[发明专利]一种大尺寸硅圆片切割工艺

说明书

本发明提供一种大尺寸硅圆片切割工艺，步骤包括S3：对直径为300mm的硅圆棒在切割机上进行砂浆在线切割并获得硅圆片，在切割过程中，所述硅圆棒进给速度为0.22‑0.47mm/min；所用钢线线径为0.16mm，其切割速度为600‑800m/min，供线量为0.46‑0.74km/pcs，供回张力为24‑28N，且线拱小于3mm；所述砂浆流量为82‑145Kg/mim，其流量波动值为±3Kg/min。本发明切割工艺，尤其是适用于直径为300mm的硅圆棒砂线切割，不仅保证硅圆片的翘曲度和弯曲度等几何参数，而且还可获得表面形貌优良且便于清洗的大尺寸硅圆片。

技术领域

本发明属于半导体硅圆片制造技术领域，尤其是涉及一种大尺寸硅圆片切割工艺。

背景技术

根据Gartner的数据，预计到2020年，全球硅圆片市场规模将达110亿美元。全球前5家硅圆片生产商(日本信越、日本SUMCO、中国台湾GlobalWafer、德国Siltronic和韩国LGSiltron)占据硅圆片市场94％的份额，在300mm硅圆片领域，前五家厂商更是将这一数字提高到了97.8％。硅晶圆制造作为半导体产业重要环节，也迎来了发展机遇。从目前全球晶圆厂产能建设情况来看，大尺寸晶圆厂是目前的主流建设方向，其中大尺寸晶圆片直径不小于300mm。而尺寸越大，在切割过程中表面就越容易弯曲，翘曲度一致性较差；随着切割深度的加大，表面残留的硅粉较多，不容易被清洗。所以，如何设计一种翘曲度warp和弯曲度Bow低、表面形貌优良且便于清洗的大尺寸硅圆片切割工艺，是目前极具挑战的技术问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种大尺寸硅圆片切割工艺，尤其是适用于直径为300mm的硅圆棒砂线切割，不仅保证硅圆片的翘曲度和弯曲度等几何参数，而且还可获得表面形貌优良且便于清洗的大尺寸硅圆片。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种大尺寸硅圆片切割工艺，步骤包括S3：对直径为300mm的硅圆棒在切割机上进行砂浆在线切割并获得硅圆片，在切割过程中，所述硅圆棒进给速度为0.22-0.47mm/min；所用钢线线径为0.16mm，其切割速度为 600-800m/min，供线量为0.46-0.74km/pcs，供回张力为24-28N，且线拱小于3mm；所述砂浆流量为82-145Kg/mim，其流量波动值为±3Kg/min。

优选地，所述硅圆棒进给速度为0.24mm/min；所述钢线切割速度为 680m/min，其供线量为0.55km/pcs；所述砂浆流量为102Kg/min。

优选地，所述砂浆温度为15-25℃。

进一步的，在切割所述硅圆棒之前，还包括步骤：

S1：将所述硅圆棒粘接到树脂板上；

S2：再将所述硅圆棒装载到切割机内的工装上，且位于所述钢线正上方；

S4：对切割后的所述硅圆片进行洁净处理，去除表面硅粉和砂浆，并对所述硅圆片进行脱胶清洗。

优选地，在粘棒之前，用无水乙醇对所述硅圆棒长度方向的外缘壁面进行清洗，去除表面。

优选地，将擦拭后的所述硅圆棒在自动粘棒定向仪上进行晶向测试及粘棒作业，固化时间为室温下8-14小时。

优选地，所述粘棒用胶配比为粘接剂：固化剂为2:1。

优选地，在洁净处理所述硅圆片时，先用纯水对所述硅圆片表面上的硅粉和砂浆浆液冲洗干净。

优选地，再把冲洗后的所述硅圆片放入脱胶清洗槽中浸泡脱胶。

优选地，所述脱胶水温为80±5℃。