[发明专利]线切割单元、设备、硅片及其制造方法

说明书

本发明实施例公开了线切割单元、设备、硅片及其制造方法，切割线；彼此间隔开且平行地布置的至少两个线轴，每个线轴上设置有彼此平行且间隔开的多个导引槽，所述切割线依次缠绕在每个线轴的每个导引槽上以形成由横跨所述至少两个线轴并且彼此平行的多个切割线段组成的阵列，所述阵列用于通过沿所述切割线的延伸方向的运动将硅棒一次性切割成多个硅片；其中，所述多个导引槽中的相邻导引槽之间的间距根据所述切割线的形变沿着所述多个切割线段的排列方向按照设定的规律进行设置，使得切割出的所述多个硅片具有一致的厚度。

技术领域

本发明实施例涉及晶圆加工技术领域，尤其涉及线切割单元、设备、硅片及其制造方法。

背景技术

硅片作为半导体电路制程载体，其品质对集成电路形成具有决定性的影响。目前，在硅片的初步成型过程中的主要工序包括：硅棒切割，物理、化学研磨，化学刻蚀，物理化学抛光等。硅棒切割是硅片成型工艺中的核心工艺之一，其主要包括多线砂浆(SiC)切割和内圆切割。以12英寸晶圆的成型为例，目前采用的主流工艺为多线切割，因为相对于内圆切割，多线切割具有效率高、质量好、出片率高等优势。

多线切割是目前先进的切片加工技术，其原理是将切割线缠绕在一组线轴上以形成切割线段阵列，利用切割线的高速往复运动把磨料带入待切割材料(比如硅棒)的加工区域进行研磨，而待切割工件通过工作台的升降实现垂直方向的进给，以此将工件同时切割成若干个所需尺寸形状的薄片(比如晶圆)。通常多线切割过程中所采用的磨料优选为砂浆，不仅能够帮助研磨，而且还能够在多线切割过程中起到冷却作用。

目前，多线切割工艺使用的切割线包括普通钢线和结构线，普通钢线和结构线区别在于：普通钢线由圆柱形钢线外加铜锌合金构成，而结构线是基于普通钢线在轴向和径向方向上增加扭曲部分以使得切割线在切割过程中携带切割液更稳定，同时切割能力增强，但是随着切割操作的进行，切割线会由于承受力和/或因损耗而发生形变，切割线的形变将导致切割出的硅片的厚度的一致性、特别是从同一硅棒一次性切割出的多个硅片的厚度的一致性较差，因此在线切割过程中，如何改善不同硅片的厚度一致性成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供线切割单元、设备、硅片及其制造方法；能够改善由于硅棒被切割时的温度变化、切割液中的颗粒的直径的变化、切割线的损耗形变等因素导致的硅片平坦度差和厚度差异的问题，提高硅片的良率。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种线切割单元，所述线切割单元包括：

切割线；

彼此间隔开且平行地布置的至少两个线轴，每个线轴上设置有彼此平行且间隔开的多个导引槽，所述切割线依次缠绕在每个线轴的每个导引槽上以形成由横跨所述至少两个线轴并且彼此平行的多个切割线段组成的阵列，所述阵列用于通过沿所述切割线的延伸方向的运动将硅棒一次性切割成多个硅片；

其中，所述多个导引槽中的相邻导引槽之间的间距根据所述切割线的形变沿着所述多个切割线段的排列方向按照设定的规律进行设置，使得切割出的所述多个硅片具有一致的厚度。

第二方面，本发明实施例提供了一种线切割设备，所述线切割设备包括：

根据第一方面的线切割单元；

用于装载并固定待加工硅棒的承载单元；

移动控制单元，用于控制所述线切割单元和/或所述承载单元移动，以使得所述线切割单元和所述承载单元相向移动以对硅棒进行切割。

第三方面，本发明实施例提供了一种用于制造硅片的方法，所述方法包括：

采用根据第三方面的线切割设备制造硅片，包括以下步骤：

通过承载单元装载并固定硅棒；