一种单晶硅片切割装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种单晶硅片切割装置，包括多槽线辊以及张设于多槽线辊上的金刚线。本发明专利技术公开的一种单晶硅片切割方法先将硅棒粘连于粘连板上，然后设定参数利用单晶硅片切割装置的金刚线对硅棒进行切削处理。本发明专利技术的一种单晶硅片切割装置及方法解决了现有的单晶硅片切割时存在的对单晶硅片厚度磨损多以及切割效率低下的问题。本发明专利技术的一种单晶硅片切割装置及方法利用金刚线和多槽线辊将单晶硅片生产过程中的磨削处理改为切削处理，不但大大提高了生产效率、降低了单晶硅片的厚度损伤，而且也提高了单晶硅片的表面光洁度，使其可广泛使用于电路级单晶硅片的切割领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于单晶硅片生产
，具体涉及一种单晶硅片切割装置，还涉及一种单晶硅片切割方法。
技术介绍
现有的单晶硅棒在切割成单晶硅片时，普遍采用游离砂线的切割方式对单晶硅棒进行磨削处理，这种磨削的切割方式存在生产效率低下、对单晶硅片厚度损伤多的缺点，对于电路级的单晶硅片而言，更是难以达到其对于厚度和表面光洁度的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种单晶硅片切割装置，解决了现有的单晶硅片切割装置存在的对单晶硅片厚度磨损多以及效率低下的问题。本专利技术的目的还在于提供一种单晶硅片切割方法，解决了现有的单晶硅片切割效率低下的问题。本专利技术所采用的一种技术方案是：一种单晶硅片切割装置，包括多槽线辊以及张设于多槽线辊上的金刚线。本专利技术的特点还在于，多槽线辊为V型或梯形槽主辊，金刚线的直径为0.08mm-0.12mm。金刚线包括钢线，钢线外表面包裹有树脂层，树脂层上固定有金刚石颗粒。金刚线包括钢线，钢线上电镀有金刚石颗粒。本专利技术所采用的另一种技术方案是：一种单晶硅片切割方法，利用单晶硅片切割装置实现，单晶硅片切割装置包括多槽线辊以及张设于多槽线辊上的金刚线，该方法具体包括如下步骤：第一步，将硅棒处理后胶粘于粘接板上；第二步，将多槽线辊安装在机台上，并将金刚线缠绕于多槽线辊上后设定切割参数，然后将硅棒固定在机台升降台上利用单晶硅片切割装置对硅棒进行切割；第三步，将硅棒切割为单晶硅片步骤完成后，手动走线提料卸料后，即完成整个单晶硅片切割过程。本专利技术的特点还在于，第一步中将硅棒处理后胶粘于粘接板上具体包括以下步骤：先利用胶将粘接板粘连在燕尾板中间位置直至固化粘牢，然后对硅棒的待粘接位置进行喷金刚砂处理，直至喷砂面无亮点、无镜面，最后将硅棒的待粘连位置胶粘于粘接板上，所述粘接板为树脂板或石墨板。单晶硅片切割装置的多槽线辊为V型或梯形槽主辊，且主辊两端跳动小于10um，金刚线的直径为0.08mm-0.12mm。金刚线包括钢线，钢线外表面包裹有树脂层，树脂层上固定有金刚石颗粒；或者金刚线包括钢线，钢线上电镀有金刚石颗粒。第二步中单晶硅片切割装置的切割参数为：选择切割周期为0.5min-1.5min的双向切割工艺并根据切割周期确定送、返的金刚线的长度，金刚线的切割速度为800m/min-1000m/min，金刚线的切割张力为12N-22N，硅棒进刀速度为0.3mm/min-1mm/min。手动走线提料卸料时走线速度为2m/min-30m/min，提料速度为10mm/min-40mm/min。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种单晶硅片切割装置及方法解决了现有的单晶硅片切割时存在的单晶硅片厚度磨损多以及切割效率低下的问题。本专利技术的一种单晶硅片切割装置及方法利用金刚线和多槽线辊将单晶硅片生产过程中的磨削处理改为切削处理，不但大大提高了生产效率、降低了单晶硅片的厚度损伤，而且也提高了单晶硅片的表面光洁度。附图说明图1是本专利技术的一种单晶硅片切割装置的结构示意图；图2是图1中金刚线的一种结构示意图；图3是图1中金刚线的另一种结构示意图。图中，1.金刚线，2.多槽线辊，11.钢线，12.树脂层，13.金刚石颗粒。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供的一种单晶硅片切割装置的结构如图1所示，包括多槽线辊2以及张设于多槽线辊2上的金刚线1。多槽线辊2为V型或梯形槽主辊，金刚线1的直径为0.08mm-0.12mm。事例性的，金刚线1的结构可以如图2所示，包括钢线11，钢线11外表面包裹有树脂层12，树脂层12上固定有金刚石颗粒13。事例性的，金刚线1的结构还可以如图3所示，包括钢线11，钢线11上电镀有金刚石颗粒13。本专利技术提供的一种单晶硅片切割方法利用单晶硅片切割装置实现，单晶硅片切割装置包括多槽线辊2以及张设于多槽线辊2上的金刚线1，事例性的，单晶硅片切割装置的多槽线辊2为V型或梯形槽主辊，且主辊两端跳动小于10um，金刚线1的直径为0.08mm-0.12mm。进一步的，金刚线1的结构可以是包括钢线11，在钢线11外表面包裹有树脂层12，树脂层12上固定有金刚石颗粒13，或者金刚线1的结构可以是包括钢线11，钢线11上电镀有金刚石颗粒13。该切割方法具体包括如下步骤：第一步，先选取端面垂直度≦2mm、无碰撞裂纹及崩边等异常的硅棒，然后利用胶将树脂板或石墨板粘连在燕尾托板中间，放置30min待胶固化粘牢使用，再将硅棒粘树脂板或石墨板的位置进行喷金刚砂处理，要求喷砂面无亮点、无镜面，喷砂时间2min-10min，最后将硅棒喷砂面用硅棒胶粘与树脂板或石墨板的凹处且将残胶等处理干净，放置3-5小时待粘胶固化粘牢使用；第二步，将多槽线辊2安装在机台上，并将金刚线1缠绕于多槽线辊2上后设定切割参数，并加10N-25N的张力运行机台1h-6h，然后将硅棒固定在机台升降台上利用单晶硅片切割装置对硅棒进行切割，切割时，须保证料浆管、滤网等保持干净、无杂质破损，并确认机台无误后方可按照要求设定工艺参数的程序再开机切割；事例性的，切割参数可以为：选择切割周期为0.5min-1.5min的双向切割工艺并根据切割周期确定送、返的金刚线1的长度，金刚线1的切割速度为800m/min-1000m/min，金刚线1的切割张力为12N-22N，硅棒进刀速度为0.3mm/min-1mm/min，在切割过程中，切削液的温度为23℃±3℃，切削液的流量为80L/min-130L/min。受切割硅棒尺寸不同影响切割用时在3h-6h之间，金刚线1用线量每刀在0.8km-2km不等。第三步，将硅棒切割为单晶硅片步骤完成后，手动走线提料卸料后，即完成整个单晶硅片切割过程，手动走线提料卸料时走线速度为2m/min-30m/min，提料速度为10mm/min-40mm/min。本专利技术的一种单晶硅片切割装置将金刚线1绕设于多槽线辊2上形成多条线锯，使用时，通过多槽线辊2的高速转动，带动金刚线1在硅棒表面高速运动来进行单晶硅片的切割。由于金刚石颗粒13是固定在钢线11外表面的树脂层12里或者直接电镀到钢线11表面，其运动速度与钢线11速度一致，因此，其切割能力相比传统的游离切割有大幅提升。同时，由于金刚石颗粒13的高硬度，避免了有害金属离子杂质对硅片表面的影响，提高了单晶硅片的半导体性能，且金刚石颗粒13的分布和粒型比较均匀，单晶硅片表面的损伤层可以大大降低，因此可以提高切割精度，降低清洗难度，进而提高生产效率，降低生产成本和环境成本。本专利技术的一种单晶硅片切割装置及方法采用金刚线切割技术，首先，可以减少磨片工艺步骤及磨片工序对原、辅材的损耗，减少工艺流程，大幅降低生产成本；其次，传统游离砂线的损伤层厚度为11μm～15μm，而采用金刚线切割技术的金刚线损伤厚度5μm～8μm，游离纱线切割最薄至190μm，金刚线切割最薄至130μm，使用金刚线切割单晶硅片，可以有效地解决传统游离切割中难以有效解决的表面损伤和缺陷，大幅减少有害金属离子杂质含量。产品生产环保性等方面有很大的优势。因此，本专利技术的一种单晶硅片切割装置及方法可广泛使用于电路级单晶硅片的切割领域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶硅片切割装置，其特征在于，包括多槽线辊(2)以及张设于多槽线辊(2)上的金刚线(1)。

【技术特征摘要】
1.一种单晶硅片切割装置，其特征在于，包括多槽线辊(2)以及张设于多槽线辊(2)上的金刚线(1)。2.如权利要求1所述的一种单晶硅片切割装置，其特征在于，所述多槽线辊(2)为V型或梯形槽主辊，所述金刚线(1)的直径为0.08mm-0.12mm。3.如权利要求1或2所述的一种单晶硅片切割装置，其特征在于，所述金刚线(1)包括钢线(11)，所述钢线(11)外表面包裹有树脂层(12)，所述树脂层(12)上固定有金刚石颗粒(13)。4.如权利要求1或2所述的一种单晶硅片切割装置，其特征在于，所述金刚线(1)包括钢线(11)，所述钢线(11)上电镀有金刚石颗粒(13)。5.一种单晶硅片切割方法，其特征在于，利用单晶硅片切割装置实现，所述单晶硅片切割装置包括多槽线辊(2)以及张设于多槽线辊(2)上的金刚线(1)，该方法具体包括如下步骤：第一步，将硅棒处理后胶粘于粘接板上；第二步，将多槽线辊(2)安装在机台上，并将金刚线(1)缠绕于多槽线辊(2)上后设定切割参数，然后将硅棒固定在机台升降台上利用单晶硅片切割装置对硅棒进行切割；第三步，将硅棒切割为单晶硅片步骤完成后，手动走线提料卸料后，即完成整个单晶硅片切割过程。6.如权利要求5所述的一种单晶硅片切割方法，其特征碍于，所述第一步中将硅棒处理后胶粘于粘接板上具体包括以下步骤：先利用胶将粘接板粘连在燕尾板...

【专利技术属性】
技术研发人员：司云峰，严霁云，李杰，成路，
申请(专利权)人：西安中晶半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61