线切割设备和线切割方法技术

本发明专利技术实施例公开了线切割设备和线切割方法，所述线切割设备包括：承载模块，所述承载模块用于承载硅棒在进给方向上进行运动；切割模块，所述切割模块包括切割线和切割线驱动单元，所述切割线驱动单元设置成驱动所述切割线运动以对所述硅棒进行切割；第一砂浆供给模块，所述第一砂浆供给模块设置成能够始终向所述切割线切割所述硅棒的切割位置喷射砂浆。述切割线切割所述硅棒的切割位置喷射砂浆。述切割线切割所述硅棒的切割位置喷射砂浆。

【技术实现步骤摘要】
线切割设备和线切割方法


[0001]本专利技术实施例涉及晶圆加工
，尤其涉及线切割设备和线切割方法。

技术介绍

[0002]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。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。
[0003]多线切割是目前先进的切片加工技术，其原理是将切割线依次缠绕在彼此间隔开地形成于线轴的周向表面上的导引槽内以使切割线形成切割线段阵列，在导引槽的导引作用下，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。
[0004]目前，在切割过程中，由于切割线沿其延伸方向以高速进给，随着切割线不断切入硅棒，切割线与硅棒之间的摩擦会产生大量的热，如果这些热不能被及时带走将会对切割出的硅片的平坦度造成不利影响，而且随着切割进程的继续，切割线带砂能力会降低，实际上能够被切割线带至切割位置的砂浆的量可能低于预期，这对切割效率也造成了负面影响。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例期望提供线切割设备和线切割方法；能够减少温度对切割出的硅片的平坦度影响并且提高切割效率。
[0006]本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种线切割设备，所述线切割设备包括：
[0008]承载模块，所述承载模块用于承载硅棒在进给方向上进行运动；
[0009]切割模块，所述切割模块包括切割线和切割线驱动单元，所述切割线驱动单元设置成驱动所述切割线运动以对所述硅棒进行切割；
[0010]第一砂浆供给模块，所述第一砂浆供给模块设置成能够始终向所述切割线切割所述硅棒的切割位置喷射砂浆。
[0011]第二方面，本专利技术实施例提供了一种线切割方法，所述线切割方法通过使用根据第一方面的线切割设备执行。
[0012]本专利技术实施例提供了线切割设备和线切割方法；所述线切割设备包括能够始终向切割线切割硅棒的切割位置喷射砂浆的第一砂浆供给模块，通过由第一砂浆供给模块直接将砂浆喷射至切割位置，可以利用砂浆带走切割位置处由于切割线与硅棒的摩擦产生的热，并且可以使更多的砂浆参与切割操作，从而提高切割效率。
附图说明
[0013]图1为一种常规的线切割设备的示意图；
[0014]图2为另一种常规的线切割设备的示意图；
[0015]图3为本专利技术实施例提供的线切割设备的示意图；
[0016]图4为本专利技术的另一实施例提供的线切割设备的示意图；
[0017]图5为本专利技术的又一实施例提供的线切割设备的示意图；
[0018]图6为本专利技术的再一实施例提供的线切割设备的示意图；
[0019]图7为本专利技术实施例提供的第一砂浆供给模块的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0021]参见图1，其示出了一种常规的线切割设备1的示意图，可以理解地，图1所示结构仅用于进行原理性说明，并不表示本领域技术人员不会根据具体的实施状态在图1所示的组成结构上增加或减少组件，本专利技术实施例对此不做具体限制。由图1所示，线切割设备1可以包括线切割单元11和承载单元12；线切割单元11可以在一些示例中如图1所示置于承载单元12的竖直方向下方，也可以在一些示例中如图2所示置于承载单元12的竖直方向上方。具体而言，线切割单元11可以包括多个线轴111以及切割线112，切割线112缠绕于线轴111上以形成由相互平行的切割线段构成的阵列；在图1中，线轴111的数量以2个为例进行说明，并且线轴111和切割线112朝向和远离承载单元12的往复运动方向如图1中的实线箭头所示，往复运动速度示例性地可以为10m/s至15m/s。承载单元12用于装载并固定待加工硅棒2，在图1和图2所示的示例中，承载单元12可以包括基台121以及中间件122，中间件122可以将待加工硅棒2固定至基台121，例如待加工硅棒可以通过其周向表面利用树脂粘接至基台的下表面(图1)或上表面(图2)从而固定至基台。
[0022]对于图1、2中所示的线切割设备1，可以通过移动线切割单元11或者承载单元12以使切割线112与待加工硅棒2之间沿竖直方向的相向运动，待切割线112与待加工硅棒2相互接触之后，利用切割线112沿其延伸方向的运动实现对待加工硅棒2的切割。在如图1所示的示例中，可以将线切割单元11沿黑色箭头所示方向移动，也可以将承载单元12沿虚线白色箭头方向移动，以实现切割线112与待加工硅棒2之间沿竖直方向的相向运动。在如图2所示的示例中，可以将承载单元12沿黑色箭头所示方向移动，也可以将线切割单元11沿虚线白色箭头方向移动，以实现切割线112与待加工硅棒2之间沿竖直方向的相向运动。需要说明的是，本专利技术实施例通过加装升降装置(图中未示出)以实现线切割单元11或者承载单元12的移动，可以理解地，本领域技术人员还可以根据实际需要及实施场景通过其他方式实现线切割单元11或者承载单元12的移动，本专利技术实施例对此不做赘述。
[0023]在常规方案中，线轴111上设置有用于导引切割线112的多个导引槽，切割线112依次缠绕在每个线轴111的每个导引槽内，使得切割线112形成为由多个切割线段组成的阵列，在该阵列中，各切割线段彼此平行以期将硅棒一次性切割成多个硅片。在切割操作的开始阶段，在线切割单元11和承载单元12朝向彼此运动之前，线切割单元11首先被启动运行，使得切割线绕线轴111进行高速往复运动，同时通过砂浆喷管向切割线喷淋切割砂浆，该过
程被称为“预热过程”，通常，切割线的两端分别缠绕在放线轮和收线轮上并且切割线的往复运动由放线轮和收线轮配合驱动。一旦切割线的往复运动平稳并且切割线已经被均匀喷淋砂浆之后，预热过程结束。然后，在切割线继续进行高速往复运动的同时使线切割单元11和承载单元12朝向彼此运动以进行切割操作。
[0024]在使用常规线切割设备的切割过程中，由于切割线以高速进行往复运动，因此在与硅棒摩擦时会迅速产生大量的热，随着切割位置的不断深入，这些热愈来愈多地积聚在正在被切割的硅棒内部，并且在整个切割过程持续对硅棒造成影响直至切割过程结束，最终导致刚刚被切割出的硅片受这部分热的影响而具有不佳的平坦度。另外，随着切割进程的继续，切割产生的硅渣可能堆积在硅棒上的切割位置附近，晶棒对切割位置的挤压也会随切割深度的增加而增大，切割线因磨损带砂能力不断降低，这些因素会导致切割线无法将充足的砂浆携带至切割位置处，从而使切割能力下降，整体切割效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线切割设备，其特征在于，所述线切割设备包括：承载模块，所述承载模块用于承载硅棒在进给方向上进行运动；切割模块，所述切割模块包括切割线和切割线驱动单元，所述切割线驱动单元设置成驱动所述切割线运动以对所述硅棒进行切割；第一砂浆供给模块，所述第一砂浆供给模块设置成能够始终向所述切割线切割所述硅棒的切割位置喷射砂浆。2.根据权利要求1所述的线切割设备，其特征在于，所述第一砂浆供给模块设置在所述硅棒和所述切割线的下方并且包括朝向上方喷射砂浆的喷嘴。3.根据权利要求2所述的线切割设备，其特征在于，所述喷嘴设置成使得喷射出的砂浆始终能够覆盖所述切割位置。4.根据权利要求3所述的线切割设备，其特征在于，所述线切割设备还包括控制器，所述控制器用于根据所述切割位置的变化控制所述喷嘴的压力和喷射范围变化。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的线切割设备，其特征在于，所述线切割设备还包括线轴，所述线轴的周向表面上形成有沿着所述线轴的周...

【专利技术属性】
技术研发人员：张舸，
申请(专利权)人：西安奕斯伟材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：