[发明专利]切割线材、切割机台以及切割方法

说明书

本发明提供一种切割线材、切割机台以及切割方法，切割线材包括线材本体和颗粒物，线材本体为蛛丝状结构，多个颗粒物分布在线材本体的蛛丝状结构中；切割机台包括上述切割线材、张力控制装置、承载装置和冷却装置，张力控制装置用于控制切割线材切割硅锭，冷却装置用于冷却硅锭；切割方法包括：通过张力控制装置控制切割线材对硅锭的张力，使切割线材对硅锭进行切割。本发明提供的切割线材、切割机台以及切割方法，切割线材包括为蛛丝状结构的线材本体以及分布在线材本体上的多个颗粒物，蛛丝状结构的线材本体具有非常好的强度和韧性，配合颗粒物可起到较好的切割作用；切割机台和切割方法通过上述切割线材在张力控制装置下实现切割硅锭。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及切割线材、切割机台以及切割方法。

背景技术

半导体制造中的晶圆(wafer)是最基本的材料，通常是由硅锭切割成很薄的硅片，然后在晶圆上形成各种器件，其中硅锭是由高纯的硅通过多道工艺形成，硅锭可通过直拉法或区熔法生成。在硅锭切割出成晶圆时，通常会采用线锯切割方法，其具有切缝窄、效率高、切片质量好、可进行曲线切割等优点，成为目前广泛采用的切割方法。

随着半导体制造技术的不断发展，晶圆越来越薄，晶圆的关键尺寸(CD)越来越小，对晶圆上金属浓度的要求也越来越高，如果金属浓度过高，会影响到晶圆上形成的膜层及器件的导电性能等，例如，先进的逻辑器件和CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)等对晶圆上金属浓度要求已经在1E10atoms/cm3以下。在半导体制造中，现有通过硅锭切割出的晶圆往往有金属污染的现象。因此，如何减少金属污染以及提供更好的切割方法及设备是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供切割线材、切割机台以及切割方法，减少金属污染以及提供更好的切割方法及设备。

为了解决上述问题，本发明提供一种切割线材，所述切割线材用于切割硅锭，所述切割线材包括线材本体和颗粒物，所述线材本体为蛛丝状结构，所述颗粒物的数量为多个，多个所述颗粒物分布在所述线材本体的蛛丝状结构中。

可选的，在所述切割线材中，所述线材本体呈螺旋状缠绕。

可选的，在所述切割线材中，所述线材本体的材料为多肽。

可选的，在所述切割线材中，所述颗粒物为金刚石。

本发明还提供一种切割机台，所述切割机台用于切割硅锭，所述切割机台包括上述切割线材、张力控制装置、承载装置和冷却装置，所述张力控制装置用于控制所述切割线材切割硅锭，所述承载装置用于承载所述硅锭，所述冷却装置用于冷却所述硅锭。

可选的，在所述切割机台中，还包括：温度监测装置，所述温度监测装置用于监测所述硅锭的温度。

可选的，在所述切割机台中，所述温度监测装置包括红外线温度传感器。

可选的，在所述切割机台中，所述冷却装置包括喷嘴和冷却液循环装置，所述喷嘴朝所述硅锭喷淋冷却液，所述冷却液循环装置包括回收槽和冷却液泵，所述回收槽收集所述冷却液，通过所述冷却液泵将所述冷却液供应给所述喷嘴。

可选的，在所述切割机台中，所述冷却液的金属含量少于80ppm。

可选的，在所述切割机台中，所述冷却装置使所述硅锭的温度在300℃以下。

可选的，在所述切割机台中，所述切割线材设置成多段平行的切割线段。

可选的，在所述切割机台中，所述张力控制装置包括滑轮，所述滑轮的数量为多个，所述滑轮上设置有压力传感器。

可选的，在所述切割机台中，所述张力控制装置还包括收线器，所述收线器的数量为两个，两个所述收线器分别设置在所述切割线材两端，所述收线器使所述切割线材朝一方转移。