[发明专利]一种钻石线切割半导体硅片的工艺

说明书

本发明提供了一种钻石线切割半导体硅片的工艺，采用钻石线设备对半导体硅片进行切割，在切割过程中，工作台下降速度为1.5‑2.5mm/min，钻石线切割线速为1100‑1400m/min，冷却液流量调节为80‑100L/min，冷却液温度为23‑28℃，钢线单片供线量为0.4‑1.5m/片。本发明所述的钻石线切割半导体硅片的工艺，具有单位公斤出片数提升、产能扩大大等优势，可有效降低现有半导体切磨片、抛光片成本，为大尺寸抛光片产品降本计划奠定有力基础。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，尤其是涉及一种半导体硅片的切割方式，具体来说，是一种钻石线切割半导体硅片的工艺。

背景技术

据《2017年我国晶圆行业市场现状及发展趋势分析》报道，由于现阶段客户端购置国外原材料产品成本较高，半导体行业已经初步走入由国外→国内转型购置计划，2017年硅片产能增加有限，产生3％～4％的供求缺口；2018年预计产生6％左右供求缺口。由此，供求转型缺口持续扩大，国内半导体晶圆材料市场有着良好发展趋势。钻石线切割技术因其高产能、降成本、环境友好的特点，已经在太阳能领域实现产业化。国内已大规模开展太阳能金刚线切割，此技术切割方式已成未来国内半导体产品降本主流技术手段。而半导体硅片切割采用传统的砂线切割技术，存在着产能低、成本高等问题，急需钻石线技术在半导体领域的开发和创新。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种钻石线切割半导体硅片的工艺，以克服现有技术的缺陷，具有单位公斤出片数提升、产能扩大大等优势，可有效降低现有半导体切磨片、抛光片成本，为大尺寸抛光片产品降本计划奠定有力基础。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种钻石线切割半导体硅片的工艺，采用钻石线设备对半导体硅片进行切割，在切割过程中，工作台下降速度为1.5-2.5mm/min，钻石线切割线速为1100-1400m/min，冷却液流量调节为80-100L/min，冷却液温度为23-28℃，钢线单片供线量为0.4-1.5m/片。

优选的，钻石线设备为NTC PV系列，可以加工直径为75-160mm的半导体单晶硅棒，加工长度为100-700mm。

优选的，半导体硅片的翘曲度小于30μm。

优选的，钻石线线拱小于5mm。

优选的，钻石线切割半导体硅片的工艺包括以下步骤：

(1)将半导体用硅单晶用无水乙醇将表面擦拭干净，并将单晶粘到树脂板上，然后再将树脂板粘在料座上，并在室温条件下固化5小时以上，优选为5-24小时；

(2)将固化完毕粘有单晶的料座装到多线切割机上，准备进行工艺参数调节；

(3)将工作台下降速度调节为中心点下降速度1.5-2.5mm/min，保证钻石线线拱小于5mm；

(4)将钻石线切割入刀线速调节为1100-1400m/min，保证入刀切割过程中不会发生弯曲异常；

(5)将出刀冷却液流量调节为80-100L/min，保证出刀时不会因为流量冲击造成异常裂片；

(6)将冷却液温度调节为23-28℃；

(7)将钢线单片供线量调节为0.4-1.5m/片，保证切割后的硅片整体几何参数无异常；

(8)工艺调节完毕，开始运行多线切割机进行单晶切割过程。