CN101186082A - 用多线切割机将多个薄硅片沿径向一次性分切的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用多线切割机将多个薄硅片沿径向一次性分切的方法。包括如下步骤：1)将导线垫片与待分切薄硅片交替紧密叠放成一个整体工件，再将该整体工件粘合在树脂条上；2)将粘好的整体工件固定在多线切割机上，切割线对准相邻导线垫片之间的缝隙，沿着该缝隙进行切割将待切硅片一分为二。所述的导线垫片的两边设有导线台阶，剖面形状为工字形。本发明采用该导线垫片改变了多线切割机只能沿径向切割较长晶锭，而不能沿径向切割薄硅片的状况。在生产带重掺杂扩散层的硅抛光片的过程中，使用该发明的方法，可将每片的电耗降低约50％。

Description

用多线切割机将多个薄硅片沿径向一次性分切的方法

技术领域

本发明涉及多线切割领域，尤其涉及一种用多线切割机将多个薄硅片沿径向一次性分切的方法。

背景技术

当今，超大规模集成电路用衬底材料几乎都是直拉硅片，硅片的大直径化和高表面平整度是其发展的主要方向，多线切割技术在提高硅片平整度及表面几何参数方面，与内圆切片机相比具有很大的优势。以往在多线切割中都是将整段硅单晶锭通过多线切割机一次性切割成一定厚度的薄片，从而实现硅片的批量切割，考虑到多线切割技术的加工特点，多线切割机所切割的硅单晶锭一般为长度100～400mm的棒。而在实际应用中，需要将大量薄硅片沿径向一分为二，以适应硅片的特殊用途，这在目前的多线切割技术中很难实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种用多线切割机将多个薄硅片沿径向一次性分切的方法。

包括如下步骤：

1)将导线垫片与待分切薄硅片交替紧密叠放成一个整体工件，再将该整体工件粘合在树脂条上。

2)将粘好的整体工件固定在多线切割机上，切割线对准相邻导线垫片之间的缝隙，沿着该缝隙进行切割将待切硅片一分为二。

所述的导线垫片的两边设有导线台阶，剖面形状为工字形。

本发明将多个导线垫片和硅片交替紧密排列，并粘合在树脂条上，然后固定在多线切割机上，用多线切割机将薄硅片沿径向一分为二，切割成两倍数量的更薄的硅片。采用该导线垫片可以改变多线切割机只能沿径向切割较长晶锭，而不能沿径向批量切割薄硅片的状况。在生产带重掺杂扩散层的硅抛光片的过程中，使用该发明的方法，可将每片的电耗降低约50％。

附图说明

图1(a)是带重掺杂扩散层的硅抛光片目前的制备流程；

图1(b)是采用本发明后的带重掺杂扩散层的硅抛光片制备流程；

图2是应用本发明的多线切割机切割示意图；

图3是导线垫片、待切硅片组成的整体工件粘接示意图；

图4是导线垫片、待切硅片、切割线相互位置关系示意图；

图5是本发明的导线垫片结构示意图；

图6是导线垫片、待切硅片、切割线网三维示意图；

图中：工作台和夹紧板1、连接板2、树脂条3、整体工件4、第一多线切割机砂浆嘴5、第二多线切割机砂浆嘴6、导线垫片7、切割线8、待切薄硅片9、多线切割机导轮10、导线台阶11。

具体实施方式

用多线切割机将多个薄硅片沿径向一次性分切的方法包括如下步骤：

1)将导线垫片7与待分切薄硅片交替紧密叠放成一个整体工件4，再将该整体工件粘合在树脂条3上，所述的导线垫片的两边设有导线台阶，剖面形状为工字形；

2)将粘好的整体工件固定在多线切割机上，切割线对准相邻导线垫片之间的缝隙，沿着该缝隙进行切割将待切硅片一分为二。

在使用中，如图6所示，将多个该导线垫片7和多个待切硅片9(厚度小于1-2mm，通常为圆形)交替紧密排列构成一个整体工件4，粘合在某种专用的树脂条3上，然后通过连接板2和夹紧板1(具体方式随多线切割机型号而异)固定在多线切割机上(如图2、图3所示)，切割线8对准相邻导线垫片7之间的缝隙，每个缝填入一根切割线，在导线台阶11的引导下将薄硅片沿径向一分为二(如图4所示)，切割成两倍数量的更薄的硅片。这种加工方法能够保证切得的硅片的晶向、厚度在允许的偏差内。采用该导线垫片可以改变多线切割机只适合切割较长晶锭，而不能有效沿径向批量切割薄硅片的状况。采用该导线垫片和多线切割机沿径向批量切分薄硅片，操作简单易行。

本发明也可用于分切方形或长方形的薄硅片，切割方向为与轴向垂直的方向。本发明也可用于分切其它材料的薄片。

本发明的导线垫片(如图5所示)的导线台阶高度h₁，由下式确定：

$h_1=\frac{w-d_1-{2d}_2}{2}$

式中，w为待分切硅片的厚度，d₁为切割线的直径，d₂为切割砂的平均粒径。

图5所示的导线垫片的其他主要尺寸按如下方法确定：

L1：0～30mm；

L2：20～50mm；

d：0.3～1mm；

L：待切硅片的直径(或者宽度)加上1～20mm；

h：待切硅片的直径(或者长度)加上20～30mm；

本发明的导线垫片材质为普通钢、不锈钢或者塑料。

实施例

在某些分立器件的制造过程中，使用带重掺杂扩散层的硅抛光片代替硅外延片以降低生产成本，其制造过程如图1所示，在扩散炉中，N型(磷)轻度掺杂(用N^-表示)的硅研磨片的两面都暴露在磷的扩散气氛中，经过长时间高温磷扩散，硅研磨片的两面都会形成对称的N型(磷)重度掺杂区域(用N⁺表示)。目前普遍采用的制备流程中(如图1a)所示)，扩散后的硅研磨片经过单面的研磨减薄和抛光加工，去掉一面重度掺杂区域，形成一片具有N^-/N⁺结构的硅抛光片。引入本发明后，用多线切割和导线垫片加工技术，先将多个扩散后的硅研磨片一次性沿径向一分为二，再对得到的两倍数量的硅片的切割面进行研磨抛光加工，得到两倍数量的具有N^-/N⁺结构的硅抛光片(如图1b)所示)。这样在很大程度上提高了原材料的利用率，并大大降低了器件生产成本。该发明用于带重掺杂扩散层的硅抛光片生产约可降低50％的单片电耗。

本发明是基于如上的实例中所遇到的问题创造的。在发明中我们采用了特制的导线垫片引导多线切割机的切割线，能够将厚度小于1～2mm的薄硅片一分为二，大大提高了硅片的利用率，降低了电耗。

Claims (2)

1.一种用多线切割机将多个薄硅片沿径向一次性分切的方法，其特性在于包括如下步骤：

1)将导线垫片(7)与待分切薄硅片交替紧密叠放成一个整体工件(4)，再将该整体工件粘合在树脂条(3)上；

2)将粘好的整体工件固定在多线切割机上，切割线对准相邻导线垫片之间的缝隙，沿着该缝隙进行切割将待切硅片一分为二。

2.根据权利要求1所述的一种用多线切割机将多个薄硅片沿径向一次性分切的方法，其特性在于所述的导线垫片的两边设有导线台阶，剖面形状为工字形。

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