CN114161596B - 一种用于生产硅片的***、方法及单晶硅棒 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种用于生产硅片的***、方法及单晶硅棒，所述***包括：标记单元，所述标记单元用于在单晶硅棒的外周表面标记沿着硅棒轴线的方向具有不同性状的标识；切片单元，所述切片单元用于对所述单晶硅棒进行切割操作以将所述单晶硅棒切割成多个硅片；处理单元，所述处理单元用于对所述多个硅片进行处理操作，其中，在所述处理操作期间所述多个硅片相对于彼此的方位发生变化；确定单元，所述确定单元用于根据所述标识确定出所述多个硅片中的在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间未发生破碎的完整硅片在所述处理操作前相对于彼此的位置。
Description
技术领域
本发明涉及硅片生产技术领域，尤其涉及一种用于生产硅片的***、方法及单晶硅棒。
背景技术
通过直拉法拉制出的单晶硅棒被切割之后便可以获得硅片，而目前通常采用多线切割工艺来切割单晶硅棒。在多线切割工艺中，处于同一平面中并且相互平行的多根切割线在粘附有浆状磨料的情况下沿着自身的延伸方向高速往复运动，同时被粘接在树脂板上的单晶硅棒以纵向轴线平行于所述多根切割线所处平面并且垂直于切割线的方式被驱动以产生相对于所述多根切割线的进给运动，由此硅棒在磨料的研磨作用下被切割成若干个粘接在树脂板上的圆形硅片。
随后需要对上述的硅片进行多种处理，比如由于切割出的硅片表面粘附有浆状磨料，因此需要拉拔硅片离开树脂板并将硅片放入清洗槽内进行清洗的处理以去除粘附在硅片表面的浆状磨料，之后需要将清洗干净的硅片放入到硅片卡夹中的处理，以便在每个硅片上生成用于表征相应硅片的身份比如在单晶硅棒中的位置的标识符。
在上述的各种处理操作期间，粘接在树脂板上的多个硅片相对于彼此的方位可能会发生变化，导致此后无法确定出所述多个硅片粘接在树脂板上时相对于彼此的位置，进一步导致所述多个硅片以与粘接在树脂板上时相对于彼此的位置不同的相对位置关系比如不同的排列顺序被放入到硅片卡夹中，在将顺序固定不变的标识符序列与所述多个硅片相应的硅片位置对应时，标识符表征的位置信息与硅片在单晶硅棒中的实际位置会出现偏差，这样会导致后续单晶硅棒品质的确认有误差。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种用于生产硅片的***、方法及单晶硅棒，能够在由单晶硅棒切割出的多个硅片相对于彼此的方位发生变化后，确定出硅片在硅棒中的位置。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种用于生产硅片的***，所述***包括：
标记单元，所述标记单元用于在单晶硅棒的外周表面标记沿着硅棒轴线的方向具有不同性状的标识；
切片单元，所述切片单元用于对所述单晶硅棒进行切割操作以将所述单晶硅棒切割成多个硅片；
处理单元，所述处理单元用于对所述多个硅片进行处理操作，其中，在所述处理操作期间所述多个硅片相对于彼此的方位发生变化；
确定单元，所述确定单元用于根据所述标识确定出所述多个硅片中的在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间未发生破碎的完整硅片在所述处理操作前相对于彼此的位置。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于生产硅片的方法，所述方法包括：
在单晶硅棒的外周表面标记沿着硅棒轴线的方向具有不同性状的标识；
对所述单晶硅棒进行切割操作以将所述单晶硅棒切割成多个硅片；
对所述多个硅片进行处理操作，其中，在所述处理操作期间所述多个硅片相对于彼此的方位发生变化；
根据所述标识确定出所述多个硅片中的在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间未发生破碎的完整硅片在所述处理操作前相对于彼此的位置。
第三方面，本发明实施例提供了一种单晶硅棒，所述单晶硅棒用于通过切割操作来获得多个硅片，所述单晶硅棒的外周表面形成有沿着硅棒轴线的方向具有不同性状的标识，使得所述多个硅片在后续的处理操作期间相对于彼此的方位发生变化时，能够根据所述标识确定出所述多个硅片中的在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间未发生破碎的完整硅片在所述处理操作前相对于彼此的位置。
本发明实施例提供了一种用于生产硅片的***、方法及单晶硅棒，可以利用沿着硅棒轴线的方向具有不同性状的标识，将完整硅片以与在处理操作前或者说在单晶硅棒中相对于彼此的位置相同的相对位置关系进行放置，在将顺序固定不变的标识符序列与所述多个硅片相应的硅片位置对应时，标识符表征的比如位置信息与完整硅片在单晶硅棒中的实际位置不会出现偏差。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于生产硅片的***的示意图；
图2为根据本发明的单晶硅棒的正视图，其中凹槽以形成在硅棒顶部的方式示出；
图3为根据本发明的单晶硅棒的正视图，其中凹槽以形成在硅棒中间的方式示出；
图4为根据本发明的单晶硅棒的截面图；
图5为硅片方位变化示意图；
图6为用于说明本发明实施例的硅片方位变化示意图；
图7为本发明实施例提供的一种用于生产硅片的方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1，本发明实施例提供了一种用于生产硅片W的***1，所述***1可以包括：
标记单元10，所述标记单元10用于在单晶硅棒R的外周表面标记沿着硅棒轴线X的方向具有不同性状的标识M，在图1示出的示例中，标识M包括7个不同的字母a、b、c、d、e、f和g，也就是说，标识M是离散的并且通过不同的属性即“不同的字母”来体现上述的不同性状，但本发明不限于此，例如，标识M也可以是连续的，例如形成在单晶硅棒R的外周表面的连续凹槽，例如，不同性状除了可以通过不同属性体现外还可以通过属性相同但位置不同来体现，比如标识M可以包括具有相同属性的7个相同的字母a，但这些字母a形成在单晶硅棒R的周向上的不同位置处，如在下文中进一步详细描述的；
切片单元20，所述切片单元20用于对所述单晶硅棒R进行切割操作以将所述单晶硅棒R切割成多个硅片W，其中，图1中示例性地示出了单晶硅棒R被切割成与7个不同的字母相对应的7个硅片，切片单元20例如可以为常规的硅棒线切割装置；
处理单元30，所述处理单元30用于对所述多个硅片W进行处理操作，其中，在所述处理操作期间所述多个硅片W相对于彼此的方位发生变化，这里的方位变化是任意的，比如所述多个硅片W仍然排成一列但排列顺序发生变化，比如所述多个硅片W绕公共轴线Y相对于彼此转动，比如如图1中示出的方位变化，等等；
确定单元40，所述确定单元40用于根据所述标识M确定出所述多个硅片W中的在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间未发生破碎的完整硅片WI在所述处理操作前相对于彼此的位置，或者说确定出在单晶硅棒R中的位置，图1中示例性地示出了切割操作期间没有硅片发生破碎，处理操作期间标记有字母f的硅片发生了破碎，并且用剖面线对该硅片进行填充以区别于未破碎硅片。
这样，可以利用沿着硅棒轴线X的方向具有不同性状的标识M，将完整硅片WI以与在处理操作前或者说在单晶硅棒R中相对于彼此的位置相同的相对位置关系进行放置，在将顺序固定不变的标识符序列与所述多个硅片相应的硅片位置对应时，标识符表征的比如位置信息与完整硅片WI在单晶硅棒中的实际位置不会出现偏差。
如上所述，所述标识M在所述硅棒轴线X的方向上的不同位置处的属性可以是不同的。
具体地，参见图2，所述标识M可以为形成在单晶硅棒R的外周表面上的通过点填充的阴影区域示意性地示出的凹槽G，所述属性可以为所述凹槽G的深度D。如在图2中示出的，凹槽G的深度D可以从左至右逐渐增大。
另外具体地，参见图3，所述标识M可以为形成在单晶硅棒R的外周表面上的点填充的阴影区域示意性地示出的凹槽G，所述属性可以为所述凹槽G在所述外周表面处的开口的宽度B。如在图2中示出的，开口的宽度B可以从左至右逐渐增大。
另外具体地，参见图4，所述标识M可以为形成在单晶硅棒R的外周表面上的凹槽G，所述凹槽G由两个平面P1和P2限定出，所述属性可以为所述两个平面P1和P2之间的夹角。例如夹角可以沿着硅棒轴线X的方向逐渐增大。
优选地，所述标记单元10可以通过机加工形成所述凹槽G。
优选地，所述标记单元10可以通过激光加工形成所述凹槽G。
在一些处理操作期间，参见图1，所述多个硅片W可以仅发生沿着公共轴线Y相对于彼此移动并且排列顺序不变的相对位置变化而不发生绕所述公共轴线Y相对于彼此转动的相对角度变化，对于排列顺序不变并且不发生相对角度变化而言，例如转运装置的机械臂会按照固定的路径或者说一致的路径依次将刚切割出由此仍粘接在树指板上的多个硅片叠置在硅片存储盒中。在这种情况下并且没有硅片发生破碎时，即使不在单晶硅棒R的外周表面标记任何标识，也能够确定出所述多个硅片W在处理操作前相对于彼此的位置，但在这种情况下并且所述多个硅片W中的至少一个硅片在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间发生破碎时，不在单晶硅棒R的外周表面标记特定的标识的话是无法确定出剩余的完整硅片在处理操作前相对于彼此的位置的，比如硅片破碎会导致位于该破碎硅片两侧的两个硅片之间的间距增大，但在所述多个硅片W发生沿着公共轴线Y相对于彼此移动的相对位置变化的情况下，也会使两个硅片之间的间距增大，由此，对于两个硅片之间的间距增大的情形，无法确定出是由于相对移动导致的还是由于硅片破碎导致的，另外比如，对于两个相邻的硅片而言，无法确定出这两个硅片是本来就相邻，还是这两个硅片之间本来存在有另外的硅片，而所述另外的硅片的破碎导致了这两个硅片相邻，因为在发生如上所述的相对移动的情况下不再能够通过两个硅片之间的距离来确定是否有硅片破碎发生。更具体地如图5所示，假设图中上方7个硅片W相对于彼此的方位发生变化后的情况如图中下方6个完整硅片WI那样，但导致这一结果的原因可能是如图中左侧示出的中间硅片发生了破碎而该破碎硅片右侧的完整硅片整体沿着图中箭头示出的方向发生了移动，也可能是如图中右侧示出的最右侧硅片发生了破碎而其他硅片没有相对于彼此进行任何移动，由此可见仅根据6个完整硅片WI的位置关系是无法确定出这6个完整硅片WI在处理操作前相对于彼此的位置的。
为了使确定单元40能够确定出完整硅片WI在处理操作前相对于彼此的位置，毫无疑问通过前述实施例，即通过标识M在硅棒轴线X的方向上的不同位置处的属性不同是可以实现的，但在本发明的优选实施例中，如图6所示，所述标识M可以在沿着所述硅棒轴线X的方向延伸的同时绕所述硅棒轴线X转动，所述标识M在所述硅棒轴线X的方向上的不同位置处的属性可以是相同的而所述不同性状体现为所述标识M形成在所述单晶硅棒R的周向方向上的不同位置处。这样，确定单元40可以根据标识M确定出完整硅片WI在处理操作前相对于彼此的位置，比如在图6中示出的完整硅片WI上的标识应当以与单晶硅棒R上的标识M相同的方式延伸。
这样的标识M是更容易获得的，比如在标识M为形成在单晶硅棒R的外周表面上的凹槽的情况下，凹槽在与硅棒轴线X垂直的平面中的截面可以是相同的，使得这样的凹槽比需要具有上述的各种不同属性的凹槽更容易加工出。比如在机加工的情况下采用同一刀具，使单晶硅棒R在纵向进给的同时旋转即可。
参见图7并结合图1，本发明实施例还提供了一种用于生产硅片W的方法，所述方法可以包括：
S701：在单晶硅棒R的外周表面标记沿着硅棒轴线X的方向具有不同性状的标识M；
S702：对所述单晶硅棒R进行切割操作以将所述单晶硅棒R切割成多个硅片W；
S703：对所述多个硅片W进行处理操作，其中，在所述处理操作期间所述多个硅片W相对于彼此的方位发生变化；
S704：根据所述标识M确定出所述多个硅片W中的在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间未发生破碎的完整硅片WI在所述处理操作前相对于彼此的位置。
参见图1，本发明实施例还提供了一种单晶硅棒R，所述单晶硅棒R用于通过切割操作来获得多个硅片W，所述单晶硅棒R的外周表面可以形成有沿着硅棒轴线X的方向具有不同性状的标识M，使得所述多个硅片W在后续的处理操作期间相对于彼此的方位发生变化时，能够根据所述标识M确定出所述多个硅片W中的在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间未发生破碎的完整硅片WI在所述处理操作前相对于彼此的位置。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种用于生产硅片的***，其特征在于，所述***包括：
标记单元，所述标记单元用于在单晶硅棒的外周表面标记沿着硅棒轴线的方向具有不同性状的标识；
切片单元，所述切片单元用于对所述单晶硅棒进行切割操作以将所述单晶硅棒切割成多个硅片；
处理单元，所述处理单元用于对所述多个硅片进行处理操作，其中，在所述处理操作期间所述多个硅片相对于彼此的方位发生变化；
确定单元，所述确定单元用于根据所述标识确定出所述多个硅片中的在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间未发生破碎的完整硅片在所述处理操作前相对于彼此的位置，
其中，所述多个硅片仅发生沿着公共轴线相对于彼此移动并且排列顺序不变的相对位置变化而不发生绕所述公共轴线相对于彼此转动的相对角度变化，并且所述多个硅片中的至少一个硅片在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间发生破碎，所述标识在沿着所述硅棒轴线的方向延伸的同时绕所述硅棒轴线转动，所述标识在所述硅棒轴线的方向上的不同位置处的属性是相同的而所述不同性状体现为所述标识形成在所述单晶硅棒的周向方向上的不同位置处。
2.一种用于生产硅片的方法，其特征在于，所述方法包括：
在单晶硅棒的外周表面标记沿着硅棒轴线的方向具有不同性状的标识；
对所述单晶硅棒进行切割操作以将所述单晶硅棒切割成多个硅片；
对所述多个硅片进行处理操作，其中，在所述处理操作期间所述多个硅片相对于彼此的方位发生变化；
根据所述标识确定出所述多个硅片中的在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间未发生破碎的完整硅片在所述处理操作前相对于彼此的位置，
其中，所述多个硅片仅发生沿着公共轴线相对于彼此移动并且排列顺序不变的相对位置变化而不发生绕所述公共轴线相对于彼此转动的相对角度变化，并且所述多个硅片中的至少一个硅片在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间发生破碎，所述标识在沿着所述硅棒轴线的方向延伸的同时绕所述硅棒轴线转动，所述标识在所述硅棒轴线的方向上的不同位置处的属性是相同的而所述不同性状体现为所述标识形成在所述单晶硅棒的周向方向上的不同位置处。
3.一种单晶硅棒，所述单晶硅棒用于通过切割操作来获得多个硅片，其特征在于，所述单晶硅棒的外周表面形成有沿着硅棒轴线的方向具有不同性状的标识，使得所述多个硅片在后续的处理操作期间相对于彼此的方位发生变化时，能够根据所述标识确定出所述多个硅片中的在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间未发生破碎的完整硅片在所述处理操作前相对于彼此的位置，
其中，所述多个硅片仅发生沿着公共轴线相对于彼此移动并且排列顺序不变的相对位置变化而不发生绕所述公共轴线相对于彼此转动的相对角度变化，并且所述多个硅片中的至少一个硅片在所述切割操作期间和/或所述处理操作期间发生破碎，所述标识在沿着所述硅棒轴线的方向延伸的同时绕所述硅棒轴线转动，所述标识在所述硅棒轴线的方向上的不同位置处的属性是相同的而所述不同性状体现为所述标识形成在所述单晶硅棒的周向方向上的不同位置处。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 1-3-029, No. 1888, Xifeng South Road, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi 710065 Applicant after: Xi'an Yisiwei Material Technology Co.,Ltd. Applicant after: XI'AN ESWIN SILICON WAFER TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Room 1-3-029, No. 1888, Xifeng South Road, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi 710065 Applicant before: Xi'an yisiwei Material Technology Co.,Ltd. Applicant before: XI'AN ESWIN SILICON WAFER TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |