本申請(qǐng)屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體涉及一種硅片的制備方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、硅片是最重要的半導(dǎo)體材料，集成電路芯片和傳感器是基于半導(dǎo)體單晶硅片制造而成。隨著對(duì)硅片的表面質(zhì)量越來(lái)越高的要求，要求無(wú)損傷層、更小的粗糙度和更好的平整度，因此，制備硅片的工藝要求也在逐漸提高。

2、目前通用的方法是使用線切的方法將晶棒加工成硅片。在切割的過程中，硅片會(huì)出現(xiàn)部分形變，從而產(chǎn)生缺陷，如何改進(jìn)現(xiàn)有的晶棒切割工藝，從而降低硅片的warp(翹曲率)等參數(shù)，是目前需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種硅片的制備方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有的硅片制備方法在進(jìn)行切割的過程中warp參數(shù)較高導(dǎo)致硅片質(zhì)量不理想的問題。

2、本申請(qǐng)第一實(shí)施例提供一種硅片的制備方法，包括如下步驟：

3、提供晶棒，將所述晶棒置于切割機(jī)內(nèi)，所述切割機(jī)內(nèi)具有第一反應(yīng)溫度t1；

4、升溫至第二反應(yīng)溫度t2，同步進(jìn)行第一切割處理；

5、維持第二反應(yīng)溫度t2，同步進(jìn)行第二切割處理；

6、降溫至第三反應(yīng)溫度t3，同步進(jìn)行第三切割處理；

7、維持第三反應(yīng)溫度t3，同步進(jìn)行第四切割處理直至完成對(duì)所述晶棒的切割，得到所述硅片；

8、其中，t2＞t3≥t1。

9、在一些實(shí)施例中，所述第一切割處理步驟的終點(diǎn)具有第一切割深度x1％，所述第二切割處理步驟的終點(diǎn)具有第二切割深度x2％，所述第三切割處理步驟的終點(diǎn)具有第三切割深度x3％，滿足如下特征中的至少一種：

10、i)t2-t1＝(0.05～0.5)x1；

11、ii)t2-t3＝(0～0.375)(x3-x2)。

12、在一些實(shí)施例中，所述第一反應(yīng)溫度t1和第二反應(yīng)溫度t2滿足：

13、1℃≤t2-t1≤5℃。

14、在一些實(shí)施例中，所述第二反應(yīng)溫度t2和所述第三反應(yīng)溫度t3滿足：

15、t1＜t3。

16、在一些實(shí)施例中，所述第一反應(yīng)溫度t1滿足：21℃≤t1≤25℃。

17、在一些實(shí)施例中，所述第二反應(yīng)溫度t2滿足：24℃≤t2≤26℃。

18、在一些實(shí)施例中，所述第三反應(yīng)溫度t3滿足：23℃≤t3≤25℃。

19、在一些實(shí)施例中，所述第一切割深度x1％和所述第二切割深度x2％滿足：

20、x1：x2＝1：4～6。

21、在一些實(shí)施例中，所述第二切割深度x2％和第三切割深度x3％滿足：

22、x2：x3＝1:1.05～1.5。

23、在一些實(shí)施例中，所述第一切割深度x1％滿足：10％≤x1％≤15％。

24、在一些實(shí)施例中，所述第二切割深度x2％滿足：50％≤x2％≤65％。

25、在一些實(shí)施例中，所述第三切割深度x3％滿足：70％≤x3％≤75％。

26、在一些實(shí)施例中，所述第一切割處理步驟具有第一切割速率v1，所述第二切割處理步驟具有第二切割速率v2，所述第三切割處理步驟具有第三切割速率v3，所述第四切割處理步驟具有第四切割速率v4，滿足：

27、v3≤v4≤v2≤v1。

28、在一些實(shí)施例中，所述第一切割速率v1滿足：0.26mm/min≤v1≤0.4mm/min。

29、在一些實(shí)施例中，所述第二切割速率v2滿足：0.2mm/min≤v2≤0.25mm/min。

30、在一些實(shí)施例中，所述第三切割速率v3滿足：0.18mm/min≤v3≤0.21mm/min。

31、在一些實(shí)施例中，所述第四切割速率v4滿足：0.21mm/min≤v4≤0.3mm/min。

32、在一些實(shí)施例中，所述晶棒通過砂線完成切割。

33、本申請(qǐng)第二實(shí)施例提供一種硅片的制備裝置，包括：

34、傳熱模塊，用于固定待切割的晶棒以及向所述晶棒傳導(dǎo)溫度；

35、切割模塊，用于切割晶棒；

36、控制模塊，用于控制所述切割機(jī)內(nèi)具有第一反應(yīng)溫度t1；控制所述傳熱模塊升溫至第二反應(yīng)溫度t2，同步控制所述切割模塊進(jìn)行第一切割處理；控制所述傳熱模塊維持第二反應(yīng)溫度t2，同步控制所述切割模塊進(jìn)行第二切割處理；控制所述傳熱模塊降溫至第三反應(yīng)溫度t3，同步控制所述切割模塊進(jìn)行第三切割處理；控制所述傳熱模塊維持第三反應(yīng)溫度t3，同步控制所述切割模塊進(jìn)行第四切割處理直至完成對(duì)所述晶棒的切割，得到所述硅片。

37、在一些實(shí)施例中，所述切割模塊中設(shè)置有用于切割的切割線，使其對(duì)所述晶棒進(jìn)行線切割。

38、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N硅片的制備方法，包括如下步驟：提供晶棒，將晶棒置于切割機(jī)內(nèi)，切割機(jī)內(nèi)具有第一反應(yīng)溫度t1；升溫至第二反應(yīng)溫度t2，同步進(jìn)行第一切割處理；維持第二反應(yīng)溫度t2，同步進(jìn)行第二切割處理；降溫至第三反應(yīng)溫度t3，同步進(jìn)行第三切割處理；維持第三反應(yīng)溫度t3，同步進(jìn)行第四切割處理直至完成對(duì)晶棒的切割，得到硅片；其中，t2＞t3≥t1。通過對(duì)晶棒進(jìn)行分階段切割，以及控制在對(duì)晶棒切割過程中不同深度的溫度變化，能夠利用機(jī)械結(jié)構(gòu)熱脹冷縮的特性，改變切割所形成硅片的片體形貌，從而降低warp參數(shù)，提升硅片質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種硅片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，所述第一切割處理步驟的終點(diǎn)具有第一切割深度x1％，所述第二切割處理步驟的終點(diǎn)具有第二切割深度x2％，所述第三切割處理步驟的終點(diǎn)具有第三切割深度x3％，滿足如下特征中的至少一種：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，所述第一反應(yīng)溫度t1和第二反應(yīng)溫度t2滿足：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，所述第二反應(yīng)溫度t2和所述第三反應(yīng)溫度t3滿足：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，所述第一切割深度x1％和所述第二切割深度x2％滿足：

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，所述第二切割深度x2％和所述第三切割深度x3％滿足：

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，所述第一切割處理步驟具有第一切割速率v1，所述第二切割處理步驟具有第二切割速率v2，所述第三切割處理步驟具有第三切割速率v3，所述第四切割處理步驟具有第四切割速率v4，滿足：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，所述晶棒通過砂線完成切割。

12.一種硅片的制備裝置，用于完成權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的一種硅片的制備方法，其特征在于，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種硅片的制備裝置，其特征在于，所述切割模塊中設(shè)置有用于切割的切割線，使其對(duì)所述晶棒進(jìn)行線切割。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N硅片的制備方法及裝置，制備方法包括如下步驟：提供晶棒，將晶棒置于切割機(jī)內(nèi)，切割機(jī)內(nèi)溫度具有第一反應(yīng)溫度T<subgt;1</subgt;；升溫至第二反應(yīng)溫度T<subgt;2</subgt;，同步進(jìn)行第一切割處理；維持第二反應(yīng)溫度T<subgt;2</subgt;，同步進(jìn)行第二切割處理；降溫至第三反應(yīng)溫度T<subgt;3</subgt;，同步進(jìn)行第三切割處理；維持第三反應(yīng)溫度T<subgt;3</subgt;，同步進(jìn)行第四切割處理直至完成對(duì)晶棒的切割，得到硅片；其中，T<subgt;2</subgt;≥T<subgt;3</subgt;≥T<subgt;1</subgt;。通過對(duì)晶棒進(jìn)行分階段切割，以及控制在對(duì)晶棒切割過程中不同深度的溫度變化，能夠利用機(jī)械結(jié)構(gòu)熱脹冷縮的特性，改變切割所形成硅片的片體形貌，從而降低warp參數(shù)，提升硅片質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：雍琪浩,冒偉偉,袁祥龍,劉姣龍,李曉寶,劉洋,徐發(fā)生,蔣文斌,王俊偉,陳龍飛,龐陞強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中環(huán)領(lǐng)先半導(dǎo)體科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10