[发明专利]一种半导体硅片脱胶工艺

说明书

技术领域

本发明涉及单晶硅线切割领域，具体说是实现不同厚度半导体单晶硅片切割完毕后自动脱胶技术。

背景技术

近年来半导体单晶硅加工技术得到了飞速发展，由最初的内（外）圆切割技术发展为目前普遍采用的多线切割技术，多线切割机切割完的半导体硅片厚度和直径不统一，脱胶时间和脱胶水温变化随直径和厚度不同变化较大。

传统的脱胶工艺一般为人工操作，工艺过程为将硅片浸泡在40℃以上的热水槽中，浸泡50-130min，但是厚片表面冲洗不干净会导致脱胶后表面花片，浸泡不充分脱胶会导致崩边裂片等，同时员工操作很难规范，随意性强，对硅片表面和完整性造成不同程度的破坏，经常造成后道工序的裂片、崩边、沾污等。因此脱胶工艺成为限制产能和产品质量的瓶颈。因此一种实用去胶技术成为降低不良率，降低半导体硅片表面杂质沾污，提高良率的关键技术。

专利102225406A公开了一种金刚线切割硅片的清洗方法，但其解决的是硅片碱制绒的金字塔覆盖率、反射率及电池效率低的问题，与本专利技术的不同点在于本专利要解决的是不同厚度、直径半导体硅片切割完后脱胶技术，提高脱胶效率和良率，为后道清洗工序提供基础。

发明内容

本发明要解决的问题是克服现有脱胶工艺造成的半导体硅片不良率高，提供一种实现不同厚度半导体单晶硅片切割完毕后自动脱胶技术，并能保证硅片表面无花片，崩边、缺口等不良。

本发明的技术方案如下：

一种半导体硅片脱胶工艺，包括以下步骤：

1）将切割完毕的单晶硅棒倒置在装有特定夹具的中转车内；

2）鼓泡预清洗，即将单晶硅片放置在装满自来水的槽中利用鼓泡管进行预清洗，以去除硅片表面砂浆；

3）使用温水对硅片进行喷淋；

4）对硅片进行超声预清洗，即在将经过喷淋的单晶硅片放置在超声温水中进行浸泡，以去除硅片缝隙的砂浆；

5）使用温水浸泡脱胶；

6）温水鼓泡，将单晶硅片与粘接条之间脱离；

7）温水取片，即将脱离的硅片放置在温水中，擦拭硅片立面残留胶；

进一步，

上述步骤2）中的预清洗条件为：水温15-25℃，鼓泡用气管直径0.6-1.0cm，气压0.3-0.5kp，时间300-500s；

上述步骤3）中的喷淋条件为：喷淋使用2-4个喷淋管，往复喷淋时间300-500s，往复周期30-60s，水温控制在25-45℃之间，水压0.1-0.4MPa；

上述步骤4）中的超声预清洗条件为：浸泡水温30-50℃，时间300-600s，超声频率25-40KHZ,水中混合体积比1-2%的表面活性剂；

上述步骤5）中的浸泡脱胶条件为：将硅片浸泡在65-75℃的热水中，浸泡水中添加1-2%酸，该酸可选自乳酸、草酸、柠檬酸中的一种，浸泡时间300-600s；

上述步骤6）中的温水鼓泡条件为：将硅片放置在温水35-50℃，浸泡300-500s，鼓泡35℃；

上述步骤7）中的温水取片条件为：水温35-50℃。

上述半导体硅片脱胶工艺适用于厚度为200um-1500um，直径为57.5-200mm的硅片，使其顺利脱胶，并能保证硅片表面无花片，崩边、缺口等不良。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，克服了现有脱胶工艺造成的半导体硅片不良率高，实现了不同厚度半导体单晶硅片切割完毕后自动脱胶技术，并能保证硅片表面无花片，崩边、缺口等不良。

具体实施方式

一种半导体硅片脱胶工艺，包括以下步骤：

1）使用NTC442线切机1500#的SIC，0.14mm直径的钢线，切割一颗直径150mm，长度270mm，厚度0.820mm的单晶，切割完后将单晶棒及料座倒置在四轮运输车的夹具内。

2）再将此单晶硅片放置在装满自来水的水槽中，水温21℃，鼓泡管直径0.6mm，气压0.3kPa，鼓泡时间360s。

3）然后使用使用压力0.2MPa水温35℃自来水对此颗单晶进行喷淋，采用4个喷淋管，每根管安装4个喷头，往复喷淋350s，往复周期40s。

4）再将喷淋完毕的单晶硅片放置在具有预超声（超声频率28KHZ），40℃温水中进行浸泡400s，水中混合1.0%的草酸。

5）再将此硅片浸泡在70℃的热水中，水中添加1%柠檬酸，浸泡时间420s，

6）再将此硅片放置在35℃温水中浸泡440s，同时开启鼓泡脱胶使硅片与粘接引导条脱离。