[发明专利]一种硅片带电多线切割方法及带电多线切割装置

说明书

技术领域

本发明属于硅片线切割技术领域，尤其是涉及一种硅片带电多线切割方法及带电多线切割装置。

背景技术

多线切割是切割大直径硅单晶棒非常有效的方法之一。近年来异军突起的多线切割机(简称线锯)以其极高的生产效率和出片率,在大直径硅片加工领域已逐渐取代内圆切割机，所切晶片具有弯曲度小、翘曲度小、平行度好、总厚度公差(TTV)离散性小、刃口切割损耗小、表面损伤层浅、晶片表面粗糙度小等特点；其切割材料涵盖各类半导体材料，如硅、锗、铌酸锂、砷化镓、磷化铟、人造宝石、碳化硅等，因此多线切割技术的应用也越来越广泛。现如今，数控多线切割机已逐渐取代了传统的内圆切割，成为硅片切割加工的主要方式。

实际对硅片进行多线切割时，利用高速运动的钢线带动磨料进行研磨加工以达到切割硅片的目的，钢线固定在槽轮上并形成线网，待切割硅棒(即加工工件)固定在工作台上，并通过工作台升降实现工件进给。其中，工作台的数量一般为两个，两个工作台分别为上工作台和位于所述上工作台下方的下工作台。多线切割中必须使用一种具有流动性的混合研磨料(主要为碳化硅磨料)，该混合研磨料为通常所指的切割砂浆。该切割砂浆的主要成分为悬浮液与磨料(也称刃料)，所采用的磨料为SiC、氧化铝、锆等，悬浮液中的主要成分为聚乙二醇、表面活性剂等。实际切割过程中，切割砂浆被往复运动的钢线带到切割区，被带入的切割砂浆决定硅片的切割质量与切割能力；而钢线所带切割砂浆中所含有磨料的粒型及粒度，是决定切割材料成品片表面光洁程度和切割能力的关键。

由于对硅片进行多线切割时，需要钢线带入切割砂浆(主要是切割砂浆中的切割刃料)对需要进行加工的硅晶体进行摩擦，从而将晶体硅棒切割成太阳能、半导体所需要的硅片。为了保证有更高的利润，提高机器的产能是重要措施之一。

目前，多线切割晶体硅棒的时间较长，例如8寸硅棒的切割时间基本在8～9小时。为了提高产能，就要将多线切割机的切割效率提高，要求在单位时间内的产出越多。目前，提高多线切割机切割效率的主要措施包括以下几种：第一、提高多线切割机丝杠的运动速度，其中丝杠为带动工作台升降的机构；第二、增大所采用多线切割机的数量；第三、增大切割过程中所采用耗材(即切割砂浆)的用量，以缩短切割时间。其中，采用提高多线切割机丝杠的运动速度作为提高产能的方式时，由于随着丝杠速度的提高，势必增大对槽轮上钢线的冲击力，使得钢线在槽轮的开槽内进行摆动。而一般线切割中所使用的槽轮主要是在金属主锟表面涂覆一层环氧树脂，在环氧树脂表面进行刻槽，并达到要求的槽间距，因环氧树脂的特性，在切割时会受到丝杠下降的压力，因此钢线会对线槽向下施压，使得线网的发生位移，不仅影响切割质量，而且由于需停机对线网进行复位，反而使得切割效率大幅降低。另外，采用增大多线切割机的数量和切割过程中所采用耗材(即切割砂浆)的用量作为提高产能的方式时，都要投入大量资金，生产成本大幅增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种方法步骤简单、实现方便且通过带电切割有效提高硅片多线切割效率的硅片硅片带电多线切割方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种硅片带电多线切割方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、硅棒粘接：将待切割硅棒固定于多线切割机的工作台上，固定过程如下：

步骤101、玻璃板固定：将玻璃板粘接固定于所述工作台上；

步骤102、导电胶带固定：在步骤101中所述玻璃板上涂抹一层粘接胶，并将导电胶带粘接固定于玻璃板上；

步骤103、硅棒固定：将待切割硅棒粘接固定于玻璃板上，并使步骤102中所述导电胶带粘接固定于待切割硅棒的底面中部；

步骤二、直流电源接线：待步骤103中所述待切割硅棒固定完成后，将导电胶带与直流电源的负极连接，并将所述多线切割机中收放线机构的放线轮或收线轮与直流电源的正极连接；所述收放线机构为对钢线进行收放的机构；

步骤三、硅棒线带电切割：接通直流电源，采用所述多线切割机对待切割硅棒进行切割；切割过程中，所述待切割硅棒和钢丝均处于带电状态。

上述一种硅片带电多线切割方法，其特征是：步骤二中所述直流电源的电压为35V～45V。

上述一种硅片带电多线切割方法，其特征是：步骤102中所述导电胶带的宽度为3mm～10mm且其厚度小于0.5mm。

上述一种硅片带电多线切割方法，其特征是：步骤102中所述导电胶带为双面导电胶带。