一种晶棒的切割方法以及切割装置与流程

1.本技术涉及半导体材料加工领域，更具体的说，涉及一种晶棒的切割方法以及切割装置。


背景技术：

2.碳化硅晶片的翘曲是造成后续加工不良的主要原因。通过以往积累的数据分析，在切割过程中，碳化硅切片翘曲偏大的位置主要集中在入线端和出线端，且所述碳化硅晶片的出线端和入线端的翘曲差异也比较大，使得碳化硅晶片的平均翘曲值偏大。因此，如何改善由入线端和出线端的晶片边缘翘曲是目前切割工序迫切需要解决的问题和难题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供了一种晶棒的切割方法以及切割装置，方案如下：
4.一种晶棒的切割方法，所述切割方法包括：
5.在切割晶棒的过程中，获取切割线相对于所述晶棒的切割位置；
6.基于所述切割位置，控制所述切割线的运行速度与所述切割线和所述晶棒的圆心之间的距离为正相关。
7.优选的，在上述切割方法中，基于所述切割位置，控制所述切割线的运行速度与所述切割线和所述晶棒的圆心之间的距离为正相关包括：
8.基于所述切割位置，确定能够表征所述切割线与所述晶棒接触长度的第一系数和能够表征砂浆切削能力下降幅度的第二系数；
9.基于所述第一系数和所述第二系数，确定所述切割线在不同切割深度时的运行速度。
10.优选的，在上述切割方法中，所述切割线在不同切割深度时的运行速度满足：
11.v＝(α β)*a b其中，v为所述切割线在不同切割深度时的运行速度，a为设定的参考速度，α为所述第一系数，β为所述第二系数，b为设定的所述切割线最低运行速度。
12.优选的，在上述切割方法中，所述设定的参考速度a的取值范围为：60％～70％v
max
；
13.所述设定的最低运行速度b的取值范围为：20％～35％v
max
；
[0014]vmax
为所述切割线的最高运行速度。
[0015]
优选的，在上述切割方法中，所述第一系数α的关系式为：
[0016]
α＝l/d
[0017]
其中，l为所述切割线与所述晶棒的接触长度，d为所述晶棒直径。
[0018]
优选的，在上述切割方法中，在切割深度为0-r的切割过程中，所述第一系数α随切割深度的增大而增大；
[0019]
在切割深度为r-d的切割过程中，所述第一系数α随切割深度的增大而减小，r为所述晶棒的半径。
[0020]
优选的，在上述切割方法中，所述第一系数α的取值范围为：0～1。
[0021]
优选的，在上述切割方法中，所述第二系数β随切割深度的增大而增大。
[0022]
优选的，在上述切割方法中，所述第二系数β的取值范围为：0～0.5。
[0023]
基于上述方法，本技术还提供了一种晶棒的切割装置，方案如下：
[0024]
一种晶棒切割装置，所述切割装置包括：
[0025]
位于所述切割机舱内的两个辊轮，两个所述辊轮之间具有切割线；
[0026]
用于带动所述辊轮转动的电机；
[0027]
位置传感器，用于获取所述切割线的切割位置；
[0028]
控制器，用于基于所述切割位置，控制所述切割线的运行速度与所述切割线与所述晶棒的圆心之间的距离正相关。
[0029]
通过上述可知，本技术提出了一种晶棒的切割方法以及切割装置，所述切割方法包括：在切割晶棒的过程中，获取切割线相对于所述晶棒的当前切割位置；基于所述切割位置，控制所述切割线的运行速度与所述切割线和所述晶棒的圆心之间的距离为正相关。在所述方法中，基于所述切割位置，使得所述切割线的运行速度与所述切割线和所述晶棒的圆心之间的距离呈正相关，即基于所述切割位置，改变所述切割线的运行速度，因此所述切割线可以携带更多砂浆进入切割区域，并赋予所述砂浆中的金刚石颗粒更大的动能，从而提升此时所述切割线上的砂浆的切削能力，提高所述晶棒在整个切割过程中的去除速率的稳定性，从而可以有效减小切割形成的晶片的翘曲度。
附图说明
[0030]
为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0031]
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0032]
图1为晶棒的多线切割原理示意图；
[0033]
图2为本技术一种晶棒的切割方法的方法流程图；
[0034]
图3为切割过程中的晶棒的切割面示意图；
[0035]
图4为本技术另一种晶棒的切割方法的方法流程图；
[0036]
图5为实施例1中切割线的线运行速度随切割深度的变化示意图；
[0037]
图6为实施例2中切割线的线运行速度随切割深度的变化示意图；
[0038]
图7为实施例1，实施例2，对照组3和对照组4的切割形成的多个碳化硅晶片的翘曲度曲线图；
[0039]
图8为本技术一种晶棒切割装置示意图。
具体实施方式
[0040]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0041]
参考图1，图1为晶棒的多线切割原理示意图，晶片切割目前大多以游离磨料多线切割为主，其切割原理是通过由高速运动的切割线2构成的平行线网将含有磨粒的切割砂浆带至切割区域，磨粒在所述晶棒3的表面发生滚动，刮擦，使所述晶棒3的表面产生裂纹，裂纹延伸实现材料的去除，从而达到切片的目的。而多线切割作为晶片制造过程的第一道工序，其切片的质量直接决定了后续加工的工艺和质量。
[0042]
参考图1，图1中将所述晶棒3安装在工作台夹具5上，将所述晶棒3移到待切割位置，启动砂浆喷嘴4使得所述砂浆喷嘴4中的砂浆喷涂在由供线轮61提供的缠绕在辊轮上的切割线2上，所述辊轮包括出线辊轮12和入线辊轮11，在切割完成后，由回线轮62将缠绕在所述入线辊轮11和所述出线辊轮12上的所述切割线2绕回。其中，受所述晶棒3的影响，在切割过程中所述切割线2与所述晶棒3的接触面积持续变化。在入线端，所述切割线2与所述晶棒3刚开始接触，所述切割线2与所述晶棒3的接触面积从无到有、急距增大，所述切割线2的运行速度越快，磨粒动能和所述切割线2振幅越大，会导致晶片表面出现线痕，所述切割线2的运行速度过低，所述切割线2携带砂浆能力和磨粒动能减弱无法保证正常的切割。在切割末期的出线端，砂浆中磨粒的尖角钝化，切割能力下降，同时粘接托条又阻碍了部分砂浆进入切割区域，出线端的整体切割去除速率下降。
[0043]
且在多线切割过程中，不同切入深度时的材料去除速率的变化会使晶片的局部发生形变，影响晶片的翘曲。除切割进给速度外，线运行速度、磨粒的切割能力均会对切割时的去除速率造成影响。在切割初期，所述切割线2与所述晶棒3的接触面积很小，随着切入深度的增加，接触面积急距增大，为减小此时去除速率与后续去除速率差异，实现材料去除速率的恒定，可以通过减小此时的线运行速度，这样可以降低磨粒的动能使其切割能力减弱。但过低的线速度可能无法保证正常的切割，因此需要设定最低线运行速度(即初始值)。随着切割过程的持续进行，磨粒的尖角逐渐钝化，为维持去除速率的稳定，需要对线速度进行补偿消除切割能力减弱造成的去除速率变化。
[0044]
基于上述问题，本技术提出了一种晶棒的切割方法以及切割装置，在所述方法中，基于所述切割位置，使得所述切割线2的运行速度与所述切割线2和所述晶棒3的圆心之间的距离呈正相关，即基于所述切割位置，改变所述切割线2的运行速度，因此所述切割线2可以携带更多砂浆进入切割区域，并赋予所述砂浆中的金刚石颗粒更大的动能，从而提升此时所述切割线2上的砂浆的切削能力，提高所述晶棒3在整个切割过程中的去除速率的稳定性，从而可以有效减小切割形成的晶片的翘曲度。
[0045]
为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0046]
参考图2，图2为本技术一种晶棒的切割方法的方法流程图，一种晶棒的切割方法，所述切割方法包括：
[0047]
步骤s21：在切割晶棒3的过程中，获取切割线2相对于所述晶棒3的当前切割位置；
[0048]
步骤s22：基于所述切割位置，控制所述切割线2的运行速度与所述切割线2和所述晶棒3的圆心之间的距离为正相关。
[0049]
在所述晶棒3的切割过程中，可根据获取所述切割线2相对于所述晶棒3的当前切割位置，控制所述切割线2的运行速度与所述切割线2和所述晶棒3的圆心之间的距离呈正相关，其中，获取所述切割位置的方法包括，通过所述位置传感器获取所述切割位置。基于所述切割位置，控制所述切割线2的运行速度与所述切割线2和所述晶棒3的圆心之间的距离为正相关，即基于所述切割位置信息，改变所述切割线2的运行速度，使得所述切割线2运行速度改变从而可以携带更多砂浆进入切割区域，并赋予所述切割线2上砂浆中的金刚石颗粒更大的动能，从而提升此时所述切割线2上的砂浆的切削能力，提高所述晶棒3在整个切割过程中的去除速率的稳定性，从而可以有效减小切割形成的晶片的翘曲度。
[0050]
参考图3，图3为切割过程中的晶棒的切割面示意图，在上述切割方法中，基于所述切割位置，控制所述切割线2的运行速度与所述切割线2和所述晶棒3的圆心之间的距离为正相关包括：
[0051]
基于所述切割位置，确定能够表征所述切割线2与所述晶棒3接触长度l的第一系数和能够表征砂浆切削能力下降幅度的第二系数；
[0052]
基于所述第一系数和所述第二系数，确定所述切割线2在不同切割深度时的运行速度。
[0053]
如图3所示，vb为所述晶棒3的进给速度，l为所述切割线2与所述晶棒3的接触长度，r为所述晶棒3的半径，d为所述切割线2的切入深度，s1为所述晶棒3的已切割面积，s2为所述晶棒3的未切割面积。在切割所述晶棒3的过程中，所述晶棒3基于其进给速度vb运动，而所述切割线2基于其运行速度运动，在对所述晶棒3的切割过程中，所述切割线2在所述晶棒3中的切割位置不断发生变化，而在整个切割过程中，基于所述切割线2相对于所述晶棒3的切割位置，确定所述能够表征所述切割线2与所述晶棒3接触长度l的第一系数α和所述能够表征砂浆切削能力下降幅度的第二系数β，从而确定所述切割线2在不同深度下的运行速度，而确定所述第一系数α的值包括：调取预存在控制器中的不同深度下α值或通过公式计算所述第一系数α的值。
[0054]
在上述切割方法中，所述切割线2在不同切割深度时的运行速度满足：
[0055]
v＝(α β)*a b
ꢀꢀ
(1)
[0056]
其中，v为所述切割线在不同切割深度时的运行速度，a为设定的参考速度，α为所述第一系数，β为所述第二系数，b为设定的所述切割线最低运行速度。
[0057]
在上述切割方法中，可通过所述第一系数α和所述第二系数β确定所述切割线2的运动速度，而所述第一系数α，所述第二系数β，所述设定的参考速度a，所述设定的最低运行速度b与所述线运行速度v的关系满足公式(1)，其中，所述第一系数α和所述第二系数β会基于所述切割位置发生改变，从而使得所述线运行速度v随着切割深度发生变化，而所述切割线2运行速度的改变可以携带更多砂浆进入切割区域，并赋予所述切割线2上砂浆中的金刚石颗粒更大的动能，从而提升此时所述切割线2上的砂浆的切削能力，提高所述晶棒3在整个切割过程中的去除速率的稳定性，从而可以有效减小切割形成的晶片的翘曲度。
[0058]
在上述切割方法中，设定参考速度a的取值范围为：60％～70％v
max
；
[0059]
所述设定的最低运行速度b的取值范围为：20％～35％v
max
；
[0060]vmax
为所述切割线2的最高运行速度。
[0061]
在上述切割方法中，所述公式(1)中包括所述设定的参考速度a，而所述设定的参考速度a的取值范围为：60％～70％v
max
；所述设定的参考速度a的取值可根据所述切割线2的最高运行速度v
max
确定；所述公式(1)中还包括所述设定的最低运行速度b，且所述设定的最低运行速度b也根据所述最高运行速度v
max
确定，且所述设定的最低运行速度b的取值范围为：20％～35％v
max
，同时，所述设定的最低运行速度b可以认为是多线切割设备可稳定运行的所述切割线2的最低线运行速度，若所述切割线2的运行速度低于所述设定的最低运行速度b则无法保证正常的切割；其中，v
max
为所述切割线2的最高运行速度，而所述最高运行速度v
max
为设备的相关参数，只与设备相关，且不同设备的v
max
不同，同时，所述最高运行速度v
max
可以认为是多线切割设备可稳定运行的所述切割线的最高线运行速度；
[0062]
在上述切割方法中，所述第一系数α的关系式为：
[0063]
α＝l/d
ꢀꢀ
(2)
[0064]
其中，l为所述切割线2与所述晶棒3的接触长度，d为所述晶棒3直径。
[0065]
在所述公式(1)中，包括了所述第一系数α，且所述第一系数α为所述切割线2与所述晶棒3的接触长度l与所述晶棒3的直径d的相关系数，而所述接触长度l，所述晶棒3的直径d与所述第一系数α的关系满足公式(2)，即所述第一系数α为所述接触长度l与所述晶棒3的直径d的比值，其中，所述接触长度l可根据所述切割线2的切入深度d和所述晶棒3的半径d通过三角函数计算得到。
[0066]
在上述切割方法中，在切割深度为0-r的切割过程中，所述第一系数α随切割深度的增大而增大；
[0067]
在切割深度为r-d的切割过程中，所述第一系数α随切割深度的增大而减小，r为所述晶棒3的半径。
[0068]
在上述切割方法中，所述第一系数α随所述切割线2的切割深度的变化而变化，且所述第一系数α是切割过程中所述切割线2与所述晶棒3的接触长度l与所述晶棒3的直径d的比值，其中，在切割深度为0-r的切割过程中，所述晶棒3与所述切割线2的接触长度持续增加，在所述切割线2位于所述晶棒3的圆心时，所述切割线2与所述晶棒3的接触长度l等于所述晶棒的直径d，即在切割深度为0-r的切割过程中，所述第一系数α随切割深度的增大而增大，而在切割深度为r-d的切割过程中，所述晶棒3与所述切割线2的接触长度持续减小，在所述切割线2切割完成后，所述切割线2与所述晶棒3的接触长度为0，即在切割深度为r-d的切割过程中，所述第一系数α随切割深度的增大而减小。
[0069]
在上述切割方法中，所述第一系数α的取值范围为：0～1。
[0070]
参考图3，在上述切割方法中，参考公式(2)中所述第一系数α是切割过程中所述切割线2与所述晶棒3的接触长度l与所述晶棒3的直径d的比值，即所述第一系数α的取值范围为0～1，在所述切割线的切入深度为0时，所述切割线2与所述晶棒3的接触长度l为0，即所述第一系数α为0，在所述切割线2的切割深度在所述晶棒3的圆心位置时，所述晶棒3与所述切割线2的接触长度l最大(为直径d)，所述第一系数α为1；而在所述切割线2继续切割时，所述晶棒3与所述切割线2的接触长度l开始减小，在最后接触长度为0，即所述第一系数α为0。在切割过程中，所述接触长度l随切入深度变化。
[0071]
在上述切割方法中，所述第二系数β随随切割深度的增大而增大。
[0072]
在上述加工方法中，所述第二系数β为砂浆切削能力下降的补偿系数，以游离金刚石切割为例：在切割过程中，砂浆循环使用，其内金刚石颗粒持续参与切割，金刚石颗粒的棱角会逐渐钝化，切削能力(金刚石的锋利度)逐渐下降，因此随着切割的进行，砂浆的切削能力会逐渐减弱；砂浆的切削能力逐渐减弱，则所述补偿系数，即第二系数β逐渐增大，以补偿所述砂浆的切削能力的减弱，因此所述第二系数β会随所述切割深度的增大而增大，且所述砂浆所在的所述切割线2的切割能力也会随之而减弱。因此，可基于所述第二系数β，改变所述切割线2的运行速度，提高所述晶棒3在整个切割过程中的去除速率的稳定性。
[0073]
在上述切割方法中，所述第二系数β的取值范围为：0～0.5。
[0074]
在切割过程中，随着切割深度的增加，所述切割线2上的砂浆的循环使用会使得所述砂浆的切削能力会随着所述切割深度的增加而发生变化，所述砂浆的切削能力发生变化会直接使得所述砂浆的第二系数β随之所发生变化，而所述第二系数β的取值范围为：0～0.5。
[0075]
参考图4，图4为本技术另一种晶棒的切割方法的方法流程图，基于上述方法，本技术中的所述方法的具体步骤包括：
[0076]
步骤s11：获取所述切割线2相对于所述晶棒3的当前切割位置；
[0077]
步骤s12：基于所述切割位置，计算所述第一系数α；
[0078]
步骤s13：基于位于所述切割位置的所述切割线2上砂浆的切削能力得到所述第二系数β；
[0079]
步骤s14：基于所述最高运行速度v
max
，得到所述设定的参考速度a以及所述设定的最低运行速度b；
[0080]
步骤s15：基于所述公式(1)，所述第一系数α，所述第二系数β，所述设定的参考速度a以及所述设定的最低运行速度b计算得到所述切割线2在不同深度下的运行速度。
[0081]
所述切割方法基于所述切割线2的相对于所述晶棒3的当前切割位置，从而得到所述第一系数α，所述第二系数β，以及所述公式(1)，所述设定的参考速度a以及所述设定的最低运行速度b，控制所述切割线2的运行速度与所述切割线2和所述晶棒3的圆心之间的距离为正相关。而使用所述切割方法切割出的晶片边缘翘曲的幅度明显减小，即在其余切割参数恒定不变的情况下，使用上述方法计算得到的所述切割线2的线运行速度进行切割，切割出的晶片的平均翘曲度和晶片的翘曲度不良率都有效的减小。
[0082]
基于上述方法，本技术提出了具体的实施例1及其对照组1和实施例2及其对照组2，其中，所述实施例和所述对照组的碳化硅晶棒的外径尺寸一致。
[0083]
实施例1：以6英寸碳化硅晶棒切割为例：切割线设定的最低线运行速度b1＝4m/s，所述切割线设定的参考速度a1＝10m/s，α1为实施例1中的第一系数，α1随所述切割线与所述碳化硅晶棒的接触长度l1在0～1变化；β1为实施例1中的第二系数，β1随砂浆切削能力0～0.2变化；所述碳化硅晶棒的外径d1为150
±
1mm。
[0084]
参考图5，图5为实施例1中切割线的线运行速度随切割深度的变化示意图，其中，图5中横轴表示所述切割线的切割深度d1，纵轴表示所述切割线在不同切割深度时所对应的运行速度v1。在所述碳化硅晶棒的切割过程中，所述切割线的线运行速度的具体设定如下：
[0085]
在切割深度为0mm位置处，所述切割线的线运行速度为4.54m/s；
[0086]
在切割深度为0-15mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至10.10m/s；
[0087]
在切割深度为15-30mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至12.29m/s；
[0088]
在切割深度为30-45mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至13.67m/s；
[0089]
在切割深度为45-60mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至14.55m/s；
[0090]
在切割深度为60-75mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至15.00m/s；
[0091]
在切割深度为75-90mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至15.05m/s；
[0092]
在切割深度为90-105mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐下降至14.67m/s；
[0093]
在切割深度为105-120mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐下降至13.72m/s；
[0094]
在切割深度为120-135mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐下降至11.90m/s；
[0095]
在切割深度为135-150mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐下降至6.54m/s。
[0096]
按照图5中曲线设定所述切割线在不同切割深度时的线运行速度，切割出的碳化硅晶片的平均翘曲度24.6μm。
[0097]
实施例2：以6英寸碳化硅晶棒切割为例：切割线设定的最低线运行速度b2＝5m/s，所述切割线设定的参考速度a2＝8.5m/s，α2为实施例2中的第一系数，α2随所述切割线与所述碳化硅晶棒的接触长度l2在0～1变化；β2为实施例2中的第二系数，β2随砂浆切削能力0～0.3变化；所述碳化硅晶棒的外径d2为150
±
1mm。
[0098]
参考图6，图6为实施例2中切割线的线运行速度随切割深度的变化示意图，其中，图6中横轴表示所述切割线的切割深度d2，纵轴表示所述切割线在不同切割深度时所对应的运行速度v2。在所述碳化硅晶棒的切割过程中，所述切割线的线运行速度的具体设定如下：
[0099]
在切割深度为0mm位置处，所述切割线的线运行速度为5.46m/s；
[0100]
在切割深度为0-15mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至10.23m/s；
[0101]
在切割深度为15-30mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至12.16m/s；
[0102]
在切割深度为30-45mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至13.43m/s；
[0103]
在切割深度为45-60mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至14.28m/s；
[0104]
在切割深度为60-75mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至14.78m/s；
[0105]
在切割深度为75-90mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐上升至14.93m/s；
[0106]
在切割深度为90-105mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐下降至14.70m/s；
[0107]
在切割深度为105-120mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐下降至13.99m/s；
[0108]
在切割深度为120-135mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐下降至12.52m/s；
[0109]
在切割深度为135-150mm的过程中，所述切割线的线运行速度逐渐下降至8.00m/s。
[0110]
按照图6中曲线设定不同切割深度的线运行速度，切割出的碳化硅晶片的平均翘曲度为26.7μm。
[0111]
对照组3：
[0112]
正常切割6英寸碳化硅晶体，所述碳化硅晶棒的外径d3为150
±
1mm，所述切割线固定运行速度v3为15m/s，切割出的碳化硅晶片的平均翘曲度为34.2μm，实施例1切割出的碳化硅晶片的平均翘曲度明显小于正常切割的对照组3的平均翘曲度。
[0113]
对照组4：
[0114]
正常切割6英寸碳化硅晶体，所述碳化硅晶棒的外径d4为150
±
1mm，所述切割线固定运行速度v4为15m/s，切割出的碳化硅晶片的平均翘曲度为32.5μm，实施例2切割出的碳化硅晶片的平均翘曲度明显小于正常切割的对照组4的平均翘曲度。
[0115]
表1为实施例1，实施例2，对照组3和对照组4的切割形成的多个碳化硅晶片的翘曲度表。
[0116]
表1
[0117]
晶片数e1e2e3e4晶片数e1e2e3e4130.67833.97637.97749.23223.98526.99736.3532.835230.19434.50337.38446.1963324.36126.64534.75631.065328.63234.0336.99246.0613423.23426.08634.94932.448429.30734.336.89344.4743523.30825.79233.41731.468529.76433.66637.02545.0533623.1521.83434.85733.028628.54633.32837.0343.1133723.09122.13534.2630.954729.46932.85837.09342.4063823.80222.15235.23231.598828.21831.4736.33441.243922.78123.09131.38530.905929.07731.18836.540.3944022.44123.33631.33531.7761027.63829.90134.75638.5974121.88622.00131.3729.6571128.62829.16136.61737.624223.37822.08731.84629.4731226.7427.65635.86235.6424323.35421.30131.0628.9151327.38227.41634.56834.6424423.08421.34531.42527.6181426.42726.69834.59634.5154521.76121.1832.39526.8871527.12729.66833.6333.6394621.63320.93731.47325.0091625.68936.8732.67140.8464722.4121.48231.95225.9571727.55828.732.93639.0094822.97320.72932.00518.251825.72627.87632.42540.0264921.40720.97831.16624.1791925.81921.94332.33837.9665021.89220.62630.94818.7962024.48729.20435.25839.6365121.5420.20831.08919.3932126.82926.71240.4737.6055221.14920.09630.45420.6722226.22530.80337.87337.5925321.07520.0130.40521.6862326.0430.24337.90835.9015421.07519.48730.30422.5292426.18835.44837.34435.8045520.56220.18230.83821.2012527.4132.66737.1234.9765621.00219.67829.98424.4862621.63230.3138.10132.3955720.733 28.51123.5322724.50929.96537.07231.6685820.213 28.04721.742824.86229.48937.01131.4475921.011
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23.202
2923.54130.26336.48429.3316020.321
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3023.92728.87736.58529.042平均翘曲度24.5750526.7430534.1909732.499123123.62228.02736.4132.153
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[0118]
在表1中，e1为所述实施例1的碳化硅晶片的翘曲度，e2为所述实施例2的碳化硅晶片的翘曲度，e3为所述对照组3的碳化硅晶片的翘曲度，e4为所述对照组4的碳化硅晶片的翘曲度，且由表1可知，所述实施例1的碳化硅晶棒切割形成了60片所述碳化硅晶片，所述实施例2的碳化硅晶棒切割形成了56片所述碳化硅晶片，所述对照组3切割形成了58片所述碳化硅晶片，所述对照组4切割形成了59片所述碳化硅晶片；且所述实施例1的平均翘曲度为24.57505，而所述对照组3的平均翘曲度为34.19097；所述实施例2的平均翘曲度为26.74305而所述对照组4的平均翘曲度为32.49912，由此可知，所述实施例1的平均翘曲度和所述对照组3的平均翘曲度差异较大；所述实施例2的平均翘曲度和所述对照组4的平均翘曲度差异较大。有上述可知，通过上述切割方法切割晶棒，可以有效的减小切割形成的晶片的翘曲度。
[0119]
参考图7，图7为实施例1，实施例2，对照组3和对照组4的切割形成的多个碳化硅晶片的翘曲度曲线图，其中，图7中横轴表示切割形成的多个所述碳化硅晶片，纵轴表示切割形成的所述多个碳化硅晶片的翘曲度。图7中曲线e1为所述实施例1的碳化硅晶片的翘曲度曲线图；曲线e2为所述实施例2的碳化硅晶片的翘曲度曲线图；曲线e3为所述对照组3的碳化硅晶片的翘曲度曲线图；曲线e4为所述对照组4的碳化硅晶片的翘曲度曲线图。由图7可看出所述实施例1和所述对照组3相比，曲线e1的值均高于曲线e3；所述实施例2和所述对照组4相比，曲线e2的值均高于曲线e4；由此可知，在其他切割条件不变的情况下，基于获取的所述切割线2相对于所述晶棒3的当前切割位置，改变所述切割线2的运行速度，提高了所述晶棒3在整个切割过程中的去除速率的稳定性，从而可以有效减小切割形成的晶片的翘曲度。
[0120]
显然，本技术实施例所述切割方法，不局限于用于碳化硅晶棒，还可用于其他半导体晶棒的切割，如单晶硅或是多晶硅等半导体晶棒的切割，且涉及所述切割方法的切割技术包括但不限于：游离磨料多线切割技术、固结磨料多线切割技术等；所述切割方法适用的晶棒尺寸包括：2英寸、3英寸、4英寸、6英寸、8英寸晶棒。
[0121]
基于上述方法，本技术还提供了一种晶棒切割装置，方案如下：
[0122]
参考图8，图8为本技术一种晶棒切割装置示意图，一种晶棒切割装置，所述切割装置包括：
[0123]
位于所述切割机舱7内的两个辊轮，两个所述辊轮之间具有切割线2；
[0124]
用于带动所述辊轮转动的电机；
[0125]
位置传感器，用于获取所述切割线的切割位置；
[0126]
控制器，用于基于所述切割位置，控制所述切割线的运行速度与所述切割线与所述晶棒的圆心之间的距离正相关。
[0127]
参考图8，基于上述方法，本技术还提出了一种晶棒切割装置，所述晶棒切割装置包括：位于所述切割机舱7内的所述两个辊轮，所述两个辊轮包括出线辊轮12和入线辊轮11，且所述两个所述辊轮之间具有所述切割线2，以及带动所述辊轮转动的电机，用于在切割过程中，获取所述切割线2相对于所述晶棒3的当前切割位置的位置传感器和用于基于所
述切割位置，控制所述切割线2的运行速度与所述切割线2与所述晶棒3的圆心之间的距离为正相关的控制器。所述装置中还包括：砂浆喷嘴4，供线轮61，回线轮62和安装夹5。所述砂浆喷嘴4是用于将砂浆均匀的喷涂在所述切割线2上；所述供线轮61用于将其上的所述切割线2供给所述出线辊轮12和所述入线辊轮11，使其带动所述切割线2的转动；所述回线轮62用于将切割后的所述切割线2收回；所述安装夹5用于将所述晶棒3夹装在所述切割装置的工作台上，固定所述晶棒3以完成切割。
[0128]
所述切割装置中包括控制器，所述控制器用于控制所述出线辊轮12和所述入线辊轮11的转动，从而带动所述切割线2的运动。控制器通过基于获取的所述切割线2相对于所述晶棒3的当前切割位置，控制所述出线辊轮12和所述入线辊轮11的转动，从而控制所述切割线2的运行速度与所述切割线2和所述晶棒3的圆心之间的距离为正相关。即所述控制器基于所述位置，改变所述切割线2的运行速度，因此所述切割线2可以携带更多砂浆进入切割区域，并赋予所述砂浆中的金刚石颗粒更大的动能，从而提升此时所述切割线2上的砂浆的切削能力，提高所述晶棒3在整个切割过程中的去除速率的稳定性，从而可以有效减小切割形成的晶片的翘曲度。
[0129]
基于上述可知，本技术提出了一种晶棒的切割方法以及切割装置，在所述方法中，基于获取的所述切割线2相对于所述晶棒3的当前切割位置，使得所述切割线2的运行速度与所述切割线2和所述晶棒3的圆心之间的距离呈正相关，即基于所述位置，改变所述切割线2的运行速度，因此所述切割线2可以携带更多砂浆进入切割区域，并赋予所述砂浆中的金刚石颗粒更大的动能，从而提升此时所述切割线2上的砂浆的切削能力，提高所述晶棒3在整个切割过程中的去除速率的稳定性，从而可以有效减小切割形成的晶片的翘曲度。
[0130]
本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0131]
需要说明的是，在本技术的描述中，需要理解的是，幅图和实施例的描述是说明性的而不是限制性的。贯穿说明书实施例的同样的幅图标记标识同样的结构。另外，处于理解和易于描述，幅图可能夸大了一些层、膜、面板、区域等厚度。同时可以理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在其他元件上或者可以存在中间元件。另外，“在
…
上”是指将元件定位在另一元件上或者另一元件下方，但是本质上不是指根据重力方向定位在另一元件的上侧上。
[0132]
术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
[0133]
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还
包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0134]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。