磨粒及用該磨粒的半導體塊的切片方法技術

一種磨粒，在從半導體塊切出一定厚度的晶片時使用的切削液中采用，其特征在于：　　　　磨粒的成分是ＳｉＣ；　　　　對應于磨粒的平均體積的粒徑即平均體積粒徑在６～１６μｍ范圍內，粒子的線性度在１．４～２．４范圍內的磨粒具有７０體積％以上。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種在用鋼絲鋸對半導體塊等進行切片時使用的磨粒及使用該磨粒的半導體塊的切片方法。
技術介紹
用于半導體元件或太陽能電池的半導體晶片，由以直拉法或鑄造法制成的單晶及多晶的半導體塊形成。例如，多晶硅晶片一般用稱作鑄模法的方法制造。所謂的該鑄模法，是在由涂有脫模劑的石墨等構成的鑄模內澆注硅熔液，通過冷卻固化形成硅錠的方法。通過或去除該硅錠的端部，或切斷成希望尺寸進行切制，將切制好的錠坯再切片成規定的尺寸，由此得到單晶及多晶的硅片。作為從這樣的半導體塊切出一定厚度的晶片的裝置，采用鋼絲鋸。該鋼絲鋸是將直徑約100～300μm的鋼琴絲等的一根鋼絲卷繞在設置于間隔保持用輥5上的多個槽內，按一定間距相互平行地拉開，使鋼絲沿一方向或雙方向行走。一邊為該鋼絲提供稱之為料漿的在油或水中混合SiC等磨粒的切削液，一邊將半導體塊按壓在絲上，慢慢地對半導體塊進行切片。即，利用通過鋼絲帶走的磨粒的切削性，對半導體塊進行切片。在利用該鋼絲鋸的切片中，能夠同時對多個半導體塊進行切片，此外，與使用外周刃及內周刃等的其他切片方法相比，切片精度高，而且，由于使用的鋼絲細，具有能夠降低割縫損耗(切割費用)的優點。此時使用的由SiC構成的磨粒，一般以粒徑進行控制(例如，參照特開2000-309016號)。這樣，通過將SiC的粒徑限定在某一范圍內，能夠將割縫損耗保持在一定范圍內，能夠抑制切割的晶片的厚度偏差。可是，采用上述以往的半導體塊的切片方法，雖能夠在一定程度上抑制切片的晶片的厚度的偏差，但由于在切削性方面存在偏差，存在切片的半導體晶片的表面或起伏，或損傷的問題。這是因為，由于沒有控制粒子的線性度、凹凸度、粒徑分布，在磨粒中進入切削力低的粒子，不能順利進行切片的緣故。圖7是說明用以往的半導體塊的切斷方法切片的晶片的剖面狀態的圖。圖中的6表示鋼絲，9表示晶片，10表示鋼絲走行方向出口側。鋼絲6一邊向鋼絲行走方向行走，一邊切出晶片9。此時，采用以往的半導體塊的切片方法，在鋼絲走行方向出口側10，容易產生表面起伏或損傷等缺陷。這是因為，由于在鋼絲走行方向的入口側，有充足的高切削力的磨粒，雖然鋼絲6走行順利，但難于在出口側10附近提供切削力強的磨粒之故。因此，對于單晶體晶片等，在切斷后一般通過研磨處理消除起伏或損傷等。但是，這樣就增加工時，降低生產性。
技術實現思路
本專利技術是針對上述問題而提出的，目的是提供一種對半導體塊的切削性優良并且生產性高的磨粒及采用該磨粒的半導體塊的切片方法。本專利技術的磨粒，是在從半導體塊切出一定厚度的晶片時使用的切削液中采用的磨粒，其成分是SiC，與磨粒的平均體積對應的粒徑(稱為平均體積粒徑)在6～16μm的范圍，線性度在1.4～2.4的范圍的SiC粒子為70體積％以上。此外，本專利技術的半導體塊的切片方法，在多個間隔保持用輥之間配置由供絲軸供給的鋼絲，通過邊用卷取軸卷取邊供給在水或油等液體中混合上述磨粒的料漿，對半導體塊進行切片。如上所述，如果采用本專利技術，由于磨粒是由平均體積粒徑在6～16μm并且線性度在1.4～2.4范圍的粒子為70體積％以上的SiC粒子構成，所以在對半導體塊進行切片時，能夠進行切削性高的切片。此外，在本專利技術中，不僅考慮初期的切削性，而且也考慮到維持該切削性。因此，在同時對以往不能切片的大面積半導體塊或個數比以往多的半導體塊時，由于能夠維持其切削性，所以能夠提高生產性。在上述磨粒中，更優選線性度在1.8～2.0范圍的粒子為70體積％以上。此外，若凹凸度在1.2～1.8范圍的的粒子為70體積％以上，則由于切削性提高，因此是優選的，更優選凹凸度在1.4～1.6范圍的的粒子為70體積％以上。上述半導體塊優選硅。能夠同時對多個上述半導體塊進行切片。此外，本專利技術的磨粒，其特征在于，由以下粒子構成，即，從比對應磨粒的平均體積的粒徑即平均體積粒徑小2μm至比平均體積粒徑大1μm的粒子的總體積為總磨粒體積的65％以上的粒子。對于上述磨粒，更優選由以下粒子構成，即，從比平均體積粒徑小2μm至比平均體積粒徑大1μm的粒子的總體積為總磨粒體積的70％以上的粒子。此外，本專利技術的半導體塊的切片方法，是在多個間隔保持用輥之間配置由供絲軸供給的鋼絲，通過邊用卷取軸卷取邊供給在水和油等液體中混合上述磨粒的料漿，對半導體塊進行切片的方法。如果采用上述專利技術，由于磨粒是采用以下粒子，即，從比對應磨粒的平均體積的粒徑即平均體積粒徑小2μm至比平均體積粒徑大1μm的粒子的總體積為總磨粒體積的65％以上、優選70％以上的粒子，所以，在對半導體塊進行切片時，能夠抑制產生以往的問題即晶片表面起伏或損傷。由此，不需要進行以往單晶硅晶片等所需的研磨等表面處理。因此，能夠切片成適合例如太陽能電池元件的晶片。在上述磨粒的體積分布中，優選體積比率為最大的粒徑在平均體積粒徑以上。附圖說明圖1是表示用于半導體塊的切片方法的鋼絲鋸的概略圖。圖2是說明磨粒的形狀的圖。圖3是說明磨粒的其他形狀的圖。圖4是說明磨粒的又一其他形狀的圖。圖5是表示磨粒的體積分布的圖。圖6是表示其他圖形的磨粒的體積分布的圖。圖7是說明通過對半導體塊進行切片得到的晶片的表面狀態的剖面圖。具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本專利技術的實施方式。裝置構成圖1是表示用于實施本專利技術的鋼絲鋸的概略圖。鋼絲鋸是從半導體塊切出一定厚度的晶片的裝置。在圖1中，1為料漿供給噴嘴、2為料漿接收器、3a及3b為半導體塊、4為切片臺、5為間隔保持用輥、6為鋼絲、7為浸漬槽、8為供絲軸。通常設置2～4個間隔保持用輥5。該鋼絲鋸，將直徑約100～300μm的鋼琴絲等的一根鋼絲6卷繞在設置于間隔保持用輥5上的多個槽上，按一定間距相互平行地配置，使鋼絲沿一方向或雙方向走行。在該鋼絲鋸6上，從料漿供給噴嘴1借助料漿接收器2供給所謂料漿的在油或水中混合SiC等磨粒的切削液。一邊供給料漿，一邊將半導體塊3a、3b(通稱時稱為“半導體塊3”)按壓在鋼絲6上，從半導體塊3的下方向上方慢慢對半導體塊進行切片。此時，利用通過鋼絲6帶走的磨粒的切削力，對半導體塊3進行切片。切片的半導體塊的數量，如圖1所示，可以是2個，也可以是1個或2個以上。下面，定義表示磨粒形狀的數值。所謂的“線性度”，為1粒磨粒的最大長度(最大直徑)與最大截面積的比率，用線性度＝×(π/4)表示。在正圓時，線性度為1，離正圓越遠線性度越高。此外，磨粒的“凹凸度”是1粒磨的最大周長與最大截面積的比率，用凹凸度＝×(1/4π)]表示。在正圓時，凹凸度為1，周長越長凹凸度的值越大。與該線性度同樣，作為表示磨粒的形狀的扁平率的數值，也可以使用“針狀比”。針狀比用針狀比＝絕對最大長度/對角寬度表示。所謂對角寬度是指與絕對最大長呈直角相交的長度。此外，用掃描型激光顯微鏡測定該線性度或凹凸度等。圖2～圖4是說明磨粒形狀的模式圖。如圖2所示，在磨粒P的截面形狀為正圓時線性度變為1，在如圖3所示的橢圓時，橢圓的扁平率越高線性度越比1大。SiC等磨粒采用線性度1.4～2.4的粒子為70體積％以上的粒子。在平均體積粒徑6～16μm的磨粒中，在線性度為1.4以下時，磨粒的形狀接近圖2所示的正圓，切削性變差。在線性度在2.4以上時，盡管初期的切削性好，但由于該磨粒截割其他的磨粒，削本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：西澤孝昭，
申請(專利權)人：京瓷株式會社，
類型：發明
國別省市：