CN107427986B - 线锯装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线锯装置，包含钢线列、喷嘴、工件输送机构，钢线列由卷绕于多个导线器且于轴向来回驱行的钢线形成，喷嘴系供给冷却剂或浆至钢线，工件输送机构将经支承的工件推压至钢线列，在自喷嘴供给冷却剂或浆的同时，通过将由工件输送机构所支承的工件推压至钢线列而切割入送，以将工件切断为晶圆状，其中喷嘴配置于钢线列的上方而与钢线列垂直相交，自经配置的喷嘴的轴向所看的左右两侧各配置有防风板。因此，即使减少冷却剂或浆的流量，亦能够将冷却剂或浆均匀供给至钢线列。

Description

线锯装置

技术领域

本发明涉及一种线锯装置。

背景技术

已知，作为自半导体铸块切出晶圆的手段，有线锯为公知。线锯装置为通过将切断用的钢线多次卷绕于多个导线器的周围以形成有钢线列，通过使该切断用钢线于轴向被高速驱动，并在适量供给含有碳化硅等的游离磨粒的浆的同时使工件相对于该钢线列被切割入送，而使此工件于各钢线的位置被同时切断。

更详细而言，该工件在圆周方向的一部分跨过其轴向约略全区域固接有一切片基座，整体工件在此切片基座被支承于工件固定器的状态下被切割入送，自与该切片基座相反的一侧通过切断用钢线而被切割送入。此时将工件推压向钢线列的方向，虽已知有将该工件自上方推压的方法以及有自下方推压的方法，但于半导体铸块的切断中，则以将该工件自上方推压向钢线列的方法为主流。

近来，使用有利用于钢线表面固定有钻石磨粒的钢线以取代供给含有游离磨粒的浆，并在仅供给冷却剂的同时进行切断的方法。之后，将供给含有游离磨粒的浆的方法称为游离磨粒方式，将使用钢线表面固定有钻石磨粒的钢线的方法称为固定磨粒方式。

此处，于图3显示出一般的线锯装置之一例的概要。线锯装置101包含有：用以切断工件102的钢线103、钢线103所缠绕的多个导线器104、用以赋予钢线103张力的钢线张力赋予机构105、105a、支承受切断的工件102而送出至下方的工件输送机构106、以及于切断时供给冷却剂或浆的喷嘴107。

加工液供给机构108，由喷嘴107、槽109及冷却器110等所构成。喷嘴107设置于钢线列103a的上方而与钢线列103a垂直。喷嘴104连接于槽109，冷却剂或浆于槽109被搅拌，并通过冷却器110调节温度后，而变得能够自喷嘴107供给至钢线103。

冷却剂或浆，通过设置于喷嘴107下表面的固定宽度的切口以帷幕状供给以均匀供给至钢线列103a的各钢线103。并且，冷却剂或浆随着钢线列103a，被送至工件102的切断部。之后，被供给的冷却剂或浆回到槽109而被循环利用。

钢线103从一侧的卷线盘梭111送出，经由紧线器112再经过由转矩马达113等所组成的钢线张力赋予机构105，进入导线器104。钢线103卷绕于此导线器104约300至400次而被驱行于轴向，形成钢线列103a后，经过包含有转矩马达113a及紧线器112a的另一侧的张力赋予机构105a而被卷绕在卷线盘梭111a上。

当使用如此的线锯装置101将工件102切断为晶圆状，并调查被切断的晶圆的形状时，则会发现有大的翘曲产生。翘曲为于半导体晶圆的切断中的重要质量之一，随着制品的质量要求提高，便希望其更加减少。

已知因工件102的切断所产生的翘曲中，于切断的后半部所产生，受到供给的浆的喷溅的强力影响。因此，提出有如专利文献1所示的通过扩大工件支承部的下端面及工件的上表面的距离，而减低喷溅的浆的反弹的影响的对策，以及如专利文献2、专利文献3所示，通过控制浆的喷溅方向以减小影响的对策。

〔现有技术文献〕

专利文献1：日本特开2010-23208号公报

专利文献2：日本特开2009-113173号公报

专利文献3：日本特开2012-179712号公报

发明内容

但是，当制品的质量要求越来越高，则翘曲的改善便不够充分。特别是在工件的切断为结束之际，即，成为制品的晶圆的接近外周部分的翘曲形状的改善并不够充分。

工件的切断的后半所发生的翘曲，由于受到供给至钢在线的浆碰到工件的侧面而喷溅的强烈影响，因此能够通过减少供给的浆的量，以减少喷溅量。

此时，由于工件为圆柱状，由于工件的切断的后半部的切断长度(钢线与工件接触的长度)，与工件的中央部相比较为短，因此切断所需要的浆的量，相较于工件的中央部为较少，即使使浆的供给量于切断的后半部与工件的中央部相比较为少，亦能够使切断能力不降低，而减少喷溅的浆的量。

但是，若是为了使喷溅的浆的量减少而将浆的供给量为少量化时，则在钢线列的上方以与钢线列略呈垂直相交而设置的喷嘴，通过设置于喷嘴下表面的固定宽度而以窗帘状供给的浆窗帘状体会有在长度方向的均匀性为恶化的问题。

即，虽然在以一定流量以上而供给浆的状况下浆窗帘状体为安定的状态，但若使供给的浆的流量为少量，则会有发生浆窗帘状体向与长度方向垂直的方向摇动，以及浆窗帘状体于长度方向的一部分中断的现象的问题。

这是由于钢线列以高速驱行，以及由于导线器为了使钢线列高速驱行而高速旋转而产生风压，因而使浆窗帘状体被吹弹开。由于当浆窗帘状体的状态变得如此般不稳定，供给至钢线列的浆的供给量的均匀性恶化，则切断后的晶圆的翘曲将显著恶化，因而必须确实避免。

本发明有鉴于如同前述的问题，目的在于提供一种即使冷却剂或浆的流量变少，亦能够均匀地供给冷却剂或浆的线锯装置。

为了达成前述目的，依据本发明，提供一种线锯装置，包含一钢线列、一喷嘴、一工件输送机构，该钢线列由卷绕于多个导线器且于轴向来回驱行的钢线形成，该喷嘴供给一冷却剂或一浆至该钢线，该工件输送机构将经支承的工件推压至该钢线列，在自该喷嘴供给该冷却剂或该浆的同时，通过将由该工件输送机构所支承的该工件推压至该钢线列而切割入送，以将该工件切断为晶圆状，其中该喷嘴配置于该钢线列的上方而与该钢线列垂直相交，自经配置的该喷嘴的轴向所看的左右两侧各配置有一防风板。

因此，由于能够以防风板防止由钢线列的驱行及导线器的旋转所产生的风压，因此即使减少冷却剂或浆的流量，亦能够均匀供给冷却剂及浆至钢线列。由于能够因此防止冷却剂或浆由于风压所致的摇动及被吹弹开，而能够防止翘曲的恶化。又能够使于工件的结束切断部分的冷却剂或浆的流量，与工件的中心部的冷却剂或浆的流量相较下为低流量，因此能够改善晶圆的结束切断部分的翘曲。

又此时该防风板以经配置而与设于该喷嘴的下表面的一切口的中心之间的距离为在5mm以上40mm以下的范围为佳。

因此，由于能够更确实地防止防风板接触帷幕状的冷却剂或浆，同时以防风板防止由钢线列的驱行及导线器的旋转所产生的风压，因此即使减少冷却剂或浆的流量，亦更确实地能够均匀供给冷却剂及浆至钢线列。

又于此时，该防风板以经配置而使该防风板的下表面与该钢线列之间的距离为在1mm以上10mm以下的范围为佳。

因此，由于能够防止防风板的下表面刮落钢线列上的冷却剂或浆的膜，因此能够防止工件的切断的质量恶化。进一步而言，能够以防风板更确实地防止钢线列的驱行及导线器的旋转所产生的风压，因此即使减少冷却剂或浆的流量，亦能够更确实地均匀供给冷却剂或浆至钢线列。

依据本发明的线锯装置，由于能够以防风板防止钢线列的驱行及导线器的旋转所产生的风压，因此即使例如减少冷却剂或浆的流量，亦能够均匀供给冷却剂或浆至钢线列。

因此，由于能够防止冷却剂或浆因风压而摇动或是被吹弹开，因此能够防止翘曲的恶化。又由于能够使工件的结束切断部分中的冷却剂或浆的流量为相对于工件的中心部的冷却剂或浆的流量而较低的流量，因此能够改善工件的结束切断部分的翘曲。

附图说明

图1是显示本发明的线锯装置的一例的概略图。

图2是显示配置于本发明的线锯装置的防风板的一例的概略图。

图3是显示已知的一般线锯装置的概略图。

具体实施方式

以下虽说明关于本发明的实施例，但本发明并不限定于此。

如同前述，若使供给的浆的流量为少量，则会有产生浆窗帘状体于与长度方向垂直的方向摇动，或是浆窗帘状体于长度方向的一部分中断的现象的问题。

在此，本申请的发明人为了解决如此的问题反复精心研究。结果，发现了若是以于自供给冷却剂或浆的喷嘴的轴向所看的左右两侧，配置有防风板，则由于能够以防风板防止由钢线列的驱行及导线器的旋转所产生的风压，因此即使减少冷却剂及浆的流量，亦能够均匀供给冷却剂或浆至钢线列。并且，推敲关于用以实施此些的最适当的型态，而使本发明完成。

如图1所示，本发明的线锯装置1，具有：用以切断工件2的钢线3、卷绕钢线3的多个导线器4、用以赋予钢线3张力的钢线张力赋予机构5、5a、支承切断的工件2并通过将该经支承的工件2推压至该钢线列而切割入送以将该工件切断为晶圆状的工件输送机构6、于切断工件2时供给冷却剂或浆的喷嘴7。

加工液供给机构8由喷嘴7、槽9及冷却器10等所构成。喷嘴7配置于该钢线列3a的上方而与该钢线列3a垂直相交。喷嘴7连接于槽9，冷却剂或浆于槽9被搅拌，通过冷却器10调节温度后，变得能够自喷嘴7供给至钢线3。

浆或冷却器，为了均匀地供给至钢线列3a的各钢线3，如图2所示，通过设置于喷嘴7下表面的特定宽度的切口15以帷幕状被供给。并且冷却剂或浆乘着钢线列3a，被送至工件2的切断部分。之后，被供给的冷却剂或浆回到槽9，被循环利用。

钢线33从一侧的卷线盘梭11送出，经由紧线器12再经过由转矩马达13及摆动滚轮(自重)(图中未显示)等所构成的钢线张力赋予机构5，进入导线器4。钢线3卷绕于此导线器4约300至400次而被驱行于轴向，形成钢线列3a后，经过包含有转矩马达13a及紧线器12a的另一侧的张力赋予机构5a而被卷绕在卷线盘梭11a上。

另外，本发明对于上述的游离磨粒方法或固定磨粒方法的任一种方法皆能够合适地运用。

并且，如图1、2所示，本发明的线锯装置，自经配置于该钢线列的上方而与该钢线列3a垂直相交的该喷嘴7的轴向所看的左右两侧各配置有一防风板14。

因此，由于能够以防风板14防止由钢线列3a的驱行及导线器4的旋转所产生的风压，因此即使减少冷却剂或浆的流量，亦能够均匀供给冷却剂及浆至钢线列3a。因此，由于能够防止冷却剂或浆由于风压所致的摇动及被吹弹开，而能够防止翘曲的恶化。又能够使于工件2的结束切断部分的冷却剂或浆的流量，与工件2的中心部的冷却剂或浆的流量相较下为低流量，因此能够改善工件2的结束切断部分的翘曲。

防风板14的形状，只要能够区隔帷幕状的冷却剂或浆与周围的空间，能够防止冷却剂或浆由于风压所致的摇动及被吹弹开，则可为任何形状。例如，能够为将如图2所示的剖面形状的板状构件配置于自喷嘴7的轴向所看的左右两侧之物。另外，防风板14的板状构件，以不锈钢制为佳。

图2中，自工件2的切断面方向看的左右侧，各配置有2个喷嘴7。并且4个喷嘴7全部配置有防风板14。因此，由于能够在全部的喷嘴7以防风板14防止钢线列3a的驱行及导线器4的旋转所产生的风压而为佳。

但是，本发明并不限定于此，例如，亦可为于自工件2的切断面方向看的左右侧的各一个接近工件2的喷嘴7上配置有防风板14之物。因此，由于能够在自工件2的切断面方向看的左右侧的至少各一个接近工件2的喷嘴7，均匀供给冷却剂或浆至钢线列3a，因此能够充分防止翘曲的恶化。又喷嘴7的数量可为于自工件2的切断面方向看的左右侧各设一个，亦能够设置更多个。

又于此时，防风板14以经配置而与设于该喷嘴7的下表面的一切口15的中心之间的距离为在5mm以上40mm以下的范围为佳。

因此，由于能够更确实地在防止防风板14与帷幕状的冷却剂或浆接触的同时，以防风板14防止钢线列3a的驱行及导线器4的旋转所产生的风压，因此即使减少冷却剂或浆的流量，亦能够更确实地均匀供给冷却剂或浆至钢线列3a。

又于此时，防风板14以经配置而使该防风板14的下表面与该钢线列3a之间的距离为在1mm以上10mm以下的范围为佳。

因此之物，由于能够防止防风板14的下表面刮落钢线列3a上的冷却剂或浆的膜，因此能够防止工件2的切断的质量恶化。进一步而言，能够以防风板14更确实地防止钢线列3a的驱行及导线器4的旋转所产生的风压，因此即使减少冷却剂或浆的流量，亦能够更确实地均匀供给冷却剂或浆至钢线列3a。

另外，于本发明中，虽然防风板14于冷却剂或浆的流量少时特别有效，但不言而喻，即使在不减少冷却剂或浆的流量的状况下亦能够合适使用。

[实施例]

以下，虽显示本发明的实施例及比较例而更具体说明本发明，但本发明并不限定于此。

(实施例)

使用配置有如图2所示的剖面形状的防风板14的如图1所示的本发明的线锯装置1以进行工件2的切断。防风板14使用不锈钢板。

如图1所示的线锯装置1，使用于自工件2的切断面方向看的左右两侧各配置2个喷嘴7之物。并且，如图2所示，经配置的4个喷嘴7，于自该喷嘴7的轴向看的左右两侧配置有防风板14。

喷嘴7的下表面设有切口15，该切口15的宽度为2mm。并且，将板厚1mm的平板状的防风板14，经配置使该防风板14与设于喷嘴7的切口15的中心之间的距离为20mm，使该防风板14的下表面与该钢线列3a之间的距离为在5mm。

待切断的工件2为直径300mm，长度150mm的硅铸锭。钢线3使用直径0.14mm之物，以钢线张力赋予机构5、5a赋予钢线3的张力为25N。钢线3的驱行速度为700m/min。

浆是由碳化硅(GC#1500)的磨粒，以及乙二醇系的冷却剂所构成，磨粒浓度为50％，温度为23℃。

并且，作为浆的流量条件，自开始切断至工件2中心为止的浆的流量为每个喷嘴25L/min。并且，使于工件2的结束切断部分的浆的流量，自工件2的中心至结束切断部分线性减少，而成为如下述表1所记述的量。工件2的结束切断部分中浆的流量，如表1所示，使之在10～20L/min的范围内变化。并且，调查此时的浆窗帘状体的状态，显示于表1。另外，表1一并记述有后述的比较例的结果。

【表1】

○：帷幕不摇动的稳定状态

△：帷幕摇动的状态

×：帷幕于长度方向部分中断的状态

于表1中，将浆窗帘状体的状态以帷幕不摇动的稳定状态、帷幕摇动的状态以及帷幕于长度方向部分中断的状态的三阶段来评价。

结果，如表1所示，于实施例中，即使于减少工件2的结束切断部分中的浆的流量，浆窗帘状体的状态亦为不摇动而稳定的良好状态。又于实施例中所得到的切断后的晶圆的翘曲，于表1所述的所有条件下皆为良好。

(比较例)

除了使用于喷嘴没有设置防风板的习知的线锯装置以外，进行与实施例相同的工件的切断。并且，调查此时的浆窗帘状体的状态，进行评价。此时的结果显示于上述的表1。

结果，如表1所示，在使工件的结束切断部分的浆的流量为17.5L/min的状况下，浆窗帘状体为有摇动的状态。又在使工件的结束切断部分的浆的流量为15L/min以下的状况下，在所有条件下浆窗帘状体皆为于长度方向有部分中断的状态。如此，比较例中，当减少工件结束切断部分的浆的流量的状况下，有浆窗帘状体的状态不稳定的状况。因此，于比较例中，以工件的结束切断部分的浆的流量为17.5L/min以下的条件切断工件所得到的切断后的晶圆，明显为翘曲恶化之物。

如此般只要浆窗帘状体摇动，或是浆窗帘状体于长度方向部分中断，则由于无法将浆均匀供给至钢线列，而使切断后的晶圆的翘曲恶化，因而较为不佳。

另外，本发明并不为前述实施例所限制。前述实施例为例示，具有与本发明的申请专利范围所记载的技术思想为实质相同的构成，且达成同样作用效果者，皆包含于本发明的技术范围。

Claims (2)

1.一种线锯装置，包含钢线列、喷嘴、工件输送机构，该钢线列由卷绕于多个导线器且于轴向来回驱行的钢线形成，该喷嘴供给冷却剂或浆至该钢线，该工件输送机构将经支承的工件推压至该钢线列，在自该喷嘴供给该冷却剂或该浆的同时，通过将由该工件输送机构所支承的该工件推压至该钢线列而切入进给，以将该工件切断为晶圆状，其中

该喷嘴配置于该钢线列的上方而与该钢线列垂直相交，自经配置的该喷嘴的轴方向所看的左右两侧各配置有防风板；

该防风板经配置而使该防风板的下表面与该钢线列之间的距离为在1mm以上10mm以下的范围。

2.如权利要求1所述的线锯装置，其中该防风板经配置而与设于该喷嘴的下表面的切口的中心之间的距离为在5mm以上40mm以下的范围。