CN110447089A - 铸块的切断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铸块的切断方法，该方法通过线锯进行，该线锯以螺旋状卷绕于多个导线器间的于轴向移动的钢线而形成钢线列，将由工件输送机构保持的铸块切入进给至该钢线列，向该铸块与该钢线的接触部供给浆料并将该铸块切断为多个晶圆，其特征在于，预先确认通过切断前一次的铸块所得的晶圆的钢线移动方向的翘曲的朝向；接着，通过以工件输送方向的翘曲的朝向与经确认的该钢线移动方向的翘曲的朝向一致的条件进行该铸块的切断，而得到钢线移动方向的翘曲的朝向与工件输送方向的翘曲的朝向相同的晶圆。由此，提供能够得到在经过外延处理后的面内不易产生波纹的晶圆的铸块的切断方法。

Description

铸块的切断方法
技术领域
本发明涉及一种铸块的切断方法。
背景技术
近年来，期望晶圆的大型化，伴随着这种大型化，铸块的切断主要使用线锯。线锯是使钢线(高张力钢线)高速移动，并在其上淋上浆料，并且将工件(例如可例举硅、玻璃及陶瓷等脆性材料的铸块)推上抵接而切断，同时切出多个晶圆的装置(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-114280号公报
专利文献2：日本特表2016-505214号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
对于通过使用上述线锯切断铸块所得的晶圆，虽然通常经过磨削及研磨工艺，但一旦经过外延工艺则晶圆的翘曲形状会凸状化。关于外延处理后的翘曲的控制，有例如专利文献2的技术。但是会出现在进行外延处理后的晶圆的面内产生波纹而外延晶圆成为不均匀形状的问题。
本发明鉴于前述问题而做出，其目的在于提供一种晶圆的切断方法，该方法能够得到进行外延处理后的面内不易产生波纹的晶圆。
(二)技术方案
为了达成上述目的，本发明提供一种铸块的切断方法，所述方法通过线锯进行，所述线锯以螺旋状卷绕于多个导线器间的于轴向移动的钢线而形成钢线列，将由工件输送机构保持的铸块切入进给至所述钢线列，向所述铸块与所述钢线的接触部供给浆料并将所述铸块切断为多个晶圆，其特征在于，预先确认通过切断前一次的铸块所得的晶圆的钢线移动方向的翘曲的朝向；接着，通过以工件输送方向的翘曲的朝向与经确认的所述钢线移动方向的翘曲的朝向一致的条件进行所述铸块的切断，而得到钢线移动方向的翘曲的朝向与工件输送方向的翘曲的朝向相同的晶圆。
如此，预先确认线锯固有的晶圆的钢线移动方向的翘曲的朝向，控制工件输送方向的翘曲的朝向以使其与晶圆的钢线移动方向的翘曲的朝向为一致，使工件输送方向与钢线移动方向的翘曲的朝向为一致，从而能够得到在进行外延处理后不易产生波纹的晶圆。
此时，优选地，为了使所述工件输送方向的翘曲的朝向与所述钢线移动方向的翘曲的朝向一致，通过所述线锯所具备的温度调节功能装置，控制流经保持所述工件输送机构的线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经多个所述导线器内的冷却水的温度以及所述浆料的温度的任一个以上，而控制从所述铸块切出的多个晶圆的工件输送方向的翘曲的朝向及绝对量。
由此，通过控制切出的晶圆的工件输送方向的翘曲的朝向及绝对量，而能够满足工件输送方向的翘曲的朝向与钢线移动方向的翘曲的朝向一致的条件，并且控制翘曲的量来切断铸块。
另外，此时，优选地，通过控制从所述铸块切出的多个晶圆的工件输送方向的翘曲的朝向及绝对量，而将从所述铸块切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲设置为无关于所述铸块内的位置均为相同的朝向。
由于钢线移动方向的翘曲的朝向多为无关于铸块的位置而一致，因此通过使得工件输送方向的翘曲也无关于铸块内的位置而为相同的朝向，而使得切出的所有晶圆中工件输送方向与钢线移动方向的翘曲的朝向相同。
另外，优选地，为了使从所述铸块切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲无关于所述铸块内的位置而为相同的朝向，控制流经所述线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经所述多个导线器内的冷却水的温度以及所述浆料的温度的各温度，而使所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度与所述铸块的中央部的切断时的温度之间的温度差比所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度的4％大。
通过使上述各温度的铸块的切断开始时与中央部的切断时的温度差比切断开始时的温度的4％大，并且铸块的切断结束时与中央部切断时的温度差比切断结束时的温度的4％大，而能够将所有晶圆的工件输送方向的翘曲的朝向无关于铸块内的位置而为相同的朝向。
此时，通过控制流经所述线锯壳体部内部的冷却水的温度，而使所述铸块的中央部的切断时的温度比所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度的4％高，并控制流经所述导线器内的冷却水的温度及所述浆料的温度，而使所述铸块的中央部的切断时的温度比所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度的4％低，使得从所述铸块切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲为凸状。
另一方面，通过控制流经所述线锯壳体部内部的冷却水的温度，而使所述铸块的中央部的切断时的温度比所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度的4％低，并控制流经所述导线器内的冷却水的温度及所述浆料的温度，而使所述铸块的中央部的切断时的温度比所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度的4％高，使得从所述铸块切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲为凹状。
如上进行操作，能够将从铸块切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲对齐至期望的一个方向。
(三)有益效果
根据本发明的铸块的切断方法，能够得到钢线移动方向的翘曲与工件输送方向的翘曲的朝向相同的晶圆，结果能够得到在进行外延处理后不易产生波纹的晶圆。
附图说明
图1是显示能够在本发明中使用的线锯的一例的示意图。
图2是显示能够在本发明中使用的线锯中保持工件输送机构的线锯壳体部的一例的示意图。
图3是显示使从铸块切出的所有晶圆的工件的输送方向的翘曲形状为凸状时的温度条件的一例的图。
图4是显示使从铸块切出的所有晶圆的工件的输送方向的翘曲形状为凹状时的温度条件的一例的图。
图5是显示比较例1的温度条件的图。
图6是显示比较例1的切断后的晶圆的工件输送方向的翘曲形状的图。
图7是显示在实施例1中进行切断前，经预先确认的、线锯(号机A)中晶圆的钢线移动方向的翘曲形状的图。
图8是显示实施例1的切断后的晶圆的工件输送方向的翘曲形状的图。
图9是显示实施例1的切断后的晶圆的钢线移动方向的翘曲形状的图。
图10是显示实施例2的温度条件的图。
图11是显示实施例2的切断后的晶圆的工件输送方向的翘曲形状的图。
图12是显示比较例2的温度条件的图。
图13是显示比较例2的切断后的晶圆的工件输送方向的翘曲形状的图。
图14是显示比较例3的切断后的晶圆的工件输送方向的翘曲形状的图。
图15是显示在实施例3中进行切断前，经预先确认的、线锯(号机B)中晶圆的钢线移动方向的翘曲形状的图。
图16是显示实施例3的温度条件的图。
图17是显示实施例3的切断后的晶圆的工件输送方向的翘曲形状的图。
图18是显示实施例3的切断后的晶圆的钢线移动方向的翘曲形状的图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于此。
如上所述，如果对使用线锯从铸块切出的晶圆在后处理施加外延处理，会出现在晶圆的面内产生波纹而外延晶圆成为不均匀形状的问题。本案发明人对此精心研讨，得到如下的见解进而完成了本发明。
如果确认通过使用线锯切断铸块所得的晶圆的工件输送方向的翘曲形状，则根据铸块内的位置，会混有凸状的晶圆及凹状的晶圆。
另外，如果确认通过使用线锯切断铸块所得的晶圆的钢线移动方向的翘曲形状，则混有翘曲形状与工件输送方向一致的晶圆及不一致的晶圆。如此，本案发明人认识到如果工件输送方向与钢线移动方向的翘曲的朝向相异，则进行外延处理后的晶圆的面内会产生波纹而外延晶圆会成为不均匀的形状。
另外，基本上，关于钢线移动方向的翘曲形状的朝向，为线锯各装置所固有，无关于铸块内的位置而保持一致。另外，难以通过调整来改变对钢线移动方向的翘曲形状的控制。因此，本案发明人想到对与钢线移动方向的翘曲形状的控制相比比较容易控制的工件输送方向的翘曲形状进行控制，从而使工件输送方向与钢线移动方向的翘曲的朝向一致，而完成了本发明。以下，说明关于本发明的铸块的切断方法。
首先，参照图1、图2对能够在本发明中使用的线锯的一例的概要进行说明。如图1所示，线锯1主要由用于切断铸块W的钢线2、以螺旋状卷绕有钢线2的多个导线器3、用于赋予钢线2张力的张力赋予机构4、将欲切断的铸块W送出的工件输送机构5及用于在切断时供给将磨粒分散于冷却剂进行混合而成的浆料的喷嘴6等所构成。钢线2卷绕于多个导线器3，以形成钢线列12，在切断铸块时钢线2沿钢线2的轴向移动。将由工件输送机构5保持的铸块W切入进给至钢线列12，同时，将浆料供给至铸块W与钢线2的接触部，并且将铸块W切断为多个晶圆。
钢线2从一侧的线轴7陆续放出，经由以移车台8再经过由磁粉离合器(固定力矩马达9)及张力调节辊(静重(デットウェイト))(未示出)等所构成的张力赋予机构4，进入多个导线器3。通过将钢线2卷绕于该多个导线器3约300～400次后，经由另一侧的张力赋予机构4’而被卷绕在线轴7’上。
另外，多个导线器3可以是在钢铁制圆筒的周围压入聚胺脂树脂，并于其表面以一定的间距切出凹沟的辊，卷绕的钢线2可通过驱动用马达10以预定的周期沿往复方向驱动。
并且，多个导线器3及卷绕于这些导线器3的钢线2的附近设置有喷嘴6，能够在进行切断时从该喷嘴6对导线器3及钢线2喷射浆料，并对铸块W与钢线2的接触部供给浆料。另外，用于切断的浆料被作为废浆料排出。
所供给的浆料能够通过线锯内所具备的热交换器等调温功能装置13而调整温度，以使其成为与预先设定的铸块切断位置(切入位置)对应的目标温度，从而以经过温度控制的状态供给。
另外，各导线器3的轴内流有冷却水，与供给浆料相同，通过线锯内所具备的热交换器等调温功能装置14而调整温度，以控制其成为与预先设定的铸块切断位置(切入位置)对应的温度。
进一步，如图2所示，保持具有VM导引器的工件输送机构5的线锯壳体部11的内部也流有冷却水，与导线器的轴内冷却水相同，通过线锯内所具备的热交换器等调温功能装置15而调整温度，以控制其成为与预先设定的铸块切断位置对应的温度。
使用这样的线锯1，而使用钢线张力赋予机构4对钢线2施加适当的张力，通过驱动用马达10使钢线2沿往复方向移动，通过供给浆料并将铸块W切片而得到多个晶圆。
以使用这样的线锯的情况为例，在下文说明本发明的铸块的切断方法。
在本发明中，开始铸块的切断前，预先确认通过切断前一次的铸块(前批次)所得的晶圆的钢线移动方向的翘曲的朝向。另外，关于钢线移动方向的翘曲形状的朝向，由于基本上为各线锯所固有，不会随各切断批次而改变，因此不需要每次都进行该确认。
另外，关于晶圆的翘曲的朝向，能够以BOW的值判定，能够在晶圆的BOW的值为正时判定为凸状，在BOW的值为负时判定为凹状。
接着，在下一次的铸块的切断时(下一批次)，控制切断条件而进行铸块W的切断，以使工件输送方向的翘曲的朝向与前批次的钢线移动方向的翘曲的朝向一致。
在使用线锯的铸块切断中，关于工件输送方向的翘曲形状的控制，虽无特别限定，但能够通过利用线锯所具备的调温功能装置13、调温功能装置14、及调温功能装置15来控制流经线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经导线器内的冷却水的温度、及切断铸块时所供给的浆料的温度中的任一个以上而进行。
通过控制这些温度的任一个以上，能够控制从铸块切出的多个晶圆的工件输送方向的翘曲的朝向及绝对量。因此，能够结合根据前一批次制造的晶圆所确认的钢线移动方向的翘曲，而调整下一批次的工件输送方向的翘曲的朝向及绝对量。
进一步，在本发明中，优选地，通过控制从铸块切出的多个晶圆的工件输送方向的翘曲的朝向及绝对量，使从铸块切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲无关于铸块内的位置而为同一朝向。如上所述，基本上，关于晶圆的钢线移动方向的翘曲的朝向，多为无关于铸块内的位置而保持一致。因此，只要使所有晶圆的工件输送方向的翘曲为同一朝向，则能够使所有晶圆中钢线移动方向的翘曲与工件输送方向的翘曲为同一方向。
另外，当晶圆的工件输送方向的翘曲的朝向在铸块内的各位置相异时，在确认切断后的晶圆形状后，在特定位置使晶圆反转，而能够无关于铸块内的位置使工件输送方向的翘曲形状的朝向一致。另外，关于使用线锯切断后的晶圆，能够通过施加双头磨削步骤以进行翘曲的朝向等的调整。但是，如上所述，如果使得所有晶圆的工件输送方向的翘曲为同一朝向，则不需要追加进行反转的步骤及相对于抛光步骤而言在生产性方面更差的双头磨削步骤。因此，在使用线锯进行切断后的时间点，工件输送方向的翘曲的朝向无关于铸块内的位置而一致，从而能够省略进行反转的步骤及双头磨削步骤，因此能够进一步提升晶圆的制造中的生产性。
为了使得从铸块W切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲无关于铸块内的位置而为同一朝向，控制流经线锯壳体部11内部的冷却水的温度、流经多个导线器3内的冷却水的温度、及浆料的温度的各温度，使得铸块W的切断开始时及切断结束时的温度与铸块W的中央部在切断时的温度之间的温度差比该铸块切断开始时及切断结束时的温度的4％大即可。此时，控制流经线锯壳体部11内部的冷却水的温度、流经多个导线器3内的冷却水的温度、及浆料的温度的各温度，使得铸块W的切断开始时及切断结束时的温度与铸块W的中央部在切断时的温度之间的温度差比该铸块切断开始时及切断结束时的温度的10％大即足够。
更具体而言，欲使所有晶圆的工件输送方向的翘曲形状为凸状(BOW值为正)时，对先前所述的流经线锯壳体部11内部的冷却水的温度、流经导线器3内的冷却水的温度、及切断铸块时所供给的浆料的温度进行温度控制，使其为如图3的图所示即可。在图3中，(a)为显示与切断位置(％)对应的流经线锯壳体部11内部的冷却水的温度(℃)的图，(b)为显示与切断位置(％)对应的流经导线器内的冷却水的温度(℃)的图，(c)为显示与切断位置(％)对应的浆料的温度(℃)的图。在图3的图中，切断位置的值接近0％则代表切断开始时，接近50％则代表中央部切断时，接近100％则代表切断结束时。在之后的关于温度的图中也相同。
关于流经线锯壳体部11内部的冷却水的温度，如图3的(a)所示，相对于铸块中央部切断时，降低切断开始时及切断结束时的温度。另外，关于流经导线器3内的冷却水的温度及在铸块切断时所供给的浆料的温度，如图3的(b)、(c)所示，相对于铸块中央部切断时，提高切断开始时及切断结束时的温度。如果使用调温功能装置13、调温功能装置14、调温功能装置15进行控制以产生这样的温度差，则能够使所有晶圆的工件输送方向的翘曲形状为凸状。此时，使温度差大于切断开始时及切断结束时的温度的4％，能够更加可靠地使所有晶圆的工件输送方向的翘曲形状为凸状。
另一方面，欲使所有晶圆的工件输送方向的翘曲形状为凹状(BOW值为负)时，对先前所述的各温度进行温度控制使其为如图4的图所示即可。关于流经线锯壳体部11内部的冷却水的温度，如图4的(a)所示，相对于铸块中央部的切断时，提高切断开始时及切断结束时的温度。另外，关于流经导线器3内的冷却水的温度及于铸块切断时所供给的浆料的温度，如图4的(b)、(c)所示，相对于铸块中央部的切断时，降低切断开始时及切断结束时的温度。如果使用调温功能装置13、调温功能装置14、调温功能装置15进行控制以产生这样的温度差，则能够使所有晶圆的工件输送方向的翘曲形状为凹状。此时，使温度差大于切断开始时及切断结束时的温度的4％，能够更加可靠地使所有晶圆的工件输送方向的翘曲形状为凹状。
如此，关于晶圆的工件输送方向的翘曲的绝对量，能够通过先前所述的三个温度的切断铸块中央部时与切断开始时及切断结束时的温度差而进行调节。欲加大翘曲的绝对量时，将中央部切断时与切断开始时及切断结束时的温度差加大，欲减少翘曲的绝对量时，将中央部切断时与切断开始时及切断结束时的各温度的温度差减少。但是，由于如果过度减少温度差，则会变得难以使铸块内的工件输送方向的翘曲形状的朝向一致，因此优选赋予一定以上的温度差。
如果根据上述的本发明的铸块的切断方法，则能够得到钢线移动方向的翘曲与工件输送方向的翘曲的朝向相同的晶圆，结果能够得到进行外延处理后不易产生波纹的晶圆。
实施例
以下虽然示出本发明的实施例及比较例以更具体地说明本发明，但本发明并非限定于这些实施例。
虽然在实施例、比较例中将硅铸块作为铸块切断，但以下仅称为铸块。
(比较例1)
在比较例1中，使用线锯(号机A)进行铸块的切断，但是不确认通过切断前一次的铸块所得的晶圆的钢线移动方向的翘曲的朝向，且在不根据钢线移动方向的翘曲的朝向对工件输送方向的翘曲的朝向进行控制的情况下进行铸块的切断。在该比较例1中，如图5，关于流经线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经导线器内的冷却水的温度、及切断铸块时所供给的浆料的温度，无关于铸块切断位置而维持一定温度，进行铸块的切断。
接着，确认切断后的晶圆的工件输送方向的翘曲形状。结果显示于图6。另外，图6中示出多个图，左侧为显示从更靠近铸块的P侧(顶侧)的位置切出的晶圆的翘曲的图、右侧为显示从更靠近铸块的K侧(尾侧)的位置切出的晶圆的翘曲的图。之后关于翘曲的图也相同。如图6所示，对于工件输送方向的翘曲，BOW的值根据铸块切断位置而跨过0，成为一侧(较接近P侧的位置)为凸状，另一侧(较接近K侧的位置)为凹状的晶圆。另一方面，根据后述的实施例1中所确认的结果，此线锯(号机A)中钢线移动方向的翘曲在铸块内的任一位置皆为凸状，因此一部分的晶圆中钢线移动方向的翘曲的朝向与工件输送方向的翘曲的朝向相反。
(实施例1)
使用与比较例1相同的线锯(号机A)进行铸块的切断，首先，在进行切断前，预先确认前一次的铸块切断所得的晶圆的钢线移动方向的翘曲的朝向。如图7，在该线锯中(号机A)，铸块内的任一位置皆为凸状。
接着，以使从下一个铸块切出的晶圆的工件输送方向的翘曲形状与钢线移动方向的翘曲形状的朝向相同而为凸状的方式进行切断。具体而言，如图3，控制流经线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经导线器内的冷却水的温度、以及切断铸块时所供给的浆料的温度，而进行铸块的切断。
如果确认切断后的晶圆的形状，则工件输送方向的翘曲形状如图8所示，无关于铸块切断位置，所有晶圆中BOW皆为正值，并且皆为凸状。另外，钢线移动方向的翘曲形状如图9所示，与预先确认的钢线移动方向的翘曲相同，无关于铸块切断位置，所有晶圆中BOW皆为正值，并且皆为凸状。如此，得到无关于铸块内的位置，工件输送方向的翘曲形状的朝向与钢线移动方向的翘曲形状的朝向相同的晶圆。
(实施例2)
使用与实施例1相同的线锯(号机A)，以使从铸块切出的晶圆的工件输送方向的翘曲形状与钢线移动方向的翘曲形状的朝向相同而为凸状的方式进行切断。在实施例2中，如图10所示，控制流经线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经导线器内的冷却水的温度、及切断铸块时所供给的浆料的温度，使得与实施例1相比，中央切断时与切断开始时及切断结束时的各温度的温度差变小。另外，图10内的标记用于比较，虚线为实施例1的温度条件，实线为实施例2的温度条件。
如果确认切断后的晶圆的形状，则工件输送方向的翘曲形状如图11所示，无关于铸块切断位置，所有晶圆中BOW皆为正值，并且皆维持凸状，而翘曲的绝对值相对于实施例1变小。如此，得到无关于铸块内的位置，工件输送方向的翘曲形状的朝向与钢线移动方向的翘曲形状的朝向相同的晶圆。
(比较例2)
虽然使用与实施例1相同的线锯(机号A)，但在比较例2中，对于流经线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经导线器内的冷却水的温度、及切断铸块时所供给的浆料的温度的各温度，以切割开始时与中央部的温度差比在实施例2中更小的、如图12的温度条件进行切断。另外，图12内的标记用于比较，虚线表示实施例2的温度条件，实线表示比较例2的温度条件。虽然比较例2的温度条件是要使工件输送方向的翘曲形状为凸状，但如后所述，实际在这种情况下无法使所有晶圆为凸状。
如果确认切断后的晶圆的形状，则工件输送方向的翘曲形状如图13所示，从P侧至中央部分的晶圆为凸状，相对于此，K侧的晶圆变得几乎平坦～呈微小的凹状，结果为并非在铸块内全为一个方向。这被认为是由于流经线锯壳体内部的冷却水的温度在切断开始时及切断结束时与中央部切断时的温度差为切断开始时及切断结束时的温度的4％以下，进一步，流经导线器内的冷却水的温度在切断开始时及切断结束时与中央部切断时的温度差也为切断开始时及切断结束时的温度的4％以下。根据该结果，可得知关于各温度，优选使切断开始时与中央部的温度差比切断开始时的温度的4％大。
如此，在线锯(号机A)中，一部分的晶圆中钢线移动方向的翘曲的朝向与工件输送方向的翘曲的朝向不一致。
(比较例3)
虽使用与实施例1相同的线锯(号机A)，但在比较例3中，以使工件输送方向的翘曲形状为凹状的方式进行切断。即，以工件输送方向的翘曲的朝向与钢线移动方向的翘曲相反这样的条件进行铸块的切断。在比较例3中，关于流经线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经导线器内的冷却水的温度及切断铸块时所供给的浆料的温度的各温度，在切断开始时与中央部的温度差为如图4所示的温度条件。
如果确认切断后的晶圆的形状，则工件输送方向的翘曲形状如图14所示，无关于铸块切断位置，所有晶圆中BOW皆为负值，并且皆为凹状。另一方面，钢线移动方向的翘曲形状无关于铸块切断位置，所有的晶圆中皆为凸状。如此，所有晶圆中钢线移动方向的翘曲的朝向与工件输送方向的翘曲的朝向相反。
(实施例3)
使用与实施例1、2、比较例1至3相异的线锯(号机B)进行铸块的切断。首先，在进行切断前，预先确认前一次铸块的切断所得的晶圆的钢线移动方向的翘曲的朝向。在实施例3所使用的线锯(号机B)中，如图15，为在铸块内的任一位置钢线移动方向的翘曲形状皆为凹状。
因此，以使从下一个铸块切出的晶圆的工件输送方向的翘曲形状也与钢线移动方向的翘曲形状的朝向相同而为凹状的方式进行切断。这里，以图16所示的条件进行切断，该条件为使流经线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经导线器内的冷却水的温度、及切断铸块时所供给的浆料的温度与以凹状为目标的比较例3的图4所示的条件相比各温度的温度差缩小。另外，图16内的标记用于比较，虚线为比较例3的温度条件，实线为实施例3的温度条件。
如果确认切断后的晶圆的形状，则工件输送方向的翘曲形状如图17所示，无关于铸块切断位置，所有晶圆中BOW皆为负值，并且皆为凹状。另外，翘曲的绝对值与比较例3相比变小。另外，钢线移动方向的翘曲形状如图18所示，与预先确认的钢线移动方向的翘曲相同，无关于铸块切断位置，所有晶圆中BOW皆为负值，并且皆为凹状。如此，得到无关于铸块内的位置，工件输送方向的翘曲的朝向与钢线移动方向的翘曲的朝向相同的晶圆。
在表1中总结并显示实施例1至3、比较例1至3中切断条件及切断结果。
(表1)
(外延晶圆的制造)
在施加研磨、磨削后，对在上述的实施例1至3、比较例1至3所得的硅晶圆在主表面使外延层成长。结果，在使工件输送方向的翘曲的朝向与钢线移动方向的翘曲的朝向一致的实施例1至3中，所有的外延晶圆皆未产生波纹。另一方面，在比较例1至3中，在外延晶圆产生波纹。
另外，本发明并不限定于上述的实施方式。上述实施方式为示例说明，凡具有与本发明的权利要求所记载的技术思想实质上同样的构成，产生相同作用效果的任何方案皆包含在本发明的技术范围内。

Claims (6)

1.一种铸块的切断方法，所述方法通过线锯进行，所述线锯以螺旋状卷绕于多个导线器间的于轴向移动的钢线而形成钢线列，将由工件输送机构保持的铸块切入进给至所述钢线列，向所述铸块与所述钢线的接触部供给浆料并将所述铸块切断为多个晶圆，其特征在于，
预先确认通过切断前一次的铸块所得的晶圆的钢线移动方向的翘曲的朝向；
接着，通过以工件输送方向的翘曲的朝向与经确认的所述钢线移动方向的翘曲的朝向一致的条件进行所述铸块的切断，而得到钢线移动方向的翘曲的朝向与工件输送方向的翘曲的朝向相同的晶圆。
2.根据权利要求1所述的铸块的切断方法，其特征在于，
为了使所述工件输送方向的翘曲的朝向与所述钢线移动方向的翘曲的朝向一致，通过所述线锯所具备的温度调节功能控制流经保持所述工件输送机构的线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经多个所述导线器内的冷却水的温度以及所述浆料的温度的任一个以上，而控制从所述铸块切出的多个晶圆的工件输送方向的翘曲的朝向及绝对量。
3.根据权利要求2所述的铸块的切断方法，其特征在于，
通过控制从所述铸块切出的多个晶圆的工件输送方向的翘曲的朝向及绝对量，而将从所述铸块切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲设置为无关于所述铸块内的位置均为相同的朝向。
4.根据权利要求3所述的铸块的切断方法，其特征在于，
为了使从所述铸块切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲无关于所述铸块内的位置而为相同的朝向，控制流经所述线锯壳体部内部的冷却水的温度、流经所述多个导线器内的冷却水的温度以及所述浆料的温度的各温度，而使所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度与所述铸块的中央部的切断时的温度之间的温度差比所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度的4％大。
5.根据权利要求4所述的铸块的切断方法，其特征在于，
通过控制流经所述线锯壳体部内部的冷却水的温度，而使所述铸块的中央部的切断时的温度比所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度的4％高，
并控制流经所述导线器内的冷却水的温度及所述浆料的温度，而使所述铸块的中央部的切断时的温度比所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度的4％低，
使得从所述铸块切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲为凸状。
6.根据权利要求4所述的铸块的切断方法，其特征在于，
通过控制流经所述线锯壳体部内部的冷却水的温度，而使所述铸块的中央部的切断时的温度比所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度的4％低，
并控制流经所述导线器内的冷却水的温度及所述浆料的温度，而使所述铸块的中央部的切断时的温度比所述铸块的切断开始时及切断结束时的温度的4％高，
使得从所述铸块切出的所有晶圆的工件输送方向的翘曲为凹状。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7020286B2 (ja) * 2018-05-15 2022-02-16 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法及びワイヤーソー
CN108714978B (zh) * 2018-07-05 2024-01-09 青岛高测科技股份有限公司 一种晶硅切棱磨倒一体机
DE102019207719A1 (de) * 2019-05-27 2020-12-03 Siltronic Ag Verfahren zum Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von Werkstücken während einer Anzahl von Abtrennvorgängen mittels einer Drahtsäge und Halbleiterscheibe aus einkristallinem Silizium
JP7103305B2 (ja) * 2019-05-29 2022-07-20 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法
EP4029670A1 (en) 2021-01-15 2022-07-20 Lapmaster Wolters GmbH Device and method for cutting a solid substrate
CN114589824B (zh) * 2021-11-01 2024-02-02 青岛高测科技股份有限公司 硅棒切割系统的切割装置及硅棒切割系统

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6283111B1 (en) * 1999-06-18 2001-09-04 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Wire saw cutting method and apparatus therefor
US20040168682A1 (en) * 2001-06-13 2004-09-02 Ralph Hammer Device and method for determining the orientation of a crystallographic plane in relation to a crystal surface and device for cutting a single crystal in a cutting machine
JP2005034937A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Tokusen Kogyo Co Ltd ソーワイヤマシン
CN1736831A (zh) * 2004-02-28 2006-02-22 应用材料有限公司 在电子装置制造设施内传送基片载体的方法和装置
CN101104213A (zh) * 2006-07-13 2008-01-16 硅电子股份公司 切割垫板以及使用切割垫板从圆柱形工件同时切割多个切片的方法
CN101517710A (zh) * 2006-09-22 2009-08-26 信越半导体股份有限公司 切断方法以及外延晶片的制造方法
CN102152417A (zh) * 2010-02-10 2011-08-17 硅电子股份公司 将由半导体材料组成的晶体切割成多个晶片的方法
JP2012004194A (ja) * 2010-06-15 2012-01-05 Yasunaga Corp ワイヤソー装置
CN102317020A (zh) * 2009-02-17 2012-01-11 应用材料公司 线锯装置及用于操作该线锯装置的方法
CN102555092A (zh) * 2012-03-23 2012-07-11 内蒙古中环光伏材料有限公司 一种硅片线切割方法
CN103192462A (zh) * 2013-04-16 2013-07-10 天津英利新能源有限公司 一种硅片多线切割方法
WO2015125366A1 (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 株式会社Sumco シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ
EP2954965A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-16 Applied Materials Switzerland Sàrl Method and system for sawing an ingot
CN105563674A (zh) * 2016-02-24 2016-05-11 浙江晶盛机电股份有限公司 金刚线多晶硅锭开方机
JP2016155195A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 コニカミノルタ株式会社 ワイヤーソー及び切断方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4308463B2 (ja) * 2001-11-08 2009-08-05 株式会社Ｓｕｍｃｏ ワイヤソー
JP4050584B2 (ja) 2002-09-30 2008-02-20 トーヨーエイテック株式会社 ワイヤソー及びワイヤソーでのワーク切断形状制御方法
JP2005103683A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Toshiba Ceramics Co Ltd ワイヤソー
JP4816511B2 (ja) 2007-03-06 2011-11-16 信越半導体株式会社 切断方法およびワイヤソー装置
JP2012230929A (ja) * 2009-08-28 2012-11-22 Sumco Corp 太陽電池用シリコンウェーハおよびその製造方法
KR20140100549A (ko) * 2011-12-01 2014-08-14 엠이엠씨 일렉트로닉 머티리얼스 쏘시에떼 퍼 아찌오니 와이어 소우에서 슬라이싱된 웨이퍼들의 표면 프로파일들을 제어하기 위한 시스템들 및 방법들
US9601395B2 (en) 2012-12-28 2017-03-21 Sunedison Semiconductor Limited (Uen201334164H) Methods for post-epitaxial warp prediction and control
JP5994766B2 (ja) * 2013-11-21 2016-09-21 信越半導体株式会社 ワークの切断方法
DE102014208187B4 (de) * 2014-04-30 2023-07-06 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Trennen einer Vielzahl von Scheiben mit besonders gleichmäßiger Dicke von einem Werkstück
TWI581904B (zh) * 2014-11-18 2017-05-11 漢民科技股份有限公司 工件處理裝置與方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6283111B1 (en) * 1999-06-18 2001-09-04 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Wire saw cutting method and apparatus therefor
US20040168682A1 (en) * 2001-06-13 2004-09-02 Ralph Hammer Device and method for determining the orientation of a crystallographic plane in relation to a crystal surface and device for cutting a single crystal in a cutting machine
JP2005034937A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Tokusen Kogyo Co Ltd ソーワイヤマシン
CN1736831A (zh) * 2004-02-28 2006-02-22 应用材料有限公司 在电子装置制造设施内传送基片载体的方法和装置
CN101104213A (zh) * 2006-07-13 2008-01-16 硅电子股份公司 切割垫板以及使用切割垫板从圆柱形工件同时切割多个切片的方法
CN101517710A (zh) * 2006-09-22 2009-08-26 信越半导体股份有限公司 切断方法以及外延晶片的制造方法
CN102317020A (zh) * 2009-02-17 2012-01-11 应用材料公司 线锯装置及用于操作该线锯装置的方法
CN102152417A (zh) * 2010-02-10 2011-08-17 硅电子股份公司 将由半导体材料组成的晶体切割成多个晶片的方法
JP2012004194A (ja) * 2010-06-15 2012-01-05 Yasunaga Corp ワイヤソー装置
CN102555092A (zh) * 2012-03-23 2012-07-11 内蒙古中环光伏材料有限公司 一种硅片线切割方法
CN103192462A (zh) * 2013-04-16 2013-07-10 天津英利新能源有限公司 一种硅片多线切割方法
WO2015125366A1 (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 株式会社Sumco シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ
CN106030764A (zh) * 2014-02-20 2016-10-12 胜高股份有限公司 硅晶片的制造方法和硅晶片
EP2954965A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-16 Applied Materials Switzerland Sàrl Method and system for sawing an ingot
JP2016155195A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 コニカミノルタ株式会社 ワイヤーソー及び切断方法
CN105563674A (zh) * 2016-02-24 2016-05-11 浙江晶盛机电股份有限公司 金刚线多晶硅锭开方机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YANG,C 等: "Fracture strength analysis of slurry cut mc-Si wafers", 《2012 38TH IEEE PHOTOVOLTAIC SPECIALISTS CONFERENCE》 *
蒋超 等: "影响硅片翘曲度的设备因素分析", 《电子工业专用设备》 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190130575A (ko) 2019-11-22
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