CN214491140U - 用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备，该设备包括壳体、两个可旋转的线引导辊、在该可旋转的线引导辊之间跨过的线网、用于分配润滑剂的设备、在切割多个该晶圆后存储用过的润滑剂的润滑剂罐和放置在该壳体内的传感器。

Description

用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备。

背景技术

用于同时将锭料研磨切割成多个晶圆的设备包括线、多个线引导辊和用于移动锭料的设备。线引导辊分别具有直圆柱体的形状；和分别具有轴线，线引导辊绕轴线可旋转地安装；和圆柱体侧面，该圆柱体侧面在垂直于轴线的平面内彼此间隔一定距离设有多个分别封闭的连续凹槽。线在螺旋形地围绕线引导辊的凹槽中被引导，从而彼此平行且在单个平面中延伸的线区段的网在线引导辊中的两个之间跨过。

用于在所描述的设备中将锭料同时研磨切割成多个晶圆的方法包括：使线引导辊围绕它们的轴线共同旋转，并借助于该设备供给锭料以使锭料垂直地朝着线网移动并且通过线网，同时在载液中提供具有研磨作用的硬质材料的浆料。在该情况下，线引导辊围绕它们的轴线的旋转导致网的线区段相对于锭料的运动。

通过垂直于网的锭料的供给，线区段与锭料接触，并且随着锭料的连续供给，在锭料上施加力。硬质材料、力和相对运动导致锭料的材料侵蚀，从而线区段缓慢地通过锭料工作。在该情况下，线区段产生在锭料中彼此平行延伸的切割切口，从而在完全切割通过锭料之后提供了多个相同形状的晶圆。

对于许多应用，需要多个相同形状的晶圆，它们的厚度和平面度在它们的整个表面上有高度一致性，例如，来自单晶半导体材料的锭料的晶圆作为制造光伏、电子、微电子或微机电部件的基板或光学基板(“光学平板”)，它们还应被特别经济地且大批量地生产。研磨线切割对此尤其重要。

例如在DE 10 2014 208 187 A1中指明了一种用于研磨线切割的设备。

对于从锭料切割半导体晶圆，两类方法特别重要：搭接过程和磨削过程。

在搭接过程中，材料去除剂呈硬质材料(例如碳化硅)的锋利边缘的颗粒形式，呈在粘性承载流体(润滑剂)中的浆料形式，和工具载体呈线形式，承载流体和硬质材料附着在工具载体上，使它们与锭料接触。承载流体(润滑剂)包括例如水、多元醇、矿物油、二醇或以上的混合物。硬质材料浆料被称为浆料。

在磨削过程中，材料去除剂呈牢固地结合到线表面的锋利边缘的硬质材料芯的形式。另外，使用润滑剂(即水或其他流体)来传输从锭料切割下的部分。

通过在纵向方向上移动线，在线的横向方向上施加力并提供浆料(润滑剂)，进入线的表面和锭料的表面之间的硬质材料借助于滑动或滚动运动在压力下被相对于其移动，并且借助于脆性侵蚀的材料过载或疲劳从锭料释放切片。

因此，将利用线的搭接和磨削的过程理解为线锯切。

发明人意识到，在某些条件下在线锯切半导体材料期间使用润滑剂会导致产生氢。氢能与环境中的氧一起形成危险的混合物。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种在任何时间都克服该危险情况的设备。

该目的通过一种用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备来实现，该设备包括壳体、两个可旋转的线引导辊、在该可旋转的线引导辊之间跨过的线网、用于分配润滑剂的设备、在切割多个该晶圆后存储用过的润滑剂的润滑剂罐和放置在该壳体内的传感器。

附图说明

图1示出了本实用新型设备的侧视图。通过使锭料与切割线103的网接触来切割半导体锭料101。因此，线被缠绕着可旋转的线引导辊102而形成网。在切割过程期间，那些可旋转的线引导辊可以沿不同的方向和以不同旋转速度被旋转(参见箭头)。在该过程期间，使用设备104将冷却剂或切割流体(因此称为润滑剂)施加到切割网上。使用后，润滑剂被存储在存储设备105中。用于检测氢浓度的传感器107位于用过的润滑剂的存储罐内，以能够测量环境中的氢浓度。

附图标记列表

101 半导体锭料

102 可旋转的线引导辊

103 切割线

104 分配润滑剂的设备

105 润滑剂罐

106 壳体

107 传感器。

具体实施方式

本实用新型的主要部件在图1中绘示。

该设备的主要目的是使用多个切割线103从半导体锭料101切割出多个半导体晶圆。这些线形成在两个可旋转的线引导辊102之间跨过的网。该辊能够双向旋转。

用于分配润滑剂的设备104被放置在该网上方以分配润滑剂(水或包含磨料的流体)。优选地，用于分配润滑剂的设备具有管的形状，该管具有沿纵向方向的狭缝。

在切割多个晶圆之后储存用过的润滑剂的润滑剂罐105被放置在辊的下方，从而所施加的润滑剂在被使用之后可以流入或滴入润滑剂罐内。

优选地，化学传感器107被放置在壳体106内。更优选地，化学传感器 107被放置在润滑剂罐105内。

传感器的主要目的是测量空气中的浓度或测量润滑剂的pH值。

能够测量壳体106内的氢浓度是非常有利的，因为一旦该浓度高于对于氢和氧的危险限制，控制单元就可以打开附接到壳体的阀以将气体清除出壳体。

甚至更有利的是使传感器在润滑罐内，以能够测量使用的润滑剂的pH 值。这可以用来预测过多的氢的产生，因此可以采取措施来防止危险的氢浓度。措施可以例如是使用控制单元通过添加其他化学品来改变润滑剂的化学行为，或者简单地使用附接到润滑剂罐的阀将润滑剂倒至安全的地方。

Claims (8)

1.一种用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备，其特征在于，包括：

壳体；

两个可旋转的线引导辊；

线网，所述线网在所述可旋转的线引导辊之间跨过；

用于分配润滑剂的设备；

润滑剂罐，在切割多个所述晶圆后所述润滑剂罐存储用过的润滑剂；

传感器，所述传感器被放置在所述壳体内。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述传感器能够测量环境中的氢浓度。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述传感器能够测量所述润滑剂罐中的pH值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，

所述设备包括控制单元，以量化借助于所述传感器的测量值。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，

所述传感器位于所述润滑剂罐内。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，

所述润滑剂罐被布置在所述两个可旋转的线引导辊下方。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述润滑剂罐包括被连接至所述控制单元的阀。

8.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述壳体包括被连接至所述控制单元的阀。

Images