DE102004058194A1

DE102004058194A1 - Sägeleiste und Verfahren zum Abtrennen von Halbleiterscheiben von einem Kristallstück

Info

Publication number: DE102004058194A1
Application number: DE200410058194
Authority: DE
Inventors: Rupert Dipl.-Ing. Köckeis; Wolfgang Slamanig
Original assignee: Siltronic AG
Current assignee: Siltronic AG
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2005-08-11

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben durch Abtrennen der Halbleiterscheiben von einem Kristallstück mittels einer Drahtsäge, wobei die Halbleiterscheiben nach dem Sägevorgang in Form eines Sägekamms, der das zersägte Kristallstück, eine Sägeleiste und eine Trägerplatte umfasst, aus der Drahtsäge entnommen, gereinigt und anschließend entkittet werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Sägevorgang und vor dem Reinigungs- und Entkittungsvorgang wenigstens eine Halbleiterscheibe von der Sägeleiste abgetrennt wird. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Sägeleiste, geeignet zur Befestigung eines Kristallstücks auf einer ihrer Flächen sowie zur Verbindung der gegenüberliegenden Fläche mit einer Trägerplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Sägeleiste an definierten Stellen reduziert ist.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Sägeleiste und ein Verfahren zum Abtrennen von Halbleiterscheiben von einem Kristallstück mittels einer Drahtsäge.
Drahtsägen werden beispielsweise verwendet, um eine Vielzahl von Halbleiterscheiben in einem Arbeitsgang von einem Kristallstück abzutrennen. Derartige Drahtsägen besitzen ein Drahtgatter, das von einem Sägedraht gebildet wird, der um zwei oder mehrere Drahtführungsrollen gewickelt ist. Der Sägedraht kann mit Schneidkorn belegt sein. Bei Verwendung von Drahtsägen mit Sägedraht ohne fest gebundenes Schneidkorn wird Schneidkorn in Form einer Suspension während des Abtrennvorganges zugeführt. Beim Abtrennvorgang durchdringt das Kristallstück das Drahtgatter, in dem der Sägedraht in Form parallel nebeneinander liegender Drahtabschnitte angeordnet ist. Die Durchdringung des Drahtgatters wird mit einer Vorschubeinrichtung bewirkt, die das Kristallstück gegen das Drahtgatter oder das Drahtgatter gegen das Kristallstück führt.
Beim Abtrennen von Halbleiterscheiben von einem Kristallstück mittels einer Drahtsäge ist es üblich, dass das Kristallstück mit einer Sägeleiste verbunden ist, in die der Sägedraht nach dem Abtrennen der Halbleiterscheiben eindringt. Bei der Sägeleiste handelt es sich üblicherweise um einen länglichen, quaderförmigen Körper, vorzugsweise aus Graphit, wobei auf einer seiner Flächen das Kristallstück befestigt und die gegenüberliegende Fläche mit einem Trägerkörper verbunden ist. Die Halbleiterscheiben haften nach dem Abtrennen mit einem Teil ihres Umfangs an der Sägeleiste. Die Seitenflächen der Halbleiterscheiben sind parallel angeordnet, weshalb man auch von einem Sägekamm spricht.
In 1 ist ein Sägekamm, bestehend aus dem in Halbleiterscheiben zersägten Kristallstück 1, der Sägeleiste 2 und einer Trägerplatte 3 dargestellt. Das zersägte Kristallstück 1 ist auf einer der beiden Flächen der Sägeleiste 2 aufgekittet. Mit der gegenüberliegenden Fläche wird die Sägeleiste 2 ihrerseits mit einer Trägerplatte 3 verbunden, die der Befestigung des Kristallstücks 1, beispielsweise durch Klemmen der Trägerplatte 3, in der Drahtsäge dient.
Zur Kontrolle des Sägeprozesses werden üblicherweise vor dem Start des nächsten Schnittes an der Drahtsäge von einer oder mehreren Halbleiterscheiben Geometriedaten, beispielsweise die Welligkeit der Halbleiterscheiben, ermittelt.
Um die dafür benötigten Halbleiterscheiben zu erhalten, wird der Sägekamm aus der Drahtsäge entnommen, gereinigt und anschließend entkittet, um die klebende Verbindung zwischen den Halbleiterscheiben und der Sägeleiste zu lösen. Anschließend werden von einigen dieser Halbleiterscheiben die Geometriedaten ermittelt. Die Ergebnisse der Messungen werden dann mit Sollkriterien verglichen. Der nächste Schnitt an der Drahtsäge wird freigegeben, falls die ermittelten Geometriedaten die Sollkriterien erfüllen, oder andernfalls gesperrt. Die Drahtsäge wartet bis zu 150 Minuten auf die Freigabe, wodurch wertvolle Produktionszeit verloren geht. Dies liegt vor allem an dem zeitaufwändigen Reinigungs- und Entkittungsvorgang.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren bereit zu stellen, das die Nachteile des bisherigen Verfahrens vermeidet, das es also insbesondere ermöglicht, die benötigten Halbleiterscheiben mit weniger Zeitaufwand zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben durch Abtrennen der Halbleiterscheiben von einem Kristallstück mittels einer Drahtsäge, wobei die Halbleiterscheiben nach dem Sägevorgang in Form eines Sägekamms, der das zersägte Kristallstück, eine Sägeleiste und eine Trägerplatte umfasst, aus der Drahtsäge entnommen, gereinigt und anschließend entkittet werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Sägevorgang und vor dem Reinigungs- und Entkittungsvorgang wenigstens eine Halbleiterscheibe von der Sägeleiste abgetrennt wird.

Das Kristallstück ist vorzugsweise ein Stab aus einkristallinem Silicium.

Die Sägeleiste besitzt zwei Flächen, wobei auf der einen Fläche das Kristallstück befestigt ist, während die gegenüberliegende Fläche mit einer Trägerplatte verbunden ist.

Es hat sich gezeigt, dass die Halbleiterscheiben nach dem Sägevorgang so fest an der Sägeleiste haften, dass es schwierig ist, eine Halbleiterscheibe aus dem Sägekamm zu entnehmen. Es besteht die Gefahr, dass es dabei zu einem Bruch dieser Halbleiterscheibe oder zu einer Beschädigung der anderen im Sägekamm befindlichen Halbleiterscheiben kommt.

Deshalb wurde nach Möglichkeiten gesucht, die Entnahme einer Halbleiterscheibe aus dem Sägekamm zu erleichtern.

Dies kann dadurch geschehen, dass der Sägedraht der Drahtsäge beim Sägevorgang tiefer in die Sägeleiste eindringt.

Dadurch kann eine Halbleiterscheibe leicht aus dem Sägekamm entnommen werden, während sich der Sägekamm noch in der Drahtsäge befindet. Allerdings darf der Sägedraht dabei nicht zu tief in die Sägeleiste eindringen, da andernfalls bei der Entnahme des Sägekamms aus der Drahtsäge für den nachfolgenden Reinigungs- und Entkittungsvorgang die Gefahr besteht, dass die Halbleiterscheiben aus dem Sägekamm heraus fallen und dabei beschädigt werden.

Es ist bevorzugt, den Querschnitt der Sägeleiste an definierten Stellen zu reduzieren, um damit vorab die Bereiche der Sägeleiste vorzugeben, an denen nach dem Sägevorgang die wenigstens eine Halbleiterscheibe abgetrennt wird. Vorzugsweise wird die wenigstens eine Halbleiterscheibe an jenen definierten Stellen aus der Sägeleiste herausgebrochen.

Daher bezieht sich die Erfindung auch auf eine Sägeleiste, geeignet zur Befestigung eines Kristallstücks auf einer ihrer Flächen sowie zur Verbindung der gegenüberliegenden Fläche mit einer Trägerplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Sägeleiste an definierten Stellen reduziert ist.

Dabei ist der Querschnitt der Sägeleiste vorzugsweise wenigstens an einem Ende der Sägeleiste reduziert. Durch die Querschnittsreduzierung der Sägeleiste an definierten Stellen wird das Abtrennen der Halbleiterscheibe an jenen definierten Stellen erleichtert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Querschnitt der Sägeleiste an beiden Enden der Sägeleiste reduziert. Nach Beendigung eines Sägevorganges mit der Drahtsäge werden vorzugsweise im Bereich der beiden Enden der Sägeleiste jeweils wenigstens eine Halbleiterscheibe abgetrennt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Halbleiterscheiben, die in den Bereichen der Sägeleiste ohne Querschnittsreduzierung befestigt sind, auch bei der Herausnahme des Sägekamms aus der Drahtsäge für den nachfolgenden Reinigungs- und Entkittungsvorgang stabil an der Sägeleiste haften.

Der Sägekamm befindet sich während des Abtrennens der wenigstens einen Halbleiterscheibe von der Sägeleiste vorzugsweise noch in der Drahtsäge. Das ist von Vorteil, da keine zusätzliche Stabfixierung während des Abtrennens der wenigstens einen Halbleiterscheibe benötigt wird.

Von der wenigstens einen abgetrennten Halbleiterscheibe werden dann vorzugsweise Geometriedaten ermittelt. Falls die ermittelten Geometriedaten innerhalb eines Sollbereichs liegen, wird anschließend die Drahtsäge freigegeben. Der gesamte Vorgang vom Abtrennen der wenigstens einen Halbleiterscheibe bis zur Freigabe der Drahtsäge dauert vorzugsweise weniger als 40 min, besonders bevorzugt weniger als 20 min. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also während zweier Schnitte an der Drahtsäge im Vergleich zum bekannten Verfahren Produktionszeit von mehr als 110 Minuten gewonnen.

Im Folgenden werden besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren erläutert.

In 2 ist eine Sägeleiste 2 mit einem zersägten Kristallstück 1 abgebildet, in die mehrere Bohrungen 4 eingebracht wurden, um dadurch den Querschnitt der Sägeleiste 2 an den beiden Enden der Sägeleiste zu reduzieren und somit Bereiche vorzugeben, an denen Halbleiterscheiben leicht abgetrennt werden können.
In 3 ist eine Sägeleiste 2 mit einem zersägten Kristallstück 1 dargestellt, wobei der Querschnitt der Sägeleiste 2 an definierten Stellen durch eingefräste stirnseitige Langlöcher 4 reduziert ist.
4 zeigt eine Sägeleiste 2 mit einem zersägten Kristallstück 1. Die Sägeleiste 2 besteht aus zwei miteinander verbundenen, beispielsweise verklebten Teilen mit bereits vorgegebenen Aussparungen 4, um somit den Querschnitt der Sägeleiste an definerten Stellen zu reduzieren.

Claims

Sägeleiste, geeignet zur Befestigung eines Kristallstücks auf einer ihrer Flächen sowie zur Verbindung der gegenüberliegenden Fläche mit einer Trägerplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Sägeleiste an definierten Stellen reduziert ist.
Sägeleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Sägeleiste wenigstens an einem Ende der Sägeleiste reduziert ist.
Sägeleiste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Sägeleiste an beiden Enden der Sägeleiste reduziert ist.
Sägeleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung des Querschnitts der Sägeleiste Bohrungen an der Sägeleiste eingebracht sind.
Sägeleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung des Querschnitts der Sägeleiste stirnseitige Langlöcher in die Sägeleiste gefräst sind.
Sägeleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sägeleiste miteinander verbundenen Teilen mit vorgegebenen Aussparungen umfasst.
Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben durch Abtrennen der Halbleiterscheiben von einem Kristallstück mittels einer Drahtsäge, wobei die Halbleiterscheiben nach dem Sägevorgang in Form eines Sägekamms, der das zersägte Kristallstück, eine Sägeleiste und eine Trägerplatte umfasst, aus der Drahtsäge entnommen, gereinigt und anschließend entkittet werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Sägevorgang und vor dem Reinigungs- und Entkittungsvorgang wenigstens eine Halbleiterscheibe von der Sägeleiste abgetrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sägeleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 6 benutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Halbleiterscheibe von der Sägeleiste abgetrennt wird, während sich der Sägekamm noch in der Drahtsäge befindet.