DE102005007312A1 - Verfahren zum zeitgleichen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück - Google Patents

Verfahren zum zeitgleichen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück Download PDF

Info

Publication number
DE102005007312A1
DE102005007312A1 DE102005007312A DE102005007312A DE102005007312A1 DE 102005007312 A1 DE102005007312 A1 DE 102005007312A1 DE 102005007312 A DE102005007312 A DE 102005007312A DE 102005007312 A DE102005007312 A DE 102005007312A DE 102005007312 A1 DE102005007312 A1 DE 102005007312A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
workpiece
sawing
wire
gate
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102005007312A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102005007312B4 (de
Inventor
Holger Dr. Lundt
Peter Wiesner
Christian Dipl.-Ing. Andrae (FH)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siltronic AG
Original Assignee
Siltronic AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siltronic AG filed Critical Siltronic AG
Priority to DE102005007312A priority Critical patent/DE102005007312B4/de
Publication of DE102005007312A1 publication Critical patent/DE102005007312A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102005007312B4 publication Critical patent/DE102005007312B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/007Use, recovery or regeneration of abrasive mediums
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/045Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück, bestehend aus Halbleitermaterial, wobei das Werkstück und ein Drahtgatter einer Drahtsäge mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung eine senkrecht zur Längsachse des Werkstücks gerichtete Relativbewegung ausführen, durch die das Werkstück durch das Drahtgatter geführt wird, und wobei das Drahtgatter mit Hilfe wenigstens einer Düseneinheit mit einer Sägesuspension besprüht wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der letzten 10% der Schnittdistanz die Masse der Sägesuspension, die pro Millimeter Gatterlänge und Minute pro Düseneinheit auf das Gatter gesprüht wird, nicht größer ist als das 1,85fache der Masse einer von dem zylindrischen Werkstück abgetrennten Scheibe.

Description

  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück, insbesondere einem Werkstück bestehend aus Halbleitermaterial, wobei das Werkstück und ein Drahtgatter einer Drahtsäge mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung eine senkrecht zur Längsachse des Werkstücks gerichtete Relativbewegung ausführen, durch die das Werkstück durch das Drahtgatter geführt wird, und wobei das Drahtgatter mit Hilfe wenigstens einer Düse mit einer vorbestimmten Menge einer Sägesuspension pro Zeiteinheit beaufschlagt wird.
  • Halbleiterscheiben werden in der Regel dadurch hergestellt, dass ein zylindrisches, mono- oder polykristallines Werkstück aus dem Halbleitermaterial mit Hilfe einer Drahtsäge in einem Arbeitsgang gleichzeitig in eine Vielzahl von Halbleiterscheiben aufgetrennt wird.
  • Zu den wesentlichen Komponenten dieser Drahtsägen gehören ein Maschinenrahmen, eine Vorschubeinrichtung und ein Sägewerkzeug, das aus einem Gatter aus parallelen Drahtabschnitten besteht. In der Regel wird das Drahtgatter von einer Vielzahl paralleler Drahtabschnitte gebildet, die zwischen mindestens zwei Drahtführungsrollen aufgespannt werden, wobei die Drahtführungsrollen drehbar gelagert sind und von denen mindestens eine angetrieben ist. Die Drahtabschnitte gehören in der Regel zu einem einzigen, endlichen Draht, der spiralförmig um das Rollensystem geführt ist und von einer Vorratsrolle auf eine Aufnahmerolle abgespult wird.
  • Während des Sägevorgangs bewirkt die Vorschubeinrichtung eine gegeneinander gerichtete Relativbewegung der Drahtabschnitte und des Werkstücks. Als Folge dieser Vorschubbewegung arbeitet sich der mit einer Sägesuspension beaufschlagte Draht unter Bildung von parallelen Sägespalten durch das Werkstück. Die Sägesuspension, die auch als „Slurry" bezeichnet wird, enthält Hartstoffpartikel, beispielsweise aus Siliciumcarbid, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind.
  • Die Herstellung von Halbleiterscheiben aus zylindrischem Halbleitermaterial, beispielsweise aus Einkristallstäben, stellt hohe Anforderungen an das Sägeverfahren. Das Sägeverfahren hat in der Regel zum Ziel, dass jede gesägte Halbleiterscheibe zwei Flächen aufweist, die möglichst eben sind und sich parallel gegenüber liegen.
  • EP798091A2 offenbart ein Verfahren, mit dem eine gleichmäßige Dicke der mittels einer Drahtsäge abgetrennten Halbleiterscheiben gewährleistet werden soll. Diese Wirkung wird dadurch erreicht, dass die Menge der auf das Werkstück einwirkenden Sägesuspension abhängig von der aktuellen Schnittlänge variiert. Die Schnittlänge ist die Länge, auf der der Sägedraht mit dem Werkstück Kontakt hat. Die Menge der Sägesuspension wird erhöht, bis die maximale Schnittlänge in der Mitte des Werkstückdurchmessers erreicht ist und wird dann bis zum Ende des Schnitts wieder reduziert, wobei die Reduktion vorzugsweise flacher verläuft als der Anstieg in der ersten Hälfte des Schnitts. Die Menge der auf das Werkstück einwirkenden Sägesuspension wird durch eine Variation des Flusses der Sägesuspension oder durch eine Variation der Position der Slurry-Düsen verändert. Ziel ist, einen möglichst gleichmäßigen Materialabtrag während des gesamten Schnitts und dadurch eine geringe Dickenvariation der abgetrennten Scheibe zu erzielen.
  • Neben der Dickenvariation ist die Ebenheit der beiden Flächen der Halbleiterscheibe von großer Bedeutung. Nach dem Auftrennen eines Halbleitereinkristalls, beispielsweise eines Siliciumeinkristalls, mittels einer Drahtsäge weisen die dadurch hergestellten Scheiben eine wellige Oberfläche auf. In den Folgeschritten, wie z. B. Schleifen oder Läppen, kann diese Welligkeit teilweise oder vollständig entfernt werden, abhängig von der Wellenlänge und Amplitude der Welligkeit sowie von der Tiefe des Materialabtrags. Im ungünstigsten Fall können Reste dieser Welligkeit auch noch nach einer Politur auf der fertigen Halbleiterscheibe nachgewiesen werden, wo sie sich negativ auf die lokale Geometrie auswirken. An verschiedenen Orten auf der gesägten Scheibe sind diese Wellen unterschiedlich stark ausgeprägt. Besonders kritisch ist dabei der Endbereich des Schnitts, in dem besonders stark ausgeprägte Wellen auftreten können, die je nach Art der Folgeschritte auch auf dem Endprodukt nachweisbar sind.
  • Ein geeignetes Maß für die lokale Geometrie ist beispielsweise der Parameter SFQRmax, der die maximale Dickenabweichung eines Sites auf der Halbleiterscheibe beschreibt, wobei die Halbleiterscheibe mit einen Raster von Sites definierter Größe überzogen wird. Diese site-bezogene Geometriebeschreibung ist sehr wichtig, da sie bei der späteren Herstellung elektronischer Bauelemente für das Ergebnis des Lithographieschritts entscheidend ist.
  • Das in EP798091A2 offenbarte Verfahren hat lediglich das Ziel, die globale Dickenhomogenität der Halbleiterscheiben durch einen konstanten Materialabtrag zu verbessern. Der konstante Materialabtrag kann zwar die globale Dickenhomogenität der Halbleiterscheibe verbessern, nicht jedoch ihre lokale Welligkeit. Die für die Optimierung der lokalen Geometrie notwendigen weiteren Maßnahmen sind in diesem Dokument nicht enthalten.
  • Es bestand daher die Aufgabe, ein Sägeverfahren bereitzustellen, das die Entstehung dieser lokalen Welligkeit weitgehend vermeidet.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück bestehend aus Halbleitermaterial, wobei das Werkstück und ein Drahtgatter einer Drahtsäge mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung eine senkrecht zur Längsachse des Werkstücks gerichtete Relativbewegung ausführen, durch die das Werkstück durch das Drahtgatter geführt wird, und wobei das Drahtgatter mit Hilfe wenigstens einer Düseneinheit mit einer Sägesuspension besprüht wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der letzten 10 % der Schnittdistanz die Masse der Sägesuspension, die pro Millimeter Gatterlänge und Minute pro Düseneinheit auf das Gatter gesprüht wird, nicht größer ist als das 1,85fache der Masse einer von dem zylindrischen Werkstück abgetrennten Scheibe.
  • Als eine Düseneinheit wird die Gesamtheit aller Düsen bezeichnet, die das Drahtgatter auf einer Seite des Werkstücks mit Sägesuspension beaufschlagen. Eine Düseneinheit kann beispielsweise eine längliche, parallel zu den Achsen der Drahtführungsrollen und zur Achse des Werkstücks verlaufende, längliche, schlitzförmige Düse sein, was bevorzugt ist. Falls mehrere solcher Düsen auf einer Seite des Werkstücks über dem Drahtgatter angebracht sind, bilden diese Düsen zusammen genommen eine Düseneinheit. Eine Düseneinheit kann auch aus einer vorzugsweise linear angeordneten Reihe einzelner Düsen bestehen, wobei diese Reihe parallel zu den Achsen der Drahtführungsrollen und zur Achse des Werkstücks verläuft und wobei jede Düse beispielsweise einen runden Querschnitt hat und einen Drahtabschnitt des Drahtgatters mit Sägesuspension beaufschlagt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich somit dadurch aus, dass während der letzten 10 % der Schnittdistanz die pro Düseneinheit auf das Drahtgatter aufgebrachte Masse der Sägesuspension nicht größer ist als ein Grenzwert MSmax. Für diese maximale Masse an Sägesuspension gilt erfindungsgemäß: MSmax = ϚS × VSmax = 1,85 × mw wobei mW = VW × ϚW = FW × d × ϚW
  • Dabei haben die Größen folgende Bedeutung:
  • MSmax:
    Maximale Masse der Sägesuspension, die pro Millimeter Gatterlänge und Minute pro Düseneinheit auf das Drahtgatter gesprüht wird.
    ϚS:
    Dichte der Sägesuspension.
    VSmax:
    Maximales Volumen der Sägesuspension, die pro Millimeter Gatterlänge und Minute pro Düseneinheit auf das Drahtgatter gesprüht wird.
    mW:
    Masse einer von dem zylindrischen Werkstück abgetrennten Scheibe.
    VW:
    Volumen einer von dem zylindrischen Werkstück abgetrennten Scheibe.
    FW:
    Querschnittsfläche des zylindrischen Werkstücks = Fläche einer von dem zylindrischen Werkstück abgetrennten Scheibe.
    d:
    Dicke einer von dem zylindrischen Werkstück abgetrennten Scheibe.
    ϚW:
    Dichte des Halbleitermaterials, aus dem das zylindrische Werkstück besteht.
  • Bei einer Sägesuspension mit hoher Dichte wird der Grenzwert MSmax bereits bei einem relativ geringen Volumenstrom erreicht. Bei einer Sägesuspension mit geringerer Dichte wird der Grenzwert MSmax erst bei einem höheren Volumenstrom erreicht.
  • Andererseits hängt der Wert MSmax auch von der Masse einer vom Werkstück abgetrennten Halbleiterscheibe ab. Bei kleinen Durchmessern und geringen Dicken der Halbleiterscheiben sinkt der Wert entsprechend ab. Der Wert MSmax ist unabhängig von der Position der Düseneinheit, solange sich die Düseneinheit zwischen der Achse der Drahtführungsrolle und dem Werkstück befindet (nicht jedoch direkt oberhalb der Achse der Drahtführungsrolle). Der angegebene Grenzwert für die Masse der Sägesuspension, die pro Millimeter Gatterlänge und Minute pro Düseneinheit auf das Gatter gesprüht wird, gilt für die Düseneinheit, die sich auf der Seite des Werkstücks befindet, auf der sich die Drahtabschnitte des Drahtgatters zum Werkstück hin bewegen. Es spielt für die Erfindung keine Rolle, ob eine eventuell vorhandene Düseneinheit auf der anderen Seite des Werkstücks, auf der sich die Drahtabschnitte des Drahtgatters vom Werkstück weg bewegen, Sägesuspension abgibt oder nicht bzw. welche Menge von dieser letzteren Düse abgegeben wird. Erfindungsgemäß wird die Masse der dem Drahtgatter zugeführten Sägesuspension pro Millimeter Gatterlänge und Minute am Ende des Schnitts auf maximal das 1,85fache der Masse einer Halbleiterscheibe begrenzt. Der Begriff „Gatterlänge" steht für die Länge des Drahtgatters in axialer Richtung bezogen auf die Längsachse des Werkstücks, die mit der Sägesuspension beaufschlagt wird. Die Begrenzung gilt erfindungsgemäß während der letzten 10 % der Schnittdistanz. Die Schnittdistanz ist die Strecke, die das Drahtgatter während des gesamten Zerspanvorgangs im Werkstück insgesamt zurücklegt, also dem gesamten Vorschubweg im Werkstück. Die Schnittdistanz entspricht bei Werkstücken, die die Form eines Kreiszylinders aufweisen, dem Durchmesser des Werkstücks.
  • Die zu der vorliegenden Erfindung führenden Untersuchungen haben ergeben, dass die Welle im Endbereich des Schnitts, die bei Sägeprozessen gemäß dem Stand der Technik auftritt, bei den Scheiben besonders stark ausgeprägt ist, die an den Enden des zylindrischen Werkstücks abgetrennt wurden. In der Mitte des Werkstücks (in axialer Richtung) weisen die abgetrennten Scheiben dagegen nahezu keine Welle im Endbereich des Schnitts auf.
  • Während des Sägeprozesses arbeitet sich das Drahtgatter unter Materialabtrag und Ausbildung eines Sägespalts in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des Werkstücks durch das Werkstück. Dabei entsteht (in Richtung der das Drahtgatter bildenden Drahtabschnitte gesehen) ein Kamm aus den im Entstehen begriffenen Scheiben, die durch das noch nicht gesägte Material und eine Sägeleiste, auf die das Werkstück in der Regel vor dem Sägeprozess aufgekittet wird, miteinander verbunden sind. Diese Verbindungen werden im Lauf des Sägeprozesses immer weiter abgetragen. Am Ende des Sägeprozesses sind die durch das Werkstück selbst dargestellten Verbindungen völlig durchtrennt, sodass die Scheiben nur mehr über die Sägeleiste miteinander verbunden sind.
  • Die zu der vorliegenden Erfindung führenden Untersuchungen haben ergeben, dass die Welle am Ende des Schnitts durch den Staudruck entsteht, der durch die Sägesuspension erzeugt wird. Während des Sägeprozesses wird das Drahtgatter mit einer Sägesuspension beaufschlagt, die durch die Drahtbewegung in den Sägespalt geführt wird und dort ihre abrasive Wirkung entfaltet. Es wird jedoch nur ein Teil der Sägesuspension in den Sägespalt geführt. Ein großer Teil staut sich vor dem teilweise gesägten Werkstück, wobei sich ein Staudruck ausbildet. Der Gradient des Staudrucks an den Enden des Werkstücks übt auf den Kamm der entstehenden Scheiben eine bezüglich des Werkstücks axiale Kraft aus, die zu einer geringfügigen Auffächerung der entstehenden Scheiben führt. Je größer die Menge – genauer gesagt die Masse – der Sägesuspension wird, die sich staut, desto größer wird dieser Druckgradient, der letztlich die Kraft in axialer Richtung bewirkt. Dies bedeutet, dass die im entstehen begriffenen Scheiben axial in Richtung des näher gelegenen Werkstück-Endes ausgelenkt werden. Diese Auslenkung ist bei den Scheiben an den Enden des zylindrischen Werkstücks besonders ausgeprägt wegen des beschriebenen Druckgradienten. In der axialen Mitte des Werkstücks tritt dagegen kein Druckgradient auf, so dass die Scheiben dort nicht oder kaum ausgelenkt werden.
  • Die Auslenkung der Scheiben, insbesondere der Scheiben an den Enden des zylindrischen Werkstücks, nimmt während des Sägeprozesses laufend zu, da die für Stabilität sorgenden Verbindungen zwischen den Scheiben immer weiter abgetragen werden. Die Untersuchungen haben ergeben, dass die Auslenkung der Scheiben erst auf den letzten 10 % der Schnittdistanz so groß wird, dass durch den Sägevorgang eine Welle auf der Oberfläche der abgetrennten Scheiben entsteht.
  • Somit konnte der durch die Sägesuspension erzeugte Staudruck-Gradient als Ursache für die am Ende des Sägeprozesses entstehende Welle identifiziert werden. Erfindungsgemäß wird deshalb die Menge der Sägesuspension, mit der das Drahtgatter beaufschlagt wird, so weit reduziert, dass der Staudruck-Gradient und somit die axiale Kraft nicht mehr ausreicht, um die Scheiben so weit auszulenken, dass eine Welle in ihrer Oberfläche entsteht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zusätzlich an beiden Enden des Werkstücks jeweils eine Verlängerung auf die Sägeleiste aufgekittet. Die Verlängerungen bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das Werkstück und haben vorzugsweise den gleichen Querschnitt. Sie bestehen vorzugsweise aus Ausschussmaterial, das nicht in Produktionsscheiben aufgetrennt, sondern nach dem Auftrennen verworfen wird. Die Verlängerungen bewirken, dass das hauptsächlich an den Enden des zylindrischen Werkstücks auftretende Problem der am Ende der Schnittdistanz auftretenden Welle in die Verlängerungen verlagert wird.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren beschrieben:
  • 1 zeigt den zeitlichen Verlauf des Flusses der Sägesuspension gemäß dem Stand der Technik (Kurven 1 und 2) sowie gemäß der Erfindung (Kurve 3).
  • 2 zeigt ein Oberflächenprofil am Ende der Schnittdistanz einer gemäß dem Stand der Technik abgetrennten Halbleiterscheibe. Die y-Achse gibt die Amplitude der Oberflächen-Welligkeit an.
  • 3 zeigt das entsprechende Oberflächenprofil am Ende der Schnittdistanz, das bei einem erfindungsgemäßen Sägevorgang erhalten wurde.
  • 4 zeigt eine statistische Auswertung der lokalen Geometrie von gemäß dem Stand der Technik abgetrennten Halbleiterscheiben.
  • 5 zeigt dieselbe Auswertung für Halbleiterscheiben, die gemäß der Erfindung abgetrennt wurden.
  • In 1 zeigt Kurve 3 ein Beispiel für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik, der durch die Kurven 1 und 2 dargestellt wird. Dargestellt ist die Menge der Sägesuspension pro Zeiteinheit (d. h. des Flusses F in l/min, wobei F für den Gesamt-Fluss durch die zwei identischen, zu beiden Seiten des Werkstücks angeordneten Düsen steht), mit der das Drahtgatter beaufschlagt wird, als Funktion des Schnittverlaufs (d. h. der Position X des Sägetischs). Kurve 1 stellt einen Schnitt mit konstantem Fluss der Sägesuspension dar. Kurve 2 ist eine entsprechende Darstellung für den Stand der Technik gemäß EP798091A2 , bei dem der Fluss zunächst stetig erhöht wird, durch ein Maximum geht und anschließend wieder stetig gesenkt wird. In der durch Kurve 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird das Drahtgatter zumindest in der ersten Hälfte der Schnittdistanz mit einer konstanten Menge der Sägesuspension pro Zeiteinheit beaufschlagt. Diese Menge ist größer als MSmax. Ab einem vorbestimmten Zeitpunkt (entsprechend einem bestimmten Punkt auf der Schnittdistanz) wird die Menge der Sägesuspension kontinuierlich verringert, sodass innerhalb der letzten 10 % der Schnittdistanz das erfindungsgemäße Kriterium erfüllt ist, dass die Menge bei MSmax oder weniger liegt.
  • Beispiele:
  • Jeweils ein einkristalliner Silicium-Stab mit einem Durchmesser von 200 mm wurde mit einer herkömmlichen Drahtsäge in Scheiben aufgetrennt. Die Gatterlänge betrug 365 mm. Zu beiden Seiten des Silicium-Stabs war zwischen Stab und Drahtführungsrolle eine Düseneinheit angebracht, mit der eine Sägesuspension einer Dichte von 1,6 g/cm3 auf das Drahtgatter gesprüht wurde. Jede Düseneinheit bestand aus einer länglichen, schlitzförmigen Düse. Beide Düseneinheiten wurden unabhängig von der Richtung des Drahtvorschubs permanent mit Sägesuspension versorgt, sodass sich der gesamte Fluss F gleichmäßig auf die beiden Düseneinheiten verteilte. Die Dicke der gesägten Scheiben betrug 880 μm, ihre Masse somit 64,4 g. Die Geometrie der Scheiben wurde durch eine kapazitive Messung mit einem handelsüblichen Gerät der Firma ADE ermittelt.
  • Vergleichsbeispiel:
  • Der Sägeprozess wurde gemäß Kurve 2 aus 1 durchgeführt. Dies entspricht dem Stand der Technik gemäß EP798091A2 . Am Ende des Schnitts betrug der Gesamt-Fluss der Sägesuspension 70 l/min, also 35 l/min pro Düseneinheit. Daraus ergibt sich ein Fluss pro mm Gatterlänge von 153,4 g/min am Ende des Schnitts. Die Menge der Sägesuspension pro Millimeter Gatterlänge und Minute betrug am Ende des Schnitts also das 2,38fache der Masse der gesägten Halbleiterscheibe. Dieser Wert ist größer als der Grenzwert von 1,85 gemäß der Erfindung.
  • 2 zeigt die Welligkeit der gesägten Scheibe am Ende des Schnitts. 4 zeigt eine typische Aufteilung der Scheibe in 137 verschiedene Sites (je 15 mm × 15 mm) und eine statistische Auswertung der lokalen Geometrie (SFQR) pro Site, die durch kapazitive Messung bestimmt wurde. 4 zeigt, welche Sites auf der nach dem Sägen polierten Scheibe mit welcher Häufigkeit einen Schwellwert von 0,2 μm für den Parameter SFQRmax überschritten haben (prozentualer Anteil des Sites an der Überschreitung). In der Mitte des Aussägebereichs (ganz links in der Figur) liegt ein Site, der mit 12,2 % Häufigkeit überdurchschnittlich häufig über dem Schwellwert liegt. Die in 2 gezeigte Aussägewelle am Ende des Schnitts wirkt sich hier deutlich ungünstig auf die lokale Geometrie nach dem Sägeprozess aus.
  • Beispiel:
  • Der Sägeprozess wurde erfindungsgemäß durchgeführt und ist in Kurve 3 von 1 dargestellt. Am Ende des Schnitts, d. h. während der letzten 10 % der Schnittdistanz betrug der Fluss der Sägesuspension weniger als 27,2 l/min pro Düseneinheit. Die Masse der auf das Drahtgatter gesprühten Sägesuspension pro Millimeter Gatterlänge beträgt also während der letzten 10 % des Schnitts weniger als 119,2 g/min. Dies ist erfindungsgemäß weniger als das 1,85fache der Masse der gesägten Siliciumscheibe.
  • 3 zeigt die Welligkeit der gesägten Scheibe am Ende des Schnitts, die deutlich weniger ausgeprägt ist als in 2 gemäß dem Stand der Technik. 5 zeigt, welche Sites auf der nach dem Sägen polierten Scheibe mit welcher Häufigkeit einen Schwellwert von 0,2 μm für den SFQRmax überschritten haben (prozentualer Anteil des Sites an der Überschreitung). Der im Vergleichsbeispiel genannte Site in der Mitte des Aussägebereichs überschreitet nur noch mit 2,88 % Häufigkeit den Schwellwert. Die in 3 gezeigte Aussägewelle am Ende des Schnitts wirkt sich zwar immer noch aus, aber es zeigt sich eine deutliche Verbesserung gegenüber dem Vergleichsbeispiel.
  • Der Anwendungsbereich der Erfindung erstreckt sich auf alle Sägeverfahren, bei denen zylindrische Werkstücke mittels einer Drahtsäge unter Zuführung einer Sägesuspension in eine Vielzahl von Scheiben aufgetrennt werden und bei denen es auf eine hohe Ebenheit und geringe Welligkeit der Produkte ankommt. Vorzugsweise wird die Erfindung bei der Herstellung von Halbleiterscheiben, insbesondere von Siliciumscheiben, angewendet. Der Begriff „zylindrisch" ist nicht so zu verstehen, dass die Werkstücke einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen müssen. Die Werkstücke können vielmehr die Form eines beliebigen allgemeinen Zylinders aufweisen, wobei jedoch die Anwendung der Erfindung auf Werkstücke mit kreisförmigem Querschnitt bevorzugt ist. Ein allgemeiner Zylinder ist ein Körper, der von einer Zylinderfläche mit geschlossener Leitkurve und zwei parallelen Ebenen, den Grundflächen des Zylinders, begrenzt wird.

Claims (3)

  1. Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück bestehend aus Halbleitermaterial, wobei das Werkstück und ein Drahtgatter einer Drahtsäge mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung eine senkrecht zur Längsachse des Werkstücks gerichtete Relativbewegung ausführen, durch die das Werkstück durch das Drahtgatter geführt wird, und wobei das Drahtgatter mit Hilfe wenigstens einer Düseneinheit mit einer Sägesuspension besprüht wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der letzten 10 % der Schnittdistanz die Masse der Sägesuspension, die pro Millimeter Gatterlänge und Minute pro Düseneinheit auf das Gatter gesprüht wird, nicht größer ist als das 1,85fache der Masse einer von dem zylindrischen Werkstück abgetrennten Scheibe.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtgatter zumindest in der ersten Hälfte der Schnittdistanz mit einer konstanten Menge der Sägesuspension pro Minute und pro Millimeter Gatterlänge beaufschlagt wird, die größer ist als das 1,85fache der Masse einer vom Werkstück abgetrennten Scheibe, und dass ab einem vorbestimmten, in der zweiten Hälfte der Schnittdistanz liegenden Punkt die Menge der Sägesuspension kontinuierlich verringert wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Abtrennen an beiden Enden des Werkstücks jeweils eine Verlängerung angebracht wird.
DE102005007312A 2004-04-29 2005-02-17 Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben mit verringerter Welligkeit von einem zylindrischen Werkstück Expired - Fee Related DE102005007312B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005007312A DE102005007312B4 (de) 2004-04-29 2005-02-17 Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben mit verringerter Welligkeit von einem zylindrischen Werkstück

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004021112.4 2004-04-29
DE102004021112 2004-04-29
DE102005007312A DE102005007312B4 (de) 2004-04-29 2005-02-17 Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben mit verringerter Welligkeit von einem zylindrischen Werkstück

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102005007312A1 true DE102005007312A1 (de) 2005-11-17
DE102005007312B4 DE102005007312B4 (de) 2006-07-27

Family

ID=35160434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005007312A Expired - Fee Related DE102005007312B4 (de) 2004-04-29 2005-02-17 Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben mit verringerter Welligkeit von einem zylindrischen Werkstück

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005007312B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006032432B3 (de) * 2006-07-13 2007-09-27 Siltronic Ag Sägeleiste sowie Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück unter Verwendung der Sägeleiste
DE102012209974A1 (de) 2012-06-14 2013-12-19 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY120514A (en) * 1996-03-26 2005-11-30 Shinetsu Handotai Kk Wire saw and method of slicing a cylindrical workpiece
DE10064066A1 (de) * 2000-12-21 2001-05-10 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Werkstück

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006032432B3 (de) * 2006-07-13 2007-09-27 Siltronic Ag Sägeleiste sowie Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück unter Verwendung der Sägeleiste
US7971584B2 (en) 2006-07-13 2011-07-05 Siltronic Ag Sawing strip and method for simultaneously cutting off a multiplicity of slices from a cylindrical workpiece using a sawing strip
DE102012209974A1 (de) 2012-06-14 2013-12-19 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück
US9174361B2 (en) 2012-06-14 2015-11-03 Siltronic Ag Method for simultaneously slicing a multiplicity of wafers from a cylindrical workpiece
DE102012209974B4 (de) * 2012-06-14 2018-02-15 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005007312B4 (de) 2006-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014208187B4 (de) Verfahren zum gleichzeitigen Trennen einer Vielzahl von Scheiben mit besonders gleichmäßiger Dicke von einem Werkstück
DE102006032432B3 (de) Sägeleiste sowie Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück unter Verwendung der Sägeleiste
DE102006058823B4 (de) Verfahren zum Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Werkstück
DE69721881T2 (de) Drahtsäge und Verfahren zum Zerschneiden eines zylindrischen Werkstücks, wie Ingots
EP3582920B1 (de) Drahtsäge und verfahren zum gleichzeitigen abtrennen einer vielzahl von scheiben von einem stab
DE102006050330B4 (de) Verfahren zum gleichzeitigen Auftrennen von wenigstens zwei zylindrischen Werkstücken in eine Vielzahl von Scheiben
DE112012004125B4 (de) Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks und Drahtsäge
WO2020083607A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum gleichzeitigen trennen einer vielzahl von scheiben von einem werkstück
WO2010000449A1 (de) Drahtsägevorrichtung
DE102012209974B4 (de) Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem zylindrischen Werkstück
DE102012211074A1 (de) Werkzeuge und Verfahren zum mechanischen Aufrauen
DE102011110360B4 (de) Drahtsägeanordnung und Verfahren hierzu
WO2011050945A1 (de) Drahtsäge mit drahtfeld und reinigungsdüsen
DE102005007312B4 (de) Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben mit verringerter Welligkeit von einem zylindrischen Werkstück
EP0293941B1 (de) Verfahren zum Schärfen von Trennwerkzeugen für das Abtrennen von Scheiben von stab- oder blockförmigen Werkstücken und Trennverfahren
DE102006058819B4 (de) Verfahren zum Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Werkstück
EP0432637B1 (de) Vorrichtung zum Nachschärfen der Schneidkante von Trennwerkzeugen beim Abtrennen von Scheiben von stab- oder blockförmigen Werkstücken, insbesondere aus Halbleitermaterial, ihre Verwendung und Sägeverfahren
DE3233609A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum schaerfen einer schleifscheibe
DE102016224640B4 (de) Verfahren zum Zersägen eines Werkstückes mit einer Drahtsäge
DE2221479B2 (de)
DE102004036720B4 (de) Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem sprödharten zylindrischen Werkstück
EP3323541B1 (de) Verbesserter logarithmischer fräskopf
DE102015204275B3 (de) Verfahren zur Wiederaufnahme eines Drahttrennläppvorgangs mit strukturiertem Sägedraht nach Unterbrechung
DE102018114138A1 (de) Tieflochbohrer mit mehreren Spanformern und Mulden in der Spanfläche
DE102018212734B4 (de) Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Stab

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee