DE69133239T2

DE69133239T2 - Maschine zum Zerschneiden von Einkristallbarren in Wafern mittels einer Innenlochsäge

Info

Publication number: DE69133239T2
Application number: DE69133239T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Kamoshita; Ichiro Katayama
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1991-05-08
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2011-05-09
Also published as: DE69104766T2; EP0610967A3; EP0456223A1; JP2505930B2; EP0610967A2; EP0456223B1; DE69133239D1; KR910019738A; KR970009143B1; EP0610967B1; US5287843A; DE69104766D1; JPH04211909A; US5174270A

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Schneidmaschine der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 oder 2 angegebenen Art, und insbesondere mit einer solchen Schneidmaschine, bei der ein Halbleiter-Kristallrohling in dünne Stücke in Farm von Scheiben geschnitten wird, um Halbleiterwafer (Halbleiterscheiben) herzustellen.
Eine Schneidmaschine der vorstehend genannten Art ist aus US-A- 4,502,459, JP-A-2-134 213 oder JP-A-63-31281 bekannt.
In EP-A-0 313 714 ist eine Maschine zum Zuschneiden eines Wafers beschrieben. Das Sägeblatt (Schneidblatt), welches hierbei eingesetzt wird, hat eine Außenumfangskante und eine Innenumfangs-Schneidkante. Die Außenumfangskante der Säge (Innenlochsäge) ist in einem vorgespannten Zustand unter Einsatz einer Einspannvorrichtung festgelegt, mittels der radial gerichtete Kräfte auf die Außenumfangskante des Schneidblatts zur Einwirkung gebracht werden.
Aus DE-A-15 02 455 ist ein Sägeblatt (Schneidblatt) bekannt, welches eine Innenumfangsschneidkante hat, die in einem vorgespannten Zustand auf eine solche Weise fixiert ist, daß radial gerichtete Zugkräfte in dem Sägeblatt wirken.
Bei einer Schneidmaschine wird eine Innenumfangsschneidkante eines Sägeblatts oder eine Außenumfangschneidkante eines Sägeblatts mit einer hohen Drehzahl in Drehung versetzt, und das sich drehende Sägeblatt wird dann gegen einen Halbleiterkristallrohling gedrückt, um Halbleiterwafer herzustellen. Im Hinblick auf die Ausbeute an Halbleiterwafern und einer eventuell erforderlichen Nachbehandlung ist es zweckmäßig, die Verschiebungen bzw. Verlagerungen des Sägeblatts während des Schneidvorganges so gering wie möglich zu halten, um hierdurch die Wahrscheinlichkeit einer Krümmungsbildung an den Wafer zu reduzieren.
Heutzutage wird jedoch ein Halbleiterwafer mit einem größeren Durchmesser benötigt, für dessen Herstellung ein Sägeblatt mit einem größeren Durchmesser erforderlich ist. Aufgrund des größeren Durchmessers des Sägeblatts kann sich die Schneidposition des Sägeblatts während des Schneidvorganges verändern, wodurch es vorkommen kann, daß die Waferoberfläche in gewisser Weise gekrümmt ausgebildet ist. Zusätzlich kann die Oberfläche des abgeschnittenen Wafers dadurch eine gekrümmte Ausbildung erhalten, daß die Schneidkante ungleichmäßig ausgebildet ist, sich die Schneidkante zusetzt, eine Oberflächenspannung bei einem Schneidvorgang auftritt, sich die Schneidwiderstände ändern oder ähnliche Erscheinungen auftreten.
Unter diesen Umständen wurden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, um eine Krümmung des Wafers zu verhindern, welche durch den Schneidvorgang mittels eines sich drehenden Sägeblatts auftreten könnte.
Beispielsweise sind in der japanischen Offenlegungsschrift (Tokkai) Nr. 61- 98513 Luftdüsen auf beiden Seiten der Oberfläche eines Sägeblatts vorgesehen, und es sind Sägeblattsensoren an jeweils benachbart zu den Luftdüsen angeordnet. Die Position des Sägeblatts, in welcher das Sägeblatt einen unbelasteten Zustand einnimmt, ist als eine Null-Position vorgegeben. Wenn der Sägeblattsensor die Größe der Verschiebung bzw. Verlagerung des Sägeblatts ausgehend von der Null-Position und die Richtung der Verlagerung erfaßt, wird Luft von der Luftdüse ausgegeben, um diese Verlagerung zu korrigieren und zu eliminieren.
Auch sind bei der japanischen Offenlegungsschrift (Tokkai) No. 62-225308 Kühlmittel/Schmiermittel-Wasserversorgungdüsen auf beiden Seiten der Oberfläche eines Sägeblatts vorgesehen, und es sind Sägeblattsensoren in der Nähe der Düse jeweils vorgesehen. Wenn irgendeine Verlagerung des Sägeblatts festgestellt wird, wird in ähnlicher Weise wie bei der japanischen Erstveröffentlichung der Patentanmeldung (Tokkai) No. 61-98513 Kühlmittel/Schmiermittel-Wasser auf das Sägeblatt ausgegeben, um hierdurch die Verlagerung des Sägeblatts zu korrigieren.
Ferner sind bei der japanischen Offenlegungsschrift (Tokkai) No. 1-110105 Unterdrucksaugdüsen auf beiden Seiten der Oberflächen eines Sägeblatts vorgesehen, und es sind Sägeblattsensoren jeweils in der Nähe der Düsen angeordnet. Wenn bei dieser Auslegungsform der Sägeblattsensor die Verlagerung des Sägeblatts feststellt, dann wird Luft aus der Unterdrucksaugdüse ausgeblasen, welche der Richtung der Verlagerung des Sägeblatts gegenüberliegt, um einen Unterdruck zu erzeugen, und hierdurch die Verlagerung des Sägeblatts zu korrigieren.
Bei der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Jikkai) No. 61- 122811 wird ein Rohling oder ein Sägeblatt derart angeordnet, daß er/es in axialer Richtung bewegt werden kann, und es ist ein Sägeblattsensor vorgesehen, welcher eingesetzt wird, um die axiale Verlagerung des Sägeblatts festzustellen. Wenn bei dieser Auslegungsform irgendeine Verlagerung des Sägeblatts nach Maßgabe eines Signals von dem Sägeblattsensor festgestellt wird, dann wird der Rohling oder das Sägeblatt in axialer Richtung bewegt, um hierdurch die axiale Verlagerung des Sägeblatts zu korrigieren.
Wie zuvor geschrieben worden ist, wird bei den üblichen, zuvor genannten Schneidmaschinen die Position des Sägeblatts vor dem Schneidvorgang als eine Null-Position vorgegeben, und jegliche Verlagerung (oder Krümmung) in eine Plusrichtung oder eine Minusrichtung ausgehend von der Null-Position wird unter Einsatz des Sägeblattsensors erfaßt, und es wird eine Düse oder dergleichen eingesetzt, um diese Verlagerung zu der Null-Position zurückzuführen und die Verlagerung des Sägeblatts zu korrigieren.
Die innere Umfangsschneidkante des Sägeblatts jedoch erzeugt eine Spannung dadurch, daß eine Verlängerung oder Ausbauchung der äußeren Umfangsbereiche in Richtung nach oben erfolgt, und daß somit jene Teile des Sägeblatts, welche um die Innenumfangsschneidkante liegen, hinsichtlich ihrer Steifigkeit schwächer als die Außenumfangsbereiche des Sägeblatts sind. Wenn daher ein Schneidvorgang in einem Zustand mit schwächerer Steifigkeit durchgeführt wird, kann sich der abzuschneidende Wafer leicht krümmen, und die Krümmung läßt sich nicht in ausreichender Weise korrigieren, da die geringere Steifigkeit, welche man hierbei erhält, kaum gestattet, daß man die für den Wafer erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit einhalten kann.
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorstehend genannten Schwierigkeiten bei den bekannten üblichen Schneidmaschinen zu überwinden, und eine der Erfindung zugrundeliegende Hauptaufgabe ist darin zu sehen, eine Schneidmaschine bereitzustellen, bei der ein Sägeblatt einen Abschnitt um seine Innenumfangschneidkante umfaßt, welche eine so ausreichende Steifigkeit hat, daß sich ein abzuschneidender Wafer mit hoher Genauigkeit maschinell erstellen läßt.
Nach der Erfindung wird hierzu eine Schneidmaschine zum Zerschneiden eines Kristallrohlings in dünne Teile bereitgestellt, deren nähere Einzelheiten in den Ansprüchen 1 oder 2 angegeben sind.
Nach der Erfindung wird eine Axialkraft auf den Teil des Sägeblatts aufgebracht, welcher um die Innenumfangschneidkante vorhanden ist, um hierdurch diesen Sägeblattabschnitt in vorbestimmter Weise zu biegen, und das Sägeblatt in diesem gebogenen Zustand aufrecht zu erhalten, wenn der Rohling zugeschnitten wird. Aufgrund der Tatsache, daß das Sägeblatt zuvor gebogen worden ist, läßt sich die Steifigkeit des Sägeblatts vergrößern, und daher läßt sich die Krümmungsbildung an dem Sägeblatt während des Schneidvorganges auf ein Minimum reduzieren. Die erhöhte Steifigkeit ermöglicht auch, daß die Position der Innenumfangsschneidkante während des Schneidvorganges auf einfache Weise steuernd beeinflußt werden kann. Zur Veränderung des Abstands zwischen der Einrichtung zum Aufbringen der Axialkraft und der Innenumfangsschneidkante ist eine Axialträgerkonstruktion gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 oder des Anspruches 2 vorgesehen.
Bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 9 wiedergegeben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in welcher gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Darin gilt:
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Schneidmaschine;
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Schneidmaschine nach Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Gesamtansicht längs der Schnittlinie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht längs der Schnittlinie III-III in Fig. 2 zur Verdeutlichung eines Anwendungsfalls, bei dem ein Luftkissen eingesetzt wird;
Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer Luftdrucksteuereinrichtung, welche bei der Schneidmaschine nach Fig. 1 vorgesehen ist;
Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung; und
Fig. 7 ist eine Seitenansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Nachstehend erfolgt eine detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer Schneidmaschine nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Schneidmaschine nach der Erfindung gezeigt, bei der eine Spindel mit 10 und ein Einspannfutterkörper mit 12 bezeichnet ist, welcher fest an dem oberen Endabschnitt der Spindel 10 angebracht ist. Der untere Endabschnitt der Spindel 10 hingegen ist mit einem Motor (nicht gezeigt) verbunden. Die Spindel 10 und der Spannfutterkörper 12 können durch den Motor in Drehung versetzt werden. Die Schneidmaschine umfaßt auch ein torusförmiges Sägeblatt 14, deren Außenumfangskante auf dem Einspannfutterkörper 12 aufgespannt ist. Das Sägeblatt 14 umfaßt eine Innenumfangsschneidkante 16 längs des inneren Umfangsrandabschnitts. Die Innenumfangsschneidkante 16 enthält feine Diamantkörnungen oder dergleichen. Das Sägeblatt 14 ist auch derart ausgelegt, daß die Spannung auf dem äußeren Umfangsrand mit Hilfe einer an sich bekannten Spanneinrichtung (nicht gezeigt) eingestellt werden kann, welche in dem Spannvorrichtungskörper 12 vorgesehen ist.
In Fig. 1 ist ferner eine Bearbeitungstragbasis 18 gezeigt, an deren unteren Fläche der obere Endabschnitt eines Halbleiter-Kristallrohlings 20 fest angebracht ist. Die Bearbeitungstragbasis 18 kann in eine Schneid/Vorschubrichtung (d. h. eine Richtung X-X) durch eine Schneid/Vorschubeinrichtung 22 bewegt werden, und kann auch in eine Bearbeitungsweiterschaltrichtung (d. h. eine Richtung Z-Z) durch eine Bearbeitungsweiterschalteinrichtung bewegt werden. Die Schneid/Vorschubeinrichtung 22 und die Bearbeitungsweiterschalteinrichtung 24 können mit Hilfe von Befehlssignalen von einer Steuereinheit 26 betrieben werden. Wie ebenfalls aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist ein Paar von Luftkissen 28, 28 auf der oberen Fläche des Sägeblatts 14 angeordnet. Ferner ist ein Paar von Sägeblattsensoren 30, 30, welche jeweils kontaktlos arbeiten, in der Nähe der jeweiligen Luftkissen 28, 28 angeordnet. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Luftkissen 28, 28 und die Sägeblattsensoren 30, 30 derart angeordnet, daß sie auf beiden Seiten des Rohlings 20 zu liegen kommen, wenn dieser einer Schneidbearbeitung unterzogen wird. Das Luftkissen 28 und der Sägeblattsensor 30 sind derart angeordnet, daß sie in der Nähe der Innenumfangsschneidkante 16 des Sägeblatts 14 liegen. Wenn Luft von den Luftkissen 28, 28 ausgegeben wird, dann wird durch diese Anordnung die Innenumfangsschneidkante 16 des Sägeblatts 14 nach unten gebogen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
Die Luftkissen 28, 28 sind mit einer Luftdrucksteuereinrichtung 32 nach Fig. 1 verbunden, und die Luftdrucksteuereinrichtung 32 kann durch ein Befehlssignal von der Steuereinheit 26 gesteuert werden. Es werden Signale von den Sägeblattsensoren 30, 30 an die Steuereinheit 26 mit Hilfe einer kontaktlos arbeitenden Verschiebebewegungsmeßeinrichtung 31 eingegeben. Die Steuereinheit 26 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß sie die Luftdrucksteuereinrichtung 32 nach Maßgabe der Signale von den Sägeblattsensoren 30, 30 steuern kann.
Unter Einsatz der Schneidmaschine mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau läßt sich ein Schneidverfahren auf die nachstehend näher beschriebene Weise durchführen. Zuerst wird das Sägeblatt 14 unter eine vorbestimmte Zugspannung mit Hilfe der Sägeblattspanneinrichtung des Spannvorrichtungskörpers 12 gesetzt. Aufgrund der Tatsache jedoch, daß das Sägeblatt 14 durch Aufbringen einer Druckkraft auf die Außenumfangskante des Sägeblatts 14 gespannt wird, wird die Steifigkeit des Teils des Sägeblatts um die Innenumfangsschneidkante 16 kleiner als jene der Außenumfangskante des Sägeblatts 14, und es ist empirisch bekannt, daß die Steifigkeit des Abschnitts des Sägeblatts 14 um die Innenumfangsschneidkante 16 für eine genaue Bearbeitung nicht ausreicht, welche zur Herstellung von abzuschneidenden Wafern erforderlich ist. Aus diesem Grunde gibt es bei der bisherigen Schneidbearbeitung die Möglichkeit, daß der Wafer während des Schneidvorganges eine gekrümmte Oberfläche erhalten kann, und um eine solche Krümmungsbildung zu korrigieren, ist eine Luftdüse oder dergleichen vorgesehen, aber es ist bekannt, daß die Position der Innenumfangsschneidkante nicht in ausreichendem Maße steuernd beeinflußt werden kann. Nach der Erfindung werden daher im Hinblick auf diese Schwierigkeiten bei den üblichen Schneidmaschinen nach der Anordnung des Sägeblatts in einem gespannten Zustand Luftströme, welche jeweils einen vorbestimmten Druck haben, aus den Luftkissen 28, 28 vor dem Schneidbearbeitungsvorgang ausgegeben. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann hierdurch erreicht werden, daß das Sägeblatt nach unten gebogen wird. In diesem Zustand wird dem Abschnitt des Sägeblatts 14 um die Innenumfangsschneidkante 16 eine ausreichende Steifigkeit verliehen, und der Schneidbearbeitungsvorgang wird mit dieser nach unten gebogenen Position des Sägeblatts als eine Bezugsposition begonnen. Die Position des Sägeblatts 14 wird mit Hilfe der Sägeblattsensoren 30, 30 erfaßt, und die detektierte Position wird in der Steuereinheit 26 gespeichert.
In diesem Zustand wird die Schneid/Vorschubeinrichtung 22 in Betrieb genommen, und die Bearbeitungsauflagebasis 18 wird in Richtung der Innenumfangsschneidkante 16 bewegt. Wenn in diesem Zustand der Schneidvorgang durchgeführt wird, dann hat die Innenumfangsschneidkante 16 eine ausreichende Steifigkeit, um die Schneidposition der Innenumfangsschneidkante 16 derart zu stabilisieren, daß Verlagerungen der Innenumfangschneidkante 16 reduziert werden können, was durch die Oberflächenspannung und dergleichen erzielt werden kann, und zwar im Vergleich zu einer üblichen Schneidmaschine. Da in diesem Fall die Innenumfangsschneidkante 16 nach oben gedrückt wird, wird das Sägeblatt 14 bezüglich der Schnittlinie des Wafers geneigt, und hierdurch wird die Möglichkeit reduziert, daß eine Oberflächenspannung in dem Sägeblatt erzeugt werden kann. Wenn irgendeine Krümmungsbildung auftritt, dann kann die Position der Innenumfangsschneidkante 16 mittels den Sägeblattsensoren 30, 30 erfaßt werden, und die Luftdrucksteuereinrichtung 32 kann derart gesteuert werden, daß die Position des Sägeblatts in die gespeicherte Bezugsposition zurückgeführt werden kann. Diese Steuerung kann mit hoher Genauigkeit aufgrund der ausreichenden Steifigkeit des Sägeblatts 14 erzielt werden.
Obgleich die Drücke der Luftströme, welche aus den Luftkissen 28, 28 ausgegeben werden, unter Einsatz der Luftdrucksteuereinrichtung 32 bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform gesteuert werden können, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern es können auch andere Luftdrucksteuereinrichtungen 50, 52 oder 54 eingesetzt werden, welche jeweils in den Fig. 5, 6 oder 7 zu diesem Zweck gezeigt sind. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Luftdrucksteuereinrichtungen 50, 52 oder 54 unter Bezugnahme auf die Fig. 5, 6 oder 7. In diesen Figuren sind gleiche oder ähnliche Teile wie bei der voranstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen versehen, und daher kann eine nähere Beschreibung derselben entfallen.
Die Luftdrucksteuereinrichtung 50 umfaßt einen Kragträger 56, welcher auskragend an einem Hauptkörper 16 einer Schneidmaschine mit Hilfe einer Blattfeder 58 gelagert ist. Der Kragträger bzw. Tragarm 56 umfaßt ein Gewicht 62, welches frei bewegt werden kann. Eine Welle 64 ist in Gewindeeingriff mit dem Gewicht 62 und ist auch koaxial mit einer Drehwelle 66A eines Motors 66 verbunden. Der Motor 66 ist fest an dem rechten Endabschnitt des Kragarms angebracht. Am linken Endabschnitt des Kragarms 56 ist ein Luftkissen 28 vorgesehen. Wenn die Kraft des Gewichts 62 ausgedrückt durch P1, und die Kraft des Gewichts 62, welches auf das Luftkissen 28 wirkt und durch P2 ausgedrückt wird, vorhanden sind, so ergibt sich folgende Gleichung zwischen P1 und P2:
P2 = (L1/L2)P1
wobei L1 ein Abstand von dem linken Ende des Schneidmaschinen- Hauptkörpers 60 zu der Mittelebene des Gewichts 62, und L2 ein Abstand von dem linken Ende des Schneidmaschinen-Hauptkörpers 60 zu der Mittelachse des Luftkissens 28 darstellt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn bei der Luftdrucksteuereinrichtung 50 der Motor drehangetrieben wird, dann wird das Gewicht 62 längs des Kragarms 56 in einer Richtung der Pfeile A-B bewegt. Wenn daher das Gewicht 62 in einer Richtung gemäß eines Pfeils A bewegt wird, dann wird L1 größer, wodurch der Wert von P2 nach Maßgabe der Gleichung P2 = (L1/L2) P1 größer wird. Somit wird der Kragarm 56 in Gegenuhrzeigerrichtung entgegen der Beaufschlagungskraft der Blattfeder 58 verdreht. Hierdurch wird erreicht, daß das Luftkissen 28 sich dem Sägeblatt 14 nähert (d. h. ein Zwischenraum zwischen dem Luftkissen 28 und dem Sägeblatt 14 wird kleiner), wodurch der Luftdruck vergrößert wird, welcher von dem Luftkissen 28 auf das Sägeblatt 14 wirkt, so daß das Sägeblatt 14 weiter gebogen wird, und diesem eine vorgegebene ausreichende Steifigkeit verliehen wird.
Wenn das Gewicht 62 in eine Richtung eines Pfeils B bewegt wird, dann wird L1 kleiner, wodurch der Wert von P2 kleiner wird, so daß der Abstand zwischen dem Luftkissen 28 und dem Sägeblatt 14 größer wird. Aus diesem Grunde wird der Druckluft, die aus dem Luftkissen 28 auf das Sägeblatt 16 gerichtet wird, herabgesetzt. Auf diese Weise kann die Luftdrucksteuereinrichtung 50 die Steifigkeit des Sägeblatts 14 durch die Bewegung des Gewichts 62 einstellen. In Fig. 5 ist mit dem Bezugszeichen 68 ein Lager bezeichnet, welches die Welle 64 auf frei drehbare Weise lagert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist eine Luftdrucksteuereinrichtung 52 gezeigt. Die Luftdrucksteuereinrichtung 52 ist ähnlich wie die Luftdrucksteuereinrichtung 52 an dem Kragarm 56 mittels des Schneidmaschinenhauptkörpers 60 auf eine frei auskragende Weise mit Hilfe einer Blattfeder 58 gelagert, und das Gewicht 62 ist an dem Kragarm auf frei bewegliche Weise vorgesehen. Die Luftdrucksteuereinrichtung 52 unterscheidet sich jedoch von der Luftdrucksteuereinrichtung 50 dadurch, daß das Gewicht 62 mit Hilfe eines Riemens 70 bewegt wird. In anderen Worten bedeutet dies, daß das Gewicht 62 mit dem Endlosriemen 70 verbunden ist, und der Riemen 70 gespannt über Riemenscheiben 72 und 74 läuft. Diese Riemenscheiben 72 und 74 sind in einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet, und sind auf dem Kragarm 56 derart abgestützt, daß sie sich bezüglich desselben frei drehend bewegen können. Wenn daher ein Motor 76 angetrieben wird, wird das Gewicht 62 in Richtung der Pfeile A-B längs des Kragarms 56 mit Hilfe des Riemens 70 bewegt. Ähnlich wie bei der Luftdrucksteuereinrichtung 50 kann die Luftdrucksteuereinrichtung 52 die Steifigkeit des Sägeblatts 14 durch die Bewegung des Gewichts 62 einstellen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7 ist eine weitere Luftdrucksteuereinrichtung 54 gezeigt, welche eine Modifikation der Luftdrucksteuereinrichtung 50 nach Fig. 5 darstellt. Die Luftdrucksteuereinrichtung 54 umfaßt einen Kragarm 80. Der Kragarm 80 bzw. der Träger 80 hat einen rechten Endabschnitt, welcher auf frei auskragende Weise an dem Schneidmaschinenhauptkörper 60 angeordnet ist, und an dem linken Endabschnitt des Trägers 80 ist eine Luftkissenbewegungseinrichtung (beispielsweise ein piezoelektrisches Element) 82 vorgesehen. Wenn bei dieser Auslegungsform eine Spannung an das piezoelektrische Element 82 angelegt wird, dann kann das piezoelektrische Element 82 das Luftkissen 28 in eine vertikale Richtung bewegen. Auf ähnliche Weise wie die zuvor beschriebene Luftdrucksteuereinrichtungen 50 und 52 kann somit diese Luftdrucksteuereinrichitung 54 die Steifigkeit des Sägeblatts 14 dadurch beeinflussen, daß das Luftkissen 28 in entsprechender Weise bewegt wird, und hierdurch der Luftdruck geregelt werden kann, welcher auf das Sägeblatt 14 gerichtet wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann ein einziges Luftkissen 28 vorgesehen sein, so daß das Sägeblatt in schräg geneigter Weise angeordnet werden kann, um einen Kristallrohling zu Wafern zu zerschneiden.
Obgleich bei der voranstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ein einziges Luftkissen 28 nur an einer Seite des Sägeblatts 14 vorgesehen ist, können natürlich gegebenenfalls zwei Luftkissen 28 auf den jeweiligen Seiten des Sägeblatts 14 vorgesehen sein.
Obgleich bei der voranstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform das Sägeblatt 14 mit Hilfe des Luftdrucks gebogen wird, kann das Sägeblatt 14 auch durch einen Hydraulikdruck oder durch einen Axialdruck in einen gebogenen Zustand versetzt werden, welcher auf das Sägeblatt 14 zur Einwirkung gebracht wird.
Bei der voranstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform ist die Luftdrucksteuereinrichtung 32 derart ausgelegt, daß sie das Sägeblatt 14 in die Bezugsposition zurückführt. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern alternativ kann auch eine erforderliche Schneidkurve (d. h. eine Waferformgebungskurve) zuvor in die Steuereinheit 26 eingegeben werden, und die Luftdruckeinstelleinrichtung 32 kann längs der Schneidkurve in entsprechender Weise so gesteuert werden, daß man einen Wafer mit einer gewünschten Formgebung erhält. Auch bei diesem Anwendungsfall hat das Sägeblatt 14 eine höhere Steifigkeit als bei üblichen Sägeblättern, und daher ist es möglich, daß man einen Wafer abschneiden kann, welcher eine Gestalt besitzt, die äußerst ähnlich einer idealen Schneidkurve im Vergleich zu üblichen Sägeblattern ist.
Bei der zuvor beschriebenen Schneidmaschine nach der Erfindung wird die Innenumfangsschneidkante des Sägeblatts zuvor derart verlagert, daß dem Sägeblatt eine höhere Steifigkeit verliehen wird. In diesem Zustand können Wafer in einer solchen Weise im Vergleich zu den üblichen Schneidbearbeitungen zugeschnitten werden, daß die Innenumfangsschneidkante eine hohe Steifigkeit hat, und somit läßt sich ein genauer Schneidbearbeitungsvorgang durchführen.

Claims

1. Schneidmaschine zum Zerschneiden eines Kristallrohlings (20) in dünne Teile, wobei der Kristallrohling (20) zur Bewegung in eine erste Richtung gelagert ist, und ein torusförmiges Sägeblatt (14) mittels eines Einspannvorrichtungskörpers (12) an einem äußeren Rand gelagert ist, und eine Innenumfangsschneidkante (16) hat, wobei eine Einrichtung (28, 28) zum Aufbringen einer axialen Kraft auf die Innenumfangsschneidkante (16) des rotierenden Sägeblatts vor dem Beginn der Schneidbearbeitung vorgesehen ist, um hierdurch die Innenschneidkante (16) in eine axiale Richtung bezüglich des äußeren Rands des sich drehenden Sägeblatts (14) zu verschieben, die Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) zur Ausführung einer Schneidbearbeitung einen Kristallrohling (20) verschiebbar ist, die Einrichtung (28, 28) zum Aufbringen einer axialen Kraft die axiale Verschiebung der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) dadurch steuert, daß ein Luftdruck auf die Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) aufgebracht wird und die axiale Verschiebung der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) dadurch erzielt wird, daß ein Zwischenraum zwischen der Einrichtung (28, 28) zum Aufbringen einer axialen Kraft der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) verändert wird, gekennzeichnet durch:

einen Kragarm (56), welcher an der Schneidmaschine gelagert ist;

eine Blattfeder (58) zwischen dem Kragträger (56) und der Schneidmaschine zu Abstützungszwecken; und ein Ende des Kragarms (56), welches von der Blattfeder (58) entfernt liegt, die Einrichtung (28, 28) zum Aufbringen einer Axialkraft in daran angebrachter Weise aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen der Einrichtung zum Aufbringen der Axialkraft und der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) dadurch erzielt wird, daß ein Gewicht (62) längs des Kragarms (56) bewegt wird.

2. Schneidmaschine zum Zerschneiden eines Kristallrohlings (20) in dünne Teile, wobei der Kristallrohling (20) zur Bewegung in eine erste Richtung gelagert ist, und ein torusförmiges Sägeblatt (14) mittels eines Einspannvorrichtungskörpers (12) an einem äußeren Rand gelagert ist, und eine Innenumfangsschneidkante (16) hat, wobei eine Einrichtung (28, 28) zum Aufbringen einer axialen Kraft auf die Innenumfangsschneidkante (16) des rotierenden Sägeblatts vor dem Beginn der Schneidbearbeitung vorgesehen ist, um hierdurch die Innenschneidkante (16) in eine axiale Richtung bezüglich des äußeren Rands des sich drehenden Sägeblatts (14) zu verschieben, die Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) zur Ausführung einer Schneidbearbeitung einen Kristallrohling (20) verschiebbar ist, die Einrichtung (28, 28) zum Aufbringen einer axialen Kraß die axiale Verschiebung der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) dadurch steuert, daß ein Luftdruck auf die Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) aufgebracht wird und die axiale Verschiebung der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) dadurch erzielt wird, daß ein Zwischenraum zwischen der Einrichtung (28, 28) zum Aufbringen einer axialen Kraft der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) verändert wird, gekennzeichnet durch:

einen Kragarm (80), der an der Schneidmaschine an einem Ende gelagert ist; und

eine Antriebseinrichtung (82), welche an einem gegenüberliegenden Ende des Kragarms (80) angebracht ist, wobei die Antriebseinrichtung (82) die Einrichtung (28, 28) zum Aufbringen der Axialkraft in daran angebrachter Weise aufweist, und die Antriebseinrichtung (82) die Einrichtung (28, 28) zum Aufbringen der Axialkraft bezüglich der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (24) vorwärts und rückwärts bewegt, um eine Veränderung des Zwischenraums zwischen der Einrichtung (28, 28) zum Aufbringen der Axialkraft und der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) zu erzielen.

3. Schneidmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Einrichtung zum Aufbringen einer Axialkraft wenigstens ein Luftkissen (28, 28) aufweist.

4. Schneidmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche ferner folgendes aufweist:

eine Sägeblatt-Sensoreinrichtung (30) zum Detektieren der axialen Verschiebung der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) vor dem Beginn der Schneidbearbeitung zur Bereitstellung einer Referenzposition; und

eine Steuereinrichtung (26), welche sicherstellt, daß die Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) während der Schneidbearbeitung in der Referenzposition ist.

5. Schneidmaschine nach Anspruch 4, bei der die Steuereinrichtung (26) die Position der Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) derart steuert, daß die Innenumfangsschneidkante (16) des sich drehenden Sägeblatts (14) längs einer vorbestimmten Schneidkurve bewegt wird.

6. Schneidmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die axiale Verschiebung der InnenumfangsschneidkantRoot Entry V E A