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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Drahtsäge
und ein Verfahren zum Schneiden eines zylindrischen Werkstücks aus
einem zerbrechlichen Material, wie etwa einem Halbleiterblock aus
Silizium, Gallium-Arsenid oder dergleichen, um Wafer oder waferförmige Platten
zu erhalten.
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Beschreibung verwandter
Techniken:
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Bei einer Drahtsäge ist ein Draht spiralförmig um
eine Vielzahl von Rollen gewickelt, so dass sich Windungen des Drahts
zwischen den Rollen in einem vorbestimmten Steigungswinkel parallel
erstrecken. Ein zylindrisches Werkstück eines Halbleiterblocks oder
dergleichen oder ein viereckiges prismatisches Werkstück eines
synthetischen Quarzblocks oder dergleichen wird gegen den so angeordneten
Draht gedrückt.
Gleichzeitig wird der Draht in seine Längsrichtung bewegt, während eine
Schleifmittel enthaltende Bearbeitungslösung (im Folgenden als Schlamm
bezeichnet) zwischen dem Werkstück
und dem Draht zugeführt
wird, wodurch das Werkstück
in viele (beispielsweise mehrere hundert) Wafer, die eine vorbestimmte
Stärke
aufweisen, geschnitten wird.
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Im Gegensatz zu einem viereckigen
prismatischen Werkstück
eines synthetischen Quarzblocks oder dergleichen weist ein aus dem
Schneiden eines zylindrischen Werkstücks eines Halbleiterblocks
unter Verwendung der oben beschriebenen Drahtsäge erhaltener Wafer jedoch ein
Problem auf, dass die Stärke
bei einem Abschnitt, wo mit dem Schneiden begonnen wurde, einem
zentralen Abschnitt und einem Abschnitt, wo das Schneiden beendet
wurde, unterschiedlich ist.
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Das heißt, wie in 1A gezeigt, dass die Stärke des
Abschnitts eines Wafers, wo das Schneiden begonnen oder beendet
wurde, relativ dünn
wird, während
die Stärke
des zentralen Abschnitts eines Wafers relativ dick wird. Das heißt, dass
die Stärke
jedes geschnittenen Wafers so variiert, dass der Wafer auf dessen beiden
Seiten gewölbt
ist. Diese Variation in der Stärke
wird bei fast allen Wafern beobachtet, die von demselben Werkstück in einem
einzelnen Schneideprozess erhalten werden. Außerdem ist diese Variation
in der Stärke
dem Schneiden eines zylindrischen Werkstücks durch Verwendung einer
Drahtsäge
eigen, und sie neigt zur Intensivierung, wenn der Durchmesser eines
zylindrischen Werkstücks
zunimmt. Daher wirft diese Variation in der Stärke ein bedeutendes Problem
beim Schneiden von Wafern aus einem Silizium-Halbleitereinkristall auf, da diese
Wafer eine einheitliche Stärke
aufweisen müssen,
und der Integrationsgrad der Mittel hat zugenommen, so dass der
Durchmesser jeden Wafers auf 200 mm, 300 mm oder sogar mehr zugenommen
hat.
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Die japanische Patentveröffentlichung
Nr. 57041118A (Sumitomo Electric Ind. Ltd.), ebenfalls veröffentlicht
in den japanischen Patentzusammenfassungen Band 006, Nr. 109 (M-137),
offenbart ein Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks bei
einer festgelegten Schnittgeschwindigkeit. Dies wird durch das Variieren der
Drehkraft erreicht, die auf eine Rotationswelle angewendet wird,
die verwendet wird, um das Werkstück nach oben zu verschieben,
so dass die Druckkraft des Werkstücks, während es geschnitten wird,
im Verhältnis zu
der Länge
des Drahts, der sich in Berührung
mit dem Werkstück
befindet, variiert.
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Die japanische Patentveröffentlichung
Nr. 07052149A offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Einheitlichkeit
der Stärke
von hergestellten Wafern, wobei die Einführgeschwindigkeit eines runden
Blocks durch die Schneidedrähte
variiert wird, wobei die Geschwindigkeit im mittleren Abschnitt
des Blocks am langsamsten ist.
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Die Japanische Patentveröffentlichung
Nr. 07001442A offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Einheitlichkeit
der Stärke
von hergestellten Wafern, wobei die Temperatur eines Schleifkornschlamms
variiert wird, um die Durchbiegung der Rolle zu stabilisieren und
die Schnittgenauigkeit zu verbessern.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde zur
Lösung
der oben genannten Probleme gemacht, und es ist ein Ziel der Erfindung,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden eines zylindrischen
Werkstücks
mit einer Drahtsäge
in Wafer, die jeweils eine einheitliche Stärke aufweisen, bereitzustellen.
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Um das oben genannte Ziel gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wird ein
Verfahren zum Schneiden eines zylindrischen Werkstücks aus
einem zerbrechlichen Material, wie etwa einem Halbleiterblock, mit
einer Drahtsäge,
die einen Draht und eine Schlamm-Beschickungsvorrichtung beinhaltet,
bereitgestellt, wobei die Beschickungsgeschwindigkeit des dem Werkstück zugeführten Schlamms
je nach Schnittlänge
im Werkstück
oder je nach Winkel zwischen einem Draht und dem Umfang des Werkstücks variiert
wird, so dass die Menge an Bearbeitung an dem Werkstück auf einen
konstanten Wert eingestellt wird.
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Vorzugsweise nimmt die Beschickungsgeschwindigkeit
des einem zylindrischen Werkstück
zugeführten
Schlamms bei der Zunahme der Schnittlänge im Werkstück zu, und
folglich nimmt die Beschickungsgeschwindigkeit des Schlamms bei
der Abnahme der Schnittlänge
ab. Außerdem
wird die Beschickungsgeschwindigkeit des Schlamms vorzugsweise so
variiert, dass sie, im Vergleich mit der Zunahmegeschwindigkeit der
Beschickungsgeschwindigkeit des Schlamms während des Schneidens aus einem
Schneide-Anfangsabschnitt
zu dem zentralen Abschnitt eines zylindrischen Werkstücks, die
Abnahmegeschwindigkeit der Beschickungsgeschwindigkeit des Schlamms
während
des Schneidens aus dem zentralen Abschnitt des Werkstücks zu einem
Schneide-Endabschnitt
herabgesetzt wird.
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Der Begriff „Schnittlänge" wird hier verwendet, um die Länge des
Schnittabschnitts des sich mit dem Draht in Berührung befindlichen Werkstücks zu bezeichnen.
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Die Beschickungsgeschwindigkeit des
dem zylindrischen Werkstück
zugeführten
Schlamms kann durch eine Änderung
der Fließgeschwindigkeit
des einer Drahtanordnung zugeführten
Schlamms oder einer Änderung
der Beschickungsposition des Schlamms variiert werden.
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Vorzugsweise wird die Beschickungsposition
des Schlamms entlang einem Draht zwischen einer Position in der
Nähe eines
zylindrischen Werkstücks
und einer Position, die einem fernen Ende einer Rolle, wie von dem
Werkstück
gesehen, entspricht, variiert. In diesem Fall kann sich die Beschickungsposition
des Schlamms am weitesten entfernt von dem Werkstück befinden,
wenn mit dem Schneiden begonnen wird, und mit der Zunahme der Schnittlänge auf
das Werkstück
zu bewegt wird. Wenn die Schnittlänge einen Höchstwert erreicht, kann sich
die Beschickungsposition des Schlamms am nächsten bei dem Werkstück befinden.
Folglich kann die Beschickungsposition des Schlamms mit der Abnahme
der Schnittlänge
von dem Werkstück
weg bewegt werden.
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Eine Drahtsäge der vorliegenden Erfindung
zum Schneiden eines zylindrischen Werkstücks aus einem zerbrechlichen
Material, wie etwa einem Halbleiterblock, die einen Draht, eine
Schlamm-Beschickungsvorrichtung
und ein Mittel zum Variieren der Beschickungsgeschwindigkeit des
dem Werkstück
zugeführten Schlamms
je nach Schnittlänge
im Werkstück
oder je nach Winkel zwischen dem Draht und dem Umfang des Werkstücks, so
dass die Menge an Bearbeitung an dem Werkstück auf einen konstanten Wert
eingestellt wird, beinhaltet. Das Mittel zum Variieren der Beschickungsgeschwindigkeit
des einem Werkstück
zugeführten Schlamms
kann ein Mittel zum Variieren der Fließgeschwindigkeit von Schlamm
oder ein Mittel zum Variieren der Beschickungsposition von Schlamm
sein. Das Mittel zum Variieren der Beschickungsposition von Schlamm
kann eine Schlamm-Beschickungsdüse
zu dem Werkstück
oder von diesem weg entlang dem Draht bewegen.
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In einem Verfahren und einer Drahtsäge zum Schneiden
eines zylindrischen Werkstücks
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Menge des dem Werkstück zugeführten Schlamms gemäß der Schnittlänge im Werkstück oder
dem Winkel zwischen dem Draht und dem Umfang des Werkstücks variiert,
wodurch die Variation in der Stärke
eines Wafers deutlich abnimmt. Als ein zusätzlich erzeugter Effekt nimmt
die Geschwindigkeit der Produktion eines zerbrochenen Wafers während des
Schneidens ab, wodurch der Ertrag von Schneiden und Produktivität verbessert
wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
eine schematische Ansicht, die den Querschnitt eines durch Schneiden
durch die Verwendung einer herrkömmlichen
Vorrichtung und eines herrkömmlichen
Verfahrens gewonnenen Wafers zeigt;
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1B ist
eine schematische Ansicht, die den Querschnitt eines durch Schneiden
durch die Verwendung einer Vorrichtung und eines Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung gewonnenen Wafers zeigt;
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2 ist
eine schematische Ansicht einer Drahtsäge;
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3 ist
ein schematischer Querschnitt einer Drahtsäge gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
ein schematischer Querschnitt einer Drahtsäge gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine graphische Darstellung, die die Variation der Fließgeschwindigkeit
von Schlamm zeigt, wenn ein zylindrisches Werkstück gemäß der ersten Ausführungsform
geschnitten wird;
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6 ist
eine Ansicht, die Positionen auf einem geschnittenen Wafer zeigt,
an denen Stärke
gemessen wird; und
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7 ist
eine graphische Darstellung, die die Variation der Beschickungsposition
von Schlamm zeigt, wenn ein zylindrisches Werkstück gemäß der zweiten Ausführungsform
geschnitten wird.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG UND AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird nun
im Detail beschrieben. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchten
den Grund für
Variationen in der Stärke
von Wafern, die durch Schneiden eines zylindrischen Werkstücks eines
Halbleiterblocks oder dergleichen erhalten wurden. Die Ergebnisse
der Untersuchung implizierten, dass, da die Schnittlänge beispielsweise
bei dem Abschnitt des Werkstücks,
wo mit dem Schneiden begonnen wird, dem zentralen Abschnitt des
Werkstücks
und dem Abschnitt des Werkstücks,
wo das Schneiden beendet wird, unterschiedlich ist, die Menge an
Bearbeitung eines Drahts und Schlamms auf dem Werkstück bei diesen
Abschnitten unterschiedlich ist. Das heißt, wenn mit dem Schneiden
begonnen oder es beendet wird, ist die Schnittlänge kurz, und deshalb wird
die Menge an Bearbeitung an dem Draht und Schlamm auf dem Werkstück relativ
groß.
Infolgedessen wird die Abtragmenge oder der Materialabtrag während des Schneidens
relativ groß,
so dass die Stärke
jedes Wafers an diesen Abschnitten abnimmt. Im Gegensatz dazu wird
die Schnittlänge
am zentralen Abschnitt des Werkstücks relativ lang, und deshalb
wird die Menge an Bearbeitung des Drahts und Schlamms auf dem Werkstück relativ
klein. Infolgedessen wird die Abtragmenge oder der Materialabtrag
während
des Schneidens relativ klein, so dass die Stärke jedes Wafers am zentralen Abschnitt
zunimmt.
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Der Winkel zwischen einem Draht und
dem Umfang eines Werkstücks
ist während
des Schneidens aus einem Schneide-Anfangsabschnitt aus dem zentralen
Abschnitt eines Werkstücks
spitz, und wird folglich während
des Schneidens von dem zentralen Abschnitt zu einem Schneide-Endabschnitt stumpf.
Besonders wenn mit dem Schneiden begonnen wird, ist der Winkel zwischen
dem Draht und dem Umfang des Werkstücks spitz, um eine Keilform
zu bilden, und folglich tritt Schlamm wirksam in einen Schnittbereich
ein. Im Gegensatz dazu wird während
des Schneidens aus dem zentralen Abschnitt zu einem Schneide-Endabschnitt der
Winkel zwischen einem Draht und dem Umfang eines Werkstücks stumpf,
und folglich tritt Schlamm weniger wirksam in den Schnittbereich
ein. Demgemäß wird,
wenn mit dem Schneiden begonnen wird, die Menge an Bearbeitung eines
Drahts und Schlamms auf einem Werkstück besonders groß. Infolgedessen
wird die Abtragmenge oder der Materialabtrag während des Schneidens besonders
groß,
wenn mit dem Schneiden begonnen wird. Folglich ist die Stärke eines
Wafers an dem Abschnitt, wo mit dem Schneiden begönnen wurde,
kleiner als die Stärke
an dem Abschnitt, wo das Schneiden beendet wurde, obwohl die Schnittlänge zwischen
den Abschnitten im Wesentlichen identisch ist, was zu der Form eines
Gluerschnitts eines Wafers wie in 1A gezeigt führt. Die
gegenwärtigen
Erfinder hatten die Idee, die Variation in der Stärke jedes
Wafers durch das Konstantmachen einer Menge an Bearbeitung an einem
zylindrischen Werkstück
unabhängig
von der Schnittlänge
oder dem Winkel zwischen einem Draht und dem Umfang des Werkstücks zu senken,
und bestätigten,
dass die Menge an Bearbeitung an dem Werkstück durch Ändern der Beschickungsgeschwindigkeit
von Schlamm gemäß der Schnittlänge im Werkstück oder
dem Winkel zwischen einem Draht und dem Umfang des Werkstücks konstant
gemacht werden kann.
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Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt.
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2 zeigt
schematisch die Struktur einer Drahtsäge. Bei dieser Drahtsäge wird
ein Draht 12, der von einem oder zwei Drahtaufwickelspulenhaspeln 22 und 32 geliefert
wird, die jeweils von Drehkraftmotoren 24 und 34 angetrieben
werden, spiralförmig
um einen Satz von drei Rollen 10A, 10B und 10C gewickelt,
und wird dann von dem anderen der Aufwickelspulenhaspeln 22 und 32 aufgewickelt.
Abschnitte des Drahts 12 erstrecken sich zwischen zwei
Rollen 10A und 10B in einem vorbestimmten Neigungswinkel
parallel, um ein Werkstück
zu schneiden. Ein mit der Rolle 10C verbundener Antriebsmotor 7,
der sich unter den Rollen 10A und 10B befindet,
rotiert die Rolle 10C, um dadurch den Draht 12 bei
einer vorbestimmten Geschwindigkeit zuzuführen. Während der Draht 12 von
der Drahtaufwickelspulenhaspel 22 abgewickelt und von der
anderen Drahtaufwickelspulenhaspel 32 bei einer vorbestimmten
Zuführungsgeschwindigkeit
des Drahts 12 und umgekehrt über Spannungseinstellmechanismen 20 und 30 aufgewickelt
wird, wird ein zylindrisches Werkstück 40, das von dem
Werkstückhalter 42 gehalten
wird, gegen einen zwischen den beiden Rollen 10A und 10B befindlichen
Werkstückschneideteilabschnitt
gedrückt,
um dadurch das Werkstück 40 zu
schneiden. Während dieses
Schneidevorgangs wird Schlamm von einer nicht dargestellten Schlammbeschickungsvorrichtung über den
Draht 12 in den Werkstückschneideteilabschnitt
zugeführt.
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3 zeigt
schematisch die Struktur einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Wie in 3 gezeigt,
wird Schleifmittelschlamm von Schlamm-Beschickungsdüsen 50A und 50B,
die sich jeweils über
den Mittellinien der Rollen 10A und 10B befinden,
zugeführt.
Schlamm wird von der Schlamm-Beschickungsdüse 50A zugeführt, wenn
der Draht 12 in eine Richtung von der Rolle 10A zur
Rolle 10B zugeführt wird,
und von der Schlamm-Beschickungsdüse 50B, wenn der Draht 12 in
die entgegengesetzte Richtung zugeführt wird. Eine Anzahl der Schlamm-Beschickungsdüsen 50A und 50B ist
jeweils entlang den Längsrichtungen
der Rollen 10A und 10B angeordnet, so dass der
Schlamm in einer vorhangähnlichen
Form zugeführt wird.
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In der ersten Ausführungsform
wird die Fließgeschwindigkeit
des von der Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B zugeführten Schlamms
gemäß der Schnittlänge im Werkstück 40 oder
dem Winkel zwischen dem Draht 12 und dem Umfang des Werkstücks 40 variiert,
wodurch die Beschickungsgeschwindigkeit des dem Werkstück 40 zugeführten Schlamms
variiert wird. Die Fließgeschwindigkeit
des Schlamms wird bei Beginn des Schneidens minimiert, dann nimmt
sie zu, wenn die Schnittlänge
zunimmt, und nimmt folglich ab, wenn die Schnittlänge abnimmt.
Die Schnittlänge
kann von der relativen Position zwischen dem Draht 12 und dem
Werkstück 40 ermittelt
werden. Die Schnittlänge
kann beispielsweise von der Beschickungsmenge des Werkstückhalters 42 relativ
zu dem Draht 12 und dem Durchmesser des Werkstücks 40 ermittelt
werden. Die Fließgeschwindigkeit
des Schlamms kann durch Ändern
der Menge des Schlamms, der von einer Schlamm-Beschickungspumpe (nicht dargestellt)
abgegeben wird, die den Schlamm unter Druck aus einem Schlammbehälter (nicht
dargestellt) zur Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B schickt,
oder durch Installieren eines Durchflußreglers zwischen dem Schlammbehälter und
der Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B variiert
werden.
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4 zeigt
schematisch die Struktur einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Wie in 4 gezeigt,
kann eine Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B zu
einem Werkstück 40 hin
oder von diesem weg entlang einem Draht 12 bewegt werden,
um dadurch die Beschickungsgeschwindigkeit des dem Werkstück 40 zugeführten Schlamms
zu variieren. Die Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B befindet sich
am weitesten entfernt von dem Werkstück 40 (beispielsweise
eine von Ziffer 52A oder 52B angezeigte Position),
wenn mit dem Schneiden begonnen wird, und wird dann zum Werkstück 40 bewegt,
bei Zunahme der Schnittlänge.
Wenn das Werkstück 40 an
seinem zentralen Abschnitt geschnitten wird, befindet sich die Schlamm-Beschickungsdüse 50A bzw. 50B am
nächsten
am Werkstück 40 (beispielsweise
eine von Ziffer 54A oder 54B angezeigte Position).
Bei Abnahme der Schnittlänge
wird die Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B folglich
von dem Werkstück 40 wegbewegt.
Die Schnittlänge
wird von der relativen Position zwischen dem Draht 12 und
dem Werkstück 40 ermittelt,
wie vorher beschrieben. Ein Bewegungsmechanismus 56A oder 56B zum
Bewegen der Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B ist
vorzugsweise eine Kombination aus einem an der Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B angebrachten
Antriebsmotor und einer Codiereinrichtung zum Ermitteln der Position
der Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B.
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Wenn die Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B in
eine dem Werkstück 40 gegenüberliegenden Richtung
von einer genau über
der Mittellinie der Rolle 10A oder 10B liegenden
Position bewegt wird, tropft Schlamm an ihrer äußeren Seite auf die Rolle 10A oder 10B.
Infolgedessen wird ein Teil des tropfenden Schlamms wegen der Zentrifugalkraft
der rotierenden Rolle 10A oder 10B verstreut,
was zu einer Reduzierung der Beschickungsgeschwindigkeit des dem
Werkstück 40 zugeführten Schlamms
führt,
wie mit dem Fall verglichen, wo Schlamm von genau über der
Mittellinie der Rolle 10A oder 10B tropft. Die
Beschickungsgeschwindigkeit des dem Werkstückschneideteilabschnitt zugeführten Schlamms
wird minimiert, wenn sich die Schlammtropfposition über dem
entfernten Ende der Rolle 10A oder 10B befindet,
wie von dem Werkstück 40 aus
gesehen (eine von Ziffer 52A oder 52B angezeigte
Position). Um jedoch die Beschickungsgeschwindigkeit des zu Beginn
des Schneidens erforderlichen Schlamms zu sichern, befindet sich
die Schlammtropfposition vorzugsweise annähernd nicht mehr als 0,9 r
entfernt, wie gegenüberliegend
dem Werkstück 40 aus
einer genau über
der Mittellinie der Rolle 10A oder 10B (r ist
der Radius der Rolle 10A oder 10B) befindlichen
Position gemessen. Die Menge an verstreutem Schlamm ist beispielsweise
annähernd
50 % des Abflusses von der Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B,
wenn sich die Schlammtropfposition 0,5r entfernt,
wie gegenüberliegend
dem Werkstück 40 aus
einer genau über
der Mittellinie der Rollenmittellinie befindlichen Position gemessen,
befindet.
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Wenn die Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B in
Richtung des Werkstücks 40 geschoben
wird, nimmt die Beschickungsgeschwindigkeit des dem Werkstückschneideteilabschnitt
zugeführten
Schlamms zu. Wenn sich die Schlamm-Beschickungsdüse 50A oder 50B,
wie von Ziffer 54A oder 54B angezeigt, in der
Nähe des
Werkstücks 40 befindet,
ist die Beschickungsgeschwindigkeit des Schlamms an dem Werkstückschneideteilabschnitt
maximiert. Wie oben beschrieben, kann die Beschickungsgeschwindigkeit
des dem Werkstückschneideteilabschnitt
zugeführten
Schlamms wie gewünscht
durch Bewegen der Schlamm-Beschickungsposition entlang dem Draht 12 innerhalb
des Bereichs von einer in der Nähe
des Werkstücks 40 befindlichen
Position zu einer dem entfernten Ende der Rolle 10A oder 10B entsprechenden
Position, wie von dem Werkstück 40 aus
gesehen, variiert werden.
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Beispiele der ersten und zweiten
Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden
Erfindung und ein Vergleichsbeispiel werden nun beschrieben.
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Beispiel 1:
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Ein Block eines Silizium-Einkristallhalbleiters,
der einen Durchmesser von annähernd
200 mm aufweist, wurde unter Verwendung einer Drahtsäge der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform
geschnitten. Die Fließgeschwindigkeit
des Schlamms wurde gemäß einem
in 5 gezeigten Muster,
welches eine Variation in der Fließgeschwindigkeit bezüglich der
Schnitttiefe in dem Werkstück
definiert, variiert. Genauer betrug ein Abfluss von einer Schlamm-Beschickungspumpe
zu Beginn des Schneidens 50 I/min, 120 I/min, als der zentrale Abschnitt
des Blocks dem Schneiden unterzogen wurde, und 70 I/min als das
Schneiden beendet wurde. 10 Blöcke wurden geschnitten, um
annähernd
2500 Wafer zu erhalten, während
die Fließgeschwindigkeit
des Schlamms gemäß dem Muster
aus 5 variiert wurde.
Die Stärke
jedes so erhaltenen Wafers wurde an 5 Punkten gemessen,
nämlich
einem Wafermittelpunkt und 4 Umfangspunkten (gemessen von
der Kante des Wafers 3 mm innen), wie in 6 gezeigt, wodurch ein Unterschied TV5
zwischen der maximalen und minimalen Stärkemessung erhalten wurde.
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Beispiel 2:
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Ein Block eines Silizium-Einkristallhalbleiters,
der einen Durchmesser von annähernd
200 mm aufweist, wurde unter Verwendung einer Drahtsäge der oben
beschriebenen zweiten Ausführungsform
geschnitten. Die Fließgeschwindigkeit
des Schlamms wurde während
des Schneidens konstant bei 120 I/min gehalten. Eine Schlamm-Beschickungsposition
des Schlamms wurde gemäß einem
in 7 gezeigten Muster,
welches eine Variation in der Schlamm-Beschickungsposition bezüglich der
Schnitttiefe in dem Werkstück
definiert, variiert. Genauer war die Schlamm-Beschickungsposition
0,9 r entfernt wie gegenüberliegend
dem Werkstück aus
einer genau über
der Mittellinie der Rolle befindlichen Position, als mit dem Schneiden
begonnen wurde, genau über
der Rollen-Mittellinie
befindlich, als der zentrale Abschnitt des Blocks Schneiden unterzogen
wurde, und 0,6 r entfernt wie gegenüberliegend dem Werkstücks aus
einer genau über
der Rollenmittellinie befindlichen Position, als das Schneiden beendet
wurde. 10 Blöcke
wurden geschnitten, umannähernd
2500 Wafer zu erhalten, während
die Schlamm-Beschickungsposition gemäß dem Muster aus 6 variiert wurde. Die Stärke jedes
so erhaltenen Wafers wurde an 5 Punkten gemessen, nämlich einem
Wafermittelpunkt und 4 Umfangspunkten (gemessen von der
Kante des Wafers 3 mm innen), wie in 6 gezeigt,
wodurch ein Unterschied TV5 zwischen der maximalen und minimalen
i Stärkemessung
erhalten wurde.
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Vergleichsbeispiel 1:
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Ein Block eines Silizium-Einkristallhalbleiters,
der einen Durchmesser von I annähernd
200 mm aufweist, wurde unter Verwendung einer Drahtsäge der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform
auf eine ähnliche
Weise wie in Beispiel 1 geschnitten, mit der Ausnahme, dass die
Beschickungsgeschwindigkeit des Schlamms bei 120 I/min während des
Schneidens konstant gehalten wurde. 5 Blöcke wurden
geschnitten, um annähernd
1000 Wafer zu erhalten. Die Stärke
jedes so erhaltenen Wafers wurde an 5 Punkten gemessen, nämlich einem
Wafermittelpunkt und 4 Umfangspunkten (gemessen von der
Kante des Wafers 3 mm innen), wie in 6 gezeigt,
wodurch ein Unterschied TV5 zwischen der maximalen und minimalen
Stärkemessung erhalten
wurde.
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Tabelle 1 zeigt die Testergebnisse
der Beispiele 1 und 2 und des Vergleichsbeispiels 1.
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In Beispiel 1 wird nur die Fließgeschwindigkeit
des Schlamms variiert, während
in Beispiel 2 nur eine Schlamm-Beschickungsposition variiert wird.
Die Fließgeschwindigkeit
des Schlamms und die Schlamm-Beschickungsposition
können
jedoch beide in Kombination variiert werden, um die Beschickungsmenge
des Schlamms genauer zu regulieren.
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Der Querschnitt dieser Wafer, die
durch die Verwendung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der vorliegenden
Erfndung erhalten werden, ist wie in 1B gezeigt,
während
der Gluerschnitt dieser Wafer, die durch die Verwendung eines konventionellen
Verfahrens und einer konventionellen Vorrichtung oder in Vergleichsbeispiel
1 erhalten werden, auf seinen beiden Seiten wie in 1A gezeigt gewölbt ist, was anzeigt, dass
die vorliegende Erfindung eine deutliche Verbesserung bereitstellt.
Wie aus Tabelle 1 im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 1 ersichtlich
ist, zeigen Beispiele 1 und 2 der vorliegenden Erfindung einen kleineren
TV5-Wert, der den Grad der Variation in der Stärke jedes Wafers anzeigt. Des
Weiteren zeigen Beispiele 1 und 2 eine deutliche Verbesserung bei
einem Brucherzeugungs-Prozentsatz bei Wafern, wahrscheinlich aufgrund
einer gleichmässigen,
flach geschnittenen Oberfläche,
wie in 1B gezeigt. Demgemäß kann die
vorliegende Erfindung Variation in der Stärke jedes Wafers senken, während der
Ertrag von Schneiden und Produktivität verbessert wird.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht
auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen
sind lediglich Beispiele, und diejenigen, die im Wesentlichen dieselbe Struktur
wie die in den beigelegten Ansprüchen
beschriebene aufweisen und einen ähnlichen Betrieb sowie ähnliche
Wirkungsweisen bereitstellen, sind in dem Bereich der vorliegenden
Erfindung eingeschlossen.
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Der Begriff „zylindrisches Werkstück", der in der Beschreibung
der vorliegenden Erfindung oben erscheint, bezeichnet beispielsweise
nicht notwendigerweise das einzige prismatische Werkstück, das
einen vollständig
kreisförmigen
Querschnitt aufweist. Zylindrische Werkstücke umfassen Werkstücke, die
einen elliptischen Querschnitt aufweisen, Werkstücke, die einen kreisförmigen Querschnitt
und einen teilweisen Schnitt aufweisen (sogenannte Ausrichtungsflachstelle)
und dergleichen. Solange ein Werkstück einen Querschnitt aufweist,
so dass die Schnittlänge
oder der Winkel zwischen einem Draht und dem Umfang des Werkstücks während des
Schneidevorgangs variiert, kann ein Muster zum Variieren einer Schlamm-Beschickungsgeschwindigkeit,
einer Schlamm-Viskosität oder einer
Draht-Beschickungsgeschwindigkeit dementsprechend bestimmt werden.
