EP0903210B1 - Sägeleiste zum Fixieren eines Kristalls und Verfahren zum Abtrennen von Scheiben - Google Patents

Sägeleiste zum Fixieren eines Kristalls und Verfahren zum Abtrennen von Scheiben Download PDF

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EP0903210B1
EP0903210B1 EP98116158A EP98116158A EP0903210B1 EP 0903210 B1 EP0903210 B1 EP 0903210B1 EP 98116158 A EP98116158 A EP 98116158A EP 98116158 A EP98116158 A EP 98116158A EP 0903210 B1 EP0903210 B1 EP 0903210B1
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crystal
saw
wire
wafers
hardness
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Siltronic AG
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Wacker Siltronic AG
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0082—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/929—Tool or tool with support
    • Y10T83/9292—Wire tool

Definitions

  • the invention relates to a saw bar for fixing a Crystals from semiconductor material when cutting off wafers of this crystal with a wire saw.
  • the invention relates also a method for cutting off discs, in which the saw bar is used.
  • the crystal is on one Saw bar fixed, in which the saw wire after cutting which penetrates a few millimeters.
  • the saw bar usually consists of a solid graphic block, and the Crystal is on this, for example with an adhesive Epoxy resin, cemented on (see e.g. EP-A-0 232 920).
  • the object of the invention is to indicate how that Creation of scoring when cutting glass from one Reliable crystal of semiconductor material with a wire saw can be avoided.
  • the task is solved by a saw bar according to claim 1 or claim 2.
  • Saw bar proposed that made from one material is that in terms of its hardness with the hardness of the semiconductor material matches or approximately the same hardness having.
  • Saw strips have proven to be particularly suitable a material with a hardness in the range of 4 to 7 (Mohs scale), In particular, saw strips made of glass or silicon have been proven. It is also advantageous if the material used is a electrical insulator. In this case, the saw wire during the disconnection process with weak electrical current be acted upon and a wire break or ground fault the resulting amperage change can be detected.
  • FIG. 1 is a massive Saw bar shown according to the prior art.
  • the saw bar according to Figure 2 is as layered composite body formed.
  • the saw bar according to Figure 3 has a hollow profile.
  • the saw bar 1 is made of one material, whose hardness essentially matches the hardness of the semiconductor material, of which the crystal 2 consists. Through this choice of material, the saw wire remains even when entering into the saw bar in the intended cutting plane, see above that the panes in the edge area are not damaged.
  • the saw bar 1 according to the invention in the form of training according to FIG from a layered structured composite body, wherein section 3 of the composite body adjacent to the crystal consists of a material whose hardness is the same or similar is like the hardness of the crystal 2.
  • Section 3 exists preferably from a crystal or glass shape or silicon shell if the crystal is made of silicon. At least one further section adjoins this shell 4, which is made of a material that is essential is softer than the material of section 3, the adjoins the crystal. It is particularly preferred that the further Section 4 is made of graphite or a similar hardness like graphite.
  • the sections of the layered structure Composite bodies are preferably glued together. At Using such a saw bar will not only result in the emergence avoided by scoring. It's also particularly easy break the severed slices from the saw bar because after cutting off the panes, connect to the saw bar remains, which is formed by a section of the saw bar, which is comparatively soft and acts as a predetermined breaking point is suitable.
  • the saw bar 1 designed in cross section as a hollow profile.
  • the Hollow profile can be of any shape, for example rectangular, circular or otherwise polygonal. After detaching due to the hollow profile, the panes remain comparatively narrow web 5 back over which the panes with the Saw bar stay connected. By breaking this connection the disks can be exposed. This can be avoided be that the saw wire along the when disconnecting the Slices resulting cutting gap must be returned and the windows get damaged.
  • a massive Saw bar is the one that remains after the disks have been removed Connection to the saw bar comparatively wide, so that it cannot be excluded that a pane will be damaged if the connection is broken.
  • a narrow bridge that remains due to the hollow profile good as a predetermined breaking point.
  • the invention also relates to a saw strips designed as composite bodies according to FIG. 2, which has a hollow profile according to Figure 3.

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  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
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Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Sägeleiste zum Fixieren eines Kristalls aus Halbleitermaterial beim Abtrennen von Scheiben von diesem Kristall mit einer Drahtsäge. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Abtrennen von Scheiben, bei dem die Sägeleiste eingesetzt wird.
Beim Abtrennen von Scheiben von einem Kristall aus Halbleitermaterial mit einer Drahtsäge können nach transversalen Auslenkungen des Sägedrahtes unerwünschte Riefen (Sägemarken) auf den Seiten der Scheiben entstehen. Der Kristall ist auf einer Sägeleiste fixiert, in die der Sägedraht nach dem Abtrennen der Scheiben einige Millimeter weit eindringt. Die Sägeleiste besteht üblicherweise aus einem massiven Graphicblock, und der Kristall ist auf diesem, beispielsweise mit einem Kleber aus Epoxy-Harz, aufgekittet (Siehe z.B. die EP-A-0 232 920).
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, anzugeben, wie das Entstehen von Riefen beim Abtrennen von Scheiben von einem Kristall aus Halbleitermaterial mit einer Drahtsäge zuverlässig vermieden werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Sägeleiste gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2.
Durch Versuche wurde festgestellt, daß das Entstehen von Riefen in engem Zusammenhang mit der Verwendung von massiven Sägeleisten aus Graphit steht. Es bietet sich folgende Erklärung an: Graphit ist im Vergleich zu Halbleitermaterial, wie beispielsweise Silicium, ein relativ weicher Werkstoff. Der Sägedraht hat beim Abtrennen der Scheiben einen bestimmten Widerstand in Vorschubrichtung zu überwinden. Beim Eintritt des Sägedrahtes in die Sägeleiste aus Graphit wird dieser Widerstand abrupt schwächer. Dadurch kann der Sägedraht transversal abgelenkt werden und die erwähnten Riefen im Randbereich der Scheiben hinterlassen.
Um dem vorzubeugen, wurde bereits eine Sägeleiste vorgeschlagen, die aus einem Material gefertigt ist, das in Bezug auf seine Härte mit der Härte des Halbleitermaterials übereinstimmt oder eine annähernd gleiche Härte aufweist. Als besonders geeignet haben sich Sägeleisten aus einem Material mit einer Härte im Bereich von 4 bis 7 (Mohsskala), insbesondere Sägeleisten aus Glas oder Silicium erwiesen. Von Vorteil ist auch, wenn das verwendete Material ein elektrischer Isolator ist. In diesem Fall kann der Sägedraht während des Abtrennvorganges mit schwachem elektrischen Strom beaufschlagt werden und ein Drahtriß oder Masseschluß durch die resultierende Stromstärkenänderung detektiert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Figuren erläutert, die bevorzugte Ausbildungsformen der Sägeleiste in Schnittdarstellung schematisch zeigen. Gleichartige Merkmale sind mit gleichen Bezugszahlen versehen. In Figur 1 ist eine massive Sägeleiste gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Die Sägeleiste gemäß Figur 2 ist als schichtförmiger Verbundkörper ausgebildet. Die Sägeleiste gemäß Figur 3 besitzt ein Hohlprofil.
Zunächst wird die zum Stand der Technik gehörende Sägeleiste gemäß Figur 1 näher beschrieben. Die Sägeleiste 1 ist aus einem Material gefertigt, dessen Härte im wesentlichen mit der Härte des Halbleitermaterials, aus dem der Kristall 2 besteht, übereinstimmt. Durch diese Materialwahl bleibt der Sägedraht auch beim Eintritt in die Sägeleiste in der vorgesehenen Schneidebene, so daß die Scheiben im Randbereich nicht beschädigt werden.
Die erfindungsgemäße Sägeleiste 1 in der Ausbildungsform gemäß Figur 2 besteht aus einem schichtförmig strukturierten Verbundkörper, wobei der an den Kristall angrenzende Abschnitt 3 des Verbundkörpers aus einem Material besteht, dessen Härte gleich oder ähnlich ist wie die Härte des Kristalls 2. Der Abschnitt 3 besteht vorzugsweise aus einer der Kristallform angepaßten Glas- oder oder Siliciumschale, sofern der Kristall aus Silicium besteht. An diese Schale schließt sich mindestens ein weiterer Abschnitt 4 an, der aus einem Material gefertigt ist, das wesentlich weicher ist als das Material des Abschnitts 3, der an den Kristall angrenzt. Besonders bevorzugt ist, daß der weitere Abschnitt 4 aus Graphit besteht oder eine ähnliche Härte wie Graphit hat. Die Abschnitte des schichtförmig strukturierten Verbundkörpers sind vorzugsweise miteinander verklebt. Bei Verwendung einer derartigen Sägeleiste wird nicht nur das Entstehen von Riefen vermieden. Es ist auch besonders einfach, die abgetrennten Scheiben von der Sägeleiste zu brechen, weil nach dem Abtrennen der Scheiben eine Verbindung zur Sägeleiste bleibt, die von einem Abschnitt der Sägeleiste gebildet wird, der vergleichsweise weich ist und sich als Sollbruchstelle eignet.
Gemäß der in Figur 3 dargestellten Ausbildungsform ist die Sägeleiste 1 im Querschnitt als Hohlprofil ausgebildet. Das Hohlprofil kann beliebig geformt sein, beispielsweise rechtekkig, kreisförmig oder anderweitig mehreckig. Nach dem Abtrennen der Scheiben bleibt wegen des Hohlprofils ein vergleichsweise schmaler Steg 5 zurück, über den die Scheiben mit der Sägeleiste verbunden bleiben. Durch Brechen dieser Verbindung können die Scheiben freigelegt werden. Dadurch kann vermieden werden, daß der Sägedraht entlang der beim Abtrennen der Scheiben entstandenen Schneidspalte zurückgeführt werden muß und die Scheiben beschädigt werden. Bei Verwendung einer massiven Sägeleiste ist die nach dem Abtrennen der Scheiben bleibende Verbindung zur Sägeleiste vergleichsweise breit, so daß nicht ausgeschlossen werden kann, daß eine Scheibe beschädigt wird, wenn die Verbindung gebrochen wird. Hingegen eignet sich ein wegen des Hohlprofils bleibender schmaler Steg besonders gut als Sollbruchstelle. Gegenstand der Erfindung ist auch eine gemäß Figur 2 als Verbundkörper ausgebildete Sägeleiste, die gemäß Figur 3 ein Hohlprofil hat.

Claims (4)

  1. Mit einem Kristall aus Halbleitermaterial verbundene Sägeleiste, die zum Abtrennen von Scheiben von dem Kristall mit einer Drahtsäge eingesetzt wird, mit einem an den Kristall angrenzenden Abschnitt, der eine Härte aufweist, die im wesentlichen der Härte des Kristalls entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Sägeleiste als Verbundkörper ausgebildet ist und einen weiteren Abschnitt aufweist, der vom Kristall weiter entfernt und wesentlich weicher ist als der an den Kristall angrenzende Abschnitt.
  2. Mit einem Kristall aus Halbleitermaterial verbundene Sägeleiste, die zum Abtrennen von Scheiben von dem Kristall mit einer Drahtsäge eingesetzt wird, mit einem an den Kristall angrenzenden Abschnitt, der eine Härte aufweist, die im wesentlichen der Härte des Kristalls entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Sägeleiste im Querschnitt ein Hohlprofil aufweist.
  3. Verfahren zum Abtrennen von Scheiben von einem Kristall aus Halbleitermaterial mit einer Drahtsäge, wobei der Kristall mit einer Sägeleiste verbunden ist, und beim Abtrennen der Scheiben erst in den Kristall und anschließend in die Sägeleiste gesägt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Sägeleiste gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2 gesägt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sägedraht mit schwachem elektrischen Strom beaufschlagt wird.
EP98116158A 1997-09-11 1998-08-27 Sägeleiste zum Fixieren eines Kristalls und Verfahren zum Abtrennen von Scheiben Expired - Lifetime EP0903210B1 (de)

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