JP2015066677A - ワークピースから多数のウェハを同時に切り出すための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークピースから同じタイプの多数のウェハを同時に切り出すための方法に関し、特定的には、ワイヤーにより補助されたラッピングによって、円筒状の結晶から半導体ウェハを同時に切り出すための方法に関する。
多くの用途において、ストックピースから切り出すことにより得られる、スライス状態にある同じタイプおよび同じ形状の多数のワークピースが必要とされる。スライスは、高さがそのベース面の寸法と比較すると小さい筒である。筒は、平行で平坦かつ合同な2つのベース面と横方向の表面とによって規定される物体であり、横方向の表面には、当該2つのベース面の縁部と交差するすべての平行な直線がつながる。
半導体ウェハを切り出すためのスラリーラッピングおよびそれに好適な装置が、たとえばEP 0 789 091 A2に記載されている。半導体ウェハを切り出すためのダイヤモンドのワイヤー研削およびそれに好適な装置が、たとえばWO2013/041140 A1に記載されている。
本発明の目的は、筒状のワークピースから多数のウェハを同時に切り出すための方法を提供することであり、当該方法によって、切込みの領域においてそれぞれの表側および裏側の高い程度の平坦性および平行性がウェハに与えられる。
上記の目的は、筒状のワークピースから同時に多数のウェハを切り出すための方法によって達成され、上記ワークピースは、軸と、上記ワークピースの横方向の表面において上記軸に平行に適用される切欠部とを有しており、上記方法は、上記ワークピース上に切込みビームを適用するステップを含み、上記切込みビームは、上記切欠部にヘッド端部が存在する状態での形状嵌合により表側から後側まで嵌合されるとともにフット端部にて上記切欠部から突出しており、上記方法はさらに、上記ワークピースの上記軸がワイヤーソーの筒状のワイヤー案内ローラの軸に平行状態で、上記ワイヤーソーのフィード装置によって上記ワークピースを保持するステップと、上記フィード装置によって、平坦なワイヤーウェブを通るよう垂直にフィード方向に上記切込みビームおよび上記ワークピースを動かすステップとを含み、上記ワイヤーウェブは、上記ワイヤー案内ローラにおける溝によって上記ワイヤー案内ローラの周りに螺旋状に複数回案内されるワイヤーのセクションからなっており、上記ワイヤーのセクションは互いに平行に配されるとともに上記ワイヤー案内ローラの上記軸に垂直であり、ワイヤーウェブに対して、上記切込みビームはまず上記フット端部が動かされるとともに上記ワークピースはまず上記切欠部が動かされ、上記方法はさらに、同じ周速度と同じ意味での上記ワイヤー案内ローラの回転によって、研削剤として作用する研磨材が存在する状態でワイヤー長手方向に上記ワイヤーセクションを動かすステップを含む。
切込みビームの高さは、表側と後側との間で一定であるか、または切欠部から突出するフット端部が後側に向かって次第に短くなるように表側から後側へと減少する。これ対応して、ワイヤーセクションとワイヤーウェブの開始部との間のワイヤー通路が長くなるほど、ワイヤーセクションはより遅く切込みビームに対応して入り込む。
好ましくは、この場合、第1の長さは、切込みビームを伴わないワークピースの以前の切断から得られたウェハがそれらの表側および裏側において同じ方向の平坦性の逸脱を有した切断深さ、すなわち、切込み波状部または切込み楔部を被った切断深さと等しくなるように選択される。
切込みビームの第2の曲線は好ましくは円弧であり、その傾きは上記の平行な2つの線に絶えず合流する。
切込みビームの材料は、好ましくはガラスであり、特に好ましくは、たとえばDURAN(登録商標)の名称の下で販売されるガラスのような硼珪酸ガラスである。
上記方法は、研磨材がワイヤーの表面上に固定される研削であってもよい。
1 ウェハ
2a 最も大きなワイヤー係合長さの領域におけるワイヤー入口側の、サドル形状である低減されたウェハ厚さ
2b 最も大きなワイヤー係合長さの領域におけるワイヤー出口側の、サドル形状である低減されたウェハ厚さ
3 対角線の厚さの測定長さおよび形状プロファイル
4a ワイヤー入口側の厚さの測定弦および形状プロファイル
4b ワイヤー出口側の厚さの測定弦および形状プロファイル
5 切欠部
6 切込み楔部
7 切込み波状部
8 ウェハの表側および裏側の間の中間表面
9 ウェハ対角線に沿ったウェハ厚さのプロファイル
10a 最長のワイヤー係合長さの領域におけるワイヤー入口側の測定弦に沿ったウェハ厚さのプロファイル
10b 最長のワイヤー係合長さの領域におけるワイヤー出口側の測定弦に沿ったウェハ厚さのプロファイル
11 ウェハ対角線に沿ったウェハ形状のプロファイル
12 ウェハが切込み楔部を有し得る切断深さ
13 インゴット
14 円筒状の切込みビーム
15 ワイヤー
16 変動し得るワイヤー湾曲
17 切断されたインゴット部分
18 一定のワイヤー湾曲
19 切断された切込みビーム部分
20 フィード方向において大きな範囲を有する筒状の切込みビーム
21 ウェハが切込み楔部または切込み波状部を有し得る切断深さ
22 フィード方向において大きな範囲を有する切込みビームの最長の範囲(切欠部から突出する切込みビームフット端部の高さ)
23 接着接合部
24 溝
26 フィード速度のプロファイル
27 切込みビームの領域における非常に速いフィード速度
28 インゴットの領域における、係合長さに依存する低いフィード速度
29 インゴット搭載ビームの領域におけるフィード速度
30 インゴットにおけるウェハの位置の関数としての切込み領域における最も小さなウェハ厚さのプロファイル
31 インゴットにおけるウェハの位置の関数としての切込み領域外の中心ウェハ厚さのプロファイル
32 インゴットにおけるウェハの位置の関数としての、切込み領域外の中心ウェハ厚さと切込み領域における最も小さな厚さとの間の差のプロファイル(「切込み楔部」)
33 インゴットにおけるウェハの位置の関数としての切込み波状部のプロファイル
34 ウェハの切欠部に形状嵌合により接続される第1の切込みビーム曲線部
35 互いに鏡面対称に位置する、切込みビームのそれぞれの第1の長さの等しい長さの線の対
36 切込みビームの第2の曲線部
38 インゴットにおけるウェハの位置の関数としての、最も大きなワイヤー係合長さの領域におけるワイヤー出口側上の最小のウェハ厚さのプロファイル
39 インゴットにおけるウェハの位置の関数としての、最も大きなワイヤー係合長さの領域におけるワイヤー入口側上の最小のウェハ厚さのプロファイル
40a ウェハが切込み波状部を有し得る最も小さな切断深さ
40b ウェハが切込み波状部を有し得る最も大きな切断深さ
41 インゴットフィード方向における範囲がインゴット開始部からインゴット終端部へと減少する切込みビーム
42a インゴット開始部
42b インゴット終端部
43a ウェブ開始部(ソーイングウェブにおける第1のワイヤーセクション)
43b ウェブ終端部(ソーイングウェブにおける最後のワイヤーセクション)
44a 範囲がインゴットフィード方向においてインゴット開始部からインゴット終端部へ減少する切込みビームの開始部(表側)
44b 範囲がインゴットフィード方向においてインゴット開始部からインゴット終端部へ減少する切込みビームの終端部(後側)
45a 範囲がインゴットフィード方向においてインゴット開始部からインゴット終端部へ減少する切込みビームを切断する場合のワイヤーウェブ開始部での変動し得るワイヤー湾曲
45b 範囲がインゴット開始部からインゴット終端部へインゴットフィード方向において減少する切込みビームを切断する場合のワイヤーウェブ終端部での変動し得るワイヤー湾曲
46 ワイヤーウェブが切り込む切込みビームの側面
47 終点
48 ワイヤーウェブ上へのワークピースの移動の方向における切込みビームの一定の範囲
49 切込みビームの長手方向に垂直な切込みビームの断面
CD 切断深さ(インゴットのフィード方向における切断深さ;CD)
T 厚さ(T)
TE 最も大きな係合長さの領域におけるワイヤー入口側の最小厚さ(厚さ入口;TE)
TS フィードの速度(テーブル速度;TS)
TX 最も大きな係合長さの領域におけるワイヤー出口側の最小厚さ(厚さ出口;TX)
W 形状(波状部;W)
WP インゴットにおけるウェハの位置(ウェハ位置;WP)
発明の詳細な説明
図および参照符号を用いて、本発明を以下に詳細に記載する。
本発明に従った方法はさらに、以下の利点を有する。すなわち、特に半導体ウェハの場合には、たとえばレーザスクライブの形態にあるワークピース識別部が、切り出しの後、切欠部の近傍に適用される。ワークピースはまず、ワイヤーウェブに対して切欠部とともに動かされるので、切込み楔部および切込み波状部は、いかなる場合においてもワークピース識別部のために提供される領域に生じる。この識別部領域は、ウェハの平坦性の評価から除外される。
Claims (13)
- 筒状のワークピースから同時に多数のウェハを切り出すための方法であって、前記ワークピースは、軸と、前記ワークピースの横方向の表面において前記軸に平行に適用される切欠部とを有しており、前記方法は、
前記ワークピース上に切込みビームを適用するステップを含み、前記切込みビームは、前記切欠部にヘッド端部が存在する状態で表側から後側まで嵌合されるとともにフット端部にて前記切欠部から突出しており、前記方法はさらに、
前記ワークピースの前記軸がワイヤーソーの筒状のワイヤー案内ローラの軸に平行状態で、前記ワイヤーソーのフィード装置によって前記ワークピースを保持するステップと、
前記フィード装置によって、平坦なワイヤーウェブを通るよう垂直にフィード方向に前記切込みビームおよび前記ワークピースを動かすステップとを含み、前記ワイヤーウェブは、前記ワイヤー案内ローラにおける溝によって前記ワイヤー案内ローラの周りに螺旋状に複数回案内されるワイヤーのセクションからなっており、前記ワイヤーのセクションは互いに平行に配されるとともに前記ワイヤー案内ローラの前記軸に垂直であり、ワイヤーウェブに対して、前記切込みビームはまず前記フット端部が動かされるとともに前記ワークピースはまず前記切欠部が動かされ、前記方法はさらに、
前記ワイヤー案内ローラの回転によって、同じ周方向速度で研削剤として作用する研磨材が存在する状態でワイヤー長手方向に前記ワイヤーセクションを動かすステップを含む、方法。 - 前記ワイヤーウェブを通るように前記ワークピースを動かすステップを含み、その間、前記ワイヤーセクションが前記フィード方向において一定の湾曲を示す、請求項1に記載の方法。
- 前記ワイヤーウェブを通るように、前記切欠部から突出する前記切込みビームのフット端部を動かすステップを含み、その間、前記ワイヤーセクションが前記フィード方向に変動し得る湾曲を示す、請求項1または2に記載の方法。
- 前記ワイヤーウェブを通るように、前記切欠部から突出する前記切込みビームのフット端部を動かすステップを含み、その間、前記ワイヤーセクションの湾曲が、切り出しプロセスがさらに進んだ際にもはや達成されない最大値を取る、請求項3に記載の方法。
- 前記ワークピース上に前記切込みビームを適用する際に、前記切欠部に前記切込みビームの前記ヘッド端部を接着剤により接着結合するステップを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記表側と前記後側との間で一定である、前記ヘッド端部と前記フット端部との間の高さを切込みビームに与えるステップを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 円筒の形状の切込みビームを設けるステップを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ワイヤーセクションが、係合長さが減少する状態で、前記切込みビームに切り込むような態様で、前記フット端部の断面の形状が前記フィード方向において前記表側と前記後側との間で変動する切込みビームを設けるステップを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記フィード方向において前記表側と前記後側との間で前記フット端部の断面の形状が次第に楔形になる切込みビームを設けるステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ワイヤーセクションと前記ワイヤーウェブの開始部との間のワイヤー通路が長くなるほど、前記ワイヤーセクションがより遅く前記切込みビームへ切り込むように、前記表側と前記後側との間で、前記ヘッド端部と前記フット端部との間の高さが減少する切込みビームを設けるステップを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記切込みビームが除去される試験的な切断と、前記試験的な切断の前記ウェハにおける切込み波状部の最大の深さの決定とを行うステップと、決定された前記最大の深さ以上である、前記切欠部から突出する前記切込みビームフット端部の高さを前記切込みビームに与えるステップとを含む、請求項1〜6および8〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ワイヤーウェブに対向するように存在する前記切込みビームの側上に溝を設けるステップを含み、前記溝は、前記ワイヤーセクションに亘って垂直に配される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溝は、前記ワイヤー案内ローラの前記軸の方向における前記ワイヤーセクションの位置変位が動作温度での熱膨張によって引き起こされた後、前記ワイヤーセクションに亘って垂直に配される、請求項12に記載の方法。
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