JP2601947B2 - Cutting method of slicing machine - Google Patents
Cutting method of slicing machineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスライシングマシンの切断方法に係り、特に
半導体インゴットを薄片状に切断して半導体ウエハを製
造するライシングマシンの切断方法に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting method for a slicing machine, and more particularly to a cutting method for a slicing machine for manufacturing a semiconductor wafer by cutting a semiconductor ingot into flakes.
スライシングマシンでは、内周刃ブレード又は外周刃
ブレードを高速回転し、これを半導体インゴットに押し
当て半導体ウエハを製造する。この場合、半導体ウエハ
の歩留り、後処理加工を考慮すると、切断時のブレード
の変位を出来るだけ少なくし、ウエハの反りを小さくし
た方が有利である。In the slicing machine, the inner peripheral blade or the outer peripheral blade is rotated at a high speed and pressed against a semiconductor ingot to produce a semiconductor wafer. In this case, considering the yield of the semiconductor wafer and the post-processing, it is advantageous to minimize the displacement of the blade during cutting and to reduce the warpage of the wafer.
しかしながら、半導体ウエハの大径化の傾向によりブ
レード径も大きくなり、これに伴い切断時にブレードの
切断加工位置が不安定になり、刃の形状不均一、目詰
り、切削液の表面張力、切断抵抗の変化等により切断さ
れた加工物表面に反りが生じる傾向がある。However, due to the tendency of semiconductor wafers to increase in diameter, the blade diameter also increases, and as a result, the cutting position of the blade becomes unstable during cutting, resulting in uneven blade shapes, clogging, surface tension of cutting fluid, and cutting resistance. The surface of the cut workpiece tends to be warped due to a change in the surface roughness.
このような事情により従来から回転ブレードの切断で
発生する反り防止の対策が種々なされている。Under such circumstances, various measures have been conventionally taken to prevent warpage that occurs when the rotating blade is cut.
即ち、特開昭61−98513号公報では、ブレード面の両
側面にエアノズルを設けると共にエアノズルに近接して
ブレードセンサを設け、ブレードの無負荷状態のブレー
ド位置を零位置として、ブレードセンサがブレードの零
位置からブレードの変位量と変位方向を検知すると、こ
の変位を解消するように変位を修正するためエアノズル
からエアが噴射されてブレードの変位を補正する。That is, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-98513, air nozzles are provided on both sides of the blade surface and a blade sensor is provided in proximity to the air nozzle. When the displacement amount and displacement direction of the blade are detected from the zero position, air is injected from an air nozzle to correct the displacement so as to eliminate the displacement, and the displacement of the blade is corrected.
また、特開昭62−225308号公報では、ブレード面の両
側面に冷却・潤滑水供給用ノズルを設けると共にこのノ
ズルに近接してブレードセンサを設け、ブレードの変位
が生じると特開昭61−98513号公報の制御方法と同様に
してノズルから冷却・潤滑水を吹き付け、ブレードの変
位を補正する。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-225308, cooling and lubricating water supply nozzles are provided on both sides of a blade surface, and a blade sensor is provided in the vicinity of the nozzle. Cooling / lubricating water is sprayed from the nozzle in the same manner as in the control method of Japanese Patent Publication No. 98513 to correct the displacement of the blade.
また、特開平１−110105号公報ではブレード面の両側
面に負圧吸引形ノズルを設けると共にブレードセンサを
設け、ブレードセンサによりブレードの変位を検出する
と、ブレードの変位と反対側の負圧吸引形ノズルからエ
アを吹出して負圧を発生させ、ブレードの変位を修正す
る。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-110105, a negative pressure suction type nozzle is provided on both sides of the blade surface and a blade sensor is provided. When the blade sensor detects the displacement of the blade, the negative pressure suction type nozzle on the opposite side to the blade displacement is provided. Air is blown out from the nozzle to generate a negative pressure to correct the displacement of the blade.
また、実開昭61−122811号公報では、半導体インゴッ
ト又はブレードを軸方向に移動可能とし、ブレードの軸
方向変位を検出するブレードセンサを設け、ブレードセ
ンサからの信号に基づいてブレードの変位を検出すると
インゴット又はブレードを軸方向に移動し、ブレードの
軸方向の変位を修正する。In Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Sho 61-122811, a semiconductor ingot or a blade is movable in an axial direction, and a blade sensor for detecting an axial displacement of the blade is provided, and the displacement of the blade is detected based on a signal from the blade sensor. Then, the ingot or the blade is moved in the axial direction, and the displacement of the blade in the axial direction is corrected.
しかしながら、前記従来のスライシングマシンの切断
方法は次のような欠点があった。第５図、第６図に於い
て、１はブレード、２はブレード１の内周刃、３は内周
刃２で切断される円柱状インゴット、４はブレードセン
サ、５は押圧パッドである。However, the conventional cutting method of the slicing machine has the following disadvantages. 5 and 6, 1 is a blade, 2 is an inner peripheral blade of the blade 1, 3 is a cylindrical ingot cut by the inner peripheral blade 2, 4 is a blade sensor, and 5 is a pressing pad.
従来のスライシングマシンの切断方法では、切断中の
ブレード１の変位をブレードセンサ４にて検出し、その
変位を零にする様に押圧手段（例えば押圧パッド５）で
制御している。In the cutting method of the conventional slicing machine, the displacement of the blade 1 during the cutting is detected by the blade sensor 4, and the displacement is controlled by a pressing means (for example, a pressing pad 5) so as to make the displacement zero.
しかしながら、前記従来の切断方法は、第５図に示す
切断開始位置では、ブレードセンサ４と切断開始位置C1
とは距離が離れているが、第６図に示すインゴットの中
央部を切断する時は切断縁C2とブレードセンサ４とは距
離が近くなり、切断終了時は図示しないが、切断開始時
と同様に切断位置とブレードセンサ４とは離れる。この
ように従来の切断法では、ブレードセンサ４と切断縁と
は距離が変化して一定しないので、ブレードセンサ４の
値は切断位置の内周刃２の状態を正確に測定していな
い。従って、このようなブレードセンサ４の値に基づい
て押圧パッド５を制御すると、ウエハの反りの形状は、
いわゆる鞍型のウエハを切断する傾向がある。However, in the conventional cutting method, the blade sensor 4 and the cutting start position C 1 are set at the cutting start position shown in FIG.
The distance is away from, when cutting the central portion of the ingot shown in FIG. 6 the distance is closer to the cutting edge C 2 and the blade sensor 4, during the cutting ends are not shown, and at the start of cutting Similarly, the cutting position is separated from the blade sensor 4. As described above, in the conventional cutting method, since the distance between the blade sensor 4 and the cutting edge changes and is not constant, the value of the blade sensor 4 does not accurately measure the state of the inner peripheral blade 2 at the cutting position. Therefore, when the pressing pad 5 is controlled based on such a value of the blade sensor 4, the shape of the warpage of the wafer becomes
There is a tendency to cut so-called saddle-shaped wafers.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、鞍
型のウエハを切断しないスライシングマシンの切断方法
を提案することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to propose a cutting method for a slicing machine that does not cut a saddle-shaped wafer.
本発明は、前記目的を達成する為に、ブレードの変位
を検出するブレードセンサとインゴットの切断位置を検
出する位置センサを設け、両センサの測定値に基づいて
ブレードセンサとインゴット周囲の切断縁との距離変化
を考慮してブレードの押圧手段を制御することを特徴と
する。In order to achieve the above object, the present invention provides a blade sensor for detecting displacement of the blade and a position sensor for detecting a cutting position of the ingot, and a cutting edge around the blade sensor and the ingot based on measured values of both sensors. The blade pressing means is controlled in consideration of the distance change of the blade.
また、本発明は、前記目的を達成する為に、ブレード
の変位を検出するブレードセンサの値に基づいてブレー
ドの押圧手段を制御すると共にブレードセンサを移動可
能に設け、インゴットの切断位置に応じてブレードセン
サを移動してインゴットを切断することを特徴とする。Further, in order to achieve the above object, the present invention controls the pressing means of the blade based on the value of the blade sensor that detects the displacement of the blade and movably provides the blade sensor, and according to the cutting position of the ingot. The ingot is cut by moving the blade sensor.
本発明では、ブレードセンサとインゴットの切断縁と
の距離の変化を演算で補正し、又はブレードセンサをイ
ンゴットの切断縁に沿って移動するので、ブレードセン
サは切断中のブレードの状態を正確に測定でき、鞍型の
ウエハを切断しない。In the present invention, since the change in the distance between the blade sensor and the cutting edge of the ingot is corrected by calculation or the blade sensor is moved along the cutting edge of the ingot, the blade sensor accurately measures the state of the blade during cutting. Yes, and do not cut saddle-shaped wafers.
以下、添付図面に従って本発明に係るスライシングマ
シンの切断方法の好ましい実施例を詳説する。Hereinafter, preferred embodiments of a cutting method for a slicing machine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第１図に於いてスピンドル10の上端部にはチャックボ
デイ12が固着されており、さらにこのスピンドル10の下
端部には図示しないモータが連結され、これによりスピ
ンドル10、チャックボデイ12は回転するようになってい
る。チャックボデイ12にはドーナツ状のブレード14の外
周縁が張り上げられ、このブレード14の内周縁には内周
刃16が形成されている。内周刃16は微細なダイヤモンド
砥粒などで構成されている。またこのブレード14はその
外周縁がチャックボデイ12の図示しない公知の増し張り
機構によりその張力が調整できるようになっている。In FIG. 1, a chuck body 12 is fixed to the upper end of the spindle 10, and a motor (not shown) is connected to the lower end of the spindle 10 so that the spindle 10 and the chuck body 12 rotate. It has become. An outer peripheral edge of a donut-shaped blade 14 is raised on the chuck body 12, and an inner peripheral edge 16 is formed on an inner peripheral edge of the blade 14. The inner peripheral blade 16 is made of fine diamond abrasive grains or the like. The outer peripheral edge of the blade 14 can be adjusted in tension by a known extension mechanism (not shown) of the chuck body 12.
ワーク支持台18の下面には半導体インゴット20の上端
が固着されている。ワーク支持台18は切断送り機構22に
より切断送り方向（Ｘ−Ｘ方向）に移動できるようにな
っており、またさらにワーク支持台18はワーク割出し機
構24によりワーク割出し方向（Ｚ−Ｚ方向）に移動でき
るようになっている。これら切断送り機構22並びにワー
ク割出し機構24は制御装置26からの指令信号により駆動
されるようになっている。また、切断送り機構22には、
位置センサ27が設けられ、インゴット20のＸ方向移動量
を制御装置26に入力できるようになっている。さらにブ
レード14の上面には第２図に示すように一対のエアパッ
ド28、28が配置される。さらにこのエアパッド28、28に
近接して非接触式の一対のブレードセンサ30、30が配置
される。このエアパッド28、28、ブレードセンサ30、30
は第２図に示すように切断中のインゴット20の両側に位
置するように配置され、しかもエアパッド28、ブレード
センサ30はブレード14の内周刃16近傍に位置するように
配置されている。従ってエアパッド28、28からエアが噴
出されると、第３図に示すようにブレード14の内周刃16
は下方に撓むことになる。The upper end of the semiconductor ingot 20 is fixed to the lower surface of the work support 18. The work supporting table 18 can be moved in the cutting and feeding direction (XX direction) by a cutting and feeding mechanism 22. Further, the work supporting table 18 is moved by the work indexing mechanism 24 in the work indexing direction (ZZ direction). ) Can be moved. The cutting feed mechanism 22 and the work indexing mechanism 24 are driven by a command signal from a control device 26. Further, the cutting feed mechanism 22 includes:
A position sensor 27 is provided so that the amount of movement of the ingot 20 in the X direction can be input to the control device 26. Further, a pair of air pads 28 are arranged on the upper surface of the blade 14, as shown in FIG. Further, a pair of non-contact type blade sensors 30, 30 are arranged close to the air pads 28, 28. These air pads 28, 28, blade sensors 30, 30
2, the air pad 28 and the blade sensor 30 are arranged so as to be located near the inner peripheral blade 16 of the blade 14, as shown in FIG. Therefore, when air is blown out of the air pads 28, 28, the inner peripheral blade 16 of the blade 14 as shown in FIG.
Will bend downward.
エアパッド28、28は第１図に示すエア圧力調整装置32
に接続され、このエア圧力調整装置32は制御装置26から
の指令信号によって制御される。またブレードセンサ3
0、30はブレード14の変位を測定し、ブレードセンサ3
0、30からの測定信号は制御装置26に入力され、この制
御装置26はこの信号に基づいてエア圧力調整装置32を制
御出来るようになっている。The air pads 28, 28 are air pressure adjusting devices 32 shown in FIG.
The air pressure adjusting device 32 is controlled by a command signal from the control device 26. Also blade sensor 3
0 and 30 measure the displacement of the blade 14, and the blade sensor 3
The measurement signals from 0 and 30 are input to the control device 26, and the control device 26 can control the air pressure adjusting device 32 based on the signals.
前記の如く構成されたスライシングマシンを用いて本
発明に係わる切断方法は次の如く実施される。まずブレ
ード14はチャックボデイ12のブレード張り機構により所
定の張力で張られている。ブレード14を張った後、切断
する前にエアパッド28、28から所定圧力のエアを噴出す
る。これによりブレード14は第３図に示すように下方に
撓むようなる。この状態に於いてブレード14の内周刃16
付近は充分な剛性が与えられており、この下方に撓んだ
位置を基準（零）位置として切断を開始する。この時の
ブレード14の位置をブレードセンサ30、30は検出し制御
装置26は記憶している。The cutting method according to the present invention is performed as follows using the slicing machine configured as described above. First, the blade 14 is stretched with a predetermined tension by a blade stretching mechanism of the chuck body 12. After the blade 14 is set, air having a predetermined pressure is blown from the air pads 28 before cutting. This causes the blade 14 to flex downward as shown in FIG. In this state, the inner peripheral blade 16 of the blade 14 is
Sufficient stiffness is provided in the vicinity, and cutting is started with this downwardly bent position as the reference (zero) position. The position of the blade 14 at this time is detected by the blade sensors 30, 30, and the control device 26 stores the detected position.
この状態で切断送り機構22を作動させワーク支持台18
をＸ方向に移動させ、インゴット20を切断する。In this state, the cutting feed mechanism 22 is operated, and the work support table 18 is operated.
Is moved in the X direction to cut the ingot 20.
インゴット切断中のエアパッド28の制御量は次式でな
される。The control amount of the air pad 28 during cutting of the ingot is given by the following equation.
Pi＋１＝（Pi−Qi）×ｆ（Ｘ） …（１） Pi:インゴット周囲のｉ点でのエアパッド28の制御量 Qi:インゴット周囲のｉ点でのブレードセンサ30の測定
値 ｆ（Ｘ）：制御機器の種類、ブレードの寸法、インゴッ
トの寸法及びブレードセンサの位置により決められる切
断制御の関数。Pi + 1 = (Pi−Qi) × f (X) (1) Pi: control amount of the air pad 28 at the i point around the ingot Qi: measured value f (X) of the blade sensor 30 at the i point around the ingot : A function of cutting control determined by the type of control equipment, blade dimensions, ingot dimensions and blade sensor position.
ここでＰ及びＱはインゴット周囲の切り始めの基準変
位を０とした時の変位差である。Here, P and Q are displacement differences when the reference displacement at the start of cutting around the ingot is set to 0.
前記実施例によれば、ブレード14の変位を示すブレー
ドセンサ30の測定値、切断位置を示す位置センサ27の測
定値を制御装置26に入力し、前記（１）式により制御変
換を行い、エア圧力調整装置32に制御装置26から制御信
号を送り、エアパッド28を制御する。この制御を行うこ
とにより、インゴット周囲の切断縁を切り始めの高さに
そろえることが可能となり、従来の切断方法の問題点で
あった、鞍型のウエハを切断することはなくなる。According to the above-described embodiment, the measured value of the blade sensor 30 indicating the displacement of the blade 14 and the measured value of the position sensor 27 indicating the cutting position are input to the control device 26, and control conversion is performed according to the equation (1). A control signal is sent from the control device 26 to the pressure adjusting device 32 to control the air pad 28. By performing this control, the cutting edge around the ingot can be adjusted to the height at the start of cutting, and the saddle-shaped wafer, which is a problem of the conventional cutting method, is not cut.
第４図では本発明の別実施例が示されブレードセンサ
30、30はインゴット20の切断位置の変化に伴って移動す
る。即ち、従動子40、40はインゴット20の外周面に当接
するように付勢され、従動子40、40は、ばね42でインゴ
ット20の外周面に向けて付勢される。ブレードセンサ3
0、30はロッド44、44を介して従動子40、40に取付けら
れている。従ってブレードセンサ30、30は、切断開始時
は第５図のC1近くに位置し、インゴット20の中央部を切
断する時はばね42の付勢力に抗して互いに離れて第６図
のC2近くに位置し、切断終了時には再び近接してブレー
ド14の切断位置に近くなる。これにより、ブレードセン
サ30、30は内周刃16の切断位置の状態を正確に測定する
ことができる。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which a blade sensor is shown.
30 and 30 move with the change of the cutting position of the ingot 20. That is, the followers 40, 40 are urged to abut on the outer peripheral surface of the ingot 20, and the followers 40, 40 are urged by the spring 42 toward the outer peripheral surface of the ingot 20. Blade sensor 3
0 and 30 are attached to followers 40 and 40 via rods 44 and 44, respectively. Thus the blade sensors 30, 30 at the start of cutting is located C 1 near the FIG. 5, the Figure 6 away from each other against the biasing force of the spring 42 when cutting the central portion of the ingot 20 C 2 and close to the cutting position of the blade 14 again at the end of cutting. Thereby, the blade sensors 30, 30 can accurately measure the state of the cutting position of the inner peripheral blade 16.
前記別実施例においても、ブレードセンサ30、30はイ
ンゴットの切断縁の変化に応じて移動するので、インゴ
ット周囲の切断縁を切り始めの高さにそろえることが可
能となり、鞍型のウエハを切断することはない。In the another embodiment, since the blade sensors 30, 30 move in accordance with the change of the cutting edge of the ingot, the cutting edge around the ingot can be adjusted to the height at which the cutting is started, and the saddle-shaped wafer is cut. I will not do it.
前記実施例では、エア圧力でブレードを撓ませたが、
流体圧力でもよいし、他のＺ軸方向の押圧手段を用いる
ことが出来る。In the above embodiment, the blade was bent by air pressure.
Fluid pressure may be used, or other pressing means in the Z-axis direction may be used.
以上説明したように本発明に係わるスライシングマシ
ンの切断方法によれば、ブレードセンサとインゴットの
切断縁との変化を演算で補正し、又はブレードセンサを
インゴットの切断縁の変化に従って移動させるので、ブ
レードの切断状態を正確に測定でき、鞍型のウエハを切
断しない。As described above, according to the cutting method of the slicing machine according to the present invention, the change between the blade sensor and the cutting edge of the ingot is corrected by calculation, or the blade sensor is moved according to the change of the cutting edge of the ingot. Can accurately measure the cutting state, and does not cut a saddle-shaped wafer.
第１図は本発明に係わるスライシングマシンの切断方法
を説明するためのスライシングマシンの概略図、第２図
はその平面図、第３図は第２図上でIII−III線から見た
概略切断図、第４図は本発明の別実施例を示す説明図、
第５図、第６図は従来のスライシング方法を示す説明図
である。 14……ブレード、16……内周刃、 20……インゴット、26……制御装置、 27……位置センサ、28……エアパッド、 30……ブレードセンサ。FIG. 1 is a schematic view of a slicing machine for explaining a cutting method of the slicing machine according to the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a schematic cutting view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment of the present invention,
5 and 6 are explanatory views showing a conventional slicing method. 14 ... blade, 16 ... inner peripheral blade, 20 ... ingot, 26 ... controller, 27 ... position sensor, 28 ... air pad, 30 ... blade sensor.
Claims (2)
インゴットを薄片状に切断するスライシングマシンに於
いて、 ブレードの変位を検出するブレードセンサとインゴット
の切断位置を検出する位置センサを設け、両センサの測
定値に基づいてブレードセンサとインゴット周囲の切断
縁との距離変化を考慮してブレードの押圧手段を制御す
るスライシングマシンの切断方法。1. A slicing machine for cutting a crystal ingot into flakes using an inner peripheral blade of a donut-shaped rotating blade, comprising: a blade sensor for detecting displacement of the blade; and a position sensor for detecting a cutting position of the ingot. A cutting method for a slicing machine for controlling a blade pressing means in consideration of a change in a distance between a blade sensor and a cutting edge around an ingot based on measured values of both sensors.
インゴットを薄片状に切断するスライシングマシンに於
いて、ブレードの変位を検出するブレードセンサの値に
基づいてブレードの押圧手段を制御すると共にブレード
センサを移動可能に設け、インゴットの切断位置に応じ
てブレードセンサを移動してインゴットを切断すること
を特徴とするスライシングマシンの切断方法。2. A slicing machine for cutting a crystal ingot into flakes with an inner peripheral blade of a donut-shaped rotary blade, wherein a blade pressing means is controlled based on a value of a blade sensor for detecting displacement of the blade. A cutting method for a slicing machine, wherein a blade sensor is provided so as to be movable, and the blade sensor is moved according to a cutting position of the ingot to cut the ingot.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31962790A JP2601947B2 (en) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | Cutting method of slicing machine |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH04189105A JPH04189105A (en) | 1992-07-07 |
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ID=18112399
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|---|---|---|---|---|
| DE19510625A1 (en) * | 1995-03-23 | 1996-09-26 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Wire saw and method for cutting slices from a workpiece |
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1990
- 1990-11-22 JP JP31962790A patent/JP2601947B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH04189105A (en) | 1992-07-07 |
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