KR20010049960A - 톱와이어 및 경질의 취성가공품의 절삭랩핑방법 - Google Patents

톱와이어 및 경질의 취성가공품의 절삭랩핑방법 Download PDF

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KR20010049960A
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게르트 켈러
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Abstract

본 발명은 경질의 취성가공품에서 다수의 웨이퍼를 동시에 절삭랩핑하는 톱와이어에 관한 것이며, 톱와이어는 토셴(torsion)을 나타낸다.
또한 본 발명은 톱와이어를 사용한 절삭랩핑방법에 관한 것이다.

Description

톱와이어 및 경질의 취성가공품의 절삭랩핑방법{Saw wire and method for the cutting lapping of hard brittle workpieces}
본 발명은 경질의 취성가공품에서 다수의 웨이퍼를 동시에 절삭랩핑하는 톱와이어에 관한 것이며, 또한 본 발명은 톱와이어를 사용한 절삭랩핑방법에 관한 것이다.
예로서, 특허문헌 US 5,771,876에서는 반도체웨이퍼의 제조에 특히 적합한 와이어톱 및 와이어톱을 기준으로한 동작원리를 기재하였다.
일반적으로, 와이어톱은 톱하아프(saw harp)또는 절삭웨브 또는 와이어웨브를 형성하기 위하여 순환톱와이어를 나선형으로 가이드하는 와이어-가이드 롤러로 장치되어 있다.
가공품은 전진운동에 의해 와이어웨브를 통하여 가이드되며 가공품이 웨브를 통과할때 웨이퍼로 쪼개진다.
톱와이어는 전절삭동작을 통하여 동일방향으로 또는 이리저리 운동한다(진동와이어운동). 절삭랩핑제로서 운반액체에 현탁된 상이한 입자크기 및 상이한 경도의 연마입자가 사용된다.
절삭의 품질, 즉 웨이퍼표면 및 웨이퍼형상의 품질은 맨먼저 웨브의 폭을 따라서 이루어진 절삭랩핑제의 균일한 분포에 좌우된다.
그러나, 일반적으로 종래기술에 의한 톱와이어는 와이어웨브에 사용될 수 있는 절삭랩핑제의 량을 가장 바람직하게 절삭갭내에 운반하지 않는다.
본 발명은 종래기술의 상기결점을 피하여 웨이퍼의 형상 및 줄무늬, 거칠기 및 리프링(rippling)등의 표면파라미터를 개선하고 처리시간을 단축하는 것을 목적으로 한다.
이 목적은 와이어가이드 롤러를 통하여 나선형으로 운동하여 와이어웨브를 형성하는 톱와이어를 사용하고, 톱와이어에 절삭랩핑제를 사용하므로, 경질의 취성가공품에서 다수의 웨이퍼를 동시 절삭랩핑하는 방법에 의하여 달성되며, 이때 톱와이어는 절삭랩핑시 회전운동을 한다.
소정의 토션을 가진 톱와이어의 사용은 절삭랩핑시 와이어의 회전을 유도하는 것을 알게되었다.
보링운동과 유사한 이 회전운동은 와이어웨브에 절삭랩핑제의 분포를 증진시키며 또 절삭갭에 절삭랩핑제의 공급을 증진시킨다.
톱와이어는 와이어웨브를 통하여 가이드될때 회전하는 것이 바람직하다.
톱와이어는 길이 1500mm의 와이어를 통하여 1~10회 회전하는 것이 바람직하며, 2~5회 회전하는 것이 특히 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 경질의 취성 가공품에서 다수의 웨이퍼를 동시절삭랩핑하는 톱와이어에 의해 달성되며, 이때 톱와이어는 토션을 나타낸다.
톱와이어의 토션은 자체의 축을 도는 와이어의 비틀림에 의해, 예로서 양단부에서의 반대방향회전에 의해 발생한다.
톱와이어의 토션은 언와인딩 암(umwinding arm)을 사용하여 리와인딩(rewinding)에 의해 발생되는것, 예로서 플라이어(flyer)로 공지된 언와인딩 장치(unwinding device)에 의해 와이어릴에서 풀고 수직 또는 수평으로 톱와이어 릴에 되감는 종래기술에 의한 톱와이어에 의해 발생되는 것이 바람직하다.
이 언와인딩 및 리와인딩을 통하여 톱와이어는 소정의 토션을 가지게 된다.
본 발명에 의한 톱와이어를 지탱하고 있는 톱와이어릴은 종래기술에 의한 와이어톱에서 소위 소스 릴(source reel)또는 디스펜서 릴(dispenser reel)로서 사용된다.
그러나, 또한 종래기술에 의한 톱와이어를 함유하고 있는 와이어톱 릴을 와이어톱에서 소스릴 또는 디스펜서 릴로서 사용하고 트위스팅장치(twisting device) 에 의해 회전시키는 것이 바람직하다.
트위스팅장치는 와이어웨브앞에 또는 뒤에 배치되는 것이 편리하다.
바람직하게는 150~1500mm, 특히 바람직하게는 300~1000mm 의 톱와이어길이를 통하여, 톱와이어의 토션은 3600에 달하며, 바람직하게는 150~1500mm , 특히 바람직하게는 300~1000mm의 와이어길이를 통하여 톱와이어는 트위스팅장치에 의해 3600회전된다.
트위스팅장치는 와이어웨브앞에 또는 뒤에 위치되는 것이 편리하며, 톱와이어로서 500㎛ 의 두께 및 〉2000 N/mm2의 인장강도를 가진 코팅 또는 비코팅와이어가 사용된다.
특히 경질의 취성가공품의 절삭랩핑시 본 발명에 의한 톱와이어의 회전에 의해 웨이퍼의 표면품질이 개량되며, 특히 웨이퍼의 거칠기 및 리플링이 감소된다.
또한 형상특성(웨지효과)을 개선하게 되며 또 처리시간을 단축하게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 톱와이어의 능율 및 거칠기분포를 기준으로 한 방법의 능율을 나타낸다.
절삭랩핑웨이퍼표면및 웨이퍼형상에 대한 품질변동을 본 발명에 의한 톱와이어를 사용하여 감소시켰다.
절삭랩핑반도체 잉곳의 웨이퍼표면의 거칠기를 퍼쏘미터(perthometer)를 사용하여 5개 측점지점에서 측정하였다.
5개의 측정치에서 평균치를 구성하였으며, 이 평균을 도면에서 점으로 나타내었다.
종래기술에 의한 톱와이어를 사용하여 절삭랩핑의 수단에 의해 제조된 웨이퍼의 표면은 0.40~0.60㎛(좌측에 표시)의 거칠기분포를 가졌다.
본 발명에 의한 톱와이어를 사용하여 절삭랩핑수단에 의해 제조된 웨이퍼의 표면은 더이상 아무런 거칠기분포를 나타내지 않았다.
거칠기는 일정하였으며 약 0.32㎛였다(우측에 표시). 본 발명에 의한 톱와이어는 700mm의 와이어길이에서 3600의 토션을 가졌으며, 종래방법에 의한 와이어톱에 사용되었다.
본 발명에 의한 톱와이어는 경질의 취성가공품, 특히 반도체잉곳의 절삭랩핑용 와이어톱에서 효과적으로 사용되었다.
본 발명에 있어서는 토션을 가진 톱와이어를 사용하므로서 절삭랩핑시 톱와이어의 회전을 유도할수가 있다.
이 회전운동으로 와이어웨브에 절삭랩핑제의 균일한 분포를 시킬수 있어, 가공물에서 웨이퍼를 동시절삭랩핑할때 웨이퍼의 형상 및 줄무늬,거칠기 및 리플링등의 표면 파라미터를 개선하며 처리시간을 단축하는 효과를 가진다.

Claims (3)

  1. 와이어가이드 롤러를 통하여 나선형으로 운동하며 와이어웨브(wire web)를 형성하는 톱와이어 및 와이어톱에 절삭랩핑제를 사용하여 경질의 취성가공품에서 다수의 웨이퍼를 동시에 절삭랩핑하는 방법에 있어서, 톱와이어는 절삭랩핑시 회전운동을 하는 것을 특징으로 하는 경질의 취성가공물에서 다수의 웨이퍼의 동시절삭랩핑방법.
  2. 와이어톱에 절삭랩핑제를 사용하여 경질의 취성가공품에서 다수의 웨이퍼를 동시에 절삭랩핑하는 톱와이어에 있어서, 톱와이어는 토션을 나타내는 것을 특징으로 하는 경질의 취성가공품에서 다수의 웨이퍼를 동시절삭랩핑하는 톱와이어.
  3. 제 2항에 있어서,
    와이어길이 150~1500mm 를 통한 토션은 3600에 달하는 것을 특징으로 하는 경질의 취성가공품에서 다수의 웨이퍼를 동시절삭랩핑하는 톱와이어.
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