TW201130620A - Method for operating a wire saw device - Google Patents

Description

201130620 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明實施例是關於一線鋸裝置、一種用於操作此線 鋸裝置的方法、及一個別的電腦程式產品。詳言之，本 發明關於一線鋸裝置及其操作，用於切割或鋸切諸如石夕 或石英塊體之堅硬材料（例如用於切割石夕晶圓）、用於削 方器（squarer)、用於截斷器（cropper)等等。 【先前技4标】 線鑛裝置是用於自諸如矽的硬材料塊切割出塊體或磚 塊、薄切片（例如半導體晶圓）的裝置。在此等褒置中， 一拉線自一捲筒饋入並藉由線材導引筒同時導引及拉 伸。用於鋸切的線材通常會被提供有研磨材料。如在一 選擇中，可供應如漿料的研磨材料。此舉可在線材碰觸 到待切割材料之前快速地完成。因此，藉由線材將研磨 材料運送至切割材料的切割位置。在另一選擇中，可藉 由塗層將研磨材料塗覆至線材上。例如，可藉由塗層^ 金屬線上塗覆鑽石粒子，其中鑽石粒子可嵌入線材的塗 層中。因此，研磨材料穩固地與線材連接。 拉線是同時藉由線材導件來導引及拉伸。此等線材導 件通常以-合㈣脂層包覆並被刻劃出具有非常精確之 幾何形狀及尺寸的凹槽。線材纏繞在線材導件周圍而形 成一絲網或線網。在㈣_ ’以合理的速率來移動線 201130620 材^網產生—垂直於固持待鑛切塊之支撐樑或支撐件 的刖進方向的力。在鋸切期間’將待鋸切之塊移動通過 線網’其中此移動速率狀在給定時間内（例如在一小 時内）的切割速率及（或）可銀切的有效切割區域。 般而。為了降低切割厚度以減少材料的浪費，傾 «使用較;|的線材。也期望使用鑽石線材。此等較薄線 材及鑽石線材一般較容易損壞，且在高應變情況下線材 可能很容：破裂。再者’期望增加切割速率以改良線鋸 裝置的產量。將塊移動通過絲網的最大速率以及在給定 時間㈣最大有效切割區域是受限於數個因素，包括線 材速率、待鑛切材料硬度、擾動影響、期望精準度等。 當速率增加時’線材上的應變也會同時增加。因此，在 :高鑛切速率時’前述之避免線材損壞或斷裂的問題變 件更加關鍵。再者，由於鑽石線材的成本較高，為了延 長線材的壽命’傾向以提供線材Μ磨耗（_stant wear) 的方式來操作鋸切機器。

"Τ' J -些缺點，例如較低的斷裂阻力以及較高的每單 價格。當採用鑽石線材_，可採 ^ 裂的傾向不會導致因停機所造成的產量::來= 對線材供應提供更經濟操控的方式來考量較高的價格。 【發明内容】 201130620 鑑於上文，根據獨立項第1項提供一種操作一線鋸裝 置的方法，根據獨立項第14項提供一種電腦程式產品， 根據獨立項第15項提供一種線鋸裝置。進—步的優點、 特徵結構、態樣及細節可自附屬項、實施方式及圖式中 輕易瞭解。 根據一實施例，提供一種操作一線鋸裝置的方法。該 方法包含一線材使用循環，該線材使用循環包含以下步 驟：a)在一第一移動方向上將該線材加速至一第一移動 速率，以及移動該線材一段至少50公尺的一第一距離； b)停止該線材的移動；c)在與該第一移動方向相反的一 第二移動方向上將該線材加速至一第二移動速率，以及 移動該線材-第二距離’其中該第一距離及該第二距離 中之-者大於另-距離不超過2G% ; d)停止該線材的移 動。該方法進-步包含重複該完整的線材使用循環直到 符合該鋸切製程的目標。 根據又-實施例，提供一種可載入至一電腦之記憶體 中的電腦程式產品1電腦程式產品包括用於實行包括 -線材使賴環之方法的軟㈣碼料，職材使用循 環己3以下步驟.a)在—第__移動方向上將該線材加速 至一第一移動逮率’以及移動該線材-段至少50公尺的 第距離，b)V止該線材的移動；在與該第一移動 方向相反的-第二移動方向上將該線材加速至—第二移 動速率’以及移動該線材一第二距離，其中該第一距離 及該第二距離中之-者大於另-距離不超過20% ; d)停 201130620 止該線材的移動。該方法進一步包 γ* m ^ ^ # . 重複該完整的線材 使用循核直到符合該鋸切製程的目標。 :文實施例亦關於用於執行所述方法的設 於實=個=方法步驟的設備部件。這些方法步驟可 :由下列兀件執行··硬體部件、藉由適當軟體程式化的 本：明=上述S者的組合或以其他方式。再者，根據 本發明的實施例亦關於操作所述設備的方法。該方法包 括用於執行設備之每個㈣的方法步驟。 【實施方式】 現將以本發明之各種實施例的細節作為參考，其中一 或多個範例例示於圖式當中。在下文的圖式描述令，相 同的參考元件代表相同的部件…般而言，只會描述個 別實施例之間的差異。所提供的各個範例僅為解釋目的 而非意欲作為對本發明的限制。再者，例示或描述為實 施例之-部份的特徵結構可使用在其他實施例中或社人 其他實施例以發展出進一步實施例。本發明的實施方： 包括此等修改及變化。 進一步而言，在後文中，可瞭解到一控制單元作為_ 實質上電子式控制線鋸裝置（例如截斷器、削方器或晶 圓切割線鋸）之所有功能的裝置。通常，為了監視機器 操作及㈣製㈣減，_單^連接^應器。控 制單元亦連接至致動器及裝置以操縱移動線材的電子 201130620 達。控制單元亦包括用於與個別元件交互作用的裝置， 以接收指令並回報鋸切製程的狀態。在一些實施例令， β字控制單π連接至待直接或遠端藉由個別元件或自動 系統（例如電腦）控制的電腦網路。 根據本文所述實施例，操作線鑛裝置的方法可藉由下 列的構件執行：電腦程式、電腦軟體產品及互聯控制器， 其通常具有⑽、記憶體、㈣者介面、以及連通線鑛 裝置之對應構件的輸人及輸出裝置。這些部件可為以下 部件的-或多者··馬達、線材貞測單元、線材追縱 裝置等，其將在下文中進一步討論。 進一步而言，在下文中，一線材管理單元將被理解為 一操控線材以供應至線鋸裝置（例如截斷器、削方器、 或晶圓切割線鑛）之切割區域或工作區域的裝置…般 而言’線鑛包括在線材移動方向用於輸送及導引線材的 線材導件，同時線材管理單元提供線材張力的控制。再 者’藉由線材管理單元所提供的線材在切割區域中形成 一線網。m、線網將被視為藉Φ單—線材管理單元形 成的絲網。應瞭解，一線網可含有超過一個工作區域， 工作區域被界定為在其中實行鋸切製程的一區域。因 此，根據一些本文所述實施例，線網可具有多個藉由來 自不同線材管理單元之線材形成的區域。 就諸如截斷器、削方器、或線鋸的現代線鋸裝置而言， 期望在高速率下切割堅硬材料’例如半導體材料如 矽、石英等）。線材速率（其為線材分別移動穿過線鋸裝 201130620 置、線材管理置-、 70以及待鑛切之材料的速率）可為（例如） 10m/s或更高。— 叙而言，線材速率可在15至20m/s的 範圍内。然而，在蛀—达 牡将疋情況下較高的速率（25m/s或30m/s) 亦為期望的並可被實現。 為了在期望速率下解開線材，以每分鐘高達數千轉的 轉動速率旋轉捲筒°例如’可提供1GGG至2GGGrpm以解 開線材。 所述的實施例特別有益於具有塗層（例如鑽石塗層） 的線材。因此，在—些可結合本文所述之其他實施例的 實施例令，此等線材通常具有約300μιη至約400μιη的直 柽，例如310μηι至34〇μιη。就此等線材而言線材的扭 轉可此增加破壞線材或損壞塗層的風險，因此無扭轉操 作疋有利的。藉由使用鑽石線材，可增加2倍或甚至更 间的產量。與習知鋼線相較，日漸增加使用的鑽石線材 具有些優勢，例如可達較高鋸切速率。待鋸切材料相 對於移動中之線材的移動速率可代表材料饋送速率。在 本文所述之實施例的材料饋送速率可在2)1111/3至12μιη/8 的範圍中’通常5pm/s約至7gm/s。 本文在距離、方向及移動的描述中命名的術語「第一 / 第二」及「向前/向後」僅為辨別方向的目的而非意欲相 對於機器的某些部件或製程步驟的順序而限定於或限制 於特疋方向。熟習此技藝者應瞭解這些術語可取決於設 備的特定操作或個別的操作方法而互相交換。 第1圖圖不一線鋸裝置100的實施例。如在線材隔室 201130620 110中形成線網之線材10的圖案所見（所示的範例為一 削方器），欲將一物體鋸切成方形的塊體。在第丨圖中， 於鋸切期間，應想像待鋸切的物體在垂直投影面的方向 移動。如虛線所示，線鋸裝置的外殼被分割成不同的區 域。線網形成在線網隔室1 10中。再者，提供—外殼部 份111 ’其容納線鋸裝置i 〇〇的其他部件及設備。舉例來 說’可提供線材操控裝置隔室112及電氣櫃114。在外殼 部份111的進一步實施例中’可提供槽丨2〇及丨24以及 個別的幫浦121及125。再者，該裝置可包括用於控制 裝置的操作的電子控制單元（未示出）。 根據可結合本文其他實施例的一些實施例，第一槽12 〇 在（例如）使用鑽石線材操作的線鋸裝置中可用於未使 用的冷卻流體，或在使用需要額外研磨劑之線材操作的 線鋸裝置100中可用於（例如）未使用（新鮮）的漿料。 幫浦1 2 1朝向切割區域中的期望位置泵送冷卻流體（或 渡料’個別地）。此舉在第1圖中藉由導管122圖示。使 用後的冷卻流體（或漿料）可經由導管126回流並藉由 幫浦125泵送至第二槽124 ◊在此等使用冷卻流體或漿 料的例子中，部份使用後的消耗流體若再進入槽120中 可重新使用。因此’根據不同實施例，僅部份之可消耗 α體、全部之可消耗流體或沒有可消耗流體可再度使用 以及再進入槽12〇中。在一範例中，可在導管126中提 供一额外閥以選擇性地挑選泵送使用後之流體的槽。根 據又一範例’可在槽丨24及120之間提供流體連接以使 10 201130620 部份使用後流體再進入槽丨2〇中。根據上文已描述的不 同實施例’可消耗流體可為冷卻流體或漿料。一般而言， 若使用漿料’漿料亦在線材切割材料之位置執行冷卻的 功能。 在線材操控隔室112中，提供兩個操控區段分別用於 將線材10傳遞至切割區域以及自切割區域接收線材。根 據些可結合本文所述其他實施例的實施例，線材設置 在捲筒132上，捲筒132圍繞捲筒轴132a。在複數個滑 輪134上將線材導引至線網隔室11〇中。再者，滑輪134 及136在切割區域中導引線材1〇以形成線網。因此，需 要其他的滑輪（未示出）以自滑輪136將線材1〇導引至 另一滑輪136。為了防止不必要的複雜性，在第丨圖中 省略其他的滑輪。在切割之後’藉由另—滑輪134將線 材朝向線材操控隔室112導引，且線材在線材操控隔室 112中設置於圍繞捲筒軸13〇a之捲筒13〇上。捲筒 及130是藉由馬達（未示出）驅動，較佳為電子馬達。 根據可結合本文所述其他實施例之進一步實施例，線 材操控系統可適於雙向使用，使得其中—方向是從捲筒 132將線材饋送至捲筒13()，而另—方向則是從捲筒m 將線材饋送至捲筒132。因此’根據典型實施例，對應 至捲筒130 & 132的兩個單元包括相似的部件㈠列如滑 輪等）以在鑛切方向中具有對應的線材操控。若使用鑽 石線材，線鋸裝置的雙向使用可為特別有用的。 一般而言，以iom/s或更高的速率（通常在15至2〇m/s 201130620 的範圍内’或甚至高達25m/s或30m/s )將線材自線材操 控隔室導引至線材切割區域並往返。待切割材料定位= 支撐件i4〇上。支撐件140及藉由滑輪136所界定的線 網可相對於彼此移動，以實行材料的切割。根據—實施 例’滑輪136維持在固定位置，％支樓件14〇移動待切 割材料通過線網，同時線材為約1〇m/s或更高的速率。 為了更容易瞭解，在第1圖中之支撐# 14〇的移動將垂 直於圖式的平面。根據另—實施例，滑輪136以及線材 10所產生的線網是相對於支撐件14〇移動以使線材切穿 材料。根據又一實施例，支撐件140及線網皆相對於彼 此移動。 如第1圖中的虛線所示，電氣櫃114可用於控制不同 部件的操作。例如，可控制支撐件140的移動、幫浦121 及125的操作、捲筒130及132的轉動。再者，額外地 或選擇上而言，可量_ 12〇 & 124的填充高度且可將 個別訊號饋送至控制單元。根據又—實施例，其他控制 訊號及監視訊號可饋送至電氣櫃114或來自電氣櫃 114 —例u如，來自驅動捲筒之馬達的訊號、來自線材拉伸 器的訊號、至線材拉伸器的訊號、用於饋送諸如漿料或 ，卻流體之可消耗流體的壓力訊號、或線材斷裂積測訊 號可饋送至電氣櫃114或來自電氣櫃114。儘管在第^ 圖中不出一電氣櫃114整合至線鋸裝置中，熟習此 技藝者可輕易地明白電氣櫃或控制單元通常可設置在線 鑛裝置中的不同位置’例如線材農置的外部，且因而可 12 201130620 自控制單TL提供對應的控制訊號或將對應的控制訊號提 供至控制單元。 第2圖根據一些可結合本文所述其他實施例之實施例 ，不線材管理單元的透視圖。第2圖的實施例包括一捲 筒312 (安裝在捲筒軸桿31〇上）以及滑輪及 340,上述構件經配置以導引線材，特別是利用一線材執 、系統來導引線材。線材轨跡系統的範例描述於年 2月17日申請之歐洲專利申請案第〇9i53〇5i 9號中，篇 名為 Wire saw device and method for 〇perati〇n same “， 其一併引用於此而不與本文之揭示相悖。此外，可看到 a 16凹槽316设置在主要框架部份中。凹槽316 左調整尺寸並經安置以至少部份地容納第一滑輪32〇。 此凹槽容許第一滑輪32〇及捲筒312較靠近主要框架部 份安置，同時仍允許第一滑輪320的移動執跡能覆蓋捲 之大。卩分或全部的線材承載區域。再者，滑輪承 載單7L 324是設置為一可縮回或套筒式的條桿。可縮回 或套筒式的條桿是沿著平行捲筒軸的條桿軸縱向移動。 條衿為可縱向移動地安裝至主要框架部份的牆壁部份， 例如凹槽316的牆壁部份。 再者，在第2圖的實施例中，主要框架部份包括一安 :牛314’其中第一滑輪330及第三滑輪340安裝於 該：裝構件314上。安裝構件314為主要框架部份的一 。刀且剛性連接至線錄裝置的底座。如第2圖中所示， 第組滑輪的第一滑輪320及第二滑輪32〇b可旋轉地安 13 201130620 裝至第一滑輪承載單元324及第二承載單元324b，以圍 繞第一組滑輪之第一軸及第二軸旋轉，第一滑輪承載單 元及第二滑輪承载單元是沿著第二滑輪移動軌道縱向地 移動。 鑑於上文，根據另一可結合本文任何其他實施例的實 施例，在捲筒側（其中線材纏繞在捲筒上）處的執道運 動疋使用個別滑輪承载單元來控制，使得線材以矩形圖 案纏繞在捲筒上。此舉允許線材與控制繞線間距的滑輪 具有改良的對準，並從而減少振動、線材的加速及線材 的斷裂。 再者，不出第四滑輪350。第四滑輪35〇自第三滑輪 接收線材並藉由第四重定向角度而重新定向線材。第四 滑輪350可旋轉地安裝在框架上以圍繞第四滑輪軸旋 轉。因此，第四重定向角度約為9〇度。在其他實施例中， 第四重定向角度可為60度至12〇度。第四滑輪軸實質上 平行捲筒軸。再者，第四滑輪軸實質上垂直第一滑輪軸、 第二滑輪軸、以及第三滑輪軸。在其他實施例中，第四 滑輪轴可實質平行此等軸的至少一個。 在第2圖所示的實施例更包括一用於控制線材張力的 線材拉伸器。線材拉伸器包括一第五滑輪36〇及一第六 滑輪370,其中第五滑輪36〇可旋轉地安裝在框架上以 圍繞第五滑輪軸362旋轉，第六滑輪37〇可旋轉地安裝 在可動元件374上以圍繞第六滑輪軸372旋轉。可動元 件374可移動地安裝在主要框架部份上。可動元件 201130620 的移動可藉由馬達控制，戋者可 列及者了預偏壓可動元件37 如’藉由彈簧）以控制線材張力。 根據繪示於第3圖的-實施例’在鑛切製程期間，線 材在第-（或向前）方向上被加速至一第一移動速率， 以及隨後移動-段預定的時間或預定的距離，或實質上 通過供應捲筒的整個長度。在下一個步驟中，停止線材 的移動’ α及將線材在相反（亦即，第二或向後）方向 上加速至-第二移動速率，在—些實施例中第二移動速 率相⑽第-移動速率。在此方向移動—段時間及距離 (其實質相同或相似於向前移動的長度）之後，線材再 度停止。隨後，從頭（亦即，從向前之方向加速的步驟） 重複此製程。在該等停止步驟與方向的變換之間，線材 在方向上運行一段預定時間以及一特定距離或長度， 其可能為50公尺或更長，例如〇 〇5至2〇公里。 當線材或線網通過待鋸切之物體的整個截面以及該物 體被分離成多個片段或薄片從物體完整地被鋸切下時， 本文實施例中視為符合鋸切製程的目標。根據此實施 例，隨後持續上述的製程直到線材已經達到第二移動方 向的端點。以此方式，可確保下一個鋸切製程使用在先 前鑛切製程中已使用於或至少部份使用於線鋸的區段來 起始’且可使用該線材至接近其達到最大可用壽命的時 間。當以習知方式完成目標時，線材將在向前移動的端 點停止，具有新鋸切物體的下一個鋸切製程將採用線材 的未使用部份開始進行鋸切。隨後，一直到該線材其達 15 201130620 到最大可用壽命，才^装 材區段。 才不接著使用在先前製程中使用的線 同時，當線材停止以及隨後在相反方向加速時，介於 該等捲筒間之線材的通路在此刻經受一增加的應力。在 線雜裝置的操作期間，線材可能在各個方向運行數百次 或甚至數千次’其代表線材亦停止及加速數百次或甚至 數千次。傳統上’由於線材每次在向前移動及向後移動 期間於各個方向上所覆蓋的距離是相同的，每次線材s 在^的位置處執行反轉製程。此舉可能造成特定通: 經受特疋應力的事實’且因此發展提前損壞的傾向。 為了避免這樣的情況，在一實施例中，在向前移動及 向後移動期間可選擇不同的覆蓋距離。如在—範例中， 第一或向前距離為大於第二或向後距離0.5公尺至3〇公 尺。更佳地，第一距離大於第二距離2公尺至ι〇公尺二 若以相對值表示’第一距離可大於另一方向之距離〇 〇5 %至5%。若以絕對值表示’此等距離中的-者（如第一 距離)的長度可為(M公里至2〇公里，較佳為〇 5公里至 1 0公里。 如-非限制性範例’線材在其移動期間所覆蓋的向前 距離為1000公尺或i公里。在停止並反轉此方向之後， 線材於再度停止之前在第二方向上回頭㈣994公尺。 因此’在此範例中，此停止位置與先前位置差了 6公尺。 隨後線材再度於第一方向上移動1000公尺、停止並向後 移動994公尺。此時’停止位置仍在先前之停止位置前 16 201130620 方6公尺’加上先前總和為12公尺。以此方式，可確保 線材不會在其長度之特定位置或通路上數次經受增強的 應力，但停止及加速應力分配在線材的連續不同部件 上。在此實例中’藉由在各個向前及向後的循環，在移 動之端點的停止及反轉位置於各個循環之十增加前移6 公尺。因此’當線材已向前及向後運行數百次時，在鋸 切中使用之-公里長的片段相對於製程—開始時所使用 的片#又重新疋位了 6〇Q公尺。顯而易見可知，線材的整 體長度必須足夠長時供該㈣4段之㈣重新定位及 偏移能有足夠的額外具# ^ ㈤鋇外長度。在本文所述實施例中，線材 的整體長度可能為1公里至3〇公里，較佳為5公里至 20公里。 傳統上’鑛切製程由於失敗、故障或手動互動(― interaCtK>n)而中斷或暫時停止之後，線材在機器控制單 元或軟體中預定的特定方向上再度啟動。停機可歸因於 個別疋件與控制單元的交互作用’或可在裝置故障或苴 他情況時自動地藉由控制單元觸發。 、 若此舉發生在上述的實施例中，會有一些非期望的後 果。在一範例中’機器向後移動，而線材在停止及反轉 方向之後剛移動2G公尺。機器由於非計劃的事件停止， 並在之後（例如）在預定的| 預疋的向别移動中再度啟動維修。 在此例子中’由於機器現將實行-完整的向前循環（例 :公尺的覆蓋距離)直到下一個反轉，而非如上述 增加停止位置的問隰，杰义丄 ^先則向前移動之整體線材長度中 17 201130620 的20公尺將未被充分利用。由於傳統鋼線的成本較低， 這並不會造成太大的問題，然而當使用較昂貴的鑽石線 材時便不㈣浪費，為了提供最佳化的壽命，期望以平 均的磨耗來使用整體線材長度的每個片段。 根據第4圖中所示的實施例，此舉可藉由在停止之後 線材在停止之前㈣動的同一方向上再度啟動而達成。 在此圖中，在步驟a)及步驟b)之間繪示非計劃的停機。 此為-非限制性範例；當録步驟e)與步驟d)之間也可 能發生停機。因此，在第二方向中將實行持續的移動。 备使用鑽石線材時，由於其較容易斷裂，應注意不要 在線材上施加過多的力以防止線材斷裂。在上述的鋸切 製程中，其中線材被加速和移動一段時間及距離、停止 下來、以及在相反的方向上被加速和移動，可能會發生 問題而導致線材有較高斷裂的傾向。在線材的頻繁停止 中’鑛切製程短暫地被中斷。又在傳統上，支撐待錯切 的物體（例如石夕鑄塊）的支標件以相對低錄定的速率 移動，速率為2μηι/8至12pm/s，通常約5μιη/3至7μιη/δ。 在線材的停滞期間，在將線材朝向其他方向加速之前， 此移動可慣性地持續。由於鋸切製程停止，但物體持續 移動，線材可能有斷裂的傾向。特別是當鑽石線材塗布 有小鑽石粒子時，其中在某些情況下，鑽石粒子可能會 停止或卡住待鋸切的物體。這種情況特別可能發生在線 材停止但待鋸切物體持續移動的例子中。 根據第5圖所繪示的實施例，在線材於相反方向上被 201130620 加速之前，i撐待鑛切之物體的支樓件與線材在實質上 相同的時間停止。根據又一可結合本文其他實施例的實 施例’在線材停止移動之前’可短暫地停止支禮件。因 此’可克服鑽石線材可能卡住物體的問題，以及消除潛 在破壞線材的來源。因此，加速度分布與減速度分布界 定為線材相對於支撐件之速率的時序變化，亦即以m/s2 量測物理加速度。其中，若兩個移動之加速度之第一偏 差的圖形表現具有相同的形狀，則兩個加速度分布在此 態樣中被視為相同的。在—實施例中，在停止製㈣間， 支撐件的減速度分布實質上相同於線材的減速度分布， 且選擇性上支撑件的加速度分布也實f上相同於線材的 加速度分布。 在一實施例中，控制單元停止支撐待鋸切物體之支撐 件的移動，使#支揮件在線材冑滞之前處於停滞狀態， 例如，支撐件在線材處於停滞之前處於停滯狀態〇 〇5至 5秒。在線材停止及反轉製程，此舉相對於線材的 可此斷裂提供最大化的安全限制。當線材由於非計劃性 事件（例如警鈴等）停止時，也可應用此方法。 一般而言，為了移動線材（亦即，如前述加速線材、 移動線材以及停止線材）而在線鋸裝置中使用複數個馬 達《至少一個馬達用於驅動線材的供應捲筒，以及一馬 達用於驅動接取捲筒。可採用更多的馬達以更精確地執 行線材操控製程。一般而言，根據本文所述實施例，使 用馬達來旋轉線材導件（例如四個線材導件），及從而在 19 201130620 刖 絲網區域中移動線材。傳統上，其中-個馬達配置為。 導馬達，也就是說，在線材的加速_，此馬達啟動： 引’以及其他馬達取決於第—馬達的扭力而啟動拉弓卜 但此舉可能導致由第-馬達驅動之部份線材的張力辦 加，當使用錯石線材時其可能導致線材斷裂的傾向增 加。在-實施例中’藉由操縱該等馬達之扭力的方法來 解決此問冑，使得各個馬達從啟動加速時在線材上施 力。較佳地’馬達在線材各個部份所施加的力是實質上 相同的。選擇性而言’在加速期間一馬達的扭力可大於 其他馬達的扭力，且因此此馬達在線材上所施加的力也 較大。 根據又一可結合本文所述之其他實施例的實施例，為 了使用較長的向後及向前距離（亦即，如本文所述之第 一距離及第二距離)，該等方法及對應的電腦程式允許額 外的或替代性實施方式而使整個捲筒長度在向後及向前 模式中可實質上被利用。 對於一些可結合本文所述之其他實施例的實施例而 °線鋸裝置及（或）用於線鋸裝置的滑輪可適用於鑽 石線材，並可使用鑽石線材實施多個操作方法。此可（例 如）藉由使用適當的溝槽間距、不同深度的溝槽及（或） 不同形狀的溝槽來調適溝槽結構而完成。藉由使用鑽石 線材’通常可增加切割速率’例如增加兩倍的切割速率， 可降低線鋸裝置的能量消耗，以及進一步在另一實施例 中，可顯著降低將矽鑄塊切割成方形及將矽切割成晶圓 20 201130620 的成本。 在後文中，將總結本文 、★ 述貫施例的一些一般態樣。 34 一 一般態樣中的各者纟4 j尨合本文所述實施例之任何其 他的一般態樣，以產生又一實施例。 、 根據一實施例，提供—插婭 種刼作一線鋸裝置的方法。該 方法包括以下步驟：—線材 何便用循裱，其包括下列順序 的步驟：a)在一第_孩叔+丄， 移動方向上將線材加速至一第一移 動速率’以及移動該線材一至少2〇公尺或至少5〇公尺 的第-距離，b)停止該線材的移動’。)在與該第一移動 方向相反的一第二移動方向上將該線材加速至一第二移 動速率，以及移動該線材-第二距離，其中該第一距離 及該第二距離中之-者大於另-距離不超過20%，d)停 止該線材的移動。該方法進一步包含以下步驟：重複該 70整的線材使用循環直到符合該鋸切製程的目標。在此 處，一距離大於另一距離的實例排除兩個距離相等的情 況。根據可結合本文所述之其他實施例的實施例，一距 離大於另一距離至少10公分、或至少50公分、或甚至 至少5公尺。 根據一可用於操作一線鋸裝置之方法的選擇性態樣， 第一距離及第二距離中之一者可大於另一者〇 5至3〇公 尺’更典型大於另一距離2至10公尺。因此，如一替代 性或選擇性態樣，第一距離及第二距離中之一者可大於 另一距離0.05%至5%，以及該第一距離通常為〇 〇5至 2〇公里’更典型為〇 5至1〇公里。 21 ：) 201130620 因此，如一替代性或選擇性態樣，在線材已經於鋸切 製程期間由於非計劃性事件停止之後，線材可在導致停 止的事件之前所移動的同方向上再度啟動，以及該事件 可選自以下所構成的群組：手動互動、藉由裝置之控制 單元觸發的停止、以及自遠端位置觸發的停止。 因此，如替代性或選擇性而言，a)步驟可進一步包括 將一支撐待鋸切之物體的支撐件加速至一預定速率，以 及b)步驟可進-步包含停止該支撑件的移動，以及〇步 驟可進-步包含㈣加速件加速至_預定速率，以及d) 步驟可進-步包含停止該支撑件的移動，以及停止該支 樓件的移動可與停止該線材的移動實f上同步，且支撐 件的停止分布(stopping profile)可實質上相同於線材： 停止分布。如替代性或選擇性而言，該支撐件可在線材 停滯之前停止及（或）該支擇件可在該線材停滞之前便 處於停滯狀態0.0 1秒至5秒。 根據又-可結合本文所述其他實施例的進一步選擇性 態樣，可使用複數個馬達以移動該線材，該等馬達可在 該線材加速期間個㈣力在該線材上，其中料馬 扭力在加速期間可實質上相同，或選擇性而言，一馬達 的扭力在加速期間可高於其他馬達的扭力。 根據又-實施例，提供一種可載入至一電 :的電腦程式產品。該電腦程式產品包括多個用於實： 包括一線材使用循環之方法 包括下列順序、)在一第—㈣：體編碼Μ ’該方法 第移動方向上將該線材加速至 22 201130620 一第一移動速率，以及移動該線材至少5〇公尺 距離’ b)停止該線材的移動，c)在盥 尺的第 反的-第二移動方向上將該線材加：至第:;多動方向相 4王 第二移動速 率’以及移動該線材一第二距離，1 π - ^ 茲第一距離及該 第^一距離中之一者大於另一距離； 力距離不超過2〇%，d)停止該 線材的移動。該方法進-步包含以下步驟：重複該完整 的線材使用循環直到符合該鋸切製程的目標。根據又一 替代性或額外的實施方式，該等步驟 少邵J在一自動系統中 執行。 雖然前述是針對本發明的實施例，但可在不悖離本發 明之基本範及如隨後所界定巾請專利範圍之料的情 況下發展出其他及進一步實施例。 【圖式簡單說明】 藉由參照上述實施例與發明内容之說明，可詳細了解 本發明之前述特徵，簡要總結上述，本發明實施例的特 別描述可參照範例實施例。伴隨圖式係關於本發明實施 例並描述如下： 第1圖為根據一實施例之線鋸裝置的透視圖》 第2圖為根據另一實施例之線材處理單元的透視圖。 第3圖為根據一實施例之用於操作線鋸裝置之方法的 不意圖。 第4圖為根據又一實施例之用於操作線鋸裝置之方法 的示意圖。 23 201130620 第5圖為根據另一實施例之用於操作線鋸裝置之方法 的示意圖。 【主要元件符號說明】 10線材 100線鋸裝置 110線材隔室 111外殼部份 112線材操控裝置隔室 114電氣櫃 120 、 124 槽 121 、 125 幫浦 122、126 導管 130、132 捲筒 130a、132a捲筒軸 134、136 滑輪 140支撐件 3 1 0捲筒軸桿 312捲筒 314安裝構件 316凹槽 320、320b、330b、330、340、340b、3 50、350b、3 60、 360b、370、370b 滑輪 ' 24 201130620 324、324b承載單元 362、372滑輪軸 374、374b可動元件

Claims (1)

1. 201130620 七、申睛專利範圍： 1. 一種操作一線鋸裝置的方法，該方法包含： 一線材使用循環，該線材使用循環包含以下順序： a) 在一第一移動方向上將該線材加速至一第—移動 速率，以及移動該線材至少50公尺的一第一距離； b) 停止該線材的移動； ’ 〇在與該第m向相反的n動方向上將 該線材加速至一第二移動速率，以及移動該線材— 第二距離，其中該第一距離及該第二距 丄 1 < —者 大於另一距離不超過20% ; d)停止該線材的移動； 符合該鋸切製程的目標。 該方法進一步包含重複該完整的線材使用循環直到 2.如申請專利範圍第1 項所述之方法，其中該第—距離

   之一者大於 另一距離0.05%至 一距離選自以下所 以及該第 力一此離υ·υ)为至5% ;或其中該第一 構成之群組：該第一距離為〇〇5至2〇

   26 201130620 3·如申請專利範圍第丨項所述之方法， 與該第二距離中之-者選自以椹：其中該第-距離 距離及該第二距離中之一者 、之群組：該第一 八々、乃一卵雜 尺、該第一距離及該第二距離中之一 *至30公 至10公；e、β & 者大於另一距離2 及該第—距離及該第二距離中之—者大於 另-距離0.05%至5% ;且其 —之-者大於 構成之群組：該第-距離為0.05至2〇距離選自以下所 -距離為0.5至10公里。 20么里’以及該第 4·如申請專利範圍第i項所述之方法，其中 :於該鑛切製程期間由於一非計劃性事件停止之後該 線材在導致該停止的事件之前所移動的該时向上再度 啟動。 5.如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該事件是選 自以下所構成的群組··手動互動⑽㈣inte__、藉 由該裝置之控制單元觸發的停止、以及自—遠端位㈣ 發的停止。 6.如申請專利範圍第…項之任一項的方法， 其中步驟更包含將-支標該待鑛切之物體的支擇件加 速至一預定速率；以及 其令b)步驟更包含停止該A料的移動；以及 其中c)步驟更包含將該加逮件加速至一預定速率·以及 27 201130620 其中d)步驟更包含停止該支撐件的移動。 7.如申請專利範圍帛6項戶斤述之方法，纟中停止該支樓 件之移動是根據選自以下所構成之群組的特性之二來執 行：停止該支撐件的移動是與停止該線材的移動實質上 时執行；以及該支撐件的停止分布(叫一 pr〇fUe) 是實質上相同於該線材的停止分布。 8·如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該支樓件在 該線材處於停滞狀態之前停止。 9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該支撑件在 該線材處於停滯狀態之前處於停滯狀態〇 〇ι秒至5秒。 10. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中使用複數 個馬達以移動該線材’以及其中該等馬達在該線材的加 速期間各自在該線材上施力。 11. 如申4專利範圍第丨〇項所述之方法，其中該等馬達 的扭力在加速期間實質上相同。 12. 如申印專利範圍第1〇項所述之方法，其中在加速期 間，一馬達的扭力大於其他馬達的扭力。 28 201130620 13. 如申請專利範圍第1至5項之任一項的方法，其中 該線材為鑽石線材。 14. 一種可載入至一電腦之記憶體的電腦程式產品，包 含：軟體編碼部份，當該產品在一電腦上運行時，該等 軟體編碼部份用於實行申請專利範圍第丨至5項之任一 項的步驟。 15. —種線鋸裝置，包含： 一線材； 一線材接收部份，用於接收待藉由該線鑛裝置鑛切之 一線材驅動設備，用於在鋸切期間驅 一線鋸控制器，具有一

   動該線材；以及 該控制器記憶 1 4項的電腦 29