TW201725103A - 晶棒的切斷方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種晶棒的切斷方法，係將鋼線予以螺旋狀捲繞於複數個凹溝的滾筒間而形成鋼線列，且重複地使鋼線以預定的長度自供給捲線盤送出並以較預定的長度為短的長度捲取於供給捲線盤，且於鋼線往復運行的同時，藉由分別配置於供給捲線盤側與回收捲線盤側的鋼線張力賦予機構賦予張力於鋼線，並同時藉由將晶棒壓抵於鋼線列，而將晶棒切斷為晶圓狀，其中，被捲繞於供給捲線盤之未送出的鋼線的捲繞張力設為A，以及於供給捲線盤捲取鋼線時的鋼線捲取張力係設為B，經控制使A除以B再乘以100的值成為60以上，而將晶棒切斷為晶圓狀。

Description

晶棒的切斷方法
本發明係關於一種晶棒的切斷方法。
在習知作為自矽晶棒或化合物半導體晶棒等切出晶圓的方式中，線鋸係為人所知曉。如專利文獻1中所揭示的，於線鋸中，藉由將晶棒切斷用的鋼線大量捲繞於複數個凹溝的滾筒的周圍而形成鋼線列，藉由於軸方向高速驅動鋼線，且適當供給漿液的同時，對鋼線列送切入晶棒，而使晶棒在各鋼線位置同時被切斷者。
在此，於第3圖中顯示一般線鋸的一例的概要。如第3圖所示，此線鋸101主要由用以切斷晶棒W的鋼線102、捲繞有鋼線102之複數個凹溝的滾筒103、調整鋼線102張力的機構104、朝下方送出要被切斷的晶棒W之機構105、以及於切斷時供給漿液的機構106所構成。
鋼線102從一側的捲線盤107送出，經由包含拉線器（traverser）108、張力滾輪109、以及張力調整機構104的張力賦予機構112而捲繞於凹溝的滾筒103約300~500次之後，經過另一側的包含張力調整機構104´、張力滾輪109´、拉線器108´的張力賦予機構112´而被捲繞在捲線盤107´上。
另外，凹溝的滾筒103係於鋼鐵製圓筒的周圍壓入聚胺脂樹脂，並於其表面以實質一定的節距切出凹溝的滾筒，捲繞的鋼線102設成能藉由凹溝的滾筒驅動馬達110以預定的週期往復方向地驅動。
另外，捲線盤107、107´藉由捲線盤驅動馬達111、111´而旋轉驅動，並藉由分別控制凹溝的滾筒驅動馬達110與捲線盤驅動馬達111、111´的速度，也能調整施加於鋼線102的張力。
再者，張力調整機構104、104´例如專利文獻2所揭示的，係具有更為精密地調整施加於鋼線2的張力的作用。
使用如此的線鋸101，使用張力賦予機構104賦予鋼線102適當的張力，並藉由驅動用馬達110使鋼線102往復方向地驅行而同時將晶棒切片。
另外，如專利文獻3所揭示的，使用上述之類的線鋸101的狀況下，於藉由驅動用馬達110而動作的鋼線102的運行速度增加時，會提高切斷能力。亦即，由於能高效率地進行晶棒的切斷，因此能提升晶圓的生產率。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開平9-262826號公報 ［專利文獻2］日本特開平9-94775號公報 ［專利文獻3］日本特開2000-117726號公報 ［專利文獻4］日本特開2013-27958號公報
然而，一旦使鋼線的運行速度增加，則有必要使凹溝的滾筒103以及捲線盤107等高速旋轉，而使鋼線的張力變動增大。因此鋼線的斷線會變得容易發生。
當發生鋼線的斷線時，不但會使自晶棒所切出的晶圓的表面產生段差，也會使晶圓的表面的奈米形貌(Nanotopography)惡化，所以會有產品不良的問題。因此，降低鋼線的斷線的發生率係為重要的課題。
相對於此，例如於專利文獻4中揭示有進一步於凹溝的滾筒與捲線盤之間配設緩衝捲線盤等的機構，而降低鋼線的張力變動的技術。然而，此方法中，裝置變得大型化，另外，也無法獲得足夠的抑制斷線的效果。
鑑於上述的問題，本發明的目的為提供一種藉由線鋸的晶棒的切斷方法，能抑制鋼線的斷線的發生。
為達成上述的目的，本發明提供一種晶棒的切斷方法，係將自一供給捲線盤所供給出且由一回收捲線盤所回收的一鋼線予以螺旋狀捲繞於複數個凹溝的滾筒間而形成一鋼線列，且重複地使該鋼線以預定的長度自該供給捲線盤送出並以較該預定的長度為短的長度捲取於該供給捲線盤，且於該鋼線往復運行的同時，藉由分別配置於該供給捲線盤側與該回收捲線盤側的鋼線張力賦予機構賦予張力於該鋼線，並同時藉由將晶棒壓抵於該鋼線列，而將該晶棒切斷為晶圓狀，其中，被捲繞於該供給捲線盤之未送出的鋼線的捲繞張力係設為A，以及於該供給捲線盤捲取該鋼線時的鋼線捲取張力係設為B，經控制使A除以B再乘以100的值成為60以上，而將該晶棒切斷為晶圓狀。
通過此種晶棒的切斷方法，無須大型裝置，即能抑制於切斷中的鋼線的斷線的發生。
此時，能使該鋼線的最大運行速度為900m/min以上。
藉由本發明的晶棒的切斷方法，即使鋼線的最大運行速度為900m/min以上的狀況，亦能將鋼線的斷線的發生率抑制縮小。亦即，藉由本發明的晶棒的切斷方法，即使是在為了提升切斷效率而加大鋼線的運行速度的狀況下，也難以發生鋼線的斷線。
通過本發明的晶棒的切斷方法，無須大型裝置，即能抑制於切斷中的鋼線的斷線的發生。
以下，說明關於本發明的實施例，但本發明並非被限定於此實施例。
如上所述，習知的方法中，隨著鋼線的運行速度的高速化，鋼線的斷線變得容易發生。另外，由於習知技術中的鋼線的斷線的抑制方法，會容易使裝置變得大型化的緣故，並無法得到足夠的斷線的抑制效果。
因此，本發明人們對於所應解決的此種問題而對鋼線斷線的發生原因進行了調查。其結果，得知特別是在自供給捲線盤送出未使用鋼線（捲繞於供給捲線盤尚未送出的鋼線）的時間點有大的張力變動，而此張力變動引起鋼線的斷線。
捲繞於供給捲線盤之尚未送出的鋼線的捲繞張力，通常相對於切斷時的鋼線的張力係呈較低的值（例如三分之一以下）。於鋼線的往復運行中，供給捲線盤變成鋼線捲取側的狀況下，通常會變成以切斷張力來捲取鋼線。因此，發現了在供給捲線盤自鋼線捲取側變成送出側的狀況下而送出未使用的鋼線的瞬間，會產生大的張力變動。而且，發現了隨著鋼線運行速度的增加，張力調整機構104（參考第3圖）變得無法控制此張力變動，而致使會發生斷線。本發明人們基於此發現而完成了本發明的晶棒的切斷方法。
首先，說明在本發明的晶棒的切斷方法中能使用的線鋸的一例。
如第1圖所示，線鋸1主要由：用於切斷晶棒W的鋼線2、鋼線2所螺旋狀捲繞的複數個凹溝的滾筒3、由捲繞於凹溝的滾筒3的鋼線2所組成的鋼線列13、賦予鋼線2張力的張力賦予機構12、12´、朝下方送出要被切斷的晶棒W之進給機構5以及於切斷時供給漿液的漿液供給機構6所構成。
鋼線2自供給捲線盤7送出，經由包含拉線器8、滑輪9、以及張力調整機構4的張力賦予機構12而捲繞於凹溝的滾筒3約300~500次之後，經由另一側的包含張力調整機構4´、滑輪9´、拉線器8´的張力賦予機構12´而被回收至回收捲線盤7´上。
另外，凹溝的滾筒3係於鋼鐵製圓筒的周圍壓入聚胺脂樹脂，並於其表面以實質一定的節距切出凹溝的滾筒，捲繞的鋼線2設成能藉由凹溝的滾筒驅動馬達10以預定的週期往復方向地驅動。
另外，供給捲線盤7與回收捲線盤7´藉由捲線盤驅動馬達11、11´而旋轉驅動，並藉由分別控制凹溝的滾筒驅動馬達10與捲線盤驅動馬達11、11´的速度，也能調整施加於鋼線2的張力。
接下來，說明使用此線鋸1的狀況之本發明的晶棒的切斷方法。
首先，將自供給捲線盤7所供給出且由回收捲線盤7´所回收的鋼線2予以螺旋狀捲繞於複數個凹溝的滾筒3間而形成鋼線列13。接下來，重複地將鋼線2以預定的長度自供給捲線盤7送出並以較預定的長度為短的長度捲取於供給捲線盤7，使鋼線2往復運行。此時，藉由分別配置於供給捲線盤側7與回收捲線盤側7´的張力賦予機構12、12´賦予張力於鋼線2。接下來，使鋼線2往復運行，且藉由賦予張力於鋼線2並同時藉由將晶棒W壓抵於鋼線列13，而將晶棒W切斷為晶圓狀。此時，能自漿液供給機構6供給漿液並同時將晶棒W切斷。
在此，本發明的晶棒的切斷方法，係將被捲繞於供給捲線盤7之未送出的鋼線的捲繞張力設為A，以及於供給捲線盤7捲取鋼線時的鋼線捲取張力設為B，經控制使A除以B再乘以100的值成為60以上，而將晶棒W切斷為晶圓狀。
如此一來，於鋼線2的往復運行中，可在供給捲線盤7變成鋼線2的送出側的狀況的鋼線2被送出的瞬間使張力變動縮小。因此，藉由本發明的晶棒的切斷方法，由於能將此張力變動抑制縮小的緣故，所以能抑制鋼線的斷線的發生。並且也不需要使裝置變得大型化。另外，較佳地，使A除以B再乘以100的上限值成為90。
另外此時，本發明的晶棒的切斷方法中，能使鋼線2的最大運行速度為900m/min以上。藉由將鋼線的最大運行速度的設定這樣的大，能提升晶棒的切斷效率。另外，藉由本發明的晶棒的切斷方法，即便是這樣使鋼線高速運行的狀況下，也不容易引起鋼線的斷線。再者，從切斷效率的面而言運行速度雖然是越快越好，但作為最大運行速度的上限，例如是在使用漿液（游離磨粒）的切斷則1500m/min已非常足夠。 〔實施例〕
以下，顯示本發明的實施例及比較例而更為具體的說明本發明，但本發明並未被限定於此些實施例。
（實施例） 使用如第1圖所顯示的線鋸1，藉由本發明的晶棒的切斷方法，而進行了直徑300mm的矽晶棒的切斷。亦即，所實施的矽晶棒的切斷係為被捲繞於供給捲線盤之未送出的鋼線的捲繞張力A以及於供給捲線盤捲取鋼線時的鋼線捲取張力B滿足使A除以B再乘以100大於等於60的條件。
另外，矽晶棒的切斷，係以下述表1的範圍而改變A的值或鋼線的最大運行速度的切斷條件並實施了複數次的切斷。另外，係將供給捲線盤捲取鋼線時的鋼線捲取張力B固定於23（N）。再者，晶棒的切斷時的第1圖的凹溝的滾筒3處的鋼線張力係與B為相同的值。
於表1統一顯示實施例中的切斷條件。
【表1】
（比較例） 除了使A除以B再乘以100小於60而變更A的值以外，進行了與實施例相同的矽晶棒的切斷。進行複數次的矽晶棒的切斷，並以下述的表2的範圍改變各次的A的值或是鋼線的最大運行速度來實施切斷。
於表2統一顯示比較例中的切斷條件。
【表2】
於表3以及第2圖顯示上述的實施例以及比較例的晶棒的切斷中鋼線的斷線的發生率（斷線率）統整至各個A除以B再乘以100的值以及鋼線的最大運行速度的統整結果。
【表3】
從表3以及第2圖可得知，能確認到藉由如實施例般將A除以B再乘以100的值控制在60以上，則不論鋼線的運行速度是怎麼樣的速度，都可以將斷線率壓在0%或是極低的值。尤其是在鋼線的最大運行速度成為900m/min以上的高速的狀況下，在比較例中，其鋼線的最大運行速度越是高速就會以越高的發生率產生斷線。然而，在本發明的實施例中，能確認到即使是在如此高速的狀況下，也幾乎不會引起鋼線的斷線，與比較例相比，斷線率已被壓低在非常低的情形。在如此鋼線的最大運行速度是在高速的狀況下，本發明係為特別有效的情形已獲得確認。
此外，本發明並未被限定於上述實施例，上述實施例為例示，凡具有與本發明的申請專利範圍所記載的技術思想實質上相同的構成，能得到同樣的作用效果者，皆被包含在本發明的技術範圍內。
1、101‧‧‧線鋸
2、102‧‧‧鋼線
3、103‧‧‧凹溝的滾筒
4、4´、104‧‧‧張力調整機構
5、105‧‧‧進給機構
6、106‧‧‧漿液供給機構
7‧‧‧供給捲線盤
7´‧‧‧回收捲線盤
8、8´、108、108´‧‧‧拉線器
9、9´‧‧‧滑輪
10、110‧‧‧凹溝的滾筒驅動馬達
11、11´、111、111´‧‧‧捲線盤驅動馬達
12、12´、112、112´‧‧‧張力賦予機構
13‧‧‧鋼線列
107、107´‧‧‧捲線盤
109、109´‧‧‧張力滾輪
W‧‧‧晶棒
［第1圖］係顯示能使用於本發明的晶棒的切斷方法的線鋸的一例的概略圖。 ［第2圖］係為統整實施例、比較例中鋼線的斷線的發生率的圖表。 ［第3圖］係顯示一般的線鋸的一例的概略圖。
1‧‧‧線鋸
2‧‧‧鋼線
3‧‧‧凹溝的滾筒
4、4'‧‧‧張力調整機構
5‧‧‧進給機構
6‧‧‧漿液供給機構
7‧‧‧供給捲線盤
7'‧‧‧回收捲線盤
8、8'‧‧‧拉線器
9、9'‧‧‧滑輪
10‧‧‧凹溝的滾筒驅動馬達
11、11'‧‧‧捲線盤驅動馬達
12、12'‧‧‧張力賦予機構
13‧‧‧鋼線列
W‧‧‧晶棒

Claims (2)

  1. 一種晶棒的切斷方法，係將自一供給捲線盤所供給出且由一回收捲線盤所回收的一鋼線予以螺旋狀捲繞於複數個凹溝的滾筒間而形成一鋼線列，且重複地使該鋼線以預定的長度自該供給捲線盤送出並以較該預定的長度為短的長度捲取於該供給捲線盤，且於該鋼線往復運行的同時，藉由分別配置於該供給捲線盤側與該回收捲線盤側的鋼線張力賦予機構賦予張力於該鋼線，並同時藉由將晶棒壓抵於該鋼線列，而將該晶棒切斷為晶圓狀， 其中，被捲繞於該供給捲線盤之未送出的鋼線的捲繞張力係設為A，以及於該供給捲線盤捲取該鋼線時的鋼線捲取張力係設為B，經控制使A除以B再乘以100的值成為60以上，而將該晶棒切斷為晶圓狀。
  2. 如請求項1所述之晶棒的切斷方法，其中 該鋼線的最大運行速度為900m/min以上。
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