TW557242B - Method for separating slices from a hard brittle workpiece, and wire saw for carrying out the method - Google Patents

Description

557242 五、發明說明（i) 一· 本發明之内容係一種用以自硬脆工件分離薄片之方 及適用於此方法之鋼絲鋸。該方法特別適於自一晶體（法 如··自一矽單晶體）分離半導體晶圓。 ^ 該型晶圓必須具有兩個面，若該等晶圓可用作製作 子元件之基材，該等面係特別平整且相互平行。所以，電 滿足該等要求曾付出極大心力。即使在薄片之分離過程^ ’最關心的是：儘可能接近該項目標，蓋因為改進幾二 狀所需隨後之加工步驟（例如：研磨或拋光）可以更容^ 甚至整個省去。 勿或 經=細檢查時，藉助於標準鋼絲鋸所製半導體晶圓 i::ί表面結構具有多處刻痕標記及起伏不平。該不平

後之切削步驟内予以消除，惟需要移除較I 里之材枓，所以亦需要太多時間。 平又大 轉動Ξ=Τ885679 A1中曾述及-複雜方法，其中* 轉動鋼絲網朝鋼絲進行方向 1+ r,错 之精確度。 、Ώ艰十面，可增加切割輪廓 本發明之内容係一種方法， 片於隨後切削步驟内需要移除之;;易實施且所製薄 本發明之方法係自—硬脆工二車又夕。 經施以前進運動且經壓在鋼緣2 r離薄片，其中工件係 絲具有界定之鋼絲拉力且沿切到^、、糸網之鋼絲上，該等鋼 3 ’其中該等鋼絲係經舉起線與工件接觸達切割 絲拉力保持實質上不變 ，開切割外形線許多次而鋼 糙筒’由於至少一個輥筒：：於-輥筒系統中之若干 出遠鋼絲網，該輥筒系統包 $ 4頁 557242 五、發明說明（2) 括至少兩個偽.丁 1 ,. /、工件相接之活動輥筒。 長度長义=鋼=合；：：形成且與鋼絲之接合 ，力下該等鋼絲略微屈；。：割深度：：割 度’切割間隙係於鋼絲穿入工件時所3間； 絲雄宝丨丨、、i* ,甘vU 取考 與傳統式鋼 形線i觸）；同於f 5接合長度内該等鋼絲保持與切割外 次(亦即重二’，该等鋼絲係經舉起離開切害，j外形線許多 -輥筒系絲a 4 ’以週期性間隔，經由—角度α，藉助於 夢鱼切割將^ 。在該方法中，該等鋼絲穿過切割間隙， 切割間_面上之起伏不平及刻痕標記。作用叮減乂 ^二a)至一d)、二及三圖係用以詳細說明本發明。 =一W圖所示係鋼絲網上方輥筒系統之配置情形；第 第-cn 2圖所示係該等概筒依照適合順序之運動情形； ”去:係申請專利鋼絲鑛之適合特性。第二圖内所 iii 件運動及輥筒運動隨切割時間之變化。所示振 之^振幅未按照比例。第三圖所示係適於實施該方法 綱4鋸更佳具體實施例。 ，，本發明，輥筒系統之至少一個輥筒3係垂直或傾 係鱼?絲網1上且經移回起始位置[第一a)圖]。該運動 拉力仅2或第一個輥筒之同時運動相聯，俾預期之鋼絲 保持實質上不變。與輥筒運動相聯之工件運動係重疊 产 件之則進運動上（第二圖、上圖、實線）。經由一角 又α，該等鋼絲經舉起離開切割外形線之路線則視輥筒運 557242 五、發明說明（3) 動過程中該 應於該行程 切割深度而 選擇小幅度 後再減小幅 當薄片經完 度。前進運 ，上圖，虛 之速率。由 適當 之行程而定。該等輥筒運動之幅度(對 改不變=怪 改：J佳。尤其更適合的是： ，之後增加該幅度直至逹到中_ +7I q d /木度 度(第二圖，下圖），4 深度，最 全分離時發生)前將終止之聯達/運大深度（ 二之速率同樣地可隨切割深度而改 二： '、·。再者，亦可能隨前進運動改變軔簡 '重私 利用預定參數所編電腦程式控制所：運動亦屬 上 回)移動至 :之運動係朝向離開鋼絲網及接 運該工 鋼絲網作垂直或傾斜運動。、4、‘祠。该荨輥筒係對 謂保持有鋼絲拉力（若工件>3 σ於鋼絲網上之壓力意 後，運動反轉，幸曰筒//開’该鋼絲拉力將減小）。之 依照另程Ϊ 其起始位置。 =來1運動係與工件之運動相㈣7個#至鋼絲網上而再 開鋼絲網及接近鋼絲網。 ^邊工件之運動係朝向 糸拉力(若工件移： 戈，反轉，幸昆筒及工件同時力將減小）。之後 ^ %内’肖輥筒或其他輥筒可：起始位置。在下-、工件之運動相聯，工件 二至鋼絲網上，此運動 依照第三個程序，兩個；離開鋼絲網。 ^靖移至鋼絲網上而再回來， 咖 五、發明說明（4) —— 該f運動同時進行但朝向鋼絲網之相反方向。在該等運動 之^始時兩個輥筒壓在鋼絲網上，因而拉緊該等鋼絲 w保姓Ϊ過程中，一個輥筒施加於鋼絲網上之額外壓力意 持有鋼絲拉力（若另一輥筒離開鋼絲網，鋼絲拉力將 另一^复運動反轉，一個輥筒移開鋼絲網之程度與 乃 觀滴接近鋼絲網者相同。 引二n 導λ4[第-d)困]及（藉導 、②傳統前進運動及⑨ίΐ 隨①所述相聯運動 利。隨工件：置改ίΐ::=向位置及其溫度則屬有 再者，特別適合。 之每個輥筒裝設_振動 成可形狀’建議該輥筒系絲 振動。依照第一 d)圖、所示，裝置7，俾在鋼絲内激發橫向 —體。但，該裝置在空間j振動激發裝置可與輥筒結為 使輥筒振動。振動之頻^亦可與輥筒分開’並經由其糸 絲之振動可協助切割辰巾田可隨前進運動而改變。都 表面之平滑作用並減低切害内心：運輪’所以有利於切害· 動。；’藉助於一起動器8(第=圖)ir 示變通方法！及2)亦可配H祠之上方（或依照第三圖内所 置在鋼絲網之下方或配置成輥筒 557242 五、發明說明（5) 對。在此情況下，輥筒對之一個輥筒位於鋼絲網之上方 該輥筒對之另一輥筒位於鋼絲網之下方。 元件編號說明 鋼絲網 工件 輥筒 導槽 調節器 調節器 振動激發裝置 起動器

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Claims (1)

1. ^7242

   法，該工件係經施以二 絲上，哕耸A I她以刖 件接觸造+ /、有界 條啁達切割深度， 外形線許多次而:-^ . 夕-人而鋼絲拉 親靖糸统中 網，兮^ ~ 干輥筒 該輥筒系統包括至 跪工件 在鋼絲 且沿切 絲係經 不變， 個輥筒 相接之 利範圍 上而再 動係朝 上。 利範圍 再回來 利範圍 來’該 開麵絲 利範圍 具有— 利範圍 具有— 、、申請專利範圍 • 一種自硬 進運動且經屋 定之鋼絲拉力 特徵為該等鋼 力保持實質上 ，由於至少一 上兩個與工件 2 ·如申請專 移動至鋼絲網 ，該工件之運 加在前進運動 3 · 如申請專 至鋼絲網上而 4 · 如申請專 絲網上而再回 運動係朝向離 動上。 5 · 如申請專 個輥筒之運動 化。 6 · 如申請專 個輥筒之運動 變。 分離薄片之方 鋸鋼絲網之鋼 割外形線輿工 舉起離開切宝 此乃藉助於一 係進出該鋼絲 活動輥筒。 第1項之方法3 回來，該運動 向離開鋼絲網 第1項之方法， ，該等運動係 第1項之方法， 運動係與工件 網及接近銅絲 其中該等輥筒係同時 工件之運動相聯 及接近鋼絲網且係重疊 其中該等輥筒係移動 同時進行且方向相反。 其中一個輥筒移至鋼 之運動相聯，該工件之 網且係重疊加在前進運 第2、3或4項之方法，其中至少一 振幅，該運動振幅係隨切割深度而變 第1、2、3或4項之方法，其中至少一 頻率，該運動頻率係隨切割深度而改 7·如申請專利範圍第1 3或4項之方法，其中該等鋼

   557242 rf1 …二 /j y “一 I v _ 六、申請專利範圍 絲係以變換之進行方向沿軸向運動，進行方向係隨··（ 1) 工件之運動、（2 )至少一個輥筒之運動及（3 )切割深度而實 施變換。 8. 如申請專利範圍第1、2、3或4項之方法，其中至少一 個輥筒之運動及工件之運動係藉助一電腦程式加以控制。 9. 如申請專利範圍第1、2、3或4項之方法，其中該等鋼 絲係藉助於至少一個輥筒經激發而振動。 10. 如申請專利範圍第1、2、3或4項之方法，其中至少一 個輥筒之溫度係隨工件之溫度而加以調節。 11. 如申請專利範圍第1、2、3或4項之方法，其中至少一 ！ 個輥筒之轴向位置係隨工件之位置而加以調節。 12. —種鋼絲鋸，該鋼絲鋸具有一用以自硬脆材料分離薄 片之鋼絲網及一輥筒系統，該輥筒系統包括至少兩個輥筒 ，該等輥筒與工件相接且可移至鋼絲網上而再回來。 13. 如申請專利範圍第1 2項之鋼絲鋸，其中該等輥筒係配 置在鋼絲網之上方。 14. 如申請專利範圍第1 2項之鋼絲鋸，其中該等輥筒係配 置在鋼絲網之下方。 15. 如申請專利範圍第1 2項之鋼絲鋸，其中該等輥筒係於 該鋼絲網之兩側配置成輥筒對。 1 16. 如申請專利範圍第1 2、1 3、1 4或1 5項之鋼絲鋸，該鋼 絲鑛具有裝在親筒内之振動激發裝置。 17. 如申請專利範圍第1 2、1 3、1 4或1 5項之鋼絲鋸，該鋼 絲鋸之振動激發裝置之位置在空間上係與該等輥筒分開，

   第10頁 55«Ι 六、申請專利範圍 所以係經由其軸使該等輥筒振動。 18. 如申請專利範圍第1 2、1 3、1 4或1 5項之鋼絲鋸，該鋼 絲鋸具有一調節器，該調節器係用以調節隨工件溫度及位 置而改變之輥筒溫度及其軸向位置。 1 9. 如申請專利範圍第1 2、1 3、1 4或1 5項之鋼絲鋸，其中 該等輥筒之表面上設置有用以導引該等鋼絲之導槽。

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