TWI438837B - 分流載具 - Google Patents

Description

分流載具

本發明是有關於一種分流載具，特別是有關於一種用於晶錠切割機的分流載具。

在半導體或是光電產業的製程中，通常會將較大的晶錠(Ingot)切為小部份的晶柱(Brick)，之後再依照製程需求切分為晶圓(Wafer)。一般而言，該切割操作可藉由晶錠與線鋸間之接觸完成，其中係透過將帶有許多微小研磨粒的漿料，供給至該晶錠與鋸線之間來產生實際的研磨切削效果。

請參閱第1及2圖，第1圖係為傳統之晶錠切割機之示意圖。第2圖係為傳統之晶錠切割機之側邊上方之漿料迴流裝置堵塞時之示意圖。簡言之，傳統之晶錠切割機例如開方機，其主要是透過形成正交網狀的切割裝置100之鋸線對一晶錠120做切割，並藉由漿料迴流裝置110提供漿料111以供冷卻或研磨使用。詳細而言，漿料迴流裝置110之漿料出口通常會設置於晶錠120的中央上方或四個側邊上方處，其中，位於中央上方的漿料迴流裝置110所提供的漿料111在朝晶錠120頂面中央流下後，會先於晶錠120頂面上漫流並滲流入晶錠120之鋸切面中，從而提供切削時之研磨與冷卻之用。當然，上述漿料其餘之部份會自晶錠120上方溢流而出，接著自晶錠120四側面流下至鋸線上，從而使鋸線與漿料中的研磨粒產生附著結合，以便進行切割。至於晶錠側邊上方的漿料迴流裝置110之漿料，係自晶錠120外側上方四周流瀑而下於鋸線上，主要可提供切割裝置100之鋸線於切削過程中獲取所需之漿料，俾達冷卻或研磨效果。

然而，傳統的晶錠切割機在實際使用上卻會發生下述問題。首先，由於晶錠120的頂面於長晶後通常是凹凸不平，因此於切晶時，自晶錠中央上方迴流裝置110所提供的漿料111會因頂面的不平整，而無法全面且均勻漫流於晶錠110的頂面上，如此將使部份位置處之鋸切面中的切割裝置100之鋸線，無法得到足夠的漿料111供應。此外，上述晶錠120頂面不平整之問題，也會使得漿料111從晶錠120側面流下時常集中於特定位置處，亦即，有些側面區域並無漿料流經，如此將使穿經該些側面區域的鋸線無法獲得足夠的漿料供應，而諸如此類之問題，會使得鋸切後之晶柱(Brick)之良率降低。再者，晶錠120在切割時會產生部份的小碎塊，並且會隨著漿料111迴流，此些小碎塊很可能造成側邊上方的切割裝置100之鋸線的漿料流出口堵塞，因而造成漿料111供應量之減少，而同樣會現如上述之問題。

換言之，部份的切割裝置100之鋸線可能因此於鋸切之過程中無法得到漿料111充份供應，亦即，整體之冷卻或研磨之效果將大為降低，如此，容易造成晶錠120之乾切，進而使切割後的晶柱表面出現線痕等問題，從而影響了產品良率。

有鑑於此，本發明之目的就是在提供一種分流載具，利用分流載具限制漿料之流動方向，以解決漿料自晶錠上流動時，部份的切割裝置無法獲得足夠漿料之問題，以確保所需之研磨或冷卻之效果。

本發明之分流載具，適用於一切割機，切割機包含一用以承載工件之承載座，其中分流載具包含：第一板、至少一彈性件以及第二板。其中第一板係選擇性固定於承載座上。彈性件之兩端分別與第一板及第二板連接，其中，彈性件對該第二板施予一頂靠於該工件側面之推力之一側。第二板係位於工件與第一板之間，並頂靠於工件側面，且第二板具有一較工件頂面突出之分流用的擋板。

較佳地，彈性件係自由一簧片與一扭力彈簧組成之群組。

較佳地，前述的簧片分別固定於該第一板與第二板之上端與下端。

較佳地，本發明之分流載具更包含一位於該第一板與第二板間之上方處的扭力彈簧，其中扭力彈簧兩端分別連接第一板與第二板。

較佳地，分流載具數量為複數時係兩兩間隔有一間距，該間距供切割機之切割路徑穿過。

較佳地，所述工件包含一晶錠。

較佳地，所述擋板下緣係緊貼該工件頂面處之側邊。

承上所述，依本發明之分流載具，其可具有下述優點：

(1)　藉由第二板貼附於晶錠之側面，達到有效分流漿料至側面之切割裝置上，提供足夠之漿料，以避免切割裝置乾切晶錠。

(2)　第二板可以提供阻止邊料掉落的效果。

(3)　透過第二板頂靠晶錠，可以使晶錠保持穩定的狀態，避免切割過程晶錠因震動而偏離切割路徑，以確保成品良率。

(4)於晶錠四周皆設置數個分流載具，限制漿料流出之空間，可使漿料滿溢流佈於晶錠頂面，進而使頂面處之各鋸切面皆有漿料流入，確保切割與冷卻之效果。

(5)　由於漿料可滿溢流佈於晶錠頂面，故可進一步最佳化所需之漿料用量，以節省漿料的使用量。

請參閱第3、4及7圖，第3圖係為本發明之分流載具之立體示意圖。第4圖係為具本發明之分流載具之切割機之立體示意圖。第7圖係為以扭力彈簧做為彈性件之示意圖。在第3、4及7圖中，本發明之分流載具，適用於一切割機，該切割機包含一用以承載一工件之承載座230，其中工件較佳包含一晶錠220，分流載具包含：第一板241、第二板243以及至少一彈性件242，其中第一板241或第二板243係例如是一板材或一板體。具體而言，切割機中的切割裝置200之鋸線通常是藉由機械或滾輪等裝置之帶動而不停往復作動，作動的同時接觸到晶錠220即可達到切割效果。切割裝置200之鋸線可以是鋼線或是鑽石線，並且視所需的晶柱(Brick)大小來設定晶錠的切割位置，並且切割的位置較佳係對應至承載座230的溝槽231。承載座230主要是用來置放欲切割的晶錠220，並且承載座230的一側面具有至少一溝槽231。此一溝槽231的目的在於使切割裝置200可以完整切過所述之晶錠220，此一目的係對應前言所述之切割裝置200所切割的位置較佳係對應至承載座230的溝槽231。又，上述切割裝置200之鋸線可設計成正交網狀，而用以切割出如5*5之總共25個的晶柱。

續言之，一般在進行切割晶錠220之過程中，需要漿料輔助，此一漿料依據不同的情況可提供不同之效果。舉例而言，若是切割裝置200是鋼線，由於鋼線本身通常不具備研磨效果，所以此一漿料需提供至少兩種功效，第一種是研磨，第二種是冷卻。較佳地，若為前述目的之漿料，漿料的組成包含碳化矽粉及乙二醇等；另外，若是切割裝置是鑽石線，由於鑽石線本身已固定黏附有研磨粒而具備研磨效果，所以此一漿料主要是用來提供冷卻效果。

爰此，漿料迴流裝置210主要就是提供前述之漿料，藉以在切割裝置200進行切割動作時，冷卻帶走切割裝置200本身或是晶錠220所產生的熱，及/或者在切割裝置200上附有漿料，以達研磨之效果。一般地，漿料迴流裝置210設置的位置在晶錠220的上方、側邊上方或兩者皆是，或是可供將漿料施予給切割裝置200之任何位置處。

此外，本發明之分流載具包含第一板241、至少一彈性件242以及第二板243。第一板241係選擇性固定於該承載座230上。第二板243，係位於工件與第一板241之間，並頂靠於工件側面，且第二板243具有一較工件頂面突出之分流用的擋板244。彈性件242之兩端分別與第一板241及第二板243連接，其中，該第二板243係藉由該彈性件242之彈性力的推頂而貼附於該晶錠220之一側，藉以分流該漿料。較佳地，彈性件242係一簧片或一扭力彈簧等類似功能之構件。較佳地，簧片兩端係分別固定於第一板241與第二板243之上端與下端，亦即簧片之一端係固定於第二板243之下端，簧片之另一端係固定於第一板241之上端，當然此處所謂之上端或下端，非為限定，重點在於只要整體構件之結構與其抵頂力道可供作用之位置處，皆可供彈性件來連接。較佳地，請參閱第5圖，第5圖係為本發明之分流載具之另一示意圖。第一板241係焊接有至少一固定件(未繪示)，例如焊接於下方處，此固定件係插設於承載座230的一對應孔232中，藉以選擇性固定第一板241。

詳言之，當晶錠220上方的漿料迴流裝置210係自晶錠220上方提供漿料，在不斷提供漿料的同時，晶錠220上方的漿料就會自晶錠220的上側沿晶錠220的側面溢流而下。藉此，自晶錠220的側面溢流而下的漿料就可以沾附在不停作動的切割裝置200之鋸線上以達到冷卻或研磨之效果，當然，所述之漿料中係帶有許多供研磨切削之用的研磨粒。此外，可以想見的是，進行切割時，理論上晶錠220上方的漿料亦會滲流至切割時晶錠220所產生的鋸切面的細縫裡，以提供鋸線冷卻或研磨之效果。

然而，由於晶錠220的上方並非平整的平面，所以會影響、限制到在晶錠220上方的漿料迴流裝置210所提供的漿料，其於晶錠220頂面的流動方向，因此晶錠220的四側面處可能會有局部位置沒有漿料流經，或是所流經之漿料量不足，導致部份的切割裝置200乾切晶錠220。

另外，晶錠220側邊上方的漿料迴流裝置210係自晶錠220外側四週流瀑而下，主要是輔助切割裝置200之鋸線進行冷卻或研磨。詳細而言，切割裝置200之通常是利用往復之方式帶動，以達到穩定切割狀態，所以側邊上方的漿料迴流裝置210所提供的漿料係針對進出晶錠220的切割裝置200提供冷卻或研磨之功效。此外，通常晶錠220側邊上方的漿料迴流裝置210的漿料噴嘴是一細長型溝，此一細長型溝若是部份受到堵塞，漿料就會往側邊洩流，使得對應此一部份的鋸線無漿料流瀑而下。此一狀態在實際切割時係可能發生之狀況，此乃由於晶錠220被切割時往往會產生小碎塊，而此一小碎塊隨著漿料迴流裝置210回收漿料時而不斷循環於漿料迴流裝置210中，而堵塞到漿料噴嘴，使得鋸線無法得到足夠的漿料供應，造成切割裝置200乾切晶錠220。

根據前開段落所述，若是兩種乾切情況同時發生於同一部份的切割裝置200，就可能使切割後的晶柱表面出現線痕等問題，而影響了產品良率。

因此，本發明之分流載具係用以避免前述之狀況。詳細而言，第二板243與第一板241之間具有一彈性件242，並且第一板241係選擇性固定在承載座230上。換言之，當晶錠220置放在承載座230上時，第二板243會因為彈性件242之彈性頂推之效果而貼附在晶錠220的側面，並且第二板243間的位置必須與切割裝置200錯開。此外，第二板243之高度大於晶錠220之高度。根據前開段落的論述，可以了解的是，由於第二板243的貼附在晶錠220的側面，所以達到了限制晶錠220上側之漿料的往晶錠220側面溢流的方向。更具體而言，在有第二板243的情況時，第二板243之擋板244會阻擋漿料流下，而此些被阻擋的漿料只能往第二板243之擋板244的兩側移動，亦即從該些第二板243之間沒受阻擋的位置溢流而下，並流經切割裝置200之鋸線的位置處。由此可見，雖然晶錠220本身頂面凹凸不平仍會影響漿料在晶錠220上的流動方向，但是透過第二板243及其擋板244的設置，可限制了漿料的流出動線與空間，使切割裝置200之鋸線沾附到漿料，並且達到了冷卻或研磨效果。此外，上述增加第二板243之設計，可在機台所供應之漿料量不變時，當漿料在晶錠頂面四側流出而流出空間卻有限之情形下，漿料之液面較易完全覆蓋住晶錠220之頂面，從而避免了先前所述之晶錠頂面因不平整之情形，而衍生之於鋸切面中漿料供給不足之問題。另外，較佳地，擋板244下緣係緊貼工件頂面處之側邊，可以避免漿料自此滲入。

另外，為了避免晶錠220在切割時移動以及緩衝之用，較佳地，在晶錠220下方設有緩衝墊250，例如是一保麗龍墊。

此外，本發明之分流載具之第二板243更可藉由彈性件242之效果，使晶錠220在切割時保持在承載座230的正中央或所欲之位置處。具體而言，通常是先將晶錠220置放於承載座230後，接著再裝設本發明之分流載具，然後再將承載座230送入切割機中以切割裝置200並藉由漿料迴流裝置210所提供之漿料進行切割。由於本發明之分流載具係藉由第一板241固定在承載座230的四周，因此若是晶錠220置放於偏離之承載座230一側時，本發明之分流載具將無法順利裝設在承載座230上，藉此，可於事前判斷晶錠220是否有置放於正確之位置處。另言之，增設本發明之分流載具來抵頂晶錠220，可於切晶過程中避免晶錠220因切割震動所產生之位移。同時，在晶錠220安放於承載座230上時，本發明之分流載具之安裝動作與過程，也可來用來判斷晶錠220本身是否有安置於所欲之位置處，而可避免無謂之切割誤差。

較佳地，本發明之分流載具中更包含一扭力彈簧，請參閱第6圖，第6圖係為本發明之分流載具包含扭力彈簧之示意圖。其中，扭力彈簧260位於第一板241及第二板243間之上方處，並且扭力彈簧260兩端分別連接第一板241及第二板243。此扭力彈簧260可用以輔助彈性件242，藉以提供彈性力予第二板243。

此外，要特別提到的是，由於一般晶錠220的形狀是上寬下窄的形狀，因此，本發明之分流載具中，彈性件242的一端係連接於第二板243的下側，而彈性件242的另一端係連接於第一板241的上側或中上側。此乃是為了符合晶錠220的形狀所做之設計。然而，依據製程之不同，晶錠220的形狀亦有可能不同。要特別提到的是，本發明之分流載具的功效除包含有分流漿料之效果外，更有阻止邊料掉落之功能。爰此，舉凡類似的機構設計，只要是與本發明之精神相符者，應落入本發明之申請專利範圍之中。

較佳地，分流載具數量為複數時係兩兩間隔有一間距，間距供切割機之切割路徑穿過。

再者，上述之分流載具透過彈性件與第二板間之設計，而可多方使用於不同尺寸或側面斜率不同之晶錠上，故具有極高的適用性，亦即可降低相關之成本。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

100．．．切割裝置

110．．．漿料迴流裝置

111．．．漿料

120．．．晶錠

200．．．切割裝置

210．．．漿料迴流裝置

220．．．晶錠

230．．．承載座

231．．．溝槽

232．．．對應孔

241．．．第一板

242．．．彈性件

243．．．第二板

244．．．擋板

250．．．緩衝墊

260．．．扭力彈簧

第1圖係為傳統之晶錠切割機之示意圖。

第2圖係為傳統之晶錠切割機之側上方之漿料迴流裝置堵塞時之示意圖。

第3圖係為本發明之分流載具之立體示意圖。

第4圖係為具本發明之分流載具之切割機之立體示意圖。

第5圖係為本發明之分流載具之另一示意圖。

第6圖係為本發明之分流載具包含扭力彈簧之示意圖。

第7圖係為以扭力彈簧做為彈性件之示意圖。

220．．．晶錠

230．．．承載座

241．．．第一板

242．．．彈性件

243．．．第二板

244．．．擋板

250．．．緩衝墊

Claims (7)

1. 一種分流載具，適用於一切割機，該切割機包含一用以承載一工件之承載座，其中該分流載具包含：一第一板，係可選擇性固定於該承載座上；一第二板，係位於該工件與該第一板之間，並頂靠於該工件側面，且該第二板具有一較該工件頂面突出之分流用的擋板；以及至少一彈性件，其兩端分別與該第一板及該第二板連接，其中，該彈性件對該第二板施予一頂靠於該工件側面之推力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之分流載具，其中該彈性件係選自由一簧片與一扭力彈簧組成之群組。
3. 如申請專利範圍第2項所述之分流載具，其中該簧片兩端係分別固定於該第一板與該第二板之上端與下端。
4. 如申請專利範圍第1項所述之分流載具，更包含一位於該第一板與該第二板間之上方處的扭力彈簧，其中該扭力彈簧兩端分別連接該第一板與該第二板。
5. 如申請專利範圍第1項所述之分流載具，其中該分流載具數量為複數個時係兩兩間隔有一間距，該間距供該切割機之切割路徑穿過。
6. 如申請專利範圍第1項所述之分流載具，其中該工件包含一晶錠。
7. 如申請專利範圍第1項所述之分流載具，其中該擋板下緣係緊貼該工件頂面處之側邊。