TWI592270B - 連接一晶錠至一線鋸之系統及方法 - Google Patents

Description

連接一晶錠至一線鋸之系統及方法

本發明係大體上關於用於將晶錠鋸切成晶圓之線鋸，且更明確而言係關於用於將一晶錠連接至該線鋸之系統。

例如，線鋸機係用於將晶錠鋸切成晶圓。此等晶錠一般係由矽或其他半導體或太陽能級矽材料製成。藉由一結合樑及一晶錠固持器將該晶錠連接至該線鋸之結構。用黏結劑將該晶錠結合至該結合樑，且繼而用黏結劑將該結合樑結合至該晶錠固持器。藉由任何合適的緊固系統將該晶錠固持器連接至該線鋸結構。

在操作中，該晶錠接觸該線鋸中之一移動線網，該等移動的線將該晶錠鋸切成複數個晶圓。該等線初始接觸該晶錠之一周邊上之與該結合樑相對之晶錠且接著朝向該結合樑切穿該晶錠，以形成該等晶圓。在切穿該晶錠之後，該等線可接觸該結合樑。在完成該鋸切操作之後，該等晶圓一般保持附接至該結合樑。接著將該晶錠固持器、結合樑及晶圓自該線鋸移除。將該等晶圓自該結合樑分離且對其進行晶圓化處理。接著在該固持器恢復服務前必須將該結合樑自該晶錠固持器移除。由於該結合樑與該固持器係由黏結劑結合在一起，因此將二者分離通常耗時且成本高。

此前已嘗試使用黏結劑之外之機構來將該結合樑連接至該晶錠固持器，但均未能達成令人滿意之結果。因此，需要一種更有效率且有效用之系統來將該結合樑連接至該晶 錠固持器。

此章節意在向讀者介紹此項技術之多個態樣，其與本發明之多個態樣相關，下文將描述及/或申明該等態樣。據信，此論述有助於向讀者提供背景資訊，以促成讀者更好地理解本發明之多個態樣。因此，應理解，應就此指引閱讀此等陳述，且不應將此等陳述視為認可先前技術。

在一態樣中，揭示一種用於將一晶錠連接至一線鋸機之一軌道之系統且該系統包括一晶錠固持器、一結合樑及一棒。該晶錠固持器係連接至該線鋸機之該軌道且連接至該結合樑。該結合樑具有一第一表面及一相對之第二表面。該第一表面係連接至該晶錠固持器且具有形成於其中之一狹槽。一對突出部係定位鄰近該狹槽且該狹槽具有一面向上的凹陷表面。該第二表面係連接至該晶錠。該棒係設置於該結合樑與該晶錠固持器之間。該棒具有接合該狹槽之該凹陷表面之一配合表面且當該棒係定位於該狹槽中時，該配合表面係相對於該凹陷表面形成約5度至約10度之角度。該凹陷表面由該有角度配合表面接合可防止該等突出部及該第二表面發生變形。

在另一態樣中，揭示一種用於經組態以將一晶錠鋸切成晶圓之線鋸中之棒。該線鋸具有一晶錠固持器，其經組態以連接至該線鋸；及一結合樑，其具有經組態以連接至該晶錠固持器之一第一表面及經組態以連接至該晶錠之一第二表面。該棒包括一上表面、一下表面及用於接合形成於 該結合樑之該第一表面中之一狹槽之一凹陷表面之一配合表面。該配合表面係設置於一第一平面中且該凹陷表面係設置於一第二平面中。當該棒係定位於該狹槽中時，該第一平面係與該第二平面相交。

在又一態樣中，揭示一種使用一晶錠固持器、一結合樑及一棒將一晶錠連接至一線鋸之方法。該方法包括將一晶錠結合至該結合樑之一第二表面。接著將該棒定位於形成於該結合樑中之一狹槽內。該棒具有一配合表面，當該棒係定位於該狹槽內時，該配合表面相對於該狹槽中之一面向上凹陷表面形成約5度至約10度之角度。一對突出部係形成於該結合樑中而抵靠該狹槽。通過形成於該晶錠固持器及該棒中之一同延開口而插入一機械緊固件。上緊該緊固件，其中上緊該緊固件導致該有角度之配合表面抵靠該狹槽中之該凹陷表面之接合且將該晶錠固持器連接至該結合樑及該晶錠。該有角度配合表面抵靠該凹陷表面之接合防止該等突出部及該結合樑之該第二表面發生變形。接著將該晶錠固持器連接至該線鋸且將該晶錠固持器連接至該線鋸導致該晶錠連接至該線鋸。

已對關於上述態樣所述之特徵進行了多種改進。此外，亦可將進一步之特徵併入上述態樣中。此等改進及額外特徵可個別或以任何組合存在。例如，下文關於所圖解之實施例之任一者而論述之多個特徵可單獨或以任何組合併入上述態樣之任一者中。

在圖式之若干視圖中，對應之參考字元指示對應之部件。

參考該等圖，圖1中繪示用於將一矽晶錠102連接至一線鋸103之一例示性系統且該系統係一般指示為100。圖2中更詳細地繪示該線鋸103(即，一線鋸機)且該線鋸機係用於用一線網106將該晶錠102鋸切成晶圓之類型之線鋸機。當鋸切該晶錠102時，該線網106(圖2之端視圖中繪示該等線網之一者)沿圍繞三個輥輪107之一繞行路徑前進。如圖2中所示，該系統100係藉由一軌道105連接至該線鋸103，該軌道105係繼而連接至該線鋸之一結構104。該線鋸103可用於製造光生伏打裝置，及用於其他可行之用途。

如圖1及圖3中所示，該系統100大體上包括一晶錠固持器110(廣義而言，一「固持器」(holder)或一「夾持軌道」(clamping rail))、一結合樑130及一T形棒150(總體而言，該系統之「組件」(component))，下文將對其各者予以更詳細地論述。於圖4至圖7中所見該T形棒150最為明確且該T形棒150泛稱為一「棒」(bar)。在使用該鋸將該晶錠102鋸切成晶圓期間，該晶錠固持器110係藉由該軌道105而附接至該線鋸103之該結構104。該晶錠固持器110之一長度係實質上等於該晶錠102、該結合樑130及該T形棒150之長度。在其他實施例中，該晶錠固持器110之長度可不同於該晶錠102及系統100之其他組件之長度。

該晶錠固持器110具有形成於其中之複數個開口112，如圖1及圖3中所示。此等開口112之大小經設定以將機械緊 固件(例如，螺栓、插座頭蓋螺釘等等)收納於其中。圖1中繪示兩排各6個開口112，但其他實施例可使用不同數目或組態之開口。在該實例實施例中，該等開口各者具有一埋頭部分114(圖3)，其大小經設定以收納該緊固件之一頭部。該埋頭部分114導致該緊固件之該頭部係與該晶錠固持器110之一上表面116對齊且並不突出超過該上表面116。

在該實例實施例中，該晶錠固持器110具有形成於該晶錠固持器110中之該上表面116中之一通道118，該通道118之大小經設定以收納該線鋸103之該軌道105。因此該晶錠固持器110可操作而沿該軌道105滑入或滑出該線鋸。因此，連接至該晶錠固持器110之該系統100之其他組件亦可滑入及滑出該線鋸103。在其他實施例中，可使用任何合適之緊固系統(例如，機械緊固件)將該晶錠固持器110連接至該線鋸103。

如圖3至圖5中所示，該結合樑130具有一第一表面132，其經定位鄰近該晶錠固持器110之一下表面120。該結合樑130具有一第二表面134，其與該第一表面132相對且經組態以連接至該矽晶錠102。在該實例實施例中，使用黏結劑將該矽晶錠102連接至該第二表面134。為了確保該第二表面134與該晶錠102之間之適當結合，該第二表面較佳係平坦。在一些實施例中，該第二表面之平坦度可達到約0.15 mm(用一直尺及測隙規測量)。

該結合樑130之該第一表面132中形成兩個狹槽136且各 者具有一下表面138及一面向上凹陷表面140。本文中言及該等狹槽136之一者，但應理解，該等狹槽之各者具有相同或類似之特徵。此外，在不脫離該等實施例之範疇之基礎上，可使用不同數目之狹槽136。

該結合樑130亦包含兩個突出部142，其係垂直地定位於該狹槽136上方且用於防止該T形棒150垂直地移動穿過該狹槽。該下表面138與該凹陷表面140間隔一距離，以准許該T形棒150定位於該下表面138與該凹陷表面140之間。該距離大至足以允許該等表面138、140與該T形棒150之間具有足夠的餘隙，以利該T形棒的安裝。在該實例實施例中，該下表面138與該凹陷表面140係平行，但在其他實施例中，該等表面可位於以2度至20度之角度相交之相交平面中。

在該實例實施例中，該結合樑130具有複數個清潔柳葉狀開口144，但其他實施例可不使用此等開口。該等柳葉狀開口144可用於在鋸切該晶錠102之後執行之一清潔操作中。在使用期間，在將該晶錠102鋸切成晶圓之後，該鋸103之該等線106可接觸該結合樑130，以確保該晶錠已經完全被鋸切成晶圓。該結合樑130係由在將該晶錠102鋸切成晶圓期間可由該線鋸103輕易地鋸切且不損壞該鋸之該等線106之材料製成。此等材料之實例包含環氧樹脂、玻璃及其他樹脂。

提供該T形棒150(於圖4、圖6及圖7中最明確可見)目的在於將該結合樑130連接至該晶錠固持器110。該T形棒150 具有一第一部分152及一第二部分154。該T形棒150之一下表面156係設置於第一部分152中，而該T形棒之一上表面158係設置於第二部分154中。該第一部分152之寬度大於該第二部分154之寬度，且因此該T形棒的形狀類似於字母「T」。亦可使用具有其他形狀之棒，如下文將描述。

一對配合表面160形成該第一部分152之最上區段，如圖6中所示。該等配合表面160各者係設置於與T形棒150之該下表面設置於其中之一平面相交之一平面中。此等平面以約2度至20度或者約5度至約10度之間之一角度相交。此外，如圖3中所示，當該棒150係定位於該狹槽內時，該配合表面160亦可相對於該狹槽136之該凹陷表面140以一角度設置。該等配合表面160與該等凹陷表面140之間之此角度係約2度至約20度，或者約5度至約10度。下文將更詳細地論述該等配合表面160相對於該等凹陷表面140之此角度之效果及益處。

如圖7中所示，該T形棒150具有形成於其中之複數個開口162，其等之大小經設定以收納機械緊固件。在該實例實施例中，該等開口162具有螺紋且因此經組態以收納螺紋機械緊固件。該等開口162亦穿過該T形棒150之上表面158及下表面156。在其他實施例中，該等開口162可能並不穿過該T形棒150之該下表面156(即，該等開口係盲孔)。該等開口162沿該T形棒150之長度間隔，使得當使用該T形棒時，該等開口162與形成於該晶錠固持器110中之該等開口112對準。

在操作中，可首先將該晶錠102黏結或以其他方式附接至該結合樑130之該第二表面134。在其他實施例中，該晶錠102係隨後黏結或以其他方式附接至該結合樑130之該第二表面134。

該T形棒150係放置於形成於該結合樑130中之該狹槽136內。接著使機械緊固件插穿該晶錠固持器110中之該等開口112且插入該T形棒150中之該等開口162。接著旋轉該等緊固件以上緊該等緊固件，此朝該晶錠固持器110向上拉動該T形棒150。此向上移動使得該T形棒150之該等配合表面160與該狹槽136之該等凹陷表面140接觸且接合，如圖3中所示。當位於此位置時，該T形棒150將該結合樑130連接至該晶錠固持器110，且繼而將該晶錠102連接至該晶錠固持器。該晶錠固持器110接著可沿該軌道105滑動或者以其他方式定位於該線鋸103中。該線鋸103接著用於將該晶錠102鋸切成晶圓。在完成鋸切操作之後，將該晶錠固持器110自該線鋸103移除且放鬆該等緊固件，以允許將該結合樑130及該等晶圓自該晶錠固持器移除。接著該晶錠固持器110可恢復服務。接著將該等晶圓自該結合樑130移除。

圖8及圖9圖解可用於將該結合樑130連接至該晶錠固持器110，且繼而將該晶錠102之連接至該晶錠固持器之另一棒200。該棒200與該T形棒150不同之處在於，該棒200並不具有類似於該T形棒之該第二部分154之一部分。(該棒200並非呈「T」形)。該棒200具有一對有角度之配合表 面202、204，其形成該棒之最上表面之一部分。該等配合表面202、204與一居中之平坦表面206相交。在其他實施例中，該平坦表面206可省略且取而代之者，該等配合表面202、204可在該棒200之一中央部分中彼此相交。

該等配合表面202、204可與上述之該等配合表面160以相等或類似之角度設置。類似地，該等配合表面202、204可與上述之該等配合表面160達成相等或者類似之目的。如於圖9中明確可見，該棒200亦具有形成於其中之複數個開口208，該等開口208與該T形棒150中之該等開口162發揮相同或類似之功能。

圖10及圖11圖解可用於將該結合樑130連接至該晶錠固持器110，且繼而將該晶錠102連接至該晶錠固持器之另一T形棒250。該T形棒250與該T形棒150及該棒200之不同之處在於，該T形棒250具有自該T形棒之個別橫向部分256、258延伸之一對突出部252、254。該等突出部252、254與上述之該配合表面160發揮類似之功能。也就是說，當該T形棒250係定位於該狹槽136中時，該等突出部252、254接合該狹槽之該等凹陷表面140。該T形棒250亦具有形成於其中之複數個開口260，如於圖11中明確可見。

先前使用T形棒將該結合樑連接至晶錠固持器的嘗試均未達成令人滿意之結果。用於此等先前技術嘗試中之T形棒具有與該等狹槽之該等凹陷表面平行之配合表面。因此，當上緊該等緊固件時，該配合表面抵靠該凹陷表面之接觸或接合使得該結合樑之該等突出部在一向上方向上朝 向該晶錠固持器移位。換言之，該等狹槽係藉由該配合表面與該凹陷表面之間之作用而「展開」(spread open)。該向上撓曲導致該結合樑之該第二表面之發生撓曲。該第二表面之此撓曲導致該第二表面之平坦度由於將損及該結合樑與該晶錠之間之黏結結合而為人不可接受。因此，先前技術系統無法使用T形棒將該結合樑連接至該晶錠固持器且替代地依賴於黏結結合將該二者連接在一起。

本發明之實施例解決先前技術由於使用具有平行於該等狹槽之凹陷表面之配合表面之T形棒而造成之問題。在使用中，當上緊該等緊固件時，本文所揭示之該有角度之配合表面160(或配合表面202、204)對該狹槽136之該凹陷表面140發揮作用。該配合表面160(或配合表面202、204)相對於該凹陷表面140形成之角度會減小或消除該等突出部142之撓曲且防止該等狹槽136展開。撓曲之減少或消除繼而減小或消除該結合樑130之該第二表面134之變形。因此，該結合樑130之該第二表面134之平坦度並不會受到影響且不會損及該結合樑與該晶錠102之間之黏結結合之整體性。

該T形棒200之該等突出部256、258亦與該等有角度配合表面發揮類似之功能。在使用中時，當上緊該等緊固件時，該等突出部256、258對該狹槽136之該凹陷表面140產生作用。該等突出部256、258與該凹陷表面140之接合減少或消除該等突出部142之撓曲且防止該狹槽136展開。

使用所揭示之T形棒150、250及棒200提供該晶錠固持器 110與該結合樑130之間之一機械連接。因此在開始藉由該線鋸103進行鋸切操作之前，該結合樑130與該晶錠固持器110可快速且有效率地連接。類似地，如上所述，亦可在鋸切操作結束時使二者分離。因此，該晶錠固持器110可輕易地恢復服務，因為無需耗時且高成本之操作(即，諸如先前技術系統所需要之將該黏結之晶錠固持器與該結合樑分離所需之操作)來將該晶錠固持器110自該結合樑130分離。

雖然本文言及該T形棒150之該等配合表面(及該棒200之該等配合表面202、204)係相對於該凹陷表面140形成角度且該凹陷表面係平行於該結合樑之該第二表面，可設想在不同的實施例中使用其他組態。例如，在一實施例中，該該T形棒150之配合表面160(或者該棒200之該等配合表面202、204)係平行於該T形棒之該下表面156。然而，該狹槽之凹陷表面140係相對於該結合樑130之該第二表面134形成角度(即，該二者並不平行)。此角度之量值可與上文關於該有角度之配合表面160(或者該等配合表面202、204)所述之角度範圍相等或類似。在另一實施例中，該配合表面160(或者該等配合表面202、204)係形成一定程度之角度且該凹陷表面140亦形成一定程度之角度，以達成所要之減少或消除該結合樑130之該第二表面134之撓曲之效果。

當介紹本發明或本發明之實施例之元件時，冠詞「一」(a、an)、「該」(the及said)意在意味著存在一或多個該元件。術語「包括」(comprising)、「包含」(including)及 「具有」(having)意在包含性且意味著不僅存在所列舉之元件，亦可存在額外元件。

在不脫離本發明之範疇之基礎上，可對上述實施例進行多種變化，包含於上文描述中及附圖中所示之所有標的應被解讀為闡釋性而非限制性。

100‧‧‧系統

102‧‧‧矽晶錠

103‧‧‧線鋸

104‧‧‧結構

105‧‧‧軌道

106‧‧‧線網

107‧‧‧輥輪

110‧‧‧晶錠固持器

112‧‧‧開口

114‧‧‧埋頭部分

116‧‧‧上表面

118‧‧‧通道

120‧‧‧下表面

130‧‧‧結合樑

132‧‧‧第一表面

134‧‧‧第二表面

136‧‧‧狹槽

138‧‧‧下表面

140‧‧‧凹陷表面

142‧‧‧突出部

144‧‧‧開口

150‧‧‧T形棒

152‧‧‧第一部分

154‧‧‧第二部分

156‧‧‧下表面

158‧‧‧上表面

160‧‧‧配合表面

162‧‧‧開口

200‧‧‧棒

202‧‧‧配合表面

204‧‧‧配合表面

206‧‧‧平坦表面

208‧‧‧開口

250‧‧‧T形棒

252‧‧‧突出部

254‧‧‧突出部

256‧‧‧突出部

258‧‧‧突出部

260‧‧‧開口

圖1係一矽晶錠及用於將該矽晶錠連接至一線鋸之一透視圖；圖2係圖1之該晶錠及該系統在定位於一線鋸中之情形下之一端視圖；圖3係圖2之該晶錠及該系統之一放大圖；圖4係圖3之該矽晶錠及該系統之一部分之一放大圖；圖5係用於圖1之該系統中之一結合樑之一俯視平面圖；圖6係用於圖1之該系統中之一T形棒之一端視圖；圖7係圖5之該T形棒之一俯視透視圖；圖8係用於圖1之該系統中之一棒之另一實施例之一端視圖；圖9係圖8之該棒之一俯視平面圖；圖10係用於圖1之該系統中之一T形棒之另一實施例之一端視圖；及圖11係圖9之該T形棒之一俯視平面圖。

100‧‧‧系統

103‧‧‧線鋸

104‧‧‧結構

105‧‧‧軌道

106‧‧‧線網

107‧‧‧輥輪

Claims (12)

1. 一種用於將一晶錠連接至一線鋸機之一軌道之系統，該系統包括：一晶錠固持器，其係連接至該線鋸機之該軌道且連接至該結合樑；一結合樑，其具有一第一表面及相對之一第二表面，該第一表面係連接至該晶錠固持器且其中形成有一狹槽；一對經定位鄰近該狹槽之突出部，該狹槽具有一面向上之凹陷表面，該第二表面係連接至該晶錠；及一設置於該結合樑與該晶錠固持器之間之棒，該棒具有接合該狹槽之一凹陷表面之一配合表面，其中當該棒係定位於該狹槽中時，該配合表面係相對於該凹陷表面形成約5度至約10度之角度，其中該凹陷表面由該有角度之配合表面之接合可防止該等突出部及該第二表面發生撓曲。
2. 如請求項1之系統，其中該棒具有一第一部分及一第二部分，該第一部分之寬度大於該第二部分之寬度，其中該配合表面係包含於該第一部分中且該第一部分具有與該配合表面相對之一下表面。
3. 如請求項2之系統，其中該配合表面及該下表面係設置於相交平面中，其中該下表面係平行於該結合樑之該凹陷表面，且其進一步包括形成於該晶錠固持器中之至少一個開口及形成於該棒中該第一部分及該第二部分二者中之至少一個開口。
4. 如請求項3之系統，其中當使用該棒時，形成於該晶錠固持器中之該至少一個開口係與形成於該棒中之該至少一個開口同延。
5. 如請求項1之系統，其中該棒具有一長度且該結合樑具有一長度，且其中該棒之該長度係實質上等於該結合樑之該長度。
6. 一種用於一線鋸中之棒，該線鋸經組態以將一晶錠鋸切成晶圓，該線鋸具有一晶錠固持器，其經組態以連接至該線鋸；及一結合樑，其具有經組態以連接至該晶錠固持器之一第一表面及經組態以連接至該晶錠之一第二表面，該棒包括：一上表面；一下表面；及一配合表面，其係用於接合形成於該結合樑之該第一表面中之一狹槽中之一凹陷表面，其中該配合表面係設置於一第一平面中且該凹陷表面係設置於一第二平面中，且其中當該棒係定位於該狹槽中時，該第一表面與該第二表面相交。
7. 如請求項6之棒，其中該第一平面經設置相對於該第二平面形成2度至20度之一角度，且其進一步包括形成於該棒中之至少一個開口，該開口自該下表面延伸至該上表面且大小經設定以收納一機械緊固件。
8. 如請求項6之棒，其中該棒具有一第一部分及一第二部分，該第一部分之寬度大於該第二部分之寬度，其中該 配合表面係包含於該第一部分中且該第一部分具有與該配合表面相對之一下表面，其中該棒之該第一部分之該下表面係平行於該結合樑之該凹陷表面。
9. 如請求項8之棒，其中該配合表面係相對於該第一部分之該下表面形成約2度至約20度之一角度，且其進一步包括形成於該棒中之至少一個開口，該至少一個開口係設置於該第一部分及該第二部分二者中。
10. 一種方法，其用於使用一晶錠固持器、一結合樑及一棒將一晶錠連接至一線鋸，該方法包括下列步驟：將一晶錠結合至該結合樑之一第二表面；將該棒定位於形成於該結合樑中之一狹槽內，該棒具有一配合表面，當該棒係定位於該狹槽中時，該配合表面相對於該狹槽中之一面向上凹陷表面形成約5度至約10度之角度；形成於抵靠該狹槽之該結合樑中之一對突出部；通過形成於該晶錠固持器及該棒中之一同延開口插入一機械緊固件；上緊該緊固件，其中上緊該緊固件導致該有角度之配合表面抵靠該狹槽中之該凹陷表面之結合且將該晶錠固持器連接至該結合樑及該晶錠，其中該有角度之配合表面抵靠該凹陷表面之結合防止該等突出部及該結合樑之該第二表面發生變形；及將該晶錠固持器連接至該線鋸，其中將該晶錠固持器連接至該線鋸導致該晶錠連接至該線鋸。
11. 如請求項10之方法，其中將該晶錠固持器連接至該線鋸包含用該機械緊固件將該晶錠固持器連接至該線鋸。
12. 如請求項10之方法，其中將該晶錠固持器連接至該線鋸包含使該晶錠固持器滑動至該線鋸之一軌道上，且其中防止該等突出部及該結合樑之該第二表面之變形可維持該晶錠與該結合樑之該第二表面之間之結合之整體性。