TWI615894B - 晶圓之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠抑制線的使用量及晶圓面的厚度不均的晶圓製造方法。藉由使用線鋸切斷單結晶棒來製造晶圓的晶圓製造方法中，在線鋸線之用來切斷第1單晶棒的領域當中，只使用磨耗量安定地為最大值且直徑安定地為最小值的線徑安定領域，來切斷第2單晶棒。

Description

晶圓之製造方法
本發明係有關於晶圓的製造方法。
過去，有一種公知的方法會在切斷單晶棒的直胴部來製造晶圓時，重複利用線來減少使用量(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1揭露了一種方法，再次使用切斷單晶棒的線，當要切斷下一個單晶棒時，使線的張力在前次切斷時的87%~95%，且使線的供給量(用於切斷1根單晶棒的線長)在前次切斷時的供給量的125%以上。
先行技術文獻
專利文獻1：日本特開2015-100853號公報
另外，當切斷1根單晶棒時線會磨耗，這個磨耗領域具有：直徑以最小值維持一定的線徑安定領域；比這個線徑安定領域更早進行切斷，隨著接近線徑安定領域直徑減少的線徑減少領域；比線徑安定領域更晚進行切斷，隨著離開線徑安定領域直徑增加的線徑增加領域(例如參照日本特開2012-106322號公報)。使用後的線像這樣直徑不會維持一定，如專利文獻1記載的方法，讓第2次切斷中使用的線的長度比第1次長的話，單晶棒會被直徑不同的領域切斷，可能導致晶圓面的厚度不均。
本發明的目的是提供一種能夠抑制線的使用量及晶圓面的厚度不均的製造方法。
本發明的晶圓的製造方法，藉由使用線鋸切斷單結晶棒來製造晶圓，包括：在該線鋸的線之用來切斷第1單晶棒的領域當中，只使用磨耗量安定地為最大值且直徑安定地為最小值的線徑安定領域，來切斷第2單晶棒。
根據本發明，用來切斷第1單晶棒的線當中，只使用直徑在最小值維持一定的線徑安定領域來切斷第2單晶棒，因此能夠抑制從第2單晶棒所獲得的晶圓面的厚度不均。又，使用於切斷第1單晶棒的線也用來切斷第2單晶棒，所以能夠抑制線的使用量。
本發明的晶圓的製造方法中，該線徑安定領域的張力比切斷該第1單晶棒時的張力小的條件下，切斷該第2單晶棒為佳。
在此，線徑安定領域是因為磨耗而變得比較細的領域，所以斷裂負重會變得比磨耗之前小。因此，以切斷第1單晶棒時以上的張力來切斷第2單晶棒的話，線有可能會斷掉。根據本發明，因為以比切斷第1單晶棒時更小的張力來切斷第2單晶棒，能夠抑制斷線。
本發明的晶圓的製造方法中，根據切斷該第1單晶棒前的該線的斷裂負重及直徑、該線徑安定領域的直徑，設定該線徑安定領域的張力為佳。
在此，如果張力過小，切斷單晶棒時線可能會在 單晶棒的軸方向或切斷方向振動，使晶圓面的厚度不均會變大。根據本發明，根據切斷第1單晶棒前的線的斷裂負重及直徑、線徑安定領域的直徑，求出線徑安定領域的斷裂負重，能夠將切斷第2單晶棒時的張力增大到不超過求出的斷裂負重，且線不會振動的程度為止。因此，能夠不去管線的磨耗狀態，抑制斷線及晶圓面的厚度不均擴大。
本發明的晶圓的製造方法中，該線徑安定領域的每單位長度的工作量為切斷該第1單晶棒時的每單位長度的工作量以下的條件下，切斷該第2單晶棒為佳。
在此，線的每單位長度的工作量(以下也有將「每單位長度的工作量」單純稱為「工作量」的情況)會與線的每單位長度的磨耗量幾乎成比例。因此，當切斷第2單晶棒時的線徑安定領域的工作量越大，該線徑安定領域越細，線越可能有斷線。根據本發明，以切斷第1單晶棒時以下的工作量，切斷第2單晶棒，因此能夠抑制切斷中線徑安定領域變得過細而造成斷線。
本發明的晶圓的製造方法中，根據該線之用來切斷該第1單晶棒的領域的總工作量及該領域的長度、該線徑安定領域的長度，設定該線徑安定領域的總工作量為佳。
在此，線之用來切斷單晶棒的領域的總工作量會與從單晶棒獲得的晶圓的面積及片數幾乎成比例。因此，為了防止斷線而將線徑安定領域的總工作量的設定值超過必要地縮小的話，就需要準備直徑小的第2單晶棒(縮小晶圓的面積)、減少從第2單晶棒所獲得的晶圓的片數，製造效率降低。根據本發明，根據用來切斷第1單晶棒的領域的總工作量及該 領域的長度、線徑安定領域的長度，求出線徑安定領域的總工作量，在不超過這個最大容許值的範圍內，能夠增大從第2單晶棒獲得的晶圓的片數、增大面積，能夠提高製造效率。
本發明的晶圓的製造方法中，切斷直徑比該第1單晶棒小的該第2單晶棒為佳。
根據本發明，以只有選擇適當的直徑的第2單晶棒這種簡單的方法，能夠設定線徑安定領域的總工作量。又，能夠從第1單晶棒及第2單晶棒，獲得直徑不同且厚度不均受到抑制的晶圓。
本發明的晶圓的製造方法中，切斷長度比該第1單晶棒小的該第2單晶棒為佳。
根據本發明，以只有選擇適當的長度的第2單晶棒這種簡單的方法，能夠設定線徑安定領域的總工作量。又，能夠從第1單晶棒及第2單晶棒，獲得直徑相同且厚度不均受到抑制的晶圓。
本發明的晶圓的製造方法中，更包括：以相同的切斷條件依序切斷相同直徑的複數的該第1單晶棒；以及只使用該線徑安定領域，依序切斷複數的第2單晶棒。
根據本發明，能夠容易地把握切斷複數的第1單晶棒後的線徑減少領域、線徑安定領域及線徑增加領域的位置，能夠容易特定出用於切斷複數的第2單晶棒的線徑安定領域，能夠提高製造效率。
1‧‧‧線鋸
2‧‧‧主輪
21‧‧‧上側主輪
31‧‧‧導引輪
32‧‧‧張力輪
41‧‧‧繞線筒
42‧‧‧平移輪
5‧‧‧噴嘴
6‧‧‧進給機構
7‧‧‧線
G‧‧‧研磨液
M‧‧‧晶棒
M1、M11‧‧‧第1晶棒
M121~M124‧‧‧第2晶棒
P1‧‧‧接觸長度增加領域
P2‧‧‧接觸長度安定領域
P3‧‧‧接觸長度減少領域
R0‧‧‧未磨耗領域
R1‧‧‧線徑減少領域
R2‧‧‧線徑安定領域
R3‧‧‧線徑增加領域
第1圖係顯示本發明一實施型態的線鋸的概要圖。
第2圖係使用該線鋸的晶圓的製造方法的說明圖，(A)顯示第1晶圓製造步驟；(B)顯示第1晶圓製造步驟後的線的形狀；(C)顯示第2晶圓製造步驟。
第3圖係使用該線鋸的晶圓的製造方法的說明圖，(A)顯示晶棒與線的位置關係；(B)顯示線的長度與磨耗量的關係；(C)顯示線的長度與線的直徑的關係。
第4圖係本發明的適用例1的晶圓的製造方法的說明圖，(A)顯示第1晶圓製造步驟；(B)顯示第1晶圓製造步驟後的線的形狀；(C)顯示第2晶圓製造步驟；(D)顯示其他的第2晶圓製造步驟。
第5圖係本發明的適用例2的晶圓的製造方法的說明圖，(A)顯示第1晶圓製造步驟後的線的形狀；(B)顯示第2晶圓製造步驟；(C)顯示其他的第2晶圓製造步驟。
[線鋸的構造]
參照圖式說明本發明的一實施型態。首先，說明線鋸的構造。如第1圖所示，線鋸1在同一水平面上具有2個，在這2個中間的下方配有1個，總共3個的主輪2。這3個主輪2的周圍沿著軸方向螺旋狀地纏繞著線7。線7一般是由被稱為鋼琴線的高張力鍍鋼線所構成。線7的兩端側分別透過複數個(第1圖中各畫出1個)的導引輪31及張力輪32，固定於將線7送出捲回的2個繞線筒41。又，張力輪32與繞線筒41之間分別設置有平移輪42。平移輪42具有調整線7相對於 繞線筒41的送出位置、捲繞位置的功能。又，上側的2個主輪2(以下稱為上側主輪21)的上方，分別設置有供給研磨液G到2個上側主輪21的中間位置的噴嘴5。又，噴嘴5的上方設置有保持升降矽、SiC、GaAs、藍寶石等的單晶棒(以下單純稱為「晶棒」)M的進給構件6。
[晶圓的製造方法]
接著，說明使用線鋸1切斷晶棒M來製造晶圓的方法。如第2(A)~(C)圖所示，晶圓的製造方法包括：將相同直徑的複數的第1晶棒以相同的切斷條件依序切斷的第1晶圓製造步驟；使用第1晶圓製造步驟中用的線7來依序切斷複數的第2晶棒的第2晶圓製造步驟。另外，在第2(A)、(C)圖中，橫軸的「線的位置」表示將線7的進給方向的前端側的既定位置當作是0km的位置。又，第2(A)~(C)圖中，說明分別各切斷3根的第1及第2晶棒的情況。
[第1晶圓製造步驟]
第1晶圓製造步驟中，首先設定線7的張力來滿足以下的式(1)。另外，越增加安全係數Sc1，張力T1變小，線7變得越難斷線。
T1=F/Sc1...(1)
T1：第1晶圓製造步驟中的線的張力(N)
F：新品的線(第1晶圓切斷前的線)的斷裂負重(N)
Sc1：安全係數(其中Sc1≧1)
之後，線鋸1如第2(A)圖所示，在第1晶圓製造步驟中，為了使因為該線鋸1的動作熱而造成的各構件的熱 變形等穩定下來，會在晶棒M不與線7接觸的狀態下一邊供給(循環)研磨劑G，一邊使線7行進(暖機步驟S1)。例如，線鋸1是藉由使主輪2旋轉，使線7行進於第1圖所示的方向E1，且調整張力輪32的上下方向讓線7的張力成為T1，然後供給研磨劑G到2個上側主輪21之間。此時，因為不磨耗線7，如第2(B)圖所示，暖機步驟S1後的線7的直徑形成與新品相同的DW1。
暖機步驟S1後，線鋸1如第2(A)圖所示，一邊維持線7的行進速度、行進方向、張力、研磨劑G的供給狀態，一邊使第1晶棒M1下降，抵壓住行走中的線7，藉此切斷第1晶棒M1，製造出複數的晶圓(切斷步驟S2)。這個切斷步驟中，如第3(A)圖所示，線7與第1晶棒M1的接觸部分，會存在接觸長度逐漸增加的接觸長度增加領域P1、最大值維持略一定的接觸長度安定領域P2、逐漸減少的接觸長度減少領域P3。當接觸長度變得越大，作用到線7上的反作用力增大，對線7的負荷變大，線7的磨耗量變大。因此，如第3(B)圖所示，從切斷開始到切斷結束，線7的磨耗量在接觸長度增加領域P1逐漸增加，在接觸長度安定領域P2最大值Ymax略為一定值，在接觸長度減少領域P3則逐漸減少。結果，如第3(C)圖所示，以一點鏈線所示的直徑為DW1、長度為X1的線7來切斷第1晶棒M1時，線7會形成如實線所示，直徑逐漸減少的線徑減少領域R1、直徑為略一定的最小值DW2(DW1-Ymax)且長度為X2的線徑安定領域R2、直徑逐漸增加的線徑增加領域R3。
當第1晶棒M1的切斷結束時，線鋸1使線7往另 一方向E2行進，且上升進給構件6來拉出線7。此時，比新品細的線徑增加領域R3通過晶圓之間，所以線7不會磨耗或晶圓不會被切削。
切斷步驟S2後，線鋸1如第2(A)圖所示，為了在下一次的切斷步驟前的準備或線鋸1的保守檢查等，使第1晶棒M1不與線7接觸的狀態下將線7往一方向E1進給(進給步驟S3)。此時，線7不磨耗，所以如第2(B)圖所示，進給步驟S3後的線7的直徑變成與新品相同的DW1。
之後，線鋸1因應切斷剩餘的第1晶棒M1的根數(本實施型態是2根)，重複切斷步驟S2與進給步驟S3，結束第1晶圓製造步驟。根據以上所述，處理從第2(A)圖的左側的步驟往右側的步驟前進，線7如第2(B)所示，位置L1~L2、L5~L6、L9~L10成為線徑減少領域R1，位置L2~L3、L6~L7、L10~L11成為線徑安定領域R2，位置L3~L4、L7~L8、L11~L12成為線徑增加領域R3。又，位置L0~L1、L4~L5、L8~L9、L12~L13成為線7的直徑與新品相同的未磨耗領域R0。
使用1根線，切斷長度不同且直徑相同的複數的第1晶棒M1的情況下，以適合這之中最長的晶棒的切斷條件來依序切斷全部的第1晶棒M1為佳。這樣的話，在切斷較短的其他的第1晶棒時的線的負荷會比切斷最長的晶棒時的負荷小，發生斷線的可能性小。然後，切斷步驟S2(第2(B)圖的位置L1~L4、L5~L8、L9~L12)中使用的線長度X1與線徑安定領域R2(位置L2~L3、L6~L7、L10~L11)的線長度X2分別相同，因此能夠容易地特定出用於切斷複數的第2晶 棒的線徑安定領域R2的位置。
[第2晶圓製造步驟]
第2晶圓製造步驟中，首先，將第1晶圓製造步驟中纏繞線7的繞線筒41重新設置成第2晶圓製造步驟中使用的其他線鋸1。之後，設定線7的張力。此時，設定線7的張力7來滿足以下的式(2)為佳。像這樣，以線徑安定領域R2的張力比切斷第1晶棒M1時的張力小的這個條件，來切斷第2晶棒，藉此能夠抑制線7的斷線。
T2≦T1...(2)
又，特別是，將線7的張力設定成滿足以下式(3)為佳。越加大安全係數Sc2的話，張力T2變小，線7就變得越不容易斷線。
T2≦F/Sc2×(DW2/DW1)2...(3)
T2：第2晶圓製造步驟中的線的張力(N)
F：新品的線(第1晶圓切斷前的線)的斷裂負重(N)
Sc2：安全係數(其中Sc2≧1)
DW1：新品的線的直徑(mm)
DW2：線徑安定領域的直徑(mm)
使用將第1晶棒M1切斷前的線7的斷裂負重F及直徑DW1、線徑安定領域R2的直徑DW2放入考慮的上述式(3)，能夠將線7的張力T2增大到不超過斷裂負重，且線7在行進中不會振動的程度，能夠抑制線7的斷線以及晶圓面的厚度的不均一變大。
又，第2晶圓製造步驟中，設定線徑安定領域R2 的工作量。此時，以線徑安定領域R2的工作量變成在第1晶棒M1切斷時的工作量以下的條件，切斷第2晶棒M2為佳。這樣的話，能夠抑制切斷期間線徑安定領域R2變得太細而使得線7斷線。
又，特別是第2晶棒的尺寸及切斷條件滿足以下的式(4)為佳。
A2≦A1×X2/X1...(4)
A2：1根第2晶棒切斷總面積(mm2)
(從1根第2晶棒獲得的1片的晶圓的面積×
(從1根第2晶棒獲得的晶圓的片數-1))
A1：1根第1晶棒切斷總面積(mm2)
(從1根第1晶棒獲得的1片的晶圓的面積×
(從1根第1晶棒獲得的晶圓的片數-1))
X2：1段線徑安定領域的長度(km)
X1：用於切斷1根第1晶棒的線的長度(km)
在此，第1晶棒切斷總面積A1與線7中用於切斷第1晶棒M1的領域的總工作量幾乎成比例。又，第2晶棒切斷總面積A2與線徑安定領域R2的總工作量幾乎成比例。像這樣，使用將第1晶棒切斷總面積A1、第1晶棒M1的切斷步驟中用的線7的長度X1、線徑安定領域R2的長度X2放入考慮的上述式(4)，求出第2晶棒切斷總面積A2的最大容許值，在不超過這個最大容許值的範圍內，能夠使得從第2晶棒獲得的晶圓的片數增多，面積增大，能夠提高製造效率。例如，做為在滿足上述式(4)的範圍內設定第2晶棒切斷總面積A2 的方法，能夠舉例出選擇比第1晶棒M1直徑小的第2晶棒、比第1晶棒M1長度短的第2晶棒、比第1晶棒M1直徑小且長度短的第2晶棒的方法等。
使用1根線7，切斷長度不同且直徑相同的複數的第1晶棒M1的情況下，如前述，以適合這之中最長的晶棒的切斷條件依序切斷全部的第1晶棒M1為佳。然後，從這個最長的第1晶棒的切斷總面積A1(這會成為複數的總面積A1之中最大)、線使用長度X1、線徑安定領域R2的長度X2，求出第2晶棒切斷總面積A2的最大容許值，在不超過這個最大容許值的範圍內，依序切斷複數的第2晶棒。這樣做的話，能夠一邊抑制斷線發生，一邊增加從第2晶棒獲得的晶圓的片數、加大面積，能夠提高製造效率。
之後，將上述式(4)放入考慮的尺寸的第2晶棒安裝到進給構件6。然後，線鋸1將線7從第1晶圓製造步驟中的進給方向後端側，例如第2(B)圖所示的L13的位置開始進給，只使用線徑安定領域R2來切斷第2晶棒。
具體來說，線鋸1如第2(C)圖所示，進行暖機步驟S11。暖機步驟S11中，線7從位置L13被送到位置L11，但在暖機步驟S11的前後線7的直徑不變。
暖機步驟S11後，線鋸1一邊維持線7的行進速度、行進方向、張力、研磨劑G的供給狀態，一邊切斷第2晶棒，製造複數的晶圓(切斷步驟S12)。這個切斷步驟S12如上所述，會使用位置L11到L10為止的線徑安定領域R2。然後，線徑安定領域R2與切斷步驟S2時同樣地磨耗，形成線 徑減少領域、線徑安定領域、線徑增加領域。又，當第2晶棒的切斷結束，線鋸1會將線7朝反方向行進，且上升進給手段6來拔出線7。
切斷步驟S12後，線鋸1進行將線7從位置L10送到位置L7的進給步驟S13。這個進給步驟S13的前後，線7的直徑不會變化。
之後，線鋸1因應要切斷的第2晶棒的根數，重複進行只使用線徑安定領域R2的切斷步驟S12及進給步驟S13，第2晶圓製造步驟結束。如以上所述，處理從第2(C)圖的右側的步驟進行到左側的步驟。
[本發明的適用例] [適用例1]
接著，說明將使用於切斷直徑300mm的第1晶棒的線使用來切斷直徑200mm的第2晶棒的情況。第4(A)圖所示的第1晶圓製造步驟中，準備了線500km。又，準備了直徑300mm長度300mm的第1晶棒M11。然後，使用第1圖所示的線鋸，將線的張力T1設定在斷裂負重以下的20N，以切斷間距1mm來切斷第1晶圓M11，藉此製造300片的晶圓。切斷1根第1晶棒M11會使用160km的線，以1條線能夠切斷3根相同大小的第1晶棒M11。第1晶圓的製造步驟結束後的線徑安定領域R2如第4(B)圖所示是120km。又，線徑安定領域R2的直徑是未磨耗領域R0的直徑的95%。
接著，將捲繞著線的繞線筒重新設定到別的線鋸，進行第2晶圓製造步驟。首先，根據上述式(2)、(3)， 設定線的張力T2。此時，將安全係數Sc2設定成與Sc1相同的值，式(3)的計算結果會變成T2≦18.05N(=20×(95/100)2)，因此將張力T2設定為18N。
又，根據上述式(4)來求出可切斷的第2晶棒的長度。式(4)的A1=6727500 π(=1502×π×(300-1))，X2=120，X1=160，假設1根第2晶棒可獲得的晶圓的片數是Nw，則A2=1002×π×(Nw-1)。將這些值代入式(4)，會得到Nw≦505.5625。
因此，將切斷間距設為1mm，能夠只用120km的線徑安定領域R2來切斷直徑200mm長度505mm以下的第2晶棒。從以上所述，如第4(C)圖所示，將線的張力T2設定為18N，能夠分別在3個部位的線徑安定領域R2，分別切斷1根長度505mm以下的第2晶棒M121，總共切斷3根。又，如第4(D)圖所示，將線的張力T2設定為18N，能夠分別在各線徑安定領域R2，分別切斷2根長度252mm以下的第2晶棒M122，總共切斷6根。
[適用例2]
接著，說明將適用例1的第1晶圓製造步驟中獲得的線使用來切斷直徑150mm的第2晶棒的情況。如第5(A)圖所示，將卷繞與第4(B)圖相同形狀的線的繞線筒重新設定到別的線鋸，進行第2晶圓製造步驟。首先，將線的張力T2設定為與適用例1相同的18N。又，根據上述式(4)，求出能夠切斷的第2晶棒的長度。式(4)的A1、X2、X1分別是與適用例1相同的6727500 π、120、160，假設1根第2晶 棒可獲得的晶圓的片數是Nw，則A2=752×π×(Nw-1)。將這些值代入式(4)，會得到Nw≦898。
因此，將切斷間距設為1mm，能夠只用120km的線徑安定領域R2來切斷直徑150mm長度89mm以下的第2晶棒。從以上所述，如第5(B)圖所示，將線的張力T2設定為18N，能夠分別在3個部位的線徑安定領域R2，分別切斷2根長度449mm以下的第2晶棒M123，總共切斷6根。又，如第5(C)圖所示，將線的張力T2設定為18N，能夠分別在各線徑安定領域R2，分別切斷3根長度299mm以下的第2晶棒M124，總共切斷9根。
[實施形態的作用效果]
如上述，因為只有使用切斷第1晶棒M1後的線7當中的線徑安定領域R2來切斷第2晶棒，所以能夠抑制從第2晶棒獲得的晶圓面的厚度不均。又，使用於切斷第1晶棒M1的線7也使用於切斷第2晶棒，所以也能夠抑制線7的使用量。
第1晶圓製造步驟中，因為以相同的切斷條件依序切斷相同直徑的複數的第1晶棒M1，所以能夠容易把握第1晶圓製造步驟後的線徑減少領域R1、線徑安定領域R2、線徑增加領域R3的位置。因此，能夠容易地特定出第2晶圓製造步驟中利用的線徑安定領域R2，能夠提高製造效率。
[變形例]
另外，本發明並不只限定於上述實施形態，在不脫離本發明的要旨的範圍內能夠做各種改良及設計的變更。此外，本發明的實施時的具體步驟及構造等，在能夠達成本發明 的範圍內也可以是其他的構造等。
例如，線徑安定領域R2的斷裂負重以下的話，也可以使第2晶棒切斷時的張力T2比第1晶棒切斷時的張力T1大。也可以不將第2晶棒的切斷時的張力T2根據式(3)設定，而設定成線徑安定領域R2的斷裂負重以下的初始值。是第2晶棒切斷時線7不會斷線的條件的話，也可以以線徑安定領域R2的工作量比第1晶棒M1切斷時的工作量大的條件來切斷第2晶棒。也可以不將第2晶棒的切斷總面積A2根據式(4)設定，而設定成第2晶棒切斷時線7不會斷線的初始值。第1晶圓製造步驟中，可以更動第1晶棒M1的直徑及切斷條件中的至少一者，來切斷第1晶棒M1，在這個情況下，在第1晶圓製造步驟中或之後進行特定線徑安定領域R2的處理即可。
使用1條線7來切斷的第1晶棒M1的根數可以在2根以下，也可以在4根以上。以1個部位的線徑安定領域R2來切斷複數的第2晶棒的情況下，第2晶棒的長度在合計長度為線徑安定領域R2的長度以下的範圍內可以不同，在這個情況下，第2晶棒的直徑可以相同，也可以不同。在第1晶圓製造步驟及第2晶圓製造步驟使用不同的線鋸1，但也可以使用相同的，在這個情況下，第1晶圓製造步驟後，可以一邊使線7往逆方向(另一方向E2)行進，一邊進行第2晶圓製造步驟，也可以使線往另一方向E2行進，先捲回來一次，然後再一邊使線7往方向E1行進，一邊進行第2晶圓製造步驟。
[實施例]
接著，以實施例更詳細說明本發明，但本發明並 不限定於這些例子。
[晶圓的製造方法、斷線發生率及晶圓品質的關係] [晶圓的製造方法] [實施例1]
首先，準備新品的線500km。然後，與上述適用例1同樣地，進行第1晶圓製造步驟，以斷裂負重以下的20N的張力T1切斷直徑300mm長度300mm的第1晶棒，製造出300片的晶圓。藉由這個第1晶圓製造步驟，獲得具有長度120km的線徑安定領域R2的線。另外，用於切斷1根第1晶棒的線為160km。又，因為以1條線切斷3根第1晶棒，所以形成3個部位的線徑安定領域R2。
接著，準備直徑200mm長度滿足上述式(4)的450mm的第2晶棒。又，如以下表1所示，設定張力T2為滿足上述式(2)、(3)的18N。然後，進行第2晶圓製造步驟，只用120km的線徑安定領域R2來切斷第2晶棒，製造出450片的晶圓。
Figure TWI615894BD00001
[比較例1]
首先，準備新品的線500km以及與實施例1的第 2晶圓製造步驟相同的晶棒。新品的線沒有磨耗，直徑在全域都是均一的，因此不選擇使用領域。使用全域。然後，如表1所示，設定張力在斷裂負重以下的20N，一般以適用新品的線的條件來切斷晶棒，製造450片的晶圓。另外，用於晶棒的切斷的線是65km。又，以1條線切斷7根晶棒。
[比較例2]
首先，準備進行實施例1的第1晶圓製造步驟所獲得的線。然後，如表1所示，除了使用這條獲得的線以外，以與比較例1相同的條件，也就是一般適用於新品的線的條件來進行第2晶圓製造步驟。也就是，不選擇切斷使用領域，除了使用線徑安定領域R2外，再加上使用線徑減少領域R1或線徑增加領域R3來進行第2晶圓製造步驟。另外，與比較例1相同，從1根第2晶棒製造出來的晶圓是450片，用於切斷的線是65km，被1條線切斷的晶棒有7根。
[評價]
通常，200mm的晶棒會使用新品的200mm的線來切斷，因此評價會以比較例1為基準來進行。另外，關於實施例1及比較例1、2，評價各自使用了10條線的結果。
[斷線發生率]
比較例1的斷線發生率，從運轉途中停止導致的設備動作損失、恢復所需要的作業者的工作量損失、主輪等的副材料受損的情況下的材料損失等的觀點來看，是沒有問題的等級。如表1所示，將比較例1的斷線發生率當作是1的情況下，比較例2中是在3.0以上但不滿6.0，實施例1中是1以 上但不滿1.1。這是因為比較例2中，儘管使用線徑較細的線徑安定領域R2來切斷第2晶棒，但還是將張力T2設定為與新品的線使用時相同的20N，也就是比滿足上式(2)、(3)的值18N大，又將線的使用長度X2設定為與新品的線使用時相同的65km，也就是比滿足上式(4)的值120km短，因此線的磨耗量變大，因而在線徑安定領域R2容易斷線，斷線發生率是比較例1的3.0倍以上但不滿6.0倍。另一方面，實施例1中，雖然只有使用線徑安定領域R2來切斷第2晶棒，但將張力T2設定為滿足上式(2)、(3)的18N，又，將線的使用長度X2設定為滿足上式(4)的120km，因此，即使是線徑安定領域R2也不容易斷線，斷線發生率是比較例1的1倍以上不滿1.1倍。
[晶圓的品質]
測量實施例1、比較例1、2所獲得的分別13500片、31500片、31500片(扣掉因為斷線不良而無法形成晶圓的數量)的晶圓的Warp(晶圓彎曲值)及GBIR(Global flatness back reference ideal range)，將這些值分別當作是晶圓的彎曲、及晶圓面厚度的不均來評價。如表1所示，將比較例1的Warp的測定值當作是1的情況下，比較例2中會在1.1以上但不滿1.4，實施例1中會在1以上但不滿1.1。又，將比較例1的GBIR的測定值當作是1的情況下，比較例2中會在1.1以上但不滿1.6，實施例1中會在1以上但不滿1.1。這是因為比較例2中切斷第2晶棒除了使用線徑安定領域R2，使用線徑減少領域R1或線徑增加領域R3，以線的直徑不同的領域切斷 1片晶圓，因此導致了晶圓的彎曲及面厚度的不均惡化的等級。另一方面，在實施例1中，切斷第2晶棒只使用線徑安定領域R2，以線的直徑相同的領域來切斷1片晶圓，因此晶圓的彎曲及面厚度的不均都是不形成問題的等級。
從以上內容，能夠確認到用於切斷第1晶棒的領域當中只使用線徑安定領域R2，以滿足上述式(2)、(3)的張力、以及滿足上述式(4)的線的使用長度來切斷第2晶棒，就能夠與使用新品的線的情況下同樣地，以相同水準的線的斷線發生率來製造出相同水準的品質的晶圓。
L0~L13‧‧‧位置
R0‧‧‧未磨耗領域
R1‧‧‧線徑減少領域
R2‧‧‧線徑安定領域
R3‧‧‧線徑增加領域
S1‧‧‧暖機步驟
S11‧‧‧暖機步驟
S12‧‧‧切斷步驟
S13‧‧‧進給步驟
S2‧‧‧切斷步驟
S3‧‧‧進給步驟

Claims (8)

  1. 一種晶圓的製造方法，藉由使用線鋸切斷單結晶棒來製造晶圓，包括：在該線鋸的線之用來切斷第1單晶棒的領域當中，只使用磨耗量安定地為最大值且直徑安定地為最小值的線徑安定領域，來切斷第2單晶棒。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓的製造方法，其中該線徑安定領域的張力比切斷該第1單晶棒時的張力小的條件下，切斷該第2單晶棒。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之晶圓的製造方法，其中根據切斷該第1單晶棒前的該線的斷裂負重及直徑、該線徑安定領域的直徑，設定該線徑安定領域的張力。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓的製造方法，其中該線徑安定領域的每單位長度的工作量為切斷該第1單晶棒時的每單位長度的工作量以下的條件下，切斷該第2單晶棒。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之晶圓的製造方法，其中根據該線之用來切斷該第1單晶棒的領域的總工作量及該領域的長度、該線徑安定領域的長度，設定該線徑安定領域的總工作量。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之晶圓的製造方法，其中切斷直徑比該第1單晶棒小的該第2單晶棒。
  7. 如申請專利範圍第5項之晶圓的製造方法，其中切斷長度比該第1單晶棒小的該第2單晶棒。
  8. 如申請專利範圍第1至7項任一項所述之晶圓的製造方 法，更包括：以相同的切斷條件依序切斷相同直徑的複數的該第1單晶棒；以及只使用該線徑安定領域，依序切斷複數的第2單晶棒。
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