TWI622457B - 固定磨粒鋼線及線鋸並用之工件的切斷方法 - Google Patents

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Abstract

本發明為一種固定磨粒鋼線，係於芯線的表面固著有磨粒，其中於該芯線的表面中，其每單位面積的該磨粒的個數的磨粒數密度為1200個/mm2 以上，且全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為2%以下。如此一來，藉由提供一種固定磨粒鋼線及線鋸並用之工件的切斷方法，能抑制工件切斷中的固定磨粒鋼線的蛇行，並能改善自工件所切出的晶圓的TTV、Warp。

Description

固定磨粒鋼線及線鋸並用之工件的切斷方法
本發明係關於一種固定磨粒鋼線及線鋸並用之工件的切斷方法。
在直徑300mm的矽晶棒等的工件的切斷中，雖然將懸浮有碳化矽等磨粒的漿液供給至鋼線上進行切斷的習知的游離磨粒切斷方式乃是主流，但切斷所需的時間，在使用編號#1000~#1500(平均磨粒直徑約為8~10μm)的碳化矽磨粒的狀況下需要20~25小時的切斷時間。
近年，在所謂DRAM與NAND快閃記憶體、MPU等的半導體元件的高積體化逐漸接近技術的瓶頸，透過微型化來削減每一個矽半導體元件的成本也逐漸來到極限。因此，作為繼續降低成本的手段，而有在每片晶圓上能取得更多的半導體元件數的使晶圓的直徑向450mm的大直徑化進行研究。
在使用碳化矽等的磨粒之游離磨粒切斷方式來切斷直徑450mm的矽晶棒的狀況，原則上須要矽晶棒的面積成倍比的40~50小時的切斷時間，因而使每片晶圓的生產率顯著降低。
此處，在直徑450mm的矽晶棒的切斷中，所使用的是在太陽能電池用矽、玻璃、磁性體、水晶、藍寶石或碳化矽(Sic)的晶棒切斷中所採用的芯線固著有鑽石磨粒的固定磨粒鋼線(參考專利文獻1)。代表的固定磨粒鋼線係以電 解電鍍於直徑約0.1mm的金屬芯線表面固著具有最小直徑4μm及最大磨粒直徑16μm的分布的鑽石磨粒所製造。
在此使用固定磨粒鋼線所進行晶棒的切斷中，一般為使用多線鋸，將不含磨粒的冷卻液供給至運行中的固定磨粒鋼線的同時，將晶棒壓抵於鋼線進行切斷。與將懸浮有平均磨粒直徑約10μm的碳化矽等的磨粒的漿液供給至鋼線上進行切斷之習知的游離磨粒切斷方式相比，其最大的優點在於：其切斷時間能縮短1/2至1/3，另外由於未使用游離磨粒，能降低磨粒或金屬粉的分離等的切斷中所使用過的漿液的廢液的處理上所需的成本。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開2010-74056號公報
一般而言，LSI(Large Scale Integrated circuit；大型積體電路)具體上隨著記憶體LSI(memory LSI)或邏輯LSI(LOGIC LSI)的小型化，在半導體矽晶圓中對於其平坦度或Warp係以更嚴格的水準進行要求。在此，所謂的Warp為表示矽晶圓未被真空吸附下自然狀態的形狀的參數，如第5圖所示，量測面為使用厚度中央面，基準面為使用厚度中央面的最佳配合面，而係定義為自量測面扣除基準面的值的最大值與最小值的差。晶圓的Warp一旦惡化，在元件曝光步驟中，會有引發焦距偏差或覆蓋的問題的可能性，據傳特別是在直徑450mm大直徑的晶圓中，此些問題尤為顯著。
使用固定磨粒鋼線進行矽晶棒的切斷所面臨的挑戰為切斷後的晶圓形狀精度。準備直徑450mm、長度約120mm的矽晶棒，將使用在直徑0.1mm的芯線表面固著有最小直徑4μm及最大磨粒直徑16μm的分布的鑽石磨粒的固定磨粒鋼線以23小時切斷的狀況，與將懸浮有平均磨粒直徑約10μm的碳化矽磨粒的漿液供給至鋼線上進行切斷之使用習知的游離磨粒以48小時切斷的狀況，的此兩種狀況所切斷之晶圓的TTV(代表晶圓面內厚度的最大值與最小值的差)與Warp進行比較。
如第6圖所示，與以游離磨粒方式所切斷晶圓的TTV、Warp相比，以習知一般的固定磨粒鋼線所切斷的晶圓的TTV、Warp的劣勢尤為顯著。並且，得知在透過固定磨粒鋼線所進行的切斷中即使將其切斷時間延長，並不會顯著改善TTV或Warp的水準，且在切斷中固定磨粒鋼線會有在工件內蛇行前進的傾向。
鑑於上述的問題，本發明的目的為提供一種固定磨粒鋼線及線鋸並用之工件的切斷方法，能抑制工件切斷中的固定磨粒鋼線的蛇行，並能改善自工件所切出的晶圓的TTV、Warp。
為達成上述的目的，根據本發明，係提供一種固定磨粒鋼線，係於芯線的表面固著有磨粒，其中於該芯線的表面中，其每單位面積的該磨粒的個數的磨粒數密度為1200個/mm2以上，且全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為2%以下。
在上述磨粒數密度的範圍內，能抑制因磨粒數密度過小所產生之工件的切斷時的固定磨粒鋼線的蛇行。另外一方面，如磨粒數密度過高則容易產生磨粒的凝結，也因此容易發生工件切斷中的固定磨粒鋼線的蛇行，在本發明中由於上述的平均圓相當直徑以下的重心間距離的分布比例為2%以下，因此磨粒平均的分散並固著，其磨粒的凝結較少。於是能抑制因磨粒的凝結所導致的固定磨粒鋼線的蛇行。因此，本發明的固定磨粒鋼線能改善自工件所切出的晶圓的TTV、Warp，並能以高生產性得到形狀精度優良的晶圓。
此時，能使該磨粒為鑽石磨粒。鑽石磨粒適用於作為本發明的固定磨粒鋼線的磨粒。
另外此時，該固定磨粒鋼線，能於該芯線的表面所固著的該磨粒具有最小磨粒直徑4μm及最大磨粒直徑16μm的粒度分布。具有此粒度分布的磨粒適用於作為本發明的固定磨粒鋼線的磨粒，因此能高效率的進行工件的切斷。
另外，為達成上述目的，根據本發明係提供一種線鋸，包含：鋼線列，係由上述的本發明的固定磨粒鋼線於複數個導線器間以螺旋狀捲繞所形成，工件進給機構，係支撐工件的同時，將該工件壓抵於該鋼線列，噴嘴，係供給冷卻液至該工件與該鋼線的接觸部，其中，自該噴嘴供給該冷卻液至該鋼線的同時，藉由該工件進給機構將該工件壓抵至該鋼線列而將該工件切斷成晶圓狀。
經由此線鋸，能抑制工件切斷中的固定磨粒鋼線的蛇行，且能改善自工件所切出的晶圓的TTV、Warp，與以游離磨粒方式加工者相較能以高生產性得到形狀精度優良的晶圓。
並且，為達成上述的目的，根據本發明係提供一種工件的切斷方法，係準備於芯線的表面固著有磨粒的固定磨粒鋼線，並將該準備的固定磨粒鋼線以螺旋狀捲繞於複數個導線器間而形成鋼線列，將該固定磨粒鋼線在軸方向作往復運行的同時，將工件壓抵在該鋼線列，而將該工件切斷成晶圓狀，其中在準備該固定磨粒鋼線時包括以下的步驟：磨粒抽出步驟，係對該固定磨粒鋼線的表面進行攝像，在所拍攝到的圖像上，藉由二元化圖像分析而抽出磨粒；磨粒數密度求取步驟，係求取該經抽出的磨粒的個數，而求出每單位面積的該磨粒的個數的磨粒數密度；平均圓相當直徑計算步驟，係求取該經抽出的各磨粒的圓相當直徑，而計算出全磨粒的平均圓相當直徑；重心間距離求取步驟，係求取該經抽出的各磨粒的重心，而求出全部的各磨粒間的重心間距離；固定磨粒鋼線選別步驟，係選出滿足條件的固定磨粒鋼線，該條件為：該所求出的磨粒數密度為1200個/mm2以上，且該所求取出的全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，該所計算出的全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為2%以下，使用該經選出的固定磨粒鋼線而進行該工件的切斷。
如此一來，由於能更加簡便且正確的選出滿足磨粒數密度為1200個/mm2以上，且全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為2%以下的條件的固定磨粒鋼線，而 能使用在工件的切斷上，故相較於游離磨粒方式能以良好的生產性自工件切出形狀精度高的晶圓。而且，與游離磨粒方式相比能降低漿液的廢液處理的成本。
此時，在該固定磨粒鋼線的表面的攝像中，能使用掃描型電子顯微鏡或共軛焦雷射顯微鏡。本發明中，此種方式適用於觀察此固定磨粒鋼線的表面。
另外此時，能使該磨粒為鑽石磨粒。如此，使用鑽石磨粒適用於作為固定磨粒鋼線的磨粒。
此時，能將該準備的固定磨粒鋼線，於該芯線的表面所固著的該磨粒具有最小磨粒直徑4μm及最大磨粒直徑16μm的粒度分布。本發明適合使用具有此細微的粒度分布的固定磨粒鋼線，因而能有效率的進行工件的切斷。
通過本發明的固定磨粒鋼線及線鋸並用之工件的切斷方法，與游離磨粒方式的切斷相比，能大幅縮短切斷所需要的時間，且能大幅改善習知透過固定磨粒方式所切斷的晶圓的TTV、Warp等的形狀精度。因此對於嚴格要求晶圓形狀精度的記憶體LSI或邏輯LSI方面的大直徑矽晶圓來說，能使用具有很大優勢生產性的固定磨粒鋼線來應用於矽晶棒的切斷。而且，由於未使用游離磨粒，因而能在晶圓的製造步驟中大幅地降低成本。
1‧‧‧固定磨粒鋼線
2‧‧‧附凹溝滾筒
3、3’‧‧‧鋼線張力賦予機構
4‧‧‧工件進給機構
5‧‧‧冷卻液供給機構
6、6’‧‧‧捲線盤
7‧‧‧水槽
8‧‧‧冷卻器
9‧‧‧噴嘴
10‧‧‧驅動用馬達
11‧‧‧線鋸
20‧‧‧固定磨粒鋼線的製造裝置
21‧‧‧前處理槽
22‧‧‧丙酮溶液
23‧‧‧鹽酸溶液
24‧‧‧芯線
25‧‧‧電鍍槽
26‧‧‧磨粒
27‧‧‧電鍍液
W‧‧‧工件
第1圖為顯示本發明的線鋸的一例的概略圖。
第2圖為顯示本發明的工件的切斷方法的一例的流程圖。
第3圖為顯示第一實施例至第三實施例、第一比較例、第二比較例的TTV、Warp的結果的曲線圖。
第4圖為顯示第一比較例至第四比較例的TTV、Warp的結果的曲線圖。
第5圖為顯示Warp的定義的說明圖。
第6圖為顯示以游離磨粒方式及以習知的固定磨粒方式所切出的晶圓的TTV、Warp值的曲線圖。
第7圖為顯示使用圖像處理軟體進行二元化圖像分析的一例的圖像。
第8圖為顯示製造本發明的固定磨粒鋼線時能使用的製造裝置的一例的概略圖。
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，使用固定磨粒鋼線之工件的切斷方法與游離磨粒方式的切斷方法相比較，雖能在更短時間內進行工件的切斷，但所切出之晶圓的形狀精度會有惡化的問題。
因此，本發明人對於所應解決的此種問題進行了以下的研究。
關於使用固定磨粒而使晶圓的形狀精度的惡化，是由於在切斷中固定磨粒鋼線本身會蛇行來進行所導致。本發明人假設鋼線的蛇行原因為固定磨粒鋼線的表面的磨粒數密度的不均所導致，並反覆進行了實驗。
其結果，隨著每單位面積的磨粒的個數的磨粒數密度的增加，雖然見到TTV或Warp等有改善的傾向，但卻比以游離磨粒方式切斷的狀況的TTV或Warp等的形狀精度差。另外，在超過預定的磨粒數密度的固定磨粒鋼線中，卻相反的使TTV或Warp等變大並惡化。即，了解到如單單只增加磨粒數也得不到良好形狀精度的晶圓。
因此，對超過預定磨粒數密度的固定磨粒鋼線使得晶圓型狀惡化的原因進行調查，確認到如改變在固定磨粒鋼線的表面中透過磨粒的分散狀態(凝結狀態)所致的晶圓的形狀精度，使磨粒以預定水準平均的分散便能得到良好的形狀精度。
透過以上內容了解到，使芯線的表面的磨粒高密度化，即藉由使磨粒的個數增加，並且使增加的磨粒平均的分散，便能抑制晶圓的形狀精度的惡化。並且想到，藉由磨粒數密度為1200個/mm2以上，且全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為2%以下的固定磨粒鋼線便能解決上述問題，從而完成本發明。
以下詳細說明本發明。首先，詳細說明本發明的固定磨粒鋼線。本發明的固定磨粒鋼線係於芯線的表面固著有磨粒者。此芯線可以是金屬製，例如它的直徑可以是約直徑0.1mm。
另外，本發明的固定磨粒鋼線的芯線的表面所固著的磨粒，可以具有最小磨粒直徑4μm及最大磨粒直徑16μm的粒度分布。藉由具有此細微的粒度分布的磨粒的固定磨粒鋼線，能使晶圓的TTV或Warp等的形狀品質更良好。
此外，固著於芯線之磨粒的種類可以是鑽石磨粒。此鑽石磨粒特別適用於作為本發明的固定磨粒鋼線的磨粒。
並且，本發明的固定磨粒鋼線係於芯線的表面中，其每單位面積的磨粒的個數的磨粒數密度為1200個/mm2以上，且全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為2%以下。
基本上，固著於表面的磨粒的個數多者能抑制晶圓的形狀精度的惡化。藉由本發明的每單位面積的磨粒的個數為1200個/mm2以上，能抑制由於磨粒較少所導致的晶圓的形狀精度的惡化，進而在工件的切斷中能切出具有良好形狀的晶圓。此外，能使磨粒的個數為1500個/mm2以上。
另外，磨粒的個數增加且磨粒的分布偏向於芯線表面的特定位置的狀況(導致磨粒凝結的狀況)下，在工件的切斷中固定磨粒鋼線會蛇行，進而導致晶圓的形狀精度惡化。此種磨粒的凝結狀態能作為磨粒的重疊進行分析，在全磨粒間的重心間距離的當中，此些的分布中磨粒的平均圓相當直徑以下所佔據的比例越多則能判斷為磨粒的凝結。
因此，如本發明，全部的各磨粒間的重心間距離的分布之中，全磨粒的平均圓相當直徑以下其重心間距離的比例為2%以下，能使磨粒的分布的偏 離受到最大限度的抑制，平均的分散使得凝結處於緩和的狀態，而能抑制凝結所導致的晶圓的形狀精度的惡化。
在此，對於本發明的固定磨粒鋼線的製造方法的一例進行說明。本發明的固定磨粒鋼線的製造能利用電解鍍鎳於金屬芯線的表面固著鑽石磨粒等的磨粒。此金屬芯線例如等能利用鋼琴線等。
具體來說，如第8圖所示，能使用製造裝置來製造固定磨粒鋼線。
在第8圖所示之固定磨粒鋼線的製造裝置20中，首先，於前處理槽21中使用丙酮溶液22和鹽酸溶液23去除芯線24的表面的汙垢與鐵鏽。之後，在電鍍槽25中，使芯線24通過分散有鑽石磨粒等的磨粒26的電鍍液27中，使鑽石磨粒與自帶正電的鎳電極溶出的鎳離子同時電鍍於芯線24的表面而能製造出固定磨粒鋼線1。再者，上述說明中，雖將代表的製造方法及當下所使用的製造裝置進行例示，但本發明的固定磨粒鋼線的製造方法並不限定於此，亦能使用其他的製造方法來製造本發明的固定磨粒鋼線。
接下來，參考第1圖說明本發明的線鋸。
如第1圖所示，固定磨粒方式的線鋸11主要由：切斷工件W的固定磨粒鋼線1、附凹溝滾筒2、鋼線張力賦予機構3、3’、工件進給機構4、冷卻液供給機構5等所構成。並且此固定磨粒鋼線1為上述所說明之本發明的固定磨粒鋼線。
固定磨粒鋼線1從一側的捲線盤6送出，經由移台車(traverser)再經過由磁粉離合器((powder clutch)定轉矩馬達)或上下跳動滾筒(靜重車(dead weight))等所組成的鋼線張力賦予機構3，進入附凹溝滾筒2。此附凹溝 滾筒2能為於鋼體製圓筒的周圍壓入聚胺脂樹脂，並於其表面以預定的節距切出凹溝的滾筒。
固定磨粒鋼線1藉由捲繞於複數個附凹溝滾筒2約300~400次後形成鋼線列。固定磨粒鋼線1經由另一側的鋼線張力賦予機構3’而捲入捲線盤6’內。以這種方式捲繞的固定磨粒鋼線1能藉由驅動用馬達10而往復運行。在此，在使固定磨粒鋼線1往復運行時，不需要使往固定磨粒鋼線1的雙方向的運行距離相同，只要鋼線新線能得到供給，亦能使往其中一方向的運行距離變長。如此一來，固定磨粒鋼線1於往復運行的同時於長運行距離的方向被供給新線。
冷卻液供給機構5係由水槽7、冷卻器8、噴嘴9等所構成。噴嘴9係配置於藉由固定磨粒鋼線1捲繞於附凹溝滾筒2所形成的鋼線列的上方。此噴嘴9連接於水槽7，冷卻液藉由冷卻器8控制供給溫度並從噴嘴9供給至固定磨粒鋼線1。
工件W藉由工件進給機構4來予以支撐。此工件進給機構4藉由從鋼線的上方向下方押下工件W，而將工件W壓抵在往復運行的固定磨粒鋼線1上並予以切斷。此時，能透過控制電腦所預先編輯的進給速度將所支撐的工件W以預定的進給量對工件的送出進行控制。另外，工件W的切斷完成後，能藉由逆轉工件W的送出方向將切斷完成的工件W從鋼線列拉出。
通過具備本發明的固定磨粒鋼線的線鋸，能較游離磨粒方式的線鋸大幅的縮短切斷時間，且能較習知的固定磨粒方式的線鋸以良好的形狀精度將工件切斷。
接下來，說明本發明的工件的切斷方法。 本發明的工件的切斷方法具有以下顯示於第2圖所說明的步驟。
首先，在準備固定磨粒鋼線時，對固定磨粒鋼線的表面進行攝像，於所拍攝到的圖像上藉由二元化圖像分析而抽出磨粒(第2圖的S101)。在此，固定磨粒鋼線的表面的攝像中能使用掃描型電子顯微鏡或共軛焦雷射顯微鏡。
特別如果是通過具有固定磨粒鋼線的大約半徑的焦點深度的掃描型電子顯微鏡或共軛焦雷射顯微鏡，能適用於固定磨粒鋼線的表面的攝像。
另外，攝像完成的圖像，例如能使用如第7圖的圖像處理軟體WinROOF(三谷商事股份有限公司製)來進行二元化圖像分析。
接下來，藉由二元化圖像分析求取經抽出的磨粒的個數，而求出每單位面積的該磨粒的個數的磨粒數密度(第2圖的S102)。
並且，求取經抽出的各磨粒的圓相當直徑，而計算出全磨粒的平均圓相當直徑(第2圖的S103)。
並且，求取經抽出的各磨粒的重心，而求出全部的各磨粒間的重心間距離(第2圖的S104)。
如此一來，求出成為固定磨粒鋼線表面的磨粒數以及磨粒的分散狀態的指標的磨粒數密度、平均圓相當直徑、各磨粒間的重心間距離。
再者，自上述經抽出的磨粒求取磨粒數密度的步驟(第2圖的S102)、計算平均圓相當直徑的步驟(第2圖的S103)、求取重心間距離的步驟(第2 圖的S104)其所進行的順序並不限定於顯示於第2圖的流程圖的順序，上述三個的步驟可以以任何順序來進行。
在此，對固定磨粒鋼線的表面進行攝像所得到的圖像為平面圖像。由於實際的鋼線的表面形狀為圓筒形狀的緣故，對成為磨粒數密度的分母的面積進行更嚴密量測的狀況下，能將平面圖像變換為圓筒形狀後再進行量測。另外同樣的，在求取全磨粒的重心間距離時，同樣的能將平面圖像變換為圓筒形狀後再進行求取。另一方面，想要盡可能簡便的計算出此些指標的狀況下，亦能有意地直接處理平面畫像，而求出成為磨粒數密度的分母的面積或全磨粒的重心間距離。如此一來，因應所期望的量測精度及成本等，而能適當地決定對圓筒形狀的變換量測。
接下來，選出固定磨粒鋼線(第2圖的S105)。在此選出滿足以下的條件的固定磨粒鋼線，在磨粒數密度求取步驟中(第2圖的S102)，其所求出的磨粒數密度為1200個/mm2以上，且在重心間距離求取步驟中(第2圖的S104)，在其所求得的全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，平均圓相當直徑計算步驟中(第2圖的S103)所計算出的全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為2%以下。
並且，將經選出的固定磨粒鋼線以螺旋狀捲繞於複數個導線器間而形成鋼線列，在將固定磨粒鋼線在軸方向作往復運行的同時，將工件壓抵在鋼線列，供給冷卻液的同時，將該工件切斷成晶圓狀(第2圖的S106)。依照以上的內容來完成工件的切斷。
如同本發明所述，藉由對固定磨粒鋼線的表面進行攝像、根據所拍攝到圖像的磨粒密度、重心間距離以及量測平均圓相當直徑的磨粒的個數及分散狀態(凝結狀態)進行評價的技術，能簡便且正確的評價出固定磨粒鋼線的表面的磨粒的狀態。
再者，例如作為習知的固定磨粒鋼線的評價檢查的方法，係提案有以對鋼線照射光拍攝出鋼線的投影圖像，進而檢測出磨粒的個數、磨粒間隔等的方法(例如參考日本特開2006-95644號公報)。然而，在經由投影對磨粒的檢測中，所觀察的磨粒的區域僅限於一小部分，並且，雖然磨粒間隔的值能根據投影圖像的輪廓線所求取的標準偏差來得到，但不容易判定出磨粒凝結。相對於此，透過上述本發明能簡便且正確的評價出固定磨粒鋼線的表面的磨粒的狀態。
如此一來，由於能簡便且正確的選出固著於表面的磨粒的個數多，即磨粒數密度為1200個/mm2以上，且磨粒的分布的偏離受到抑制並處於平均分散的狀態，也就是在各磨粒的重心間距離之中，平均圓相當直徑以下長度者的比例為2%以下的固定磨粒鋼線使用於切斷中，因此能抑制晶圓的形狀精度的惡化。並且，由於大幅度的縮短固定磨粒方式的切斷中所需要的切斷時間，因此能提昇生產性，並且能降低晶圓製造所需要的成本。
此時，使用鑽石磨粒適用於作為磨粒。鑽石磨粒多用於作為固定磨粒方式的磨粒。
另外，能將所準備的固定磨粒鋼線，於芯線的表面所固著的磨粒具有最小磨粒直徑4μm及最大磨粒直徑16μm的粒度分布。
滿足上述磨粒數密度及上述各磨粒間的重心間距離的條件，並且經由這樣的磨粒的粒度分布，能得到形狀精度更好的晶圓。再者，關於將粒度分布調節至上述的範圍內，只要事先準備滿足上述範圍粒度分布的磨粒並使其固著於芯線上即可。
另外，本發明的工件的切斷方法特別適用於直徑450mm以上的單結晶矽晶棒的切斷。
在使用固定磨粒鋼線切斷此種大直徑的單結晶矽晶棒的狀況下，在使用習知的固定磨粒鋼線的切斷方法中雖然會使形狀精度大幅的惡化，但經由本發明的工件的切斷方法則能大幅的抑制形狀精度的惡化。
〔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實施例及比較例。
<第一實施例>
依照顯示於第2圖的本發明的工件的切斷的方法將所選出的固定磨粒鋼線安裝在第1圖所顯示的線鋸上，依照本發明的工件的切斷的方法將工件切斷。並且，量測工件的切斷後的全部的晶圓的TTV及Warp的值，並計算出此些值的平均值。
在此所使用的固定磨粒鋼線，係於直徑0.1mm的芯線固著具有最小磨粒直徑6μm及最大磨粒直徑16μm的粒度分布的鑽石磨粒。 固定磨粒鋼線的磨粒數密度為1200個/mm2，全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為0.9%。再者，固定磨粒鋼線的表面的攝像中所使用的是掃描型電子顯微鏡，對拍攝到的圖像進行的二元化圖像分析所使用的是圖像處理軟體WinROOF(三谷商事股份有限公司製)。
再者，切斷對象的工件所使用的是直徑450mm、長度約120mm的單結晶矽晶棒。
表1中所顯示的為第一實施例、後面敘述的第二、三實施例以及第一比較例至第四比較例中，固定磨粒鋼線的磨粒數密度(個/mm2)、平均圓相當直徑(μm)、重心間距離的平均值(μm)、以及全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例(%)各項的總表。
另外，將在第一實施例至第三實施例、第一比較例至第四比較例中切斷後的晶圓的TTV及Warp的量測結果顯示於表2與第3圖。
第一實施例中，所切出的晶圓的TTV的平均值為12.55(μm)、Warp的平均值為15.1(μm)，與後述的比較例相比可大幅度的獲得形狀精度良好的晶圓。
<第二實施例>
所使用的固定磨粒鋼線除了磨粒數密度為1500個/mm2，全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比 例為2.0%以外，以與第一實施例相同的條件切斷單結晶矽晶棒，並計算出所切出的全晶圓的TTV及Warp的平均值。
其結果如表2、第3圖所示，TTV的平均值為11.8(μm)，Warp的平均值為12.5(μm)，與後述的比較例相比可大幅度的獲得形狀精度良好的晶圓。
<第三實施例>
所使用的固定磨粒鋼線除了磨粒數密度為1500個/mm2，全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為1.5%以外，以與第一實施例相同的條件切斷單結晶矽晶棒，並計算出所切出的全晶圓的TTV及Warp的平均值。
其結果如表2、第3圖所示，TTV的平均值為12.43(μm)，Warp的平均值為10.45(μm)，與後述的比較例相比可大幅度的獲得形狀精度良好的晶圓。另外，此TTV及Warp的值與游離磨粒方式所切斷的形狀品質相同。因此，藉由本發明能讓使用固定磨粒鋼線的切斷時間大幅的縮短，並且，能確認其所獲得的晶圓的形狀精度與使用游離磨粒的狀況相同。再者，第二實施例與第三實施例的TTV及Warp已較第一實施例得到改善。此為由於各磨粒間的重心間距離的分布中將上述的比例保持在2%以下，並且其磨粒數密度為較第一實施例高的1500個/mm2的緣故所導致。
<第一比較例>
所使用的固定磨粒鋼線除了磨粒數密度為900個/mm2，全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例 為1.6%以外，以與第一實施例相同的條件切斷單結晶矽晶棒，並計算出所切出的全晶圓的TTV及Warp的平均值。
其結果如表2、第3、4圖所示，TTV的平均值為26.81(μm)，Warp的平均值為32.22(μm)。由於這裡的磨粒數較少，即磨粒數密度為未滿1200個/mm2的狀況下，晶圓的TTV、Warp同時惡化，確認到其成為形狀精度明顯不良的晶圓。
<第二比較例>
所使用的固定磨粒鋼線除了磨粒數密度為1000個/mm2，全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為1.8%以外，以與第一實施例相同的條件切斷單結晶矽晶棒，並計算出所切出的全晶圓的TTV及Warp的平均值。
其結果如表2、第3、4圖所示，TTV的平均值為20(μm)，Warp的平均值為28(μm)。由於這裡的磨粒數密度為未滿1200個/mm2的狀況下，晶圓的TTV、Warp同時惡化，確認到其成為形狀精度不良的晶圓。
<第三比較例>
所使用的固定磨粒鋼線除了磨粒數密度為1200個/mm2，全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為3.8%以外，以與第一實施例相同的條件切斷單結晶矽晶棒，並計算出所切出的全晶圓的TTV及Warp的平均值。
其結果如第4圖、表2所示，TTV的平均值為16.64(μm)，Warp的平均值為18.25(μm)。即使磨粒數密度在1200個/mm2以上的狀況下，隨著磨粒數 密度的增加，一旦各磨粒間的重心間距離的平均圓相當直徑以下者的比例超過2%，磨粒變成凝結的狀態，晶圓的TTV、Warp同時惡化，確認到其成為形狀精度不良的晶圓。
<第四比較例>
所使用的固定磨粒鋼線除了磨粒數密度為1500個/mm2，全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，全磨粒的平均圓相當直徑以下者所佔據的比例為4.3%以外，以與第一實施例相同的條件切斷單結晶矽晶棒，並計算出所切出的全晶圓的TTV及Warp的平均值。其結果如第4圖、表2所示，TTV的平均值為22.57(μm)，Warp的平均值為29.04(μm)。由於這裡隨著磨粒數密度的增加，磨粒的凝結為更進一步的狀態，晶圓的TTV、Warp更加惡化，確認到其成為形狀精度明顯不良的晶圓。
【表2】
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。

Claims (10)

  1. 一種固定磨粒鋼線，係於芯線的表面固著有磨粒，其中於該芯線的表面中，其每單位面積的該磨粒的個數的磨粒數密度為1200個/mm2以上，且全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，磨粒間的重心間距離為全磨粒的平均圓相當直徑以下的磨粒個數係佔全部磨粒個數的2%以下。
  2. 如請求項1所述之固定磨粒鋼線，其中該磨粒為鑽石磨粒。
  3. 如請求項1所述之固定磨粒鋼線，其中該固定磨粒鋼線，於該芯線的表面所固著的該磨粒具有最小磨粒直徑4μm及最大磨粒直徑16μm的粒度分布。
  4. 如請求項2所述之固定磨粒鋼線，其中該固定磨粒鋼線，於該芯線的表面所固著的該磨粒具有最小磨粒直徑4μm及最大磨粒直徑16μm的粒度分布。
  5. 一種線鋸，包含：鋼線列，係由如請求項1至4中任一項所述之固定磨粒鋼線於複數個導線器間以螺旋狀捲繞所形成；工件進給機構，係支撐工件的同時，將該工件壓抵於該鋼線列；噴嘴，係供給冷卻液至該工件與該鋼線的接觸部，其中，自該噴嘴供給冷卻液至該鋼線的同時，藉由該工件進給機構將該工件壓抵至該鋼線列而將該工件切斷成晶圓狀。
  6. 一種工件的切斷方法，係準備於芯線的表面固著有磨粒的固定磨粒鋼線，並將該準備的固定磨粒鋼線以螺旋狀捲繞於複數個導線器間而形成鋼線列，將該固定磨粒鋼線在軸方向作往復運行的同時，將工件壓抵在該鋼線列，而將該工件切斷成晶圓狀，其中在準備該固定磨粒鋼線時包括以下的步驟：磨粒抽出步驟，係對該固定磨粒鋼線的表面進行攝像，在所拍攝到的圖像上，藉由二元化圖像分析而抽出磨粒；磨粒數密度求取步驟，係求取該經抽出的磨粒的個數，而求出每單位面積的該磨粒的個數的磨粒數密度；平均圓相當直徑計算步驟，係求取該經抽出的各磨粒的圓相當直徑，而計算出全磨粒的平均圓相當直徑；重心間距離求取步驟，係求取該經抽出的各磨粒的重心，而計算出全部的各磨粒間的重心間距離；固定磨粒鋼線選別步驟，係選出滿足條件的固定磨粒鋼線，該條件為：該所求出的磨粒數密度為1200個/mm2以上，且該所求取出的全部的各磨粒間的重心間距離的分布當中，磨粒間的重心間距離為該所計算出的全磨粒的平均圓相當直徑以下的磨粒個數係佔全部磨粒個數的2%以下，使用該經選出的固定磨粒鋼線而進行該工件的切斷。
  7. 如請求項6所述之工件的切斷方法，於該固定磨粒鋼線的表面的攝像中係使用掃描型電子顯微鏡或共軛焦雷射顯微鏡。
  8. 如請求項6所述之工件的切斷方法，該磨粒為鑽石磨粒。
  9. 如請求項7所述之工件的切斷方法，該磨粒為鑽石磨粒。
  10. 如請求項6至9中任一項所述之工件的切斷方法，其中該準備的固定磨粒鋼線，於該芯線的表面所固著的磨粒為具有最小磨粒直徑4μm及最大磨粒直徑16μm的粒度分布。
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