TWI717592B - 工件的切斷方法及接合構件 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種工件的切斷方法，係藉由將表面固定有磨粒的固定磨粒鋼線捲繞於複數個附溝滾輪而形成鋼線列，使該固定磨粒鋼線於軸方向往返驅行的同時，將透過貼附於工件的接合構件而將以工件支承機構支承的工件對鋼線列切入進給，以使工件於軸方向排列的複數個位置同時被切斷，其中作為接合構件，使用一部分為磨石者，以使工件的切斷結束後且自鋼線列將該工件拉出前，使固定磨粒鋼線以接合構件的磨石磨耗。藉此，能夠防止於工件切斷後的鋼線拉出中，起因於固定磨粒鋼線卡住的鋸痕的發生以及抑制鋼線斷線的發生。
Description
本發明係關於一種工件的切斷方法及接合構件。
習知作為自例如矽晶棒或化合物半導體晶棒等的工件切出晶圓的方法，為人所知者係為具備表面固定有磨粒的固定磨粒鋼線的線鋸。此固定磨粒方式的線鋸當中，例如專利文獻1般，藉由切斷用的固定磨粒鋼線多次捲繞於複數個滾輪的周圍而形成鋼線列，使其固定磨粒鋼線於軸方向高速驅動，且適宜地供給加工液並藉由對鋼線列切入進給工件，而讓此工件於各鋼線位置同時被切斷。
在此，於圖5表示係為使用一般的固定磨粒鋼線的線鋸的一範例的概要。如圖5所示，此固定磨粒方式的線鋸101主要由以下構成：鋼線（高張力鋼線）的表面固定有磨粒的用於切斷工件W的固定磨粒鋼線102、捲繞有固定磨粒鋼線102的附溝滾輪103及附溝滾輪103’、由捲繞於附溝滾輪103及附溝滾輪103’的固定磨粒鋼線102所構成的鋼線列111、用來賦予固定磨粒鋼線102張力的機構104及機構104’、將被切斷的工件W往下方送出的機構105以及切斷時供給冷卻液109（亦稱為冷卻劑）的機構106所構成。
固定磨粒鋼線102自一端的鋼線捲盤107送出，經過張力賦予機構104而進入附溝滾輪103。固定磨粒鋼線102於附溝滾輪103及附溝滾輪103’捲繞300~400次左右後，經另一端的張力賦予機構104’捲收至鋼線捲盤107’。
此外，附溝滾輪103及附溝滾輪103’係為將聚胺酯樹脂壓入至鋼製圓桶的周緣並以一定間隔於其表面切溝的滾輪，被捲繞的固定磨粒鋼線102能夠藉由驅動用馬達110而以預先決定的週期於往返方向驅動。
此外，圖5的工件進給機構105，如圖6所示，具有由工件支承部112及工件板113所構成的工件支承機構114，工件板113則是透過貼附於工件W的接合構件（樑）120而黏接工件W。
切斷工件W時，藉由工件進給機構105而使工件W被支承並相對地被下推，以對由捲繞於附溝滾輪103及附溝滾輪103’的固定磨粒鋼線102所構成的鋼線列111送出。此時，使用鋼線張力賦予機構104將適當的張力施加於固定磨粒鋼線102，藉由驅動用馬達110使固定磨粒鋼線102於往返方向驅行，並透過噴嘴108供給冷卻液109，並以工件進給機構105將工件W切入進給而將工件W切斷為晶圓狀。此外，工件W的切斷結束後，使切斷完成的工件朝著與切斷時反方向相對地移動而自鋼線列111拉出切斷完成工件。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2011-20197號公報
［發明所欲解決之問題］ 如圖5、圖6所示的線鋸中，由於對捲繞於附溝滾輪103的一條固定磨粒鋼線102推附移動而切斷工件W，故切斷結束後，工件W會位在鋼線列111的下側。因此，為了拉出工件W，必須藉由使工件W往上方移動，使鋼線102通過已成為晶圓狀的工件W的間隙而相對地往下側拉取。
屆時，在使用固定磨粒鋼線的場合，如圖7所示，固定磨粒鋼線102與工件W之間不會產生餘隙。因此，固定磨粒鋼線102不易拉出，且卡住工件W而使固定磨粒鋼線102浮起，一旦在此狀態下拉出固定磨粒鋼線102，切斷面會受到損傷且該切斷面容易產生所謂的鋸痕，因此Warp會惡化而損害品質。不僅如此，固定磨粒鋼線102的浮起變大的場合，有時會導致鋼線斷線。發生鋼線斷線的場合，必須耗費工夫將固定磨粒鋼線102重新捲繞至附溝滾輪103及附溝滾輪103’，此外必須要有額外重新捲繞量的固定磨粒鋼線102等等，損失頗大。
有鑑於如同前述的問題，本發明之目的係提供一工件的切斷方法及接合構件，能夠防止在工件切斷後的鋼線拉出時，起因於固定磨粒鋼線卡住的鋸痕的發生以及鋼線斷線的發生。 ［解決問題之技術手段］
為了達成上述目的，本發明提供一種工件的切斷方法，係以一線鋸進行該切斷方法，該線鋸係藉由將表面固定有磨粒的一固定磨粒鋼線捲繞於複數個附溝滾輪而形成一鋼線列，在使該固定磨粒鋼線於軸方向往返驅行，將透過貼附於工件的一接合構件而以工件支承機構支承的工件對該鋼線列切入進給，而使該工件於軸方向排列的複數個位置同時被切斷，其中作為該接合構件，使用一部分為磨石者，在該工件的切斷結束後且自該鋼線列將該工件拉出前，使該固定磨粒鋼線以該接合構件的該磨石磨耗。
若為本發明之工件的切斷方法，自鋼線列拉出工件前，能夠藉由位於工件與工件支承機構之間的接合構件的磨石，使固定磨粒鋼線磨耗，因此能夠預防工件拉出時的固定磨粒鋼線的卡住的發生。故若為本發明之工件的切斷方法，便能夠防止起因於固定磨粒鋼線卡住工件的鋸痕的發生以及鋼線斷線的發生。
此外，作為構成該接合構件的一部分的該磨石，使用WA（White Alundum）磨石為佳。
如此使用WA磨石，便能夠更有效地使固定磨粒鋼線磨耗，且能夠更確實地防止固定磨粒鋼線的卡住的發生並拉出工件。
此外，作為構成該接合構件的一部分的該WA磨石，使用磨粒編號#100~#10,000者為佳。
如此WA磨石的磨粒編號為#100~#10,000，便能夠特別有效地使固定磨粒鋼線磨耗，能夠更確實地防止固定磨粒鋼線的卡住。
此外，為達成上述目的，本發明提供一種接合構件，係貼合於一線鋸的一工件支承機構支承的工件的該工件支承機構支承側的表面，其中，該接合構件的一部分係為由磨石所構成者。
如本發明的接合構件，能夠在工件切斷時定位於線鋸的工件支承機構與工件之間，在工件切斷結束後且拉出工件前，藉由磨石使線鋸的固定磨粒磨耗。所以，本發明之接合構件便成為能夠防止起因於固定磨粒鋼線卡住工件的鋸痕的發生以及鋼線斷線的發生者。
此時，構成該接合構件的一部分的該磨石以WA磨石為佳。
如此一來，便能夠更有效地使固定磨粒鋼線磨耗，且能夠更確實地防止固定磨粒鋼線的卡住的發生並拉出工件。
此外，構成該接合構件的一部分的該WA磨石，以磨粒編號為#100~#10,000者為佳。
如此一來，便能夠特別有效地使固定磨粒鋼線磨耗，且能夠更確實地防止固定磨粒鋼線的卡住。
此外，該接合構件係為一疊層體，該疊層體係由該工件貼附側的層以及該工件支承機構支承側的層所構成，該工件貼附側的層係由樹脂、石炭、鈉鈣玻璃或矽所構成，該工件支承機構支承側的層係由磨石所構成工件支承機構工件支承機構為佳。
若工件貼附側的層為樹脂、石炭、鈉鈣玻璃或矽，在成為不易使工件的表面產生傷痕者的同時，成為能夠確實地以磨石使固定磨粒鋼線磨耗者。 ［對照先前技術之功效］
根據本發明之工件的切斷方法及接合構件，由於能夠以經磨耗鋼線進行工件的拉出，故能夠確保了工件與鋼線的餘隙，在不發生因鋼線的卡住而造成鋸痕或斷線的情況下進行工件的拉出。
以下針對本發明之實施方式進行說明，然而本發明不限於此。
如上所述，使用固定磨粒鋼線的線鋸的場合會有：由於切斷後的工件與固定磨粒鋼線之間不會產生餘隙，造成固定磨粒鋼線不易拉出，卡住工件而使固定磨粒鋼線浮起，一旦在此狀態下拉出鋼線，工件切斷面會受到傷害且該切斷面容易產生鋸痕，因此Warp會惡化而損害品質的問題。進一步而言，在固定磨粒鋼線的浮起變大的場合會有：有時導致鋼線斷線，發生鋼線斷線的場合，必須耗費工夫將固定磨粒鋼線重新捲繞至附溝滾輪，或額外需要重新捲繞部分的固定磨粒鋼線等，損失頗大的問題。
所以，本發明人為了解決如此的問題而進行積極研究，結果找出：作為貼附於工件的接合構件，使用其一部分為磨石者而使固定磨粒鋼線磨耗，便能夠在不發生固定磨粒鋼線的卡住的情況下進行工件的拉出，進而完成本發明。
首先，針對可用於本發明之工件切斷方法的線鋸，參照圖1、圖2而說明。如圖1所示，線鋸1具備用於切斷工件W的固定磨粒鋼線2、捲繞有固定磨粒鋼線2的複數個附溝滾輪3及附溝滾輪3’、形成於附溝滾輪3及附溝滾輪3’之間的鋼線列11、用於對固定磨粒鋼線2賦予張力的張力賦予機構4及張力賦予機構4’、能夠支承切斷的工件W且朝鋼線列11切入進給並且亦能夠使工件W朝與切入進給方向的反方向相對地移動的工件進給機構5、以及具備切斷時供給冷卻液9的噴嘴8的加工液供給機構6。
此外，線鋸1具備一組鋼線捲盤7及鋼線捲盤7’。固定磨粒鋼線2自一端的鋼線捲盤7送出，經過張力賦予機構4，進入附溝滾輪3。固定磨粒鋼線2於附溝滾輪3及附溝滾輪3’捲繞300~400次左右後，經另一端的張力賦予機構4’捲收至鋼線捲盤7’。作為固定磨粒鋼線2，例如可使用將鑽石磨粒予以鎳電鍍至鋼琴線的表面者。
此外，附溝滾輪3及附溝滾輪3’係為一將聚胺酯樹脂壓入至鋼製圓桶的周緣並以一定間隔於其表面切溝的滾輪，被捲繞的固定磨粒鋼線2藉由驅動用馬達10而能夠以預先決定的週期於軸方向往返驅行。
此線鋸1之中，工件W能夠如圖2所示般支承。換言之，工件進給機構5係為具有由工件支承部12與工件板13所構成的工件支承機構14者，將接合構件20黏接至工件W，而藉由工件板13支承此接合構件20。然後，能夠透過接合構件20及工件板13，藉由工件支承部12支承工件W。
此處，接合構件20為本發明之接合構件。換言之，如圖2般，一部分由磨石21所構成的接合構件。
本發明之接合構件20如圖2般，由工件W貼附側的層以及工件支承機構14支承側的層所構成的疊層體為佳，工件W貼附側的層以樹脂22為佳，工件支承機構支承側的層由磨石21所構成者為佳。若工件W貼附側為樹脂，則不易使工件W的側面產生傷痕。工件W貼附側的層不僅是樹脂22，由石炭、鈉鈣玻璃或矽所構成者亦可。這些材料也不易使工件W產生傷痕。
接著，使用如上述線鋸1的工件W的切斷方法，參照圖1~圖3而說明。如圖1、圖2般，線鋸1之中，固定磨粒鋼線2捲繞於複數個附溝滾輪3及附溝滾輪3’以形成鋼線列11，使該固定磨粒鋼線2於軸方向往返驅行，並透過貼附於工件W的接合構件20，將以工件支承機構14支承的工件W藉由工件進給機構5對鋼線列11切入進給，藉此於排列在軸方向的複數個位置同時切斷工件W。
本發明中，在上述工件W的切斷結束後且自鋼線列11將工件W拉出前，以接合構件20的磨石21使固定磨粒鋼線2磨耗。具體而言，能夠如以下般使固定磨粒鋼線2磨耗。在線鋸1的切斷之中，實際上如圖3所示，由於以工件W的直徑加上餘裕的量將工件W切入進給，於切斷結束部附近黏接工件W的接合構件20的一部分也會被切斷。所以，使用以上述餘裕的切入量所切斷的部分的至少一部份為磨石21的接合構件20，便能夠於鋼線列11切入磨石21之際，使固定磨粒鋼線2磨耗。藉此能夠確保於自鋼線列11拉出工件W之際的工件W與固定磨粒鋼線2間的餘隙，而防止固定磨粒鋼線2的卡住的發生並進行工件W的拉出。故若為本發明之工件的切斷方法，便能夠防止起因於固定磨粒鋼線2卡住工件W的鋸痕的發生以及防止鋼線斷線的發生。
此外，構成接合構件20的一部分的磨石的種類以WA磨石為佳。如此使用WA磨石，便能夠有效地使固定磨粒鋼線2磨耗，能夠更確實地防止固定磨粒鋼線2的卡住的發生。
更進一步，構成接合構件20的一部分的WA磨石的磨粒編號以#100~#10,000為佳。如此使WA磨石的磨粒編號為#100~#10,000，便能夠特別有效地使固定磨粒鋼線2磨耗，且能夠更確實地防止固定磨粒鋼線2的卡住的發生。 〔實施例〕
以下表示本發明之實施例及比較例而對本發明進行更具體的說明，然而本發明並不限定於此實施例。
（實施例） 使用本發明之工件的切斷方法進行了工件的切斷。作為切斷的工件使用直徑約300mm的圓柱狀的單晶矽晶棒。此外，作為切斷用的鋼線使用如下列表1的於芯線上固定有鑽石磨粒的固定磨粒鋼線。
【表1】 
此外，使接合構件的構成及工件的切斷條件為下列表2所示條件。
【表2】 
如表2般，實施例中，作為接合部材，使用了以環氧樹脂系接著劑貼合高度10mm的樹脂製接合構件與磨粒編號為#4,000的高度20mm的WA磨石者。如圖4所示，使接合構件的高度成為30mm。此外，使實施例中往WA磨石的切入量成為5mm。
其結果，拉出時的固定磨粒鋼線的斷線並未發生，此外，被切出的晶圓的主要表面並未確認有鋸痕。
（比較例） 作為接合構件，除了使用僅由樹脂構成的以往的接合構件之外，採用與實施例同樣的條件（表1、表2、圖4）進行了單晶矽晶棒的切斷。
其結果，發生了拉出時的固定磨粒鋼線的斷線，此外，被切出的晶圓的主要表面確認有鋸痕。
上述的實施例、比較例中的結果彙整於下述的表3。
【表3】 
另外，本發明並不限於上述的實施型態。上述實施型態為舉例說明，凡具有與本發明之申請專利範圍所記載之技術思想及實質上同樣構成而產生相同的功效者，不論為何物皆包含在本發明之技術範圍內。
1‧‧‧線鋸2‧‧‧固定磨粒鋼線3‧‧‧附溝滾輪3'‧‧‧附溝滾輪4‧‧‧張力賦予機構4'‧‧‧張力賦予機構5‧‧‧工件進給機構6‧‧‧加工液供給機構7‧‧‧鋼線捲盤7'‧‧‧鋼線捲盤8‧‧‧噴嘴9‧‧‧冷卻液10‧‧‧驅動用馬達11‧‧‧鋼線列12‧‧‧工件支承部13‧‧‧工件板14‧‧‧工件支承機構20‧‧‧接合構件21‧‧‧磨石22‧‧‧樹脂W‧‧‧工件101‧‧‧線鋸102‧‧‧固定磨粒鋼線103‧‧‧附溝滾輪103'‧‧‧附溝滾輪104‧‧‧張力賦予機構104’‧‧‧張力賦予機構105‧‧‧工件進給機構106‧‧‧冷卻液供給機構107‧‧‧鋼線捲盤107’‧‧‧鋼線捲盤108‧‧‧噴嘴109‧‧‧冷卻液110‧‧‧驅動用馬達111‧‧‧鋼線列112‧‧‧工件支承部113‧‧‧工件板114‧‧‧工件支承機構120‧‧‧接合構件
圖1係表示可用於本發明之工件的切斷方法的線鋸的一範例的示意圖。 圖2係說明本發明之工件的切斷方法中工件的支承方法的一範例的示意圖。 圖3係說明本發明之工件的切斷方法的示意圖。 圖4係說明實施例、比較例中工件的切斷方法的示意圖。 圖5係表示一般的線鋸的一範例的示意圖。 圖6係表示一般的線鋸的工件支承機構的一範例的示意圖。 圖7係表示位於工件的間隙的固定磨粒鋼線的狀態的圖。
1‧‧‧線鋸
2‧‧‧固定磨粒鋼線
3‧‧‧附溝滾輪
3'‧‧‧附溝滾輪
4‧‧‧張力賦予機構
4'‧‧‧張力賦予機構
5‧‧‧工件進給機構
6‧‧‧加工液供給機構
7‧‧‧鋼線捲盤
7'‧‧‧鋼線捲盤
8‧‧‧噴嘴
9‧‧‧冷卻液
10‧‧‧驅動用馬達
11‧‧‧鋼線列
W‧‧‧工件
Claims (7)
- 一種工件的切斷方法，係以一線鋸進行該切斷方法，該線鋸係將表面固定有磨粒的一固定磨粒鋼線藉由捲繞於複數個附溝滾輪而形成一鋼線列，在使該固定磨粒鋼線於軸方向往返驅行的同時，將透過貼附於工件的一接合構件而以工件支承機構支承的工件對該鋼線列切入進給，而使該工件於軸方向排列的複數個位置同時被切斷，其中， 作為該接合構件，使用一部分為磨石者，在該工件的切斷結束後且自該鋼線列將該工件拉出前，使該固定磨粒鋼線以該接合構件的該磨石磨耗。
- 如請求項1所述的工件的切斷方法，其中作為構成該接合構件的一部分的該磨石，使用WA磨石。
- 如請求項2所述的工件的切斷方法，其中作為構成該接合構件的一部分的該WA磨石，使用磨粒編號為#100至#10,000者。
- 一種接合構件，係貼合於一線鋸的一工件支承機構支承的工件的該工件支承機構支承側的表面，其中， 該接合構件的一部分係為由磨石所構成者。
- 如請求項4所述的接合構件，其中構成該接合構件的一部分的該磨石係為WA磨石。
- 如請求項5所述的接合構件，其中構成該接合構件的一部分的該WA磨石係為磨粒編號為#100至#10,000者。
- 如請求項4至6中任一項所述的接合構件，其中該接合構件係為一疊層體，該疊層體係由該工件貼附側的層以及該工件支承機構支承側的層所構成，該工件貼附側的層係由樹脂、石炭、鈉鈣玻璃或矽所構成，該工件支承機構支承側的層係由磨石所構成。
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