用于從工件同時切割多個晶圓的方法
【專利摘要】一種從具有軸線和在工件側(cè)面上平行于軸線施加的缺口的柱體工件同時切割多個晶圓的方法包括：在工件上施加切入梁，切入梁從前側(cè)至后側(cè)形狀配合地將頭端適配入缺口中，且足端從缺口伸出；借助線鋸的進料裝置保持工件，使工件軸線平行于線鋸的柱體線材導(dǎo)輪的軸線；借助進料裝置使切入梁和工件在垂直穿過平面線材網(wǎng)的進料方向上移動，線材網(wǎng)由彼此平行布置且垂直于線材導(dǎo)輪軸線的線材段構(gòu)成，線材借助線材導(dǎo)輪上的槽螺旋環(huán)繞線材導(dǎo)輪地被多次引導(dǎo)，切入梁以足端首先抵靠著線材網(wǎng)移動，工件以缺口首先抵靠著線材網(wǎng)移動；在用作研磨劑的磨料存在的情況下，通過使線材導(dǎo)輪在與線材一致的方向上以相同圓周速度旋轉(zhuǎn)，使得線材段在線材縱向方向上移動。
【專利說明】用于從工件同時切割多個晶圓的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過線材輔助的研磨(lapping)從工件同時切割多個相同類型晶圓、特別是從圓柱體晶體切割半導(dǎo)體晶圓的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]許多應(yīng)用需要相同類型和相同形狀的從坯件切割獲得的切片形式的多個工件。切片為高度相對它的底面尺寸較小的柱體。柱體為由平行平坦全等的兩個底面以及側(cè)面限定的本體，所述側(cè)面由與兩個底面邊緣相交的所有平行直線跨越形成。
[0003]正柱體形狀的切片是重要的。在正柱體中，側(cè)面的直線與底面垂直地延伸。具有多邊形底面即正棱柱、或具有圓形底面即正圓柱體的柱體切片是特別重要的。
[0004]具有多邊形底面的正柱體的切片實施例為光伏電池(“太陽能電池”)，該光伏電池的底面通常為正方形或近似八邊形。
[0005]具有圓形底面的正柱體切片的實施例為半導(dǎo)體材料切片，其用作用于電子、微電子、微機電元件的圖案化的襯底，或用作用于各種涂料淀積的支撐件。
[0006]半導(dǎo)體材料包括元素半導(dǎo)體如硅或鍺，以及化合物半導(dǎo)體如砷化鎵、碳化硅、或兩者的復(fù)合物或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)。用于各種涂料淀積的支撐件的實施例為硅、砷化鎵或碳化硅的切片，這些材料的支撐件上例如施加有砷化鎵，從而制成半導(dǎo)體激光器或LED (發(fā)光二極管)；或為鋁、玻璃、陶瓷切片，這些材料的切片上施加有可磁化層，從而制成硬盤存儲器；或為由玻璃制成用于光學(xué)涂層(反射的、過濾的)的施加的支撐件，被稱為光學(xué)平晶。進一步的實施例為光學(xué)雙折射晶體如磷酸二氫鉀(KDP)、鈮酸鋰等的用在非線性光學(xué)器件(激光器中的倍頻器)的切片、藍寶石(氧化鋁)切片、陶瓷切片、以及許多其它切片中。
[0007]通常，這些切片特別是那些由硅(光伏，微電子)或砷化鎵和碳化硅(光電子)制成的切片，還被稱為晶圓。通常，柱狀晶圓兩個底面之一被指定為與和它相對設(shè)置的底面相關(guān)的部件或功能承載側(cè)。以這種方式指定的一側(cè)此時被稱為前側(cè)，并且與前側(cè)相反設(shè)置的一側(cè)被稱為晶圓后側(cè)。
[0008]切出晶圓的坯件還被稱為晶棒。這些晶棒一般具有柱狀通常為正柱體狀的形狀，該柱狀晶棒底面與從它獲得的晶圓的底面完全一致。晶棒的具有最小慣性力矩的主慣性軸被稱為晶棒軸線。對于具有正多邊形底面的正棱柱形晶棒、或?qū)τ诰哂姓龍A柱形狀的晶棒，晶棒軸線等同于晶棒的對稱軸。
[0009]用作微電子元件襯底的半導(dǎo)體晶圓通常在邊緣區(qū)域設(shè)置有缺口或平坦部。缺口或扁平結(jié)構(gòu)標示著指定的晶體方向，并且通過在切分成晶圓之前銑出軸向槽、刻槽或磨削出軸向扁平結(jié)構(gòu)、平坦表面而施加到晶棒上。在切割之后，半導(dǎo)體晶圓通常通過激光劃線在它們的前側(cè)或后側(cè)緊鄰方向標記處設(shè)置識別碼。
[0010]稱之為“線鋸”的切割方法對于將晶棒切割成晶圓特別重要。在線鋸中，整個晶棒在稱之為線鋸的裝置中被同時切割成相同類型的多個晶圓。線鋸由此為非連續(xù)的批處理。適于實施線鋸的裝置被稱為線鋸裝置。
[0011]線鋸裝置包括線材、至少兩個柱狀線材導(dǎo)輪、用以握持并移動晶棒的裝置、以及研磨劑。晶棒和線材導(dǎo)輪的軸線彼此平行布置。線材導(dǎo)輪的側(cè)面基本上彼此等距地設(shè)置有多個平行槽，該平行槽分別連續(xù)且各自垂直于線材導(dǎo)輪軸線地延伸。線材外部地繞著線材導(dǎo)輪螺旋性地被導(dǎo)引，以線材恰好一次進入每個線材導(dǎo)輪的每個槽的方式，并且由彼此平行且垂直于線材導(dǎo)輪軸線延伸的線材段組成的線材網(wǎng)在兩個線材導(dǎo)輪之間被張緊。
[0012]切割過程包括通過所有線材導(dǎo)輪在相同圓周速度層面的相同旋轉(zhuǎn)而實現(xiàn)線材在線材縱向方向上的移動、垂直至線材網(wǎng)的晶棒的進料、以及研磨劑的進料。借助線材相對于晶棒的移動，并且在研磨劑的輔助下，所述線材通過與晶棒的接觸并且在晶棒的持續(xù)進料過程中，使得材料從晶棒上被磨損掉。利用持續(xù)進料，線材網(wǎng)由此緩慢地穿過晶棒，并且同時生產(chǎn)出相同類型的多個晶圓。
[0013]對于大多數(shù)應(yīng)用，需要絕對等同厚度的晶圓。因為所述線材在切割過程中由于磨損會出現(xiàn)厚度減少，線材導(dǎo)輪上的槽通常設(shè)置有為從新線材側(cè)至已使用的線材側(cè)略微降低的彼此間距。
[0014]在晶棒切割開始時背向線材網(wǎng)一側(cè)上，晶棒被粘附接合至晶棒安裝梁。一旦線材網(wǎng)的所有線材段已經(jīng)完全切穿晶棒并且全部到達晶棒安裝梁，切割過程就結(jié)束。切割出晶圓此時像梳齒在梳子上那樣被保持懸掛在半切割安裝梁上，并且仍然沿著它們側(cè)面一部分通過粘附連接部連接至已經(jīng)被線材網(wǎng)切入的晶棒安裝梁。晶棒安裝梁由易于切割的材料組成如硬質(zhì)炭、塑料、無機材料、或這些材料的復(fù)合物或其它材料所組成。
[0015]通過反轉(zhuǎn)進料方向，此時被切割成晶圓的晶棒移出線材網(wǎng)，并且晶圓通過釋放粘附接合被分離。粘附接合的釋放被稱為失粘。所使用的粘附劑例如為通過調(diào)節(jié)PH值可溶于水中、可溶于溶劑中或熱溶性，由此通過將切割后的晶棒浸入合適的液體或加熱器中，所有的晶圓能夠同時失粘，或通過斷開、切割、激光分離或水射流分離，粘附連接部相繼被分開，并且晶棒分成一片片晶圓。
[0016]每個線材段在切割的任何時候在晶棒內(nèi)延伸達到的長度被稱為每個線材段的接合長度。在整個切割過程中出現(xiàn)的最大接合長度被稱為晶棒直徑。切割過程中線材第一次與工件接觸的時刻被稱為切入。對于非旋轉(zhuǎn)對稱晶棒，上述所定義的直徑由此取決于晶棒被接合至晶棒安裝梁的定向(角度位置)。
[0017]各種線鋸方法可根據(jù)接合長度予以區(qū)分:在以一側(cè)面平行于線材網(wǎng)定向的立方晶棒的情況下，接合長度是在整個切割過程中對于所有的線材段是恒定的。在以一側(cè)面平行于線材網(wǎng)定向的普通棱柱形而非立方晶棒的情況下，在切入處的接合長度是一定的，并且在切割過程進一步階段中是總體變化的。在不具有平行于線材網(wǎng)定向的側(cè)面的晶棒情況下，在切入處接合長度為零，然后在切割過程進一步階段中首先是增加，并且在整個切割過程中是總體變化且是一定的。在圓柱晶棒的情況下，在切入口處的接合長度為零，然后增加至最大值，再進而下降并且在出口處再一次下降至零。
[0018]各種線鋸工藝可根據(jù)材料磨損的機制，進一步被劃分為:研磨和磨削:
[0019]在研磨的情況下，起磨損作用的硬質(zhì)材料的懸浮液被施加至線材。借助研磨通過三體相互作用(I晶棒，2磨料，3線材)進行材料的去除。研磨是指通過赫茲壓力局部性超過材料強度而導(dǎo)致材料聚合的斷開，其中在自由移動的磨料與工件表面之間形成微裂紋(脆性磨損去除)。磨料在載液中的懸浮液也被稱為砂漿。
[0020]在磨削的情況下，起磨損作用的硬質(zhì)材料固定至線材表面。線材用作工具承載件，被固定的磨料用作工具，并且材料去除借助磨削通過兩體相互作用(I晶棒，2磨料)而進行。磨削指的是，借助空間固定定向的切刃的切入而實現(xiàn)的材料聚合的斷開，以及通過平行于工件表面地切穿工件表面而形成的切料的去除。
[0021]碎屑意在指的是通過切割操作從工件釋放的工件碎屑。磨料具有不規(guī)則多面體(多側(cè)體)的形狀。磨料也被稱為晶粒。切割刃指的是多面體的面定向在磨料移動方向上并且與工件接觸的邊緣，在該邊緣處工件材料被切穿并有由此釋放碎片。切割角意在指的是具有與工件接合的切割刃的晶粒面相對于工件表面所放置的角度。
[0022]研磨的情況下，由于晶粒在砂漿中的自由移動，每個晶粒具有隨著時間改變的數(shù)個切割刃和數(shù)個切割角。在磨削的情況下，由于每個單個晶粒固定連接至工具承載件(線材)，在忽略晶粒的磨損如在磨削過程中的裂開從而可能形成新的切割刃的情況下，每個單個分布晶粒具有各自的相對時間不變的切割刃，該切割刃具有相對時間不變的切割角，盡管如此，實際上在磨削中接合的所有切割刃和所有晶粒的切割角是任意的切割面和切割角。研磨和磨削因此被稱為采用幾何結(jié)構(gòu)上不確定的切割刃的切割方法。
[0023]最后，各種線鋸方法可根據(jù)線材移動的特性區(qū)分為利用單向線材移動的鋸割或利用方向持續(xù)逆轉(zhuǎn)的線材移動的鋸割。
[0024]在單向鋸割的情況下，線材在整個切割過程中只在一個線材縱向方向上從進線軸至收線軸地被卷繞。在利用方向持續(xù)逆轉(zhuǎn)的線材移動的鋸割的情況下，縱向線材移動方向被持續(xù)地逆轉(zhuǎn)。在具有線材移動的方向持續(xù)逆轉(zhuǎn)的鋸割方法組內(nèi)，往復(fù)步伐法尤為重要。
[0025]根據(jù)往復(fù)步伐法，切割由一系列所謂的往復(fù)步伐或“步進式(pilgrim)步伐”構(gòu)成。往復(fù)步伐嚴格包括在第一線材縱向方向上穿過第一長度的線材移動和隨后在嚴格與第一方向相反的第二方向上穿過第二長度的線材移動，第二長度選為短于第一長度。在往復(fù)步伐中，總長對應(yīng)于上述兩個長度之和的線材長度由此穿過工件，同時，與工件切割接合的線材段從進線軸至收線軸地在總長上僅僅以與上述兩長度之間差值對應(yīng)的這樣一個量值地向前移動。在往復(fù)步伐法中，線材由此以兩長度之和之差為參考因素地反復(fù)使用。兩長度之間的差值還被稱為在完整往復(fù)步伐上的線材“凈移動”。
[0026]線材包含如塑料、碳纖維、或具有一個或多個線束(纜線)的金屬合金。單絲硬化鋼絲(鋼琴絲)尤為重要。在研磨中使用的鋼絲涂裝以有色金屬合金，該涂層通常具有小于I微米的層厚，并且用作拉絲過程的潤滑劑和抗腐蝕劑。在磨削過程中使用的鋼絲涂裝以用作用于固定磨料的粘合劑的合成樹脂層或鎳層。在磨削線材的情況下，磨料還可通過形狀配合予以固定，例如將磨料滾(壓)至鋼絲表面。
[0027]在研磨情況下使用的磨料包括如碳化硅、碳化硼、氮化硼、氮化硅、氧化鋯、二氧化硅、氧化鋁、氧化鉻、氮化鈦、碳化鎢、碳化鈦、碳化釩、金剛石、藍寶石和它們的混合物。對于研磨碳化硅尤為重要，對于磨削金剛石尤為重要。
[0028]砂漿的載液包括如油或乙二醇。
[0029]由此，用于切割半導(dǎo)體晶圓的砂漿研磨方法和適宜的裝置被說明在如專利文獻EP0789091A2中。并且由此，用于切割半導(dǎo)體晶圓的鉆石線材磨削和適合的裝置被說明在例如專利文件W02013/041140A1中。
[0030]晶棒具有始區(qū)、終區(qū)和中區(qū)。晶棒始區(qū)涉及的是晶棒在利用單向縱向線材移動的線鋸過程中靠近晶棒末端表面的軸向區(qū)域，在該末端表面附近線材在它的線材縱向方向上的移動中首次與晶棒接合；在采用方向持續(xù)逆轉(zhuǎn)的縱向線材移動的線鋸的情況下(往復(fù)方法)，相應(yīng)的晶棒始區(qū)涉及的是晶棒在末端表面附近處的軸向區(qū)域，在該末端表面附近線材在它在完整往復(fù)步伐上的凈移動過程中首次與晶棒接合。晶棒終區(qū)涉及的是晶棒與晶棒始區(qū)相對側(cè)的末端表面附近處的軸向區(qū)域，并且晶棒中區(qū)涉及的是晶棒始區(qū)與晶棒終區(qū)之間的區(qū)域。
[0031]對應(yīng)地，線材網(wǎng)也具有始端，中部和終端。線材網(wǎng)始端涉及的是切穿晶棒始區(qū)處的晶棒部的線材段所屬的部分；線材網(wǎng)終端涉及的是切穿晶棒終區(qū)的線材段所屬的部分，并且線材網(wǎng)中部涉及的是切穿晶棒中區(qū)的線材段所屬的部分。在單向鋸割的情況下線材網(wǎng)的在縱向線材移動的過程中，或當利用往復(fù)步伐法鋸割時在線材的凈移動過程中，線材在線材網(wǎng)始端處進入線材網(wǎng)并且在線材網(wǎng)終端處從線材網(wǎng)出來。
[0032]借助碎片形成在晶棒上所形成的每個切縫具有線材進入側(cè)和線材出口側(cè)。線材進入側(cè)涉及的是晶棒在線材縱向方向上的一側(cè)，在該側(cè)上，線材在它的縱向線材移動(單向切割)中或它的線材凈移動(利用往復(fù)步伐法的切割)中進入切縫；線材出口側(cè)涉及的是線材從切縫出來的那側(cè)。
[0033]在切割過程中，線材段出現(xiàn)在進料方向上的橫向撓曲。還還被稱為線彎曲。該線彎曲由線材在線材縱向方向上的預(yù)應(yīng)力和線材的塑性所產(chǎn)生，該線彎曲在進料方向上響應(yīng)線材橫向方向上作用的橫向線材力。進料方向上的橫向線材力是切割過程的重要部分。沒有這個橫向線材力，晶粒不能滲入到工件中，并且不能發(fā)生沒有材料去除。進料方向上的橫向線材力由材料去除速率和縱向線材移動速度的比值所決定。
[0034]材料去除速率指的是每單位時間所產(chǎn)生的通過切割過程從工件釋放的碎片的體積。對于相較單個線材段在張緊線材網(wǎng)的兩線材導(dǎo)輪上的支撐點之間的自由長度較小的線彎曲，該線彎曲正比于材料去除速率與縱向線材速度的比值(線性范圍，Hooke定律)。在這個意義下來說，在線鋸中發(fā)生的只有較小線彎曲。
[0035]由于線材在切入之前不會呈現(xiàn)線彎曲，且在工件切割過程中存在一定的線彎曲，因此至少在切入?yún)^(qū)中經(jīng)常存在線彎曲變化的區(qū)域。
[0036]例如，線彎曲隨著接合長度的增加、工件向線材網(wǎng)的給料速度的增加(材料去除速率的增加)和縱向線材移動速度的降低而增加，并且線彎曲隨著接合長度的降低、材料去除速率的降低以及縱向線材移動速度的增加而降低。
[0037]切入梁指的是這樣的本體:在切入位置處固定至晶棒，由此使得在切割過程中線材網(wǎng)最初與切入梁接合并且僅僅在至少部分切穿切入梁之后才與晶棒接合。在采用隨著切割深度變化的接合長度切割工件的情況下，切入梁的目的在于至少在切入?yún)^(qū)內(nèi)使得接合長度的變化最小化。
[0038]本發(fā)明與已知的切入梁的區(qū)別在于，切入梁在晶棒前進方向上的跨度相對于晶棒直徑較小。
[0039]JP2007-301688A2描述了一種線鋸法，在該線鋸法中切入梁被使用。
[0040]通過線鋸從晶棒切割的所述晶圓中的許多意在用于要求晶圓前后側(cè)特別高度的平坦度和平行度這一特別需求應(yīng)用。
[0041]線鋸領(lǐng)域的技術(shù)人員中已經(jīng)知曉的是，通過線材網(wǎng)線材段在晶棒上形成的切縫側(cè)壁通常不是絕對平坦的。特別地，已知的是，線材段在首次與晶棒側(cè)面接觸時(切入過程)在晶棒軸向位置處首次切入晶棒，該位置與線材段在進一步將晶棒至線材網(wǎng)的供應(yīng)過程中繼續(xù)進一步的切割所發(fā)生的位置略微不同。這會產(chǎn)生這樣的晶圓:具有相對明顯的相對它們前、后側(cè)所期望的完美平面度和平行度的偏差，特別是在切入?yún)^(qū)中。這樣的在切入?yún)^(qū)中相同方向上前、后側(cè)在平面度上的偏差可被稱為“切入波紋”。
[0042]已知的切入梁不適于解決通過切割晶棒獲得的晶圓前、后側(cè)在尤為重要的切入?yún)^(qū)相對期望的彼此平面度和平行度的長波紋長度偏差的問題。
[0043]非常規(guī)切入能導(dǎo)致切出的晶圓前、后側(cè)各自的不在相同方向上平面度偏差。特別地，在一定條件下晶圓在切入?yún)^(qū)比在其它位置更薄。這種在晶圓的切入?yún)^(qū)的非平面度形狀可被成為“切入楔”。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0044]發(fā)明的目的
[0045]本發(fā)明的目的在于提供一種同時從柱體工件切割多個晶圓的方法，通過該方法使得晶圓在切口區(qū)內(nèi)具有前、后側(cè)的高度平面度、平行度。
[0046]解決方案
[0047]本發(fā)明的目的在于提出一種從柱體工件同時切割多個晶圓的方法，該工件具有軸線和在工件側(cè)面上平行于所述軸線施加的缺口，該方法包括:在工件上施加切入梁，切入梁從前側(cè)至后側(cè)形狀配合地將頭端適配入缺口中，并且將足端從缺口伸出；借助線鋸的進料裝置保持工件，使工件的軸線平行于線鋸的數(shù)個柱體線材導(dǎo)輪的軸線；借助進料裝置使切入梁和工件在垂直穿過平面線材網(wǎng)的進料方向上移動，該線材網(wǎng)由數(shù)個彼此平行布置且垂直于線材導(dǎo)輪軸線的線材段構(gòu)成，其中線材借助線材導(dǎo)輪上的數(shù)個槽螺旋環(huán)繞線材導(dǎo)輪地被多次引導(dǎo)，所述切入梁以足端首先抵靠著線材網(wǎng)移動，工件以缺口首先抵靠著線材網(wǎng)移動；以及在用作研磨劑的磨料存在的情況下，通過使線材導(dǎo)輪在與線材一致的方向上以相同圓周速度旋轉(zhuǎn)，使得線材段在線材縱向方向上移動。
[0048]切入梁優(yōu)選地具有圓柱體形狀或主體形狀，該主體具有長度、高度和寬度，該長度大于高度并且高度等于或大于寬度。
[0049]切入梁的長度從前側(cè)至后側(cè)地延伸，切入梁的高度對應(yīng)于頭端和足端之間的最大豎直距離，并且切入梁寬度對應(yīng)于線材段方向上的切入梁跨度。切入梁寬度優(yōu)選地等于在工件外周上的缺口寬度。
[0050]切入梁優(yōu)選地具有槽，該槽垂直位于線材段上方地布置。
[0051]切入梁高度在前側(cè)和后側(cè)之間恒定，或從前側(cè)至后側(cè)地降低由此使得從缺口突出的足端向著后側(cè)越來越短。對應(yīng)地，在線材段與線材網(wǎng)始端之間的線材路徑越長，線材段伸入所述切入梁相應(yīng)地越晚。
[0052]足端截面在進料方向上的形狀可在整個切入梁的長度上變化。優(yōu)選地，該形狀在足端的下端變得越來越楔形化。本發(fā)明以通常方式在下文中說明。
[0053]切入梁例如為主體，該主體的截面區(qū)域分別由兩條彼此鏡像對稱相對設(shè)置的垂直于工件軸線的第一長度的相互平行的線，和第二和第三長度的兩條曲線封圍而成，第一長度大于第二長度和第三長度，并且第一曲線對于所有的截面區(qū)域是相同的。第一曲線為半徑等于缺口半徑的、斜率逐漸地與所述兩條線的斜率的統(tǒng)一的圓弧，并且切入梁將它的表面包含切入梁所有截面區(qū)域的第一曲線的部分插入工件的缺口內(nèi)。
[0054]所述兩個相互平行線的第一長度可從切入梁的始端至終端地恒定。切入梁此時為圓柱體，并且當工件和切入梁被供應(yīng)至線材鋸的線材網(wǎng)時，線材網(wǎng)的所有線材段同時并且沿著切入梁在進料方向上與線材網(wǎng)最接近的側(cè)線切入。
[0055]兩個相互平行線的第一長度可從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)地下降。切入梁此時為近似楔形主體，并且當工件被供應(yīng)至線材網(wǎng)時，切入梁首先被與晶棒始區(qū)最近的線材段、隨后并且沿著進料方向上與線材網(wǎng)最近的側(cè)線被進一步的線材段從線材段至線材段地連續(xù)地、并且最終被與晶棒終區(qū)最近的線材段切入。
[0056]優(yōu)選地，第一長度從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)單調(diào)地降低。特別優(yōu)選地，第一長度從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)嚴格單調(diào)地降低；線材網(wǎng)的線材段切入所述切入梁所沿著的邊緣可特別地為線狀。
[0057]該方法優(yōu)選地以這樣的方式進行:在切入梁的懸掛部即從缺口突出的足端的切割過程中，線材網(wǎng)在進料方向上的彎曲被設(shè)定并且在工件切穿過程中保持恒定。
[0058]切入梁可被粘附接合至工件的缺口。
[0059]優(yōu)選地，第一長度在這種情況下選取為等于切割深度:在該切割深度下來，自沒有切入梁的工件的預(yù)切割的晶圓具有在它們前后側(cè)的相同方向上的平面度偏差，即會出現(xiàn)切入波紋或切入楔。
[0060]第二曲線也即梁的截面的邊緣線的垂直于切入梁的縱向方向的部分可被劃分為通過共同頂點連接的至少兩段。切入梁在切入梁縱向方向的表面內(nèi)的、包含線材網(wǎng)線材段切入所述切入梁位置處的所有點的線，此時等同于由切入梁的垂直于工件軸線所有截面的頂點形成的邊緣。
[0061]切入梁第二曲線可包括與線材網(wǎng)平行的線。
[0062]切入梁的第二曲線優(yōu)選地為圓弧，該圓弧的斜率逐漸與兩個平行線統(tǒng)一。
[0063]切入梁的材料具有與工件材料類似的腐蝕性能。
[0064]切入梁的材料優(yōu)選地為玻璃，特別優(yōu)選地為硼硅酸鹽玻璃，例如注冊商標DURAN下所銷售的玻璃。
[0065]切入梁可在它面向線材網(wǎng)的那側(cè)上設(shè)置有平行于線材網(wǎng)線材段的槽，槽利用進料方向上的間距一一對應(yīng)地覆蓋線材段。槽形成在切入梁的表面的發(fā)生切入的部分上。在該情況下槽平行于形成切割裝置的線材段地延伸。優(yōu)選地，槽以這樣的方式彼此分隔:具有當執(zhí)行切割方法時在工件向線材網(wǎng)移動的方向上的間距，利用該間距每個槽恰好覆蓋一個線材段并且每個線材段恰好覆蓋一個槽。當線材網(wǎng)線材段切入所述切入梁時，由此恰好一個線材段位于恰好每個槽中。
[0066]槽還可以這樣的方式設(shè)置位置:用于大于預(yù)切割獲得的晶圓的切入楔或切入波紋跨度的切割深度的現(xiàn)有切割過程的切縫各自延伸所在的每個表面包括恰好一個槽。由此槽布置在與線材網(wǎng)線材段的位置對應(yīng)的位置處，線材段在持續(xù)的切穿工件過程中占據(jù)槽的工件無軸向力的平衡位置處。由于這些位置可與線材段無切入梁地切入工件的位置不同，當使用槽式切入梁時，線材段在切入所述切入梁并且切至與之后的線材段無軸向力的平衡位置對應(yīng)的位置時已經(jīng)受力。切入波紋由此被避免。
[0067]該方法可采用單向縱向線材移動或采用重復(fù)連續(xù)逆轉(zhuǎn)的縱向線材移動方向(往復(fù)步伐法)地執(zhí)行。
[0068]該方法可為磨料在懸浮液中被供應(yīng)至線研磨法。
[0069]該方法可為磨料固定至線材表面的磨削法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0070]圖1A-圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明的晶棒始區(qū)的沒有切入楔和沒有切入波紋的晶圓厚度和晶圓形狀分布實施例。
[0071]圖2A-圖2B示出了晶棒始區(qū)的具有切入楔的晶圓厚度和晶圓形狀分布的對比例。
[0072]圖3A-圖3B示出了晶棒的具有切入楔的晶圓厚度和晶圓形狀分布的對比例。
[0073]圖4示出了晶棒的具有延伸切入波紋的晶圓形狀分布的對比例。
[0074]圖5A-?示出了具有鞍形厚度、切入楔、或切入波紋的晶圓的對比例。
[0075]圖6A-6C示出了具有可變線彎曲的切割分布對比例。
[0076]圖7A-7D示出了根據(jù)本發(fā)明的穿過具有適配入缺口中的切入梁和晶棒中恒定線彎曲的晶棒的切割分布的實施例。
[0077]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的具有適配入缺口中的切入梁的晶棒的實施例。
[0078]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的具有適配入缺口且具有切入槽的切入梁的晶棒的實施例。
[0079]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的作為切割深度函數(shù)的進料速度分布的實施例。
[0080]圖11示出了作為晶圓在晶棒上位置的函數(shù)的在切入?yún)^(qū)和其它區(qū)中晶圓厚度分布，以及兩者之間的差值(切入楔)分布。
[0081]圖12示出了作為晶圓在晶棒上的位置的函數(shù)的切入波紋分布。
[0082]圖13A-13C示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的具有晶棒進料方向上的大跨度的切入梁的實施例。
[0083]圖14示出了在切入?yún)^(qū)、在其它區(qū)沿著晶圓進料方向上的對角線的晶圓厚度分布，最小晶圓厚度在最大接合長度的線材進入?yún)^(qū)和線材出口區(qū)中。
[0084]圖15A-15C示出了穿過具有切入梁的晶棒的截面分布，該切入梁的跨度在晶棒進料方向上從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)地嚴格單調(diào)降低。
[0085]圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的切入梁的實施例。
[0086]附圖標記列表
[0087]I 晶圓；
[0088]2a 線材進入側(cè)，鞍形，最大線材接合長度的區(qū)域內(nèi)降低的晶圓厚度；
[0089]2b 線材出口側(cè)，鞍形，最大線材接合長度的區(qū)域內(nèi)降低的晶圓厚度；
[0090]3 對角線厚度和形狀分布的測量長度；
[0091]4a 線材進入側(cè)厚度和形狀分布的測量弦；
[0092]4b 線材出口側(cè)厚度和形狀分布的測量弦；
[0093]5 缺口；
[0094]6 切入楔；
[0095]7 切入波紋；
[0096]8晶圓前側(cè)和后側(cè)之間的中面；
[0097]9沿著晶圓對角線的晶圓厚度分布；
[0098]1a最長線材接合長度區(qū)域內(nèi)的沿著線材進入側(cè)測量弦的晶圓厚度分布；
[0099]1b最長線材接合長度區(qū)域內(nèi)的沿著線材出口側(cè)測量弦的晶圓厚度分布；
[0100]11沿著晶圓對角線的晶圓形狀分布；
[0101]12晶圓能夠具有切入楔所達到的切割深度；
[0102]13晶棒；
[0103]14圓柱體切入梁；
[0104]15線材；
[0105]16可變線彎曲；
[0106]17晶棒切穿的部分；
[0107]18恒定線彎曲；
[0108]19切入梁切穿的部分；
[0109]20具有進料方向上的大跨度的柱體切入梁；
[0110]21晶圓能夠被切入楔或切入波紋所達到的切割深度；
[0111]22具有在進料方向上的大跨度切入梁的最長跨度(從缺口突出的切入梁足端高度)；
[0112]23粘附連接部；
[0113]24槽；
[0114]26進料速度分布；
[0115]27在切入梁區(qū)域非常高的進料速度；
[0116]28在晶棒區(qū)取決于接合長度的低進料速度；
[0117]29在晶棒安裝梁區(qū)域內(nèi)的進料速度；
[0118]30作為晶圓在晶棒上位置函數(shù)的切入?yún)^(qū)最小晶圓厚度分布；
[0119]31作為晶圓在晶棒上位置函數(shù)的切入?yún)^(qū)外部中心晶圓厚度；
[0120]32作為晶圓在晶棒上位置函數(shù)的切入?yún)^(qū)外部中心晶圓厚度和切入?yún)^(qū)最小厚度之間差值的分布(“切入楔”);
[0121]33作為晶圓在晶棒上位置函數(shù)的切入波紋分布；
[0122]34第一切入梁曲線，利用形狀配合連接至晶圓缺口 ；
[0123]35各自具有切入梁第一長度并且彼此徑向?qū)ΨQ相對布置的一對相等的線；
[0124]36切入梁的第二曲線；
[0125]38作為晶圓在晶棒上位置函數(shù)的分布最大線材接合長度區(qū)中的線材出口側(cè)上的最小晶圓厚度分布；
[0126]39作為晶圓在晶棒上位置函數(shù)的分布最大線材接合長度區(qū)域中線材進入側(cè)上的最小晶圓厚度分布；
[0127]40a晶圓能夠具有切入波紋的最小切割深度；
[0128]40b晶圓能夠具有切入波紋的最大切割深度；
[0129]41切入梁，該切入梁在晶棒進料方向上的跨度從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)地下降；
[0130]42a晶棒始區(qū)；
[0131]42b晶棒終區(qū)；
[0132]43a網(wǎng)始端(鋸網(wǎng)上的第一線材段)；
[0133]43b網(wǎng)終端(鋸網(wǎng)上的最末線材段)；
[0134]44a切入梁始端(前側(cè))，該切入梁的寬度在晶棒進料方向從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)地降低；
[0135]44b切入梁終端(后側(cè))，該切入梁的寬度在晶棒進料方向從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)地降低；
[0136]45a 當切割切入梁時的線材網(wǎng)始端處的可變線彎曲度，該切入梁的跨度在晶棒進料方向從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)地降低；
[0137]45b 當切割切入梁時的線材網(wǎng)終端處的可變線彎曲度，該切入梁的跨度在晶棒進料方向從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)地降低；
[0138]46切入梁的線材網(wǎng)所切入的側(cè)面；
[0139]47端點；
[0140]48切入梁在工件向線材網(wǎng)的移動方向上的恒定跨度；
[0141]49切入梁的垂直于切入梁縱向方向的截面；
[0142]⑶切割深度(在晶棒進料方向上的切割深度；⑶)；
[0143]T厚度⑴；
[0144]TE最大接合長度區(qū)上的線材進入側(cè)最小厚度(厚度進入，TE)；
[0145]TS供應(yīng)速度(穩(wěn)定速度，TS);
[0146]TX最大接合長度區(qū)內(nèi)的線材出口 -側(cè)最小厚度(厚度出口，TX)
[0147]W形狀(波形，W);
[0148]WP晶圓在晶棒上的位置(晶圓位置，WP)。

【具體實施方式】
[0149]本發(fā)明將借助附圖和附圖標記在下文中予以詳細說明。
[0150]當借助線鋸切割柱狀晶棒時，通常獲得近似柱狀的晶圓，該晶圓前側(cè)和后側(cè)獨立于彼此地任意彎曲，即特別地，它們不像柱體的底面和頂面那樣相對于彼此嚴格平面平行地延伸。然而，在這樣的晶圓的情況下，它們前、后側(cè)投影至共同投影平面時的投影面仍然完全一致，并且延伸穿過前、樣。由于間隔恒定的間距，近似柱狀的晶圓由此也通過它們的前側(cè)和后側(cè)被完整描述。
[0151]類似柱體的晶圓的前側(cè)和后側(cè)與平行于側(cè)面直線延伸的直線的交點可以被稱為前、后側(cè)的彼此對應(yīng)點。前、后側(cè)對應(yīng)點的相對空間布置通常能夠描述為恰好一個厚度描述分量和恰好一個形狀描述分量之和。這點對于類似柱體的晶圓總體上且無限制地適用。
[0152]厚度描述分量確切地來說包括晶圓內(nèi)選取的參考平面的每個垂直線與晶圓前、后側(cè)的交點至該參考平面的距離和的集合。形狀描述分量嚴確切地來說包括晶圓內(nèi)選取的參考平面的每個垂直線與晶圓前、后側(cè)的交點至該參考平面的距離差的集合。
[0153]由此，恒定厚度但任意形狀的晶圓具有從參考平面的每個垂直線與晶圓前、后側(cè)的交點至該參考平面的恒定距離和，以及對應(yīng)距離差的任意集合。相反地，任意厚度但恒定形狀的晶圓由此具有從參考平面的每個垂直線與晶圓前、后側(cè)的交點至該參考平面的恒定距離差，以及對應(yīng)距離和的任意集合。
[0154]包括前、后側(cè)上所有成對相互對應(yīng)點的各自連接線的一半處的所有點的集合的表面可被稱為前側(cè)和后側(cè)的中面。任意厚度但平坦形狀的晶圓的中面通常為平面。恒定厚度但任意形狀的晶圓的中面通常為彎曲并且準確地反應(yīng)前、后側(cè)的形狀描述分量。
[0155]在這一點上，本發(fā)明是基于以下觀點而提出的:將非常規(guī)切入的常見問題分解成厚度描述分量和形狀描述分量，以及這些厚度描述分量和形狀描述分量具有不同的成因，因此彼此獨立并且需要通過不同的措施彼此分開解決。在切入口區(qū)相對理想平面平行的前、后側(cè)的偏差的厚度描述分量可被稱為“切入楔”，并且形狀描述分量偏差可被稱為“切入波紋”。
[0156]術(shù)語“切入楔”和“切入波紋”，以及其它線鋸式晶圓的常規(guī)幾何缺陷被示出在圖5中。圖5(A)示意性地示出了被采用往復(fù)步伐的線研磨所切割的晶圓1，該晶圓具有缺口 5和它的所有的前后側(cè)的幾乎完美的平坦度和平行度。前側(cè)和后側(cè)之間的中面8因而是平坦的。
[0157]為了評估整體的晶圓形狀，沿著適宜選取的測量線來測量厚度和形狀是足夠的。而跨越晶圓整個表面區(qū)域的測量不是必需的，特別是在通過往復(fù)步伐切割的晶圓情況中。這是因為出于線材移動的持續(xù)方向逆轉(zhuǎn)，厚度和形狀分布相對于晶圓進料方向上對角線接近于鏡像對稱，線材縱向方向垂直于該進料方向地延伸。附圖標記3指代的是沿著晶圓進料方向上對角線的測量線；4a和4b指代的沿著弦的測量線，該弦平行于進料方向上的對角線在晶圓的線材與晶棒在切割中最大接合長度區(qū)域上延伸。
[0158]在最大接合長度區(qū)域內(nèi)，特別薄的切縫發(fā)生在晶棒中心處，這是由于在線研磨過程中去除材料的砂漿的消耗使得晶圓在此處最厚。為了獲得盡可能均勻的晶圓厚度，可以通過減緩晶棒的進料或通過在最長接合長度區(qū)域內(nèi)使用作為進料距離函數(shù)的較長線材長度予以補償。這兩種措施均加寬了切縫并且由此導(dǎo)致晶圓厚度變薄。由于這點，并且由于砂漿隨著切縫中接合長度在縱向線材移動方向上的消耗，晶圓在線材進入側(cè)比中間其余部分更薄。
[0159]由于在往復(fù)步伐法中線材移動方向的持續(xù)逆轉(zhuǎn)，通過往復(fù)法從工件切出的晶圓在最長接合長度區(qū)域內(nèi)具有兩個厚度減小的區(qū)域，也即區(qū)域2a，從線材凈移動方向看上去位于線材進入側(cè)且厚度減小的較多，和區(qū)域2b，從線材凈移動方向看上去位于線材出后側(cè)且厚度減小的較少。
[0160]區(qū)域2a在厚度上相對于區(qū)域2b某種程度上減少得更多，這是因為線材在線研磨過程中由于在線材凈移動方向上的磨損會出現(xiàn)一定的厚度降低。利用單向縱向的線材移動的線研磨將僅僅在最長接合長度區(qū)域內(nèi)于線材進入側(cè)導(dǎo)致厚度降低。然而，磨損導(dǎo)致的線材厚度降低將會導(dǎo)致晶圓厚度在縱向線材運動方向上的整體明顯的升高。通過采用單向線材移動的線研磨切割的晶圓厚度由此在線材運動方向上具有顯著楔形分布。單向切割由此不適于盡可能均勻厚度的晶圓的生產(chǎn)。
[0161]線磨削切割的晶圓在最大接合長度區(qū)域內(nèi)不具有厚度減小的區(qū)域2a和2b，這是因為導(dǎo)致材料去除的磨料固定在線材上并且由此不會在縱向線材移動方向上出現(xiàn)消耗。
[0162]圖5(B)示意性的示出了通過采用往復(fù)步伐法的線研磨所切割的晶圓，該晶圓在研磨固有的鞍形厚度降低4a和4b基礎(chǔ)上還具有在切入?yún)^(qū)的厚度降低——切入楔6。由此，僅僅具有非均勻的厚度但沒有非均勻的形狀，這種晶圓的中面8是平坦的。
[0163]圖5(C)示意性的示出了通過利用往復(fù)步伐法的線研磨所切割的晶圓，該晶圓具有在相同方向上的前后側(cè)彎曲，即切入波紋7。由于切入波紋為形狀描述的幾何缺陷，并且除了鞍區(qū)2a和2b之外晶圓厚度是恒定，所以中面8在切入?yún)^(qū)平行于前側(cè)和后側(cè)地彎曲。它的分布準確地反應(yīng)了前側(cè)和后側(cè)整體分布的形狀描述分量。
[0164]圖5(D)最后示意性地示出了通過利用往復(fù)步伐法的線研磨所切割的晶圓，該晶圓具有彼此疊置的切入楔6和切入波紋7。此時中面8包括厚度描述分量和形狀描述分量。
[0165]在這一點上，本發(fā)明特別地基于下述觀察結(jié)果而提出:借助線鋸法從晶棒切割的晶圓可具有切入楔而沒有切入波紋，或沒有切入楔但有切入波紋。更進一步地還存在具有兩者的晶圓。
[0166]圖1(A)作為對比例示出了來自晶棒始區(qū)的晶圓沿著晶棒進料方向上的晶圓對角線(圖5(A)中的測量線3)以毫米為單位的晶圓厚度T的分布9，該晶圓通過非本發(fā)明的往復(fù)步伐研磨法從300_的單晶體娃切割得到。X軸線以厘米為單位指示了切割深度CD。
[0167]進入晶棒的切入口在Omm處,并且出口在300mm處。曲線1a是位于線材進入側(cè)在線材的凈移動方向上沿著短測量線4a(圖5(A))的厚度分布；曲線1b是位于線材出口側(cè)處在凈移動方向上沿著4b(圖5(A))的厚度分布。由于磨損導(dǎo)致的線材厚度降低，使得切縫在線材凈移動方向上的線材進入側(cè)處更寬，并且使得此處的晶圓(1a)比在線材出口側(cè)(1b)的更薄。
[0168]圖1 (B)不出了與具有圖1 (A)所不的厚度分布的晶圓相同的晶圓沿著晶棒進料方向上的對角線以微米為單位的晶圓形狀W(波形)分布11。晶圓不就有切入波紋。
[0169]厚度分布9、10a和1b和形狀分布11(“波形”)由電容測量法所確定。測量探針包括兩個電極，這兩個電極彼此相對設(shè)置并且晶圓移動穿過兩個探針之間，由此使得探針對沿著晶圓前、后側(cè)上期望的測量線以一間距地移動。一個電極布置在晶圓前側(cè)上方一較短距離處，并且另一個電極布置在晶圓后側(cè)上方一較短距離。電極分別與晶體的前側(cè)和后側(cè)形成電容。這兩個電容的電容量由交變電場決定。電容量恰好反比于位于每個電極與朝向該電極的晶圓側(cè)之間的空氣層的厚度。以這樣的方式?jīng)Q定的前、后側(cè)空氣層厚度之和給出了位于由測量電極彼此距離決定的常量內(nèi)的晶圓厚度；相應(yīng)地厚度之差給出了晶圓形狀(波形)。
[0170]圖2(A)示出來了晶棒終區(qū)側(cè)晶圓的厚度分布9，該晶圓與圖1所示的厚度和形狀分布所屬的晶棒始區(qū)側(cè)晶圓取自相同的晶棒。顯著減小的晶圓厚度區(qū)域6即切入楔可清楚可見。切入楔達到大約15_的最大切割深度12。已經(jīng)被觀察到的是，切入楔所能達到的最大切割深度經(jīng)常小于300mm的總切割長度(15mm〈〈300mm)。圖2 (B)示出了這個晶圓的形狀(波形)分布11。對于通過往復(fù)步伐線研磨法所切割的晶棒，它的晶圓厚度和形狀示出在圖UA)和圖2㈧中的，并且分別示出在圖1(B)和圖2(B)中，由此導(dǎo)致在晶棒始區(qū)既不具有切入楔又不具有切入波紋的晶圓在晶棒終區(qū)具有明顯的切入楔但仍沒有切入波紋。
[0171]圖3(A)示出了來自晶棒始區(qū)的晶圓厚度分布9的進一步對比例，該晶棒與圖1和圖2示出的晶圓厚度和形狀所屬的晶棒不同。圖3(B)示出了與圖3(A)示出的厚度分布所屬的晶圓相同的晶圓的形狀分布11。該晶圓不具切入楔，但是它具有延伸至大約15mm的切割深度40a的切入波紋7。與圖2(A)和圖2(B)所示的厚度和形狀所屬的并且具有切入楔但不具有切入波紋的晶圓相反，圖3 (A)和圖3(B)所不的厚度和形狀所屬的晶圓由此不具有切入楔但是具有明顯的切入波紋。
[0172]最后，圖4示出了不同晶圓的形狀W(波形)分布11的最終對比例，該晶圓通過采用往復(fù)步伐法的線材研磨切割不同的晶棒而得到。這個晶圓具有明顯的切入波紋7，該切入波紋具有非常大的延伸高達大約75mm的切割深度40b。被觀察到的是，與切入楔相反，切入波紋可發(fā)生在與總切割深度(此處是300mm)相比不再認為是顯著地小(75mm〈300mm)的切割深度上。
[0173]綜上所述，可由此提出下面的觀點:在每個晶棒中，存在具有切入楔的晶圓。切入楔在晶棒始區(qū)非常小或甚至為零；然而在晶棒終區(qū)，它經(jīng)常顯著地明顯。在來自晶棒終區(qū)的具有切入楔的晶圓的切入?yún)^(qū)的最小厚度通常顯著地小于該晶圓在最長線材接合長度區(qū)的線材出口處的最小厚度，并且通常甚至小于晶圓在接合長度區(qū)的線材進入處的最小厚度。
[0174]在晶棒終區(qū)處，切入楔由此對于晶圓的最小厚度通常至關(guān)重要。在此，切入楔由此尤為不利，這是因為在某些情況下能夠在線鋸之后的加工步驟中被進一步移除從而在線鋸后糾正晶圓的缺陷的非常少的材料被保留，由此沒有達到完全加工的晶圓的預(yù)設(shè)目標厚度。
[0175]這點被圖11所證實，其中圖11作為對比例為示出了在切入楔區(qū)域外沿著對角測量線3(圖5(A))所測量的中心厚度TC(厚度中心)分布31、切入楔厚度TI (切入厚度)分布30和以及兩曲線之間的差值32(TC-TI)。X軸線以毫米為單位指示晶棒的位置(工件位置，WP)。晶棒始區(qū)位于X = Omm處,并且晶棒終區(qū)位于大約X = 310mm處。在晶棒終區(qū)，切入楔占據(jù)晶圓總厚度高達15 μ m。
[0176]本發(fā)明的一部分現(xiàn)在基于下述觀點:切入楔由此在晶棒終區(qū)必定特別明顯，這是因為線材網(wǎng)在切割開始時設(shè)置有大致全新(幾乎沒有磨損)并且由此較粗的線材，這種情況由于無磨損、全新的線材的表面是光滑的且由此不會在它攜帶過多砂漿，則會導(dǎo)致在切入?yún)^(qū)較薄的層厚度。具體地，線材網(wǎng)在切入口處的線材已經(jīng)在預(yù)切割中切斷安裝梁。為了實現(xiàn)較短的總切割時長，這個梁由易于機加工的材料如礦物填充的塑料或碳組成，并且當切穿該材料時所述線材由此幾乎沒有任何磨損并且因此仍幾乎具有它的完整直徑。
[0177]在線材網(wǎng)始端即全新線材從進線軸直接供應(yīng)給的位置處，所述線材在線研磨情況下仍然攜帶有它的有色金屬涂層，該涂層是在拉絲過程作為使得線材能夠拉拔穿過直徑逐降的拉拔模具的固態(tài)“潤滑劑”而施加。這種線材比裸鋼絲更難浸潤。這點在浸潤測試中予以證實，在該測試中，仍然覆蓋有色金屬的鋼絲段和裸鋼絲段浸入砂漿，并且去除后的砂漿粘附量被確定。繞著仍然覆蓋有色金屬層的線材的砂漿膜因此較薄，并且切縫較窄。這點等同于由未磨損線材所產(chǎn)生的切縫擴寬效果，由此使得在晶棒始區(qū)側(cè)通常幾乎沒有任何切入楔形成。線材的有色金屬涂層在經(jīng)過一些切縫后被磨損掉，這是因為該涂層非常薄且具有低耐磨損性。由此，在晶棒的中區(qū)僅僅有被砂漿很好地浸潤的裸鋼絲與工件接合。由此更寬的鋸縫形成，并且由此明顯的切入楔在超出晶棒中區(qū)的區(qū)域形成。通過將此時的裸鋼絲表面進一步粗糙化，砂漿浸潤程度向著晶棒終區(qū)進一步被提高，由此使得切入楔在舊線材最終離開晶棒的晶棒終區(qū)處最明顯。
[0178]磨損造成的線材厚度的同步降低無法抵消切入楔，這是由于厚度降低影響整個晶圓而不是僅僅切入?yún)^(qū)。鋸線厚度降低導(dǎo)致的晶圓從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)的厚度增加被線材導(dǎo)輪上的線材引導(dǎo)槽向著線材網(wǎng)終端連續(xù)下降的間距所補償，從而在晶棒所有位置上獲得具有相同中心厚度的晶圓。
[0179]圖14示出了依據(jù)本發(fā)明通過線材研磨從圓柱體硅晶棒所切割的晶圓的切入楔分布實施例，該分布作為被測量的晶圓所取出的軸向工件位置WP的函數(shù)。具體來說，示出有:在切入楔TI上的最小晶圓厚度(切入厚度)分布30，沿著晶圓對角測量線3(圖5(A))在切入楔外部的中心晶圓厚度TC(中心厚度)分布31，沿著測量線4b(圖5(A))測量的在最大接合長度區(qū)內(nèi)的線材出口側(cè)的最小晶圓厚度TX(出口厚度)的分布38，以及沿著測量線4a(圖5(A))測量的在最大接合長度區(qū)的線材進入側(cè)的最小晶圓厚度TE(切入厚度)的分布39。對于所有的晶棒位置，并且特別在晶棒終區(qū)處，與切入楔相關(guān)聯(lián)的最小晶圓厚度大于與最大接合長度區(qū)內(nèi)的線材進入?yún)^(qū)關(guān)聯(lián)的最小晶圓厚度，并且甚至大于與最大接合長度區(qū)內(nèi)的線材出口區(qū)關(guān)聯(lián)的最小晶圓厚度。
[0180]本發(fā)明所基于的測試和觀察使得進一步提出:通過網(wǎng)始側(cè)上的線材段的相對于網(wǎng)終側(cè)上的線材段更顯著的“預(yù)磨損性”，消除從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)的切入楔增加，上述網(wǎng)始側(cè)上的線材段更顯著的“預(yù)磨損性”是通過切入所述切入梁首先發(fā)生于網(wǎng)始側(cè)上的線材段并且最后發(fā)生于網(wǎng)終側(cè)上的線材段，特別是沒有將工件相對于線材網(wǎng)傾斜或沒有使用圓錐形線材導(dǎo)輪的情況下。
[0181]對此的解決方法發(fā)現(xiàn)在于楔形切入梁方式。這示出在圖15中。圖15(A)至圖15(C)示出了穿過具有切入梁的晶棒的切割分布，其中該切入梁在晶棒進料方向上的跨度、也即它的從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)的高度、也即它的前側(cè)和后側(cè)之間的高度、或它的長度逐漸減小。圖15(A)以側(cè)視圖(左半部)和晶棒末端表面(前半部)視圖的形式示出了采用線材網(wǎng)線材15切入之前的布置，該布置具有線材網(wǎng)始端43a和線材網(wǎng)終端43b、晶棒始區(qū)42a和晶棒終區(qū)42b，以及楔形切入梁41，該楔形切入梁41在進料方向上在與晶棒始區(qū)42a對應(yīng)的切入梁始側(cè)44a處的跨度大于它在進料方向上在與晶棒終區(qū)42b對應(yīng)的梁終側(cè)44b處的跨度。切入梁41形狀配合地插入晶棒13的缺口 5，或粘附接合至該處。
[0182]當晶棒和切入梁被供應(yīng)至線材網(wǎng)時，位于線材網(wǎng)始端43a的線材段首先切入所述此處在進料方向上從缺口突出最遠的楔形切入梁部分(44a)。這被圖5(B)示出。由于切割動作的進行和進一步將晶棒供應(yīng)至線材網(wǎng)，在晶棒始側(cè)上切入的線材段會在進料方向上出現(xiàn)線彎曲45a。該線彎曲最初必然是可變的，原因在于它從零(在切入之前)至有限值(切割過程中)地變化。隨著進一步的進料，所有別的線材段相繼切入楔形切入梁41。
[0183]優(yōu)選地，在切入梁的切割過程中的進料速度以這樣的方式設(shè)定:所有線材段最遲在切入梁切割結(jié)束時在線材段切入晶棒13之前均達到恒定的線彎曲18。根據(jù)本發(fā)明，該線彎曲18然后能在整個切穿晶棒過程中保持恒定。這示出在圖15(C)中。
[0184]采用這樣一種近似楔形切入梁，切入楔能夠在晶棒的整個長度上相對于所有晶圓被徹底地被消除。被觀察到的是，線材的磨損以及因此的厚度降低恒定地但不一定相對于線材經(jīng)過的所有接合長度之和按比例地發(fā)生。由此特別優(yōu)選地以工件軸向位置的函數(shù)的方式選取切入梁在工件向線材網(wǎng)的移動方向上的跨度，以這樣的方式，切入梁在每個工件位置處實際上被消除。
[0185]上述所需要的準確的切入梁形狀能夠通過測試性切割和所獲得的晶圓保留的切入楔的測量快速確定:如果在工件軸向位置上的晶圓在測試性切割中仍具有切入楔，就在隨后的切割中在切入梁在相應(yīng)縱向位置上于工件向線材網(wǎng)的移動方向上增加切入梁長度；如果切入楔不僅沒有被消除反而晶圓具有增加的切入?yún)^(qū)厚度，就在隨后的切割中減小切入梁在對應(yīng)位置處的跨度。
[0186]還可以同樣使得切入梁在工件向線材網(wǎng)移動方向上的跨度在整個切入梁長度上恒定，而不是使得切入梁剖面區(qū)域面積從工件始側(cè)至工件終側(cè)地減少。為實現(xiàn)此目的，將切入梁最接近線材網(wǎng)的部分從始端至末端地錐形化是通常足夠的。例如，切入梁可由易于獲取的立方體所制成，例如平板玻璃梁，該平板玻璃梁的一個狹窄縱向側(cè)根據(jù)工件缺口輪廓是修圓的，并且另一狹窄縱向側(cè)在晶棒始側(cè)沒有被加工，并且朝向晶棒終區(qū)楔形地逐步磨肖IJ，由此使得線材網(wǎng)的線材在晶棒始側(cè)處沿著平行于線材縱向方向的線條地切入，并且在晶棒終側(cè)處切出尖端指向線材網(wǎng)的楔形尖。
[0187]圖16示出了依據(jù)本發(fā)明的具有工件向線材網(wǎng)的移動方向上的恒定跨度的切入梁20的實施例。第一曲線34，第二和第三線35，以及第二曲線36包圍出垂直于切入梁的縱向方向的每個截面49。在圖16的示意性示圖中，端點47標示曲線34和36與線35的相應(yīng)的過渡點。切入梁沿著梁表面的一部分形狀配合地插入或粘附接合至工件的缺口中，其中所述部分為梁表面包含垂直于切入梁縱向方向的所有截面49的第一曲線34的部分。根據(jù)本發(fā)明，所有截面的第一曲線34是相同的。圖16示出的實施例中，線35的長度進一步相對于所有截面49相等；從切入梁20始端44a至終端44b改變長度和形狀的僅僅是第二曲線36。
[0188]由于切入梁在工件向線材網(wǎng)的移動方向上的恒定跨度48，線材網(wǎng)所有的線材段同時切入側(cè)面46(在圖16由陰影部分表示)。然而，由于第二曲線36的長度從切入梁始端44a至切入梁終端44b地下降，線材網(wǎng)的線材段與切入梁的接合長度也從切入梁始端44a至切入梁終端44b地下降。在切入和進一步至少切穿切入梁上由第二曲線36包圍的部分的過程中，線材網(wǎng)的每個線材段會出現(xiàn)從切入梁始端44a至切入梁終端44b程度逐漸降低的磨損以及因此程度降低的厚度降低。切割出的晶圓的切入?yún)^(qū)由此從晶始區(qū)至晶棒終區(qū)相對地變厚。與切入沒有適配以切入梁的工件、或適配以具有恒定截面的切入梁的工件相比，切入口厚度由此增加，并且從晶棒始區(qū)至晶棒終區(qū)增大的切入楔沿著整個晶棒長被抵消。
[0189]雖然切入楔通常在晶棒終區(qū)側(cè)上發(fā)生，但是切入波紋可發(fā)生晶棒的任何位置，或可能完全沒有切入波紋。切入波紋的產(chǎn)生因素被認為是由于在切入時突然的機械或熱負載變化。機械原因例如可為在晶棒懸浮液中和進料裝置中晶棒的趨穩(wěn)運動，或張緊的線材在線材導(dǎo)輪之間施加的張力的量值和方向的變化，該變化能導(dǎo)致在線材導(dǎo)輪軸承中的移動。熱原因例如為由于單個部件(晶棒，線材導(dǎo)輪，進料裝置，機械框架)的非均勻熱膨脹產(chǎn)生的晶棒和線材網(wǎng)之間的相對移動，由于微弱的熱傳導(dǎo)性，該熱膨脹通過冷卻僅僅可被略微抵消(例如線材導(dǎo)輪的塑料涂層膨脹進入銑出槽的位置)。
[0190]被觀察到的是，切入口波紋的發(fā)生隨著線材導(dǎo)輪套件的涂層中的槽的使用時間的增加而增加。在過于頻繁或出現(xiàn)明顯切入波紋的情況下，此時需要移走線材導(dǎo)輪，磨掉已磨損的槽，施加新的槽，并且再一次將線材導(dǎo)輪安裝至線鋸裝置。通常，在這種情況下，當測量使用過的槽時，會完全發(fā)現(xiàn)不了形狀偏差，即存在磨耗導(dǎo)致的較少磨損與槽和涂層的改性導(dǎo)致的更多磨損，該改性例如通過涂層吸收劑乙二醇或砂漿載液油實現(xiàn)，這改變了彈性性能并且使得槽在整個線材導(dǎo)輪長度上不均勻，或改變了涂層的熱傳導(dǎo)性和熱膨脹性。
[0191]所述效果導(dǎo)致線材網(wǎng)的線材段最初切入晶棒的晶棒軸向位置與機械和熱平衡在切割加工的進一步過程中建立后的該位置不同。這適用于晶棒的任何截面，并且特別是那些在整個切割中具有恒定接合長度的晶棒(立方體)。在非矩形多邊形或圓形截面的情況下，接合長度連續(xù)變化，并且在整個切割中沒有建立平衡；然而，所述變化總是恒定的并且能夠被現(xiàn)有技術(shù)已知措施很好地抵消，例如晶棒、系統(tǒng)部件特別是線材導(dǎo)輪、和類似部件的冷卻。
[0192]如果晶棒將切入波紋賦予晶圓，則具有最顯著的切入波紋晶圓可位于晶棒始區(qū)、晶棒終區(qū)，或位于晶棒中部。切入波紋可達到相對總切割長度較小的最大切割深度；300_柱狀晶棒的情況下，能達到大約15_。然而，它還可達到不再相對總切割長度較小的最大切割深度；在300mm柱狀晶棒的情況下，可達到75mm或更深。
[0193]特別地，被觀察到的是，來于晶圓所切自的晶棒上的相鄰軸向位置的晶圓的切入楔和切入波紋在切入楔或切入波紋形狀和大小方面僅僅具有微小差別，并且當它們的在所切自的晶棒上的軸線位置彼此越遠時，該差別相應(yīng)地越大。
[0194]圖12示出了作為晶棒長度WP函數(shù)的切入波紋W分布33的對比例。在所選的對比例中，切入波紋出現(xiàn)在晶棒始區(qū)，在晶棒中部最小并且晶棒終區(qū)最大。還同樣存在多個對比例，這些對比例中切入波紋在晶棒始區(qū)或在晶棒中部最顯著。然而，所有的觀察結(jié)果共同的特征是，如果存在切入波紋的話那么切入波紋、或經(jīng)常至少出現(xiàn)在晶棒終區(qū)側(cè)上的切入楔在相鄰晶圓之間僅僅輕微地變化。切入波紋和楔由此經(jīng)常在縱向晶棒位置上遠距離地相互關(guān)聯(lián)；切入波紋或切入楔從不出現(xiàn)在一個晶圓上和相鄰晶圓上。
[0195]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，晶棒此時以這樣的方式安裝在安裝梁上:晶棒缺口朝向線材網(wǎng)并且切入梁形狀配合地插入該工件缺口。切入梁應(yīng)當由材料去除特性類似于工件材料的材料組成。對于硅晶棒被切割的應(yīng)用中，由玻璃制成的切入梁被發(fā)現(xiàn)是有利的。玻璃具有與硅相似的材料去除特性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，具有相似材料去除特性的材料會發(fā)生相似材料去除狀況。
[0196]根據(jù)本發(fā)明的方法具有許多優(yōu)點:切入梁與缺口的形狀配合導(dǎo)致當許多線材段切入所述切入梁時，作用在工件上高剪切力被良好釋放。切入梁和工件之間的接合由此能夠由粘附劑實現(xiàn)，所述粘附劑需要僅僅在工件和切入梁表面具有很少的粘附(面接合)，以及低內(nèi)聚力(粘附劑材料保持力)，或不需要完全覆蓋工件與切入梁之間接合面(點接合)。粘附劑由此能夠選自可獲取的粘附劑的寬泛選擇范圍，并且粘附接合可特別地僅僅在部分表面上實施。
[0197]使用厭氧固化粘附劑尤為有利，若采用該厭氧固化粘附劑則缺口可被涂裝從而無需觀察使用壽命，并且該厭氧固化粘附劑由于放入切入梁時良好的毛細行為，能夠特別薄地且在粘附連接部全表面上地移動，然后在缺乏空氣時迅速地固化。當切入梁選自由相對紫外線透明的材料如相對紫外線透明的玻璃制成時，紫外線固化粘附劑也特別適宜。
[0198]由于在根據(jù)本發(fā)明的方法中接合表面較小且切入梁與缺口之間的形狀配合良好，大量粘附劑進一步被節(jié)約并且特別是制造費用被降低。
[0199]粘附劑優(yōu)選地可配置為輕微可溶。在利用乙二醇砂漿的線材研磨的情況下，粘附劑甚至可為可溶于乙二醇，這是因為在切入梁的切割過程中由于較小切入口寬度，沒有發(fā)生顯著地粘附接合的釋放。在切入梁已經(jīng)被切穿之后，乙二醇還可在切入梁材料的薄片和工件兩者前側(cè)上穿過所產(chǎn)生的切縫地到達粘附劑，此時該粘附劑仍然將所產(chǎn)生的切入梁材料的薄片保持連接至工件。由于切入梁在此時已經(jīng)被切穿，它的剩余物能夠借助粘附接合的釋放而脫落而沒有能夠例如損壞線材網(wǎng)。這對于外部地粘附接合至側(cè)面的切入梁是不可能的。
[0200]粘附劑的輕微溶解性還可簡化切割之后的失粘過程(時間節(jié)約，非嚴格溶劑，短作用時間，低溫)。由于切入梁和工件良好的形狀配合，粘附膜進一步更是如此之薄，以使得在失粘之后可能仍然粘附的粘附劑殘留不與獲得的晶圓隨之形成的環(huán)繞邊緣相互作用。
[0201]為了達到良好的失粘性能，粘附劑可包括傳統(tǒng)的分離助劑。
[0202]根據(jù)本發(fā)明的方法更進一步具有下述優(yōu)點:特別在半導(dǎo)體晶圓的情況下，工件標識如激光形式的劃線在切割后被施加在缺口附近。由于工件首先將缺口移至抵靠線材網(wǎng)移動，所以切入楔和切入波紋任何情況下都會發(fā)生在設(shè)置有工件標識區(qū)上。這個標識區(qū)排除在晶圓平面度的評價之外。
[0203]如果存在切入波紋的話，那么所述切入波紋通常至明顯較深的切割深度地有效地作用于所獲得的晶圓的幾何形狀。這是因為由于線材段在切入口處的撓曲，使得晶棒軸向上的恢復(fù)力相對于進一步切割過程中的無軸向力的平衡位置處的恢復(fù)力非常得小。更進一步地，在具有非矩形多邊形或圓形截面的情況下，切割下不斷變化的接合長度導(dǎo)致無軸向力的平衡位置不斷變化，在大切割深度上線材滯后于該平衡位置。
[0204]根據(jù)本發(fā)明的方法使得能夠采用在進料方向上具有非常長的長度(高度)的切入梁，從而還能夠抵消具有非常長的波長的切入波紋。由于良好的形狀配合，切入梁在線材縱向方向上的跨度(寬度)較小，由此盡管進料方向上的較大跨度，切割仍然以幾乎沒有線材消耗并且整體非常經(jīng)濟迅速地進行。
[0205]在接合過程中，接合長度從零值變化至有限值。在工件具有圓形截面、或它的截面邊緣具有至少一個頂點并且這個頂點在進料方向上指向線材網(wǎng)的情況下，上述變化不斷發(fā)生。采用變化的接合長度，線彎曲也經(jīng)常變化。
[0206]圖6示意性地示出了圓柱狀晶棒的切割過程的對比例，該圓柱狀晶棒用于并非根據(jù)本發(fā)明的方法并在缺口處沒有切入梁。在切入之前并且在切入瞬間，線材15的彎曲為零(圖5(A))。在切入階段中，線彎曲具有可變量值16。附圖標記17在圖6中指代晶棒已經(jīng)切穿的部分。只有采用一定的切割深度才能夠通過已知方法如改變進料速度或縱向線材速度獲得恒定線彎曲18(圖6(C))。
[0207]現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的是，當在進料方向上的線彎曲保持恒定時，切割方法賦予晶圓特別平坦且相互平行的前、后側(cè)。這點已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對于具有以切割深度函數(shù)的方式不斷變化的接合長度工件特別有利。采用根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠使從切入處通常零線彎曲至對于進入切入梁的持續(xù)切割過程必然為有限值的線彎曲的過渡發(fā)生偏移，并且接下來在發(fā)生在工件上的總切割過程的一段中將線彎曲保持恒定。
[0208]圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的切割方法的實施例。晶棒13將它的缺口 5面向線材15，在所示的實施例中為圓柱體的切入梁14插入或粘連入缺口(圖7(A))。切入梁14從缺口超過在實施例中為圓柱體的工件的側(cè)面包絡(luò)突出，由此使得線材15首先切入所述切入梁14(圖7(B))。晶棒此時以這樣的方式供應(yīng)至線材網(wǎng)之上:當線材切穿切入梁的突出部時，經(jīng)常發(fā)生不可避免的可變的線彎曲。附圖標記19指代切入梁已經(jīng)被切穿的部分(圖7(B))。一旦線材開始切入工件13，則通過已知措施使此時達到的線彎曲18保持恒定(圖7(C))并且在所有進一步切割過程中保持恒定(圖7(D)中的18)。
[0209]圖10參照圖7所示的切割圓柱體工件的實施例地示出了根據(jù)本發(fā)明的工件朝向線材網(wǎng)并且穿過線材網(wǎng)的進料速度的分布26的選擇實施例，通過該實施例線彎曲能夠在穿過工件的整個切割操作上保持恒定。X軸線以毫米為單位指代切割深度。根據(jù)本發(fā)明，線材在數(shù)值為⑶〈O處切穿所述切入梁，并且在OT = O處第一次與工件接觸。工件具有300mm的直徑。工件的切穿由此在⑶=300mm處完成，并且對于⑶>300_處線材切入安裝在背向線材網(wǎng)的晶棒側(cè)面上的安裝梁。I軸線以速度為單位如毫米每分鐘指代進料速度TS。
[0210]當切入梁被切穿時，選取非常高的進料速度27，該速度將線材在晶棒進料的幾毫米內(nèi)撓曲至期望目標曲度。對于進一步的切割，進料速度反比于接合長度地變化。在圓柱體工件如娃晶棒的情況下，當晶棒被恰好切分至一半時(CD = 150mm),進料速度在每個最大接合長度處達到最小值28。對于CD>150mm處，接合長度然后再一次下降并且選取的進料速度相應(yīng)地再一次增加。當達到安裝梁時(⑶=300mm)，供料可例如至切割最末端(29)地不斷進行。這不影響工件中所產(chǎn)生的線彎曲。以類似的方式，但是利用圖10的反復(fù)變化的值，例如根據(jù)所進行的給料延伸穿過工件的線材長度還能夠以在往復(fù)步伐的兩個縱向線材長度之間存在較大差別(往復(fù)步伐法)或大縱向線材速度(單向切割)的方式地選取，即對于大接合長度適用線材的大凈移動或大縱向線材移動速度。
[0211]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例，在該實施例中適宜于避免切入波紋的切入梁被使用，該切入波紋大切割深度，特別明顯且決定晶圓的幾何形狀。切入梁20在進料方向22上具有最大長度，該最大長度大于或等于切入波紋(或切入楔)在測試晶棒的預(yù)切割中所能觀察到的切割深度21。進料速度或線材長度，或縱向線材移動速度以這樣的方式選取:使得可變線彎曲16優(yōu)選地在切入梁切穿過程中較早地發(fā)生。
[0212]由于切入梁20具有在進料方向上的跨度22，該跨度相對于圓弧段34的邊緣曲線的長度較大，通過該圓弧段切入梁通過形狀配合連接至工件13的缺口 3中，該工件在所示的實施例中為圓柱體，盡管良好的形狀配合高橫向力還是發(fā)生并且切入梁沿著粘附連接部23粘附結(jié)合至缺口。
[0213]圖13示出了切入梁20進一步的實施方式，該切入梁20的使用特別適宜于消除延伸至大切割深度的切入波紋(或切入楔)。這些切入梁具有截面，該截面被兩個具有第一長度、設(shè)置為鏡像對稱和彼此平行相對的相同的線35、第二長度的第一曲線34和第三長度的第二曲線36封圍而成，第一長度大于第二或第三長度。第一曲線34是圓弧，沿著該圓弧切入梁通過形狀配合且借助粘附連接部23連接至工件的缺口，該圓弧的半徑與缺口的半徑相同并且該圓弧的斜率分別逐漸與彼此相對設(shè)置的線35的斜率統(tǒng)一。線材切入所述切入梁所借助的第二曲線36同樣為圓弧(圖13(A))，該圓弧進一步劃分為數(shù)段曲線以形成指向進料方向的頂點(圖13(B))、第二曲線36或平行于線材網(wǎng)定向的線。
[0214]對于圖13㈧和圖13⑶的示范性實施例，在切入處存在接合長度的恒定變化，并且對于圖13(C)存在非恒定變化。
[0215]具有圖13實施例示出的形狀的切入梁具有優(yōu)點:該切入梁在線材網(wǎng)的線材段的縱向方向上的跨度即該切入梁的寬度非常小。以這種方式，接合長度非常短并且由此即使采用向線材網(wǎng)的快速給料速度，材料去除速率仍然保持很低。若不考慮切入梁在進料方向上的大長度，則能夠切割得非常迅速由此使得用于切入梁和工件的切割過程的全部時間不顯著地大于用于切割工件自身的時間。
[0216]圖13實施例示出的切入梁需要很少的材料并且能夠經(jīng)濟地制造。該切入梁實際上具有玻璃梁的形狀，切割如斷取自易于獲取的且經(jīng)濟的平板材料(平板玻璃)，并且僅僅需要沿著側(cè)面將以形狀配合進入工件缺口的部分利用成形工藝如磨削地稍作加工。
[0217]具有如圖7或圖8、或圖13的截面的切入梁優(yōu)選地附加地在它的面向線材網(wǎng)且切入進行的位置處的邊緣曲線36上具有槽。該槽平行于線材段地延伸以此使得，利用進料裝置上的工件的適宜的軸向定向，恰好一個槽在進料方向上以具有間隔設(shè)置地相應(yīng)地覆蓋恰好一條線材段。
[0218]當工件向線材網(wǎng)之上供應(yīng)時，恰好一個相應(yīng)線材段此時首先來到恰好一個槽內(nèi)，并且槽引導(dǎo)以這樣的方式線材段:線材段沒有軸向晶棒方向上撓曲地切入所述切入梁。如果在預(yù)測試切割中發(fā)現(xiàn)例如銑出引導(dǎo)線材的槽的線材導(dǎo)輪的涂層在線材導(dǎo)輪軸向方向上的熱膨脹相對于旋轉(zhuǎn)固定安裝線材導(dǎo)輪的軸承位置地移動，則切入梁20上的槽24間距還可以這樣的方式設(shè)置:在槽的熱致位置偏移已經(jīng)在線材導(dǎo)輪上發(fā)生后，那么將切入梁的槽24以間距設(shè)置地在進料方向上覆蓋線材網(wǎng)的線材段。
【權(quán)利要求】
1.一種從柱體工件同時切割多個晶圓的方法，該工件具有軸線和在工件側(cè)面上平行于所述軸線施加的缺口，該方法包括: 在工件上施加切入梁，切入梁從前側(cè)至后側(cè)形狀配合地將頭端適配入缺口中，并且將足端從缺口伸出； 借助線鋸的進料裝置保持工件，使工件的軸線平行于線鋸的數(shù)個柱體線材導(dǎo)輪的軸線.借助進料裝置使切入梁和工件在垂直穿過平面線材網(wǎng)的進料方向上移動，該線材網(wǎng)由彼此平行布置且垂直于線材導(dǎo)輪軸線的數(shù)個線材段構(gòu)成，其中線材借助線材導(dǎo)輪上的數(shù)個槽螺旋環(huán)繞線材導(dǎo)輪地被多次引導(dǎo)，所述切入梁以足端首先抵靠著線材網(wǎng)移動，工件以缺口首先抵靠著線材網(wǎng)移動；以及 在用作研磨劑的磨料存在的情況下，通過使線材導(dǎo)輪在與線材一致的方向上以相同圓周速度旋轉(zhuǎn)，使得線材段在線材縱向方向上移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括使工件以這樣的方式移動穿過線材網(wǎng):在這個過程中，線材段在進料方向上呈現(xiàn)恒定彎曲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，包括使從缺口伸出的切入梁足端以這樣的方式移動穿過線材網(wǎng):在這個過程中，線材段在進料方向上呈現(xiàn)可變彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括使從缺口伸出的切入梁足端以這樣的方式移動穿過線材網(wǎng):在這個過程中，線材段彎曲呈現(xiàn)最大值，該最大值在進一步的切割加工中不再達到。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法，包括:當在工件上施加切入梁時，利用粘附劑將切入梁頭端粘附連入缺口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的方法，包括設(shè)置具有頭端和足端之間高度的切入梁，該高度在前側(cè)和后側(cè)之間是恒定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，包括設(shè)置圓柱體形狀的切入梁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，包括設(shè)置切入梁，該切入梁中足端截面形狀在前側(cè)和后側(cè)之間于進料方向上以這樣的方式變化:線材段以逐漸減小的接合長度切入所述切入梁。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括設(shè)置切入梁，在該切入梁中足端截面形狀在前側(cè)和后側(cè)之間于進料方向上呈斜度逐漸增大的楔形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的方法，包括設(shè)置具有頭端和足端之間高度的切入梁，該高度在前側(cè)和后側(cè)之間減小，由此使得線材段與線材網(wǎng)始端之間的線材路徑越長，線材段切入所述切入梁相應(yīng)地越遲。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至6、8至10之一所述的方法，包括實施測試切割，在該測試切割過程中切入梁被排除，并且確定測試切割的晶圓上的切入波紋最大深度；并且還包括設(shè)置切入梁，該切入梁具有從缺口伸出的切入梁足端高度，該高度等于或大于上述確定的最大深度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的方法，包括在切入梁的與線材網(wǎng)相對設(shè)置的側(cè)面上設(shè)置槽，所述槽垂直地在線材段上方布置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在操作溫度下的熱膨脹導(dǎo)致的在線材導(dǎo)輪的軸 線方向上的線材段位置偏移已經(jīng)發(fā)生之后，所述槽垂直地在線材段上方布置。
【文檔編號】B28D5/04GK104511975SQ201410464796
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】G·皮奇 申請人:硅電子股份公司