从工件切割晶片的线锯的带固定结合磨粒锯线的单层卷绕制造技术

本发明专利技术涉及从工件切割晶片的线锯的带固定结合磨粒锯线的单层卷绕，特别是涉及用于从工件切割晶片的线锯的绕线盘，其中涂布有固定结合磨粒的锯线以单层方式卷绕至绕线盘上。本发明专利技术既可应用于单切线锯，也可应用于多线锯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于从工件切割晶片的线锯(wire saw)的绕线盘(wire spool),其中涂布有固定结合磨粒的锯线(sawing wire)以单层方式缠绕在绕线盘上。本专利技术既可应用于单切线锯，也可应用于多线锯。
技术介绍
对于电子、微电子和微机电而言，要求具备由整体和局部平坦度、单侧基准局部平坦度(纳米拓扑)、粗糙度和清洁度制成的极度要求的半导体晶片作为初始材料(基底)。半导体晶片是由半导体材料构成的晶片，更具体地讲，是由诸如砷化镓的化合物半导体以及诸如硅和偶尔有锗的主元素半导体构成的晶片。根据现有技术，半导体晶片以多个连续处理步骤制造而成，其中，在第一步骤中，举例而言，由半导体材料构成的单晶体(杆)通过提拉法(Czochralski method)拉制或由半导体材料构成的多晶块被铸造,且在另一步骤中，由半导体材料构成的所得的圆柱形或块形工件(锭料)通过线锯分离成单独的半导体晶片。在此情况下，在单切线锯和多线锯之间进行区分，多线锯在下文中称为丽锯(丽=多线)。具体言之，当工件(例如由半导体材料构成的杆)在一个工作步骤中意欲被锯成多个晶片时，使用丽锯。US 5 771 876描述了一种适用于生产半导体晶片的线锯的功能原理。这些线锯的基本组件包括机架、馈送装置和由平行线区构成的网(线网)所组成的锯切工具。例如，在EP 990 498 Al中披露了一种丽锯。在此情况下，涂布有结合磨粒的长锯线在绕线盘上螺旋地行进并形成一个或多个线网。大体言之，线网由夹持在至少两个导线辊之间的多个平行线区而形成，其中导线辊以可旋转的方式安装且至它们中的至少一个被驱动。导线辊通常设有涂层例如聚氨酯。此外，它们具有多个凹槽，锯线通过这些凹槽被引导，借此形成线锯的线网。在DE 10 2007019 566 Al中公开了表面涂层和凹槽几何形状得以优化的导线辊。导线辊的纵向轴大体上垂直于线网中的锯线定向。线网的线区可属于单根有限线，该线围绕辊系统被螺旋地引导且从供应辊(分配线盘)展开至接收辊(接收线盘)上。相反，专利文献US 4，655，191公开了一种MW锯，其中设置了多个有限线且线网的每个线区都指派给了所述线中的一个。EP 522 542 Al也公开了一种MW锯，其中多个连续绕线盘围绕辊系统行进。由半导体材料构成的晶片的生产使得对切割处理的精度要求尤其严格。为此，重要的是，导线辊上的多个凹槽精确平行行进且凹槽和锯线位于一条线上(对准)。由于导线辊磨损，所以可能出现对准误差，即，导线辊的凹槽和位于所述凹槽中的线不再位于一条直线上。这可导致切割的半导体晶片的表面的损坏(例如划痕)。DE 102 20 640 Al描述一种用于监测且当合适时校正锯线相对于导线辊的凹槽的对准的方法。锯线可涂布有研磨涂层。当使用具有无固定结合磨粒的锯线的线锯时，在切割处理期间以浆料(“研磨浆料”、“锯切浆料”)形式供应磨粒。具有固定结合磨粒的锯线具有颗粒(例如金刚石)，所述颗粒具有固定结合在线表面上且促进工件的穿透的研磨作用。在切割处理期间，工件穿透线网。线网的穿透由馈送装置引起，所述馈送装置向着线网引导工件、向着工件引导线网或使工件和线网向着彼此相互引导，其中线网相对于工件运动。在切割处理期间，锯线随时间平均沿一个方向运动，其中锯线的运动方向不必一直相同，而是可以在不同时间间隔内发生变化(振荡方法)。通过在工件的入口侧和出口侧两侧转动绕线盘，向线网供应锯线。锯线从一个绕线盘(分配线盘)展开且卷绕至另一个绕线盘(接收线盘)上，其中锯线在线网中保持一致地张紧。实际驱动经由一个或多个导线辊而实现。根据旋转方向，一个绕线盘可分配或接收线，因此缓冲不会当前切入待锯工件的线。在振荡锯切处理的情况下，当线馈送方向改变时，分配线盘和接收线盘分别交换它们的功能。在连续锯切处理的情况下，分配线盘和接收线盘保持其各自功能。根据现有技术，锯线以多层方式缠绕在MW锯的绕线盘上。具体言之，在锯线涂布有结合磨粒的情况下，绕线盘上的锯线转弯处表面之间的接触和相对运动会导致锯线额外的过早磨损。该磨损会导致磨粒占据的锯线失去切割能力，且线网的线区获得不同大小的磨损程度。这导致不一致的锯切结果。此外，在丽锯操作过程中，同样由于上述磨损，与可比线锯的情况相比，更频繁地出现线开裂，在可比线锯的情况下，使用光滑锯线以及以浆料形式供应的松散的磨粒。可通过在分配线盘和接收线盘上单层卷绕而实现涂布有结合磨粒的锯线的减少的磨损。举例而言，在US 4484502A中描述了用于单切锯的单层卷绕的锯线。锯线在设置有外螺纹的两个线盘上受到缓冲。这些螺纹线盘的驱动将线设定成运动，其中，以驱动和/或螺纹控制的方式，锯线必须相对于螺纹线盘沿轴向运动。为了补偿此轴向运动，这一对线盘通过运动单元与轴向位移相反地布置。在US 4484502A中描述的用于单切锯的单层卷绕技术需要非常少的偏转辊，所述偏转辊同样可沿轴向运动。然而，由于锯线的轴向运动，此单层卷绕技术不能应用于根据现有技术的MW锯。此外，在单层卷绕的情况下，在分配盘上存在极少用于锯切由半导体材料构成的杆的锯线。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种用于借助于具有带有固定结合磨粒的锯线的MW锯从由半导体材料构成的工件切割多个晶片的改良方法，其中减少了锯线的过早磨损且存在足够锯线以用于经济可行的锯切处理。该目的通过用于多线锯的绕线盘实现，所述线锯用于通过由涂布有结合磨粒的平行线区组成的线网从由半导体材料构成的工件切割一个或多个晶片，其中，从用作分配线盘的第一绕线盘起，涂布有结合磨粒的锯线经由至少一个偏转辊行进至线网，涂布有结合磨粒的锯线从线网经由至少一个偏转辊行进至用作接收线盘的第二绕线盘，锯线以对准角\进入偏转辊的导向凹槽，且以对准角02离开偏转辊的导向凹槽，其中锯线在两个绕线盘中的每一个上的卷绕都是单层的。下文详细描述了本专利技术及其优选实施例。具体实施例方式附图说明图1举例示出了一种用于根据现有技术的丽锯的线布设方法。在图1中描述的锯线7上的箭头示意性指出了线是在线网方向(为清楚起见，未加以描述)行进还是来自线网。图1a示出了从分配线盘2展开的锯线7如何经由两个偏转辊3a和5导向至静止(不运动)偏转辊3b，所述偏转辊3a和5可平行于分配线盘2和接收线盘I的转轴(纵轴)运动，偏转辊3a和5的转轴相对于彼此成90°角且固定至共同接收板8，所述静止偏转辊3b引导锯线7进入线网。当锯线7从线网离开时，锯线7经由两个另外的可运动偏转辊3a和5以多层方式卷绕至接收线盘I上，所述两个另外的可运动的偏转辊3a和5的转轴相对 于彼此成90°角，且同样固定至共同接收板8上。图1b举例示出了偏转辊3a和5可如何平行于分配线盘2的转轴运动，从而使得锯线7进入偏转辊3a的导向凹槽的对准角α !保持最小，所述偏转辊3a和5可平行于分配线盘2的转轴运动且偏转辊3a和5的转轴相对于彼此成90°角，且其固定在共同接收板8上。给定理想的对准角为0°，锯线精确垂直进入和离开偏转辊的导向凹槽。当锯线7已从偏转辊3a的导向凹槽离开后，锯线7进入偏转辊5的导向凹槽，且从此经由静止偏转辊3b被引导越过分配线盘2到达线网(未示出)。图2示意性示出了 MW锯的结构，其中根据本专利技术，锯线7以单层方式分本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于多线锯的绕线盘，所述多线锯用于通过由涂布有结合磨粒的平行线区组成的线网从由半导体材料构成的工件切割一个或多个晶片，其中，从用作分配线盘的第一绕线盘起，涂布有结合磨粒的锯线经由至少一个偏转辊行进至所述线网，涂布有结合磨粒的所述锯线从所述线网经由至少一个偏转辊行进至用作接收线盘的第二绕线盘，所述锯线以对准角α1进入所述偏转辊的导向凹槽，且以对准角α2离开所述偏转辊的所述导向凹槽，其中所述两个绕线盘中的每一个上的锯线的卷绕是单层的。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·容格，J·莫泽，
申请(专利权)人：硅电子股份公司，
类型：发明
国别省市：