專利名稱：切斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用線鋸將硅晶棒、化合物半導(dǎo)體的晶棒等切成多枚晶 片的切斷方法。
背景技術(shù)：
近年，晶片有大型化的趨勢，隨著此大型化而使用專門用于切斷晶棒的線鋸。
線鋸是使鋼線(高張力鋼線)高速行進(jìn)，在此一面澆上漿液， 一面壓抵 晶棒(工件)而切斷，同時切成多枚晶片的裝置(參照日本專利公開公報特
幵平9-262826號)。
在此，圖6是示出一般線鋸的一例的示意圖。
如圖6所示，線鋸101主要由用以切斷晶棒的鋼線102、巻取鋼線102 的附凹溝滾筒103 (導(dǎo)線器)、用以賦予鋼線102張力的鋼線張力賦予機(jī)構(gòu) 104、送出要被切斷的晶棒的晶棒進(jìn)給機(jī)構(gòu)105、以及于切斷時供給漿液的漿 液供給機(jī)構(gòu)106所構(gòu)成。
鋼線102從一側(cè)的線巻盤(wire reel) 107送出，通過移車臺(traverser) 108經(jīng)過磁粉離合器((powder dutch)定扭力馬達(dá)109)或上下跳動滾筒(靜 重(dead weight))(未圖示)等所組成的鋼線張力賦予機(jī)構(gòu)104，進(jìn)入附 凹溝滾筒103。鋼線102巻繞于此附凹溝滾筒103約300 400次之后，經(jīng)過 另一側(cè)的鋼線張力賦予機(jī)構(gòu)104，巻繞在線巻盤107，上。
另外，附凹溝滾筒103是在鋼鐵制圓筒的周圍壓入聚胺酯樹脂，并于其 表面以一定的節(jié)距切出凹溝的滾筒，巻繞的鋼線102可通過驅(qū)動用馬達(dá)110 以預(yù)定的周期往復(fù)方向地驅(qū)動。
此外，切斷晶棒時，通過如圖7所示的晶棒進(jìn)給機(jī)構(gòu)105，將晶棒向巻 繞于附凹溝滾筒103上的鋼線102進(jìn)給(饋送)。此晶棒進(jìn)給機(jī)構(gòu)105是由 用以進(jìn)給晶棒的晶棒進(jìn)給平臺111、線性導(dǎo)軌112、把持晶棒的晶棒夾具113、以及切片擋板114等所成，以電腦控制沿著線性導(dǎo)軌112驅(qū)動晶棒進(jìn)給平臺 111，可依預(yù)先程序化的推送速度，進(jìn)給已固定于前端的晶棒。
而且，在附凹溝滾筒103與巻繞的鋼線102的附近設(shè)有噴嘴115，于切 斷時，可從漿液槽116供給漿液至附凹溝滾筒103、鋼線102。另外，漿液 槽116可與漿液冷卻器117接續(xù)，以調(diào)整供給漿液的溫度。
利用如此的線鋸101，利用鋼線張力賦予機(jī)構(gòu)104賦予鋼線102適當(dāng)?shù)?張力，并通過驅(qū)動用馬達(dá)110使鋼線102往復(fù)方向地行進(jìn)，將晶棒切片。
另一方面，近年來，稱為"納米形貌(納米級形貌(Nanotopography))" 的表面起伏程度的大小成為晶片的問題。此納米形貌是在晶片的表面形狀 中，其波長較"彎曲"、"翹曲"短、較"表面粗度"長，而取出入=0.2 20mm的波長成分而成的，其PV值為0.1 0.2pm以下的極淺的起伏。此納 米形貌， 一般認(rèn)為會影響組件制造時的淺溝道隔離(Shallow Trench Isolation; STI)工藝的合格率。
納米形貌是在晶片的加工工藝(切片 研磨)中所夾雜而生的，如圖8 所示，其中起因于線鋸'切片而產(chǎn)生的納米形貌(亦即，切片起伏)，可區(qū) 分為"突發(fā)性地發(fā)生"、"于切斷開始或結(jié)束部分發(fā)生"以及"具周期性" 三種。
其中，在"晶片的切斷開始或結(jié)束部分"發(fā)生的，于納米形貌的數(shù)值判 定下，不合格率高。特別是"切斷結(jié)束部分"的納米形貌，相對于"切斷開 始部分"的納米形貌大，成為晶片面內(nèi)納米形貌數(shù)值最惡化之處，數(shù)值判定 成為不合格的頻率高，有高度的改善需求。

發(fā)明內(nèi)容
對此，本發(fā)明人對于利用圖6所示的現(xiàn)有線鋸切斷后的切片晶片進(jìn)行納 米形貌的調(diào)查。
圖9是例示以靜電容量型測定機(jī)測定的切片晶片的翹曲剖面形狀與"擬 似納米形貌"。擬似納米形貌是指對切片晶片的翹曲剖面波形以模仿磨光 (lapping)、磨削以及研磨加工特性的帶通濾波器進(jìn)行處理，擬似地獲得與 研磨后晶片的納米形貌相關(guān)的數(shù)值。
一般地，納米形貌是在拋光后進(jìn)行測定，但從如上所述的切片晶片求取擬似納米形貌，通過此種方式的采用，即可不花成本、時間地完成，另外， 不受切片后的研磨等的工藝中的因素影響，容易調(diào)査僅受切片影響所導(dǎo)致的 納米形貌。
通過如此的調(diào)査，明白了現(xiàn)有技術(shù)中最希望改善的切斷結(jié)束部附近的納 米形貌的原因，是因晶片的翹曲形狀于此處急劇地變化。
如形狀圖所示，圖9 (A)示出了切斷結(jié)束部附近之處的形狀變化小，
但由擬似納米形貌可知，切斷結(jié)束部附近之處，其變化的大小是限制于士
O.l)am范圍內(nèi)，屬于較小者。另一方面，如圖9 (B) 、 (C)所示，切斷結(jié) 束部附近之處的形狀急劇地大變化時，該處中，擬似納米形貌的大小為一 0.3 0.4的范圍，與圖9 (A)相較可知，成為較大者。
此外，即使整體的形狀變化略大，但如為緩和的變化，則幾乎不發(fā)生納 米形貌。急劇地形狀變化會重大地影響納米形貌。
對此，接著調(diào)査于切片晶片發(fā)生如圖9所示的切斷結(jié)束部附近之處的急 劇變化的原因。
首先，將切片晶片的形狀的變化，亦即，晶棒切斷時，鋼線的切斷軌跡 的一例示出于圖IO。如圖10所示，特別是在晶棒的兩端附近的切斷結(jié)束部 分，鋼線的軌跡大幅地向外側(cè)擴(kuò)張，因而切片晶片的翹曲剖面形狀急劇地變 化。
發(fā)生如此的剖面形狀(切斷軌跡)的可能性， 一般認(rèn)為有以下兩種假設(shè)。 其一是如圖ll (A)所示，切斷結(jié)束時附近，因晶棒向其軸方向收縮， 造成鋼線的切斷軌跡向晶棒的端部歪曲的情況，另一是如圖ll (B)所示， 因巻繞著用以切斷晶棒的鋼線的附凹溝滾筒，向其軸方向伸張，造成切斷軌 跡歪曲的情況。
本發(fā)明人進(jìn)行試驗(yàn)，分別對于這些可能性賦予切斷軌跡的影響進(jìn)行調(diào)査。
首先，調(diào)査如圖ll (A)的晶棒向軸方向收縮的可能性。 利用如圖6的線鋸，切斷試驗(yàn)用而準(zhǔn)備的直徑300mm、長250mm的硅 晶棒。對鋼線施以2.5kgf的張力，以500m/min的平均速度、60s/c的循環(huán)周 期，使鋼線于往復(fù)方向行進(jìn)地進(jìn)行切斷。另外，切斷用漿液的供給溫度是如 圖12 (A)所示的溫度曲線(輪廓)。此外，溫度是使用熱電偶，于晶棒兩端(切入深度285mm位置)測量(參照圖12 (B))。 實(shí)測切斷中的晶棒的溫度變化結(jié)果示出于圖12 (A)。 切斷中，晶棒的溫度最大上升13"C成為約36°C，另外，切斷結(jié)束部分
附近(此時，切入深度275mm 300mm)急劇地降低約10°C。此與切斷結(jié)
束附近的翹曲形狀劇變的位置一致。另外，上述切斷結(jié)束部附近，由熱膨脹
系數(shù)來計(jì)算可知，晶棒的軸方向急劇地收縮約10pm。
一般認(rèn)為這是因?yàn)闇p少切斷負(fù)荷至最大值的1/2以下，以及切斷進(jìn)行中，
晶棒下降，冷卻至22 24'C的切斷用漿液直接澆上于晶棒等的原因，使晶棒
的溫度急冷至與切斷用漿液相同溫度。
此外，圖12 (A)中，切入深度200mm以后，因?yàn)樵诖藭r漿液的流量
減少，己降低的晶棒溫度再次上升。
接著，調(diào)査如圖ll (B)的附凹溝滾筒向其軸方向伸張的可能性。 除了與上述試驗(yàn)槳液的供給溫度以外，以相同的切斷條件，切斷同樣的
硅晶棒，測定附凹溝滾筒的軸方向的伸張(參照圖13 (A))。此外，切斷
用漿液的供給溫度是如圖13 (B)所示的溫度曲線。
另外，附凹溝滾筒的軸方向的伸張，是接近附凹溝滾筒的軸方向地配設(shè)
渦流傳感器來進(jìn)行測定(參照圖13 (C))。
如圖13 (A)所示，大部分的時候，附凹溝滾筒緩和地伸張，但在切斷
結(jié)束部附近，附凹溝滾筒的前方伸張率略高(此外，圖13 (A)的上部線是
表示圖13 (C)的附凹溝滾筒向后方的伸長量，下部線是向前方的伸長量)。
但由此次的試驗(yàn)可知，其部分的伸長量(相當(dāng)于每一晶棒長度的250mm)約
為較小的1 2pm，賦予切斷軌跡的影響較小。 一般認(rèn)為此次的試驗(yàn)所使用
的裝置中，附凹溝滾筒金屬筒部、主軸、以及托架的調(diào)溫有效地發(fā)揮機(jī)能。 由上所述， 一般認(rèn)為成為問題的切斷結(jié)束部附近的切斷軌跡的劇變，亦
即，切片晶片中的翹曲形狀的劇變，主要原因是圖ll (A)的晶棒的軸方向
的收縮。
如上所述，切斷開始時至切斷中間階段為止，晶棒幾乎未直接澆上切斷 用漿液而難以冷卻，加工熱積蓄于晶棒中(參照圖14 (A))。因此，晶棒 的溫度最大上升13°C。計(jì)算上，伴隨其的晶棒的熱膨脹(對于長度250mm 的晶棒)約為10,。另一方面，切斷結(jié)束部分附近，如圖14 (B)所示，漿液直接澆上晶棒而使其冷卻，另外，切斷負(fù)荷減少1/2，晶棒的溫度急劇
地降低1(TC，因此，工件熱收縮，成為翹曲形狀劇變的原因。如圖ll (A)
所示，此熱膨脹、熱收縮造成的影響，于晶棒越長時、或于晶棒的兩端附近越大。
對此，本發(fā)明是有鑒于如此的問題而提出的，其目的在于，提供一種切 斷方法，利用線鋸切斷晶棒時，減輕晶棒的切斷結(jié)束時附近的晶棒的急劇地 冷卻，其結(jié)果，抑制納米形貌的發(fā)生，且切斷成為厚度均勻的高質(zhì)量晶片。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明是提供一種切斷方法，將鋼線巻繞于多個附 凹溝滾筒， 一邊供給切斷用漿液至該附凹溝滾筒， 一邊使上述鋼線行進(jìn)地壓
抵晶棒，將晶棒切斷成晶片狀的方法，其特征在于僅從上述晶棒的切入深
度至少達(dá)直徑的2/3開始至切斷結(jié)束為止之間，將晶棒調(diào)溫用漿液，與上述
切斷用漿液互相獨(dú)立且控制供給溫度地供給至該晶棒，由此控制切入深度為
直徑2/3以上時的晶棒的冷卻速度來進(jìn)行切斷。
如此，如僅于晶棒的切入深度至少達(dá)直徑的2/3開始至切斷結(jié)束為止之 間，將晶棒調(diào)溫用漿液，與切斷用漿液互相獨(dú)立且控制供給溫度地供給至晶 棒，則可控制上述范圍中的晶棒的冷卻速度，其結(jié)果，可減輕切斷結(jié)束部分 附近發(fā)生的晶棒的急冷，抑制切斷軌跡、翹曲形狀的急劇地變化的發(fā)生，還 可改善納米形貌。
而且，如上所述，將晶棒調(diào)溫用漿液供給至晶棒限定于切斷結(jié)束部的附 近，由此，與下述的現(xiàn)有方法不同，不會發(fā)生漿液的流動的混亂，可適當(dāng)?shù)?切斷晶棒的中心領(lǐng)域。由此，'不會形成其中心領(lǐng)域的厚度變化顯著的切片晶 片，而可獲得晶片整體的厚度均勻的高質(zhì)量晶片。
此時，較佳為該晶棒調(diào)溫用漿液是以該切入深度至少達(dá)直徑的2/3時
的晶棒的溫度，開始供給，之后， 一邊漸漸降低供給溫度一邊供給。
如此，如晶棒調(diào)溫用漿液的供給是以該切入深度至少達(dá)直徑的2/3時的 晶棒的溫度，亦即，與晶棒調(diào)溫用漿液供給開始時的晶棒的溫度為相同溫度 地開始供給，之后， 一邊漸漸降低供給溫度一邊供給漿液，則可效率極好地 減輕切斷結(jié)束部分的晶棒的急冷。
此外，此時，較佳為使該晶棒調(diào)溫用漿液的供給溫度降低，于切斷結(jié)
束時，與該切斷用漿液的供給溫度相同。如此，如晶棒調(diào)溫用漿液的溫度，于切斷結(jié)束時，與切斷用漿液的供給 溫度相同，則晶棒的切斷結(jié)束時附近不會有過度地冷卻，且至切斷用漿液的 溫度為止，晶棒的溫度可更平順的降低，可有效地減輕晶棒發(fā)生急冷。
如為本發(fā)明的切斷方法，即可減輕切斷結(jié)束時附近的晶棒的急冷，有效 地抑制納米形貌，可獲得在中心領(lǐng)域中，晶片厚度均勻的高質(zhì)量晶片。


圖1是示出可使用于本發(fā)明的切斷方法的線鋸的一例的示意圖。
圖2是示出實(shí)施例中漿液的供給溫度曲線的圖表，(A)是切斷用漿液， (B)是晶棒調(diào)溫用漿液。
圖3是示出實(shí)施例中晶棒的溫度變化的圖表。
圖4是示出實(shí)施例中切片晶片的厚度分布的圖表。
圖5是示出擬似納米形貌的水平度的圖表，(A)是實(shí)施例的結(jié)果，(B)
是比較例1的結(jié)果。
圖6是示出使用于現(xiàn)有的切斷方法的線鋸的一例的示意圖。 圖7是示出晶棒進(jìn)給機(jī)構(gòu)的一例的示意圖。 圖8是示出起因于線鋸'切片的納米形貌的分類說明圖。 圖9是切片晶片的翹曲剖面形狀以及擬似納米形貌波形的測定圖。 圖IO是示出晶棒切斷時，鋼線的切斷軌跡的一例的示意圖。 圖11 (A)是示出晶棒切斷時，晶棒的收縮與切斷軌跡的一例的說明圖， (B)是示出晶棒切斷時，附凹溝滾筒的伸張與切斷軌跡的一例的說明圖。 圖12是關(guān)于晶棒于軸方向收縮可能性的試驗(yàn)結(jié)果，(A)是示出切斷中
的晶棒的溫度變化以及切斷用漿液的供給溫度曲線的圖表，(B)是說明晶
棒的溫度測定方法的說明圖。
圖13是關(guān)于附凹溝滾筒于軸方向伸縮可能性的試驗(yàn)結(jié)果，(A)是示出
切斷中的附凹溝滾筒的伸縮變化的圖表，(B)是示出切斷用漿液的供給溫
度曲線的圖表，(C)是說明附凹溝滾筒的伸縮量測定方法的說明圖。
圖14是說明晶棒急冷過程的說明圖，(A)是切斷開始時，(B)是切
斷結(jié)束部附近。
圖15是說明切斷用漿液噴嘴與晶棒調(diào)溫用漿液噴嘴的說明圖。始至切斷結(jié)束時為止，持續(xù)供給晶棒調(diào)溫用漿液 進(jìn)行切斷的現(xiàn)有方法所得的切片晶片的厚度形狀的圖表。
圖17是說明切斷用漿液與晶棒調(diào)溫用漿液的干涉的說明圖，(A)是切 斷開始時，(B)是切斷晶棒中心領(lǐng)域時。
其中，附圖標(biāo)記說明如下
2:鋼線
4:鋼線張力賦予機(jī)構(gòu) 6:漿液供給機(jī)構(gòu)
h
3:附凹溝滾筒 5:晶棒進(jìn)給機(jī)構(gòu) 15:噴嘴 16:漿液槽 19:熱交換器 101:線鋸 103:附凹溝滾筒 104':鋼線張力賦予機(jī)構(gòu) 106:漿液供給機(jī)構(gòu) 107，:
109
111
113
115
116
定扭力馬達(dá) 晶棒進(jìn)給平臺 晶棒夾具 噴嘴
!突液槽
15，:
18:
19,:
102
跳
105
107
108 110 112 114 115: 117:
噴嘴 電腦
熱交換器 鋼線
鋼線張力賦予機(jī)構(gòu) 晶 棒進(jìn)給機(jī)構(gòu)
移車臺 驅(qū)動用馬達(dá) 線性導(dǎo)軌 切片擋板 噴嘴
漿液冷卻器
具體實(shí)施例方式
以下說明本發(fā)明的實(shí)施形式，但本發(fā)明并不限定于此。
例如，利用如圖6所示的線鋸將晶棒切斷為晶片狀時，切斷而得的切片 晶片于切斷結(jié)束部附近可見如圖9 (B) 、 (C)所示的急劇的形狀變化，可 了解該處發(fā)生大規(guī)模的納米形貌。
如上所述，此急劇的形狀變化的主要原因，認(rèn)為是在切斷結(jié)束時附近， 因晶棒急冷而收縮，切斷軌跡急劇的歪曲所造成。
在此，為了控制切斷時的晶棒的溫度，世界知識產(chǎn)權(quán)組織WO00/43162號公報揭示于晶棒切斷時，供給切斷用漿液(切斷用漿液噴嘴115)于附凹 溝滾筒，且供給用以調(diào)整晶棒溫度的晶棒調(diào)溫用漿液(晶棒調(diào)溫用漿液噴嘴
U5')于晶棒的手法(參照圖15)。
但是，本發(fā)明人對于通過如此的現(xiàn)有手法切斷的切片晶片進(jìn)行調(diào)查的結(jié)
果發(fā)現(xiàn)，于晶片的中心領(lǐng)域中，晶片厚度的精度為標(biāo)準(zhǔn)條件的3 20倍，厚 度均勻性顯著惡化(參照圖16)。如此的晶片難以實(shí)際用以作為制品。
對此，本發(fā)明人對于上述控制晶棒的溫度來減輕急冷的方法、以及上述 文獻(xiàn)WO00/43162號公報中的晶片厚度的變化，不斷努力研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 如為供給切斷用漿液至附凹溝滾筒，且從切斷開始時至切斷結(jié)束為止，供給 晶棒調(diào)溫用漿液至晶棒，來進(jìn)行晶棒切斷的上述的現(xiàn)有方法，則進(jìn)行切斷， 于切割晶棒的中心領(lǐng)域時，切斷用漿液與晶棒調(diào)溫用漿液之間干涉嚴(yán)重，流 動混亂，對于晶棒的中心領(lǐng)域的切斷形狀造成強(qiáng)烈影響(圖17)。因此，成 為如圖16所示的，在中心領(lǐng)域，厚度的精度從標(biāo)準(zhǔn)條件顯著地脫逸的切片
曰(r^
而且，更近一歩的研究結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，并非如現(xiàn)有方法一般地， 從切斷開始至切斷結(jié)束為止的晶棒切斷的全范圍中供給晶棒調(diào)溫用漿液至 晶棒，而是僅于從晶棒的切入深度至少達(dá)直徑的2/3至切斷結(jié)束為止的范圍， 供給晶棒調(diào)溫用漿液至晶棒，則即使是在中心領(lǐng)域，也無厚度的惡化，可切 斷為具有預(yù)定厚度的切片晶片，并且，特別是可控制切斷結(jié)束部附近的晶棒 的溫度，抑制急冷，其結(jié)果，可獲得納米形貌顯著改善的切片晶片，進(jìn)而完 成本發(fā)明。
以下參照附圖詳細(xì)說明利用線鋸的本發(fā)明的切斷方法，但本發(fā)明不限定 于此。
圖1示出可使用于本發(fā)明的切斷方法的線鋸的一例。
如圖1所示，線鋸1主要由切斷晶棒的鋼線2、附凹溝滾筒3、鋼線張 力賦予裝置4、晶棒進(jìn)給機(jī)構(gòu)5、以及漿液供給機(jī)構(gòu)6所構(gòu)成。
在此，首先描述漿液供給機(jī)構(gòu)6。此漿液供給機(jī)構(gòu)6中，配設(shè)用以供給 切斷用漿液至附凹溝滾筒3 (鋼線2)的噴嘴15、以及用以直接供給漿液(晶 棒調(diào)溫用漿液)至要被切斷的晶棒以調(diào)節(jié)其溫度的噴嘴15'。另外，從這些 噴嘴15、 15，供給的切斷用漿液以及晶棒調(diào)溫用漿液，可分別獨(dú)立控制其供給溫度。具體地，例如圖1所示，從一漿液槽16，經(jīng)由以電腦18控制的相
異熱交換器(切斷用漿液)19、熱交換器(晶棒調(diào)溫用槳液用)19'接續(xù)至噴 嘴15、 15'，使切斷用漿液與晶棒調(diào)溫用漿液的供給溫度可個別控制地構(gòu)成。
此外，當(dāng)然地，不限定于圖l所示的上述的構(gòu)成，例如可通過配設(shè)個別 的漿液槽，各漿液槽接續(xù)漿液冷卻器地構(gòu)成，控制個別的漿液槽內(nèi)的漿液溫 度，亦即作成個別地控制漿液的供給溫度的構(gòu)成。只要為可分別獨(dú)立控制切 斷用漿液與晶棒調(diào)溫用漿液的供給溫度的機(jī)構(gòu)即可。
這些漿液的種類并無特別限定，可使用現(xiàn)有的相同漿液。例如可為將
GC (碳化硅)磨粒分散于液體而成的漿液。
而且，供給切斷用漿液的噴嘴15、供給晶棒調(diào)溫用漿液的噴嘴15，、以 及晶棒進(jìn)給機(jī)構(gòu)5，與電腦18接續(xù)，可通過預(yù)先設(shè)定的程序，對于預(yù)定的晶 棒進(jìn)給量，亦即預(yù)定的晶棒的切斷量，自動地從噴嘴15、 15'以預(yù)定量、預(yù) 定的時機(jī)，噴射切斷用漿液、晶棒調(diào)溫用漿液至附凹溝滾筒3以及晶棒。
上述的晶棒進(jìn)給量、漿液噴射量以及時機(jī)，甚至是漿液供給溫度，可通 過電腦18如預(yù)定地控制，但控制手段并未特別限定于此。
另外，上述漿液供給機(jī)構(gòu)6以外的鋼線2、附凹溝滾筒3、鋼線張力賦 予機(jī)構(gòu)4、晶棒進(jìn)給機(jī)構(gòu)5，可與圖6的現(xiàn)有的切斷方法中所使用的線鋸101 相同。
鋼線2的種類、粗細(xì)，附凹溝滾筒3的溝的節(jié)距，甚至是其它機(jī)構(gòu)的構(gòu) 成等，并無特別限定，可依現(xiàn)有方法，成為預(yù)定的切斷條件的情況而決定。
例如，鋼線2可為寬約0.13mm 0.18mm的特殊鋼琴線所制成，附凹溝 滾筒3可具有(預(yù)定晶片厚度+切割部分)的溝節(jié)距。
以下描述利用如此的線鋸1的本發(fā)明的切斷方法的實(shí)施步驟。
首先，通過晶棒進(jìn)給機(jī)構(gòu)5將把持的晶棒以預(yù)定速度向下方送出，且驅(qū) 動附凹溝滾筒3，使通過鋼線張力賦予機(jī)構(gòu)4賦予張力的鋼線2向往復(fù)方向 行進(jìn)。此外，此時，可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定賦予鋼線2的張力大小、鋼線2的行進(jìn)速 度。例如，可施以2.5 3.0kgf的張力，以400 600m/min的平均速度，l 2c/min (30 60s/c)的循環(huán)周期，往復(fù)方向地行進(jìn)。配合要被切斷的晶棒等 來決定即可。
另外，從噴嘴15向附凹溝滾筒3以及鋼線2開始噴射切斷用漿液，但
ii此供給溫度等也可自由設(shè)定。例如，約可為室溫(25°C)。
而且，于如此的條件下進(jìn)行晶棒的切斷，例如通過基于預(yù)先設(shè)定程序的
電腦18控制，晶棒的切入深度通過中心領(lǐng)域至少達(dá)直徑的2/3時，以噴嘴 15'直接噴射晶棒調(diào)溫用漿液至晶棒，開始供給，直到晶棒切斷結(jié)束為止進(jìn)行供給。
如此，本發(fā)明的切斷方法中，晶棒調(diào)溫用漿液的供給僅于晶棒的切入深 度至少達(dá)2/3至切斷結(jié)束為止之間。
此時，晶棒調(diào)溫用漿液的供給溫度，例如是晶棒的切入深度至少達(dá)2/3 時的溫度，亦即，與開始供給晶棒調(diào)溫用漿液時的晶棒為相同的溫度，之后， 漸漸降低供給溫度即可。由此，可使切斷中的晶棒的溫度不會劇變地開始供 給漿液。
此外，切斷結(jié)束時，與噴嘴15供給的切斷用漿液相同溫度為較佳。
如此，控制供給溫度，通過供給晶棒調(diào)溫用漿液至晶棒，可顯著減輕已 知問題的控制切入深度至少為直徑2/3以上時的晶棒的冷卻速度，特別是能 夠顯著減輕切斷結(jié)束附近急劇的冷卻。特別是，如上所述，供給溫度的曲線 如為供給開始時以與晶棒相同的溫度，漸漸降低，至切斷結(jié)束時，與切斷用 漿液的供給溫度為相同溫度的曲線，則可緩和地冷卻晶棒，有效地防止晶棒 的急冷。其結(jié)果，可防止切斷軌跡的急劇變化，切斷的切片晶片無翹曲形狀 急劇變化之處，可顯著改善切斷結(jié)束部附近發(fā)生的納米形貌。
此外，本發(fā)明中，如上所述，晶棒調(diào)溫用漿液的供給，是僅于從晶棒的 切入深度至少達(dá)直徑的2/3至切斷結(jié)束為止之間?，F(xiàn)有方法中，從切斷開始 至切斷結(jié)束為止供給晶棒調(diào)溫用漿液，切斷晶棒中心領(lǐng)域時，晶棒調(diào)溫用漿 液與切斷用漿液之間會嚴(yán)重干涉，其中心領(lǐng)域的晶片厚度的精度惡化；與其 不同，在本發(fā)明中，切斷(切割)晶棒中心領(lǐng)域時，未供給晶棒調(diào)溫用漿液， 當(dāng)然不會發(fā)生如此的漿液的干涉，可適當(dāng)?shù)厍袛嗑О舻闹行念I(lǐng)域，可獲得一 種包含該中心領(lǐng)域的全領(lǐng)域以預(yù)定的厚度切斷的切片晶片。
此外，晶棒調(diào)溫用漿液的供給開始時機(jī)，如為切入深度至少為直徑的2/3 以上即可而無特殊限定，但當(dāng)然地，于晶棒的急冷發(fā)生之前為佳。亦即，如 圖9所示，切斷結(jié)束時的晶棒溫度的劇變(翹曲剖面形狀的劇變)，是從 240mm/300mm附近的切入深度開始，在此之前開始晶棒調(diào)溫用漿液的供給為佳。但實(shí)際上即使是從發(fā)生晶棒急冷的275mm/300mm附近以后的切入深 度開始供給也有效。另一方面，如依圖16，晶棒調(diào)溫用漿液，是在中央領(lǐng)域 的精度不良收斂的200mm/300mm以后供給?？蓪?yīng)晶棒調(diào)溫用漿液與切斷 用漿液的干涉的程度、晶棒急冷的時機(jī)等的種種的條件，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。 以下更詳細(xì)地通過實(shí)施例說明本發(fā)明，但本發(fā)明并非限定于此。 (實(shí)施例)
利用圖l所示的線鋸，將直徑300mm，軸方向長200mm的硅晶棒以本 發(fā)明的切斷方法切斷成晶片狀，得到190片的切片晶片。
使用寬160pm的鋼線，施以2.5kgf的張力，以500m/min的平均速度、 60s/c的循環(huán)周期，使鋼線往復(fù)方向行進(jìn)地進(jìn)行切斷。切斷用漿液從切斷開始 時即供給，以圖2 (A)所示的溫度曲線供給至附凹溝滾筒。另外，僅于切 入深度為218mm以后供給晶棒調(diào)溫用漿液，依圖2 (B)所示的溫度曲線， 以接近此時的晶棒溫度(35°C)的33"C的供給溫度，開始供給。
此外，漿液是采用GCW500與冷卻液重量比1: l的比例混合而成。
另外，如圖12 (B)地配置熱電偶，測定切斷中的晶棒的溫度變化。
此時的晶棒的溫度變化示出于圖3，圖3中，也一起示出未供給晶棒調(diào) 溫用漿液時的晶棒的溫度變化(下述的比較例l)以作為比較。
如圖3所示可知，依圖2(B)的溫度曲線供給晶棒調(diào)溫用漿液，從供給 開始的218mm至切斷結(jié)束的300mm，晶棒緩和地冷卻，與利用現(xiàn)有的切斷 方法的比較例1相異地，于切斷結(jié)束部附近充分地減輕急冷。
另外，測定實(shí)施例所得的切片晶片的厚度分布。從晶棒的起頭側(cè)起第20、 40、 60、 80、 100、 120、 140、 160片測定結(jié)果作為代表，示出于圖4。
由此可知，不論任何樣品，特別是中心領(lǐng)域中，獲得均勻的厚度分布。 如下述的比較例2，從切斷開始時供給晶棒調(diào)溫用漿液的情況下，則無法獲 得如此的均勻的厚度分布。
另外，以與上述實(shí)施例相同的方法切斷多個晶棒，對所得的切片晶片進(jìn) 行擬似納米形貌調(diào)查的結(jié)果可知，分別得到圖5 (A)所示的結(jié)果。圖5是 以晶棒的軸方向位置為橫軸，示出切斷結(jié)束時附近擬似納米形貌的水平度。 如此，不論晶棒的任意領(lǐng)域皆未超過上限值(相對值0.6)，此外，晶棒各 領(lǐng)域的平均值，前端部是0.27、中央部是0.14、后端部是0.21，可抑制于極如此，依本發(fā)明的切斷方法可將納米形貌抑制于極小，另外，可獲得厚 度分布均勻的高質(zhì)量晶片。如為如此的晶片，可提高組件工藝的合格率。 (比較例1 )
準(zhǔn)備直徑300mm，軸方向長度250mm的硅晶棒，除了不供給晶棒調(diào)溫 用漿液之外，其余是與實(shí)施例相同地進(jìn)行上述硅晶棒的切斷，得到240片晶片。
如圖3所示，關(guān)于切斷中的晶棒的溫度，可知晶棒于切斷結(jié)束部附近 (275 300mm)受到急冷。
而且，如圖5 (B)所示，所得的切片晶片中，擬似納米形貌的水平度變 高。晶棒前端部是平均0.54、中央部是0.33、后端部是0.53，各領(lǐng)域中為圖 5 (A)所示的實(shí)施例的數(shù)據(jù)的兩倍。特別是從晶棒前端部、后端部切出的晶 片的切斷結(jié)束部附近，有超過0.6的上限值的情況。
具有如此水平度的納米形貌的晶片，對于組件工藝的合格率有極大的影響。
(比較例2)
除了從切斷開始時便開始供給晶棒調(diào)溫用漿液之外，其余是與實(shí)施例相 同，與實(shí)施例同樣地切斷硅晶棒。此外，晶棒調(diào)溫用漿液的供給溫度曲線是 與切斷用漿液的供給溫度曲線相同(參照圖2 (A))。
其結(jié)果，晶棒中，雖可防止切斷結(jié)束附近的急冷，但切出的切片晶片的 厚度分布測定結(jié)果是與圖16的例示相同地，中心領(lǐng)域的厚度顯著地變動。
如此，通過本發(fā)明的切斷方法，限制切入深度為直徑2/3以上時的晶棒 的冷卻速度，特別是如圖3所示，減輕切斷結(jié)束時附近的晶棒的急冷，切出 的切片晶片無急劇的形狀變化，可改善納米形貌的水平度，且如圖4所示， 晶片的中心領(lǐng)域的厚度無大變化，可得厚度分布均勻的切片晶片。因此，可 提供高質(zhì)量的晶片至下一工藝，提高生產(chǎn)合格率。
此外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施形式。上述實(shí)施形式僅為示例。與本發(fā) 明的申請專利范圍中記載的技術(shù)思想，實(shí)質(zhì)上具有相同的構(gòu)成，產(chǎn)生相同效 果的技術(shù)內(nèi)容，不論為如何的形式，皆應(yīng)包含于本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種切斷方法，是將鋼線卷繞于多個附凹溝滾筒，一邊供給切斷用漿液至該附凹溝滾筒，一邊使上述鋼線行進(jìn)地壓抵晶棒，將上述晶棒切斷成晶片狀的方法，其特征在于僅從上述晶棒的切入深度至少達(dá)直徑的2/3開始至切斷結(jié)束為止之間，將晶棒調(diào)溫用漿液，與上述切斷用漿液互相獨(dú)立且控制供給溫度地供給至該晶棒，由此控制切入深度為直徑的2/3以上時的晶棒的冷卻速度來進(jìn)行切斷。
2. 如權(quán)利要求1所述的切斷方法，其中，上述晶棒調(diào)溫用漿液，是以 上述切入深度至少達(dá)直徑的2/3時的晶棒的溫度，開始供給，之后， 一邊漸漸降低供給溫度一邊供給。
3. 如權(quán)利要求2所述的切斷方法，其中，使上述晶棒調(diào)溫用漿液的供 給溫度降低，于切斷結(jié)束時，與上述切斷用漿液的供給溫度相同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種切斷方法，是將鋼線卷繞于多個附凹溝滾筒，一邊供給切斷用漿液至該附凹溝滾筒，一邊使上述鋼線行進(jìn)地壓抵晶棒，將晶棒切斷成晶片狀的方法，該方法僅從上述晶棒的切入深度至少達(dá)直徑的2/3開始至切斷結(jié)束為止之間，將晶棒調(diào)溫用漿液，與上述切斷用漿液互相獨(dú)立且控制供給溫度地供給至該晶棒，由此控制切入深度為直徑2/3以上時的晶棒的冷卻速度來進(jìn)行切斷。由此，提供一種切斷方法，利用線鋸來切斷晶棒時，減輕晶棒的切斷結(jié)束時附近的晶棒的急劇地冷卻，其結(jié)果，可抑制納米形貌的發(fā)生，且切斷成為厚度均勻的高質(zhì)量晶片。
文檔編號B24B27/06GK101516573SQ20078003431
公開日2009年8月26日 申請日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者仲俁大輔, 大石弘 申請人:信越半導(dǎo)體股份有限公司