專利名稱：工件切斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用線鋸將工件切斷為晶片狀的切斷方法。
背景技術(shù)：
線鋸是下述一種裝置，其通過(guò)將工件按壓至在多個(gè)鋼線導(dǎo)軌(附凹溝滾筒)之間 卷繞為螺旋狀的鋼線列，并將在油性或水溶性的冷卻液中混入有游離磨粒的漿液狀磨液供 給至工件與鋼線的接觸部，而利用游離磨粒的研磨作用將工件切斷為多個(gè)晶片。具體來(lái)說(shuō)， 當(dāng)鋼線列往復(fù)行進(jìn)時(shí)，一邊利用各鋼線將所供給的磨液中的游離磨粒壓入至鋼線槽(工件 的切斷槽)的深部，一邊削掉槽底部的工件，以此來(lái)進(jìn)行切斷。如此一來(lái)，通過(guò)往復(fù)行進(jìn)的鋼線，使游離磨粒磨擦鋼線槽(工件的切斷槽)的深 部，來(lái)將工件切斷為晶片狀。切斷部因此時(shí)產(chǎn)生的摩擦而發(fā)熱，因此工件在切斷過(guò)程中熱膨 脹，并且鋼線導(dǎo)軌，通過(guò)因與鋼線的摩擦熱或支撐鋼線導(dǎo)軌的軸承部所產(chǎn)生的摩擦熱等而 產(chǎn)生的熱膨脹，而在軸向上伸長(zhǎng)，因此以螺旋狀卷繞在鋼線導(dǎo)軌上的鋼線列與工件的相對(duì) 位置，在切斷過(guò)程中變化。因這些工件熱膨脹或鋼線導(dǎo)軌在軸向伸長(zhǎng)而產(chǎn)生的鋼線列與工件的相對(duì)位置變 化，會(huì)使由鋼線在工件上描繪的切斷軌跡彎曲，從而存在此切斷軌跡的彎曲在晶片加工后 的形狀測(cè)定中被檢測(cè)為翹曲這一問(wèn)題。作為所述問(wèn)題的對(duì)策，對(duì)于鋼線導(dǎo)軌的軸向伸長(zhǎng)，在日本專利特開(kāi)平8-323741號(hào) 公報(bào)中公開(kāi)了一種通過(guò)在主滾筒(鋼線導(dǎo)軌)軸承部中使冷卻水循環(huán)來(lái)控制主滾筒(鋼線 導(dǎo)軌)在軸向伸長(zhǎng)的方法。另外，關(guān)于工件的熱膨脹，在日本專利第3734018號(hào)中公開(kāi)了一 種通過(guò)向工件供給溫度控制介質(zhì)來(lái)控制工件溫度的方法。根據(jù)所述專利文獻(xiàn)中所公開(kāi)的對(duì)策，通過(guò)抑制鋼線導(dǎo)軌在軸向伸長(zhǎng)以及抑制工件 熱膨脹，來(lái)防止以螺旋狀卷繞在鋼線導(dǎo)軌上的鋼線列與工件的相對(duì)位置在切斷過(guò)程中變 化，以此能看到所切斷的晶片翹曲些許改善，但此改善量并不充分。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明鑒于所述問(wèn)題點(diǎn)而完成，其目的在于提供一種切斷方法，其能夠利用 線鋸精度良好地切斷工件，形成翹曲形狀良好的晶片。為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明提供一種工件切斷方法，通過(guò)將保持在工件固定架上 的圓柱狀工件按壓至由在多個(gè)鋼線導(dǎo)軌之間卷繞為螺旋狀的鋼線所形成的鋼線列，一邊將 漿液供給至所述工件與鋼線的接觸部，一邊使所述鋼線行進(jìn)，以此將所述工件切斷為晶片 狀，其特征在于使所述工件的軸向相對(duì)于由所述鋼線列所形成的平面傾斜而進(jìn)行切斷，以 從所述鋼線列平面分離的一側(cè)成為在所述鋼線導(dǎo)軌的軸向上伸長(zhǎng)的一側(cè)的方式，使所述工 件傾斜后進(jìn)行切斷。如此一來(lái)，使工件在軸向上傾斜而進(jìn)行切斷，因此當(dāng)工件接觸鋼線并受到按壓時(shí)， 在作為切斷開(kāi)始的切入進(jìn)行之前，鋼線的位置沿著傾斜方向偏離，因此工件的切斷是從偏3離位置開(kāi)始。當(dāng)切斷進(jìn)行時(shí)，鋼線欲返回至原來(lái)位置的力產(chǎn)生作用，工件的切斷軌跡將會(huì)彎 曲。另一方面，當(dāng)切斷進(jìn)行時(shí)，鋼線導(dǎo)軌具有熱量，因熱膨脹而在軸向上伸長(zhǎng)，因此在鋼線 中，于鋼線導(dǎo)軌沿軸向伸長(zhǎng)的方向上，力產(chǎn)生作用，于是切斷軌跡會(huì)朝著與鋼線導(dǎo)軌的伸長(zhǎng) 相同的方向彎曲。本發(fā)明中，為了使由于這兩個(gè)因素所產(chǎn)生的彎曲相逆向地產(chǎn)生，而以從鋼線列平 面分離的一側(cè)成為在鋼線導(dǎo)軌的軸向上伸長(zhǎng)的一側(cè)的方式，使工件傾斜來(lái)進(jìn)行切斷，由此 能夠使由于所述兩個(gè)因素所產(chǎn)生的切斷軌跡彎曲相抵而進(jìn)行直線性切斷。如此一來(lái)，能夠 切斷為翹曲形狀良好的晶片。另外，只須將工件軸傾斜至本發(fā)明所設(shè)定的方向便能夠發(fā)揮本發(fā)明的效果，因此 無(wú)需特別的裝置等，即可低成本地進(jìn)行良好的切斷。此時(shí)，優(yōu)選按照預(yù)先切斷的工件的切斷軌跡來(lái)設(shè)定所述工件的軸向的傾斜角度。如此一來(lái)，能夠根據(jù)預(yù)先切斷的工件的切斷軌跡，掌握因裝置特性而定的鋼線導(dǎo) 軌伸長(zhǎng)量或伸長(zhǎng)方向或者切斷軌跡的彎曲大小，因此通過(guò)使用所述方法能夠在下一次切斷 中更有效地設(shè)定傾斜角度。此時(shí)，優(yōu)選將所述工件的軸向傾斜角度調(diào)整至絕對(duì)值為0. 003 0. 2度。通過(guò)調(diào)整至這種傾斜角度范圍，能夠更有效地防止切斷軌跡的彎曲，從而能夠形 成翹曲形狀良好的晶片。此時(shí)，優(yōu)選通過(guò)使用于保持所述工件的工件固定架傾斜、或者通過(guò)使插入至所述 工件與工件固定架之間的構(gòu)件傾斜、或者通過(guò)使安裝有所述工件固定架的工件保持部?jī)A 斜，來(lái)調(diào)整所述工件的軸向的傾斜。如此一來(lái)，通過(guò)利用所述方法來(lái)調(diào)整工件的軸向的傾斜，而對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施，無(wú) 需特別的裝置即可容易地對(duì)傾斜進(jìn)行調(diào)整，因此能夠通過(guò)簡(jiǎn)便的方法，低成本地切斷為翹 曲形狀良好的晶片。當(dāng)然，也可將這些方法組合使用。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的工件切斷方法，通過(guò)使工件向本發(fā)明所規(guī)定的方向傾斜 來(lái)進(jìn)行切斷，而產(chǎn)生一種相對(duì)于因鋼線導(dǎo)軌的軸向伸長(zhǎng)而產(chǎn)生的切斷軌跡彎曲是逆向的切 斷軌跡彎曲，從而使由于兩個(gè)因素所產(chǎn)生的彎曲相抵，便能夠直線性地切斷工件。也就是 說(shuō)，通過(guò)使工件在軸向上傾斜來(lái)進(jìn)行切斷，而有目的地使切斷從鋼線偏離的位置開(kāi)始，從而 使在切斷過(guò)程中因鋼線欲返回至原來(lái)位置的力而產(chǎn)生的切斷軌跡彎曲，在與鋼線導(dǎo)軌的軸 向伸長(zhǎng)側(cè)相反的方向上產(chǎn)生。由此，能夠防止切斷軌跡彎曲而進(jìn)行良好的切斷，從而能夠形 成翹曲得以改善的晶片。而且，基本上能夠使用先前的裝置，而無(wú)需特別的裝置等，因此能 夠低成本地進(jìn)行良好的切斷。


圖1包括側(cè)視圖(A)及圖(B)，其中，側(cè)視圖(A)表示實(shí)施例中的工件切斷時(shí)的切 斷前工件狀態(tài)；圖(B)表示其切斷軌跡。圖2是表示在使鋼線列平面與工件的軸向呈稍微傾斜的狀態(tài)下切斷工件時(shí)的切 斷軌跡的圖。圖3包括狀態(tài)圖(A)及圖(B)，其中，狀態(tài)圖(A)表示比較例中的工件切斷時(shí)的切斷前工件狀態(tài)；圖(B)表示其切斷軌跡。圖4是能夠用于本發(fā)明的工件切斷方法中的線鋸裝置的示意圖。圖5是當(dāng)利用能夠用于本發(fā)明的工件切斷方法中的線鋸裝置來(lái)切斷工件時(shí)的說(shuō) 明圖。圖6是表示因工件的軸向傾斜而對(duì)切斷軌跡所帶來(lái)的影響的說(shuō)明圖。圖7是表示因鋼線導(dǎo)軌的軸向伸長(zhǎng)而對(duì)工件的切斷軌跡所帶來(lái)的影響的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式在使用線鋸來(lái)切斷工件時(shí)，尤其是在一端為可伸縮的推力型鋼線導(dǎo)軌中，朝向一 個(gè)方向伸長(zhǎng)而增大，鋼線列與工件因熱膨脹而產(chǎn)生的相對(duì)位置的變化增大，因此會(huì)使由鋼 線在工件上描繪的切斷軌跡彎曲，從而會(huì)出現(xiàn)其切斷軌跡的彎曲在晶片加工后的形狀測(cè)定 中被檢測(cè)為翹曲這一問(wèn)題。另外，雖然能夠通過(guò)使用冷卻水等所述方法在一定程度上防止 此類因熱量而出現(xiàn)的彎曲，但所切斷的晶片的翹曲改善并不充分。發(fā)明人們反復(fù)對(duì)所切斷的晶片的翹曲形狀進(jìn)行專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了所述在切 斷時(shí)因熱量而出現(xiàn)的彎曲以外，如果在切斷時(shí)工件是在稍微傾斜的狀態(tài)下被切斷，那么在 工件的切斷開(kāi)始部，鋼線在圓柱狀工件的表面朝著軸向橫滑之后開(kāi)始向工件切入，之后隨 著切斷進(jìn)行，鋼線的位置返回至橫滑之前的位置，因此會(huì)產(chǎn)生切斷軌跡的彎曲。本發(fā)明人們從這種認(rèn)識(shí)中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使工件相對(duì)于鋼線列平面在軸向上傾斜來(lái)進(jìn) 行切斷，而有目的地在鋼線導(dǎo)軌的軸向伸長(zhǎng)側(cè)使鋼線橫滑地開(kāi)始切入，在切斷過(guò)程中，在鋼 線返回至原來(lái)位置之前，鋼線導(dǎo)軌在軸向上伸長(zhǎng)，由此，因伸長(zhǎng)的鋼線導(dǎo)軌而產(chǎn)生的鋼線位 置與工件切斷位置成為相同位置，從而切斷是未彎曲、直線地進(jìn)行，因此能夠使由于兩個(gè)因 素所產(chǎn)生的切斷軌跡彎曲相抵，從而完成了本發(fā)明。以下，關(guān)于本發(fā)明的工件切斷方法，作為實(shí)施形態(tài)的一個(gè)例子，一邊參照?qǐng)D一邊進(jìn) 行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于此實(shí)施形態(tài)。另外，圖1作為本發(fā)明的工件切斷方法的實(shí)施形態(tài)的一個(gè)例子，包括側(cè)視圖(A)及 圖(B)，其中，側(cè)視圖(A)表示使工件向線鋸裝置傾斜地進(jìn)行保持的狀態(tài)；圖(B)表示其切 斷軌跡。另外，圖6是表示因工件的軸向傾斜而對(duì)切斷軌跡所帶來(lái)的影響的說(shuō)明圖。圖7 是表示因鋼線導(dǎo)軌的軸向伸長(zhǎng)而對(duì)工件的切斷軌跡所帶來(lái)的影響的說(shuō)明圖。首先，圖4是表示能夠適用本發(fā)明的工件切斷方法的線鋸裝置的一個(gè)例子的示意 圖。圖5是當(dāng)利用線鋸裝置來(lái)切斷工件時(shí)的說(shuō)明圖。本發(fā)明的切斷方法，除了保持工件的部分以外，無(wú)需特別的裝置等，因此基本上能 夠使用先前的線鋸裝置。圖4所示的線鋸裝置具有鋼線13，其用于切斷工件14 ；鋼線導(dǎo)軌12，其一端側(cè)被 固定，且卷繞有鋼線13 ；驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11，其驅(qū)動(dòng)鋼線導(dǎo)軌12 ；機(jī)構(gòu)15，其用于賦予鋼線13張 力；機(jī)構(gòu)10，其保持要被切斷的工件14，并進(jìn)行進(jìn)給；及漿液噴嘴16，其在切斷時(shí)供給漿液。另外，如圖5所示，在工件進(jìn)給機(jī)構(gòu)10上，安裝有工件保持部17和工件固定架18， 并且在要切斷的工件14與工件固定架18之間，插入有切片基座19。在本發(fā)明中，當(dāng)使用所述構(gòu)造的線鋸裝置來(lái)切斷工件14時(shí)，如圖1中的(A)所示，5是使工件14的軸向相對(duì)于由鋼線列13所形成的平面傾斜而進(jìn)行切斷，以從鋼線列13平面 分離的一側(cè)成為在鋼線導(dǎo)軌12的軸向上伸長(zhǎng)的一側(cè)的方式，來(lái)使工件14傾斜后進(jìn)行切斷。通過(guò)如此使工件傾斜來(lái)進(jìn)行切斷，則在工件被按壓至鋼線時(shí)，在切入進(jìn)行之前，鋼 線會(huì)偏離，于是從鋼線導(dǎo)軌的鋼線所排列的位置偏離后的位置，會(huì)成為切斷開(kāi)始位置。由 此，隨著切斷進(jìn)行，由于鋼線欲返回至原來(lái)位置的力，切斷軌跡會(huì)從鋼線偏離位置朝著原來(lái) 位置彎曲。(參照?qǐng)D6)另一方面，當(dāng)切斷進(jìn)行時(shí)，鋼線導(dǎo)軌具有熱量而在軸向上伸長(zhǎng)，因此從此鋼線導(dǎo)軌 中伸出的鋼線也朝相同方向移動(dòng)，從而工件的切斷軌跡朝著鋼線導(dǎo)軌的伸長(zhǎng)側(cè)彎曲。(參照 圖7)本發(fā)明中，以由于這兩個(gè)因素所產(chǎn)生的彎曲為相逆向的方式對(duì)傾斜進(jìn)行調(diào)整，因 此兩種彎曲相抵，從而直線地進(jìn)行切斷。由此，無(wú)須使用特別的裝置等，只要使用本發(fā)明的 方法使工件傾斜并加以保持，就能夠使所切斷的晶片的翹曲改善，因此能夠低成本地進(jìn)行 良好的切斷。另外，此時(shí)優(yōu)選按照預(yù)先切斷的工件的切斷軌跡來(lái)設(shè)定工件的軸向傾斜角度。如此一來(lái)，能夠通過(guò)預(yù)先切斷的工件的切斷軌跡來(lái)對(duì)切斷軌跡的彎曲方向或程度 進(jìn)行查看，因此能夠容易地設(shè)定傾斜角度，從而能夠在下一次切斷時(shí)更有效地進(jìn)行良好的 切斷。因此，優(yōu)選預(yù)先切斷仿真(dummy)工件再查看軌跡，然后進(jìn)行產(chǎn)品的切斷。圖2是測(cè)量下述晶片的形狀，表示工件的切斷軌跡的圖，所述晶片是將工件的傾 斜角度調(diào)整為0. 003度，也就是與鋼線列平面呈稍微傾斜地對(duì)工件進(jìn)行保持并切斷所得到 的晶片。根據(jù)圖2所示的切斷軌跡可知，在切斷初期，切斷軌跡朝著晶片位置的刻度0的方 向彎曲。因此可知，鋼線導(dǎo)軌的軸向朝著橫軸(晶片位置)刻度0側(cè)伸長(zhǎng)。因此，能夠以將橫軸的刻度0側(cè)(鋼線導(dǎo)軌的軸向伸長(zhǎng)側(cè))成為從鋼線列平面分 離的一側(cè)的方式，來(lái)進(jìn)一步設(shè)定工件的傾斜角度。另外，優(yōu)選將工件14的軸向傾斜角度調(diào)整至絕對(duì)值為0. 003 0. 2度。如果考慮鋼線導(dǎo)軌的伸長(zhǎng)等，通過(guò)在這樣的范圍內(nèi)調(diào)整傾斜角度，能夠更有效地 防止工件的切斷軌跡彎曲，從而能夠形成翹曲形狀更良好的晶片。另外，此時(shí)優(yōu)選通過(guò)使保持工件14的工件固定架18傾斜，或者通過(guò)使插入至工件 14與工件固定架18之間的構(gòu)件(例如切片基座19)傾斜，或者通過(guò)安裝有工件固定架18 的工件保持部17的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，來(lái)調(diào)整工件14的軸向傾斜。另外，為了更微細(xì)地進(jìn)行調(diào) 整，也可將這些方法組合使用。如此一來(lái)，無(wú)須使用特別的裝置，通過(guò)簡(jiǎn)單的方法就能調(diào)整工件的傾斜，因此能夠 低成本地進(jìn)行良好的切斷。以下，通過(guò)實(shí)施例和比較例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步具體說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于 這些實(shí)施例和比較例。(實(shí)施例1)首先，使用圖4所示的線鋸裝置，在表1所示的切斷條件下切斷直徑為300mm、軸向 長(zhǎng)度為300mm的硅晶棒(工件)。從切斷開(kāi)始至切斷結(jié)束，將漿液供給溫度固定地控制在 23 "C。
[表 1]
權(quán)利要求
1.一種工件切斷方法，通過(guò)將保持在工件固定架上的圓柱狀工件按壓至由在多個(gè)鋼線 導(dǎo)軌之間卷繞為螺旋狀的鋼線所形成的鋼線列，一邊將漿液供給至所述工件與鋼線的接觸 部，一邊使所述鋼線行進(jìn)，以此將所述工件切斷為晶片狀，其特征在于，使所述工件的軸向相對(duì)于由所述鋼線列所形成的平面傾斜而進(jìn)行切斷，以從所述鋼線 列平面分離的一側(cè)成為在所述鋼線導(dǎo)軌的軸向上伸長(zhǎng)的一側(cè)的方式，使所述工件傾斜后進(jìn) 行切斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件切斷方法，其特征在于，按照預(yù)先切斷的工件的切斷軌 跡來(lái)設(shè)定所述工件的軸向的傾斜角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工件切斷方法，其特征在于，將所述工件的軸向傾斜角度 調(diào)整至絕對(duì)值為0. 003 0. 2度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的工件切斷方法，其特征在于，通過(guò)使用于保持所 述工件的工件固定架傾斜來(lái)調(diào)整所述工件的軸向的傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的工件切斷方法，其特征在于，通過(guò)使插入至所述 工件與工件固定架之間的構(gòu)件傾斜來(lái)調(diào)整所述工件的軸向的傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的工件切斷方法，其特征在于，通過(guò)使安裝有所述 工件固定架的工件保持部?jī)A斜來(lái)調(diào)整所述工件的軸向的傾斜。
全文摘要
本發(fā)明是一種工件切斷方法，通過(guò)將保持在工件固定架上的圓柱狀工件按壓至由在多個(gè)鋼線導(dǎo)軌之間卷繞為螺旋狀的鋼線所形成的鋼線列，一邊將漿液供給至工件與鋼線的接觸部，一邊使鋼線行進(jìn)，以此將工件切斷為晶片狀，該切斷方法是使工件的軸向相對(duì)于由鋼線列所形成的平面傾斜而進(jìn)行切斷，以從鋼線列平面分離的一側(cè)成為在鋼線導(dǎo)軌軸向上伸長(zhǎng)的一側(cè)的方式，使工件傾斜后進(jìn)行切斷。以此提供一種能夠利用線鋸來(lái)精度良好地切斷工件，形成翹曲形狀良好的晶片的切斷方法。
文檔編號(hào)B24B27/06GK102056712SQ20098012078
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者冨井和彌, 北川幸司 申請(qǐng)人:信越半導(dǎo)體股份有限公司