[发明专利]由工件切分晶圆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由工件切分晶圆的方法，其中，在锯切操作过程中，锯切线的以平行方式布置的线段被相对于工件引导，因此形成晶圆。

现有技术

这种类型的方法使用线状锯进行。例如，在US 2002/0174861 A1或US 2010/0089377中描述了线状锯的基本结构和功能。适当的线状锯包括至少两个导线辊，锯切线围绕其多重缠绕。这产生了张紧在两个导线辊之间并且以平行的形式设置的线段，并且这些线段形成线网，在锯切操作过程中工件被移动穿过线网。还已知了其中线网被移动穿过工件的线锯切方法。

合适的工件包括必须被分离成晶圆的材料，尤其是由半导体材料构成的块，半导体晶圆被从其切分而成。

导线辊具有涂层，涂层具有特定的厚度并且具有引导线段的沟槽。随着锯切操作施加负载的持续时间的增长，涂层的表面区域会磨损。只要涂层仍具有足够的厚度，涂层的被磨损的表面区域就可以通过磨掉而去除，并且如此再生成的更薄的涂层可以继续被使用。

在锯切操作中，锯切线被从供给线轴缠绕到接收器线轴上。在这种情况下，锯切线的行进方向通常被圆柱形改变，从而实现了锯切线的更综合的利用。

切分晶圆需要在切割操作模式中从工件上去除材料的研磨颗粒。研磨颗粒可以被固定地粘合到锯切线上。更通常地，使用散布有研磨颗粒并且被供给至线网的锯切悬浮液。

以这种方式制造的半导体晶圆应该具有扁平且尽可能平行的侧表面。为了可以生成具有这种几何特征的晶圆，在锯切操作过程中，应该避免工件和线段之间的轴向相对运动，也就是平行于工件中央轴线的相对运动。如果发生了这种相对运动，就会生成具有弯曲横截面的晶圆。晶圆的弯曲度通常用被称作翘曲的特征值表示。

作为发生上述相对运动的原因，在US 2010/0089377 A1中提及了工件和导线辊的长度变化，所述变化被归因于温度变化和相关的热膨胀或热收缩。实际上，在锯切线围绕导线辊运动的过程中并且在锯切线接合工件时尤其会产生磨擦热，具体地，由于热传递的原因，工件以及导线辊和导线辊的轴承的温度被改变。

US 2002/0174861建议了一种方法，用于在锯切操作过程中调整工件的温度。

US 2010/0089377 A1建议了一种方法，其中，工件在轴向方向上的位移被测量，并且导线辊的轴向位移被调整以使其对应于所测量的值。根据一个示例，通过冷却被传导通过导线辊的轴的水并且通过适应冷却水的温度和/或流速，实现导线辊的轴向位移的调整。另外，建议记录表示与切割深度有关的工件的位移的曲线并且在根据此曲线调整导线辊的位移。

发明内容

本发明的发明人已经认识到，对于现有技术提供的解决方案，需要进行改进以减小或防止由温度变化引起的线段和工件的轴向相对运动。

本发明涉及一种由工件切分晶圆的方法，包括：在锯切操作过程中，相对于工件移动锯切线的以平行方式设置的线段，从而生成晶圆，其中，线段被张紧在两个导线辊之间，每个导线辊具有特有厚度的带沟槽的涂层；以及冷却导线辊并且冷却导线辊的固定轴承，其中，所述导线辊和所述固定轴承被以独立于彼此的方式冷却。

所述导线辊和所述固定轴承被从内部并且以独立于彼此的方式冷却，以减少或完全防止工件和线段在锯切操作过程中的轴向相对运动。为此目的，在每种情况下设置专门的冷却回路，在每种情况下冷却剂被传导通过冷却回路，冷却回路的特性分别与导线辊及其固定轴承的冷却相配合。

与已知的方法相比，本发明考虑了所述轴向相对运动大部分归因于工件、相应固定轴承以及相应导线辊涂层的温度变化。具体地，考虑了由温度变化不同引起的涂层及相应导线辊的固定轴承的长度变化，并且从这一点上得出的结论是，如果相应导线辊的温度，尤其是其涂层的温度，以及相应导线辊的固定轴承的温度被以独立于彼此的方式进行控制将是更有利地。

在锯切操作过程中，工件的长度变化取决于锯切操作前工件的长度，并且取决于在锯切操作过程中产生的热量。在锯切操作过程中产生的热量取决于所选择的过程条件，所述过程条件由不同过程参数的整体描述。具体地，这些过程参数包括锯切线的速度，供给到线网的锯切悬浮液的量和温度，工件被移动穿过线网的前进速度，研磨颗粒的类型以及保持工件的锯切悬浮液的液相类型。如果所选择的过程条件在多个锯切操作过程中保持不变，那么在一个锯切操作过程中的工件的长度变化只取决于锯切操作前工件的长度。