用于锯切锭料的方法和系统技术方案

本公开描述了一种用于锯切锭料的方法、一种用于线锯装置的锭料馈送系统，以及一种包括所述锭料馈送系统的线锯。所述用于锯切锭料的方法包括：在朝向线锯线网的切割方向中馈送锭料，同时绕旋转轴旋转所述锭料，其中所述旋转轴和所述线网之间的距离是小于±10mm，具体地±5mm，具体地±2.5mm。

【技术实现步骤摘要】

本公开案的实施方式涉及用于锯切诸如硅或石英块之类的硬质材料以例如切割 硅晶片的线锯和方法。本公开案具体地涉及一种用于锯切锭料的方法，以及一种用于执行 所述用于锯切锭料的方法的锭料馈送系统。此外，本公开案的实施方式还涉及一种包括锭 料馈送系统的线锯。
技术介绍
线锯用于从一块硬质材料（诸如硅）切割块体或块料、薄片（例如，半导体晶片）。 在这样的装置中，从绕线管馈送锯线，并经由锯线导向筒导引和张紧锯线。用于锯切的所述 锯线可以配有研磨材料。作为一种选择，所述研磨材料可以提供为浆料。这可以在所述锯 线接触待切割材料之前不久实行。由此，由用于切割材料的锯线将所述研磨材料运输到所 述切割位置。作为另一选择，可以在所述锯线上用涂层提供研磨材料，例如如同金刚石线一 样。例如，可以在金属线上用涂层提供金刚石粒子，其中所述金刚石粒子埋置在所述锯线的 涂层中。由此，所述研磨材料稳固地与所述锯线连接。目前，存在使用较细锯线以减小切割厚度以及由此减少材料浪费的倾向。还存在 使用金刚石线的需求。这些较细锯线和金刚石线更易损坏，并且在高应变下所述锯线可能 更易断裂。此外，存在提高切割速率以改善线锯的处理能力的需求。移动毛坯穿过线网的 最高速度以及给定时间内最大的有效切割面积受限于若干因素，所述因素包括锯线速度、 待锯切材料的馈送速度、待锯切材料的硬度、干扰影响、所需精度等等。当速度增大时，所述 锯线上的应变也会增大。因此，上述防止锯线的损坏、过度磨损、故障或断裂的问题在较高 的锯切速率时将甚至更严重。 以避免或减少锯切品质变化、锯切宽度变化、锯线颤动、或者甚至锯线断裂的方式 操作线锯至关重要。在最坏的情形中，如果发生断裂，可能会引发不希望的后果。所述锯 线的松弛端可在机器中以不可控的方式移动回绕，这可损害锯线导向系统或机器的其他零 件。 因此，存在根据晶片品质、处理能力并且拥有成本优化锯切工艺的需要。
技术实现思路
鉴于上述情形，提供了根据独立权利要求的一种用于锯切锭料的方法，一种用于 线锯的锭料馈送系统，以及一种线锯，以便克服本领域中的至少一些问题。所述线锯经调适 用于将锭料切割成晶片。进一步的优点、特征结构、方面和细节将从附属权利要求、说明和 附图而显见。 根据本公开案的一个方面，提供了一种用于锯切锭料的方法。所述方法包括在朝 向线锯线网的切割方向中馈送锭料，同时绕旋转轴旋转所述锭料，其中旋转轴和线网之间 的距离D小于D = ± ICtam，具体地小于D = ± 5謹，具体地小于D = ± 2. 5謹。 根据本公开案的另一方面，提供了一种锯切锭料的方法。所述方法包括在朝向线 锯线网的切割方向中馈送锭料，同时绕旋转轴旋转所述锭料，其中旋转轴和线网之间的距 离D小于D = ± 10mm，具体地小于D = ±5mm，具体地小于D = ±2, 5mm。所述用于锯切锭料 的方法还包含：用线弓监测系统监测线弓，以及基于所述受监测的线弓控制至少一种切割 工艺参数，其中控制所述至少一种切割工艺参数的步骤包括将所述锭料的旋转轴的位置控 制在旋转轴和线网之间的距离D之内，所述距离D小于D= ±10mm，具体地小于D= ±5mm， 具体地小于D = ±2. 5mm。此外，对至少一种切割工艺参数的控制包括闭环控制，其中控制 至少一种切割工艺参数的步骤并非是通过测量运动机械结构中在切割期间作用于所述锭 料的力进而基于受监测力来进行的。 根据又一个方面，提供了一种用于线锯装置的锭料馈送系统，所述线锯装置包括 形成线网的锯丝。所述锭料馈送系统包括运动机械结构；至少一个致动器，所述致动器用于 移动所述运动机械结构的至少一部分；支撑台，用于将锭料耦接至所述运动机械结构；以 及控制器，所述控制器配置用于执行如本文所描述的方法。 根据本公开案的另一方面，可用如本文所描述的锭料馈送系统来改进现有线锯。 公开了一种用于改进线锯的方法，所述方法包括：向线锯提供如本文所描述的锭料馈送系 统。 根据本公开案的另一方面，提供了一种包括如本文所描述的锭料馈送系统的线 锯。 本公开案还关于用以执行所公开的方法并且包括用于执行所描述的每一方法步 骤的设备部件的设备。这些方法步骤可经由硬件元件、由适当软件程序控制的计算机、所述 两者的任意组合或以任何其他方式来执行。此外，本公开案也涉及操作所描述的设备的方 法。所述方法包括用于执行所述设备的每一功能的方法步骤。【附图说明】 因此，可详细了解本公开案的以上详述特征结构，以上简略概述的本公开案的更 具体描述可参照实施方式。然而，应注意，附图仅图示示例性实施方式，且因此不应被视为 本公开案的范围的限制，因为本公开案可允许其他等效的实施方式。在所述图式中： 图1示出方框图，图解根据本文所描述的各实施方式用于锯切锭料的方法； 图2示出方框图，图解根据本文所描述的各实施方式用于锯切锭料的方法； 图3A示出在根据如本文所描述的用于锯切锭料的方法的各实施方式进行锯切期 间锭料的示意性透视图； 图3B示出在根据如本文所描述的用于锯切锭料的方法的各实施方式进行锯切期 间锭料的示意性透视图； 图4A示出根据各实施方式的线锯的示意图，所述线锯根据本文描述的实施方式 包括线弓监测系统和锭料馈送系统； 图4B示出根据各实施方式的线锯的示意图，所述线锯根据本文描述的实施方式 包括线弓监测系统和锭料馈送系统，其中所述线锯的锯丝是弓形的； 图5图示根据本文描述的实施方式的线弓监测系统的传感插板的示意图； 图6A示出根据本文描述的实施方式的线锯的框架主体的示意性透视图，所述线 锯根据本文描述的实施方式包括锭料馈送系统； 图6B示出根据本文描述的实施方式的锭料馈送系统的示意性透视图。【具体实施方式】 现将详细提及本公开案的各种实施方式，其中所述实施方式的一或多个实例图示 于诸图中。在以下附图的描述中，相同元件符号代表相同元件。在下面，仅描述了关于各别 实施方式的差异。各实例以解释说明本公开案的方式提供，而并非旨在作为本公开案的限 制。此外，图示或者描述为一个实施方式的部分的特征结构可用于更进一步的实施方式，或 者与其他实施方式结合以用于产生更进一步的实施方式。所述描述意欲包括这种修改和变 更。 图1示出方框图，图解根据本文所描述的各实施方式用于锯切锭料的方法100。根 据本文描述的实施方式，所述用于锯切锭料的方法包括：在朝向线锯线网的切割方向中馈 送（101)锭料，同时绕所述锭料的旋转轴旋转（102)所述锭料，其中旋转轴和线网之间的距 离D小于D = ± 10mm，具体地小于D = ±5mm，具体地小于D = ±2. 5mm。因此，通过围绕与 线网隔开小于D= ±10mm的距离D的旋转轴旋转（102)所述锭料，可优化所述锭料的切割 条件。具体地，在所述锭料的锯切工艺的整个过程中可保持所述锭料的切割条件为实质上 恒定。 此外，根据所述用于锯切锭料的方法100的各实施方式（所述实施方式可与本文 描述的其他实施方式结合），在朝向线锯线网的切割方向中馈送（101)锭料，同时绕旋转轴 旋转所述锭料的步骤可包含使用根据本文描述的实施方式的锭料馈送系统。 在本公开案中，"锭料馈送系统"可被理解为控制待锯切的毛坯（例如锭料）的位 置的系统。具体地，这种控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锯切锭料的方法(100)，所述方法包括：在朝向线锯的线网(111)的切割方向中馈送(101)锭料(600)，同时绕所述锭料的旋转轴(318)旋转(102)所述锭料，其中所述旋转轴(318)和所述线网(111)之间的距离D小于D＝±10mm，具体地小于D＝±5mm，具体地小于D＝±2.5mm。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·麦卡，A·施密特，A·米塔兹，
申请(专利权)人：应用材料瑞士有限责任公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH