切断方法技术

本发明专利技术提供一种切断方法，该切断方法是将钢线卷绕于多个附凹沟滚筒，一边供给切断用浆液至该附凹沟滚筒，一边使上述钢线行进地压抵晶棒，将该晶棒切断成晶片状的方法，该方法控制上述切断用浆液的供给温度，以至少在上述晶棒的切断结束时使上述切断用浆液的供给温度与晶棒的温度成为３０℃以上的方式来进行切断。由此，提供一种切断方法，其在利用线锯切断晶棒时，减轻在晶棒的切断结束时附近的晶棒的急剧冷却，并因此可抑制纳米形貌的发生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用线锯将硅晶棒、化合物半导体的晶棒等切成多枚晶 片的。
技术介绍
近年，晶片有大型化的趋势，随着此大型化而使用专门用于切断晶棒的 线锯。线锯是使钢线(高张力钢线)高速行进，并且一边浇上浆液， 一边使钢 线压抵晶棒(工作件)而进行切断，同时将晶棒切成多枚晶片的装置(参照日本专利公开公报特开平9-262826)。在此，图8是表示一般线锯的一个实例的概略图。如图8所示，线锯101主要由用以切断晶棒的钢线102、巻取钢线102 的附凹沟滚筒103 (导线器)、用以赋予钢线102张力的钢线张力赋予机构 104、送出所要被切断的晶棒的晶棒进给机构105、以及在切断时供给浆液的 浆液供给机构106所构成。钢线102从一侧的线巻盘(wire reel) 107送出，通过移车台(traverser) 108经过磁粉离合器((powder clutch)定转矩马达109)或上下跳动滚筒(静 重(dead weight))(未图示)等所组成的钢线张力赋予机构104，进入附 凹沟滚筒103。钢线102巻绕于此附凹沟滚筒103约300 400次之后，经过 另一侧的钢线张力赋予机构104'巻绕在线巻盘107'上。另外，附凹沟滚筒103是在钢铁制圆筒的周围压入聚胺酯树脂、并在其 表面以一定的节距切出凹沟的滚筒，巻绕的钢线102可通过驱动用马达110 以预定的周期沿往复方向地驱动。另外，切断晶棒时，通过如图9所示的晶棒进给机构105将晶棒朝向巻 绕于附凹沟滚筒103上的钢线102进给(馈送)。此晶棒进给机构105是由 用以进给晶棒的晶棒进给平台111、线性导轨112、夹持晶棒的晶棒夹具113、以及切片挡板114等所组成，以计算机控制沿着线性导轨112驱动晶棒进给 平台111，可依照预先程序化的进给速度进给已固定于前端的晶棒。而且，在附凹沟滚筒103与巻绕的钢线102的附近设有喷嘴115，在切 断时，可从浆液槽116供给浆液至附凹沟滚筒103及钢线102。另外，浆液 槽116可与浆液冷却器117接续，以调整供给浆液的温度。利用这样的线锯101，利用钢线张力赋予机构104赋予钢线102适当的 张力，并借助驱动用马达110使钢线102沿往复方向地行进，将晶棒切片。另一方面，近年来，被称为纳米形貌(纳米级形貌(Nanotopography)) 的表面起伏成分大小成为晶片的问题。这种纳米形貌是在晶片的表面形状 中，其波长比弯度、翘曲短、比表面粗度长，而取出入=0.2 20mm的波长成分形成的，其PV值为0.1 0.2pm以下的极浅的起伏。此纳 米形貌一般认为会影响元件制造时的浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation; STI)制造工艺的合格率。纳米形貌是在晶片的加工制程(切片 研磨)中所夹杂产生的，如图10 所示，其中切片由于线锯而产生的纳米形貌(亦即，切片起伏)可分为突 发性地发生的、在切断开始或结束部分发生的以及周期性发生的 纳米形貌三种。其中，在晶片的切断开始或结束部分发生的纳米形貌，在纳米形貌 的数值判定下其不合格率高。特别是切断结束部分的纳米形貌与切断 开始部分相比纳米形貌大，成为晶片面内纳米形貌数值最恶化之处，数值 判定成为不合格的频率高，故而有很大的改善需求。
技术实现思路
对此，本专利技术人对于利用图8所示的现有的线锯切断后的切片晶片进行 纳米形貌的研究。图11示例性地示出以静电容量型测定机测定的切片晶片的翘曲剖面形 状与拟似纳米形貌。拟似纳米形貌是指对切片晶片的翘曲剖面波形，以 模仿磨光(lapping)、磨削以及研磨加工特性的带通滤波器进行处理，拟似 地获得与研磨后的晶片的纳米形貌相关的数值。一般地，纳米形貌是在抛光后进行测定，而从如上所述的切片晶片获取拟似纳米形貌，通过采用此种方式即可不耗费成本、时间地完成研究，另外 还不受切片后的研磨等的过程中的因素影响，容易研究仅受切片影响所导致 的纳米形貌。通过这样的研究，可知在现有技术中最希望改善的切断结束部附近的纳 米形貌的原因，是因晶片的翘曲形状在此处急剧地变化。如形状图所示，图ll (A)是表示切断结束部附近之处的形状变化小，但由拟似纳米形貌可知，在切断结束部附近之处其变化的大小控制在士0.1iam 范围，属于较小的。另一方面，如图11 (B) 、 (C)所示，切断结束部附 近之处的形状急剧变化较大时，该处中拟似纳米形貌的大小为—0.3 0.4的 范围，与图ll (A)相比为较大的值。另外，即使整体的形状变化略大，但如为缓和的变化，则几乎不发生纳 米形貌。急剧地形状变化会很大程度上影响纳米形貌。对此，接着研究在切片晶片发生如图11所示的切断结束部附近之处的 急剧变化的原因。首先，将切片晶片的形状的变化、亦即在晶棒切断时钢线的切断轨迹的 一个示例表示于图12。如图12所示，特别是在晶棒的两端附近的切断结束 部分，钢线的轨迹大幅地向外侧扩张，因而切片晶片的翘曲剖面形状急剧地 变化。发生这种剖面形状(切断轨迹)的可能性， 一般认为有以下两种假设。 其一是如图13 (A)所示，切断结束时附近，因晶棒是向其轴方向收縮， 而造成钢线的切断轨迹向晶棒的端部歪曲的情况，另一是如图13 (B)所示， 因巻绕着用以切断晶棒的钢线的附凹沟滚筒，向其轴向伸张，造成切断轨迹 歪曲的情况。本专利技术人进行试验，分别对于这些可能性对切断轨迹的影响进行研究。 首先，研究如图13 (A)的晶棒向轴方向收縮的可能性。 利用如图8的线锯，切断为试验用而准备的直径300mm、长250mm的 硅晶棒。对钢线施以2.5kgf的张力，以500m/min的平均速度、60s/c的循环 周期，使钢线沿往复方向行进地切断。另外，切断用浆液的供给温度为如图 14 (A)所示的温度曲线(轮廓)。另外，该温度是使用热电偶在晶棒两端 (位于切入深度285mm)测量(参照图14 (B))。实测切断过程中的晶棒的温度变化结果表示于图14 (A)。切断过程中，晶棒的温度最大为上升13C而成为约36°C，另外，切断 结束部分附近(此时，切入深度为275mm 300mm)急剧地降低约10°C。 这与切断结束附近的翘曲形状剧变的位置一致。另外，上述切断结束部附近， 由热膨胀系数来计算可知，晶棒沿轴向急剧地收縮约10pm。一般认为这是由于减少切断负荷至最大值的1/2以下，以及切断进行中， 晶棒下降，冷却至22 24t:的切断用桨液直接浇上晶棒等的原因，使晶棒的 温度急剧变冷至与切断用浆液相同温度。另外，图14 (A)中，在切入深度200mm以后，由于在此浆液的流量 减少，因此已降低的晶棒温度再次上升。接着，研究如图13 (B)的附凹沟滚筒向其轴方向伸张的可能性。除了上述试验的浆液的供给温度以外，以相同的切断条件切断同样的硅 晶棒，测定附凹沟滚筒的轴方向的伸张(参照图15 (A))。另外，切断用 浆液的供给温度是如图15 (B)所示的温度曲线。另外，附凹沟滚筒的轴方向的伸张是通过沿接近附凹沟滚筒的轴向配设 涡流传感器来进行测定的(参照图15 (C))。如图15 (A)所示，大部分的时候，附凹沟滚筒缓和地伸张，但在切断 结束部附近，附凹沟滚筒的前方伸张率略高(另外，图15 (A)的上部线是 表示图15 (C)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切断方法，该切断方法是将钢线卷绕于多个附凹沟滚筒，一边供给切断用浆液至该附凹沟滚筒，一边使上述钢线行进地压抵晶棒，将该晶棒切断成晶片状的方法，其特征在于：　控制上述切断用浆液的供给温度，以至少在上述晶棒的切断结束时使上述切断用浆液的供给温度与晶棒的温度成为３０℃以上的方式来进行切断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-9-22 257380/20061.一种切断方法，该切断方法是将钢线卷绕于多个附凹沟滚筒，一边供给切断用浆液至该附凹沟滚筒，一边使上述钢线行进地压抵晶棒，将该晶棒切断成晶片状的方法，其特征在于控制上述切断用浆液的供给温度，以至少在上述晶棒的切断结束时使上述切断用浆液的供给温度与晶棒的温度成为30℃以上的方式来进行切断。2. 如权利要求1所述的切断方法，其中在上述晶棒的切断开始时，上 述切断用...

【专利技术属性】
技术研发人员：大石弘，仲俣大辅，
申请(专利权)人：信越半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[]