用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备的制作方法

本实用新型涉及一种用于切割多个半导体晶圆的设备。

背景技术：

用于同时将锭料研磨切割成多个晶圆的设备包括线、多个线引导辊和用于移动锭料的设备。线引导辊分别具有直圆柱体的形状；和分别具有轴线，线引导辊绕轴线可旋转地安装；和圆柱体侧面，该圆柱体侧面在垂直于轴线的平面内彼此间隔一定距离设有多个分别封闭的连续凹槽。线在螺旋形地围绕线引导辊的凹槽中被引导，从而彼此平行且在单个平面中延伸的线区段的网在线引导辊中的两个之间跨过。

为了从半导体锭料切割晶圆的目的，首先依据其总长度安装棒，该棒的圆周表面的一部分在保持、安装或锯切条上，例如硬碳、玻璃、塑料或复合材料制成的条。该锯切条在其背离棒的侧部上被成形，或者被连接到另外的适配器，从而该锯切条或适配器能被夹紧在相应的接收设备中，该接收设备被固定至进给台，在切割操作期间，将杆垂直地供给至网格并穿过网格。棒与锯切条之间的结合是通过粘合产生的，而锯切条与适配器之间的结合是通过粘合、通过力的有效配合或通过形状的有效配合(例如，夹紧或螺纹连接)来产生的。棒轴线相对于进给方向基本上垂直地对准，并且相对于网格中的线的方向基本上垂直地对准，并且因此在由网格的线部分所跨越的平面中基本上对准。

用于在所描述的设备中将锭料同时研磨切割成多个晶圆的方法包括：使线引导辊围绕它们的轴线共同旋转，并借助于该设备供给锭料以使锭料垂直地朝着线网移动并且通过线网，同时在载液中提供具有研磨作用的硬质材料的浆料。在该情况下，线引导辊围绕它们的轴线的旋转导致网的线区段相对于锭料的运动。

通过垂直于网的锭料的供给，线区段遇到锭料，并且随着锭料的连续供给，在锭料上施加力。硬质材料、力和相对运动导致锭料的材料侵蚀，从而线区段缓慢地通过锭料工作。在该情况下，线区段产生在锭料中彼此平行延伸的切割切口，从而在完全切割通过锭料之后提供了多个相同形状的晶圆。切割完成后，附接到锯切条上的切割后的锭料被从线网收回。

对于许多应用，需要多个相同形状的晶圆，它们的厚度和平面度在它们的整个表面上有高度一致性，例如，来自单晶半导体材料的锭料的晶圆作为制造光伏、电子、微电子或微机电部件的基板或光学基板(“光学平板”)，它们还应被特别经济地且大批量地生产。研磨线切割对此尤其重要。

例如在de102014208187a1中指明了一种用于研磨线切割的设备。

对于从锭料切割半导体晶圆，两类方法特别重要：搭接过程和磨削过程。

在搭接过程中，材料去除剂呈硬质材料(例如碳化硅)的锋利边缘的颗粒形式，呈在粘性承载流体(润滑剂)中的浆料形式，和工具载体呈线形式，承载流体和硬质材料附着在工具载体上，使它们与锭料接触。承载流体(润滑剂)包括例如水、多元醇、矿物油、二醇或以上的混合物。硬质材料浆料被称为浆料。

在磨削过程中，材料去除剂呈牢固地结合到线表面的锋利边缘的硬质材料芯的形式。另外，使用润滑剂(即水或其他流体)来传输从锭料切割下的部分。

通过在纵向方向上移动线，在线的横向方向上施加力并提供浆料(润滑剂)，进入线的表面和锭料的表面之间的硬质材料借助于滑动或滚动运动在压力下被相对于其移动，并且借助于脆性侵蚀的材料过载或疲劳从锭料释放切片。

因此，将利用线的搭接和磨削的过程理解为线锯切。

在锭料至网的供给结束并且因此停止切割过程之后，切割后的晶圆仍然被附接在锯切条上。半导体晶圆与附接的锯切条一起必须被从线网收回。

发明人认识到，根据现有技术，当使用多线锯设备时，由于一些粘合力将晶圆粘在一起，因此该过程引起问题。因此，在晶圆的收回期间，线导致所述晶圆的表面的损坏。

技术实现要素：

发明人认识到可以通过使用本文件中所示的设备来克服该问题。

该目的是通过一种用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备来实现的，包括:两个可旋转的线引导辊；水平线网，该水平线网在限定网平面的两个可旋转的线引导辊之间跨过；润滑剂箱，该润滑剂箱放置在水平线网下方，适于在切割多个晶圆之后储存用过的润滑剂；该润滑剂箱包括宽度w、长度l、深度d、顶部、底部、第一喷嘴和第二喷嘴，并且该顶部与该网平面之间的距离小于10cm。

附图说明

图1示出了壳体107中的本实用新型设备的侧视图。通过使锭料与切割线的网110接触来切割附接到锯切条108上的半导体锭料101。因此，线被缠绕着可旋转的线引导辊102而形成网110。在切割过程期间，那些可旋转的线引导辊可以沿不同的方向(参见箭头)和以不同旋转速度被旋转。在该过程期间，使用分配润滑剂的设备104来将冷却剂或切割流体(因此称为润滑剂)施加到切割网上。使用后，润滑剂109被储存在润滑剂箱中。

润滑剂箱包括第一喷嘴105，其适于将流体供给到润滑剂箱内。润滑剂箱还包括第二喷嘴106，其适于来自润滑剂箱的流体中的第二个。

附图标记列表

101半导体锭料

102可旋转的线引导辊

103润滑剂箱

104分配润滑剂的设备

105第一喷嘴

106第二喷嘴

107壳体

108锯切条

109润滑剂

110线网

111润滑剂箱的顶部

112润滑剂箱的底部

d润滑剂箱的深度

l润滑剂箱的长度

w润滑剂箱的宽度。

具体实施方式

本实用新型的主要部件在图1中绘示。

改进的设备的主要目的是使用多个切割线103从半导体锭料101切割出多个半导体晶圆。这些线形成在两个可旋转的线引导辊102之间跨过的网。该辊能够双向旋转。

用于分配润滑剂的设备104被放置在该网上方以分配润滑剂(包含磨料)。

优选地，用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备包括两个可旋转的线引导辊、水平的线网，该水平的线网在两个可旋转的线引导辊之间跨过，该两个可旋转的线引导辊限定了网平面。

优选地，将润滑剂箱放置在水平线网下方，适于在切割多个晶圆之后储存用过的润滑剂。该润滑剂箱包括宽度w、长度l、深度d、顶部、底部、第一喷嘴和第二喷嘴。

最优选地，润滑剂箱的顶部与网平面之间的距离小于10cm。更优选地，该距离小于5cm。

在本实用新型的更优选的实例中，第一喷嘴106与箱的顶部之间的距离小于40cm。

优选地，第二喷嘴105与箱的底部之间的距离小于6cm。

箱的深度d优选地大于290mm。并且优选地，箱的宽度w大于300mm且小于500mm。更优选地，箱的长度l大于200mm且小于600mm。

优选地，附接到箱的第一喷嘴的直径大于5mm且小于30mm。而更优选地，第二喷嘴的内径大于5mm且小于30mm。

技术特征：

1.一种用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备，其特征在于，包括：

两个可旋转的线引导辊；

水平线网，所述水平线网在限定网平面的所述两个可旋转的线引导辊之间跨过；

润滑剂箱，所述润滑剂箱被放置在所述水平线网下方，适于在切割多个晶圆之后储存用过的润滑剂；

所述润滑剂箱包括宽度w、长度l、深度d、顶部、底部、第一喷嘴和第二喷嘴，并且

所述顶部与所述网平面之间的距离小于10cm。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述第一喷嘴(106)与所述顶部之间的距离小于40cm。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述第二喷嘴(105)与所述底部之间的距离小于6cm。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述深度d大于290mm。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述宽度w大于300mm且小于500mm。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述长度l大于200mm且小于600mm。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述第一喷嘴的内径大于5mm且小于30mm。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述第二喷嘴的内径大于5mm且小于30mm。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述顶部与所述网平面之间的距离小于5cm。

技术总结
本实用新型提供一种用于从圆柱形工件同时切割多个半导体晶圆的设备，包括:两个可旋转的线引导辊；水平线网，该水平线网在限定网平面的两个可旋转的线引导辊之间跨过；润滑剂箱，该润滑剂箱放置在水平线网下方，适于在切割多个晶圆之后储存用过的润滑剂；该润滑剂箱包括宽度w、长度l、深度d、顶部、底部、第一喷嘴和第二喷嘴，并且该顶部与该网平面之间的距离小于10cm。

技术研发人员：C·福林泰尔特;A·里格尔
受保护的技术使用者：硅电子股份公司
技术研发日：2020.08.31
技术公布日：2021.08.03