切割线的喷淋结构、工件切割系统及喷淋方法与流程

本发明涉及半导体加工技术领域，特别涉及一种切割线的喷淋结构、工件切割系统及喷淋方法。

背景技术：

随着锭的口径趋向大口径化，切割线的细线化，线辊上的多个线槽的宽度也变小，切割线切割时产生的切割屑的量增加，切割屑粘附于线上并带入线辊的线槽内，随着切割的进行切割屑逐渐增加，大量的切割屑使切割线在加工途中发生跳线(wirejump)或切割线相互粘连(wirepairing)，而导致发生断线，影响切割效率，且粘附在切割线上的切割屑，影响晶圆表面的加工质量。尤其在使用金刚石线(diamondwire)切割时，使用水溶性油作为研磨液时，由于水溶性油的组分大部分由水分构成，会加重晶圆表面的切割不良率，因而研磨液的润滑效果和清洗效果也至关重要。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种切割线的喷淋结构，设置有两个喷嘴结构，将两个喷嘴结构设置在不同的位置，分别对线辊上的线槽及安装在线槽内的切割线和靠近工件的切割线进行喷淋，以清洗线槽和切割线上的切割屑，提高切割的效果。

本发明还提供一种具有上述切割线的喷淋结构的工件切割系统。

此外，本发明还提出了一种切割线的喷淋方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的切割线的喷淋结构，应用于工件切割系统，所述工件切割系统包括：

切割结构，包括两个线辊和缠绕在所述线辊上的切割线，所述线辊包括线槽，所述切割线缠绕在所述线槽内；

工件供给结构，用于承载工件并控制所述工件向靠近所述切割线的方向进给；

所述喷淋结构包括：

第一喷嘴结构，所述第一喷嘴结构包括第一喷嘴，用于向所述线辊的线槽及所述切割线喷淋研磨液，以清洗所述线槽和所述切割线；

第二喷嘴结构，所述第二喷嘴结构包括第二喷嘴，用于向邻近工件的所述切割线喷淋研磨液。

优选地,所述第一喷嘴结构的第一喷嘴呈喇叭状。

优选地，所述喇叭状的第一喷嘴的开口端朝向所述线辊设置。

优选地，所述第二喷嘴的开口端朝向所述工件设置，且喷淋方向与所述切割线形成有夹角。

根据本发明第二方面实施例的工件切割系统，包括：

切割结构，包括两个线辊，所述线辊上设有线槽，所述线槽内缠绕有用于切割工件的切割线；

工件移动结构，用于承载工件并控制所述工件垂直向靠近所述切割线的方向进给；以及

如上述所述的喷淋结构。

优选地，所述喷淋结构为两组，两组所述喷淋结构分别设置在所述工件的两侧。

优选地，所述切割线为铜线、电镀有镍的铜线或树脂金刚石线。

根据本发明第三方面实施例的切割线的喷淋方法，应用于如上述实施例所述的切割线的喷淋结构，该方法包括：

向所述线辊的线槽及缠绕在所述线槽内的切割线喷淋研磨液，以清洗所述线槽和所述切割线；

向邻近工件的所述切割线喷淋研磨液。

优选地，将研磨液自第一喷嘴的开口端向外扩散喷淋至所述线槽和所述切割线上。

优选地，所述研磨液中含有碳化硅和添加剂，所述添加剂为聚乙二醇、二甘醇和没食子酸丙酯中的一种或多种。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

根据本发明实施例的切割线的喷淋结构，可以对线辊上的线槽及切割线有效的清洗，避免了切割屑粘附在切割线及线槽内，在加工过程中发生跳线或切割线之间相互粘连而导致断线的现象，强化了清洗能力，提高了切割效率。

附图说明

图1为本发明实施例的切割线的喷淋结构的布置结构示意图：

图2为本发明实施例的第二喷嘴结构的喷淋状态图；

图3为采用传统的切割线的喷淋结构切割的晶圆的表面放大图；

图4为采用本发明的切割线的喷淋结构切割的晶圆的表面放大图。

附图标记：

第一喷嘴结构10；第一喷嘴11；

第二喷嘴结构20；第二喷嘴21；

切割结构30；线辊31；切割线32；

工件供给结构40；

工件50。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的切割线的喷淋结构。

如图1至图2所示，根据本发明实施例的切割线的喷淋结构，应用于工件切割系统，工件切割系统包括切割结构30和工件供给结构40。

具体地，切割结构30包括两个线辊31和缠绕在线辊31上的切割线32，线辊31包括线槽(未图示)，切割线32缠绕在线槽内，工件供给结构40用于承载工件50并控制工件50向靠近切割线32的方向进给，喷淋结构包括第一喷嘴结构10和第二喷嘴结构20，第一喷嘴结构10包括第一喷嘴11，用于向线辊31的线槽及切割线32喷淋研磨液，以清洗线槽和切割线32，第二喷嘴结构20包括第二喷嘴21，用于向邻近工件50的切割线32喷淋研磨液。

也就是说，第一喷嘴11结构10可以设置在切割结构30的线辊31的一侧，用于喷淋线槽及切割线32，将线槽内的切割屑以及粘附在切割线32上的切割屑清洗干净，避免切割屑粘附在切割线32及线槽内，在加工过程中发生跳线或切割线32之间相互粘连而导致断线的现象，通过第二喷嘴结构20对靠近工件50处的切割线32进行清洗和喷淋，通过不同位置的两个喷淋结构对切割线32的喷淋，加强了对切割线32的清洗力度，确保工件50表面的切割品质。

由此，根据本发明实施例的切割线的喷淋结构，能够有效的清洗切割线32和线槽内的切割屑，避免切割线32跳线、粘连或断线的现象，保证了工件50的切割质量，提高了切割效率。

根据本发明的一个实施例，第一喷嘴结构10的第一喷嘴11呈喇叭状。也就是说，采用喇叭状的第一喷嘴11，使研磨液在喷嘴中喷出时呈扇形分布，液体趋近雾状，使液滴自然的飞溅到切割线32上，减小了液体的冲击力，避免切割线32的损坏。

优选地，喇叭状的第一喷嘴11的开口端朝向线辊31设置。也就是说，将第一喷嘴11的开口端的面积尽可能的重合在线辊31的外表面，进而可以提高喷淋的效果。

根据本发明的另一个实施例，第二喷嘴21的开口端朝向工件50设置，且喷淋方向与切割线32形成有夹角。

换句话说，第二喷嘴21的朝向工件50设置，且偏于切割线32的方向，使第二喷嘴21能够有效的喷淋切割线32，同时，可以使喷出的研磨液尽可能的靠近工件50，便于研磨液浸入工件50的切割面，提高切割线32的切割质量。

以晶棒的切割为例，采用传统的切割线的喷淋结构喷淋切割线后，其切割的晶圆的表面局部放大图，如图3所示，晶圆表面不平整，切割质量较差，而采用本发明的切割线的喷淋结构得到的晶圆表面放大图，如图4所示，晶圆表面相对平整、光滑，切割质量较好。

由此可见，根据本发明实施例的切割线的喷淋结构，能够有效的清洗线辊31线槽内的切割屑，增强了对切割线32的清洗力度，避免切割线32跳线、相互粘连或断线，提高了工件50的切割质量。

根据本发明第二方面实施例的工件切割系统，包括切割结构30、工件移动结构和切割线的喷淋结构。

具体地，切割结构30包括两个线辊31，线辊31上设有线槽，线槽内缠绕有用于切割工件50的切割线32，工件移动结构用于承载工件50并控制工件50垂直向靠近切割线32的方向进给以及上述实施例的切割线的喷淋结构。

也就是说，将第一喷嘴结构10设置在切割结构30的线辊31的一侧，用于喷淋线槽及切割线32，将线槽内的切割屑以及粘附在切割线32上的切割屑清洗干净，避免切割屑粘附在切割线32及线槽内，在加工过程中发生跳线或切割线32之间相互粘连而导致断线，第二喷嘴结构20可以设置在靠近工件50处的切割线32的上方对切割线32进行喷淋和清洗，通过不同位置的两个喷淋结构对切割线32的喷淋，加强了工件切割系统对切割线32的清洗力度，确保工件50表面的切割品质。

优选地，切割线的喷淋结构为两组，两组喷淋结构分别设置在工件50的两侧。也就是说，通过在工件移动结构的两侧分别设置有切割线的喷淋结构，可以实现对工件50两侧的切割线32进行清洗和喷淋，当线辊31上平行的缠绕有多根间隔设置的切割线32时，第一喷嘴结构10可以设置有多个第一喷嘴11，第二喷淋结构可以设置多个第二喷嘴21，以使每一根切割线32和线槽都能够充分的喷淋和清洗，提高每一片切割产品的质量。

进一步地，切割线32为铜线、电镀有镍的铜线或树脂金刚石线。该材料的切割线32具有较好的切割效果，且成本相对较低。

根据本发明实施例的工件切割系统，包括根据上述实施例的切割线的喷淋结构，由于根据本发明上述实施例的切割线的喷淋结构具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的工件切割系统也具有相应的技术效果，即能够有效的清洗切割线32和线槽内的切割屑，避免切割线32跳线、粘连或断线的现象，保证了工件50的切割质量，提高了切割效率。

根据本发明实施例的工件切割系统的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

根据本发明第三方面实施例的切割线的喷淋方法，应用于如上述实施例的切割线的喷淋结构，该方法包括以下步骤：

步骤1，向线辊31的线槽及缠绕在线槽内的切割线32喷淋研磨液，以清洗线槽和切割线32；

步骤2，向邻近工件50的切割线32喷淋研磨液。

也就是说，当切割线32切割工件50时，会产生很多的切割屑，切割屑会积累在线辊31的切割槽内，通过在一个位置上对线槽及切割线32的清洗，同时在另一个位置上对切割线32二次的清洗，可以避免切割屑过多使切割线32粘连或跳线影响切割质量和切割效率。

优选地，将研磨液自第一喷嘴11的开口端向外扩散喷淋至线槽和切割线32上。也就是说，使研磨液在喷嘴中喷出时呈扇形分布，液体趋近雾状，使液滴自然的飞溅到切割线32上，减小了液体的冲击力，避免切割线32的损坏。

优选地，研磨液中含有碳化硅和添加剂，添加剂为聚乙二醇、二甘醇和没食子酸丙酯中的一种或多种。该组分发研磨液具有较好的润滑性和清洗能力，更有利于对线槽和切割线32的清洗，提高工件50切割的质量。

由此，根据本发明实施例的切割线的喷淋方法，能够有效的清洗切割线32和线槽内的切割屑，避免切割线32跳线、粘连或断线的现象，保证了工件50的切割质量，提高了切割效率。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。