[发明专利]切断方法及线锯装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用线锯装置从硅晶棒、化合物半导体等的晶棒切成多片芯片的切断方法与线锯装置。 

背景技术

近年，芯片有大型化的趋势，随着此大型化而使用专用于切断晶棒的线锯装置。 

线锯装置是使钢线(高张力钢线)高速行进，在此一边浇注浆液一边压抵晶棒(工件)而切断，同时切出多片芯片的装置(参照日本专利公开公报特开平9-262826号)。 

在此，图12是表示一般线锯装置的一例的概要。 

如图12(A)的整体图所示，线锯装置101主要是由用以切断晶棒的钢线102、卷取钢线的附凹沟滚筒103(导线器)、用以赋予钢线102张力的钢线张力赋予机构104、送出要被切断的晶棒的晶棒进给机构105以及于切断时供给浆液的浆液供给机构106所构成。 

钢线102从一侧的线卷盘(wire reel)107送出，经由移车台(traverser)108，再经过由磁粉离合器(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卷绕于此附凹沟滚筒103约300～400次之后，经过另一侧的钢线张力赋予机构104’而被卷绕在线卷盘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(外壳部)，于其表面以一定的节距切出凹沟的滚筒，卷绕的钢线102可通过驱动用马达110以预定的周期往复方向地驱动。 

在此，进一步加以说明有关附凹沟滚筒103。作为先前使用的附凹沟滚筒103的一例，可如图13所示地举例。在附凹沟滚筒103的两端，配设用以支持附凹沟滚筒的轴120的轴承121、121’。例如轴承121是径向型式的 轴承，在此径向型式的轴承121侧，附凹沟滚筒3可向轴方向伸长；另一方面，轴承121’是止推型式的轴承，此止推型式的轴承121’侧是成为难以伸长的构造。即，附凹沟滚筒是仅可向轴方向的一方向延伸的构造。 

另外，亦有轴承121、121’两方皆为径向轴承，于轴方向可向前后延伸的构造。 

切断晶棒时，通过如图12(B)所示的晶棒进给机构105，将晶棒向卷绕于附凹沟滚筒103上的钢线102进送(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、把持晶棒的晶棒夹器113、以及切片挡板114等所成，以计算机控制沿着线性导轨112驱动晶棒进给平台111，可依预先程序化的进给速度，将固定于前端的晶棒送出。 

而且，如图12(A)所示，在附凹沟滚筒103与卷绕的钢线102的附近设有喷嘴115，于切断时，可从浆液槽116供给例如将GC(碳化硅)磨粒分散于液体中而成的浆液至附凹沟滚筒103、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。 

利用如此的线锯装置101，并利用钢线张力赋予机构104赋予钢线102适当的张力，且通过驱动用马达110使钢线102往复方向地行进，将晶棒切片。 

现在，一般是采用线宽0.13～0.18mm的钢线，施以2.5～3.0kgf的张力，以400～600m/min的平均速度，1～2c/min(30～60s/c)的循环周期，使其往复方向行进来切片。 

发明内容

以往，是利用上述一般的线锯装置来进行晶棒的切断，但是实际调查切断的芯片的形状，发现会发生弯曲、翘曲。此弯曲度、翘曲度是半导体芯片的切断中的重要质量考虑因素之一，随着对于制品的质量要求越高，而更希望能降低。 

因此，本发明者对于利用线锯装置来切断晶棒的方法进行努力研究，发现上述弯曲、翘曲的发生原因，大致区分，是因为： 

·附凹沟滚筒与晶棒的热膨胀； 

·工件进给的直度(真直度)；以及 

·切断中的(向芯片面外方的)钢线的挠度 

的影响互相重叠所造成。再者，其中，特别是附凹沟滚筒与晶棒的热膨胀所造成的影响甚大，如将此改善，则可获得最大的弯曲或翘曲的改善效果。 

以下详述附凹沟滚筒与晶棒的热膨胀所造成的对于弯曲度、翘曲度的影响。