[发明专利]利用线锯的硅锭的切割方法和线锯

说明书

技术领域

本发明涉及用于使用具有固定磨料金属线(wire)的线锯(wire saw)对硅锭进行切割加工以制造硅晶片的切割方法、以及线锯。

背景技术

线锯是相对于多根辊以恒定的螺距将金属线螺旋状地卷绕形成金属线列，一边供给工作液一边使金属线运行，同时将工件(硅锭)按压在金属线列上，对工件进行切割加工的切割装置。利用线锯可以由工件同时切出许多晶片，因此被广泛用于对硅锭进行切割加工以制造硅晶片的工序中。

图6是一般的线锯的主要部分的概略图。线锯10具有：进行金属线20的抽出或卷取的金属线抽出?卷取装置（未图示）、隔着规定间隔平行配置的主辊30、对主辊30供给冷却剂的喷嘴40、和对金属线20供给工作液的喷嘴50。在主辊30的表面以恒定螺距形成有多个槽，金属线20卷绕在这些槽上，由此形成金属线列。在金属线列的上方，保持工件W且将工件W在金属线列的金属线上进行按压的工件固定器60，配置为可通过未图示的升降装置上下运动。

通过金属线抽出?卷取装置使金属线20运行，并且一边由喷嘴50对运行的金属线20供给工作液，一边在保持工件W的状态下通过升降装置使工件固定器60下降，将工件W按压于金属线列的金属线20，由此对工件W进行切割加工。应予说明，加工时，主辊30被由喷嘴40供给的冷却液所冷却。

如上述的线锯大致分为游离磨料线锯与固定磨料线锯，硅锭的切割加工中通常广泛使用游离磨料线锯。游离磨料线锯中，使用含有磨料的浆料作为工作液，一边将浆料连续地供给至金属线一边使金属线运行。而且，利用因金属线的运行而被送入工件加工部的浆料的磨削作用来切割工件。如上所述，通过使用游离磨料线锯，可以一次性切割加工大量的晶片，与使用内径刀片磨具的现有的切割加工工序相比，显著地提高了生产率。

然而，使用游离磨料线锯对硅锭进行切割加工时，可见因使用浆料作为工作液而引发的问题。例如，通过切割加工得到的晶片由于附着有工作液，虽然在后续的洗涤工序中将工作液除去，但在附着于晶片的工作液是浆料时，除去操作费力。另外，在加工时供给的工作液会飞散而附着于线锯装置或其周边的操作产所，在工作液是浆料时，清扫附着物的操作变得困难。进而，游离磨料线锯中，由于利用浆料所含的磨料的磨削作用来进行切割加工，因而与现有的使用内径刀片磨具的情形相比，加工速度更慢。

作为上述问题的解决方法，近年来使用固定磨料线锯对硅锭进行切割加工的装置逐渐受到关注。固定磨料线锯具备在金属线全长的整个表面上固结有磨料的金属线。即，固定磨料线锯由于利用表面固结的磨料的磨削作用来对工件进行切割加工，因而可以使用不含磨料的工作液（冷却剂），从而解决了游离磨料线锯所具有的因浆料引起的问题。另外，使用所述固定磨料线锯对硅锭进行切割加工的技术公开在例如专利文献1中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1 : 日本特开2000?288902号公报。

通过使用固定磨料线锯对硅锭进行切割加工的技术，可以简化作为后工序的晶片洗涤工序、缩短切割加工时间，因而生产效率大幅提高。然而，使用固定磨料线锯时可见的最大问题在于成本高这一方面。固定磨料金属线重复使用时，表面的磨料会磨损、脱落，加工性能降低。另外，由切割加工产生的切削粉末以堵塞表面的磨料的状态附着时，也会使加工性能降低。因此，固定磨料金属线需要在使用一定时间后进行更换，但表面固结有磨料的固定磨料金属线是游离磨料线锯中所用金属线单价的约200倍的非常昂贵的价格。

因此，对硅锭进行切割加工时，为了将使用固定磨料线锯时的制造成本抑制到等同于使用游离磨料线锯时的制造成本，需要通过抑制固结于固定磨料金属线表面的磨料的磨损、脱落、或切削粉末的堵塞，来延长固定磨料金属线的寿命、大力降低其使用量。然而，上述专利文献1中关于抑制磨料的磨损、脱落方面完全没有考虑，也没有解决关于成本方面的问题。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明是鉴于上述现状而开发的发明，其目的在于提供：可在使用固定磨料线锯对硅锭进行切割加工时，通过抑制固结于固定磨料金属线表面的磨料的磨损、脱落、或切削粉末的堵塞，从而大大降低切割加工所需要的固定磨料金属线的使用量，大幅削减制造成本的硅锭的切割方法和线锯。

用于解决技术问题的方法

本发明人等对使用固定磨料线锯切割加工硅锭时，固结于固定磨料金属线表面的磨料的磨损、脱落、以及切削粉末发生堵塞的原因进行了探讨，对它们的抑制方法进行了深入研究。