[发明专利]金刚石线锯装置和方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及金刚石线锯装置以及用于操作金刚石线锯装置的方法。现有的金刚石线锯可以使用根据本发明的金刚石线锯装置的元件来翻新改进。更具体而言，本发明涉及检测金刚石线锯装置的金刚石线的缺陷、磨损和断裂。本发明的线锯具体地适用于切割或锯切诸如硅或石英的块体等坚硬材料(例如适用于切割硅锭)，适用于切方机(squarer)、剪切机等，特别地还适用于用在半导体工业中。具体地，本发明涉及诸如通过所公开的金刚石线锯装置等来对锭进行切方(square)。

背景技术

在半导体工业中，需要薄晶圆来在其中压印电子电路或在其上沉积电子电路。线锯用来从诸如硅等的坚硬材料块上切割块体、砖形体或薄片(例如半导体晶圆)。在这样的装置中，线从线轴进给，并且由线导引筒引导和张紧。用于锯切的线通常设置有研磨材料。

作为一种选择，研磨材料能够以浆料的方式提供。这可以在线接触要被切割的材料之前短时间内完成。因此，研磨剂由用于切割材料的线携带到切割位置。浆料包括诸如油或聚乙二醇等载体材料，并带有诸如颗粒(例如碳化硅颗粒)等的研磨添加剂。在操作期间，浆料同时用作冷却材料。

作为另一种选择，研磨剂可利用涂层设置在线上。典型的示例(特别上对于半导体切晶圆来说)是金刚石线。例如，金刚石颗粒可利用涂层设置在金属线上，其中金刚石颗粒嵌入在线的涂层中。从而，研磨剂与线稳固地连接。在操作期间，需要冷却金刚石线，这传统地利用可能包括一些冷却添加剂的水基液体来完成。

如果线在锯切过程中断裂，则在线的断裂发生以后尽快地检测到断裂并且立即停止线的运动是极度重要的。在最糟糕的情况下，如果发生断裂，则可能产生不必要的后果。线的松开端可能以不可控的方式在机器中到处移动，这可能损害线导引系统或者机器的其他部分。此外，如果线断裂并继续移动，则它将被要锯切的目标撕裂。

为了以使得机器的停止最少的方式来改进切割过程，需要尽快地检测线锯装置的任何故障。为了实现该目的，本领域中已知各种技术。例如，已知操作光学控制，以分析线质量和检测诸如破裂等故障。

本领域中还已知，对线施加直流电压(DC)并且测量例如线端部的电压。在线断裂的情况下，线断开。通过线的电流终止，并且测量到的电压对应于所施加的电压。线的端部也可能接触线锯装置的其他导电部分，并且导致接地甚至短路。

然而，发明人发现基于DC的线锯断裂检测系统可适用于设置有浆料的线锯，然而，本发明人发现该技术对于金刚石线锯装置不足够有益。具体地，发明人发现线频繁地受到损害。

发明内容

鉴于以上内容，根据一个方面，公开了一种用于通过金刚石线来切割锭的金刚石线锯装置。金刚石线锯适用于相对于锭移动金刚石线。金刚石线锯装置包括金刚石线缺陷检测系统，其配置成向金刚石线施加交流信号。

根据另一个方面，公开了一种用于切割锭的金刚石线锯装置。金刚石线锯装置包括金刚石线和金刚石线缺陷检测系统，其中金刚石线适用于相对于锭被移动并且金刚石线检测系统被配置成向金刚石线施加交流信号。

根据另一个方面，公开了一种用于操作金刚石线锯装置的方法，该金刚石线锯装置用于切割锭。该金刚石线锯装置包括金刚石线。所述方法包括：向金刚石线施加交流信号；以及测量金刚石线的相应信号。

根据又一个方面，提供了一种用于使用金刚石线缺陷检测系统来翻新改进金刚石线锯装置的方法。金刚石线锯装置包括金刚石线。该方法包括以下步骤：提供被配置成向金刚石线施加交流信号的金刚石线缺陷检测系统；以及使金刚石线缺陷检测系统与金刚石线导电地接触。

其他的优势、特征、方面和细节从从属权利要求、说明书和附图变得明白。

实施例也指向用于实施所述公开的方法的装置，并且包括用于执行各个所述方法步骤的装置部分。这些方法步骤可以通过硬件、由适当软件编程的计算机程序、两者的任意组合或者其他任何方式来执行。此外，根据本发明的实施例也指向所述装置操作的方法。其包括用于执行装置的每个功能的方法步骤。

附图说明

为了可以详细理解本发明的上面所述特征的方式，通过参考实施例来提供上面总结的本发明的更具体的描述。附图涉及本发明的实施例并且描述如下：

图1示出了根据本文所述的实施例的金刚石线锯装置的示意性透视侧视图。

图2-5示出了根据本文所述的实施例的金刚石线锯装置的示意性等效电路图。

图6示出了根据本文所述的实施例的金刚石线锯装置的示意性透视侧视图。