[实用新型]用于半导体线锯的线和线锯

说明书

技术领域

本公开的实施例涉及适用于锯切半导体材料的线、用于锯切半导体材料的线锯以及用于锯切半导体材料(诸如但不限于硅、例如块状或砖状的硅等)的方法。特别地，本公开涉及细线、特别是具有小于200μm的延伸范围的线。现有的线锯可以以利用根据本公开的线来操作的能力来改进。本公开特别地涉及多线锯。本公开的线锯特别地适用于切割或锯切诸如硅或石英的块体等的坚硬材料，例如适用于切割硅晶片、用于切方机(squarer)、剪切机等。

背景技术

线锯用于从诸如硅等的一块坚硬材料上切割出块状体、砖状体或薄片(例如半导体晶片)等。在这样的设备中，线从线轴进给，并且由线导引筒(本文也称为线导引器)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在短时间内完成。因此，研磨剂被线带到切割位置用于切割材料。作为另一种选择，研磨剂可利用涂层设置在线上，例如金刚石线那样。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。

线由线导引器引导和/或张紧。线通常具体地以下面给出的速度在线导引器上不断地移动。这些线导引器一般地覆盖有一层合成树脂，并且刻画有具有非常精确的几何形状和尺寸的沟槽。线绕线导引器卷绕并且形成网或线网。在锯切期间，线以相当大的速度移动。线网产生了与保持要被锯切的工件的支撑梁或支撑件的前进相反的力。在锯切期间，要被锯切的工件移动通过线网，其中该移动的速度决定切割速度和/或在给定的时间量内可被锯切的有效切割面积。

现今，在用于诸如砖状体切方、晶圆切片等硅成形的主要技术中，线由高耐受度、高碳含量的刚构成。线横截面是圆形的。线可以用作利用无磨料悬浮液作为切削剂的裸刚，或者其可以涂覆有通过电镀或树脂技术结合到刚芯的金刚石颗粒。线的直径非常关键，这是因为其决定了在切割期间损失材料的量。以例如180-200μm量级的晶圆厚度和例如120-140μm量级的线直径，在切片通道中产生的损失材料量共计例如150-170μm。即，装载到线锯中的半导体材料的初始量的几乎50％损失了。由于原材料是晶圆切割成本的主要成本来源，因此减小损失材料量(所谓的“切口损耗”)变得非常重要。

一般地，为了减小切口的厚度并且从而减少浪费的材料，倾向于使用具有较小直径的线。然而，具有较小直径的线一般更容易受损，并且在较高的应变下，线更容易断裂。在线断裂的情况下，线锯的操作必须中断，并且必须使用新的线。具有相当大价值的所加载的半导体材料可能被损坏并且从而损失掉。此外，换线浪费时间并且因此意味着较高的成本。此外，在线断裂事件中，可能引起有害的结果。线的松开端可能以不受控的方式在机器中移动，这可能损坏线导引系统或者机器的其他部分。此外，如果线断裂并且继续移动，可能撕裂所锯切的物体。

显然，存在在用于尽可能减小切口损耗的优选直径与用于尽可能增大线的稳定性的优选直径之间的折中。期望具有尽可能小的锯切材料的切口损耗，同时尽可能避免由于线断裂造成的半导体材料的损失和停工时间。当前的解决方案减小线张力以降低断裂的概率。然而，由于张力对于高精度切片来说是最重要的参数，因此这些解决方法仅能满足部分需求。

发明内容

鉴于上述内容，提供了适用于锯切半导体材料的线。该线包括非圆形横截面。

根据一个方面，提供了用于引导如这里所述的线的线导引器。线导引器包括沟槽，其中沟槽的横截面适用于接收这里所述的线。根据一个方面，沟槽具有矩形或梯形横截面。

根据一个方面，提供了包括这里所述的线、用于锯切半导体材料的线锯。具体地，所述线锯可以是多线锯。

根据另一个方面，提供了用于锯切半导体材料的线锯。该线锯包括用于引导这里所述的线的至少一个线导引器。具体地，所述线锯可以包括如这里所述的两个或四个线导引器。

根据又一个方面，提供了用于将如这里所述的线卷绕在线轴上的方法。根据这个方面，线具有一个或多个切片侧和一个或多个线网侧，并且切片侧的宽度小于线网侧。该方法包括卷绕线以使得线网侧面向线轴的表面。

根据又一个方面，可以将现有的线锯改进为使用这里所述的线来操作。该方法包括去除至少一个线导引器并且安装如这里所述的至少一个线导引器。

根据又一个方面，提供了用于操作线锯的方法。用于操作线锯的方法包括提供如这里所述的非圆形线以及利用所述线锯锯切半导体材料。

此外，从从属权利要求、说明书和附图中，其他优势、特征、方面和细节将变得明显。