[发明专利]在多个切片操作期间借助于线锯从工件切下多个晶圆的方法以及单晶硅半导体晶圆

说明书

本发明主题是在多个切片操作期间借助线锯从工件切下多个晶圆的方法，线锯包括在两个线引导辊之间拉伸的锯切线的移动线区段的线网，线引导辊安装在固定和可移动轴承之间。另一主题是通过该方法获得的单晶硅半导体晶圆。该方法包括，在切片操作中，存在工作流体，存在硬质物质，抵靠线网沿着供给方向供给工件，硬质物质磨蚀作用在工件；在切片操作中，根据温度轮廓对线引导辊的固定轴承温度控制，温度轮廓要求温度作为切割深度的函数；在切片操作中，温度轮廓从有恒定温度过程的第一温度轮廓到第二温度轮廓的第一切换，第二温度轮廓与第一平均形状轮廓和参考晶圆的形状轮廓的差成比例，从根据第一温度轮廓切下的晶圆确定第一平均形状轮廓。

技术领域

本发明的主题是一种在多个切片操作期间借助于线锯从工件切下多个晶圆的方法，该线锯包括在两个线引导辊之间拉伸的锯切线的移动线区段的线网，线引导辊中的每个都被安装在固定轴承和可移动轴承之间。

本发明的另一主题是通过该方法可获得的单晶硅的半导体晶圆。

背景技术

在许多应用中，需要薄、均匀晶圆的材料。在其各自的前面和后面的均匀性和平面平行性方面受到特别严格的要求的晶圆的一个示例是用作制造微电子部件的基板的半导体材料的晶圆。同时从工件上切下多个晶圆的线锯切对于这种晶圆的生产特别重要，因为这特别经济。

利用线锯切，锯切线围绕至少两个线引导辊以螺旋方式被引导，从而在两个相邻的线引导辊的面向要被切割的工件的侧部上，并且该工件结合至保持杆，拉伸一线网，该线网由彼此平行延伸的锯切线区段组成。线引导辊具有圆柱体的形式，这些圆柱体的轴线被彼此平行地设置，并且线引导辊的圆柱表面具有耐磨材料的覆盖件，该耐磨材料的覆盖件具有环形封闭的凹槽，该凹槽在垂直于线引导辊轴线的平面上延伸并承载锯切线。关于其圆柱轴线沿相同方向旋转线引导辊产生线网的线区段相对于工件的移动，并借助于在磨料存在的情况下工件和线网的接触，线区段因此执行材料的去除。通过继续供给工件，线区段在工件中形成锯切口，并加工穿过工件，直到它们全部停在保持杆中。然后，已经将工件切成多个均匀的晶圆，借助粘合剂将它们像梳子的齿一样从保持杆上悬挂。线锯和用于线锯切的方法例如从DE 10 2016 211 883 A1或从DE 10 2013 219 468 A1已知。

线锯切可以通过搭接切割或磨料切割来完成。利用搭接切割，硬质材料的浆料形式的工作流体被供给到线表面和工件之间的空间。在搭接切割的情况下，材料的去除是借助于锯切线、硬质物质和工件之间的三体相互作用完成的。在磨料切割的情况下，所使用的锯切线将坚硬的物质牢固地整合到其表面内，并且所供给的工作流体本身不包含任何磨料，并充当冷却润滑剂。然后，在磨料切割的情况下，借助于带有结合的硬质物质的锯切线和工件之间的两体相互作用进行材料的去除。

锯切线通常是例如由过共析珠光体钢制成的钢琴线。浆料的硬质物质例如由粘性载液中的碳化硅(SiC)构成，该粘性载液例如是乙二醇或油。结合的硬质物质例如由金刚石构成，其通过镍电镀或合成树脂结合或通过滚压的结合形式并用力配合到线表面。

在搭接切割的情况下，使用的锯切线是光滑的或结构化的；在磨料切割的情况下，仅使用光滑的锯切线。光滑的锯切线具有非常高(即，线长)的圆柱形状。结构化的锯切线是光滑的线，该线在其整个长度上在垂直于纵向线方向的方向上设有多个突起和凹陷。WO13053622 A1描述了一种用于搭接切割的光滑锯切线的实例，US 9610641 B2描述了一种用于搭接切割的结构化的锯切线的实例，而US 7 926 478 B2描述了一种用于磨料切割的带有金刚石覆盖件的光滑锯切线的实例。

利用常规的线锯，每个线引导辊在每种情况下在其端面之一附近安装有轴承，该轴承被牢固地连接到机器的框架上并且被称为固定轴承；并且在相反的端面附近有轴承，该轴承可沿线引导辊的轴向移动并被称为可移动轴承。这是必要的，以防止结构的机械过度确定，导致不可预测的变形。