CN110545957B - 工件的切断方法及接合部件 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种工件的切断方法，该方法将表面固定有磨粒的固定磨粒钢线通过卷绕于多个带沟滚筒以形成钢线列，通过使固定磨粒钢线沿轴向往复移动，并且将经由贴附于工件的接合部件而用工件保持装置保持的工件向钢线列切入进给，从而将工件在沿轴向排列的多个位置同时切断，其中，使用其中一部分为磨石的物质作为接合部件，从而在工件的切断结束后并且在从钢线列将工件拉出前，通过接合部件的磨石使固定磨粒钢线磨耗。由此，提供一种工件的切断方法，其能够防止在切断工件后的钢线拉出时发生由于固定磨粒钢线刮卡于工件而引起的线痕以及发生钢线断线。

Description

工件的切断方法及接合部件
技术领域
本发明涉及一种工件的切断方法及接合部件。
背景技术
目前，作为从例如硅铸块、化合物半导体铸块等工件切出晶圆的装置，已知具备在表面固定有磨粒的固定磨粒钢线的线锯。对于该固定磨粒方式的线锯，例如，如专利文献1所记载的，通过在多个滚轮的周围卷绕多个切断用的固定磨粒钢线以形成钢线列，并通过在轴向上高速驱动该固定磨粒钢线，且适当供给加工液并且将工件相对于钢线列切入进给，从而该工件在各钢线位置被同时切断。
这里，图5显示使用一般的固定磨粒钢线的线锯的一例。如图5所示，该固定磨粒方式的线锯101主要由：在钢线(高张力钢线)的表面固定有磨粒并用于切断工件W的固定磨粒钢线102、固定磨粒钢线102所卷绕的带沟滚轮103、103’、由卷绕于带沟滚轮103、103’的固定磨粒钢线102所构成的钢线列111、用于赋予固定磨粒钢线102张力的机构104、104’、将所切断的工件W向下方送出的机构105、以及在切断时供给冷却液109(也称为冷却剂)的机构106所构成。
固定磨粒钢线102被从一端的卷线器107送出，经过张力赋予机构104进入带沟滚轮103。固定磨粒钢线102在卷绕带沟滚轮103、、103’300至400圈左右之后，经过另一端的张力赋予机构104’被卷取至卷线器107’。
另外，带沟滚轮103、103’是在钢铁制圆筒的周围压入聚氨酯树脂，并在其表面以固定间距切出沟的滚轮，所卷绕的固定磨粒钢线102通过驱动用马达110而能够以所预定的周期于往复方向驱动。
此外，如图6所示，图5的工件输送机构105具有由工件保持部112及工件板113所构成的工件保持装置114，工件W经由贴附于工件W的接合部件(梁)120而粘接于工件板113。
在切断工件W时，工件W由工件输送部件105保持并被相对地压下，向由卷绕于带沟滚轮103、103’的固定磨粒钢线102所构成的钢线列111送出。此时，使用钢线张力赋予机构104对固定磨粒钢线102施加适当的张力，利用驱动用马达110使固定磨粒钢线102在往复方向上移动并且经由喷嘴108供给冷却液109，并通过工件输送部件105将工件W切入进给，从而将工件W切断为晶圆状。另外，工件W的切断结束后，使切断完成的工件在与切断时相反的方向上相对移动，而从钢线列111抽出切断完毕的工件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-20197号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
在如图5、图6所示的线锯中，由于对卷绕于带沟滚筒103的一条固定磨粒钢线102推按移动工件W进而将其切断，因此切断结束后，工件W位于钢线列111的下侧。因此，为了取出工件W，必须通过使工件W往上方移动，使钢线102通过已成为晶圆状的工件W的间隙而相对地向下侧拉取。
此时，在使用固定磨粒钢线的情况下，如图7所示，固定磨粒钢线102与工件W之间不会产生余隙。因此，固定磨粒钢线102不易拉出，固定磨粒钢线102且刮卡于工件W而浮起，一旦在此状态下拉出固定磨粒钢线102，则切断面会受到损伤且该切断面容易产生所谓的线痕(ソーマーク)，由此翘曲度(Warp)恶化而损害质量。不仅如此，在固定磨粒钢线102的浮起增大的情况下，有时会导致钢线断线。在发生钢线断线的情况下，必须耗费工夫将固定磨粒钢线102重新卷绕至带沟滚筒103、103’，而且额外需要重新卷绕量的固定磨粒钢线102等，损失颇大。
本发明鉴于上述问题而作出，其目的在于，提供一种工件的切断方法及接合部件，其能够防止在切断工件后的钢线拉出时发生由于固定磨粒钢线刮卡于工件而导致产生线痕以及发生钢线断线。
(二)技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种工件的切断方法，所述方法将表面固定有磨粒的固定磨粒钢线卷绕于多个带沟滚筒以形成钢线列，通过使所述固定磨粒钢线沿轴方向往返移动，并且将经由贴附于工件的接合部件而用工件保持装置保持的工件向所述钢线列切入进给，从而使所述工件在沿轴方向排列的多个位置同时切断，其中，使用其中一部分为磨石的物质作为所述接合部件，从而在所述工件的切断结束后并且在从所述钢线列将所述工件拉出前，通过所述接合部件的所述磨石使所述固定磨粒钢线磨耗。
根据本发明的工件的切断方法，由于在从钢线列拉出工件前，能够通过位于工件与工件保持装置之间的接合部件的磨石使固定磨粒钢线磨耗，因此能够防止工件拉出时发生固定磨粒钢线的刮卡。因此，根据本发明的工件的切断方法，便能够防止发生由于固定磨粒钢线刮卡于工件而引起的线痕以及发生钢线断线。
此外，作为构成所述接合部件的一部分的所述磨石，优选使用WA(White Alundum，白刚玉)磨石。
这样，通过使用WA磨石从而能够更有效地使固定磨粒钢线磨耗，且能够更可靠地防止发生固定磨粒钢线的刮卡并拉出工件。
此外，作为构成所述接合部件的一部分的所述WA磨石，优选使用磨粒粒度号(番手)为#100～#10,000的磨石。
这样，通过设定WA磨石的磨粒粒度号为#100～#10,000，能够特别有效地使固定磨粒钢线磨耗，并能够更可靠地防止固定磨粒钢线的刮卡。
此外，为了实现上述目的，本发明提供一种接合部件，所述接合部件贴合于保持在线锯的工件保持装置的工件的、由所述工件保持装置所保持的一侧的表面，其中，所述接合部件的一部分由磨石构成。
上述本发明的接合部件在工件切断时位于线锯的工件保持装置与工件之间，能够在工件切断结束后且拉出工件前通过磨石使线锯的固定磨粒磨耗。所以，本发明的接合部件能够防止发生由于固定磨粒钢线刮卡于工件而引起的线痕以及发生钢线断线。
此时，构成所述接合部件的一部分的所述磨石优选为WA磨石。
如此一来，能够更有效地使固定磨粒钢线磨耗，且能够更可靠地防止发生固定磨粒钢线的刮卡并拉出工件。
此外，构成所述接合部件的一部分的所述WA磨石的磨粒粒度号优选为#100～#10,000。
如此一来，能够特别有效地使固定磨粒钢线磨耗，且能够更可靠地防止固定磨粒钢线的刮卡。
此外，所述接合部件为层叠体，所述层叠体由贴附于所述工件的一侧的层以及由所述工件保持装置保持的一侧的层构成，贴附于所述工件的一侧的层优选由树脂、碳、钠钙玻璃或硅构成，由所述工件保持装置保持的一侧的层优选由磨石构成。
如果贴附于工件的一侧的层为树脂、碳、钠钙玻璃或硅，则使工件的表面难以产生伤痕，并且能够可靠地利用磨石使固定磨粒钢线磨耗。
(三)有益效果
根据本发明的工件的切断方法及接合部件，由于能够以经磨耗的钢线进行工件的拉出，因此能够保证工件与钢线的余隙，能够不发生因钢线的刮卡而导致的线痕或断线而进行工件的拉出。
附图说明
图1是表示可用于本发明的工件的切断方法的线锯一例的示意图。
图2是说明本发明的工件的切断方法中工件的保持方法一例的示意图。
图3是说明本发明的工件的切断方法的示意图。
图4是说明实施例、比较例中工件的切断方法的示意图。
图5是表示一般的线锯一例的示意图。
图6是表示一般的线锯的工件保持装置一例的示意图。
图7是表示位于工件的间隙的固定磨粒钢线的状态的图。
具体实施方式
以下针对本发明的实施方式进行说明，然而本发明不限于此。
如上所述，在使用固定磨粒钢线的情况下，由于切断后的工件与固定磨粒钢线之间不会产生余隙，因此固定磨粒钢线不易拉出，且固定磨粒钢线刮卡于工件而浮起，一旦在此状态下拉出固定磨粒钢线，则工件切断面会受到损伤且该切断面容易产生所谓的线痕，由此翘曲度恶化而损害质量。另外，在固定磨粒钢线的浮起增大的情况下，有时会导致钢线断线，而在发生钢线断线的情况下，必须耗费工夫将固定磨粒钢线重新卷绕至带沟滚筒，或者额外需要重新卷绕量的固定磨粒钢线等，损失颇大。
所以，本发明人为了解决上述问题而进行潜心研究。结果得知：使用其中一部分为磨石的物质作为贴附于工件的接合部件以使固定磨粒钢线磨耗，从而能够在不发生固定磨粒钢线的刮卡的情况下进行工件的拉出，进而完成本发明。
首先，参照图1、图2说明可用于本发明的工件切断方法的线锯。如图1所示，线锯1具备：用于切断工件W的固定磨粒钢线2、卷绕有固定磨粒钢线2的多个带沟滚筒3、3’、形成于带沟滚筒3、3’之间的钢线列11、用于对固定磨粒钢线2赋予张力的张力赋予机构4、4’、能够保持切断的工件W并向钢线列11切入进给并且还能够使工件W朝向与切入进给的方向相反的方向相对地移动的工件进给机构5、以及具备切断时供给冷却液9的喷嘴8的加工液供给机构6。
此外，线锯1具备一组钢线卷盘7、7’。固定磨粒钢线2从一端的钢线卷盘7送出，经过张力赋予机构4，进入带沟滚筒3。固定磨粒钢线2在带沟滚筒3、3’卷绕300～400次左右后，经另一端的张力赋予机构4’卷收至钢线卷盘7’。作为固定磨粒钢线2，例如可使用将金刚石磨粒予以镍电沉积至钢琴线的表面的钢线。
此外，带沟滚筒3、3’为将聚氨酯树脂压入至钢制圆桶的周缘并以一定间隔在其表面切沟的滚轮，被卷绕的固定磨粒钢线2通过驱动用马达10而能够以预先确定的周期沿轴向往返移动。
在该线锯1中，工件W能够被如图2所示那样保持。换言之，工件进给机构5具有由工件保持部12与工件板13构成的工件保持装置14，将接合部件20粘接至工件W，并通过工件板13保持此接合部件20。然后，能够经由接合部件20及工件板13，通过工件保持部12保持工件W。
此处，接合部件20为本发明的接合部件。换言之，如图2所示，是其中一部分由磨石21构成的接合部件。
如图2所示，本发明的接合部件20优选设定为由贴附于工件W的一侧的层以及由工件保持装置14保持的一侧的层构成的层叠体，贴附于工件W的一侧的层优选为树脂22，由工件保持装置保持的一侧的层优选由磨石21构成。如果贴附于工件W的一侧为树脂，则工件W的侧面不易产生伤痕。贴附于工件W的一侧的层不仅可以是树脂22，也可以由碳、钠钙玻璃或硅构成。对于这些材料，工件W也不易产生伤痕。
接着，参照图1～图3说明使用了上述线锯1的工件W的切断方法。如图1、图2所示，在线锯1中，将固定磨粒钢线2卷绕于多个带沟滚筒3、3’以形成钢线列11，使该固定磨粒钢线2沿轴向往返移动，并经由贴附于工件W的接合部件20，将用工件保持装置14保持的工件W通过工件进给机构5向钢线列11切入进给，从而在沿轴向排列的多个位置同时切断工件W。
在本发明中，在上述工件W的切断结束后且从钢线列11将工件W拉出前，利用接合部件20的磨石21使固定磨粒钢线2磨耗。具体而言，能够如以下那样使固定磨粒钢线2磨耗。在线锯1进行的切断中，实际上如图3所示，由于以工件W的直径加上富裕的量将工件W切入进给，因此在切断结束部分附近粘接于工件W的接合部件20的一部分也被切断。所以，使用以上述富裕的切入量进行切断的部分的至少一部分为磨石21的接合部件20，能够在钢线列11切入磨石21时，使固定磨粒钢线2磨耗。由此，能够确保在从钢线列11拉出工件W时的工件W与固定磨粒钢线2间的余隙，而防止发生固定磨粒钢线2的刮卡并进行工件W的拉出。因此，根据本发明的工件的切断方法，能够防止发生由于固定磨粒钢线2刮卡于工件W而引起的线痕以及发生钢线断线。
此外，构成接合部件20的一部分的磨石的种类优选为WA磨石。这样，通过使用WA磨石，能够有效地使固定磨粒钢线2磨耗，并能够更可靠地防止发生固定磨粒钢线2的刮卡。
更进一步地，构成接合部件20的一部分的WA磨石的磨粒粒度号优选为#100～#10,000。这样，通过设定WA磨石的磨粒粒度号为#100～#10,000，能够特别有效地使固定磨粒钢线2磨耗，且能够更可靠地防止固定磨粒钢线2的刮卡的发生。
实施例
以下虽然示出本发明的实施例及比较例以更具体地说明本发明，但本发明并非限定于这些实施例。
(实施例)
使用本发明的工件的切断方法进行了工件的切断。作为切断的工件，使用直径约300mm的圆柱状的单晶硅铸块。此外，作为待切断的钢线，使用如下列表1的将金刚石磨粒的固定于芯线的固定磨粒钢线。
【表1】
芯线直径 0.140mm
金刚石磨粒 10～20μm
钢线外径(额定) 0.174mm
磨粒固定方法 镍电沉积
此外，设定接合部件的构成及工件的切断条件为下列表2所示条件。
【表2】
Figure BDA0002241743530000091
如表2所示，在实施例中，作为接合部件，使用以环氧树脂类粘接剂贴合高度为10mm的树脂制接合部件与磨粒粒度号为#4,000且高度为20mm的WA磨石而成的部件。如图4所示，使接合部件的高度为30mm。此外，使实施例中向WA磨石的切入量为5mm。
其结果为，拉出时的固定磨粒钢线未发生断线，此外，未确认到被切出的晶圆的主要表面有线痕。
(比较例)
作为接合部件，除了使用仅由树脂构成的现有接合部件之外，采用与实施例同样的条件(表1、表2、图4)进行了单晶硅铸块的切断。
其结果为，拉出时的固定磨粒钢线发生断线，此外，确认到被切出的晶圆的主要表面有线痕。
将上述的实施例、比较例中的结果总结于下述的表3。
【表3】
Figure BDA0002241743530000101
另外，本发明并不限定于上述的实施方式。上述实施方式为示例说明，凡具有与本发明的权利要求书所记载的技术思想实质上同样的构成，产生相同作用效果的任何方案皆包含在本发明的技术范围内。

Claims (7)

1.一种工件的切断方法，所述方法将表面固定有磨粒的固定磨粒钢线通过卷绕于多个带沟滚筒以形成钢线列，通过使所述固定磨粒钢线沿所述固定磨粒钢线的轴向往复移动，并且将经由贴附于工件的接合部件而用工件保持装置保持的工件向所述钢线列切入进给，从而将所述工件在沿所述工件的轴向排列的多个位置同时切断，其中，
使用其中一部分为磨石的物质作为所述接合部件，从而在所述工件的切断结束后并且在从所述钢线列将所述工件拉出前，通过所述接合部件的所述磨石使所述固定磨粒钢线磨耗。
2.根据权利要求1所述的工件的切断方法，其特征在于，
作为构成所述接合部件的一部分的所述磨石，使用WA磨石。
3.根据权利要求2所述的工件的切断方法，其特征在于，
作为构成所述接合部件的一部分的所述WA磨石，使用磨粒粒度号为#100至#10,000的磨石。
4.一种接合部件，所述接合部件贴合于保持在线锯的工件保持装置的工件的、由所述工件保持装置所保持的一侧的表面，
其中，所述接合部件的一部分由磨石构成。
5.根据权利要求4所述的接合部件，其特征在于，
构成所述接合部件的一部分的所述磨石为WA磨石。
6.根据权利要求5所述的接合部件，其特征在于，
构成所述接合部件的一部分的所述WA磨石的磨粒粒度号为#100至#10,000。
7.根据权利要求4～6中任一项所述的接合部件，其特征在于，
所述接合部件为层叠体，所述层叠体由贴附于所述工件的一侧的层以及由所述工件保持装置保持的一侧的层构成，贴附于所述工件的一侧的层由树脂、碳、钠钙玻璃或硅构成，由所述工件保持装置保持的一侧的层由磨石构成。
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