TW202023748A - 借助於線鋸製造半導體晶圓的方法、線鋸以及單晶矽半導體晶圓 - Google Patents

借助於線鋸製造半導體晶圓的方法、線鋸以及單晶矽半導體晶圓 Download PDF

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Abstract

本發明公開了藉由借助於線鋸處理工件而自工件製造半導體晶圓的方法、線鋸以及單晶矽半導體晶圓。該方法包括： 藉由線的佈置饋送所述工件，所述線在導線輥之間張緊同時被分成線組並沿運行方向移動； 當所述線嚙合進所述工件時產生切口； 對於每一個所述線組，測定所述線組的切口的放置誤差；以及 對於每一個所述線組，藉由啟動至少一個驅動元件，在藉由所述線的佈置饋送所述工件期間，沿著垂直於所述線組的線的運行方向的方向，根據所測定的線組的切口的放置誤差來引起所述線組的線的補償移動。

Description

借助於線鋸製造半導體晶圓的方法、線鋸以及單晶矽半導體晶圓
本發明涉及藉由借助於線鋸處理工件而自工件製造半導體晶圓的方法，用於執行該方法的線鋸以及可以藉由該方法獲得的單晶矽半導體晶圓。
線鋸以及其功能原理詳細地描述在WO2015/188859 A1中。
JP 09 109 143 A公開了一種借助於線鋸自工件（錠）製造晶圓的方法，其包括以下步驟：檢測線鋸的線區的線的位置，當存在線的偏轉時，引起導線輥的補償移動以校正偏轉。
JP 11 165 251公開了類似的方法，其包括以下步驟：檢測線鋸的線區的線的位置，當存在線的偏轉時，引起工件的補償移動。
US 5 875 770公開了類似的方法，其包括以下步驟：在處理工件之前檢測晶圓的翹曲，並且在使得形成具有減小的翹曲的晶圓的範圍內引起工件沿工件的軸向方向的補償移動。
JP 2009 61 527 A公開了類似的方法，其考慮了以下事實，藉由提供允許導線輥進行補償移動的構件，工件可由於熱膨脹而軸向移動。
不管這些可用解決方案如何，仍然需要改進借助於線鋸而自工件製造半導體晶圓的方法。特別地，要考慮的是，由於熱膨脹引起的工件的軸向運動可以僅由導線輥的相應軸向移動得到補償。此外，借助於導線輥的溫度來調節線的軸向位置相對較慢。再者，來自先前處理的工件的晶圓的測量的翹曲僅可大致描述尚未處理的工件的偏差，且整個工件的軸向移動僅部分地補償此類偏差。
特別地，需要改進方法，從而可以獲得其平面性，特別是翹曲和奈米形貌，比用已知方式製造的晶圓更好的半導體晶圓。
所述技術問題產生了本發明的目的。
本發明的目的是透過一種藉由借助於線鋸處理工件而自工件製造半導體晶圓的方法實現的，該方法包括： 藉由線的佈置饋送所述工件，所述線在導線輥之間張緊同時被分成線組並沿運行方向移動； 當所述線嚙合進所述工件時產生切口； 對於每一個所述線組，測定所述線組的切口的放置誤差；以及 對於每一個所述線組，藉由啟動至少一個驅動元件，在藉由所述線的佈置饋送所述工件期間，沿著垂直於所述線組的線的運行方向的方向，根據所測定的線組的切口的放置誤差來引起所述線組的線的補償移動。
提供至少兩個線組，較佳地至少三個線組，並且特別佳地四個線組，儘管也可以將每條線視為單獨的線組，即線組的數量對應於線的佈置（線網）中線的數量。線組較佳地具有相同的軸向寬度，並且線組的相鄰線之間的距離是相同的。
根據本發明，對於每個線組，沿著與線組的線的運行方向（即導線輥的旋轉軸線的方向）垂直的方向引起線組的線的單獨補償移動。為此，啟動至少一個驅動元件，該驅動元件沿預定方向和預定距離移動所述線。獨立地、任選地同時執行引起線組的線的補償移動，引起另一線組的線的補償移動。
作為驅動元件，特別地，可以設想電磁式、機械式、液壓式、氣動式、磁致伸縮式以及較佳地壓電式致動器。如果將線分成四個線組，例如，線組形成兩個內部線組和兩個外部線組。如果工件由於熱量而膨脹，則要被分配到內部線組之一的線的切口的放置誤差小於要被分配到外部線組之一的線的切口的放置誤差。相應地，外部線組的線的補償移動的幅度必須選擇為大於內部線組的線的補償移動的幅度。在每條線被認為是單獨的線組的情況下，每條線進行具有其自身的幅度和其自身的方向的補償移動。
從工件切割的半導體晶圓具有上側表面和下側表面以及在二者之間延伸的邊緣。通常期望的是，在從工件切割之後，上側表面和下側表面盡可能地平坦並且彼此之間具有最大均勻距離。在開始時側表面的平坦性和半導體晶圓的厚度的均勻性越好，成功性越大，並且藉由後續步驟諸如磨光和╱或研磨、蝕刻、拋光和任選地塗覆來精修半導體晶圓以形成滿足工業的嚴格要求的目標產品（其進一步處理半導體晶圓以形成電子部件）的花費越低。上側表面也被稱為半導體晶圓的“前側”，並且通常是在進一步處理半導體晶圓的過程中意圖將電子部件的結構應用到其上或其中的表面。
本發明的目的在於，當借助於線鋸處理工件時，確保在工件中形成切口，該切口的放置盡可能小地偏離被視為理想的放置。如果尋求具有均勻厚度和最大平坦側表面的半導體晶圓，則理想的切口沿著直線並且以與工件的縱向軸線成直角延伸。換句話說，穿過這樣的切口的中間的軌跡沿著垂直於工件的縱向軸線定向的直線延伸。這樣的軌跡在下面將被稱為目標軌跡。因此，當實際軌跡偏離目標軌跡時，存在切口的放置誤差。這是當指向切口的中間的位置向量不再在目標軌跡處結束時的情況。
例如，當線在其嚙合到工件期間垂直於其運行方向移動時（即沿著線在其之間張緊的導線輥的旋轉軸線的方向）或者當工件藉由線的佈置在饋送期間由於產生的熱量而軸向膨脹時，發生切口的放置誤差。在後一種情況下，當切口距工件的中間具有較大的距離時，切口的放置誤差相應地較大。工件的中間是工件的兩端之間的位置。
對於單獨的每個線組，本發明的一個方面是測定切口的放置誤差，而與已經導致工件和線組之間的相對移動的原因無關。這些原因的實例是線組的移動、工件的移動或工件的熱膨脹。本發明的另一個方面是區分在使用特定線鋸時系統地發生的切口的放置誤差和隨機地並且獨立於特定線鋸的使用而發生的切口的放置誤差。
便利地，對於單獨的每個線組，建立至少一個閉合控制迴路，其中利用操縱變數的修改（即引起所述線組的線的補償移動）來回應控制偏差，即所測定的線組的切口的放置誤差。
根據本發明的方法的第一配置，對於單獨的每個線組，在藉由線的佈置饋送工件期間測定線組的切口的放置誤差。根據第一配置的第一替代方案，測量較佳地每個切口相對於固定參考點的位置，並與設定點位置進行比較。切口的設定點位置是相對於形成理想切口所需的固定參考點的位置。切口的測量位置與其設定點位置的偏差對應於切口的放置誤差。由於偏差在原理上對於線組的每個切口是不同的，所以將偏差平均以得出放置誤差，該放置誤差表示線組的線的放置誤差。換句話說，線組的每個切口被分配相同的平均放置誤差。可以在沒有加權的情況下進行平均，或者特定切口的放置誤差被特殊加權。從線組的切口的放置誤差，可匯出校正曲線，該校正曲線指明在饋送工件期間線組的線必須移動以便消除切口的放置誤差的幅度和方向。考慮到線進入工件的穿透深度，校正曲線具有與線組的切口的所確定的放置誤差的曲線互補的曲線。
線組的切口的位置的測量較佳地借助於用光輻射、IR輻射、X輻射或γ輻射來照射線組的切口來進行。此外，還可以設想機械感測線組的切口或電感測量或電容測量線組的切口。線組的切口的這種直接觀察揭示了工件和線組的線之間的任何相對移動。
根據第一配置的第二替代方案，同時測量較佳地線組的每條線的位置和工件相對於固定參考點的位置，並與設定點位置進行比較，以便記錄這樣的相對移動。由於偏差在原理上對於線組的每條線是不同的，所以將偏差平均以得出放置誤差，該放置誤差表示線組的線的放置誤差。換句話說，線組的每條線被分配相同的平均放置誤差。平均可以在沒有加權的情況下進行，或者特定切口的放置誤差被特殊加權。線的設定點位置是線相對於形成理想切口所需的固定參考點的位置。這同樣適用於工件的設定點位置。從與線和工件的設定點位置的測量偏差之和，近似地測定實際軌跡與目標軌跡的偏差。
線組的線的位置，或工件的位置的測量是借助於用光輻射、IR輻射、X輻射或γ輻射來照射線組的線或者工件，或者借助於電容測量或電感測量來進行。此外，還可以設想機械感測線組的線或者工件，或電感測量或電容測量線組的線或者工件。工件的位置可以相對於工件的端面並且較佳地相對於標記在工件上的參考點來測定。
根據本發明方法的第二配置，對於單獨的每個線組，在藉由線的佈置饋送工件之前測定線組的切口的放置誤差。借助於該步驟，測定當使用特定線鋸時系統地發生的切口的放置誤差。為了測定切口的放置誤差，測量預先借助於特定線鋸製造的半導體晶圓的局部幾何形狀。這些半導體晶圓來自已經借助於該線鋸處理的一個或多個工件，尤其是借助於正在測定的切口的放置誤差所針對線組的線。半導體晶圓的局部幾何形狀近似地複製與半導體晶圓相鄰的切口的軌跡。較佳地，獲得根據SEMI MF 1390-0218的翹曲測量的中值表面的局部幾何形狀，具體如下：藉由選擇位於延伸穿過半導體晶圓的中心的線上的中值表面的那些測量值來產生高度線（線掃描，LS）。測量值位於沿著半導體晶圓的直徑的線上，較佳地在切割半導體晶圓時饋送工件的方向上，或者偏離這樣的方向至少不超過±20°。
為了識別當使用特定線鋸時系統地發生的切口的放置誤差，將來源於一個或多個工件（其已借助於該線鋸被處理）並且借助於線組的線來製造的半導體晶圓的局部幾何形狀平均以得出單個局部幾何形狀。可以在沒有加權的情況下進行平均，或者由於它們在工件中的相對放置，特定半導體晶圓的局部幾何形狀被特殊加權。基於平均的局部幾何形狀，然後推導出如果使用特定線鋸並且忽略影響軌跡的其他影響，則切口的軌跡是如何的。這樣的軌跡隨後將被稱為預期軌跡。從預期軌跡與目標軌跡的比較獲得在饋送工件期間預期的線組的切口的放置誤差。該比較給出了線鋸特定校正曲線，其指明了與在藉由線的佈置饋送工件期間線進入工件的穿透深度相關的線組的線的補償移動的方向和幅度。線鋸特定校正曲線的曲線在原理上與平均局部幾何形狀的曲線互補。
還更佳地使用線鋸特定校正曲線，以能夠迅速地識別線鋸的性能變化並對其作出回應。在處理工件的過程中發生的線鋸特定校正曲線的變化指示線和╱或導線輥的塗層或經受磨損的線鋸的另一部件的磨損。因此，可對線鋸特定校正曲線的變化定義閾值，當達到閾值時啟動預防性維護措施。即使在達到這樣的閾值之前，線鋸特定校正曲線的變化可以視為進行適應性措施（其抵抗工作結果的磨損相關劣化）的原因。這樣的適應性措施可以例如涉及改變切割介質懸浮液的組成和╱或溫度或者改變冷卻劑的溫度，以及改變線速度或其他操作上特定參數。
本發明的第三配置涉及將第一配置和第二配置組合。基於校正曲線引起所述線組的線的補償移動的第一部分，該校正曲線根據本發明的第一配置在饋送工件期間根據線組的線的穿透深度即時測定。基於線鋸特定校正曲線引起所述線組的線的補償移動的另一部分，該線鋸特定校正曲線是根據本發明的第二配置在藉由相應線組的線的佈置饋送工件之前測定的。隨機發生、因此對切口的放置誤差的不可預測的影響，以及由於使用特定線鋸而系統地發生的那些影響被彼此分開考慮。
當然，也可以藉由記錄根據本發明的方法的第一配置得到的校正曲線來獲得線鋸特定校正曲線。
本發明可與包括有固定在線上磨粒的線結合使用，或與沒有磨粒的線結合使用，並且與切割介質懸浮液組合來發揮他們的作用。特別地，可以設想金剛石作為磨粒。這裡所討論的線是圍繞線鋸的導線輥纏繞的線的部分。線鋸的導線輥的數量對於本發明的使用不是重要的。例如，線鋸可以包括兩個、三個、四個或甚至更多數量的導線輥。
工件較佳地由諸如矽的半導體材料組成，該半導體材料可以以多晶或單晶狀態存在。工件的輪廓為正方形、矩形或圓形。根據本發明的方法特別適合於製造直徑為至少200 mm、特別是至少300 mm的單晶矽的圓形半導體晶圓。
本發明的目的還透過一種藉由處理工件來製造半導體晶圓的線鋸實現，該線鋸包括： 導線輥，線在所述導線輥之間張緊以形成線的佈置，所述線被分成線組並沿運行方向移動； 裝置，其用於透過所述線的佈置饋送所述工件，同時當所述線嚙合進所述工件時，產生切口； 驅動元件，每一個所述線組分配有至少一個所述驅動元件，用於移動所分配的線組的線；以及 用於啟動所述驅動元件的控制單元，當所述線組的切口存在放置誤差時，所述控制單元啟動被分配給所述線組的驅動元件，使得該線組的線執行垂直於所述運行方向的補償移動。
所述線鋸包括用於透過導線輥之間張緊的線的佈置饋送工件的裝置。所述線鋸可以包括鋸線圍繞其纏繞的兩個或更多個導線輥。在根據本發明的線鋸中，線被分成組，並且至少一個驅動元件被分配給每一個線組。當啟動驅動元件時，分配給它的線組的線垂直於線的運行方向移動，即導線輥的旋轉軸線的方向上。啟動的驅動元件將分配給它的線組的線在相同方向上同時移動相同的幅度。由於驅動元件的分配，一個線組的線的移動的幅度和方向獨立於另一線組的線的移動的幅度和方向。導線輥設置有驅動元件，在導線輥之間被分成線組的線張緊，使得它們形成線的佈置。驅動元件被佈置在至少一個導線輥的線組之間，導線輥之間藉由線的佈置饋送工件。不是必須，但也不排除，使線網張緊的其他導線輥同樣設置有這樣的驅動元件。
線鋸還包括用於啟動驅動元件的控制單元。當存在線組的切口的放置誤差時，控制單元啟動分配給所述線組的驅動元件，由此該線組的線執行補償移動，該補償移動減少或消除已經測定的切口的放置誤差。
控制單元係存取如下資料：與饋送工件期間借助於根據該方法的第一配置的測量設備提供的切口的放置誤差有關的資料，或者存儲在資料庫中並且在饋送工件之前根據該方法的第二配置提供的線鋸特定資料，或者這兩種資料。
測量設備被單獨地用於每個線組，以在藉由線的佈置饋送工件期間測定相應線組的切口的放置誤差。將與線組的切口的放置誤差有關的資訊傳輸到控制單元並在那裡進一步處理，以形成用於啟動分配給相應線組的驅動元件的信號（操縱變數）。測量設備和控制單元是用於使切口的放置誤差最小化的第一閉合控制迴路的部件。借助於該控制迴路，對於單獨的每個線組，啟動被分配給所述線組的驅動元件，獨立、任選地同時引起被分配給另一個線組的驅動元件的啟動。
資料記憶體用於保存與驅動元件的啟動有關的資料。該資料形成線鋸特定校正曲線，具體地，對於每一個線組有單獨的曲線。這種線鋸特定校正曲線指明了與線進入工件的穿透深度相關的線組的線的補償移動的方向和幅度。控制單元在藉由線的佈置饋送工件期間存取該資料，並且根據適用於該線組的線的線鋸特定校正曲線的說明來啟動分配給相應線組的驅動元件。較佳地，資料記憶體和控制單元是用於使切口的放置誤差最小化的另外的閉合控制迴路的部件。
如果線鋸具有資料記憶體，則還更佳地提供計算單元用於在處理多個工件的過程中跟蹤線鋸特定校正曲線的變化。當達到變化的設定閾值時，計算單元輸出用於啟動預防性維護措施的信號。
本發明的目的還透過一種單晶矽半導體晶圓實現，其具有上側表面和下側表面，該單晶矽半導體晶圓包括： 小於1.2 µm的翹曲； 以THA25 10%表示，所述上側表面的奈米形貌係小於5 nm；和 以次表面（subsurface）上的最大峰谷距離表示，並參照面積均為25 mm × 25 mm的次表面，所述上側表面的次表面相關奈米形貌係小於6 nm。
所述半導體晶圓較佳地具有至少200 mm的直徑，特別佳地具有300 mm的直徑。半導體晶圓關於翹曲、奈米形貌和表面相關奈米形貌的上述性質涉及直徑為300 mm的半導體晶圓。
根據標準SEMI MF 1390-0218確定半導體晶圓的翹曲。
為了檢查奈米形貌，可以使用干涉儀，例如來自KLA-Tencor Corp的型號WaferSightTM 的儀器。這種干涉儀適用於測量半導體晶圓的上側表面上的形貌。該儀器對半導體晶圓的上側表面的高度圖進行成像，該高度圖被濾波並且在其上方移動具有限定分析區域的分析視窗。根據標準SEMI M43-0418和SEMI M78-0618建立的方法協議，藉由THA（閾值高度分析）進行分析視窗中的高度差的評估。THAXX 10%＜5 nm意味著分析視窗中的半導體晶圓的上側表面的分析區域的至多10%（其中由XX指定分析區域）可以具有5 nm或更大的最大PV距離（峰谷量度）。對於根據本發明的半導體晶圓，上側表面的奈米形貌（表示為THA25 10%）小於5 nm，使用具有圓形輪廓和25 mm的直徑的分析視窗，並且用具有20 mm的截止波長的單個高斯高通濾波器對未濾波的形貌信號進行濾波。截止波長朝向半導體晶圓的邊緣減小到1 mm。在濾波之前，允許5 mm的邊緣排除，並且在濾波之後，允許15 mm的邊緣排除。
在測量上側表面的奈米形貌期間，半導體晶圓可以處於從工件切割之後的狀態，或者處於繼切割之後的處理步驟（諸如蝕刻和拋光）後的狀態。較佳地，半導體晶圓的上側表面處於拋光狀態。
還可以用次表面相關方式（即，參照半導體晶圓的上側表面的使用者特定次表面（位元點））來評估奈米形貌。如上所述地測定PV距離（具有圓形範圍和25 mm的直徑的分析視窗，單個高斯高通濾波器，20 mm的截止波長朝向半導體晶圓的邊緣減小到1 mm）。然而，邊緣排除在濾波之前為2 mm，在濾波之後為3 mm。半導體晶圓的上側表面被細分為次表面，次表面被分組在其下左邊緣佈置在半導體晶圓的上側表面的中心處的次表面（位元點）周圍。對於根據本發明的半導體晶圓，上側表面的次表面相關奈米形貌小於6 nm，其表示為次表面上的最大PV距離，並且參照具有25 mm × 25 mm的面積的次表面。
下面將參照附圖進一步解釋本發明。
圖1示出了屬於現有技術的線鋸的主要特徵，並且用於解釋藉由借助於線鋸處理工件而自工件製造半導體晶圓的方法的基礎。
合適的線鋸包括鋸線1，鋸線1圍繞左導線輥3和右導線輥4螺旋地經過若干次，並且以下述方式被凹槽2引導：導線輥的上側上延伸的線區段（其被稱為線用於描述本發明）平行地延伸並形成線網11。例如借助於黏合劑17將工件15緊固在鋸條16上。鋸條16藉由饋送裝置12（象徵地表示）沿箭頭方向18垂直於線網11來饋送工件15，並且使得與線網11的線嚙合。任選地，線鋸包括具有噴嘴21的左噴嘴排19和右噴嘴排20，噴嘴21用於將呈左細長射流22和右細長射流23形式的切割介質懸浮液遞送到左導線輥3和右導線輥4上。
導線輥圍繞軸線5和6可旋轉地安裝。它們的軸線和工件15（在實施例中示出為圓柱形錠）的軸線14被定向為彼此平行。為了開始切割過程，沿旋轉7（主要的（master））驅動一個導線輥，例如左導線輥3。另一導線輥（從屬的）（在實施例中為右導線輥4）由線1拉動，沿旋轉方向8上以相同的方式共同旋轉。當線嚙合到工件15中時，形成切口13。
常規地，線縱向移動9、10的方向在穿過工件15的完全切割期間被反轉若干次，其中在被稱為往復移動的線的這些方向對改變中的每個單獨的方向對中，線沿一個方向移動更大的長度並且沿相反的方向移動更短的長度。
根據本發明的線鋸具有至少一個導線輥，其包括驅動元件。這種導線輥的實施例在圖2中示出。當驅動元件被啟動時，啟動的線組沿與線組的線的運行方向垂直的方向移動。在所示出的實施例中，五個驅動元件24a-e和四個線組25a-d設置在固定軸承26和導線輥的軸承27之間。軸承27可以被配置為鬆動軸承或固定軸承。如果軸承27是鬆動軸承，則可以省略與軸承27相鄰的驅動元件24e。不管如何，軸承27在所示出的實施例中被示出為鬆動軸承。雙箭頭指示可能的移動方向，其中當分配給它的驅動元件被啟動時，線組移動。導線輥可被細分成設置有用於線的凹槽（其佈置在軸上）的區段，例如被細分成諸如在JP 11 123 649 A2中描述的區段。驅動元件然後定位在區段的每個端部之間並且與固定軸承相鄰。在這樣的結構中，圖2所示的導線輥具有對應於線組的數量的多個分段。
圖3示意性地示出了流程，藉由該流程，控制單元28利用基於校正曲線和╱或線鋸特定校正曲線的校正信號32，基於與線組的切口的放置誤差有關的資料而作用在驅動元件24上，使得線組25的線執行補償移動。控制單元28從測量設備30和╱或資料記憶體31（其中存儲線鋸特定校正曲線）接收其所需要的輸入。
圖4以橫截面示出了可藉由觀察切口或藉由線上嚙合到工件期間觀察線和工件獲得的圖像。其示出了工件15的一部分，和延伸穿過工件的切口13。延伸穿過切口13的中間的實際軌跡在產生切口期間或多或少地顯著偏移目標軌跡32。該差別表示確定的切口13的放置誤差。如所提及的，根據本發明，對於每個線組，沿著垂直於線組的線的運行方向的方向上，根據線組的切口的所確定放置誤差，具體地藉由啟動分配給相應線組的驅動元件來引起所述線組的線的補償移動。
圖5和圖6示出了參照兩個實施例的線組的可能補償移動的方向和幅度。驅動元件24a-e是例如壓電式致動器。在圖5的情況下，圖2中所示的驅動元件24a-d的相同類型的啟動的效果是，壓電式致動器分別擴展相同的幅度，使得線組25a-d和導線輥的軸承27相應地從固定軸承26移開。補償移動的幅度從線組25a到線組25d均勻地增加，如箭頭所示。然而，還必須的是例如，如圖6所示，線組朝向彼此移動的過程中需要補償移動。圖6示出了當圖2中所示的驅動元件用以下這種方式啟動時的結果：驅動元件24a朝向軸承27擴展幅度a且驅動元件24d擴展幅度d（幅度d＞幅度a），驅動元件24b朝向固定軸承26收縮幅度b且驅動元件24c收縮幅度c（幅度c大於幅度d）。總的來說，然後發生由箭頭指示的線組的線和軸承27的補償移動：線組25a的線朝向軸承27移動最大幅度，線組25b的線不移動，線組25c的線朝向固定軸承26移動一定幅度，線組25d的線朝向軸承27移動最小幅度。
根據本發明的第一配置的實際軌跡和目標軌跡的比較，或者根據本發明的第二配置的預期軌跡和目標軌跡的比較，得到與線組的線進入工件的穿透深度相關的線組的切口的放置誤差的曲線的描述，以及得到校正曲線（本發明的第一配置）或線鋸特定校正曲線（本發明的第二配置），它們分別與切口的放置誤差的曲線互補。
圖7示出了校正曲線，其中將實際軌跡與目標軌跡的偏差（Δ）相對於線組的線的穿透深度（P）繪圖。藉由啟動分配給所述線組的驅動元件來引起具有與偏差Δ相對應的方向和幅度的線組的線的補償移動。僅當大約直到-100 mm的穿透深度都沒有切口的放置誤差時（Δ = 0）（其在所示的實施例中不是這樣的情況），停止引起這種補償移動。
圖8至圖13分別示出了已經藉由線組的線從工件切割的三個半導體晶圓的高度線（LS），在切割半導體晶圓期間已經引起所述線組的線的補償移動（由校正曲線指明）（圖8至圖10），或者已經省去引起這種補償移動（圖11至圖13）。高度線分別由翹曲測量的中值表面得出，其中已選擇中值表面的測量值，該測量值位於線上，該線沿著在切割半導體晶圓期間工件的方向上的相應半導體晶圓的直徑。半導體晶圓在工件中的位置是使得當切割半導體晶圓時在三個半導體晶圓50中的每一個之間形成另外的半導體晶圓。如高度線的比較所揭示，當使用本發明時，半導體晶圓明顯更平坦，且它們在工件中的位置沒有特別影響。這也藉由圖14至圖16證實，圖14至16與圖8至圖10的不同僅在於，在其中縱坐標放大因而解析度更高。
圖17、18和19示出了在處理多個工件的過程中線鋸特定校正曲線可能不斷變化的方式。因此，對偏差Δ限定閾值是有利的，當超過閾值時，啟動預防性維護措施。例如，可以以如下這種方式來定義閾值：僅具有最大偏差Δmax 的線鋸特定校正曲線（如圖19所示）導致啟動預防性維護措施。
關於根據本發明的方法的前述實施方案說明的特徵可相應地應用於根據本發明的設備。相反地，關於根據本發明的設備的前述實施方案說明的特徵可相應地應用於根據本發明的方法。在附圖說明和申請專利範圍中解釋了根據本發明的實施方案的這些和其他特徵。單獨的特徵可以單獨地或組合地實現為本發明的實施方案。此外，它們可描述可獨立保護的有利實施方案。
實施方案的實施例的前述描述應被理解為示例性的。一方面，由此作出的本公開允許本領域技術人員理解本發明及其關聯的優點，另一方面，本領域技術人員的理解還包括對所描述結構和方法的明顯改變和修改。因此，所有這些改變和修改以及等效物旨在被申請專利範圍的保護範圍涵蓋。
1:鋸線 2:凹槽 3:左導線輥 4:右導線輥 5:軸線 6:軸線 7:旋轉 8:旋轉方向 9:線縱向移動 10:線縱向移動 11:線網 12:饋送裝置 13:切口 14:軸線 15:工件 16:鋸條 17:黏合劑 18:箭頭方向 19:噴嘴排 20:噴嘴排 21:噴嘴 22:射流 23:射流 24a-e:驅動元件 25a-d:線組 26:固定軸承 27:軸承 28:控制單元 29:數據指定（data specification） 30:測量設備 31:資料記憶體 32:目標軌跡
圖1示出了屬於現有技術的線鋸的特徵。 圖2示出了根據本發明的線鋸的導線輥的特徵。 圖3示意性地示出了根據本發明的方法的流程。 圖4示出了實際軌跡可以藉由切口的中間而不同於目標軌跡的方式。 圖5和圖6示出了參照兩個實施例的線組的可能補償移動的方向和幅度。 圖7示出了典型的校正曲線，基於該校正曲線引起線組的線的補償移動。 圖8至圖10和圖11至圖13分別示出了三個半導體晶圓的由翹曲測量的中值表面得出的高度線。 圖14至圖16對應於圖8至圖10，不同之處在於縱坐標放大而呈現更高解析度。 圖17、圖18和圖19示出了線鋸特定校正曲線在處理多個工件的過程中可能變化的方式。
5:軸線
6:軸線
24a-e:驅動元件
25a-d:線組
26:固定軸承
27:軸承

Claims (12)

  1. 一種藉由借助於線鋸處理工件而自該工件製造半導體晶圓的方法，該方法包括： 藉由線的佈置饋送該工件，該線在導線輥之間張緊同時被分成線組並沿運行方向移動； 當該線嚙合進該工件時產生切口； 對於每一個該線組，測定該線組的切口的放置誤差（placement error）；以及 對於每一個該線組，藉由啟動至少一個驅動元件，在藉由該線的佈置饋送該工件期間，沿著垂直於該線組的線的運行方向的方向，根據所測定的線組的切口的放置誤差來引起該線組的線的補償移動。
  2. 如請求項1的方法，其包括將該線分成不少於三個線組，線組的數量至多對應於該佈置的線的數量。
  3. 如請求項1或2的方法，其包括在藉由該線的佈置饋送該工件期間測定該切口的放置誤差。
  4. 如請求項1或2的方法，其包括藉由借助於用光輻射、IR輻射、X輻射或γ輻射來照射該線組的切口，藉由機械感測該切口或藉由電感測量或電容測量該切口來測量該線組的切口的位置，並將所測量的位置與該切口的設定點位置進行比較，來測定該線組的切口的放置誤差。
  5. 如請求項1或2的方法，其包括藉由借助於用光輻射、IR輻射、X輻射或γ輻射的照射，藉由電容測量或電感測量或藉由機械感測，同時測量該線組的線和該工件相對於固定參考點的位置，並將所測量的位置與相應設定點位置進行比較，來測定該線組的切口的放置誤差。
  6. 如請求項1或2的方法，其包括在處理多個工件的過程中跟蹤線鋸特定校正曲線的變化，並且如果該變化已經達到設定的閾值，則啟動預防性維護措施。
  7. 如請求項6的方法，其包括藉由測量預先借助於該線鋸製造的半導體晶圓的局部幾何形狀來測定該切口的放置誤差，以編輯（compile）該線鋸特定校正曲線。
  8. 一種藉由處理工件來製造半導體晶圓的線鋸，其包含： 導線輥，線在該導線輥之間張緊以形成線的佈置，該線被分成線組並沿運行方向移動； 饋送裝置，其用於透過該線的佈置饋送該工件，同時當該線嚙合進該工件時，產生切口； 驅動元件，每一個該線組分配有至少一個該驅動元件，用於移動所分配的線組的線；以及 用於啟動該驅動元件的控制單元，當該線組的切口存在放置誤差時，該控制單元啟動被分配給該線組的驅動元件，使得該線組的線執行垂直於該運行方向的補償移動。
  9. 如請求項8的線鋸，其包含測量設備，該測量設備用於在饋送該工件期間測定相應線組的切口的放置誤差，該測量設備和該控制單元是閉合控制迴路的一部分。
  10. 如請求項8的線鋸，其包含資料記憶體，每一個該線組的線的線鋸特定校正曲線存儲在該資料記憶體中，並且該控制單元存取該資料記憶體中之資料以在饋送該工件期間啟動該驅動元件。
  11. 如請求項10的線鋸，其包含單元，該單元用於在處理多個工件的過程中跟蹤該線鋸特定校正曲線的變化，並且如果該變化已經達到設定的閾值，則輸出啟動預防性維護措施的信號。
  12. 一種單晶矽半導體晶圓，其具有上側表面和下側表面，該單晶矽半導體晶圓包括： 小於1.2 µm的翹曲； 以THA25 10%表示，該上側表面的奈米形貌係小於5 nm；和 以次表面（subsurface）上的最大峰谷距離表示，並參照面積均為25 mm × 25 mm的次表面，該上側表面的次表面相關奈米形貌係小於6 nm。
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