[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE10054165B4 - A method of separating a plurality of slices from a workpiece - Google Patents

A method of separating a plurality of slices from a workpiece Download PDF

Info

Publication number
DE10054165B4
DE10054165B4 DE2000154165 DE10054165A DE10054165B4 DE 10054165 B4 DE10054165 B4 DE 10054165B4 DE 2000154165 DE2000154165 DE 2000154165 DE 10054165 A DE10054165 A DE 10054165A DE 10054165 B4 DE10054165 B4 DE 10054165B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wire
delta
movement
phase
saw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE2000154165
Other languages
German (de)
Other versions
DE10054165A1 (en
Inventor
Maximilian Käser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siltronic AG
Original Assignee
Siltronic AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siltronic AG filed Critical Siltronic AG
Priority to DE2000154165 priority Critical patent/DE10054165B4/en
Publication of DE10054165A1 publication Critical patent/DE10054165A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10054165B4 publication Critical patent/DE10054165B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/042Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with blades or wires mounted in a reciprocating frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D59/00Accessories specially designed for sawing machines or sawing devices
    • B23D59/001Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0064Devices for the automatic drive or the program control of the machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

Verfahren zum Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Werkstück mit einer Drahtsäge, bei dem das Werkstück durch ein Drahtgatter aus Sägedraht wandert, der mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Richtung einer vom Drahtgatter definierten Ebene abwechselnd vorwärts und rückwärts bewegt wird, wobei die Vorwärtsbewegung und die Rückwärtsbewegung jeweils in eine Beschleunigungsphase Δt1, eine Haltephase Δt2 und eine Abbremsphase Δt3 untergliedert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältnisse Δt2/Δt1 und Δt2/Δt3 auf einen Wert von weniger als 0,5 begrenzt werden.A method of separating a plurality of disks from a workpiece with a wire saw, wherein the workpiece travels through a wire wire of saw wire which is alternately moved forward and backward at a certain speed in the direction of a plane defined by the wire gate, the forward movement and the rearward movement each in an acceleration phase .DELTA.t 1 , a holding phase .DELTA.t 2 and a deceleration phase .DELTA.t 3 are divided, characterized in that the ratios .DELTA.t 2 / .DELTA.t 1 and .DELTA.t 2 / At 3 are limited to a value of less than 0.5.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für die Herstellung von Halbleiterscheiben. Sie betrifft ein Verfahren zum Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Werkstück mit einer Drahtsäge, bei dem das Werkstück durch ein Drahtgatter aus Sägedraht wandert, der mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Richtung einer vom Drahtgatter definierten Ebene abwechselnd vorwärts und rückwärts bewegt wird, wobei die Vorwärtsbewegung in eine Beschleunigungsphase Δt1, eine Haltephase Δt2 und eine Abbremsphase Δt3 untergliedert ist.The present invention is particularly suitable for the production of semiconductor wafers. It relates to a method for separating a plurality of disks from a workpiece with a wire saw, wherein the workpiece travels through a wire wire of saw wire, which is alternately moved forward and backward at a certain speed in the direction of a plane defined by the wire gate, wherein the forward movement in an acceleration phase .DELTA.t 1 , a holding phase .DELTA.t 2 and a deceleration phase .DELTA.t 3 is divided.

Die Herstellung einer Halbleiterscheibe erfordert eine Reihe von Prozeßschritten, wobei in Abhängigkeit von den Eigenschaften, die die fertige Halbleiterscheibe aufweisen soll, gegebenenfalls einzelne Schritte hinzugefügt oder weggelassen oder die Reihenfolge von Schritten geändert werden können. Ein Einkristall aus Halbleitermaterial wird in der Regel nach dem Czochralski-Verfahren (Cz-Methode) oder nach dem Zonenschmelzverfahren (FZ-Methode) hergestellt. Der Einkristall wird abgelängt und rundgeschliffen und gegebenenfalls mit einem oder mehreren Orientierungsmerkmalen zur Indentifizierung der Kristallachsen versehen. Anschließend wird er mit einer Drahtsäge oder einer Innenlochsäge in Halbleiterscheiben zerteilt. Drahtsägemaschinen sind mit Walzen ausgerüstet, in die je nach geforderter Scheibendicke Rillen eingeschliffen werden. In diesen Rillen ist ein endlicher Draht derart geführt, daß ein Drahtgatter (wire web) entsteht, das von benachbarten Drahtabschnitten gebildet wird. Die zu sägenden Werkstücke werden gegen den bewegten Sägedraht gepreßt, der mit einer Schneidsuspension bespritzt wird. Durch die reibende bzw. läppende Bewegung der Drahtabschnitte wird Halbleitermaterial abgetragen, wobei in Abhängigkeit der Breite des Drahtgatters und dem Abstand der Drahtabschnitte zueinander eine bestimmte Anzahl von Halbleiterscheiben gleichzeitig erzeugt wird.The Production of a semiconductor wafer requires a series of process steps, depending on from the properties exhibited by the finished semiconductor wafer should, if necessary, added or omitted individual steps or the Changed sequence of steps can be. A single crystal of semiconductor material is usually after the Czochralski method (Cz method) or zone melting (FZ method) produced. The single crystal is cut to length and ground round and optionally with one or more orientation features provided for the identification of the crystal axes. Then he will with a wire saw or an inner hole saw divided into semiconductor wafers. Wire saws are with rollers equipped, are grooved into the depending on the required pane thickness grooves. In these grooves, a finite wire is guided so that a wire gate (wire web) is formed, which is formed by adjacent wire sections becomes. The ones to be sawn workpieces be against the moving saw wire pressed, which is sprayed with a cutting suspension. By the rubbing or lapping Movement of the wire sections, semiconductor material is removed, depending on the width of the wire gate and the distance of the wire sections to each other generates a certain number of semiconductor wafers simultaneously becomes.

Man spricht von einem Oszillier- oder Pilgerschrittverfahren, wenn die Bewegung des Sägedrahtes in eine Vorwärts- und eine Rückwärtsbewegung untergliedert ist. In der DE-19828420 A1 ist der oszillierende Betriebsmodus näher beschrieben. Die bei Anwendung eines derartigen Verfahrens in der bisher üblichen Weise entstehenden Halbleiterscheiben weisen Oberflächen mit einer welligen Struktur auf. Die Welligkeit kann gemessen werden und sie ist darüber hinaus bereits durch visuelle Inspektion zu bemerken. Eine derartig ausgeprägte Welligkeit ist für viele Anwendungen störend. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, ein entsprechendes Verfahren anzugeben, das Scheiben liefert, deren Oberflächen eine deutlich geringere Welligkeit aufweisen.you speaks of an oscillating or pilgrim stepping method when the Movement of saw wire into a forward and a backward motion subdivided is. In DE-19828420 A1 the oscillating operating mode is described in more detail. When using such a method in the usual Ways emerging semiconductor wafers have surfaces a wavy structure. The ripple can be measured and she is over it out already by visual inspection. Such a thing pronounced Ripple is for many Applications disturbing. The object of the present invention was to provide a corresponding method specify the discs, the surfaces of which a much lower Have waviness.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Werkstück mit einer Drahtsäge, bei dem das Werkstück durch ein Drahtgatter aus Sägedraht wandert, der mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Richtung einer vom Drahtgatter definierten Ebene abwechselnd vorwärts und rückwärts bewegt wird, wobei die Vorwärtsbewegung und die Rückwärtsbewegung jeweils in eine Beschleunigungsphase Δt1, eine Haltephase Δt2 und eine Abbremsphase Δt3 untergliedert sind, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verhältnisse Δt2/Δt1 und Δt2/Δt3 auf einen Wert von weniger als 0,5 begrenzt werden.The invention relates to a method for separating a plurality of slices of a workpiece with a wire saw, in which the workpiece passes through a wire gate of saw wire, which is moved at a certain speed in the direction of a plane defined by the wire gate alternately forward and backward, wherein the forward movement and the backward movement are each subdivided into an acceleration phase Δt 1 , a holding phase Δt 2 and a braking phase Δt 3 , characterized in that the ratios Δt 2 / Δt 1 and Δt 2 / Δt 3 are set to a value less than 0 5 are limited.

Die Werte Δt1 und Δt3 können für die Vorwärtsbewegung und die Rückwärtsbewegung paarweise gleich oder paarweise verschieden sein.The values Δt 1 and Δt 3 may be the same or in pairs for the forward movement and the backward movement in pairs.

Die Erfindung wird nachfolgend an Figuren näher erläutert. Die Figuren sind Diagramme, die den zeitlichen Verlauf der Drahtbewegung charakterisieren. 1 beschreibt die Drahtbewegung bei einem Verfahren, das dem Stand der Technik zugerechnet werden kann. 2 beschreibt die Drahtbewegung bei einem erfindungsgemäßen Verfahren. In den 3 und 4 ist jeweils ein Auschnitt der Oberflächenstruktur von zwei Halbleiterscheiben gezeigt.The invention will be explained in more detail below with reference to figures. The figures are diagrams that characterize the time course of the wire movement. 1 describes the wire movement in a method that can be attributed to the prior art. 2 describes the wire movement in a method according to the invention. In the 3 and 4 in each case a section of the surface structure of two semiconductor wafers is shown.

Der in 1 gezeigte Geschwindigkeitsverlauf ist trapezförmig ausgebildet, wobei zwischen den Beschleunigungsphasen Δt1 und den Abbremsphasen Δt3 längere Haltephasen Δt2 bei einer Nenngeschwindigkeit Vnenn vorgesehen sind. Die Haltephase Δt2 ist während der Vorwärtsbewegung des Sägedrahtes stets länger, als während der Rückwärtsbewegung, wodurch der Sägedraht eine nach vorwärts gerichtete Effektivgeschwindigkeit Veff besitzt.The in 1 shown speed trajectory is formed trapezoidal, wherein between the acceleration phases .DELTA.t 1 and the braking phases .DELTA.t 3 longer holding phases .DELTA.t 2 are provided at a nominal speed Vnenn . The holding phase Δt 2 is always longer during the forward movement of the saw wire than during the backward movement, whereby the saw wire has a forward effective velocity V eff .

Erfindungsgemäß wird die Zykluszeit tZyklus, wie es in 2 dargestellt ist, stark verkürzt, indem im Vergleich zu den Beschleunigungsphasen Δt1 und Abbremsphasen Δt3 kürzere Haltephasen Δt2 vorgesehen werden. Die Welligkeit der erzeugten Halbleiterscheiben wird insbesondere dann so gering sein, daß sie visuell nicht mehr erkennbar ist, wenn die Bewegung des Sägedrahts nach dem Erreichen der Nenngeschwindigkeit möglichst bald wieder abgebremst und umgekehrt wird. Tatsächlich sind solche sogenannten "as cut"-Scheiben visuell nicht von einer geläppten Halbleiterscheibe zu unterscheiden. Bevorzugt werden die Verhältnisse Δt2/Δt1 und Δt2/Δt3 auf einen Wert von weniger als 0,5, besonders bevorzugt weniger als 0,4 begrenzt. Die Zykluszeiten tZyklus betragen vorzugsweise 10 bis 15 s, besonders bevorzugt 12 s. Typische Beispiele für Beschleunigungsphase, Abbremsphase und Haltephase sind Δt1 = 3,33 s, Δt3 = 3,33 s und Δt2 = 1,3 s. Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn die Anzahl der durchgeführten Zyklen (Δt1vor + Δt2vor + Δt3vor + Δt1rück + Δt2rück + Δt3rück) mindestens 5 Zyklen je 200 μm gesägter Wegstrecke beträgt, wobei die Indizes vor und rück für die Vorwärts- und die Rückwärtsbewegung stehen. Die Erfindung wird vorzugsweise zur Herstellung von Halbleiterscheiben aus Silicium eingesetzt.According to the invention, the cycle time t cycle , as it is in 2 is shown, greatly shortened by shorter holding phases .DELTA.t 2 are provided in comparison to the acceleration phases .DELTA.t 1 and braking phases .DELTA.t 3 . The waviness of the semiconductor wafers produced will be so low in particular that it is no longer visually recognizable when the movement of the saw wire is slowed down as soon as possible after reaching the rated speed and vice versa. In fact, such so-called "as cut" discs are visually indistinguishable from a lapped semiconductor wafer. The ratios Δt 2 / Δt 1 and Δt 2 / Δt 3 are preferably limited to a value of less than 0.5, more preferably less than 0.4. The cycle times t cycle are preferably 10 to 15 s, especially before zugt 12 s. Typical examples of acceleration phase, deceleration phase and holding phase are Δt 1 = 3.33 s, Δt 3 = 3.33 s and Δt 2 = 1.3 s. Furthermore, it is particularly preferred if the number of cycles performed (Δt 1vor + Δt 2vor + Δt 3vor + Δt 1rück + Δt 2rück + Δt 3rück ) is at least 5 cycles per 200 micron sawn distance, the indices forward and backward for the forward - and the backward movement stand. The invention is preferably used for the production of semiconductor wafers made of silicon.

Beispiel:Example:

Einkristalle aus Silicium wurden mittels einer Drahtsäge zu Halbleiterscheiben zerteilt. In den 3 und 4 ist ein Auschnitt der Oberflächenstruktur von zwei der Halbleiterscheiben dargestellt. Während die Oberfläche der Halbleiterscheibe in 3, die nach einem Verfahren gemäß 1 erzeugt wurde, deutliche Spuren von Welligkeit aufweist, sind solche Spuren bei der Halbleiterscheibe in 4, die erfindungsgemäß hergestellt wurde, nicht vorhanden.Single crystals of silicon were cut by means of a wire saw into semiconductor wafers. In the 3 and 4 a section of the surface structure of two of the semiconductor wafers is shown. While the surface of the semiconductor wafer in 3 according to a method according to 1 produced, has significant traces of waviness, such tracks are in the semiconductor wafer in 4 , which was prepared according to the invention, does not exist.

Claims (5)

Verfahren zum Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Werkstück mit einer Drahtsäge, bei dem das Werkstück durch ein Drahtgatter aus Sägedraht wandert, der mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Richtung einer vom Drahtgatter definierten Ebene abwechselnd vorwärts und rückwärts bewegt wird, wobei die Vorwärtsbewegung und die Rückwärtsbewegung jeweils in eine Beschleunigungsphase Δt1, eine Haltephase Δt2 und eine Abbremsphase Δt3 untergliedert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältnisse Δt2/Δt1 und Δt2/Δt3 auf einen Wert von weniger als 0,5 begrenzt werden.A method of separating a plurality of disks from a workpiece with a wire saw, wherein the workpiece travels through a wire wire of saw wire which is alternately moved forward and backward at a certain speed in the direction of a plane defined by the wire gate, the forward movement and the rearward movement each in an acceleration phase .DELTA.t 1 , a holding phase .DELTA.t 2 and a deceleration phase .DELTA.t 3 are divided, characterized in that the ratios .DELTA.t 2 / .DELTA.t 1 and .DELTA.t 2 / At 3 are limited to a value of less than 0.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit in der Beschleunigungsphase Δt1 und in der Abbremsphase Δt3 linear geändert wird.Method according to Claim 1, characterized in that the speed is changed linearly in the acceleration phase Δt 1 and in the deceleration phase Δt 3 . Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte Δt1 und Δt3 für die Vorwärtsbewegung und die Rückwärtsbewegung paarweise gleich sind.Method according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that the values Δt 1 and Δt 3 for the forward movement and the return movement are equal in pairs. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte Δt1 und Δt3 für die Vorwärtsbewegung und die Rückwärtsbewegung paarweise verschieden sind.Method according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that the values Δt 1 and Δt 3 for the forward movement and the return movement are pairwise different. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltephase Δt2 während der Vorwärtsbewegung des Sägedrahts länger dauert, als während der Rückwärtsbewegung des Sägedrahts.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the holding phase .DELTA.t 2 lasts during the forward movement of the saw wire longer than during the backward movement of the saw wire.
DE2000154165 2000-11-02 2000-11-02 A method of separating a plurality of slices from a workpiece Expired - Lifetime DE10054165B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000154165 DE10054165B4 (en) 2000-11-02 2000-11-02 A method of separating a plurality of slices from a workpiece

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000154165 DE10054165B4 (en) 2000-11-02 2000-11-02 A method of separating a plurality of slices from a workpiece

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10054165A1 DE10054165A1 (en) 2001-06-13
DE10054165B4 true DE10054165B4 (en) 2005-07-28

Family

ID=7661796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000154165 Expired - Lifetime DE10054165B4 (en) 2000-11-02 2000-11-02 A method of separating a plurality of slices from a workpiece

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10054165B4 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10237247B4 (en) * 2002-08-14 2004-09-09 Siltronic Ag Method of manufacturing a silicon wafer
DE102005026547B4 (en) * 2005-05-31 2007-07-12 Technische Universität Dresden Device for wire-cutting lapping
CN112297261B (en) * 2019-07-29 2022-04-01 内蒙古中环光伏材料有限公司 Cutting process of large-size silicon wafer for solar energy

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19828420A1 (en) * 1998-06-25 2000-01-13 Wacker Siltronic Halbleitermat Winding sawing wire of wire saw

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19828420A1 (en) * 1998-06-25 2000-01-13 Wacker Siltronic Halbleitermat Winding sawing wire of wire saw

Also Published As

Publication number Publication date
DE10054165A1 (en) 2001-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006058823B4 (en) A method of separating a plurality of slices from a workpiece
DE102013219468B4 (en) A method of simultaneously separating a plurality of slices from a workpiece
DE69734414T2 (en) Process for cutting a single crystal ingot of semiconductor material
DE102006032432B3 (en) Saw member for use in combustion engines provides improved power control
DE19959414A1 (en) Device for simultaneously separating number of discs from workpiece has framesaw with number of individual wires and device for holding workpiece and turning it about longitudinal axis
DE102008051673A1 (en) A method of simultaneously separating a composite bar of semiconductor material into a plurality of slices
DE102013112232B3 (en) Method for processing a blank by means of a tool
EP0433956A1 (en) Wire saws for slicing shaped workpieces from rod or block and their use
DE10054165B4 (en) A method of separating a plurality of slices from a workpiece
DE2343579A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR FORMING A METAL STRIP WITH A LENGTH OF ITS WIDTH OF DIFFERENT THICKNESS
DE3022292A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING EXCEPTIONS IN A WORKPIECE
DE102012209974A1 (en) A method of simultaneously separating a plurality of slices from a cylindrical workpiece
DE10237247B4 (en) Method of manufacturing a silicon wafer
DE3343479C1 (en) Process for oscillating a rigid horizontal continuous casting mold for metals, especially steel
EP1393828A2 (en) method for continuous production of metal wires
DE920362C (en) Process and system for the production of metal semi-finished products of various types (wires, bars, rods, plates, strips, sheets or the like)
DE2636416A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING AIR BEARING GUIDES FOR MAGNETIC HEADS
EP1090728A3 (en) Method for producing threedimensional structures from metal foils
EP3738713A1 (en) Method for the surface treatment of a rock and / or concrete surface
DE60200675T2 (en) Cutting tool for machining pneumatic tires
DE3239051A1 (en) FENCING BLADE
DE102018221900A1 (en) Method for producing semiconductor wafers from a cylindrical workpiece by machining the workpiece using a wire saw
DE4402552C2 (en) Process for the production of defined surfaces on fiber composite bodies with thermoplastic matrix
CH696965A5 (en) A method for producing a bimetallic saw blade or -Sägebandes.
DE102010010887A1 (en) Method for separating semiconductor silicon wafers from e.g. polycrystalline crystal block for electronic application, involves choosing lengths of saw wire moved in respective directions such that wire point completes number of cycles

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Publication of unexamined application with consent of applicant
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: WACKER SILTRONIC AG, 84489 BURGHAUSEN, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SILTRONIC AG, 81737 MUENCHEN, DE

8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right