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Verfahren und Vorrichtung zum Zerteilen von Halbleiter-Barren in Halbleiter-Ronden mit zumindest einer planen Oberfläche - Dokument DE3844520A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3844520A1 14.09.1989
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Zerteilen von Halbleiter-Barren in Halbleiter-Ronden mit zumindest einer planen Oberfläche
Anmelder GMN Georg Müller Nürnberg AG, 8500 Nürnberg, DE
Erfinder Hinzen, Hubert, Dr., 8501 Eckental, DE
DE-Anmeldedatum 17.02.1988
DE-Aktenzeichen 3844520
File number of basic patent 38048736
Offenlegungstag 14.09.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.09.1989
IPC-Hauptklasse B23D 79/00
IPC-Nebenklasse B28D 5/00   B24B 7/22   B23D 57/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Ronden durch Abtrennen von mono- oder polykristallinen Halbleiter-Barren mittels einer Drahtseilsäge, bei dem die Stirnfläche des Halbleiter-Barrens vor dem Abtrennen einer jeden Ronde zur Erzeugung einer planen Referenzfläche für die Weiterverarbeitung dieser Ronde jeweils mittels eines spanabhebenden Verfahrensschrittes mit einer planen Oberfläche versehen wird. Vorteilhafterweise wird eine plane Stirnfläche durch Schleifen erzeugt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des obigen Verfahrens. Diese besteht aus einer Kombination einer Drahtseilsäge mit einer Schleifvorrichtung, welche eine Schleifbearbeitung in der Werkstückaufspannung der Drahtseilsäge erlaubt. Zweckmäßigerweise bildet die Schleifvorrichtung mit der Drahtseilsäge eine Einheit. Dabei kann die stirnseitige Schleifbearbeitung des Barrens und das Abtrennen einer weiteren Ronde mittels einer Drahtseilsäge zeitlich nacheinander vollzogen werden. Vorteilhafterweise wird die stirnseitige Schleifbearbeitung des Barrens und das Abtrennen einer weiteren Ronde zeitlich überlappend und unter Ausnutzung derselben Vorschubbewegung vollzogen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft das Zerteilen von harten, spröden nichtmetallischen Werkstoffen mit einer Vickers-Härte von bis zu HV 15 000 N/mm², die aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften extreme Anforderungen an den Zerspanungsprozeß stellen.

Das aus der Schmelze gewonnene Halbzeugmaterial liegt in Zylinderform, sogenannten "Barren" vor. Die weitere Bearbeitung des Materials erfordert ein scheibchenweises Zerteilen dieser Barren in kreisrunde Scheiben, sogenannten Ronden oder Wafern. Dieser Trennprozeß ist durch folgende Forderungen gekennzeichnet:

  • a) Da der Werkstoff wegen seiner aufwendigen Gewinnung in höchstreiner Beschaffenheit sehr kostspielig ist, müssen die Zerspanungsverluste minimiert werden. Die Schnittbreite soll deutlich unter der Waferdicke von etwa 1 mm liegen.
  • b) Die zerteilten Wafer sollen möglichst planparallele Oberflächen aufweisen.


Für die erstgenannte Forderung bietet sich das Prinzip des Zerteilens mit Seilen an, welches in seiner prinzipiellen Form schon seit der Antike bekannt ist. Beim Zertrennen von Steinen in quaderförmige Blöcke wird ein Seil unter Krafteinwirkung über das Werkstück gezogen, wobei der Abrasivstoff mit dem Kühlschmiermittel lose beigegeben wird. Obwohl die Abtragsleistung derartiger Sägen sehr bescheiden ist, werden sie auch heutzutage noch in Steinbrüchen eingesetzt.

Eine deutliche Verbesserung der Produktivität wurde dadurch erzielt, daß der Abrasivstoff fest auf dem Seil aufgebracht wurde. Dies kann entweder in Form diskreter Elemente (das Seil umgebene und auf ihm festgespannte Hülsen mit abrasiver Außenmantelfläche) oder durch direkte Aufbringung auf das Seil geschehen.

Da die Präzision des Schnittes und die Abtragsleistung mit zunehmender Seilspannung größer werden, ergeben sich erhöhte Forderungen an die Zugfestigkeit des Seils, so daß das traditionelle Hanfseil in der heutigen industriellen Praxis keine Rolle mehr spielt.

Das Zertrennen sehr harter Werkstoffe ist nach dem derzeitigen Stand der Technik nach dem Prinzip des Trennens mit Seilen durchaus möglich. Das besondere Problem liegt jedoch in der Forderung nach möglichst geringer Schnittbreite begründet. Drähte mit einem Durchmesser von 1 mm und mehr erlauben es auch bei Verwendung konventioneller Antriebsmechanismen, die geforderten Spann- und Schnittkräfte auf das Seil zu übertragen.

Die hier geforderte Schnittbreite macht es jedoch erforderlich, den Drahtdurchmesser auf wenige zehntel Millimeter zu reduzieren. Dies kann jedoch nur dann gelingen, wenn die Zugfestigkeit des Seiles in optimaler Weise der Aufnahme der Spann- und Schnittkräfte ausgeschöpft wird. Dabei kommt zur Auslegung der Vorrichtung, die die Antriebskräfte auf das Seil aufbringt, ganz besondere Bedeutung zu: Sie muß so ausgebildet sein, daß bei der durch die Werkstoffestigkeit begrenzten Drahtspannung ein möglichst großer Betrag an Schnittkraft übertragen werden kann.

Dabei ergibt sich ganz zwangsläufig die Schwierigkeit, daß mit den im Draht vorliegenden Zug- und Leertrumkräften einerseits im Schnitt ein Durchrutschen erzwungen werden muß, denn nur so kann es zu einem Trennvorgang kommen, daß aber andererseits mit den gleichen Zug- und Leertrumkräften auf der Antriebsseite ein Durchrutschen auf jeden Fall verhindert werden muß, da andernfalls der Antriebsmechanismus selber zertrennt werden würde. Diese Problematik wird durch den stark schwankenden Reibwert zwischen Draht und Werkstück bzw. zwischen Draht und Antriebsmechanismus erschwert.

Die oben genannten Forderungen lassen sich gemeinsam nur dann erfüllen, wenn der Umschlingungsbogen auf der Antriebseite des Drahtes ausreichend groß ist. Dabei muß jedoch ein Umschlingungsbogen vorgesehen werden, der auf einer Rolle gar nicht unterzubringen ist, sondern auf mehrere Rollen verteilt werden muß. Die Kraftaufteilung auf mehrere Rollen kann aber nur dann vorteilhaft ausgenutzt werden, wenn die Antriebswirkungen der einzelnen Rollen mit ihrem jeweiligen Motor genau aufeinander abgestimmt werden. Eine Momentenverzweigung, die alle Rollen von einem gemeinsamen Motor aus versorgt, ist hier wenig sinnvoll, denn in diesem Fall würde sich der durch Dehnschlupf unabdingbare Verschleiß besonders im Teillastbereich vernehmlich auf die erste Rolle konzentrieren, was nachteilige Auswirkungen auf die Wartungsintervalle und damit auf die Stillstandszeiten der Maschine haben würde. Außerdem wäre die mechanische Koppelung der Antriebsrollen untereinander nach dem derzeitigen Stand der Technik nicht so ohne weiteres möglich: Ein formschlüssiges Verzweigungsgetriebe (beispielsweise Zahnradgetriebe) stößt bei den hier angestrebten hohen Drahtgeschwindigkeiten und den damit verbundenen Drehzahlen sehr bald an schmierungstechnische Grenzen und jede Art von reibschlüssiger Leistungsverzweigung ist schon alleine deshalb ungeeignet, weil der dabei unvermeidlich auftretende Schlupf sich zwangsläufig an die Kontaktstellen Antriebsrolle-Diamantdraht fortsetzt und dort erhöhten Verschleiß hervorruft.

Für diesen ganzen Problemkreis ist bis heute noch keine befriedigende Lösung gefunden worden. Aus diesem Grunde sind Drahtseilsägen dort, wo es um höchste Präzision geht, beispielsweise auf dem Halbleitersektor, noch nicht über das Versuchsstadium hinausgekommen und konnten sich bislang noch nicht in der industriellen Praxis durchsetzen.

Die erfindungsgemäße Lösung des Problems liegt darin, die am Antrieb beteiligten Rollen einzeln mit je einem Motor auszustatten und durch elektrische oder mechanische Abstimmung ihrer Drehzahl-Drehmomentenkennlinien untereinander die Gesamtkraft auf die einzelnen Antriebsaggregate so aufzuteilen, daß

  • 1. die einzelnen Antriebsrollen mit gleicher oder zumindest annähernd gleicher Sicherheit gegenüber Gleitschlupf am Antrieb beteiligt sind, wodurch die übertragbare Kraft auf ein Maximum gesteigert wird und
  • 2. der durch Dehnschlupf in jedem Fall erzwungene Verschleiß sich nahezu gleichmäßig auf alle Rollen verteilt.


Ein Beispiel möge diesen Sachverhalt verdeutlichen:

Ein aus 3 Rollen bestehender Antriebsmechanismus mit gegebenen konstruktiven Randbedingungen kann ohne Anpassung der Einzelantriebe eine Kraft von knapp 8 N übertragen, bei Anpassung der Einzelantriebe kann diese Kraft auf fast 10 N gesteigert werden.

Die Verschleißaufteilung bei Anpassung überträgt unabhängig von der tatsächlich übertragenen Kraft immer 34,0% für die erste, 38,9% für die zweite und 27,2% für die dritte Rolle.

Bei nicht angepaßten Einzelantrieben übernimmt bei Vollast die erste Rolle 37,7%, die zweite Rolle 43,2% und die 3. Rolle 19,1% des Verschleißes.

Sinkt die Last von 70% ihres Maximalwertes ab, so werden von der ersten Rolle 46,6% und von der zweiten Rolle 53,4% des Verschleißes übernommen, während die 3. Rolle überhaupt keinen Verschleiß mehr aufzunehmen hat. Beträgt die übertragene Kraft weniger als ein Viertel des Maximalwertes, so konzentriert sich der Verschleiß ausschließlich auf die erste Rolle.

Dieser Umstand gewinnt besondere Bedeutung dadurch, daß Drahtseilsägen im wesentlichen nur im Teillastbereich betrieben werden und nur für gelegentlich auftretende größere Lasten und der damit verbundenen Gleitschlupfgefahr entsprechend größer dimensioniert werden müssen.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 die prinzipielle Anordnung der wesentlichen Bauteile einer solchen Maschine

Fig. 2 die bezüglich der Seilreibung erforderliche Aufteilung der Gesamtkraft auf die einzelnen Rollen

Fig. 3 die Verwirklichung dieser geforderten Kraftaufteilung durch Anpassung und Ausnutzung der Drehmomenten-Drehzahlkennlinien der Antriebsmotoren.

Fig. 1 zeigt die wichtigsten Elemente einer solchen Maschine. Der Sägedraht 1 befindet sich mit dem Werkstück 2 im Eingriff und wird von mehreren, in diesem Fall 3 Rollen, angetrieben, die ihrerseits mit je einem hier nicht dargestellten Motor gekoppelt sind. Die Rollen 4 dienen lediglich als Umlenk- oder Führungsrollen und haben auf die Zugkraftwirkung des Drahtes keinen Einfluß. Die drei Antriebsrollen sind eng beieinander mit ihren parallelen Rotationsachsen als Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet, um einen möglichst großen Gesamtumschlingungswinkel zu erzielen.

Im Schnitt entsteht durch die Prozeßkräfte eine Reibungskraft R, die sich als Differenz zwischen Zugtrumkraft S&sub1; und Leertrumkraft S&sub4; bemerkbar macht. Im Sinne einer konstanten Vorspannung wird die Leertrumkraft S&sub4; durch Gewichts- und Federmechanismus auf einen konstanten Wert gehalten. Die drei Antriebsrollen werden von ihren Motoren in eine solche Richtung angetrieben, daß entsprechend dem Kräftebedarf des Schnittes im Trum 1 die Zugtrumkraft und im Trum 4 die Leertrumkraft hervorgerufen wird.

Je nach Antriebsbeteiligung der einzelnen Rollen bilden sich die zwischen der maximalen Zugtrumkraft S&sub1; und der minimalen Leertrumkraft S&sub4; angesiedelten Zwischenniveaus S&sub2; und S&sub3; aus.

Eine ordnungsgemäße Funktion der Maschine erfordert eine sichere Reibkraftübertragung an den drei Antriebsrollen. In Fig. 2 wird dieser Sachverhalt verdeutlicht:

Der Antriebsmechanismus als Gesamteinheit ist im 1. Quadranten dargestellt. Die Leetrumkraft S&sub4; wird - wie oben beschrieben - für alle Betriebszustände konstant gehalten. Ist der Draht nicht im Werkstück im Eingriff, so sind alle Trumkräfte, also auch S&sub1;, so groß wie S&sub4;, der Betriebszustand liegt auf der Winkelhalbierenden. Wird durch den Eingriff des Drahtes im Werkstück eine Reibkraft in den Draht eingeleitet, so tritt eine betragsmäßig gleichgroße Kraft als Umfangskraft Uges im Antriebsmechanismus auf, die die Zugtrumkraft S&sub1; gegenüber der Leertrumkraft S&sub4; vergrößert. Diese durch den Schnittprozeß verursachte Kraftdifferenz Uges=S&sub1;-S&sub4; darf einerseits so groß werden, wie es der Reibwert und der Umschlingungswinkel aller Antriebsrollen zulassen; im 1. Quadranten von Fig. 2 ist der für die Kraftübertragung kritische Grenzfall der Rutschgrenze dargestellt (Gerade mit der größten Steigung).

Andererseits ist ein Vermeiden der materialschädigenden Rutscherscheinung aber auch nur dann garantiert, wenn der Reibschluß einer jeden einzelnen Rolle nicht überschritten wird. Zur Verdeutlichung dieses Sachverhaltes sind die 3 einzelnen Rollen in Fig. 2 in ähnlicher Weise in 3 weiteren Quadranten dargestellt. Der Rutschgrenzenleitstrahl in diesen drei Quadranten verläuft natürlich wesentlich flacher als der im 1. Quadranten, da unter Zugrundelegung eines an allen Rollen gleichgroßen kritischen Reibwertes im 1. Quadranten der gesamte Umschlingungswinkel aller 3 Rollen, in den anderen 3 Quadranten jedoch nur der der zugehörigen Rolle anteilsmäßig zugeordnete Umschlingungswinkel berücksichtigt wird.

Aus dieser Darstellung wird ersichtlich, daß die an der einzelnen Rolle aufgebrachte Umfangskraft nur so groß werden darf, wie es sich auf der jeweils vorliegenden Leertrumkraft ergibt. Die an den einzelnen Rollen aufgebrachten Umfangskräfte U&sub1;, U&sub2; und U&sub3; ergeben schließlich in ihrer Summe die Gesamtumfangskraft Uges. Für den optimalen Betrieb muß die Aufteilung von Uges in die Einzelbestandteile U&sub1;, U&sub2; und U&sub3; also unabhängig von der Vorspannung S&sub4; immer eine ganz bestimmte Verhältnismäßigkeit aufweisen. Um eine größere Gesamtumfangskraft Uges ausnutzen zu können, muß die Vorspannung S&sub4; gesteigert werden. Die Grenze ist jedoch da erreicht, wo die dabei auftretende maximale Trumkraft S&sub1; die Zugfestigkeit des Drahtes überschreitet.

Im Sinne des gleichmäßigen Verschleißes aller drei Rollen und gleicher Leistung aller 3 Antriebsmotoren wäre eine Aufteilung der Gesamtumfangskraft in 3 gleichgroße Einzelkomponenten wünschenswert. Dies läßt sich jedoch nur annähernd erreichen.

Aus diesem Grunde sind auch die drei Rollen unsymmetrisch angeordnet (Fig. 1), um der von vornherein benachteiligten dritten Rolle durch Vergrößerung des Umschlingungswinkels wieder etwas mehr Umfangskraft zumuten zu können. Durch diese Anordnung wird der Umschlingungswinkel der ersten Rolle kleiner, was ebenfalls der Angleichung der Umfangskräfte untereinander dienlich ist.

Die wesentliche Aufgabe besteht also darin, die Umfangskräfte an den drei einzelnen Rollen durch den sie antreibenden Motor individuell abzustimmen. Dieser Vorgang soll vorzugsweise mit einfachen Mitteln, also ohne meß- und regeltechnischen Aufwand bewerkstelligt werden.

Die Lösung des Problems der Antriebskraftaufteilung wird in diesem Beispiel durch eine Anpassung der elektromechanischen Eigenschaften der einzelnen Motore an die jeweiligen Kraftübertragungserfordernisse bewerkstelligt.

Das Prinzip wird in Fig. 3 erläutert:

Im 1. Quadranten sind die Motorkennlinien aufgetragen, die ein Nebenschlußverhalten zeigen müssen, da andernfalls der Antrieb im lastlosen Zustand eine übermäßig große Geschwindigkeit annehmen würde. Die Drehzahl eines jeden Motors, multipliziert mit dem dazugehörigen Rollenradius, ergibt die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen, der der Drahtgeschwindigkeit gleichzusetzen ist (Quadrant 4).

Das Moment des Motors, dividiert durch den dazugehörenden Rollenradius, führt auf die am Umfang entstehende Kraft (2. Quadrant). Beide Zusammenhänge sind linear und bei entsprechender Skalierung läßt sich dieselbe Gerade sowohl im 2. als auch im 4. Quadranten benutzen.

Da alle drei Antriebsrollen über den gemeinsamen Draht gekoppelt sind, müssen für einen bestimmten Betriebszustand die Umfangsgeschwindigkeiten aller drei Rollen gleich sein. Da die einzelnen Rollen gleichen Durchmesser aufweisen, laufen alle 3 Motoren zwangsläufig mit gleicher Drehzahl.

Zur weiteren Verdeutlichung der Umfangskraftaufteilung läßt sich der 3. Quadrant heranziehen: Die Umfangskräfte U&sub1;, U&sub2; und U&sub3;, die jeweils als Einzelkomponenten auf der Abzisse wiederzufinden sind, lassen sich als Summe Uges=U&sub1;+U&sub2;+U&sub3; auf der Ordinate auftragen. Die nach Fig. 2 ermittelte optimale Umfangskraftverteilung läßt sich dann als Geradenbündel im 3. Quadranten von Fig. 3 darstellen.

Die Verhältnismäßigkeit zwischen U&sub1;, U&sub2; und U&sub3; soll unabhängig von der Gesamtlast Uges einen ganz bestimmten Wert einhalten. Die einzelnen Umfangskräfte ergeben über den Rollenradius entsprechende Momente. Diese i. a. unterschiedlichen Momente müssen aber bei der gleichen Drehzahl wirksam werden. Daraus ergeben sich im 1. Quadranten unterschiedliche Kennlinien für die drei Motoren: Im Leerlauf ist gleiche Drehzahl gefordert, je nach Last übernimmt der einzelne Motor soviel Moment, wie für ihn nach der im 3. Quadranten dargestellten Verhältnismäßigkeit vorgesehen ist.

Die zweite der eingangs genannten Forderungen gewinnt besondere Bedeutung dadurch, daß das abtrennende Werkzeug unter Einwirkung der Prozeßkräfte und der verschleißbedingt ungleichmäßigen Schneidfähigkeit des Werkzeuges ausgelenkt wird und so zu einer unpräzisen Werkstückgeometrie führt.

Die Trennflächen sind weder plan noch parallel, sondern in sich verwunden, was vereinfacht als "bow" bzw. "warp" bezeichnet wird.

Wie Fig. 4 zeigt, ist dieser Fehler auch durch nachgeschaltete Bearbeitungsschritte nicht mehr zu beheben.

Die abgetrennte Ronde 1 hat zwei unebene Begrenzungsflächen, wobei der "warp" bis zu einigen hundertstel mm betragen kann. Wird dieses dünne Werkstück nun zur weiteren Bearbeitung zweckmäßigerweise durch Unterdruck auf eine ebene Fläche gespannt, so wird die mit dieser ebenen Aufspannfläche in Berührung stehende Rondenfläche unter Ausnutzung der elastischen Verformbarkeit der Ronde ebenfalls in eine ebene Lage gezwungen (2). Die gegenüberliegende Fläche läßt sich durch entsprechende Bearbeitungsverfahren in dieser Lage in einen ebenen Zustand überführen, so daß in dieser Lage zwei planparallele Flächen entstehen (3). Wird das Werkstück jedoch wieder entspannt, so nimmt die der ebenen Spannstelle zugewandte Seite der Ronde - aufgrund ihrer Elastizität - wieder ihre ursprüngliche Form an (4). Auch alle weiteren nachgeschalteten Bearbeitungsgänge können diesen fehlerhaften Umstand nicht beheben. Man erhält zwar parallele, nicht jedoch plane Flächen.

Die Problematik der absolut planparallelen Oberflächen kann, wie in OS-DE 36 13 132 beschrieben, durch eine Integration von Abtrenn- und Einebnungsprozeß gelöst werden.

Wie in Fig. 5 erläutert, wird die unebene Stirnfläche des Barrens (1) durch einen spanabhebenden Abtrag eingeebnet, wobei neben dem vorzugsweise angewandten Schleifen auch Fräsen, Drehen, elektrolytisches und erosives Abtragen möglich sind. Der anschließende Abtrennvorgang mit einer Drahtsäge hinterläßt sowohl am Barren als auch an der einen Seite der abgetrennten Ronde eine unebene Begrenzungsfläche (3).

Da jedoch die abgetrennte Ronde eine absolut ebene Bezugsfläche aufweist, kann sie auf dieser verzugsfrei gespannt werden, so daß dann auch die gegenüberliegende Fläche planparallel dazu bearbeitet werden kann. Wird die Ronde danach wieder von der Spannstelle entfernt, so verwirft sie sich nicht mehr. Vor einem weiteren Abtrennvorgang wird die Stirnseite des Barrens wieder geebnet.

Bei diesem Verfahren ist es unerheblich, ob Abtrenn- oder Abtragsvorgang sich auf eine senkrecht zur Barrenachse stehende Fläche beziehen oder zu dieser senkrechten Lage eine - zumeist jedoch geringfügige - Schiefstellung einnehmen.

Eine Vorrichtung, die die beiden eingangs aufgestellten Forderungen unter Ausnutzung des oben Erläuterten erfüllt, muß also aus einer Kombination von Drahtseilsäge und Abtragsmaschine bestehen, wobei aus Gründen der Zeitersparnis eine Konstellation anzustreben ist, die das Abtragen bzw. das Einebnen der Stirnfläche des Barrens und das Abtrennen der Ronde nicht zeitlich nacheinander, sondern zeitlich überlappend vollzieht.

Die Fig. 6-10 zeigen die wesentlichen Bestandteile einer Vorrichtung zu oben beschriebenem Verfahren.

In Fig. 6 ist die Ausgangsposition des Trennvorganges dargestellt: Der zu zerteilende Barren 2, der im allgemeinen Fall keine plane Stirnfläche aufweist, ragt in den ringförmigen Schleifkörper 11 einer rotierenden Topfschleifscheibe hinein, wobei die Stirnfläche des Barrens vollständig in den Ring 11 eintauchen muß.

Wird nun der Barren 2 in der in Fig. 7 dargestellten Weise senkrecht zur Rotationsachse der Schleifscheibe 11 bewegt, so trägt diese Schleifscheibe am Ende des Barrens Material ab, so daß ungeachtet der ursprünglichen Geometrie die Stirnfläche des Barrens völlig eben wird.

Im weiteren Verlauf dieser Vorschubbewegung kommt der Barren 2 mit dem Sägedraht 12 in Eingriff (Fig. 8). Der Sägedraht 12 ist relativ zur Schleifscheibe 11 so angeordnet, daß er vom Barren 2 einen Wafer abtrennt, wobei die Dicke so bemessen ist, daß das Fertigmaß noch um ein erfahrungsgemäß ermitteltes Aufmaß vergrößert werden muß.

Bei weiter fortschreitender Vorschubbewegung (Fig. 9) kommt die Schleifscheibe 11 außer Eingriff, während der Trennprozeß noch andauert. Der Sägedraht 12 wandert unter der Einwirkung der Prozeßkräfte auch in Axialrichtung des Barrens geringfügig aus, so daß der Schritt sowohl auf dem Barren als auch auf der soeben geschnittenen Waferfläche Unebenheiten zurückläßt.

Nach Ende des Trennvorganges (Fig. 10) wird der Wafer 13 aus der Bearbeitungszone heraustransportiert, was im Falle der Drahtsäge besonders einfach ist, weil das Werkzeug, in diesem Fall der Draht, keine störenden Kräfte mehr auf das Werkstück ausüben kann.

Die eine Seite des Wafers 13 hat durch die Schleifbearbeitung eine absolut plane Oberfläche erhalten, so daß der Wafer anschließend auf dieser einen ebenen Fläche vorzugsfrei auf eine ebenfalls ebene Fläche vorzugsweise mit Vakuum aufgespannt werden kann, so daß die gegenüberliegende Fläche bearbeitet werden kann mit dem Ziel, eine ebenfalls plane, zur ersten Fläche parallele Fläche zu erzielen. Dieser letztere Bearbeitungsschritt wird ebenfalls vorzugsweise durch Schleifen bewerkstelligt.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Herstellen von Ronden durch Abtrennen von mono- oder polykristallinen Halbleiter-Barren mittels einer Drahtseilsäge, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Halbleiter-Barrens vor dem Abtrennen einer jeden Ronde zur Erzeugung einer planen Referenzfläche für die Weiterverarbeitung dieser Ronde jeweils mittels eines spanabhebenden Verfahrensschrittes mit einer planen Oberfläche versehen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine plane Stirnfläche durch Schleifen erzeugt wird.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Kombination einer Drahtseilsäge mit einer Schleifvorrichtung, welche eine Schleifbearbeitung in der Werkstückaufspannung der Drahtseilsäge erlaubt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifvorrichtung mit der Drahtseilsäge eine Einheit bildet.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitige Schleifbearbeitung des Barrens und das Abtrennen einer weiteren Ronde mittels einer Drahtseilsäge zeitlich nacheinander vollzogen wird.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitige Schleifbearbeitung des Barrens und das Abtrennen einer weiteren Ronde zeitlich überlappend und unter Ausnutzung derselben Vorschubbewegung vollzogen wird.






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