Title:
Method for slicing semiconductor bars with grinding suspension continuously refreshed
Kind Code:
A1


Abstract:
During the slicing operation a grinding suspension is fed tor the saw from a circulating system. To replenish the suspension fresh suspension material is fed at a uniform rate during the slicing operation into the circulating system



Inventors:
WIESNER PETER (DE)
Application Number:
DE19930353A
Publication Date:
12/14/2000
Filing Date:
07/01/1999
Assignee:
WACKER SILTRONIC GESELLSCHAFT FUER HALBLEITERMATERIALIEN AG
Domestic Patent References:
DE4405829A1N/A1995-08-31



Claims:
1. Verfahren zum Trennschleifen von Halbleiterstäben mit ei­ner Drahtsäge unter Zugabe einer Schleifsuspension, die wäh­rend des Trennschleifens in einem Kreislaufsystem enthaltend Vorratstank, Pumpe, Düse und Sammelbecken geführt wird, da­durch gekennzeichnet, daß dem Kreislaufsystem während des Trennschleifens frische Schleifsuspension zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kreislaufsystem zwischen 2 und 40% des Gesamtvolumens der Schleifsuspension frische Schleifsuspension gleichmäßig über die gesamte Dauer des Trennschleifens oder stoßweise während des Trennschleifens zugeführt wird.

Description:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennschleifen von Halbleiterstäben mit einer Drahtsäge unter Zugabe einer Schleifsuspension. Für die Herstellung dünner Scheiben aus Silicium, Quarz oder Keramik, beispielsweise für Elektronik- oder Solaranwendungen, aus Einkristallstäben oder Gießblöcken bewährt sich das Trenn­schleifen, insbesondere mit Präzisionsdraht- oder Bandsägen unter Zugabe einer Schleifsuspension. Beim Präzisionsdrahtsägen wird ein viele Kilometer langer Draht über ein Spulensystem so geführt, daß ein Drahtgatter mit bis zu ca. 450 nebeneinanderliegenden Drähten entsteht. Damit lassen sich in einem Arbeitsgang aus einem entsprechend langen Block oder Stab bis zu 450 dünne Scheiben gleichzeitig herstellen. Als Schleifsuspension werden Schneidkörnungen, bevorzugt SiC in unterschiedlichen Korngrößen verwendet, die in einer Schneidflüssigkeit, vorzugsweise Glycol suspendiert werden. Ein Ansatz einer derartigen Suspension wird in einem Vorrats­tank (für eine oder mehrere Drahtsägen) vorgelegt, aus dem wäh­rend des Sägeprozesses eine definierte Menge Suspension pro Zeiteinheit entnommen und über eine Düse auf das Drahtgatter gesprüht wird. Unterhalb des Drahtgatters befindet sich eine Art Sammelbecken, in dem die Suspension, umfassend den bei dem Prozeß anfallenden Abrieb, gesammelt und von da aus kontinu­ierlich in den Vorratstank zurückgeführt wird. Somit wird die Schleifsuspension während des Trennschleifens in einem Kreis­laufsystem mit Vorratstank, Pumpe, Düse und Sammelbecken ge­führt. Durch die Rückführung in dem Kreislaufsystem reichert sich im Vorratstank der prozeßbedingte Abrieb an. Mit zunehmender Einsatzdauer nimmt die Wirksamkeit der Schleifsuspension ab. Um das gestellte Bearbeitungsziel mit der Schleifsuspension weiterhin zu erreichen wird in der Pra­xis, wie beispielsweise aus der EP 0 798 091 A1 bekannt, die Zufuhr der Schleifsuspension in Abhängigkeit der Drahtein­griffsfläche variiert. Unter Drahteingriffsfläche wird die Länge des Schnittbereichs in dem Werkstück verstanden, die mit dem Draht in Berührung steht. Da der Sägedraht jedoch nur eine bestimmte Menge an Schneidkorn aufzunehmen vermag, stellt sich die erwünschte Konzentrationserhöhung an Schneidkorn im Schneidspalt nicht ein. Die Einsatzdauer (= Anzahl der möglichen Schnitte) der Schleifsuspension wird gemäß dem Stand der Technik verlängert, indem eine Teilmenge, beispielsweise 20% der Gesamtmenge der gebrauchten Schleifsuspension durch frische Schleifsuspension nach dem Trennschleifen ersetzt wird. Für das nachfolgend zu trennschleifende Werkstück liegt dann eine regenerierte Schleifsuspension vor. Nachteilig ist, daß im Anschnittbe­reich, d. h. im Bereich der geringsten Drahteingriffsfläche ein hoher Anteil an frischer Schleifsuspension, und im Bereich des größten Stabdurchmessers, d. h. im Bereich mit der größten Drahteingriffsfläche bereits wieder gebrauchte Schleifsuspen­sion vorliegt. Dies führt insbesondere zu einer Verschlechte­rung der Geometrie der Halbleiterscheibe. Es besteht daher die Aufgabe die genannten Nachteile des Stan­des der Technik zu umgehen und ein Verfahren zum Trennschlei­fen von Werkstücken, insbesondere Halbleiterstäben zur Verfü­gung zu stellen, das eine gleichbleibende Trennschleifqualität einer Schleifsuspension gewährleistet. Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Trennschleifen von Halbleiterstäben mit einer Drahtsäge unter Zugabe einer Schleifsuspension, die während des Trennschleifens in einem Kreislaufsystem enthaltend Vorratstank, Pumpe, Düse und Sam­melbecken geführt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß dem Kreislaufsystem während des Trennschleifens frische Schleifsuspension zugeführt wird. Die frische Schleifsuspension wird dem Kreislaufsystem bevor­zugt gleichmäßig über die gesamte Dauer des Trennschleifens zugeführt. Bevorzugt ist aber auch dem Kreislaufsystem die frische Schleifsuspension stoßweise während des Trennschlei­fens zuzuführen. Beispielsweise werden nach dem Eindringen des Sägedrahtes von 50 mm in den Halbleiterstab 2 bis 20% des Ge­samtvolumens der Schleifsuspension frische Schleifsuspension und nach dem Eindringen des Sägedrahtes von 150 mm noch einmal 2 bis 20% des Gesamtvolumens der Schleifsuspension frische Schleifsuspension zugeführt. Die in einem externen Vorratstank vorgelegte frische Schleif­suspension wird dem Kreislaufsystem über ein Ventil zugeführt. Die frische Schleifsuspension kann dem Kreislaufsystem an je­der beliebigen Stelle zugeführt werden. Bevorzugt ist aber, die frische Schleifsuspension dem Vorratstank des Kreislaufsy­stems zuzuführen. Dem Kreislaufsystem werden insgesamt bevor­zugt zwischen 2 und 40%, besonders bevorzugt zwischen 20 und 30% des Gesamtvolumens der Schleifsuspension frische Schleif­suspension zugeführt. Überraschenderweise zeigte sich, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hochwertige Halbleiterscheiben mit deutlich verbes­serter Geometrie hergestellt werden. Insbesondere die Dicken- und Dickendifferenz-Variation (Maximaldicke ä Minimaldicke) der Halbleiterscheiben zeigen deutlich kleinere Meßwerte.