线锯装置的制造方法及线锯装置

摘要

本发明提供一种线锯装置的制造方法，该线锯装置包括钢线供给轴盘、长型辊、导线器、钢线卷收轴盘及被控制而在经设定的控制角度±A(°)内动作并且对该钢线赋予张力的张力臂，该线锯装置的制造方法包括下列步骤：测定该长型辊的表面粗糙度Rmax；自该钢线供给轴盘伸出该钢线时，测定该张力臂的角度摆动至该经设定的控制角度的范围外时的该张力臂的角度a(°)；将该经测定的该长型辊的表面粗糙度Rmax作为R1(μm)，计算出R1×2×A÷(|a|+A)＝R2；以及使该长型辊的表面粗糙度Rmax成为该计算出的数值R2以下。由此，可防止张力臂大幅摆动至控制范围外。

权利要求

1.一种线锯装置的制造方法，该线锯装置包括：伸出钢线的钢线供给轴盘、使得自该钢线供给轴盘伸出的该钢线得以通过表面上的长型辊、供该钢线螺旋状缠绕于周围的多个导线器、卷收该钢线的钢线卷收轴盘、以及配置于该钢线供给轴盘与该导线器之间且被控制而在经设定的控制角度±A(°)内动作并且对该钢线赋予张力的张力臂，该钢线得以在于该长型辊的轴方向移动的同时通过该长型辊上，该线锯装置的制造方法包含下列步骤：测定该长型辊的表面粗糙度Rmax；

自该钢线供给轴盘伸出该钢线时，测定该张力臂的角度摆动至该经设定的控制角度的范围外时的该张力臂的角度a(°)；

将经测定的该长型辊的表面粗糙度Rmax作为R1(μm)，计算出R1×2×A÷(|a|+A)＝R2；

以及

使该长型辊的表面粗糙度Rmax成为该计算出的数值R2以下。

2.如权利要求1所述的线锯装置的制造方法，其中作为该长型辊，是使用肖氏硬度A80～96的聚氨酯制造的。

3.如权利要求1或2所述的线锯装置的制造方法，其中在使该长型辊的表面粗糙度Rmax成为该计算出的数值R2以下的步骤之中，以#800～3000的研磨片研磨该长型辊的表面，而使该长型辊的表面粗糙度Rmax成为该计算的数值R2以下。

说明书

线锯装置的制造方法及线锯装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种线锯切断技术，并且关于一种线锯装置的制造方法及线锯装置，将例如半导体单晶硅晶棒的工件予以作成晶圆状(作成切片)的晶圆切断步骤等。

背景技术

[0002] 例如，于半导体制造领域，通过将以单晶拉提装置所拉提的半导体单晶硅晶棒，使用内周刃切片器于轴直角方向薄薄地切断而得到多个半导体硅晶圆。

[0003] 然而，近年来半导体晶圆的大直径化的倾向，使得已知的使用内周刃切片器切断晶棒变得困难。再者，由于以内周刃切片器的切断方法是一片片地切出晶圆的缘故，由于没效率而有生产性差的问题。

[0004] 因此，近年来通过线锯(特别是多线锯)的切断方法受到关注。此切断方法通过将工件推压于螺旋状卷绕于多条导线器(主辊)之间的钢线列，将浆液供给于该工件与钢线的接触部并同时使钢线移动，而将工件切断为晶圆状的方法(例如，专利文献1)。通过这种切断方法，可以一次切出多数片(例如，数量100片)的晶圆。

[0005] [现有技术文献]

[0006] [专利文献]

[0007] [专利文献1]日本特开平11-156694号公报

发明内容

[0008] [发明所欲解决的问题]

[0009] 在使用如上述的线锯的切断方法所使用的线锯装置中，钢线供给轴盘和导线器之间配置有长型辊、张力臂等，自钢线供给轴盘伸出的钢线在长型辊的轴方向移动的同时通过长型辊上。此时，于长型辊的轴方向没有滑顺地移动的钢线会有突发性地回到原来位置(行进中的钢线的长度成为最短的位置)的情况。

[0010] 此情况下，有钢线供给轴盘之侧的张力臂会大幅摆动至控制范围外，而有钢线断线的问题。若发生钢线断线则会导致切断加工中的工件的质量恶化。

[0011] 鉴于上述已知技术额问题点，本发明的目的在于提供一种线锯装置的制造方法及线锯装置，能使自钢线供给轴盘伸出的钢线在长型辊上于轴方向滑顺地移动，且防止张力臂朝控制范围外大幅摆动。

[0012] [解决问题的技术手段]

[0013] 为了达成上述目的，依据本发明提供一种线锯装置的制造方法，该线锯装置包括：伸出钢线的钢线供给轴盘、使得自该钢线供给轴盘伸出的该钢线得以通过表面上的长型辊、供该钢线螺旋状缠绕于周围的多个导线器、卷收该钢线的钢线卷收轴盘、以及配置于该钢线供给轴盘与该导线器之间且被控制而在经设定的控制角度±A(°)内动作并且对该钢线赋予张力的张力臂，该钢线得以在该长型辊上以轴方向移动的同时通过该长型辊上，该线锯装置的制造方法包含下列步骤：

[0014] 测定该长型辊的表面粗糙度Rmax；

[0015] 在自该钢线供给轴盘伸出该钢线时，测定该张力臂的角度摆动至经设定控制角度范围外时该张力臂的角度a(°)；

[0016] 将经测定的该长型辊的表面粗糙度Rmax作为R1(μm)，计算出R1×2×A÷(|a|+A)＝R2；以及

[0017] 使该长型辊的表面粗糙度Rmax成为该计算出的数值R2以下。

[0018] 如此一来，可以制造能使自钢线供给轴盘伸出的钢线在长型辊上滑顺地于轴方向移动，防止张力臂大幅摆动至控制范围外，防止钢线的断线的线锯装置。

[0019] 另外，在此所提到的表面粗糙度Rmax为遵照JIS B0601而测定的剖面曲线的最大剖面高度。

[0020] 此时，该长型辊以由邵氏硬度A80～96的聚氨酯制者为佳。

[0021] 若使用此硬度范围者，钢线容易滑顺地移动，再者，能降低长型辊的形状变化、形状劣化，提高耐用次数。通过使其为邵氏硬度A80以上，能防止长型辊的变形、提高使用次数，通过使其为邵氏硬度A96以下，能有效率地进行降低表面粗糙度的加工(研磨)。

[0022] 再者此时，于使前述长型辊表面粗糙度Rmax成为该计算出的数值R2以下的步骤上，以通过以#800～3000的研磨片研磨前述长型辊的表面，而使长型辊的表面粗糙度Rmax成为该计算出数值R2以下为佳。

[0023] 如此，通过使其为#800以上的号数，可使长型辊的表面粗糙度Rmax更确实地成为R2以下。再者，通过使其为#3000以下的号数，可防止研磨片堵塞，而更有效率地研磨。

[0024] 并且，依据本发明提供一种线锯装置，该线锯装置包含：伸出钢线的钢线供给轴盘、使得自该钢线供给轴盘伸出的该钢线得以通过长型辊表面上的长型辊、供该钢线螺旋状缠绕于导线器周围的多个导线器、卷收该钢线的钢线卷收轴盘、以及配置于该钢线供给轴盘与该导线器之间且被控制而在经设定的控制角度±A(°)内动作并且对该钢线赋予张力的张力臂，该钢线得以在于该长型辊的轴方向移动的同时通过该长型辊上，其中前述长型辊的表面粗糙度Rmax为21μm以下之物。

[0025] 若为此种装置，能使自钢线供给轴盘伸出的钢线于长型辊上于轴方向滑顺地移动，防止张力臂大幅摆动至控制范围外，防止钢线断线。

[0026] 此时，该长型辊以由邵氏硬度A80～96的聚氨酯制者为佳。

[0027] 若为如此硬度范围者，能使钢线易于滑顺地移动，再者，降低长型辊的形状化、形状劣化，提高耐用次数。通过使其为邵氏硬度A96以下，能有效率地进行降低表面粗糙度的加工(研磨)。

[0028] 〔对照现有技术的功效]

[0029] 若为本发明的线锯装置的制造方法及线锯装置，能使自钢线供给轴盘被伸出的钢线于长型辊上于轴方向滑顺地移动，防止张力臂大幅摆动到控制范围外，防止钢线的断线。

附图说明

[0030] 图1(a)是显示本发明线锯装置之一范例的示意图。

[0031] 图1(b)是显示自斜上方(图1(a)的箭头(b′)方向)观看钢线供给轴盘、长型辊及滚轮的线锯装置的一部分之示意图。

[0032] 图2是显示本发明线锯装置的制造方法之一范例的步骤图。

[0033] 图3是显示长型辊的表面粗糙度Rmax为34μm的情况的张力臂的动作的曲线图。

[0034] 图4是显示长型辊的表面粗糙度Rmax为21μm的情况的张力臂的动作的曲线图。

[0035] 图5是显示将表面粗糙度Rmax为34μm的长型辊分别经以#600、800、2000、3000、4000的研磨片研磨时的长型辊的轴方向的表面粗糙度Rmax的曲线图。

具体实施方式

[0036] 以下，针对本发明说明实施例，但是本发明并非限定于此。

[0037] 如前述内容，自钢线供给轴盘伸出的钢线于长型辊上于轴方向移动的同时通过的线锯中，于长型辊的轴方向没有滑顺地移动的钢线会有突发性地回到原来位置的情况，此时，钢线供给轴盘之侧的张力臂会大幅摆动到控制范围外，而有钢线会断线的问题。

[0038] 因此，本发明者欲解决此问题而反复专心研究。结果，想到通过规定长型辊的表面粗糙度Rmax，能使得自钢线供给轴盘送出的钢线在长型辊上滑顺地于轴方向移动，防止张力臂大幅摆动至控制范围外，能防止由于此大幅摆动而造成的钢线的断线。然后，推敲对于用以实施这些的最佳方式，而完成本发明。

[0039] 首先，参考图1(a)及图1(b)而说明本发明的线锯装置24。如图1(a)所举例说明，本发明的线锯装置24是由伸出钢线25的钢线供给轴盘1、自该钢线供给轴盘1伸出的钢线25得以通过表面上的长型辊2、供钢线25螺旋状缠绕于周围的多个导线器26、卷收钢线25的钢线卷收轴盘18、以及配置于钢线供给轴盘1和导线器26之间且被控制在设定角度±A(°)内动作并且对钢线25赋予张力的张力臂19。然后，如图1(b)所示，钢线25为得以在于该长型辊2的轴方向移动的同时通过该长型辊2上者。

[0040] 导线器26可由例如主导线器10和从导线器11两者所构成。

[0041] 自钢线供给轴盘1伸出的钢线25通过长型辊2、紧线器3、滚轮4、张力臂滚轮5、张力测定器滚轮6、滚轮7、滚轮8及滚轮9，于主导线器10和从导线器11以规定的节距平行地缠绕而形成钢线列27。然后，成为通过使工件23下降至钢线列27而切断工件23的构造。

[0042] 再者，由从导线器11出去的钢线25通过滚轮12、滚轮13、张力测定器滚轮14、张力臂滚轮15、滚轮16及紧线器17而卷收于钢线卷收轴盘18。

[0043] 另外，在本实施例的线锯装置24之中，紧线器3得以仅用于使钢线25的行进方向反转，以钢线供给轴盘1卷取钢线时。

[0044] 本实施方式的线锯装置24中，可对于张力测定器20所检出的张力，使以张力臂19为中心的张力臂滚轮5的位置在经设定的任意的控制角度±A(°)范围内移动(张力臂19的摆动)，而能控制钢线供给轴盘1至主导线器10的张力。再者，自导线器11至钢线卷收轴盘18的张力也可同样地对于以张力测定器21所检出的张力，使以张力臂22为中心之张力臂滚轮15的位置在任意的控制范围内移动、控制。

[0045] 此时，张力臂19的控制角度±A(°)可设定为例如、±1.5°之范围。

[0046] 然后，如图1(b)所举例说明，自钢线供给轴盘1伸出钢线25的情况，自钢线供给轴盘1伸出的钢线25于钢线供给轴盘1的轴方向移动的同时伸出。因此，钢线25在于长型辊2的轴方向移动的同时通过长型辊2上，朝向滚轮4过去。

[0047] 此时，在已知产品之中，钢线25无法在长型辊2上滑顺地移动而成为如卡住的状态之后，突发性地回到原来的位置(行进中钢线25的长度成为最短的位置)的情况时，张力臂19会大幅摆动。

[0048] 本发明的线锯装置24的长型辊2表面粗糙度Rmax为21μm以下。再者，长型辊2的表面粗糙度Rmax愈小，钢线25变得愈容易在长型辊2上于长型辊2的轴方向滑顺地移动，张力臂19的摆动也会容易变得安定所以比较好。若为如此者，由于为长型辊2的表面粗糙度Rmax非常小之物的缘故，自钢线供给轴盘1伸出的钢线25能在长型辊2上滑顺地于轴方向移动，能防止张力臂19大幅摆动至控制范围外。由此，能降低钢线25的断线。再者，长型辊2的表面粗糙度Rmax下限没有特别限定，例如能为0μm以上。

[0049] 此时，长型辊2为由邵氏硬度A80～96所构成的聚氨酯制者为佳。若是在此硬度范围者，能使钢线25容易滑顺地移动，再者，能降低长型辊2的形状变化、形状劣化、增加耐用次数。具体而言，通过使其为邵氏硬度A80以上而得以防止长型辊2的变形，提高使用次数，通过使其为邵氏硬度A96以下，能有效率地进行降低表面粗糙度的加工(研磨)。

[0050] 接着，对本发明的线锯装置的制造方法进行说明。在此，关于制造如上述图1(a)所示的本发明的线锯装置24的情况，使用图2所示的步骤图进行说明。

[0051] 首先，进行测定长型辊2的表面粗糙度Rmax的步骤(图2的SP1)。

[0052] 作为长型辊2，使用例如由邵氏硬度A80～96所构成的聚氨酯者为佳。若使用如此硬度范围者，能使钢线25容易滑顺地移动，再者，能降低长型辊2的形状变化、形状劣化、增加耐用次数。具体而言，通过使其为邵氏硬度A80以上而得以防止长型辊2的变形，提高使用次数，通过使其为邵氏硬度A96以下，能有效率地进行降低表面粗糙度的加工(研磨)。

[0053] 接着，自钢线供给轴盘1伸出钢线25，进行以钢线卷取轴盘18的卷取，此时，进行测定张力臂19的角度摆动至该经设定的控制角度±A(°)的范围外时的该张力臂的角度a(°)的步骤(图2的SP2)。

[0054] 接着，进行将经测定出的长型辊2的表面粗糙度Rmax作为R1(μm)时，计算R1×2×A÷(|a|+A)＝R2的步骤(图2的SP3)。

[0055] 接着，进行使长型辊2的表面粗糙度Rmax成为计算出的数值R2以下的步骤(图2的SP4)。例如可以研磨长型辊2的表面。

[0056] 此时，通过以#800～3000的研磨片研磨长型辊的表面，而使长型辊的表面粗糙度Rmax成为计算出的数值R2以下为佳。

[0057] #800和#3000的平均粒径分别为20μm和5μm。通过使用#800以上的号数，能更确实地使长型辊2的表面粗糙度Rmax成为R2以下。再者，通过#3000以下的号数可防止研磨片堵塞，并能有效率地研磨。另外，做为使用于研磨片的研磨剂，可举出碳化硅、氧化铝、氧化铈等。

[0058] 虽然使用上述的研磨片，例如能通过将研磨片按压于旋转的长型辊2而研磨，但研磨方法并不限定于此。

[0059] 再者，此研磨能对同个长型辊实施多次。例如，在随着使线锯装置24运转，长型辊2的表面粗糙度Rmax恶化的情况下，能再次进行长型辊2的表面的研磨，使表面粗糙度Rmax成为R2以下。

[0060] 再者，作为将长型辊2的表面粗糙度Rmax成为计算数值R2以下的方法，不为通过研磨者亦可，例如，通过交换表面粗糙度Rmax为R2以下的长型辊而进行亦可。

[0061] 如此一来，制造具有表面粗糙度Rmax为R2以下的长型辊的线锯装置。若为本发明的线锯装置的制造方法，能制造自钢线供给轴盘伸出的钢线于长型辊上滑顺地于轴方向移动，且能防止张力臂大幅摆动至控制范围外的线锯装置。再者，由此能降低钢线的断线。

[0062] 〔实施例〕

[0063] 以下，虽显示本发明的实施例及比较例而更具体说明本发明，但本发明并不限定于此。

[0064] 〔实施例1〕

[0065] 依据如图2所示的本发明的线锯装置的制造方法，进行如图1(a)所示的线锯装置的制造。

[0066] 首先，准备由邵氏硬度A91所构成的聚氨酯制的长型辊2。测定此长型辊2的表面粗糙度Rmax，结果为R1(μm)＝34μm。再者，设定张力臂19的控制角度为±A(°)＝±1.5°。

[0067] 接着，测定钢线25自钢线供给轴盘1以800m/min的速度伸出时的张力臂19的动作，表示于图3。

[0068] 其结果，如图3所示，在63秒附近的张力臂19的角度突发性地自1.5°附近摆动至-3.2°附近。

[0069] 如同上述，张力臂19的角度突发性地向控制范围外摆动时的角度a(°)为-3.2°，长型辊2的表面粗糙度Rmax(R1)为34μm。

[0070] 于此，通过R1×2×A÷(|a|+A)＝R2的关系式计算出能抑制张力臂19的至控制范围外的摆动的长型辊2表面粗糙度Rmax(R2)，结果为34×2×1.5÷(|-3.2|+1.5)＝22μm。

[0071] 于此，为了使上述的表面粗糙度Rmax(R1)为34μm的长型辊2的表面粗糙度Rmax成为R2(＝22μm)以下，通过#2000的研磨片研磨。具体而言，通过按压研磨片于旋转的长型辊2而研磨。

[0072] 测定研磨后的长型辊2的表面粗糙度Rmax，结果为21μm、成为小于上述的R2的值。

[0073] 使用此表面粗糙度Rmax为21μm的长型辊2制造线锯装置24。然后，测定以线速度800m/min使钢线25伸出时的张力臂19的动作，示于图4。其结果，在图4中，未发现在图3中所见的张力臂19的突发性的至控制范围外的摆动。

[0074] 如此一来，在实施例1中，在通过为了在经设定的控制角度±A(°)内动作而被控制的张力臂19而赋予张力的线锯装置24之中，使用于自钢线供给轴盘1伸出钢线25时，将钢线供给轴盘1之侧的张力臂19的角度突发性地摆动至控制范围外时的角度设为a(°)，长型辊2的表面粗糙度Rmax设为R1时，以R1×2×A÷(|a|+A)所计算出的数值R2以下的表面粗糙度Rmax的长型辊2，由此，能制造能防止张力臂19会突发性地大幅摆动至控制范围外的本发明的线锯装置24。

[0075] 〔比较例1〕

[0076] 不同于实施例1，不特别考虑长型辊的表面粗糙度Rmax，准备长型辊及各个组件而制造线锯装置。另外，作为参考，测定此时的长型辊的表面粗糙度Rmax，结果为34μm。换言之，与实施例1最初准备的线锯装置是相同之物。

[0077] 在此已知的线锯装置之中，与实施例1同样地将张力臂的控制角度设定为±A(°)＝±1.5°，测定钢线以800m/min的速度伸出时的张力臂的动作，结果得到与图3相同的结果。换言之，在比较例1中所制造的线锯装置，为会发生张力臂的角度突发性地大幅摆动至控制范围外的现象，而可见断线的征兆的装置。

[0078] 〔实施例2-4、比较例2、3〕

[0079] 不同于在实施例1中准备的长型辊，准备了表面粗糙度Rmax为34μm的长型辊。将此长型辊于轴方向划分为五份(将轴方向的宽幅分为五个区域)，个别以#600、800、2000、3000、4000的号数相异的研磨片分别研磨。用于#600、800、2000、3000、4000的研磨片的平均磨粒径分别为28、20、8、5、3μm。另外，若考虑实施例1的结果，为了防止张力臂的角度会突发性地大幅摆动至控制范围外的现象，考虑预期目标为研磨后的表面粗糙度Rmax为22μm以下(21μm以下更佳)。

[0080] 将测定研磨前和研磨后的长型辊的轴方向的表面粗糙度Rmax的结果表示于图5。其结果如图5所示，在#600，表面粗糙度Rmax已恶化为35μm(比较例2)。在#4000，由于研磨片堵塞变滑而无法有效地研磨，研磨中途结束的缘故，所以表面粗糙度Rmax为27μm(比较例
3)。另一方面，在#800～#3000，表面粗糙度Rmax分别为22、19、17μm，皆在22μm以下。更进一步，关于#2000、#3000，能成为21μm以下，而能如预计的研磨(实施例2-4)。

[0081] 另外，本发明并不为前述实施例所限制。前述实施例为例示，具有与本发明的申请专利范围所记载的技术思想为实质相同的构成，且发挥同样作用效果者，皆包括于本发明的技术范围。