樹脂結合線鋸的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及在娃錠等的切割中使用的樹脂結合線鋸(resin bond wire saw)。樹 脂結合線鋸是用樹脂結合劑(樹脂粘接劑)將磨粒固定于線而成的。用于切割的線也被稱 為"鋸線",在本申請說明書中稱為"線鋸"。
【背景技術】
[0002] 迄今為止,在娃錠的切割中一直使用內徑鋸切片機(inner diameter saw dicer)。然而,隨著硅錠的大型化,內周刃切片機會出現生產率降低、產生加工變質層、尺寸 精度低、裝置的大型化等問題。因此,近年來逐漸實施使用線鋸的切割。使用線鋸的切割易 于應對鑄錠的大型化。此外,可以通過1次切割獲得多個晶圓。
[0003] 線鋸中有游離磨粒線鋸和固定磨粒線鋸。游離磨粒線鋸使用鋼琴線等線、和使磨 粒分散于液體而成的磨粒液。磨粒為金剛石微粒、碳化硅微粒等。游離磨粒線鋸一邊將磨 粒液滴加至切割部,一邊使線移動而進行切割(專利文獻1:日本特開2008-103690)。游離 磨粒線鋸通過夾在線與鑄錠之間的磨粒來切割鑄錠。
[0004] 游離線鋸中,由于磨粒液的粘度隨溫度而變動,因此,晶圓的厚度不均、或者晶圓 的平面性變差。此外,游離磨粒線鋸的線也會因磨粒而磨損,因此,難以使用細的線。進而, 對于游離磨粒線鋸,有會在晶圓表面形成厚的加工變質層的擔心。
[0005] 為了解決游離磨粒線鋸的問題,提出了將磨粒固定于線表面而得到的固定磨粒線 鋸的方案。作為將磨粒固定于線表面的方法,有電沉積法、硬釬焊法、樹脂結合法。
[0006] 電沉積法是通過鎳鍍覆等而將磨粒固定于線表面的方法(專利文獻2:日本特公 平4-4105、專利文獻3 :日本特開2003-334763)。在電沉積法中,一邊在鎳鍍覆液中使鎳析 出于線表面,一邊將磨粒埋設于鎳膜中。電沉積法由于磨粒的固定較為牢固,因此,鑄錠的 切割性能優異。
[0007] 電沉積法中,將磨粒深埋于鍍覆層中而固定。電沉積法由于需要厚的鍍覆皮膜,因 此生產率差、成本增大。進而,線因鎳鍍覆層而變粗,因此,線容易產生疲勞斷裂。
[0008] 硬釬焊法中,在線表面形成硬釬料層,并將磨粒埋入至熔融的硬釬料層,使硬釬料 層凝固而將磨粒固定(專利文獻4:日本特開2006-123024)。在硬釬料的熔點高的情況下, 硬釬料層熔融時線過熱,從而導致線的強度降低。因此,硬釬焊法中線材料的選擇困難。難 以使用在低溫度下強度降低的鋼琴線、硬鋼線,而使用不銹鋼線、鎢線。反之,在硬釬料的熔 點低的情況下,有硬釬料因鑄錠的切割時的摩擦熱而熔融,導致磨粒脫落的擔心。
[0009] 樹脂結合法中,將液態的樹脂結合劑(樹脂粘接劑)與磨粒的混合物涂布于線表 面,并利用燒結爐進行加熱(專利文獻4:日本特開2006-123024)。利用通過加熱而固化 的樹脂結合劑而將磨粒固定(專利文獻5:日本特開2000-263452、專利文獻6:日本特開 2000-271872、專利文獻7 :再公表專利W098/35784)。作為燒結爐,已知有熱風干燥爐(專 利文獻8 :日本特開平09-35556、專利文獻9 :日本特開2010-267533)。
[0010] 樹脂結合法適用于制作廉價且長條的線鋸。進而,由于在鑄錠的切割中產生的線 鋸的振動會被柔軟的樹脂結合劑吸收,因此,可以使線鋸高速地穩定移動。此外,能夠獲得 薄的晶圓。另一方面,樹脂結合線鋸的磨粒的保持力較低,因此,在切割中磨粒容易脫落。在 使用熱固化型的樹脂結合劑的情況下,由于樹脂結合劑的固化需要長時間,因此線鋸的制 造會花費時間。此外,若在高溫下進行樹脂結合劑的固化,則會因揮發成分而產生氣泡。
[0011] 現有技術文獻
[0012] 專利文獻
[0013] 專利文獻1:日本特開2008-103690號公報
[0014] 專利文獻2:日本特公平4-4105號公報
[0015] 專利文獻3:日本特開2003-334763號公報
[0016] 專利文獻4:日本特開2006-123024號公報
[0017] 專利文獻5:日本特開2000-263452號公報
[0018] 專利文獻6:日本特開2000-271872號公報
[0019] 專利文獻7:再公表專利W098/35784號公報
[0020] 專利文獻8 :日本特開平09-35556號公報
[0021] 專利文獻9:日本特開2010-267533號公報
【發明內容】
[0022] 發明要解決的問題
[0023] 本發明的目的在于,提供切割性能良好且長壽命的樹脂結合線鋸。
[0024] 用于解決問題的方案
[0025] 本發明人等發現,通過如下方法可以達成本發明的目的:(1)使用包含酚醛清漆 型(novolak type)酷醛樹脂、甲階型(resol type)酷醛樹脂和胺類硅烷偶聯劑的樹脂作 為樹脂結合劑;(2)通過紅外線照射使樹脂結合劑固化。通過本發明,可以高效率地制造切 割性能優異、磨粒的脫落少的長壽命的樹脂結合線鋸。
[0026] 在本發明的樹脂結合線鋸中,利用以酚醛樹脂作為主成分的樹脂結合劑而在線的 表面固定磨粒。本發明中使用的樹脂結合劑通過利用MALDI-T0F-MS法的質譜分析檢測到 陽離子表示208(m/z)間隔的碎片的峰。此外,通過熱重?差熱分析(TG-DTA)法,在175°C~ 182°C檢測出相當于軟化點的峰。(MALDI:基質輔助激光解吸電離法,T0F-MS:飛行時間質 譜分析法)。
[0027] 本發明中使用的樹脂結合劑包含酚醛清漆型酚醛樹脂:100重量份、甲階型酚醛 樹脂:10重量份~30重量份、胺類硅烷偶聯劑:0. 1重量份~5重量份。
[0028] 發明的效果
[0029] 根據本發明,實現了切割性能良好且長壽命的樹脂結合線鋸。
【附圖說明】
[0030] 圖1為對涂布于線上的糊劑進行紅外線加熱的方法的說明圖。
[0031] 圖2為燈的能量分光分布。
[0032] 圖3為利用MALDI-T0F-MS法的質譜分析的陽離子測定圖(比較例)。
[0033] 圖4為利用MALDI-T0F-MS法的質譜分析的陽離子測定圖(實施例1)。
[0034] 圖5為利用MALDI-T0F-MS法的質譜分析的陰離子測定圖(比較例)。
[0035] 圖6為利用MALDI-T0F-MS法的質譜分析的陰離子測定圖(實施例1)。
[0036] 圖7為實施例1和比較例的差熱分析圖。
【具體實施方式】
[0037] 本發明的樹脂結合線鋸利用包含酚醛清漆型酚醛樹脂、甲階型酚醛樹脂和胺類硅 烷偶聯劑的樹脂結合劑將磨粒固定于線表面。
[0038] 酚醛清漆型酚醛樹脂是使苯酚、甲酚、雙酚A等酚化合物與甲醛等醛在酸性催化 劑下發生縮合反應而成的樹脂。甲階型酚醛樹脂是使苯酚、甲酚、雙酚A等酚化合物與甲醛 等醛在堿性催化劑下發生縮合反應而成的樹脂。
[0039] 樹脂結合劑還可以包含固化劑。相對于酚醛清漆型酚醛樹脂100重量份,固化劑 優選包含5重量份~20重量份。
[0040] 相對于酚醛清漆型酚醛樹脂100重量份,固化劑超過20重量份時,因固化劑的分 解而產生氣體會導致膨脹、龜裂等產生。相對于酚醛清漆型酚醛樹脂100重量份,固化劑低 于5重量份時,在甲階型酚醛樹脂的配混少的情況下,有酚醛清漆樹脂的固化變得不充分 的擔心。此時,雖然可以對甲階型酚醛樹脂進行增量,但與此相比,優選在5重量份~20重 量份的范圍增加固化劑的配混量。若以上述比例添加固化劑,則后述的糊劑(paste)的固 化時間變短。
[0041] 作為固化劑,例如可以舉出:烏洛托品、羥甲基三聚氰胺、羥甲基脲等。其中,烏洛 托品因固化時間短而優選。
[0042] 樹脂結合劑還可以含有苯酚、甲酚、雙酚A等酚化合物5重量份~15重量份。此 外,也可以含有甲醛等醛1重量份以下。進而,只要為少量也可以含有堿性催化劑、水分。
[0043] 樹脂結合劑相對于酚醛清漆型酚醛樹脂100重量份包含甲階型酚醛樹脂10重量 份~30重量份,因此,利用交聯而形成致密的三維網格結構。由此,樹脂結合劑與磨粒牢固 地接合。相對于酚醛清漆型酚醛樹脂100重量份,甲階型酚醛樹脂超過30重量份時,糊劑 的粘度變得過低,會變得難以將糊劑涂布于線上。相對于