[發明專利]線鋸裝置和在線鋸切割期間連續去除磁性雜質的方法

有效

• 申請號: 200980151102.0
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN102257603A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: S.格倫比尼;R.納加拉詹
• 申請（專利權）人: 嘉柏微電子材料股份公司
• 主分類號: H01L21/301
• 分類號: H01L21/301;H01L31/042
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

技術領域

本發明涉及用于去除在線鋸切割過程期間產生的磁性或磁化污染物的方法。

背景技術

線鋸切割是用于將晶錠切成薄的晶片以用在集成電路和光伏(PV)工業中的主要方法。該方法還通常用于將其它材料的基材如藍寶石、碳化硅或陶瓷基材切成薄片。線鋸典型地具有細金屬線的網或線網(wireweb)，其中單獨的線具有約0.15mm的直徑且通過一系列線軸、滑輪和線導向器(wire?guide)以0.1至1.0mm的距離彼此平行布置。切片或切割通過使工件(例如，晶錠)與其上已施加研磨漿料的移動的線接觸而完成。

常規的線鋸研磨漿料典型地包含通過以1∶1的重量比混合而組合的載體和研磨劑顆粒。載體為提供潤滑和冷卻的液體，如礦物油、煤油、聚乙二醇、聚丙二醇或其它聚亞烷基二醇。液體載體還使研磨劑保持在線上使得研磨劑可接觸工件。研磨劑典型地為硬質材料如碳化硅顆粒。

線鋸切割過程為間歇過程，其中固定體積的漿料自存儲罐(holding?tank)連續地再循環并使用噴嘴供應至接近正被切割的工件的線網。在該過程期間，來自切去的部分(cut)(包括截口(kerf))的廢料逐漸累積在漿料中，該漿料最終失去性能。用過的漿料被處理和分離成其成分(即研磨劑和載體)。回收使用對于該操作的經濟效果來說是重要的。

用過的漿料的一種組分為磁性或可磁化的雜質，其主要由線鋸切割過程期間所造成的線磨損而產生。這樣的雜質可與漿料中的組分和截口物質相互作用，導致粘度變化、pH變化、溫度變化、添加劑的分解、粒度分布變化或漿料的其它變化。因此，磁性或可磁化的雜質的積累導致切割性能隨時間的惡化。

美國專利No.6,264,843描述了用于回收使用機械加工期間產生的切割流體懸浮液的間歇方法。所描述的方法首先分離含有研磨劑的部分且然后使用磁力分離器去除磨除的材料。該回收的流體與新鮮漿料一起重新配制(reconstitute)并返回至切割過程。

美國專利No.6,443，143描述了使用不含研磨劑的切割流體切割稀土合金的方法。在所描述的方法中，利用離心作用和磁力分離器去除千克量的稀土合金截口物質。由于在用過的流體中不含研磨劑，因此該方法被設計成去除大量的固體物。

盡管間歇過程對于工業是可接受的，但更換漿料使線鋸切割過程變慢且需要更多次的工具啟動，其可對設備造成壓力。另外，從用過的含有相對大量的研磨材料和相對少量的污染物的切割流體中去除污染物而不進行昂貴的間歇過程是困難的挑戰。因此，取得其中污染物去除是連續的線鋸切割操作將是有利的。

發明內容

本發明提供在線鋸切割過程期間從線鋸切割漿料中去除磁性或磁化污染物的方法。該方法包括以下步驟：將研磨漿料從再循環漿料分配系統施加至移動的線鋸；使用該移動的線鋸和所施加的研磨漿料切割工件；將使用過的研磨漿料從該工件輸送回該再循環漿料分配系統中；將該漿料的至少一部分傳送通過磁力分離器以從該漿料中去除磁性或磁化污染物；和將傳送通過該磁力分離器的漿料排出回到該再循環漿料分配系統內的循環中。

本發明還提供線鋸切割裝置。該裝置包括：適合于固定工件的安裝和支撐頭(mount?and?support?head)；線鋸，其相對于該安裝和支撐頭定位使得在操作時該工件可與該線鋸接觸；定位和適合用于將線鋸切割漿料從再循環漿料分配系統施加至該線鋸的施加區域；和線鋸漿料出口(流出，egress)區域，其適合于引導漿料離開該線鋸和所安裝的工件并回到漿料流動路徑中。該再循環漿料分配系統限定該漿料流動路徑。該再循環分配系統包括用于從漿料中去除磁性或可磁化的污染物的磁力分離器，其中該磁力分離器包括容許漿料的至少一部分進入到該磁力分離器中的入口和容許經純化的漿料排出回到該再循環漿料分配系統內的再循環中的出口。

附圖說明

圖1顯示在本發明中使用的組件中的一些。

圖2顯示線鋸切割裝置，其中再循環漿料分配系統包括收集器、磁力分離器、漿料罐、泵和熱交換器。

圖3顯示具有磁力分離器的線鋸切割裝置。

圖4顯示具有磁力分離器的線鋸切割裝置，其中從該磁力分離器排出的漿料在位于再循環漿料分配系統中漿料物流離開該磁力分離器的位置與該系統中漿料被施加到線鋸上的位置之間的該系統中的位置處加回到循環中。