[發(fā)明專利]鋸絲

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280049991.1
• 申請(qǐng)日: 2012-10-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103874552A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·范里瑟爾博格;王飛;陶彬海;W·范弗倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貝卡爾特公司
• 主分類號(hào): B21C1/04
• 分類號(hào): B21C1/04;B23D61/18
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于絲鋸以將半導(dǎo)體坯料切割成晶片的鋼絲，并且尤其涉及用于絲鋸的具有高屈服強(qiáng)度的鋼絲。本發(fā)明還提供了制造用于絲鋸的高屈服強(qiáng)度鋼絲的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體晶片通常由圓柱形單晶坯料例如硅坯料制備。沿著與其縱向軸線垂直的方向切割該坯料以生產(chǎn)出多達(dá)幾百塊薄圓盤狀晶片。切割操作可以通過(guò)絲鋸來(lái)完成，其中坯料與往復(fù)運(yùn)動(dòng)或單向運(yùn)動(dòng)鋼絲接觸，同時(shí)給位于坯料和鋼絲之間的接觸區(qū)域提供包含磨粒的漿液。當(dāng)在漿液中的磨粒在鋼絲作用下在坯料上摩擦?xí)r，去除硅晶碎片并且逐漸切割坯料。絲鋸提供了用于切割的輕柔機(jī)械方法并且使之理想地用于切割硅晶體，由于硅晶體是脆性的，其它類型的鋸可能會(huì)損壞硅晶體。

現(xiàn)有技術(shù)US5189897A披露了用于拉拔鋼絲的方法和設(shè)備。通過(guò)在拉絲機(jī)中的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模具來(lái)拉拔出該鋼絲。除了最后兩個(gè)模具之外，鋼絲的橫截面在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模具處以約15%至約18%的恒定減少量減小。然后，該鋼絲在倒數(shù)第二個(gè)模具處以約10%至約90%的典型減少量減小，并且在最后的模具中完成剩余的減少量。

在切割半導(dǎo)體坯料時(shí)的重要問(wèn)題在于保持由絲鋸切割的晶片的平坦度。避免厚度變化和在晶片表面上出現(xiàn)鋸切印記的一個(gè)關(guān)鍵之處在于控制在切割期間鋼絲的筆直度。因此，對(duì)鋼絲的筆直度的改善有助于改善晶片質(zhì)量。

在切割半導(dǎo)體坯料時(shí)的另一個(gè)問(wèn)題在于切割用的鋼絲的使用壽命。如果鋼絲在切割期間斷裂，則所加工的硅坯料可能不得不廢棄。因此，沒(méi)有致命鋼絲缺陷的鋼絲是極其優(yōu)選的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供改善了筆直度和經(jīng)斷裂篩選的絲鋸用的高屈服強(qiáng)度鋼絲。本發(fā)明的目的還在于提供用于制造絲鋸用的高屈服強(qiáng)度鋼絲的方法和設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明，用于絲鋸的高屈服強(qiáng)度鋼絲，其特征在于，Rp0.2/Rm的比率不小于96%，優(yōu)選不小于97%。

根據(jù)本發(fā)明，用于絲鋸的高屈服強(qiáng)度鋼絲，其特征在于，Rp0.05/Rm的比率不小于80%，優(yōu)選不小于85%。

根據(jù)本發(fā)明，用于絲鋸的高屈服強(qiáng)度鋼絲，其中殘余應(yīng)力為-40至40mm，優(yōu)選為-20mm至20mm，更優(yōu)選為-20mm至0mm。

根據(jù)本發(fā)明，一種制造絲鋸用鋼絲的方法，包括以下步驟：

a.通過(guò)布置在拉絲機(jī)中的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模具和在所述標(biāo)準(zhǔn)模具之后的最終模具來(lái)拉拔鋼絲；

b.在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模具中的每一個(gè)處以約8%至約20%的減少量減小所述鋼絲的橫截面，并且使用以下具體方法或其組合中的一個(gè)；

c.（1）在所述最終模具處以約15%至約25%的減少量減小所述鋼絲的橫截面；

c.（2）使用模具角小于10度的模具；

c.（3）在張力下進(jìn)行熱處理。

根據(jù)本發(fā)明，一種制造用在絲鋸中的鋼絲的方法，其中在所述最終模具處的減少量?jī)?yōu)選為約17%至約21%。

根據(jù)本發(fā)明，一種制造用在絲鋸中的鋼絲的方法，其中在所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模具中的每一個(gè)處的減少量?jī)?yōu)選為約10%至約18%。

根據(jù)本發(fā)明，一種制造用在絲鋸中的鋼絲的方法，其中最后5個(gè)模具的角度不大于8度。

根據(jù)本發(fā)明，一種制造用在絲鋸中的鋼絲的方法，其中在其加載斷裂負(fù)載的50至85%、優(yōu)選60%至80%的張力期間，將鋼絲加熱至溫度Tp℃持續(xù)Tm秒。熱處理的溫度Tp和時(shí)間Tm遵守以下方程，90<Tp×Tm<250，并且優(yōu)選100<Tp×Tm<180。這里Tp×Tm反映在熱處理中傳遞給鋼絲的熱量。如果Tp×Tm小于90，則熱量不足以保持Rp0.2/Rm和Rp0.05/Rm的高比率。如果Tp×Tm大于250，則熱量高于所需要的熱量并且將減小鋼絲的Rm。

根據(jù)本發(fā)明，一種制造用在絲鋸中的鋼絲的方法，其中所述最終鋼絲在最終驅(qū)動(dòng)絞盤之前穿過(guò)鋼絲矯直器。

根據(jù)本發(fā)明，一種制造用在絲鋸中的鋼絲的設(shè)備，包括：

a.布置在拉絲機(jī)中的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模具和在所述標(biāo)準(zhǔn)模具之后的最終模具；

b.所述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模具中的每一個(gè)以約8%至約20%的減少量減小所述鋼絲的橫截面；并且使用了下面具體方法或其組合中的一種：

c.（1）在所述最終模具處以約15%至約25%的減少量減小所述鋼絲的橫截面；

c.（2）使用模具角小于10度的模具；

c.（3）在張力下進(jìn)行熱處理。

根據(jù)本發(fā)明，一種制造用在絲鋸中的鋼絲的設(shè)備，其中在所述最終模具處的減少量?jī)?yōu)選為約17%至約21%。