-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks mit einer Drahtsäge und einen Werkstückhalter, der in dem Verfahren verwendet wird.
-
STAND DER TECHNIK
-
Wenn ein Werkstück mit einer Drahtsäge in Wafer geschnitten wird, wird das Schneiden so durchgeführt, dass die geschnittene Ebene eine vorgegebene Ausrichtung aufweist. Das Schneidverfahren beginnt mit der Messung einer Achsausrichtung des Werkstücks, während das Werkstück von einem Werkstückhalter gehalten und befestigt wird. Auf Basis der Daten der gemessenen Achsausrichtung wird der Werkstückhalter an einer Drahtsäge befestigt, die Werkstückposition angepasst und das Werkstück anschließend so geschnitten, dass die Kristallachsausrichtung des Werkstücks mit einer erwünschten Ausrichtung der Ebene des Wafers übereinstimmt. Die Ausrichtung der Ebene der geschnittenen Ebene des Werkstücks wird durch eine Kombination einer Drehbewegung um eine Achse, die senkrecht zu einer zentralen Achse zwischen den Unterseiten des zylindrischen Werkstücks in einer Ebene ist, die parallel zur Drahtreihe ist, und einer Schwenkbewegung der zentralen Achse zwischen den Unterseiten relativ zur Drahtreihenebene. Ein derartiges Verfahren zur Anpassung einer Kristallebenenausrichtung eines Werkstücks wird als Verfahren der internen Einstellung zeichnet.
-
Beim Schneiden eines Werkstücks ist bekannt geworden, dass das Veranlassen, dass ein Draht in einem Winkel verläuft, der am weitesten weg von einer Kristallhabituslinie, wie z. B. einer Kerbe und einer OF (Orientierungsfläche), ist, um das Werkstück zu schneiden, dabei hilft, Risse und andere Schäden an Wafern zu verhindern (siehe Patentdokument 1).
-
Zusätzlich zum internen Einstellverfahren gibt es ein externes Einstellverfahren, bei welchem, wenn ein Werkstück an einem Werkstückhalter befestigt ist, die Ausrichtung durch Drehen des Werkstücks um eine zentrale Achse, die durch Mittelpunkte von Unterseiten des Werkstücks verläuft, und Schwenken in einer Ebene parallel zur Drahtreihenebene angepasst wird. Bei dem externen Einstellverfahren wird eine Ausrichtung der Ebene des Werkstücks nicht in der Drahtsäge angepasst.
-
Demgegenüber ermöglicht das interne Einstellverfahren, dass sich eine feste Position eines Werkstücks immer an einer gleichen Position in Hinblick auf die Kristallographie des Werkstücks befindet, und ermöglicht, dass ein Produkt, das aus dem Werkstück geschnitten wird, in einer Anordnung verarbeitet wird, in welcher ein Bruch am unwahrscheinlichsten passiert. Ein Silicium-Einkristall weist insbesondere eine Anordnung einer Spaltebene für jede Kristallachsausrichtung auf, die aus einer relativen Position zwischen einer AF oder einer Kerbe und einer zentralen Achse bekannt sein kann, die durch Mittelpunkte der Unterseiten verläuft.
-
LISTE DER ENTGEGENHALTUNGEN
-
PATENTLITERATUR
-
- Patentdokument 1: Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2007-90466
-
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
-
TECHNISCHES PROBLEM
-
Einige Ausrichtungsmessgeräte weisen jedoch eine Begrenzung bezüglich des Abstands zwischen einem Messabschnitt des Ausrichtungsmessgeräts und einer Werkstückunterseite auf. Insbesondere kann ein Werkstück mit einer Länge von drei Viertel oder weniger einer verarbeitbaren maximalen Länge (eine Länge eines Werkstückhalters) keiner Ausrichtungsmessung unterzogen werden, sofern das Werkstück nicht zu einer Seite des Werkstückhalters gebracht und daran befestigt wird. Daher ist es erforderlich, das Werkstück zu schneiden, während das Werkstück auf einer Seite einer Drahtreihe einer Drahtsäge gehalten wird. Bei diesem Verfahren wird das Werkstück nicht immer symmetrisch gegen die Drahtreihe von Beginn des Schneidens an gedrückt, wodurch eine Schwankung beim Verarbeitungsdruck und eine unterschiedliche Verschiebung des Werkstücks verursacht wird. Dementsprechend entsteht das Problem, dass das Werkstück aufgrund von Verzug beschädigt wird.
-
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf die zuvor genannten Probleme erzielt. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Schneiden eines Werkstücks und die Bereitstellung eines Werkstückhalters, die eine Ausrichtungsmessung unabhängig von der Begrenzung des Abstands zwischen einem Messabschnitt eines Ausrichtungsmessgeräts und einer zu messenden Ebene eines Werkstücks ermöglichen, und die den Bruch eines Werkstücks sowie einen Schaden durch Verzug verhindern können, die verursacht werden, wenn das Werkstück geschnitten wird.
-
LÖSUNG DES PROBLEMS
-
Um dieses Ziel zu erreichen stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks bereit, das Folgendes umfasst: Messen einer Kristallachsausrichtung, während ein zylindrisches Werkstück mit einem Werkstückhalter gehalten wird; Einstellen des Werkstückhalters, der das Werkstück hält, auf eine Drahtsäge, so dass die gemessene Kristallachsausrichtung erhalten bleibt; anschließend Anpassen einer Ausrichtung einer geschnittenen Ebene; und Drücken des Werkstücks, das von dem Werkstückhalter gehalten wird, gegen eine Drahtreihe zum Schneiden des Werkstücks, wobei die Drahtreihe durch Wickeln eines Drahts axial hin- und herbewegend um eine Vielzahl von genuteten Walzen gebildet wird, wobei der Werkstückhalter einen Gleitabschnitt, der verschiebbar ist, während das Werkstück gehalten wird, und einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Gleitabschnitts einschließt, und wobei das Verfahren nach dem Messen der Kristallachsausrichtung ein Verschieben des Gleitabschnitts, so dass das Werkstück zu einem Zentrum des Werkstückhalters auf eine derartige Weise bewegt wird, dass die gemessene Kristallachsausrichtung erhalten bleibt, ein Befestigen des Gleitabschnitts durch den Befestigungsabschnitt, ein Einstellen des Werkstückhalters, der das Werkstück hält, auf die Drahtsäge, anschließend ein Anpassen der Ausrichtung der geschnittenen Ebene und ein Drücken des Werkstücks gegen die Drahtreihe zum Schneiden des Werkstücks einschließt.
-
Ein derartiges Verfahren ermöglicht, dass die Kristallachsausrichtung des Werkstücks gemessen wird, ohne die Länge des Werkstücks bei der Messung der Kristallachsausrichtung des Werkstücks zu begrenzen. Das Werkstück kann dann im Zentrum der Drahtreihe der Drahtsäge durch Bewegen des Werkstücks zum Zentrum des Werkstückhalters auf eine derartige Weise geschnitten werden, dass die Kristallachsausrichtung des Werkstücks erhalten bleibt. Infolgedessen wird ein Verarbeitungsdruck einheitlich auf das Werkstück aufgebracht. Somit kann ein Wafer mit einer geschnittenen Ebene mit einer erwünschten Ausrichtung der Ebene herausgeschnitten werden, während gleichzeitig ein Schaden aufgrund von Verzug und ein Bruch des Wafers aufgrund eines schwankenden Verarbeitungsdrucks verhindert werden.
-
Bei diesem Verfahren kann das Werkstück eine Länge von drei Viertel oder weniger einer Länge des Werkstückhalters aufweisen, und die Kristallachsausrichtung kann gemessen werden, nachdem der Gleitabschnitt, der das Werkstück hält, verschoben wurde, so dass eine Endfläche des Werkstücks zu einer Seite des Werkstückhalters gebracht wird.
-
Wenn ein kurzes Werkstück mit einer Länge von drei Viertel oder weniger einer Länge des Werkstückhalters einer Achsausrichtungsmessung unterzogen wird, kann herkömmlicherweise die Ausrichtung nicht gemessen werden, sofern nicht das kurze Werkstück zu einer Seite des Werkstückhalters gebracht und daran befestigt wird, aufgrund der Struktur eines Ausrichtungsmessgeräts. Daher ist es erforderlich, das kurze Werkstück zu schneiden, während es an einer Seite des Werkstückhalters befestigt ist. Gemäß dem erfinderischen Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks wird der Gleitabschnitt jedoch verschoben, um das kurze Werkstück zu bewegen, wodurch nicht nur die Ausrichtung gemessen werden kann, ohne die Länge des Wafers zu begrenzen, sondern auch das Werkstück geschnitten werden kann, ohne dass der Verarbeitungsdruck schwankt, auch in dem internen Einstellverfahren.
-
Das Werkstück kann ein Silicium-Einkristallrohling sein.
-
Bei dem erfinderischen Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks kann ein kurzer Rohling mit großem Durchmesser aus einem Silicium-Einkristall in Siliciumwafer geschnitten werden, die einen großen Durchmesser mit verringertem Verzug und Bruch aufweisen.
-
Ferner stellt die vorliegende Erfindung einen Werkstückhalter zur Verwendung beim Halten eines zylindrischen Werkstücks bereit, wenn eine Kristallachsausrichtung des Werkstücks gemessen wird und das Werkstück anschließend mit einer Drahtsäge geschnitten wird, wobei der Werkstückhalter einen Gleitabschnitt, der verschiebbar ist, während das Werkstück gehalten wird, und einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Gleitabschnitts einschließt, wobei nach Messen der Kristallachsausrichtung des Werkstücks der Gleitabschnitt so verschiebbar ist, dass das Werkstück zu einem Zentrum des Werkstückhalters auf eine derartige Weise bewegt wird, dass die gemessene Kristallachsausrichtung erhalten bleibt, und wobei der Befestigungsabschnitt den Gleitabschnitt befestigen kann, wodurch das Werkstück durch den Werkstückhalter gehalten wird.
-
Ein derartiger Werkstückhalter ermöglicht, dass die Kristallachsausrichtung des Werkstücks gemessen wird, ohne die Länge des Werkstücks bei der Messung der Kristallachsausrichtung des Werkstücks zu begrenzen. Ferner kann das Werkstück im Zentrum der Drahtreihe der Drahtsäge durch Bewegen des Werkstücks zum Zentrum des Werkstückhalters auf eine derartige Weise geschnitten werden, dass die Kristallachsausrichtung des Werkstücks erhalten bleibt. Infolgedessen wird ein Verarbeitungsdruck einheitlich auf das Werkstück aufgebracht. Somit kann ein Wafer mit einer geschnittenen Ebene mit einer erwünschten Ausrichtung herausgeschnitten werden, während gleichzeitig ein Schaden aufgrund von Verzug und ein Bruch des Wafers aufgrund eines schwankenden Verarbeitungsdrucks verhindert werden.
-
Der Befestigungsabschnitt kann eine Schwalbenschwanznut aufweisen, die parallel zu einer Linie vorgesehen ist, die die Zentren der beiden Endflächen des Werkstücks verbindet, und der Gleitabschnitt kann in Eingriff mit der Schwalbenschwanznut sein, wodurch der Gleitabschnitt verschiebbar ist, während die gemessene Kristallachsausrichtung des Werkstücks erhalten bleibt.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Gleitabschnitt mühelos verschoben werden, während die gemessene Kristallachsausrichtung durch eine einfache Struktur erhalten bleibt.
-
Das zu haltende Werkstück kann eine Länge von drei Viertel oder weniger einer Länge des Werkstückhalters aufweisen.
-
Der erfinderische Werkstückhalter ermöglicht, auch wenn ein zu haltendes Objekt ein kurzes Werkstück mit einer Länge von drei Viertel oder weniger einer Länge des Werkstückhalters ist, nicht nur, dass die Ausrichtung gemessen wird, ohne dass die Länge des Wafers begrenzt wird, sondern auch, dass das Werkstück geschnitten wird, ohne dass der Verarbeitungsdruck schwankt. Somit kann ein Wafer mit einer geschnittenen Ebene mit einer erwünschten Ausrichtung herausgeschnitten werden, während gleichzeitig ein Schaden aufgrund von Verzug und ein Bruch des Wafers aufgrund eines schwankenden Verarbeitungsdrucks verhindert werden.
-
Das zu haltende Werkstück kann ein Silicium-Einkristallrohling sein.
-
Die Verwendung des erfinderischen Werkstückhalters ermöglicht, dass das Werkstück aus einem Silicium-Einkristallrohling, dessen Durchmesser in den letzten Jahren dazu neigte, größer zu werden, in Siliciumwafer mit großem Durchmesser und mit verringertem Verzug und Bruch geschnitten wird, auch wenn das Werkstück kurz ist.
-
VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
-
Das Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks und der Werkstückhalter der vorliegenden Erfindung ermöglichen, dass eine Kristallachsausrichtung eines Werkstücks gemessen wird, ohne die Länge des Werkstücks bei der Messung der Kristallachsausrichtung des Werkstücks zu begrenzen. Ferner kann das Werkstück im Zentrum der Drahtreihe der Drahtsäge durch Bewegen des Werkstücks zum Zentrum des Werkstückhalters auf eine derartige Weise geschnitten werden, dass die Kristallachsausrichtung erhalten bleibt. Somit kann ein Wafer mit einer geschnittenen Ebene mit einer erwünschten Ausrichtung herausgeschnitten werden, während gleichzeitig ein Schaden aufgrund von Verzug und ein Bruch des Wafers verhindert werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für den erfinderischen Werkstückhalter zeigt;
-
2 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für den Befestigungsabschnitt des erfinderischen Werkstückhalters zeigt;
-
3 ist ein schematisches Diagramm, das einen beispielhaften Fall zeigt, bei welchem ein Werkstück zu einer Seite des erfinderischen Werkstückhalters gebracht wird;
-
4 ist ein schematisches Diagramm, das einen beispielhaften Fall zeigt, bei welchem ein Werkstück zu einem Zentrum des erfinderischen Werkstückhalters bewegt wird;
-
5 ist ein schematisches Diagramm, das einen beispielhaften Fall zeigt, bei welchem der erfinderische Werkstückhalter auf ein Kristallausrichtungsmessgerät eingestellt wird;
-
6 ist ein schematisches Diagramm, das einen beispielhaften Fall zeigt, bei welchem eine Kristallausrichtungsachse gemessen wird, während ein Werkstück von dem erfinderischen Werkstückhalter gehalten wird;
-
7 ist ein schematisches Diagramm, das einen beispielhaften Fall zeigt, bei welchem ein Werkstück, das von dem erfinderischen Werkstückhalter gehalten wird, geschnitten wird;
-
8 ist ein Diagramm, das einen relativen Wölbungswert bei Beispielen und Vergleichsbeispielen zeigt; und
-
9 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen dem relativen Wölbungswert und einem Längenverhältnis bei Beispielen und Vergleichsbeispielen zeigt.
-
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt.
-
Wie zuvor erwähnt, gibt es eine Begrenzung bezüglich des Abstands zwischen einem Messabschnitt eines Ausrichtungsmessgeräts und einer Werkstückunterseite. Insbesondere kann eine Werkstück mit einer Länge von drei Viertel oder weniger einer Länge des Werkstückhalters nicht gemessen werden, sofern das Werkstück nicht zu einer Seite des Werkstückhalters gebracht und daran befestigt wird. Wenn die geschnittene Ebene in dem internen Einstellverfahren angepasst wird, ist es daher erforderlich, das Werkstück zu schneiden, während das Werkstück auf einer Seite der Drahtreihe gehalten wird, wodurch eine unterschiedliche Verschiebung des Werkstücks verursacht wird. Dementsprechend tritt das Problem auf, dass das Werkstück aufgrund von Verzug beschädigt wird.
-
Im Hinblick darauf dachten die Erfinder der vorliegenden Erfindung sorgfältig nach, um dieses Problem zu lösen und erfanden dementsprechend Folgendes: ein Werkstückhalter, der einen Gleitabschnitt einschließt, der dazu ausgestaltet ist, ein Werkstück zu halten, und der verschiebbar ist, während die Kristallachsausrichtung beibehalten wird, kann das Werkstück bewegen, während das Werkstück gehalten wird. Auch wenn das Werkstück zu einer Seite des Werkstückhalters während einer Kristallachsausrichtungsmessung gebracht wurde, ermöglicht ein derartiger Werkstückhalter, dass das Werkstück zum Zentrum des Werkstückhalters beim Schneiden bewegt wird. Daher kann das Werkstück an einem Zentrum einer Drahtreihe in Wafer geschnitten werden, die eine geschnittene Ebene mit einer erwünschten Ausrichtung aufweisen, während Schäden aufgrund von Verzug und ein Bruch des Wafers verhindert werden. Hierdurch haben die Erfinder die Erfindung vervollständigt.
-
Nachstehend werden der erfinderische Werkstückhalter und das Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks unter Verwendung dieses Werkstückhalters in Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben.
-
Zunächst wird der erfinderische Werkstückhalter, der in dem erfinderischen Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks verwendet wird, beschrieben.
-
Der erfinderische Werkstückhalter wird zum Halten eines Werkstücks verwendet, wenn eine Kristallachsausrichtung des Werkstücks gemessen wird. Dann wird der Werkstückhalter auf eine Drahtsäge eingestellt, während das Werkstück gehalten wird, und zum Halten des Werkstücks verwendet, auch wenn das Werkstück geschnitten wird.
-
Wie in 1 gezeigt, schließt der erfinderische Werkstückhalter 1 einen Gleitabschnitt 2 und einen Befestigungsabschnitt 3 ein.
-
Wie in 3 und 4 gezeigt, kann der Gleitabschnitt 2 ein Werkstück W durch einen Träger 4 halten, der damit verbunden ist, und kann auf dem Befestigungsabschnitt 3 verschoben werden, während das Werkstück W gehalten wird.
-
Der Befestigungsabschnitt 3 weist bevorzugt eine Schwalbenschwanznut 5 auf, die parallel zu einer Linie vorgesehen ist, die die Zentren der beiden Endflächen des gehaltenen Werkstücks W verbindet, und der Gleitabschnitt 2 kann in Eingriff mit der Schwalbenschwanznut 5 sein, wodurch der Gleitabschnitt 2 verschiebbar ist, während die gemessene Kristallachsausrichtung des Werkstücks W erhalten bleibt.
-
Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Gleitabschnitt mühelos verschoben werden, während die gemessene Kristallachsausrichtung durch eine einfache Struktur erhalten bleibt.
-
Wie in 2 gezeigt, sind Befestigungsschrauben 6 vorgesehen, die von einer Seitenfläche des Befestigungsabschnitts 3 zur Schwalbenschwanznut 5 stechen, und der Gleitabschnitt 2, der in Eingriff mit der Schwalbenschwanznut 5 ist, ist an dem Befestigungsabschnitt 3 mit den Befestigungsschrauben 6 befestigt.
-
Der Werkstückhalter 1 ist insbesondere dazu geeignet, zum Halten eines kurzen Werkstücks W mit einer Länge von drei Viertel oder weniger einer Länge des Werkstückhalters 1 verwendet zu werden.
-
Bei der Messung einer Kristallachsausrichtung ermöglicht der erfinderische Werkstückhalter 1, auch wenn das Objekt ein kurzes Werkstück ist, dass die Kristallachsausrichtung gemessen wird, nachdem der Gleitabschnitt 2, der das Werkstück W hält, verschoben wurde, so dass eine Endfläche des Werkstücks W zu einer Seite des Werkstückhalters 1 gebracht wird, wie in 3 gezeigt. Wie in 4 gezeigt, kann anschließend das kurze Werkstück W zu einem Zentrum des Werkstückhalters 1 bewegt und anschließend befestigt werden, während es gehalten wird, um das Werkstück W mit einer Drahtsäge zu schneiden.
-
Wie in 3 und 4 gezeigt, kann eine Zentrumsmarkierung M1 an einem Mittelpunkt der Länge des Befestigungsabschnitts 3 angebracht werden, und eine Zentrumsmarkierung M2, die einen Mittelpunkt des Werkstücks anzeigt, kann zuvor an dem Gleitabschnitt 2 angebracht werden. Wenn der Gleitabschnitt 2 verschoben wird, so dass die Zentrumsmarkierungen M1, M2 miteinander übereinstimmen, wie in 4 gezeigt, kann das kurze Werkstück W präzise zum Zentrum des Werkstückhalters 1 bewegt werden.
-
Ferner kann das durch den Werkstückhalter 1 zu haltende Werkstück ein Silicium-Einkristallrohling sein.
-
Bei zunehmendem Durchmesser eines Silicium-Einkristallrohlings ist es oftmals erforderlich, einen kurzen Rohling mit einem großen Durchmesser zu schneiden. In diesem Fall, wenn der Werkstückhalter 1 wie die vorliegende Erfindung verwendet wird, kann ein Siliciumwafer mit einem großen Durchmesser mit verringertem Verzug und Bruch erzielt werden. Natürlich ist das zu schneidende Werkstück nicht auf einen Silicium-Einkristall beschränkt, und kann ein Verbindungshalbleiter, ein Oxid-Einkristall, Quarz, und dergleichen sein.
-
Als Nächstes wird das erfinderische Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks unter Verwendung des erfinderischen Werkstückhalters 1 beschrieben.
-
Um das Werkstück präzise zu schneiden, wird zunächst ein Werkstück mit einem Träger 4 verbunden, wobei das Werkstück W von einem Gleitabschnitt 2 eines Werkstückhalters 1 gehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das Werkstück W in einem Winkel verbunden, der am weitesten von einer Kristallhabituslinie des Werkstücks in Bezug auf die untere Oberfläche des Gleitabschnitts 2 weg ist. Mit anderen Worten ist das Werkstück W bevorzugt mit dem Träger 4 in einem derartigen Winkel verbunden, dass die Spaltrichtung ausreichend von der Drahtverfahrrichtung entfernt ist. Auf diese Weise tritt fast kein Reißen der Wafer ein, da die Spaltrichtung ausreichend von der Drahtverfahrrichtung während des Schneidens entfernt werden kann. In diesem Fall ist eine Ausrichtung basierend auf einer Kerbe d oder einer AF möglich, da die Kristallhabituslinie bereits von dem Werkstück durch zylindrisches Schleifen oder ein anderes Verfahren entfernt wurde.
-
Anschließend wird der Werkstückhalter 1, der das Werkstück W hält, auf ein Ausrichtungsmessgerät 7 eingestellt, wie in 5 gezeigt.
-
Bei diesem Vorgang wird, wie in 6 gezeigt, eine Endfläche des Werkstücks W in die Nähe eines Ausrichtungsmessabschnitts 8 gebracht, der dazu fähig ist, eine Kristallachsausrichtung eines Werkstücks W nah innerhalb eines bestimmten Abstands zu messen, um die Kristallachsausrichtung zu messen.
-
Nach dem Messen der Kristallachsausrichtung wird der Gleitabschnitt 2 des Werkstückhalters 1 verschoben, so dass das Werkstück W zum Zentrum des Werkstückhalters auf eine derartige Weise bewegt wird, dass die gemessene Kristallachsausrichtung erhalten bleibt. Bei diesem Vorgang kann, wie in 4 gezeigt, wenn die zuvor genannten Zentrumsmarkierungen M1, M2 als Markierungen angebracht werden und der Gleitabschnitt in eine Position bewegt wird, in welcher beide Markierungen aufeinander abgestimmt sind, das Werkstück W mühelos zum Zentrum des Werkstückhalters bewegt werden, während die gemessene Kristallachsausrichtung erhalten bleibt. Dann, nachdem der Gleitabschnitt 2 mit den Befestigungsschrauben 6 eines Befestigungsabschnitts 3 befestigt wurde, wird der Werkstückhalter 1, wie in 7 gezeigt, auf eine Drahtsäge 9 eingestellt. Die Drahtsäge 9 ist mit einer Drahtreihe 10 versehen, die durch Wickeln eines Drahts axial hin- und herbewegend um eine Vielzahl von genuteten Walzen (nicht gezeigt) gebildet wird. Der Werkstückhalter 1 ist über der Drahtreihe 10 positioniert.
-
Anschließend wird die Position des Werkstücks W angepasst, so dass die Kristallachsausrichtung des Werkstücks W mit einer erwünschten Ausrichtung der Ebene des Wafers nach dem Schneiden übereinstimmt, durch eine Kombination einer Drehbewegung um eine Achse, die senkrecht zu einer zentralen Achse ist, zwischen den Unterseiten (zwischen beiden Endflächen) des Werkstücks W in einer Ebene, die parallel zur Drahtreihe 10 ist, und einer Schwenkbewegung zur Rotation der zentralen Achse zwischen den Unterseiten in einer Ebene, die senkrecht zur Drahtreihe 10 ist. Auch nachdem der Werkstückhalter 1 an der Drahtsäge 9 befestigt wurde, kann die Anpassung der Ausrichtung der geschnittenen Ebene des Werkstücks unter Verwendung von beispielsweise einer Drahtsäge durchgeführt werden, die mit einem Neigungsmechanismus ausgestattet ist.
-
Danach wird das Werkstück W nach unten bewegt und gegen die Drahtreihe 10 zum Schneiden des Werkstücks W gedrückt.
-
Wie zuvor erwähnt, ermöglicht das erfinderische Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks eine Messung der Ausrichtung der Kristallachse, ohne die Länge des Werkstücks W bei der Messung der Ausrichtung der Kristallachse zu begrenzen. Dann wird das Werkstück W auf eine derartige Weise zum Zentrum des Werkstückhalters 1 bewegt, dass die Ausrichtung der Kristallachse des Werkstücks W erhalten bleibt, wodurch das Werkstück am Zentrum der Drahtreihe 10 der Drahtsäge 9 geschnitten werden kann. Infolgedessen wird ein Verarbeitungsdruck einheitlich auf das Werkstück aufgebracht. Somit kann ein Wafer mit einer geschnittenen Ebene mit einer erwünschten Ausrichtung der Ebenen herausgeschnitten werden, während gleichzeitig eine Abnutzung aufgrund von Verzug und ein Bruch des Wafers aufgrund eines schwankenden Verarbeitungsdrucks verhindert werden.
-
Ferner, wenn die Ausrichtung der Kristallachse gemessen wird, kann das Werkstück eine Länge von drei Viertel oder weniger einer Länge des Werkstückhalters aufweisen, und die Kristallachsausrichtung kann gemessen werden, nachdem der Gleitabschnitt, der das Werkstück hält, verschoben wurde, so dass eine Endfläche des Werkstücks zu einer Seite des Werkstückhalters gebracht wird.
-
Wenn ein kurzes Werkstück mit einer Länge von drei Viertel oder weniger einer Länge des Werkstückhalters einer Achsausrichtungsmessung unterzogen wird, kann herkömmlicherweise im internen Einstellverfahren die Ausrichtung nicht gemessen werden, sofern nicht das kurze Werkstück zu einer Seite des Werkstückhalters gebracht und daran befestigt wird, aufgrund der Struktur eines Ausrichtungsmessgeräts. Daher ist es nötig geworden, das kurze Werkstück zu schneiden, während es an einer Seite des Werkstückhalters befestigt wird. Gemäß dem erfinderischen Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks wird jedoch der Gleitabschnitt verschoben, um das kurze Werkstück zu bewegen, wodurch nicht nur die Ausrichtung unabhängig von der Länge des Wafers gemessen werden kann, sondern das Werkstück auch geschnitten werden kann, ohne dass der Verarbeitungsdruck schwankt.
-
Ferner kann das Werkstück W ein Silicium-Einkristallrohling sein.
-
In den letzten Jahren ist der Durchmesser eines Silicium-Einkristallrohlings eher größer geworden, und daher ist es oftmals erforderlich, einen kurzen Rohling mit einem großen Durchmesser zu schneiden. Auch in diesem Fall kann das erfinderische Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks im internen Einstellverfahren Siliciumwafer mit verringertem Verzug und Bruch bereitstellen, da die Anordnung der Spaltebene leicht aus einer Kristallhabituslinie bekannt sein kann.
-
BEISPIEL
-
[0039] Nachstehend wird die vorliegende Erfindung genauer in Bezug auf Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
-
(Beispiele 1 bis 5)
-
Unter Verwendung eines Werkstückhalters 1, wie in 1 gezeigt, wurde ein Werkstück zu einer Seite des Werkstückhalters, wie in 6 gezeigt, gebracht, um eine Kristallachsausrichtung zu messen. Anschließend wurde der Gleitabschnitt verschoben, so dass er zum Zentrum des Werkstückhalters auf eine derartige Weise bewegt wird, dass die gemessene Kristallachsausrichtung erhalten bleibt, und der Gleitabschnitt wurde mit dem Befestigungsabschnitt befestigt. Der Werkstückhalter wurde anschließend auf eine Drahtsäge eingestellt, wie in 7 gezeigt, eine Ausrichtung einer geschnittenen Ebene wurde angepasst und das Werkstück wurde gegen eine Drahtreihe gedrückt und geschnitten. Das zu schneidende Werkstück war ein Silicium-Einkristallrohling mit einem Durchmesser von 200 mm und einem Längenverhältnis (%) in Bezug auf die Länge des Werkstückhalters (eine Länge, die in 1 von Lx gezeigt ist) von 3/4 (= 0,75) oder weniger. Der Silicium-Einkristallrohling mit einem Längenverhältnis (Länge des Werkstücks/Länge des Werkstückhalters) von 0,60 (Beispiel 1), 0,51 (Beispiel 2), 0,45 (Beispiel 3), 0,30 (Beispiel 4) oder 0,24 (Beispiel 5) wurde wiederholt in Wafer geschnitten.
-
Nach Fertigstellung des Schneidens wurde Warp, also ein Index, der einen Wölbungsgrad eines Wafers anzeigt, mit einem Waferform-Messgerät, MX204-8-37, hergestellt von E + H Metrology GmbH, gemessen.
-
Das Ergebnis ist in Tabelle 1, 8, und 9 dargestellt. In Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde ein relativer Wert (%) von Warp, der durch (Durchschnittswert von Warp von Wafern, die aus einzelnem Werkstück geschnitten sind)/(Maximaler Wert von Warp im Vergleichsbeispiel) × 100 ausgedrückt ist, als Bewertungsindex für Warp verwendet.
-
Wie in Tabelle 1, 8, und 9 gezeigt ist, betrugen die relativen Werte von Warp in den Beispielen 1 bis 5 fast die Hälfte oder weniger als die später beschriebenen Werte in den Vergleichsbeispielen, und es wurde bestätigt, dass die Flachheit verbessert wurde. Dementsprechend wurde bestätigt, dass ein kurzes Werkstück mit einer Länge von drei Viertel oder weniger der Länge des Werkstückhalters so gut wie ein Werkstück mit einer gewöhnlichen Länge geschnitten werden konnte, während der Verzugsschaden der Wafer verglichen mit dem herkömmlichen Schneidverfahren gehemmt wird.
-
(Vergleichsbeispiele 1 bis 5)
-
Ein Werkstück wurde unter derselben Bedingung wie in den Beispielen geschnitten, außer dass der erfinderische Werkstückhalter nicht verwendet wurde. Das bedeutet, dass das Werkstück zu einer Seite des Werkstückhalters gebracht wurde, um eine Messung der Kristallachsausrichtung des kurzen Werkstücks zu ermöglichen, und geschnitten wurde, während das Werkstück auf einer Seite gehalten wurde. Dann wurde der Warp der Wafer auf dieselbe Weise wie in den Beispielen ausgewertet.
-
In den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 wurde der Silicium-Einkristallrohling mit einem Längenverhältnis von 0,51 (Vergleichsbeispiel 1), 0,45 (Vergleichsbeispiel 2), 0,51 (Vergleichsbeispiel 3), 0,21 (Vergleichsbeispiel 4) oder 0,34 (Vergleichsbeispiel 5) wiederholt in Wafer geschnitten.
-
Das Ergebnis ist in Tabelle 1, 8, und 9 dargestellt. In den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 konnte das Werkstück nicht im Zentrum der Drahtreihe geschnitten werden, und der Verarbeitungsdruck wurde nicht einheitlich auf das Werkstück aufgebracht. Daher betrug der relative Wert von Warp fast zwei Mal so viel wie bei den Beispielen, und es wurde bestätigt, dass die Flachheit verglichen mit den Beispielen schlechter war.
-
Die Ergebnisse der Beispiele und Vergleichsbeispiele sind in Tabelle 1 zusammengefasst. [Tabelle 1]
| | Längenverhältnis (%) | relativer Warp-Wert (%) |
| Beispiel 1 | 0,60 | 26,9 |
| Beispiel 2 | 0,51 | 25,7 |
| Beispiel 3 | 0,45 | 37,4 |
| Beispiel 4 | 0,30 | 30,6 |
| Beispiel 5 | 0,24 | 30,4 |
| Vergleichsbeispiel 1 | 0,51 | 73,4 |
| Vergleichsbeispiel 2 | 0,45 | 78,9 |
| Vergleichsbeispiel 3 | 0,51 | 65,9 |
| Vergleichsbeispiel 4 | 0,21 | 58,6 |
| Vergleichsbeispiel 5 | 0,34 | 77,3 |
-
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt ist. Die Ausführungsform ist lediglich eine Erläuterung, und jegliche Beispiele, die im Wesentlichen dasselbe Merkmal aufweisen und dieselben Funktionen und Auswirkungen wie in dem technischen Konzept, das in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, aufzeigen, sind im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
