JP2003117797A - ワイヤーソーによる円筒状結晶の切断方法 - Google Patents
ワイヤーソーによる円筒状結晶の切断方法Info
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- JP2003117797A JP2003117797A JP2001318563A JP2001318563A JP2003117797A JP 2003117797 A JP2003117797 A JP 2003117797A JP 2001318563 A JP2001318563 A JP 2001318563A JP 2001318563 A JP2001318563 A JP 2001318563A JP 2003117797 A JP2003117797 A JP 2003117797A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 速度可変機構を有しないワイヤーソー切断装
置を用いて、化合物半導体結晶やシリコン結晶等の円筒
状結晶をウエハ状に切断しても、ウエハ厚みのバラツキ
が低減可能なワイヤーソーによる円筒状結晶の切断方法
を提供する。 【解決手段】 平行に送られる複数のワイヤーにより、
円筒状結晶をウエハ状に切断する方法であって、該円筒
状結晶よりも硬度が高い２枚の板材のダミー材料を、ワ
イヤーの送り方向に対して垂直に、かつ、前記円筒状結
晶を挟むようにそれぞれ立てて配置し、該ダミー材料を
前記円筒状結晶と同時に切断する。前記円筒状結晶が、
化合物半導体結晶またはシリコン結晶であることが望ま
しい。また、前記ダミー材料が、ガラス板であることが
望ましい。
置を用いて、化合物半導体結晶やシリコン結晶等の円筒
状結晶をウエハ状に切断しても、ウエハ厚みのバラツキ
が低減可能なワイヤーソーによる円筒状結晶の切断方法
を提供する。 【解決手段】 平行に送られる複数のワイヤーにより、
円筒状結晶をウエハ状に切断する方法であって、該円筒
状結晶よりも硬度が高い２枚の板材のダミー材料を、ワ
イヤーの送り方向に対して垂直に、かつ、前記円筒状結
晶を挟むようにそれぞれ立てて配置し、該ダミー材料を
前記円筒状結晶と同時に切断する。前記円筒状結晶が、
化合物半導体結晶またはシリコン結晶であることが望ま
しい。また、前記ダミー材料が、ガラス板であることが
望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体結晶
やシリコン結晶等の円筒状結晶を、ワイヤーソーを用い
てウエハ状に切断する方法に関し、特に、ウエハ面内の
厚みバラツキを低減する切断方法に関する。
やシリコン結晶等の円筒状結晶を、ワイヤーソーを用い
てウエハ状に切断する方法に関し、特に、ウエハ面内の
厚みバラツキを低減する切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体結晶やシリコン結晶等の円
筒状結晶を、ワイヤーソーを用いてウエハ状に切断する
場合、特開平１１−２５４２８８号公報や特開平８−２
８１５４９号公報に示すようなワイヤーソー装置が用い
られる。
筒状結晶を、ワイヤーソーを用いてウエハ状に切断する
場合、特開平１１−２５４２８８号公報や特開平８−２
８１５４９号公報に示すようなワイヤーソー装置が用い
られる。
【０００３】これらの例として、図４に示すワイヤーソ
ー装置では、互いに同一構成の３本（または４本）の樹
脂製メインローラが、軸を互いに平行にして配置され、
該メインローラの表面には、一定ピッチでリング状溝が
形成される。
ー装置では、互いに同一構成の３本（または４本）の樹
脂製メインローラが、軸を互いに平行にして配置され、
該メインローラの表面には、一定ピッチでリング状溝が
形成される。
【０００４】ワイヤーは、ワイヤー巻取りドラムから繰
り出され、前記リング状溝を螺旋状に経由して、他のワ
イヤー巻取りドラムに巻回される。従って、メインロー
ラの間は、それぞれワイヤーが平行に並ぶことになる。
さらに、円筒状結晶を切断する位置のワイヤーには、ス
ラリー（砥液）が供給されるようにノズルを配置する。
り出され、前記リング状溝を螺旋状に経由して、他のワ
イヤー巻取りドラムに巻回される。従って、メインロー
ラの間は、それぞれワイヤーが平行に並ぶことになる。
さらに、円筒状結晶を切断する位置のワイヤーには、ス
ラリー（砥液）が供給されるようにノズルを配置する。
【０００５】３つのメインローラは、１つの駆動ローラ
と２つの従動ローラとからなり、駆動ローラが、中央に
配置した駆動モータに接続され、該駆動ローラの回転が
ワイヤーを介して従動ローラに伝えられて回転する。従
って、メインローラの間の平行なワイヤーは、同一方向
に送られる。
と２つの従動ローラとからなり、駆動ローラが、中央に
配置した駆動モータに接続され、該駆動ローラの回転が
ワイヤーを介して従動ローラに伝えられて回転する。従
って、メインローラの間の平行なワイヤーは、同一方向
に送られる。
【０００６】例えば、半導体単結晶インゴットのような
被加工物から切断された円筒状結晶（ワーク）を、昇降
自在なワークホルダーに接着し、平行なワイヤーの下方
に配置して、該ワークホルダーを上昇させることによ
り、ワイヤーに円筒状結晶が押し当てられて、ウエハ状
に切断される。
被加工物から切断された円筒状結晶（ワーク）を、昇降
自在なワークホルダーに接着し、平行なワイヤーの下方
に配置して、該ワークホルダーを上昇させることによ
り、ワイヤーに円筒状結晶が押し当てられて、ウエハ状
に切断される。
【０００７】このようなワイヤーソー装置を用いた場
合、ワイヤーと円筒状結晶との接触幅は、切断開始位置
と切断終了位置で最小となり、中心位置で最大となる。
ワイヤーと円筒状結晶との接触幅に比例して、切削抵抗
が大きくなる。また、接触幅の変化により、ワイヤーに
かかるストレスが増減し、ワイヤーの摩耗量も変化す
る。従って、接触幅が最大となる中心位置で最もワイヤ
ーが摩耗することになる。
合、ワイヤーと円筒状結晶との接触幅は、切断開始位置
と切断終了位置で最小となり、中心位置で最大となる。
ワイヤーと円筒状結晶との接触幅に比例して、切削抵抗
が大きくなる。また、接触幅の変化により、ワイヤーに
かかるストレスが増減し、ワイヤーの摩耗量も変化す
る。従って、接触幅が最大となる中心位置で最もワイヤ
ーが摩耗することになる。
【０００８】円筒状結晶が、化合物半導体結晶やシリコ
ン結晶等の場合、切断して得られるウエハは、切断開始
位置と切断終了位置で薄く、中心位置で厚くなるよう
に、厚みにバラツキを生じる。
ン結晶等の場合、切断して得られるウエハは、切断開始
位置と切断終了位置で薄く、中心位置で厚くなるよう
に、厚みにバラツキを生じる。
【０００９】従来、ワイヤーの摩耗による厚みのバラツ
キの低減方法として、接触幅に応じて、ワイヤーの送り
速度を制御していた。例えば、切断開始位置と切断終了
位置でワイヤーの送り速度を相対的に遅くし、中心位置
でワイヤーの送り速度を相対的に速くする方法や、切断
開始位置と切断終了位置でワイヤーの移動速度を相対的
に速くし、中心位置でワイヤーの移動速度を相対的に遅
くする方法などのような、ワイヤーの摩耗量を接触幅に
よらずに一定にする方法が知られている。
キの低減方法として、接触幅に応じて、ワイヤーの送り
速度を制御していた。例えば、切断開始位置と切断終了
位置でワイヤーの送り速度を相対的に遅くし、中心位置
でワイヤーの送り速度を相対的に速くする方法や、切断
開始位置と切断終了位置でワイヤーの移動速度を相対的
に速くし、中心位置でワイヤーの移動速度を相対的に遅
くする方法などのような、ワイヤーの摩耗量を接触幅に
よらずに一定にする方法が知られている。
【００１０】しかし、いずれの方法においても、速度可
変機構を有するワイヤーソー切断装置にしか適用できな
いという問題があった。
変機構を有するワイヤーソー切断装置にしか適用できな
いという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、速度可変機
構を有しないワイヤーソー切断装置を用いて、化合物半
導体結晶やシリコン結晶等の円筒状結晶をウエハ状に切
断しても、ウエハ厚みのバラツキが低減可能なワイヤー
ソーによる円筒状結晶の切断方法を提供することを目的
とする。
構を有しないワイヤーソー切断装置を用いて、化合物半
導体結晶やシリコン結晶等の円筒状結晶をウエハ状に切
断しても、ウエハ厚みのバラツキが低減可能なワイヤー
ソーによる円筒状結晶の切断方法を提供することを目的
とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、平行に送られ
る複数のワイヤーにより、円筒状結晶をウエハ状に切断
する方法であって、該円筒状結晶よりも硬度が高い２枚
の板材のダミー材料を、ワイヤーの送り方向に対して垂
直に、かつ、前記円筒状結晶を挟むようにそれぞれ立て
て配置し、該ダミー材料を前記円筒状結晶と同時に切断
する。
る複数のワイヤーにより、円筒状結晶をウエハ状に切断
する方法であって、該円筒状結晶よりも硬度が高い２枚
の板材のダミー材料を、ワイヤーの送り方向に対して垂
直に、かつ、前記円筒状結晶を挟むようにそれぞれ立て
て配置し、該ダミー材料を前記円筒状結晶と同時に切断
する。
【００１３】前記円筒状結晶が、化合物半導体結晶また
はシリコン結晶であることが望ましい。
はシリコン結晶であることが望ましい。
【００１４】また、前記ダミー材料が、ガラス板である
ことが望ましい。
ことが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１６】本発明者等は、ワイヤーソー切断装置を用
いて、化合物半導体結晶等の円筒状結晶をウエハ状に切
断して、切断後のウエハ厚みのバラツキと、ワイヤー摩
耗量や接触幅との関係を、調査した。
いて、化合物半導体結晶等の円筒状結晶をウエハ状に切
断して、切断後のウエハ厚みのバラツキと、ワイヤー摩
耗量や接触幅との関係を、調査した。
【００１７】その結果、ワイヤー摩耗量が相対的に小さ
い場合、ウエハ厚みは相対的に薄く、ワイヤー摩耗量が
相対的に大きい場合、ウエハ厚みは相対的に厚くなるこ
とを見出した。また、接触幅が相対的に小さい場合、ワ
イヤー摩耗量は相対的に少なく、接触幅が相対的に大き
い場合、ワイヤー摩耗量は相対的に大きくなることを見
出した。
い場合、ウエハ厚みは相対的に薄く、ワイヤー摩耗量が
相対的に大きい場合、ウエハ厚みは相対的に厚くなるこ
とを見出した。また、接触幅が相対的に小さい場合、ワ
イヤー摩耗量は相対的に少なく、接触幅が相対的に大き
い場合、ワイヤー摩耗量は相対的に大きくなることを見
出した。
【００１８】これらを検討した結果、円筒状結晶の接触
幅の変化によらず、ワイヤー摩耗量を一定とするため
に、円筒状結晶の両側に、円筒状結晶よりも硬度が高い
板状のダミー材料を配置し、円筒状結晶と同時に、該ダ
ミー材料も切断することによって、ワイヤーと円筒状結
晶との接触幅の変化によらず、ワイヤー摩耗量が一定と
なることを見出して、本発明を完成するに至った。
幅の変化によらず、ワイヤー摩耗量を一定とするため
に、円筒状結晶の両側に、円筒状結晶よりも硬度が高い
板状のダミー材料を配置し、円筒状結晶と同時に、該ダ
ミー材料も切断することによって、ワイヤーと円筒状結
晶との接触幅の変化によらず、ワイヤー摩耗量が一定と
なることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１９】すなわち、本発明の方法は、円筒状結晶よ
りも硬度が高い２枚の板材のダミー材料を、ワイヤーの
送り方向に対して垂直に、かつ、前記円筒状結晶を挟む
ようにそれぞれ立てて配置し、該ダミー材料を前記円筒
状結晶と同時に切断する。
りも硬度が高い２枚の板材のダミー材料を、ワイヤーの
送り方向に対して垂直に、かつ、前記円筒状結晶を挟む
ようにそれぞれ立てて配置し、該ダミー材料を前記円筒
状結晶と同時に切断する。
【００２０】本発明によれは、切断中の切削抵抗は、円
筒状結晶の切断抵抗とダミー材料の切断抵抗との和にな
るが、本発明の切断方法によれば、円筒状結晶の切断抵
抗に対してダミー材料の切断抵抗が十分に大きいため、
主に、ダミー材料の切断抵抗によって、ワイヤー摩耗量
が決まる。従って、円筒状結晶の接触幅の変化によら
ず、ワイヤー摩耗量がほぼ一定となり、切断後のウエハ
厚みのバラツキは減少するという効果を得ることができ
る。
筒状結晶の切断抵抗とダミー材料の切断抵抗との和にな
るが、本発明の切断方法によれば、円筒状結晶の切断抵
抗に対してダミー材料の切断抵抗が十分に大きいため、
主に、ダミー材料の切断抵抗によって、ワイヤー摩耗量
が決まる。従って、円筒状結晶の接触幅の変化によら
ず、ワイヤー摩耗量がほぼ一定となり、切断後のウエハ
厚みのバラツキは減少するという効果を得ることができ
る。
【００２１】以下、本発明の実施例について具体的に説
明する。
明する。
【００２２】
【実施例】（実施例１）表１に示す切断条件で、円筒研
削した４インチＧａＡｓ単結晶の両側に、ダミー材料と
して、厚さが１０ｍｍのガラス板を貼り付け、円筒状結
晶の切断を行った。切断中に、切り込み量を確認すると
同時に、巻き取られるワイヤーに印を付けた。
削した４インチＧａＡｓ単結晶の両側に、ダミー材料と
して、厚さが１０ｍｍのガラス板を貼り付け、円筒状結
晶の切断を行った。切断中に、切り込み量を確認すると
同時に、巻き取られるワイヤーに印を付けた。
【００２３】図１は、切断の様子を示す側面図である。
【００２４】切断して得られたウエハの面内のウエハ厚
みを、図２に示した１〜５までの５箇所で測定した。ウ
エハの面内のウエハ厚みの測定結果は、平均中央厚が７
３９．５±２．３μｍであり、ウエハ面内のウエハ厚み
のバラツキは、２．５±１．１μｍであった（ｎ＝９
６、平均値±標準偏差）。
みを、図２に示した１〜５までの５箇所で測定した。ウ
エハの面内のウエハ厚みの測定結果は、平均中央厚が７
３９．５±２．３μｍであり、ウエハ面内のウエハ厚み
のバラツキは、２．５±１．１μｍであった（ｎ＝９
６、平均値±標準偏差）。
【００２５】巻き取られたワイヤーを巻き戻して、印の
付いた部分のワイヤー径を測定した。図３は、確認して
おいた接触幅に対するワイヤー径を示したグラフであ
る。
付いた部分のワイヤー径を測定した。図３は、確認して
おいた接触幅に対するワイヤー径を示したグラフであ
る。
【００２６】切断開始位置では切り込み量が０であり、
中心位置で切り込み量が５０であり、切断終了位置では
切り込み量が１００である。従って、ワイヤーと円筒状
結晶との接触幅は、切り込み量が０および１００で最小
となり、切り込み量が５０で最大となる。
中心位置で切り込み量が５０であり、切断終了位置では
切り込み量が１００である。従って、ワイヤーと円筒状
結晶との接触幅は、切り込み量が０および１００で最小
となり、切り込み量が５０で最大となる。
【００２７】
【表１】
【００２８】（比較例１）ダミー材料を使用しなかった
こと以外は、実施例と同様にして、円筒状結晶の切断を
行った。
こと以外は、実施例と同様にして、円筒状結晶の切断を
行った。
【００２９】図４は切断の様子を示す側面図である。ま
た、切断時の条件を表１に示す。
た、切断時の条件を表１に示す。
【００３０】ダミー材料を使用しなかったこと、および
ワイヤー巻き数が多少異なる以外は、実施例１と同じと
した。
ワイヤー巻き数が多少異なる以外は、実施例１と同じと
した。
【００３１】切断後のウエハ面内のウエハ厚みを、実施
例１と同様に測定した。ウエハの面内のウエハ厚みの測
定結果は、平均中央厚が７４２．４±２．３μｍであ
り、ウエハ面内のウエハ厚みのバラツキは、３．５±
１．１μｍであった（ｎ＝９４、平均値±標準偏差）。
例１と同様に測定した。ウエハの面内のウエハ厚みの測
定結果は、平均中央厚が７４２．４±２．３μｍであ
り、ウエハ面内のウエハ厚みのバラツキは、３．５±
１．１μｍであった（ｎ＝９４、平均値±標準偏差）。
【００３２】実施例１と同様にして、巻き取られたワイ
ヤーを巻き戻して、印の付いた部分のワイヤー径を測定
した。図５は、確認しておいた接触幅に対するワイヤー
径を示したグラフである。
ヤーを巻き戻して、印の付いた部分のワイヤー径を測定
した。図５は、確認しておいた接触幅に対するワイヤー
径を示したグラフである。
【００３３】実施例１の結果である図３および比較例１
の結果である図５から分かるように、本発明により、ワ
イヤーの摩耗量を、ワイヤーと円筒状結晶との接触幅に
よらず、ほぼ一定とすることができた。
の結果である図５から分かるように、本発明により、ワ
イヤーの摩耗量を、ワイヤーと円筒状結晶との接触幅に
よらず、ほぼ一定とすることができた。
【００３４】
【発明の効果】以上、詳細に本発明を説明したが、速度
可変機構を有しないワイヤーソー切断装置を用いて、板
状のガラス板を同時に切断するという簡単な方法によっ
て、化合物半導体結晶やシリコン結晶等の円筒状結晶を
ウエハ状に切断しても、切断後のウエハ厚みのバラツキ
を低減することができるという顕著な効果を得ることが
できた。
可変機構を有しないワイヤーソー切断装置を用いて、板
状のガラス板を同時に切断するという簡単な方法によっ
て、化合物半導体結晶やシリコン結晶等の円筒状結晶を
ウエハ状に切断しても、切断後のウエハ厚みのバラツキ
を低減することができるという顕著な効果を得ることが
できた。
【図１】 本発明の切断の様子を示す側面図である。
【図２】 切断後のウエハ厚みの測定点を示す平面図で
ある。
ある。
【図３】 本発明の一実施例による切り込み量に対する
ワイヤー摩耗量の関係を示すグラフである。
ワイヤー摩耗量の関係を示すグラフである。
【図４】 従来の切断の様子を示す側面図である。
【図５】 比較例による切り込み量に対するワイヤー摩
耗量の関係を示すグラフである。
耗量の関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 平行に送られる複数のワイヤーにより、
円筒状結晶をウエハ状に切断する方法であって、該円筒
状結晶よりも硬度が高い２枚の板材のダミー材料を、ワ
イヤーの送り方向に対して垂直に、かつ、前記円筒状結
晶を挟むようにそれぞれ立てて配置し、該ダミー材料を
前記円筒状結晶と同時に切断することを特徴とするワイ
ヤーソーによる円筒状結晶の切断方法。 - 【請求項２】 前記円筒状結晶が、化合物半導体結晶ま
たはシリコン結晶である請求項１に記載のワイヤーソー
による円筒状結晶の切断方法。 - 【請求項３】 前記ダミー材料が、ガラス板である請求
項１または２に記載のワイヤーソーによる円筒状結晶の
切断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001318563A JP2003117797A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | ワイヤーソーによる円筒状結晶の切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001318563A JP2003117797A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | ワイヤーソーによる円筒状結晶の切断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003117797A true JP2003117797A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19136244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001318563A Pending JP2003117797A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | ワイヤーソーによる円筒状結晶の切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003117797A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110341062A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-10-18 | 内蒙古中环光伏材料有限公司 | 一种防止拼缝跳并线产生的方法 |
| DE102018221900A1 (de) | 2018-12-17 | 2020-06-18 | Siltronic Ag | Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben von einem zylinderförmigen Werkstück durch Bearbeiten des Werkstücks mittels einer Drahtsäge |
| DE102018212734B4 (de) | 2018-07-31 | 2023-03-23 | Siltronic Ag | Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Stab |
-
2001
- 2001-10-16 JP JP2001318563A patent/JP2003117797A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018212734B4 (de) | 2018-07-31 | 2023-03-23 | Siltronic Ag | Verfahren zum gleichzeitigen Abtrennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Stab |
| DE102018221900A1 (de) | 2018-12-17 | 2020-06-18 | Siltronic Ag | Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben von einem zylinderförmigen Werkstück durch Bearbeiten des Werkstücks mittels einer Drahtsäge |
| CN110341062A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-10-18 | 内蒙古中环光伏材料有限公司 | 一种防止拼缝跳并线产生的方法 |
| CN110341062B (zh) * | 2019-06-24 | 2020-11-13 | 内蒙古中环光伏材料有限公司 | 一种防止拼缝跳并线产生的方法 |
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