JP2004533347A - 結晶外面に対する結晶面の方位を決定する装置及び方法、及び切断機にて単結晶を切断する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

結晶外面（２）に対する結晶面（１００）の方位を決定する装置及び方法が提供される。該方位は、結晶の接着や結晶用ホルダの汚れというエラーとは無関係である。このため、測定する結晶外面が基準軸となす角度と、結晶面が該基準軸となす角度とが測定されて差し引かれる。次に、ＸＹ位置決め装置を備えたワイヤソーイング装置では、方位の測定によって所望の補正を行ない、同時に結晶を水平及び垂直位置に移動する。その結果、送り方向及びワイヤ方向に垂直な各力とは無関係に切断を行うための結晶切断面における更なる回転の自由度はそのままであるので、刃のたわみが生じず、また切断力が最小限で済む。更に、方位合わせの精度が上がる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶外面に対する結晶面の方位を決定する装置及び方法、及び切断機にて単結晶を切断する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある種の装置では、いわゆる方位差（misorientation）のある半導体ウェハが必要である。図１に見られるように、方位差のある半導体ウェハ１において、ある結晶面、例えば（１００）面は、ウェハ外面２と平行ではない。この場合は、方位差角度φは、（１００）面に垂直なベクトル[１００]がウェハ外面２に垂直な法線ベクトルＮ_０ に対してなす角度である。かかる方位差が必要な場合には、ウェハが切り出される単結晶を、切断面上、即ちウェハ外面２上の軸Ｔに対して所定角度φだけ傾ける。
【０００３】
公知の内周刃切断法（inner hole sawing）では、前記方位差を作るために、Ｘ線ゴニオメータを使ってワークピースホルダに対するブラッグ反射の位置を測定することによって、ワークピースホルダ上に載置された結晶の方位を測定する。このホルダによって、水平及び垂直方向に移動可能な支持部を持つ内周刃切断ソー上に保持される。該支持部上で、測定された結晶方位を所望値に補正又は調整することが出来る。最初に切断されたウェハをＸ線ゴニオメータで再度測定し、前記支持部を必要であれば再補正する。従って、ワークピースホルダを内周刃切断装置に挿入すると方位が不正確になるが、測定と再補正を繰り返すことによってのみ解消することが出来る。
【０００４】
公知のワイヤソーイング方法では、全てのウェハを単結晶から同時に切り出すため、再測定や再方位合わせによる上記のような補正はできない。図２ａに見られるように、ワイヤソーイング法では、単結晶３を、図２ａに図示しないホルダに保持する。該ホルダは、送り装置の駆動により、送り速度ｖでワイヤソーのワイヤ領域４方向に移動可能であり、また出発点に戻ることができる。ワイヤソーは、複数の平行ワイヤ４ａ、４ｂ、４ｃからなり、それらは図２に図示しないローラを使ってピンと張られていると共に、単結晶３の長手方向中心軸Ｍに対して直角な面で、図２ａの矢印Ａ、Ｂで示される方向に移動可能である。前記ワイヤソーイング装置は、更に、装置５、６を含み、単結晶３の各側面に接するワイヤ４ａ、４ｂ、４ｃに対して、炭化ケイ素粒子を含有するペーストを塗布する。電気により結合された切断用粒子を用いるワイヤソーイング法では、冷却用潤滑剤を塗布する装置が更に設けられる。
【０００５】
ワイヤソーは、図２ｂに見られるように、所望の方位差の調整のために、ワイヤ領域４の面と平行な面での移動のみを可能にする方位合わせ装置と共に知られている。このため、結晶は、ワイヤソーの外側でＸ線ゴニオメータにより測定され、設定される方位差が水平面に位置するように、換言すれば、図１に示す角度φがワイヤ領域４と平行な面に位置するように、ワークピース基板に張り付けられる。この場合、前記Ｘ線ゴニオメータにより、ワークピース基板の停止面を測定した後、ワイヤソーの基準面が測定される。そして、所望の方位が水平に設定される。しかしながら、この方法では、装置の外側で方位測定が行われるので、前記停止面及び基準面の汚れによるエラーや、単結晶がワークピース基板に張り付けられる際に生じる接着エラーは検知されない。更に、設定される方位差がワイヤ領域４と平行な水平面内に位置するように、単結晶を常に回転する必要がある。その結果、加工の方向は、所要の方位差に左右され、単結晶ごとに変わることがある。
【０００６】
米国特許第５９４０１３６号から、方位差を設定するための所要傾斜角度は、ワイヤソーイング装置の外部の傾斜装置において行われることが知られている。ここでは、Ｘ線装置を使って結晶方位を測定した後、傾斜装置によって結晶を前記ワイヤ領域に対して水平及び垂直方向に傾斜させる。しかしながら、同様に、該結晶と共に傾斜装置をワイヤソーイング装置へ挿入する際に生じるかもしれないエラーを解消することはできない。
【０００７】
本発明の目的は、正確な切断が可能であり、単結晶の切断時のウェハ歩留まりを上げることが可能な、結晶外面に対する結晶面の方位を決定する装置及び方法、及び切断機により単結晶を切断する装置及び方法を提供することにある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、本願の請求項１または８に係る装置及び請求項１８または１９に係る方法によって実現される。
【０００９】
本発明の好ましい実施態様は、従属請求項において規定される。
【発明の効果】
【００１０】
上記方法及び装置は、ウェハの品質を向上し、切断時の送り速度を速くすることができるという利点を有する。製造したウェハの品質向上の結果、他の場合では通常の加工工程を大幅に省略することができる。更に、方位合わせの精度が上がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
より分かり易くするため、先ず、ワイヤソーイング時のウェハに作用する力について、図１〜４を参照して以下に説明する。図３から分かるように、ワイヤソーイング時には、ワイヤ４ａ、４ｂ、４ｃは、単結晶３内に貫入し、ウェハ１ａ、１ｂ、１ｃなどを切り出す。切断操作時に、単結晶３内への貫入の限界深さに達した後、ワイヤのダイアモンド粒子により微小割れが生じ、結果として、相互架橋により材質が除去される。この限界貫入深さは、後述する送り方向Ｖに対する、ウェハ外面２に位置する所定結晶方向Ｋの方位、例えば、［０１０］方向によって決まる。
【００１２】
図１及び図２ａから分かるように、単結晶３は、平外面部７、いわゆるフラットの形で、方位合わせ形状を示し、この平外面部７は、単結晶１を成長させた後、所定の方法に、所定の結晶方向Ｋとウェハ外面２の平外面部に対する垂線Ｎ_Ｆがなす角度αが周知であるといった方法で利用される。角度αは周知であるので、所定結晶方向Ｋと、単結晶の長手中心軸Ｍに垂直な面である切断面での単結晶の送り方向Ｖとの間の角度ρも周知である。なお、上記フラットに代えて、ノッチと呼ばれる切り込みを単結晶の外側に設けることも可能である。重要な要因は、所定結晶方向Ｋに対する位置が周知である外側形状だけである。
【００１３】
図３から分かるように、単結晶にワイヤ４ａ、４ｂ、４ｃが貫入している際には、ウェハ１ａ、１ｂ、１ｃなどの前後面Ｓ、Ｓ´に対する限界荷重Ｌ_ｘ ^＋、Ｌ_ｘ ^-が異なるため、各ワイヤにかかる力Ｆ_ｘ ⁻、Ｆ_ｘ ^＋は異なる。その結果、力の不均衡が生じ、ピンと張ったワイヤの反発力により力の均衡が戻るまで、ワイヤは浮動する。前記限界荷重は、限界貫入深さと物理的に同等である。図４ａ〜図４ｄは、各場合におけるウェハに対するゆがみやそりを、送り方向Ｖに対する所定結晶方向Ｋの角度調整の関数として示している。ゆがみが小さいことやそり値が少量であることが望ましいが、それらは、送り速度ｖを減速すること、又は、送り速度が高速の場合には送り方向に対する結晶方向Ｋの角度を調整すること、の何れかによって実現される。
送り速度が２ｍｍ／ｍｉｎの場合、例えば、最小反り値は約６０°、１５０°、２４０°、３３０°となる。これらの値に対して、抑制力Ｆ_ｘ ⁻、Ｆ_ｘ ^＋の合計から生じる合成力は最小となる。前記抑制力が補償されると共にワイヤが横方向に片寄ることなく単結晶に貫入する好ましい角度は、単結晶の材質によって決まる。或は、半導体の場合には、同様に、不純物の注入や他の要因によって決まる。該角度は、各単結晶の材質に応じて経験的に決定される。
【００１４】
切断機、特にワイヤソーイング装置において単結晶の方位合わせをする本発明に係る装置により、本効果を利用できると同時に、所望の方位差φを正確に調整することができる。
【００１５】
図５ａに見られるように、切断機において単結晶の方位合わせをする装置は、実際の切断機の外側に配置されて、結晶面、例えば（１００）面と結晶端面２との間の角度を測定する装置１０を含む。装置１０は単結晶３用のホルダ１１を備え、ホルダ１１は、好ましくは真空チャックとして構成された平面１１ａを有する。平面１１ａでは、実質的に円筒形の単結晶の端面が分圧の作用により保持されている。単結晶の方位角方向、即ち次の切断面での角位置は、フラット７の方向又は装置１０の他の外側形状によって決められる。この場合、単結晶３は、ワイヤソーイング装置に挿入することを可能にするソーイング基板１２にしっかりと張り付けられるか、測定後に接着される。単結晶３に設けられたフラット７のホルダ１１に対する角位置は、止め具１３によって調節される。この調節は、切断機における送り方向に対する所定の結晶方向Ｋによって示される角度ρが、図５ｂに示すように、ワイヤのたわみ（deflection）が最小であるように、従って送り速度が最大であるように、上記のように経験的に予め決定された値となるように行われる。ホルダ１１は、垂直方向に移動可能である。さらに、ホルダ１１は、図示しない回転機構によって、単結晶の長手方向中心軸と平行な中心軸回りに回転可能である。単結晶３の自由表面２は、最初に切断されるウェハの次の表面であり、それに対向して、又は、それより上に、オートコリメーション・テレスコープ１４が、その光軸Ｏがホルダ１１の平面１１ａに対する垂線と一致するような位置に設けられている。更に、Ｘ線管１５とそれに対応する検出器１６とからなるＸ線ゴニオメータが設けられている。検出器１６は、単結晶外面２上の原点を中心として、所定角度範囲、例えば２０°以内で移動可能である。更に、面平行光学ミラー１７が設けられている。このミラー１７は、図示しない真空機構によって、単結晶の端面２に固定してもよい。また、前記オートコリメーション・テレスコープの光軸上に位置するように、単結晶３の端面２に固定してもよい。前記オートコリメーション・テレスコープの測定範囲はほぼ±１°である。結晶端面２の平面１１ａに対する角度がこの測定範囲を超える場合には、所定のくさび角を有する図示しない楔形光学板が設けられ、この場合にも前記外面が前記測定範囲内で測定されるようにするために、所定の、例えば２°のビーム偏向を行う。
【００１６】
装置１０の制御は、先ずミラーの向きの角度測定が前記オートコリメーション・テレスコープによって自動的に行われ、次いで、例えば（１００）格子面（grate plane）などの所望の結晶面をＸ線ゴニオメータを用いて測定するように、構成されている。更に、第２工程として、長手中心軸Ｍを中心として９０°回転した単結晶について、同じ測定を再度行うように制御される。
【００１７】
図６及び図７から分かるように、本実施の形態においてワイヤソーイング装置２０として構成される単結晶切断装置は、ワイヤ領域４を水平方向に案内するワイヤ・ローラ２１と、その下に位置し、切断を行う実際のワイヤ面より下で前記ワイヤ領域を戻すためのガイド・ローラ２２を含む。ワイヤ領域４の上には送り装置２３が設けられ、それによって、単結晶は、ＸＹ位置決め装置２４に取り付けられたソーイング基板１２を介し、ワイヤ領域に対して垂直方向に所定送り速度ｖで移動可能となる。ＸＹ位置決め装置２４は、装置側面Ｘ_Ｍ、Ｙ_Ｍ、Ｚ_Ｍに基づく座標を参照し、Ｘ_Ｍ方向であるワイヤ領域４に平行な方向及びＹ_Ｍ方向であるワイヤ領域４に垂直な方向において、単結晶３を移動させることが出来るように構成されている。回転範囲は、Ｘ_Ｍ方向に約±５°、Ｙ_Ｍ方向に約±２゜である。装置１０のオートコリメーション・テレスコープ１４と同じオートコリメーション・テレスコープ２５が更に設けられ、その光軸Ｏはワイヤ領域４と平行な面内に位置する。このオートコリメーション・テレスコープ２５は、その光軸が単結晶を取り付けられた時に単結晶の中心軸の高さになるように配置される。前記オートコリメーション・テレスコープの角度測定を評価する評価装置２６が設けられている。
【００１８】
さらに、装置２０は、装置１０のミラー１７と同じミラー２７を有し、このミラー１７は、オートコリメーション・テレスコープ２５に対向する単結晶３の端面２に対して図示しない真空機構により固定されている。また、回転ソケット２９には、例えば２°の所定ビーム偏向を行う楔形光学板２８が設けられている。ミラー２７及び楔形板２８は、前記真空機構を収納したホルダ３０に取り付けられている。また、止め具３０により、ミラー２７及び楔形板２８とＸＹ位置決め装置２４との間の所定距離を固定している。
【００１９】
前記装置全体を調整するために、オートコリメーション・テレスコープ２５と対向して、基準面３２が送り装置２３に取り付けて設けられている。この基準面は、高い平面性や機械安定性を有し、また測定の前に埃を容易に除去できる清掃が簡単な表面を持つ。前記基準面に直接載置された図示しないカメラを用いて、前記基準面をワイヤ領域４と平行な水平面に向けることも可能である。
【００２０】
本発明に係る装置１０、２０は、下記のように作動する。先ず、フラット７を有する単結晶３は、図５ｂに示すように、ソーイング基板１２に対する所定角度方向において、図示しない止め具を用いて、ソーイング基板１２に張り付けられる。ここで、前記角度は、フラット７が方位角方向に向くように選択される。これは、最大送り速度を設定可能にするため、所定結晶方向Ｋが、送り方向Ｖに対して、ワイヤに作用する抑制力がほぼ相殺される所定角度ρにあるように、選択される。その後、図５ａに示すように、ソーイング基板１２と共に単結晶３を、図示しない真空機構を用いて、単結晶端面２に対する結晶面方位を測定する装置のホルダ１１に装着する。該真空機構により、単結晶３をホルダ１１の平面１１ａ上に直接置くことが出来る。そして、ホルダ１１を所定の高位置に移動させることにより、単結晶端面２をＸ線ゴニオメータの焦点面に配置する。その後、ミラー１７を前記真空機構を用いて端面２に配置、固定する。次いで、前記ミラー表面の角度の測定を、オートコリメーション・テレスコープ１４によって、ミラー表面に投影される十字線から反射した十字線のずれを測定することにより行う。ミラー１７の表面は単結晶３の端面２と平行に向けられ、オートコリメーション・テレスコープ１４の光軸Ｏは前記基準面を形成するホルダ１１の平面１１ａと垂直であるので、この測定によって、ホルダ１１の平面１１ａに対する前記ミラー表面又は前記単結晶端面の角度調節が判断される。
【００２１】
あるいは、前記単結晶はソーイング基板なしで測定される。その場合、Ｘ線装置におけるフラットの向きは、例えば止め具によって規定される。
【００２２】
前記所望の結晶面、例えば（１００）面は、一般に、単結晶３の端面２と平行ではない。前記結晶面の方向を決定するため、Ｘ線ゴニオメータ１５，１６を所定角度範囲内で移動させてブラッグ反射を測定する。このため、Ｘ線管１５及び検出器１６は、周知の方法で、互いに所定角度距離離れた位置に配置され、所定角度範囲内で弧を描くように移動される。前記ブラッグ反射とは、結晶面がホルダ１１の平面１１ａと為す角度を示す。前記Ｘ線ゴニオメータによる測定は、単結晶を９０°回転させて繰り返される。前記光学及びＸ線ゴニオメータ測定や、方位合わせ機構のゼロ点に対する前記Ｘ線測定（ｘ₁₀₀，ｙ₁₀₀）や光学測定（ｘ_OF，ｙ_OF）によって、２つのベクトルが得られる。キット・バーやスラスト片や締付けチャックなどのような全ての外部基準機構と関係なく、前記２つのベクトルの差により、結晶端面２に対する前記結晶（１００）面の方位が得られる。この測定によって、単結晶端面２に対する結晶（１００）面の方位が分かる。これにより、所望の方位差を調節するために、ワイヤソーのＸＹ位置決め用補正値が得られる。
【００２３】
次に、ワイヤソー２０上の結晶端面２の位置が、同じオートコリメーション・テレスコープ２５と面平行ミラー２７とを用いて測定される。この場合、基準面２３によって、装置側面Ｘ_Ｍ、Ｙ_Ｍに基づく座標におけるＸＹ位置決め装置２４のゼロ点調節が行われる。Ｙ_Ｍ方向、つまり送り方向の調節は、例えばダイヤルゲージを使って、工場において一度だけおこなわれる。Ｘ_Ｍ方向、つまりワイヤ面におけるゼロ位置は、切断ワイヤのローラの変換時に設定される。このため、該基準面に取り付けられてワイヤ領域の基準ワイヤに対するＸ位置を決定するカメラと共に、基準面３２はワイヤ領域に関して水平に向けられている。
【００２４】
オートコリメーション・テレスコープ２５を調整するには、送り装置２３を基準位置へ移動させる。すなわち、基準面３２をオートコリメーション・テレスコープ２５の光軸上に配置する。また、ミラー２７を前記基準面上に配置すると共に、前記オートコリメーション・テレスコープの位置を測定する。そして、基準面３２を使って電子照合を行う。この時、ミラー２７は真空締結装置によって基準面３２に吸着されている。そして、ミラー２７が除去され、前記送り装置が荷重又は方位合わせ位置に移動され、単結晶３はソーイング基板１２に取り付けられる。その後、ミラー２７は結晶端面２に取り付けられ、端面２の角度調節がオートコリメーション・テレスコープ２５によって測定される。そして、装置１０において前記測定から得られた補正値が入力され、前記単結晶の前記水平及び垂直位置が調節される結果、結晶面はワイヤ領域に対して所定角度をなす。前記ミラーが除去され、切断が行なわれる。
【００２５】
上記の方法により、所定結晶方向Ｋの方位角度調整を持続し、また従来技術に比べて速い送り速度で操作を行うことができる。この送り速度は、例えば６インチＧａＡｓ単結晶を切断する場合、従来の方位合わせと比較してほぼ４倍である。従来の方位合わせでは方位角度位置を適切に調整することが出来ない。
【００２６】
変形例では、楔形板を設けて所望の方位差を考慮する。本発明に係る切断装置の別の変形例では、最適角度を調整して切断力をできるだけ小さくするために、切断装置において、ウェハ外面と垂直な図１に示す軸Ｎ_０を中心として単結晶を回転可能にする。あるいは、ワイヤ領域を傾斜させることによって最適角度を調節し、切断力を最小限にすることも可能である。この場合、好ましくは、測定装置を設け、切断時の切断装置のたわみを測定する。
【００２７】
測定装置１０におけるたわみではなく、前記フラットの方位を決定するために非接触距離測定機構を使うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
ワイヤソーイング装置２０で直接測定可能であるので、前記止め具や基準面などの接着又は汚れによるエラーは全て解消される。上記の装置及び方法により、安全面の危険がなく、ワイヤソーによる測定を高精度で直接行うことができる。更に、オートコリメーション方法による角度測定は、測定距離に関係がなく、そのためオートコリメーション・テレスコープ２５を切断空間の外側に設置することができる。切断時には、その保護フードを閉じることが出来る。前記ＸＹ位置決め装置により、方位差のある構成部品の垂直及び水平方向の調整が可能となり、その結果、結晶の加工方向は、いつでも自由に設定可能であると共に、ワイヤのたわみに対する制御変数として使用することができる。
【００２９】
本発明は、ワイヤソーイング装置に限定されることなく、例えば、内周刃切断装置において用いることも出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ウェハの概略図である。
【図２】（ａ）は、ワイヤソーイング装置及び切断する単結晶の概略図であり、（ｂ）は、最新技術に係るワイヤソーイング装置での方位差調節の概略図である。
【図３】ワイヤソーイング時に生じる力の概略図である。
【図４】ワイヤ切断されたウェハの歪みや反りを、２つの異なる送り値による加工方向の関数として二次元グラフで示す図である。
【図５】（ａ）は、結晶外面に対して結晶面方位を測定する本発明に係る装置の概略図であり、（ｂ）は、一方の端面の方向に単結晶をソーホルダに装着した図である。
【図６】ワイヤソーイング装置において、本発明に係る方位合わせ装置の概略図である。
【図７】図６を詳細に示す概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ ウェハ
２ ウェハ外面
３ 単結晶
４ ワイヤ領域
４ａ〜４ｃ ワイヤ
１０ 装置
１１ ホルダ
１２ ソーイング基板
１４ オートコリメーション・テレスコープ
１５ Ｘ線管
１６ 検出器
１７ ミラー
２０ 装置
２１，２２ ローラ
２３ 送り装置
２４ ＸＹ位置決め装置
２５ オートコリメーション・テレスコープ
２６ 評価装置
２７ ミラー
２８ 楔形光学板
３０ ホルダ
３１ 止め具
３２ 基準面

Claims (28)

1. 単結晶切断装置であって、
   長手方向中心軸（Ｍ）を有する実質的に円筒形の単結晶（３）からウェハを切断する切断機（４）と、
   前記切断装置に設けられ、前記切断機に対する前記単結晶の向きを合わせる方位合わせ装置（２４）と、
   前記切断機に対して、中心軸と実質的に垂直な送り方向に前記結晶（３）を移動する送り装置（２３）と、
   を備え、
   前記方位合わせ装置（２４）は、前記単結晶（３）が、前記送り方向によって規定される軸を中心として、また前記長手方向中心軸（Ｍ）と前記送り方向（Ｖ）とによって規定される面に垂直な軸を中心として、回転可能なように構成されている
   ことを特徴とする単結晶切断装置。
2. 前記切断機は、ワイヤ面を形成する切断用の複数の平行なワイヤ（４）を有するワイヤソーとして構成され、また、前記方位合わせ装置（２４）は、単結晶を前記ワイヤ面と平行な面及びワイヤ面と垂直な面において移動可能にするＸＹ位置決め装置として構成されることを特徴とする請求項１に記載の単結晶切断装置。
3. 前記ワイヤ面に対する前記単結晶（３）の端面（２）の方位を測定する角度測定装置が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の単結晶切断装置。
4. 前記角度測定装置は、前記単結晶（３）の端面（２）に固定可能なミラー（２７）と、前記切断面と垂直な光軸（Ｏ）を持つオートコリメーション・テレスコープ（２５）とを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の単結晶切断装置。
5. 前記ミラー（２７）は、真空装置によって、前記単結晶端面（２）に取り付け可能であることを特徴とする請求項４に記載の単結晶切断装置。
6. 前記ＸＹ位置決め装置には、基準装置（３２，２５）が設けられていることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載の単結晶切断装置。
7. 所定楔形角度を持ち、前記単結晶のＸＹ方位の所定角度偏位(angle offset)を調整する楔形板（２８）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の単結晶切断装置。
8. 前記楔形板（２８）は、前記楔形角度の所定方位角方位が調節可能であるように、前記単結晶の長手方向中心軸を中心として、切断面で回転可能であることを特徴とする請求項7に記載の単結晶切断装置。
9. 前記単結晶用のホルダ（１２）が設けられ、それによって、前記単結晶の所定外側形体が前記長手方向中心軸（Ｍ）を中心として回転した所定位置に向くように、前記切断装置において単結晶の位置決めをすることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の単結晶切断装置。
10. 前記単結晶をその長手方向中心軸を中心として回転させる回転装置を備え、また、好ましくは、該回転装置に連結され、切断時に前記切断装置のたわみを測定する装置を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の単結晶切断装置。
11. 単結晶を切断機に対して送り方向（Ｖ）に移動させることにより、単結晶からウェハを切断する切断機において単結晶を切断する方法であって、
    前記単結晶の結晶面と外面との間の角度を測定する工程と、
    前記切断機において前記単結晶の外面（２）の方位を測定する工程と、
    所定の結晶面が前記送り方向に対して所定角度をなすように、前記外面の方位に基づいて単結晶を位置決めする工程と、
    切断を行う工程と、
    を含むことを特徴とする単結晶の切断方法。
12. 前記角度の測定は、
    前記結晶外面（２）が基準軸に対してなす角度をオートコリメーション方法によって測定する工程と、
    前記基準軸に対する結晶面の角度をＸ線ゴニオメータによって測定する工程と、
    前記測定した角度同士を差し引く工程と、
    により行うことを特徴とする請求項１１に記載の切断方法。
13. 前記単結晶の切断面における所定結晶方向（Ｋ）の角度位置は、単結晶切断時に、前記切断機に作用する力をできるだけ小さくするように調整されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の切断方法。
14. 前記切断装置は、更に、結晶外面に対する結晶面の方位を決定する装置を含み、
    該決定装置は、
    単結晶（３）を、その測定する外面（２）が露出するように保持する単結晶（３）用ホルダ（１１）と、
    前記測定する外面（２）が前記ホルダの基準軸に対してなす角度を測定する角度測定装置（１４、１７）と、
    前記基準軸に対する結晶面の角度を測定するＸ線測定装置（１５、１６）と、
    を含むことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の単結晶切断装置。
15. 前記単結晶（３）は実質的に円筒形状であると共に、前記測定する外面（２）は該円筒形の端面であり、前記ホルダ（１１）は平面（１１ａ）を含み、該平面には、前記単結晶を、前記測定する外面とは反対側の端面で固定することが可能であり、また、前記基準軸は前記平面（１１ａ）に対する垂線であることを特徴とする請求項１４に記載の単結晶切断装置。
16. 前記測定装置（１４、１７）は、前記測定する外面（２）に配置されたミラー（１７）と、前記基準軸と一致する光軸（Ｏ）を持つオートコリメーション・テレスコープ（１４）とを含むことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の単結晶切断装置。
17. 前記Ｘ線測定装置は、Ｘ線管（１５）と検出器（１６）とを含むＸ線ゴニオメータとして構成され、該Ｘ線管と検出器は、前記結晶面に対するブラッグ反射を測定するため、前記基準軸を中心としてある角度範囲内で同時に移動可能であることを特徴とする請求項１４乃至１６の何れかに記載の単結晶切断装置。
18. 前記ホルダ（１１）は、前記基準軸の方向に移動可能であることを特徴とする請求項１４乃至１７の何れかに記載の単結晶切断装置。
19. 前記ホルダ（１１）は、分圧又は真空によって前記単結晶（３）を固定する真空吸引装置を備えていることを特徴とする請求項１４乃至１８の何れかに記載の単結晶切断装置。
20. 前記ホルダにおける前記単結晶は、前記基準軸に対して垂直な面で所定角度方位に単結晶を固定することが出来る止め具（１３）を含み、好ましくは止め具（１３）が設けられていることを特徴とする請求項１４乃至１９の何れかに記載の単結晶切断装置。
21. 前記単結晶（３）を、その測定する外面（２）が露出するように保持する単結晶（３）用ホルダ（１１）と、
    前記測定する外面（２）が前記ホルダの基準軸に対してなす角度を測定する角度測定装置（１４、１７）と、
    前記基準軸に対する結晶面の角度を測定するＸ線測定装置（１５、１６）と、
    を含む
    ことを特徴とする結晶外面に対する結晶面の方位を決定する装置。
22. 前記単結晶（３）は実質的に円筒形状であると共に、前記測定する外面（２）は該円筒形の端面であり、前記ホルダ（１１）は平面（１１ａ）を含み、該平面には、前記単結晶を、前記測定する外面とは反対側の端面で固定することが可能であり、また、前記基準軸は前記平面（１１ａ）に対する垂線であることを特徴とする請求項２１に記載の決定装置。
23. 前記測定装置（１４、１７）は、前記測定する外面（２）に配置されたミラー（１７）と、前記基準軸と一致する光軸（Ｏ）を持つオートコリメーション・テレスコープ（１４）とを含むことを特徴とする請求項２２又は２３に記載の決定装置。
24. 前記Ｘ線測定装置は、Ｘ線管（１５）と検出器（１６）とを含むＸ線ゴニオメータとして構成され、該Ｘ線管と検出器は、前記結晶面に対するブラッグ反射を測定するため、前記基準軸を中心としてある角度範囲内で同時に移動可能であることを特徴とする請求項２１乃至２３の何れかに記載の決定装置。
25. 前記ホルダ（１１）は、前記基準軸の方向に移動可能であることを特徴とする請求項２１乃至２４の何れかに記載の決定装置。
26. 前記ホルダ（１１）は、分圧又は真空によって前記単結晶（３）を固定する真空吸引装置を備えていることを特徴とする請求項２１乃至２５の何れかに記載の決定装置。
27. 前記ホルダにおける前記単結晶は、前記基準軸に対して垂直な面で所定角度方位に単結晶を固定することが出来る止め具（１３）を含み、好ましくは止め具（１３）が設けられていることを特徴とする請求項２１乃至２６の何れかに記載の決定装置。
28. 単結晶外面に対する結晶面の方位を決定する方法であって、
    前記結晶外面（２）が基準軸に対してなす角度をオートコリメーション方法によって測定する工程と、
    前記基準軸に対する結晶面の角度をＸ線ゴニオメータによって測定する工程と、
    前記測定した角度同士を差し引く工程と、
    を含むことを特徴とする結晶面方位の決定方法。

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