JP2007173721A - シリコンインゴッドのスライス方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】シリコンインゴッドをスライスして得られるウエハの厚みのばらつきを低減することができるシリコンインゴッドのスライス方法を提供する。
【解決手段】シリコンインゴッドをワイヤソーのワイヤによりスライスする方法であって、シリコンインゴッドにダミー材を接着する工程と、ダミー材の接着後にダミー材からワイヤによるスライスを開始し、ダミー材のスライスに引き続いてワイヤによるシリコンインゴッドのスライスを行なう工程と、を含む、シリコンインゴッドのスライス方法である。
【選択図】図1
【解決手段】シリコンインゴッドをワイヤソーのワイヤによりスライスする方法であって、シリコンインゴッドにダミー材を接着する工程と、ダミー材の接着後にダミー材からワイヤによるスライスを開始し、ダミー材のスライスに引き続いてワイヤによるシリコンインゴッドのスライスを行なう工程と、を含む、シリコンインゴッドのスライス方法である。
【選択図】図1
Description
本発明はシリコンインゴッドのスライス方法に関し、特にシリコンインゴッドをスライスして得られるウエハの厚みのばらつきを低減することができるシリコンインゴッドのスライス方法に関する。
図11に、マルチワイヤソーを用いた従来のシリコンインゴッドのスライス方法を図解する模式的な斜視図を示す。ここで、捨板5および支持台4が順次貼り付けられたシリコンインゴッド1がインゴッド保持部3に取り付けられている。そして、4本の軸7にはワイヤ2が隣接するワイヤ2との間隔が等間隔となるように設置されており、ワイヤ2は所定の速度で走行している。この走行しているワイヤ2に砥粒が分散液に分散されたスラリを供給しながら、シリコンインゴッド1を図11に示される矢印の方向に所定の移動速度で移動させることによって、ワイヤ2によりシリコンインゴッド1がスライスされ、複数枚のウエハが同時に得られる。
従来のシリコンインゴッドのスライス方法においては、シリコンインゴッドのスライスはスライス開始時からスライス完了時まで一定の条件で実施される。その条件の一例としては、シリコンインゴッドの移動速度が0.25mm/分、ワイヤの走行速度が12m/分、スラリ供給量が150kg/分、ワイヤのテンションが25N、スラリに含まれる砥粒の番手が800番、スラリを構成する分散液が水溶性クーラント、ワイヤの直径が0.15mmであることなどが挙げられる。
しかしながら、この従来のシリコンインゴッドのスライス方法においては、一定の条件でスライスが実施されるために、1枚おきに厚いウエハと薄いウエハとが交互に発生し、シリコンインゴッドをスライスして得られるウエハの厚みにばらつきが生じるという問題があった。
そこで、特許文献1においては、円筒状のシリコンインゴッドの両側にこのシリコンインゴッドよりも硬度が高い2枚の板状のダミー材をそれぞれ立てて配置し、ダミー材とともにシリコンインゴッドをスライスすることによりウエハの厚みのばらつきを低減する方法が開示されている(特許文献1の請求項1および図1参照)。
しかしながら、この特許文献1に開示されている方法においてもウエハの厚みのばらつきを十分に低減することができないという問題があった。すなわち、特許文献1に開示されている方法においては、スライス開始直後におけるワイヤの暴れを解消できるだけの上向きの力の発生が期待できないためにウエハの厚みのばらつきを十分に低減することができない。
特開2003−117797号公報
本発明の目的は、シリコンインゴッドをスライスして得られるウエハの厚みのばらつきを低減することができるシリコンインゴッドのスライス方法を提供することにある。
本発明は、シリコンインゴッドをワイヤソーのワイヤによりスライスする方法であって、シリコンインゴッドにダミー材を接着する工程と、ダミー材の接着後にダミー材からワイヤによるスライスを開始し、ダミー材のスライスに引き続いてワイヤによるシリコンインゴッドのスライスを行なう工程と、を含む、シリコンインゴッドのスライス方法である。
ここで、本発明のシリコンインゴッドのスライス方法においては、ワイヤの走行方向におけるダミー材の長さが、ワイヤの走行方向におけるシリコンインゴッドの長さ以下であることが好ましい。
また、本発明のシリコンインゴッドのスライス方法においては、ダミー材の接着にエポキシ系接着剤が用いられることが好ましい。
また、本発明のシリコンインゴッドのスライス方法においては、ダミー材のスライス開始時におけるワイヤの走行速度がシリコンインゴッドのスライス時におけるワイヤの走行速度よりも小さいことが好ましい。
また、本発明のシリコンインゴッドのスライス方法においては、ダミー材のスライス開始時におけるスラリ供給量がシリコンインゴッドのスライス時におけるスラリ供給量よりも少ないことが好ましい。
また、本発明のシリコンインゴッドのスライス方法においては、ダミー材のスライス開始時におけるダミー材の設置側へのワイヤソーに対するシリコンインゴッドの相対速度がシリコンインゴッドのスライス時におけるダミー材の設置側へのワイヤソーに対するシリコンインゴッドの相対速度よりも大きいことが好ましい。
本発明によれば、シリコンインゴッドをスライスして得られるウエハの厚みのばらつきを低減することができるシリコンインゴッドのスライス方法を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
図1に、マルチワイヤソーを用いた本発明のシリコンインゴッドのスライス方法を図解する模式的な斜視図を示す。ここで、本発明においては、シリコンインゴッド1の捨板5および支持台4が貼り付けられている表面と反対側の表面にたとえばガラス板などのダミー材6が接着されていることに特徴がある。これは、本発明者らが鋭意検討した結果、シリコンインゴッド1の表面にダミー材6を接着した後に、マルチワイヤソーのワイヤ2によるスライスをダミー材6から開始し、ダミー材6のスライスに引き続いてシリコンインゴッド1のスライスを行なうことによって、シリコンインゴッド1のスライス後に得られるウエハの厚みのばらつきを低減できることを見い出し、本発明を完成するに至ったものである。
従来におけるシリコンインゴッドのスライス方法を詳細に検討したところ、以下の事実が判明した。すなわち、スライス開始時においてはワイヤにテンションが掛かっているのみでワイヤが撓むことによる上方への力がワイヤに発生していないため、シリコンインゴッドによる下方への力を逃がそうとワイヤが移動してワイヤの間隔が等間隔でない状態となる。そして、そのワイヤの間隔が等間隔でない状態でシリコンインゴッドのスライスが開始されるため、たとえば図2の模式的平面図に示すように、シリコンインゴッド1のスライス開始側の表面には、互いの間隔にばらつきのあるスライスライン8が形成される。
そして、シリコンインゴッドのスライス開始後においては、ワイヤの撓み量が次第に増大していき、ワイヤの撓み量が最大となった時点で安定化する。ワイヤの撓み量が最大となったとき、ワイヤの撓みに反発する上方への力がワイヤに発生するとともに、ワイヤの間隔が等間隔でない状態から等間隔である状態に戻そうとする力がワイヤに働く。
そこで、本発明においては、上記のワイヤの挙動をシリコンインゴッドの表面に接着されたダミー材のスライス時に発生させることによって、ダミー材がスライスされた後のシリコンインゴッドのスライス開始時においてはワイヤの間隔が等間隔の状態でスライスを進行させることができるため、たとえば図3の模式的平面図に示すように、シリコンインゴッド1のスライス開始側の表面には、ワイヤの間隔にほとんどばらつきのないスライスライン8が形成され、シリコンインゴッド1をスライスして得られるウエハの厚みのばらつきを従来の方法と比べて低減することができる。
ここで、本発明においては、ダミー材を除去する分だけシリコンインゴッドのスライス時間が従来と比べて長くなることから、スライス時間の短縮のため、ダミー材のスライス開始時におけるワイヤの走行速度をシリコンインゴッドのスライス時におけるワイヤの走行速度よりも小さくすることが好ましい。この場合には、ダミー材のスライス開始時におけるワイヤの切れ味を落とすことができるため、ダミー材のスライス開始時においてワイヤの撓み量が最大となる状態を早く発生させることができる。これにより、ワイヤの撓み量が最大となる状態が早く発生した分だけワイヤの間隔が等間隔となる時間を早めることができる。
また、上記と同様にワイヤの撓み量が最大となる状態を早く発生させてスライス時間の短縮化を図る観点からは、ダミー材のスライス開始時におけるスラリ供給量をシリコンインゴッドのスライス時におけるスラリ供給量よりも少なくすることが好ましい。この場合にも、ダミー材のスライス開始時におけるワイヤの切れ味を落とすことができることから、上記と同様の理由でスライス時間の短縮化が可能となる。
さらに、上記と同様にワイヤが最大限撓む状態を早く発生させてスライス時間の短縮化を図る観点からは、ダミー材のスライス開始時におけるダミー材の設置側へのワイヤソーに対するシリコンインゴッドの相対速度をシリコンインゴッドのスライス時におけるダミー材の設置側へのワイヤソーに対するシリコンインゴッドの相対速度よりも大きくすることが好ましい。この場合には、ワイヤの撓み量が最大となる状態を早く発生させることができることから、上記と同様の理由によりスライス時間の短縮化が可能となる。なお、以下において、「ダミー材の設置側へのワイヤソーに対するシリコンインゴッドの相対速度」を「シリコンインゴッドの相対速度」という。
したがって、ワイヤの撓み量が最大となる状態を早く発生させてスライス時間の短縮化を図る観点からは、ダミー材のスライス開始時におけるシリコンインゴッドの相対速度をシリコンインゴッドのスライス時におけるシリコンインゴッドの相対速度よりも小さくする形態、ダミー材のスライス開始時におけるスラリ供給量をシリコンインゴッドのスライス時におけるスラリ供給量よりも少なくする形態、およびダミー材のスライス開始時におけるワイヤの走行速度をシリコンインゴッドのスライス時におけるワイヤの走行速度よりも小さくする形態の少なくとも2形態を組み合わせることがより好ましく、上記の3形態すべてを組み合わせることが特に好ましい。
また、本発明においては、たとえば図4の模式的拡大側面図に示すように、図4に示すワイヤ2の走行方向におけるダミー材6の長さLdが、ワイヤ2の走行方向におけるシリコンインゴッド1の長さLs以下であることが好ましい。ダミー材6としてはたとえば安価なガラス板などを用いることができるが、ダミー材6の大きさを小さくすることによってコストを低減することができるためである。
また、ダミー材6の長さLdと厚さHdとは、図5(a)を参照して、ワイヤ2の撓み量が一定となったときの撓み角α3を用いて、tanα3=Hd/Ldの関係を満たすように設定されることが好ましい。ここで、撓み角α3は、図5(b)を参照して、α3=tan-1{(H2−H1)/Ls}の関係を満たす。なお、図5(b)を参照して、H2=(L1+Ls)・tanα2であり、H1=L1・tanα1である。
また、本発明において、シリコンインゴッドとダミー材の接着に用いられる接着剤は特に限定されないが、なかでもエポキシ系接着剤であることが好ましい。シリコンインゴッドとダミー材の接着に用いられる接着剤としてエポキシ系接着剤を用いた場合には、後工程でのシリコンインゴッドとダミー材の剥離の際に同一の液(たとえば乳酸の濃度が50質量%で60℃の水溶液)で剥離することができる傾向にある。なお、本発明において、エポキシ系接着剤としては従来から公知のものを用いることができ、特に限定はされない。本発明において用いられるエポキシ系接着剤としては、たとえば接着成分としてビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂または液ゴム変性エポキシ樹脂などの一分子中にエポキシ基を1個以上有するエポキシ樹脂を含むものなどが挙げられる。
以下、本発明の実施例について説明する。ここでは、太陽電池用シリコンウエハを作製する場合について説明するが、本発明は太陽電池用シリコンウエハを作製する場合に限定されない。
(実施例1)
幅155mm、長さ200mmおよび厚さ155mmのシリコンインゴッドを4本用意し、図1に示すようにこれら4本のシリコンインゴッド1を配列して、シリコンインゴッド1の一方の表面上に1枚のガラス板からなる捨板5をエポキシ系接着剤により接着し、さらに捨板5の表面上に1枚の鋼板からなる支持台4をエポキシ系接着剤により接着した。また、シリコンインゴッド1の他方の表面上には、幅20mm、長さ400mmおよび厚さ10mmのガラス板からなるダミー材6をエポキシ系接着剤により接着した。そして、シリコンインゴッド1の幅方向がマルチワイヤソーのワイヤ2の走行方向と同一になるように、支持台4とインゴッド保持部3とをねじにより連結することによって、シリコンインゴッド1をマルチワイヤソーに取り付けた。なお、実施例1においては、ワイヤ2の走行方向におけるダミー材6の幅(20mm)が、ワイヤの走行方向におけるシリコンインゴッドの幅(155mm)よりも短くなった。また、実施例1においては、ワイヤ2の走行方向におけるダミー材6の幅Ld(20mm)と厚さHd(10mm)とは、ワイヤ2の撓み量が一定となったときの撓み角α3(図5(a)参照)を用いて、tanα3=Hd/Ldの関係を満たすように設定された。
幅155mm、長さ200mmおよび厚さ155mmのシリコンインゴッドを4本用意し、図1に示すようにこれら4本のシリコンインゴッド1を配列して、シリコンインゴッド1の一方の表面上に1枚のガラス板からなる捨板5をエポキシ系接着剤により接着し、さらに捨板5の表面上に1枚の鋼板からなる支持台4をエポキシ系接着剤により接着した。また、シリコンインゴッド1の他方の表面上には、幅20mm、長さ400mmおよび厚さ10mmのガラス板からなるダミー材6をエポキシ系接着剤により接着した。そして、シリコンインゴッド1の幅方向がマルチワイヤソーのワイヤ2の走行方向と同一になるように、支持台4とインゴッド保持部3とをねじにより連結することによって、シリコンインゴッド1をマルチワイヤソーに取り付けた。なお、実施例1においては、ワイヤ2の走行方向におけるダミー材6の幅(20mm)が、ワイヤの走行方向におけるシリコンインゴッドの幅(155mm)よりも短くなった。また、実施例1においては、ワイヤ2の走行方向におけるダミー材6の幅Ld(20mm)と厚さHd(10mm)とは、ワイヤ2の撓み量が一定となったときの撓み角α3(図5(a)参照)を用いて、tanα3=Hd/Ldの関係を満たすように設定された。
また、図1に示すワイヤ2にスラリを供給するためのスラリタンク(図示せず)としては200Lの容量のものを用い、スラリとしては比重3.21で番手が800番の砥粒を比重1の水溶性クーラントからなる分散液に分散させたものを用いた。ここで、スラリを構成する砥粒と分散液との質量比は砥粒:分散液=1:1であった。
そして、シリコンインゴッド1のスライス後の太陽電池用シリコンウエハのそれぞれの厚みが250μmとなるように、以下のスライス条件で、図1に示す矢印の方向にシリコンインゴッド1を移動させ、ダミー材6からワイヤ2によるスライスを開始し、ダミー材6のスライスに引き続いてワイヤ2によるシリコンインゴッド1のスライスを行なった。
<スライス条件>
シリコンインゴッドの相対速度:0.25mm/分
ワイヤの走行速度:12m/分
スラリ供給量:150kg/分
ワイヤのテンション:25N
ワイヤの直径:0.15mm
その後、隣り合う2枚の太陽電池用シリコンウエハのスライス開始側の端部のそれぞれの厚さについて測定し、220μm以下の厚さのものと280μm以上の厚さのものとが隣り合う場合、220μm以下の厚さのものが隣り合う場合、および280μm以上の厚さのものが隣り合う場合のそれぞれの場合を太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生の基準とした。そして、上記の基準により、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生とされた太陽電池用シリコンウエハの合計枚数をシリコンインゴッド1のスライスにより得られた太陽電池用シリコンウエハの総数で割ることによって太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率(%)を算出した。その結果、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率は5%であった。
シリコンインゴッドの相対速度:0.25mm/分
ワイヤの走行速度:12m/分
スラリ供給量:150kg/分
ワイヤのテンション:25N
ワイヤの直径:0.15mm
その後、隣り合う2枚の太陽電池用シリコンウエハのスライス開始側の端部のそれぞれの厚さについて測定し、220μm以下の厚さのものと280μm以上の厚さのものとが隣り合う場合、220μm以下の厚さのものが隣り合う場合、および280μm以上の厚さのものが隣り合う場合のそれぞれの場合を太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生の基準とした。そして、上記の基準により、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生とされた太陽電池用シリコンウエハの合計枚数をシリコンインゴッド1のスライスにより得られた太陽電池用シリコンウエハの総数で割ることによって太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率(%)を算出した。その結果、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率は5%であった。
(実施例2)
シリコンインゴッドの相対速度を図6に示すように変化させ、ワイヤの走行速度を図7に示すように変化させ、スラリ供給量を図8に示すように変化させたこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
シリコンインゴッドの相対速度を図6に示すように変化させ、ワイヤの走行速度を図7に示すように変化させ、スラリ供給量を図8に示すように変化させたこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
そして、実施例1と同一の方法で太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率を評価した。その結果、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率は0.01%であった。
なお、図6に示すように、シリコンインゴッドの相対速度は、ダミー材のスライス開始時においては375μm/分であり、ダミー材のスライス完了までこの相対速度が維持されたが、シリコンインゴッドのスライス開始時から直線状に減少し、シリコンインゴッドのスライスが10mmの厚さ進行した時点で250μm/分となって、その相対速度でシリコンインゴッドのスライス完了時まで維持された。
また、図7に示すように、ワイヤの走行速度は、ダミー材のスライス開始時においては200m/分を少し超えたぐらいであり、ダミー材のスライス完了までこの走行速度が維持されたが、シリコンインゴッドのスライス開始時から増大し、シリコンインゴッドのスライスが20mm程度の厚さ進行した時点で700m/分を少し超えたぐらいとなって、その走行速度でシリコンインゴッドのスライス完了時まで維持された。
また、図8に示すように、スラリ供給量は、ダミー材のスライス開始時においては60kg/分であり、ダミー材のスライス完了までこのスラリ供給量が維持されたが、シリコンインゴッドのスライス開始時から直線状に増大し、シリコンインゴッドのスライスが10mmの厚さ進行した時点で100kg/分となって、そのスラリ供給量でシリコンインゴッドのスライス完了時まで維持された。
また、図6、図7および図8の横軸はスライス位置を示しており、スライスが開始されるダミー材の表面を図6、図7および図8の横軸の0.0で示し、スライスが1mmずつ進行するにしたがって横軸のスライス位置の数値が1ずつ増えていき、シリコンインゴッドの捨板接着側の表面が図6、図7および図8のそれぞれの横軸の175.0で示される。また、図6の縦軸はシリコンインゴッドの相対速度(単位:μm/分)を示し、図7の縦軸はワイヤの走行速度(単位:m/分)を示し、図8の縦軸はスラリ供給量(単位:kg/分)を示している。
(比較例1)
ガラス板からなるダミー材を接着せずにシリコンインゴッドからワイヤによるスライスを開始したこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
ガラス板からなるダミー材を接着せずにシリコンインゴッドからワイヤによるスライスを開始したこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
そして、実施例1と同一の方法で太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率を評価した。その結果、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率は70%であった。
(対比)
上記の結果から、シリコンインゴッドの表面上にガラス板からなるダミー材をエポキシ系接着剤により接着し、ダミー材からワイヤによるスライスを開始し、ダミー材のスライスに引き続きシリコンインゴッドのスライスを行なった実施例1および実施例2においては、ダミー材が接着されずにシリコンインゴッドからスライスが開始された比較例1と比べて、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率が大幅に低減できていることが確認された。
上記の結果から、シリコンインゴッドの表面上にガラス板からなるダミー材をエポキシ系接着剤により接着し、ダミー材からワイヤによるスライスを開始し、ダミー材のスライスに引き続きシリコンインゴッドのスライスを行なった実施例1および実施例2においては、ダミー材が接着されずにシリコンインゴッドからスライスが開始された比較例1と比べて、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率が大幅に低減できていることが確認された。
また、シリコンインゴッドの相対速度を図6に示すように変化させ、ワイヤの走行速度を図7に示すように変化させ、スラリ供給量を図8に示すように変化させた実施例2においては、シリコンインゴッドの相対速度、ワイヤの走行速度およびスラリ供給量が一定の条件でスライスが行なわれた実施例1と比べて太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率が大幅に低減できていることが確認された。
また、実施例1、実施例2および比較例1のそれぞれのシリコンインゴッドのスライス時間を測定したところ、実施例1では700分、実施例2では630分、比較例1では660分となって、実施例2においては実施例1および比較例1よりもスライス時間を短縮することができた。
また、実施例1において、スライス開始時からスライス終了時までのワイヤの撓み量を測定したところ、図9に示す結果となった。ここで、図9の横軸は図6〜図8と同様のスライス位置を示しており、縦軸はワイヤの撓み量(単位:mm)を示している。図9に示すように、ダミー材のスライス開始時からダミー材のスライス完了時までワイヤの撓み量は増加し、シリコンインゴッドのスライス開始時からシリコンインゴッドのスライス完了時まではワイヤの撓み量は最大の10mmで一定となる。なお、図9のワイヤの撓み量は、図10に示すように、撓む前のワイヤ2aと撓んでいるワイヤ2bとの間隔dのことである。
(実施例3)
シリコンインゴッドのスライス後の太陽電池用シリコンウエハのそれぞれの厚みが200μmとなるようにスライスしたこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
シリコンインゴッドのスライス後の太陽電池用シリコンウエハのそれぞれの厚みが200μmとなるようにスライスしたこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
そして、実施例1と同一の方法で太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率を評価した。その結果、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率は0.8%であった。
(実施例4)
シリコンインゴッドの相対速度を図6に示すように変化させ、ワイヤの走行速度を図7に示すように変化させ、スラリ供給量を図8に示すように変化させたこと以外は実施例3と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
シリコンインゴッドの相対速度を図6に示すように変化させ、ワイヤの走行速度を図7に示すように変化させ、スラリ供給量を図8に示すように変化させたこと以外は実施例3と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
そして、実施例1と同一の方法で太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率を評価した。その結果、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率は0.02%であった。
(比較例2)
ガラス板からなるダミー材を接着せずにシリコンインゴッドからワイヤによるスライスを開始したこと以外は実施例3と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
ガラス板からなるダミー材を接着せずにシリコンインゴッドからワイヤによるスライスを開始したこと以外は実施例3と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
そして、実施例1と同一の方法で太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率を評価した。その結果、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率は80%であった。
(対比)
上記の結果から、シリコンインゴッドの表面上にガラス板からなるダミー材をエポキシ系接着剤により接着し、ダミー材からワイヤによるスライスを開始し、ダミー材のスライスに引き続きシリコンインゴッドのスライスを行なった実施例3および実施例4においては、ダミー材が接着されずにシリコンインゴッドからスライスが開始された比較例2と比べて、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率が大幅に低減できていることが確認された。
上記の結果から、シリコンインゴッドの表面上にガラス板からなるダミー材をエポキシ系接着剤により接着し、ダミー材からワイヤによるスライスを開始し、ダミー材のスライスに引き続きシリコンインゴッドのスライスを行なった実施例3および実施例4においては、ダミー材が接着されずにシリコンインゴッドからスライスが開始された比較例2と比べて、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率が大幅に低減できていることが確認された。
また、シリコンインゴッドの相対速度を図6に示すように変化させ、ワイヤの走行速度を図7に示すように変化させ、スラリ供給量を図8に示すように変化させた実施例4においては、シリコンインゴッドの相対速度、ワイヤの走行速度およびワイヤへのスラリ供給量が一定の条件でスライスが行なわれた実施例3と比べて、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率が大幅に低減できていることが確認された。
(実施例5)
シリコンインゴッドのスライス後の太陽電池用シリコンウエハのそれぞれの厚みが120μmとなるようにスライスしたこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
シリコンインゴッドのスライス後の太陽電池用シリコンウエハのそれぞれの厚みが120μmとなるようにスライスしたこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
そして、実施例1と同一の方法で太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率を評価した。その結果、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率は1%であった。
(実施例6)
シリコンインゴッドの相対速度を図6に示すように変化させ、ワイヤの走行速度を図7に示すように変化させ、スラリ供給量を図8に示すように変化させたこと以外は実施例5と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
シリコンインゴッドの相対速度を図6に示すように変化させ、ワイヤの走行速度を図7に示すように変化させ、スラリ供給量を図8に示すように変化させたこと以外は実施例5と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
そして、実施例1と同一の方法で太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率を評価した。その結果、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率は0.05%であった。
(比較例3)
ガラス板からなるダミー材を接着せずにシリコンインゴッドからワイヤによるスライスを開始したこと以外は実施例5と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
ガラス板からなるダミー材を接着せずにシリコンインゴッドからワイヤによるスライスを開始したこと以外は実施例5と同一の方法および同一の条件でシリコンインゴッドのスライスを行ない、太陽電池用シリコンウエハを作製した。
そして、実施例1と同一の方法で太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率を評価した。その結果、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率は85%であった。
(対比)
上記の結果から、シリコンインゴッドの表面上にガラス板からなるダミー材をエポキシ系接着剤により接着し、ダミー材からワイヤによるスライスを開始し、ダミー材のスライスに引き続きシリコンインゴッドのスライスを行なった実施例5および実施例6においては、ダミー材が接着されずにシリコンインゴッドからスライスが開始された比較例3と比べて、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率が大幅に低減できていることが確認された。
上記の結果から、シリコンインゴッドの表面上にガラス板からなるダミー材をエポキシ系接着剤により接着し、ダミー材からワイヤによるスライスを開始し、ダミー材のスライスに引き続きシリコンインゴッドのスライスを行なった実施例5および実施例6においては、ダミー材が接着されずにシリコンインゴッドからスライスが開始された比較例3と比べて、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率が大幅に低減できていることが確認された。
また、シリコンインゴッドの相対速度を図6に示すように変化させ、ワイヤの走行速度を図7に示すように変化させ、スラリ供給量を図8に示すように変化させた実施例6においては、シリコンインゴッドの相対速度、ワイヤの走行速度およびスラリ供給量が一定の条件でスライスが行なわれた実施例5と比べて、太陽電池用シリコンウエハの厚みのばらつきの発生率が大幅に低減できていることが確認された。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明によればシリコンインゴッドをスライスして得られるウエハの厚みのばらつきを低減することができるシリコンインゴッドのスライス方法を提供することができるため、本発明はたとえば太陽電池用シリコンウエハなどの作製に好適に利用することができる。
1 シリコンインゴッド、2 ワイヤ、2a 撓む前のワイヤ、2b 撓んでいるワイヤ、3 インゴッド保持部、4 支持台、5 捨板、6 ダミー材、7 軸、8 スライスライン。
Claims (6)
- シリコンインゴッドをワイヤソーのワイヤによりスライスする方法であって、
シリコンインゴッドにダミー材を接着する工程と、
前記ダミー材の接着後に前記ダミー材から前記ワイヤによるスライスを開始し、前記ダミー材のスライスに引き続いて前記ワイヤによる前記シリコンインゴッドのスライスを行なう工程と、
を含む、シリコンインゴッドのスライス方法。 - 前記ワイヤの走行方向における前記ダミー材の長さが、前記ワイヤの走行方向における前記シリコンインゴッドの長さ以下であることを特徴とする、請求項1に記載のシリコンインゴッドのスライス方法。
- 前記ダミー材の接着にエポキシ系接着剤が用いられることを特徴とする、請求項1または2に記載のシリコンインゴッドのスライス方法。
- 前記ダミー材のスライス開始時における前記ワイヤの走行速度が前記シリコンインゴッドのスライス時における前記ワイヤの走行速度よりも小さいことを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載のシリコンインゴッドのスライス方法。
- 前記ダミー材のスライス開始時におけるスラリ供給量が前記シリコンインゴッドのスライス時におけるスラリ供給量よりも少ないことを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載のシリコンインゴッドのスライス方法。
- 前記ダミー材のスライス開始時における前記ダミー材の設置側への前記ワイヤソーに対する前記シリコンインゴッドの相対速度が前記シリコンインゴッドのスライス時における前記ダミー材の設置側への前記ワイヤソーに対する前記シリコンインゴッドの相対速度よりも大きいことを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載のシリコンインゴッドのスライス方法。
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