JP2009285743A - ワイヤソーによる切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被切断物が傾斜面を有し、ワイヤソーがこの傾斜面と交差する場合であっても、切断面の精度を従来よりも向上させることができるワイヤソーによる切断方法を提供する。
【解決手段】傾斜面に接着剤を塗布する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤソーによる切断方法に関する。

特許文献１に、被切断物をワイヤソーを用いて切断する方法、すなわちワイヤソーによる切断方法が記載されている。
特開２００３−１５９６４２号公報

しかしながら、被切断物が、ワイヤソーの相対的な進行方向に対して直角以外の角度で交差する傾斜面を有し、ワイヤソーがこの傾斜面と交差する場合、ワイヤソーの逃げにより切断面の精度が悪くなるという問題があった。なお、被切断物の長さ方向の端部が被切断物の長さ方向に凸形状となっている場合、この凸部の周面が傾斜面となる。また、ワイヤソーが傾斜面と交差する場合としては、ワイヤソーが凸部に進入する場合と、ワイヤソーが凸部から抜ける場合とが考えられる。この問題を図５〜図７に基づいて説明する。

図５は、被切断物１００が台座１０７に接着されている様子を示す側断面図である。図５は、被切断物１００及び台座１０７を被切断物１００の長さ方向に沿って切断した側断面の一部を示す。被切断物１００は、本体部１０２と、凸部１０３とを有する。本体部１０２は、円柱形状となっており、その側面が台座１０７に接着されている。凸部１０３は、被切断物１００の長さ方向の端部を構成しており、被切断物１００の長さ方向に突出している。凸部１０３の周面１０４は曲面となっている。矢印１０９は、ワイヤソー１１０（図６参照）の相対的な進行方向を示す。すなわち、被切断物１００及び台座１０７が一体となって矢印１０９と反対方向に動くことで、ワイヤソー１１０は、被切断物１００に対し、相対的に、矢印１０９の方向に動く。したがって、凸部１０３の周面１０４は、ワイヤソー１１０の相対的な進行方向に対して直角以外の角度で交差する。なお、台座１０７の下方には、台座１０７が接着され、台座１０７と一体となって動く主台座が存在するが、ここでは主台座の図示及び説明を省略する。

図６は、図５の領域Ｃの拡大図であり、ワイヤソー１１０が凸部１０３に進入するときの様子を示す。ワイヤソー１１０は、軌道１１１に沿って矢印１０９の方向に相対的に進む。なお、軌道１１１は、ワイヤソー１１０と凸部１０３との相対位置の理想的な軌道であり、ワイヤソー１１０が軌道１１１から外れずに相対的に進行した場合には、ゆがみのない切断面が形成される。ワイヤソー１１０は、軌道１１１に沿って下方に相対的に移動し、周面１０４に接触する。周面１０４は、被切断物の先端に向かって下方に傾斜しているので、ワイヤソー１１０は、軌道１１１から矢印１０９ａの方向に逃げた後、凸部１０３に進入する。ワイヤソー１１０は、下方に相対的に移動するにしたがって、徐々に軌道１１１に戻り、軌道１１１に戻った後は、軌道１１１に沿って下方に相対的に移動する。ワイヤソー１０３がこのように移動することにより、切断面のうち、ワイヤソー１０３が被切断物に進入する部分にゆがみが生じる。

図７は、図５の領域Ｄの拡大図であり、ワイヤソー１１０が凸部１０３から抜けるときの様子を示す。ワイヤソー１１０は、軌道１１１に沿って矢印１０９の方向に相対的に進む。ワイヤソー１１０は、軌道１１１に沿って下方に相対的に移動し、凸部１０３から抜ける直前に矢印１０９ｂの方向に逃げる。その後、ワイヤソー１１０は、凸部３から抜け、軌道１１１に戻る。ワイヤソー１０は、軌道１１１に戻った後は、軌道１１１に沿って下方に相対的に移動する。ワイヤソー１０３がこのように移動することにより、切断面のうち、ワイヤソー１０３が被切断物から抜ける部分にゆがみが生じる。なお、ワイヤソー１１０がこのように逃げるのは、ワイヤソー１１０が抜ける直前に、ワイヤソー１１０の左側の被切断物１００の厚みが非常に小さくなるので、この部分がワイヤソー１１０から作用する力に耐えきれず、ワイヤソー１０により切断されてしまうためであると思われる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、被切断物が傾斜面を有し、ワイヤソーがこの傾斜面と交差する場合であっても、切断面の精度を従来よりも向上させることができるワイヤソーによる切断方法を提供することにある。

本発明に係るワイヤソーによる切断方法は、ワイヤソーの相対的な進行方向に対して直角以外の角度で交差する傾斜面を有する被切断物の当該傾斜面に接着剤を塗布する工程と、ワイヤソーが傾斜面と交差するように、ワイヤソーにより被切断物を切断する工程とを有することを特徴とする。

本発明に係るワイヤソーによる切断方法によれば、傾斜面に接着剤を塗布するので、ワイヤソーが傾斜面から被切断物に進入する場合には、ワイヤソーが接着剤の表面で逃げ、接着剤の内部で理想的な軌道に近づいた後に、傾斜面に進入する。一方、ワイヤソーが傾斜面から被切断物の外部に抜ける場合には、接着剤により被切断物が補強される。したがって、いずれの場合にも、ワイヤソーが被切断物の内部で理想的な軌道から逃げる量が低減される（すなわち、被切断物の内部でワイヤソーと理想的な軌道とが近づく）ので、切断面の精度が従来よりも向上する。

次に、本発明の実施の形態を説明する。図１は、被切断物１が台座７に接着されている様子を示す側断面図である。図１は、被切断物１及び台座７を被切断物１の長さ方向に沿って切断した側断面の一部を示す。

まず、被切断物１について説明する。被切断物１は、炭化珪素単結晶であり、本体部２と、凸部３とを有する。本体部２は、円柱形状となっている。凸部３は、被切断物１の長さ方向の端部を構成しており、被切断物１の長さ方向に突出している。凸部３の周面４は曲面となっている。

次に、切断方法について説明する。まず、図１に示すように、水平に設置された台座７に、本体部２の側面を接着する。次いで、凸部３の全体に接着剤８を塗布し、凸部３の周面４のうち、下端面６（台座７に対向する面）と台座７との間に、接着剤８を充填する。凸部５の上端面５（周面４のうち、下端面６以外の面）に塗布される接着剤８の厚さは、ワイヤソー１０が接着剤８の内部で逃げから復帰し、軌道１１に戻ることができる厚さ（以下、「基準厚さ」と称する）以上となるように決定される。ワイヤソー１０及び軌道１１については後述する。本体部２と台座７とを接着する接着剤、及び接着剤８は、ＷボンドＫＮ−７５Ｒ主剤（日化精工製）とＷボンドＫＮ−７５Ｈ硬化剤（日化精工製）とを２：１の割合で混合することで得られ、ショア硬度は７５となり、体積収縮率が６％以下となる。本実施の形態で用いられる接着剤は、これに限られず、ショア硬度が４０以上であればどのようなものであっても良い。矢印９は、後述するワイヤソー１０の相対的な進行方向を示す。すなわち、被切断物１及び台座７が一体となって矢印９と反対方向に動くことで、ワイヤソー１０は、被切断物１に対し、相対的に、矢印９の方向に動く。したがって、凸部３の周面４は、ワイヤソー１０の相対的な進行方向に対して直角以外の角度で交差する。もちろん、ワイヤソー１０が実際に矢印９の方向に動いても良い。この場合も、ワイヤソー１０は、被切断物１に対し、相対的に、矢印９の方向に動くことになる。なお、台座７の下方には、台座７が接着され、台座７と一体となって動く主台座が存在するが、ここでは主台座の図示及び説明を省略する。

次いで、ワイヤソー１０により凸部３を切断する。図２は、図１の領域Ａの拡大図であり、ワイヤソー１０が凸部３に進入するときの様子を示す。ワイヤソー１０は、軌道１１に沿って矢印９の方向に相対的に進む。なお、軌道１１は、ワイヤソー１０と凸部３との相対位置の理想的な軌道であり、ワイヤソー１０が軌道１１から外れずに相対的に進行した場合には、ゆがみのない切断面が形成される。ワイヤソー１０は、軌道１１に沿って下方に相対的に移動し、接着剤８に接触する。接着剤８の表面は、被切断物１の先端に向かって下方に傾斜しているので、ワイヤソー１０は、接着剤８の表面において、軌道１１から矢印９ａの方向に逃げた後、接着剤８に進入する。ワイヤソー１０は、下方に相対的に移動するにしたがって、徐々に軌道１１に戻り、軌道１１に戻った後は、軌道１１に沿って下方に相対的に移動する。ここで、接着剤８の厚さは、基準厚さ以上となっているので、ワイヤソー１０は、接着剤８の内部で軌道１１に戻る。さらに、ワイヤソー１０の周囲は、接着剤８で囲まれている。したがって、ワイヤソー１０は、軌道１１に沿って凸部３に進入するので、切断面のうち、ワイヤソー１０が被切断物１に進入する部分のゆがみは従来より大幅に減少する。なお、接着剤８の厚みが基準厚さ未満の場合であっても、ワイヤソー１０は、接着剤８の表面において軌道１１から逃げた後、接着剤８の内部で軌道１１に近づいた後、凸部３に進入する。したがって、この場合であっても、ワイヤソー１０が凸部３内部で軌道１１から逃げる量は低減されるので、切断面のうち、ワイヤソー１０が被切断物１に進入する部分に生じるゆがみは、従来の切断方法よりも低減される。なお、ワイヤソー１０が軌道１１から逃げる量は、ワイヤソー１０と軌道１１との距離を意味する。

図３は、図１の領域Ｂの拡大図であり、ワイヤソー１０が凸部３から抜けるときの様子を示す。ワイヤソー１０は、軌道１１に沿って矢印９の方向に相対的に進む。ワイヤソー１０は、軌道１１に沿って下方に相対的に移動し、凸部３から抜けた後も軌道１１からほとんど外れずに相対的に進む。これは、接着剤８が下端面６と台座７との間に充填されているので、この接着剤８がワイヤソー１０の左側の被切断物１、すなわちウェハ３ａを補強しているためであると考えられる。したがって、切断面のうち、ワイヤソー１０が被切断物１から抜ける部分のゆがみは従来より大幅に減少する。なお、接着剤８を下端面６に塗布しただけの場合であっても、この接着剤８の厚さを、ワイヤソー１０が凸部３内部で逃げない厚さ以上にすれば、ワイヤソー１０の逃げを抑制することができる。したがって、切断面のうち、ワイヤソー１０が被切断物１から抜ける部分のゆがみは従来より大幅に減少する。また、この接着剤８の厚さを、ワイヤソー１０が凸部３内部で逃げる厚さとした場合であっても、接着剤８がウェハ３ａを補強することができることには変わりないので、ワイヤソー１０が軌道１１から逃げる量を従来よりも低減することができる。すなわち、切断面のうち、ワイヤソー１０が被切断物１から抜ける部分に生じるゆがみは、従来の切断方法よりも低減される。

さらに、下端面６と台座７との間に接着剤８が充填されているので、この接着剤８により、ウェハ３ａが保持される。したがって、ウェハ３ａが落下する可能性を従来より大幅に低減することができる。なお、従来の切断方法は、図５に示すように、周面１０４と台座１０７との間が空間となっているので、凸部１０３を切断することで生成されたウェハ（ワイヤソー１１０の左側の被切断物１００）が落下し、このウェハが割れたり、このウェハによりワイヤソー１１０が切断されてしまうという問題があった。したがって、本実施の形態に係る切断方法では、このような問題が生じる可能性を従来より大幅に低減することができる。

以上により、本実施の形態に係る切断方法は、上端面５に接着剤８を塗布し、この接着剤８の厚さを基準厚さ以上とするので、切断面のうち、ワイヤソー１０が被切断物１に進入する部分のゆがみを従来より大幅に減少させることができる。

さらに、本実施の形態に係る切断方法は、下端面６と台座７との間に接着剤８を充填するので、切断面のうち、ワイヤソー１０が被切断物１から抜ける部分のゆがみを従来より大幅に減少させることができ、かつ、ウェハ３ａが落下する可能性を従来より大幅に低減することができる。

さらに、被切断物１は炭化珪素単結晶であるので、本実施の形態に係る切断方法は、炭化珪素単結晶のウェハを精度良く生成することができる。

さらに、接着剤８のショア硬度は４０以上なので、接着剤８のショア硬度をこれ未満とした場合よりも、凸部３をより強固に補強することができる。これにより、ワイヤソー１０が軌道１１から逃げる量をより小さくすることができ、ウェハ３ａをより強固に保持することができる。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

たとえば、上記の実施の形態では、接着剤８を凸部３の上端面５の全体に塗布したが、図４に示すように、軌道１１と上端面５とが交差する部分及び当該部分からワイヤソー１０が逃げる範囲に塗布されていれば、上端面５の全体に塗布しなくても良い。

本発明の実施形態となる切断方法において、被切断物が台座に接着される様子を示す側断面図である。 図１の領域Ａの拡大図である。 図１の領域Ｂの拡大図である。 本発明の実施形態の変形例を示す側断面図である。 従来の切断方法において、被切断物が台座に接着される様子を示す側断面図である。 図５の領域Ｃの拡大図である。 図５の領域Ｄの拡大図である。

符号の説明

１：被切断物
２：本体部
３：凸部
４：周面
５：上端面
６：下端面
７：台座
８：接着剤
１０：ワイヤソー
１１：軌道

Claims (6)

1. ワイヤソーの相対的な進行方向に対して直角以外の角度で交差する傾斜面を有する被切断物の当該傾斜面に接着剤を塗布する工程と、
   前記ワイヤソーが前記傾斜面と交差するように、前記ワイヤソーにより前記被切断物を切断する工程とを有することを特徴とするワイヤソーによる切断方法。
2. 前記傾斜面は、前記ワイヤソーが前記被切断物に進入する際に交差する面を含むことを特徴とする請求項１記載のワイヤソーによる切断方法。
3. 前記傾斜面は前記ワイヤソーが前記被切断物の内部から外部に抜ける際に交差する面を含むことを特徴とする請求項１または２記載のワイヤソーによる切断方法。
4. 前記被切断物は、台座に接着され、前記傾斜面のうち、前記台座に対向する面と台座との間の空間に接着剤が充填され、
   前記ワイヤソーは、前記被切断物に対し、前記台座の反対側から進入することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイヤソーによる切断方法。
5. 前記被切断物は、炭化珪素単結晶であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイヤソーによる切断方法。
6. 前記接着剤のショア硬度が４０以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のワイヤソーによる切断方法。

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