JP2010097976A - Method of cutting out silicon block - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of cutting out silicon blocks, for efficiently cutting the silicon blocks or silicon stacks vertically and horizontally. <P>SOLUTION: In the method of cutting out the silicon blocks, the prescribed number of ingot loading bases are disposed in a grid shape corresponding to the size of the silicon blocks to be cut out, a magnet is incorporated in the upper surface of each ingot loading base, a cutting guide which can be attracted to the magnet is attracted on the ingot loading base, then a silicon ingot is loaded on the cutting guide across an adhesive. At the upper part of a holding guide for holding the silicon ingot arranged for each column of the ingot loading bases around the arrangement of the ingot loading bases 35, a holding plate is detachably attached via a positioning guide respectively. Also, the holding plate is fixed to the silicon ingot across the adhesive, and the silicon blocks are cut out in the grid shape with a wire cutter 5 thereafter. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、シリコンブロックの切出し方法、特にシリコンインゴットを効率よく所定サイズのシリコンブロックに切断する技術に関する。 The present invention relates to a silicon block cutting method, and more particularly to a technique for efficiently cutting a silicon ingot into silicon blocks of a predetermined size.

先に出願人は、特願２００４−２５５０００号（特開２００６−７３７６８号公報、特許文献１参照）において、シリコンウエハ製造用のシリコンインゴットの片面に磁石に吸着可能な切断ガイドを桝目状に貼付し、上記シリコンインゴットの切断ガイド取付面を、磁石を内蔵したテーブル上に搭載して取り付け、上記切断ガイドに沿ってダイシングソーでシリコンブロックを桝目状に所定のサイズに切出すシリコンブロックの切出し方法を提案した。
特開２００６−７３７６８号公報 The applicant previously applied in Japanese Patent Application No. 2004-255000 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-73768, Patent Document 1) a cutting guide that can be attracted to a magnet on one side of a silicon ingot for manufacturing a silicon wafer in a grid shape. The silicon ingot cutting guide mounting surface is mounted on a table with a built-in magnet and mounted, and the silicon block is cut into a predetermined size with a dicing saw along the cutting guide into a predetermined size. Proposed.
JP 2006-73768 A

しかしながら、上記先行技術においてはシリコンインゴットを切断するに際し、予め切断ガイド（例えば鉄板）を所定の間隔でシリコンインゴットの上面に固着した上で反転し、テーブル上に搭載する必要があった。
したがって、シリコンインゴットの反転操作に手間がかかり、磁石で吸着するにしてもシリコンインゴットを所定位置にセットすることが非常に面倒である上、扱いを間違えて損傷しやすいという問題があった。 However, in the above prior art, when the silicon ingot is cut, it is necessary to fix the cutting guide (for example, an iron plate) in advance on the upper surface of the silicon ingot at a predetermined interval, and then reverse and mount it on the table.
Therefore, it takes a lot of time to invert the silicon ingot, and even if it is attracted by a magnet, it is very troublesome to set the silicon ingot at a predetermined position, and it is easy to handle and easily damage it.

そこでこの発明は、シリコンブロックまたはシリコンスタックを所定の位置に簡便かつ迅速にセットすることができ、またシリコンブロックまたはシリコンスタックを縦横に効率よく切断することができるようにしたシリコンブロックの切出し方法を提供しようとするものである。 Accordingly, the present invention provides a silicon block cutting method that allows a silicon block or silicon stack to be easily and quickly set at a predetermined position, and that the silicon block or silicon stack can be efficiently cut vertically and horizontally. It is something to be offered.

すなわちこの発明のシリコンブロックの切出し方法は、切出すシリコンブロックのサイズに対応して所定数のインゴット搭載台を桝目状に配置するととも、それぞれのインゴット搭載台に磁石を内蔵させておき、該インゴット搭載台上に磁石に吸着可能な切断ガイドを吸着させた上、該切断ガイド上に接着剤を介してシリコンインゴットを搭載し、前記インゴット搭載台を配置した周囲にインゴット搭載台の列ごとに配置したシリコンインゴットを保持する保持ガイドの上部に位置決めガイドを介して保持プレートをそれぞれ着脱可能に取り付け、かつ該保持プレートを接着剤を介してシリコンインゴットに固着し、その後ワイヤカットソーでシリコンブロックを桝目状に切出すことを特徴とするものである。 That is, according to the silicon block cutting method of the present invention, a predetermined number of ingot mounting bases are arranged in a grid shape corresponding to the size of the silicon block to be cut out, and magnets are incorporated in each ingot mounting base, A cutting guide that can be attracted to a magnet is adsorbed on the mounting table, a silicon ingot is mounted on the cutting guide via an adhesive, and the ingot mounting table is arranged for each row of the ingot mounting table. The holding plate is detachably attached to the upper part of the holding guide for holding the silicon ingot via the positioning guide, and the holding plate is fixed to the silicon ingot via an adhesive, and then the silicon block is formed in a grid shape with a wire cut saw. It is characterized by being cut into pieces.

前記ワイヤーソーによる加工は、スラリ（液体と砥粒の混合物）をワイヤに掛け、ワイヤに付着した砥粒で被削材（インゴット）をこすってスライスしていくという加工である。実際には、ワイヤが数百本張られたマルチワイヤーソーマシンによって加工が行われる。もちろん、予め砥粒を電着させたワイヤによって切断するようにしてもよい。得たインゴットの長さにもよるが、１本のインゴットをスライスして１００〜２００枚のウェハが採れる。この後洗浄して、次工程（端面の研削、上下面の研磨、洗浄）へと進み、シリコンウェハが完成する。
なお、上記スラリに配合される砥粒としては、ＧＣ砥粒やダイヤモンド砥粒を使用することができる。 The processing with the wire saw is a processing in which slurry (mixture of liquid and abrasive grains) is applied to the wire, and the work material (ingot) is rubbed and sliced with the abrasive grains attached to the wire. Actually, processing is performed by a multi-wire saw machine in which several hundred wires are stretched. Of course, you may make it cut | disconnect with the wire which electrodeposited the abrasive grain previously. Depending on the length of the obtained ingot, one ingot can be sliced to obtain 100 to 200 wafers. Thereafter, the wafer is cleaned and proceeds to the next step (grinding of the end face, polishing of the upper and lower surfaces, cleaning), and the silicon wafer is completed.
In addition, as an abrasive grain mix | blended with the said slurry, GC abrasive grain or a diamond abrasive grain can be used.

この発明のシリコンブロックの切出し方法は、上記桝目状に切断されたシリコンブロックの周囲の端材を、前記保持プレートとともに保持ガイドから取り外し、その後シリコンブロックをインゴット搭載台の磁力に抗して切断ガイドとともに引き剥がすようにしたことをも特徴とするものである。 According to the silicon block cutting method of the present invention, the end material around the silicon block cut into the grid shape is removed from the holding guide together with the holding plate, and then the silicon block is cut against the magnetic force of the ingot mounting base. It is also characterized by being peeled off.

この発明は以上のように構成したので、残留応力やチッピング等がシリコンブロックまたはシリコンスタック表面に残ることもなく、またシリコンブロックまたはシリコンスタックを縦横に効率よく切断することができるシリコンブロックの切出し方法を提供することが可能となった。 Since the present invention is configured as described above, there is no residual stress or chipping remaining on the surface of the silicon block or silicon stack, and the silicon block cutting method can efficiently cut the silicon block or silicon stack vertically and horizontally. It became possible to provide.

以下、この発明のシリコンブロックの切出し方法の実施の形態を、図面に基いて詳細に説明する。
図１はこの発明のシリコンブロックの切出し方法を示す、シリコンブロック切断時の概略斜視図、図２はシリコンブロックをテーブル上に搭載可能な状態の概略斜視図、図３はシリコンブロックを切断する状態を示す概略断面図である。 Embodiments of a silicon block cutting method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
1 is a schematic perspective view of a silicon block cutting method according to the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view of a silicon block that can be mounted on a table, and FIG. 3 is a state of cutting the silicon block. It is a schematic sectional drawing which shows.

図１において、シリコンウエハ製造用のシリコンインゴット１の底面には磁石に吸着可能な切断ガイド３を接着剤４を介して桝目状に貼付され、上記シリコンインゴット１の切断ガイド３の取付面を磁石３６を内蔵したインゴット搭載台３５上に搭載して取り付けている。そして、上記切断ガイド３に沿って好ましくはワイヤカットソー５で、シリコンインゴット１を桝目状に所定のサイズに切断するのである。
図中７は所定の本数のワイヤ列をガイドする溝ローラ、８は送りローラ、９は巻取りローラである。 In FIG. 1, a cutting guide 3 that can be adsorbed to a magnet is stuck in a grid shape on the bottom surface of a silicon ingot 1 for manufacturing a silicon wafer through an adhesive 4, and the mounting surface of the cutting guide 3 of the silicon ingot 1 is a magnet. 36 is mounted on and mounted on an ingot mounting table 35 containing the same. Then, the silicon ingot 1 is cut into a predetermined size in a grid shape, preferably with a wire cut saw 5 along the cutting guide 3.
In the figure, 7 is a groove roller for guiding a predetermined number of wire rows, 8 is a feed roller, and 9 is a take-up roller.

上記磁石３６に吸着可能な切断ガイド３としては、鉄（Fe）、コバルト（Co）、ニッケル（Ni）等の強磁性体やそれらを主成分とする合金等からなる素材が使用され、特に鉄板が好適に使用される。
磁石３６を内蔵したインゴット搭載台３５は、切出すシリコンブロック５１のサイズに対応して所定数のインゴット搭載台３５を桝目状に配置してある。そしてこの該インゴット搭載台３５上に切断ガイド３を吸着し、さらにその上に接着剤４を介してシリコンインゴット１を搭載してある。 As the cutting guide 3 that can be attracted to the magnet 36, a material made of a ferromagnetic material such as iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni) or an alloy containing these as a main component is used. Are preferably used.
The ingot mounting base 35 incorporating the magnet 36 has a predetermined number of ingot mounting bases 35 arranged in a grid shape corresponding to the size of the silicon block 51 to be cut out. The cutting guide 3 is adsorbed on the ingot mounting table 35, and the silicon ingot 1 is mounted on the cutting guide 3 via the adhesive 4.

なお、磁石３６を内蔵したインゴット搭載台３５としては、インゴット搭載台３５の全面に磁石３６を配したり、各切断ガイド３の面積に対応して所定の間隔で複数の磁石３６を配置することができる。このようにして、磁石３６に吸着可能な切断ガイド３をインゴット搭載台３５の上面に所定の間隙を保った状態で吸着させるのである。
磁石３６の種類は問わないが、シリコンインゴット１を確実に吸着することができるとともに、切断後はシリコンブロック５１をその磁力に抗して無理なく引き剥がせる程度の強度を有するようにすることが望ましい。 In addition, as the ingot mounting base 35 incorporating the magnets 36, the magnets 36 are arranged on the entire surface of the ingot mounting base 35, or a plurality of magnets 36 are arranged at predetermined intervals corresponding to the area of each cutting guide 3. Can do. In this manner, the cutting guide 3 that can be attracted to the magnet 36 is attracted to the upper surface of the ingot mounting base 35 with a predetermined gap maintained.
There is no limitation on the type of magnet 36, but the silicon ingot 1 can be reliably adsorbed, and after cutting, the silicon block 51 should be strong enough to resist the magnetic force and be peeled off without difficulty. desirable.

図１に示すように、上記切断ガイド３に沿ってワイヤカットソー５でシリコンインゴット１を桝目状に切断する際、ワイヤカットソー５は左右の切断ガイド３間にその先端が入り込むので、ワイヤカットソー５がインゴット搭載台３５の上面を傷付けたり、ワイヤカットソー５のワイヤが損傷するおそれがない。 As shown in FIG. 1, when the silicon ingot 1 is cut into a grid shape with the wire cutting saw 5 along the cutting guide 3, the tip of the wire cutting saw 5 enters between the left and right cutting guides 3. There is no risk of scratching the top surface of the ingot mounting base 35 or damaging the wire of the wire cut saw 5.

図２に、シリコンインゴット１をインゴット搭載台３５上に搭載する際に使用する取付手段２７を示す。この取付手段２７はインゴット搭載台３５の周囲に垂直壁面を設けたＬ字状の保持ガイド２９を複数備え、また対角線上に一対の取付ガイド３１を取り付けられている。他方、上記ワイヤカットソー５にも取付ガイド３１に対応する位置にガイド溝もしくはガイド孔が設けてあるので、このガイド溝もしくはガイド孔を、取付ガイド３１に沿ってはめ込むことにより、取付手段２７内においてワイヤカットソー５をシリコンインゴット１上に極めて簡単に搭載することができる。 FIG. 2 shows attachment means 27 used when the silicon ingot 1 is mounted on the ingot mounting base 35. The attachment means 27 includes a plurality of L-shaped holding guides 29 provided with vertical wall surfaces around the ingot mounting base 35, and a pair of attachment guides 31 are attached on a diagonal line. On the other hand, the wire cut saw 5 is also provided with a guide groove or a guide hole at a position corresponding to the attachment guide 31, so that the guide groove or the guide hole is fitted along the attachment guide 31 in the attachment means 27. The wire cut saw 5 can be mounted on the silicon ingot 1 very easily.

前記保持ガイド２９は、上述のように垂直壁面を設けたＬ字状をなし、切断ガイド３に対応して設置した前記インゴット搭載台３５を取り囲むように、また該インゴット搭載台３５と同じ間隔で複数配置してある。３７は保持ガイド２９上部に一体的に形成した位置決めガイドで、この位置決めガイド３７には例えばガラス製の保持プレート３９がビス止め等によって固着され、シリコンインゴット１の周囲を切断する際に、端材４１（図３参照）の倒伏を防止するために使用される。 The holding guide 29 has an L shape with a vertical wall as described above, and surrounds the ingot mounting base 35 installed corresponding to the cutting guide 3 and at the same interval as the ingot mounting base 35. There are several. 37 is a positioning guide integrally formed on the upper portion of the holding guide 29. A glass holding plate 39 is fixed to the positioning guide 37 by screws or the like, and when the periphery of the silicon ingot 1 is cut, an end material is used. 41 (see FIG. 3) is used to prevent lodging.

すなわち、前記インゴット搭載台３５を配置した周囲にインゴット搭載台３５の列ごとに配置した保持ガイド２９の上部に位置決めガイド３７を介して保持プレート３９をそれぞれ着脱可能に取り付け、かつ該保持プレート３９を接着剤４３（図３参照）を介してシリコンインゴット1の側面に固着し、その上でワイヤカットソー５でシリコンブロック５１を桝目状に切出すのである。 That is, the holding plate 39 is detachably attached to the upper part of the holding guide 29 arranged for each row of the ingot mounting table 35 around the ingot mounting table 35 via the positioning guide 37, and the holding plate 39 is It adheres to the side surface of the silicon ingot 1 via the adhesive 43 (see FIG. 3), and then the silicon block 51 is cut out in a grid shape by the wire cut saw 5.

前記実施例のシリコンブロックの切出し方法の作業工程を、工程順に説明すると次のようになる。
ａ）予め、切出すシリコンブロック５１のサイズに対応して所定数のインゴット搭載台３５を桝目状に配置するととも、それぞれのインゴット搭載台３５には磁石３６が内蔵させておく。
ｂ）次いで該インゴット搭載台３５上に磁石３６に吸着可能な切断ガイド３を吸着させた上、該切断ガイド３上に接着剤４を介してシリコンインゴット１を搭載する。
ｃ）前記インゴット搭載台３５を配置した周囲にはインゴット搭載台３５の列ごとに配置したシリコンインゴット１を保持する保持ガイド２９が配置してある。
そこで保持ガイド２９の上部に位置決めガイド３７を介して保持プレート３９をそれぞれ着脱可能に取り付け、かつ該保持プレート３９を接着剤４３を介してシリコンインゴット１に固着する。
ｄ）以上のセッティングが終ると、ワイヤカットソー５を駆動させてシリコンブロック５１を桝目状に切出すのである。 The operation steps of the silicon block cutting method of the embodiment will be described in the order of steps as follows.
a) In advance, a predetermined number of ingot mounting bases 35 are arranged in a grid shape corresponding to the size of the silicon block 51 to be cut out, and a magnet 36 is built in each ingot mounting base 35.
b) Next, the cutting guide 3 that can be attracted to the magnet 36 is adsorbed on the ingot mounting table 35, and the silicon ingot 1 is mounted on the cutting guide 3 through the adhesive 4.
c) A holding guide 29 for holding the silicon ingots 1 arranged for each row of the ingot mounting tables 35 is disposed around the ingot mounting table 35.
Therefore, the holding plate 39 is detachably attached to the upper portion of the holding guide 29 via the positioning guide 37, and the holding plate 39 is fixed to the silicon ingot 1 via the adhesive 43.
d) When the above setting is completed, the wire cut saw 5 is driven to cut the silicon block 51 into a grid shape.

シリコンブロック５１を桝目状に切出した後は、上記桝目状に切断されたシリコンブロック１の周囲の端材４１を、前記保持プレート３９とともに保持ガイド２７から取り外し、その後シリコンブロック５１をインゴット搭載台３５に内蔵した磁石３６の磁力に抗して切断ガイド３とともに引き剥がすだけで、インゴット搭載台３５上から取り外すことができる。 After the silicon block 51 is cut into a grid, the end material 41 around the silicon block 1 cut into the grid is removed from the holding guide 27 together with the holding plate 39, and then the silicon block 51 is removed from the ingot mounting base 35. It can be removed from the top of the ingot mounting base 35 simply by peeling it together with the cutting guide 3 against the magnetic force of the magnet 36 built in the magnet.

なお、シリコンブロック５１を桝目状に切出す方法は、図１に示したように一対のワイヤカットソー５を９０度の角度で交差するよう配置した上、それらを同時に下降させることにより、縦横の切断を簡易迅速に行うことができる。 In addition, the method of cutting the silicon block 51 into a grid shape is as follows: a pair of wire cut saws 5 are arranged so as to intersect at an angle of 90 degrees as shown in FIG. Can be carried out simply and quickly.

この発明によれば、太陽電池モジュールを製造するための一辺が５インチの四角形型のシリコンウエハのみならず、ＩＣやＬＳＩなどの５インチ以上のシリコンウエハ等の加工にも適用することができる。 According to the present invention, the present invention can be applied not only to processing a rectangular silicon wafer having a side of 5 inches for manufacturing a solar cell module, but also to processing a silicon wafer of 5 inches or more such as an IC or LSI.

この発明のシリコンブロックの切出し方法を示す、シリコンブロック切断時の概略斜視図である。It is a schematic perspective view at the time of silicon block cutting which shows the cutting method of the silicon block of this invention. シリコンブロックをテーブル上に搭載可能な状態の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of a state in which a silicon block can be mounted on a table. シリコンブロックを切断する状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the state which cut | disconnects a silicon block.

符号の説明Explanation of symbols

１ シリコンインゴット
３ 切断ガイド
５ ワイヤカットソー
７ 溝ローラ
８ 送りローラ
９ 巻取りローラ
２７ 取付手段
２９ 保持ガイド
３１ 取付ガイド
３５ インゴット搭載台
３７ 位置決めガイド
３９ 保持プレート
４１ 端材
４３ 接着剤
５１ シリコンブロック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon ingot 3 Cutting guide 5 Wire cut saw 7 Groove roller 8 Feed roller 9 Winding roller 27 Mounting means 29 Holding guide 31 Mounting guide 35 Ingot mounting base 37 Positioning guide 39 Holding plate 41 End material 43 Adhesive 51 Silicon block

Claims (2)

切出すシリコンブロックのサイズに対応して所定数のインゴット搭載台を桝目状に配置するととも、それぞれのインゴット搭載台の上面に磁石を内蔵させておき、該インゴット搭載台上に磁石に吸着可能な切断ガイドを吸着させた上、該切断ガイド上に接着剤を介してシリコンインゴットを搭載し、前記インゴット搭載台を配置した周囲にインゴット搭載台の列ごとに配置したシリコンインゴットを保持する保持ガイドの上部に位置決めガイドを介して保持プレートをそれぞれ着脱可能に取り付け、かつ該保持プレートを接着剤を介してシリコンインゴットに固着し、その後ワイヤカットソーでシリコンブロックを桝目状に切出すことを特徴とするシリコンブロックの切出し方法。 A predetermined number of ingot mounting bases are arranged in a grid shape corresponding to the size of the silicon block to be cut out, and magnets are built in the upper surface of each ingot mounting base and can be attracted to the magnets on the ingot mounting base. A holding guide for adsorbing the cutting guide, mounting a silicon ingot on the cutting guide via an adhesive, and holding the silicon ingot arranged for each row of the ingot mounting base around the ingot mounting base. A silicon characterized in that a holding plate is detachably attached to the upper part via positioning guides, and the holding plate is fixed to a silicon ingot via an adhesive, and then a silicon block is cut into a grid shape with a wire cut saw How to cut out blocks. 桝目状に切断されたシリコンブロックの周囲の端材を、前記保持プレートとともに保持ガイドから取り外し、その後シリコンブロックをインゴット搭載台の磁力に抗して切断ガイドとともに引き剥がすようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシリコンブロックの切出し方法。 The end material around the silicon block cut into a grid is removed from the holding guide together with the holding plate, and then the silicon block is peeled off together with the cutting guide against the magnetic force of the ingot mounting base. The silicon block cutting method according to claim 1.
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