JP2013099795A - Semiconductor ingot cutting method, fixed abrasive grain wire saw, and wafer - Google Patents

Semiconductor ingot cutting method, fixed abrasive grain wire saw, and wafer Download PDF

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一晃 原
Yoshizo Ishikawa
好蔵 石川
Hisashi Osanai
寿 小山内
Yoshiaki Tanaka
義明 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor ingot cutting method and a fixed abrasive grain wire saw which are suitable for improving efficiency in cutting a semiconductor ingot while using a fixed abrasive grain wire saw.SOLUTION: A wire row 20 is configured by winding and hanging a fixed abrasive grain wire 10 around main rollers 18A, 18B several times. The wire row is made to travel in its longitudinal direction and a semiconductor ingot 50 is pressed against the traveling wire row 20 to be processed into a plurality of wafers by simultaneously cutting the semiconductor ingot 50 at several locations. The wire row is configured to set a wire traveling speed Vw when cutting the semiconductor ingot to a speed within a range of 100[m/min]<Vw<400[m/min].

Description

本発明は、表面に複数の砥粒が固定された固定砥粒ワイヤから構成される固定砥粒ワイヤソーを用いた、半導体インゴットの切断方法に関する。   The present invention relates to a method for cutting a semiconductor ingot using a fixed abrasive wire saw composed of a fixed abrasive wire having a plurality of abrasive grains fixed on the surface thereof.

従来、複数の溝付きローラに巻掛けされ、表面に砥粒が固着された固定砥粒ワイヤを軸方向に往復走行させ、ワークを往復走行する固定砥粒ワイヤに押し当てて切り込み送りし、ワークをウエハ状に切断するワイヤソーによるワークの切断技術が開示されている(特許文献1参照)。特許文献1に係る発明では、シリコンインゴットや化合物半導体インゴット等のワークを、ワイヤソーを用いてウエハ状に切断するに際して、固定砥粒ワイヤの走行速度を、400〜800[m/min]にすることができるとしている(段落0041参照)。   Conventionally, a fixed abrasive wire wound around a plurality of grooved rollers and having abrasive grains fixed on its surface is reciprocated in the axial direction, and the workpiece is pressed against the fixed abrasive wire that reciprocates and cut and fed. A work cutting technique using a wire saw that cuts a wafer into a wafer is disclosed (see Patent Document 1). In the invention according to Patent Document 1, when a workpiece such as a silicon ingot or a compound semiconductor ingot is cut into a wafer using a wire saw, the traveling speed of the fixed abrasive wire is set to 400 to 800 [m / min]. (See paragraph 0041).

また、例えば、特許文献2には、高強度のワイヤの外周面上に超砥粒を固着したワイヤソーでもってワイヤソー列を形成し、このワイヤソーを1000[m/min]以上2500[m/min]以下の線速で走行させて、シリコンインゴット等の硬脆材料をウエハへと切断する方法が記載されている。   Further, for example, in Patent Document 2, a wire saw row is formed with a wire saw having superabrasive grains fixed on the outer peripheral surface of a high-strength wire, and the wire saw is 1000 [m / min] or more and 2500 [m / min]. A method of cutting a hard and brittle material such as a silicon ingot into a wafer by running at the following linear velocity is described.

特開2011−20197号公報JP 2011-20197 A 特開2001−54850号公報JP 2001-54850 A

しかしながら、ワイヤソーによる被加工物のウエハへの切断加工において、走行するワイヤのうねり等によってウエハへと加工途中での意図しない切断が生じる。これはウエハの脱落という現象であり、例えば、多結晶半導体インゴットを切断する場合に、ワイヤの走行速度を速くしていくことで、この脱落数が上昇する傾向にある。
本発明者らは、このワイヤ走行速度の上昇によるウエハ脱落数の上昇に着目して、ワイヤの走行速度Vwを逆に従来速度(400[m/min]以上)よりも遅い速度にして多結晶半導体インゴットを切断する実験を行った。この実験により、ワイヤの走行速度を従来速度よりも遅くしていくことで、ウエハの脱落数が、従来速度の場合と比較して減少する傾向にあることを発見した。
However, in a cutting process of a workpiece to a wafer by a wire saw, unintentional cutting in the middle of the processing occurs to the wafer due to waviness of the traveling wire or the like. This is a phenomenon of wafer dropout. For example, when a polycrystalline semiconductor ingot is cut, the dropout number tends to increase by increasing the wire traveling speed.
The present inventors pay attention to the increase in the number of wafer dropouts due to the increase in the wire traveling speed, and on the contrary, the wire traveling speed Vw is set to a speed slower than the conventional speed (400 [m / min] or more). An experiment for cutting a semiconductor ingot was conducted. From this experiment, it was discovered that the number of dropped wafers tends to decrease compared to the conventional speed by making the wire traveling speed slower than the conventional speed.

そこで、本発明は、このような観点からなされたものであって、固定砥粒ワイヤソーを用いた半導体インゴット、特に多結晶半導体インゴットの切断効率を向上するのに好適な半導体インゴットの切断方法、固定砥粒ワイヤソー及び該切断方法又は該ワイヤソーを用いて作製されたウエハを提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made from such a viewpoint, and a semiconductor ingot cutting method suitable for improving the cutting efficiency of a semiconductor ingot using a fixed abrasive wire saw, particularly a polycrystalline semiconductor ingot, and fixing An object of the present invention is to provide an abrasive wire saw and a cutting method or a wafer manufactured using the wire saw.

〔態様1〕 上記目的を達成するために、態様1に記載の半導体インゴットの切断方法は、表面に複数の砥粒が固定された固定砥粒ワイヤをその長手方向に走行させ、走行させた前記固定砥粒ワイヤで半導体インゴットを切断する切断方法において、前記半導体インゴットを切断時の前記固定砥粒ワイヤソーのワイヤ走行速度Vwを、100[m/min]<Vw<400[m/min]の範囲内の速度とした。
これにより、従来の400[m/min]以上のワイヤ走行速度で半導体インゴットを切断した場合と比較して、ウエハの脱落数を低減することが可能となる。
[Aspect 1] In order to achieve the above object, the semiconductor ingot cutting method according to aspect 1 is characterized in that the fixed abrasive wire having a plurality of abrasive grains fixed on the surface thereof is caused to travel in the longitudinal direction and travel. In the cutting method of cutting a semiconductor ingot with a fixed abrasive wire, the wire traveling speed Vw of the fixed abrasive wire saw when cutting the semiconductor ingot is in a range of 100 [m / min] <Vw <400 [m / min]. The speed was within.
This makes it possible to reduce the number of dropped wafers as compared with the conventional case where the semiconductor ingot is cut at a wire traveling speed of 400 [m / min] or more.

〔態様2〕 更に、態様2に記載の半導体インゴットの切断方法は、態様1の構成に対して、切断位置での前記固定砥粒ワイヤの張力を、使用するワイヤの直径に対して2390[N/mm2]以上に制御する。
これにより、半導体インゴットを切断時のワイヤのぶれ量を低減することが可能となる。
[Aspect 2] Furthermore, in the method for cutting a semiconductor ingot according to Aspect 2, the tension of the fixed abrasive wire at the cutting position is set to 2390 [N with respect to the diameter of the wire to be used. / Mm 2 ] or more.
This makes it possible to reduce the amount of wire shake when cutting the semiconductor ingot.

〔態様3〕 更に、態様3に記載の半導体インゴットの切断方法は、態様1又は2の構成に対して、前記固定砥粒ワイヤソーは、前記固定砥粒ワイヤを、軸平行に対向配置した複数のローラに一定ピッチで巻き回して構成された複数のワイヤ列を有し、
前記複数のワイヤ列を長手方向に走行させ、走行させた前記複数のワイヤ列で同時に前記半導体インゴットを切断可能に構成されている。
これにより、半導体インゴットを同時に複数枚のウエハへと加工することが可能となる。
[Aspect 3] Further, in the semiconductor ingot cutting method according to aspect 3, in the configuration of aspect 1 or 2, the fixed abrasive wire saw includes a plurality of fixed abrasive wire arranged opposite to each other in an axial parallel manner. Having a plurality of wire rows wound around a roller at a constant pitch;
The plurality of wire rows are traveled in the longitudinal direction, and the semiconductor ingot can be cut simultaneously by the traveled wire rows.
As a result, the semiconductor ingot can be simultaneously processed into a plurality of wafers.

〔態様4〕 一方、上記目的を達成するために、態様4に記載の固定砥粒ワイヤソーは、表面に複数の砥粒が固定された固定砥粒ワイヤをその長手方向に走行させ、走行させた前記固定砥粒ワイヤで半導体インゴットを切断する固定砥粒ワイヤソーであって、
前記半導体インゴットを切断時のワイヤ走行速度Vwを、100[m/min]<Vw<400[m/min]の範囲内の速度に制御する制御部を備える。
[Aspect 4] On the other hand, in order to achieve the above object, the fixed abrasive wire saw according to aspect 4 is caused to travel by causing a fixed abrasive wire having a plurality of abrasive grains fixed on its surface to travel in the longitudinal direction. A fixed abrasive wire saw for cutting a semiconductor ingot with the fixed abrasive wire,
The wire travel speed Vw when cutting the semiconductor ingot is controlled to a speed within a range of 100 [m / min] <Vw <400 [m / min].

このような構成であれば、固定砥粒ワイヤのワイヤ走行速度を100[m/min]<Vw<400[m/min]の範囲内の速度で走行させて、半導体インゴットを切断することが可能となる。
これにより、従来の400[m/min]以上のワイヤ走行速度で半導体インゴットを切断する場合と比較して、ウエハの脱落数を低減することが可能となる。
With such a configuration, it is possible to cut the semiconductor ingot by running the wire traveling speed of the fixed abrasive wire at a speed within a range of 100 [m / min] <Vw <400 [m / min]. It becomes.
As a result, it is possible to reduce the number of dropped wafers as compared with the conventional case where the semiconductor ingot is cut at a wire traveling speed of 400 [m / min] or more.

〔態様5〕 また、上記目的を達成するために、態様5に記載のウエハは、態様1から3のいずれか1に記載した切断方法を用いて作製されたことを特徴とする。
従来よりも脱落数を低減可能な上記切断方法を用いて作製されるウエハであるので、少なくとも、従来の走行速度に対して脱落要因となる箇所について、従来方法を用いて作製されたウエハと比較して加工寸法等の精度の高いウエハとなる。
[Aspect 5] In order to achieve the above object, the wafer according to aspect 5 is manufactured using the cutting method according to any one of aspects 1 to 3.
Since it is a wafer manufactured using the above cutting method that can reduce the number of dropouts compared to the conventional method, at least the locations that cause dropouts with respect to the conventional traveling speed are compared with the wafers manufactured using the conventional method. Thus, a wafer with high precision such as a processing dimension is obtained.

〔態様6〕 また、上記目的を達成するために、態様6に記載のウエハは、態様4に記載したワイヤソーを用いて作製されたことを特徴とする。
従来よりも脱落数を低減可能なワイヤソーを用いて作製されるウエハであるので、少なくとも、従来の走行速度に対して脱落要因となる箇所について、従来のワイヤソーを用いて作製されたウエハと比較して加工寸法等の精度の高いウエハとなる。
[Aspect 6] In order to achieve the above object, the wafer according to aspect 6 is manufactured using the wire saw described in aspect 4.
Since it is a wafer manufactured using a wire saw that can reduce the number of dropouts compared to the conventional method, at least the locations that cause dropouts with respect to the conventional running speed are compared with the wafers manufactured using a conventional wire saw. Thus, a wafer with high precision such as processing dimensions is obtained.

本発明に係る半導体インゴットの切断方法及び固定砥粒ワイヤソーによれば、従来のワイヤ走行速度で多結晶半導体インゴットを切断した場合と比較して、ウエハの脱落数を低減することができるという効果が得られる。   According to the semiconductor ingot cutting method and the fixed abrasive wire saw according to the present invention, there is an effect that the number of wafer drop-offs can be reduced as compared with the case where the polycrystalline semiconductor ingot is cut at a conventional wire traveling speed. can get.

(a)及び(b)は、固定砥粒ワイヤソーの主要構成の一例を模式的に示すものである。(A) And (b) shows an example of the main structures of a fixed abrasive wire saw typically. (a)は、固定砥粒ワイヤ10を長手方向に沿って切断した場合の断面図であり、(b)は長手方向と直交する方向に沿って切断した場合の断面図である。(A) is sectional drawing at the time of cut | disconnecting the fixed abrasive wire 10 along a longitudinal direction, (b) is sectional drawing at the time of cut | disconnecting along the direction orthogonal to a longitudinal direction. ワイヤ列20による、半導体インゴット50の切断の様子を模式化した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a state of cutting a semiconductor ingot 50 by a wire row 20. 切断時のワイヤ張力増加の仕組みを模式化した図である。It is the figure which modeled the mechanism of the wire tension increase at the time of a cutting | disconnection. 実施例に係る切断試験に基づくワイヤ走行速度とウエハの脱落枚数率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wire travel speed based on the cutting test which concerns on an Example, and the number of wafer drop-off number.

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図1〜図5は、本発明に係る半導体インゴットの切断方法及び固定砥粒ワイヤソーの実施形態を示す図である。
(構成)
以下、本発明に係る固定砥粒ワイヤソーの主要構成を図1〜図4に基づき説明する。図1(a)及び(b)は、固定砥粒ワイヤソーの主要構成の一例を模式的に示すものである。図2(a)は、固定砥粒ワイヤ10を長手方向に沿って切断した場合の断面図であり、(b)は長手方向と直交する方向に沿って切断した場合の断面図である。図3は、ワイヤ列20による、半導体インゴット50の切断の様子を模式化した図である。図4は、切断時のワイヤ張力増加の仕組みを模式化した図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 are views showing an embodiment of a semiconductor ingot cutting method and a fixed abrasive wire saw according to the present invention.
(Constitution)
Hereinafter, the main structure of the fixed abrasive wire saw according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 1A and 1B schematically show an example of the main configuration of a fixed abrasive wire saw. FIG. 2A is a cross-sectional view when the fixed abrasive wire 10 is cut along the longitudinal direction, and FIG. 2B is a cross-sectional view when it is cut along a direction orthogonal to the longitudinal direction. FIG. 3 is a diagram schematically showing a state of cutting the semiconductor ingot 50 by the wire row 20. FIG. 4 is a diagram schematically showing the mechanism of increasing wire tension at the time of cutting.

固定砥粒ワイヤソー1は、図1(a)及び(b)に示すように、固定砥粒ワイヤ10と、ワイヤボビン12A,12Bと、メインローラ18A,18Bと、テンションローラ16A,16Bと、ガイドローラ14A〜14Dと、モータ24A,24Bとを備える。
固定砥粒ワイヤ10は、表面に砥粒の固定されたワイヤであり、長さL(例えば、〜[km])の1本のワイヤから構成されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the fixed abrasive wire saw 1 includes a fixed abrasive wire 10, wire bobbins 12A and 12B, main rollers 18A and 18B, tension rollers 16A and 16B, and guide rollers. 14A to 14D and motors 24A and 24B.
The fixed abrasive wire 10 is a wire having abrasive grains fixed on its surface, and is composed of a single wire having a length L (for example, ~ [km]).

本実施形態では、固定砥粒ワイヤ10は、図2(a)及び(b)に示すように、高張力線材等の素材によるワイヤ素線100と、ダイヤモンド、CBN、SiC、GC、アルミナ等の材質による砥粒102と、ワイヤ素線100と砥粒102とを固着している固着材104(バインダ)とから構成されている。なお、砥粒の固着方法については、電着、有機材料または無機材料による固着(熱硬化等)の樹脂固定等が用いられているが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、素線の材質は、ピアノ線や高抗張力非金属繊維線(ファイバ等を含む)でもよい。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, the fixed abrasive wire 10 includes a wire strand 100 made of a material such as a high-tensile wire, diamond, CBN, SiC, GC, alumina, and the like. It is comprised from the abrasive grain 102 by a material, and the adhering material 104 (binder) which adheres the wire strand 100 and the abrasive grain 102. FIG. In addition, as for the fixing method of the abrasive grains, electrodeposition, resin fixing such as fixing (thermosetting, etc.) with an organic material or an inorganic material is used, but the present invention is not limited to these. The material of the strand may be a piano wire or a high tensile non-metallic fiber wire (including a fiber).

図1に戻って、メインローラ18A,18Bは、水平方向に所定間隔(例えば、650[mm])を空けて軸平行に並設されていると共に、それぞれ回転可能に支持されている。更に、メインローラ18A,18Bは、それぞれ、ローラ表面に一定ピッチ(例えば、325[μm])で軸方向に並んで形成された、ローラ回転方向に沿った複数の溝(不図示)を有している。   Returning to FIG. 1, the main rollers 18 </ b> A and 18 </ b> B are arranged in parallel in the axial direction with a predetermined interval (for example, 650 [mm]) in the horizontal direction, and are supported rotatably. Further, each of the main rollers 18A and 18B has a plurality of grooves (not shown) along the roller rotation direction that are formed on the roller surface side by side in the axial direction at a constant pitch (eg, 325 [μm]). ing.

固定砥粒ワイヤ10は、ローラ表面に形成された複数の溝におけるメインローラ18A,18Bのそれぞれ対向位置にある溝に沿って巻き掛けられていると共に、メインローラ18A,18Bの軸方向の一端側から他端側へと順次溝をシフトしながら巻き掛けられている。これにより、各対向位置にある溝に掛け回されたワイヤ部分は、その長手方向がメインローラ18A,18Bの軸方向(長手方向)と直交する。加えて、これら軸方向と直交する複数のワイヤ部分によって、メインローラ18A,18Bの軸方向に一定ピッチで並ぶワイヤ列20を構成している。   The fixed abrasive wire 10 is wound along the grooves at positions opposed to the main rollers 18A and 18B in the plurality of grooves formed on the roller surface, and one end side in the axial direction of the main rollers 18A and 18B. It is wound while shifting the groove sequentially from the other end side. Thereby, the longitudinal direction of the wire part hung around the groove | channel in each opposing position is orthogonal to the axial direction (longitudinal direction) of main roller 18A, 18B. In addition, a plurality of wire portions orthogonal to the axial direction constitute a wire row 20 arranged at a constant pitch in the axial direction of the main rollers 18A and 18B.

また、固定砥粒ワイヤ10の巻き掛け開始側から延びる一端側は、ガイドローラ14A,14C、テンションローラ16Aを介して、ワイヤボビン12Aに巻き付けられている。一方、固定砥粒ワイヤ10の巻き掛け終了側から延びる他端側は、ガイドローラ14B,14D、テンションローラ16Bを介して、ワイヤボビン12Bに巻き付けられている。   One end side of the fixed abrasive wire 10 extending from the winding start side is wound around the wire bobbin 12A via guide rollers 14A and 14C and a tension roller 16A. On the other hand, the other end extending from the winding end side of the fixed abrasive wire 10 is wound around the wire bobbin 12B via the guide rollers 14B and 14D and the tension roller 16B.

また、ワイヤボビン12Aは、モータ24Aから付与される回転駆動力によって回転可能に設けられている。この構成により、モータ24Aの順回転又は逆回転のいずれか一方の回転駆動力の付与に応じて、ワイヤボビン12Aが回転し、ワイヤボビン12Aに巻き付けられている固定砥粒ワイヤ10がメインローラ18A,18bへと繰り出される。更に、モータ24Aの順回転又は逆回転のいずれか他方の回転駆動力の付与に応じて、ワイヤボビン12Aが回転し、固定砥粒ワイヤ10をワイヤボビン12Aに巻き取る。   The wire bobbin 12A is rotatably provided by a rotational driving force applied from the motor 24A. With this configuration, the wire bobbin 12A rotates in response to the application of either the forward rotation or the reverse rotation of the motor 24A, and the fixed abrasive wire 10 wound around the wire bobbin 12A becomes the main rollers 18A, 18b. It is drawn out to. Further, the wire bobbin 12A rotates in accordance with the application of the other rotational driving force of the forward rotation or the reverse rotation of the motor 24A, and the fixed abrasive wire 10 is wound around the wire bobbin 12A.

また、ワイヤボビン12Bは、モータ24Bから付与される回転駆動力によって回転可能に設けられている。この構成により、モータ24Bの順回転又は逆回転のいずれか一方の回転駆動力の付与に応じて、ワイヤボビン12Bが回転し、ワイヤボビン12Bに巻き付けられている固定砥粒ワイヤ10がメインローラ18A,18bへと繰り出される。更に、モータ24Bの順回転又は逆回転のいずれか他方の回転駆動力の付与に応じて、ワイヤボビン12Bが回転し、固定砥粒ワイヤ10をワイヤボビン12Bに巻き取る。   The wire bobbin 12B is rotatably provided by a rotational driving force applied from the motor 24B. With this configuration, the wire bobbin 12B rotates according to the application of the rotational driving force of either forward rotation or reverse rotation of the motor 24B, and the fixed abrasive wire 10 wound around the wire bobbin 12B becomes the main rollers 18A, 18b. It is drawn out to. Furthermore, the wire bobbin 12B rotates in response to the application of either the forward rotation or the reverse rotation of the motor 24B, and the fixed abrasive wire 10 is wound around the wire bobbin 12B.

また、メインローラ18Aは、駆動ローラとなっており、不図示の駆動モータから付与される回転駆動力によって回転する。一方、メインローラ18Bは、駆動ローラもしくは従動ローラとなっており、不図示の駆動モータから付与される回転駆動力によって回転するか、もしくはメインローラ18A及び固定砥粒ワイヤ10を介して付与される回転駆動力によってメインローラ18Aと同じ回転方向に回転する。以下、メインローラ18Aを駆動ローラ18Aと称し、メインローラ18Bを従動ローラ18Bと称す。   The main roller 18A is a driving roller, and rotates by a rotational driving force applied from a driving motor (not shown). On the other hand, the main roller 18B is a driving roller or a driven roller, and is rotated by a rotational driving force applied from a driving motor (not shown), or is applied via the main roller 18A and the fixed abrasive wire 10. It rotates in the same rotational direction as the main roller 18A by the rotational driving force. Hereinafter, the main roller 18A is referred to as a driving roller 18A, and the main roller 18B is referred to as a driven roller 18B.

テンションローラ16Aは、アクチュエータ26Aから付与される押圧力によって、固定砥粒ワイヤ10に張力を付与する。また、テンションローラ16Bは、アクチュエータ26Bから付与される押圧力によって、固定砥粒ワイヤ10に張力を付与する。
図1(a)及び(b)に示すように、固定砥粒ワイヤソー1は、更に、ワイヤ列20の上方に配設された、2つのクーラントノズル22と、ボールねじ30と、モータ33と、ワークフィードテーブル34と、スライスベース36とを備える。
The tension roller 16A applies tension to the fixed abrasive wire 10 by the pressing force applied from the actuator 26A. Further, the tension roller 16B applies tension to the fixed abrasive wire 10 by the pressing force applied from the actuator 26B.
As shown in FIGS. 1 (a) and (b), the fixed abrasive wire saw 1 is further provided with two coolant nozzles 22, a ball screw 30, a motor 33, which are disposed above the wire row 20. A work feed table 34 and a slice base 36 are provided.

クーラントノズル22は、被加工物である半導体インゴット50の切断時において、ワイヤ列20と半導体インゴット50との接触部分に対して、不図示の電動ポンプによって所定水圧で供給されるクーラントを噴射するためのノズルである。
ここで、クーラントは、例えば、上記接触部分で発生する熱を冷却するための冷却性、切断抵抗を低減するための潤滑性付与、加工後のウエハの洗浄性、金属部品に対する防錆性、水と被加工物との反応抑制性などの性質を有するように構成された水系の液体である。
The coolant nozzle 22 injects coolant supplied at a predetermined water pressure by an electric pump (not shown) to a contact portion between the wire row 20 and the semiconductor ingot 50 when the semiconductor ingot 50 as a workpiece is cut. Nozzle.
Here, the coolant is, for example, cooling for cooling the heat generated in the contact portion, imparting lubricity for reducing cutting resistance, cleaning of the wafer after processing, rust prevention for metal parts, water It is a water-based liquid configured to have properties such as a reaction suppressing property between the workpiece and the workpiece.

ボールねじ30は、ねじ軸31と、ナット32と、図示しないが、ねじ軸31の外径面に形成された第1転動溝と、ナット32の内径面に形成されたねじ軸31の第1転動溝と対向する第2転動溝と、第1転動溝と第2転動溝との間に形成された転動体転動路と、転動体転動路に装填された複数の転動体(ボール)とを備えている。ねじ軸31の下端は、ワークフィードテーブル34の上面に固定されている。更に、ねじ軸31には、ねじ軸31を回転可能にモータ33が連結されている。ナット32はその外径面が不図示のブラケットに固定されている。そして、モータ33から付与される回転駆動力によってねじ軸31を回転させると、転動体の転動を介してねじ軸31が鉛直方向に往復移動(上下動)し、ワークフィードテーブル34が不図示の案内装置に沿って往復移動(上下動)する。   The ball screw 30 includes a screw shaft 31, a nut 32, a first rolling groove formed on the outer diameter surface of the screw shaft 31, and a screw shaft 31 formed on the inner diameter surface of the nut 32 (not shown). A second rolling groove facing one rolling groove, a rolling element rolling path formed between the first rolling groove and the second rolling groove, and a plurality of rolling elements loaded in the rolling element rolling path And rolling elements (balls). The lower end of the screw shaft 31 is fixed to the upper surface of the work feed table 34. Further, a motor 33 is connected to the screw shaft 31 so that the screw shaft 31 can rotate. The nut 32 has an outer diameter surface fixed to a bracket (not shown). When the screw shaft 31 is rotated by the rotational driving force applied from the motor 33, the screw shaft 31 reciprocates (vertically moves) in the vertical direction through the rolling of the rolling elements, and the work feed table 34 is not shown. It reciprocates (moves up and down) along the guide device.

本実施形態において、半導体インゴット50は、接着部材によって、スライスベース36に固定されている。そして、半導体インゴット50は、このスライスベース36を介してワークフィードテーブル34の下部に着脱自在に装着される。
ここで、本実施形態では、各種モータを制御することで、ワイヤボビン12A、12B、駆動ローラを同期駆動して、固定砥粒ワイヤ10を、予め設定したワイヤ走行速度Vwで往復走行させる。このとき、本実施形態では、ワイヤボビン12Aを供給側とし、ワイヤボビン12Bを巻き取り側として、固定砥粒ワイヤ10の大部分をワイヤボビン12Aに巻き付ける。そして、ワイヤボビン12Aにおいて、例えば、固定砥粒ワイヤ10を100[m]繰り出して90[m]巻き取るといった回転動作をさせる。その一方で、ワイヤボビン12Bにおいて、ワイヤボビン12Aと同期させて、固定砥粒ワイヤ10を100[m]巻き取って90[m]繰り出すといった回転動作をさせる。これにより、固定砥粒ワイヤ10を往復走行させると共に、新たなワイヤ部分を供給する。つまり、この例では、往復走行1回ごとに、切断に寄与するワイヤ列20に10[m]ずつ新たなワイヤ部分が追加され、切断に用いられたワイヤ部分がワイヤボビン12Bに10[m]ずつ巻き取られていく。
In the present embodiment, the semiconductor ingot 50 is fixed to the slice base 36 by an adhesive member. The semiconductor ingot 50 is detachably attached to the lower part of the work feed table 34 via the slice base 36.
Here, in this embodiment, by controlling various motors, the wire bobbins 12A and 12B and the driving roller are driven synchronously to cause the fixed abrasive wire 10 to reciprocate at a preset wire traveling speed Vw. At this time, in the present embodiment, most of the fixed abrasive wire 10 is wound around the wire bobbin 12A with the wire bobbin 12A as the supply side and the wire bobbin 12B as the winding side. Then, in the wire bobbin 12A, for example, the fixed abrasive wire 10 is rotated 100 [m] and is rotated 90 [m]. On the other hand, the wire bobbin 12B is rotated in synchronism with the wire bobbin 12A, such as winding the fixed abrasive wire 10 100 [m] and feeding it 90 [m]. Thus, the fixed abrasive wire 10 is reciprocated and a new wire portion is supplied. That is, in this example, for each round trip, a new wire portion is added by 10 [m] to the wire row 20 contributing to cutting, and the wire portion used for cutting is 10 [m] by wire bobbin 12B. It will be rolled up.

固定砥粒ワイヤ10を往復走行させる一方で、モータ33によってボールねじ30のねじ軸31を回転駆動してワークフィードテーブル34を一定速度(例えば、0.80[mm/min])で下降させる。これにより、設定されたワイヤ走行速度Vwで往復走行するワイヤ列20に、スライスベース36を介してワークフィードテーブル34に装着された半導体インゴット50が押し当てられていく。ワイヤ列20に押し当てられた半導体インゴット50は、図3に示すように、一定のワイヤピッチ(例えば、325[μm])で並列するワイヤ列20によって同時に複数箇所が切削されていく。このようにして、半導体インゴット50を一定ピッチで複数同時に切断し、複数枚のウエハへと加工する。   While the fixed abrasive wire 10 is reciprocatingly driven, the screw shaft 31 of the ball screw 30 is rotationally driven by the motor 33 to lower the work feed table 34 at a constant speed (for example, 0.80 [mm / min]). Accordingly, the semiconductor ingot 50 mounted on the work feed table 34 is pressed against the wire row 20 that reciprocates at the set wire travel speed Vw via the slice base 36. As shown in FIG. 3, the semiconductor ingot 50 pressed against the wire row 20 is cut at a plurality of locations at the same time by the wire row 20 arranged in parallel at a constant wire pitch (for example, 325 [μm]). In this way, a plurality of semiconductor ingots 50 are simultaneously cut at a constant pitch and processed into a plurality of wafers.

そのために、固定砥粒ワイヤソー1は、図1(b)に示すように、各種モータ、アクチュエータ、電動ポンプ等の動作を制御する制御部70を備える。
制御部70は、設定されたワイヤ走行速度Vwに応じて、モータ24A,24B及び駆動ローラ18Aの駆動モータを制御する。本実施形態では、設定されたワイヤ走行速度Vwを目標速度とし、固定砥粒ワイヤ10の現在の走行速度や、各モータの状態(回転速度等)を検出する不図示の検出器からの検出情報に基づき各モータをフィードバック制御する。これにより、半導体インゴット50を切断時のワイヤ走行速度が、設定された目標速度Vwを維持するように制御される。
For this purpose, the fixed abrasive wire saw 1 includes a control unit 70 that controls operations of various motors, actuators, electric pumps, and the like, as shown in FIG.
The controller 70 controls the motors 24A and 24B and the drive motor of the drive roller 18A according to the set wire travel speed Vw. In this embodiment, detection information from a detector (not shown) that detects the current traveling speed of the fixed abrasive wire 10 and the state (rotational speed, etc.) of each motor, using the set wire traveling speed Vw as a target speed. Based on the above, each motor is feedback-controlled. Thereby, the wire traveling speed at the time of cutting the semiconductor ingot 50 is controlled to maintain the set target speed Vw.

なお、本実施形態では、半導体材料から形成される半導体インゴット又はこのインゴットから形成される半導体ブロック(以下、双方を区別せずに半導体インゴットと称す)を切断のターゲットとしている。そして、制御部70によって、半導体インゴットの切断時において、ワイヤ走行速度を、100[m/min]<Vw<400[m/min]の範囲内の速度に制御している。   In the present embodiment, a semiconductor ingot formed from a semiconductor material or a semiconductor block formed from the ingot (hereinafter referred to as a semiconductor ingot without distinguishing both) is used as a cutting target. The controller 70 controls the wire traveling speed to a speed within the range of 100 [m / min] <Vw <400 [m / min] when the semiconductor ingot is cut.

ここで、多結晶シリコンインゴット等の半導体インゴットを切断する場合、特に多結晶半導体インゴットは、局所的に結晶粒の大きさが変わるために局所的に硬さが変動することが知られている。また、多結晶半導体インゴットは、インゴット成長の際にインゴット内に混入した窒化ケイ素などの介在物の付近において、切断時にワイヤのぶれが発生することも知られている。   Here, when cutting a semiconductor ingot such as a polycrystalline silicon ingot, it is known that the hardness of the polycrystalline semiconductor ingot varies locally because the size of the crystal grains changes locally. In addition, it is also known that a polycrystalline semiconductor ingot generates wire blurring during cutting in the vicinity of inclusions such as silicon nitride mixed in the ingot during ingot growth.

本発明者らは、実験によって、従来の単結晶シリコンインゴットを切断する際と同じワイヤ走行速度で多結晶シリコンインゴットを切断した場合に、ワイヤ走行速度が高速化していくほどウエハの脱落数が増加する傾向にあることを見いだした。その一方で、ワイヤ走行速度を400[m/min]よりも低速へと低下させていくことで、ウエハの脱落数が減少し、かつ安定領域に入ることを見いだした。但し、ワイヤ走行速度が100[m/min]以下となると切断性能が低下してしまい、必要とする切断能力を得られなかった。   As a result of experiments, the inventors have found that when a polycrystalline silicon ingot is cut at the same wire traveling speed as when a conventional single crystal silicon ingot is cut, the number of wafer drops increases as the wire traveling speed increases. I found that I tend to do. On the other hand, it has been found that by reducing the wire traveling speed to lower than 400 [m / min], the number of wafer dropouts is reduced and the stable region is entered. However, when the wire traveling speed was 100 [m / min] or less, the cutting performance deteriorated, and the necessary cutting ability could not be obtained.

このような経緯から、本実施形態では、半導体インゴット、特に多結晶のインゴットを切断するにあたって、ワイヤ走行速度Vwを、100[m/min]<Vw<400[m/min]の範囲内の速度に制御するようにした。なお、この速度範囲において、特に、300[m/min]以下の範囲において、ウエハの脱落数が最も減少しているのを確認した。従って、半導体インゴットを切断するにあたって、ワイヤ走行速度Vwを100[m/min]<Vw≦300[m/min]の範囲内の速度に制御することがより好ましい。   For this reason, in this embodiment, when cutting a semiconductor ingot, particularly a polycrystalline ingot, the wire traveling speed Vw is set to a speed within a range of 100 [m / min] <Vw <400 [m / min]. To be controlled. In this speed range, it was confirmed that the number of wafer dropouts decreased most particularly in the range of 300 [m / min] or less. Therefore, when cutting the semiconductor ingot, it is more preferable to control the wire traveling speed Vw to a speed within the range of 100 [m / min] <Vw ≦ 300 [m / min].

また、制御部70は、予め設定されたワイヤ張力Fに応じて、アクチュエータ26A,26Bを制御する。本実施形態では、設定されたワイヤ張力Fを目標張力とし、固定砥粒ワイヤ10の現在の張力や、アクチュエータの状態(押圧力等)を検出する不図示の検出器からの検出情報に基づき各アクチュエータをフィードバック制御する。これにより、半導体インゴット50を切断時の切断位置(ワイヤ列20)でのワイヤ張力が、設定された目標張力Fになるように制御される。   Further, the control unit 70 controls the actuators 26A and 26B in accordance with a preset wire tension F. In the present embodiment, the set wire tension F is set as a target tension, and based on detection information from a detector (not shown) that detects the current tension of the fixed abrasive wire 10 and the state of the actuator (pressing force, etc.). Feedback control of the actuator. Thereby, the wire tension at the cutting position (wire row 20) at the time of cutting the semiconductor ingot 50 is controlled to be the set target tension F.

ここで、半導体インゴット50を切断時のワイヤ列20の張力は、ワイヤ列20に半導体インゴット50を一定速度で押し当てていくことに応じて、下式(1)に従って変化していく。
Ftn=Ft1+μFN1+μFN2+・・・μFN(n−1)+μFNn (1)
上式(1)において、Ftnは、ワイヤ列20をn巻目の張力である。Ft1は、半導体インゴット50を押し当てる前の初期張力である。μFN1,μFN2,・・・μFN(n−1),μFNnは、それぞれ、ワイヤ列20を、1,2,・・・,(n−1),n巻目の半導体インゴット50の一定速度の押し当てによって増加する張力である。
Here, the tension of the wire row 20 when the semiconductor ingot 50 is cut changes according to the following equation (1) in accordance with the semiconductor ingot 50 being pressed against the wire row 20 at a constant speed.
Ftn = Ft1 + μFN1 + μFN2 +... ΜFN (n−1) + μFNn (1)
In the above equation (1), Ftn is the tension of the nth turn of the wire row 20. Ft1 is an initial tension before the semiconductor ingot 50 is pressed. μFN1, μFN2,..., μFN (n−1), μFNn respectively push the wire array 20 at a constant speed of the semiconductor ingot 50 of the first, second,. It is the tension that increases with the guess.

ワイヤ列20の張力は、半導体インゴット50がワイヤ列20に押し当てられた状態で一定速度で下降し続けるため、上式(1)に従って増加し続ける。従って、図4に示すように、半導体インゴット50を押し当ててから1巻後の張力Ft2は、初期張力Ft1に、増加分のμFN1を加算した張力(Ft2=Ft1+μFN1)となる。
ここで、ワイヤ列20の張力が増加しすぎると、ワイヤの断線が発生する。その一方で、ワイヤ列20の張力が低すぎると、半導体インゴット50を切断時のワイヤのぶれ幅(うねり)が大きくなり、隣接するワイヤとの合体等が生じてウエハの脱落数が増加する。
Since the tension of the wire row 20 continues to descend at a constant speed in a state where the semiconductor ingot 50 is pressed against the wire row 20, it continues to increase according to the above equation (1). Therefore, as shown in FIG. 4, the tension Ft2 after one turn after pressing the semiconductor ingot 50 becomes a tension obtained by adding the increased μFN1 to the initial tension Ft1 (Ft2 = Ft1 + μFN1).
Here, when the tension of the wire row 20 increases too much, the wire breakage occurs. On the other hand, if the tension of the wire row 20 is too low, the wobbling width (swell) of the wire when the semiconductor ingot 50 is cut increases, causing coalescence with adjacent wires and the number of wafer dropouts increases.

本実施形態では、ワイヤの母線径がφ120[μm]の場合は、このぶれ幅を考慮して、初期張力Ft1として27[N]以上のワイヤ張力を設定するようにした。そして、制御部70によるアクチュエータ26A,26Bの制御によって、テンションローラ16A,16Bを介してワイヤ列20に付与される張力を制御し、設定した27[N]以上の張力を維持するようにしている。なお、ワイヤ張力の上限は、ワイヤの強度や装置構成によって上限が決まる。   In the present embodiment, when the wire diameter of the wire is φ120 [μm], the wire tension of 27 [N] or more is set as the initial tension Ft1 in consideration of the fluctuation width. And the tension | tensile_strength provided to the wire row | line | column 20 via tension roller 16A, 16B is controlled by control of actuator 26A, 26B by the control part 70, The tension | tensile_strength more than set 27 [N] is maintained. . The upper limit of the wire tension is determined by the strength of the wire and the device configuration.

以上、本実施形態に係る固定砥粒ワイヤソー1を用いた、半導体インゴットの切断方法によれば、半導体インゴット50を切断時のワイヤ走行速度Vwを、100[m/min]<Vw<400[m/min]の範囲内の速度に制御するようにした。これにより、従来の400[m/min]以上の速度で切断する場合と比較して、ウエハの脱落数を低減することができる。
また、半導体インゴット50を切断時の固定砥粒ワイヤソー1の切断位置(ワイヤ列20)での張力をφ120[μm]のワイヤで27[N]以上(2390[N/mm2]以上)に制御するようにした。これにより、27[N](2390[N/mm2]未満)に制御した場合と比較して、切断時のワイヤのぶれ幅を低減することができる。
As described above, according to the semiconductor ingot cutting method using the fixed abrasive wire saw 1 according to the present embodiment, the wire traveling speed Vw when cutting the semiconductor ingot 50 is set to 100 [m / min] <Vw <400 [m. / Min] to control the speed. Thereby, compared with the case where it cut | disconnects at the speed of 400 [m / min] or more of the past, the number of drop-off of a wafer can be reduced.
Further, the tension at the cutting position (wire array 20) of the fixed abrasive wire saw 1 when cutting the semiconductor ingot 50 is controlled to 27 [N] or more (2390 [N / mm 2 ] or more) with a wire of φ120 [μm]. I tried to do it. Thereby, compared with the case where it controls to 27 [N] (less than 2390 [N / mm < 2 >]), the fluctuation width of the wire at the time of a cutting | disconnection can be reduced.

(変形例)
なお、上記実施形態において、半導体インゴット50をワイヤ列20の上方から鉛直方向に下降して押し当てる構成を例に挙げて説明したが、この構成に限らない。ワイヤ列20の向きを別の方向にし、その方向に合わせて、半導体インゴット50を別の方向から移動するようにして、押し当てる構成としてもよい。
また、上記実施形態において、ワークフィードテーブル34を、ボールねじ30をモータで駆動して上下動する構成を例に挙げて説明したが、この構成に限らない。
例えば、リニアアクチュエータを用いて、ワークフィードテーブル34を直進運動させて、半導体インゴット50をワイヤ列20に押し当てる構成など、他の構成としてもよい。
(Modification)
In the embodiment described above, the configuration in which the semiconductor ingot 50 is pressed down from above the wire row 20 in the vertical direction has been described as an example, but the configuration is not limited thereto. The direction of the wire row 20 may be changed to another direction, and the semiconductor ingot 50 may be moved from another direction to be pressed in accordance with the direction.
In the above-described embodiment, the work feed table 34 has been described by taking as an example a configuration in which the ball screw 30 is driven up and down by a motor, but the present invention is not limited to this configuration.
For example, other configurations such as a configuration in which the work feed table 34 is linearly moved using a linear actuator to press the semiconductor ingot 50 against the wire row 20 may be employed.

また、上記実施形態において、ワイヤ列20を、往復走行させて被加工物を切削かつ切断する例を挙げて説明したが、この構成に限らず、ワイヤボビン12A、12Bの一方をワイヤ繰り出し側とし、他方をワイヤ巻き取り側として、一方向にワイヤを走行させて被加工物を切削かつ切断する構成とするなど、他の構成としてもよい。
また、上記実施形態において、ワイヤ列20を構成するメインローラを2つとしたが、この構成に限らず、メインローラを3つ以上とする構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the wire row | line | column 20 was reciprocated and demonstrated and demonstrated the example which cuts and cut | disconnects a to-be-processed object, not only this structure but one of the wire bobbins 12A and 12B is made into the wire delivery side, Other configurations may be employed, such as a configuration in which the other side is the wire winding side and the workpiece is cut and cut by running the wire in one direction.
Moreover, in the said embodiment, although two main rollers which comprise the wire row | line 20 were used, it is good not only as this structure but as a structure which uses three or more main rollers.

また、上記実施形態において、2つのメインローラ18A,18Bのうち、18Aを駆動ローラとして、モータで回転駆動する構成を例に挙げて説明したが、この構成に限らない。
例えば、メインローラは回転自在に設けておき、ワイヤボビン12A,12Bを回転駆動するモータだけで回転駆動する構成や、メインローラの全てをモータで回転駆動する構成など他の構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the motor 18A is driven as a driving roller out of the two main rollers 18A and 18B is described as an example, but the configuration is not limited thereto.
For example, the main roller may be rotatably provided, and other configurations such as a configuration in which only the motor that rotationally drives the wire bobbins 12A and 12B or a configuration in which all the main rollers are rotationally driven by the motor may be employed.

また、上記実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、上記の説明で用いる図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
The above embodiments are preferable specific examples of the present invention, and various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is described in particular in the above description to limit the present invention. As long as there is no, it is not restricted to these forms. In the drawings used in the above description, for convenience of illustration, the vertical and horizontal scales of members or parts are schematic views different from actual ones.
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

以下、図5に基づき、上記実施形態の固定砥粒ワイヤソー1を用いた実施例を説明する。
図5は、実施例に係る切断試験に基づくワイヤ走行速度とウエハの脱落枚数率との関係を示す図である。
本実施例においては、半導体インゴット50として、太陽電池用の多結晶シリコンインゴット(W:156[mm]×H:156[mm]×L:250[mm])を採用した。また、固定砥粒ワイヤ10として、旭ダイヤモンド工業製のワイヤ(線径φ130[μm]、平均砥粒径12〜25[μm]、線長30[km])を使用し、ワイヤピッチは325[μm]とした。そして、ワイヤ走行方向を往復走行とし、ワイヤ走行速度を200[m/min]〜1400[m/min]の範囲で、100[m/min]刻みで設定し、かつワイヤ張力を32[N]に設定して、各設定速度における切断試験を実施した。なお、切断時のワークフィードテーブル34の下降速度を0.8[mm/min]に設定した。また、加工液として、ユシロ化学工業製のクーラントを使用した。また、同じワイヤ走行速度に対して3回ずつ切断を行った。
Hereinafter, based on FIG. 5, the Example using the fixed abrasive wire saw 1 of the said embodiment is described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between the wire traveling speed based on the cutting test according to the example and the wafer dropout rate.
In this example, a polycrystalline silicon ingot (W: 156 [mm] × H: 156 [mm] × L: 250 [mm]) for a solar cell was employed as the semiconductor ingot 50. As the fixed abrasive wire 10, a wire (wire diameter φ130 [μm], average abrasive particle size 12 to 25 [μm], wire length 30 [km]) manufactured by Asahi Diamond Industry is used, and the wire pitch is 325 [ μm]. The wire traveling direction is set to reciprocating, the wire traveling speed is set in the range of 200 [m / min] to 1400 [m / min] in increments of 100 [m / min], and the wire tension is set to 32 [N]. The cutting test at each set speed was performed. The lowering speed of the work feed table 34 at the time of cutting was set to 0.8 [mm / min]. Moreover, the coolant made from Yushiro Chemical Industry was used as a processing liquid. Moreover, it cut | disconnected 3 times each with respect to the same wire travel speed.

このような測定条件において切断試験を行った結果、ワイヤ走行速度とウエハの脱落枚数率(試験3回の平均値)との関係として図5に示す試験結果が得られた。図5において、「○」は各測定速度における平均値を示し、「エ」字状の縦に伸びる棒線は各測定速度におけるウエハ脱落枚数率のばらつきの範囲を示す。   As a result of the cutting test under such measurement conditions, the test result shown in FIG. 5 was obtained as the relationship between the wire traveling speed and the wafer dropout rate (average value of three tests). In FIG. 5, “◯” indicates the average value at each measurement speed, and the “D” -shaped vertically extending bar line indicates the range of variation in the number of dropped wafers at each measurement speed.

なお、脱落枚数率は、以下により求める。まず、1または複数のシリコンインゴットを切断する場合、1回の切断(1ショット)当たりのスライス枚数は、
スライス枚数=[(インゴットのワイヤと直交する方向の長さ)×(1ショット当たりのインゴット数)]/[ワイヤピッチ]
で求められ、ウエハ脱落枚数率は、
ウエハ脱落枚数率=[スライス中に脱落したウエハ枚数]/[スライス枚数]
で求められる。
Note that the drop-off number rate is obtained as follows. First, when cutting one or more silicon ingots, the number of slices per cut (one shot) is:
Number of slices = [(length in the direction perpendicular to the wire of the ingot) × (number of ingots per shot)] / [wire pitch]
The wafer drop rate is calculated as follows:
Wafer drop rate = [number of wafers dropped during slicing] / [number of slices]
Is required.

図5に示すように、単結晶シリコンインゴットの切断に一般的に用いられている600[m/min]〜800[m/min]の速度帯では、脱落枚数率が約0.5〜2.0[%]となっていると共に、同じ走行速度での脱落枚数率にばらつきがあることが解る。一方、400[m/min]未満の速度帯では、ウエハの脱落枚数率が約0.2[%]以下で安定しており、600[m/min]〜800[m/min]の速度帯と比較して、ウエハの脱落枚数率が低くなっていることが解る。加えて、脱落枚数率がばらけずに安定していることも解る。   As shown in FIG. 5, in the speed range of 600 [m / min] to 800 [m / min] that is generally used for cutting a single crystal silicon ingot, the drop-off number rate is about 0.5 to 2. It is 0 [%], and it can be seen that there is a variation in the dropout rate at the same travel speed. On the other hand, at a speed band of less than 400 [m / min], the wafer drop rate is stable at about 0.2 [%] or less, and a speed band of 600 [m / min] to 800 [m / min]. It can be seen that the ratio of the number of dropped wafers is lower than that in FIG. In addition, it can be seen that the dropout rate is stable without fluctuations.

また、ワイヤ走行速度を800[m/min]よりも高速化した場合、1200[m/min]の速度帯までは、ウエハの脱落枚数率が約0.5〜3.0[%]となっており、400[m/min]未満の速度帯と比較して、ウエハの脱落枚数率のばらつきが大きくかつ脱落枚数率が高くなっている。
以上実施例にて判明したように、固定砥粒ワイヤソーによる、半導体インゴットの切断加工において、インゴットが多結晶であっても、ワイヤ走行速度Vwを、100[m/min]<Vw<400[m/min]にすれば、従来の400[m/min]以上のワイヤ走行速度での加工時と比較して、ウエハの脱落枚数率を低減することができる。
Further, when the wire traveling speed is made higher than 800 [m / min], the wafer drop rate is about 0.5 to 3.0 [%] up to a speed band of 1200 [m / min]. In comparison with the speed band of less than 400 [m / min], the variation in the number of dropped wafers is large and the number of dropped sheets is high.
As described above, in the cutting process of the semiconductor ingot using the fixed abrasive wire saw, the wire traveling speed Vw is set to 100 [m / min] <Vw <400 [m even if the ingot is polycrystalline. / Min], it is possible to reduce the wafer drop-off rate as compared with the conventional processing at a wire traveling speed of 400 [m / min] or more.

1 固定砥粒ワイヤソー
10 固定砥粒ワイヤ
12A,12B ワイヤボビン
14A〜14D ガイドローラ
16A,16B テンションローラ
18A,18B メインローラ
20 ワイヤ列
22 クーラントノズル
24A,24B,33 モータ
26A,26B アクチュエータ
30 ボールねじ
34 ワークフィードテーブル
36 スライスベース
50 半導体インゴット
70 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed abrasive wire saw 10 Fixed abrasive wire 12A, 12B Wire bobbin 14A-14D Guide roller 16A, 16B Tension roller 18A, 18B Main roller 20 Wire row 22 Coolant nozzle 24A, 24B, 33 Motor 26A, 26B Actuator 30 Ball screw 34 Workpiece Feed table 36 Slice base 50 Semiconductor ingot 70 Control unit

Claims (6)

表面に複数の砥粒が固定された固定砥粒ワイヤをその長手方向に走行させ、走行させた前記固定砥粒ワイヤで半導体インゴットを切断する切断方法において、
前記半導体インゴットを切断時の前記固定砥粒ワイヤソーのワイヤ走行速度Vwを、100[m/min]<Vw<400[m/min]の範囲内の速度としたことを特徴とする半導体インゴットの切断方法。
In a cutting method of running a fixed abrasive wire having a plurality of abrasive grains fixed on its surface in the longitudinal direction and cutting the semiconductor ingot with the fixed abrasive wire that has been run,
Cutting the semiconductor ingot, wherein the wire traveling speed Vw of the fixed abrasive wire saw when cutting the semiconductor ingot is set to a speed within a range of 100 [m / min] <Vw <400 [m / min]. Method.
切断位置での前記固定砥粒ワイヤの張力を、使用するワイヤの直径に対して2390[N/mm2]以上に制御することを特徴とする請求項1に記載の半導体インゴットの切断方法。 2. The method for cutting a semiconductor ingot according to claim 1, wherein the tension of the fixed abrasive wire at the cutting position is controlled to 2390 [N / mm 2 ] or more with respect to the diameter of the wire to be used. 前記固定砥粒ワイヤソーは、前記固定砥粒ワイヤを、軸平行に対向配置した複数のローラに一定ピッチで巻き回して構成された複数のワイヤ列を有し、
前記複数のワイヤ列を長手方向に走行させ、走行させた前記複数のワイヤ列で同時に前記半導体インゴットを切断可能に構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体インゴットの切断方法。
The fixed abrasive wire saw has a plurality of wire rows configured by winding the fixed abrasive wire around a plurality of rollers arranged to face each other in parallel with a fixed pitch.
3. The semiconductor ingot according to claim 1, wherein the semiconductor ingot is configured such that the plurality of wire rows travel in a longitudinal direction and the plurality of wire rows thus traveled can be cut simultaneously. Cutting method.
表面に複数の砥粒が固定された固定砥粒ワイヤをその長手方向に走行させ、走行させた前記固定砥粒ワイヤで半導体インゴットを切断する固定砥粒ワイヤソーであって、
前記半導体インゴットを切断時のワイヤ走行速度Vwを、100[m/min]<Vw<400[m/min]の範囲内の速度に制御する制御部を備えることを特徴とする固定砥粒ワイヤソー。
A fixed abrasive wire saw in which a fixed abrasive wire having a plurality of abrasive grains fixed on its surface is run in its longitudinal direction, and the semiconductor abrasive is cut with the fixed abrasive wire that has been run,
A fixed-abrasive wire saw comprising a control unit that controls the wire traveling speed Vw when cutting the semiconductor ingot to a speed within a range of 100 [m / min] <Vw <400 [m / min].
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載した切断方法を用いて作製されたことを特徴とするウエハ。   A wafer manufactured using the cutting method according to any one of claims 1 to 3. 請求項4に記載したワイヤソーを用いて作製されたことを特徴とするウエハ。   A wafer manufactured using the wire saw according to claim 4.
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