JP2014113643A - ワイヤソー用のワーク台及びワークのスライス加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークからスライス加工されたウェーハを適切に枚葉化することができるワイヤソー用のワーク台及びワークのスライス加工方法を提供する。
【解決手段】インゴットよりなるワーク２８をスライス加工するために、ワーク２８に接着された状態でワイヤソーに装着されるワーク台２９であって、ワーク接着面２９１にスライス面２９２と異なる方向を指向する端面３２１を形成する。ワーク２８をスライス加工する際には、ワーク台２９をワーク２８の接着状態でワイヤソーに装着し、そのワイヤソーのワイヤ２２によってワーク２８をワーク台２９の端面３２１の部分まで切断した後、その切断に続いてワーク台２９をワーク切断方向と異なる方向に切り込む。
【選択図】図２

Description

この発明は、インゴットよりなるワークをウェーハ状にスライス加工する際に、ワークに接着された状態でワイヤソーに装着されるワイヤソー用のワーク台及びワークのスライス加工方法に関するものである。

この種のワークのスライス加工方法は、切断可能な材料よりなるワーク台がワークに接着された状態でワイヤソーに装着される。そして、ワイヤソーのワイヤにより、ワークがワーク台の部分まで切断された後、切断状態の多数枚のウェーハがワーク台から剥離されるとともに、各ウェーハが１枚ずつ枚葉化されて、研磨等の後工程に送られる。この場合、ウェーハは相互に密着しやすく、枚葉化が困難な場合が多い。

これを解決するために、特許文献１においては、積層状態のウェーハを水槽中に沈めて、水流やローラの回転によってウェーハを上側のものから順に枚葉化する技術が開示されている。

特許文献２においては、ワーク台から剥離する前のウェーハ間の隙間にワーク台側から水やエアを流してウェーハどうしの密着を防止するようにしている。

特開平９-２３７８１７号公報 特開平９-２０６１２６号公報

特許文献１の技術においては、ウェーハを沈める水槽や、その水槽内において多数のウェーハを保持する構成、あるいは水流を生成して、上側のウェーハに供給する装置等が必要になって、枚葉化のためのシステムが大がかりになるという問題があった。

特許文献２の技術においては、ワーク台の内部に水やエアのための通路を設ける必要があって、そのワーク台の構成が複雑になるという問題があった。
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ワークからスライス加工されたウェーハを適切に枚葉化することができるワイヤソー用のワーク台及びワークのスライス加工方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、このワイヤソー用のワーク台は、インゴットよりなるワークをスライス加工するために、ワークに接着された状態でワイヤソーに装着されるワーク台であって、ワーク接着面にスライス面に対して傾斜する面内に位置する端面を形成したことを特徴としている。

ここで、端面がスライス面に対して傾斜するとは、端面が少なくともスライス面と同方向に延びてスライス面に対して傾斜していることを示す。例えば、スライス面が上下方向でかつ前後方向に延びている場合は、端面が上下方向に延びて、前後方向に対して傾斜していることを指す。端面がスライス面に対して前後方向だけではなく、上下方向に傾斜している構成も含まれるが、上下方向にのみ傾斜する構成は含まれない。

また、このワークのスライス加工方法は、前記のような構成のワーク台をワークの接着状態でワイヤソーに装着し、そのワイヤソーのワイヤによってワークをワーク台の端面の部分まで切断し、その切断に続いてワーク台をワーク切断方向と異なる方向にウェーハの板厚分以上切り込むことを特徴としている。

従って、このワーク台を用いてワークをスライス加工した場合、各ウェーハ上にはワーク台から切り分けられたウェーハ側部分が接着状態で残る。このとき、ワーク台上の端面がスライス面と異なる方向を向いているため、各ウェーハ上におけるワーク台のウェーハ側部分が隣接するウェーハ間でずれた状態になる。よって、ウェーハ上のウェーハ側部分に流水またはエアを供給することにより、ウェーハを適切に枚葉化することができる。

さらに、前記ワーク台を、２枚の板材を重ねるとともに、それらを接着することにより構成し、ワークに接着される側の板材の厚さ方向全長にわたって前記端面を形成してもよい。

この場合は、ワイヤソーのワイヤによってワークを切断し、その切断に続いてワーク台を２枚の板材間の接着部まで切り込み、その後に板材間を分離するという方法が採用される。

この場合も、各ウェーハ上にはワーク台から切り分けられたウェーハ側部分が端面をずらせた接着状態で残る。よって、ウェーハ上のウェーハ側部分に流水またはエアを供給することにより、ウェーハを適切に枚葉化することができる。

前記のワイヤソー用のワーク台及びワークのスライス加工方法によれば、ワークからスライス加工されたウェーハを１枚ずつ適切に枚葉化することができるという効果を発揮する。

第１実施形態のワーク台を用いてワークをスライス加工する場合のワイヤソーを示す正面図。 図１の２−２線における断面図。 図１のワーク台をワーク接着面側から見て示す拡大斜視図。 図１のワイヤソーによりスライス加工されたワークを拡大して示す要部斜視図。 図４のワークの要部平面図。 同ワークの側面図。 第２実施形態のワーク台を用いてワークをスライス加工する場合の加工方法を示す側面図。 図７のワーク台をワーク接着面側から見て示す斜視図。 第３実施形態のワーク台を用いてワークをスライス加工する場合のワイヤソーを示す正面図。 ワーク台の変更例を示す底面図。 ワーク台の別の変更例を示す底面図。 ワーク台の別の変更例を示す底面図。 ワーク台の別の変更例を示す底面図。 ワーク台のさらに別の変更例を示す底面図。

（第１実施形態）
以下、ワイヤソー用のワーク台及びそのワーク台を用いたワークのスライス加工方法の第１実施形態を図１〜図６に従って説明する。

図１及び図２に示すように、このワークのスライス方法に用いられるワイヤソーにおいては、間隔をおいて平行に配置された複数の加工用ローラ２１間に、１本の切断用のワイヤ２２が所定ピッチを隔てて多数回巻回されている。このワイヤ２２は、加工用ローラ２１の回転によって一方向または双方向に走行される。ワイヤ２２の走行経路の上方には、昇降体２３が昇降可能に配置されている。この昇降体２３は、図示しない昇降用モータによりボールネジ及びナットを介して昇降される。昇降体２３には、移動体２４がワイヤ２２の走行方向と異なる方向，例えば９０度異なる方向に移動可能に支持されている。この移動体２４は、移動用モータ２５によりボールネジ２６及び雌ネジ部２７を介して移動される。

図１〜図３に示すように、前記移動体２４の下面には、四角ブロック状のインゴットよりなるワーク２８がワーク台２９及び取付台３０を介して装着される。すなわち、ワーク２８がワーク台２９の下面に接着されるとともに、ワーク台２９が取付台３０の下面に接着され、取付台３０がクランプ３１によって前記移動体２４の下面に着脱可能に装着される。

ワーク台２９は、ワイヤ２２で切断可能なカーボンや合成樹脂等の材料により平板状に形成されている。取付台３０は、金属材料により平板状に形成されている。ワーク台２９のワーク接着面２９１には、ワイヤ２２の走行方向と異なる方向，例えば４５度等の傾斜する方向に延びる複数の溝３２が所定間隔おきで平行に形成されている。各溝３２の内側面には、ワイヤ２２によってワーク２８とともにスライス状に切断されるワーク台２９のスライス面２９２に対して傾斜するとともに、垂直面内に位置する端面３２１が形成されている。

次に、前記のように構成されたワーク台２９を用いて、ワーク２８をスライス加工する加工方法について説明する。
ワーク２８のスライス加工に際しては、ワーク台２９のワーク接着面２９１にワーク２８が接着剤によって接着されるとともに、ワーク接着面２９１と反対側の面に取付台３０が接着剤によって接着される。そして、図１及び図２に示すように、取付台３０がワイヤソーの移動体２４の下面に接合されて、クランプ３１で締結されることにより、ワーク２８が移動体２４の下面に装着される。この状態で、加工用ローラ２１の回転によりワイヤ２２が走行されながら、図示しない昇降用モータの回転により昇降体２３が下降されて、ワイヤ２２によりワーク２８がスライス状に切断される。これによって、多数枚のウェーハ２８１が同時に形成される。

そして、図２に鎖線で示すように、ワーク２８の切断がワーク台２９の端面３２１の部分であって、溝３２の底面，すなわち溝３２の上側の面の手前まで進行したとき、昇降用モータによる昇降体２３の下降が停止されて、ワーク２８の切断動作が終了する。この切断動作に続いて、引き続きワイヤ２２が周回方向に走行されながら、移動用モータ２５の回転により移動体２４がワイヤ２２の走行方向と異なる方向にウェーハ２８１の厚さ分を越えるまで移動される。このようにして、ワイヤ２２によりワーク台２９がワーク切断方向から屈曲する方向に向かって、切断されたウェーハ２８１の厚み分を越えるまで切り込まれる。

このようにすると、図４〜図６に示すように、ワーク台２９は、ウェーハ２８１側の部分と取付台３０側の部分とに分断され、各ウェーハ２８１は、ワーク台２９の取付台３０側の部分から切り離される。この切り離されたウェーハ２８１は図示しない受け台上に受けられる。従って、切り離されたウェーハ２８１にはワーク台２９のウェーハ側部分２９３が接着状態で残る。

この場合、図４から明らかなように、ワーク台２９のウェーハ側部分２９３にはスライス面２９２と異なる傾斜方向を向く端面３２１が形成されている。そして、この端面３２１は、隣接するウェーハ２８１のウェーハ側部分２９３の端面３２１に対してウェーハ２８１の厚さ方向及び幅方向（図５の上下方向）においてずれて配置される。

そして、その後の工程において、各ウェーハ２８１のウェーハ側部分２９３の端面３２１に流水またはエアが供給されると、各ウェーハ２８１のそれぞれずれた端面３２１に流水またはエアが当たって、各ウェーハ２８１が隣接するウェーハ２８１から剥離されて、枚葉化される。その後、温水や蒸気等によって接着剤を溶融させることにより前記ウェーハ側部分２９３がウェーハ２８１から剥離される。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） このワーク台においては、ワーク接着面２９１にスライス面２９２と異なる方向を指向する端面３２１が形成されている。そして、ワークのスライス加工に際しては、ワイヤソーのワイヤ２２によってワーク台２９が溝３２の端面３２１の部分まで切断され、その切断に続いてワーク台２９がワーク切断方向と異なる方向にウェーハ２８１の厚み分以上切り込まれる。

このため、各ウェーハ２８１はワーク台２９から分離され、各ウェーハ２８１上にはワーク台２９のウェーハ側部分２９３が接着状態で残り、各ウェーハ側部分２９３の端面３２１が隣接するウェーハ２８１の端面３２１に対してずれた状態になる。よって、これらの端面３２１及びその周りに流水またはエアを供給すれば、流水またはエアがウェーハ側部分２９３の端面３２１から側面側に回り込む。そのため、流水またはエアにより、ウェーハ２８１を１枚ずつ適切に枚葉化することができる。

（２） このワーク台においては、ワーク台２９のワーク接着面２９１に溝３２が形成されただけであるから、構成は簡単である。
（３） このワーク台においては、前記溝３２が複数平行に形成されている。このため、この溝３２は、フライス盤等を用いて簡単に形成することができる。

（第２実施形態）
次に、ワイヤソー用のワーク台及びワークのスライス加工方法の第２実施形態を前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

この第２実施形態においては、図７及び図８に示すように、ワーク台２９が２枚の板材３５，３６を重ねるとともに、それらを接着することによって構成されている。この板材３５，３６を接着する接着剤の融点はワーク２８を接着する接着剤より低融点のものが用いられる。また、ワーク２８に接着される側の板材３５の厚さ方向全長にわたって前記第１実施形態と同様な傾斜した複数の溝３２が平行に形成され、それらの溝３２の内側面に端面３２１が設けられている。

そして、このワーク台２９を用いてワーク２８をスライス加工する場合には、ワーク台２９の一方の板材３５側がワーク２８に接着されるとともに、他方の板材３６側に取付台３０が接着される。この状態で、取付台３０がクランプ３１により昇降体２３の下面に直接締結されて、ワーク２８が昇降体２３に装着される。このワーク２８の装着状態において、前記第１実施形態の場合と同様に、ワイヤ２２が走行されながら昇降体２３が下降され、ワイヤ２２によりワーク２８がスライス状に切断されて、多数枚のウェーハ２８１が形成される。

さらに、前記ワイヤ２２の走行及び昇降体２３の下降が続行され、図７に鎖線で示すように、ワーク２８の切断に続いてワーク台２９が２枚の板材３５，３６間の接着部を越えた位置まで切り込まれる。つまり、ワーク台２９の一方の板材３５を越えて他方の板材３６まで切り込まれる。その後、両板材３５，３６間の接着剤が温水や蒸気等で先に溶融されて両板材３５，３６間が分離されることにより、前記第１実施形態の場合と同様に、各ウェーハ２８１上にウェーハ側部分２９３が位置をずらした状態で設けられる。この状態で、ウェーハ２８１を適切に枚葉化することができる。その後、このウェーハ側部分２９３を前記温水や蒸気より高温の温水や蒸気によってウェーハ２８１から剥離する。

従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（３）に記載の効果とほぼ同様な効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（４） この実施形態においては、前記ワーク台２９が、２枚の板材３５，３６を重ねるとともに、それらを接着することによって構成され、ワーク２８に接着される側の板材３５の厚さ方向全長にわたって前記端面３２１が形成されている。また、このワークのスライス加工方法に際しては、ワーク２８の切断に続いてワーク台２９が２枚の板材３５，３６間の接着部まで切り込まれ、その後、融点の低い接着剤で接着された板材３５，３６間が先に分離される。そして、その状態で枚葉化処理し、その後にウェーハ２８１からワーク台２９のウェーハ側部分２９３を剥離すればよい。

このため、このワーク台２９を用いてワーク２８をスライス加工する場合には、ワーク２８の切断に続いて、ワーク台２９をワーク切断方向と異なる方向に切り込む必要はない。よって、ワイヤソーにおけるワーク２８の送り機構を簡略化することができる。

（第３実施形態）
次に、ワイヤソー用のワーク台及びワークのスライス加工方法の第３実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

この第３実施形態においては、図９に示すように、ワーク台２９のワーク接着面２９１が円柱状のワーク２８の外周上面に接着するように円弧凹面状に形成されている。ワーク台２９のワーク接着面２９１には複数の溝３２が一定高さ位置まで形成され、その溝３２の内側面に端面３２１が設けられている。

従って、この第３実施形態においても、前記第１実施形態における（１）〜（３）に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。

・ 図１０に示すように、ワーク台２９のワーク接着面２９１に複数の平行に延びる溝３２をクロス状に形成すること。
・ 図１１に示すように、ワーク台２９のワーク接着面２９１に１本の溝３２をジグザク状に形成すること。

・ 図１２に示すように、ワーク台２９のワーク接着面２９１に１本の溝３２を斜状に形成すること。
・ 図１３に示すように、ワーク台２９をほぼ三角板状に形成し、その斜辺部を端面３２１とすること。

・ 図１４に示すように、ワーク台２９の溝３２を垂直面に対して傾斜させること。なお、図１４は、ワーク台２９のウェーハ側部分２９３が分離された状態を示す。

２２…ワイヤ、２８…ワーク、２８１…ウェーハ、２９…ワーク台、２９１…ワーク接着面、２９２…スライス面、２９３…ウェーハ側部分、３２…溝、３２１…端面、３５，３６…板材。

Claims (7)

1. インゴットよりなるワークをスライス加工するために、ワークに接着された状態でワイヤソーに装着されるワーク台であって、
   ワーク接着面に、ワークのスライス面に対して傾斜する面内に位置する端面を形成したワイヤソー用のワーク台。
2. 前記ワーク接着面に溝を形成し、その溝の内側面を前記端面とした請求項１に記載のワーク台。
3. 前記溝を複数設けた請求項２に記載のワーク台。
4. 前記各溝を平行に形成した請求項３に記載のワーク台。
5. 前記ワーク台を、２枚の板材を重ねるとともに、それらを接着することにより構成し、ワークに接着される側の板材の厚さ方向全長にわたって前記端面を形成した請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のワーク台。
6. 請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のワーク台をワークの接着状態でワイヤソーに装着し、
   そのワイヤソーのワイヤによってワークをワーク台の端面の部分まで切断し、その切断に続いてワーク台をワーク切断方向と異なる方向にウェーハの板厚分以上切り込むワークのスライス加工方法。
7. 請求項５に記載のワーク台をワークの接着状態でワイヤソーに装着し、
   そのワイヤソーのワイヤによってワークを切断し、その切断に続いてワーク台を２枚の板材間の接着部まで切り込み、その後に板材間を分離するワークのスライス加工方法。