JP2014192513A - 半導体ブロックの切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックの表面の研削を効率的に行える半導体ブロックの切断方法を提供すること。
【解決手段】接着を予定している第１面が平面状の半導体からなる第１ブロック、および該第１ブロックの前記第１面との接着を予定している第２面が平面状の半導体からなる第２ブロックを用意する準備工程と、前記第１ブロックの前記第１面と前記第２ブロックの前記第２面とを接着させた接着領域を有するメインブロックを作製する接着工程と、前記メインブロックの前記接着領域に交差するように切断することによって、前記メインブロックから複数のサブブロックを作製する切断工程と、該切断工程によって形成されたサブブロックの切断面を研削する研削工程とを備えている半導体ブロックの切断方法とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、結晶シリコンなどからなる半導体ブロックの切断方法に関する。

太陽光発電などに用いられる太陽電池は、多結晶シリコン基板を用いて作製されることが多い。通常、多結晶シリコン基板は鋳造法によって製造される。鋳造法は、例えば、シリコン原料を坩堝内で加熱して溶融させて、溶融物を鋳型に流し込み、その後、溶融物を冷却・固化させることによって鋳造ブロック（インゴット）を作製するものである（例えば、下記の特許文献１を参照）。

また、シリコン基板は、上記インゴットから所望の大きさの四角柱状に切断したブロックを作製する。このとき、ブロックの寸法精度の向上などの目的で、ブロックの表面を砥石などを用いて研削することがある（例えば、下記の特許文献２を参照）。

そして、上記のブロックをスライスしてシリコン基板を得ている（例えば、下記の特許文献３，４を参照）。

特開２００５−１２５３８１号公報 特開２０１０−１５０８０号公報 特開平６−４５２９７号公報 特開２００４−１７４７７０号公報

インゴットを切断して得たブロックの表面の研削工程においては、ブロックの寸法およびブロックの表面状態等を確認しながら研削を進める必要がある。このため、研削工程の時間が多くかかることになって、ブロックから基板を作製して、さらに太陽電池を製造するまでの時間が多大となる場合があった。

そこで、本発明の主たる目的は、ブロックの表面の研削を効率的に行える方法を提供することにある。

本発明に係る半導体ブロックの切断方法は、接着を予定している第１面が平面状の半導体からなる第１ブロック、および該第１ブロックの前記第１面との接着を予定している第２面が平面状の半導体からなる第２ブロックを用意する準備工程と、前記第１ブロックの前記第１面と前記第２ブロックの前記第２面とを接着させた接着領域を有するメインブロックを作製する接着工程と、前記メインブロックの前記接着領域に交差するように切断することによって、前記メインブロックから複数のサブブロックを作製する切断工程と、該切断工程によって形成されたサブブロックの切断面を研削する研削工程とを備えている。

上記の半導体ブロックの切断方法によれば、第１ブロックおよび第２ブロックの２つのブロックを同時に切断および研削が行えるので、切断工程および研削工程の効率化を図ることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る半導体ブロックの切断方法の概要を示すフローチャートである。 図２は、鋳造装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。 図３（ａ），（ｂ）は、それぞれブロックの切断の様子を模式的に示す分解斜視図である。 図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ第１ブロックの第１面と第２ブロックの第２面とを接着させる際の状態を模式的に示す斜視図である。 図５（ａ），（ｂ）は、切断工程におけるメインブロックを切断する前後の様子を模式的に示す分解斜視図である。 図６は、サブブロックを研削する際の様子を模式的に示す側面図である。 図７（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ第１ブロックの第１面に塗布した接着剤の態様を模式的に示す平面図である。 図８（ａ），（ｂ）は、切断工程におけるカケの発生の様子を模式的に示す断面図である。 図９は、本発明の他の実施形態に係る半導体ブロックの切断方法の概要を示すフローチャートである。 図１０は、基板作製工程に用いるワイヤソー装置Ｗの構成の一例を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明に係る半導体ブロックの切断方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、模式的に示した図面における構成要素のサイズ比および位置関係等は適宜変更可能である。

＜基本工程＞
半導体ブロックの切断方法の基本工程について、図１を用いて説明する。本実施形態の基本工程は、ステップＰＡ１，ＰＡ４，ＰＡ５，ＰＡ６の少なくとも４つの主工程を有している。

まず、ステップＰＡ１において、接着を予定している第１面が平面状の半導体からなる第１ブロック、およびこの第１ブロックの前記第１面との接着を予定している第２面が平面状の半導体からなる第２ブロックを用意する（準備工程１）。

次に、ステップＰＡ４において、前記第１ブロックの前記第１面と前記第２ブロックの前記第２面とを接着させた接着領域を有するメインブロックを作製する（接着工程２）。

そして、ステップＰＡ５において、前記メインブロックの前記接着領域に交差するように切断することによって、前記メインブロックから複数のサブブロックを作製する（切断工程）。

さらに、ステップＰＡ６において、前記切断工程によって形成されたサブブロックの切断面を研削する（研削工程）。

ここで、前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの少なくとも一方のブロックの下面を切断する必要がある場合は、ステップＰＡ１の後、ステップＰＡ２の後において、対象となるブロックの下面を切断すれば良い（準備工程２）。

また、前記第１ブロックと前記第２ブロックとを接着剤によって接着させる場合には、
ステップＰＡ１またはステップＰＡ２の後に、ステップＰＡ３において、前記第１ブロックの上面および前記第２ブロックの下面の少なくとも一方の面に接着剤を配置して（接着工程２）、前記第１ブロックと前記第２ブロックとを接着すれば良い。

以下、半導体ブロックの切断方法について、より具体化した実施形態について説明する。

＜実施形態１＞
図１に示すように、ステップＰＡ１において、第１準備工程である準備工程１を行う。この準備工程１では、第１ブロックおよび第２ブロックの２つの半導体ブロック（例えばシリコンブロック）を作製する。

図２に示すように、鋳造装置１のステンレスなどの金属からなる断熱壁２に囲まれた空間の上部には、原料シリコン５を融解するための融解用坩堝３が配置されている。この融解用坩堝３の外側には保持用坩堝４が設けられている。融解用坩堝３内には原料シリコン５が入れられる。融解用坩堝３の底部と保持用坩堝４の底部とには、それぞれシリコン融液を出湯するための出湯口８が設けられている。融解用坩堝３および保持用坩堝４の側部には側部用の融解用加熱装置６が配置されており、これらの上部には、側部用の融解用加熱装置７が配置されている。

鋳造装置１の断熱壁２に囲まれた空間の下部には、鋳型１１が配置されており、その下には、冷却板１２が設けられている。鋳型１１の上部および側部には融解用坩堝３から出湯されたシリコン融液の凝固を制御するための鋳型加熱装置１０が配置されている。

融解用坩堝３には、その耐熱性能、および、シリコン融液中に不純物が拡散しないこと等を考慮して、高純度の石英を用いる。保持用坩堝４は、石英等でできた融解用坩堝３がシリコンの融解温度近傍の高温で軟化しても、その形状を保つことができるように、融解用坩堝３を保持するためのものであり、グラファイト等からなる。融解用加熱装置６、７および鋳型加熱装置１０は、抵抗加熱式のヒーターまたは誘導加熱式のコイルが用いられる。鋳型１１は材質がシリカまたはグラファイトであり、その内部に窒化珪素などからなる離型材を塗布して用いられる。冷却板１２はシリコン融液を冷却し、凝固するためのものである。なお、融解用坩堝３および鋳型１１等はすべて、密閉された空間内に配置されており、断熱壁２の内側の空間は真空ポンプ（不図示）などによって減圧される。

このようなシリコン鋳造装置１において、例えば、１００ｋｇから３００ｋｇ程度の原料シリコン５を、シリコンの比抵抗を調整するために所定量のボロンなどのドーパントとともに、融解用坩堝３の内部に入れて、この状態で融解用加熱装置６、７によって１４００〜１５００℃程度に加熱し、融解させる。融解用坩堝３の内部ですべて融けたシリコンは出湯口８から出湯されて、出湯口８の直下にある鋳型１１の内部に注がれる。この注湯作業の終了後、冷却板１２によって鋳型１１の底部を冷却しながら、鋳型加熱装置１０の出力を調整して、融解しているシリコンに対して下方から上方に向け一方向凝固させることによって、鋳型ブロックであるインゴット９が作製される。

なお、鋳造法は上述した態様に限定されるものではなく、例えば鋳型１１の内部で原料シリコンを加熱して、融解させた後に、加熱を止めてその状態で鋳型１１の内部において凝固させるようにしても良い。

また、インゴット９の形状は、鋳型１１の内壁形状によって決定できるが、インゴット９の内部へ鋳型１１の内面側からの不純物が拡散して、鋳型１１に当接したインゴット９表面には不純物の多い領域ができる。この領域は、切り取って捨て去る必要があるので、
インゴット９が直方体状の場合は、円柱状である場合などと比べて、捨て去る部分が小さくなるため望ましい。このため、以下の説明においては、インゴット９が直方体状の場合で説明する。

次に、ステップＰＡ２において第２準備工程である準備工程２を行う。この準備工程２では、鋳造装置１を用いて、インゴット９Ａとインゴット９Ｂの２つの鋳造ブロックを用意する。まず、図３（ａ）に示すように、インゴット９Ａの上面側１６（鋳型１１の底面方向にあった側と対向する側）の面を、上から１〜５ｃｍ程度のところで切断して、切り落とす。この切断には、間隔をあけて配置された２つのプーリーの間に張設されたエンドレスベルト状のブレードを周回駆動させながら、ブレードを移動させることによって、切断するバンドソー型切断機などを用いることができる。これにより、平面状の第１面１７を有する第１ブロック１５が作製される。

同様にして、図３（ｂ）に示すように、インゴット９Ｂの下面側１９（鋳型１１の底面方向にあった側）の面を、下から１〜５ｃｍ程度のところで切断して、切り落とす。これにより、平面状の第２面２０を有する第２ブロック１８が作製される。

なお、準備工程２において、インゴット９Ａおよびインゴット９Ｂのそれぞれの一端部だけでなく、これらインゴットのそれぞれの両端部を切断して、切り落としても良い。また、第１ブロックおよび第２ブロックの２つのブロックの大きさは、後述する接着工程での接着力の大きさと基板作製工程での１つのサブブロックから得られる基板の数などの作業効率から考えて、両者の大きさが略同一サイズであることが望ましい。また、本実施形態においては、後述する接着工程において第１ブロックおよび第２ブロックの接着する面の面積が略同一であれば、第１ブロックおよび第２ブロックの高さが異なっていても適用できる。

次に、ステップＰＡ３において第１接着工程である接着工程１を行い、ステップＰＡ４において第２接着工程である接着工程２を行う。これらの接着工程では、例えば図４に示すように、第１ブロック１５の第１面１７と第２ブロック１８の第２面２０とを接着させることによって、接着領域２３を有するメインブロック２４を作製する。

ステップＰＡ３における接着工程１では、図４（ａ）に示すように、第１ブロック１５の第１面１７に接着剤２２を塗布する。この接着剤２２は、例えば酢酸ビニルエマルジョンなどを用いた水溶性接着剤、ニトリルゴム系接着剤、合成ゴム系接着剤、一液性もしくは二液性のエポキシ系接着剤、シアノアクリル系接着剤、ビニル系接着剤、シリコーンゴム系接着剤、アクリル系接着剤、飽和ポリエチレン系接着剤またはポリアセタール系接着剤などが使用できる。また、両面に上記接着剤を塗布した両面テープを用いても良い。ただし、シリコン同士の接着において、後工程の切断などの工程においても十分耐えられる接着力を持つ、二液性のエポキシ系接着剤またはシアノアクリル系接着剤を用いることが望ましい。また、接着剤２２の塗布方法は刷毛またはローラーを使用する方法の他、ディスペンサーなどを用いて塗布しても良い。

その後、ステップＰＡ４における接着工程２では、接着剤２２を塗布した第１ブロック１５の第１面１７と第２ブロック１８の第２面２０とが当接するように、第１ブロック１５上に第２ブロック１８を載置する。このとき、後述するサブブロックの取れ数が最大になるために、第１面１７と第２面２０との接着面積が最大となるようにすると良い。

第１ブロック１５上に第２ブロック１８を載置した後、必要に応じて、第１ブロック１５および第２ブロック１８のそれぞれの端部側から接着面へ向かって圧力を与えたり、第１ブロック１５および第２ブロック１８の温度を上げるなどして、第１ブロック１５と第
２ブロック１８とを接着させると良い。これにより、図４（ｂ）に示すように、第１ブロック１５の第１面１７と第２ブロック１８の第２面２０とが接着された部分が接着領域２３となる、メインブロック２４が作製される。

なお、上述の接着工程は、第１ブロック１５の第１面１７に接着剤を塗布することで説明したが、これに限定されるものではなく、第２ブロック１８の第２面２０に接着剤を塗布してもよく、また第１ブロック１５の第１面１７と第２ブロック１８の第２面２０の両面に塗布しても良い。

次に、ステップＰＡ５における切断工程について説明する。切断工程では、まず、図５（ａ）に示すように、メインブロック２４の上面２６ａ、４つの側面２６ｂ、下面２６ｃのそれぞれを表面から１〜５ｃｍ程度の深さまで切断して、切り落とす。これは、上述のように、インゴット９の内部への鋳型１１の内壁側からの不純物の拡散によって、鋳型１１と当接したインゴット９の表面には不純物の多い領域ができるためである。これにより、メインブロック２４から切断前ブロック２５が切り出されることになる。

その後、切断前ブロック２５を、接着領域２３を交差するように所定の寸法に切断して、複数のサブブロック２７Ａ〜Ｄを作製する。具体的には、第１ブロック１５、接着領域２３、および第２ブロック１８を通るように切断して、複数のサブブロック２７Ａ〜Ｄを作製する。これにより、各々のサブブロック２７Ａ〜Ｄには、上面２８ａ、切断面２８ｂ、下面２８ｃが形成される。切断工程における切断には、例えばバンドソー型切断機などを用いることができる。

なお、上述の切断工程は、メインブロック２４から切断前ブロック２５が切り出されて、この切断前ブロック２５からサブブロック２７Ａ〜Ｄが作製されることで説明したが、サブブロック２７Ａ〜Ｄが得られる切断方法であれば、上述の方法に限定されるものではない。例えば、メインブロック２４の上面２６ａ、下面２６ｃが位置する部位を切り落とした後、上面２６ａに対して略垂直な方向に３回の切断を行い、その後この方向と直交する方向に３回の切断を行うような切断方法でも良い。また切断する方向は、接着領域２３に対し平行方向に（例えば上から下へ）切断しても良いし、接着領域２３に対し垂直方向に（例えば右から左へ）切断しても良い。

次に、ステップＰＡ６における研削工程について説明する。研削工程では、図６に示すように、サブブロック２７の上面２８ａと下面２８ｃとを、例えば研削装置Ｋの固定金具３１Ａ，３１Ｂを用いて挟持することによって、研削用台座２９に固定する。ここで、固定金具３１Ａ，３１Ｂは、例えば、ステンレスなどの金属からなり、図の左右方向へ自在に可動し、さらに任意の位置で固定できる構成を有するものである。その後、研削ホイール３０を回転させながら、この研削ホイール３０の研削面をサブブロック２７の切断面２８ｂに当接させながら、矢印の横方向に移動させることによって、サブブロック２７の切断面２８ｂを研削して、サブブロック２７の寸法精度を向上させる。

このように、本実施形態に係る半導体ブロックの切断方法においては、第１ブロック１５の第１面１７と第２ブロック１８の第２面２０とを接着させてメインブロック２４を作製する。その後、メインブロック２４の接着領域２３を交差するように所定の寸法に切断して、複数のサブブロック２７を作製し、このサブブロック２７を研削する。これにより、切断工程において２つのブロックを同時に切断できるだけでなく、２回の研削が必要な工程を１回の研削工程で実現できる。また、特に、鋳造法などによって作製されたインゴットからサブブロックの切り出しを行った後、２つのサブブロックを接着させる場合では、２つのサブブロックの高い寸法精度と、接着時に高い位置合わせ精度とが要求される。このとき、２つのサブブロックの寸法に差異があった場合、または接着時の位置合わせに
ずれ、屈曲等が生じた場合は、研削時に研削できない部分が発生する場合が考えられる。本実施形態では、２つのブロックを接着したメインブロックを切断してサブブロックを作製するので、上述した２つのサブブロックの寸法精度と接着時の位置合わせ精度との問題を回避できて、簡便な方法で研削工程の効率化を図ることができる。

また、ステップＰＡ２における準備工程２においては、上述のようにインゴット９Ａ，９Ｂの端面を切断加工によって切り落とし、平面状の第１面１７、第２面２０を作製する方法の他、例えばインゴット９Ａ，９Ｂの各々の平面状の下面側（鋳型１１の底面方向にあった側）の面を、切断無しに第１面１７、第２面２０として接着する方法でも良い。ただし、この方法ではインゴット９Ａ、９Ｂの下面側には、鋳型１１の内面側に塗布されていた離型材などが付着して十分な接着力を得られないことがあるため、第１ブロック１５の第１面１７および第２ブロック１８の第２面２０の少なくとも一方が、切断、研削、または、物理的もしくは化学的なエッチングなどの加工を施されて、平面状に形成されることが望ましい。

また、接着工程は、上述のように接着剤２２を用いる方法の他、平面状の第１面１７、第２面２０にポリッシングを行い、鏡面状態に加工して、両者を接着する方法でも良いが、接着が確実で、強い接着力が得られるため、接着剤２２を用いる方法が好適である。

図７（ａ）〜（ｅ）は、第１ブロック１５の第１面１７に接着剤２２を塗布する接着工程１における、接着材２２を塗布する面のパターンを示す平面図である。ここで、切断部位３３を合計９本の直線（二点鎖線）で示す。

図７（ａ）に示すように、第１ブロック１５の第１面１７の略全面に接着剤２２を塗布しても良い。これにより強い接着力が得られ、さらに接着後、切断工程において切断位置を自由に選択できる。

また、図７（ｂ）〜（ｄ）は、上述の切断工程における切断部位３３にのみに、接着剤２２を塗布しても良い。これにより、使用する接着剤２２の削減を図ることができて、コスト削減ができる。

特に、図７（ｂ）に示すように、接着剤２２を塗布する面は、第１ブロック１５の第１面１７の切断部位３３に線状に塗布しても良い。これにより、使用する接着剤の削減を図ることができるとともに、強い接着力も得られる。さらに、切断工程において、メインブロック２４のカケの発生を抑制することができる。

すなわち、接着剤２２を切断部位３３以外に塗布した場合、図８（ａ）に示すように、メインブロック２４の接着領域２３の接着剤２２の無い箇所には間隙３６が発生することとなる。この接着材２２の無い箇所をバンドソー型切断機のブレードの刃３５などで切り進んだときには、切断された部分のコーナー部３９に、切断時の応力３８が集中して、応力３８はブレードの刃３５の進行方向の外側方向に加わることとなる。このため、接着領域２３と切断された部分のコーナー部３９との距離ｔ１が小さくなり、この部分の強度が応力３８に耐えられなくなる場合がある。このとき、図８（ｂ）に示すように、間隙３６近傍のメインブロック２４にカケ４０が発生する場合がある。これに対して、切断部位３３に接着剤２２が存在することによって、このような応力３８に耐えることができるようになり、カケ４０の発生を抑制することができる。

また、図７（ｃ），（ｄ）に示すように、接着剤２２を塗布する面は、第１ブロック１５の第１面１７の切断部位３３に点状に塗布しても良い。これにより、使用する接着剤２２の削減をさらに図ることができる。

この接着剤２２を点状に塗布する面は、図７（ｃ）に示すように、サブブロック２７の角部となる部位に塗布しても良い。これにより、使用する接着剤２２の削減を図ることができるとともに、切断工程におけるカケの抑制の効果も奏することができる。

この接着剤２２を点状に塗布する面は、図７（ｄ）に示すように、サブブロック２７の角部以外の周縁部となる部位に塗布しても良い。これにより、使用する接着剤２２の削減を図ることができるとともに、少ない接着剤２２でより効率的な接着を図ることができる。

また接着剤２２を塗布する面は、図７（ｅ）に示すように、切断工程における切断部位３３以外にのみに、接着剤２２を塗布しても良い。これにより、使用する接着剤２２の削減を図ることができるとともに、切断時にバンドソー型切断機のブレードの刃が接着剤２２と接することが無い為、接着剤２２がブレードの刃に詰まることが無くなり、より安定した切断を行うことができる。

また、図７（ｂ）〜（ｄ）に示す切断部位３３への塗布と、図７（ｅ）に示す切断部位３３以外への塗布とを組み合わせても良い。

なお、本実施形態においては、第１ブロック１５と第２ブロック１８との２つのブッロクを接着する態様について説明したが、これに限定されるものではなく、３つ以上のブロックを接着させても問題なく適用できることは、いうまでもない。

＜実施形態２＞
次に、他の実施形態について説明する。図９は実施形態２に係る工程の概要を示すフローチャートである。この実施形態２においては、実施形態１に対して、研削工程の後にサブブロックから複数の基板を作製する基板作製工程をさらに備えていることを特徴とする。ステップＰＢ１〜ＰＢ６は、図１のステップＰＡ１〜ＰＡ６と同様であるので、説明を省略する。以下に、ステップＰＢ７の基板作製工程について説明する。

図１０は、基板作製工程に用いるワイヤソー装置Ｗの概略を示すものである。本実施形態に用いるワイヤソー装置Ｗにおいて、ワイヤー４１は、供給リール４５から供給されて、巻取リール４６に巻き取られる。ワイヤー４１は、供給リール４５と巻取リール４６との間において、複数のメインローラー４３に巻かれ、複数のメインローラー４３間において複数本に張られている。ワイヤー４１は、例えば、鉄または鉄合金を主成分とするピアノ線からなり、線径は８０〜１８０μｍ、より好ましくは１２０μｍ以下である。本実施形態において、ワイヤー４１は、ワイヤーの周囲にダイヤモンドまたは炭化珪素からなる砥粒が、ニッケルもしくは銅・クロム合金によるメッキまたはレジン樹脂にて固着された砥粒固着ワイヤーである。この場合、砥粒の平均粒径は５μｍ以上３０μｍ以下とした方がよく、砥粒を含めたワイヤー４１の平均直径Ｄは９０μｍ以上２４０μｍ以下となり、より好ましくは１５０μｍ以下である。

ワイヤー４１には、供給ノズル４２の複数の開口部からワイヤー４１およびサブブロック２７を冷却するクーラント液の役割を果たす加工液が供給される。加工液は、例えばグリコール等の水溶性溶剤または油性溶剤からなり、水で上記溶剤を希釈しても良い。供給ノズル４２に供給する加工液の供給流量は、サブブロック２７の大きさおよび本数によって適宜設定される。また、加工液を循環して使用してもよく、その際に加工液中に含まれる砥粒および切屑等を除去して使用される。供給ノズル４２から供給された加工液はサブブロック２７の切断部分とその近傍とに供給される。

本実子形態に係る基板作製方法は、上述の砥粒固着ワイヤーに限定されるものではなく、砥粒を含む切削液を供給することによってワイヤーのラッピング作用で切断する方式（遊離砥粒タイプ）でも問題なく応用することができる。

メインローラー４３は、サブブロック２７の下方に配置される第１メインローラー４３ａと上方に配置される第２メインローラー４３ｂとを含む。また、メインローラー４３は、例えば、エステル系、エーテル系もしくは尿素系ウレタンゴム、またはニューライト等の樹脂からなり、直径１５０〜５００ｍｍ、長さ２００〜１０００ｍｍ程度の大きさを有している。メインローラー４３の表面には、供給リール４５から供給されたワイヤー４１を所定の間隔に配列させるための多数の溝が設けられている。これら溝の間隔とワイヤー４１の直径との関係によって基板の厚みが定まる。

ワイヤー４１の下方には、切断時に発生するサブブロック２７の切屑および加工液の回収を目的としてディップ槽４４が設けられる。

以下に、固着砥粒タイプにおけるワイヤソー装置を用いたスライス方法について説明する。ワイヤー４１は供給リール４５から供給され、ガイドローラー４７によってメインローラー４３に案内され、ワイヤー４１をメインローラー４３に巻きつけて所定間隔に配列している。メインローラー４３を所定の回転速度で回転させることによって、ワイヤー４１の長手方向にワイヤー４１を走行させることができる。また、メインローラー４３の回転方向を変化させることによってワイヤー４１を往復運動させる。このとき、供給リール４５からワイヤー４１を供給する長さの方が巻取リール４６からワイヤー４１を供給する長さよりも長くして、新線をメインローラー４３に供給できるようにする。

サブブロック２７の切断は、まずサブブロック２７を、スライスベース５２に実施形態１にて説明した接着剤を用いて固定する。さらに、スライスベース５２をプレート材５３に上記と同様な接着剤を用いて固定する。このスライスベース５２は、カーボン材、ガラスまたはシリコン等の材料が用いられ、プレート材５３は、特に限定されないがステンレスまたはアルミニウム等の金属からなる材料が用いられる。その後、サブブロック２７とスライスベース５２を固定したプレート材５３をネジまたはクランプによってワイヤソー装置Ｗ内の装置固定体４８に固定する。

その後、高速に走行しているワイヤー４１に向かって加工液を供給しながら、サブブロック２７を下降させて、ワイヤー４１にサブブロック２７を相対的に押圧する。このとき、ワイヤー４１の張力、ワイヤー４１が走行する速度（走行速度）、および、サブブロック２７を下降させる速度（フィールド速度）は、それぞれ適宜制御されている。例えば、ワイヤー４１の最大走行速度は、５００ｍ／分以上１２００ｍ／分以下に設定され、最大フィールド速度は３５０μｍ／分以上１１００μｍ／分以下に設定される。

これにより、サブブロック２７は、ワイヤー４１によって下側から上側に向かい、サブブロック２７に残っている第１ブロック１５と第２ブロック１８との接着面５４に対して略平行に、厚さ１５０〜２５０μｍ程度の複数のシリコン基板に、スライスするように分割、切断される。

このときサブブロック２７の接着面５４におけるワイヤー４１は、他の部分と同様にメインローラー４３に一定ピッチで配置しても良いが、接着面５４に配置された接着剤がワイヤー４１に粘着して、ワイヤー４１の切断能力が低下する場合があるので、この部分のワイヤー４１は、配置されない部分５５を設けるのが望ましい。

このように本実施形態においては、研削工程の後に基板作製工程を備えているため、サ
ブブロック２７の接着を外すことが無くなるとともに、さらに２つ分のシリコンブロックを１回のワイヤソー装置Ｗへの装着で行うことができるので、効率的な基板作製ができる。

１：鋳造装置
２：断熱壁
３：融解用坩堝
４：保持用坩堝
５：原料シリコン
６：坩堝側部の融解用加熱装置
７：坩堝上部の融解用加熱装置
８：シリコン融液を出湯するための出湯口
９、９Ａ〜Ｂ：インゴット
１０：鋳型加熱装置
１１：鋳型
１２：冷却板
１５：第１ブロック
１６：インゴット９Ａの上面側
１７：第１面
１８：第２ブロック
１９：インゴット９Ｂの下面側
２０：第２面
２２：接着剤
２３：接着領域
２４：メインブロック
２５：切断前ブロック
２６ａ：メインブロックの上面
２６ｂ：メインブロックの側面
２６ｃ：メインブロックの下面
２７、２７Ａ〜Ｄ：サブブロック
２８ａ：サブブロックの上面
２８ｂ：サブブロックの切断面
２８ｃ：サブブロックの下面
２９：研削用台座
３０：研削ホイール
３１Ａ〜Ｂ：研削装置の固定金具
３５：ブレードの刃
３６：メインブロックの接着剤の無いところの間隙
３８：切断時の応力
３９：切断された部分のコーナー部
４０：カケ
４１：ワイヤー
４２：供給ノズル
４３：メインローラー
４４：ディップ槽
４５：供給リール
４６：巻取リール
５２：スライスベース
５３：プレート材
Ｋ：研削装置
Ｗ：ワイヤソー装置

Claims (12)

1. 接着を予定している第１面が平面状の半導体からなる第１ブロック、および該第１ブロックの前記第１面との接着を予定している第２面が平面状の半導体からなる第２ブロックを用意する準備工程と、
   前記第１ブロックの前記第１面と前記第２ブロックの前記第２面とを接着させた接着領域を有するメインブロックを作製する接着工程と、
   前記メインブロックの前記接着領域に交差するように切断することによって、前記メインブロックから複数のサブブロックを作製する切断工程と、
   該切断工程によって形成されたサブブロックの切断面を研削する研削工程と、
   を備えている半導体ブロックの切断方法。
2. 前記サブブロックに残っている前記第１ブロックと前記第２ブロックとの接着面に対して略平行に、前記サブブロックを切断することによって、前記サブブロックから複数の基板を作製する基板作製工程をさらに備えている請求項１に記載の半導体ブロックの切断方法。
3. 前記準備工程において、前記第１ブロックの前記第１面および前記第２ブロックの前記第２面の少なくとも一方が加工されて平面状に形成されている請求項１または２に記載の半導体ブロックの切断方法。
4. 前記第１ブロックおよび前記第２ブロックは、略同一サイズの直方体状であり、鋳造法によって作製されたものを用いる請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体ブロックの切断方法。
5. 前記接着工程において、前記メインブロックの前記接着領域に接着剤が配置されている請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体ブロックの切断方法。
6. 前記接着工程において、前記第１ブロックの前記第１面および前記第２ブロックの前記第２面の少なくとも一方の面の略全面に前記接着剤を配置させた後に、前記第１ブロックの前記第１面と前記第２ブロックの前記第２面とを接着させる請求項５に記載の半導体ブロックの切断方法。
7. 前記接着工程において、前記接着剤は切断部位に配置されている請求項５に記載の半導体ブロックの切断方法。
8. 前記接着工程において、前記接着剤は前記切断部位に線状に配置されている請求項７に記載の半導体ブロックの切断方法。
9. 前記接着工程において、前記接着剤は前記切断部位に点状に配置されている請求項７に記載の半導体ブロックの切断方法。
10. 前記接着工程において、前記接着剤は作製される前記サブブロックの角部となる部位に配置されている請求項９に記載の半導体ブロックの切断方法。
11. 前記接着工程において、前記接着剤は作製される前記サブブロックの角部となる部位を除いた周縁部となる部位に沿って配置されている請求項８または９に記載の半導体ブロックの切断方法。
12. 前記接着工程において、前記接着剤は切断部位以外の部位にのみ配置されている請求項
    ５に記載の半導体ブロックの切断方法。

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