JP2015127089A - 被加工物のスライス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ウエハ等の半導体基板の貼り付きによる割れを低減できる被加工物のスライス方法を提供すること。
【解決手段】 上面を接着層を介してスライスベースに固定された被加工物の下面と、走行している複数列に張られたワイヤとを接触させ、前記被加工物を前記下面から前記上面に向かって切断していく加工工程を有する被加工物のスライス方法であって、前記加工工程は、前記ワイヤに第１スラリーを供給しながら、前記接着層に前記ワイヤの一部が接触する直前まで前記被加工物を切断する第１加工工程と、前記ワイヤの一部が前記接着層に接触しているときに、前記第１加工工程の終了時における前記第１スラリーの粘度よりも低い粘度の第２スラリーを前記ワイヤに供給しながら、前記被加工物を切断する第２加工工程とを含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば半導体ブロックなどの被加工物のスライス方法に関する。

ワイヤソー装置によるスライス方法には、遊離砥粒タイプおよび固着砥粒タイプが知られている。遊離砥粒タイプは、分散剤を含む添加剤およびクーラント（分散媒）を含んだクーラント含有液と、砥粒とからなるスラリーを供給することによって、ワイヤのラッピング作用で半導体ブロックをスライスして半導体基板を作製する方式である。

遊離砥粒タイプの場合は、粘度の変動を抑えてスライス開始からスライス終了までの間の切削性を維持できるように、被加工物のスライスを行うことによって、被加工物の切断面の品質を一定に保つことができる（例えば、下記の特許文献１を参照）。

特開平８−２４３９２０号公報

スラリーの粘度を高く一定にしてスライス工程を行うと、ラッピング作用が維持されて切断面の品質を一定に保てる。ところが、スライスベースのスライス時、またはスライスベースと被加工物との界面の有機系接着剤を用いた接着層のスライス時においても、スラリー粘度を高く一定にしてスライスを行うと、スライスされた半導体基板間のスラリーの表面張力の影響によって、半導体基板同士が貼り付いて割れが発生することがある。

そこで、本発明の１つの目的は、割れの発生を低減できる半導体ブロックなどの被加工物のスライス方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る被加工物のスライス方法は、上面を接着層を介してスライスベースに固定された被加工物の下面と、走行している複数列に張られたワイヤとを接触させ、前記被加工物を前記下面から前記上面に向かって切断していく加工工程を有する被加工物のスライス方法であって、前記加工工程は、前記ワイヤに第１スラリーを供給しながら、前記接着層に前記ワイヤの一部が接触する直前まで前記被加工物を切断する第１加工工程と、前記ワイヤの一部が前記接着層に接触しているときに、前記第１加工工程の終了時における前記第１スラリーの粘度よりも低い粘度の第２スラリーを前記ワイヤに供給しながら、前記被加工物を切断する第２加工工程とを含む。

上記の被加工物のスライス方法によれば、加工工程でスライスされたウエハ等の半導体基板同士の貼り付きによる割れの発生率を低減することができる。

本発明の一態様に係る被加工物のスライス方法に用いるワイヤソー装置を模式的に示す斜視図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ本発明の一態様に係る被加工物のスライス方法におけるスラリー粘度の推移の一例を示す。 本発明の一態様に係る被加工物のスライス方法のスライス工程におけるスラリーの循環の一例を示すフローチャートである。 本発明の一態様に係る被加工物のスライス方法に用いるワイヤソー装置を模式的に示す概略側面図である。 本発明の一態様に係る被加工物のスライス方法に用いるワイヤソー装置を模式的に示す概略側面図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の一態様に係る被加工物のスライス方法においてスラリー粘度の推移の変形例を示す。 実施例１に係る第１スラリーおよび第２スラリーのスラリー温度を変更した際のスラリーの粘度の推移を示す。 実施例２に係る第１スラリーおよび第２スラリーの比重を変更した際のスラリーの粘度の推移を示す。 実施例３に係る粘度の異なる２種類のスラリーを２つのスラリータンクに準備して第１加工工程において第１スラリーを、第２加工工程において第２スラリーをそれぞれ供給した際のスラリーの粘度の推移を示す。 比較例に係るスライス工程におけるスラリーのスラリー温度とスラリー粘度との推移を示す。

以下、本発明に係る被加工物のスライス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、図１，４，５のそれぞれは模式的に示したものであるので、これら図面における各構成要素のサイズおよび位置関係は適宜変更できる。

＜ワイヤソー装置による半導体ブロックおよびスライス方法の概要＞
図１に示すように、遊離砥粒タイプのワイヤソー装置Ｗを用いる。ワイヤソー装置Ｗに用いるワイヤ１１は、スラリーが供給されながら走行する。スライスベース２に接着層である第１接着層４１を介して上面が固定された被加工物の直方体状の半導体ブロック（以下、ブロックという）１の下面と、走行しているワイヤ１１とを接触させて、ブロック１をスライスし、複数枚のウエハ等の半導体基板を製造する。

ブロック１は、不図示のインゴットの端部を切断することで形成される。このようなインゴットは、例えば単結晶シリコンまたは多結晶シリコンからなる。

チョクラルスキー法などによって育成した単結晶シリコンのインゴットを用いる場合、通常、インゴットは円柱形状である。このため、高さ方向に四箇所の端部を切断することによって、断面形状が略矩形（正方形状を含む）のブロック１を得ることができる。なお、以下、上記断面形状において角部が円弧状を有するものまたは角部が面取りされたものを略矩形とみなす。

鋳造法などによって得られた多結晶シリコンのインゴットを用いる場合は、インゴットは例えば直方体状であり、通常、さらに複数本の小ブロックを取り出すことができる大きさを有している。このような場合、ブロック１の断面形状が略矩形であり、例えば、１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×３００ｍｍの直方体状に形成される。

本実施形態では、スライス工程は少なくとも第１加工工程および第２加工工程を含む。第１加工工程では、ワイヤ１１に第１スラリーを供給しながら、ブロック１とスライスベース２とを固定している第１接着層４１にワイヤ１１の一部が接触する直前までブロック１を切断する工程を行う。また、第２加工工程では、ワイヤ１１の一部がブロック１とスライスベース２とを固定している第１接着層４１に接触しているときからワイヤ１１がスライスベース２に接触しているときに、第１加工工程終了時の第１スラリーの粘度よりも
低い粘度の第２スラリーをワイヤ１１に供給しながら、ブロック１を切断する工程を行う。

＜スライス工程＞
以下に、ブロック１のスライス工程について詳述する。

ブロック１は、カーボン、ガラスまたは樹脂等の材質からなるスライスベース２上に接着剤などからなる第１接着層４１を介して固定される。また、スライスベース２は、特に限定はされないがＳＵＳ（ステンレス）またはアルミニウム等の材質からなるプレート材３上に接着剤などからなる第２接着層４２を介して固定される。上記接着剤としては、熱硬化型二液性のエポキシ系、アクリル系もしくはアクリレート系の樹脂またはワックスなどを用いる。特に、上記接着剤は、スライス後に得られた半導体基板をスライスベース２から剥離しやすくするために、加熱することで接着力が低下する材料が好適に用いられる。

図１に示すように、ワイヤ１１は、供給リール１５から供給されて、巻取リール１６に巻きとられる。ワイヤ１１は、供給リール１５と巻取リール１６との間において、複数のメインローラ１３に巻かれ、複数のメインローラ１３間において複数本に張られている。ワイヤ１１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８０〜１２０μｍである。ワイヤ１１には、切断部近傍に設けられた供給ノズル１２より、走行しているワイヤ１１に向かってスラリーが供給される。供給されるスラリーは、例えば炭化ケイ素、アルミナまたはダイアモンド等の砥粒と、砥粒を分散させるためのクーラント（分散媒）と、スラリーのｐＨ、粘度または比重などを調整するためのｐＨ調整剤、防錆剤などの添加物とを混合して構成される。また、砥粒をクーラントに均一に分散させるために、分散剤、界面活性剤などの分散効果を有する添加剤をさらに混合してもよい。なお、クーラントおよび添加剤を含んだ溶液をクーラント含有液ということとする。

ワイヤ１１は供給リール１５から供給され、ガイドローラ１７によってメインローラ１３に案内される。そして、ワイヤ１１をメインローラ１３に巻きつけてワイヤ１１同士を所定間隔に配列している。

本実施形態においては、遊離砥粒タイプのワイヤソー装置Ｗを用いているので、砥粒を含むスラリーをワイヤ１１に供給することによって、ワイヤ１１のラッピング作用でブロック１をスライスする。

ブロック１のスライスは、まず、ブロック１とスライスベース２とを固定したプレート材３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１８に固定する。そして、高速に走行しているワイヤ１１に向かってスラリーを供給しながら、ブロック１を下降させて、ワイヤ１１にブロック１を相対的に押圧することによってブロック１はスライスされる。これにより、ブロック１は、例えば厚さ２００μｍ以下の複数枚の半導体基板に分割される。このとき、ワイヤ１１の張力、ワイヤ１１が走行する速度（走行速度）、および、ブロック１を下降させる速度（フィード速度）は、それぞれ適宜制御されている。例えば、ワイヤ１１の最大走行速度は、５００ｍ／分以上１２００ｍ／分以下に設定され、最大フィード速度は３５０μｍ／分以上１１００μｍ／分以下に設定される。

メインローラ１３は、例えば、エステル系、エーテル系もしくは尿素系のウレタンゴム、またはポリエチレン系等の表層を形成する樹脂からなり、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１３の表面には、供給リール１５から供給されたワイヤ１１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。これらの溝の間隔とワイヤ１１の直径との関係によって半導体基板の厚みが定まる。

ディップ槽１４は、スライス時に発生するブロック１の切削屑やスラリーの回収を目的としてワイヤ１１を介したブロック１の下方に設けられる。

＜スライス中のスラリー粘度＞
本実施形態のスライス工程について、図１〜図５を参照しながら説明する。

まず、図１に示すように、上面が第１接着層４１を介してスライスベース２に固定されたブロック１の下面を、走行している複数列に張られたワイヤ１１に押し付け、ワイヤ１１にスラリーを供給しながら、ブロック１を下面から上面に向かってスライスしていく。

第１加工工程中の第１スラリーの粘度は、図２（ａ）に示すように、常時一定に調整されてもよく、図２（ｂ）に示すように、第１加工工程中に粘度が一定値以上変化しないように調整してもよい。このとき、第１スラリーの粘度は、変動の範囲が小さいほどよく、例えば、第１スラリーの粘度の変動の範囲が１５ｍＰａ・ｓ以下になるように調整することによって、ラッピング作用が一定に保持され、ブロック１の切断面の表面の品質を一定に保つことができる。なお、前記粘度の「ｓ」は「秒」である。

調整された第１スラリーの粘度は、例えば１５０ｍＰａ・ｓ以上１６５ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。なお、調整された第１スラリーの粘度は、スライスされる半導体基板の厚み、ワイヤ１１の線径、ワイヤ１１の走行速度、ブロック１のフィード速度などにより適宜変更される。

なお、図２（ｂ）に示すように、第１スラリーの粘度が第１加工工程中に上昇する理由は、小さな切削屑が分離されずに第１スラリーに残留しているからである。つまり、後述する図３に示すように、ディップ槽１４でブロック１の切削屑とともに回収される、切削屑の塊、スライスされたブロック１の割れた破片などのスラッジは、メッシュで分離されるが、小さな切削屑は分離されずに第１スラリーに残留する。次に、図４および図５に示すように、ブロック１のスライス開始直後から少なくともワイヤ１１の一部が第１接着層４１に接触する直前までのブロック１をスライスする第１加工工程は、高い粘度の第１スラリーが供給される。

次に、図５に示すように、少なくともワイヤ１１の一部が第１接着層４１に接触している第２加工工程は、第１加工工程終了時の第１スラリーよりも低い粘度を有する第２スラリーが供給される。そして、ワイヤ１１がスライスベース２を半分程度スライスすることでスライスが終了する。

上記方法によって、第１加工工程において供給される第１スラリーが高い粘度で供給される。このため、ブロック１におけるワイヤ１１の走行方向の下流側においてもスラリーがスライス幅全域で保持され、ブロック１のワイヤ走行方向の端部に生じ易いワイヤ痕等の不良の発生率が低減される。そして、第２加工工程において第２スラリーが低い粘度で供給されるため、ワイヤ１１からブロック１の下部に垂れたスラリーが半導体基板間に残りにくくなり、表面張力による隣接する半導体基板の貼り付きの発生率が低減する。これにより、半導体基板の割れ欠け、半導体基板の洗浄ムラ等の不良率が低減する。また、第２加工工程において、ブロック１よりも第１接着層４１およびスライスベース２の方が軟らかいため、ブロック１の上面端部に強い切削加重が加わり、スライス性が維持される。

第２スラリーの粘度は、例えば、第１加工工程終了時の第１スラリーの粘度と比較して
２０ｍＰａ・ｓ以上８０ｍＰａ・ｓ以下の範囲で低く、より好ましくは２５ｍＰａ・ｓ以上６０ｍＰａ・ｓ以下の範囲で低い。また、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、例えば、スライスが進行するに従って第２スラリーの粘度を減少させてもよい。図２（ａ）および図２（ｂ）においては、第２加工工程に移行した後に、スラリーの粘度が減少し始めているが、第１加工工程の終了直前から、第１スラリーの粘度が減少し始めても本実施形態に含まれることはいうまでもない。

また、第１加工工程の終了直前からフィード速度を低下させることによって、ブロック１の切り終わり部におけるバリの発生が低減されるため、フィード速度を第１加工工程の終了直前からフィード速度を低下させることによりさらに不良率を低減することができる。

図３に示すように、スライス工程（ステップＳ１）で使用されるスラリーは、ワイヤ１１を介してブロック１の下方に設けられたディップ槽１４でブロック１の切削屑とともに回収される（ステップＳ２）。ディップ槽１４で回収されたスラリーは、スラリータンクに設置されているメッシュを通して、ブロック１の切削屑の塊、スライスされたブロック１の割れた破片などがスラッジとして分離される（ステップＳ３）。そして、スラッジとして分離されなかった残りのスラリー成分は、スラリータンク中に供給されて、スラリータンク中の既存のスラリーと配合される（ステップＳ４）。そして、スラリータンク中のスラリーは、再度、スライス工程において使用される（ステップＳ１）。なお、図３に示すスラリーの循環において、メッシュを使用して分離されなかった小さな切削屑は、スラリータンク中および再度スライスに使用されるスラリー中に残留する。

次に、第１加工工程において供給される第１スラリーと、第２加工工程において供給される第２スラリーとの粘度変更の方法について説明する。

＜温度上昇によるスラリーの粘度変更＞
スラリーの粘度はスラリー温度を調整することによって変更できる。第２スラリーは、第１スラリーの温度よりも高温のスラリー温度にすることによって、第１加工工程終了時の第１スラリーよりも低い粘度を有する第２スラリーを供給できる。第２スラリーのスラリー温度は、第１スラリーのスラリー温度よりも５℃以上２０℃以下、より好ましくは５℃以上１２℃以下の範囲で高く設定すればよい。このように、スラリーの粘度をスラリー温度で調整することによって、スラリーの配合比率を調整することなく第１加工工程において供給される第１スラリーの粘度を第２加工工程において供給される第２スラリーの粘度まで低下させることができる。

第１スラリーのスラリー温度は、スラリーの供給温度が高いほどクーラント（分散媒）等の蒸発によってスラリーに含まれるクーラント等の配合比率が変更する可能性があるため、第１スラリーのスラリー温度を室温以下で制御することが好ましい。その際、スラリー温度の制御のために、例えばスパイラル式熱交換器、多管式熱交換器などの冷却機構を用いる。

第２スラリーのスラリー温度は、例えばスパイラル式熱交換器、多管式熱交換器などを用いて調整される。第２スラリーのスラリー温度の調整は、第１スラリーのスラリー温度よりも５℃以上２０℃以下の範囲で高くなるように温度を調整するか、または第１スラリーのスラリー温度を調整する冷却機構を停止すればよい。なお、第２スラリーのスラリー温度は、室温以上に制御されてもよい。

また、スラリーの回収機構を設けて再度利用する構造の場合には、ブロック１をスライスした際に生じるスラッジがスラリー中に含まれての粘度となる。その粘度が上昇するた
め、第１スラリーのスラリー温度を上昇させることによって、図２（ａ）に示すように、第１スラリーの粘度を一定に保持することができる。

＜クーラント含有液の配合比率変更によるスラリーの粘度変更＞
スラリーの粘度はクーラントの配合比率を変更することによっても変更できる。第２スラリーは、第１加工工程終了時の第１スラリーよりも砥粒とクーラントあるいはクーラント含有液の配合比率を高くすることによって、第１スラリーよりも低い粘度を有する第２スラリーを供給できる。第１スラリーの比重が例えば１．６２〜１．６７に対して、第２加工工程で供給される第２スラリーの比重が例えば１．５０〜１．６０になるように、クーラントまたはクーラント含有液の配合比率が制御される。このように、砥粒とクーラント含有液の配合比率とによって比重を調整する。これにより、スラリーの供給温度を調整することなく、第１加工工程において供給される第１スラリーの粘度を、第２加工工程において供給される第２スラリーの粘度まで低下させることができる。

なお、スラリーの回収機構を設けて再度利用する構造の場合には、ブロック１をスライスした際に生じるスラッジがスラリー中に含まれて粘度が上昇する。このため、図２（ａ）に示すように、スラリー中のクーラントまたはクーラント含有液の配合比率を上昇させることによって、第１スラリーの粘度が一定に保持される。

＜粘度の異なるスラリーを２種類準備する場合＞
図２（ｃ）に示すように、スラリーの粘度は、あらかじめ粘度の異なる第１スラリーと第２スラリーとを、それぞれのスラリータンクに準備することによって、スラリーの粘度を変更することができる。第２スラリーは、第１加工工程終了時の第１スラリーよりも高温のスラリー温度にする、あるいは、砥粒とクーラントあるいはクーラント含有液の配合比率を高くして比重を低下させる、またはその両方によって、第１スラリーよりも低い粘度の第２スラリーを供給することができる。

粘度の異なる第１スラリーと第２スラリーとの２種類を準備する場合は、第１スラリーと第２スラリーとの供給ノズル１２をそれぞれ設けてもよい（不図示）。また、第１スラリーを供給するスラリータンクと、第２スラリーを供給するスラリータンクとを供給ノズル１２の間で接続させ、第１スラリーおよび第２スラリーのいずれか一方を供給するための制御を行う制御弁をスラリータンクと供給ノズル１２の間に設けてもよい。

また、第１スラリーおよび第２スラリーを循環させて、それぞれのスラリータンクに回収されたスラリーを供給する場合は、ワイヤ１１を介してブロック１の下方に設けられたディップ槽１４からスラリータンクに設置されているメッシュへ供給する前に、第１スラリーまたは第２スラリーのスラリータンクへの供給を制御してもよい。また、メッシュを通してスラリータンクへ供給する際に、第１スラリーまたは第２スラリーのスラリータンクへの供給を制御してもよい。

＜変形例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることが出来る。

例えば、第２スラリーは、スラリー温度を変更しつつ、スラリーのクーラントまたはクーラント含有液の配合比率を変更して、第１スラリーよりも粘度を低くしてもよい。

また、第１スラリーの粘度は、図６（ａ）に示すように、一定のフィード位置ごとに調整してもよく、図６（ｂ）に示すように、粘度が低い状態で第１加工工程開始直後から粘度を上昇させてもよい。つまり、ブロック１の下面と、走行しているワイヤ１１とを接触
させた後に、第１スラリーの粘度を上昇させてもよい。第１加工工程開始直後は、図４に示すようなブロック１の切断中と比較して、ワイヤ１１とブロック１との接触面積が少なく接触抵抗が小さい。このため、第１スラリーの粘度を低くすることによって、ワイヤ１１に付着している第１スラリーの供給量が適量に調整されて、ブロック１の切断開始直後の切断面と第１加工工程中のブロック１の切断面との段差が小さくなる。なお、第１スラリーの粘度の変動の範囲が小さいほど、ラッピング作用が一定に保持される。例えば温度を調整後の第１スラリーの粘度の変動、または比重調整後の第１スラリーの粘度の変動が１５ｍＰａ・ｓ以下になるように調整することによって、ブロック１の切断面の表面の品質を一定に保つことができる。

また、ディップ槽１４で回収されたスラリーを再使用しなくてもよい。スラリーを循環させずに新しいスラリーを供給し続けることによって、ラッピング作用が一定に保持され、加工工程中の粘度の変化を低減することができる。

上述した実施形態を具体化した実施例およびその比較例について説明する。参照図面は、実施例１では図７、実施例２では図８、実施例３では図９、比較例では図１０とする。また、ワイヤソー装置Ｗとして遊離砥粒タイプを用いて、ワイヤ１１として鉄製の直径１２０μｍのものを採用した。また、供給するスラリーは、砥粒にアルミナを用いて、水および水混和性溶媒のエタノールに対して、分散剤としてナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を、ｐＨ調整剤として水酸化ナトリウムを、界面活性剤としてトリデカノールを、防錆剤として燐酸塩を、粘度調整のためにベントナイトを、それぞれ配合した。

＜実施例１＞
図１に示すワイヤソー装置Ｗを用いて、走行している複数列に張られたワイヤ１１にスラリーを供給してシリコンからなるブロック１のスライスを行った。なお、スラリーはスラリーの回収機構を設けて再度利用した。第１加工工程において供給される第１スラリーは、図７に示すように、スライス開始時のスラリーのスラリー温度を１８℃に制御した。１８℃における第１スラリーの粘度は、１５０ｍＰａ・ｓであった。

次に、第２加工工程において供給される第２スラリーは、図７に示すように、ワイヤの一部がブロック１とスライスベース２の間の第１接着層４１に接触した時点で、スラリー温度を上昇させて粘度を低下させた。第２加工工程開始時の第２スラリーは、スラリー温度が１８℃、粘度が１５８ｍＰａ・ｓであったが、スラリー温度を２８℃まで上昇させ、第２スラリーの粘度は１２０ｍＰａ・ｓに制御した。

なお、第１スラリーの粘度の上昇は、第１スラリーのスラリー温度が一定であり第１加工工程中に発生して回収後に分離できなかった小さな切削屑などのスラッジが第１スラリー内に残留したためである。

＜実施例２＞
図１に示すワイヤソー装置Ｗを用いて、走行している複数列に張られたワイヤ１１にスラリーを供給してブロック１のスライスを行った。なお、スラリーはスラリーの回収機構を設けて再度利用した。第１加工工程において供給される第１スラリーは、クーラント含有液の補充を行わなかった。そして、第１加工工程開始時のスラリーの比重が１．６３でスラリー粘度が１５０ｍＰａ・ｓであった。また、第１加工工程終了時のスラリーの比重が１．６５でスラリー粘度が１５８ｍＰａ・ｓであった。

次に、第２加工工程において供給される第２スラリーは、図８に示すように、ワイヤ１１の一部が第１接着層４１に接触した時点で、クーラント含有液を補充して粘度を低下さ
せた。第２加工工程開始時の第２スラリーは、スラリーの比重が１．６５、粘度が１５８ｍＰａ・ｓであったが、スラリーの比重を１．５５まで低下させ、粘度を１２０ｍＰａ・ｓに制御した。

なお、実施例２において、第１スラリーおよび第２スラリーの温度はいずれも１８℃一定とした。また、第１スラリーの粘度の上昇は、第１加工工程中に発生して回収後に分離できなかった小さな切削屑などのスラッジが第１スラリー内に残留したためである。

＜実施例３＞
図１に示すワイヤソー装置Ｗを用いて、走行している複数列に張られたワイヤ１１にスラリーを供給してブロック１のスライスを行った。なお、スラリーは回収機構を設けて再度利用した。なお、第１加工工程で使用する第１スラリーの温度は１８℃に制御した。また、第２加工工程で使用する第２スラリーの温度は２８℃に制御した。また、第１加工工程で使用される第１スラリーと、第２加工工程で使用される第２スラリーとを、別々のスラリータンクに準備した。

第１加工工程開始直後の第１スラリーの粘度は１５０ｍＰａ・ｓであり、第１加工工程終了直前の第１スラリーの粘度は１５８ｍＰａ・ｓであった。

次に、第２加工工程において供給される第２スラリーは、図９に示すように、ワイヤ１１の一部が第１接着層４１に接触した時点で、第１スラリーの供給を停止して第２スラリーの供給に切り替えた。第２加工工程開始時の第２スラリーの粘度は１２０ｍＰａ・ｓに制御した。

なお、第１スラリーの粘度の上昇は、第１スラリーのスラリー温度が一定であり、第１加工工程中に発生して回収後に分離できなかった小さな切削屑などのスラッジが第１スラリー内に残留したためである。

＜比較例＞
図１に示すワイヤソー装置Ｗを用いて、走行している複数列に張られたワイヤ１１にスラリーを供給してブロックのスライスを行った。第１加工工程の第１スラリーのスラリー温度は１８℃に制御した。

また、図１０に示すように、第２加工工程における第２スラリーのスラリー温度は１８℃に制御した。スラリーの粘度は、スライス開始時に１５０ｍＰａ・ｓ、ワイヤ１１の一部が第１接着層４１に接触した時点で１５８ｍＰａ・ｓ、スライスが全て終了した段階で１５８．１ｍＰａ・ｓであった。

なお、スライス工程中におけるスラリーの粘度の上昇は、スラリーのスラリー温度およびクーラント含有液と砥粒の比率が一定であり、スライス工程中に発生して回収後に分離できなかった小さな切削屑などのスラッジがスラリー内に残留したためである。

＜スライス不良＞
次に、実施例１、実施例２、実施例３および比較例の条件でシリコンインゴットのスライスを行った。そして、半導体基板同士の貼り付きに起因する半導体基板の割れ欠け、半導体基板の洗浄不良率を求めた。半導体基板の割れ欠け、半導体基板の洗浄不良率は、ブロック１から得られる半導体基板の全枚数（５０００枚）に対して、不良と判断された半導体基板の枚数を比率とした。

その結果、比較例では半導体基板同士の貼り付きに起因する半導体基板の割れ欠けが２
．５％、半導体基板同士の貼り付きやスラリーの残留に起因する半導体基板の洗浄不良が２．８％であった。それに対して、実施例１、実施例２および実施例３では、半導体基板同士の貼り付きに起因する半導体基板の割れ欠けが０％、半導体基板同士の貼り付きやスラリーの残留に起因する半導体基板の洗浄不良が、実施例１では０．２％、実施例２では０．３％、実施例３では０．２８％であった。

これらの結果は、第２加工工程において、粘度の低いスラリーを使用したことによって、スライス後における半導体基板間に存在するスラリーが残りにくくなったからである。そして、これにより、表面張力による隣接する半導体基板同士の貼り付きの発生が低減され、半導体基板の割れ欠けが低減し、スライス後の半導体基板の洗浄不良等の不良率が低減した。

１ ：ブロック
２ ：スライスベース
３ ：プレート材
１１ ：ワイヤ
１２ ：供給ノズル
１３ ：メインローラ
１４ ：ディップ槽
１５ ：供給リール
１６ ：巻取リール
１７ ：ガイドローラ
１８ ：装置固定体
４１ ：第１接着層
４２ ：第２接着層
Ｗ ：ワイヤソー装置

Claims (6)

1. 上面を接着層を介してスライスベースに固定された被加工物の下面と、走行している複数列に張られたワイヤとを接触させ、前記被加工物を前記下面から前記上面に向かって切断していく加工工程を有する被加工物のスライス方法であって、
   前記加工工程は、前記ワイヤに第１スラリーを供給しながら、前記接着層に前記ワイヤの一部が接触する直前まで前記被加工物を切断する第１加工工程と、
   前記ワイヤの一部が前記接着層に接触しているときに、前記第１加工工程の終了時における前記第１スラリーの粘度よりも低い粘度の第２スラリーを前記ワイヤに供給しながら、前記被加工物を切断する第２加工工程とを含む、被加工物のスライス方法。
2. 前記第２スラリーは、前記第１加工工程の終了時における前記第１スラリーの粘度よりも２０ｍＰａ・秒以上８０ｍＰａ・秒以下の範囲内で低い粘度を有するものを用いる請求項１に記載の被加工物のスライス方法。
3. 前記第２加工工程における前記第２スラリーの温度は、前記第１加工工程における前記第１スラリーの温度よりも高い請求項１または請求項２に記載の被加工物のスライス方法。
4. 前記第２加工工程における前記第２スラリーは、前記第１加工工程の終了時における第１スラリーよりもクーラント含有液の配合比率が高いものを用いる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の被加工物のスライス方法。
5. 前記第１スラリーは、冷却機構を用いて温度制御を行う請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の被加工物のスライス方法。
6. 前記第１スラリーは、前記被加工物の下面と、走行している前記ワイヤとを接触させた後に、粘度を上昇させる請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の被加工物のスライス方法。

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