JP2016101611A - Manufacturing method of substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板等の基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a substrate such as a semiconductor substrate.
半導体、セラミック、磁性体などのブロックを切断して、ブロックから複数の基板を製造するためにワイヤソー装置が用いられる。例えば、太陽電池素子に用いるシリコンなどの基板を作製する場合には、まず、シリコンなどのインゴットを所定の寸法に切断してブロックにする。そして、ワイヤソー装置に設けられた複数のワイヤを走行させながらブロックを切断して、複数の基板を製造する。 A wire saw apparatus is used to manufacture a plurality of substrates from a block by cutting blocks such as semiconductors, ceramics, and magnetic bodies. For example, when a substrate made of silicon or the like used for a solar cell element is manufactured, first, an ingot such as silicon is cut into a predetermined dimension to form a block. And a block is cut | disconnected, running a some wire provided in the wire saw apparatus, and a some board | substrate is manufactured.
ワイヤソー装置による基板の製造工程には、以下の加工工程およびワイヤ引抜き工程が含まれる。加工工程は、複数のワイヤにブロックを一方向に押し付けて、ブロックの一端部から他端部まで切断する工程である。加工工程では、クーラント、切削液、洗浄液などの加工液が走行するワイヤに供給されてブロックが切断される。また、ワイヤ引抜き工程は、例えば、ブロックを加工工程とは逆方向に動かして、ブロックの他端部側から一端部側の方向にワイヤを引き抜く工程である。 The manufacturing process of the substrate by the wire saw device includes the following processing process and wire drawing process. The processing step is a step in which the block is pressed in one direction against a plurality of wires and cut from one end of the block to the other end. In the machining process, machining fluid such as coolant, cutting fluid, and cleaning fluid is supplied to the traveling wire to cut the block. The wire drawing process is a process of moving the block in the direction opposite to the machining process and drawing the wire from the other end side of the block to the one end side.
ここで、ワイヤ引抜き工程として、ワイヤを走行させながらワイヤを引き抜く方法が提案されている(例えば、下記の特許文献1を参照)。
Here, as a wire drawing process, a method of drawing a wire while running the wire has been proposed (for example, see
しかしながら、上記のワイヤ引抜き工程では、加工液の表面張力によって基板同士が貼り付きやすい。さらに、ワイヤ走行時に基板の端部にワイヤが接触して、基板の端部に割れ、欠けが発生しやすい。このため、例えば太陽電池素子を製造する場合には、歩留まり低下の原因となる場合があった。 However, in the wire drawing process described above, the substrates are likely to stick to each other due to the surface tension of the processing liquid. Further, the wire is in contact with the end portion of the substrate when the wire travels, and the end portion of the substrate is likely to be cracked or chipped. For this reason, when manufacturing a solar cell element, for example, it may cause a decrease in yield.
そこで本発明は、基板の割れ、欠けの発生を低減させ、歩留まりを向上させる基板の製造方法を提供することを目的の一つとする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate that reduces the generation of cracks and chips in the substrate and improves the yield.
本発明に係る基板の製造方法は、スライスベースに接着された被加工物をワイヤで切断して複数の基板を製造する基板の製造方法であって、複数列に張られた前記ワイヤを走行させて前記被加工物を切断し、前記スライスベースに接着した複数の前記基板を得るとともに、前記スライスベースの側に前記ワイヤを位置させる加工工程と、容器内に入れた液体に複数の前記基板を浸すととともに、前記ワイヤの走行を停止した状態で、前記ワイヤを前記基板の外側に引き抜くワイヤ引抜き工程とを有する。 A substrate manufacturing method according to the present invention is a substrate manufacturing method for manufacturing a plurality of substrates by cutting a workpiece bonded to a slice base with a wire, and running the wires stretched in a plurality of rows. Cutting the workpiece to obtain a plurality of the substrates bonded to the slice base, and positioning the wires on the side of the slice base; and a plurality of the substrates in a liquid placed in a container And a wire drawing step of drawing the wire to the outside of the substrate in a state where the wire travels in a stopped state.
上記の基板の製造方法によれば、基板の割れ、欠けの発生を低減し、基板製造における歩留まりおよび太陽電池素子等の素子製造における歩留りを向上させることができる。 According to the above substrate manufacturing method, the generation of cracks and chips in the substrate can be reduced, and the yield in manufacturing the substrate and the yield in manufacturing elements such as solar cell elements can be improved.
以下、本発明の実施形態に係る基板の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は適宜変更し得る。また、図2〜4は、いずれも図1に示す構成要素の一部を省略しており、図1よりも簡略化して図示している。また、図2〜4は、理解を容易にするために、加工液のみにハッチングを描いている。 Hereinafter, a substrate manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The drawings are schematically shown, and the size and positional relationship of various structures in each drawing can be appropriately changed. 2 to 4 omit some of the components shown in FIG. 1 and are simplified from FIG. Moreover, in FIGS. 2-4, in order to understand easily, hatching is drawn only to the process liquid.
<ワイヤソー装置>
図1〜3に示すワイヤソー装置Sについて説明する。ワイヤソー装置Sは、走行するワイヤ3に対し、スライスベース2に固定された被加工物であるブロック1を鉛直上方から押し当てて、ワイヤ3によってブロック1を切断し、ブロック1から基板を製造する装置である。
<Wire saw device>
The wire saw apparatus S shown in FIGS. 1-3 is demonstrated. The wire saw device S presses a
ブロック1は、例えば、鋳造法等によって製造されたインゴットの外周部を切断するか、または1つのインゴットを複数の部分に切断することで得られる。例えば、太陽電池素子に用いられるシリコン基板を製造するためには、インゴットとして単結晶シリコンまたは多結晶シリコンからなるものを用いる。
The
単結晶シリコンのインゴットは、CZ法等で作製する場合には、種結晶を回転させながら引き上げて単結晶を育成するので、通常、円柱形状である。このため、太陽電池素子用の基板を得るには、インゴットの外周部を切断して、断面形状が矩形状(正方形状を含む)の直方体状のブロックが用いられることが多い。なお、上記断面形状において角部が円弧状を有するものも矩形状とみなすこととする。 When an ingot of single crystal silicon is produced by the CZ method or the like, the single crystal is raised by rotating the seed crystal to grow the single crystal. For this reason, in order to obtain the board | substrate for solar cell elements, the outer peripheral part of an ingot is cut | disconnected and a rectangular parallelepiped block whose cross-sectional shape is a rectangular shape (a square shape is included) is used in many cases. In the cross-sectional shape, a corner portion having an arc shape is also regarded as a rectangular shape.
多結晶シリコンのインゴットは、鋳造法等で作製する場合には、鋳型の形状に依存するので、通常、直方体状であり、1以上のブロックを切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、ブロックは断面形状が矩形状(正方形状を含む)であり、例えば156mm×156mm×300mmの直方体である。なお、上記断面形状において角部が面取りされたものも矩形状とみなすこととする。 The polycrystalline silicon ingot, when made by a casting method or the like, depends on the shape of the mold, and is usually a rectangular parallelepiped and has a size capable of cutting out one or more blocks. In such a case, the block has a rectangular cross section (including a square shape), for example, a rectangular parallelepiped of 156 mm × 156 mm × 300 mm. In addition, what the corner | angular part was chamfered in the said cross-sectional shape shall be considered as a rectangular shape.
ブロック1は、カーボン材、ガラスまたは樹脂等からなるスライスベース2上に接着剤などを介して接着される。この接着剤としては、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ことができる。接着剤は、ブロック1から基板にスライス後、この基板をスライスベース2から剥離しやすくするために、接着剤の温度が上がると接着力が低下するものを用いるとよい。なお、スライスベース2に接着されたブロック1は、ワークホルダ10によってワイヤソー装置S内に1本以上配置される。
The
ワークホルダ10は、ステンレス等からなる直方体状である。スライスベース2はワークホルダ10に対して上述のような接着剤によって固定される。
The
ワイヤ3は、供給リール7から供給され、巻取リール8に巻き取られる。ワイヤ3は、供給リール7と巻取リール8との間において、複数のメインローラ5(例えば、第1メインローラ5a、第2メインローラ5b、第3メインローラ5c)に巻かれ、メインローラ5同士の間に複数本に張られている。ワイヤ3は、例えば、鉄または鉄合金を主成分とするピアノ線を用いる。ワイヤ3の線径は80μm以上180μm以下、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3は、ワイヤ3の外周にダイヤモンドもしくは炭化珪素からなる砥粒がニッケルまたは銅・クロムによるメッキにて固着された砥粒固着ワイヤを用いる。この場合、砥粒の平均粒径は、5μm以上30μm以下とするとよい。
The
容器6はブロック1の切断された領域の一部が浸漬される液体である例えば加工液11を貯留する。また、この容器6は、例えば、切断時に発生するブロック1の切屑および加工液11を回収した液体を収容する。ブロック1を切断した状態の基板間1aは狭いので対向する基板の主面同士は表面張力(以下、基板の主面同士に作用する表面張力を「基板間1aの表面張力」という)を受けやすい。しかし、ブロック1の切断された領域の一部を容器6内の液体に浸漬させることによって、基板間1aの表面張力の影響が緩和されて、ワイヤ3が断線しにくくなり、切削性等が低下しにくくなる。
The container 6 stores, for example, a
加工液11がクーラント液である場合、加工液11は、例えばグリコール等の水溶性溶剤および水からなる。そして、加工液11は、複数の開口部を有する供給ノズル4の開口部から、複数本のワイヤ3に対して供給される。供給ノズル4から供給される加工液11の供給流量は、ブロックの大きさ、ブロックの数などによって適宜設定される。また、加工液11を循環させて使用してもよく、循環させた加工液11がワイヤ3に供給される際には、加工液11中に含まれる砥粒、切屑等を除去するとよい。
When the
メインローラ5は、ブロック1の下方に配置される第1メインローラ5aおよび第2メインローラ5bを含む。また、メインローラ5は、例えば、エステル系、エーテル系、尿素系等のウレタンゴム、または超高分子量ポリエチレン等の樹脂からなる。メインローラ5の直径は150mm以上500mm以下、長さは200mm以上1000mm以下程度である。メインローラ5の表面には、供給リール7から供給されたワイヤ3を所定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3の直径との関係によって、ブロック1から切り出される基板の厚みが定まる。
The
以下に、ワイヤの表面に砥粒を固着した、固着砥粒タイプのワイヤソー装置Sを用いたスライス方法について説明する。ワイヤ3は供給リール7から供給され、ガイドローラ9によってメインローラ5に案内される。そして、ワイヤ3をメインローラ5に巻きつけて隣り合うワイヤ3同士を所定間隔に配列している。メインローラ5を所定の回転速度で回転させることによって、ワイヤ3の長手方向にワイヤ3を走行させることができる。また、メインローラ5の回転方向を変化させることによって、ワイヤ3を往復運動させる。このとき、供給リール7からワイヤ3を供給する長さの方が、ワイヤ巻取リール8からワイヤ3を供給する長さよりも長くすることによって、新線をメインローラ5に供給するようにする。なお、ワイヤ3を往復走行させずに一方向に走行させてブロック1を切断してもよい。
Below, the slicing method using the fixed abrasive grain type wire saw apparatus S which fixed the abrasive grain on the surface of the wire is demonstrated. The
ブロック1の切断は、高速に走行しているワイヤ3に向かって供給ノズル4から加工液11を供給しながら、ブロック1を下降させて、ワイヤ3にブロック1を相対的に押圧することによってなされる。ブロック1は、例えば厚さ200μm以下の複数枚の基板に分割される。このとき、ワイヤ3の張力、ワイヤ3が走行する速度(走行速度)、および、ブロックを下降させる速度(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13の最大走行速度は、500m/分以上1000m/分以下に設定され、最大フィード速度は350μm/分以上1100μm/分以下に設定する。
The
The maximum traveling speed of the
なお、砥粒をワイヤの表面に固着せずに、砥粒を加工液11に入れた遊離砥粒タイプのワイヤソー装置を用いたスライス方法においては、加工液としてクーラント液の代わりに砥粒の入った切削液を用いる。
In addition, in the slicing method using the free abrasive type wire saw device in which the abrasive grains are put in the
<基板の製造工程>
本実施形態の基本工程(加工工程およびワイヤ引抜き工程)について説明する。本実施形態では、まず、上面および下面を有するブロック1の上面をスライスベース2に接着剤等を介して接着させる。この状態で、複数列に張られたワイヤ3に例えば加工液11を供給しながら、ブロック1の下面から上面に向かってブロック1を切断する。なお、加工液11の供給は必須ではない。そして、スライスベース2に複数の基板が接着した状態にするとともに、スライスベース2の側にワイヤ3を位置させる。以上が加工工程である。さらに、この加工工程の後に、互いに隣り合う基板同士の間からワイヤ3を引き抜くワイヤ引抜き工程を有する。このワイヤ引抜き工程は、容器6内に入れた液体(例えば、加工液11を回収した容器6内の液体)に基板を浸すとともに、ワイヤ3の走行を停止した状態で、互いに隣り合う基板間1aからワイヤ3を引き抜く工程を含む。なお、容器6内の液体の基板の浸漬は、ブロック1がある程度切断された後に行ってもよく、必ずしもブロック1が完全に切断された後でなくてもよい。つまり、容器6内の液体への基板の浸漬は加工工程で行ってもよい。ただし、ワイヤ引抜き工程においては、容器6内の液体への基板の浸漬を必ず行う。
<Manufacturing process of substrate>
The basic process (working process and wire drawing process) of this embodiment will be described. In this embodiment, first, the upper surface of the
上記のワイヤ引抜き工程によって、基板間1aの表面張力の影響が緩和されて、基板の割れ、欠けの発生を低減できる。
By the above-described wire drawing process, the influence of the surface tension between the
ここで、ブロック1は加工液11が供給されるワイヤ3で切断して、容器6内に加工液11を入れると、ワイヤソー装置Sの構造および工程全体が簡単になるのでよい。
Here, if the
また、ワイヤ引抜き工程は、互いに隣り合う基板同士の間に加工液11を供給して行なうと、さらに基板同士が離れやすくなるのでよい。
Further, when the wire drawing step is performed by supplying the
また、ワイヤ引抜き工程は、ワイヤ3の下方に板状部材を配置して、該板状部材に加工液11を当てて該板状部材を介してブロック1(互いに隣合う基板同士の間)に加工液を供給すると、さらに基板同士が離れやすくなるのでよい。
Further, in the wire drawing step, a plate-like member is arranged below the
ブロック1は半導体材料に限定されないが、特に直方体状の割れ等が発生しやすいシリコンであれば、本実施形態によって、基板に割れ、欠けが発生しにくくなり歩留まりが向上するのでよい。
The
本実施形態においては、ブロック1が切断された領域(ワイヤ3が通過した後の領域)の少なくとも一部を、容器6に満たした加工液11に浸漬させながら、ブロック1を切断してもよい。このとき、容器6の加工液11の液面は走行しているワイヤ3と接触しない位置にあることが好ましい。これにより、ワイヤ3が高速に走行しても、加工液11を撒き散らすことなく切断することができる。切断されたブロック1の加工部分(基板間)1a同士の間隔は狭い(例えば、150μm程度)。このため、毛細血管現象によって加工液11が染み上がり、基板間1aの表面張力の影響が緩和されて、ワイヤ3の断線が生じにくく、切削性等が低下しにくくなる。
In the present embodiment, the
また、ブロック1が容器6の加工液11に浸漬した後、適宜、供給ノズル4から供給さ
れる加工液11の供給量を調整してもよい。特に、加工液11が切削液を用いる場合は、切削性が変化するため一定となるように適宜調整される。
In addition, after the
そして、ブロック1をスライスすると同時に、スライスベース2も2mm以上5mm以下程度に切断され、ワイヤ3が基板間1aから引き抜かれる。この際、スライスベース2に接着した状態で基板を取り出すことができる。
At the same time as slicing the
ワイヤ3を基板の外側に引き抜く際には、ワイヤ3の走行を停止させる。特に、固着砥粒タイプはワイヤ3に直接砥粒が接着して固定されている。このため、固着砥粒タイプのワイヤ3は遊離砥粒タイプに比べて基板を傷つけやすいが、ワイヤ3の走行を停止させることによって、基板端部にワイヤ3が接触しにくくなって、基板端部の割れ、欠けの発生を低減できる。
When the
一方、ワイヤ3の走行を停止させると、ワイヤ3と基板との接触抵抗が大きくなり、砥粒によって基板面を傷つけやすい。そのため、本実施形態ではブロック1の少なくとも一部、特にブロック1における切り初め側の端部を容器6内の加工液11に浸漬しながら基板間1aからワイヤ3を引き抜くことにしている。基板間1aを加工液11に浸漬させることによって、基板間1aの表面張力の影響が緩和されて、ブロック1における切り初めの際の端部間が狭くなりにくい。このため、ワイヤ3を引き抜く際にも、基板が傷つきにくい。
On the other hand, when the traveling of the
さらに、図3および図4に示すように、ワイヤ引抜き工程において、切断後のブロック1の左右から基板間1aに加工液11を供給するとよい。例えば、ワイヤ引抜き工程において、引き抜き中のワイヤ3の直下に、加工液供給用の板状(トレイ形状を含む)部材である加工液供給制御部材12を挿入して、この加工液供給制御部材12を介して加工液11の進行方向を制御して、基板間1aに加工液11を供給するとよい。加工液供給制御部材12をブロック1の近傍に位置しているワイヤ3の直下に配置することによって、ワイヤ3の基板間1aに十分に加工液11が供給される。このため、ワイヤ3を基板間1aから容易に引き抜くことができる。特に、ブロックを並列して切断する場合には、切断されている領域が広くなるので、ワイヤ3の基板間1aからの引き抜きが容易となるので効果的である。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, in the wire drawing process, the working
また、ブロック1の切断された領域の少なくとも一部の加工液11への浸漬は、加工工程終了後、ワイヤ引抜き工程の直前に行ってもよいし、加工工程中において行ってもよい。加工工程において加工液11にブロック1を浸漬する場合は、ブロック1の1/3以上(より好ましくは半分以上)の高さが切断された後に、ブロック1の切断された領域の少なくとも一部が加工液11に浸漬するように、容器6内の加工液11の高さを調整することが望ましい。ブロック1の1/3以上(より好ましくは半分以上)の高さが切断された後は、基板間1aの表面張力の影響を受けやすい。このため、上記の範囲に容器6内の加工液11の高さを調整することによって、固着砥粒タイプのワイヤソー装置Sにおいては、切断中のワイヤ3に負荷がかかりにくく、ワイヤ3が断線しにくくい。
Further, the immersion of at least a part of the cut region of the
また、ブロック1を加工液11に浸漬させる工程では、加工液11の液面の高さを変動させることによって、ブロック1が加工液11に浸漬する深さを調整してもよい。例えば加工工程では、加工液11の液面がワイヤ3と接触しないように調整することが望ましく、ワイヤ引抜き工程では液面がワイヤ3と接触するように調整することが望ましい。なぜなら、ワイヤ3の走行中にワイヤ3が加工液11の液面に接すると、ワイヤの走行が不安定になるためである。液面の高さは、加工液11の供給量と排出量を調整すればよい。また、加工液11は供給ノズル4へ供給する以外に、別途容器6への供給口を設けて、この供給口から供給してもよい。
In the step of immersing the
また、ブロック1の1/3以上(より好ましくは半分以上)の高さが切断された後に、ブロック1の切り初め側の端部が加工液に浸漬する高さまで、予め容器6に加工液を満たしておいてもよい。これにより、別途、加工液11を調節する機構を設けることなく、基板間1aの表面張力の影響を緩和することができる。
Further, after the height of 1/3 or more (more preferably half or more) of the
また、容器6内の加工液11に超音波を照射したり、空気をバブリングするなどしてもよい。これにより、基板間1aの表面張力の影響が緩和されて、ワイヤ3が断線しにくくなり、切削性等を良好にすることができる。
Further, the
そして、取り出された基板間1aはスライスベース2に接着された状態で次工程の洗浄工程に投入される。
Then, the substrate-to-
洗浄工程では、洗浄液としてアルカリ液または中性液を用い、基板に付着した水溶性クーラント、オイルや汚れが洗浄され、その後洗剤を水で洗い流す。そして、熱風または空気などによって、基板表面を完全に乾燥させて、スライスベース2から剥離することで分離した基板を得ることができる。
In the cleaning process, an alkaline liquid or a neutral liquid is used as a cleaning liquid, and water-soluble coolant, oil, and dirt adhering to the substrate are cleaned, and then the detergent is washed away with water. Then, the substrate surface can be completely dried by hot air or air, and separated from the
以上のように、本実施形態の基板の製造方法によれば、ワイヤ引抜き工程で発生しやすい基板端部の割れ、欠けが生じにくくできる。これにより、太陽電池素子の製造工程において、基板割れの発生を抑制できて、高い歩留まりにて太陽電池素子を作製できる。 As described above, according to the substrate manufacturing method of the present embodiment, it is possible to prevent the substrate end portion from being easily cracked or chipped in the wire drawing process. Thereby, generation | occurrence | production of a substrate crack can be suppressed in the manufacturing process of a solar cell element, and a solar cell element can be produced with a high yield.
<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できる。
<Modification>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Many corrections and changes can be added within the scope of the present invention.
例えば、インゴットの端部などを切断して形を整えたブロックにすることなく、被加工物としてのインゴットをそのまま加工工程を行っても構わない。 For example, the ingot as a workpiece may be processed as it is without cutting the end of the ingot or the like into a shaped block.
また、切断対象のブロック1は1本でもよいし、複数本でもよい。複数本のブロック1を並列に配置してもよい。この場合、各ワイヤ3に対し複数本のブロック1が接するように載置するワイヤソー装置Sにおいて、従来よりも生産性の向上が期待できるので本発明は特に有効である。
Further, the number of
また、加工液11として砥粒を含む切削液を用いてもよい。このような加工液11は、例えば、ワイヤ3のラッピング作用でブロック1を切断する遊離砥粒タイプのワイヤソー装置Sで用いることができる。この場合、使用するワイヤ3は、メインローラ5に巻かれている。ワイヤ3は、例えば鉄または鉄合金を主成分とするピアノ線を用いればよい。ワイヤ3の線径は80μm以上180μm以下、より好ましくは120μm以下とする。加工液11は、例えば炭化珪素、アルミナ、ダイヤモンド等の砥粒、鉱物油、界面活性剤および分散剤からなるラッピングオイルを混合して構成される。また、加工液11は、複数の開口部を有する供給ノズル4より複数本に張られたワイヤ3に供給される。砥粒の平均粒径としては、例えば5μm以上20μm以下であって粒度分布が狭いものが用いられる。供給ノズル4に供給する加工液11の供給流量はブロックの大きさ、本数によって適宜設定される。また、加工液11を循環して使用してもよく、その際、使用した加工液11に新しい砥粒を適宜追加して、これをワイヤ3に供給するようにしても構わない。
Further, a cutting fluid containing abrasive grains may be used as the
以下、本発明に係る実施例について説明する。 Examples according to the present invention will be described below.
まず、カーボン板からなるスライスベースにエポキシ系樹脂からなる接着剤を塗布した。次に、156mm×156mm×300mmのサイズの直方体の多結晶シリコンからなるブロックをスライスベースに塗布した接着剤の上に設置し、その後、接着剤を硬化させた。そして、スライスベースに接着したブロックをワイヤソー装置に設置した。 First, an adhesive made of an epoxy resin was applied to a slice base made of a carbon plate. Next, a block made of rectangular parallelepiped polycrystalline silicon having a size of 156 mm × 156 mm × 300 mm was placed on the adhesive applied to the slice base, and then the adhesive was cured. And the block adhere | attached on the slice base was installed in the wire saw apparatus.
このとき、ダイヤモンドの砥粒をNiメッキで固着したワイヤ(線径=120μm、砥粒の平均粒径=14μm、平均直径D=148μm)を双方向に約600m/分で走行させた。ワイヤを走行させた状態で加工液をワイヤに供給しながら、スライスベースに接着したブロックをスライスして、156mm角、平均厚み200μmのシリコン基板を作製した。加工液にはグリコール水溶液を用いた。 At this time, a wire in which diamond abrasive grains were fixed by Ni plating (wire diameter = 120 μm, average grain diameter of abrasive grains = 14 μm, average diameter D = 148 μm) was run in both directions at about 600 m / min. While supplying the machining fluid to the wire while the wire was running, the block adhered to the slice base was sliced to produce a silicon substrate having a 156 mm square and an average thickness of 200 μm. A glycol aqueous solution was used as the processing liquid.
また、ブロックの下方に加工工程で使用した加工液を回収する容器を配置して、容器内に加工液を貯めた。加工工程とワイヤ引抜き工程とは、表1に示す条件で行った。 Moreover, the container which collect | recovers the processing liquid used by the processing process was arrange | positioned under the block, and the processing liquid was stored in the container. The processing step and the wire drawing step were performed under the conditions shown in Table 1.
条件1では、ブロックの1/3の高さが切断された後、ブロック1の切断端部を容器内の液体に浸漬して、加工工程とワイヤ引抜き工程とを実施した。条件1では加工工程およびワイヤ引抜き工程の両方の工程で切断された基板部分を加工液に浸漬した。
In
条件2では、ブロック全てが切断された後、ワイヤ引抜き工程でのみブロック1の切断端部(切断された基板部分)を容器内の加工液に浸漬してワイヤ引抜き工程を実施した。
In
条件3では、容器内に加工液を入れずに、加工工程とワイヤ引抜き工程とを実施し、ワイヤ引抜き工程でワイヤの走行を停止させた。
Under
条件4では、容器内に加工液を入れずに、加工工程とワイヤ引抜き工程とを実施し、ワイヤを加工工程よりも遅く1m/分で走行させた。
In
条件5では、ブロック全てが切断された後、ワイヤ引抜き工程でブロック1の切断端部(切断された基板部分)を加工液に浸漬し、ワイヤを1m/分で走行させながらワイヤ引抜き工程を実施した。
In
条件1、2、5では、ワイヤ引抜き工程において、基板間に加工液を供給するための板状部材をワイヤの直下に挿入してから、ワイヤ引抜きを実施した。なお、条件3においては、基板間に付着した加工液の表面張力によってワイヤ引抜きができなかった。
Under
その後、基板端部の割れ、欠けを外観検査機(光を基板に照射し画像処理によって判定)および目視検査で判定した。そして、割れ、欠け発生率(全基板枚数に対する割れ、欠けの発生した基板枚数の比率)を求めた。その結果を表1に表す。 Thereafter, cracks and chips at the edge of the substrate were determined by an appearance inspection machine (determined by image processing by irradiating light to the substrate) and visual inspection. Then, the occurrence rate of cracks and chips (ratio of the number of substrates with cracks and chips to the total number of substrates) was determined. The results are shown in Table 1.
表1に示すように、条件1、2においては、条件3〜5に比べて割れ、欠けの発生率が大きく低減した(歩留りが大きく改善した)ことを確認した。
As shown in Table 1, in
なお、加工工程における加工液貯めは、基板の割れ、欠けには無関係である。このため、表1には記載していないが、加工工程において加工液貯めが有る場合で、ワイヤ抜き工程でも加工液貯めが有り、ワイヤ走行が有る場合は、条件5と同じであった。また、加工工程において加工液貯めが有る場合で、ワイヤ抜き工程で加工貯めが無く、ワイヤ走行が有る場合は、条件4と同じであった。また、加工工程において加工液貯めが有る場合で、ワイヤ抜き工程で加工貯めが無く、ワイヤ走行が無い場合は、条件3と同じであった。
It should be noted that the storage of the processing liquid in the processing process is irrelevant to the cracking or chipping of the substrate. For this reason, although not described in Table 1, the condition was the same as that in the case where the machining fluid was stored in the machining process, the machining fluid was saved in the wire drawing process, and the wire traveled. Further, in the case where there is a working fluid reservoir in the machining process, in the case where there is no machining reserve in the wire drawing process and there is wire traveling, the
1 :被加工物(ブロック)
1a :基板間
2 :スライスベース
3 :ワイヤ
4 :供給ノズル
5 :メインローラ
6 :容器
7 :供給リール
8 :巻取リール
9 :ガイドローラ
10 :ワークホルダ
11 :加工液
12 :加工液供給制御部材
13 :接着剤
S :ワイヤソー装置
1: Work piece (block)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数列に張られた前記ワイヤを走行させて前記被加工物を切断し、前記スライスベースに接着した複数の前記基板を得るとともに、前記スライスベースの側に前記ワイヤを位置させる加工工程と、
容器内に入れた液体に複数の前記基板を浸すととともに、前記ワイヤの走行を停止した状態で、前記ワイヤを前記基板の外側に引き抜くワイヤ引抜き工程とを有する、基板の製造方法。 A substrate manufacturing method for manufacturing a plurality of substrates by cutting a workpiece bonded to a slice base with a wire,
A processing step of running the wires stretched in a plurality of rows to cut the workpiece, obtaining the plurality of substrates bonded to the slice base, and positioning the wires on the slice base side;
A method of manufacturing a substrate, comprising: immersing a plurality of the substrates in a liquid placed in a container; and pulling the wires to the outside of the substrate in a state where traveling of the wires is stopped.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014239938A JP2016101611A (en) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | Manufacturing method of substrate |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016203321A (en) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 株式会社安永 | Wire saw, and manufacturing method of manufacturing plurality of sliced articles from workpiece using wire saw |
EP3292968A1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-14 | AUO Crystal Corporation | Wire saw apparatus, a method of sawing an object, and a method of producing etched wafers |
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2014
- 2014-11-27 JP JP2014239938A patent/JP2016101611A/en active Pending
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