JP2016140927A - ウェーハの製造方法及びマルチワイヤ放電加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェーハを平坦にスライスすることができるウェーハの製造方法及びマルチワイヤ放電加工装置を提供する。
【解決手段】インゴットの揺動角度が所定の範囲に含まれる場合、速い速度でインゴットを揺動させる。一方、インゴットの揺動角度が所定の範囲に含まれない場合、遅い速度でインゴットを揺動させる。これにより、インゴットの中央の加工領域に放電加工が集中することを回避できる。従って、インゴットの加工領域において放電加工が略等しく実施されるので、インゴットの加工溝の溝幅を等しく形成できる。これにより、インゴットから形成されたウェーハの中央付近が凹むことを防止できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ウェーハの製造方法及びマルチワイヤ放電加工装置に関する。

従来、円柱状インゴットからウェーハを切り出す場合等における切断手段として、砥粒を用いたワイヤーソーが知られている。しかし、このようなワイヤーソーでは、加工用砥粒が混合された加工液（スラリー）を同時供給する必要があり、その取扱いは容易でない。また、ワイヤがワークに直接接触するため、特に硬度の高いＳｉＣ（炭化ケイ素）等の場合、加工中にワイヤが断線するおそれがあり、断線が生じた場合には復旧までに長時間を要する問題があった。

そこで、マルチワイヤ放電加工装置が発案された。放電加工によりワイヤとインゴットは接触していないため、インゴットにかかる負荷が非常に低く、スラリーによるスクラッチ等の傷の発生もないという効果がある。

放電加工では、放電加工により発生する切削屑がワイヤとインゴットの間に滞留すると、切削屑を介して放電が集中したり、それにより加熱したワイヤが切れたりする問題がある。そこで、インゴットの両側に加工液供給手段（ノズル）を設置して、ワイヤに沿ってインゴットの両側から加工溝に加工液を供給して切削屑を除去する方法が採られている。また、加工液が充分行き渡るように、インゴットをワイヤに対して揺動させる加工方法も採用されている。

特開２０１２−２４０１２８号公報

しかしながら、インゴットを揺動させることで、インゴットの外周付近がワイヤに近接する時間が他の領域より短くなるため、スライスされたウェーハが平坦ではないという課題があった。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ウェーハを平坦にスライスすることができるウェーハの製造方法及びマルチワイヤ放電加工装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るウェーハの製造方法は、ワイヤでインゴットを放電加工しウェーハにスライスするウェーハの製造方法であって、間隔をおいて隣接する複数のガイドローラに軸方向に間隔をあけて複数回巻き掛けられたワイヤと、インゴットを固定する基台部と、該基台部に固定されたインゴットが並列する該ワイヤに切り込むように該ワイヤと該基台部とを相対的に加工送りさせる駆動手段と、該ワイヤと該基台部に固定されたインゴットに高周波パルス電力を供給する高周波パルス電源ユニットと、を備えたマルチワイヤ放電加工装置を用い、該ワイヤとインゴットとを加工送りさせつつ、インゴットの切断面に沿ってインゴットが任意の角度で天秤のごとく揺動するよう該ワイヤとインゴットとを相対移動させて加工する加工ステップにおいて、インゴットの揺動角度が所定の範囲を超えインゴットの外周付近が該ワイヤに近接した際に揺動速度を減速し、インゴットの外周付近とその他の領域との加工時間の不均衡を補うことを特徴とする。

また、本発明に係るマルチワイヤ放電加工装置は、ワイヤでインゴットを放電加工しウェーハにスライスするマルチワイヤ放電加工装置であって、間隔をおいて隣接する複数のガイドローラに軸方向に間隔をあけて複数回巻き掛けられたワイヤと、インゴットを固定する基台部と、該基台部に固定されたインゴットが並列する該ワイヤに切り込むように該ワイヤと該基台部とを相対的に加工送りさせる駆動手段と、該ワイヤと該基台部に固定されたインゴットに高周波パルス電力を供給する高周波パルス電源ユニットと、各構成要素を制御する制御手段と、を備え、該駆動手段は、該ワイヤとインゴットとを加工送りさせつつ、インゴットの切断面に沿ってインゴットを任意の角度で天秤のごとく揺動させ、インゴットの揺動角度が所定の範囲を超えインゴットの外周付近が該ワイヤに近接した際に揺動速度を減速し、インゴットの外周付近とその他の領域との加工時間の不均衡を補うことを特徴とする。

本発明のウェーハの製造方法及びマルチワイヤ放電加工装置では、揺動角度が所定の範囲を超えた際に揺動速度を減速させ、インゴットの外周付近の加工時間を長くしてその他の領域と均衡を保つことで、ウェーハを平坦にスライスできるという効果を奏する。

図１は、マルチワイヤ放電加工装置の構成例を示す正面図である。 図２は、インゴットの揺動角度を示す図である。 図３は、マルチワイヤ放電加工装置の動作例を示すフローチャート（メインルーチン）である。 図４は、インゴットの加工送り例を示すフローチャート（サブルーチン）である。 図５は、インゴットの揺動例（その１）を示す正面図である。 図６は、インゴットの揺動例（その２）を示す正面図である。 図７は、インゴットの加工例を示す側面図である。 図８は、インゴットの加工例を示す一部拡大図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
実施形態に係るマルチワイヤ放電加工装置の構成例について説明する。図１は、マルチワイヤ放電加工装置の構成例を示す正面図である。図２は、インゴットの揺動角度を示す図である。

マルチワイヤ放電加工装置１は、ワイヤＲでインゴットＩを放電加工してウェーハに切断（スライス）するものである。マルチワイヤ放電加工装置１は、図１に示すように、繰り出しボビン１０と、ガイドローラ部２０と、巻き取りボビン３０と、切断ワイヤ部４０と、基台部５０と、直動機構６０と、揺動機構７０と、加工槽８０と、給電手段９０と、一対の加工液供給手段１００Ａ，１００Ｂと、移動手段１１０と、制御手段１２０とを備えている。

繰り出しボビン１０は、ワイヤＲをガイドローラ部２０に繰り出すものである。繰り出しボビン１０には、放電加工に用いられる黄銅などの金属線である未使用のワイヤＲが巻き回されている。

ガイドローラ部２０は、繰り出しボビン１０の近傍に配設され、ワイヤＲを案内するものである。ガイドローラ部２０は、円柱状のガイドローラ２１〜２４を備えている。４個のガイドローラ２１〜２４は、その軸方向が平行で、矩形の形状を成すようにそれぞれが矩形の角に配設されている。

ガイドローラ２１とガイドローラ２２で形成される線分と、ガイドローラ２４とガイドローラ２３で形成される線分は平行になるように配設されている。ガイドローラ２１〜２４は、繰り出しボビン１０から繰り出されたワイヤＲを複数回掛け回して巻き取りボビン３０に送り出す。巻き取りボビン３０は、ガイドローラ部２０の近傍に配設され、ガイドローラ部２０から送り出された使用済みのワイヤＲを巻き取るものである。

繰り出しボビン１０、ガイドローラ２１〜２４及び巻き取りボビン３０は、図示しないモータによって回転駆動される。なお、全てのガイドローラ２１〜２４をモータ駆動とする必要はなく、例えばガイドローラ２２，２４を従動ローラとしてもよい。

ここで、Ｙ軸方向は、ガイドローラ２１〜２４の軸方向である。Ｘ軸方向は、Ｙ軸方向に同一水平面上で直交し、ワイヤＲが走行する第１の方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向、すなわち鉛直方向であり、ワイヤＲが走行する第２の方向である。

繰り出しボビン１０は、図示しないモータによって回転駆動され、ワイヤＲをガイドローラ２１に対して繰り出す。ガイドローラ２１は、繰り出しボビン１０から繰り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ２２に送り出す。ガイドローラ２２は、ガイドローラ２１から送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ２３に送り出す。ガイドローラ２３は、ガイドローラ２２から送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ２４に送り出す。ガイドローラ２４は、ガイドローラ２３から送り出されたワイヤＲを巻き掛けてガイドローラ２１に送り出す。これにより、ガイドローラ２１〜２４にワイヤＲが１周巻き掛けられたことになる。

ワイヤＲは、ガイドローラ２１〜２４の軸方向（Ｙ軸方向）に一定の間隔をあけて複数回、例えば８回巻き掛けられている。ガイドローラ２２に最後に巻き掛けられたワイヤＲは、巻き取りボビン３０に送り出されて巻き取られる。このように、ワイヤＲは、ガイドローラ２１〜２４の軸方向に一定の間隔をあけて複数回、例えば８回巻き掛けられ、ガイドローラ２１〜２４の間で並列してＸ軸方向及びＺ軸方向に走行する。

切断ワイヤ部４０は、インゴットＩを切断する箇所であり、Ｘ軸方向に隣接する一対のガイドローラ２３とガイドローラ２４との間に一定のテンションを有して張設された複数本、例えば８本の並列するワイヤＲによって構成される。切断ワイヤ部４０を構成するワイヤＲの間隔は０．５ｍｍ〜数ｍｍ程度である。インゴットＩは、このワイヤＲの間隔で切断される。インゴットＩは導電性がある材料であり、ＳｉＣ、単結晶ダイヤ、シリコン、ＧａＮ（窒化ガリウム）等から形成されている。この例では、インゴットＩの形状は、円柱である。

基台部５０は、インゴットＩを固定するものであり、切断ワイヤ部４０に対向した位置に配設されている。例えば、基台部５０は、切断ワイヤ部４０の上方に配設され、装置本体２に対してＺ軸方向に上下動自在に配設されている。基台部５０は、基台５１と、取り付け板５２とを備えている。基台５１には、Ｚ軸方向の下側に取り付け板５２が固定されている。取り付け板５２には、図示しない導電性接着剤により、インゴットＩの周面が固定される。

直動機構６０及び揺動機構７０は、駆動手段であり、ワイヤＲとインゴットＩとを加工送りさせつつ、インゴットＩの切断面Ｉ_ｃ（図５等参照）に沿ってインゴットＩを任意の角度で天秤のごとく揺動させるものである。直動機構６０は、基台部５０の取り付け板５２に固定されたインゴットＩを加工送り方向（Ｚ軸方向）に移動させる。例えば、直動機構６０は、Ｚ軸方向に平行に延在される図示しないボールねじと、パルスモータ等で構成される駆動源とを有する。直動機構６０は、ボールねじのナットに固定された基台部５０を加工送り方向に移動させ、基台部５０の取り付け板５２に固定されたインゴットＩの周面を切断ワイヤ部４０のワイヤＲに切り込ませる。

揺動機構７０は、Ｙ軸方向を回転軸とし、揺動の回転支点Ｐには、インゴットＩの中心が位置合わせされる。揺動機構７０は、基台部５０に配設され、基台部５０を回転させるための図示しない歯車と、歯車を回転させる図示しないパルスモータとを備えている。パルスモータを正転又は逆転させ、Ｙ軸方向に回転支点Ｐを通る回動軸回りに基台部５０を回転させてインゴットＩを揺動させる。インゴットＩを揺動させる揺動速度は、０．５°／ｓ〜５°／ｓ程度である。インゴットＩを揺動させる揺動角度θは、回転支点ＰをＺ軸方向に通る直線を始線Ｌ（０°）としたとき、始線Ｌに対して時計回りＬ_ｍに＋５°以下程度であり、反時計回りＬ_ｐに−５°以下程度である。

加工槽８０は、誘電体である純水や油などの加工液Ｆが貯留されている。加工槽８０の中には、切断ワイヤ部４０のワイヤＲが浸漬されている。放電加工は、切断ワイヤ部４０のワイヤＲが浸漬された状態で実施される。

加工槽８０の底には、ウェーハを収容するための籠８１が配置されている。籠８１は、インゴットＩの真下に配置されている。籠８１は、インゴットＩのサイズよりも大きく形成され、一定の深さを有している。基台５１の取り付け板５２に固定されたインゴットＩが切断されて分離されたウェーハは、沈下して籠８１に収容される。

給電手段９０は、ワイヤＲに高周波パルス電力を供給するものである。給電手段９０は、高周波パルス電源ユニット９１と、２個の電極９２とを備えている。高周波パルス電源ユニット９１は、基台５１に接続され、基台５１を介してインゴットＩにプラスの高周波パルス電力を供給する。また、高周波パルス電源ユニット９１は、２個の電極９２に接続されている。一方の電極９２は、ガイドローラ２１とガイドローラ２４との間に張設されるワイヤＲに接続され、他方の電極９２は、ガイドローラ２２とガイドローラ２３との間に張設されるワイヤＲに接続されている。高周波パルス電源ユニット９１は、２個の電極９２を介してマイナスの高周波パルス電力をワイヤＲに供給する。

高周波パルス電源ユニット９１から高周波パルス電力を供給して、ワイヤＲとインゴットＩとの極間に電圧を印加すると、切断ワイヤ部４０のワイヤＲは、正面に配置されたインゴットＩに対して放電を行う。例えば、加工槽８０の液中で絶縁状態にあるインゴットＩとワイヤＲの間隔が数十μｍ位まで接近すると、インゴットＩとワイヤＲの絶縁が破壊されて放電が発生する。この放電によってインゴットＩが加熱されて溶融され、さらに加工液Ｆの温度が急激に上昇することにより加工液Ｆが気化し、体積膨張によって溶融箇所を飛散させる。このように、高周波パルス電力を供給して極間に電圧を印加することで、ワイヤＲによりインゴットＩを溶融すると共に飛散させる処理を断続的に行ってインゴットＩを切断する。このとき、インゴットＩとワイヤＲとの隙間には、切削屑Ｕ（図８参照）が発生する。

一対の加工液供給手段１００Ａ，１００Ｂは、インゴットＩを挟んだワイヤＲの走行方向（Ｘ軸方向）の前後に配設され、ワイヤＲに沿ってインゴットＩに加工液Ｆを噴射して切削屑Ｕを除去するものである。

移動手段１１０は、インゴットＩの外周面に沿って一対の加工液供給手段１００Ａ，１００ＢをＸ軸方向に移動させてインゴットＩの近傍に位置付けるものである。移動手段１１０は、加工液供給手段１００Ａ，１００Ｂを支持するブラケット１１１と、ワイヤＲの走行方向（Ｘ軸方向）に対して平行に延在される図示しないボールねじと、パルスモータ等で構成される駆動源とを有し、ボールねじのナットにはブラケット１１１が固定されている。

ブラケット１１１の形状は直方体であり、長手方向がＺ軸方向を向くように装置本体２に取り付けられている。それぞれのブラケット１１１の下端側には加工液供給手段１００Ａ，１００Ｂの各々が取り付けられ、ブラケット１１１の上端側は、ボールねじのナットに固定されている。装置本体２には、ブラケット１１１がＸ軸方向に移動する範囲において、長穴１１２が開口されている。移動手段１１０は、ボールねじのナットに固定されたブラケット１１１を、長穴１１２に沿ってワイヤＲの走行方向（Ｘ軸方向）に移動させる。移動手段１１０は、インゴットＩとワイヤＲとの隙間の切削屑Ｕを効果的に除去するために、加工液供給手段１００Ａ，１００ＢがインゴットＩに対して最短距離をとるように、ワイヤＲの走行方向（Ｘ軸方向）に進退移動させる。

制御手段１２０は、高周波パルス電源ユニット９１に接続され、高周波パルス電力の周波数などを制御する。また、制御手段１２０は、直動機構６０及び揺動機構７０に接続され、インゴットＩを揺動させながら加工送り方向に移動させる。例えば、制御手段１２０は、揺動機構７０のパルスモータの駆動回路に正転パルス信号又は逆転パルス信号を出力して、インゴットＩを正転又は逆転させて揺動させる。

制御手段１２０は、図２に示すように、揺動機構７０のパルスモータの駆動回路に出力した正転パルス信号及び逆転パルス信号のパルス数に基づいて揺動角度±θを判断する。正転パルス信号及び逆転パルス信号のパルス数がゼロの場合、インゴットＩの揺動角度θは０°である。正転パルス信号が出力されると、そのパルス数だけ時計回りＬ_ｍにインゴットＩが回転する。また、逆転パルス信号が出力されると、そのパルス数だけ反時計回りＬ_ｐにインゴットＩが回転する。制御手段１２０は、インゴットＩの揺動角度±θが所定の範囲を超え、インゴットＩの外周付近がワイヤＲに近接した際に揺動速度を減速し、インゴットＩの外周付近とその他の領域との加工時間の不均衡を補うように制御する。

次に、マルチワイヤ放電加工装置１を用いてウェーハを製造する方法について説明する。図３は、マルチワイヤ放電加工装置の動作例を示すフローチャート（メインルーチン）である。図４は、インゴットの加工送り例を示すフローチャート（サブルーチン）である。図５は、インゴットの揺動例（その１）を示す正面図である。図６は、インゴットの揺動例（その２）を示す正面図である。図７は、インゴットの加工例を示す側面図である。図８は、インゴットの加工例を示す一部拡大図であり、図７の囲い部分Ｊを拡大した図である。

先ず、制御手段１２０は、高周波パルス電源ユニット９１を制御して、インゴットＩとワイヤＲに高周波パルス電力を供給する（図３に示すメインルーチンのステップＳ１）。

次に、制御手段１２０は、直動機構６０及び揺動機構７０を制御して、インゴットＩを揺動させながら加工送り方向に移動させる（ステップＳ２）。例えば、制御手段１２０は、直動機構６０のパルスモータの駆動回路にパルス信号を出力してインゴットＩをＺ軸方向に下降させる（図４に示すサブルーチンのステップＳ２１）。

次に、制御手段１２０は、インゴットＩが揺動を開始しているか否かを判定し、インゴットＩが揺動を開始していなければ揺動を開始する（ステップＳ２２）。インゴットＩは、例えば始線Ｌ（０°）を基準として＋５°〜−５°の範囲で揺動する。例えば、インゴットＩは、揺動を開始していない状態、すなわち揺動角度θが０°の状態から、先ず、時計回りＬ_ｍに５°回転して＋５°回転した状態となる。次に、インゴットＩは、＋５°回転した状態から反転して反時計回りＬ_ｐに５°回転して０°の状態となる。次に、インゴットＩは、０°の状態から反時計回りＬ_ｐに５°回転して−５°回転した状態となる。次に、インゴットＩは、−５°回転した状態から反転して時計回りＬ_ｍに５°回転して０°の状態となり、時計回りＬ_ｍ及び反時計回りＬ_ｐにそれぞれ１回揺動したことになる。このように、インゴットＩは、その揺動角度θが、０°、＋５°、０°−５°、０°の順番を繰り返して揺動する。

次に、制御手段１２０は、インゴットＩの揺動角度θが所定の範囲、すなわち＋３°〜−３°の範囲であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、所定の範囲（＋３°〜−３°）は、揺動範囲（＋５°〜−５°）に基づいて決定される。例えば、揺動範囲の最大角度の半分程度を所定の範囲における最大角度とする。インゴットＩを時計回りＬ_ｍに＋１°揺動させる場合に必要な正転パルス信号のパルス数は、例えば１０パルスである。また、インゴットＩを反時計回りＬ_ｐに−１°揺動させる場合に必要な逆転パルス信号のパルス数は、例えば１０パルスである。制御手段１２０は、インゴットＩが時計回りＬ_ｍ又は反時計回りＬ_ｐに揺動される度に正転パルス信号又は逆転パルス信号のパルス数をカウントし、正転パルス信号と逆転パルス信号のパルス数の差分を演算して、正転パルス信号又は逆転パルス信号のパルス数とする。制御手段１２０は、正転パルス信号又は逆転パルス信号のパルス数が、０〜３０の範囲の場合、インゴットＩの揺動角度θが所定の範囲（＋３°〜−３°）に含まれていると判断する（ステップＳ２３：ＹＥＳ）。例えば、制御手段１２０は、図５に示すように、正転パルス信号のパルス数が２０、すなわち揺動角度θが＋２°の場合、所定の範囲（＋３°〜−３°）に含まれていると判断する。

次に、制御手段１２０は、インゴットＩを速い速度で揺動させる。例えば、制御手段１２０は、第１速度（例えば４０パルス／ｓ（４°／ｓ））でインゴットＩを時計回りＬ_ｍに切断面Ｉ_ｃに沿って揺動させる（ステップＳ２４）。ここで、第１速度は、従来の揺動加工の速度、すなわちインゴットＩを一定速度で揺動させて加工する場合の速度よりも速い速度が好ましい。

次に、制御手段１２０は、揺動角度θが揺動範囲（＋５°〜−５°）における最大角度（＋５°、−５°）であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。例えば、制御手段１２０は、正転パルス信号又は逆転パルス信号のパルス数が５０であるか否かを判定し、正転パルス信号又は逆転パルス信号のパルス数が５０でない場合、例えば正転パルス信号のパルス数が２０の場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、インゴットＩの揺動する方向を時計回りＬ_ｍから反時計回りＬ_ｐへ反転させない。

揺動されたインゴットＩとワイヤＲが接近すると、インゴットＩの始線Ｌから中央部Ｉ_ｍまでの加工領域Ｔ１とワイヤＲとの絶縁が破壊されて放電が発生し、ワイヤＲによりインゴットＩの加工領域Ｔ１が溶融されて切断される（図３に示すメインルーチンのステップＳ３）。例えば、図７に示すように、複数のワイヤＲが、インゴットＩの加工溝Ｄに切り込んだ状態で、インゴットＩがＺ軸方向に切断される。

次に、制御手段１２０は、インゴットＩを完全に切断したか否かを判断する（ステップＳ４）。例えば、制御手段１２０は、直動機構６０によりインゴットＩを加工送り方向に移動させた移動距離と、インゴットＩの切断距離の基準を示す基準値とを比較して、移動距離が基準値を超えていれば、インゴットＩが完全に切断されてウェーハが形成されたと判断する。インゴットＩを完全に切断後、図示しない移動手段により、インゴットＩをウェーハの厚さ方向（Ｙ軸方向）に移動させて、ウェーハを基台部５０の取り付け板５２から分離し、分離したウェーハを籠８１に収容して、放電加工処理を終了する（ステップＳ４：ＹＥＳ）。なお、ワイヤＲとインゴットＩに流れる電力量によって放電が発生しているか否かを判断し、インゴットＩが完全に切断されたと判断しても良い。

また、移動距離が基準値を超えていなければ、インゴットＩが完全に切断されていないと判断して（ステップＳ４：ＮＯ）、上述のステップＳ２に戻って、インゴットＩを加工送りする。例えば、制御手段１２０は、直動機構６０のパルスモータの駆動回路にパルス信号を出力してインゴットＩをＺ軸方向に下降させる（図４に示すステップＳ２１）。次に、制御手段１２０は、インゴットＩが揺動を開始しているか否かを判定し、インゴットＩが揺動を開始している場合、ステップＳ２２の処理はスキップする。

次に、制御手段１２０は、インゴットＩの揺動角度θが所定の範囲、すなわち＋３°〜−３°の範囲であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。例えば、制御手段１２０は、正転パルス信号又は逆転パルス信号のパルス数が、３０よりも大きい場合、インゴットＩの揺動角度θが所定の範囲（＋３°〜−３°）に含まれていないと判断する（ステップＳ２３：ＮＯ）。例えば、制御手段１２０は、図６に示すように、正転パルス信号のパルス数が４０、すなわち揺動角度θが＋４°の場合、所定の範囲（＋３°〜−３°）に含まれていないと判断する。

次に、制御手段１２０は、インゴットＩを遅い速度で揺動させる。例えば、制御手段１２０は、第１速度よりも遅い第２速度（例えば２０パルス／ｓ（２°／ｓ））でインゴットＩを時計回りＬ_ｍに切断面Ｉ_ｃに沿って揺動させる（ステップＳ２７）。ここで、第２速度は、従来の揺動加工の速度と等しい速度が好ましい。

次に、制御手段１２０は、揺動角度θが揺動範囲（＋５°〜−５°）における最大角度（＋５°、−５°）であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。例えば、制御手段１２０は、正転パルス信号又は逆転パルス信号のパルス数が５０であるか否かを判定し、正転パルス信号又は逆転パルス信号のパルス数が５０でない場合、例えば正転パルス信号のパルス数が４０の場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、インゴットＩの揺動する方向を時計回りＬ_ｍから反時計回りＬ_ｐへ反転させない。

遅い第２速度で揺動されたインゴットＩとワイヤＲが接近すると、加工領域Ｔ１に加えて、インゴットＩの中央部Ｉ_ｍから外周部Ｉ_ｅまでの加工領域Ｔ２もワイヤＲとの絶縁が破壊されて放電が発生し、加工領域Ｔ１，Ｔ２が溶融されて切断される（図３に示すステップＳ３）。

なお、上述のステップＳ２５で、制御手段１２０は、正転パルス信号又は逆転パルス信号のパルス数が５０であると判定した場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、インゴットＩの揺動する方向を時計回りＬ_ｍから反時計回りＬ_ｐへ反転させる（ステップＳ２６）。

以上のように、実施形態に係るマルチワイヤ放電加工装置及びウェーハの製造方法によれば、始線Ｌを基準にしてインゴットＩを時計回りＬ_ｍ又は反時計回りＬ_ｐに揺動させる場合に、インゴットＩの揺動角度θが所定の範囲に含まれる場合、従来の揺動加工の速度よりも速い第１速度で揺動させ、インゴットＩの揺動角度θが所定の範囲に含まれない場合、従来の揺動加工の速度と等しい第２速度で揺動させる。

これにより、インゴットＩの中央部Ｉ_ｍまでの加工領域Ｔ１が放電加工される時間と、インゴットＩの中央部Ｉ_ｍから外周部Ｉ_ｅまでの加工領域Ｔ２が放電加工される時間との差が抑制されるので、インゴットＩの加工領域Ｔ１に放電加工が集中することを回避できる。従って、インゴットＩの加工領域Ｔ１と加工領域Ｔ２とにおいて放電加工が略等しく実施されるので、インゴットＩの加工領域Ｔ１の加工溝Ｄと加工領域Ｔ２の加工溝Ｄの溝幅を等しく形成できる。これにより、インゴットＩから形成されたウェーハの中央付近が凹むことなく、ウェーハを平坦にスライスすることができる。また、第１速度は、従来の揺動加工の速度より速く、第２速度は、従来の揺動加工の速度と等しいので、第１速度で加工する加工量は従来よりも減少し、第２速度で加工する加工量は従来と同じ加工量なので、平坦にスライスしたウェーハの厚みを従来想定していたウェーハの厚みと等しい厚みに形成できる。

また、切削屑Ｕは、インゴットＩの外周部Ｉ_ｅ付近の加工領域Ｔ２と比較して中央部Ｉ_ｍ付近の加工領域Ｔ１に滞留しやすく、滞留した切削屑Ｕは、放電加工を誘発するが、上述のように加工領域Ｔ１と加工領域Ｔ２との加工時間の不均衡を抑制することにより、加工領域Ｔ１の切削屑Ｕによる放電加工の影響を軽減できる。

〔変形例〕
揺動範囲の最大角度の半分程度を所定の範囲における最大角度としたが、揺動範囲の最大角度よりも小さい角度であれば、いかなる角度でもよい。また、第２速度を第１速度の半分の速度としたが、第２速度は第１速度よりも遅い速度であれば、いかなる速度でもよい。また、インゴットＩの揺動速度は、第１速度と第２速度の２段階に設定したが、３段階以上に設定してもよい。

また、Ｚ軸方向の上方から下方に向けてインゴットＩを移動させて放電加工を実施したが、Ｚ軸方向の下方から上方に向けてインゴットＩを移動させて放電加工を実施してもよい。

また、切断ワイヤ部４０のワイヤＲをＸ軸方向に走行するように配設したが、切断ワイヤ部４０のワイヤＲをＺ軸方向に走行するように配設してもよい。この場合、インゴットＩは、Ｘ軸方向に加工送りされる。

また、基台部５０の取り付け板５２に固定されたインゴットＩの中心位置を回転支点Ｐとしたが、これに限定されない。例えば、基台５１の所定位置を回転支点ＰにしてインゴットＩを揺動させてもよい。この場合、インゴットＩの中心と回転支点Ｐとの位置がずれるため、インゴットＩは振り子のごとく揺動される。

また、基台部５０に固定されたインゴットＩを揺動させたが、インゴットＩを固定して切断ワイヤ部４０をインゴットＩの切断面Ｉ_ｃに沿って天秤のごとく揺動させるようにしてもよい。

また、インゴットＩが揺動する角度は、図示しない角度センサーを用いて検出してもよい。角度センサーは、基台部５０に配設され、基台部５０に固定されたインゴットＩが揺動した角度を検出して制御手段１２０に出力する。制御手段１２０は、角度センサーからの出力に基づいてインゴットＩの揺動を制御する。

また、第１速度で揺動させる範囲を＋３°〜−３°と設定し、時計回りＬ_ｍ及び反時計回りＬ_ｐに同じ角度揺動させたが、これに限定されない。例えば、第１速度で揺動させる範囲を＋３．１°〜−３°と設定し、時計回りＬ_ｍと反時計回りＬ_ｐとで異なる角度に揺動させてもよい。

１ マルチワイヤ放電加工装置
４０ 切断ワイヤ部
５０ 基台部
６０ 直動機構
７０ 揺動機構
８０ 加工槽
９１ 高周波パルス電源ユニット
９２ 電極
Ｄ 加工溝
Ｆ 加工液
Ｉ インゴット
Ｉ_ｍ 中央部
Ｉ_ｅ 外周部
Ｌ 始線
Ｌ_ｐ 反時計回り
Ｌ_ｍ 時計回り
Ｐ 回転支点
Ｒ ワイヤ
Ｔ１，Ｔ２ 加工領域
Ｕ 切削屑
θ 揺動角度

Claims (2)

1. ワイヤでインゴットを放電加工しウェーハにスライスするウェーハの製造方法であって、
   間隔をおいて隣接する複数のガイドローラに軸方向に間隔をあけて複数回巻き掛けられたワイヤと、インゴットを固定する基台部と、該基台部に固定されたインゴットが並列する該ワイヤに切り込むように該ワイヤと該基台部とを相対的に加工送りさせる駆動手段と、該ワイヤと該基台部に固定されたインゴットに高周波パルス電力を供給する高周波パルス電源ユニットと、を備えたマルチワイヤ放電加工装置を用い、
   該ワイヤとインゴットとを加工送りさせつつ、インゴットの切断面に沿ってインゴットが任意の角度で天秤のごとく揺動するよう該ワイヤとインゴットとを相対移動させて加工する加工ステップにおいて、
   インゴットの揺動角度が所定の範囲を超えインゴットの外周付近が該ワイヤに近接した際に揺動速度を減速し、インゴットの外周付近とその他の領域との加工時間の不均衡を補うことを特徴とするウェーハの製造方法。
2. ワイヤでインゴットを放電加工しウェーハにスライスするマルチワイヤ放電加工装置であって、
   間隔をおいて隣接する複数のガイドローラに軸方向に間隔をあけて複数回巻き掛けられたワイヤと、インゴットを固定する基台部と、該基台部に固定されたインゴットが並列する該ワイヤに切り込むように該ワイヤと該基台部とを相対的に加工送りさせる駆動手段と、該ワイヤと該基台部に固定されたインゴットに高周波パルス電力を供給する高周波パルス電源ユニットと、各構成要素を制御する制御手段と、を備え、
   該駆動手段は、
   該ワイヤとインゴットとを加工送りさせつつ、インゴットの切断面に沿ってインゴットを任意の角度で天秤のごとく揺動させ、
   インゴットの揺動角度が所定の範囲を超えインゴットの外周付近が該ワイヤに近接した際に揺動速度を減速し、インゴットの外周付近とその他の領域との加工時間の不均衡を補うことを特徴とするマルチワイヤ放電加工装置。

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