JP2017024145A - ワークホルダー及びワークの切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単結晶インゴットの方位調整機構を具備するワイヤソーを使用せずとも、外段取り方式で方位規格が厳しい仕様のインゴットの切断を実現可能なワークホルダー及びこれを用いたワークの切断方法を提供する。【解決手段】ワイヤソーでワークを切断する際に用いられるワークホルダー１であって、ワークＷに当板３を介して接着固定されるワークプレート２と、ワークプレート２を支持するホルダー本体４とを具備し、ワークの径方向のうち、ワークプレート２のワーク接着面に平行な方向をｘ軸方向、垂直な方向をｙ軸方向とした場合、ワークプレート２は、ｘ軸方向のワークの結晶方位軸のズレを修正してワークＷに接着固定され、ワークホルダー１は、ワークプレート２をｙ軸方向に傾けることで、ワークプレート２に保持されるワークＷのｙ軸方向の傾きを調整し、調整された傾きでワークプレート２及びワークＷを前記ホルダー本体に固定できるワークホルダー１。【選択図】図１

Description

本発明は、ワークホルダー及びワークの切断方法に関する。

近年、シリコン単結晶インゴットなどのワークは、ワイヤソーを用いてウェーハ状に切断されることが多い。ワイヤソーによる切断では、まず、図７に示すような、ワークＷを当板１０３を介して保持するワークプレート１０２、及びワークプレート１０２を支持するホルダー本体１０４を具備するワークホルダー１００で、切断するワークＷを保持する。続いて、ワークＷを保持したワークホルダー１００をワイヤソーに装着して複数の溝付きローラに軸方向に往復走行するワイヤを巻掛けて形成されたワイヤ列にワークＷを押し当てることにより、ワークＷをウェーハ状に切断する（例えば、特許文献１参照）。ワイヤソーは、図８中の側面図に示すように、ワークホルダー１００の垂線方向にワークＷを切断する。また、図８中の上面図に示すように、ワイヤ列を形成する各々のワイヤはワークホルダー１００に略直交している。

単結晶インゴットなどのワークの切断は、単結晶インゴットの結晶面を基準として実施する。しかし、一般に、円柱状のインゴットの形状上の中心軸と結晶面に対する法線（結晶方位軸）とにはズレがある。このズレについて、図９を参照して簡単に説明する。なお、本明細書では、ワークの径方向のうち、ワークプレートのワークが接着固定される面に平行な方向をｘ軸方向、垂直な方向をｙ軸方向と定義する。図９に示す例では、結晶方位軸は、単結晶インゴットの形状上の中心軸に対して、ｘ軸方向にΔｘ、ｙ軸方向にΔｙのズレを持っている。

ワイヤソーによるワークの切断方法としては、単結晶インゴットの結晶面とワイヤの走行方向とを一致させて切断する方法（ジャストアングル）と、結晶面とワイヤの走行方向との間に所定の角度を設定して切断する方法（オフアングル）がある。いずれの切断方法であっても、上記のような結晶方位軸のズレが存在する場合、単結晶インゴットのワイヤ列に対する向きを修正してから、単結晶インゴットの切断を始める必要がある。単結晶インゴットの方位のズレの修正・角度の設定（以下、方位調整とも呼称する）には、例えば、以下の方法が知られている。

例えば、ワークホルダーのワークプレートへ当板を介してインゴットを接着固定する際に、当板上でインゴットを、インゴットの中心軸周りに回転させてｙ軸方向の結晶方位を調整し、次いで、インゴットのワークホルダーへの貼り付け角度（ｘ軸方向のワークプレートに対する傾き）を変えることでｘ軸方向の結晶方位を調整する方法が有る。このように方位調整は、ワークホルダーに対するインゴットの回転位置と接着方向を調整することにより可能となる。また、このような、ワイヤソーへの単結晶インゴットの装着前に、結晶方位を調整する方法は、一般に、外段取り方式と呼ばれている。

その他にも、ワイヤソーが装置内に方位調整機構を具備しており、単結晶インゴットが貼り付けられたワークホルダーをセットした後、ワイヤソー内部で方位調整する方法も有る。このような、単結晶インゴットをワイヤソーに取り付けた後に、ワイヤソー内で結晶方位を調整する方法は、一般に、内段取り方式と呼ばれている。

特開２０１４−１９５０２５号公報

半導体シリコン単結晶インゴットの方位＜１１１＞軸品などは、インゴットをスライスする際の切断方向（ワイヤの切込み方向）によって、切り出したウェーハの表裏面のダメージ差が変化し、スライス品質（ＷＡＲＰ、ＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）、うねり等）が大きく変動する。例えば、図１０に示すように、切断方向が実線矢印方向で表す方位となった場合、ウェーハの表裏面のダメージ差は小さくなる。しかしながら、切断方向が図１０の破線矢印方向で表す方位となった場合、ウェーハの表裏面のダメージ差は大きくなり、スライス品質が大きく悪化する。スライス品質が大きく悪化する方向を切断方向としたスライスは現実問題実施できない。

そこで、上記のように、当板上でインゴットを回転させてインゴットのｙ軸方向の結晶方位の調整を行う際に、スライス品質が大きく悪化する方向が切断方向となってしまう場合には、方位の狙いを変えて切断を行っていた。例えば、従来では、仕様の許容範囲でずらしてから切断を行っていた。しかしながら、方位規格が厳しい場合には、この方位の狙いを変える調整ができないため、通常のワイヤソーでは良品を切断することができず、内周刃等の装置で切断せざるを得ないという問題があった。そのため、ワイヤソーによる切断において、外段取り方式で、インゴットの回転に依らないｙ軸補正が必要となった。

一方、単結晶インゴットの方位調整機構を具備するワイヤソーは、概して高価であり、装置が限定される。さらに、このように、ワイヤソーの内部で単結晶インゴットの方位調整を行う内段取り方式の切断方法の場合、方位調整中はインゴットの切断を行うことができないため、外段取り方式に比べ生産性の低下を招くという問題もある。

本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、単結晶インゴットの方位調整機構を具備するワイヤソーを使用せずとも、外段取り方式で方位規格が厳しい仕様のインゴットの切断を実現可能なワークホルダー及びこれを用いたワークの切断方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ワイヤソーによって円柱状の単結晶からなるワークを切断する際に前記ワークを保持するために用いられるワークホルダーであって、
前記ワークに当板を介して接着固定されるワークプレートと、該ワークプレートを、前記ワークプレートの前記ワークが接着固定される面とは反対側の面から支持するホルダー本体とを具備し、前記ワークの径方向のうち、前記ワークプレートの前記ワークが接着固定される面に平行な方向をｘ軸方向、垂直な方向をｙ軸方向とした場合、前記ワークプレートは、前記ｘ軸方向の前記ワークの結晶方位軸のズレを修正して前記ワークに接着固定されるものであり、前記ワークホルダーは、前記ワークプレートを前記ｙ軸方向に傾けることで、前記ワークプレートに保持される前記ワークの前記ｙ軸方向の傾きを調整し、該調整された傾きで前記ワークプレート及び前記ワークを前記ホルダー本体に固定できる機能を有するものであることを特徴とするワークホルダーを提供する。

本発明のワークホルダーは、ワークプレートのワークへの接着固定時にｘ軸方向の結晶方位軸のズレを修正することができる。また、ワークプレートをｙ軸方向に傾けることで、ワークプレートが接着固定されるワークのｙ軸方向の結晶方位軸のズレも修正することができる。このようなワークホルダーにより、ワークを回転させることなくｙ軸方向の方位調整を行えば、ワークの回転により、ワークの円周に対するワイヤの切込み方向が、スライス品質が大きく悪化する方向となってしまう恐れが無い。従って、本発明のワークホルダーを使用して単結晶インゴットなどのワークを切断すれば、たとえインゴットが半導体シリコン単結晶インゴットの方位＜１１１＞軸品であったとしても、ＷＡＲＰやうねりの少ないウェーハを切り出すことができる。また、本発明のワークホルダーを使用すれば、外段取り方式でワークの結晶方位を調整できるので、生産性を向上させることができる。さらに、方位調整機構を具備する高価なワイヤソーも必要ないため、低コストでウェーハを切断することができる。

このとき、本発明のワークホルダーは、前記ワークプレートが、前記ワークを保持する側の面とは反対側の面に、前記ワークプレートの長手方向の外側に向けて突き出た、先端部が曲面状の突起部を有し、前記ホルダー本体が、前記突起部の曲面状の先端部を上下から挟み込む受け部を有し、該受け部は、２個の進退動可能な可動コマによって前記突起部の曲面状の先端部を上下から挟み込むものであり、前記２個の可動コマは、前記突起部の曲面状の先端部と接する面に傾きを有するテーパー状のものであり、前記ワークホルダーは、前記突起部の曲面状の先端部を挟み込む前記２個の可動コマの位置関係を各々の進退動により調整することで、前記ワークプレートをｙ軸方向に傾け、前記ワークの前記ｙ軸方向の傾きを調整するとともにその位置で固定することが可能なものであることが好ましい。

本発明のワークホルダーは、より具体的には、このような構造を有するものとすることができる。

またこのとき、前記２個の可動コマは、前記突起部の曲面状の先端部と接するテーパー面の傾きが３０°〜６０°のものであることが好ましい。

本発明における可動コマは、このようなテーパー面の傾きを持つものとすることができ、このような傾きであればワークプレートのｙ軸方向の傾きを調整しやすいとともに、確実に固定することができる。テーパー面の傾きを３０°以上とすれば、可動コマの移動量に対する、ワークプレートの傾きの角度調整量が十分に大きくなり調整に掛かる時間を低減できる。また、テーパー面の傾きを６０°以下とすれば、可動コマの移動量に対する、ワークプレートの傾きの角度調整量が大きくなり過ぎないため、微妙な角度調整が容易となる。

このとき、前記ワークプレートが前記突起部を長手方向の両端に２個有するとともに、前記ホルダー本体が前記受け部を２個有し、各々の受け部が、前記２個の突起部の曲面状の先端部をそれぞれ上下から挟み込むものであることが好ましい。

このように、ワークプレートの長手方向の両端で、ワークプレートの傾きを調整できるものであれば、より精度よくかつ簡単にワークのｙ軸方向の傾きを調整して、ワークを固定することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の溝付きローラに軸方向に往復走行するワイヤを巻掛けて形成されたワイヤ列を具備するワイヤソーを用い、ワークホルダーで保持した円柱状の単結晶からなるワークを前記ワイヤソーの前記ワイヤ列に押し当てることで、ワークを切断するワークの切断方法であって、前記ワークホルダーとして、前記ワークに当板を介して接着固定されるワークプレートと、該ワークプレートを、前記ワークプレートの前記ワークが接着固定される面とは反対側の面から支持するホルダー本体とを具備し、前記ワークの径方向のうち、前記ワークプレートの前記ワークが接着固定される面に平行な方向をｘ軸方向、垂直な方向をｙ軸方向とした場合、前記ワークプレートは、前記ｘ軸方向の前記ワークの結晶方位軸のズレを修正して前記ワークに接着固定されるものであり、前記ワークホルダーは、前記ワークプレートを前記ｙ軸方向に傾けることで、前記ワークプレートに保持される前記ワークの前記ｙ軸方向の傾きを調整し、該調整された傾きで前記ワークプレート及び前記ワークを前記ホルダー本体に固定できる機能を有するものを用い、前記ワークホルダーで前記ワークを保持する際に、前記ワークプレートを前記ｘ軸方向の前記ワークの結晶方位軸のズレを修正して前記ワークに接着固定し、前記ワークに接着固定された前記ワークプレートを前記ｙ軸方向に傾けることで、前記ワークプレートに保持された前記ワークの前記ｙ軸方向の傾きを調整し、該調整された傾きで前記ワークプレート及び前記ワークを前記ホルダー本体に固定することで、前記ワークホルダーで前記ワークを保持し、前記傾きを調整して固定したワークを前記ワークホルダーを介して前記ワイヤソーに取り付け、前記ワークを前記ワイヤ列に押し当てることで、前記ワークを切断することを特徴とするワークの切断方法を提供する。

本発明のワークの切断方法は、ｘ軸方向のワークの結晶方位軸のズレを修正してワークに接着固定したワークプレートを、さらに、ｙ軸方向に傾けることで、ワークのｙ軸方向の結晶方位軸のズレも修正することができる。このような方法により、ワークを回転させることなくｙ軸方向の方位調整を行えば、ワークの回転により、ワークの円周に対するワイヤの切込み方向が、スライス品質が大きく悪化する方向となってしまう恐れが無い。従って、本発明の切断方法で単結晶インゴット等のワークを切断すれば、たとえインゴットが半導体シリコン単結晶インゴットの方位＜１１１＞軸品であったとしても、ＷＡＲＰやうねりの少ないウェーハを切り出すことができる。また、本発明の切断方法では、外段取り方式でワークの結晶方位を調整できるので、生産性を向上させることができる。さらに、方位調整機構を具備する高価なワイヤソーも必要ないため、低コストでウェーハを切断することができる。

このとき、本発明のワークの切断方法において、前記ワークホルダーとして、前記ワークプレートが、前記ワークを保持する側の面とは反対側の面に、前記ワークプレートの長手方向の外側に向けて突き出た、先端部が曲面状の突起部を有し、前記ホルダー本体が、前記突起部の曲面状の先端部を上下から挟み込む受け部を具備し、該受け部は、２個の進退動可能な可動コマによって前記突起部の曲面状の先端部を上下から挟み込むものであり、前記２個の可動コマは、前記突起部の曲面状の先端部と接する面に傾きを有するテーパー状のものであり、前記ワークホルダーは、前記突起部の曲面状の先端部を挟み込む前記２個の可動コマの位置関係を各々の進退動により調整することで、前記ワークプレートをｙ軸方向に傾け、前記ワークの前記ｙ軸方向の傾きを調整するとともにその位置で固定することが可能なものを用いることができる。

より具体的には、このような構造のワークホルダーを用いて本発明のワークの切断方法を実施できる。

またこのとき、本発明のワークの切断方法において、前記２個の可動コマは、前記突起部の曲面状の先端部と接するテーパー面の傾きが３０°〜６０°のものを用いることができる。

本発明において使用できる可動コマは、このようなテーパー面の傾きを持つものを用いることができ、このような傾きであればワークプレートのｙ軸方向の傾きを調整しやすいとともに、確実に固定することができる。テーパー面の傾きを３０°以上とすれば、可動コマの移動量に対する、ワークプレートの傾きの角度調整量が十分に大きくなり調整に掛かる時間を低減できる。また、テーパー面の傾きを６０°以下とすれば、可動コマの移動量に対する、ワークプレートの傾きの角度調整量が大きくなり過ぎないため、微妙な角度調整が容易となる。

このとき、本発明のワークの切断方法において、前記ワークホルダーとして、前記ワークプレートが前記突起部を長手方向の両端に２個有するとともに、前記ホルダー本体が前記受け部を２個有し、各々の受け部が、前記２個の突起部の曲面状の先端部をそれぞれ上下から挟み込むものを用いることが好ましい。

このように、ワークプレートの長手方向の両端で、ワークプレートの傾きを調整できるワークホルダーを用いることで、より精度よく簡単にワークのｙ軸方向の傾きを調整して、ワークを固定することができる。

本発明のワークホルダー及びワークの切断方法であれば、単結晶インゴットの方位調整機構を具備するワイヤソーを使用せずとも、外段取り方式で方位規格が厳しい仕様の単結晶インゴットの切断を実現できる。

本発明のワークホルダーの概略を示した縦断面図である。 ｘ軸方向及びｙ軸方向の定義を説明する図である（横断面図）。 ｘ軸方向のワークの結晶方位軸のズレを修正してワークに接着固定されるワークプレートの説明図である。 本発明のワークホルダーの、ワークプレート及びワークを傾けて固定した態様の概略図である。 本発明のワークの切断方法に使用できるワイヤソーの一例を示す概略図である。 本発明のワークの切断方法の一例を示すフロー図である。 従来のワークホルダーの概略図である。 ワイヤソーの切断方向を説明する側面図及び上面図である。 単結晶インゴットの結晶方位軸のズレの説明図である。 ワイヤソーによるインゴットの切断方向によるスライス品質の変化を説明する図である。 比較例１〜３において切り出されたウェーハのＷＡＲＰの平均値を示すグラフである。

以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

上記のように、外段取り方式では、従来、ワークプレートにワークを接着固定する前に、ワークホルダーの当板上でインゴットをその中心軸周りに回転させることで、ｙ軸方向の結晶方位のズレを補正していた。しかしながら、半導体シリコン単結晶インゴットの方位＜１１１＞軸品などは、ワイヤの切込み方向によって、ＷＡＲＰ、ＴＴＶ、うねりが大きく悪化する場合があるため、インゴットを回転させた結果、ワイヤの切込み方向がスライス品質を大きく悪化させる方向となってしまう場合があった。この場合、ワイヤの切込み方向をずらすために、インゴットを回転させて方位の狙いを変える必要があるが、方位規格が厳しい場合には、この方位の狙いを変える調整ができないため、通常のワイヤソーでは良品を切断することができないという問題があった。また、内段取り方式では、ワイヤソーが高価となり、また、切断における効率も低下するため、生産性が悪化してしまうという問題があった。

これに対し、本発明者はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ね、ワークをｙ軸方向に傾けることが可能なワークホルダーにより、ワークの回転に依らずｙ軸方向の結晶方位のズレを調整すれば、上述の問題を解決できることを知見し、本発明を完成させた。

図１に示すように、本発明のワークホルダー１はワークＷに当板３を介して接着固定されるワークプレート２と、ワークプレート２を、ワークプレート２のワークＷが接着固定される面とは反対側の面から支持するホルダー本体４とを具備する。

また、上記したように、本明細書内では、図２に示すように、円柱状のワークＷの径方向のうちワークプレート２のワークＷが接着固定される面に平行な方向をｘ軸方向、垂直な方向をｙ軸方向と定義する。この場合に、本発明のワークホルダー１におけるワークプレート２は、図３に示すように、ｘ軸方向のワークＷの結晶方位軸のズレを修正してワークＷに接着固定されるものである。図３に示す例では、ワークプレート２は、ｘ軸方向の結晶方位軸のズレΔｘを修正してワークＷに接着固定されている。

また、本発明のワークホルダー１は、ワークＷに接着固定されるワークプレート２をｙ軸方向に傾けることで、ワークプレート２のｙ軸方向の傾きを調整し、該調整された傾きでワークプレート２及びワークＷをホルダー本体４に固定できる機能を有する。なお、ワークホルダー１は、ワークプレート２がワークＷに接着固定された状態、及びワークＷに接着固定されていない状態のいずれの状態でもワークプレート２を傾け、固定することができる。

このような機能は、例えば、以下に説明するようなワークホルダーの構成にて得ることができる。図１に示すように、ワークプレート２が、ワークＷを保持する側の面とは反対側の面に、先端部が曲面状の突起部５を有する。この突起部５は、図１に示すように、ワークプレート２の長手方向の外側に向けて突き出たものとすることができる。なお、ここでいう曲面状とは、例えば、半円柱状、半球状などの形状のことをいう。例えば、図１には、突起部５の先端を半円柱状とした例を示しているが、これに限定されることは無い。

さらに、ホルダー本体４が、突起部５の曲面状の先端部を上下から挟み込む受け部６を有する。この受け部６は、２個の進退動可能な可動コマ６ａ、６ｂ、あるいは２個の可動コマ６ｃ、６ｄによって突起部５の曲面状の先端部を上下から挟み込む。

また、２個の可動コマ６ａ、６ｂ（６ｃ、６ｄ）は、突起部５の曲面状の先端部と接する面に傾きを有するテーパー状のものである。なお、可動コマ６ａ、６ｂ（６ｃ、６ｄ）は、各々の可動コマ６ａ、６ｂ（６ｃ、６ｄ）に接続された調整ネジ７ａ、７ｂ（７ｃ、７ｄ）を用いて進退動させることができる。

また、２個の可動コマ６ａ、６ｂは、突起部５の曲面状の先端部と接するテーパー面の傾きが３０°〜６０°のものであることが好ましい。このような範囲の傾きのテーパー面を持つ可動コマであれば、適当な傾斜となりワークプレート２のｙ軸方向の傾きを調整しやすいとともに、強度も十分となり、確実に重量物であるワークを固定して保持することができる。また、テーパー面の傾きを３０°以上とすれば、可動コマの移動量に対する、ワークプレートの傾きの角度調整量が十分に大きくなり調整に掛かる時間を低減できる。また、テーパー面の傾きを６０°以下とすれば、可動コマの移動量に対する、ワークプレートの傾きの角度調整量が大きくなり過ぎないため、微妙な角度調整が容易となる。

また、図１に示すように、ワークプレート２が突起部５を長手方向の両端に２個有するとともに、ホルダー本体４が受け部６を２個有し、各々の受け部６が、２個の突起部５の曲面状の先端部をそれぞれ上下から挟み込むものであることが好ましい。このように、ワークプレート２の長手方向の両端から、ワークプレート２の傾きを調整できるものであれば、より精度よく、ワークプレート２に接着されるワークのｙ軸方向の傾きを簡単に調整して、ワークを固定することができる。

このような図１に示す構成によって、ワークホルダー１は、突起部５の曲面状の先端部を挟み込む２個の可動コマの位置関係を各々の進退動により調整することで、ワークプレート２をｙ軸方向に傾け、ワークプレート２が接着固定されるワークＷのｙ軸方向の傾きを調整するとともにその位置で固定することが可能なものとすることができる。

ここで、具体例として、本発明のワークホルダー１によって、ワークプレート２に接着固定されるワークのｙ軸方向の結晶方位軸のズレΔｙを修正するために、図１におけるワークプレート２の左端が上方に、右端が下方になるようにワークプレート２を傾ける場合を説明する。図４に示すように、左端側の受け部６において、可動コマ６ａを、ワークプレート２の長手方向の外側方向に後退させ、可動コマ６ｂをワークプレート２の長手方向の内側方向に前進させる。さらに、右端側の受け部６において、可動コマ６ｃを、ワークプレート２の長手方向の内側方向に前進させ、可動コマ６ｄをワークプレート２の長手方向の外側方向に後退させる。このように、各々の可動コマ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの位置関係を調整すれば、ワークプレート２を傾け、この位置でホルダー本体４にワークプレート２及びワークＷを固定することで、ｙ軸方向のズレΔｙを修正できる。

以上のように、本発明のワークホルダーは、ワークプレートのワークへの接着固定時にｘ軸方向の結晶方位軸のズレを修正することができる。また、ワークプレートをｙ軸方向に傾けることで、ワークの回転を行うことなくｙ軸方向の方位調整ができる。

そのため、従来の当板上でワークを回転させる方法を使用する場合のように、ワークの回転によりワークの円周に対するワイヤの切込み方向が、スライス品質が大きく悪化する方向となってしまう恐れが無い。つまり、本発明のワークホルダーを使用して、単結晶インゴットを切断すれば、結晶方位の規格が厳しい場合でも、外段取り方式でＷＡＲＰやうねりの少ないウェーハを切り出すことができる。また、本発明のワークホルダーを使用すれば、外段取り方式でワークの結晶方位を調整できるので、スライスにおける生産性を向上させることができる。さらに、方位調整機構を具備する高価なワイヤソーも必要ないため、低コストでウェーハを切断することができる。

なお、図１及び図４では、ワークプレート２をワークＷに接着固定した状態で、ワークプレートを傾ける態様を例に説明したが、作業手順がこの順に限定されることは無い。例えば、予め、保持するワークＷの結晶方位軸のｙ軸方向のズレに応じて、ワークプレート２を傾けて固定しておき、その後に、ワークプレート２を、ｘ軸方向のワークＷの結晶方位軸のズレを修正しながらワークＷに接着固定してもよい。

続いて、本発明のワークの切断方法について説明する。ここでは、上記した本発明のワークホルダー１を使用する場合について説明する。

本発明のワークの切断方法は、ワイヤソーを用い、ワークホルダーで保持した円柱状の単結晶からなるワークをワイヤソーのワイヤ列に押し当てることで、ワークを切断する。より具体的には、図５に示すようなワイヤソーを使用できる。

図５に示すように、ワイヤソー１０は、複数の溝付きローラ１１に軸方向に往復走行するワイヤ１２が巻掛けられることで形成されたワイヤ列１３を具備する。このようなワイヤソー１０は、ワークホルダー１で保持した円柱状の単結晶からなるワークＷをワイヤソー１０のワイヤ列１３に押し当てることで、ワークＷをウェーハ状に切断することができる。

本発明のワークの切断方法は、このようなワイヤソー１０に、ワークホルダー１を介してワークＷを装着する前に、ワークの方位調整を行う外段取り方式の切断方法である。より具体的には、まず、図３に示したように、ワークホルダー１でワークＷを保持する際に、ワークプレート２をｘ軸方向のワークＷの結晶方位軸のズレを修正してワークＷに接着固定する（図６のＳ１）。

続いて、図４に示したように、ワークＷに接着固定されたワークプレート２をｙ軸方向に傾けることで、ワークプレート２に保持されたワークのｙ軸方向の傾きを調整する（図６のＳ２）。そして、この調整された傾きでワークプレート２及びワークＷをホルダー本体４に固定することで、ワークホルダー１でワークＷを保持する（図６のＳ３）。これにより、ワークＷの方位調整が完了する。

続いて、図５に示したように、傾きを固定したワークＷをワークホルダー１を介してワイヤソー１０に取り付ける（図６のＳ４）。次に、ワークＷを、図５のワイヤ列１３に押し当てることで、ワークＷを切断する（図６のＳ５）。

このような本発明のワークの切断方法は、ワークプレートのワークへの接着固定時にｘ軸方向の結晶方位軸のズレを修正したうえで、ワークをワークプレートに固定した状態で傾けることで、ワークの回転に依らずｙ軸方向の方位調整を行う。そのため、上述した、当板上でワークを回転させる方法を使用する場合のように、ワークの円周に対するワイヤの切込み方向が、スライス品質が大きく悪化する方向となってしまう恐れが無い。従って、本発明のワークの切断方法で単結晶インゴットを切断すれば、結晶方位の規格が厳しい場合でも、ＷＡＲＰやうねりの少ないウェーハを切り出すことができる。また、本発明のワークの切断方法は、外段取り方式でワークの結晶方位を調整できるので、生産性を向上させることができる。さらに、方位調整機構を具備する高価なワイヤソーも必要ないため、低コストでウェーハを切断することができる。

また、本発明のワークの切断方法では、ワークホルダーとして、図１に示したような、ワークプレート２が、突起部５を有し、さらに、ホルダー本体４が、突起部５の曲面状の先端部を上下から挟み込む２個の可動コマから成る受け部６を有するワークホルダー１を使用することができる。このようなワークホルダー１を用いることで、精度よくｙ軸方向の方位調整ができる。

また、２個の可動コマ６ａ、６ｂ（可動コマ６ｃ、６ｄ）は、突起部５の曲面状の先端部と接するテーパー面の傾きが３０°〜６０°のものを用いることが好ましい。このような傾きのテーパー面を持つ可動コマであれば、ワークプレート２のｙ軸方向の傾きを調整しやすい。また、テーパー面の傾きを３０°以上とすれば、可動コマの移動量に対する、ワークプレートの傾きの角度調整量が十分に大きくなり調整に掛かる時間を低減できる。また、テーパー面の傾きを６０°以下とすれば、可動コマの移動量に対する、ワークプレートの傾きの角度調整量が大きくなり過ぎないため、微妙な角度調整が容易となる。

また、図１に示すように、本発明の切断方法では、ワークプレート２が突起部５を長手方向の両端に２個有するとともに、ホルダー本体４が受け部６を２個有し、各々の受け部６が、２個の突起部５の曲面状の先端部をそれぞれ上下から挟み込むものを用いることが好ましい。このように、ワークプレートの長手方向の両端から、ワークプレートの傾きを調整できるものであれば、より精度よくワークのｙ軸方向の傾きを調整して、ワークを固定することができる。

以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
図１に示すような、本発明のワークホルダー１を使用して、図６に示した本発明のワークの切断方法のフローに従い、直径２００ｍｍの結晶軸＜１００＞のシリコン単結晶インゴットを用いて、ワークの切断を行った。

実施例１では、結晶軸＜１００＞のインゴットの、ｘ軸方向のズレが０分となるようにインゴットにワークプレート２を接着固定し、また、ｙ軸方向のズレが２０分となるようにワークプレート２の角度を調整し、インゴットをホルダー本体４に固定した。このように本発明のワークホルダー１で保持したインゴットを、図５に示したようなワイヤソー１０に取りつけて切断した。

（実施例２）
切断するインゴットを結晶軸＜１１１＞のものに変更したこと以外、実施例１と同様な条件でインゴットを切断した。

実施例１〜２における、切り出されたウェーハの面方位、ＴＴＶ、ＷＡＲＰを表１に示す。

表１から分かるように、実施例１〜２では、狙い方位と実測値の差はｘ軸方向で２分以下、ｙ軸方向で１分以下であった。通常、この差は±１０分程度となるため、精度よく狙い通りの面方位のウェーハを切り出すことができたと言える。

また、ウェーハのＴＴＶやＷＡＲＰについては、従来の当板上でインゴットを回転させる手順を含む外段取り方式の切断方法で、結晶軸＜１００＞品や適切なインゴット切断位置で固定された結晶軸＜１１１＞の単結晶インゴットを切断した場合、ＴＴＶは１０μｍ程度、ＷＡＲＰは１５μｍ程度である。表１から分かるように、実施例１〜２で切り出したウェーハのＴＴＶ、ＷＡＲＰも従来と同程度に抑えることができている。本発明の切断方法は、当板上でインゴットを回転させる手順を含まないため、シリコン単結晶インゴットの方位＜１１１＞軸品の切断においてもＷＡＲＰ、ＴＴＶの悪化を抑制できる。

（比較例１）
ワークホルダーの当板上でシリコン単結晶インゴットを回転させ、ｙ軸方向の結晶方位を調整し、インゴットのワークホルダーへの貼り付け角度（ｘ軸方向のワークプレートに対する傾き）を変えることでｘ軸方向の結晶方位を調整することで、方位調整を行った。その後、ワークホルダーをワイヤソーに装着し、インゴットの切断を行った。ここで使用したシリコン単結晶インゴットは、直径２００ｍｍの方位＜１１１＞軸品である。また、切断方向は、図１０の（−１１０）方向であった。

（比較例２）
比較例１よりもワークホルダーの当板上でシリコン単結晶インゴットを１５°多く回転させ、ｙ軸方向の結晶方位を調整したこと以外、比較例１と同様にしてインゴットを切断した。

（比較例３）
比較例１よりもワークホルダーの当板上でシリコン単結晶インゴットを３０°多く回転させ、ｙ軸方向の結晶方位を調整したこと以外、比較例１と同様にしてインゴットを切断した。この場合の切断方向は、図１０の（−１２−１）方向であった。

比較例１〜３における、切り出されたウェーハのＷＡＲＰ値を図１１に示す。回転量に応じて、ウェーハのＷＡＲＰが変化し、特に切断方向が（−１２−１）となった場合の比較例３ではＷＡＲＰ値が極端に増大してしまった。このように、従来の方法では、方位＜１１１＞軸品の切断を行った場合に、ウェーハの平坦性を損なうことがあることが確認された。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

１…本発明のワークホルダー、 ２…ワークプレート、 ３…当板、
４…ホルダー本体、 ５…突起部、 ６…受け部、
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ…可動コマ、
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ…調整ネジ、
１０…ワイヤソー、 １１…溝付きローラ、
１２…ワイヤ、 １３…ワイヤ列、 Ｗ…ワーク。

Claims (8)

1. ワイヤソーによって円柱状の単結晶からなるワークを切断する際に前記ワークを保持するために用いられるワークホルダーであって、
   前記ワークに当板を介して接着固定されるワークプレートと、
   該ワークプレートを、前記ワークプレートの前記ワークが接着固定される面とは反対側の面から支持するホルダー本体とを具備し、
   前記ワークの径方向のうち、前記ワークプレートの前記ワークが接着固定される面に平行な方向をｘ軸方向、垂直な方向をｙ軸方向とした場合、前記ワークプレートは、前記ｘ軸方向の前記ワークの結晶方位軸のズレを修正して前記ワークに接着固定されるものであり、
   前記ワークホルダーは、前記ワークプレートを前記ｙ軸方向に傾けることで、前記ワークプレートに保持される前記ワークの前記ｙ軸方向の傾きを調整し、該調整された傾きで前記ワークプレート及び前記ワークを前記ホルダー本体に固定できる機能を有するものであることを特徴とするワークホルダー。
2. 前記ワークプレートが、前記ワークを保持する側の面とは反対側の面に、前記ワークプレートの長手方向の外側に向けて突き出た、先端部が曲面状の突起部を有し、
   前記ホルダー本体が、前記突起部の曲面状の先端部を上下から挟み込む受け部を有し、該受け部は、２個の進退動可能な可動コマによって前記突起部の曲面状の先端部を上下から挟み込むものであり、前記２個の可動コマは、前記突起部の曲面状の先端部と接する面に傾きを有するテーパー状のものであり、
   前記ワークホルダーは、前記突起部の曲面状の先端部を挟み込む前記２個の可動コマの位置関係を各々の進退動により調整することで、前記ワークプレートをｙ軸方向に傾け、前記ワークの前記ｙ軸方向の傾きを調整するとともにその位置で固定することが可能なものであることを特徴とする請求項１に記載のワークホルダー。
3. 前記２個の可動コマは、前記突起部の曲面状の先端部と接するテーパー面の傾きが３０°〜６０°のものであることを特徴とする請求項２に記載のワークホルダー。
4. 前記ワークプレートが前記突起部を長手方向の両端に２個有するとともに、前記ホルダー本体が前記受け部を２個有し、各々の受け部が、前記２個の突起部の曲面状の先端部をそれぞれ上下から挟み込むものであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のワークホルダー。
5. 複数の溝付きローラに軸方向に往復走行するワイヤを巻掛けて形成されたワイヤ列を具備するワイヤソーを用い、ワークホルダーで保持した円柱状の単結晶からなるワークを前記ワイヤソーの前記ワイヤ列に押し当てることで、ワークを切断するワークの切断方法であって、
   前記ワークホルダーとして、
   前記ワークに当板を介して接着固定されるワークプレートと、
   該ワークプレートを、前記ワークプレートの前記ワークが接着固定される面とは反対側の面から支持するホルダー本体とを具備し、
   前記ワークの径方向のうち、前記ワークプレートの前記ワークが接着固定される面に平行な方向をｘ軸方向、垂直な方向をｙ軸方向とした場合、前記ワークプレートは、前記ｘ軸方向の前記ワークの結晶方位軸のズレを修正して前記ワークに接着固定されるものであり、
   前記ワークホルダーは、前記ワークプレートを前記ｙ軸方向に傾けることで、前記ワークプレートに保持される前記ワークの前記ｙ軸方向の傾きを調整し、該調整された傾きで前記ワークプレート及び前記ワークを前記ホルダー本体に固定できる機能を有するものを用い、
   前記ワークホルダーで前記ワークを保持する際に、前記ワークプレートを前記ｘ軸方向の前記ワークの結晶方位軸のズレを修正して前記ワークに接着固定し、
   前記ワークに接着固定された前記ワークプレートを前記ｙ軸方向に傾けることで、前記ワークプレートに保持された前記ワークの前記ｙ軸方向の傾きを調整し、該調整された傾きで前記ワークプレート及び前記ワークを前記ホルダー本体に固定することで、前記ワークホルダーで前記ワークを保持し、
   前記傾きを調整して固定したワークを前記ワークホルダーを介して前記ワイヤソーに取り付け、前記ワークを前記ワイヤ列に押し当てることで、前記ワークを切断することを特徴とするワークの切断方法。
6. 前記ワークホルダーとして、前記ワークプレートが、前記ワークを保持する側の面とは反対側の面に、前記ワークプレートの長手方向の外側に向けて突き出た、先端部が曲面状の突起部を有し、
   前記ホルダー本体が、前記突起部の曲面状の先端部を上下から挟み込む受け部を具備し、該受け部は、２個の進退動可能な可動コマによって前記突起部の曲面状の先端部を上下から挟み込むものであり、前記２個の可動コマは、前記突起部の曲面状の先端部と接する面に傾きを有するテーパー状のものであり、
   前記ワークホルダーは、前記突起部の曲面状の先端部を挟み込む前記２個の可動コマの位置関係を各々の進退動により調整することで、前記ワークプレートをｙ軸方向に傾け、前記ワークの前記ｙ軸方向の傾きを調整するとともにその位置で固定することが可能なものを用いることを特徴とする請求項５に記載のワークの切断方法。
7. 前記２個の可動コマは、前記突起部の曲面状の先端部と接するテーパー面の傾きが３０°〜６０°のものを用いることを特徴とする請求項６に記載のワークの切断方法。
8. 前記ワークホルダーとして、前記ワークプレートが前記突起部を長手方向の両端に２個有するとともに、前記ホルダー本体が前記受け部を２個有し、各々の受け部が、前記２個の突起部の曲面状の先端部をそれぞれ上下から挟み込むものを用いることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のワークの切断方法。

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