JP2020138304A - Workpiece cutting method and workpiece cutting device - Google Patents

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Abstract

To provide a workpiece cutting method in which cutting is realized with little deterioration in a Warp value.SOLUTION: In a workpiece cutting method for cutting multiple workpieces simultaneously at multiple spots into a wafer shape, at least one of the multiple workpieces is a single crystal ingot in which the center axis direction is a <111> direction. In the cutting method, cutting is performed by setting a cutting direction of each ingot, such that a total sum (θ1+θ2+...+θn) of each θ of the multiple workpieces satisfies -30°≤θ1+θ2+...+θn≤30°, wherein θ(°) is a shift angle from a <110> direction, in the cutting direction, when cutting the single crystal ingot with its center axis direction in the <111> direction by using a wire.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ワークの切断加工方法及びワークの切断加工装置に関する。 The present invention relates to a work cutting process method and a work cutting process device.

近年、ウェーハの大型化(大口径化)が望まれており、この大型化に伴い、インゴットの切断には専らワイヤーソーが使用されている(例えば、特許文献1)。ワイヤーソーは、ワイヤー(高張力鋼線)を高速走行させて、ここにスラリーを掛けながら、ワーク(例えば、シリコン、ガラス、セラミックス等の脆性材料のインゴットが挙げられる。以下、単にインゴットと言うこともある)を押しあてて切断し、多数のウェーハを同時に切り出す切断装置である。 In recent years, an increase in the size (larger diameter) of a wafer has been desired, and with this increase in size, a wire saw is exclusively used for cutting an ingot (for example, Patent Document 1). A wire saw is an ingot made of a brittle material such as silicon, glass, or ceramics while a wire (high-strength steel wire) is run at high speed and a slurry is hung on the wire saw. Hereinafter, the ingot is simply referred to as an ingot. It is a cutting device that cuts a large number of wafers at the same time by pressing it against it.

ワイヤーソーによる切断では、まず、ワークを当板を介して保持するワークプレート、及び、ワークプレートを支持するホルダー本体を具備するワークホルダーで、切断するワークを保持する。続いて、ワークを保持したワークホルダーをワイヤー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ーを巻掛けて形成されたワイヤー列にワーク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。ワイヤーソーは、ワークホルダーの垂線方向にワークを切断する。また、ワイヤー列を形成する各々のワイヤーはワークホルダーに略直交している。 In cutting with a wire saw, first, a work plate that holds the work via the plate and a work holder that includes a holder body that supports the work plate hold the work to be cut. Subsequently, the work W is pressed against the wire row formed by attaching the work holder holding the work to the wire saw and winding the wire reciprocating in the axial direction around a plurality of grooved rollers. Cut into wafers. The wire saw cuts the work in the perpendicular direction of the work holder. Further, each wire forming the wire row is substantially orthogonal to the work holder.

半導体シリコン単結晶のような結晶方位を有する円柱状のインゴット(以下「ワーク」と称する)からウェーハを切り出す際は、ワークの結晶面を基準として切断を実施する。一般に、円柱状のワークの中心軸(ワークの形状上の軸)と結晶軸方位(結晶面法線)との間にはズレが生じており、そのズレを修正して切断する必要がある(特許文献1,2)。 When a wafer is cut out from a columnar ingot (hereinafter referred to as "work") having a crystal orientation such as a semiconductor silicon single crystal, cutting is performed with reference to the crystal plane of the work. In general, there is a deviation between the central axis (axis on the shape of the work) and the crystal axis orientation (crystal plane normal) of the cylindrical work, and it is necessary to correct the deviation and cut ( Patent Documents 1 and 2).

結晶軸方位の修正方法には以下の方法が知られている。
(1)ワイヤーソーへセットする治具へ当て板を介してワークを貼り付ける時、ワークを回転させてY軸方向の方位を調整し、X軸方向はワークホルダーへの貼り付け角度で方位調整を行なう方法(「X−θ方式」という)。
(2)ワイヤーソーにワークが貼り付けられたワークホルダーをセットした後、ワイヤーソー内部で方位調整する方法(「内段取りX−Yチルト方式」という)。
(3)ワイヤーソーへセットする治具へ当て板を介してワークを貼り付ける時、特殊な治具を用いることによりY軸方向の傾け調整を行い、X軸方向はワークホルダーへの貼付角度で方位調整を行う方法(「外段取りX−Yチルト方式」という)。
The following methods are known as methods for correcting the crystal axis orientation.
(1) When attaching the work to the jig set on the wire saw via the backing plate, rotate the work to adjust the orientation in the Y-axis direction, and adjust the orientation in the X-axis direction by the attachment angle to the work holder. (Referred to as "X-θ method").
(2) A method of adjusting the orientation inside the wire saw after setting the work holder to which the work is attached to the wire saw (referred to as "inner setup XY tilt method").
(3) When attaching the work to the jig to be set on the wire saw via the backing plate, adjust the tilt in the Y-axis direction by using a special jig, and the X-axis direction is the attachment angle to the work holder. A method of adjusting the orientation (referred to as "outer setup XY tilt method").

また、軸方位<100>以外の、例えば軸方位<111>を有するワークをスライスする場合は、ワークをスライスする際の切断方向(ワイヤーの切込み方向)によって、切り出したウェーハの表裏面の(加工抵抗差により)ダメージ差が変化し、スライス品質(主にWarp値)が大きく変動することが知られている(特許文献3参照)。 Further, when slicing a work having an axial direction <111> other than the axial direction <100>, the front and back surfaces of the cut wafer are (processed) depending on the cutting direction (wire cutting direction) when slicing the work. It is known that the damage difference changes (due to the resistance difference) and the slice quality (mainly the Warp value) fluctuates greatly (see Patent Document 3).

なお、図4に、Warpの定義を示す。Warpは、ウェーハのセンターライン面からのズレに関する形状パラメータであり、吸着固定しないウェーハの仮想中央面と基準平面との面内最大距離である。図中のBowは、Warpと類似の評価であるが、ウェーハの中心と基準平面との距離の形状パラメータである。なお、測定方法は、JEIDA−43−1999、ASTM F1530−94により規定されている。 Note that FIG. 4 shows the definition of Warp. Warp is a shape parameter related to the deviation of the wafer from the center line surface, and is the maximum in-plane distance between the virtual center surface of the wafer that is not suction-fixed and the reference plane. Bow in the figure is an evaluation similar to Warp, but is a shape parameter of the distance between the center of the wafer and the reference plane. The measuring method is defined by JEIDA-43-1999 and ASTM F1530-94.

特開平11−48238号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-48238 特開2017−24145号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-24145 特開2014−195025号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-195025

そこで、前述の(1)X−θ方式のように、ワークを回転させることでワークの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。 Therefore, when adjusting the crystal orientation of the work in the Y-axis direction by rotating the work as in the above-mentioned (1) X-θ method, the cutting direction is the direction in which the slice quality is significantly deteriorated. In that case, the aim of the orientation was changed and the cutting was performed. For example, in the past, cutting was performed after shifting within the permissible range of the specifications.

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、通常のワイヤーソーでは良品を切断することができず、X−Yチルト方式(前述の(2)、(3))による調整が可能な装置、又は、X−Yチルト方式による調整が可能な特殊治具を用いて切断を行っていた。 However, when the orientation standard is strict, it is not possible to make adjustments to change the aim of this orientation, so it is not possible to cut a good product with a normal wire saw, and the XY tilt method ((2), (3) described above). ), Or a special jig that can be adjusted by the XY tilt method was used for cutting.

ところが、特許文献2に記載されるようなX−Yチルト方式に対応したワイヤーソーは、概して高価であり、内段取りで方位合わせを行う必要があり装置生産性が低いという問題があった。また、特許文献2に記載のX−Yチルト方式による調整では、Y方向に大きく傾ける仕様の場合は、ワークの位置により切込量の差が大きくなり、安定したWarp値を得られないという問題もあった。 However, the wire saw corresponding to the XY tilt method as described in Patent Document 2 is generally expensive, and there is a problem that the orientation must be adjusted by the internal setup and the device productivity is low. Further, in the adjustment by the XY tilt method described in Patent Document 2, in the case of the specification of tilting greatly in the Y direction, the difference in the depth of cut becomes large depending on the position of the work, and a stable Warp value cannot be obtained. There was also.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、Warp値が大きく悪化する方向をワークの切断方向とした場合でも、高コストにつながるX−Yチルト方式に対応した専用の切断装置や専用の特殊治具を用いずに、X−θ方式のワイヤーソー装置にてWarp値の悪化が少ない切断を実現可能な、ワークの切断加工方法及びワークの切断加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and even if the direction in which the Warp value is significantly deteriorated is the cutting direction of the work, a dedicated cutting device corresponding to the XY tilt method, which leads to high cost, is used. An object of the present invention is to provide a work cutting method and a work cutting device capable of realizing cutting with less deterioration of the Warp value with an X-θ type wire saw device without using a special jig or a special jig. And.

本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数のワイヤーガイドと、前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤーによりワイヤー列を形成し、切断を行う複数のワークとして、n個(n≧2)のインゴットを並行に設置して、前記ワイヤーガイドを回転させることで、前記ワイヤーを軸方向に走行させながら、前記複数のワークを同時に前記ワイヤー列に圧接して、前記複数のワークを同時に複数箇所でウェーハ状に切断加工するワークの切断加工方法であって、前記ワークは、中心軸方向が<111>方向、又は、<100>方向を有する単結晶インゴットであるとともに、前記複数のワークのうち少なくとも1つは、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとされ、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、−30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ+θ+・・・+θ)が、
−30°≦θ+θ+・・・+θ≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行う切断加工方法を提供する。
The present invention has been made to achieve the above object, and a plurality of grooves are formed on the outer surface at predetermined pitches and arranged at predetermined intervals so that the directions of rotation axes are parallel to each other. Wire guides and wires spirally wound around the grooves of the wire guides at a predetermined pitch form a wire row, and n (n ≧ 2) ingots are arranged in parallel as a plurality of workpieces for cutting. By installing and rotating the wire guide, the plurality of workpieces are simultaneously pressed against the wire row while the wire travels in the axial direction, and the plurality of workpieces are simultaneously cut into a wafer shape at a plurality of locations. A method for cutting a work to be machined, wherein the work is a single crystal ingot having a central axis direction of <111> direction or <100> direction, and at least one of the plurality of works is The deviation angle of the cutting direction from the <110> direction when cutting a single crystal ingot having a central axis direction of <111> direction and a central axis direction of <111> direction with a wire is θ. When (°) is set (however, the deviation angle θ from the (1-10) direction, the (-101) direction, and the (01-1) direction is (0-11) with the counterclockwise direction as the positive direction. The deviation angles θ from the) direction, the (-110) direction, and the (10-1) direction are -30 ° ≤ θ ≤ + 30 ° with the clockwise direction as the positive direction, and the central axis direction is <. The θ of the single crystal ingot having the 100> direction is 0 ° regardless of the cutting direction), and the sum of θ of each of the plurality of workpieces (θ 1 + θ 2 + ... + θ n ) is
-30 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 30 °
Provided is a cutting processing method for cutting by setting the cutting direction of each ingot so as to be.

このような切断加工方法によれば、高コストにつながるX−Yチルト方式に対応した専用の切断装置や専用の特殊治具を用いずに、X−θ方式のワイヤーソー装置にて、生産性を向上しつつ、Warp値の悪化を抑制することができる。 According to such a cutting processing method, productivity can be achieved with an XY-θ method wire saw device without using a dedicated cutting device or a dedicated special jig that supports the XY tilt method, which leads to high cost. It is possible to suppress the deterioration of the Warp value while improving the above.

このとき、前記複数のワークそれぞれのθのすべてが正又は負とはならないように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行う切断加工方法とすることができる。 At this time, a cutting processing method may be used in which the cutting direction of each ingot is set so that all the θs of the plurality of workpieces are not positive or negative.

これにより、Warp値の悪化をより効果的に抑制することができる。 Thereby, the deterioration of the Warp value can be suppressed more effectively.

このとき、前記θの総和が、
−5°≦θ+θ+・・・+θ≦5°
さらに好ましくは、θ+θ+・・・+θ=0°
となるように設定して切断を行う切断加工方法とすることができる。
At this time, the sum of the θ is
-5 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 5 °
More preferably, θ 1 + θ 2 + ... + θ n = 0 °
It is possible to use a cutting processing method in which cutting is performed by setting the above.

これにより、Warp値の悪化をさらに効果的に抑制することができる。 Thereby, the deterioration of the Warp value can be suppressed more effectively.

このとき、前記複数のワークを、第1のインゴット及び第2のインゴットとし、前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの、<110>方向からの切断方向のずれ角度θが、0°≦θ≦30°の範囲となるように設定し、前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第2のインゴットをワイヤーで切断するときの、<110>方向からの切断方向のずれ角度θが、−30°≦θ≦0°となるように設定して切断を行う切断加工方法とすることができる。 At this time, the plurality of workpieces are used as a first ingot and a second ingot, and as the first ingot, a single crystal ingot having a central axis direction <111> is used, and the first ingot is wired. The deviation angle θ 1 in the cutting direction from the <110> direction when cutting with is set to be in the range of 0 ° ≤ θ 1 ≤ 30 °, and the central axis direction is <110 as the second ingot. When a single crystal ingot having a 111> direction is used and the second ingot is cut with a wire, the deviation angle θ 2 in the cutting direction from the <110> direction is −30 ° ≦ θ 2 ≦ 0 °. It can be a cutting processing method in which cutting is performed by setting the above.

これにより、さらに確実にWarp値の悪化を抑制することができる。 As a result, deterioration of the Warp value can be suppressed more reliably.

このとき、前記複数のワークを、第1のインゴット及び第2のインゴットとし、前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの、<110>方向からの切断方向のずれ角度θが、−30°≦θ≦30°となるように設定し、前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<100>方向を有するインゴットを用いて切断を行う切断加工方法とすることができる。 At this time, the plurality of workpieces are used as a first ingot and a second ingot, and as the first ingot, a single crystal ingot having a central axis direction <111> is used, and the first ingot is wired. The deviation angle θ 1 in the cutting direction from the <110> direction when cutting with is set to -30 ° ≤ θ 1 ≤ 30 °, and the central axis direction is <100 as the second ingot. > It can be a cutting process method in which cutting is performed using an ingot having a direction.

これにより、さらに確実にWarp値の悪化を抑制することができる。 As a result, deterioration of the Warp value can be suppressed more reliably.

このとき、前記第1のインゴット又は前記第2のインゴットにおいて、前記第2のインゴットの長さ及び直径を、前記第1のインゴットの長さ及び直径以上とする切断加工方法とすることができる。 At this time, in the first ingot or the second ingot, the cutting process may be such that the length and diameter of the second ingot is equal to or larger than the length and diameter of the first ingot.

これにより、生産性をさらに向上しながら、Warp値の悪化をより確実に抑制することができる。 As a result, it is possible to more reliably suppress the deterioration of the Warp value while further improving the productivity.

また、本発明は、互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数のワイヤーガイドと、前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤーにより形成されるワイヤー列と、切断を行う複数のワークとして用いるn個(n≧2)のインゴットのそれぞれを保持するn個のワーク保持部と、制御部と、を具備し、前記ワイヤーガイドを回転させることで、前記ワイヤーを軸方向に走行させながら、前記複数のワークを同時に前記ワイヤー列に圧接して、前記複数のワークを同時に複数箇所でウェーハ状に切断加工するように制御部が制御を行う切断加工装置であって、前記制御部は、中心軸方向が<111>方向、又は、<100>方向を有する単結晶インゴットから、前記ワークを選択するとともに、
前記複数のワークのうち少なくとも1つを、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとし、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、−30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ+θ+・・・+θ)が、
−30°≦θ+θ+・・・+θ≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置を提供する。
Further, in the present invention, a plurality of wire guides are arranged at predetermined intervals so that the directions of rotation axes are parallel to each other, and grooves are formed on the outer surface at a predetermined pitch, and the grooves of the wire guides. A wire row formed by wires wound spirally at a predetermined pitch, and n work holding portions for holding each of n (n ≧ 2) ingots used as a plurality of workpieces for cutting. A control unit is provided, and by rotating the wire guide, the plurality of workpieces are simultaneously pressed against the wire row while the wire is traveling in the axial direction, and the plurality of workpieces are simultaneously pressed at a plurality of locations. It is a cutting processing device in which a control unit controls to cut into a wafer shape, and the control unit is a work piece from a single crystal ingot having a central axis direction of <111> direction or <100> direction. Along with selecting
At least one of the plurality of workpieces is a single crystal ingot having a central axis direction of <111>, and a cutting direction when cutting a single crystal ingot having a central axis direction of <111> with a wire. When the deviation angle from the <110> direction is θ (°) (however, the deviation angle θ from the (1-10) direction, the (-101) direction, and the (01-1) direction is counterclockwise. The direction is the positive direction, and the deviation angle θ from the (0-11) direction, the (-110) direction, and the (10-1) direction is the clockwise direction as the positive direction, and the deviation angle θ is -30 ° ≤ θ ≤ + 30 °. Further, the θ of the single crystal ingot having the central axis direction <100> is 0 ° regardless of the cutting direction), and the sum of the θ of each of the plurality of workpieces (θ 1 + θ 2 +).・ ・ ・ + Θ n ),
-30 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 30 °
Provided is a work cutting apparatus for setting the cutting direction of each ingot and controlling the cutting so as to be performed.

このようなワークの切断加工装置によれば、低コストにつながるX−θ方式のワイヤーソー装置にて、生産性を維持しつつ、Warp値の悪化を抑制することができるものとなる。 According to such a work cutting machine, the X-θ type wire saw device, which leads to low cost, can suppress the deterioration of the Warp value while maintaining the productivity.

このとき、前記制御部は、前記複数のワークそれぞれのθのすべてが正又は負とはならないように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置を提供することができる。 At this time, the control unit sets a cutting direction of each ingot so that all the θs of the plurality of works are not positive or negative, and controls the work cutting device to perform cutting. Can be provided.

これにより、Warp値の悪化をより効果的に抑制することができるものとなる。 As a result, deterioration of the Warp value can be suppressed more effectively.

このとき、前記制御部は、前記θの総和が、
−5°≦θ+θ+・・・+θ≦5°
さらに好ましくは、
θ+θ+・・・+θ=0°
となるように設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置とすることができる。
At this time, in the control unit, the sum of the θ is
-5 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 5 °
More preferably
θ 1 + θ 2 + ・ ・ ・ + θ n = 0 °
It can be a work cutting apparatus that is set so as to be and is controlled to perform cutting.

これにより、Warp値の悪化をさらに効果的に抑制することができるものとなる。 As a result, the deterioration of the Warp value can be suppressed more effectively.

このとき、前記切断加工装置は、前記複数のワークとして、第1のインゴット及び第2のインゴットを切断するものであり、前記制御部は、前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向θを、<110>方向からのずれ角度が、0°≦θ≦30°の範囲となるように設定し、前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第2のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向θを、<110>方向からのずれ角度が、−30°≦θ≦0°となるように設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置とすることができる。 At this time, the cutting processing apparatus cuts the first ingot and the second ingot as the plurality of works, and the control unit uses the first ingot as the first ingot in the central axis direction <111>. Using a single crystal ingot having a direction, the cutting direction θ 1 when cutting the first ingot with a wire is set so that the deviation angle from the <110> direction is in the range of 0 ° ≤ θ 1 ≤ 30 °. As the second ingot, a single crystal ingot having a central axis direction of <111> is used, and the cutting direction θ 2 when the second ingot is cut with a wire is set from the <110> direction. It can be used as a work cutting apparatus that controls the cutting by setting the deviation angle of -30 ° ≤ θ 2 ≤ 0 °.

これにより、さらに確実にWarp値の悪化を抑制することができるものとなる。 As a result, deterioration of the Warp value can be suppressed more reliably.

このとき、前記切断加工装置は、前記複数のワークとして、第1のインゴット及び第2のインゴットを切断するものであり、前記制御部は、前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶を用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向θを、<110>方向からのずれ角度が、−30°≦θ≦30°となるように設定し、前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<100>方向を有するインゴットを用いて切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置とすることができる。 At this time, the cutting processing apparatus cuts the first ingot and the second ingot as the plurality of works, and the control unit serves as the first ingot in the central axis direction <111>. Using a single crystal having a direction, the cutting direction θ 1 when cutting the first ingot with a wire is set so that the deviation angle from the <110> direction is -30 ° ≤ θ 1 ≤ 30 °. Then, as the second ingot, it is possible to use an ingot for cutting the work, which is controlled so as to perform cutting using an ingot having a central axis direction of <100>.

これにより、さらに確実にWarp値の悪化を抑制することができるものとなる。 As a result, deterioration of the Warp value can be suppressed more reliably.

以上のように、本発明のワークの切断加工方法によれば、<111>方向を有する単結晶インゴットの切断において、煩雑な作業を行うことなく、低コストで、生産性を向上しつつ、Warp値の悪化を抑制することが可能となる。また、本発明のワークの切断加工装置によれば、<111>方向を有する単結晶インゴットの切断において、煩雑な作業を行うことなく、低コストで、生産性を向上しつつ、Warp値の悪化を抑制することが可能なものとなる。 As described above, according to the work cutting processing method of the present invention, in cutting a single crystal ingot having a <111> direction, Warp is performed at low cost and while improving productivity without performing complicated work. It is possible to suppress the deterioration of the value. Further, according to the work cutting processing apparatus of the present invention, in cutting a single crystal ingot having a <111> direction, the Warp value is deteriorated while improving productivity at low cost without performing complicated work. Can be suppressed.

本発明に係るワークの切断装置の概略図を示す。The schematic diagram of the work cutting apparatus which concerns on this invention is shown. Warp値悪化抑制の説明図である。It is explanatory drawing of the Warp value deterioration suppression. 参考例1、実施例1−3,6、比較例1−3で得られたウェーハの、切断方向の<110>方向からのずれ角度θとWarp値の関係を示す。The relationship between the deviation angle θ from the <110> direction of the cutting direction and the Warp value of the wafers obtained in Reference Example 1, Examples 1-3, 6 and Comparative Example 1-3 is shown. Warpの定義を示す。The definition of Warp is shown. 軸方位<111>を有するワーク(単結晶インゴット)の、軸方向に垂直な断面の概念図を示す。A conceptual diagram of a cross section perpendicular to the axial direction of a work (single crystal ingot) having an axial orientation <111> is shown. 軸方位<111>を有するワーク(単結晶インゴット)の切断方向θの定義を示す。The definition of the cutting direction θ of the work (single crystal ingot) having the axial orientation <111> is shown. 切断後のウェーハのWarp値の、切断方向依存性を示す。The dependence of the Warp value of the wafer after cutting in the cutting direction is shown. 軸方位<111>、を有する1本のワークを、切断方向の<110>方向からのずれ角度を30°として切断する場合の、Warp値(相対値)の切断時間依存性を示す。The cutting time dependence of the Warp value (relative value) when one work having the axial direction <111> is cut with the deviation angle of the cutting direction from the <110> direction as 30 ° is shown.

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

上述のように、Warp値が大きく悪化する方向を切断方向とした場合でも、X−Yチルト方式に対応した専用の切断装置や専用の特殊治具を用いずに、X−θ方式のワイヤーソー装置にてWarp値の悪化が少ない切断を実現可能な、ワークの切断加工方法及びワークの切断加工装置が求められていた。 As described above, even when the cutting direction is the direction in which the Warp value deteriorates significantly, the X-θ method wire saw is used without using a dedicated cutting device or a dedicated special jig that supports the XY tilt method. There has been a demand for a work cutting method and a work cutting device capable of realizing cutting with less deterioration of the Warp value in the device.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数のワイヤーガイドと、前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤーによりワイヤー列を形成し、切断を行う複数のワークとして、n個(n≧2)のインゴットを並行に設置して、前記ワイヤーガイドを回転させることで、前記ワイヤーを軸方向に走行させながら、前記複数のワークを同時に前記ワイヤー列に圧接して、前記複数のワークを同時に複数箇所でウェーハ状に切断加工するワークの切断加工方法であって、前記ワークは、中心軸方向が<111>方向、又は、<100>方向を有する単結晶インゴットであるとともに、前記複数のワークのうち少なくとも1つは、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとされ、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、−30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、
前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ+θ+・・・+θ)が、
−30°≦θ+θ+・・・+θ≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行う切断加工方法により、X−Yチルト方式に対応した専用の切断装置や専用の特殊治具を用いずに、X−θ方式のワイヤーソー装置にて、生産性を向上しつつ、Warp値の悪化を抑制することができることを見出し、本発明を完成した。
As a result of diligent studies on the above problems, the present inventors have arranged a plurality of grooves at predetermined pitches on the outer surface, which are arranged at predetermined intervals so that the directions of rotation axes are parallel to each other. N (n ≧ 2) ingots are installed in parallel as a plurality of workpieces for forming a wire row by a wire guide and a wire spirally wound around the groove of the wire guide at a predetermined pitch and cutting the wire. Then, by rotating the wire guide, the plurality of workpieces are simultaneously pressed against the wire row while the wire travels in the axial direction, and the plurality of workpieces are simultaneously cut into a wafer shape at a plurality of locations. The work is a single crystal ingot having a central axis direction of <111> direction or <100> direction, and at least one of the plurality of works is the center. A single crystal ingot having an axial direction of <111> is defined as a single crystal ingot having a central axial direction of <111>, and the deviation angle of the cutting direction from the <110> direction when cutting the single crystal ingot with a wire is θ (). (°) (However, the deviation angle θ from the (1-10) direction, the (-101) direction, and the (01-1) direction is (0-11) with the counterclockwise direction as the positive direction. The deviation angle θ from the direction, the (-110) direction, and the (10-1) direction is -30 ° ≤ θ ≤ + 30 ° with the clockwise direction as the positive direction, and the central axis direction is <100. The θ of a single crystal ingot having a> direction is 0 ° regardless of the cutting direction.),
The sum of θ (θ 1 + θ 2 + ... + θ n ) of each of the plurality of workpieces is
-30 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 30 °
By the cutting processing method that sets the cutting direction of each ingot and cuts, the X-θ method can be used without using a dedicated cutting device or special jig that supports the XY tilt method. The present invention has been completed by finding that the wire saw device can suppress the deterioration of the Warp value while improving the productivity.

また、互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数のワイヤーガイドと、前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤーにより形成されるワイヤー列と、切断を行う複数のワークとして用いるn個(n≧2)のインゴットのそれぞれを保持するn個のワーク保持部と、制御部と、を具備し、前記ワイヤーガイドを回転させることで、前記ワイヤーを軸方向に走行させながら、前記複数のワークを同時に前記ワイヤー列に圧接して、前記複数のワークを同時に複数箇所でウェーハ状に切断加工するように制御部が制御を行う切断加工装置であって、前記制御部は、中心軸方向が<111>方向、又は、<100>方向を有する単結晶インゴットから、前記ワークを選択するとともに、前記複数のワークのうち少なくとも1つを、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとし、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、−30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ+θ+・・・+θ)が、
−30°≦θ+θ+・・・+θ≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置により、X−Yチルト方式に対応した専用の切断装置や専用の特殊治具を用いずに、X−θ方式のワイヤーソー装置にて、生産性を向上しつつ、Warp値の悪化を抑制することができるものとなることを見出し、本発明を完成した。
Further, a plurality of wire guides are arranged at predetermined intervals so that the directions of rotation axes are parallel to each other, and grooves are formed on the outer surface at a predetermined pitch, and the grooves of the wire guides are formed at a predetermined pitch. A wire row formed by spirally wound wires, n work holding portions for holding each of n (n ≧ 2) ingots used as a plurality of workpieces for cutting, a control unit, and a control unit. By rotating the wire guide, the plurality of workpieces are simultaneously pressed against the wire row while the wire travels in the axial direction, and the plurality of workpieces are simultaneously cut into a wafer shape at a plurality of locations. A cutting machine in which the control unit controls the work so that the work is processed, and the control unit selects the work from a single crystal ingot having a central axis direction of <111> direction or <100> direction. , At least one of the plurality of workpieces is a single crystal ingot having a central axis direction of <111>, and the cutting direction of the single crystal ingot having a central axis direction of <111> is cut with a wire. , When the deviation angle from the <110> direction is θ (°) (however, the deviation angle θ from the (1-10) direction, the (-101) direction, and the (01-1) direction is counterclockwise. The rotation direction is the positive direction, and the deviation angles θ from the (0-11) direction, the (-110) direction, and the (10-1) direction are the clockwise direction as the positive direction, and the deviation angle θ is -30 ° ≤ θ ≤ +30. In addition, θ of a single crystal ingot having a central axis direction of <100> is 0 ° regardless of the cutting direction), and the sum of θ of each of the plurality of workpieces (θ 1 + θ 2). + ・ ・ ・ + θ n )
-30 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 30 °
By using a work cutting device that sets the cutting direction of each ingot and controls it to cut, it does not use a dedicated cutting device or special jig that supports the XY tilt method. In addition, they have found that an X-θ type wire saw device can suppress deterioration of the Warp value while improving productivity, and have completed the present invention.

なお、本発明は上述のように、高コストにつながるX−Yチルト方式に対応した専用の切断装置や専用の特殊治具を用いずに、低コストにつながるX−θ方式のワイヤーソー装置を用いて、生産性を向上しつつ、Warp値の悪化を抑制するものであるが、切断に使用する装置はX−θ方式に限られず、X−Yチルト方式でも実施可能であることは言うまでもない。 As described above, the present invention provides a low-cost XY-type wire saw device without using a dedicated cutting device or a dedicated special jig that supports the XY tilt method, which leads to high cost. It is used to improve productivity and suppress deterioration of the Warp value, but it goes without saying that the apparatus used for cutting is not limited to the XY-θ method and can also be implemented by the XY tilt method. ..

以下、図面を参照して説明する。 Hereinafter, description will be made with reference to the drawings.

既に述べたように、軸方位<111>を有するワークをスライスする場合は、ワークをスライスする際の切断方向(ワイヤーの切込み方向)によって、切り出したウェーハの表裏面の(加工抵抗差により)ダメージ差が変化し、スライス品質(主にWarp値)が大きく変動することが知られていた。なお、以下の説明は、ワークとしてシリコン単結晶を用いたものを例示するが、軸方位<111>を有するワークであれば、シリコン単結晶に限られない。 As described above, when slicing a work having an axial orientation <111>, damage is caused to the front and back surfaces of the cut wafer (due to the difference in processing resistance) depending on the cutting direction (wire cutting direction) when slicing the work. It was known that the difference changed and the slice quality (mainly the Warp value) fluctuated greatly. The following description exemplifies a work using a silicon single crystal as the work, but the work is not limited to the silicon single crystal as long as the work has an axial orientation <111>.

図5に、軸方位<111>を有するシリコン単結晶の、軸方向に垂直な断面の概念図を示す。例えば、ワイヤーソーによる切断方向を、図5に示す実線矢印方向で表す方向とした場合、ウェーハの表裏面のダメージ差は小さくなり、Warp値への影響は小さい。しかしながら、切断方向が図5の破線矢印方向で表す方向となった場合、ウェーハの表裏面のダメージ差は大きくなり、Warp値が大きく悪化する。 FIG. 5 shows a conceptual diagram of a cross section perpendicular to the axial direction of a silicon single crystal having an axial orientation <111>. For example, when the cutting direction by the wire saw is the direction indicated by the solid arrow direction shown in FIG. 5, the damage difference between the front and back surfaces of the wafer is small, and the influence on the Warp value is small. However, when the cutting direction is the direction represented by the broken line arrow in FIG. 5, the damage difference between the front and back surfaces of the wafer becomes large, and the Warp value greatly deteriorates.

なお、図5の実線矢印方向は、結晶学的には<110>方向であり、本明細書で「<110>方向」という場合には、図5の実線矢印に示すように、結晶学的に等価な方位を含む。 The direction of the solid line arrow in FIG. 5 is crystallographically the <110> direction, and when the term "<110> direction" is used in the present specification, the direction is crystallographically as shown by the solid line arrow in FIG. Includes orientation equivalent to.

ここで、中心軸方向が<111>方向、及び、<100>方向を有する単結晶インゴットの切断方向の定義について、図6を参照しながら説明する。本明細書において、「<110>方向からのずれ角度θ(°)」とは、<110>方向からのずれ角度を意味する。このとき、ずれ角度の方向を示す符号(+方向、−方向)について、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とする。また、−30°≦θ≦30°とする。 Here, the definition of the cutting direction of the single crystal ingot having the <111> direction and the <100> direction as the central axis direction will be described with reference to FIG. In the present specification, the “deviation angle θ (°) from the <110> direction” means the deviation angle from the <110> direction. At this time, with respect to the symbols (+ direction, − direction) indicating the direction of the deviation angle, the deviation angle θ from the (1-10) direction, the (-101) direction, and the (01-1) direction is counterclockwise. The direction is the positive direction, and the deviation angle θ from the (0-11) direction, the (-110) direction, and the (10-1) direction is the clockwise direction. Further, it is set to −30 ° ≦ θ ≦ 30 °.

例えば、図6に示す矢印Aが切断方向の場合、(1−10)方向からのずれ角度は反時計回り方向を正の方向とするため、(1−10)方向から負(マイナス)方向に15°ずれていることになり、<110>方向からのずれ角度は「−15°」であるという。また、図6に示す矢印Bが切断方向の場合、(1−10)方向から正(プラス)方向に20°ずれていることになり、<110>方向からのずれ角度は「+20°」であるという。図6に示す矢印Cが切断方向の場合、(0−11)方向からのずれ角度は時計回り方向を正の方向とするため、(0−11)方向から正(プラス)方向に15°ずれていることになり、<110>方向からのずれ角度は「+15°」であるという。なお、ずれ角度θは、結晶方位の対称性から、−30°≦θ≦+30°である。また、図6において、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向は、結晶の対称性から、切断方向の加工抵抗特性が等しい方向である。これらの方向を基準とした場合のずれ角度θの符号は、同じである。一方、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向は、(1−10)方向とは切断方向の加工抵抗特性が異なる(逆となる)。このため、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向からのずれ角度θの符号と、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向からのずれ角度θの符号は、逆とする。なお、切断方向の加工抵抗特性については、後で詳述する。 For example, when the arrow A shown in FIG. 6 is the cutting direction, the deviation angle from the (1-10) direction is the counterclockwise direction as the positive direction, so that the deviation angle is from the (1-10) direction to the negative (minus) direction. It is said that the deviation is 15 °, and the deviation angle from the <110> direction is "-15 °". Further, when the arrow B shown in FIG. 6 is the cutting direction, it means that the deviation is 20 ° from the (1-10) direction to the positive (plus) direction, and the deviation angle from the <110> direction is "+ 20 °". There is. When the arrow C shown in FIG. 6 is the cutting direction, the deviation angle from the (0-11) direction is a positive direction in the clockwise direction, so that the deviation angle is 15 ° from the (0-11) direction to the positive (plus) direction. It is said that the deviation angle from the <110> direction is "+ 15 °". The deviation angle θ is −30 ° ≦ θ ≦ + 30 ° due to the symmetry of the crystal orientation. Further, in FIG. 6, the (1-10) direction, the (-101) direction, and the (01-1) direction are directions in which the processing resistance characteristics in the cutting direction are the same due to the symmetry of the crystal. The sign of the deviation angle θ with respect to these directions is the same. On the other hand, the (0-11) direction, the (-110) direction, and the (10-1) direction have different processing resistance characteristics in the cutting direction from the (1-10) direction (reverse). Therefore, the sign of the deviation angle θ from the (0-11) direction, the (-110) direction, and the (10-1) direction, and the (1-10) direction, the (-101) direction, and (01). -1) The sign of the deviation angle θ from the direction is reversed. The machining resistance characteristics in the cutting direction will be described in detail later.

具体例を挙げると、図5に示される(1−21)方向は、θの正負の方向を、すべて同じ基準(同じ回転方向を同じ符号)として考えると、(1−10)方向から+30°であるとともに、(0−11)方向から−30°という見方ができる。しかしながら、(1−10)方向と(0−11)方向とは切断方向の加工抵抗特性が異なる(逆となる)ため、本発明の定義に基づけば、(1−21)方向を、(1−10)方向からのずれ角度θを+30°と表現し、(0−11)方向からのずれ角度θは+30°と表現する。 To give a specific example, the direction (1-21) shown in FIG. 5 is + 30 ° from the direction (1-10) when all the positive and negative directions of θ are considered as the same reference (the same rotation direction has the same sign). At the same time, it can be viewed as -30 ° from the (0-11) direction. However, since the processing resistance characteristics in the cutting direction are different (reverse) between the (1-10) direction and the (0-11) direction, the (1-21) direction is defined as (1) based on the definition of the present invention. The deviation angle θ from the -10) direction is expressed as + 30 °, and the deviation angle θ from the (0-11) direction is expressed as + 30 °.

また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットについては、後で説明するように、切断方向によるウェーハへの表裏面の(加工抵抗差による)ダメージ差がないため、切断方向にかかわりなくθ=0°とする。言い換えると、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットの場合、切断方向をどのような角度としても、θ=0°と定義する。 Further, for a single crystal ingot having a central axis direction of <100>, as will be described later, since there is no difference in damage to the wafer on the front and back surfaces (due to the difference in processing resistance) depending on the cutting direction, it is related to the cutting direction. Let θ = 0 °. In other words, in the case of a single crystal ingot whose central axis direction is the <100> direction, θ = 0 ° is defined regardless of the cutting direction.

ここで、図7に、本発明者が調査した、軸方位<111>を有するシリコン単結晶をスライスした場合の、切断後のウェーハのWarp値の切断方向依存性を示す。横軸に、切断方向の<110>方向からのずれ角度θ[°]、縦軸にWarp値(相対値)を示す。図7に示すように、切断方向が0°の場合、Warp値が最もよく、ずれ角度が大きくなるに従い、Warp値も悪化する(大きくなる)ことがわかる。 Here, FIG. 7 shows the cutting direction dependence of the Warp value of the wafer after cutting when a silicon single crystal having an axial orientation <111> investigated by the present inventor is sliced. The horizontal axis shows the deviation angle θ [°] from the <110> direction of the cutting direction, and the vertical axis shows the Warp value (relative value). As shown in FIG. 7, when the cutting direction is 0 °, the Warp value is the best, and it can be seen that the Warp value deteriorates (increases) as the deviation angle increases.

本発明者は、さらに、切断時間(すなわち、切断速度)による、Warp値の違いについて調査した。図8は、軸方位<111>を有するシリコン単結晶について、切断方向の<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°としたときの、切断時間とWarp値(相対値)の関係を示した図である。図8に示すように、切断方向を<110>方向からのずれ角度が+30°の方向とした場合であっても、切断時間を長く(切断速度を低く)することにより、Warp値の悪化は抑制できるが、生産性の低下は著しい。 The present inventor further investigated the difference in Warp value depending on the cutting time (that is, the cutting speed). FIG. 8 shows the relationship between the cutting time and the Warp value (relative value) when the deviation angle θ from the cutting direction <110> is set to θ = + 30 ° for the silicon single crystal having the axial orientation <111>. It is a figure shown. As shown in FIG. 8, even when the cutting direction is set to a direction in which the deviation angle from the <110> direction is + 30 °, the Warp value is deteriorated by increasing the cutting time (lowering the cutting speed). It can be suppressed, but the decrease in productivity is significant.

本発明者は、鋭意調査した結果、ワークの切断方向を、Warp値が大きく悪化する方向(θ方向)とした場合でも、複数のワークを同時に切断し、それらの切断方向、又は、結晶軸方位として、特定の組み合わせを採用することにより、簡便な装置を用いながら、Warp値の悪化を防止でき、さらに、生産性も格段に向上できることを見出した。 As a result of diligent investigation, the present inventor cuts a plurality of workpieces at the same time even when the cutting direction of the workpiece is set to the direction in which the Warp value is significantly deteriorated (θ direction), and the cutting direction or the crystal axis orientation thereof. As a result, it was found that by adopting a specific combination, deterioration of the Warp value can be prevented and productivity can be remarkably improved while using a simple device.

最初に、本発明に係るワークの切断加工装置であるワイヤーソーについて、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るワークの切断加工装置のワイヤーソーの一例を示す。図1の上図は正面から見た図、下図は上方から見た図である。ワイヤーソー100は、互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数の円筒状のワイヤーガイド1,1’と、前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤー2により形成されるワイヤー列3と、切断を行う複数のワーク(インゴット)4,4’のそれぞれを保持することが可能な、ワークの数に対応した数のワーク保持部5,5’を備えている。運転(ワークの切断加工)時には、ワイヤーガイド1,1’を回転させることでワイヤー2を軸方向に走行させながら、複数のワーク4,4’を前記ワイヤー列3に押し当てて、複数のワーク4,4’を同時に複数箇所でウェーハ状に切断するように制御部6(図1の下図では省略)により制御され動作するものである。 First, a wire saw, which is a work cutting processing apparatus according to the present invention, will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows an example of a wire saw of a work cutting processing apparatus according to the present invention. The upper view of FIG. 1 is a view seen from the front, and the lower figure is a view seen from above. The wire saws 100 are arranged at predetermined intervals so that their rotation axes are parallel to each other, and a plurality of cylindrical wire guides 1, 1'with grooves formed on the outer surface at a predetermined pitch, respectively. It is possible to hold each of the wire row 3 formed by the wires 2 spirally wound around the groove of the wire guide at a predetermined pitch and the plurality of workpieces (ingots) 4, 4'for cutting. , The number of work holding portions 5, 5'corresponding to the number of works is provided. During operation (work cutting), a plurality of workpieces 4 and 4'are pressed against the wire row 3 while the wire 2 is driven in the axial direction by rotating the wire guides 1 and 1', and the plurality of workpieces are pressed. It is controlled and operated by the control unit 6 (omitted in the lower figure of FIG. 1) so as to cut the 4 and 4'in a wafer shape at a plurality of points at the same time.

本発明に係るワークの切断加工装置であるワイヤーソー100は、クランプ部等のワーク保持部5,5’を、切断加工するワークの数に対応した数、例えば2つ以上備えており、複数のワーク(インゴット)4,4’を並列に並べて同時に切断することが可能な構造を有している。制御部6は、後述のように複数のワークの切断方向の設定を行い、切断加工を行うように切断加工装置の制御を行う。なお、ワークの切断装置としては、遊離砥粒型、固定砥粒型のいずれの装置であっても適用可能である。 The wire saw 100, which is a work cutting processing apparatus according to the present invention, is provided with a plurality of work holding portions 5, 5'such as clamp portions, which correspond to the number of workpieces to be cut, for example, two or more. It has a structure that allows workpieces (ingots) 4, 4'to be arranged in parallel and cut at the same time. The control unit 6 sets the cutting direction of a plurality of workpieces as described later, and controls the cutting processing apparatus so as to perform the cutting processing. As the work cutting device, either a free abrasive grain type device or a fixed abrasive grain type device can be applied.

次に、本発明に係るワークの切断加工方法を説明する。複数のワーク(インゴット)4,4’を並列に並べて同時に切断するが、複数のワークのうちの少なくとも1つは、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットである。 Next, a method for cutting the work according to the present invention will be described. A plurality of workpieces (ingots) 4, 4'are arranged in parallel and cut at the same time, and at least one of the plurality of workpieces is a single crystal ingot having a central axis direction of <111>.

加工するワークを受け入れたら、ワークの結晶特性の測定を行い、結晶軸方位等のデータを得る。その後、ワーク外周の結晶方位(方向)等の特性値や、方位補正値等の算出を行う。この方位補正値は、ワークの方位とワークの仕様(切断して得ようとするウェーハの面方位)との差から、切断時に傾ける補正値等である。次に、得られた特性値に基づき、切断加工処理を行うワークの組み合わせを選択し、切断方向の設定を行う(後述)。 After accepting the work to be processed, the crystal characteristics of the work are measured and data such as the crystal axis orientation is obtained. After that, characteristic values such as the crystal orientation (direction) of the outer circumference of the work and orientation correction values are calculated. This orientation correction value is a correction value or the like that is tilted at the time of cutting based on the difference between the orientation of the work and the specifications of the work (the surface orientation of the wafer to be obtained by cutting). Next, based on the obtained characteristic values, the combination of workpieces to be cut is selected and the cutting direction is set (described later).

最後に、設定した切断方向や算出した上記補正値を用いて調整を行い、ワークをワーク保持部のワークホルダに接着して保持させ、ワイヤーソーに取り付ける。複数のワークについて、同様の手順を行う。そして、複数のワークを同時に切断加工する。 Finally, adjustment is performed using the set cutting direction and the calculated correction value, and the work is adhered to the work holder of the work holding portion to be held and attached to the wire saw. Perform the same procedure for multiple workpieces. Then, a plurality of workpieces are cut at the same time.

次に、切断加工を行うワークの切断方向の設定について説明する。同時に切断加工する複数のワークについて、各ワークの切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ(°)の総和が、−30°以上、30°以下(−30°≦θ+θ+・・・+θ≦30°)となるように、各ワークの切断方向の設定を行う。<110>方向からのずれ角度θ(°)の総和が、−30°未満や、+30°より大きい場合は、Warp値の悪化を抑制できない。θ(°)の総和は、−5°≦θ+θ+・・・+θ≦5°であることがより好ましく、θ+θ+・・・+θ=0°であることがさらに好ましい。 Next, the setting of the cutting direction of the work to be cut will be described. For a plurality of workpieces to be cut at the same time, the sum of the deviation angles θ n (°) in the cutting direction of each workpiece from the <110> direction is -30 ° or more and 30 ° or less (-30 ° ≤ θ 1 + θ 2). The cutting direction of each work is set so that + ··· + θ n ≦ 30 °). If the sum of the deviation angles θ (°) from the <110> direction is less than −30 ° or greater than + 30 °, deterioration of the Warp value cannot be suppressed. The total sum of θ n (°) is more preferably −5 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ··· + θ n ≦ 5 °, and θ 1 + θ 2 + ··· + θ n = 0 °. More preferred.

このような範囲に切断方向を設定することで、Warp値が大きく悪化する方向(θ方向)をワークの切断方向とせざるを得ない場合でも、Warp値の悪化が少ない切断加工が実現可能となる。この結果、高価なX−Yチルト方式に対応した専用の切断装置や専用の特殊治具を用いることなく、X−θ方式のワイヤーソー装置にてWarp値の悪化が少ない切断が実現可能となる。 By setting the cutting direction in such a range, it is possible to realize a cutting process in which the deterioration of the Warp value is small even if the direction in which the Warp value deteriorates significantly (θ direction) must be the cutting direction of the work. .. As a result, it is possible to realize cutting with less deterioration of the Warp value with the XY-θ method wire saw device without using a dedicated cutting device or a dedicated special jig corresponding to the expensive XY tilt method. ..

上述のように設定することで、Warp値が大きく悪化する方向(θ方向)をワークの切断方向とせざるを得ない場合でも、Warp値の悪化を抑制できる理由は、以下のように考えられる。1つのワークのみを切断する場合には、既に述べたように、ワークをスライスする際の切断方向(ワイヤーの切込み方向)によって、切り出したウェーハの表裏面の(加工抵抗差により)ダメージ差が変化し、スライス品質(主にWarp値)が大きく変動する。一方、本発明のように複数のワークを同時に切断する場合には、Warp値の悪化がより起こり難い切断方向のワークが、あたかもワイヤーのガイド役のように機能することで、切り出すウェーハの表裏面の(加工抵抗差による)ダメージ差を抑制するものと推測される。 By setting as described above, even if the direction in which the Warp value is significantly deteriorated (θ direction) must be the cutting direction of the work, the reason why the deterioration of the Warp value can be suppressed is considered as follows. When cutting only one work, as already mentioned, the damage difference between the front and back surfaces of the cut wafer (due to the processing resistance difference) changes depending on the cutting direction (wire cutting direction) when slicing the work. However, the slice quality (mainly the Warp value) fluctuates greatly. On the other hand, when a plurality of workpieces are cut at the same time as in the present invention, the workpiece in the cutting direction in which the Warp value is less likely to deteriorate functions as a guide for the wire, so that the front and back surfaces of the wafer to be cut out are formed. It is presumed that the damage difference (due to the processing resistance difference) is suppressed.

特に、複数のワークすべてについて、切断方向の<110>方向からのずれ角度θ(°)が正又は負とはならないように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うことにより、上記効果がより高くなる。言い換えると、切断方向の<110>方向からのずれ角度θ(°)の符号として、正、負が混在するように、切断方向を設定して切断加工を行うと、より効果が高くなる。 In particular, for all of the plurality of workpieces, the above effect is obtained by setting the cutting direction of each ingot so that the deviation angle θ (°) from the <110> direction of the cutting direction does not become positive or negative. Will be higher. In other words, if the cutting direction is set so that the sign of the deviation angle θ n (°) from the <110> direction of the cutting direction is a mixture of positive and negative, the cutting process is more effective.

このことを、図2を用いて説明する。図2は、中心軸方向が<111>方向であるワーク(単結晶インゴット)を切断する場合の、ワークの切断方向の(1−10)方向からのずれ角度θが+30°と−30°の場合の違いを表した図面である。図2の上段の「単独切断の場合」に示すように、例えばθ=−30°のワークでは、単独で(1本のみ)切断する場合、切断抵抗(加工抵抗)差により、ワイヤーが切り込んでいく進行方向が向かって左側にずれていき、ワークの中心部でずれが最大となり、再び加工抵抗の弱い方向(右側)にずれるように、戻っていく傾向がある。その結果、切断して得られたウェーハは、図に示すように反った形状(すなわち、Warp値が大)となる。一方、θ=+30°のワークの場合には、θ=−30°のワークの場合と対称的な切断方向の加工抵抗特性を有しているため、切断して得られたウェーハの形状も、θ=−30°の場合と対称的(反り方向が逆)となる。このように、結晶面の加工抵抗の強弱の影響により、Warp値が悪化するものと考えられる。なお、結晶の対称性を考慮に入れると、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向をずれ角度の基準とした場合と、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向をずれ角度の基準とした場合とでは、切断方向のずれ方向と、反りの方向との関係が対称的(逆)となる。例えば、(1−10)方向から反時計回りに15°ずれた方向から切断した場合と、(0−11)方向から反時計回りに15°ずれた方向から切断した場合とでは、反りの程度は略同程度となるが、反りの方向は逆となる。 This will be described with reference to FIG. In FIG. 2, when cutting a work (single crystal ingot) whose central axis direction is the <111> direction, the deviation angles θ from the (1-10) direction of the work cutting direction are + 30 ° and −30 °. It is a drawing showing the difference between cases. As shown in "In the case of single cutting" in the upper part of FIG. 2, for example, in the case of a workpiece with θ = -30 °, when cutting alone (only one), the wire is cut due to the difference in cutting resistance (machining resistance). The direction of travel shifts to the left, the maximum shift occurs at the center of the work, and there is a tendency to return so that it shifts again in the direction of weak machining resistance (right side). As a result, the wafer obtained by cutting has a warped shape (that is, a large Warp value) as shown in the figure. On the other hand, in the case of a workpiece with θ = + 30 °, since it has machining resistance characteristics in the cutting direction symmetrical to that in the case of a workpiece with θ = -30 °, the shape of the wafer obtained by cutting can also be changed. It is symmetrical (the warp direction is opposite) to the case of θ = -30 °. As described above, it is considered that the Warp value is deteriorated due to the influence of the strength of the processing resistance of the crystal plane. Taking the symmetry of the crystal into consideration, the (1-10) direction, the (-101) direction, and the (01-1) direction are used as the reference of the deviation angle, and the (0-11) direction, When the (-110) direction and the (10-1) direction are used as the reference of the deviation angle, the relationship between the deviation direction in the cutting direction and the warp direction is symmetrical (reverse). For example, the degree of warpage when cutting from a direction deviated by 15 ° counterclockwise from the (1-10) direction and when cutting from a direction deviated by 15 ° counterclockwise from the (0-11) direction. Is about the same, but the direction of warpage is opposite.

一方、ワークの切断方向を、(1−10)方向からのずれ角度θが+30°と−30°として、2つのワークを、並行に設置して同時に切断加工を行うと、図2の「並行切断の場合」に示すように、それぞれのワークの加工抵抗の方向が互いに打ち消すように作用し、結果として、切断して得られたウェーハの形状の悪化、すなわち、Warpの悪化が抑制されるものと考えられる。 On the other hand, when the cutting direction of the work is set so that the deviation angles θ from the (1-10) direction are + 30 ° and -30 °, the two works are installed in parallel and the cutting process is performed at the same time. As shown in "In the case of cutting", the directions of machining resistance of each work act to cancel each other, and as a result, deterioration of the shape of the wafer obtained by cutting, that is, deterioration of Warp is suppressed. it is conceivable that.

このような観点から、第1のインゴット及び第2のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、第1のインゴットは、ワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度θが、0°≦θ≦30°の範囲となるように設定するとともに、第2のインゴットは、ワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度θが、−30°≦θ≦0°となるように設定して切断を行うこととすれば、加工抵抗の打ち消し効果が有効に発揮され、Warp値のより良いウェーハを得ることができる。 From this point of view, a single crystal ingot having a central axis direction of <111> is used as the first ingot and the second ingot, and the first ingot is the <cutting direction when cutting with a wire. The deviation angle θ 1 from the 110> direction is set to be in the range of 0 ° ≤ θ 1 ≤ 30 °, and the second ingot is set from the <110> direction of the cutting direction when cutting with a wire. If cutting is performed by setting the deviation angle θ 2 of -30 ° ≤ θ 2 ≤ 0 °, the effect of canceling the processing resistance is effectively exhibited, and a wafer having a better Warp value can be obtained. be able to.

本発明者が検討を重ねた結果、ワークの切断方向の<110>方向からのずれ角度θとして、符号の異なる(正及び負)ワーク同士の組み合わせ以外の組み合わせの場合にも、Warp値の悪化を抑制できることがわかった。この場合、Warp値は平均化されるだけではなく、Warp値が悪化しない(低くなる)方のワークの影響をより強く受けることが、本発明者の実験によって明らかになった。 As a result of repeated studies by the present inventor, the Warp value deteriorates even when the deviation angle θ of the work cutting direction from the <110> direction is a combination other than the combination of works having different signs (positive and negative). It was found that it can suppress. In this case, it was clarified by the experiment of the present inventor that the Warp value is not only averaged but also more strongly influenced by the work in which the Warp value does not deteriorate (decrease).

なお、以上に説明した切断方向の組み合わせでは、複数のインゴットについて、切断方向のずれ角度θの基準となる結晶方向を、同じ結晶方向とすることが好ましいが、基準となる結晶方向が異なる方向となる切断方向を採用することも可能であることは言うまでもない。例えば、第1のインゴットの切断方向を、図6の(1−10)方向からのずれ角度θとし、第2のインゴットの切断方向を、同様に(1−10)方向からのずれ角度θとすることもできるし、第2のインゴットの切断方向を、(−101)方向からのずれ角度θとしたり、(0−11)方向からのずれ角度θとすることも可能である。 In the combination of cutting directions described above, it is preferable that the reference crystal direction of the deviation angle θ in the cutting direction is the same crystal direction for a plurality of ingots, but the reference crystal directions are different. Needless to say, it is also possible to adopt the cutting direction. For example, the cutting direction of the first ingot is set to the deviation angle θ 1 from the (1-10) direction in FIG. 6, and the cutting direction of the second ingot is similarly set to the deviation angle θ from the (1-10) direction. it may be a 2, the cutting direction of the second ingot (- 101) or the offset angle theta 2 of the direction, it is also possible to shift the angle theta 2 from (0-11) direction ..

上述のとおり、ワークの切断方向の<110>方向からのずれ角度θとして、符号の異なる(正及び負)のワーク同士以外の組み合わせであったとしても、Warp値の悪化を抑制できる。例えば、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットの一方が、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θがθ=0°である場合にも、Warp値の良いウェーハを得ることができる。図7で示したように、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θがθ=0°の場合は、Warp値の悪化が発生しない。このようなワークを同時切断加工のワークの一つとして採用した場合、Warpの悪化を抑制する効果がより高くなる。 As described above, even if the deviation angle θ of the work cutting direction from the <110> direction is a combination other than the works having different signs (positive and negative), deterioration of the Warp value can be suppressed. For example, a wafer having a good Warp value can be obtained even when one of the single crystal ingots whose central axis direction has the <111> direction has a deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction of θ = 0 °. be able to. As shown in FIG. 7, when the deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction is θ = 0 °, the Warp value does not deteriorate. When such a work is adopted as one of the works for simultaneous cutting, the effect of suppressing the deterioration of Warp becomes higher.

ワークの組み合わせの、さらに別の例について説明する。第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θを−30°≦θ≦30°とする。そして、第2のインゴットとして、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴット(この場合、定義よりθ=0°である)を用いて切断を行うことによっても、Warp値の良いウェーハを得ることができる。中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットは、単独で切断加工を行った場合でもWarp値の悪化が発生しないものである。この場合は、上述の、第2のインゴットとして中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、切断方向を、<110>方向からのずれ角度θをθ=0°としたときと同様に、Warpの悪化を抑制する効果がより高くなる。 Yet another example of a combination of workpieces will be described. As the first ingot, a single crystal ingot having a central axis direction of <111> is used, and the deviation angle θ 1 of the cutting direction from the <110> direction is set to −30 ° ≦ θ 1 ≦ 30 °. Then, as the second ingot, a wafer having a good Warp value can also be cut by using a single crystal ingot having a central axis direction of <100> (in this case, θ 2 = 0 ° according to the definition). Can be obtained. A single crystal ingot having a central axis direction of <100> does not cause deterioration of the Warp value even when cutting is performed independently. In this case, when a single crystal ingot having a central axis direction of <111> is used as the second ingot described above and the cutting direction is set to a deviation angle θ from the <110> direction as θ = 0 °. Similarly, the effect of suppressing the deterioration of Warp becomes higher.

第2のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=0°とした場合や、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴット(定義よりθ=0°)を用いた場合のように、単独の切断でもWarp値が悪化しない切断方向又はインゴットを採用する場合、第2のインゴットの長さ及び直径を、他のインゴットの長さ及び直径以上とすることが好ましい。長さや直径などの形状が異なる複数本のワークを同時に切断したときに、サイズが大きい方のワークは、単独で切断される期間が生じるが、サイズが大きい方のワークとして単独の切断でもWarp値が悪化しない切断方向又はインゴットを採用すれば、切断を行うすべてのワークで、Warp値の良好なものを得ることができる。 As the second ingot, a single crystal ingot having a central axis direction of <111> is used, and the deviation angle θ 2 from the <110> direction in the cutting direction is set to θ 2 = 0 °, or the central axis direction. When a single crystal ingot having a <100> direction (θ 2 = 0 ° from the definition) is used, and when a cutting direction or ingot that does not deteriorate the Warp value even when cut alone is adopted, the second ingot The length and diameter are preferably greater than or equal to the length and diameter of the other ingot. When multiple workpieces with different shapes such as length and diameter are cut at the same time, the larger workpiece will be cut independently for a period of time, but the Warp value will be obtained even if the larger workpiece is cut alone. If a cutting direction or an ingot that does not deteriorate is adopted, it is possible to obtain a work having a good Warp value for all the workpieces to be cut.

なお、参考のため、切断加工条件の代表値を、表1に示す。 For reference, the representative values of the cutting processing conditions are shown in Table 1.

Figure 2020138304
Figure 2020138304

以下、実施例を挙げて本発明について詳細に説明するが、これは本発明を限定するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but this does not limit the present invention.

(参考例1)
軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=0°の方向として切断を行い、第2のインゴットは使用しなかった。なお、本参考例1での切断時間、及び、参考例1で得たウェーハのWarp値を基準(1.0)として、以下の実施例、比較例の比較評価の基準値とする。
(参考例2)
軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=0°の方向とし、切断時間を参考例1の1.5倍として切断を行った。第2のインゴットは使用しなかった。切断後のウェーハのWarp値は、0.8だった。
(Reference example 1)
Using a silicon single crystal having an axial direction of <111>, cutting was performed with the deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction as the direction of θ = 0 °, and the second ingot was not used. The cutting time in Reference Example 1 and the Warp value of the wafer obtained in Reference Example 1 are used as reference values (1.0) as reference values for comparative evaluation of the following Examples and Comparative Examples.
(Reference example 2)
Cutting was performed using a silicon single crystal having an axial direction <111>, the deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction was set to θ = 0 °, and the cutting time was 1.5 times that of Reference Example 1. .. The second ingot was not used. The Warp value of the wafer after cutting was 0.8.

(実施例1)
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+10°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=0°とした。そして、これら2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ+θ)は、+10°である。なお、実施例1−6においては、切断時間を参考例1の1.5倍とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.0、第2のインゴットから切り出したもので1.0だった。
(Example 1)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 1 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 1 = + 10 °. Further, as the second ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 2 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 2 = 0 °. Then, these two workpieces were arranged in parallel and cut at the same time. The sum of θ (θ 1 + θ 2 ) is + 10 °. In Examples 1-6, the cutting time was 1.5 times that of Reference Example 1. The Warp value of the wafer after cutting was 1.0 when it was cut out from the first ingot and 1.0 when it was cut out from the second ingot.

(実施例2)
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ=+20°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ=0°とした。そして、これら2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ+θ)は、+20°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.8、第2のインゴットから切り出したもので1.2だった。
(Example 2)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle of the cutting direction from the <110> direction was set to θ 1 = + 20 °. Further, as the second ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle of the cutting direction from the <110> direction was set to θ 2 = 0 °. Then, these two workpieces were arranged in parallel and cut at the same time. The sum of θ (θ 1 + θ 2 ) is + 20 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Example 1. The Warp value of the wafer after cutting was 1.8 for the wafer cut out from the first ingot and 1.2 for the wafer cut out from the second ingot.

(実施例3)
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=0°とした。そして、2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ+θ)は、+30°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.9、第2のインゴットから切り出したもので1.2だった。
(Example 3)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 1 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 1 = + 30 °. Further, as the second ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 2 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 2 = 0 °. Then, the two workpieces were arranged in parallel and cut at the same time. The sum of θ (θ 1 + θ 2 ) is + 30 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Example 1. The Warp value of the wafer after cutting was 1.9 for the wafer cut out from the first ingot and 1.2 for the wafer cut out from the second ingot.

(実施例4)
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<100>結晶を用いた。そして、2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ+θ)は、+30°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.9、第2のインゴットから切り出したもので1.2だった。
(Example 4)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 1 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 1 = + 30 °. Further, as the second ingot, an axial orientation <100> crystal was used. Then, the two workpieces were arranged in parallel and cut at the same time. The sum of θ (θ 1 + θ 2 ) is + 30 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Example 1. The Warp value of the wafer after cutting was 1.9 for the wafer cut out from the first ingot and 1.2 for the wafer cut out from the second ingot.

(実施例5)
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=−30°とした。そして、2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ+θ)は、0°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.5、第2のインゴットから切り出したもので1.5だった。
(Example 5)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 1 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 1 = + 30 °. Further, as the second ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 2 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 2 = −30 °. Then, the two workpieces were arranged in parallel and cut at the same time. The sum of θ (θ 1 + θ 2 ) is 0 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Example 1. The Warp value of the wafer after cutting was 1.5 for the wafer cut out from the first ingot and 1.5 for the wafer cut out from the second ingot.

(実施例6)
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=0°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向を、<110>方向からのずれ角度θをθ=0°とした。そして、2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ+θ)は、0°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.0、第2のインゴットから切り出したもので1.0だった。
(Example 6)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 1 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 1 = 0 °. Further, as the second ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the cutting direction was set to a deviation angle θ 2 from the <110> direction as θ 2 = 0 °. Then, the two workpieces were arranged in parallel and cut at the same time. The sum of θ (θ 1 + θ 2 ) is 0 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Example 1. The Warp value of the wafer after cutting was 1.0 when it was cut out from the first ingot and 1.0 when it was cut out from the second ingot.

(比較例1)
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+10°とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、4.0だった。
(Comparative Example 1)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction was set to θ = + 10 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Reference Example 1 (the second ingot was not used). The Warp value of the wafer after cutting was 4.0.

(比較例2)
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+20°とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、7.0だった。
(Comparative Example 2)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction was set to θ = + 20 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Reference Example 1 (the second ingot was not used). The Warp value of the wafer after cutting was 7.0.

(比較例3)
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、8.2だった。
(Comparative Example 3)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction was set to θ = + 30 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Reference Example 1 (the second ingot was not used). The Warp value of the wafer after cutting was 8.2.

(比較例4)
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=−30°とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、8.8だった。
(Comparative Example 4)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction was set to θ = −30 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Reference Example 1 (the second ingot was not used). The Warp value of the wafer after cutting was 8.8.

(比較例5)
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°とした。また、切断時間を参考例1の1.5倍とし、これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、3.7だった。
(Comparative Example 5)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction was set to θ = + 30 °. In addition, the cutting time was set to 1.5 times that of Reference Example 1, and the cutting conditions were the same as those of Reference Example 1 except for this (the second ingot was not used). The Warp value of the wafer after cutting was 3.7.

(比較例6)
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°の方向とした。また、切断時間を参考例1の2倍とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、2.1だった。
(Comparative Example 6)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction was set to the direction of θ = + 30 °. In addition, the cutting time was double that of Reference Example 1. Other than this, the cutting conditions were the same as in Reference Example 1 (the second ingot was not used). The Warp value of the wafer after cutting was 2.1.

(比較例7)
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°の方向とした。また、切断時間を参考例1の3倍とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、1.5だった。
(Comparative Example 7)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ of the cutting direction from the <110> direction was set to the direction of θ = + 30 °. Moreover, the cutting time was set to three times that of Reference Example 1. Other than this, the cutting conditions were the same as in Reference Example 1 (the second ingot was not used). The Warp value of the wafer after cutting was 1.5.

(比較例8)
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°の方向とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+10°とした。θの総和(θ+θ)は、+40°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので4.0、第2のインゴットから切り出したもので2.0だった。
(Comparative Example 8)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 1 from the <110> direction in the cutting direction was set to the direction of θ 1 = + 30 °. Further, as the second ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 2 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 2 = + 10 °. The sum of θ (θ 1 + θ 2 ) is + 40 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Example 1. The Warp value of the wafer after cutting was 4.0 for the one cut out from the first ingot and 2.0 for the one cut out from the second ingot.

(比較例9)
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=−30°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=−10°とした。θの総和(θ+θ)は、−40°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので3.8、第2のインゴットから切り出したもので2.1だった。
(Comparative Example 9)
As the first ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 1 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 1 = −30 °. Further, as the second ingot, a silicon single crystal having an axial direction <111> was used, and the deviation angle θ 2 from the <110> direction in the cutting direction was set to θ 2 = −10 °. The sum of θ (θ 1 + θ 2 ) is −40 °. Other than this, the cutting conditions were the same as in Example 1. The Warp value of the wafer after cutting was 3.8 for the wafer cut out from the first ingot and 2.1 for the wafer cut out from the second ingot.

実施例、参考例、比較例の条件と実験結果を、表2に示す Table 2 shows the conditions and experimental results of Examples, Reference Examples, and Comparative Examples.

Figure 2020138304
Figure 2020138304

図3は、表2に示したデータのうち、参考例1、実施例1−3,6、比較例1−3で得られたウェーハについて、単結晶インゴットの切断方向の<110>方向からのずれ角度θとWarp値の関係を示す。Warp値については、参考例1の値を基準(1.0)として、相対値で示した。実施例については、インゴット1とインゴット2とで分けてプロットした。図3に示されるように、実施例のインゴット1から切り出されたウェーハのWarp値は、比較例のインゴットとから切り出されたウェーハのWarp値と比較して、格段に低い値となった。また、実施例1のインゴット2(切断方向の<110>方向からのずれ角度θ=0°のもの)については、参考例1のWarp値と同等であり、悪化することもなかった。なお、実施例4については、インゴット2の種類が異なるため同一グラフ上にプロットしていないが、表2から明らかなように、インゴット2自体のWarp値はほとんど悪化しない一方で、インゴット1のWarp値の悪化を抑制できることが確認できた。 FIG. 3 shows the wafers obtained in Reference Example 1, Examples 1-3, 6 and Comparative Example 1-3 among the data shown in Table 2 from the <110> direction of the cutting direction of the single crystal ingot. The relationship between the deviation angle θ and the Warp value is shown. The Warp value is shown as a relative value with the value of Reference Example 1 as a reference (1.0). For the examples, ingot 1 and ingot 2 were plotted separately. As shown in FIG. 3, the Warp value of the wafer cut out from the ingot 1 of the example was significantly lower than the Warp value of the wafer cut out from the ingot of the comparative example. Further, the ingot 2 of Example 1 (the one having a deviation angle θ = 0 ° from the <110> direction of the cutting direction) was equivalent to the Warp value of Reference Example 1 and did not deteriorate. In Example 4, since the types of ingot 2 are different, they are not plotted on the same graph. However, as is clear from Table 2, the Warp value of the ingot 2 itself hardly deteriorates, while the Warp of the ingot 1 is not deteriorated. It was confirmed that the deterioration of the value can be suppressed.

また、表2から明らかなように、実施例1−6では切断時間を参考例1の1.5倍としているものの、2本同時に切断を行っているため、ワーク1本あたりの実質的な切断時間は0.75倍である。つまり、Warp値の悪化を防止しながら、生産性も向上できたことがわかる。 Further, as is clear from Table 2, although the cutting time in Example 1-6 is 1.5 times that in Reference Example 1, since two pieces are cut at the same time, substantial cutting per work piece is performed. The time is 0.75 times. That is, it can be seen that the productivity could be improved while preventing the deterioration of the Warp value.

さらに、実施例3,4と比較例5の結果を比較すれば明らかなように、第2のインゴットとして、単独で切断したときにもWarp値の悪化が起きない切断方向、又は、Warp値の悪化が起きないインゴットを用いた場合、第1のインゴットの切断後のWarp値の悪化が抑制されることが確認できた。 Further, as is clear by comparing the results of Examples 3 and 4 and Comparative Example 5, as the second ingot, the Warp value does not deteriorate even when the ingot is cut alone, or the Warp value. It was confirmed that when an ingot that did not deteriorate was used, the deterioration of the Warp value after cutting of the first ingot was suppressed.

先に述べたように、ワークが1本だけの場合でも、切断時間を長く(切断速度を低く)することで、Warp値の悪化を抑制できる(図8、比較例4−7)。しかしながら、実施例5と比較例7を比較すると明らかなように、実施例5では、比較例7と同等のWarp値のウェーハを、4倍の生産性(切断速度2倍、切断本数2倍)で製造することが可能になることがわかる。 As described above, even when there is only one work, deterioration of the Warp value can be suppressed by lengthening the cutting time (lowering the cutting speed) (FIG. 8, Comparative Example 4-7). However, as is clear from comparing Example 5 and Comparative Example 7, in Example 5, a wafer having a Warp value equivalent to that of Comparative Example 7 is quadrupled in productivity (cutting speed is doubled, the number of cuts is doubled). It can be seen that it can be manufactured with.

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。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an example, and any object having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same action and effect is the present invention. Is included in the technical scope of.

1,1’…ワイヤーガイド、 2…ワイヤー、 3…ワイヤー列、
4,4’…ワーク(インゴット)、 5,5’…ワーク保持部、 6…制御部、
100…ワークの切断加工装置(ワイヤーソー)。
1,1'... wire guide, 2 ... wire, 3 ... wire row,
4,4'... work (ingot), 5,5' ... work holding unit, 6 ... control unit,
100 ... Work cutting device (wire saw).

また、本発明は、互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数のワイヤーガイドと、前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤーにより形成されるワイヤー列と、切断を行う複数のワークとして用いるn個(n≧2)のインゴットのそれぞれを保持するn個のワーク保持部と、制御部と、を具備し、前記ワイヤーガイドを回転させることで、前記ワイヤーを軸方向に走行させながら、前記複数のワークを同時に前記ワイヤー列に圧接して、前記複数のワークを同時に複数箇所でウェーハ状に切断加工するように前記制御部が制御を行う切断加工装置であって、前記制御部は、中心軸方向が<111>方向、又は、<100>方向を有する単結晶インゴットから、前記ワークを選択するとともに、
前記複数のワークのうち少なくとも1つを、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとし、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、−30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ+θ+・・・+θ)が、
−30°≦θ+θ+・・・+θ≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置を提供する。
Further, in the present invention, a plurality of wire guides are arranged at predetermined intervals so that the directions of rotation axes are parallel to each other, and grooves are formed on the outer surface at a predetermined pitch, and the grooves of the wire guides. A wire row formed by wires wound spirally at a predetermined pitch, and n work holding portions for holding each of n (n ≧ 2) ingots used as a plurality of workpieces for cutting. A control unit is provided, and by rotating the wire guide, the plurality of workpieces are simultaneously pressed against the wire row while the wire is traveling in the axial direction, and the plurality of workpieces are simultaneously pressed at a plurality of locations. a cutting apparatus in which the control unit performs control so as to cut into wafers, wherein the control unit, the central axis direction <111> direction, or from a single crystal ingot having a <100> direction, the While selecting the work,
At least one of the plurality of workpieces is a single crystal ingot having a central axis direction of <111>, and a cutting direction when cutting a single crystal ingot having a central axis direction of <111> with a wire. When the deviation angle from the <110> direction is θ (°) (however, the deviation angle θ from the (1-10) direction, the (-101) direction, and the (01-1) direction is counterclockwise. The direction is the positive direction, and the deviation angle θ from the (0-11) direction, the (-110) direction, and the (10-1) direction is the clockwise direction as the positive direction, and the deviation angle θ is -30 ° ≤ θ ≤ + 30 °. Further, the θ of the single crystal ingot having the central axis direction <100> is 0 ° regardless of the cutting direction), and the sum of the θ of each of the plurality of workpieces (θ 1 + θ 2 +).・ ・ ・ + Θ n ),
-30 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 30 °
Provided is a work cutting apparatus for setting the cutting direction of each ingot and controlling the cutting so as to be performed.

このとき、前記切断加工装置は、前記複数のワークとして、第1のインゴット及び第2のインゴットを切断するものであり、前記制御部は、前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向を、<110>方向からのずれ角度θ が、0°≦θ≦30°の範囲となるように設定し、前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第2のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向を、<110>方向からのずれ角度θ が、−30°≦θ≦0°となるように設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置とすることができる。 At this time, the cutting processing apparatus cuts the first ingot and the second ingot as the plurality of works, and the control unit uses the first ingot as the first ingot in the central axis direction <111>. a single crystal ingot having a direction, the cutting direction of when cutting a wire to the first ingot, a deviation angle theta 1 from <110> direction, in the range of 0 ° ≦ θ 1 ≦ 30 ° set to, as the second ingot central axis direction using a single crystal ingot having a <111> direction, the cleavage direction when cutting a wire to the second ingot from the <110> direction It can be used as a work cutting apparatus that controls the cutting so that the deviation angle θ 2 is set to −30 ° ≦ θ 2 ≦ 0 °.

このとき、前記切断加工装置は、前記複数のワークとして、第1のインゴット及び第2のインゴットを切断するものであり、前記制御部は、前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶を用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向を、<110>方向からのずれ角度θ が、−30°≦θ≦30°となるように設定し、前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<100>方向を有するインゴットを用いて切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置とすることができる。 At this time, the cutting processing apparatus cuts the first ingot and the second ingot as the plurality of works, and the control unit serves as the first ingot in the central axis direction <111>. a single crystal having a direction, the cutting direction of when cutting a wire to the first ingot, so that the misalignment angle theta 1 from <110> direction, the -30 ° ≦ θ 1 ≦ 30 ° As the second ingot, it can be a work cutting apparatus that controls so as to cut using an ingot having a central axis direction of <100>.

また、互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数のワイヤーガイドと、前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤーにより形成されるワイヤー列と、切断を行う複数のワークとして用いるn個(n≧2)のインゴットのそれぞれを保持するn個のワーク保持部と、制御部と、を具備し、前記ワイヤーガイドを回転させることで、前記ワイヤーを軸方向に走行させながら、前記複数のワークを同時に前記ワイヤー列に圧接して、前記複数のワークを同時に複数箇所でウェーハ状に切断加工するように前記制御部が制御を行う切断加工装置であって、前記制御部は、中心軸方向が<111>方向、又は、<100>方向を有する単結晶インゴットから、前記ワークを選択するとともに、前記複数のワークのうち少なくとも1つを、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとし、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、−30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ+θ+・・・+θ)が、
−30°≦θ+θ+・・・+θ≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置により、X−Yチルト方式に対応した専用の切断装置や専用の特殊治具を用いずに、X−θ方式のワイヤーソー装置にて、生産性を向上しつつ、Warp値の悪化を抑制することができるものとなることを見出し、本発明を完成した。
Further, a plurality of wire guides are arranged at predetermined intervals so that the directions of rotation axes are parallel to each other, and grooves are formed on the outer surface at a predetermined pitch, and the grooves of the wire guides are formed at a predetermined pitch. A wire row formed by spirally wound wires, n work holding portions for holding each of n (n ≧ 2) ingots used as a plurality of workpieces for cutting, a control unit, and a control unit. By rotating the wire guide, the plurality of workpieces are simultaneously pressed against the wire row while the wire travels in the axial direction, and the plurality of workpieces are simultaneously cut into a wafer shape at a plurality of locations. a cutting apparatus in which the control unit performs control so as to process, the control unit, the central axis direction <111> direction, or from a single crystal ingot having a <100> direction, selects the work At least one of the plurality of works is a single crystal ingot having a central axis direction of <111>, and a cutting direction when cutting a single crystal ingot having a central axis direction of <111> with a wire. When the deviation angle from the <110> direction is θ (°) (however, the deviation angle θ from the (1-10) direction, the (-101) direction, and the (01-1) direction is counterclockwise. The clockwise direction is the positive direction, and the deviation angles θ from the (0-11) direction, the (-110) direction, and the (10-1) direction are the clockwise direction, and -30 ° ≤ θ ≤. It is set to + 30 °. Further, θ of the single crystal ingot having a central axis direction of <100> is 0 ° regardless of the cutting direction), and the sum of θ of each of the plurality of workpieces (θ 1 + θ). 2 + ・ ・ ・ + θ n )
-30 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 30 °
By using a work cutting device that sets the cutting direction of each ingot and controls it to cut, it does not use a dedicated cutting device or special jig that supports the XY tilt method. In addition, they have found that an X-θ type wire saw device can suppress deterioration of the Warp value while improving productivity, and have completed the present invention.

Claims (13)

互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数のワイヤーガイドと、
前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤーによりワイヤー列を形成し、
切断を行う複数のワークとして、n個(n≧2)のインゴットを並行に設置して、
前記ワイヤーガイドを回転させることで、前記ワイヤーを軸方向に走行させながら、前記複数のワークを同時に前記ワイヤー列に圧接して、前記複数のワークを同時に複数箇所でウェーハ状に切断加工するワークの切断加工方法であって、
前記ワークは、中心軸方向が<111>方向、又は、<100>方向を有する単結晶インゴットであるとともに、
前記複数のワークのうち少なくとも1つは、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとされ、
中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、−30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、
前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ+θ+・・・+θ)が、
−30°≦θ+θ+・・・+θ≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うことを特徴とする切断加工方法。
A plurality of wire guides arranged at predetermined intervals so that their rotation axes are parallel to each other, and grooves are formed on the outer surface at a predetermined pitch, respectively.
A wire row is formed by wires spirally wound around the groove of the wire guide at a predetermined pitch.
N (n ≧ 2) ingots are installed in parallel as a plurality of workpieces to be cut.
By rotating the wire guide, the plurality of workpieces are simultaneously pressed against the wire row while the wire is traveling in the axial direction, and the plurality of workpieces are simultaneously cut into a wafer shape at a plurality of locations. It is a cutting method
The work is a single crystal ingot having a central axis direction of <111> direction or <100> direction, and is also
At least one of the plurality of workpieces is a single crystal ingot having a central axis direction of <111>.
When the deviation angle from the <110> direction of the cutting direction when cutting a single crystal ingot having the central axis direction <111> with a wire is θ (°) (however, the (1-10) direction, The deviation angle θ from the (-101) direction and the (01-1) direction is the (0-11) direction, the (-110) direction, and (10-1) with the counterclockwise direction as the positive direction. The deviation angle θ from the direction is −30 ° ≦ θ ≦ + 30 ° with the clockwise direction as the positive direction. Further, θ of the single crystal ingot having the central axis direction <100> is related to the cutting direction. 0 °),
The sum of θ (θ 1 + θ 2 + ... + θ n ) of each of the plurality of workpieces is
-30 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 30 °
A cutting processing method characterized in that cutting is performed by setting the cutting direction of each ingot so as to be.
前記複数のワークそれぞれのθのすべてが正又は負とはならないように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うことを特徴とする請求項1に記載の切断加工方法。 The cutting processing method according to claim 1, wherein the cutting direction of each ingot is set so that all the θs of the plurality of workpieces are not positive or negative. 前記θの総和が、
−5°≦θ+θ+・・・+θ≦5°
となるように設定して切断を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の切断加工方法。
The sum of the θ is
-5 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 5 °
The cutting processing method according to claim 1 or 2, wherein the cutting is performed by setting the above.
前記θの総和が、
θ+θ+・・・+θ=0°
となるように設定して切断を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切断加工方法。
The sum of the θ is
θ 1 + θ 2 + ・ ・ ・ + θ n = 0 °
The cutting processing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the cutting is performed by setting the above.
前記複数のワークを、第1のインゴット及び第2のインゴットとし、
前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの、<110>方向からの切断方向のずれ角度θが、0°≦θ≦30°の範囲となるように設定し、
前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第2のインゴットをワイヤーで切断するときの、<110>方向からの切断方向のずれ角度θが、−30°≦θ≦0°となるように設定して切断を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の切断加工方法。
The plurality of works are designated as a first ingot and a second ingot.
As the first ingot, a single crystal ingot having a central axis direction of <111> is used, and when the first ingot is cut with a wire, the deviation angle θ 1 in the cutting direction from the <110> direction is , 0 ° ≤ θ 1 ≤ 30 °
As the second ingot, a single crystal ingot having a central axis direction of <111> is used, and when the second ingot is cut with a wire, the deviation angle θ 2 in the cutting direction from the <110> direction is The cutting processing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the cutting is performed by setting so that −30 ° ≦ θ 2 ≦ 0 °.
前記複数のワークを、第1のインゴット及び第2のインゴットとし、
前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの、<110>方向からの切断方向のずれ角度θが、−30°≦θ≦30°となるように設定し、
前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<100>方向を有するインゴットを用いて切断を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の切断加工方法。
The plurality of works are designated as a first ingot and a second ingot.
As the first ingot, a single crystal ingot having a central axis direction of <111> is used, and when the first ingot is cut with a wire, the deviation angle θ 1 in the cutting direction from the <110> direction is , -30 ° ≤ θ 1 ≤ 30 °
The cutting processing method according to any one of claims 1 to 4, wherein cutting is performed using an ingot having a central axis direction of <100> as the second ingot.
前記第1のインゴット又は前記第2のインゴットにおいて、前記第2のインゴットの長さ及び直径を、前記第1のインゴットの長さ及び直径以上とすることを特徴とする請求項5又は6に記載の切断加工方法。 The fifth or sixth aspect of the first ingot or the second ingot, wherein the length and the diameter of the second ingot are equal to or larger than the length and the diameter of the first ingot. Cutting method. 互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数のワイヤーガイドと、
前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤーにより形成されるワイヤー列と、
切断を行う複数のワークとして用いるn個(n≧2)のインゴットのそれぞれを保持するn個のワーク保持部と、
制御部と、
を具備し、
前記ワイヤーガイドを回転させることで、前記ワイヤーを軸方向に走行させながら、前記複数のワークを同時に前記ワイヤー列に圧接して、前記複数のワークを同時に複数箇所でウェーハ状に切断加工するように制御部が制御を行う切断加工装置であって、
前記制御部は、
中心軸方向が<111>方向、又は、<100>方向を有する単結晶インゴットから、前記ワークを選択するとともに、
前記複数のワークのうち少なくとも1つを、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとし、
中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1−10)方向、(−101)方向、及び、(01−1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0−11)方向、(−110)方向、及び、(10−1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、−30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、
前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ+θ+・・・+θ)が、
−30°≦θ+θ+・・・+θ≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うものであることを特徴とするワークの切断加工装置。
A plurality of wire guides arranged at predetermined intervals so that their rotation axes are parallel to each other, and grooves are formed on the outer surface at a predetermined pitch, respectively.
A wire row formed by wires spirally wound around the groove of the wire guide at a predetermined pitch,
N work holding portions for holding each of n (n ≧ 2) ingots used as a plurality of works to be cut, and
Control unit and
Equipped with
By rotating the wire guide, the plurality of workpieces are simultaneously pressed against the wire row while the wire is traveling in the axial direction, and the plurality of workpieces are simultaneously cut into a wafer shape at a plurality of locations. It is a cutting machine controlled by the control unit.
The control unit
The work is selected from the single crystal ingots whose central axis direction is the <111> direction or the <100> direction, and the work is selected.
At least one of the plurality of workpieces is a single crystal ingot having a central axis direction of <111>.
When the deviation angle from the <110> direction of the cutting direction when cutting a single crystal ingot having the central axis direction <111> with a wire is θ (°) (however, the (1-10) direction, The deviation angle θ from the (-101) direction and the (01-1) direction is the (0-11) direction, the (-110) direction, and (10-1) with the counterclockwise direction as the positive direction. The deviation angle θ from the direction is −30 ° ≦ θ ≦ + 30 ° with the clockwise direction as the positive direction. Further, θ of the single crystal ingot having the central axis direction <100> is related to the cutting direction. 0 °),
The sum of θ (θ 1 + θ 2 + ... + θ n ) of each of the plurality of workpieces is
-30 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 30 °
A workpiece cutting apparatus characterized in that the cutting direction of each ingot is set and the cutting is performed so as to be controlled.
前記制御部は、
前記複数のワークそれぞれのθのすべてが正又は負とはならないように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うものであることを特徴とする請求項8に記載のワークの切断加工装置。
The control unit
The eighth aspect of the present invention, wherein the cutting direction of each ingot is set and the cutting is performed so that all the θs of the plurality of workpieces are not positive or negative. Work cutting equipment.
前記制御部は、
前記θの総和が、
−5°≦θ+θ+・・・+θ≦5°
となるように設定して切断を行うように制御を行うものであることを特徴とする請求項8又は9に記載のワークの切断加工装置。
The control unit
The sum of the θ is
-5 ° ≤ θ 1 + θ 2 + ... + θ n ≤ 5 °
The work cutting processing apparatus according to claim 8 or 9, wherein the work is controlled so as to be set to be
前記制御部は、
前記θの総和が、
θ+θ+・・・+θ=0°
となるように設定して切断を行うように制御を行うものであることを特徴とする請求項8から10のいずれか一項に記載のワークの切断加工装置。
The control unit
The sum of the θ is
θ 1 + θ 2 + ・ ・ ・ + θ n = 0 °
The work cutting processing apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein the work is controlled so as to be set to be
前記切断加工装置は、
前記複数のワークとして、第1のインゴット及び第2のインゴットを切断するものであり、
前記制御部は、
前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向θを、<110>方向からのずれ角度が、0°≦θ≦30°の範囲となるように設定し、
前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第2のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向θを、<110>方向からのずれ角度が、−30°≦θ≦0°となるように設定して切断を行うように制御を行うものであることを特徴とする請求項8から11のいずれか一項に記載のワークの切断加工装置。
The cutting machine
As the plurality of works, the first ingot and the second ingot are cut.
The control unit
As the first ingot, a single crystal ingot having a central axis direction of <111> is used, and the cutting direction θ 1 when the first ingot is cut with a wire has a deviation angle from the <110> direction. , 0 ° ≤ θ 1 ≤ 30 °
As the second ingot, a single crystal ingot having a central axis direction of <111> is used, and the cutting direction θ 2 when the second ingot is cut with a wire has a deviation angle from the <110> direction. , -30 ° ≤ θ 2 ≤ 0 °, and the work is controlled so as to perform cutting, according to any one of claims 8 to 11. apparatus.
前記切断加工装置は、
前記複数のワークとして、第1のインゴット及び第2のインゴットを切断するものであり、
前記制御部は、
前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶を用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向θを、<110>方向からのずれ角度が、−30°≦θ≦30°となるように設定し、
前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<100>方向を有するインゴットを用いて切断を行うように制御を行うものであることを特徴とする請求項8から11のいずれか一項に記載のワークの切断加工装置。
The cutting machine
As the plurality of works, the first ingot and the second ingot are cut.
The control unit
As the first ingot, a single crystal having a central axis direction of <111> is used, and the cutting direction θ 1 when the first ingot is cut with a wire is set to a deviation angle from the <110> direction. Set so that -30 ° ≤ θ 1 ≤ 30 °,
The second ingot according to any one of claims 8 to 11, wherein the second ingot is controlled so as to perform cutting using an ingot having a central axis direction of <100>. Work cutting equipment.
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