JP2024522523A - ワークピースから複数のディスクを同時に切り出すための方法 - Google Patents

Abstract

半導体ウエハを切り出す方法。本方法は、半導体インゴットをワークピースに切断することと、固定砥粒ワイヤを有するワイヤグリッドを使用し、ワークピースをワイヤグリッドに向かって移動させて、ワークピースをスライス片に切断することとを含む。ワークピースがワイヤグリッドに最初に接触するとき、初期切断速度は２ｍｍ／分未満であり、冷却剤の流れは０．１ｌ／ｈ未満であり、ワイヤ速度は２０ｍ／ｓより大きい。次いで、ワークピースは、第１の切断深さに達するまでワイヤグリッドを通って案内され、次いで、冷却剤の流れが少なくとも２０００ｌ／ｈに増やされる。切断速度は、ワークピースがワイヤグリッドに最初に接触してから、切断深さが円柱の直径の半分になるまでの間に、初期切断速度の７０％未満に下げられ、その後に高められる。

Description

分野
本発明は、半導体ワークピースから複数のウエハを同時に切り出すための方法に関する。

背景
多くの用途において、例えば、磁気記憶ディスクを製造するための基板としてのガラスウエハや、光電子部品を製造するための基板としてのサファイアまたは炭化ケイ素で作られたウエハや、光電池（「太陽電池」）の製造用、あるいは電子、マイクロ電子、またはマイクロ電気機械部品の構造化のための基板としての半導体ウエハなど、特定の出発材料で作られた多数の同様のウエハが必要とされる。電子部品または光電池の基板としてのウエハは、ウエハとも呼ばれる。

ディスクの表面と裏面との間の距離が、ディスクの厚さと呼ばれ、表面と裏面との間の中心面の曲率が、ディスクの形状と呼ばれる。厚さおよび形状が合わさって、ディスクのジオメトリを形成し、きわめて均一な厚さおよび曲率の小さい形状が、良好なジオメトリに相当し、非一様な厚さおよび大きく湾曲した形状は、良好でないジオメトリに相当する。要求の厳しい用途において、ディスクは、きわめて良好なジオメトリを有することが好ましい。スキャンパターンまたは一連の点測定において遭遇した厚さの最大値と最小値との差が、総厚さのばらつき（ｔｏｔａｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）（例えば、その全内容がここでの参照によって本明細書に組み込まれるＡＳＴＭ Ｆ６５７による「ＴＴＶ」」）と定義される。

スライス片を切り出すための出発材料は、通常は、円柱形の棒材（「ワークピース」）の形態である。円柱は、平坦な底面、上面、および側面によって境界付けられる。底面および上面は、端面とも呼ばれる。

ワークピースからのスライス片の分離は、分離面に沿って材料の凝集を破壊することによって行われる。多数の均一かつ平坦なスライス片の場合、分割面は、好ましくは平坦であり、ワークピースの軸に垂直であり、隣接する分割面は、好ましくは等間隔である。材料の凝集は、通常は、チップ除去プロセスによって破壊される。チップは、ワークピースから分離した粒子と定義される。チップ除去によって分割線に沿って除去される材料の体積は、分割ギャップ（あるいは、分離、切除、鋸断、または切断ギャップ）と呼ばれる。特定の用途に関して、分割ギャップは、ワークピースの軸に対する垂直から、例えば最大２°の小さな角度だけずれてもよい。

ワークピースを、きわめて均一な厚さかつきわめて低曲率の形状の複数の一様な薄いスライス片へと切断するためのチップ除去プロセスのうちで、ワイヤ切断（ワイヤ鋸断）がとくに重要である。

棒材を裂くために使用されるソーワイヤは、例えば、硬化鋼（例えば、ピアノ線）、プラスチック、炭素繊維、または金属合金で作られる。ワイヤは、１つの要素を含んでも（すなわち、モノフィラーワイヤ）、異なる材料を含んでもよいいくつかの要素から撚り合わせられてもよい。ワイヤソーに使用するためのソーワイヤは、例えば、欧州特許出願公開第０ ７９９ ６５５号明細書、米国特許第６，１９４，０６８号明細書、または独国特許出願公開第１０ ２０１２ ００７ ８１５号明細書に開示されており、これらの各々の内容全体が、ここでの参照によって本明細書に組み込まれる。

例えば、ダイヤモンドワイヤは、研磨材としての微細なダイヤモンドコアで被覆されたソーイングワイヤである。ダイヤモンドソーワイヤは、例えば、米国特許第６，２７９，５６４号明細書に開示されており、その全内容が、ここでの参照によって本明細書に組み込まれる。したがって、このダイヤモンドワイヤは、固定砥粒ワイヤとも呼ばれる。

表面が研磨材で覆われたソーワイヤの場合、好ましくは、研磨材を含まない液体切断剤が使用され、最も単純な場合は水が使用される。

本発明者は、ダイヤモンドワイヤの使用にいくつかの利点が存在することを確認した。例えば、スラリに基づくワイヤ鋸断は、シリコンなどのきわめて硬い材料を切断するとき、速度が遅くなり得ることを考慮されたい。他方で、ダイヤモンドワイヤーは、速度の大幅な改善を提供し、したがって生産性が向上する。

切断に必要な冷却剤は、主に水であり、少量の界面活性剤が添加される。これにより、セットアップが容易になり、切断プロセスの最中に失われた材料を回収することも容易になる。

ワイヤ切断作業の最中に、ソーワイヤが破断することがある。ワイヤの破断は、例えば、切除ギャップにおけるワイヤの過度の摩擦、および結果として生じるワイヤ案内ローラ間の過度のワイヤ張力によって生じ、あるいは例えば含有物の形態または過度の摩耗に起因するワイヤ自体の欠陥によって引き起こされる可能性がある。

ワイヤの破断は、ワイヤ切断作業の中断につながる。ほとんどの場合、破断したワイヤを修復するために、途中まで鋸断されたワークピースを、ワイヤクリールから完全に取り出さなければならない。ワイヤクリールの修復後に、ワークピースを、まずは正確に１つのワイヤ部分が各々の切断ギャップ内に位置するようなやり方でワイヤクリールへと戻し、次いで、ワイヤクリールがワークピース内の切断が中断された場所に再び位置するまで、ワイヤクリールの平面に正確に垂直に、ワイヤクリールをワークピースの軸線の方向に動かすことなく送り込まなければならない。

ダイヤモンドワイヤ（例えば、固定砥粒ワイヤ）を使用する場合、ソーワイヤを、生じうるダイヤモンドの破片も含めて、影響を受けた鋸断ギャップから完全に除去することは不可能である。これは、ワイヤゲートを修復し、個々の鋸断ギャップにワイヤ部分を再び送り込んだ後に、同じ鋸断ギャップ内のソーワイヤが、再始動の直後に再び破断するためである。ダイヤモンドソーワイヤのこの新たな破断は、ワイヤの破断によって影響を受けた鋸断ギャップ内のソーワイヤの残骸および／または破損したダイヤモンドチップに起因する。

ワイヤの破断を防止するために、水などの流体冷却剤または流体切断剤の使用が不可欠であることが知られている。さらに、独国特許出願公開第１０ ２０１６ ２２４ ６４０号明細書が、使用される流体切断剤が、ノズルの出口開口部から鋸断ギャップの方向に高い圧力で放出されるべきであると教示している。高い圧力は、とくには鋸断ギャップに捕捉された最小のダイヤモンド粒子を除去し、したがってワイヤ破断のリスクを低減するうえで有利である。

本発明者は、切り口での損失を低減し、したがって生産性を高めるために、１４０μｍ未満の著しく小さい直径のソーワイヤを導入する必要があるが、切断時のウエハ間のギャップが小さくなり、したがってワイヤ破断のリスクが高まることを確認した。しかしながら、そのようにするとき、ジオメトリパラメータの悪化（例えば、総厚さのばらつき（ＴＴＶ）の増加）が見られる。

その内容全体がここでの参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１７／００７２５９４号明細書が、ワイヤ上の砥粒密度が、スライスされたウエハのジオメトリの強い影響を有し、したがってジオメトリ（ＴＴＶ）が改善されることを示している。

それにもかかわらず、ウエハの特定の領域において、本発明者は、固定研磨材ワイヤを使用してもＴＴＶが依然として性能不足であることを確認した。これらの領域を、ワイヤがワークピースに最初に接触する領域として特定することができる。これらのジオメトリの欠陥は、半導体ウエハの製造チェーンの後の工程において除去されなければならないが、これは高価であり、容易には不可能であることがある。

概要
以上に鑑み、本開示は、シリコンインゴットからウエハを切り出すための方法であって、細いダイヤモンド切断ワイヤを使用し、同時に、ダイヤモンドワイヤの高い切断速度からの利益をもたらす一方で、ジオメトリパラメータの悪化を示すことがない信頼できる方法を提供する。

本開示の第１の態様によれば、半導体ウエハを切断する方法が提供される。本方法は、円柱の形状の半導体インゴットを用意することと、ワイヤソー（ノコ刃：ソー）を使用して半導体インゴットをワークピースに切断することと、２つのローラの周囲に案内された固定砥粒ワイヤを備えるワイヤグリッドを使用して、ワークピースをスライス片に切断することとを含む。ローラは、固定砥粒ワイヤが案内される溝を有する。切断の際に、ワークピースは、ワイヤグリッドに向かって移動される。ワークピースがワイヤグリッドに最初に接触するとき、初期切断速度ｖ_{ｓｔａｒｔ}は２ｍｍ／分未満であり、同時に、冷却剤の流れは０．１ｌ／ｈ未満であり、同時に、固定砥粒ワイヤの速度ｖ_ｗは２０ｍ／ｓより大きい。最初の接触の後に、ワークピースは、少なくとも７ｍｍの第１の切断深さに達するまでワイヤグリッドを通って案内される。切断の際に、冷却剤の流れは、第１の切断深さに達するまで一定のままであり、次いで少なくとも２０００ｌ／ｈまで増やされる。切断速度は、ワークピースがワイヤグリッドに最初に接触してから、切断深さが円柱の直径の半分になるまでの間に、初期切断速度の７０％未満に下げられ、その後に高められる。

半導体ウエハは、単結晶シリコンの半導体ウエハであってよく、半導体インゴットは、シリコン単結晶であってよく、ワークピースは、３５０ｍｍ～４５０ｍｍの間の長さを有する結晶ワークピースであってよく、ワイヤソーは、バンドソーであってよい。

本開示の主題を、例示的な図面に基づいて以下でさらに詳細に説明する。本明細書に記載および／または例示されるすべての特徴は、単独で使用することが可能であり、あるいはさまざまな組み合わせにて組み合わせることが可能である。種々の実施形態の特徴および利点は、以下を示す添付の図面を参照しつつ、以下の詳細な説明を検討することによって明らかになるであろう。

ワークピースを切断するように構成されたワイヤソーのための機構を示す図である。 （局所的な厚さのばらつきに関する）異なる加工条件の結果の３つのグループを概略的に示す図である。 ２つの異なるインゴット片から得たウエハの総厚さのばらつきの測定結果を示す図である。 本発明による方法の一実施形態を示す図である。 ワイヤの速度の方向が反転される前に一方向に運ばれるワイヤの長さを示す図である。

詳細な説明
本発明の一実施形態によれば、ワークピースから複数のディスクを同時に切り出すための方法が提供される。好ましい実施形態によれば、ワークピースは、半導体ワークピース、とくには半導体結晶であり、細いダイヤモンド切断ワイヤが、ディスクを同時に切り出すために使用される。

一実施形態において、単結晶シリコンの半導体ウエハを切り出すための方法が提供される。本方法は、（１）円柱の形状のシリコン単結晶を用意することと、（２）シリコン単結晶を、バンドソーによって３５０ｍｍ～４５０ｍｍの間の長さを有する結晶ワークピースに切断することと、（３）固定砥粒ワイヤからなるワイヤグリッドを、固定砥粒ワイヤを案内する溝を含む２つのローラの周囲に案内することによって、結晶ワークピースをスライス片に切断することと、を含む。本方法の実施中に、結晶ワークピースがワイヤグリッドに向かって移動され、結晶ワークピースがワイヤグリッドに最初に接触するとき、初期切断速度ｖ_{ｓｔａｒｔ}は２ｍｍ／分未満であり、同時に、冷却剤の流れは０．１ｌ／ｈ未満であり、同時に、使用されるワイヤの速度ｖ_ｗは２０ｍ／ｓより大きい。最初の接触の後に、結晶片は、少なくとも９ｍｍの切断深さに達するまでワイヤグリッドを通って案内され、冷却剤の流れは、この時点まで一定のままであり、次いで少なくとも２２００ｌ／ｈまで増やされる。切断速度は、結晶片がワイヤグリッドに最初に接触してから、切断深さが円柱の直径の半分になるまでの間に、初期切断速度の７０％未満に下げられ、その後に再び高められる。

本発明による方法は、シリコンインゴットからウエハを切り出すための手段であって、細いダイヤモンド切断ワイヤを使用し、同時に、ダイヤモンドワイヤの高い切断速度からの利益をもたらす一方で、ジオメトリパラメータの悪化を示すことがない信頼できる手段を提供する。

図１が、ワークピースを切断するように構成されたワイヤソーを示している。図１において、ワークピースは、直径Ｄおよび長さＬを有する結晶インゴット１０１である。ワイヤウェブ１０６が、固定砥粒ワイヤを第１の溝付きローラ１０２および第２の溝付きローラ１０３に架け渡すことによって形成される。

ワイヤに、第１のスプレーノズル１０４および／または第２のスプレーノズル１０５の上方の水を主に含む冷却剤を供給することができる。切断時に、結晶インゴット１０１は、ワイヤウェブに垂直な方向１０７にワイヤウェブを通って移動される。切断の進行を、距離ｄ_ｃ １０８で測定することができる。

ダイヤモンドワイヤを使用したインゴットからの半導体ウエハの切り出し関連する経済的および環境的利益を首尾よく利用する試みにおいて、本発明者は、切り出されたウエハの総厚さのばらつき（ＴＴＶ）が、半導体産業の要件を満たしていないことを発見した。

したがって、本発明者は、半導体産業の要件を満たし、あるいは超える改善された切断方法を提供することに着手した。この目的のために、３５０ｍｍ～４５０ｍｍの間の長さを有するいくつかの単結晶インゴット片を切断した。実験を、７０μｍおよび１００μｍのワイヤ太さを使用して行った。ワイヤの粒子密度を、１ｍｍ^２当たりの粒子の数が１０００を超えるように選択した。

切断後に、ウエハの（他の値の中でもとりわけ）総厚さのばらつきを（ＡＳＴＭ Ｆ６５７に従って）測定した。

さらに、わずかに変更された方法を使用して、ウエハの局所的な総厚さのばらつきを、切断深さの関数として評価した。この目的のために、インゴット片を、単結晶インゴットからバンドソーを用いて切り出した。次いで、このインゴット片を、マルチワイヤソーを使用してウエハに切断した。各々のウエハを、上述のとおりの測定方法に従って測定した。

図２が、これらの測定の基本的な結果を概略的に示している。
とくには、図２は、局所的な厚さのばらつきに関して、異なる加工条件の結果の３つのグループ（２０１、２０２、および２０３）を概略的に示している。局所的な厚さのばらつき（任意単位ａ．ｕ．で与えられている）が、切断深さ（任意単位）の関数としてプロットされている。図２は、３つのグループが、平均レベルおよび局所平均からの局所偏差の両方において、有意に異なることを示している。

各々のインゴット片を半導体ウエハのグループに切断した。その結果、半導体ウエハの各グループは、局所的な厚さ変化の測定値を切断深さの関数として含むバンドをもたらす。左方から右方へと横座標に従って、達成された切断の深さが大きくなる。

図２に示されるように、（第１のインゴット片から切り出された）ウエハの第１のグループ２０１は、第２のグループ２０２および第３のグループ２０３と比較して、局所的な厚さの平均値がより大きい。

とりわけ切断の開始時に、ウエハの局所的な厚さのばらつきが、第１のグループ２０１および第２のグループ２０２について、第３のグループ２０３と比較して、かなり大きいことが注目される。

また、第２のグループ２０２のウエハが、局所的な厚さのばらつきについてより広いバンドを示し、バンドの太さが切断深さが増すにつれて変化していることも注目に値する。

この実験データに基づいて、本発明者は、第３のグループ３０３に示されるような測定値を示すウエハが、最も望ましいと結論付けた。

図３が、２つの異なるインゴット片から得たウエハの総厚さのばらつき（ＡＳＴＭ Ｆ６５７による）の測定結果を示している。

各々のＴＴＶ値が、対応するインゴット片におけるそれぞれのウエハ位置（ウエハ番号）に対してプロットされている。プロットは、単純化および定性的比較のために、任意単位の測定値を使用している。

第１のグループのウエハ３０１の測定（白丸で示されている）は、結晶片の端部に向かって著しい散乱を示している。一方で、中央においては、散乱および平均値がかなり低いように見受けられる。

対照的に、第２のグループのウエハ３０２の測定（黒丸で示されている）は、ＴＴＶの値が小さく、同時に、ウエハ間の散乱も小さく、これはきわめて望ましい。

本発明者は、切断プロセスにおいて、ダイヤモンドワイヤを切断に使用するとき、結晶片における半導体ウエハの位置およびそれぞれの切断深さの両方が、厚さのばらつき（ＴＴＶ）に影響することを認識した。

Ｒｙｎｉｎｇｅｎら（Ｂ．Ｒｙｎｉｎｇｅｎ，Ｐ．Ｔｅｔｌｉｅ，Ｓ．Ｇ．Ｊｏｈｎｓｅｎ ｅｔ ａｌ．，“Ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｆｏｒｃｅｓ ａｓ ａ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ｆｏｒ ｓａｗｉｎｇ ｏｆ ｕｌｔｒａｔｈｉｎ ｓｉｌｉｃｏｎ ｗａｆｅｒｓ ｂｙ ｄｉａｍｏｎｄ ｍｕｌｔｉ－ｗｉｒｅ ｓａｗ，”Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ．（ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１０１６／ｊ．ｊｅｓｔｃｈ．２０２０．０２．００８において入手可能であり、その全内容がここでの参照によって本明細書に組み込まれる））が、パラメータ研究および理論的態様に従うことによって、ダイヤモンドワイヤを使用してポリシリコンウエハを切断するときに毛細管力がＴＴＶの重要な影響を有することを示唆している。この問題を解決するために、乾式カットインを実行するか、あるいは（反対に）完全に浸漬されたワイヤウェブをカットインに使用することが提案されている。

Ｒｙｎｉｎｇｅｎらは、ＴＴＶ値について何らかの効果を達成するために切断の開始時に冷却剤を省略することを提案しているが、彼らの提案は、半導体ウエハ全体にわたる局所的な厚さのばらつきを保証することができない。とりわけ、結晶片の縁部に由来する半導体ウエハに関して、ＴＴＶ値は、対応する平均値から大きく逸脱する（例えば、図３に白丸３０１で示されているとおり）。

さらに、達成されるＴＴＶの絶対的な数字が大きすぎ、半導体産業用の半導体ウエハの製造に適さない。Ｒｙｎｉｎｇｅｎらは、この問題に対する解決策を提案しておらず、この問題をどのように解決できるかについての示唆も与えていない。

上述の問題を解決するために、本発明者は、単結晶シリコンの半導体ウエハを切り出すための方法であって、既知の方法よりも有利な方法を提供した。図４が、本発明の実施形態による方法４００のフロー図である。

方法４００において、半導体インゴットが用意される（Ｓ４０１）。半導体インゴットは、好ましくは、円柱の形状のシリコン単結晶である。結晶成長後に、結晶は、結晶の両端に、典型的にはバンドソーを使用することによって切除される円錐を有する。さらに、結晶は、結晶成長の最中の熱条件の変動によって引き起こされた表面のうねりを示す。これらのうねりは、円筒研削によって除去され、平滑なマントル表面を有する円柱がもたらされる。

半導体インゴット（例えば、シリコン単結晶）は、ワークピース（例えば、結晶ワークピース）に切断される（Ｓ４０２）。好ましい実施形態において、ワークピース（例えば、結晶ワークピース）は、３５０ｍｍ～４５０ｍｍの間の長さを有する。切断は、ワイヤソー（例えば、バンドソー）によって行うことができる。半導体インゴット（例えば、単結晶）は、いくつかの理由ゆえにワークピース（例えば、結晶ワークピース）に切断される。（１」）ワイヤソーは、きわめて長いインゴットを切断することが不可能であり、たとえ可能であったとしても、（２）結晶成長の最中に、結晶の品質パラメータが長さの増加につれて変化する。したがって、通常は、特別な顧客ニーズに合わせて結晶の各部分を選択することが有益である。

ワークピース（例えば、結晶ワークピース）をスライス片に切断する（Ｓ４０３）。とくには、ワークピースは、ワイヤグリッド（ワイヤウェブまたはワイヤメッシュ）によって切断される。ワイヤグリッドは、固定砥粒ワイヤで構成されてよく、固定砥粒ワイヤは、ソーイングワイヤを案内する溝を含む２つのローラの周囲に案内される。ワークピース（例えば、結晶ワークピース）は、ワイヤグリッドに向かって移動される。固定砥粒ワイヤを、研磨材が表面に固定されたワイヤと理解することができる。例えば、ダイヤモンドワイヤが、これらの種類のソーイングワイヤの一変種である。好ましくは、ローラ上の２つの溝の間の距離は、７６９μｍ以上８５０μｍ以下である。

さらに、好ましい実施形態は、本方法の動作時に以下の設定に従う。
ワークピース（例えば、結晶ワークピース）がワイヤウェブに最初に接触するとき、すなわち切断の開始時に、初期切断速度ｖ_{ｓｔａｒｔ}は、好ましくは切断の最中における最高値である。好ましくは、ｖ_{ｓｔａｒｔ}は、１．４ｍｍ／分以上である。

最も好ましくは、切断中の切断速度は、切断深さの関数であり、切断の中央（結晶片の直径の半分）においてｖ_{ｓｔａｒｔ}の７０％の値を有する低い点を有する放物線に従う。

好ましくは、冷却剤の流れは、切断の開始時に、少なくとも７ｍｍ、最大で１３ｍｍの切断深さに達するまで、０．１ｌ／ｈ未満に設定される。次いで、冷却剤の流れは、２０００ｌ／ｈを超え、とくに好ましくは２２００ｌ／ｈを超える値に設定される。好ましくは、冷却剤は、水および界面活性剤を含む。最も好ましくは、冷却剤における遊離粒子の使用は意図されていない。本発明者は、７ｍｍよりも小さい切断深さにおいてはジオメトリの問題が存在し、１３ｍｍよりも大きい切断深さにおいてはＴＴＶに依然として蔓延する問題が存在することを確認した。この影響は、７０μｍおよび１００μｍの両方のワイヤにおいて存在した。

本方法の実施において、ワイヤの速度ｖ_ｗは、切断の開始時に２０ｍ／ｓより大きく設定されることが好ましい。

好ましくは、ワイヤ速度の方向は、切断の最中に交互にされ、したがって、切断の開始時に最大速度に一致することが好ましい。この方法は、ピルグリム法とも呼ばれ、したがって、ワイヤの長さは「ピルグリム長」と呼ばれる。最も好ましくは、一方向に進むワイヤの最大長さ（ピルグリム長）は、方向が変更される前に８５０ｍを超える。最も好ましくは、一方向に進むワイヤの最大長さである。この方法のグラフ表示を、図５に見て取ることができる。最も好ましくは、切断の最中の最小ピルグリム長は、初期のピルグリム長の９８．５％以下である。

図５は、ワイヤの速度の方向が反転される前に一方向に運ばれるワイヤの長さを（相対単位で）示している。この方法は、ピルグリム法とも呼ばれ、したがって、ワイヤの長さは「ピルグリム長」と呼ばれる。グラフは、このピルグリム長が、最初に減少し、次いで切断の深さが増すにつれて再び増加することを示している。グラフにおいて、最小ピルグリム長は、初期ピルグリム長の約９８％である。

好ましくは、ソーイングワイヤの太さは、８０μｍ以下かつ６０μｍ以上であることが好ましい。

本発明の実施形態を図面および以上の説明において詳細に図示および説明してきたが、そのような図示および説明は、例示または典型であって、限定ではないと考えられるべきである。以下の特許請求の範囲の技術的範囲において、当業者であれば変更および修正を行うことができることが理解されよう。とくに、本発明は、上述および後述のさまざまな実施形態からの特徴の任意の組み合わせを有するさらなる実施形態を包含する。さらに、本明細書において行われる本発明を特徴付ける記述は、本発明の一実施形態を指し、必ずしもすべての実施形態を指すわけではない。

特許請求の範囲において使用される用語は、以上の説明と矛盾しない最も広い合理的な解釈を有すると解釈されるべきである。例えば、或る要素を導入する際の冠詞「ａ」または「ｔｈｅ」の使用は、その要素が複数であることを除外するものとして解釈されるべきではない。同様に、「または」という記載は、包括的であると解釈されるべきであり、「ＡまたはＢ」という記載は、文脈または前述の説明からＡおよびＢのうちの一方のみが意図されていることが明らかでない限り、「ＡおよびＢ」を排除しない。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」という記載は、Ａ、Ｂ、およびＣがカテゴリとして関連または他のかたちで関連しているかどうかにかかわらず、Ａ、Ｂ、およびＣからなる要素群のうちの１つ以上の要素として解釈されるべきであり、列挙された要素Ａ、Ｂ、およびＣの各々を少なくとも１つずつ必要とすると解釈されるべきではない。さらに、「Ａ、Ｂ、および／またはＣ」または「Ａ、Ｂ、またはＣのうつに少なくとも１つ」という記載は、例えばＡなど、列挙された要素からの任意の単数実体、例えばＡとＢなど、列挙された要素からの任意の部分集合、あるいは要素Ａ、Ｂ、およびＣからなる全列挙を含むものとして解釈されるべきである。

参照番号の説明
１０１ 直径Ｄおよび長さＬを有する半導体インゴット
１０２ 第１の溝付きローラ
１０３ 第２の溝付きローラ
１０４ 第１のスプレーノズル
１０５ 第２のスプレーノズル
１０６ 固定砥粒ワイヤによって形成されたワイヤウェブ
１０７ ソーイングワイヤウェブへと向かうインゴットの移動の方向
１０８ 切断距離ｄｃ

Claims (12)

1. 半導体ウエハを切り出す方法であって、
   円柱の形状の半導体インゴットを用意することと、
   ワイヤソーを使用して前記半導体インゴットをワークピースに切断することと、
   固定砥粒ワイヤを備えるワイヤグリッドであって、前記固定砥粒ワイヤを案内する溝を有する２つのローラの周囲に案内されるワイヤグリッドを使用して、前記ワークピースをスライス片に切断することと
   を含み、
   前記切断の際に、前記ワークピースは前記ワイヤグリッドに向かって移動され、
   前記ワークピースが前記ワイヤグリッドに最初に接触するとき、初期切断速度ｖ_{ｓｔａｒｔ}は２ｍｍ／分未満であり、同時に、冷却剤の流れは０．１ｌ／ｈ未満であり、同時に、前記固定砥粒ワイヤの速度ｖ_ｗは２０ｍ／ｓより大きく、
   前記最初の接触の後に、前記ワークピースは、少なくとも７ｍｍの第１の切断深さに達するまで前記ワイヤグリッドを通って案内され、
   前記切断の際に、前記冷却剤の流れは、前記第１の切断深さに達するまで一定のままであり、次いで少なくとも２０００ｌ／ｈまで増やされ、
   前記切断速度は、
   前記ワークピースが前記ワイヤグリッドに最初に接触してから、切断深さが前記円柱の直径の半分になるまでの間に、初期切断速度の７０％未満に下げられ、その後に高められる、方法。
2. 前記半導体ウエハは、単結晶シリコンの半導体ウエハであり、前記半導体インゴットは、シリコン単結晶であり、前記ワークピースは、３５０ｍｍ～４５０ｍｍの間の長さを有する結晶ワークピースであり、前記ワイヤソーは、バンドソーである、請求項１に記載の方法。
3. 前記固定砥粒ワイヤの太さは、８０μｍ以下かつ６０μｍ以上である、請求項２に記載の方法。
4. 前記固定砥粒ワイヤは、コアワイヤと、前記コアワイヤの表面に固定された砥粒とを備える、請求項２に記載の方法。
5. 前記冷却剤の流れは、水および界面活性剤を含む、請求項２に記載の方法。
6. 前記ローラの前記溝は、お互いの間に７６９μｍ以上かつ８５０μｍ以下の距離を有する、請求項２に記載の方法。
7. 前記ワイヤの速度の方向が、切断中に交互に変化する、請求項２に記載の方法。
8. 前記固定砥粒ワイヤは、ダイヤモンドワイヤである、請求項１に記載の方法。
9. 前記切断中の切断速度は、前記円柱の直径の半分の切断深さである切断の中央において放物線に従う切断深さの関数である、請求項１に記載の方法。
10. 前記第１の切断深さは、少なくとも９ｍｍである、請求項１に記載の方法。
11. 前記第１の切断深さは、最大１３ｍｍである、請求項１に記載の方法。
12. 前記第一の切断深さに達すると、前記冷却流は、少なくとも２２００ｌ／ｈに増やされる、請求項１に記載の方法。

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