JP3166122B2 - ワークプレートを使用して結晶を切断する方法 - Google Patents

ワークプレートを使用して結晶を切断する方法

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤソーを使用
して半導体材料の結晶からウェーハを切断する際に、そ
の結晶を固定するためのワークプレート（ｓａｗ ｓｔ
ｒｉｐ）に関する。又、本発明は、ワークプレートを使
用してウェーハを切断する方法にも関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤソーを使用して半導体材料の結晶
からウェーハを切り出す際に、ワイヤソーのワイヤが横
方向へ偏移することの結果として生じる溝（ｓａｗ ｍ
ａｒｋｓ）がウェーハの縁部に形成される場合がある。
この溝が形成されることは望ましくない。そこで、半導
体材料の結晶はワークプレートに固定される。ウェーハ
が切断された後、前記ワークプレートには、前記ワイヤ
ソーのワイヤが数ミリメートルの深さまで入り込む。こ
のワークプレートは硬い黒鉛ブロック体から成るのが普
通であり、又、例えばエポキシ樹脂接着剤を使って、こ
のブロック体に前記半導体の結晶が固定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ワイ
ヤソーを使用して半導体材料の結晶からウェーハを切り
出す際に、溝の形成を回避することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ワイヤ
ソーを使用して一つの硬さを有する結晶からウェーハを
切断する方法であって、前記結晶に当接し且つ前記結晶
と同等の硬さを有する第１の区画及び中空の閉じた断面
形状を有する第２の区画を含んで構成されるワークプレ
ートに前記結晶を固定し、そして前記結晶を切断し、そ
して前記結晶に当接する前記第１の区画を切断し、そし
て前記中空の閉じた断面形状を有する第２の区画を切断
し、そして前記ワイヤソーの鋸ワイヤを切断品から取り
除くことなしに前記ウェーハと前記ワークプレートとの
間の当着部分を破断する、ワークプレートを使用して結
晶を切断する方法によって達成される。
【０００５】種々の試験によって、ウェーハに溝が形成
されるのは、純粋な黒鉛で作ったワークプレートを使用
することと密接に関連することが立証された。説明は次
のようになされる。例えば、シリコンのような半導体材
料と比較した場合、黒鉛は、相対的には軟らかい材料で
ある。ウェーハを切断する際に、ワイヤソーのワイヤは
進行方向にある幾つかの抵抗に打ち勝たなければならな
い。ワイヤソーのワイヤが黒鉛で作られたワークプレー
トに進入するとき、このような抵抗は突然弱くなる。そ
の結果として、ワイヤソーのワイヤが横方向に偏移する
場合があり、そのことによりウェーハの縁部に前記の溝
が残る。
【０００６】このようなことを起こさないために、本発
明では、半導体材料の硬さと同じか又はほぼ等しい硬さ
の材料で作られたワークプレートを提案する。そしてガ
ラス又はシリコンから作られるような、４〜７（モース
（Ｍｏｈｓ）硬度スケール）の範囲の硬さを持つ材料で
作られたワークプレートが、特に好ましいことが判っ
た。又、使用される材料が電気絶縁体の場合も好まし
い。この絶縁材料を使用した場合は、切断作業中、ワイ
ヤソーのワイヤが弱い電流にさらされる可能性があり、
そして電流の強さに変化が生じることにより、ワイヤの
クラック、又は接地を検出することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】このワークプレートの好ましい実
施形態を、断面概略図を参照しながら説明する。なお、
同じ様な形状には同じ参照番号を付けている。
【０００８】まず第１に、図１によるワークプレートを
詳細に説明する。ワークプレート１は、結晶２を構成す
る半導体材料とほぼ一致する硬さを持つ材料で作られ
る。このような材料を選ぶことにより、ワイヤソーのワ
イヤがワークプレートに進入するとき、計画された切断
面から偏移することがないので、ウェーハの縁部は損傷
を受けない。
【０００９】図２では、ワークプレート１は層状に構成
された複合体から形成されていて、結晶２に隣接する複
合体の第１の区画３は、前記結晶２の硬さに等しいか又
は同程度の硬さを持つ材料から成っている。前記結晶２
がシリコンから成る場合、第１の区画３は、この結晶２
の形状に合致するガラス又はシリコンのシェル（ｓｈｅ
ｌｌ）から成るのが好ましい。このシェル、すなわち第
１の区画３は少なくとも１つの追加された第２の区画４
に隣接し、この第２の区画４は、前記結晶２に隣接して
いる第１の区画３の材料よりも著しく軟らかい材料から
作られている。更にこの追加された第２の区画４は、黒
鉛から成るか又は黒鉛の硬さと同程度の硬さを持つもの
からなるのが特に好ましい。この層状に構成された複合
体の区画は、接着剤で互いに接合されるのが好ましい。
このような特徴を持ったワークプレートを使用すること
の利点は、溝の形成を回避することばかりではない。切
断後のウェーハをワークプレートから切り離す作業が、
特に簡単となる。これは、残ったままでしかもワークプ
レートの区画によって形成された、ワークプレートへの
接合部分は比較的柔軟であり、ウェーハが切断された後
の所望される切り離し点として好ましいからである。
【００１０】図３に図示した実施形態に従ったワークプ
レート１は、断面が中空区画として設計されている。中
空区画はいずれの所望の形状、例えば長方形や円形、又
は多角形でもよい。ウェーハが切断されてしまった後
は、中空区画は、ウェーハがワークプレートに接合され
たままで、比較的狭いウェブ５をあとに残すことにな
る。この接合部分を取り払うことによりウェーハを取り
外すことができる。その結果として、ウェーハを切断す
る際に生じた切断部分に沿ってワイヤソーのワイヤを戻
さずに済ますことができるので、ウェーハには損傷が生
じない。硬いワークプレートを使用する場合には、ウェ
ーハが切断された後に残るワークプレートとの接合部分
は比較的広いので、この接合部分を取り外す際に、ウェ
ーハが損傷を受ける恐れは解消出来ない。対照的に、中
空区画のために狭い範囲に残っているウェブは所望の切
り離しの位置として特に好適である。
【００１１】以下に、本発明の実施の形態を要約する。
【００１２】＜１＞ ワイヤソーを使用して一つの硬さ
を有する結晶からウェーハを切断する方法であって、前
記結晶に当接し且つ前記結晶と同等の硬さを有する第１
の区画及び中空の閉じた断面形状を有する第２の区画を
含んで構成されるワークプレートに前記結晶を固定し、
そして前記結晶を切断し、そして前記結晶に当接する前
記第１の区画を切断し、そして前記中空の閉じた断面形
状を有する第２の区画を切断し、そして前記ワイヤソー
の鋸ワイヤを切断品から取り除くことなしに前記ウェー
ハと前記ワークプレートとの間の当着部分を破断する方
法。 ＜２＞ 前記結晶に隣接する前記第１の区画が、ガラス
及びシリコンからなる群から選ばれる材料から成る、前
記＜１＞に記載の方法。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、半導体材料の結晶から
ウェーハを切断する際、望ましくない溝を形成させるこ
とがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】硬いワークプレートの図である。
【図２】層状の複合体として設計されたワークプレート
の図である。
【図３】中空区画を有するワークプレートの図である。
【符号の説明】
１ ワークプレート ２ 半導体材料の結晶 ３，４ 区画 ５ ウェブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−220731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−136567（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−207126（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B28D 5/04 B24B 27/06 H01L 21/304

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワイヤソーを使用して一つの硬さを有す
    る結晶からウェーハを切断する方法であって、前記結晶
    に当接し且つ前記結晶と同等の硬さを有する第１の区画
    及び中空の閉じた断面形状を有する第２の区画を含んで
    構成されるワークプレートに前記結晶を固定し、そして
    前記結晶を切断し、そして前記結晶に当接する前記第１
    の区画を切断し、そして前記中空の閉じた断面形状を有
    する第２の区画を切断し、そして前記ワイヤソーの鋸ワ
    イヤを切断品から取り除くことなしに前記ウェーハと前
    記ワークプレートとの間の当着部分を破断する、ワーク
    プレートを使用して結晶を切断する方法。
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