JP3817022B2 - 単結晶インゴットの取付け方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単結晶インゴット、例えばシリコン単結晶インゴットの任意方向への方位設定を簡単に行なうことができるようにした単結晶インゴットの方位設定を含んだ単結晶インゴットの取付け方法に関する。
【０００２】
【関連技術】
単結晶インゴット、例えばシリコン単結晶インゴット等を切断する手段としてワイヤーソー装置が知られている。このワイヤーソー装置においては、図１７に示すごとく、互いに同一構成のメインローラと呼ばれる３本（又は４本）の樹脂ローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃがそれらの軸を互いに平行に配置されている。
【０００３】
該ローラ１０Ａ〜１０Ｃ表面に一定ピッチで形成されたリング状溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃにワイヤー１２が巻回されている。駆動モータ１６に接続された駆動ローラ１０Ｃからの回転をワイヤー１２を介して、従動ローラ１０Ａ，１０Ｂに伝える構造となっている。
【０００４】
ワイヤー１２の始端側は、張力調節機構２０を介してワイヤー巻取りドラム２２に巻回されている。同様に、ワイヤー１２の終端側は、張力調節機構３０を介してワイヤー巻取りドラム３２に巻回されている。２４及び３４はトルクモータである。
【０００５】
単結晶インゴット４０は、例えば単結晶シリコンインゴットであり、そのオリエンテーションフラット面が当て板４１の下面に接着剤によって接着され、該当て板４１の上面はワークプレート４２の下面に接着剤によって接着されている。
【０００６】
このような構成により、駆動ローラ１０Ｃを回転させると、ワイヤー１２がその線方向に走行し、これとともに砥粒を含む加工液がワイヤー１２に流し当てられる。この状態で単結晶インゴット４０を下降させ、ワイヤー１２に接触させると、ラッピング作用により単結晶インゴット４０が切断され、多数枚のウェーハが同時に切断形成される。
【０００７】
単結晶インゴットはＣＺ法又はＦＺ法によってアズグローンの単結晶インゴットが製造された後、円筒研削等の加工処理が施されて、ワイヤーソー装置による切断の対象とされるものとなる。このように加工処理された円筒状の単結晶インゴットは、その中心軸と結晶面の法線とが一致していないのが普通である。
【０００８】
ワイヤーソー装置による単結晶インゴットの切断（スライス）処理は、単結晶インゴットの結晶面を基準として行なわれる。単結晶インゴットの切断方法としては、単結晶インゴットの結晶面とワイヤーの走行方向、即ち切断方向とを一致させて切断する方法（ジャストアングル）及び単結晶インゴットの結晶面とワイヤーの走行方向、即ち切断方向とを一致させないで、互いに所定の角度をなすようにして切断する方法（オフアングル）とが行なわれている。
【０００９】
したがって、ワイヤーソー装置に単結晶インゴットをセットするにあたっては、ワイヤー走行方向に対して単結晶インゴットの結晶面を、所定の切断態様に応じて、角度をつけなかったり（ジャストアングルの場合）、所定の角度をつけたり（オフアングルの場合）することが必要であった。
【００１０】
この時、単結晶インゴットの中心軸と結晶面の法線とは、前述したごとく、通常は一致していないため、単結晶インゴットを切断する前には、その切断方法に応じて単結晶インゴットの方位を修正又は設定する必要があった。
【００１１】
この単結晶インゴットのワイヤーソー装置による切断前の方位設定は、図１８に示すフローチャートの手順に従って行なわれていた。図１８において、インゴットストッカーからインゴット４０を受取り（２００）、公知のＸ線方位測定装置によって、インゴット４０の方位測定が行なわれる（２０２）。これにより、当て板の貼付け位置を決め、その貼付け位置を真上に向ける。
【００１２】
この当て板の貼付け位置に当て板４１を接着剤によって貼付ける（２０４）。ついで、該接着剤を所定時間の放置によって硬化させる（２０６）。
【００１３】
この貼付けられた当て板を介してワークプレート４２を接着剤によって貼付ける（２０８）。該接着剤を所定時間の放置によって硬化させる（２１０）。
【００１４】
上記のようにワークプレート４２を貼付けたインゴットをワイヤーソー装置の切断位置に取付ける（２１２）。この後、ゴニオメーターによって、前記した方位測定のデータに基づいて、該インゴットを回動することにより、そのＸ軸方向のズレの補正を行ない（２１４）、及びそのＹ軸方向のズレの補正を行なう（２１６）ことによって、インゴットの方位の設定を行なう。インゴットの方位設定後、ワイヤーソー装置によるインゴットの切断処理が行なわれるものである（２１８）。
【００１５】
従来のワイヤーソー装置における単結晶インゴット４０のワークプレート４２への固定方法は、当て板４１を介して作業者が接着剤によって完全に固定するものである（図１７）。このような接着剤による固定は、長時間の労力を必要とすることはいうまでもなく、機械化又は自動化することは不可能であり、かつ一旦接着してしまうとワークプレートに対する単結晶インゴットの取付け角度の微調整を行なうことができないという不都合があった。
【００１６】
上記した従来の方法では、インゴット４０の取付け角度の微調整が不可能なため、複数個の単結晶インゴット４０を直線状に配列してワイヤーソー装置で同時に切断する態様を実施することは難しかった。なぜならば、この場合、複数個の単結晶インゴット４０の方位をそれぞれ別々に微調整する必要があるが、その微調整を行なうことが不可能であるからである。
【００１７】
上記した従来方法におけるインゴットの方位測定は、Ｘ線方位測定装置により単結晶インゴット端面に対する結晶面の傾きをＸ軸（単結晶インゴットの中心軸に直交する軸）方向及びＹ軸（単結晶インゴットの中心軸及びＸ軸に直交する軸）方向に付いて測定していた（図１９）。
【００１８】
そして、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についての単結晶インゴットの端面と結晶面の法線との間にズレがある場合には、単結晶インゴットをＸ軸（単結晶インゴットの中心軸に直交する軸）方向及びＹ軸（単結晶インゴットの中心軸及びＸ軸に直交する軸）方向に回動して単結晶インゴットの端面と結晶面の法線とのズレを補正して互いに一致させ（ジャストアングルの場合）、または両者間に所定の角度をつけて（オフアングルの場合）、単結晶インゴットをセットすることが必要であった。
【００１９】
この単結晶インゴットの方位修正作業は、ワイヤーソー装置の内部に単結晶インゴットを取付けた後、ゴニオメーターを用いて行なわれていたが、作業するための場所が狭く、ワイヤーソー装置内のスラリー等で汚れる上に、時間がかかり、かつ自動化もできない等大変な労力を必要としていた。
【００２０】
また、上記した従来の単結晶インゴットの取付け方法では、図２０に示すごとく、ワイヤーソー装置による単結晶インゴット４０の切断開始時に、単結晶インゴットの切断面に対してワイヤー１２の走行面が傾いていることが多いため、切断開始時の全てのワイヤー１２に単結晶インゴット４０の切断面が、同時に当たることはほとんどなく、そのため切断圧力等が不均一になり易く、不均一切断やスライスされたウェーハにソリが発生し易い等の不都合が生ずる原因の一つとされていた。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、次のような解決課題を有している。
【００２２】
本発明の第１の目的は、単結晶インゴットの方位設定作業の簡略化の実現、労力の軽減並びに作業時間の短縮を図り、方位設定作業の機械化、自動化及び生産効率の向上を実現した単結晶インゴットの方位設定を含んだ単結晶インゴットの取付け方法を提供することにある。
【００２３】
本発明の第２の目的は、単結晶インゴットの均一切断を実現することによりスライスされたウェーハにソリが発生しにくくなるようにした単結晶インゴットの取付け方法を提供することにある。
【００２４】
本発明の第３の目的は、複数本の単結晶インゴットを効率よくかつ正確に同時切断することを可能にした単結晶インゴットの取付け方法を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第１の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位 置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ1及びθ2を、
式（１）：
【００２６】
【数１７】
θ1＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｔａｎｘ°）・・・・（１）
及び式（２）：
【００２７】
【数１８】
θ2＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ1）・・・・（２）
【００２８】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ1回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ2回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線とを一致させるように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線とは当該中心軸と同一方向に延びる仮想的に設定した基準線を意味する。
【００２９】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第２の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ3及びθ4を、
式（３）：
【００３０】
【数１９】
θ3＝ｔａｎ-1｛ｔａｎｙ°／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・・・（３）
及び式（４）：
【００３１】
【数２０】
θ4＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ3）・・・・・・・・・（４）
【００３２】
〔式（３）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きである。〕
【００３３】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ3回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ4回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線がＸ軸方向にα°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００３４】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第３の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ5及びθ6を、
式（５）：
【００３５】
【数２１】
θ5＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎｘ°｝・・・・（５）
及び式（６）：
【００３６】
【数２２】
θ6＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ5｝・・・・（６）
【００３７】
〔式（５）及び式（６）において、β°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００３８】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ5回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ6回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００３９】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第４の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ7及びθ8を、
式（７）：
【００４０】
【数２３】
θ7＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・（７）
及び式（８）：
【００４１】
【数２４】
θ8＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ7｝・・・・・・・（８）
【００４２】
〔式（７）及び式（８）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きであり、β°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００４３】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ7回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ8回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＸ軸方向にα°及びＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合 部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００４４】
上記したワーク取付け方法において、軸方向位置決めを行なった後、ワークプレートに固定された単結晶インゴットの軸方向位置決め位置を再確認する工程を行なうようにすれば、単結晶インゴットの軸方向位置決めミスが皆無となる利点がある。
【００４５】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第５の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ 1 及びθ 2 を、
式（１）：
【００４６】
【数２５】
θ1＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｔａｎｘ°）・・・・（１）
及び式（２）：
【００４７】
【数２６】
θ2 ＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ1）・・・・（２）
【００４８】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ 1 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ 2 回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線とを一致させるように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部 とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００４９】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第６の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ 3 及びθ 4 を、
式（３）：
【００５０】
【数２７】
θ3＝ｔａｎ-1｛ｔａｎｙ°／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・・・（３）
及び式（４）：
【００５１】
【数２８】
θ4＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ3）・・・・・・・・・（４）
【００５２】
〔式（３）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きである。〕
【００５３】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ 3 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ 4 回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線がＸ軸方向にα°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２ク リアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００５４】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第７の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ 5 及びθ 6 を、
式（５）：
【００５５】
【数２９】
θ5＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎｘ°｝・・・・（５）
及び式（６）：
【００５６】
【数３０】
θ6＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ5｝・・・・（６）
【００５７】
〔式（５）及び式（６）において、β°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００５８】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ 5 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ 6 回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００５９】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第８の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め 工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ 7 及びθ 8 を、
式（７）：
【００６０】
【数３１】
θ7＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・（７）
及び式（８）：
【００６１】
【数３２】
θ8＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ7｝・・・・・・・（８）
【００６２】
〔式（７）及び式（８）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きであり、β°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００６３】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ 7 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ 8 回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＸ軸方向にα°及びＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００６４】
本発明方法における方位設定方法においては、任意の方向に単結晶インゴットの結晶面を設定する方法として、Ｘ線方位測定装置より得られた単結晶インゴットのＸ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°に対して、設定をしたい方位の角度分（Ｘ軸方向にα°及びＹ軸方向にβ°）を加算又は減算し演算する事により、目的とする方位設定を行う為の設定量であるθ1，θ2〜θ7，θ8を得、このθ1，θ2〜θ7，θ8を用いて任意の方向に単結晶インゴットの結晶面を設定することができる。
【００６５】
本発明方法における方位設定方法により、ワイヤーソー装置の外部での単結晶インゴットの方位設定を容易とし、複数の単結晶インゴットを１台のワイヤーソー装置で同時に切断する事も可能となり、その他切断開始時のワイヤーソー装置の走行するワイヤーに単結晶インゴットの切断面が同時に当たることとなり切断条件の改善（均一切断等）も行う事が可能となる。
【００６６】
前記軸方向位置決めを行なった後、ワークプレートに固定された長手方向の両端部に位置する単結晶インゴットの軸方向位置決め位置を再確認する工程を行なうようにすれば、長手方向の両端部に位置するワークの軸方向位置決めのミスが皆無となる利点がある。
【００６７】
上記した単結晶インゴットの軸方向位置決め位置の再確認は、一個のＸ線方位測定機を用い、一直線状に配置された複数本の単結晶インゴットを１８０°反転させることによって、長手方向の両端部に位置する２本の単結晶インゴットの端面を測定することによって行われる。
【００６８】
上記した単結晶インゴットの取付け方法における単結晶インゴットの本数を２本とすれば、その軸方向位置決めは２本とも確実に行なわれる利点がある。
【００６９】
前記ワークプレートにクランプ手段を設け、該クランプ手段によって前記当て板を該ワークプレートに取付けることにより、単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにすれば、単結晶インゴットのワークプレートへの固定作業が簡略化し、労力の軽減並びに作業時間の短縮を図り、かつ単結晶インゴットの取付け角度の微調整を行なうことが可能となる。
【００７０】
上記した単結晶インゴットの取付け方法を用いて直線状に配置固定された複数本の単結晶インゴットは、ワイヤーソー装置によって同時に切断することが可能となる。
【００７１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面中図１〜図１６に基づいて説明する。
【００７２】
まず、インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線とを一致させるように方位設定（ジャストアングル）を行う場合について説明する。ここで単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線とは、当該中心軸と同一方向に延びる仮想的に設定した基準線を意味するものである。図１において当該基準線はインゴット中心軸と一致する仮想線である。
【００７３】
ノッチ又はオリエンテーションフラット（以下オリフラと略称する）を基準とした座標系内にＸ線方位測定装置を使い単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きをＸ軸（単結晶インゴットの中心軸に直交する）方向及びＹ軸（単結晶インゴットの中心軸及びＸ軸に直交する軸）方向の２成分について測定する（図３）。
【００７４】
測定したＸ軸方向及びＹ軸方向の傾き角をそれぞれｘ°，ｙ°とすると、単結晶インゴットの結晶面の法線の位置は点（ｘ°，ｙ°）の位置となり、その点とＸ軸のなす角度θ1がＹ軸方向のズレ量をキャンセルする為に単結晶インゴットをその中心軸を中心に回動する角度となり（図１〜図２）、下記の式（１）で表わされる。
【００７５】
【数３３】
θ1＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｔａｎｘ°）・・・・・（１）
【００７６】
図１〜図２の（ｘ°，ｙ°）の点を座標の交点である０点に戻すために、単結晶インゴットをＸ軸方向に回動する角度θ2は、下記の式（２）で表わされる。
【００７７】
【数３４】
θ2＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ1）・・・・・（２）
【００７８】
次に、単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線をＸ軸方向のみにα°傾ける方位設定（オフアングル）を行なう場合には、Ｘ軸方向の傾き角度をｘ°＋α°とすれば、同様に、単結晶インゴットをその中心軸を中心に回動する角度θ3は、下記の式（３）で表わされる。
【００７９】
【数３５】
θ3＝ｔａｎ-1｛ｔａｎｙ°／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・・・（３）
【００８０】
そして、単結晶インゴットをＸ軸方向に回動する角度θ4は、下記の式（４）で表わされる。
【００８１】
【数３６】
θ4＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ3）・・・・・・・・・（４）
【００８２】
〔式（３）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きである。〕
【００８３】
また、単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線をＹ軸方向のみにβ°傾ける方位設定（オフアングル）を行なう場合には、Ｙ軸方向の傾き角度をｙ°＋β°とすれば、同様に、単結晶インゴットをその中心軸を中心に回動する角度θ5は下記の式（５）で表わされる。
【００８４】
【数３７】
θ5＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎｘ°｝・・・・（５）
【００８５】
そして、単結晶インゴットをＸ軸方向に回動する角度θ6は、下記の式（６）で表わされる。
【００８６】
【数３８】
θ6＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ5｝・・・・（６）
【００８７】
〔式（５）及び式（６）において、β°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００８８】
さらに、単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線をＸ軸方向にα°及びＹ軸方向にβ°傾ける方位設定（オフアングル）を行なう場合には、Ｘ軸方向の傾き角度をｘ°＋α°及びＹ軸方向の傾き角度をｙ°＋β°とすれば、同様に、単結晶インゴットをその中心軸に回動する角度θ7は下記の式（７）で表わされる。
【００８９】
【数３９】
θ7＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・（７）
【００９０】
そして、単結晶インゴットをＸ軸方向に回動する角度θ8は、下記の式（８）で表わされる。
【００９１】
【数４０】
θ8＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ7｝・・・・・・・（８）
【００９２】
〔式（７）及び式（８）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きであり、β°は単結晶インゴットの中心軸に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００９３】
次に本発明の単結晶インゴットの角度設定方法の具体例について添付図面中、図６〜図８に基づいて説明する。
【００９４】
Ｘ線方位測定装置より得たｘ°、ｙ°の傾き角に対し設定したい分だけ加算又は減算したｘ’°、ｙ’°のデータで上記した演算式によりθ1，θ2〜θ7，θ8を求め補正すると、任意方向に方位を設定する事ができる。
【００９５】
図６に示した様な傾きを持った単結晶インゴットをｘ°＝−０．１°、ｙ°＝−０．２°に方位を設定する場合について説明する。
【００９６】
【表１】
【００９７】
【数４１】
θ1＝ｔａｎ-1（ｔａｎ０．４／ｔａｎ０．２）＝６３．４４°
【００９８】
【数４２】
θ2＝ｔａｎ-1（ｔａｎ０．４／ｓｉｎ６３．４４°）＝０．４４７°
【００９９】
図７において、Ａ点は方位設定の為の計算上の法線位置である。Ｂ点は実際の法線位置である。単結晶インゴットを図７の状態からθ1＝６３．４４°だけ円周方向に回転させると図８の状態となる。図８において、Ｘ’軸及びＹ’軸は図７のＸ軸及びＹ軸をθ1＝６３．４４°回転させた位置を示す。
【０１００】
図８において、θ2を０．４４７°修正するとＡ点は座標交点に来る。Ｂ点も同時にＡ点から交点迄の距離分Ｘ軸上を−側に移動する。
【０１０１】
Ａ点と交点の距離＝ｔａｎ０．４／ｓｉｎ６３．４４°＝７．８０５−３Ｂ点と交点の距離＝ｔａｎ０．２／ｓｉｎ６３．４４°＝３．９０２５−３
【０１０２】
Ｂ点をＡ点の移動量分移動させると、３．９０２５−３−７．８０５−３＝−３．９０２５−３となりＢ’点がｘ’°，ｙ’°の座標に対しｘ＝−０．１°、ｙ＝−０．２°となる事がわかる。
【０１０３】
ついで、本発明で用いられるＸ線方位測定装置について説明する。図１０はＸ線方位測定装置の側面図である。
【０１０４】
同図において、２はＸ線方位測定装置で一対の基準ガイドローラ３，３、ロータリーエンコーダ４、当て板接着機構５、オリフラ又はノッチ合わせ機構６及びＸ線発光機７及びＸ線受光機８を有している。該基準ガイドローラ３，３は自転可能及び横方向への移動可能とされている。
【０１０５】
該基準ガイドローラ３，３上に載置される単結晶インゴット４０は、ロータリーエンコーダ４及びＸ線発光機７及びＸ線受光機８により、そのＸ軸及びＹ軸方向の傾きｘ°，ｙ°が測定される。また、この単結晶インゴット４０は、該基準ガイドローラ３，３の運動により円周方向に回転せしめられ円周方向の位置決めがなされるとともに軸方向へ回動せしめられ軸方向の位置決めも行なわれるようになっている。
【０１０６】
上記装置２を用いて当て板４１の単結晶インゴット４０への接着を次の（１）〜（３）の手順により行なうことができる。（１）単結晶インゴット４０を基準ガイドローラ３，３の上に載置し、オリフラ又はノッチの位置をあわせる。（２）ロータリーエンコーダ４を“０”にリセットし、基準ガイドローラ３，３を回転させ、上記したθ1の補正量にロータリーエンコーダ４の読値をあわせる。（３）当て板接着機構５に当て板４１をセットし、接着剤を塗布し、当て板４１を単結晶インゴット４０に接着する。
【０１０７】
また、上記装置２を用いて次の（１）〜（３）の手順により上記したｘ°，ｙ°を測定し、θ1，θ2を算出することができる。（１）単結晶インゴットを基準ガイドローラ３，３に載置し、オリフラ又はノッチの位置をあわせる。（２）ロータリーエンコーダ４を“０”にリセットし、９０°単位でのＸ軸及びＹ軸方向の傾きの角度データを取り込む。（３）Ｘ軸及びＹ軸方向の傾きの測定データを演算器に入力し、最大傾斜方向と傾斜角の方位修正データを得る。この修正最大傾斜方向がθ1（オリフラ又はノッチを起点とする回転角度）であり、修正傾斜角がθ2（単結晶インゴットの中心軸の水平方向回転角度）である。
【０１０８】
以下に本発明において好適に使用されるワーク取付け治具の一例を添付図面中、図１１及び図１２に基づいて説明する。図１１はワーク取付け治具の断面図及び図１２は図１１の側面図である。
【０１０９】
図中、５０はワーク取付け治具で、ワークプレート５２に取付けられている。該ワークプレート５２の幅方向の両端部には、貫通孔５４が穿設されている。該貫通孔５４はその中央部に支持段部５５を有し、その下部が径小孔５６及び上部が径大孔５７とされている。該貫通孔５４には、外周面に雄ネジを形成した締付ボルト５８がその先端部を該ワークプレート５２の下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通されている。
【０１１０】
６０は側面Ｌ字状のクランプ爪で、垂直方向に立設する主体部６２と該主体部６２の下端から側方に突出する締付部６４とからなり、該主体部６２の上面には雌ネジを切ったネジ孔６６が開穿されている。該ネジ孔６６には該締付ボルト５８の先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルト５８を回転させることによって該クランプ爪６０が上下するようになっている。
【０１１１】
該クランプ爪６０は、図示したごとく、その一対がワークプレート５２の幅方向の両端部に互いに相対向して設置され、この一対のクランプ爪６０，６０によってクランプ手段が構成されている。このクランプ手段は、該ワークプレート５２の長手方向にわたって複数個設置され、後述する当て板６８の全長にわたって均一に把持する作用を行う。
【０１１２】
６８は当て板で、長方形板状の幅広係止部７０と該幅広係止部７０の下面中央部に設けられた幅狭接合部７２とを有している。該幅狭接合部７２の下面には単結晶インゴット４０の外周形状に合わせてアールが形成され、単結晶インゴット４０が接着剤Ｃによって接着可能とされている。該当て板６８は特有の形状を有しており、従来の当て板の材料であるガラス材料やカーボン材料では成型が困難であり、ガラス繊維＋エポキシ樹脂、カーボン繊維＋エポキシ樹脂等のＦＲＰや成型が容易なプラスチック材料、例えばポリアセタール、ポリカーボネート、ポリイミド等の耐熱性及び機械的安定性に優れた合成樹脂によって形成するのが好適である。
【０１１３】
該当て板６８の幅広係止部７０をワークプレート５２の下面とクランプ爪６０の締付部６４の上面との間に挿入し、前記した締付ボルト５８を締付けることによって該クランプ爪６０が上昇し、該幅広係止部７０は該ワークプレート５２と締付部６４の間に締付け固定される。
【０１１４】
該締付ボルト５８を緩めることによって該クランプ爪６０は下降し、該締付部６４による当て板６８の幅広係止部７０の締付は解除され、該当て板６８を取外すことが可能となる。
【０１１５】
該当て板６８の幅広係止部７０とクランプ爪６０の主体部６２との間に第１クリアランス部７４，７４が形成され、また、該当て板６８の幅狭接合部７２とクランプ爪６０の締付部６４との間に第２クリアランス部７６，７６が形成されるように各部材の寸法が調整されている。
【０１１６】
これらのクリアランス部７４，７６が存在することによってワークプレート５２に対し当て板６８及び単結晶インゴット４０を所望の角度だけひねることができ、したがって、単結晶インゴット４０の長手方向の方位の修正を簡単に行なうことができるという利点がある。これらのクリアランス部７６，７６の幅は、ワークの寸法等に応じて変動させるが５〜１０ｍｍ程度あれば充分である。
【０１１７】
このように単結晶インゴット４０の長手方向の方位の修正が簡単に行なえるようになると、従来方法では不可能とされていた長手方向に複数個の単結晶インゴット４０を直線状に配列してワイヤーソー装置によって一挙に切断を行なうことが可能となる。なぜならば、直線状に配設した複数個の単結晶インゴット４０の方向をそれぞれ別々に微調整することが可能であるからである。
【０１１８】
上記した単結晶インゴット４０に当て板６８を接着した構造体を該クランプ爪６０によって該ワークプレート５２に取付け固定する方法としては、作業者が手動によって行なえばよいが、その他に取付け操作をワーク取付け装置を用いて自動的に行なうこともできる。
【０１１９】
以下に、上記したワーク取付け治具を適用したワーク取付け装置の一つの実施の形態について図１３及び図１４に基づいて説明する。図１３はワーク取付け装置の正面図及び図１４はワーク取付け装置の側面図である。
【０１２０】
図１３及び図１４において、８０はワーク取付け装置Ａを構成するワーク支持台である。該ワーク支持台８０は、床Ｆ上に設置される基台８２を有している。該基台８２上には支持ブロック８４が設けられている。
【０１２１】
該支持ブロック８４の上面にはＶ字溝８６が形成され、該Ｖ字溝８６を介して単結晶インゴット４０を支持する。該基台８２にはパルスモータ８８が設けられ、該パルスモータ８８の駆動により該支持ブロック８４及び単結晶インゴット４０の水平方向の回動又はひねりを行なうことができる。該単結晶インゴット４０には当て板６８が接着される。
【０１２２】
９０はワークプレート５２を懸垂状態で保持する逆Ｌ字状のワークプレートハンガーで、直立状のハンガー本体９２及び該ハンガー本体９２の上端から側方に延長するアーム部材９４とから構成されている。
【０１２３】
９６は床Ｆ上に該基台８２に並設されたガイドレールである。該ガイドレール９６には、該ハンガー本体９２の下面に設けられたガイド溝９８を介して該ワークプレートハンガー９０が摺動自在に取付けられている。
【０１２４】
該基台８２と該ガイドレール９６との設置位置は、該ワークプレート５２の下面側に設けられた相対向するクランプ爪６０の間に当て板７０が挿通可能なようになっている。Ｄは電動ドライバーで、前記締付ボルト５８を回動することによって該クランプ爪６０の締付け及び解除の操作を行なう。
【０１２５】
上記の構成により、その作用を説明する。所定位置に当て板６８を接着した単結晶インゴット４０を支持ブロック８４上に載置し、パルスモータ８８を駆動してワーク４０の長手方向の方位の修正を行なう。この方位置修正は、当て板６８がクランプ爪６０によって締付け固定されるまでは随時行なうことができる。
【０１２６】
ついで、ワークプレート５２のクランプ爪６０を下降せしめ開いた状態として、該ワークプレートハンガー９０を該ガイドレール９６に沿って移動せしめ、該当て板６８が対向するワークプレート５２のクランプ爪６０間に位置した状態とする。
【０１２７】
この状態で、電動ドライバーＤを用いて締付ボルト５８を回動して該クランプ爪６０を上昇せしめて該当て板６８をクランプ爪６０によって締めつけ固定する。このようにすれば、当て板６８と単結晶インゴット４０との構造体はワークプレート５２にクランプ爪６０によって強固に固定された状態となる。このように一体化したワークプレート５２、当て板６８及び単結晶インゴット４０をワイヤーソー装置の切断位置に移動して、従来と同様にワイヤーソー装置による単結晶インゴット４０の切断作業を行なうことができる。
【０１２８】
また、ワークプレート５２、当て板６８及び単結晶インゴット４０の一体化構造体を複数個形成し、それぞれ直線状に配列し、また必要に応じ各単結晶インゴット４０の方位修正を行ない、ワイヤーソー装置による切断位置において、これらの複数個のワーク４０の切断作業を一挙に行なうことも可能である。
【０１２９】
図１５は本発明方法を実施するための各装置の配置を示す概略説明図である。図１５において、Ｍはワークストッカーで、単結晶インゴット４０を収納する。Ｎは、Ｘ線測定及び当て板貼付け装置、Ａは前述したワーク取付け装置、Ｐは位置決め位置再確認用Ｘ線測定機及びＱはワーク取出部である。Ｘ線測定及び当て板貼付け装置Ｎは、前記したＸ線方位測定装置２と同様の構成を有している。
【０１３０】
Ｘ線測定及び当て板貼付け装置Ｎは、不図示のワークトレイ上から単結晶インゴット４０を取出し、Ｘ線による方位測定を行ない、円周方向の位置決めを行ない、当て板の貼付け位置を真上に向けるようにして当て板を貼付ける装置である。
【０１３１】
ワーク取付け装置Ａは、前述したごとく、当て板の貼付けてある単結晶インゴット４０をワークトレイ上から取出し、単結晶インゴットの軸方向の位置決めを行なって複数の単結晶インゴットをワークプレートに取付ける装置である。
【０１３２】
位置決め位置再確認用Ｘ線測定機Ｐは、上記した単結晶インゴット４０の軸方向の位置決めが正確に行なわれたか否かを再確認するために使用される。この再確認の動作は、上記した位置決めが定常的に正確に行なわれるようになれば不要となり、省略可能な工程である。単結晶インゴットの端面によって方位測定を行なうので、複数の単結晶インゴットを直線状に並べた場合には、両端の２本だけの確認を行なうことになる。
【０１３３】
ワーク取出部Ｑは、トレイ上の単結晶インゴット４０をワイヤーソー装置に搬送するための専用台車に乗せるためのリフターを有している。
【０１３４】
なお、ＶはワークストッカーＭとＸ線測定及び当て板貼付け装置Ｎ間の単結晶インゴットの搬送を行なう出入コンベア、ＹはワークストッカーＭから単結晶インゴットをワーク取付け装置Ａに取出すための取出しコンベア、及びＺはワーク取出部ＱからトレイをワークストッカーＭに収納するトレイ収納コンベアである。
【０１３５】
続いて、本発明方法の工程を説明する。図１６１６は、本発明方法の工程の一例（単結晶インゴットが２本の場合）を示すフローチャートである。
【０１３６】
図１６において、ワークストッカーＭから単結晶インゴット４０を受取り（１００）、Ｘ線測定及び当て板貼付け装置Ｎにおいて、まず、単結晶インゴットの方位測定が行なわれる（１０２）。これにより、単結晶インゴットの円周方向の位置決め（１０４）が行なわれ、当て板６８の貼付け位置を真上に向ける。
【０１３７】
この当て板の貼付け位置に当て板６８を接着剤Ｃによって貼付ける（１０６）。ついで、該接着剤Ｃを所定時間の放置によって硬化させる（１０８）。
【０１３８】
この当て板６８を貼付けた単結晶インゴット４０は、一旦ワークストッカーＭに戻され、次に、ワーク取付け装置Ａにおいて、単結晶インゴットの軸方向位置決めが行なわれる（１１０）。この軸方向の位置決めが行なわれた単結晶インゴットは、ワークプレート５２に取付け固定される（１１２）。
【０１３９】
単結晶インゴット４０を一本だけワークプレート５２に取付けてワイヤーソー装置による切断を行なう場合は、このまま次の位置決め位置確認用Ｘ線装置Ｐによって軸方向の位置決めが正確に行なわれたかどうかの確認が行なわれる（１１６）。位置決めが正確であれば、ワイヤーソー装置へ搬送される（１１８）。しかし、位置決めが不正確な場合には、軸方向位置決め工程（１１０）に戻されて再度の位置決めが行なわれ、正確な位置決めが行なわれるまで繰り返される。
【０１４０】
２本の単結晶インゴットをワークプレートに取付ける場合には（図１３の例）、１本目の単結晶インゴットの取付けが完了したら、２本目の単結晶インゴットの受取り（１００）が行なわれ、同様に方位測定（１０２）、円周方向位置決め（１０４）、当て板貼付け（１０６）、接着剤硬化（１０８）、軸方向位置決め（１１０）、ワークプレートクランプ（１１２）の各工程が行なわれる。
【０１４１】
その後、１本目及び２本目の単結晶インゴットについて、位置決め位置の再確認（１１６）が行なわれる。位置決め位置が２本とも正確であれば、ワイヤーソー装置へ搬送される（１１８）。しかし、位置決め位置が不正確な場合には、２本ともその位置が正確になるまで繰り返し軸方向位置決めが繰り返される。
【０１４２】
図１３の例では、単結晶インゴットを２本ワークプレートに取付ける例を示したが、１本でもよく、３本以上でも同様に実施できることはいうまでもない。なお、３本以上の単結晶インゴットの場合には、上記した位置決め位置の再確認工程（１１６）は、両端に位置する２本の単結晶インゴットにのみ行なわれ、内側の単結晶インゴットの位置決め位置の再確認は行なわれないこととなる。
【０１４３】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法における方位設定方法によって方位設定した単結晶インゴットをワイヤーソー装置に取付けてその切断を行えば、ワイヤーソー装置による単結晶インゴットの切断開始時に、単結晶インゴットの切断面に対してワイヤーの走行面が平行となっているため、切断開始時の全てのワイヤーに単結晶インゴットの切断面が同時に当たることができ、そのため、切断圧力が均一となり、均一切断が達成され、またスライスされたウェーハにソリが発生しない等の利点がある。
【０１４４】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明の単結晶インゴットの取付け方法によれば、単結晶インゴットの方位設定作業の簡略化を実現して労力の軽減並びに作業時間の短縮を図り、方位設定作業の機械化、自動化及び生産効率の向上を実現することができるという効果を達成する。
【０１４５】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法によれば、単結晶インゴットの均一切断を実現することによりスライスされたウェーハにソリが発生しにくくなるという効果を達成する。
【０１４６】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法によれば、複数本の単結晶インゴットを効率よく正確に同時切断することができるという効果を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】単結晶インゴットの中心軸と結晶面との関係を示す説明図である。
【図２】単結晶インゴットの端面側から見たＸ軸とＹ軸との関係を示す図面である。
【図３】単結晶インゴットの中心軸とＸ軸方向の傾きｘ°とＹ軸方向の傾きｙ°との位置関係を示す図面である。
【図４】単結晶インゴットの円周方向へθ1分だけ回転する場合の態様を示す説明図である。
【図５】単結晶インゴットの軸方向へθ2分だけ回動する場合の態様を示す説明図である。
【図６】本発明の単結晶インゴットの取付け方法における方位設定方法の具体例における単結晶インゴットの傾きの１例を示す説明図である。
【図７】図６において方位設定のための計算上の結晶面の法線の位置及び実際の結晶面の法線の位置を示す説明図である。
【図８】単結晶インゴットを円周方向にθ1回転させた場合の態様を示す説明図である。
【図９】本発明方法における方位設定方法により方位設定がおこなわれた単結晶インゴットとワイヤーの関係を示す概略説明図である。
【図１０】Ｘ線軸方位測定装置の側面説明図である。
【図１１】ワーク取付け治具の正面図である。
【図１２】同上の側面図である。
【図１３】ワーク取付け装置の正面図である。
【図１４】図１３の一部断面説明図である。
【図１５】本発明の単結晶インゴットの取付け方法を実施するための各装置の配置を示す概略説明図である。
【図１６】本発明の単結晶インゴットの取付け方法の工程の一例を示すフローチャートである。
【図１７】従来のワイヤーソー装置の全体斜視図である。
【図１８】従来の単結晶インゴットの取付け方法の工程の一例を示すフローチャートである。
【図１９】単結晶インゴットのＸ軸方向及びＹ軸方向についての補正の態様を示す概略説明図である。
【図２０】従来方法により方位設定が行われた単結晶インゴットとワイヤーの関係を示す概略説明図である。
【符号の説明】
２ Ｘ線方位測定装置
３ 基準ガイドローラ
４ ロータリーエンコーダ
５ 当て板接着機構
６ オリフラ、ノッチ合わせ機構
７ Ｘ線発光機
８ Ｘ線受光機
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 樹脂ローラ
１２ ワイヤー
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ リング状溝
１６ 駆動モータ
２０、３０ 張力調節機構
２２、３２ ワイヤー巻取りドラム
２４、３４ トルクモータ
４０ 単結晶インゴット
４１、６８、７０ 当て板
４２、５２ ワークプレート
５０ ワーク取付け治具
５４ 貫通孔
５５ 支持段部
５６ 径小孔
５７ 径大孔
５８ 締付ボルト
６０ クランプ爪
６２ 主体部
６４ 締付部
６６ ネジ孔
７０ 幅広係止部
７２ 幅狭接合部
７４ 第一クリアランス部
７６ 第二クリアランス部
８０ ワーク支持台
８２ 基台
８４ 支持ブロック
８６ Ｖ字溝
８８ パルスモータ
９０ ワークプレートハンガー
９２ ハンガー本体
９４ アーム部材
９６ ガイドレール
９８ ガイド溝
Ａ ワーク取付け装置
Ｃ 接着剤
Ｆ 床
Ｄ 電動ドライバー
Ｍ ワークストッカー
Ｎ Ｘ線測定及び当て板貼付け装置
Ｐ 位置決め位置再確認用Ｘ線測定機
Ｑ ワーク取出部
Ｖ 出入コンベア
Ｙ 取出しコンベア
Ｚ トレイ収納コンベア
【発明の属する技術分野】
本発明は、単結晶インゴット、例えばシリコン単結晶インゴットの任意方向への方位設定を簡単に行なうことができるようにした単結晶インゴットの方位設定を含んだ単結晶インゴットの取付け方法に関する。
【０００２】
【関連技術】
単結晶インゴット、例えばシリコン単結晶インゴット等を切断する手段としてワイヤーソー装置が知られている。このワイヤーソー装置においては、図１７に示すごとく、互いに同一構成のメインローラと呼ばれる３本（又は４本）の樹脂ローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃがそれらの軸を互いに平行に配置されている。
【０００３】
該ローラ１０Ａ〜１０Ｃ表面に一定ピッチで形成されたリング状溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃにワイヤー１２が巻回されている。駆動モータ１６に接続された駆動ローラ１０Ｃからの回転をワイヤー１２を介して、従動ローラ１０Ａ，１０Ｂに伝える構造となっている。
【０００４】
ワイヤー１２の始端側は、張力調節機構２０を介してワイヤー巻取りドラム２２に巻回されている。同様に、ワイヤー１２の終端側は、張力調節機構３０を介してワイヤー巻取りドラム３２に巻回されている。２４及び３４はトルクモータである。
【０００５】
単結晶インゴット４０は、例えば単結晶シリコンインゴットであり、そのオリエンテーションフラット面が当て板４１の下面に接着剤によって接着され、該当て板４１の上面はワークプレート４２の下面に接着剤によって接着されている。
【０００６】
このような構成により、駆動ローラ１０Ｃを回転させると、ワイヤー１２がその線方向に走行し、これとともに砥粒を含む加工液がワイヤー１２に流し当てられる。この状態で単結晶インゴット４０を下降させ、ワイヤー１２に接触させると、ラッピング作用により単結晶インゴット４０が切断され、多数枚のウェーハが同時に切断形成される。
【０００７】
単結晶インゴットはＣＺ法又はＦＺ法によってアズグローンの単結晶インゴットが製造された後、円筒研削等の加工処理が施されて、ワイヤーソー装置による切断の対象とされるものとなる。このように加工処理された円筒状の単結晶インゴットは、その中心軸と結晶面の法線とが一致していないのが普通である。
【０００８】
ワイヤーソー装置による単結晶インゴットの切断（スライス）処理は、単結晶インゴットの結晶面を基準として行なわれる。単結晶インゴットの切断方法としては、単結晶インゴットの結晶面とワイヤーの走行方向、即ち切断方向とを一致させて切断する方法（ジャストアングル）及び単結晶インゴットの結晶面とワイヤーの走行方向、即ち切断方向とを一致させないで、互いに所定の角度をなすようにして切断する方法（オフアングル）とが行なわれている。
【０００９】
したがって、ワイヤーソー装置に単結晶インゴットをセットするにあたっては、ワイヤー走行方向に対して単結晶インゴットの結晶面を、所定の切断態様に応じて、角度をつけなかったり（ジャストアングルの場合）、所定の角度をつけたり（オフアングルの場合）することが必要であった。
【００１０】
この時、単結晶インゴットの中心軸と結晶面の法線とは、前述したごとく、通常は一致していないため、単結晶インゴットを切断する前には、その切断方法に応じて単結晶インゴットの方位を修正又は設定する必要があった。
【００１１】
この単結晶インゴットのワイヤーソー装置による切断前の方位設定は、図１８に示すフローチャートの手順に従って行なわれていた。図１８において、インゴットストッカーからインゴット４０を受取り（２００）、公知のＸ線方位測定装置によって、インゴット４０の方位測定が行なわれる（２０２）。これにより、当て板の貼付け位置を決め、その貼付け位置を真上に向ける。
【００１２】
この当て板の貼付け位置に当て板４１を接着剤によって貼付ける（２０４）。ついで、該接着剤を所定時間の放置によって硬化させる（２０６）。
【００１３】
この貼付けられた当て板を介してワークプレート４２を接着剤によって貼付ける（２０８）。該接着剤を所定時間の放置によって硬化させる（２１０）。
【００１４】
上記のようにワークプレート４２を貼付けたインゴットをワイヤーソー装置の切断位置に取付ける（２１２）。この後、ゴニオメーターによって、前記した方位測定のデータに基づいて、該インゴットを回動することにより、そのＸ軸方向のズレの補正を行ない（２１４）、及びそのＹ軸方向のズレの補正を行なう（２１６）ことによって、インゴットの方位の設定を行なう。インゴットの方位設定後、ワイヤーソー装置によるインゴットの切断処理が行なわれるものである（２１８）。
【００１５】
従来のワイヤーソー装置における単結晶インゴット４０のワークプレート４２への固定方法は、当て板４１を介して作業者が接着剤によって完全に固定するものである（図１７）。このような接着剤による固定は、長時間の労力を必要とすることはいうまでもなく、機械化又は自動化することは不可能であり、かつ一旦接着してしまうとワークプレートに対する単結晶インゴットの取付け角度の微調整を行なうことができないという不都合があった。
【００１６】
上記した従来の方法では、インゴット４０の取付け角度の微調整が不可能なため、複数個の単結晶インゴット４０を直線状に配列してワイヤーソー装置で同時に切断する態様を実施することは難しかった。なぜならば、この場合、複数個の単結晶インゴット４０の方位をそれぞれ別々に微調整する必要があるが、その微調整を行なうことが不可能であるからである。
【００１７】
上記した従来方法におけるインゴットの方位測定は、Ｘ線方位測定装置により単結晶インゴット端面に対する結晶面の傾きをＸ軸（単結晶インゴットの中心軸に直交する軸）方向及びＹ軸（単結晶インゴットの中心軸及びＸ軸に直交する軸）方向に付いて測定していた（図１９）。
【００１８】
そして、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についての単結晶インゴットの端面と結晶面の法線との間にズレがある場合には、単結晶インゴットをＸ軸（単結晶インゴットの中心軸に直交する軸）方向及びＹ軸（単結晶インゴットの中心軸及びＸ軸に直交する軸）方向に回動して単結晶インゴットの端面と結晶面の法線とのズレを補正して互いに一致させ（ジャストアングルの場合）、または両者間に所定の角度をつけて（オフアングルの場合）、単結晶インゴットをセットすることが必要であった。
【００１９】
この単結晶インゴットの方位修正作業は、ワイヤーソー装置の内部に単結晶インゴットを取付けた後、ゴニオメーターを用いて行なわれていたが、作業するための場所が狭く、ワイヤーソー装置内のスラリー等で汚れる上に、時間がかかり、かつ自動化もできない等大変な労力を必要としていた。
【００２０】
また、上記した従来の単結晶インゴットの取付け方法では、図２０に示すごとく、ワイヤーソー装置による単結晶インゴット４０の切断開始時に、単結晶インゴットの切断面に対してワイヤー１２の走行面が傾いていることが多いため、切断開始時の全てのワイヤー１２に単結晶インゴット４０の切断面が、同時に当たることはほとんどなく、そのため切断圧力等が不均一になり易く、不均一切断やスライスされたウェーハにソリが発生し易い等の不都合が生ずる原因の一つとされていた。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、次のような解決課題を有している。
【００２２】
本発明の第１の目的は、単結晶インゴットの方位設定作業の簡略化の実現、労力の軽減並びに作業時間の短縮を図り、方位設定作業の機械化、自動化及び生産効率の向上を実現した単結晶インゴットの方位設定を含んだ単結晶インゴットの取付け方法を提供することにある。
【００２３】
本発明の第２の目的は、単結晶インゴットの均一切断を実現することによりスライスされたウェーハにソリが発生しにくくなるようにした単結晶インゴットの取付け方法を提供することにある。
【００２４】
本発明の第３の目的は、複数本の単結晶インゴットを効率よくかつ正確に同時切断することを可能にした単結晶インゴットの取付け方法を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第１の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位 置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ1及びθ2を、
式（１）：
【００２６】
【数１７】
θ1＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｔａｎｘ°）・・・・（１）
及び式（２）：
【００２７】
【数１８】
θ2＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ1）・・・・（２）
【００２８】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ1回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ2回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線とを一致させるように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線とは当該中心軸と同一方向に延びる仮想的に設定した基準線を意味する。
【００２９】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第２の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ3及びθ4を、
式（３）：
【００３０】
【数１９】
θ3＝ｔａｎ-1｛ｔａｎｙ°／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・・・（３）
及び式（４）：
【００３１】
【数２０】
θ4＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ3）・・・・・・・・・（４）
【００３２】
〔式（３）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きである。〕
【００３３】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ3回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ4回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線がＸ軸方向にα°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００３４】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第３の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ5及びθ6を、
式（５）：
【００３５】
【数２１】
θ5＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎｘ°｝・・・・（５）
及び式（６）：
【００３６】
【数２２】
θ6＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ5｝・・・・（６）
【００３７】
〔式（５）及び式（６）において、β°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００３８】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ5回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ6回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００３９】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第４の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ7及びθ8を、
式（７）：
【００４０】
【数２３】
θ7＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・（７）
及び式（８）：
【００４１】
【数２４】
θ8＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ7｝・・・・・・・（８）
【００４２】
〔式（７）及び式（８）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きであり、β°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００４３】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ7回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ8回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＸ軸方向にα°及びＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合 部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００４４】
上記したワーク取付け方法において、軸方向位置決めを行なった後、ワークプレートに固定された単結晶インゴットの軸方向位置決め位置を再確認する工程を行なうようにすれば、単結晶インゴットの軸方向位置決めミスが皆無となる利点がある。
【００４５】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第５の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ 1 及びθ 2 を、
式（１）：
【００４６】
【数２５】
θ1＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｔａｎｘ°）・・・・（１）
及び式（２）：
【００４７】
【数２６】
θ2 ＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ1）・・・・（２）
【００４８】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ 1 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ 2 回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線とを一致させるように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部 とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００４９】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第６の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ 3 及びθ 4 を、
式（３）：
【００５０】
【数２７】
θ3＝ｔａｎ-1｛ｔａｎｙ°／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・・・（３）
及び式（４）：
【００５１】
【数２８】
θ4＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ3）・・・・・・・・・（４）
【００５２】
〔式（３）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きである。〕
【００５３】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ 3 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ 4 回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線がＸ軸方向にα°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２ク リアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００５４】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第７の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ 5 及びθ 6 を、
式（５）：
【００５５】
【数２９】
θ5＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎｘ°｝・・・・（５）
及び式（６）：
【００５６】
【数３０】
θ6＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ5｝・・・・（６）
【００５７】
〔式（５）及び式（６）において、β°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００５８】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ 5 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ 6 回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００５９】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法の第８の態様は、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め 工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ 7 及びθ 8 を、
式（７）：
【００６０】
【数３１】
θ7＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・（７）
及び式（８）：
【００６１】
【数３２】
θ8＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ7｝・・・・・・・（８）
【００６２】
〔式（７）及び式（８）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きであり、β°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００６３】
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ 7 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ 8 回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＸ軸方向にα°及びＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする。
【００６４】
本発明方法における方位設定方法においては、任意の方向に単結晶インゴットの結晶面を設定する方法として、Ｘ線方位測定装置より得られた単結晶インゴットのＸ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°に対して、設定をしたい方位の角度分（Ｘ軸方向にα°及びＹ軸方向にβ°）を加算又は減算し演算する事により、目的とする方位設定を行う為の設定量であるθ1，θ2〜θ7，θ8を得、このθ1，θ2〜θ7，θ8を用いて任意の方向に単結晶インゴットの結晶面を設定することができる。
【００６５】
本発明方法における方位設定方法により、ワイヤーソー装置の外部での単結晶インゴットの方位設定を容易とし、複数の単結晶インゴットを１台のワイヤーソー装置で同時に切断する事も可能となり、その他切断開始時のワイヤーソー装置の走行するワイヤーに単結晶インゴットの切断面が同時に当たることとなり切断条件の改善（均一切断等）も行う事が可能となる。
【００６６】
前記軸方向位置決めを行なった後、ワークプレートに固定された長手方向の両端部に位置する単結晶インゴットの軸方向位置決め位置を再確認する工程を行なうようにすれば、長手方向の両端部に位置するワークの軸方向位置決めのミスが皆無となる利点がある。
【００６７】
上記した単結晶インゴットの軸方向位置決め位置の再確認は、一個のＸ線方位測定機を用い、一直線状に配置された複数本の単結晶インゴットを１８０°反転させることによって、長手方向の両端部に位置する２本の単結晶インゴットの端面を測定することによって行われる。
【００６８】
上記した単結晶インゴットの取付け方法における単結晶インゴットの本数を２本とすれば、その軸方向位置決めは２本とも確実に行なわれる利点がある。
【００６９】
前記ワークプレートにクランプ手段を設け、該クランプ手段によって前記当て板を該ワークプレートに取付けることにより、単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにすれば、単結晶インゴットのワークプレートへの固定作業が簡略化し、労力の軽減並びに作業時間の短縮を図り、かつ単結晶インゴットの取付け角度の微調整を行なうことが可能となる。
【００７０】
上記した単結晶インゴットの取付け方法を用いて直線状に配置固定された複数本の単結晶インゴットは、ワイヤーソー装置によって同時に切断することが可能となる。
【００７１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面中図１〜図１６に基づいて説明する。
【００７２】
まず、インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線とを一致させるように方位設定（ジャストアングル）を行う場合について説明する。ここで単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線とは、当該中心軸と同一方向に延びる仮想的に設定した基準線を意味するものである。図１において当該基準線はインゴット中心軸と一致する仮想線である。
【００７３】
ノッチ又はオリエンテーションフラット（以下オリフラと略称する）を基準とした座標系内にＸ線方位測定装置を使い単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きをＸ軸（単結晶インゴットの中心軸に直交する）方向及びＹ軸（単結晶インゴットの中心軸及びＸ軸に直交する軸）方向の２成分について測定する（図３）。
【００７４】
測定したＸ軸方向及びＹ軸方向の傾き角をそれぞれｘ°，ｙ°とすると、単結晶インゴットの結晶面の法線の位置は点（ｘ°，ｙ°）の位置となり、その点とＸ軸のなす角度θ1がＹ軸方向のズレ量をキャンセルする為に単結晶インゴットをその中心軸を中心に回動する角度となり（図１〜図２）、下記の式（１）で表わされる。
【００７５】
【数３３】
θ1＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｔａｎｘ°）・・・・・（１）
【００７６】
図１〜図２の（ｘ°，ｙ°）の点を座標の交点である０点に戻すために、単結晶インゴットをＸ軸方向に回動する角度θ2は、下記の式（２）で表わされる。
【００７７】
【数３４】
θ2＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ1）・・・・・（２）
【００７８】
次に、単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線をＸ軸方向のみにα°傾ける方位設定（オフアングル）を行なう場合には、Ｘ軸方向の傾き角度をｘ°＋α°とすれば、同様に、単結晶インゴットをその中心軸を中心に回動する角度θ3は、下記の式（３）で表わされる。
【００７９】
【数３５】
θ3＝ｔａｎ-1｛ｔａｎｙ°／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・・・（３）
【００８０】
そして、単結晶インゴットをＸ軸方向に回動する角度θ4は、下記の式（４）で表わされる。
【００８１】
【数３６】
θ4＝ｔａｎ-1（ｔａｎｙ°／ｓｉｎθ3）・・・・・・・・・（４）
【００８２】
〔式（３）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きである。〕
【００８３】
また、単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線をＹ軸方向のみにβ°傾ける方位設定（オフアングル）を行なう場合には、Ｙ軸方向の傾き角度をｙ°＋β°とすれば、同様に、単結晶インゴットをその中心軸を中心に回動する角度θ5は下記の式（５）で表わされる。
【００８４】
【数３７】
θ5＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎｘ°｝・・・・（５）
【００８５】
そして、単結晶インゴットをＸ軸方向に回動する角度θ6は、下記の式（６）で表わされる。
【００８６】
【数３８】
θ6＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ5｝・・・・（６）
【００８７】
〔式（５）及び式（６）において、β°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００８８】
さらに、単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線をＸ軸方向にα°及びＹ軸方向にβ°傾ける方位設定（オフアングル）を行なう場合には、Ｘ軸方向の傾き角度をｘ°＋α°及びＹ軸方向の傾き角度をｙ°＋β°とすれば、同様に、単結晶インゴットをその中心軸に回動する角度θ7は下記の式（７）で表わされる。
【００８９】
【数３９】
θ7＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｔａｎ（ｘ°＋α°）｝・・（７）
【００９０】
そして、単結晶インゴットをＸ軸方向に回動する角度θ8は、下記の式（８）で表わされる。
【００９１】
【数４０】
θ8＝ｔａｎ-1｛ｔａｎ（ｙ°＋β°）／ｓｉｎθ7｝・・・・・・・（８）
【００９２】
〔式（７）及び式（８）において、α°は単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法線のＸ軸方向への傾きであり、β°は単結晶インゴットの中心軸に対して設定されるべき結晶面の法線のＹ軸方向への傾きである。〕
【００９３】
次に本発明の単結晶インゴットの角度設定方法の具体例について添付図面中、図６〜図８に基づいて説明する。
【００９４】
Ｘ線方位測定装置より得たｘ°、ｙ°の傾き角に対し設定したい分だけ加算又は減算したｘ’°、ｙ’°のデータで上記した演算式によりθ1，θ2〜θ7，θ8を求め補正すると、任意方向に方位を設定する事ができる。
【００９５】
図６に示した様な傾きを持った単結晶インゴットをｘ°＝−０．１°、ｙ°＝−０．２°に方位を設定する場合について説明する。
【００９６】
【表１】
【数４１】
θ1＝ｔａｎ-1（ｔａｎ０．４／ｔａｎ０．２）＝６３．４４°
【００９８】
【数４２】
θ2＝ｔａｎ-1（ｔａｎ０．４／ｓｉｎ６３．４４°）＝０．４４７°
【００９９】
図７において、Ａ点は方位設定の為の計算上の法線位置である。Ｂ点は実際の法線位置である。単結晶インゴットを図７の状態からθ1＝６３．４４°だけ円周方向に回転させると図８の状態となる。図８において、Ｘ’軸及びＹ’軸は図７のＸ軸及びＹ軸をθ1＝６３．４４°回転させた位置を示す。
【０１００】
図８において、θ2を０．４４７°修正するとＡ点は座標交点に来る。Ｂ点も同時にＡ点から交点迄の距離分Ｘ軸上を−側に移動する。
【０１０１】
Ａ点と交点の距離＝ｔａｎ０．４／ｓｉｎ６３．４４°＝７．８０５−３Ｂ点と交点の距離＝ｔａｎ０．２／ｓｉｎ６３．４４°＝３．９０２５−３
【０１０２】
Ｂ点をＡ点の移動量分移動させると、３．９０２５−３−７．８０５−３＝−３．９０２５−３となりＢ’点がｘ’°，ｙ’°の座標に対しｘ＝−０．１°、ｙ＝−０．２°となる事がわかる。
【０１０３】
ついで、本発明で用いられるＸ線方位測定装置について説明する。図１０はＸ線方位測定装置の側面図である。
【０１０４】
同図において、２はＸ線方位測定装置で一対の基準ガイドローラ３，３、ロータリーエンコーダ４、当て板接着機構５、オリフラ又はノッチ合わせ機構６及びＸ線発光機７及びＸ線受光機８を有している。該基準ガイドローラ３，３は自転可能及び横方向への移動可能とされている。
【０１０５】
該基準ガイドローラ３，３上に載置される単結晶インゴット４０は、ロータリーエンコーダ４及びＸ線発光機７及びＸ線受光機８により、そのＸ軸及びＹ軸方向の傾きｘ°，ｙ°が測定される。また、この単結晶インゴット４０は、該基準ガイドローラ３，３の運動により円周方向に回転せしめられ円周方向の位置決めがなされるとともに軸方向へ回動せしめられ軸方向の位置決めも行なわれるようになっている。
【０１０６】
上記装置２を用いて当て板４１の単結晶インゴット４０への接着を次の（１）〜（３）の手順により行なうことができる。（１）単結晶インゴット４０を基準ガイドローラ３，３の上に載置し、オリフラ又はノッチの位置をあわせる。（２）ロータリーエンコーダ４を“０”にリセットし、基準ガイドローラ３，３を回転させ、上記したθ1の補正量にロータリーエンコーダ４の読値をあわせる。（３）当て板接着機構５に当て板４１をセットし、接着剤を塗布し、当て板４１を単結晶インゴット４０に接着する。
【０１０７】
また、上記装置２を用いて次の（１）〜（３）の手順により上記したｘ°，ｙ°を測定し、θ1，θ2を算出することができる。（１）単結晶インゴットを基準ガイドローラ３，３に載置し、オリフラ又はノッチの位置をあわせる。（２）ロータリーエンコーダ４を“０”にリセットし、９０°単位でのＸ軸及びＹ軸方向の傾きの角度データを取り込む。（３）Ｘ軸及びＹ軸方向の傾きの測定データを演算器に入力し、最大傾斜方向と傾斜角の方位修正データを得る。この修正最大傾斜方向がθ1（オリフラ又はノッチを起点とする回転角度）であり、修正傾斜角がθ2（単結晶インゴットの中心軸の水平方向回転角度）である。
【０１０８】
以下に本発明において好適に使用されるワーク取付け治具の一例を添付図面中、図１１及び図１２に基づいて説明する。図１１はワーク取付け治具の断面図及び図１２は図１１の側面図である。
【０１０９】
図中、５０はワーク取付け治具で、ワークプレート５２に取付けられている。該ワークプレート５２の幅方向の両端部には、貫通孔５４が穿設されている。該貫通孔５４はその中央部に支持段部５５を有し、その下部が径小孔５６及び上部が径大孔５７とされている。該貫通孔５４には、外周面に雄ネジを形成した締付ボルト５８がその先端部を該ワークプレート５２の下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通されている。
【０１１０】
６０は側面Ｌ字状のクランプ爪で、垂直方向に立設する主体部６２と該主体部６２の下端から側方に突出する締付部６４とからなり、該主体部６２の上面には雌ネジを切ったネジ孔６６が開穿されている。該ネジ孔６６には該締付ボルト５８の先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルト５８を回転させることによって該クランプ爪６０が上下するようになっている。
【０１１１】
該クランプ爪６０は、図示したごとく、その一対がワークプレート５２の幅方向の両端部に互いに相対向して設置され、この一対のクランプ爪６０，６０によってクランプ手段が構成されている。このクランプ手段は、該ワークプレート５２の長手方向にわたって複数個設置され、後述する当て板６８の全長にわたって均一に把持する作用を行う。
【０１１２】
６８は当て板で、長方形板状の幅広係止部７０と該幅広係止部７０の下面中央部に設けられた幅狭接合部７２とを有している。該幅狭接合部７２の下面には単結晶インゴット４０の外周形状に合わせてアールが形成され、単結晶インゴット４０が接着剤Ｃによって接着可能とされている。該当て板６８は特有の形状を有しており、従来の当て板の材料であるガラス材料やカーボン材料では成型が困難であり、ガラス繊維＋エポキシ樹脂、カーボン繊維＋エポキシ樹脂等のＦＲＰや成型が容易なプラスチック材料、例えばポリアセタール、ポリカーボネート、ポリイミド等の耐熱性及び機械的安定性に優れた合成樹脂によって形成するのが好適である。
【０１１３】
該当て板６８の幅広係止部７０をワークプレート５２の下面とクランプ爪６０の締付部６４の上面との間に挿入し、前記した締付ボルト５８を締付けることによって該クランプ爪６０が上昇し、該幅広係止部７０は該ワークプレート５２と締付部６４の間に締付け固定される。
【０１１４】
該締付ボルト５８を緩めることによって該クランプ爪６０は下降し、該締付部６４による当て板６８の幅広係止部７０の締付は解除され、該当て板６８を取外すことが可能となる。
【０１１５】
該当て板６８の幅広係止部７０とクランプ爪６０の主体部６２との間に第１クリアランス部７４，７４が形成され、また、該当て板６８の幅狭接合部７２とクランプ爪６０の締付部６４との間に第２クリアランス部７６，７６が形成されるように各部材の寸法が調整されている。
【０１１６】
これらのクリアランス部７４，７６が存在することによってワークプレート５２に対し当て板６８及び単結晶インゴット４０を所望の角度だけひねることができ、したがって、単結晶インゴット４０の長手方向の方位の修正を簡単に行なうことができるという利点がある。これらのクリアランス部７６，７６の幅は、ワークの寸法等に応じて変動させるが５〜１０ｍｍ程度あれば充分である。
【０１１７】
このように単結晶インゴット４０の長手方向の方位の修正が簡単に行なえるようになると、従来方法では不可能とされていた長手方向に複数個の単結晶インゴット４０を直線状に配列してワイヤーソー装置によって一挙に切断を行なうことが可能となる。なぜならば、直線状に配設した複数個の単結晶インゴット４０の方向をそれぞれ別々に微調整することが可能であるからである。
【０１１８】
上記した単結晶インゴット４０に当て板６８を接着した構造体を該クランプ爪６０によって該ワークプレート５２に取付け固定する方法としては、作業者が手動によって行なえばよいが、その他に取付け操作をワーク取付け装置を用いて自動的に行なうこともできる。
【０１１９】
以下に、上記したワーク取付け治具を適用したワーク取付け装置の一つの実施の形態について図１３及び図１４に基づいて説明する。図１３はワーク取付け装置の正面図及び図１４はワーク取付け装置の側面図である。
【０１２０】
図１３及び図１４において、８０はワーク取付け装置Ａを構成するワーク支持台である。該ワーク支持台８０は、床Ｆ上に設置される基台８２を有している。該基台８２上には支持ブロック８４が設けられている。
【０１２１】
該支持ブロック８４の上面にはＶ字溝８６が形成され、該Ｖ字溝８６を介して単結晶インゴット４０を支持する。該基台８２にはパルスモータ８８が設けられ、該パルスモータ８８の駆動により該支持ブロック８４及び単結晶インゴット４０の水平方向の回動又はひねりを行なうことができる。該単結晶インゴット４０には当て板６８が接着される。
【０１２２】
９０はワークプレート５２を懸垂状態で保持する逆Ｌ字状のワークプレートハンガーで、直立状のハンガー本体９２及び該ハンガー本体９２の上端から側方に延長するアーム部材９４とから構成されている。
【０１２３】
９６は床Ｆ上に該基台８２に並設されたガイドレールである。該ガイドレール９６には、該ハンガー本体９２の下面に設けられたガイド溝９８を介して該ワークプレートハンガー９０が摺動自在に取付けられている。
【０１２４】
該基台８２と該ガイドレール９６との設置位置は、該ワークプレート５２の下面側に設けられた相対向するクランプ爪６０の間に当て板７０が挿通可能なようになっている。Ｄは電動ドライバーで、前記締付ボルト５８を回動することによって該クランプ爪６０の締付け及び解除の操作を行なう。
【０１２５】
上記の構成により、その作用を説明する。所定位置に当て板６８を接着した単結晶インゴット４０を支持ブロック８４上に載置し、パルスモータ８８を駆動してワーク４０の長手方向の方位の修正を行なう。この方位置修正は、当て板６８がクランプ爪６０によって締付け固定されるまでは随時行なうことができる。
【０１２６】
ついで、ワークプレート５２のクランプ爪６０を下降せしめ開いた状態として、該ワークプレートハンガー９０を該ガイドレール９６に沿って移動せしめ、該当て板６８が対向するワークプレート５２のクランプ爪６０間に位置した状態とする。
【０１２７】
この状態で、電動ドライバーＤを用いて締付ボルト５８を回動して該クランプ爪６０を上昇せしめて該当て板６８をクランプ爪６０によって締めつけ固定する。このようにすれば、当て板６８と単結晶インゴット４０との構造体はワークプレート５２にクランプ爪６０によって強固に固定された状態となる。このように一体化したワークプレート５２、当て板６８及び単結晶インゴット４０をワイヤーソー装置の切断位置に移動して、従来と同様にワイヤーソー装置による単結晶インゴット４０の切断作業を行なうことができる。
【０１２８】
また、ワークプレート５２、当て板６８及び単結晶インゴット４０の一体化構造体を複数個形成し、それぞれ直線状に配列し、また必要に応じ各単結晶インゴット４０の方位修正を行ない、ワイヤーソー装置による切断位置において、これらの複数個のワーク４０の切断作業を一挙に行なうことも可能である。
【０１２９】
図１５は本発明方法を実施するための各装置の配置を示す概略説明図である。図１５において、Ｍはワークストッカーで、単結晶インゴット４０を収納する。Ｎは、Ｘ線測定及び当て板貼付け装置、Ａは前述したワーク取付け装置、Ｐは位置決め位置再確認用Ｘ線測定機及びＱはワーク取出部である。Ｘ線測定及び当て板貼付け装置Ｎは、前記したＸ線方位測定装置２と同様の構成を有している。
【０１３０】
Ｘ線測定及び当て板貼付け装置Ｎは、不図示のワークトレイ上から単結晶インゴット４０を取出し、Ｘ線による方位測定を行ない、円周方向の位置決めを行ない、当て板の貼付け位置を真上に向けるようにして当て板を貼付ける装置である。
【０１３１】
ワーク取付け装置Ａは、前述したごとく、当て板の貼付けてある単結晶インゴット４０をワークトレイ上から取出し、単結晶インゴットの軸方向の位置決めを行なって複数の単結晶インゴットをワークプレートに取付ける装置である。
【０１３２】
位置決め位置再確認用Ｘ線測定機Ｐは、上記した単結晶インゴット４０の軸方向の位置決めが正確に行なわれたか否かを再確認するために使用される。この再確認の動作は、上記した位置決めが定常的に正確に行なわれるようになれば不要となり、省略可能な工程である。単結晶インゴットの端面によって方位測定を行なうので、複数の単結晶インゴットを直線状に並べた場合には、両端の２本だけの確認を行なうことになる。
【０１３３】
ワーク取出部Ｑは、トレイ上の単結晶インゴット４０をワイヤーソー装置に搬送するための専用台車に乗せるためのリフターを有している。
【０１３４】
なお、ＶはワークストッカーＭとＸ線測定及び当て板貼付け装置Ｎ間の単結晶インゴットの搬送を行なう出入コンベア、ＹはワークストッカーＭから単結晶インゴットをワーク取付け装置Ａに取出すための取出しコンベア、及びＺはワーク取出部ＱからトレイをワークストッカーＭに収納するトレイ収納コンベアである。
【０１３５】
続いて、本発明方法の工程を説明する。図１６１６は、本発明方法の工程の一例（単結晶インゴットが２本の場合）を示すフローチャートである。
【０１３６】
図１６において、ワークストッカーＭから単結晶インゴット４０を受取り（１００）、Ｘ線測定及び当て板貼付け装置Ｎにおいて、まず、単結晶インゴットの方位測定が行なわれる（１０２）。これにより、単結晶インゴットの円周方向の位置決め（１０４）が行なわれ、当て板６８の貼付け位置を真上に向ける。
【０１３７】
この当て板の貼付け位置に当て板６８を接着剤Ｃによって貼付ける（１０６）。ついで、該接着剤Ｃを所定時間の放置によって硬化させる（１０８）。
【０１３８】
この当て板６８を貼付けた単結晶インゴット４０は、一旦ワークストッカーＭに戻され、次に、ワーク取付け装置Ａにおいて、単結晶インゴットの軸方向位置決めが行なわれる（１１０）。この軸方向の位置決めが行なわれた単結晶インゴットは、ワークプレート５２に取付け固定される（１１２）。
【０１３９】
単結晶インゴット４０を一本だけワークプレート５２に取付けてワイヤーソー装置による切断を行なう場合は、このまま次の位置決め位置確認用Ｘ線装置Ｐによって軸方向の位置決めが正確に行なわれたかどうかの確認が行なわれる（１１６）。位置決めが正確であれば、ワイヤーソー装置へ搬送される（１１８）。しかし、位置決めが不正確な場合には、軸方向位置決め工程（１１０）に戻されて再度の位置決めが行なわれ、正確な位置決めが行なわれるまで繰り返される。
【０１４０】
２本の単結晶インゴットをワークプレートに取付ける場合には（図１３の例）、１本目の単結晶インゴットの取付けが完了したら、２本目の単結晶インゴットの受取り（１００）が行なわれ、同様に方位測定（１０２）、円周方向位置決め（１０４）、当て板貼付け（１０６）、接着剤硬化（１０８）、軸方向位置決め（１１０）、ワークプレートクランプ（１１２）の各工程が行なわれる。
【０１４１】
その後、１本目及び２本目の単結晶インゴットについて、位置決め位置の再確認（１１６）が行なわれる。位置決め位置が２本とも正確であれば、ワイヤーソー装置へ搬送される（１１８）。しかし、位置決め位置が不正確な場合には、２本ともその位置が正確になるまで繰り返し軸方向位置決めが繰り返される。
【０１４２】
図１３の例では、単結晶インゴットを２本ワークプレートに取付ける例を示したが、１本でもよく、３本以上でも同様に実施できることはいうまでもない。なお、３本以上の単結晶インゴットの場合には、上記した位置決め位置の再確認工程（１１６）は、両端に位置する２本の単結晶インゴットにのみ行なわれ、内側の単結晶インゴットの位置決め位置の再確認は行なわれないこととなる。
【０１４３】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法における方位設定方法によって方位設定した単結晶インゴットをワイヤーソー装置に取付けてその切断を行えば、ワイヤーソー装置による単結晶インゴットの切断開始時に、単結晶インゴットの切断面に対してワイヤーの走行面が平行となっているため、切断開始時の全てのワイヤーに単結晶インゴットの切断面が同時に当たることができ、そのため、切断圧力が均一となり、均一切断が達成され、またスライスされたウェーハにソリが発生しない等の利点がある。
【０１４４】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明の単結晶インゴットの取付け方法によれば、単結晶インゴットの方位設定作業の簡略化を実現して労力の軽減並びに作業時間の短縮を図り、方位設定作業の機械化、自動化及び生産効率の向上を実現することができるという効果を達成する。
【０１４５】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法によれば、単結晶インゴットの均一切断を実現することによりスライスされたウェーハにソリが発生しにくくなるという効果を達成する。
【０１４６】
本発明の単結晶インゴットの取付け方法によれば、複数本の単結晶インゴットを効率よく正確に同時切断することができるという効果を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】単結晶インゴットの中心軸と結晶面との関係を示す説明図である。
【図２】単結晶インゴットの端面側から見たＸ軸とＹ軸との関係を示す図面である。
【図３】単結晶インゴットの中心軸とＸ軸方向の傾きｘ°とＹ軸方向の傾きｙ°との位置関係を示す図面である。
【図４】単結晶インゴットの円周方向へθ1分だけ回転する場合の態様を示す説明図である。
【図５】単結晶インゴットの軸方向へθ2分だけ回動する場合の態様を示す説明図である。
【図６】本発明の単結晶インゴットの取付け方法における方位設定方法の具体例における単結晶インゴットの傾きの１例を示す説明図である。
【図７】図６において方位設定のための計算上の結晶面の法線の位置及び実際の結晶面の法線の位置を示す説明図である。
【図８】単結晶インゴットを円周方向にθ1回転させた場合の態様を示す説明図である。
【図９】本発明方法における方位設定方法により方位設定がおこなわれた単結晶インゴットとワイヤーの関係を示す概略説明図である。
【図１０】Ｘ線軸方位測定装置の側面説明図である。
【図１１】ワーク取付け治具の正面図である。
【図１２】同上の側面図である。
【図１３】ワーク取付け装置の正面図である。
【図１４】図１３の一部断面説明図である。
【図１５】本発明の単結晶インゴットの取付け方法を実施するための各装置の配置を示す概略説明図である。
【図１６】本発明の単結晶インゴットの取付け方法の工程の一例を示すフローチャートである。
【図１７】従来のワイヤーソー装置の全体斜視図である。
【図１８】従来の単結晶インゴットの取付け方法の工程の一例を示すフローチャートである。
【図１９】単結晶インゴットのＸ軸方向及びＹ軸方向についての補正の態様を示す概略説明図である。
【図２０】従来方法により方位設定が行われた単結晶インゴットとワイヤーの関係を示す概略説明図である。
【符号の説明】
２ Ｘ線方位測定装置
３ 基準ガイドローラ
４ ロータリーエンコーダ
５ 当て板接着機構
６ オリフラ、ノッチ合わせ機構
７ Ｘ線発光機
８ Ｘ線受光機
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 樹脂ローラ
１２ ワイヤー
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ リング状溝
１６ 駆動モータ
２０、３０ 張力調節機構
２２、３２ ワイヤー巻取りドラム
２４、３４ トルクモータ
４０ 単結晶インゴット
４１、６８、７０ 当て板
４２、５２ ワークプレート
５０ ワーク取付け治具
５４ 貫通孔
５５ 支持段部
５６ 径小孔
５７ 径大孔
５８ 締付ボルト
６０ クランプ爪
６２ 主体部
６４ 締付部
６６ ネジ孔
７０ 幅広係止部
７２ 幅狭接合部
７４ 第一クリアランス部
７６ 第二クリアランス部
８０ ワーク支持台
８２ 基台
８４ 支持ブロック
８６ Ｖ字溝
８８ パルスモータ
９０ ワークプレートハンガー
９２ ハンガー本体
９４ アーム部材
９６ ガイドレール
９８ ガイド溝
Ａ ワーク取付け装置
Ｃ 接着剤
Ｆ 床
Ｄ 電動ドライバー
Ｍ ワークストッカー
Ｎ Ｘ線測定及び当て板貼付け装置
Ｐ 位置決め位置再確認用Ｘ線測定機
Ｑ ワーク取出部
Ｖ 出入コンベア
Ｙ 取出しコンベア
Ｚ トレイ収納コンベア
Claims (12)
- 当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ1及びθ2を、
式（１）：
- 当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ3及びθ4を、
式（３）：
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ3回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ4回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線がＸ軸方向にα°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする単結晶インゴットの取付け方法。 - 当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ5及びθ6を、
式（５）：
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ5回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ6回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記 クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする単結晶インゴットの取付け方法。 - 当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ7及びθ8を、
式（７）：
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ7回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ8回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＸ軸方向にα°及びＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする単結晶インゴットの取付け方法。 - 前記軸方向位置決めを行なった後、ワークプレートに固定された単結晶インゴットの軸方向位置決め位置を再確認する工程をさらに有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の単結晶インゴットの取付け方法。
- 当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなり、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ 1 及びθ 2 を、
式（１）：
- 当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ3及びθ4を、
式（３）：
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ3回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ4回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法線がＸ軸方向にα°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする単結晶インゴットの取付け方法。 - 当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ5及びθ6を、
式（５）：
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ5回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ6回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする単結晶インゴットの取付け方法。 - 当て板を介してワークプレートに固定された単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置において用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴットをワーク取付け治具を介してワークプレートに固定する工程とからなる１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと；該１本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程からなる２本目以降の単結晶インゴット取付けプロセスと；を有し、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾きを、該中心軸に直交するＸ軸の軸方向並びに該中心軸及びＸ軸に直交するＹ軸の軸方向について測定し、Ｘ軸方向の傾きｘ°及びＹ軸方向の傾きｙ°を求め、次いで設定角度量θ7及びθ8を、
式（７）：
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ7回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットをＸ軸方向にθ8回動することにより軸方向の位置決めを行なって該単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がＸ軸方向にα°及びＹ軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定し、かつ前記ワーク取付け治具が、前記当て板の下面に該単結晶インゴットを接着し、前記ワークプレートに設けられたクランプ手段によって該当て板を該ワークプレートに取付けることにより該単結晶インゴットを該ワークプレートに固定するようにし、前記クランプ手段が相対向する一対のクランプ爪からなり、かつ該クランプ手段が該ワークプレートに複数対設置され、前記当て板が、長方形板状の幅広係止部と、該幅広係止部の下面中央部に設けられた幅狭接合部とからなり、前記クランプ爪が側面Ｌ字状であり、垂直方向に立設する主体部と、該主体部の下端から側方に突出する締付部とからなり、該主体部の上面には雌ネジを切ったネジ孔が開穿され、一方前記ワークプレートの幅方向の両端部には貫通孔が穿設され、該貫通孔には外周面に雄ネジを形成した締付ボルトがその先端部を該ワークプレートの下面から下方に突出させた状態で回転可能に挿通され、該ネジ孔に締付ボルトの先端部が螺動可能に螺合され、該締付ボルトを回転させることによって該クランプ爪が上下動し、前記当て板の幅広係止部の締付及び解除を行ない、前記当て板の幅広係止部とクランプ爪の主体部との間に第１クリアランス部を形成し、該当て板の幅狭接合部とクランプ爪の締付部との間に第２クリアランス部を形成したものであることを特徴とする単結晶インゴットの取付け方法。 - 前記軸方向位置決めを行なった後、ワークプレートに固定された長手方向の両端部に位置する単結晶インゴットの軸方向位置決め位置を再確認する工程をさらに有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項記載の単結晶インゴットの取付け方法。
- 単結晶インゴットの軸方向位置決め位置の再確認を、一個のＸ線方位測定機を用い、一直線状に配置された複数本の単結晶インゴットを１８０°反転させることによって、長手方向の両端部に位置する２本の単結晶インゴットの端面を測定することによって行なうことを特徴とする請求項１０記載の単結晶インゴットの取付け方法。
- 前記単結晶インゴットが２本であることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１項記載の単結晶インゴットの取付け方法。
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