JP4300539B2 - ウェハ切り離し方法およびスライス用当て板 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明はウェハ切り離し方法およびスライス用当て板に係り、特に半導体インゴットをワイヤソーによりスライスした後にインゴットを固定しているヘッドから分離するのに好適なウェハ切り離し方法およびスライス用当て板に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体基板となるウェハはシリコンインゴットのような素材をスライスして製造されるが、インゴットの大径化に伴い、従前の内刃スライサによる切断処理から、ワイヤソーによる大量の同時スライス処理によって製造する方法に移行している。
【0003】
ワイヤソーは複数のローラに螺旋状に一定ピッチ間隔で巻回されて走行されるワイヤ列からなる切断経路を設けている。このワイヤ列からなる切断経路に、通常は円柱とされているインゴットを横断させた状態で下降させ、砥粒を含むスラリーを供給しながら、ワイヤピッチ間隔の厚さに切断し、一定厚さのウェハを同時に数100枚程度製造するようにしている。
【0004】
このようなワイヤソーによる切断されたウェハは、ワイヤソーに供給するために用いられているインゴット固定用のヘッドから切り離す必要がある。通常、インゴットはその外周面に形成されたオリエンテーションフラットにカーボン材料からなる当て板を固着しておき、ヘッドに当て板を固定することで取り付けられている。したがって、スライス処理した後に、ヘッドを上昇させることでワイヤ抜きを行う必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
1枚毎に分離されたウェハ間を再度ワイヤ引き抜く場合にはウェハのチップや欠けを引き起こさないように配慮しなければならない。そのため、従来から、スライス作業に継続してワイヤソーを当て板部分まで進行させ、カーボンカッタにより切断して、分離する方法(特開昭61−125767号公報)や、ワイヤソーを当て板部分まで進行させた後、更に切断方向からワイヤソーを横移動させることにより1枚ずつ分離する方法(特許2757086号公報)など採られている。
【0006】
しかし、前者の方法では、カーボンカッタによる切断分離するためには、ワイヤソーのワイヤリング空間部にカッタを配置しなければならず、後者の場合にもヘッドの横方向移動機構を取り付ける必要があるなどの設備負担が高い。
【0007】
本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもので、ワイヤソーによるインゴットスライス作業の単純な継続作業で1枚ずつウェハ単位でヘッドから切り離すことができるウェハ切り離し方法およびスライス用当て板を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るウェハ切り離し方法は、半導体インゴットを切断するワイヤからなる切断経路と、同切断経路を一定ピッチで巻回して前記切断経路を複数列形成する複数のローラと、前記複数列の切断経路に対して上下方向に動くヘッドと、同ヘッドに固定されかつインゴットを固定している当て板とを備え、前記インゴットを前記複数列の切断経路でスライスしてウェハを形成し、前記ヘッドからウェハを切り離す方法において、
当て板は平板状で且つ前記複数列の切断経路の全幅に亘って延びるスリットを設け、切断経路が前記インゴット切断後に前記スリットに進行することによりウェハをヘッドから切り離すようにしたものである。
【0009】
また、本発明に係るスライス用当て板は、半導体インゴットを切断するワイヤからなる切断経路と、同切断経路を一定ピッチで巻回して前記切断経路を複数列形成する複数のローラと、前記複数列の切断経路に対して上下方向に動くヘッドとを備え、前記インゴットを前記複数列の切断経路でスライスしてウェハを形成し、前記ヘッドからウェハを切り離す方法に使われるスライス用当て板であって、前記ヘッドに固定されかつインゴットを固定し、前記複数列の切断経路の全幅に渡って平板状に延びるスリットを設けていることを特徴としている。この場合において、前記スリットは前記複数列の切断経路に対してインゴットの軸芯方向に傾斜しておりウェハを一枚毎に当て板から切り離されるようにすることができる。更に前記傾斜スリットを複数設けるようにしてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るウェハ切り離し方法およびスライス用当て板の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
まず、図3を参照してワイヤソーの全体構成を説明する。このワイヤソー装置は、四角形の各頂点部分に水平に配置された4本のローラ12(12A、12B、12C、12D)を設けている。これにはワイヤ供給ドラム20から繰り出されるワイヤ14をローラ群に対し螺旋状に一定ピッチ間隔で複数回巻き付けており、終端側を巻取りドラム22に巻き取るようにしている。4本のローラ12の内、上部の一対のローラ12A、12Bの間は切断経路であり、これに2個のシリコンインゴット10A、10Bを平行な状態で横断移動させるようにしている。
【0011】
切断経路の上部には一対の昇降ヘッド24(24A、24B)が配置され、これはボールスクリュウや油圧シリンダなどにより昇降駆動できるようになっている。昇降ヘッド24の下面にはシリコンインゴット10が固定されるようになっているが、これはインゴット10に加工しているオリエンテーションフラット26に固着されているカーボン当て板28を接着して固定される。昇降ヘッド24はシリコンインゴット10を下降させて切断経路を横断させることで、切断を行わせるが、この実施形態では、一対のインゴット10A、10Bを交互に時間差をおいて切断させるよう制御するようにしており、制御盤30のシーケンサによって複数のインゴットの切断制御が行われる。制御盤30はヘッド下降速度を制御できるようになっており、ワイヤ14による両インゴットの切断幅が常に一定となるように各ヘッド24A、24Bの下降速度を個別に制御する。
【0012】
昇降ヘッド24の側部には砥粒を含むスラリーの供給ノズル32が設けられ、また、切断経路の下方にはスラリーバケット34を配置し、ノズル32からのスラリーを回収するとともに、切断されたウェハの受け取り槽として用いるようにしている。
【0013】
なお、ローラ14に巻回されているワイヤ14の張力が不足する場合には、ワイヤ14の経路にテンションローラ40を設ければよい。実施例では上下ローラ12A・12Dおよび12B・12Cの間のワイヤ列にテンションローラ40を配置して張力を調整している。
【0014】
このようなワイヤソーにおいて、昇降ヘッド24には上述したように、インゴット10のオリエンテーションフラット26に固着されているカーボン当て板28を接着して固定されるが、このカーボン当て板28には、図1に詳細に示すように、スリット42が形成されている。このスリット42の範囲はシリコンインゴット10の長さと同一かそれ以上の長さに設定しておく。この図1に示した例ではインゴット10の軸芯と平行に形成しており、当て板28の肉厚を上下に分離するように設定している。
【0015】
したがって、このようなスリット42が付された当て板28を用いて昇降ヘッド24にインゴット10を固定し、ワイヤソーにより切断を行う場合には、ワイヤソーをインゴット10のスライス作業に継続してワイヤソーを当て板28のスリット42部分まで進行させれば自動的にウェハ単位にヘッド24から切り離される。これにより、下方に待機しているスラリーバケット34の内部に同時的に投入されるため、ワイヤの引き抜き作業によるチップや欠けの発生を防止できる。
【0016】
また、図2に示すように、複数の傾斜スリット44を当て板28に形成するようにしても良い。このような傾斜スリット44の構成にすると、1つの傾斜スリット44の範囲では1枚毎にバケット34に投下され、バケット34内に投下される過程でウェハ同士が衝突するような事体の発生を防止でき、チップや欠けの防止効果がより高いものとなる。また、インゴット切断中における切断方向の剛性が高まることはもちろんのこと、ワイヤ列がインゴット10を切断した後、当て板28に切り込んだ後においても、当て板として剛性を保つことができる。更に、一部のウェハが切り離されて落下した後においても、残ウェハに対して振動・横振れなどの悪影響の無い状態を維持できる剛性を保つことができる。また、傾斜スリット44を複数設けた例を示しているが、単一の傾斜スリットをインゴット10の全長に亙って形成するような構成も可能である。
【0017】
上述したスリット42,44は開口空間として形成しているが、必ずしも空間が形成されている必要はなく、分離できるような接合面として実質的な空間がないようにしてもよい。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、半導体インゴットを切断するワイヤからなる切断経路と、同切断経路を一定ピッチで巻回して前記切断経路を複数列形成する複数のローラと、前記複数列の切断経路に対して上下方向に動くヘッドと、同ヘッドに固定されかつインゴットを固定している当て板とを備え、前記インゴットを前記複数列の切断経路でスライスしてウェハを形成し、前記ヘッドからウェハを切り離す方法において、当て板は平板状で且つ前記複数列の切断経路の全幅に亘って延びるスリットを設け、切断経路が前記インゴット切断後に前記スリットに進行することによりウェハをヘッドから切り離すようにし、かつヘッドに固定されかつインゴットを固定し、前記複数列の切断経路の全幅に渡って平板状に延びるスリットを設けた当て板を用いるようにしたので、特別な設備負担を強いることなく、単純なワイヤソーによるウェハスライス作業の継続のみで1枚ずつウェハ単位でヘッドから切り離すことができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る当て板の斜視図である。
【図2】他の実施形態に係る当て板の側面図である。
【図3】同当て板を用いてウェハの切り出しをなすワイヤソー装置の構成図である。
【符号の説明】
10 シリコンインゴット
12 ローラ
14 ワイヤ
20 ワイヤ供給ドラム
22 巻取りドラム
24 昇降ヘッド
26 オリエンテーションフラット
28 スライス用当て板
30 制御盤
32 スラリー供給ノズル
34 スラリーバケット
42 スリット
44 傾斜スリット
Claims (4)
- 半導体インゴットを切断するワイヤからなる切断経路と、同切断経路を一定ピッチで巻回して前記切断経路を複数列形成する複数のローラと、前記複数列の切断経路に対して上下方向に動くヘッドと、同ヘッドに固定されかつインゴットを固定している当て板とを備え、前記インゴットを前記複数列の切断経路でスライスしてウェハを形成し、前記ヘッドからウェハを切り離す方法において、
当て板は平板状で且つ前記複数列の切断経路の全幅に亘って延びるスリットを設け、切断経路が前記インゴット切断後に前記スリットに進行することによりウェハをヘッドから切り離すようにしたことを特徴とするウェハ切り離し方法。 - 半導体インゴットを切断するワイヤからなる切断経路と、同切断経路を一定ピッチで巻回して前記切断経路を複数列形成する複数のローラと、前記複数列の切断経路に対して上下方向に動くヘッドとを備え、前記インゴットを前記複数列の切断経路でスライスしてウェハを形成し、前記ヘッドからウェハを切り離す方法に使われるスライス用当て板であって、
前記ヘッドに固定されかつインゴットを固定し、前記複数列の切断経路の全幅に渡って平板状に延びるスリットを設けていることを特徴とするスライス用当て板。 - 前記スリットは前記複数列の切断経路に対してインゴットの軸芯方向に傾斜しておりウェハを一枚毎に当て板から切り離されることを特徴とする請求項2記載のスライス用当て板。
- 前記スリットを複数設けたことを特徴とする請求項3記載のスライス用当て板。
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