JP4930974B2 - Saw wire, saw wire manufacturing method, semiconductor ingot cutting method, and wire saw - Google Patents

Saw wire, saw wire manufacturing method, semiconductor ingot cutting method, and wire saw Download PDF

Info

Publication number
JP4930974B2
JP4930974B2 JP2006026378A JP2006026378A JP4930974B2 JP 4930974 B2 JP4930974 B2 JP 4930974B2 JP 2006026378 A JP2006026378 A JP 2006026378A JP 2006026378 A JP2006026378 A JP 2006026378A JP 4930974 B2 JP4930974 B2 JP 4930974B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
saw
saw wire
thin film
carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006026378A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007203417A (en
Inventor
寛 藤山
大輔 黒木
達行 中谷
圭司 岡本
義紀 阿部
行伸 徳永
直久 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Japan Fine Steel Co Ltd
Original Assignee
Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Japan Fine Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Advanced Technologies Co Ltd, Japan Fine Steel Co Ltd filed Critical Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Priority to JP2006026378A priority Critical patent/JP4930974B2/en
Publication of JP2007203417A publication Critical patent/JP2007203417A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4930974B2 publication Critical patent/JP4930974B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、半導体インゴットやセラミック、ガラス基板等の硬脆材料を切断するソーワイヤ及びその製造方法等、詳しくは半導体インゴット等のスライスに適したソーワイヤ及びその製造方法等に関する。   The present invention relates to a saw wire for cutting hard and brittle materials such as semiconductor ingots, ceramics, and glass substrates and a manufacturing method thereof, and more particularly to a saw wire suitable for slicing a semiconductor ingot and the like, a manufacturing method thereof, and the like.

半導体インゴット等からウェハをスライスする方法として、スチールワイヤ製のソーワイヤを用いて複数枚を同時にスライスする方法(マルチスライス)が知られている。前記方法は、詳しくは、テンションの掛けられた複数のソーワイヤを列状に配置して、インゴットに向けて走行させ、走行するソーワイヤに炭化珪素砥粒等の遊離砥粒を含有するスラリを吹き付けると、インゴットとソーワイヤとの間に遊離砥粒が引き込まれ、インゴットを摩滅させながら複数枚のウェハをスライスするという方法(遊離砥粒方式とも呼ばれる)である。   As a method of slicing a wafer from a semiconductor ingot or the like, a method of simultaneously slicing a plurality of wafers using a steel wire saw wire (multi-slice) is known. Specifically, the method includes arranging a plurality of tensioned saw wires in a row, traveling toward an ingot, and spraying a slurry containing free abrasive grains such as silicon carbide abrasive grains on the traveling saw wire. In this method, loose abrasive grains are drawn between the ingot and the saw wire, and a plurality of wafers are sliced while the ingot is worn away (also referred to as a loose abrasive grain system).

前記方法に用いられるソーワイヤは、スライスの際にソーワイヤ自体が遊離砥粒等により磨耗しやすく、このような磨耗は、経時的に切断効率を低下させ、また、磨耗が不均一に生じた場合には、スライスしたウェハにソリやうねりが生じてウェハの寸法精度の低下を招くという問題があった。   The saw wire used in the above method is easily worn by free abrasive grains during slicing, and such wear reduces the cutting efficiency over time, and when wear occurs unevenly. However, there is a problem that warping and undulation occur in the sliced wafer, resulting in a decrease in the dimensional accuracy of the wafer.

前記のような磨耗による問題を解決する手段として、例えば、下記特許文献1にはソーワイヤの表面にセラミックで被覆したソーワイヤが、下記特許文献2にはダイヤモンド被膜またはダイヤモンドに近似した硬度を有する炭素質膜が設けられたソーワイヤが開示されている。前記開示技術は、いずれも、ソーワイヤの表面硬度を高めて、ソーワイヤの磨耗を抑制することにより、ソーワイヤの硬度を高めて耐久性を向上させることを目的とするものである。   As means for solving the above-mentioned problems due to wear, for example, the following patent document 1 discloses a saw wire having a ceramic surface coated with a saw wire, and the following patent document 2 discloses a carbonaceous material having a hardness similar to a diamond coating or diamond. A saw wire provided with a membrane is disclosed. Each of the disclosed technologies aims to increase the hardness of the saw wire and improve the durability by increasing the surface hardness of the saw wire and suppressing the wear of the saw wire.

前記従来技術におけるソーワイヤを用いた遊離砥粒方式によるスライスに用いられるスラリとしては、クーラントとも呼ばれる鉱物油に遊離砥粒を分散させてなる油性スラリが用いられている。油性スラリは油を分散媒体とするために引火性があり、マルチスライス工程の長時間の無人運転には適さない。また、油性スラリは臭気が強い等、作業環境上好ましくないという問題もあった。さらに、スライス後のウェハには油及び砥粒が付着するために、それらを洗浄する必要があるが、その工程は煩雑なものである。また、前記洗浄により得られる廃スラリ処理においては、砥粒の回収は可能であるものの、油分の再利用は困難であり、環境への負荷も大きかった。   As the slurry used for slicing by the free abrasive grain method using the saw wire in the prior art, an oily slurry in which free abrasive grains are dispersed in mineral oil, also called coolant, is used. The oily slurry is flammable because it uses oil as a dispersion medium, and is not suitable for long-time unattended operation in a multi-slice process. In addition, the oily slurry has a problem that it is unfavorable in terms of working environment such as strong odor. Furthermore, since oil and abrasive grains adhere to the wafer after slicing, it is necessary to clean them, but the process is complicated. Further, in the waste slurry treatment obtained by the cleaning, although the abrasive grains can be recovered, it is difficult to reuse the oil and the load on the environment is large.

また、油性スラリを用いた遊離砥粒方式におけるスライス工程の問題点を解決するために、引火性のない水性クーラントを用いた水性スラリも提案されている。水性スラリを用いたスライス工程で得られるウェハは洗浄の際には必ずしも有機溶媒を必要とせず、水だけでも洗浄できるという利点がある。しかしながら、水性スラリに高い含有割合で砥粒を安定分散させること、また砥粒の分散状態を保持することが困難であるという問題があった。   Further, in order to solve the problem of the slicing process in the free abrasive grain method using an oily slurry, an aqueous slurry using a non-flammable aqueous coolant has also been proposed. A wafer obtained by a slicing process using an aqueous slurry does not necessarily require an organic solvent for cleaning, and has an advantage that it can be cleaned only with water. However, there is a problem that it is difficult to stably disperse the abrasive grains in a high content ratio in the aqueous slurry and to maintain the dispersed state of the abrasive grains.

前記遊離砥粒方式における問題を解決する手段として、ワイヤ自身にダイヤモンド砥粒を接着させることにより歯を形成させる固定砥粒方式が提案されている(例えば、特許文献3)。   As means for solving the problems in the loose abrasive grain system, a fixed abrasive grain system has been proposed in which teeth are formed by bonding diamond abrasive grains to the wire itself (for example, Patent Document 3).

前記固定砥粒方式はダイヤモンド砥粒を樹脂でワイヤに接着したものである。このような固定砥粒方式によるシリコンウェハのスライスは、遊離砥粒を含有しない、水、又は少量の界面活性剤等を含有する水のみによりインゴットをスライスすることができる。
特開昭62−251061号公報 特開昭63−11274号公報 WO98/35784パンフレット
The fixed abrasive method is a method in which diamond abrasive grains are bonded to a wire with a resin. In the slicing of a silicon wafer by such a fixed abrasive method, the ingot can be sliced only with water containing no free abrasive grains or water containing a small amount of a surfactant or the like.
JP-A-62-251061 JP 63-11274 A WO98 / 35784 brochure

しかしながら、ワイヤ表面にダイヤモンド砥粒を樹脂で接着して形成されるソーワイヤは砥粒の接着力が弱く、スライスの際にワイヤ表面から砥粒が脱落することがあるために、ソーワイヤの耐久性が低く、寿命が短いという問題があった。   However, the saw wire formed by adhering diamond abrasive grains to the surface of the wire with a resin has a weak adhesive strength, and the abrasive grains may fall off from the wire surface during slicing. There was a problem that it was low and the lifetime was short.

本発明は、前記各種課題、すなわち、遊離砥粒を含有する油性スラリを用いずに、遊離砥粒の含有割合が低い水性スラリ、または、遊離砥粒を全く含有しない水性溶液のみでインゴット等をスライスすることができる固定砥粒方式によるソーワイヤであって、表面の硬度が高く、また、長寿命で耐久性が高いソーワイヤ及びそれを用いた半導体インゴットの切断方法及び前記ソーワイヤを用いたワイヤソーを提供することを課題とする。そして、前記ソーワイヤの製造に適した製造方法を提供することを課題とする。   The present invention provides the above-mentioned various problems, that is, without using an oily slurry containing free abrasive grains, an aqueous slurry with a low content of free abrasive grains, or an ingot only with an aqueous solution containing no free abrasive grains. A saw wire using a fixed abrasive method capable of slicing, and having a high surface hardness, a long life and high durability, a method for cutting a semiconductor ingot using the same, and a wire saw using the saw wire The task is to do. And it makes it a subject to provide the manufacturing method suitable for manufacture of the said saw wire.

本発明のソーワイヤは、ワイヤ基材にダイヤモンド薄膜又はダイヤモンド状薄膜(以下、単にダイヤモンド状薄膜等ともよぶ)が被着されてなるソーワイヤであって、前記ソーワイヤ表面に凸部が形成されていることを特徴とするものである。このように表面にダイヤモンド状薄膜等を被着させ、また、ソーワイヤ表面に凸部を形成することにより、凸部が歯の働きをし、遊離砥粒を含有するスラリを用いなくともインゴット等をスライスすることができる。また、ソーワイヤ表面にはダイヤモンド状薄膜等が被着されているために、表面の硬度が高く、長寿命で耐久性の高いソーワイヤが得られる。   The saw wire of the present invention is a saw wire in which a diamond thin film or a diamond-like thin film (hereinafter also simply referred to as a diamond-like thin film) is deposited on a wire base material, and a convex portion is formed on the surface of the saw wire. It is characterized by. By depositing a diamond-like thin film or the like on the surface in this way, and forming a convex portion on the surface of the saw wire, the convex portion functions as a tooth, so that an ingot or the like can be obtained without using a slurry containing free abrasive grains. Can be sliced. Further, since a diamond-like thin film or the like is deposited on the surface of the saw wire, a saw wire having a high surface hardness, a long life and high durability can be obtained.

前記ソーワイヤ表面の凸部は、表面に予め凸部が形成されたワイヤ基材にダイヤモンド状薄膜等を被着させる方法や、比較的平滑な表面を有するワイヤ基材にダイヤモンド状薄膜等を粒子状に成長させることにより形成することができる。その模式図を示すと図1のようになる。   The convex portion on the surface of the saw wire is formed by a method of depositing a diamond-like thin film or the like on a wire substrate having a convex portion formed on the surface in advance, or a diamond-like thin film or the like on a wire substrate having a relatively smooth surface. It can be formed by growing it. The schematic diagram is shown in FIG.

図1(A)及び図1(B)は、本発明のソーワイヤの拡大断面を示す模式図である。図1(A)及び図1(B)中、1A,1Bはワイヤ基材、2はダイヤモンド状薄膜等であり、ダイヤモンド状薄膜等2はワイヤ基材1A,1Bの表面に被着している。そして、ソーワイヤには凸部Rが形成されている。そして、図1(A)におけるワイヤ基材1Aは、表面が平滑なワイヤ基材であり、図1(B)におけるワイヤ基材1Bは表面が粗なワイヤ基材である。なお、表面が平滑なワイヤ基材とは、十点平均粗さ(Rz)が0.5μm未満程度の表面状態を有するワイヤ基材であり、表面が粗なワイヤ基材とは、十点平均粗さ(Rz)が0.5〜25μm程度の表面状態を有するワイヤ基材である。   1A and 1B are schematic views showing an enlarged cross section of the saw wire of the present invention. 1A and 1B, 1A and 1B are wire base materials, 2 is a diamond-like thin film, and the like, and the diamond-like thin film 2 is attached to the surfaces of the wire base materials 1A and 1B. . And the convex part R is formed in the saw wire. And the wire base material 1A in FIG. 1 (A) is a wire base material with a smooth surface, and the wire base material 1B in FIG. 1 (B) is a wire base material with a rough surface. In addition, the wire base material with a smooth surface is a wire base material having a surface state with a ten-point average roughness (Rz) of less than about 0.5 μm, and the wire base material with a rough surface is a ten-point average. It is a wire base material having a surface state with a roughness (Rz) of about 0.5 to 25 μm.

本発明のソーワイヤは図1(A)に示すような、表面が平滑なワイヤ基材1Aの表面に凸部を形成するようにダイヤモンド状薄膜等2を被着させた形態や、図1(B)に示すような、表面が粗なワイヤ基材1Bの表面にその表面状態に沿ってダイヤモンド状薄膜等2を被着させた形態、あるいは、これらを組み合わせた形態のいずれの形態であってもよい。   The saw wire of the present invention has a form in which a diamond-like thin film or the like 2 is deposited so as to form a convex portion on the surface of a wire base 1A having a smooth surface as shown in FIG. The surface of the wire base material 1B having a rough surface as shown in FIG. 2) may be any of a form in which a diamond-like thin film 2 or the like is deposited along the surface state, or a combination thereof. Good.

本発明におけるダイヤモンド薄膜とは、Sp構造の結晶構造を持つダイヤモンド薄膜であり、ダイヤモンド状薄膜とは、DLC(Diamond like Carbon)、ダイヤモンド状硬質炭素、非晶質炭素とも呼ばれるSp構造及び/又はSp構造、並びにその他の炭素質を含有する薄膜である。 The diamond thin film in the present invention is a diamond thin film having a crystal structure of Sp 3 structure, and the diamond-like thin film is an Sp 3 structure called DLC (Diamond like Carbon), diamond-like hard carbon, and amorphous carbon, and / or Or it is a thin film containing the Sp 2 structure and other carbonaceous materials.

前記ダイヤモンド状薄膜等の膜厚としては、0.01〜25μm程度、さらには、0.02〜5μm程度であることが好ましい。   The film thickness of the diamond-like thin film or the like is preferably about 0.01 to 25 μm, and more preferably about 0.02 to 5 μm.

また、本発明におけるワイヤ基材とは従来からソーワイヤとして用いられている、高い抗張力を有する線径40〜400μm程度の金属線、具体的には、例えば、ピアノ線、硬鋼線等のFe系金属線や、タングステン線、いわゆるインコネル(Ni−Cr−Fe系合金)等の金属線がとくに限定なく用いられる。   In addition, the wire base material in the present invention is a metal wire having a high tensile strength, which has been conventionally used as a saw wire, and specifically, a Fe wire such as a piano wire and a hard steel wire. Metal wires such as metal wires and tungsten wires, so-called Inconel (Ni—Cr—Fe alloy), are used without particular limitation.

本発明のソーワイヤは、ワイヤ基材の表面に、公知の薄膜形成方法によりダイヤモンド状薄膜等を形成させることにより得られる。前記薄膜形成方法としては、例えば、炭素源としてCH,C,CO,低級アルコール等の有機物からなる炭素含有ガスを用いたプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法等の各種CVD法や、黒鉛等を炭素源とする真空蒸着法、DCマグネトロンスパッタ法、RFマグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッタ法、プラズマイオン注入法、重畳型RFプラズマイオン注入法、イオンプレーティング法、アークイオンプレーティング法、レーザーアブレーション法等のPVD(Physical Vapor Deposition)法等が挙げられる。なお、CVD法を用いる場合においては、前記炭素含有ガスとともに、Si、B、F、N等の元素を含むガスを導入することにより、これらの元素を含有するダイヤモンド状薄膜等を形成することもできる。前記Si、B、F、N等の元素を含む原料ガスとしては、モノシラン、ジシラン、テトラメチルシラン、ジメチルシラン、CF4、HFC、ジボラン、テトラボラン、ヘキサボラン、N2、NH3、ピロール等のN含有五員環類等が挙げられる。これらのガスは、炭素含有ガスと予め混合して導入しても、また、別に導入しても良い。 The saw wire of the present invention can be obtained by forming a diamond-like thin film or the like on the surface of a wire base material by a known thin film forming method. Examples of the thin film forming method include various CVD methods such as a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method using a carbon-containing gas made of an organic substance such as CH 4 , C 2 H 2 , CO, and lower alcohol as a carbon source, Vacuum deposition method using graphite or the like as a carbon source, DC magnetron sputtering method, RF magnetron sputtering method, ion beam sputtering method, plasma ion implantation method, superposition type RF plasma ion implantation method, ion plating method, arc ion plating method, Examples thereof include PVD (Physical Vapor Deposition) method such as laser ablation method. In the case of using the CVD method, a diamond-like thin film containing these elements may be formed by introducing a gas containing elements such as Si, B, F, N together with the carbon-containing gas. it can. Examples of the raw material gas containing elements such as Si, B, F, and N include monosilane, disilane, tetramethylsilane, dimethylsilane, CF 4 , HFC, diborane, tetraborane, hexaborane, N 2 , NH 3 , and pyrrole. Contains five-membered rings. These gases may be introduced by mixing with a carbon-containing gas in advance, or may be introduced separately.

また、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Ti、およびZr等の金属元素を含有する化合物を導入することによりダイヤモンド状薄膜等に前記のような金属元素を含有させることもできる。これらの元素を含有させることは、ダイヤモンド状薄膜等の硬度をさらに高めたり、ワイヤ基材との密着性を高めたりすることができる点から好ましい。ダイヤモンド状薄膜等におけるこのような金属元素の含有割合としては、該薄膜中の原子量組成比において、30%未満であることが好ましい。   Further, by introducing a compound containing a metal element such as V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Ti, and Zr, the diamond-like thin film or the like can contain the metal element as described above. The inclusion of these elements is preferable from the viewpoint that the hardness of the diamond-like thin film and the like can be further increased and the adhesion to the wire substrate can be increased. The content ratio of such a metal element in the diamond-like thin film or the like is preferably less than 30% in the atomic weight composition ratio in the thin film.

なお、本発明のソーワイヤに用いられるワイヤ基材の表面粗さとしては、上述のように十点平均粗さ(Rz)が0.5μm未満程度の表面が平滑なワイヤ基材や、十点平均粗さ(Rz)が0.5〜25μm程度の表面が粗なワイヤ基材が用いられる。   In addition, as the surface roughness of the wire base material used for the saw wire of the present invention, a wire base material having a smooth surface with a 10-point average roughness (Rz) of less than about 0.5 μm as described above, or a 10-point average A wire base material having a rough surface with a roughness (Rz) of about 0.5 to 25 μm is used.

前記表面が粗なワイヤ基材は、表面が平滑なワイヤ基材をエッチング処理や砥粒による研磨、あるいは、ワイヤ製造時における線引き工程においてダイス工具により傷つけ処理することにより得ることができる。このような表面が粗なワイヤ基材を用いた場合には、その粗化により形成されたワイヤ基材の凸部自体によりソーワイヤの歯が形成される。また、前記ワイヤ基材の凸部においては、薄膜形成の際に薄膜成長が優先的に起こり、凸部をさらに大きくする作用もある。   The wire substrate having a rough surface can be obtained by etching a wire substrate having a smooth surface, polishing with abrasive grains, or scratching with a dice tool in a wire drawing process during wire production. When a wire base material having such a rough surface is used, saw wire teeth are formed by the convex portions of the wire base material formed by the roughening. Moreover, in the convex part of the said wire base material, thin film growth occurs preferentially at the time of thin film formation, and there exists an effect | action which enlarges a convex part further.

前記ワイヤ基材表面に施すエッチング処理としては、ワイヤ基材をプラズマ中で発生させたイオンまたはラジカルによってエッチングする方法(プラズマエッチング法)や、酸や塩化第二鉄等の腐食性液体を用いた湿式法によるエッチング、腐食性ガスを用いた乾式法によるエッチング等が挙げられる。前記プラズマエッチング法は、成膜にプラズマCVD法を用いれば、プラズマCVD装置を用いて、成膜プロセスの前工程としてエッチング処理を施すことができるため、製造工程を簡略化することができる点からとくに好ましい。   As the etching treatment applied to the surface of the wire base material, a method of etching the wire base material with ions or radicals generated in plasma (plasma etching method) or a corrosive liquid such as acid or ferric chloride was used. Etching by a wet method, etching by a dry method using a corrosive gas, and the like can be given. In the plasma etching method, if a plasma CVD method is used for film formation, a plasma CVD apparatus can be used to perform an etching process as a pre-process of the film formation process, so that the manufacturing process can be simplified. Particularly preferred.

また、前記砥粒による研磨としては、ダイヤモンド砥粒、炭化珪素砥粒、キュービックボロンナイト(c−BN)砥粒等、又はこれらを組み合わせた砥粒による表面粗化が挙げられ、また、前記ダイス工具による傷つけ処理としては、ワイヤ製造の際の線引き工程において用いられるダイスによる傷つけ処理によってワイヤ表面を粗くする方法が挙げられる。前記ダイスとしては、ダイヤモンド、炭化珪素、キュービックボロンナイト(c−BN)、タングステンカーバイドからなる表面をもつダイスを用いることが好ましい。さらに、ワイヤの線引き工程においては、前記のようなダイスとダイヤモンド砥粒、炭化珪素砥粒、キュービックボロンナイト(c−BN)砥粒等とを組み合わせて用いてもよい。   Examples of the polishing using the abrasive grains include surface roughening using diamond abrasive grains, silicon carbide abrasive grains, cubic boronite (c-BN) abrasive grains, or a combination thereof, and the die. Examples of the damaging process using a tool include a method of roughening the wire surface by a damaging process using a die used in a wire drawing process. As the die, it is preferable to use a die having a surface made of diamond, silicon carbide, cubic boron knight (c-BN), or tungsten carbide. Furthermore, in the wire drawing step, the above-described die and diamond abrasive grains, silicon carbide abrasive grains, cubic boronite (c-BN) abrasive grains, or the like may be used in combination.

本発明の表面に凸部が形成されたソーワイヤの表面粗さとしては、十点表面粗さ(Rz)が0.05〜40μm、さらには2〜15μm程度であることが、インゴット等を切断する際の切断速度を高く維持できる点から好ましい。また、前記ダイヤモンド状薄膜等はワイヤ基材表面積全体に対し85〜100%の面積に被着されていることが、インゴット等を切断する際にダイヤモンド状薄膜等がワイヤ基材からより剥離しにくくなる点から好ましい。   As the surface roughness of the saw wire having a convex portion formed on the surface of the present invention, the ten-point surface roughness (Rz) is 0.05 to 40 μm, and further about 2 to 15 μm, which cuts the ingot or the like. This is preferable because the cutting speed can be kept high. In addition, the diamond-like thin film or the like is applied to an area of 85 to 100% with respect to the entire surface area of the wire base material, so that the diamond-like thin film or the like is more difficult to peel from the wire base material when cutting an ingot or the like. This is preferable.

本発明のソーワイヤには、さらに、図1(C)に示すようにワイヤ基材1A表面とダイヤモンド状薄膜等2との間に、両者の密着性を向上させるための中間層3が形成されていることが好ましい。   In the saw wire of the present invention, an intermediate layer 3 is further formed between the surface of the wire base 1A and the diamond-like thin film 2 as shown in FIG. Preferably it is.

中間層3は、例えば、スパッタ法、DCマグネトロンスパッタ法、RFマグネトロンスパッタ法、CVD法、プラズマCVD法、溶射法、イオンプレーティング法又はアークイオンプレーティング法、プラズマイオン注入法、重畳型RFプラズマイオン注入法、イオンビーム蒸着法又はレーザーアブレーション法等の成膜法により得られる、チタン(Ti)等の4A族元素、5A族元素、クロム(Cr)等の6A族元素、鉄族元素、珪素(Si)、Alまたはこれらの炭化物、窒化物、炭窒化物の少なくとも1種を含むアモルファス膜、具体的には、例えば、珪素(Si)と炭素(C)、チタン(Ti)と炭素(C)又はクロム(Cr)と炭素(C)とを含有するアモルファス膜等を用いることができる。さらに具体的には、とくにイオンビーム蒸着法を用いて形成される炭化珪素膜がとくに好ましく、この場合のSi源及びC源としては、例えばモノシラン、ジシラン、テトラメチルシラン、ジメチルシラン、メタン、アセチレン、プロパン、ブタン、ベンゼンなどを用いることができ、これらの中でもとくにモノシラン、テトラメチルシラン、アセチレン、ベンゼンが好ましい。これらは、ワイヤ基材1の種類に応じて好ましいものを選択する。中間層4の厚みは、とくに限定されるものではないが、0.005〜0.3μm、さらには、0.01〜0.1μm程度であることが好ましい。   The intermediate layer 3 is formed by, for example, sputtering, DC magnetron sputtering, RF magnetron sputtering, CVD, plasma CVD, thermal spraying, ion plating or arc ion plating, plasma ion implantation, superposition RF plasma. 4A group elements such as titanium (Ti), 5A group elements, 6A group elements such as chromium (Cr), iron group elements, silicon, etc. obtained by film formation methods such as ion implantation, ion beam evaporation, or laser ablation (Si), Al or an amorphous film containing at least one of these carbides, nitrides, and carbonitrides, specifically, for example, silicon (Si) and carbon (C), titanium (Ti) and carbon (C ) Or an amorphous film containing chromium (Cr) and carbon (C). More specifically, a silicon carbide film formed using an ion beam evaporation method is particularly preferable. In this case, examples of the Si source and C source include monosilane, disilane, tetramethylsilane, dimethylsilane, methane, and acetylene. Propane, butane, benzene and the like can be used, and among these, monosilane, tetramethylsilane, acetylene and benzene are particularly preferable. These are preferably selected according to the type of the wire substrate 1. The thickness of the intermediate layer 4 is not particularly limited, but is preferably about 0.005 to 0.3 μm, and more preferably about 0.01 to 0.1 μm.

本発明のソーワイヤの引張強さとしては3000N/mm以上であることが好ましい。このような強度であれば、ソーワイヤとして用いるための機械的強度を充分に満たす。また、ソーワイヤ表面のビッカース硬度としては1000〜4500Hvであることが、とくに優れた切削性を有し、また、より長寿命で耐久性が高い点から好ましい。 The saw wire of the present invention preferably has a tensile strength of 3000 N / mm 2 or more. With such strength, the mechanical strength for use as a saw wire is sufficiently satisfied. Further, the Vickers hardness on the surface of the saw wire is preferably 1000 to 4500 Hv from the viewpoint of having particularly excellent machinability, longer life, and higher durability.

前記説明した、本発明のソーワイヤは半導体インゴットを切断する際に、従来必要であった砥粒の含有割合が高いスラリの代わりに、砥粒の含有割合が低い、または、砥粒を全く含有しない水または水に界面活性剤等の水溶性添加剤を溶解させた水溶液のみでも半導体インゴットからウェハを効率よく切り出すことができる。   The saw wire of the present invention described above, when cutting a semiconductor ingot, has a low abrasive content or no abrasive at all, instead of a slurry with a high abrasive content, which was conventionally required. A wafer can be efficiently cut out from a semiconductor ingot only with water or an aqueous solution in which a water-soluble additive such as a surfactant is dissolved in water.

なお、本発明のソーワイヤを製造するために、とくに好ましい製造方法としては、前記ワイヤ基材の表面にPVD及びプラズマCVDを併用する以下のような成膜方法によってダイヤモンド状薄膜等を形成することが好ましい。   In order to manufacture the saw wire of the present invention, as a particularly preferable manufacturing method, a diamond-like thin film or the like is formed on the surface of the wire base material by the following film forming method using PVD and plasma CVD in combination. preferable.

すなわち、複数本の炭素棒を収納するチャンバであって、これらの炭素棒が特定の中心軸の周囲にこの中心軸から互いに等しい距離を置いた位置でかつ周方向に等しい間隔を置く位置に互いに平行な姿勢で配置されたチャンバの内部に前記ワイヤ基材を挿入し、このワイヤ基材を前記中心軸に合致する位置に固定して当該ワイヤ基材に張力を与える工程と、前記チャンバ内を減圧し、かつ、炭素含有ガスを含む雰囲気にする工程と、前記雰囲気下で、前記各炭素棒に前記炭素含有ガスのプラズマを発生させるための放電電圧を印加し、かつ、これらの炭素棒の内側に固定された前記ワイヤに前記プラズマ中の陽イオンを捕捉するためのバイアス電圧を印加することにより、前記ワイヤの表面にPVD及びプラズマCVDによって前記ダイヤモンド薄膜又は前記ダイヤモンド状薄膜を形成する工程とを含むことを特徴とする製造方法が挙げられる。このような製造方法により、ワイヤ基材上に形成されるダイヤモンド状薄膜等は、粒子状(パーティクルライク)に膜が形成されやすくなるためにダイヤモンド状薄膜等からなる凸部を形成しやすく、また、その凸部の大きさも制御しやすい。また、その、成膜速度も速いために生産効率にも優れている。   That is, it is a chamber for storing a plurality of carbon rods, and these carbon rods are arranged at a position around the specific central axis at an equal distance from the central axis and at an equal interval in the circumferential direction. Inserting the wire base material into a chamber arranged in a parallel posture, fixing the wire base material at a position matching the central axis, and applying tension to the wire base material; Applying a discharge voltage for generating a plasma of the carbon-containing gas to each of the carbon rods in the atmosphere, and reducing the pressure into the atmosphere containing the carbon-containing gas. By applying a bias voltage for trapping cations in the plasma to the wire fixed inside, the diamond surface is subjected to PVD and plasma CVD on the surface of the wire. It includes manufacturing method characterized by comprising the step of forming the de thin film or the diamond-like thin film. By such a manufacturing method, the diamond-like thin film formed on the wire base material is easy to form a particle-like (particle-like) film, so that it is easy to form a convex portion made of a diamond-like thin film, etc. The size of the convex portion is easy to control. In addition, since the film forming speed is high, the production efficiency is also excellent.

前記製造方法においては、前記のようにワイヤ基材の周囲に複数の炭素棒を等距離、等間隔で配設する。この複数の炭素棒は、プラズマCVD法における放電電極の機能及びPVD法における炭素源として機能するものである。前記炭素棒に放電電圧を与えることにより、放電電極である炭素棒間に存在する炭素含有ガスがプラズマ化されるとともに、炭素棒から炭素が飛び出す。そして、ワイヤ基材には、陽イオンを捕捉するためのバイアス電圧を印加することにより、放電電圧の印加により発生した炭素含有ガスのプラズマの陽イオンがワイヤ基材表面に引き寄せられる。また、前記のように処理されるワイヤ基材の周囲には複数の炭素棒が等距離、等間隔で配設されているために、ワイヤ基材の表面にほぼ均一に薄膜を被着させることができる。このように、本製造方法においては、ワイヤ基材の表面に均一に密着性よく薄膜が形成される。   In the manufacturing method, as described above, a plurality of carbon rods are arranged at equal distances and at equal intervals around the wire base material. The plurality of carbon rods function as a discharge electrode in the plasma CVD method and a carbon source in the PVD method. By applying a discharge voltage to the carbon rods, the carbon-containing gas existing between the carbon rods that are the discharge electrodes is turned into plasma, and carbon jumps out of the carbon rods. Then, by applying a bias voltage for capturing cations to the wire base, the cations of the carbon-containing gas plasma generated by the application of the discharge voltage are attracted to the surface of the wire base. In addition, since a plurality of carbon rods are arranged at equal distances and at equal intervals around the wire substrate to be treated as described above, a thin film is deposited almost uniformly on the surface of the wire substrate. Can do. Thus, in this manufacturing method, a thin film is uniformly formed on the surface of the wire base material with good adhesion.

さらに、前記ソーワイヤの製造方法においては、前記各炭素棒により囲まれる領域にプラズマ密度を他の領域に比して局所的に高めるための磁界を形成することが好ましい。このように、ワイヤ基材の周囲であって、各炭素棒により囲まれる領域にプラズマ密度を高めるための磁界を形成することにより、薄膜の生成速度が速くなり、さらに、薄膜が粒子状に成長しやすくなる。   Further, in the saw wire manufacturing method, it is preferable that a magnetic field for locally increasing the plasma density as compared with other regions is formed in a region surrounded by the carbon rods. Thus, by forming a magnetic field to increase the plasma density around the wire base material and surrounded by each carbon rod, the generation speed of the thin film is increased, and the thin film grows in the form of particles. It becomes easy to do.

以下に、前記本発明のソーワイヤの製造方法の好ましい実施の形態を、図2〜図4に基づいて詳しく説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the method for producing a saw wire according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図2は本発明のワイヤ基材用薄膜形成装置の構成を示す模式図である。また、図3(A)はワイヤ基材用薄膜形成装置内に配置される炭素棒及びワイヤ基材等の配置を示す模式図であり、図3(B)は図3(A)の右方から見た側面図を示す。さらに、図4は炭素棒に放電電圧を印加するための交流放電回路の回路図を示す。   FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the thin film forming apparatus for a wire substrate of the present invention. FIG. 3 (A) is a schematic diagram showing the arrangement of carbon rods, wire base materials, etc. arranged in the thin film forming apparatus for wire base materials, and FIG. 3 (B) is the right side of FIG. 3 (A). The side view seen from is shown. Further, FIG. 4 shows a circuit diagram of an AC discharge circuit for applying a discharge voltage to the carbon rod.

図2に示した、ワイヤ基材用薄膜形成装置4はプラズマCVD法とPVD法を併用することができる装置である。   The wire substrate thin film forming apparatus 4 shown in FIG. 2 is an apparatus that can use both the plasma CVD method and the PVD method.

図2中、6はチャンバ、7は炭素棒及びワイヤ基材固定手段、7Aは炭素棒固定治具、8Aはガス導入口、8Bは排気口、F1、F2はガス流量調整用マスフローコントローラ、T1、T2はガスタンク、Pは減圧手段、Mはソレノイドコイル、Vは放電電圧用電源、Bはバイアス電源、S1及びS2はバネを示す。   In FIG. 2, 6 is a chamber, 7 is a carbon rod and wire substrate fixing means, 7A is a carbon rod fixing jig, 8A is a gas introduction port, 8B is an exhaust port, F1 and F2 are gas flow adjustment mass flow controllers, T1 , T2 is a gas tank, P is pressure reducing means, M is a solenoid coil, V is a power supply for discharge voltage, B is a bias power supply, and S1 and S2 are springs.

そして、図3(A)及び図3(B)に示すように、チャンバ内に設けられる炭素棒5A〜5D及びワイヤ基材1を固定するための炭素棒及びワイヤ基材固定手段7においては、セラミックス等の絶縁材料からなる炭素棒固定治具7Aに炭素棒5A〜5Dが固定され、炭素棒5A〜5Dがワイヤ基材1の周囲にワイヤ基材1から互いに等しい距離を置いた位置でかつワイヤ基材1の周方向に等しい間隔を置く位置に互いに平行な姿勢で配置されている。また、ワイヤ基材1はバネS1,S2により適当な張力がかけられて固定されている。さらに、ワイヤ基材1にはバイアス電圧を印加するためのバイアス電源Bが接続されている。   And as shown in FIG. 3 (A) and FIG. 3 (B), in the carbon rod 5A-5D and the wire base material fixing means 7 for fixing the wire base material 1 provided in the chamber, The carbon rods 5A to 5D are fixed to a carbon rod fixing jig 7A made of an insulating material such as ceramics, and the carbon rods 5A to 5D are positioned around the wire substrate 1 at an equal distance from the wire substrate 1 and The wire base material 1 is disposed in a position parallel to each other at a position at equal intervals in the circumferential direction. Moreover, the wire base material 1 is fixed with appropriate tension applied by springs S1 and S2. Further, a bias power source B for applying a bias voltage is connected to the wire base material 1.

なお、本実施形態においては、炭素棒を4本用いているが、その本数はワイヤ基材1の表面全体にほぼ均一にダイヤモンド状薄膜等を成膜できる複数の本数であればとくに限定されない。なお、このような位置関係で複数の炭素棒を配置することにより、各炭素棒から飛び出す炭素がワイヤ基材1表面にほぼ均一に付着するとともに、ワイヤ基材1の近傍で炭素含有ガスのプラズマを発生させることにより、プラズマ中の陽イオンもワイヤ基材1に引き寄せられ、効率的に成膜される。なお、本実施形態においては、4本の炭素棒5A〜5Dのうち、対角に位置する5Aと5C、5Bと5Dは等電位になるように銅線、銅板等の導電材5E、5Fにより導通されている。   In the present embodiment, four carbon rods are used, but the number of carbon rods is not particularly limited as long as it is a plurality of numbers that can form a diamond-like thin film or the like almost uniformly on the entire surface of the wire substrate 1. In addition, by disposing a plurality of carbon rods in such a positional relationship, the carbon popping out from each carbon rod adheres to the surface of the wire base material 1 substantially uniformly, and the plasma of the carbon-containing gas in the vicinity of the wire base material 1. By generating the cation, the cations in the plasma are also attracted to the wire base material 1 to form the film efficiently. In the present embodiment, among the four carbon rods 5A to 5D, diagonally located 5A and 5C, 5B and 5D are made of conductive materials 5E and 5F such as copper wires and copper plates so as to be equipotential. Conducted.

ソレノイドコイルMは電流を流すことで励磁され、チャンバ6内の炭素棒5A〜5Dにより囲まれる領域のプラズマ密度を他の領域に比して局所的に高めるための磁界を形成するためのものである。ワイヤ基材1の周囲であって、各炭素棒により囲まれる領域にプラズマ密度を高めるための磁界を形成することにより、薄膜の生成速度が速くなり、また、薄膜が粒子状に成長しやすくなる。なお、本実施形態においては前記のように磁界を形成するためにソレノイドコイルMはチャンバ6の外周部に設けられており、また、ワイヤ基材1は、チャンバ6内の中央部の磁場が一様になる部分に配置されている。   The solenoid coil M is excited by flowing an electric current, and forms a magnetic field for locally increasing the plasma density in the region surrounded by the carbon rods 5A to 5D in the chamber 6 as compared with other regions. is there. By forming a magnetic field for increasing the plasma density around the wire base 1 and surrounded by each carbon rod, the generation rate of the thin film is increased, and the thin film is likely to grow in the form of particles. . In the present embodiment, the solenoid coil M is provided on the outer peripheral portion of the chamber 6 in order to form a magnetic field as described above, and the wire base 1 has a single magnetic field at the center in the chamber 6. It is arranged in the part that becomes.

前記のように構成されたワイヤ基材用薄膜形成装置4を用いたワイヤ製膜工程について図2〜図4を参照して説明する。   A wire film forming process using the thin film forming apparatus 4 for a wire base material configured as described above will be described with reference to FIGS.

はじめに、チャンバ6内において、前記のような配置で炭素棒5A〜5D及びワイヤ基材1を配置し、チャンバ6を密閉する。   First, in the chamber 6, the carbon rods 5 </ b> A to 5 </ b> D and the wire base material 1 are arranged in the arrangement as described above, and the chamber 6 is sealed.

密閉されたチャンバ6は、減圧手段Pにより減圧される。減圧手段Pとしては、ロータリーポンプ(油回転ポンプ)や、油拡散ポンプ、又はそれらの組み合わせ等が用いられる。なお、減圧手段Pによる減圧は、可能な限り真空に近づけることが好ましく、具体的には
10-3Pa以下程度になるまで減圧することが好ましい。
The sealed chamber 6 is decompressed by the decompression means P. As the decompression means P, a rotary pump (oil rotary pump), an oil diffusion pump, or a combination thereof is used. Note that the decompression by the decompression means P is preferably as close to a vacuum as possible, and specifically, the decompression is preferably performed until it is about 10 −3 Pa or less.

そして、減圧されたチャンバ6内にガス導入口8Aから炭素含有ガスを導入し、炭素含有ガスを含む雰囲気にする。ガス導入手段としては、マスフローコントローラ等の流量調整手段を備えたガス導入装置等が用いられる。このときの、ガスの圧力としてはプラズマの生成及び維持が可能である限りとくに限定されないが、1〜10Pa程度であることが成膜効率の点から好ましい。なお、このときに、炭素含有ガス以外のガス成分を炭素含有ガスと混合して、あるいは、別々に導入しても良い。   Then, a carbon-containing gas is introduced into the decompressed chamber 6 from the gas introduction port 8A to make an atmosphere containing the carbon-containing gas. As the gas introducing means, a gas introducing device or the like provided with a flow rate adjusting means such as a mass flow controller is used. The gas pressure at this time is not particularly limited as long as plasma can be generated and maintained, but is preferably about 1 to 10 Pa from the viewpoint of film formation efficiency. At this time, gas components other than the carbon-containing gas may be mixed with the carbon-containing gas or introduced separately.

次に、放電電圧用電源Vにより炭素棒5A〜5Dに放電電圧を印加して、前記炭素含有ガスのプラズマを発生させる。このとき図4に示すように、対角に位置する5Aと5C、5Bと5Dは導電材5E、5Fにより等電位にされている。なお、図4中、TRはトランス、K1,K2は保護抵抗、Vn,Vdは電圧計を示す。   Next, a discharge voltage is applied to the carbon rods 5A to 5D by the discharge voltage power source V to generate plasma of the carbon-containing gas. At this time, as shown in FIG. 4, the diagonally located 5A and 5C, 5B and 5D are made equipotential by the conductive materials 5E and 5F. In FIG. 4, TR is a transformer, K1 and K2 are protective resistors, and Vn and Vd are voltmeters.

前記放電電圧はプラズマの生成及び維持が可能である限りとくに限定されないが、200〜500V、さらには、250〜400Vであることが好ましい。また、放電電流密度としてはプラズマの生成及び維持が可能である限りとくに限定されないが、0.01〜1mA/cm、さらには、0.1〜1mA/cm程度であることが好ましい。なお、このときの放電電圧は、例えば、図4に示すような電圧計Vdにより測定される電圧印加端子間の電位差であり、放電電流密度Idは、電圧計Vnで測定された保護抵抗K1間の電位差から計算される。 The discharge voltage is not particularly limited as long as plasma can be generated and maintained, but is preferably 200 to 500V, and more preferably 250 to 400V. Further, the discharge current density is not particularly limited as long as the plasma can be generated and maintained, but is preferably about 0.01 to 1 mA / cm 2 , more preferably about 0.1 to 1 mA / cm 2 . The discharge voltage at this time is, for example, a potential difference between voltage application terminals measured by a voltmeter Vd as shown in FIG. 4, and the discharge current density Id is between the protective resistors K1 measured by the voltmeter Vn. It is calculated from the potential difference.

そして、ワイヤ基材1にバイアス電圧を印加すると、放電により発生したプラズマに由来する陽イオンがワイヤ基材1の表面に引きつけられる。また、各炭素棒から、PVDの原理により、炭素が飛び出し、ワイヤ基材1の表面に付着する。そして、このまま一定時間保持することにより、ワイヤ基材1の表面にダイヤモンド状薄膜等が成膜される。   When a bias voltage is applied to the wire base material 1, cations derived from plasma generated by the discharge are attracted to the surface of the wire base material 1. Moreover, carbon jumps out from each carbon rod by the principle of PVD, and adheres to the surface of the wire base material 1. Then, by holding for a certain period of time, a diamond-like thin film or the like is formed on the surface of the wire substrate 1.

前記バイアス電圧はワイヤ基材表面に前記陽イオンが引き寄せられて形成された薄膜を再スパッタしない範囲である限りとくに限定されないが、-50〜-250Vであることが好ましい。   The bias voltage is not particularly limited as long as the thin film formed by attracting the cation to the surface of the wire base material is not re-sputtered, but is preferably −50 to −250V.

なお、ソレノイドコイルMに接続された図略のソレノイド励磁電源をONにし、チャンバ6内に各炭素棒により囲まれる領域にプラズマ密度を高める磁界を形成することが、成膜速度を高めるとともに、凸状の薄膜の生成を促す点から好ましい。磁界の磁束密度としては、前記のようにプラズマ密度を高める磁界を形成するものである限りとくに限定されないが、その磁束密度としては、例えば、100〜600ガウス、さらには、300〜600ガウスであることが好ましい。   It is to be noted that when a solenoid excitation power source (not shown) connected to the solenoid coil M is turned on and a magnetic field for increasing the plasma density is formed in the region surrounded by each carbon rod in the chamber 6, the film formation speed is increased and the convexity is increased. From the viewpoint of promoting the formation of a thin film. The magnetic flux density of the magnetic field is not particularly limited as long as it forms a magnetic field that increases the plasma density as described above, but the magnetic flux density is, for example, 100 to 600 gauss, and further 300 to 600 gauss. It is preferable.

なお、本実施形態のソーワイヤの製造方法においては、処理されるワイヤ基材は、不連続に切断されたものであるが、チャンバの内部、又は、外部に、処理されるワイヤ基材の送り手段及び巻き取り手段を設け、順次、連続した長いワイヤ基材の一部を各炭素棒に対して前記のように配置される所定の位置に送ることにより、所望の長さの長いソーワイヤを得ることもできる。   In the saw wire manufacturing method of the present embodiment, the wire base material to be processed is cut discontinuously, but the wire base material feeding means to be processed is inside or outside the chamber. And a winding means is provided, and a long saw wire having a desired length is obtained by sequentially feeding a part of a continuous long wire base material to a predetermined position arranged as described above with respect to each carbon rod. You can also.

このような製造方法により得られるソーワイヤの特徴としては、ソーワイヤ表面に高硬度の凸形状のダイヤモンド状薄膜等が被着されていることから、砥粒を含有しない加工液を用いても前記凸形状の部分が歯の部分になり、高い切削効率で切断することができる。さらに、凸部の形態を制御できるために、半導体インゴット等のワークを高精度に切断することができる。また、ソーワイヤ表面には高硬度のダイヤモンド状薄膜等が被着されているために、ワークの硬度よりも高い硬度を有するために長寿命で高い耐久性を有するものになる。また、遊離砥粒を含有するスラリを用いる場合には、従来のスラリに比べて、遊離砥粒の含有割合の低い水系のスラリを用いても高い切削効率を維持することができ、ソーワイヤの凸部とワークとの間に隙間ができることによって、遊離砥粒がワイヤに保持されやすくなり、凸部との相乗効果により高効率の切断が可能になる。   As a characteristic of the saw wire obtained by such a manufacturing method, a convex shape such as a diamond-like thin film having a high hardness is deposited on the surface of the saw wire. This part becomes a tooth part and can be cut with high cutting efficiency. Furthermore, since the form of the convex portion can be controlled, a workpiece such as a semiconductor ingot can be cut with high accuracy. Further, since a diamond-like thin film having a high hardness is deposited on the surface of the saw wire, the surface of the saw wire has a hardness higher than the hardness of the workpiece, and therefore has a long life and high durability. In addition, when using a slurry containing loose abrasive grains, it is possible to maintain high cutting efficiency even when using an aqueous slurry having a low loose abrasive content ratio compared to conventional slurries. By forming a gap between the part and the workpiece, the loose abrasive grains are easily held by the wire, and a highly efficient cutting is possible due to a synergistic effect with the convex part.

本発明のソーワイヤは、ソーワイヤを用いたワイヤソーで半導体インゴットを切断する際に、砥粒の含有割合が低いスラリ、あるいは、砥粒を含有しない水または水に界面活性剤等の水溶性添加剤を含有させた液を用いて、半導体インゴットからウェハを効率よく切り出すことができる。   When cutting a semiconductor ingot with a wire saw using a saw wire, the saw wire of the present invention has a slurry with a low content of abrasive grains, or water or water that does not contain abrasive grains or a water-soluble additive such as a surfactant in water. The wafer can be efficiently cut out from the semiconductor ingot using the contained liquid.

次に、本発明のソーワイヤを用いて半導体インゴットから複数枚のウェハを切り出す方法を以下に説明する。   Next, a method for cutting out a plurality of wafers from a semiconductor ingot using the saw wire of the present invention will be described below.

本発明のソーワイヤは、当該ソーワイヤを複数のガイドローラに複数回掛け渡してこれらのガイドローラのうちの特定のガイドローラ同士の間に前記ソーワイヤが平行な状態で複数列にわたり配列されたインゴット切断領域を形成し、かつ、このソーワイヤを当該ソーワイヤの軸方向に駆動する工程と、前記ソーワイヤを駆動した状態で前記切断領域に対し前記ソーワイヤの軸方向と略直交しかつ前記ソーワイヤの配列方向と略直交する方向に前記半導体インゴットを移送してこの半導体インゴットを前記ソーワイヤにより複数個所で切断する工程とを含むような切断方法に用いることができる。   The saw wire of the present invention is an ingot cutting region in which the saw wire is stretched over a plurality of guide rollers a plurality of times, and the saw wires are arranged in a plurality of rows in parallel between specific guide rollers of the guide rollers. And driving the saw wire in the axial direction of the saw wire, and in a state where the saw wire is driven, the cutting region is substantially orthogonal to the axial direction of the saw wire and substantially orthogonal to the arrangement direction of the saw wires. And a step of cutting the semiconductor ingot at a plurality of locations with the saw wire.

また、前記方法を具体化したワイヤソーとしては以下のようなものが好ましい。すなわち、半導体インゴットから複数枚のウェハを切り出すためのワイヤソーであって、本発明のソーワイヤと、前記ソーワイヤが複数回掛け渡される複数のガイドローラと、前記ソーワイヤを当該ソーワイヤの軸方向に駆動するワイヤ駆動手段とを備え、前記ソーワイヤが、前記ガイドローラのうちの特定のガイドローラ同士の間において平行な状態で複数列にわたり配列されることによりインゴット切断領域を形成するように配線されるとともに、前記ワイヤ駆動手段により前記ソーワイヤが駆動された状態で前記切断領域に対し前記ソーワイヤの軸方向と略直交しかつ前記ソーワイヤの配列方向と略直交する方向に前記半導体インゴットを移送することによりこの半導体インゴットを前記ソーワイヤにより切断させるインゴット移送手段を備えたことを特徴とするワイヤソーが挙げられる。   Moreover, the following is preferable as a wire saw that embodies the above method. That is, a wire saw for cutting a plurality of wafers from a semiconductor ingot, the saw wire of the present invention, a plurality of guide rollers on which the saw wire is stretched a plurality of times, and a wire for driving the saw wire in the axial direction of the saw wire Driving means, and the saw wire is wired so as to form an ingot cutting region by being arranged across a plurality of rows in a parallel state between the specific guide rollers of the guide rollers, and The semiconductor ingot is transferred by transferring the semiconductor ingot in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the saw wire and substantially perpendicular to the arrangement direction of the saw wire in a state where the saw wire is driven by the wire driving means. Ingot transfer hand cut by the saw wire Include a wire saw, characterized in that it comprises a.

前記ソーワイヤを用いた半導体インゴット等のワークの切断方法及びワイヤソーについて図5を参照にして、詳しく、説明する。   A method of cutting a workpiece such as a semiconductor ingot using the saw wire and a wire saw will be described in detail with reference to FIG.

図5に示すワイヤソーは、一対のワイヤ繰出し・巻取り装置10A,10Bと、その間に配された4つのガイドローラ24A,24B,26A,26Bを備えている。これらのガイドローラのうち、ガイドローラ24A,24Bは互いに同じ高さ位置に配され、ガイドローラ26A,26Bはそれぞれガイドローラ24A,24Bの下方の位置に配されている。   The wire saw shown in FIG. 5 includes a pair of wire feeding / winding devices 10A and 10B and four guide rollers 24A, 24B, 26A and 26B arranged therebetween. Among these guide rollers, the guide rollers 24A and 24B are arranged at the same height position, and the guide rollers 26A and 26B are arranged at positions below the guide rollers 24A and 24B, respectively.

前記ワイヤ繰出し・巻取り装置10Aとガイドローラ24A,24B,26A,26Bとの間には、ワイヤ繰出し装置10Aに近い側から順に、固定プーリ12A,14A,16A、ワイヤ長操作装置18A、可動プーリ20A、及び固定プーリ22Aが設けられている。同様に、前記ワイヤ繰出し・巻取り装置10Bとガイドローラ24A,24B,26A,26Bとの間には、ワイヤ巻取り装置10Bに近い側から順に、固定プーリ12B,14B,16B、ワイヤ長操作装置18B、可動プーリ20B、及び固定プーリ22Bが設けられている。   Between the wire feeding / winding device 10A and the guide rollers 24A, 24B, 26A, and 26B, the fixed pulleys 12A, 14A, and 16A, the wire length operating device 18A, and the movable pulley are arranged in this order from the side near the wire feeding device 10A. 20A and a fixed pulley 22A are provided. Similarly, between the wire feeding / winding device 10B and the guide rollers 24A, 24B, 26A, 26B, in order from the side closer to the wire winding device 10B, fixed pulleys 12B, 14B, 16B, a wire length manipulating device. 18B, a movable pulley 20B, and a fixed pulley 22B are provided.

各ワイヤ繰出し・巻取り装置10A,10Bは、ソーワイヤWが巻かれるボビン9A,9Bと、これを回転駆動するボビン駆動モータ11A,11Bとを備えている。一方のワイヤ繰出し・巻取り装置10Aのボビン9Aから繰り出されたソーワイヤWは、固定プーリ12A,14A,16A、ワイヤ長操作装置18Aの可動プーリ20A、及び固定プーリ22Aの順に掛けられ、さらにガイドローラ24A,24B,26B,26Aの外側に複数回巻回された後、固定プーリ22B、ワイヤ長操作装置18Bの可動プーリ20B、固定プーリ16B,14B,12Bの順に掛けられ、他方のワイヤ繰出し・巻取り装置10Bのボビン9Bに巻き取られるとともに、両ワイヤ長操作装置18A,18BによってソーワイヤWに適当な張力が与えられるようになっている。そして、ソーワイヤWは複数のガイドローラに複数列に渡って平行状態を保つように巻かれ、切断領域Cを形成している。   Each of the wire feeding / winding devices 10A and 10B includes bobbins 9A and 9B around which the saw wire W is wound, and bobbin driving motors 11A and 11B that rotationally drive the bobbins. The saw wire W fed from the bobbin 9A of one wire feeding / winding device 10A is hung in the order of the fixed pulleys 12A, 14A, 16A, the movable pulley 20A of the wire length operating device 18A, and the fixed pulley 22A. 24A, 24B, 26B, and 26A, after being wound a plurality of times, the fixed pulley 22B, the movable pulley 20B of the wire length operating device 18B, and the fixed pulleys 16B, 14B, and 12B are hung in this order, and the other wire is fed and wound. The wire is wound around the bobbin 9B of the take-up device 10B, and an appropriate tension is applied to the saw wire W by both wire length operation devices 18A and 18B. The saw wire W is wound around a plurality of guide rollers so as to maintain a parallel state over a plurality of rows, thereby forming a cutting region C.

ガイドローラ24A,24B,26B,26Aのうち、下側のガイドローラ26A,26Bの回転軸には、それぞれ、当該ガイドローラ26A,26Bを個別に回転駆動するメインモータ25A(第1駆動モータ)及びメインモータ25B(第2駆動モータ)が連結されている。そして、各ボビン駆動モータ11A,11Bによるボビン9A,9Bの回転駆動方向及びメインモータ25A,25Bによるガイドローラ26A,26Bの回転駆動方向が正逆に切換えられることにより、ソーワイヤWがボビン9Aから繰り出されてボビン9Bに巻き取られる状態と、ソーワイヤWがボビン9Bから繰り出されてボビン9Aに巻き取られる状態とに切換えられるようになっている。   Of the guide rollers 24A, 24B, 26B, and 26A, the rotation shafts of the lower guide rollers 26A and 26B are respectively connected to a main motor 25A (first drive motor) that individually rotates the guide rollers 26A and 26B. A main motor 25B (second drive motor) is connected. Then, the saw wire W is fed out from the bobbin 9A by switching the rotational drive direction of the bobbins 9A, 9B by the bobbin drive motors 11A, 11B and the rotational drive direction of the guide rollers 26A, 26B by the main motors 25A, 25B. Thus, the state can be switched between a state where it is wound around the bobbin 9B and a state where the saw wire W is unwound from the bobbin 9B and wound around the bobbin 9A.

すなわち、このワイヤソーにおいては、ガイドローラ24A,24Bの間に多数本のワイヤWが互いに平行な状態で張られながらその長手方向に往復駆動されるようになっている。   That is, in this wire saw, a large number of wires W are stretched between the guide rollers 24A and 24B in parallel with each other while being reciprocated in the longitudinal direction.

これらのガイドローラ24A,24B間に張られたソーワイヤWの上方には、円柱状のワーク(例えば半導体インゴット)28を移動させるワーク送り装置30が設けられている。このワーク送り装置30は、ワーク保持部32と、ワーク送りモータ34とを備えている。ワーク保持部32は、前記ワーク28をその結晶軸に基づいて目的の結晶方位が得られる向きに保持するものであり、ワーク送りモータ34は、図略のボールネジとの組み合わせにより、前記ワーク保持部32とワーク28とを一体に昇降させる(すなわち切断送りする)ものである。この実施の形態では、ワーク送りモータ34はサーボモータで構成され、ワーク28の切断送り位置を検出する送り位置検出手段を兼ねている。   Above the saw wire W stretched between the guide rollers 24A and 24B, a work feeding device 30 for moving a cylindrical work (for example, a semiconductor ingot) 28 is provided. The workpiece feeding device 30 includes a workpiece holding unit 32 and a workpiece feeding motor 34. The workpiece holding unit 32 holds the workpiece 28 in a direction in which a target crystal orientation can be obtained based on the crystal axis. The workpiece feeding motor 34 is combined with a ball screw (not shown), 32 and the workpiece 28 are moved up and down integrally (that is, cut and fed). In this embodiment, the work feed motor 34 is constituted by a servo motor and also serves as a feed position detecting means for detecting the cutting feed position of the work 28.

ガイドローラ24A,24B間に張られたソーワイヤWの上方において、ワーク28の左右両側の位置には、加工液供給装置36A,36Bが設けられている。これらの加工液供給装置36A,36Bは、高速駆動される各ソーワイヤWに対し、加工液を同時供給し、これをソーワイヤW表面に付着させるものである。   Above the saw wire W stretched between the guide rollers 24A and 24B, machining fluid supply devices 36A and 36B are provided at positions on the left and right sides of the work 28. These machining liquid supply devices 36A and 36B supply the machining liquid simultaneously to the saw wires W that are driven at high speed, and attach them to the surface of the saw wire W.

そして、このワイヤソーでは、ガイドローラ24A,24B間に張られた複数本のソーワイヤWがその長手方向に同時高速駆動され、かつこれらのソーワイヤWに加工液供給装置36A,36Bから加工液が供給されながら、これらのソーワイヤWに対してワーク28が前記ソーワイヤWの軸方向と略直交しかつ配列方向と略直交する方向にワーク28を移送することにより切断領域C方向に切断送りされ、このワーク28から一度に多数枚のウェハが同時に切り出される。   In this wire saw, a plurality of saw wires W stretched between the guide rollers 24A and 24B are simultaneously driven in the longitudinal direction at a high speed, and the machining fluid is supplied to the saw wires W from the machining fluid supply devices 36A and 36B. However, the workpiece 28 is cut and fed in the cutting region C direction by transferring the workpiece 28 in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the saw wire W and substantially perpendicular to the arrangement direction with respect to the saw wire W. A large number of wafers are cut out simultaneously.

本発明のワイヤソーは、ワイヤ表面に凸部を有し、その表面にダイヤモンド状薄膜等が形成されたソーワイヤを用いるために、砥粒の含有割合の少ない水系スラリや、砥粒を含有しない摩擦熱の冷却効果を目的とする加工液を用いた場合でも、高い切削効率でワークを切断することができる。また、砥粒の含有割合が低い、または、砥粒を含有しなくとも高い切削効率で加工することができるために、ソーワイヤ自体の磨耗を低減することができる。従って、本発明のソーワイヤは、長寿命で耐久性が高いものである。   Since the wire saw of the present invention uses a saw wire having a convex portion on the surface of the wire and having a diamond-like thin film or the like formed on the surface thereof, an aqueous slurry with a small content of abrasive grains, or frictional heat not containing abrasive grains is used. Even when a machining fluid intended for the cooling effect is used, the workpiece can be cut with high cutting efficiency. Moreover, since the content rate of abrasive grains is low, or processing can be performed with high cutting efficiency without containing abrasive grains, wear of the saw wire itself can be reduced. Therefore, the saw wire of the present invention has a long life and high durability.

本発明のソーワイヤを用いてインゴット等からウェハをスライスする場合、遊離砥粒の含有割合の少ない水系スラリや、遊離砥粒を全く含有しない水等のみを用いてインゴットを効率よくスライスすることができるために、スラリの分散媒体の揮発による引火のおそれや、悪臭の発生を抑制した切断環境を実現することができる。また、遊離砥粒を含有するスラリを用いる場合においても、スラリ中の遊離砥粒の量を従来よりも低減しても、切断効率を維持することができる。また、ソーワイヤ表面は硬質であるために切断効率が経時的に低下しにくい、長寿命のソーワイヤである。   When slicing a wafer from an ingot or the like using the saw wire of the present invention, the ingot can be efficiently sliced using only an aqueous slurry having a low content of free abrasive grains or water containing no free abrasive grains. Therefore, it is possible to realize a cutting environment in which there is a risk of ignition due to volatilization of the slurry dispersion medium and generation of malodor. Moreover, also when using the slurry containing a free abrasive grain, cutting efficiency can be maintained even if the quantity of the free abrasive grain in a slurry is reduced rather than before. Further, since the surface of the saw wire is hard, it is a long-life saw wire in which the cutting efficiency is hardly lowered with time.

以下に、本発明を実施例に基づき、さらに詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.

図2及び図3で示したような、ワイヤ基材用薄膜形成装置4を用いて、以下の方法により本発明のソーワイヤを製造した。なお、本実施例では、ワイヤ基材は直径0.3mmで十点平均粗さ(Rz)が2.78μmのピアノ線(表面が粗なワイヤ基材A)及び直径0.3mmで十点平均粗さ(Rz)が0.47μmのピアノ線(表面が平滑なワイヤ基材B)を用いた。   A saw wire of the present invention was manufactured by the following method using the thin film forming apparatus 4 for a wire substrate as shown in FIGS. In this example, the wire base material has a diameter of 0.3 mm and a ten-point average roughness (Rz) of 2.78 μm piano wire (a rough surface of the wire base material A) and a diameter of 0.3 mm and a ten-point average. A piano wire (wire base material B having a smooth surface) having a roughness (Rz) of 0.47 μm was used.

図2及び図3中、6はチャンバ、5A〜5Dは円柱状の炭素棒(直径3mm、長さ300mm、炭素純度99.9995%)、F1,F2はガス流量調整用マスフローコントローラ(MFC)、T1,T2はガスタンク、Pは油拡散ポンプP1及びロータリーポンプP2からなる減圧手段、8Aはガス導入口、8Bは排気口、Vは放電電圧用電源、Bはバイアス電源、Mはソレノイドコイルを示す。   2 and 3, 6 is a chamber, 5A to 5D are cylindrical carbon rods (diameter 3 mm, length 300 mm, carbon purity 99.9995%), F1 and F2 are gas flow control mass flow controllers (MFC), T1 and T2 are gas tanks, P is a pressure reducing means comprising an oil diffusion pump P1 and a rotary pump P2, 8A is a gas inlet, 8B is an exhaust port, V is a power supply for discharge voltage, B is a bias power supply, and M is a solenoid coil. .

なお、ソレノイドコイルMには電流源(MODEL:PAD 70-15L)が接続されており、励磁電流を印加することにより、磁界が形成される。また、放電電圧用電源Vは、放電用電圧を印加するためのものであり、AC600Hzの交流電源を用いた。さらに、放電電圧用電源Vは図4に示すような回路に接続されており、トランスTR(WTC-1K:MATSUNAGA MFG. CO.,LTD)により、交流電圧(1φ200V)を増幅し、回路中の保護抵抗K1,K2として1kΩ抵抗(RWH200G)を設け、保護抵抗K1の電位差から放電電流を測定した。さらに、炭素棒5A〜5Dに印加する電圧端子間に設けられた電圧計Vにより放電電圧を測定するように構成されている。 A current source (MODEL: PAD 70-15L) is connected to the solenoid coil M, and a magnetic field is formed by applying an excitation current. The discharge voltage power supply V is for applying a discharge voltage, and an AC power supply of AC 600 Hz was used. Furthermore, the discharge voltage power source V is connected to a circuit as shown in FIG. 4, and an AC voltage (1φ200V) is amplified by a transformer TR (WTC-1K: MATSUNAGA MFG. CO., LTD). A 1 kΩ resistor (RWH200G) was provided as the protective resistors K1 and K2, and the discharge current was measured from the potential difference of the protective resistor K1. Further configured to measure a discharge voltage by the voltage meter V d provided between voltage terminal to be applied to the carbon rod 5A-5D.

ワイヤ基材1は図3(A)及び(B)に示すように、炭素棒5A〜5Dから等距離の位置に配設され、バネS1,S2を用いてテンションが保たれている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the wire base 1 is disposed at an equal distance from the carbon rods 5A to 5D, and the tension is maintained by using the springs S1 and S2.

炭素棒5A〜5Dはそれぞれの炭素棒を一片5mmの正方形の4つの頂点に円柱の軸中心が位置するように配置し、またワイヤ基材をその中心軸が前記正方形の対角線の交点に位置するように形成されたセラミック製の炭素棒及びワイヤ基材固定手段7Aに配置した。そして、前記のように配置されたワイヤ基材1及び炭素棒5A〜5Dは、磁界分布が一様なチャンバ6の中央部に設置した。炭素棒には、幅が約1cmの銅板で導通することにより、対角に位置する炭素棒5Aと5C、5Bと5Dを等電位にした。   The carbon rods 5A to 5D are arranged such that each carbon rod is positioned at four vertices of a square of 5 mm each so that the axis center of the cylinder is located, and the wire base material is located at the intersection of the diagonal lines of the square. The ceramic carbon rod and the wire base fixing means 7A thus formed were arranged. And the wire base material 1 and the carbon rods 5 </ b> A to 5 </ b> D arranged as described above were installed in the central portion of the chamber 6 having a uniform magnetic field distribution. The carbon bars 5A and 5C, 5B and 5D located diagonally were made equipotential by conducting with a copper plate having a width of about 1 cm.

ワイヤ基材1には、スパッタされたイオンを引き込むためのバイアス印加のために、一端はバネS2を介してバイアス電源Bに接続し、もう一端はバネS1に接続した。   One end of the wire base 1 was connected to a bias power source B via a spring S2 and the other end was connected to a spring S1 in order to apply a bias for drawing sputtered ions.

このように構成された装置4において、チャンバ6を減圧した後、ガス導入口8Aからメタンガスを導入した。そして、炭素棒5A〜5Dに放電用電圧を印加し、ワイヤ基材1にバイアス電圧を印加したまま10分間維持し、表面にダイヤモンド状薄膜が被着されたソーワイヤWが得られた。なお、このときの成膜条件を表1に示す。   In the apparatus 4 configured as described above, after the chamber 6 was decompressed, methane gas was introduced from the gas inlet 8A. Then, a discharge voltage was applied to the carbon rods 5A to 5D and maintained for 10 minutes while a bias voltage was applied to the wire substrate 1, and a saw wire W having a diamond-like thin film deposited on the surface was obtained. The film forming conditions at this time are shown in Table 1.

このようにして得られたソーワイヤWの表面の走査型電子顕微鏡による顕微鏡写真を図6(A)〜図6(C)に示す。   Scanning electron microscope micrographs of the surface of the saw wire W thus obtained are shown in FIGS. 6 (A) to 6 (C).

図6(A)は表面が粗なワイヤ基材Aに薄膜を被着させたソーワイヤの表面を200倍の倍率で撮影した写真、図6(B)は表面が平滑なワイヤ基材Bに薄膜を被着させたソーワイヤの表面を200倍で撮影した写真、図6(C)は表面が平滑なワイヤ基材Bに薄膜を被着させたソーワイヤの表面を2000倍の倍率で撮影したときの写真である。   6A is a photograph of a surface of a saw wire obtained by coating a thin film on a wire base A having a rough surface at a magnification of 200. FIG. 6B is a thin film on a wire base B having a smooth surface. FIG. 6C is a photograph of the surface of a saw wire with a thin film deposited on a wire base material B having a smooth surface taken at a magnification of 2000 times. It is a photograph.

また、表面が粗なワイヤ基材Aに薄膜を被着させたソーワイヤの表面の十点平均粗さ(Rz)を表面形状測定顕微鏡(VF−7500、CERSA−MCJ社製)で測定したところ7.1μmであった。一方、表面が平滑なワイヤ基材Bに薄膜を被着させたソーワイヤの表面の十点平均粗さ(Rz)を測定したところ3.1μmであった。   Further, the ten-point average roughness (Rz) of the surface of the saw wire obtained by depositing a thin film on the wire base A having a rough surface was measured with a surface shape measuring microscope (VF-7500, manufactured by CERSA-MCJ). .1 μm. On the other hand, the ten-point average roughness (Rz) of the surface of the saw wire obtained by depositing a thin film on the wire base B having a smooth surface was 3.1 μm.

なお、図6(B)のソーワイヤの表面に被着された薄膜を評価したラマン分光のスペクトルを図7に示す。前記スペクトルにおいては、1541.8cm−1をピークとするDLC膜の存在を示すブロードなピークが確認された。 FIG. 7 shows the spectrum of Raman spectroscopy obtained by evaluating the thin film deposited on the surface of the saw wire in FIG. In the spectrum, a broad peak indicating the presence of a DLC film having a peak at 1541.8 cm −1 was confirmed.

このようにして得られたソーワイヤは、表面に歯の働きをする凸部を有するために砥粒を含有するスラリを用いなくとも水性溶液のみによりインゴット等をスライスすることができる。従って、スラリの分散媒体の揮発による引火のおそれや、悪臭の発生を抑制した切断作業を実現することができる。また、遊離砥粒を含有するスラリを用いる場合においても、スラリ中の遊離砥粒の量を従来よりも大幅に低減しても、切断効率を維持することができる。また、ソーワイヤ表面は硬質であるために切断効率が経時的に低下しにくい、長寿命のソーワイヤである。   Since the saw wire thus obtained has a convex portion that functions as a tooth on the surface, an ingot or the like can be sliced only with an aqueous solution without using a slurry containing abrasive grains. Therefore, it is possible to realize a cutting operation in which the risk of ignition due to volatilization of the slurry dispersion medium and the generation of malodors are suppressed. Even when a slurry containing loose abrasive grains is used, the cutting efficiency can be maintained even if the amount of loose abrasive grains in the slurry is significantly reduced as compared with the prior art. Further, since the surface of the saw wire is hard, it is a long-life saw wire in which the cutting efficiency is hardly lowered with time.

図1(A)〜(C)は、本発明のソーワイヤの拡大断面を示す模式図である。1A to 1C are schematic views showing an enlarged cross section of the saw wire of the present invention. 図2は本発明のワイヤ基材用薄膜形成装置の構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the thin film forming apparatus for a wire substrate of the present invention. 図3はワイヤ基材用薄膜形成装置内に配置される炭素棒及びワイヤ基材等の配置を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the arrangement of carbon rods, wire substrates, and the like arranged in the thin film forming apparatus for wire substrates. 図4は炭素棒に放電電圧を印加するための交流放電回路の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of an AC discharge circuit for applying a discharge voltage to the carbon rod. 図5は本発明のワイヤソーを示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a wire saw of the present invention. 図6は実施例で得られた本発明のソーワイヤの表面の電子顕微鏡による拡大写真である。FIG. 6 is an enlarged photograph of the surface of the saw wire of the present invention obtained in the example by an electron microscope. 図7はソーワイヤの表面をラマン分光法により評価したラマン分光のスペクトルである。FIG. 7 is a spectrum of Raman spectroscopy in which the surface of the saw wire is evaluated by Raman spectroscopy.

符号の説明Explanation of symbols

1,1A,1B ワイヤ基材
2 ダイヤモンド状薄膜等
3 中間層
4 ワイヤ基材用薄膜形成装置
5A〜5D 炭素棒
5E,5F 導電材
6 チャンバ
7 炭素棒及びワイヤ基材固定手段
7A 炭素棒固定治具
8A ガス導入口
8B 排気口
9A,9B ボビン
10A,10B ワイヤ繰出し・巻取り装置
11A,11B ボビン駆動モータ
12A,12B,14A,14B,16A,16B,22A,22B 固定プーリ
18A,18B ワイヤ長操作装置
20A,20B 可動プーリ
24A,24B,26A,26B ガイドローラ
25A,25B メインモータ
28 ワーク
30 ワーク送り装置
32 ワーク保持部
34 ワーク送りモータ
36A,36B 加工液供給装置
C 切断領域
Id放電電流
K1,K2 保護抵抗
V 放電電圧用電源
、V 電圧計
TR トランス
S1,S2 バネ
M ソレノイドコイル
B バイアス電源
P 減圧手段
P1油拡散ポンプ
P2 ロータリーポンプ
R 凸部
W ソーワイヤ
F1,F2 ガス流量調整用マスフローコントローラ
T1、T2 ガスタンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B Wire base material 2 Diamond-like thin film etc. 3 Intermediate layer 4 Wire base material thin film forming apparatus 5A-5D Carbon rod 5E, 5F Conductive material 6 Chamber 7 Carbon rod and wire base material fixing means 7A Carbon rod fixing treatment Tool 8A Gas introduction port 8B Exhaust port 9A, 9B Bobbin 10A, 10B Wire feeding / winding device 11A, 11B Bobbin drive motor 12A, 12B, 14A, 14B, 16A, 16B, 22A, 22B Fixed pulley 18A, 18B Wire length operation Device 20A, 20B Movable pulley 24A, 24B, 26A, 26B Guide roller 25A, 25B Main motor 28 Work 30 Work feed device 32 Work holding unit 34 Work feed motor 36A, 36B Working fluid supply device C Cutting area Id discharge current K1, K2 Protection resistance V Power supply for discharge voltage V d , V n Voltmeter TR Transformer S1, S2 Spring M Solenoid coil B Bias power supply P Pressure reducing means P1 Oil diffusion pump P2 Rotary pump R Convex W Saw wire F1, F2 Gas flow adjustment mass flow controller T1, T2 Gas tank

Claims (7)

ワイヤ基材表面にダイヤモンド薄膜又はダイヤモンド状薄膜を被着させることによるソーワイヤを製造する方法であって、
複数本の炭素棒を収納するチャンバであって、これらの炭素棒が特定の中心軸の周囲にこの中心軸から互いに等しい距離を置いた位置でかつ周方向に等しい間隔を置く位置に互いに平行な姿勢で配置されたチャンバの内部に前記ワイヤ基材を挿入し、このワイヤ基材を前記中心軸に合致する位置に固定して当該ワイヤ基材に張力を与える工程と、
前記チャンバ内を減圧し、かつ、炭素含有ガスを含む雰囲気にする工程と、
前記雰囲気下で、前記各炭素棒に前記炭素含有ガスのプラズマを発生させるための放電電圧を印加し、かつ、これらの炭素棒の内側に固定された前記ワイヤに前記プラズマ中の陽イオンを捕捉するためのバイアス電圧を印加することにより、前記ワイヤの表面にPVD及びプラズマCVDによって前記ダイヤモンド薄膜又は前記ダイヤモンド状薄膜を形成する工程とを含むことを特徴とするソーワイヤの製造方法。
A method for producing a saw wire by depositing a diamond thin film or a diamond-like thin film on the surface of a wire substrate,
A chamber for storing a plurality of carbon rods, and these carbon rods are parallel to each other at a position around the specific central axis at an equal distance from the central axis and at equal intervals in the circumferential direction. Inserting the wire base into a chamber arranged in a posture, fixing the wire base at a position matching the central axis, and applying tension to the wire base;
Reducing the pressure in the chamber and creating an atmosphere containing a carbon-containing gas;
Under the atmosphere, a discharge voltage for generating a plasma of the carbon-containing gas is applied to each carbon rod, and cations in the plasma are captured by the wire fixed inside the carbon rod. Forming a diamond thin film or the diamond-like thin film on the surface of the wire by PVD and plasma CVD by applying a bias voltage for the purpose of manufacturing a saw wire.
請求項記載のソーワイヤの製造方法において、前記各炭素棒により囲まれる領域でのプラズマ密度を他の領域に比して局所的に高めるための磁界を前記チャンバ内に形成することを特徴とするソーワイヤの製造方法。 2. The saw wire manufacturing method according to claim 1 , wherein a magnetic field for locally increasing a plasma density in a region surrounded by each carbon rod is formed in the chamber as compared with other regions. Saw wire manufacturing method. 請求項1又は2に記載の製造方法によって製造されたソーワイヤであって、
ワイヤ基材にダイヤモンド薄膜又はダイヤモンド状薄膜が被着されてなり、前記ソーワイヤ表面に凸部が形成されていることを特徴とするソーワイヤ。
A saw wire manufactured by the manufacturing method according to claim 1 or 2,
Ri diamond thin film or diamond-like thin film on a wire substrate name is deposited, the saw wire, characterized in that projections on the saw wire surface is formed.
前記ソーワイヤの表面粗さ(十点平均粗さRz)が0.05〜40μmであることを特徴とする請求項に記載のソーワイヤ。 The saw wire according to claim 3 , wherein the surface roughness (ten-point average roughness Rz) of the saw wire is 0.05 to 40 µm. 前記ワイヤ基材の表面粗さ(十点平均粗さRz)が0.5〜25μmであることを特徴とする請求項又は請求項に記載のソーワイヤ。 Saw wire according to claim 3 or claim 4 wherein the surface roughness of the wire substrate (ten-point average roughness Rz) is equal to or is 0.5 to 25. 半導体インゴットから複数枚のウェハを切り出す方法であって、
請求項3〜5の何れか1項に記載のソーワイヤを複数のガイドローラに複数回掛け渡してこれらのガイドローラのうちの特定のガイドローラ同士の間に前記ソーワイヤが平行な状態で複数列にわたり配列されたインゴット切断領域を形成し、かつ、このソーワイヤを当該ソーワイヤの軸方向に駆動する工程と、
前記ソーワイヤを駆動した状態で前記切断領域に対し前記ソーワイヤの軸方向と略直交しかつ前記ソーワイヤの配列方向と略直交する方向に前記半導体インゴットを移送してこの半導体インゴットを前記ソーワイヤにより複数個所で切断する工程とを含むことを特徴とする半導体インゴットの切断方法。
A method of cutting a plurality of wafers from a semiconductor ingot,
The saw wire according to any one of claims 3 to 5 is spanned a plurality of times on a plurality of guide rollers, and the saw wires are parallel to each other between a plurality of guide rollers among the guide rollers. Forming an arrayed ingot cutting region and driving the saw wire in the axial direction of the saw wire;
In a state where the saw wire is driven, the semiconductor ingot is transferred to the cutting region in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the saw wire and substantially orthogonal to the arrangement direction of the saw wire. A method for cutting a semiconductor ingot, comprising: a step of cutting.
半導体インゴットから複数枚のウェハを切り出すためのワイヤソーであって、
請求項3〜5の何れか1項に記載のソーワイヤと、
前記ソーワイヤが複数回掛け渡される複数のガイドローラと、
前記ソーワイヤを当該ソーワイヤの軸方向に駆動するワイヤ駆動手段とを備え、
前記ソーワイヤが、前記ガイドローラのうちの特定のガイドローラ同士の間において平行な状態で複数列にわたり配列されることによりインゴット切断領域を形成するように配線されるとともに、
前記ワイヤ駆動手段により前記ソーワイヤが駆動された状態で前記切断領域に対し前記ソーワイヤの軸方向と略直交しかつ前記ソーワイヤの配列方向と略直交する方向に前記半導体インゴットを移送することによりこの半導体インゴットを前記ソーワイヤにより切断させるインゴット移送手段を備えたことを特徴とするワイヤソー。
A wire saw for cutting a plurality of wafers from a semiconductor ingot,
The saw wire according to any one of claims 3 to 5 ,
A plurality of guide rollers on which the saw wire is wound a plurality of times;
Wire driving means for driving the saw wire in the axial direction of the saw wire,
The saw wire is wired so as to form an ingot cutting region by being arranged over a plurality of rows in parallel between specific guide rollers of the guide rollers,
The semiconductor ingot is transferred by transferring the semiconductor ingot in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the saw wire and substantially orthogonal to the arrangement direction of the saw wire with the saw wire driven by the wire driving means. A wire saw comprising an ingot transfer means for cutting the wire with the saw wire.
JP2006026378A 2006-02-02 2006-02-02 Saw wire, saw wire manufacturing method, semiconductor ingot cutting method, and wire saw Expired - Fee Related JP4930974B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006026378A JP4930974B2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 Saw wire, saw wire manufacturing method, semiconductor ingot cutting method, and wire saw

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006026378A JP4930974B2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 Saw wire, saw wire manufacturing method, semiconductor ingot cutting method, and wire saw

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007203417A JP2007203417A (en) 2007-08-16
JP4930974B2 true JP4930974B2 (en) 2012-05-16

Family

ID=38483322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006026378A Expired - Fee Related JP4930974B2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 Saw wire, saw wire manufacturing method, semiconductor ingot cutting method, and wire saw

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4930974B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103612341A (en) * 2013-11-29 2014-03-05 镇江耐丝新型材料有限公司 Diamond cutting line

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100897800B1 (en) 2008-02-12 2009-05-15 삼성전기주식회사 Slide cable and method for manufacturing the same
WO2011020109A2 (en) 2009-08-14 2011-02-17 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles including abrasive particles bonded to an elongated body, and methods of forming thereof
MX2012001810A (en) 2009-08-14 2012-06-01 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive articles including abrasive particles bonded to an elongated body.
TW201507812A (en) 2010-12-30 2015-03-01 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive article and method of forming
EP2755803A4 (en) 2011-09-16 2015-12-30 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive article and method of forming
US9211634B2 (en) 2011-09-29 2015-12-15 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles including abrasive particles bonded to an elongated substrate body having a barrier layer, and methods of forming thereof
EP2586557A1 (en) * 2011-10-26 2013-05-01 Applied Materials Switzerland Sàrl Saw and sawing element with diamond coating and method for producing the same
TWI477343B (en) 2012-06-29 2015-03-21 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive article and method of forming
TW201404527A (en) 2012-06-29 2014-02-01 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive article and method of forming
TW201402274A (en) 2012-06-29 2014-01-16 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive article and method of forming
TWI474889B (en) 2012-06-29 2015-03-01 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive article and method of forming
CN104070614B (en) * 2013-03-26 2017-07-11 凡登(江苏)新型材料有限公司 Fixed abrasive scroll saw and preparation method thereof
TW201441355A (en) 2013-04-19 2014-11-01 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive article and method of forming
TWI621505B (en) 2015-06-29 2018-04-21 聖高拜磨料有限公司 Abrasive article and method of forming
JP7113365B2 (en) * 2017-05-10 2022-08-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 Saw wire and cutting equipment
JP7223964B2 (en) * 2017-05-10 2023-02-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 Saw wire and cutting equipment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63207556A (en) * 1987-02-19 1988-08-26 Seiko Instr & Electronics Ltd Manufacture of diamond wire
JP4069839B2 (en) * 2003-09-11 2008-04-02 日立アプライアンス株式会社 Sliding device, manufacturing method thereof, and refrigerant compressor
JP2005254373A (en) * 2004-03-10 2005-09-22 Shin Etsu Handotai Co Ltd Wire saw device and cutting method of semiconductor ingot

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103612341A (en) * 2013-11-29 2014-03-05 镇江耐丝新型材料有限公司 Diamond cutting line

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007203417A (en) 2007-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4930974B2 (en) Saw wire, saw wire manufacturing method, semiconductor ingot cutting method, and wire saw
KR101291528B1 (en) Corrosion-resistant cmp conditioning tools and methods for making and using same
US7160616B2 (en) DLC layer system and method for producing said layer system
JP4755262B2 (en) Method for producing diamond-like carbon film
WO2005089031A1 (en) Plasma generator
WO2009064345A2 (en) A chemical mechanical planarization pad conditioner and methods of forming thereof
WO2005096361A1 (en) Silicon electrode plate having excellent durability for plasma etching
JP5356071B2 (en) Diamond wire saw, diamond wire saw manufacturing method
JP2005305632A (en) Abrasive for precision surface treatment and its manufacturing method
JP6460034B2 (en) Plasma device, carbon thin film manufacturing method and coating method using the same
JP5532320B2 (en) Surface-coated cutting tool and manufacturing method thereof
EP3239349B1 (en) Wear resistant tetrahedral diamond like carbon layer
JP4912729B2 (en) Outline processing method of silicon carbide single crystal ingot
JP2019022936A (en) Work processing device
CN103732785A (en) Cathodic arc deposition
JP2006335591A (en) Treating method for carbon material
JP3586218B2 (en) Coated cutting tool
JP2018103356A (en) Blade processing device and blade processing method
Lu et al. Study on EDM polishing of CVD diamond films
JP2007283412A (en) Outline machining method for conductive wafer
JP6434113B2 (en) Work processing apparatus and work processing method
US20060032740A1 (en) Slotted thin-film sputter deposition targets for ferromagnetic materials
JP6253206B2 (en) Blade processing apparatus and blade processing method
JP2003175406A (en) Hard anodic oxide coating coated machining tool
WO2023286288A1 (en) Method for sharpening diamond-coated tool, plasma surface treatment device, and diamond-coated tool

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110414

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110419

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110620

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150224

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees