JP5381183B2 - Semiconductor ingot slicing method - Google Patents
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Description
本発明は、ワイヤソー装置を用いて半導体インゴットをスライスする方法に関する。更に詳しくは、単一の半導体インゴットから複数枚のウェーハを同時にスライスする方法に関するものである。 The present invention relates to a method for slicing a semiconductor ingot using a wire saw device. More specifically, the present invention relates to a method of simultaneously slicing a plurality of wafers from a single semiconductor ingot.
従来、この種の半導体インゴットのスライス方法として、ワイヤソーにより半導体インゴットをスライス状に切断してウェーハを得る半導体インゴットの切断方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この半導体インゴットの切断方法では、半導体インゴットをその中心軸方向に移動可能に設け、中心軸方向の変位量を半導体インゴットの切断位置の変化に応じて制御しながら切断する。またワイヤソーの切断によるウェーハの反り傾向を予め得ておき、この反り傾向を消すように半導体インゴットの中心軸方向の変位量を設定する。このように構成された半導体インゴットの切断方法では、ワイヤソーによる半導体インゴットの切断装置を使用し、容易に切断面を制御でき、かつその制御もワーク保持プレートの変位を制御するだけであるので、その切断装置を複雑化しないようになっている。 Conventionally, as a method for slicing this type of semiconductor ingot, a method for slicing a semiconductor ingot that obtains a wafer by cutting the semiconductor ingot into slices with a wire saw has been disclosed (for example, see Patent Document 1). In this method for cutting a semiconductor ingot, the semiconductor ingot is provided so as to be movable in the direction of the central axis, and the amount of displacement in the direction of the central axis is cut while being controlled in accordance with a change in the cutting position of the semiconductor ingot. Further, the warp tendency of the wafer due to the cutting of the wire saw is obtained in advance, and the displacement amount in the central axis direction of the semiconductor ingot is set so as to eliminate this warp tendency. In the semiconductor ingot cutting method configured as described above, a semiconductor ingot cutting device using a wire saw is used, the cutting surface can be easily controlled, and the control only controls the displacement of the workpiece holding plate. The cutting device is not complicated.
上記従来の特許文献1に示された半導体インゴットの切断方法では、図5に示すように、互いに中心軸が平行に配設された一対のメインローラ1,2と単一のサブローラ4との間にワイヤ6が水平に張設されて、ローラ1,2,4の回転によりワイヤ6が水平方向に移動し、ワイヤ6の上方であって一対のメインローラ1,2の中間位置を通る鉛直線に単一のインゴット3の中心軸を交差させた状態で、このインゴット3を鉛直方向に下降させてスライスすることにより、複数枚のウェーハが同時に得られる。上記一対のメインローラ1,2の間隔は、インゴット3が一対のメインローラ1,2の間を通過できることを条件に、できるだけ狭い方が望ましく、これによりインゴット3のスライス時におけるワイヤ6の撓み量を抑制できる。
In the conventional method for cutting a semiconductor ingot disclosed in
しかし、直径の異なる複数種類のインゴット3をスライスする場合、種類毎にワイヤソー装置5を製作又は購入すると、装置5の製造コスト又は装置5の購入費用が増大する不具合があった。この点を解消するために、複数種類のインゴット3のうち最大直径のインゴット3に合せた単一のワイヤソー装置5を製作又は購入すれば、この単一のワイヤソー装置5で複数種類のインゴット3をスライスすることができる。しかし、この場合、スライス可能なインゴットの最大直径より小さい直径のインゴット3をスライスすると、ワイヤ6の撓み量が大きくなって、スライスされたウェーハの反りが大きくなる傾向があった。 However, when slicing a plurality of types of ingots 3 having different diameters, if the wire saw device 5 is manufactured or purchased for each type, the manufacturing cost of the device 5 or the purchase cost of the device 5 increases. In order to eliminate this point, if a single wire saw device 5 is manufactured or purchased in accordance with the ingot 3 having the largest diameter among the plurality of types of ingots 3, a plurality of types of ingots 3 can be obtained using the single wire saw device 5. Can be sliced. However, in this case, when the ingot 3 having a diameter smaller than the maximum diameter of the slicable ingot is sliced, the amount of bending of the wire 6 increases, and the warp of the sliced wafer tends to increase.
本発明の目的は、スライスされたウェーハの反りを抑制でき、ウェーハ表面の平坦度を向上させることができる、半導体インゴットのスライス方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor ingot slicing method that can suppress warping of a sliced wafer and improve the flatness of the wafer surface.
本発明の第1の観点は、互いに中心軸が平行に配設された一対のローラの間にワイヤが水平に張設されてローラの回転により水平方向に移動し、ワイヤの上方又は下方であって一対のローラの各中心軸を通る鉛直線の間に単一の半導体インゴットをその中心軸が一対のローラの各中心軸に平行になる第1位置に配置し、インゴットを第1位置から鉛直方向に下降又は上昇させて水平方向に移動するワイヤを横断した第2位置に到達させることによりインゴットをスライスする半導体インゴットのスライス方法において、スライス可能なインゴットの最大直径より小径のインゴットをスライスするときに、このインゴットをワイヤにおける一対のローラの中間位置を通る鉛直線に対して一対のローラのいずれか一方のローラに近付ける方向にずらし、かつインゴットを下降又は上昇させたときに、上記近付けた側のローラの外周面における鉛直接線とインゴットの外周面における鉛直接線との間隔が1〜45mmであることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a wire is horizontally stretched between a pair of rollers whose central axes are arranged in parallel to each other and moves in the horizontal direction by the rotation of the roller, and above or below the wire. A single semiconductor ingot is arranged between the vertical lines passing through the central axes of the pair of rollers at a first position where the central axis is parallel to the central axes of the pair of rollers, and the ingot is vertically moved from the first position. When slicing an ingot having a diameter smaller than the maximum diameter of a slicable ingot in a semiconductor ingot slicing method, wherein the ingot is sliced by reaching a second position across a wire moving in a horizontal direction by being lowered or raised in a direction. In addition, the ingot is not oriented in the direction of approaching one of the pair of rollers with respect to a vertical line passing through the intermediate position of the pair of rollers in the wire. And, and when lowered or raised ingots, the distance between the vertical tangent at the outer circumferential surface of the vertical tangent and the ingot in the outer peripheral surface of the close side of the roller is characterized in that it is a 1~45Mm.
本発明の第2の観点は、第1の観点に基づく発明であって、更にスライス可能な最大直径のインゴットをスライスするときには、一対のローラの中間位置を通る鉛直線にインゴットの中心軸が交差するようにインゴットを保持部材により保持し、この保持部材を連結部材により昇降手段に連結した後、昇降手段でインゴットを下降又は上昇させることにより、上記スライス可能な最大直径のインゴットをスライスし、上記スライス可能なインゴットの最大直径より小径のインゴットをスライスするときには、保持部材と連結部材との間に治具を介装することにより、インゴットを一対のローラの中間位置を通る鉛直線に対して一対のローラのいずれか一方のローラに近付ける方向にずらして昇降手段でインゴットを下降又は上昇させて、小径のインゴットをスライスすることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is an invention based on the first aspect, and when slicing an ingot having a maximum slicing diameter, the central axis of the ingot intersects a vertical line passing through an intermediate position between a pair of rollers. The ingot is held by the holding member so that the holding member is connected to the elevating means by the connecting member, and then the ingot is lowered or raised by the elevating means, thereby slicing the ingot having the maximum slicing diameter, and When slicing an ingot having a diameter smaller than the maximum diameter of the slicable ingot, a jig is interposed between the holding member and the connecting member, so that the ingot is paired with respect to a vertical line passing through an intermediate position between the pair of rollers. Shift in the direction approaching one of the rollers, and lower or raise the ingot with the lifting means to reduce the diameter Characterized in that an ingot is sliced.
本発明の第3の観点は、第1の観点に基づく発明であって、更に保持部材を昇降手段に連結する連結部材をワイヤの長手方向に延ばして設け、スライス可能な最大直径のインゴットをスライスするときには、一対のローラの中間位置を通る鉛直線にインゴットの中心軸が交差するようにインゴットを保持部材により保持した後、昇降手段でインゴットを下降又は上昇させることにより、上記スライス可能な最大直径のインゴットをスライスし、上記スライス可能なインゴットの最大直径より小径のインゴットをスライスするときには、スライス可能な最大直径のインゴットをスライスするときの保持部材の取付位置とは別の位置に保持部材の取付位置を設定することにより、インゴットを一対のローラの中間位置を通る鉛直線に対して一対のローラのいずれか一方のローラに近付ける方向にずらして昇降手段でインゴットを下降又は上昇させて、小径のインゴットをスライスすることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is an invention based on the first aspect, further comprising a connecting member for connecting the holding member to the elevating means extending in the longitudinal direction of the wire, and slicing the ingot with the maximum diameter that can be sliced. When holding, the ingot is held by the holding member so that the central axis of the ingot intersects the vertical line passing through the middle position of the pair of rollers, and then the ingot is lowered or raised by the elevating means, whereby the maximum slicable diameter When slicing an ingot having a diameter smaller than the maximum diameter of the slicable ingot, mounting the holding member at a position different from the mounting position of the holding member when slicing the ingot having the maximum slicing diameter. By setting the position, a pair of ingots are aligned with respect to a vertical line passing through the intermediate position of the pair of rollers. The ingots falling or is raised by lifting means is shifted in a direction close to one of rollers over La, characterized by slicing the diameter of the ingot.
本発明の第1の観点の方法では、インゴットを一方のローラに近付けて第1位置に配置した状態で、一対のローラを回転させてインゴットを下降又は上昇させると、インゴットが走行するワイヤに圧接される。このときのワイヤの撓み量が、インゴットの中心軸を一対のローラの中間位置を通る鉛直線に交差させたときのワイヤの撓み量より小さいので、スライスされたウェーハの反りを抑制できる。この結果、スライスされたウェーハ表面の平坦度を向上できる。 In the method according to the first aspect of the present invention, when the ingot is lowered or raised by rotating the pair of rollers while the ingot is positioned at the first position close to one of the rollers, the ingot is pressed against the wire on which the ingot runs. Is done. Since the amount of bending of the wire at this time is smaller than the amount of bending of the wire when the central axis of the ingot intersects the vertical line passing through the intermediate position of the pair of rollers, the warping of the sliced wafer can be suppressed. As a result, the flatness of the sliced wafer surface can be improved.
本発明の第2の観点の方法では、保持手段を治具を介して連結部材に取付けるだけで、インゴットを一対のローラの中間位置を通る鉛直線に対して一対のローラのいずれか一方のローラに近付ける方向にずらすことができるので、僅かな部品の追加で小径のインゴットからスライスされたウェーハの反りを抑制できる。 In the method according to the second aspect of the present invention, only the holding means is attached to the connecting member via a jig, and the ingot is placed on either one of the pair of rollers with respect to a vertical line passing through the intermediate position of the pair of rollers. Therefore, the warpage of the wafer sliced from the small-diameter ingot can be suppressed by adding a few parts.
本発明の第3の観点の方法では、上記治具が不要になるので、第2の観点の方法より部品点数を削減できるとともに、インゴットの昇降手段への組付工数を低減できる。 In the method according to the third aspect of the present invention, the jig is not necessary, so that the number of parts can be reduced as compared with the method according to the second aspect, and the number of assembling steps to the lifting means of the ingot can be reduced.
次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
<第1の実施の形態>
図1及び図2に示すように、シリコン単結晶インゴット13をスライスするワイヤソー装置10は、互いに中心軸が平行であって同一水平面内に配設された一対のメインローラ11,12と、これらのメインローラ11,12の下方であって一対のメインローラ11,12の中間位置に設けられた単一のサブローラ14と、上記一対のメインローラ11,12と単一のサブローラ14に巻回して張設されたワイヤ16と、インゴット13を保持する保持手段17と、この保持手段17を昇降させる昇降手段18とを備える。本明細書では、一対のメインローラ11,12のうち左側のメインローラ11を第1メインローラとし、右側のメインローラ12を第2メインローラとする。第1及び第2メインローラ11,12と単一のサブローラ14の外周面には、各ローラ11,12,14の軸方向に所定の間隔をあけて、即ちスライスされるウェーハの厚さ分だけ各ローラ11,12,14の軸方向に間隔をあけて、円周方向に延びる複数本のリング溝(図示せず)が形成される。ワイヤ16は繰出しボビン21(図2)に巻付けられた1本の長尺ものであり、この繰出しボビン21から繰出されたワイヤ16は、第1及び第2メインローラ11,12と単一のサブローラ14の一端側の各リング溝から他端側の各リング溝に向って順に収容されるように、これらのローラ11,12,14に略逆三角形状であって螺旋状に巻回して張設された後に、巻取りボビン22(図2)に巻取られるように構成される。
Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
As shown in FIGS. 1 and 2, a
保持手段17は、インゴット13に接着されるスライス台17aと、このスライス台17aを保持するワークプレート17bとを有する。スライス台17aはインゴット13と同じ材質か、或いはガラス、セラミック、カーボン又はレジン等により形成されるが、コスト面や成形の容易さを考慮し、カーボンやレジン等が多く用いられる。また接着剤としては、エポキシ樹脂、熱可塑性ワックス等が用いられ、ワークプレート17bは主にSUSにより形成される。更に保持部材17のワークプレート17bは水平方向に延びる連結部材23を介して昇降手段18に連結される。昇降手段18は鉛直方向に延びて設けられ、連結部材23及び保持手段17を介してインゴット13を昇降可能に構成される。
The holding means 17 includes a
第1及び第2メインローラ11,12と単一のサブローラ14の間に巻回して張設されたワイヤ16のうち、第1及び第2メインローラ11,12の間に水平に張設されたワイヤ16は、第1及び第2メインローラ11,12と単一のサブローラ14の回転により水平方向に移動するように構成される。また昇降手段18に連結部材23及びワークプレート17bを連結したスライス台17aにインゴット13が接着されることにより、インゴット13は、上記第1及び第2メインローラ11,12の間に水平に張設されたワイヤ16の上方であって第1及び第2メインローラ11,12の各中心軸を通る鉛直線の間にインゴット13の中心軸が第1及び第2メインローラ11,12の各中心軸に平行になる第1位置に配置される。更にこのインゴット13を第1位置から鉛直方向に下降させて上記水平方向に移動するワイヤ16を横断した第2位置に到達させることにより、インゴット13がスライスされるように構成される。
Of the
本実施の形態の特徴ある構成は、上記ワイヤソー装置10によりスライス可能なインゴットの最大直径より小径のインゴット13をスライスするときに、このインゴット13をワイヤ16における第1及び第2メインローラ11,12の中間位置を通る鉛直線に対して第1メインローラ11に近付ける方向にずらすように構成される。具体的には、保持部材17のワークプレート17bと連結部材23との間に治具24が介装され、これによりインゴット13が第1メインローラ11に近付ける方向にずらすように構成される。このインゴット13の第1メインローラ11側への偏倚量は、インゴット13を下降させたときに、第1メインローラ11の外周面における鉛直接線とインゴット13の外周面における鉛直接線との間隔Xが1〜45mm、好ましくは5〜40mmに設定される。ここで、上記間隔Xを1〜45mmの範囲に限定したのは、1mm未満ではインゴット13が第1メインローラ11に接触するおそれがあり、45mmを越えるとワイヤ16の撓み量が大きくなってワイヤソー装置10でスライスされたウェーハの反りが大きくなるからである。
The characteristic configuration of the present embodiment is that when the
なお、本明細書において、インゴット13をその中心軸が第1及び第2メインローラ11,12の各中心軸に平行になるように配置すると記載したが、上記『平行』はインゴット13の結晶の面方位傾斜角に合せるようにメインローラ11,12の中心軸に対して僅かに、例えば0.2度傾斜させる場合も含む意味に用いられる。また、上記ワイヤソー装置10によりスライス可能な最大直径のインゴットをスライスするときには、保持手段を治具を用いずに連結部材の先端部に取付けることにより、インゴットの中心軸を第1及び第2メインローラ11,12の中間位置を通る鉛直線に交差させる。この状態から昇降手段18でインゴットを下降させることにより、スライス可能な最大直径のインゴットがスライスされる。ここで、スライス可能な最大直径のインゴットとは、図1に示すワイヤソー装置10でスライスできる最大直径のインゴットをいう。具体的には、インゴットの中心軸を第1及び第2メインローラ11,12の中間位置を通る鉛直線に交差させた状態でインゴット13を下降させたときに、第1メインローラ11の外周面における鉛直接線とインゴット13の外周面における鉛直接線との間隔Xが1〜45mm、好ましくは5〜40mmとなる直径を有するインゴットをいう。
In this specification, it is described that the
一方、図示しないが、第1及び第2メインローラ11,12の間に張設されたワイヤ16に向けてノズルが突設される。このノズルはポンプを介してタンクに接続され、このタンクにはSiC砥粒とオイルを混合したスラリーが貯留している。上記ノズルからスラリーがワイヤ16に向って吐出されてワイヤ16に付着し、このスラリーの付着したワイヤ16がインゴット13に所定の圧力で接触して走行して、スラリー中のSiC砥粒がインゴット13を削ることにより、インゴット13がスライスされるように構成される。
On the other hand, although not shown, a nozzle protrudes toward the
このように構成されたワイヤソー装置10を用いてインゴット13をスライスする方法を説明する。例えばスライス可能なインゴットの最大直径が300mmであるワイヤソー装置10を用いて、例えば直径200mmのインゴット13をスライスする場合、先ずインゴット13をエポキシ樹脂等の接着剤を用いてスライス台17aに接着した後、このスライス台17aをワークプレート17b、治具24及び連結部材23を介して昇降手段18に連結する。これによりインゴット13が第1メインローラ11に近付いた第1位置に配置される。次に第1及び第2メインローラ11,12と単一のサブローラ14を周速が同一であって同一方向に回転させると、ワイヤ16が所定の速度で走行して繰出しボビン21から繰出され、各ローラ11,12,14の外周面を通って走行した後に巻取りボビン22に巻取られる。更にノズルからスラリーを吐出しながら、昇降手段18によりインゴット13を下降させると、第1及び第2メインローラ11,12と単一のサブローラ14間に巻回されたワイヤ16のうち、第1及び第2メインローラ11,12の間に水平に張設されたワイヤ16が、第1及び第2メインローラ11,12と単一のサブローラ13の回転により水平方向に移動するので、インゴット13がこの水平に張設されかつスラリーが付着したワイヤ16に所定の圧力で接触しながら走行する。これによりスラリー中のSiC砥粒がインゴット13を削るので、インゴット13がスライスされる。このとき上記水平に張設されたワイヤ16の撓み量が、インゴット13の中心軸を第1及び第2メインローラ11,12の中間位置を通る鉛直線に交差させたときのワイヤ16の撓み量より小さいので、スライスされたウェーハの反りを抑制できる。この結果、スライスされたウェーハ表面の平坦度を向上できる。
A method of slicing the
なお、スライス可能なインゴットの最大直径が300mmであるワイヤソー装置を用いて、直径150mmのインゴット、或いは直径125mmのインゴット等をスライスしてもよい。また、スライス可能なインゴットの最大直径が400mmであるワイヤソーを用いて、直径300mmのインゴット、直径200mmのインゴット、直径150mmのインゴット、或いは直径125mmのインゴット等をスライスしてもよい。 Note that an ingot having a diameter of 150 mm, an ingot having a diameter of 125 mm, or the like may be sliced by using a wire saw device having a maximum diameter of 300 mm that can be sliced. Alternatively, a wire saw having a maximum diameter of 400 mm that can be sliced may be used to slice an ingot having a diameter of 300 mm, an ingot having a diameter of 200 mm, an ingot having a diameter of 150 mm, an ingot having a diameter of 125 mm, or the like.
<第2の実施の形態>
図3は本発明の第2の実施の形態を示す。図3において図1と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態では、保持部材17を昇降手段18に連結する連結部材53がワイヤ16の長手方向に延びて設けられる、即ち連結部材53が第1の実施の形態の連結部材より長く形成され、第1の実施の形態の治具は用いない。具体的には、スライス可能な最大直径のインゴットをスライスするときには、第1及び第2メインローラ11,12の中間位置を通る鉛直線にインゴットの中心軸が交差するようにインゴットが保持部材17により保持される。この状態から昇降手段18でインゴットを下降させることにより、スライス可能な最大直径のインゴットがスライスされる。一方、スライス可能なインゴットの最大直径より小径のインゴット13をスライスするときには、連結部材53に、スライス可能な最大直径のインゴットをスライスするときの保持部材17の取付位置とは別の位置に保持部材17の取付位置を設定することにより、即ち連結部材53の先端部に保持部材17を取付けることにより、インゴット13を第1及び第2メインローラ11,12の中間位置を通る鉛直線に対して第1メインローラ11に近付ける方向にずらすように構成される。この状態から昇降手段18でインゴットを下降させることにより、小径のインゴット13がスライスされる。上記以外は第1の実施の形態と同一に構成される。
<Second Embodiment>
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components. In this embodiment, a connecting
このように構成されたワイヤソー装置50を用いてインゴット13をスライスする場合、第1の実施の形態の治具が不要になるので、第1の実施の形態より部品点数を削減できるとともに、インゴット13の昇降手段18への組付工数を低減できる。上記以外の動作は第1の実施の形態と同様であるので、繰返しの説明を省略する。
When slicing the
なお、第1及び第2の実施の形態では、半導体インゴットとしてシリコン単結晶インゴットを挙げたが、GaAs単結晶インゴット,InP単結晶インゴット,ZnS単結晶インゴット,ZnSe単結晶インゴット等の半導体インゴットでもよい。また、第1及び第2の実施の形態では、一対のメインローラをサブローラの上方に配置し、一対のメインローラ間に張設されたワイヤの上方に配置したインゴットを鉛直方向に下降させてスライスしたが、一対のメインローラをサブローラの下方に配置し、一対のメインローラ間に張設されたワイヤの下方に配置したインゴットを鉛直方向に上昇させてスライスしてもよい。更に、第1及び第2の実施の形態では、3本のローラ(一対のメインローラ及び単一のサブローラ)を用いたが、2本のローラ(一対のメインローラのみ)を用いてもよく、又は4本のローラ(一対のメインローラ及び一対のサブローラ)を用いてもよく、或いは5本以上(一対のメインローラ及び3本以上のサブローラ)のローラを用いてもよい。 In the first and second embodiments, a silicon single crystal ingot is used as the semiconductor ingot. However, a semiconductor ingot such as a GaAs single crystal ingot, an InP single crystal ingot, a ZnS single crystal ingot, or a ZnSe single crystal ingot may be used. . In the first and second embodiments, the pair of main rollers is disposed above the sub rollers, and the ingot disposed above the wire stretched between the pair of main rollers is lowered in the vertical direction to slice. However, a pair of main rollers may be arranged below the sub-roller, and an ingot arranged below the wire stretched between the pair of main rollers may be raised in the vertical direction and sliced. Furthermore, in the first and second embodiments, three rollers (a pair of main rollers and a single sub roller) are used, but two rollers (a pair of main rollers only) may be used. Alternatively, four rollers (a pair of main rollers and a pair of sub rollers) may be used, or five or more rollers (a pair of main rollers and three or more sub rollers) may be used.
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
<実施例1>
図1及び図2に示すように、最大直径300mmのシリコン単結晶インゴットをスライス可能なワイヤソー装置10を用いて、直径200mmのインゴット13をスライスした。上記ワイヤソー装置10の第1及び第2メインローラ11,12の直径は165mmであり、サブローラ14の直径は165mmであった。また第1及び第2メインローラ11,12の中心軸間の距離Lは540mmであった。更にインゴット13を第1及び第2メインローラ11,12の中間位置を通る鉛直線に対して第1メインローラ11に近付ける方向にずらし、かつインゴット13を下降させたときに、近付けた側の第1メインローラ11の外周面における鉛直接線とインゴット13の外周面における鉛直接線との間隔を40mmに設定した。
Next, examples of the present invention will be described in detail together with comparative examples.
<Example 1>
As shown in FIGS. 1 and 2, an
一方、上記直径200mmのインゴット13をエポキシ樹脂等の接着剤を用いてスライス台17aに接着した後、このスライス台17aをワークプレート17b、治具24及び連結部材23を介して昇降手段18に連結した。これによりインゴット13が第1メインローラ11に近付いた第1位置に配置された。次に第1及び第2メインローラ11,12と単一のサブローラ14を同一周速で同一方向に回転させて、ワイヤ16を600m/分の速度で走行させた。またインゴット13を昇降手段18により0.5mm/分の速度で下降させた。更にSiC砥粒とオイルとを混合したスラリーをワイヤ16に供給した。このようにワイヤソー装置10を用いてインゴット13をスライスし、同時に250〜270枚のシリコンウェーハを作製した。このワイヤソー装置10によるインゴット13のスライスを10回繰返して合計2612枚のウェーハを作製した。
On the other hand, after the
<比較例1>
第1及び第2メインローラの中間位置を通る鉛直線にインゴットの中心軸を交差するようにインゴットを保持部材により保持したこと以外は、実施例1と同様にしてインゴットをスライスした。但し、ワイヤソー装置によるインゴットのスライスを12回繰返して合計3010枚のウェーハを作製した。
<Comparative Example 1>
The ingot was sliced in the same manner as in Example 1 except that the ingot was held by the holding member so that the central axis of the ingot crossed the vertical line passing through the intermediate position between the first and second main rollers. However, ingot slicing by a wire saw device was repeated 12 times to produce a total of 3010 wafers.
<比較試験1及び評価>
実施例1及び比較例1の方法でスライスした各ウェーハの反りを、ADE社製の平坦度測定器によりそれぞれ測定した。その結果(反りの分布)を図4に示す。この図4における反り分布はワープ値における反りの分布を示すものである。このワープ値は、吸着固定しないウェーハの裏面における3点基準面又はベストフィット基準面からウェーハ厚さ方向の中央面までの最大変位と最小変位との差で表される値である。ここで、図4における反り分布をワープ(Warp)値で表したのは、一般的にウェーハ全体の反り分布を反映したワープ値がウェーハ反りのスペックとして使用されるからである。
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The warpage of each wafer sliced by the methods of Example 1 and Comparative Example 1 was measured by a flatness measuring device manufactured by ADE. The result (warp distribution) is shown in FIG. The warp distribution in FIG. 4 shows the warp distribution at the warp value. This warp value is a value represented by the difference between the maximum displacement and the minimum displacement from the three-point reference surface or the best fit reference surface to the center surface in the wafer thickness direction on the back surface of the wafer that is not attracted and fixed. Here, the warp distribution in FIG. 4 is expressed by a warp value because a warp value reflecting the warp distribution of the entire wafer is generally used as a specification of the wafer warp.
図4から明らかなように、比較例1におけるウェーハのワープ値における反りの平均値は8.89μmと大きかったのに対し、実施例1におけるウェーハのワープ値における反りの平均値は7.77μmと小さくなった。これは、実施例1のワイヤの撓み量が比較例1のワイヤの撓み量より小さくなったことに起因するものと考えられる。なお、比較例1ではワープ値の最大値と最小値の差δが約20μmであったのに対し、実施例1ではワープ値の最大値と最小値の差δが約14μmと小さくなった。 As is apparent from FIG. 4, the average warp value of the wafer in Comparative Example 1 was as large as 8.89 μm, whereas the average warp value of the wafer in Example 1 was 7.77 μm. It has become smaller. This is considered due to the fact that the amount of bending of the wire of Example 1 was smaller than the amount of bending of the wire of Comparative Example 1. In Comparative Example 1, the difference δ between the maximum value and the minimum value of the warp value was about 20 μm, whereas in Example 1, the difference δ between the maximum value and the minimum value of the warp value was about 14 μm.
10,50 ワイヤソー装置
11 第1メインローラ
12 第2メインローラ
13 シリコン単結晶インゴット(半導体インゴット)
16 ワイヤ
17 保持手段
18 昇降手段
23,53 連結部材
24 治具
DESCRIPTION OF
16
Claims (3)
スライス可能なインゴットの最大直径より小径のインゴットをスライスするときに、このインゴットを前記ワイヤにおける前記一対のローラの中間位置を通る鉛直線に対して前記一対のローラのいずれか一方のローラに近付ける方向にずらし、かつ前記インゴットを下降又は上昇させたときに、前記近付けた側のローラの外周面における鉛直接線と前記インゴットの外周面における鉛直接線との間隔が1〜45mmであることを特徴とする半導体インゴットのスライス方法。 A wire is horizontally stretched between a pair of rollers whose central axes are arranged in parallel to each other and moves in the horizontal direction by the rotation of the roller. A single semiconductor ingot is arranged between the vertical lines passing through the central axis at a first position where the central axis is parallel to the central axes of the pair of rollers, and the ingot is lowered vertically from the first position. Or a method for slicing a semiconductor ingot, wherein the ingot is sliced by reaching a second position across the wire that is raised and moved horizontally.
When slicing an ingot having a diameter smaller than the maximum diameter of the slicable ingot, a direction in which the ingot approaches one of the pair of rollers with respect to a vertical line passing through an intermediate position of the pair of rollers in the wire When the ingot is lowered or raised, the distance between the lead direct wire on the outer peripheral surface of the roller on the close side and the lead direct wire on the outer peripheral surface of the ingot is 1 to 45 mm. A method for slicing a semiconductor ingot.
前記スライス可能なインゴットの最大直径より小径のインゴットをスライスするときには、前記保持部材と前記連結部材との間に治具を介装することにより、前記インゴットを前記一対のローラの中間位置を通る鉛直線に対して前記一対のローラのいずれか一方のローラに近付ける方向にずらして前記昇降手段で前記インゴットを下降又は上昇させて、前記小径のインゴットをスライスする請求項1記載の半導体インゴットのスライス方法。 When slicing the ingot with the maximum diameter that can be sliced, the ingot is held by the holding member so that the central axis of the ingot intersects the vertical line passing through the intermediate position of the pair of rollers, and the holding member is moved up and down by the connecting member. After connecting to a means, the ingot of the maximum diameter that can be sliced is sliced by lowering or raising the ingot with the lifting means,
When slicing an ingot having a diameter smaller than the maximum diameter of the slicable ingot, a jig is interposed between the holding member and the connecting member so that the ingot passes vertically between the pair of rollers. 2. The method for slicing a semiconductor ingot according to claim 1, wherein the small-diameter ingot is sliced by moving the ingot downward or upward by the elevating means while shifting in a direction approaching one of the pair of rollers with respect to a line. .
スライス可能な最大直径のインゴットをスライスするときには、一対のローラの中間位置を通る鉛直線に前記インゴットの中心軸が交差するように前記インゴットを保持部材により保持した後、前記昇降手段で前記インゴットを下降又は上昇させることにより、前記スライス可能な最大直径のインゴットをスライスし、
前記スライス可能なインゴットの最大直径より小径のインゴットをスライスするときには、前記スライス可能な最大直径のインゴットをスライスするときの保持部材の取付位置とは別の位置に前記保持部材の取付位置を設定することにより、前記インゴットを前記一対のローラの中間位置を通る鉛直線に対して前記一対のローラのいずれか一方のローラに近付ける方向にずらして前記昇降手段で前記インゴットを下降又は上昇させて、前記小径のインゴットをスライスする請求項1記載の半導体インゴットのスライス方法。 A connecting member for connecting the holding member to the elevating means is provided extending in the longitudinal direction of the wire,
When slicing an ingot of the maximum diameter that can be sliced, the ingot is held by a holding member so that the central axis of the ingot intersects a vertical line passing through an intermediate position between a pair of rollers, and then the ingot is moved by the lifting means. Slicing the ingot of the maximum diameter that can be sliced by lowering or raising;
When slicing an ingot having a diameter smaller than the maximum diameter of the slicable ingot, the mounting position of the holding member is set at a position different from the mounting position of the holding member when slicing the ingot having the maximum slicing diameter. By shifting the ingot in a direction approaching one of the rollers of the pair of rollers with respect to a vertical line passing through an intermediate position of the pair of rollers, the ingot is lowered or raised by the lifting means, The method for slicing a semiconductor ingot according to claim 1, wherein a small-diameter ingot is sliced.
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