JP5526960B2 - Regenerated abrasive grain group generation method, wafer manufacturing system, and wafer manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、所定の研磨処理に使用した研磨剤に含まれる第1の砥粒群に、新たな第2の砥粒群を加えて、後の研磨処理に使用可能な再生砥粒群を生成する再生砥粒群生成方法等に関する。 In the present invention, a new second abrasive grain group is added to the first abrasive grain group contained in the polishing agent used in the predetermined polishing process to generate a regenerated abrasive grain group that can be used for the subsequent polishing process. The present invention relates to a method for generating regenerated abrasive grains.
従来、シリコンインゴットから複数のウェーハを切り出すワイヤソーや、ウェーハを研磨する研磨装置等においては、砥粒群を含むスラリを用いて研磨処理(切断処理も含む)を行っていた。 Conventionally, in a wire saw for cutting a plurality of wafers from a silicon ingot, a polishing apparatus for polishing a wafer, etc., a polishing process (including a cutting process) is performed using a slurry including a group of abrasive grains.
研磨処理に利用された砥粒は、形状が変化してしまう。このため、研磨処理の品質を低下させてしまうこととなるので、研磨処理に利用された砥粒は、すべて廃棄処分されていた。 The shape of the abrasive grains used for the polishing process changes. For this reason, since the quality of the polishing process is deteriorated, all the abrasive grains used in the polishing process have been disposed of.
しかしながら、このように、すべての砥粒を廃棄処分してしまうことは、環境面や、コスト面から好ましくなく、近年では、砥粒を再生して利用することが行われるようになっている。砥粒の再生利用方法としては、研磨処理に利用した砥粒に対して、未使用の砥粒を混合することにより、研磨処理における品質を維持するようにすることが行なわれている。また、別の砥粒の再生処理方法としては、例えば、再生された研磨剤成分に対して、粒度のことなる炭化珪素成分を添加して不活性ガス雰囲気中で熱処理を施して研磨剤を生成する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 However, discarding all abrasive grains in this way is undesirable from the environmental and cost viewpoints, and in recent years, the abrasive grains have been regenerated and used. As a method of reclaiming abrasive grains, the quality of the polishing process is maintained by mixing unused abrasive grains with the abrasive grains used in the polishing process. Another method for reclaiming abrasive grains is, for example, adding a silicon carbide component having a different particle size to the regenerated abrasive component and performing a heat treatment in an inert gas atmosphere to produce an abrasive. The technique to do is known (for example, refer patent document 1).
例えば、研磨処理に利用された砥粒に対して、新たな砥粒を混合する場合においては、同一の砥粒群を混合するようにしているが、以下の図に示すような状況が発生している。 For example, when new abrasive grains are mixed with the abrasive grains used in the polishing process, the same abrasive grains are mixed, but the situation shown in the following figure occurs. ing.
図1は、従来例に係る再生を繰り返した際の砥粒群の変化を説明する図である。図1Aは、再生を繰り返した際の砥粒群の粒度分布の変化を示し、図1Bは、再生を繰り返した際の砥粒群の円形度の変化を示している。 FIG. 1 is a diagram for explaining changes in the abrasive grain group when the regeneration according to the conventional example is repeated. FIG. 1A shows the change in the particle size distribution of the abrasive grains when the regeneration is repeated, and FIG. 1B shows the change in the circularity of the abrasive grains when the regeneration is repeated.
図1Aに示すように、再生を繰り返すほど、再生された砥粒群(再生品)における粒度分布が未使用の砥粒群(新品)よりも徐々に小径化する方向に移動してしまう。また、図1Bに示すように、再生を繰り返すほど、砥粒の円形度が高くなってしまう、すなわち、砥粒が丸みを帯びてしまう。 As shown in FIG. 1A, as the regeneration is repeated, the particle size distribution in the regenerated abrasive grain group (reproduced product) moves in a direction in which the diameter gradually becomes smaller than that of the unused abrasive grain group (new article). Moreover, as shown in FIG. 1B, as the reproduction is repeated, the circularity of the abrasive grains becomes higher, that is, the abrasive grains become rounder.
このように、粒度分布が変化し、砥粒が丸みを帯びてしまうと、研磨処理の質が低下し、研磨処理による結果物の品質にばらつきが生じてしまうこととなる。 As described above, when the particle size distribution is changed and the abrasive grains are rounded, the quality of the polishing process is lowered, and the quality of the resultant product due to the polishing process varies.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、廃棄する砥粒の量を低減するとともに、研磨処理の質を向上することのできる技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is to provide the technique which can improve the quality of grinding | polishing process while reducing the quantity of the abrasive grain to discard.
本発明の第1の観点に係る再生砥粒群生成方法は、所定の研磨処理に使用した研磨剤に含まれる第1の砥粒群に、新たな第2の砥粒群を加えて、後の研磨処理に使用可能な再生砥粒群を生成する再生砥粒群生成方法であって、第1の砥粒群の所定の研磨処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第2の砥粒群を用意する用意ステップと、所定の研磨処理に使用した第1の砥粒群に、第2の砥粒群を所定量加える混合ステップと、少なくとも第2の砥粒群について砥粒径が所定の第1砥粒径以上かつ第2砥粒径以下の範囲となるように分級処理を行う分級ステップとを有する。 The regenerated abrasive grain group generation method according to the first aspect of the present invention adds a new second abrasive grain group to the first abrasive grain group included in the abrasive used in the predetermined polishing process, and A regenerated abrasive grain group generation method for generating a regenerated abrasive grain group that can be used for the polishing process of the second, and a second abrasive grain size distribution for reducing a change in the particle size distribution due to a predetermined polishing process of the first abrasive grain group. A preparation step for preparing a group of abrasive grains, a mixing step for adding a predetermined amount of the second abrasive grain group to the first abrasive grain group used for the predetermined polishing process, and abrasive grains for at least the second abrasive grain group And a classification step for performing classification so that the diameter is in a range of a predetermined first abrasive grain size or more and a second abrasive grain size or less.
係る再生砥粒群生成方法によると、研磨処理後の第1の砥粒群に、所定の研磨処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第2の砥粒群を混合することにより、混合された砥粒群の粒度分布を処理前の第1の砥粒群の粒度分布又はそれに近い粒度分布にすることができる。また、少なくとも第2の砥粒群についての砥粒径を必要な範囲にすることができる。このため、同様な質の研磨処理を繰り返して施すことができる。 According to the regenerated abrasive grain group generation method, the first abrasive grain group after the polishing process is mixed with the second abrasive grain group having a particle size distribution for reducing the change in the particle size distribution due to the predetermined polishing process. The particle size distribution of the mixed abrasive grain group can be made the particle size distribution of the first abrasive grain group before processing or a particle size distribution close thereto. In addition, the abrasive grain size for at least the second abrasive grain group can be in a necessary range. For this reason, the same quality polishing treatment can be repeated.
上記再生砥粒群生成方法において、分級ステップは、混合ステップにより混合された第1の砥粒群及び第2の砥粒群について砥粒径が前記範囲となるように分級処理を行って再生砥粒群を生成する。係る再生砥粒群生成方法によると、第1の砥粒群と、第2の砥粒群とが混合された砥粒群について、迅速に砥粒径を必要な範囲にすることができる。 In the regenerated abrasive grain group generation method, the classifying step performs a classifying process on the first abrasive grain group and the second abrasive grain group mixed in the mixing step so that the abrasive grain size falls within the above range, thereby regenerating abrasive grains. Generate grain clusters. According to this regenerated abrasive grain group generation method, it is possible to quickly bring the abrasive grain size into a necessary range for the abrasive grain group in which the first abrasive grain group and the second abrasive grain group are mixed.
また、上記再生砥粒群生成方法において、混合ステップは、前記分級ステップにより分級された前記第2の砥粒群を、前記第1の砥粒群と混合して再生砥粒群を生成する。係る再生砥粒群生成方法によると、第2の砥粒群についての砥粒径を必要な範囲にすることができる。 Further, in the regenerated abrasive grain group generation method, the mixing step generates the regenerated abrasive grain group by mixing the second abrasive grain group classified in the classification step with the first abrasive grain group. According to the regenerated abrasive grain group generation method, the abrasive grain diameter for the second abrasive grain group can be set within a necessary range.
また、上記再生砥粒群生成方法において、粒度分布変化を低減するための粒度分布とは、所定の研磨処理の前の第1の砥粒群の50パーセント点に対応する砥粒径よりも大きい砥粒径を、その50パーセント点に対する砥粒径とする粒度分布である。係る再生砥粒群生成方法によると、第1の砥粒群と混合することにより、適切に、混合された砥粒群の粒度分布を処理前の第1の砥粒群の粒度分布又はそれに近い粒度分布にすることができる。 In the regenerated abrasive grain group generation method, the grain size distribution for reducing the change in the grain size distribution is larger than the abrasive grain size corresponding to the 50 percent point of the first abrasive grain group before the predetermined polishing process. It is a particle size distribution in which the abrasive particle size is the abrasive particle size relative to the 50 percent point. According to such a regenerated abrasive grain group generation method, by mixing with the first abrasive grain group, the particle size distribution of the mixed abrasive grain group is appropriately or close to that of the first abrasive grain group before processing. A particle size distribution can be obtained.
また、上記再生砥粒群生成方法において、粒度分布変化を低減するための粒度分布は、前記所定の研磨処理の後の第1の砥粒群に、所定量の第2の砥粒群を混合することにより、混合後の砥粒群の50パーセント点に対する砥粒径を、前記第1の砥粒群の50パーセント点とほぼ同様にするための粒度分布である。係る再生砥粒群生成方法によると、混合された砥粒群の粒度分布を処理前の第1の砥粒群の粒度分布とほぼ同じにすることができる。 Further, in the above regenerated abrasive grain group generation method, the particle size distribution for reducing the change in the particle size distribution is obtained by mixing a predetermined amount of the second abrasive grain group with the first abrasive grain group after the predetermined polishing treatment. By doing so, the grain size distribution for making the abrasive grain size with respect to the 50 percent point of the mixed abrasive grain group substantially the same as the 50 percent point of the first abrasive grain group. According to the regenerated abrasive grain group generation method, the particle size distribution of the mixed abrasive grain group can be made substantially the same as the particle size distribution of the first abrasive grain group before processing.
また、上記再生砥粒群生成方法において、所定量は、第1の砥粒群との混合後の砥粒群に対する重量パーセントが、30〜50重量パーセントとなる量である。係る再生砥粒群生成方法によると、使用する第2の砥粒群の量を比較的低減することができる。 Moreover, in the said reproduction | regeneration abrasive grain group production | generation method, predetermined amount is an quantity from which the weight percent with respect to the abrasive grain group after mixing with the 1st abrasive grain group will be 30 to 50 weight percent. According to the regenerated abrasive grain group generation method, the amount of the second abrasive grain group to be used can be relatively reduced.
また、上記再生砥粒群生成方法において、分級ステップにおいては、湿式分級処理を行う。係る再生砥粒群生成方法によると、分級ステップにおいて、一度の処理で、砥粒径を所定の第1砥粒径以上かつ第2砥粒径以下の範囲とすることができる。 Moreover, in the said regenerated abrasive grain group production | generation method, a wet classification process is performed in a classification step. According to the regenerated abrasive grain group generation method, the abrasive grain size can be set in a range of a predetermined first abrasive grain size or more and a second abrasive grain size or less by a single process in the classification step.
また、上記再生砥粒群生成方法において、第2砥粒径は、所定の研磨処理の前の第1の砥粒群における最大の砥粒径と同程度の砥粒径である。係る再生砥粒群生成方法によると、研磨処理前の第1の砥粒群と砥粒に比べて比較的大きい砥粒径の砥粒を適切に排除することができ、研磨処理の質を適切に維持することができる。 Moreover, in the said reproduction | regeneration abrasive grain group production | generation method, a 2nd abrasive grain size is an abrasive grain size comparable as the largest abrasive grain size in the 1st abrasive grain group before a predetermined | prescribed grinding | polishing process. According to the regenerated abrasive grain group generation method, it is possible to appropriately exclude abrasive grains having a relatively large abrasive grain size compared to the first abrasive grain group and the abrasive grains before the polishing process, and to appropriately improve the quality of the polishing process. Can be maintained.
本発明の第2の観点に係るウェーハ製造システムは、シリコンインゴットをワイヤにより切断して、複数枚のウェーハを製造するウェーハ製造システムであって、第1の砥粒群が含まれているスラリを蓄積するスラリ蓄積手段と、ワイヤによるシリコンインゴットの切断時に、スラリ蓄積手段のスラリをワイヤに向けて供給するスラリ供給手段と、ワイヤに向けて供給されたスラリを回収する回収手段と、スラリから第1の砥粒群を分離する分離手段と、第1の砥粒群の切断による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第2の砥粒群を供給する供給手段と、第1の砥粒群と、第2の砥粒群とを混合した混合砥粒群を生成する混合手段と、第2の砥粒群又は混合砥粒群に対して砥粒径が第1砥粒径以上かつ第2砥粒径以下の範囲となるように分級処理を行う分級手段と、混合砥粒群と、オイルとを混合してスラリを生成するスラリ生成手段と、生成したスラリをスラリ蓄積手段に格納する格納手段とを有する。 A wafer manufacturing system according to a second aspect of the present invention is a wafer manufacturing system that manufactures a plurality of wafers by cutting a silicon ingot with a wire, and includes a slurry that includes a first abrasive grain group. A slurry accumulating means for accumulating; a slurry supplying means for supplying the slurry of the slurry accumulating means toward the wire when the silicon ingot is cut by the wire; a collecting means for recovering the slurry supplied to the wire; Separating means for separating one abrasive grain group; supply means for supplying a second abrasive grain group having a particle size distribution for reducing a change in particle size distribution due to cutting of the first abrasive grain group; and a first abrasive A mixing means for generating a mixed abrasive grain group in which the grain group and the second abrasive grain group are mixed; and the second abrasive grain group or the mixed abrasive grain group has an abrasive grain size equal to or larger than the first abrasive grain diameter and It becomes the range below the second abrasive grain size It has a classification means for performing classification treatment as a mixing abrasive grains group, a slurry generation means by mixing an oil to produce a slurry and the resulting slurry and storage means for storing the slurry storage means.
係るウェーハ製造システムによると、研磨処理後の第1の砥粒群に、所定の研磨処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第2の砥粒群を混合することにより、混合された砥粒群の粒度分布を処理前の第1の砥粒群の粒度分布又はそれに近い粒度分布にすることができる。また、少なくとも第2の砥粒群についての砥粒を必要な範囲にすることができる。このため、同様な質の研磨処理を繰り返して施すことができ、同様な品質のウェーハを製造することができる。 According to the wafer manufacturing system, the first abrasive grain group after the polishing process is mixed by mixing the second abrasive grain group having a particle size distribution for reducing the change in the particle size distribution due to the predetermined polishing process. The grain size distribution of the abrasive grains can be made the grain size distribution of the first abrasive grains before processing or a grain size distribution close thereto. In addition, the abrasive grains for at least the second abrasive grain group can be in a necessary range. For this reason, the same quality polishing process can be repeatedly performed, and a wafer of similar quality can be manufactured.
本発明の第3の観点に係るウェーハ製造方法は、シリコンインゴットをワイヤにより切断して、複数枚のウェーハを製造するウェーハ製造方法であって、ワイヤによりシリコンインゴットを切断するとともに、第1の砥粒群が含まれているスラリを、ワイヤに向けて供給するステップと、供給されたスラリを回収するステップと、スラリから第1の砥粒群を分離するステップと、第1の砥粒群と、第1の砥粒群の切断による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第2の砥粒群とを混合して混合砥粒群を生成するステップと、第2の砥粒群、又は混合砥粒群を砥粒径が第1砥粒径以上かつ第2砥粒径以下の範囲となるように分級するステップと、分級された第2の砥粒群を含む混合砥粒群、又は分級された混合砥粒群と、オイルとを混合してスラリを生成するステップと、生成したスラリをワイヤに向けて供給しつつ、ワイヤによりシリコンインゴットを切断して、複数枚のウェーハを製造するステップとを有する。 A wafer manufacturing method according to a third aspect of the present invention is a wafer manufacturing method for manufacturing a plurality of wafers by cutting a silicon ingot with a wire, the silicon ingot being cut with a wire, and a first abrasive. Supplying the slurry containing the grain group toward the wire; recovering the supplied slurry; separating the first abrasive grain group from the slurry; and the first abrasive grain group; Mixing a second abrasive grain group having a particle size distribution for reducing a change in particle size distribution due to cutting of the first abrasive grain group to generate a mixed abrasive grain group, a second abrasive grain group, Or the step of classifying the mixed abrasive grain group so that the abrasive grain size is not less than the first abrasive grain size and not more than the second abrasive grain size, and the mixed abrasive grain group including the classified second abrasive grain group, Or the classified mixed abrasive grains and oil Combined with a step of generating a slurry, while the resulting slurry was supplied toward the wire, the silicon ingot was cut by the wire, and a step of producing a plurality of wafers.
係るウェーハ製造方法によると、研磨処理後の第1の砥粒群に、所定の研磨処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第2の砥粒群を混合することにより、混合された砥粒群の粒度分布を処理前の第1の砥粒群の粒度分布又はそれに近い粒度分布にすることができる。また、少なくとも第2の砥粒群についての砥粒径を必要な範囲にすることができる。このため、同様な質の研磨処理を繰り返して施すことができ、同様な品質のウェーハを製造することができる。 According to the wafer manufacturing method, the first abrasive grain group after the polishing process is mixed by mixing the second abrasive grain group having a particle size distribution for reducing the change in the particle size distribution due to the predetermined polishing process. The grain size distribution of the abrasive grains can be made the grain size distribution of the first abrasive grains before processing or a grain size distribution close thereto. In addition, the abrasive grain size for at least the second abrasive grain group can be in a necessary range. For this reason, the same quality polishing process can be repeatedly performed, and a wafer of similar quality can be manufactured.
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below do not limit the invention according to the claims, and all the elements and combinations described in the embodiments are essential for the solution of the invention. Is not limited.
まず、本発明の一実施例に係る再生砥粒群生成方法の基本的な概念について説明する。 First, the basic concept of the regenerated abrasive grain group generation method according to an embodiment of the present invention will be described.
図2は、本発明の一実施形態に係る再生砥粒群生成方法の概念を説明する図である。図2は、種々の砥粒群の粒度分布を示している。 FIG. 2 is a view for explaining the concept of the regenerated abrasive grain group generation method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the particle size distribution of various abrasive grain groups.
図2に示すように、新品(未使用の砥粒群)を、ワイヤソーにおけるウェーハの切断処理(研磨処理の一例)に利用すると、使用後品(切断処理に利用後に、異物除去、洗浄等を行った砥粒群)の50%点は、新品の50%点よりも砥粒径が小さいほうに移動する。移動幅は、例えば、9±1%である。なお、砥粒群の50%点に対応する砥粒径は、体積基準の累積分布(体積粒径分布)で50%の割合に対応する値(砥粒径)のことである。 As shown in FIG. 2, when a new article (unused abrasive grain group) is used for a wafer cutting process (an example of a polishing process) in a wire saw, a used product (after use for the cutting process, foreign matter removal, cleaning, etc.) is performed. The 50% point of the performed abrasive grain group) moves to the smaller abrasive grain size than the 50% point of the new product. The movement width is 9 ± 1%, for example. The abrasive particle size corresponding to the 50% point of the abrasive grain group is a value (abrasive particle size) corresponding to a 50% ratio in a volume-based cumulative distribution (volume particle size distribution).
このような、使用後品を新品と同様な粒度分布に再生するため、例えば、使用後品の50%点を新品と同様な50%点に再生するためには、使用後品と同量を混合する場合においては、新品の50%点よりも9±1%だけ砥粒径が大きい砥粒群(追加用新品)を加えれば、よいこととなる。そこで、本実施形態では、使用後品に対して、新品よりも粒度分布が全体的に大きい、すなわち、50%点が砥粒径の大きい砥粒群を追加することにより、混合後の砥粒群の50%点が、新品と同じ、又は、ほぼ同じとなるようにしている。 In order to regenerate such a used product to a particle size distribution similar to that of a new product, for example, in order to regenerate the 50% point of a used product to a 50% point similar to that of a new product, In the case of mixing, it is sufficient to add an abrasive grain group (additional new article) whose abrasive grain size is 9 ± 1% larger than the 50% point of the new article. Therefore, in this embodiment, the grain size distribution is generally larger than that of a new product with respect to the used product, that is, the abrasive grains after mixing are added by adding an abrasive grain group having a large abrasive grain size at the 50% point. The 50% point of the group is the same as or almost the same as the new product.
なお、図2は、使用後品と、追加用新品とを同量混ぜる例を示していたため、混合する砥粒群としては、新品の50%点に対して、使用後品との差分(切断処理で低下した分)を加えたものが、その50%点の値となるものを用いていたが、使用後品と、追加用新品との混合割合が異なる場合には、混合割合に応じて、追加用新品の50%点の砥粒径を変えればよく、要は、混合後の砥粒群が、新品の50%点と同じ又は、ほぼ同じとなるように、混合比率と、50%点の砥粒径を決めればよい。 Note that FIG. 2 shows an example in which the same amount of the used product and the new product for addition are mixed. Therefore, as the abrasive grain group to be mixed, the difference (cutting) from the used product with respect to the 50% point of the new product The amount that was reduced by the treatment) was used, but the value that was the 50% point was used. However, if the mixing ratio of the used product and the new one for addition is different, depending on the mixing ratio It is only necessary to change the abrasive grain size of the 50% point of the new article for addition. In short, the mixing ratio is 50% so that the abrasive grain group after mixing is the same as or almost the same as the 50% point of the new article. What is necessary is just to determine the abrasive grain size of a point.
具体的には、新品の50%点の値Mと、使用後品の50%点の値Aと、追加用新品の50%点の値Bと、混合後の砥粒群に占める使用後品の割合をPAと、混合後の砥粒群に占める追加用新品の割合をPBとすると、M=(A×PA+B×PB)/(PA+PB)・・式(1)を満たすように、各値を決定すればよい。例えば、M、A、PA、PBの値が決まっていれば、上記式(1)の関係を用いて、追加用新品の50%点の値Bを算出し、そのような粒度分布、又はほぼ近い粒度分布を持つ砥粒群を追加用新品として混合に用いるようにすればよい。 Specifically, the 50% point value M of the new product, the 50% point value A of the used product, the 50% point value B of the additional new product, and the used product in the mixed abrasive grain group Is P A and the ratio of the new article for addition to the mixed abrasive grain group is P B. M = (A × P A + B × P B ) / (P A + P B ) .. Formula (1 Each value may be determined so as to satisfy. For example, if the values of M, A, P A , and P B are determined, the value B of the 50% point of the new article for addition is calculated using the relationship of the above formula (1), and such a particle size distribution, Alternatively, a group of abrasive grains having an almost similar particle size distribution may be used for mixing as a new article for addition.
次に、本発明の一実施形態に係るウェーハ製造システムについて説明する。 Next, a wafer manufacturing system according to an embodiment of the present invention will be described.
図3は、本発明の一実施形態に係るウェーハ製造システムの構成図である。 FIG. 3 is a configuration diagram of a wafer manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
ウェーハ製造システム1は、大別すると、シリコンインゴットIGから複数のウェーハを切り出すためのワイヤソー2と、ワイヤソー2で使用したスラリを再生するための再生装置3とを有する。 The wafer manufacturing system 1 roughly includes a wire saw 2 for cutting out a plurality of wafers from the silicon ingot IG, and a regenerator 3 for regenerating the slurry used in the wire saw 2.
ワイヤソー2は、コラム4を有し、コラム4には、インゴット支持部5がコラム4に沿って上下移動可能なように設けられている。インゴット支持部5には、取付プレート支持部6が接続される。取付プレート支持部6には、シリコンインゴットIGが、接着された取付プレート7が接続される。したがって、インゴット支持部5が上下移動すると、取付プレート7に接着されたシリコンインゴットIGが上下移動することとなる。例えば、シリコンインゴットIGの切断時には、インゴット支持部5を下降させて、シリコンインゴットIGを後述するワイヤ9に押し当てて切断させることとなる。 The wire saw 2 has a column 4, and an ingot support portion 5 is provided on the column 4 so as to be movable up and down along the column 4. A mounting plate support 6 is connected to the ingot support 5. A mounting plate 7 to which a silicon ingot IG is bonded is connected to the mounting plate support 6. Therefore, when the ingot support part 5 moves up and down, the silicon ingot IG bonded to the mounting plate 7 moves up and down. For example, at the time of cutting the silicon ingot IG, the ingot support portion 5 is lowered, and the silicon ingot IG is pressed against the wire 9 described later to be cut.
インゴット支持部5の下方には、複数のローラ8が設けられている。複数のローラ8には、シリコンインゴットIGを切断するためのワイヤ9が、所定間隔あけて並ぶように、複数回に亘って掛け渡されている。この構成により、複数のローラ8が回転すると、それにしたがってワイヤ9が進行するようになっている。本実施形態では、シリコンインゴットIGを切断する際には、ローラ8を所定方向に回転させてワイヤ9を所定方向に進行させ、それとは逆方向に回転させてワイヤ9を後進させることを繰り返し行い、全体として、徐々に所定方向にワイヤ9が進むように制御されている。 A plurality of rollers 8 are provided below the ingot support portion 5. Wires 9 for cutting the silicon ingot IG are wound around the plurality of rollers 8 a plurality of times so as to be arranged at predetermined intervals. With this configuration, when the plurality of rollers 8 rotate, the wire 9 advances accordingly. In this embodiment, when the silicon ingot IG is cut, the roller 8 is rotated in a predetermined direction to advance the wire 9 in a predetermined direction, and is rotated in the opposite direction to reversely move the wire 9 backward. As a whole, the wire 9 is controlled to gradually advance in a predetermined direction.
ワイヤソー2には、シリコンインゴットIGを切断する際に、ワイヤ9に供給するためのスラリを蓄えるスラリ供給タンク10(スラリ蓄積手段)が設けられている。スラリは、例えば、砥粒群と、オイルとが混合されたものであり、切断時において、砥液として作用する。スラリ供給タンク10に蓄えられたスラリは、配管を通って、供給ノズル11(スラリ供給手段)からワイヤ9に向けて供給される。ワイヤ9に供給されたスラリは、砥液として作用し、シリコンインゴットIGの切断(研磨)に寄与する。ワイヤ9に供給されたスラリは、下方のスラリ回収パン12(回収手段)に落下し、スラリ回収パン12によって集められて、回収タンク13に一時的に蓄えられる。 The wire saw 2 is provided with a slurry supply tank 10 (slurry storage means) for storing a slurry to be supplied to the wire 9 when the silicon ingot IG is cut. The slurry is, for example, a mixture of abrasive grains and oil, and acts as an abrasive liquid at the time of cutting. The slurry stored in the slurry supply tank 10 is supplied toward the wire 9 from the supply nozzle 11 (slurry supply means) through the pipe. The slurry supplied to the wire 9 acts as an abrasive and contributes to the cutting (polishing) of the silicon ingot IG. The slurry supplied to the wire 9 falls to a lower slurry recovery pan 12 (recovery means), is collected by the slurry recovery pan 12, and is temporarily stored in the recovery tank 13.
再生装置3は、固液分離装置14と、洗浄部15と、混合手段の一例としての混合槽16と、供給手段の一例としての追加砥粒供給部17と、分級手段の一例としての湿式分級部18と、乾燥器19と、スラリ生成手段の一例としての混合槽20と、初期砥粒供給部21と、オイル供給部22とを有する。 The regenerator 3 includes a solid-liquid separator 14, a cleaning unit 15, a mixing tank 16 as an example of a mixing unit, an additional abrasive grain supply unit 17 as an example of a supplying unit, and a wet classification as an example of a classifying unit. A unit 18, a dryer 19, a mixing tank 20 as an example of a slurry generating means, an initial abrasive grain supply unit 21, and an oil supply unit 22.
再生装置3においては、固液分離装置14が、回収タンク13に蓄えられている使用後のスラリを、オイルを含む液相と、砥粒群を含む固相とに分離する。固液分離装置14としては、遠心分離機や濾過器などを採用できる。 In the regenerator 3, the solid-liquid separator 14 separates the used slurry stored in the recovery tank 13 into a liquid phase containing oil and a solid phase containing a group of abrasive grains. As the solid-liquid separator 14, a centrifuge or a filter can be employed.
固液分離装置14により分離された固相は、洗浄部15において、洗浄材や水を用いて洗浄され、洗浄された固相、すなわち、使用後品が混合槽16に供給される。混合槽16には、追加砥粒供給部17から、使用後品に対して所定量(例えば、使用後品との重量混合比が、6:4、換言すると混合後の砥粒群(混合砥粒群)に占める割合が40wt%)の追加用の砥粒群(追加用新品:第2の砥粒群)も供給される。ここで、追加用新品は、初期新品(最初に用いられる砥粒群:第1の砥粒群)の切断処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する砥粒群となっている。追加用新品としては、その50%点の値が、少なくとも初期新品の50%点の値よりも大きいものである。例えば、図5Bに示すように、初期新品の50%点の値が8.458μmであり、使用後品(混合槽17に供給される使用後の砥粒群)の50%点の値が7.662μmであるとし、使用後品と、追加用新品との重量混合比を6:4とすると、追加用新品の50%点の値は、式(1)より、9.652μmとなる。本実施形態では、このように算出された50%点の値と同じ、又はそれに近い値(例えば、算出された値に対して、その値の±1%の範囲内)の粒度分布を有する砥粒群を追加用新品としている。本実施形態では、追加用新品としては、初期新品が#1500の砥粒群である場合には、それよりも1段階だけ目が粗い#1200の砥粒群(例えば、図5Bに示すように、0.1%点の値が17.9μmであり、50%点の値が9.71μmであり、円形度が0.86)としている。円形度とは、砥粒の投影像の周囲長に対する、その投影像と同じ投影面積を有する円の周囲長であり、1以下の値であり、1に近いほど砥粒が丸みを帯びていることを示す。追加用新品の供給量は、例えば、混合砥粒群の30〜50wt%であってもよい。 The solid phase separated by the solid-liquid separator 14 is washed with a cleaning material or water in the washing unit 15, and the washed solid phase, that is, the used product is supplied to the mixing tank 16. In the mixing tank 16, a predetermined amount (for example, the weight mixing ratio with the used product is 6: 4 from the additional abrasive supply unit 17 to the used product, in other words, the mixed abrasive group (mixed abrasive). An additional abrasive grain group (additional new article: second abrasive grain group) of 40 wt%) is also supplied. Here, the new article for addition is an abrasive grain group having a particle size distribution for reducing the change in the particle size distribution due to the cutting process of the initial new article (abrasive grain group used first: first abrasive grain group). As a new article for addition, the value of the 50% point is at least larger than the value of the 50% point of the initial new article. For example, as shown in FIG. 5B, the value of the 50% point of the initial new product is 8.458 μm, and the value of the 50% point of the used product (the used abrasive grain group supplied to the mixing tank 17) is 7 Assuming that the weight mixing ratio between the used product and the additional new product is 6: 4, the value of the 50% point of the additional new product is 9.652 μm from the equation (1). In the present embodiment, the abrasive having a particle size distribution that is the same as or close to the value of the 50% point thus calculated (for example, within a range of ± 1% of the calculated value). The grain group is a new article for addition. In the present embodiment, when the initial new article is the # 1500 abrasive grain group, the # 1200 abrasive grain group having coarser one stage than that (for example, as shown in FIG. 5B). The value at the 0.1% point is 17.9 μm, the value at the 50% point is 9.71 μm, and the circularity is 0.86). The circularity is the circumference length of a circle having the same projected area as the projected image with respect to the circumference length of the projected image of the abrasive grains, and is a value of 1 or less. The closer the value is to 1, the rounder the abrasive grains are. It shows that. The supply amount of new for addition may be, for example, 30 to 50 wt% of the mixed abrasive grain group.
混合槽16では、使用後品と、追加用新品とが混合されて混合砥粒群が生成される。混合砥粒群は、湿式分級部18に供給される。湿式分級部18では、水圧を用いた分級処理により、混合砥粒群は、所定の第1砥粒径(例えば、1μm)以上、且つ第2砥粒径(例えば、20μm)以下の範囲の砥粒から構成された砥粒群となる。これにより、混合砥粒群から、迅速に、砥粒として殆ど機能しない小さいものを取り除くことができるとともに、製造されるウェーハへダメージを与えるような大きいものを取り除くことができる。ここで、第2砥粒径としては、例えば、初期新品における0.1%点における砥粒径と同じ、又は、ほぼ同じ砥粒径(例えば、初期新品における0.1%点における砥粒径に対して、10%以内で増加させた砥粒径)とすることが好ましい。このようにすると、混合砥粒群に、初期新品には含まれないような極端に大きな砥粒が含まれることがなくなるので、初期新品を使用した研磨処理と同様な研磨処理を行うことができる。 In the mixing tank 16, the product after use and the new article for addition are mixed to generate a mixed abrasive grain group. The mixed abrasive grain group is supplied to the wet classifying unit 18. In the wet classifying unit 18, the abrasive grains in the range of a predetermined first abrasive particle size (for example, 1 μm) or more and a second abrasive particle size (for example, 20 μm) or less by classification using water pressure. A group of abrasive grains composed of grains. Thereby, from the mixed abrasive grain group, it is possible to quickly remove small ones that hardly function as abrasive grains, and it is possible to remove large ones that cause damage to the manufactured wafer. Here, as the second abrasive particle size, for example, the same or almost the same abrasive particle size at the 0.1% point in the initial new product (for example, the abrasive particle size at the 0.1% point in the initial new product) The abrasive grain diameter increased within 10%) is preferable. In this way, the mixed abrasive grain group does not contain extremely large abrasive grains that are not included in the initial new article, and therefore, a polishing process similar to the polishing process using the initial new article can be performed. .
乾燥器19は、湿式分級部18において分級された混合砥粒群を乾燥させる。初期砥粒供給部21は、ワイヤソー2を最初に使用する時や、ワイヤソー2に供給するスラリに使用後の砥粒群を使用しない時といった初期時に使用する初期新品の砥粒群(第1の砥粒群)を混合槽20に供給する。本実施形態では、初期新品としては、例えば、図5Bに示すように、0.1%点の値が18.95μmであり、50%点の値が8.458μmであり、円形度が0.87である#1500の砥粒群を用いている。 The drier 19 dries the mixed abrasive grain group classified in the wet classification unit 18. The initial abrasive grain supply unit 21 is an initial new abrasive grain group used in the initial stage such as when the wire saw 2 is used for the first time or when the used abrasive grain group is not used for the slurry supplied to the wire saw 2 (first Abrasive grain group) is supplied to the mixing tank 20. In this embodiment, as an initial new article, for example, as shown in FIG. 5B, the value at the 0.1% point is 18.95 μm, the value at the 50% point is 8.458 μm, and the circularity is 0. A # 1500 abrasive grain group of 87 is used.
オイル供給部22は、スラリを生成するために砥粒群と混合するオイルを混合槽20に供給する。混合槽20は、初期時には、初期砥粒供給部21から供給された初期新品と、オイル供給部22から供給されたオイルとを混合することによりスラリを生成し、スラリ供給タンク10に供給する。また、混合槽20は、初期時以外においては、乾燥器20から供給された混合砥粒群と、オイル供給部22から供給されたオイルとを混合することによりスラリを生成し、スラリ供給タンク10に供給する。 The oil supply unit 22 supplies oil to be mixed with the abrasive grains group to the mixing tank 20 in order to generate slurry. In the initial stage, the mixing tank 20 generates slurry by mixing the initial new article supplied from the initial abrasive grain supply unit 21 and the oil supplied from the oil supply unit 22 and supplies the slurry to the slurry supply tank 10. In addition, the mixing tank 20 generates a slurry by mixing the mixed abrasive grains supplied from the dryer 20 and the oil supplied from the oil supply unit 22 except at the initial time, and the slurry supply tank 10. To supply.
このウェーハ製造システム1においては、初期時点においては、スラリ供給タンク10には、初期新品の砥粒群を含むスラリが蓄えられている。したがって、ウェーハ製造システム1において、シリコンインゴットIGの切断処理を開始すると、供給ノズル11からは、初期新品の砥粒群を含むスラリが、ワイヤ9に供給され、ローラ8によりワイヤ9を進行させることにより、シリコンインンゴットIGがワイヤ9により切断されて複数のウェーハが製造される。 In this wafer manufacturing system 1, at an initial time point, the slurry supply tank 10 stores slurry including an initial new abrasive grain group. Accordingly, when the cutting process of the silicon ingot IG is started in the wafer manufacturing system 1, the slurry including the initial new abrasive grain group is supplied from the supply nozzle 11 to the wire 9, and the wire 9 is advanced by the roller 8. Thus, the silicon ingot IG is cut by the wire 9 to produce a plurality of wafers.
この切断処理においては、ワイヤ9に供給されたスラリは、スラリ回収パン12で回収タンク13へと集められる。再生装置3においては、回収タンク13に蓄えられたスラリに対して、後述するスラリ再生処理を実行することにより、使用後の砥粒群と、追加用新品の砥粒群とが混合された混合砥粒群が生成され、この混合砥粒群を含むスラリが生成され、スラリ供給タンク10へ供給されて蓄えられる。そして、以降の切断処理においては、この混合砥粒群を含むスラリが供給ノズル11からワイヤに供給される。 In this cutting process, the slurry supplied to the wire 9 is collected in the recovery tank 13 by the slurry recovery pan 12. In the regenerator 3, a mixture of a used abrasive grain group and a new abrasive grain group for addition is mixed by performing a slurry regeneration process described later on the slurry stored in the recovery tank 13. An abrasive grain group is generated, and a slurry including the mixed abrasive grain group is generated, supplied to the slurry supply tank 10 and stored. In the subsequent cutting process, the slurry containing the mixed abrasive grain group is supplied from the supply nozzle 11 to the wire.
図4は、本発明の一実施形態に係るスラリ再生処理のフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart of slurry regeneration processing according to an embodiment of the present invention.
スラリ再生処理では、まず、切断処理で使用した使用後のスラリ(廃スラリ)を回収タンク13に回収して準備しておき(ステップS1)、回収タンク13に蓄えられている廃スラリを、遠心分離機や濾過器などの固液分離装置14に供給して、オイルを含む液相と、砥粒群を含む固相とに分離する(ステップS2)。 In the slurry regeneration process, first, the used slurry (waste slurry) used in the cutting process is recovered and prepared in the recovery tank 13 (step S1), and the waste slurry stored in the recovery tank 13 is centrifuged. The solid-liquid separation device 14 such as a separator or a filter is supplied to separate into a liquid phase containing oil and a solid phase containing abrasive grains (step S2).
次いで、分離された固相を洗浄部15に供給して、洗浄部15において洗浄する(ステップS3)。次いで、洗浄された固相(使用後品)と、追加砥粒供給部17が供給する追加用新品とを混合槽16において混合させて、混合砥粒群を生成する(ステップS4)。これにより、混合砥粒群の50%点の値が、新品の50%点の値と同じ又は、ほぼ同じとなるようになる。 Next, the separated solid phase is supplied to the washing unit 15 and washed in the washing unit 15 (step S3). Next, the cleaned solid phase (post-use product) and the additional new article supplied by the additional abrasive grain supply unit 17 are mixed in the mixing tank 16 to generate a mixed abrasive grain group (step S4). As a result, the value of the 50% point of the mixed abrasive grain group becomes the same as or almost the same as the value of the new 50% point.
次いで、湿式分級部18が、水圧を用いた分級処理により、混合砥粒群を、所定の第1砥粒径(例えば、1μm)以上、且つ第2砥粒径(例えば、20μm)以下の範囲の砥粒から構成された砥粒群とする(ステップS5)。これにより、混合砥粒群から、迅速に、砥粒として殆ど機能しない小さいものを取り除くことができるとともに、ウェーハへダメージを与えるような大きいものを取り除くことができる。 Next, the wet classifying unit 18 classifies the mixed abrasive grains in a range of a predetermined first abrasive particle size (for example, 1 μm) or more and a second abrasive particle size (for example, 20 μm) by classification using water pressure. A group of abrasive grains composed of these abrasive grains (step S5). Thereby, from the mixed abrasive grain group, it is possible to quickly remove small particles that hardly function as abrasive particles, and it is possible to remove large particles that damage the wafer.
次いで、乾燥器19は、湿式分級部18において分級された混合砥粒群(再生砥粒群)を乾燥させる(ステップS6)。次いで、混合槽20は、乾燥器19により乾燥された混合砥粒群と、オイル供給部22から供給されたオイルとを混合することによりスラリを生成(再生)し、スラリ供給タンク10に供給する(ステップS7)。なお、本実施の形態では、スラリ供給タンク10とスラリ回収タンク13それぞれを配置する構成を示したが、一つのタンクでスラリの供給と回収を行うように構成してもよい。 Next, the dryer 19 dries the mixed abrasive grain group (regenerated abrasive grain group) classified in the wet classifying unit 18 (step S6). Next, the mixing tank 20 generates (regenerates) slurry by mixing the mixed abrasive grains dried by the dryer 19 and the oil supplied from the oil supply unit 22, and supplies the slurry to the slurry supply tank 10. (Step S7). In the present embodiment, the configuration in which each of the slurry supply tank 10 and the slurry recovery tank 13 is arranged has been described. However, the slurry may be supplied and recovered in one tank.
これにより、以降の切断処理において、使用後の砥粒群と、追加用砥粒群との混合砥粒群を含むスラリが使用されて、シリコンインゴットIGから複数のウェーハが生成されることとなる。ここで、混合砥粒群の50%点の値は、新品の50%点の値と同じ又は、ほぼ同じであるので、新規新品を含むスラリとほぼ同様な質の切断処理を行うことができ、同様な品質のウェーハを製造することができる。 Thereby, in the subsequent cutting process, a slurry including a mixed abrasive grain group of the used abrasive grain group and the additional abrasive grain group is used, and a plurality of wafers are generated from the silicon ingot IG. . Here, since the value of the 50% point of the mixed abrasive grain group is the same as or almost the same as the value of the 50% point of the new article, it is possible to perform a cutting process with almost the same quality as the slurry containing the new article. Similar quality wafers can be manufactured.
図5は、本発明の一実施形態に係る各砥粒群の状態を説明する図である。図5Aは、ウェーハ製造システムにおいて存在する各砥粒群の粒度分布を示し、図5Bは、各砥粒群の特徴値を示す。 FIG. 5 is a diagram illustrating the state of each abrasive grain group according to an embodiment of the present invention. FIG. 5A shows the particle size distribution of each abrasive grain group existing in the wafer manufacturing system, and FIG. 5B shows the characteristic value of each abrasive grain group.
初期砥粒群(初期新品の砥粒群)は、図5Aに示すような1つの山状の粒度分布を有しており、0.1%点の値は、18.95μmであり、50%点の値は、8.458μmであり、円形度は、0.87である。この初期砥粒群を1回の切断処理に利用し、その後洗浄したものである使用後砥粒群は、図5Aに示すような1つの山状の粒度分布を有しており、0.1%点の値は、17.57μmであり、50%点の値は、7.662μmであり、円形度は、0.88である。使用後砥粒群の粒度分布は、初期砥粒群の粒度分布に対して、全体的に左側、すなわち、砥粒径が減少する方向に移動する。使用後砥粒群は、初期砥粒群に対して、50%点の値が低下し、円形度が1に近づく。 The initial abrasive grain group (initial new abrasive grain group) has one mountain-shaped particle size distribution as shown in FIG. 5A, and the value at the 0.1% point is 18.95 μm, which is 50%. The value of the point is 8.458 μm and the circularity is 0.87. This initial abrasive grain group is used for one cutting process and then washed, and the post-use abrasive grain group has one mountain-shaped particle size distribution as shown in FIG. The value of the% point is 17.57 μm, the value of the 50% point is 7.662 μm, and the circularity is 0.88. The particle size distribution of the used abrasive grain group moves as a whole on the left side with respect to the particle size distribution of the initial abrasive grain group, that is, in the direction in which the abrasive grain size decreases. The post-use abrasive grain group has a 50% point value lower than the initial abrasive grain group, and the circularity approaches 1.
追加用砥粒群は、図5Aに示すような1つの山状の粒度分布を有しており、0.1%点の値は、17.9μmであり、50%点の値は、9.71μmであり、円形度は、0.86である。追加用砥粒群は、初期砥粒群に対して、ほぼ全体的に右側、すなわち、粒度径が大きい粒度分布を有している。例えば、追加用砥粒群は、初期砥粒群に対して、50%点の値が大きくなっている。また、追加用砥粒群の円形度は、使用後砥粒群の円形度よりも低くなっている。 The additional abrasive grain group has one mountain-shaped particle size distribution as shown in FIG. 5A, the value at the 0.1% point is 17.9 μm, and the value at the 50% point is 9. It is 71 μm and the circularity is 0.86. The additional abrasive grain group has a particle size distribution that is almost entirely on the right side of the initial abrasive grain group, that is, the particle size diameter is large. For example, the value of the 50% point is larger in the additional abrasive grain group than in the initial abrasive grain group. Further, the circularity of the additional abrasive grain group is lower than the circularity of the used abrasive grain group.
使用後砥粒群と、追加用砥粒群とを、6:4で混合した混合砥粒群(厳密には、混合し、分級処理をし、乾燥させた後の混合砥粒群)は、図5Aに示すような1つの山状の粒度分布を有しており、0.1%点の値は、18.02μmであり、50%点の値は、8.335μmであり、円形度は、0.871である。 A mixed abrasive grain group in which the post-use abrasive grain group and the additional abrasive grain group are mixed at 6: 4 (strictly, the mixed abrasive grain group after being mixed, classified, and dried) is: It has one mountain-shaped particle size distribution as shown in FIG. 5A, the value at the 0.1% point is 18.02 μm, the value at the 50% point is 8.335 μm, and the circularity is 0.871.
混合砥粒群の粒度分布は、使用後砥粒群の粒度分布に対して、全体的に右側、すなわち、粒度径が増加する方向に移動する。混合砥粒群の50%点の値は、初期砥粒群の50%点の値とほぼ同じ値となる。また、混合砥粒群の円形度は、使用後砥粒群の円形度よりも減少して、初期砥粒群の円形度に近づいている。 The particle size distribution of the mixed abrasive grain group moves to the right, that is, in the direction in which the particle diameter increases, with respect to the particle size distribution of the used abrasive grain group. The value of the 50% point of the mixed abrasive grain group is almost the same value as the value of the 50% point of the initial abrasive grain group. Further, the circularity of the mixed abrasive grain group is smaller than the circularity of the abrasive grain group after use, and approaches the circularity of the initial abrasive grain group.
このように、混合砥粒群は、初期砥粒群により近い粒度分布を有するようになっているとともに、砥粒群の円形度が初期砥粒群に近い円形度となる。このため、混合砥粒群が含まれたスラリを切断処理に用いると、初期砥粒群と同様な品質のウェーハを製造することができる。 As described above, the mixed abrasive grain group has a particle size distribution closer to that of the initial abrasive grain group, and the circularity of the abrasive grain group becomes a circularity close to that of the initial abrasive grain group. For this reason, when the slurry containing the mixed abrasive grain group is used for the cutting process, a wafer having the same quality as the initial abrasive grain group can be manufactured.
図6は、本発明の一実施形態に係る製造されたウェーハの状態を説明する図である。図6Aは、比較例に係るウェーハ製造方法により製造されたウェーハにおけるWARP値を示す図であり、図6Bは、実施例に係るウェーハ製造方法により製造されたウェーハにおけるWARP値を示す図である。ここで、比較例においては、切断処理に使用した砥粒群と、初期新品の砥粒群とを混合した砥粒群の後の切断処理に使用するようにしたものである。 FIG. 6 is a diagram for explaining a state of a manufactured wafer according to an embodiment of the present invention. FIG. 6A is a diagram showing a WARP value in a wafer manufactured by the wafer manufacturing method according to the comparative example, and FIG. 6B is a diagram showing a WARP value in a wafer manufactured by the wafer manufacturing method according to the example. Here, in the comparative example, the abrasive grain group used for the cutting process and an initial new abrasive grain group are mixed and used for the subsequent cutting process.
図6Aに示すように、比較例においては、初期新品の砥粒群を含むスラリを用いた切断処理により製造されたウェーハと、初期新品と同一の砥粒群を混合して再生した砥粒群を含むスラリを用いた切断処理により製造されたウェーハとの間で、平均のWARP値(図中Av)が大きくずれてしまっている。 As shown in FIG. 6A, in the comparative example, a wafer manufactured by a cutting process using a slurry including an initial new abrasive grain group and an abrasive grain group that is regenerated by mixing the same abrasive grain group as the initial new article. The average WARP value (Av in the figure) is greatly deviated from the wafer manufactured by the cutting process using the slurry containing the.
一方、図6Bに示すように、図4に示すように生成された混合砥粒群を含むスラリを用いた切断処理により製造されたウェーハと、初期新品の砥粒群を含むスラリを用いた切断処理により製造されたウェーハとの平均のWARP値の違いは、比較例に比して、小さくなっている。このように、図4に示すように生成された混合砥粒群を含むスラリを用いて切断することにより、より均一なウェーハを製造することができ、比較例に比してウェーハの品質を向上することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 6B, the wafer manufactured by the cutting process using the slurry containing the mixed abrasive grain group generated as shown in FIG. 4 and the cutting using the slurry containing the initial new abrasive grain group. The difference in the average WARP value from the wafer manufactured by the processing is smaller than that in the comparative example. In this way, a more uniform wafer can be manufactured by cutting using the slurry containing the mixed abrasive grain group generated as shown in FIG. 4, and the quality of the wafer is improved as compared with the comparative example. can do.
次に本発明の変形例について説明する。 Next, a modified example of the present invention will be described.
図7は、本発明の変形例に係るスラリ再生処理のフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart of slurry regeneration processing according to a modification of the present invention.
変形例に係るスラリ再生処理は、上記したスラリ再生処理においては、使用後品と、追加用新品とを混合した後に、分級処理するようにしていたものを、使用後品と、追加用新品とをそれぞれ別に分級処理した後に、混合することにより混合砥粒群(再生砥粒群)を生成するようにしたものである。 In the slurry regeneration process according to the modified example, in the above-described slurry regeneration process, after the used product and the additional new product are mixed, classification processing is performed, and the used product and the additional new product are classified as follows. Are separately classified and then mixed to produce a mixed abrasive grain group (regenerated abrasive grain group).
このスラリ再生処理においては、まず、切断処理で使用した使用後のスラリ(廃スラリ)を回収タンク13に回収して準備しておき(ステップS11)、回収タンク13に蓄えられている廃スラリを、固液分離装置14に供給して、オイルを含む液相と、砥粒群を含む固相とに分離する(ステップS12)。 In this slurry regeneration process, first, the used slurry (waste slurry) used in the cutting process is recovered and prepared in the recovery tank 13 (step S11), and the waste slurry stored in the recovery tank 13 is recovered. Then, it is supplied to the solid-liquid separator 14 and separated into a liquid phase containing oil and a solid phase containing abrasive grains (step S12).
次いで、分離された固相を洗浄部15に供給して、洗浄部15において洗浄する(ステップS13)。次いで、湿式分級部(湿式分級部18と同様なもの)により、洗浄された固相(使用後品)を、水圧を用いた分級処理により、所定の第1砥粒径(例えば、1μm)以上、且つ第2砥粒径(例えば、20μm)以下の範囲の砥粒から構成された砥粒群とし(ステップS14)と、乾燥器(乾燥器19と同様なもの)により、分級された砥粒群を乾燥させる(ステップS15)。 Next, the separated solid phase is supplied to the cleaning unit 15 and cleaned in the cleaning unit 15 (step S13). Next, the solid phase (the product after use) cleaned by the wet classifier (similar to the wet classifier 18) is classified into a predetermined first abrasive grain size (for example, 1 μm) or more by classifying using water pressure. Abrasive grains made up of abrasive grains in the range of the second abrasive grain size (for example, 20 μm) or less (step S14) and classified by a dryer (similar to the dryer 19) The group is dried (step S15).
一方、追加用新品を準備し(ステップS16)、湿式分級部(湿式分級部18と同様なもの)により、追加用新品の砥粒群を、水圧を用いた分級処理により、所定の第1砥粒径(例えば、1μm)以上、且つ第2砥粒径(例えば、20μm)以下の範囲の砥粒から構成された砥粒群とし(ステップS17)、乾燥器(乾燥器19と同様なもの)により、分級された砥粒群を乾燥させる(ステップS18)。 On the other hand, a new article for addition is prepared (step S16), and a new abrasive grain group for addition is classified into a predetermined first abrasive by a classification process using water pressure by a wet classifier (similar to the wet classifier 18). Abrasive grain group composed of abrasive grains having a grain size (for example, 1 μm) or more and a second abrasive grain size (for example, 20 μm) or less (step S17), and a drier (similar to drier 19) Thus, the classified abrasive grains are dried (step S18).
次いで、ステップS15で乾燥された砥粒群と、ステップS18で乾燥された砥粒群とを混合槽(混合槽16と同様なもの)において混合させて、混合砥粒群(再生砥粒群)を生成する(ステップS19)。これにより、混合砥粒群の50%点の値が、新品の50%点の値と同じ又は、ほぼ同じとなるようになる。 Next, the abrasive grain group dried in step S15 and the abrasive grain group dried in step S18 are mixed in a mixing tank (similar to the mixing tank 16), and mixed abrasive grain group (regenerated abrasive grain group). Is generated (step S19). As a result, the value of the 50% point of the mixed abrasive grain group becomes the same as or almost the same as the value of the new 50% point.
その後、混合砥粒群と、オイルとを混合することによりスラリを再生し、スラリ供給タンク10に供給する(ステップS20)。 Thereafter, the slurry is regenerated by mixing the mixed abrasive grains and oil, and supplied to the slurry supply tank 10 (step S20).
これにより、以降の切断処理において、使用後の砥粒群と、追加用砥粒群とが混合された混合砥粒群を含むスラリが使用されて、シリコンインゴットIGから複数のウェーハが切り出されて生成されることとなる。ここで、混合砥粒群の50%点の値は、新品の50%点の値と同じ又は、ほぼ同じであるので、新規新品を含むスラリとほぼ同様な質の切断処理を行うことができ、同様な品質のウェーハを製造することができる。 Thereby, in the subsequent cutting process, a slurry including a mixed abrasive grain group in which the used abrasive grain group and the additional abrasive grain group are mixed is used, and a plurality of wafers are cut out from the silicon ingot IG. Will be generated. Here, since the value of the 50% point of the mixed abrasive grain group is the same as or almost the same as the value of the 50% point of the new article, it is possible to perform a cutting process with almost the same quality as the slurry containing the new article. Similar quality wafers can be manufactured.
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this is an illustration for description of this invention, and is not the meaning which limits the scope of the present invention only to this embodiment. The present invention can be implemented in various modes different from the above-described embodiments without departing from the gist thereof.
例えば、上記実施形態では、湿式分級部18は、水圧式の分級を行うようにしていたが、本発明はこれに限られず、サイクロン式の分級を行うようにしてもよい。 For example, in the above embodiment, the wet classification unit 18 performs the hydraulic classification, but the present invention is not limited to this, and the cyclonic classification may be performed.
また、上記実施形態では、切断処理、すなわち、切断を伴う研磨処理に利用されるスラリの砥粒群を用いて、後の切断処理に使用する砥粒群を生成するようにしていたが、本発明はこれに限られず、切断を伴わない研磨処理に利用されるスラリの砥粒群に対しても適用することができる。 Further, in the above embodiment, the abrasive grain group used for the subsequent cutting process is generated by using the abrasive grain group of the slurry used for the cutting process, that is, the polishing process accompanied by the cutting. The invention is not limited to this, and can also be applied to a slurry group of slurries used for polishing without cutting.
1 ウェーハ製造システム、2 ワイヤソー、3 再生装置、4 コラム、5 インゴット支持部、6 取付プレート支持部、7 取付プレート、8 ローラ、9 ワイヤ、10 スラリ供給タンク、11 供給ノズル、12 スラリ回収パン、13 回収タンク、14 固液分離装置、15 洗浄部、16 混合槽、17 追加砥粒供給部、18 湿式分級部、19 乾燥器、20 混合槽、21 初期砥粒供給部、22 オイル供給部、IG シリコンインゴット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer manufacturing system, 2 wire saw, 3 reproducing | regenerating apparatus, 4 column, 5 ingot support part, 6 mounting plate support part, 7 mounting plate, 8 roller, 9 wire, 10 slurry supply tank, 11 supply nozzle, 12 slurry collection pan, 13 Recovery tank, 14 Solid-liquid separator, 15 Washing part, 16 Mixing tank, 17 Additional abrasive grain supply part, 18 Wet classification part, 19 Dryer, 20 Mixing tank, 21 Initial abrasive grain supply part, 22 Oil supply part, IG silicon ingot.
Claims (8)
前記第1の砥粒群の前記所定の研磨処理または切断処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第2の砥粒群を用意する用意ステップと、
前記所定の研磨処理または切断処理に使用した前記第1の砥粒群に、前記第2の砥粒群を所定量加える混合ステップと、
前記混合ステップにより混合された第1の砥粒群及び前記第2の砥粒群について砥粒径が所定の第1砥粒径以上かつ第2砥粒径以下の範囲となるように分級処理を行う分級ステップと
を有する再生砥粒群生成方法。 A regenerated abrasive grain group that can be used for a subsequent polishing process or cutting process by adding a new second abrasive grain group to the first abrasive grain group contained in the abrasive used for the predetermined polishing process or cutting process. A regenerated abrasive grain group generating method for generating
A preparation step of preparing a second abrasive grain group having a particle size distribution for reducing a change in particle size distribution due to the predetermined polishing process or cutting process of the first abrasive grain group;
A mixing step of adding a predetermined amount of the second abrasive grain group to the first abrasive grain group used in the predetermined polishing or cutting process;
Classification processing is performed so that the abrasive grain size of the first abrasive grain group and the second abrasive grain group mixed in the mixing step is in a range of a predetermined first abrasive grain size and a second abrasive grain size. A regenerated abrasive grain group generation method having a classification step to be performed.
請求項1に記載の再生砥粒群生成方法。 The particle size distribution for reducing the change in the particle size distribution is an abrasive particle size larger than an abrasive particle size corresponding to a 50 percent point of the first abrasive grain group before the predetermined polishing treatment or cutting treatment, It is a particle size distribution with the abrasive grain size for the 50 percent point.
The regenerated abrasive grain group generation method according to claim 1 .
請求項2に記載の再生砥粒群生成方法。 The particle size distribution for reducing the change in the particle size distribution is obtained by mixing the predetermined amount of the second abrasive grain group into the first abrasive grain group after the predetermined polishing process or cutting process. A grain size distribution for making the abrasive particle size with respect to the 50 percent point of the abrasive grain group after mixing substantially the same as the 50 percent point of the first abrasive grain group before the predetermined polishing treatment or cutting treatment. Item 3. A recycled abrasive grain group generation method according to Item 2 .
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の再生砥粒群生成方法。 The predetermined amount, the weight percent of the abrasive grains group after mixing with the first abrasive group, as claimed in any one of claims 1 to 3 is an amount comprising 30 to 50% by weight Regenerated abrasive grain group generation method.
請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の再生砥粒群生成方法。 The regenerated abrasive grain group generation method according to any one of claims 1 to 4 , wherein wet classification is performed in the classification step.
請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の再生砥粒群生成方法。 Said second Togitsubu径can be of any claims 1 to 5 wherein a said abrasive grain size of maximum abrasive grain size approximately the same in the first abrasive grains group before predetermined polishing process or cutting process The regenerated abrasive grain group generation method according to claim 1.
第1の砥粒群が含まれているスラリを蓄積するスラリ蓄積手段と、
前記ワイヤによる前記シリコンインゴットの切断時に、前記スラリ蓄積手段のスラリをワイヤに向けて供給するスラリ供給手段と、
前記ワイヤに向けて前記供給されたスラリを回収する回収手段と、
前記スラリから第1の砥粒群を分離する分離手段と、
前記第1の砥粒群の前記切断による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第2の砥粒群を供給する供給手段と、
前記第1の砥粒群と、前記第2の砥粒群とを混合した混合砥粒群を生成する混合手段と、
前記混合砥粒群に対して砥粒径が第1砥粒径以上かつ第2砥粒径以下の範囲となるように分級処理を行う分級手段と、
分級された前記混合砥粒群と、オイルとを混合してスラリを生成するスラリ生成手段と、
前記生成したスラリを前記スラリ蓄積手段に格納する格納手段と
を有するウェーハ製造システム。 A wafer manufacturing system for manufacturing a plurality of wafers by cutting a silicon ingot with a wire,
Slurry accumulation means for accumulating slurry containing the first abrasive grain group;
Slurry supply means for supplying the slurry of the slurry accumulation means toward the wire when the silicon ingot is cut by the wire;
Recovery means for recovering the supplied slurry toward the wire;
Separating means for separating the first abrasive grains from the slurry;
Supply means for supplying a second abrasive grain group having a particle size distribution for reducing a change in particle size distribution due to the cutting of the first abrasive grain group;
A mixing means for generating a mixed abrasive grain group obtained by mixing the first abrasive grain group and the second abrasive grain group;
Classifying means for performing a classification process so that the abrasive grain size is in the range of the first abrasive grain size to the second abrasive grain size with respect to the mixed abrasive grain group ;
A slurry generating means for generating a slurry by mixing the classified mixed abrasive grain group and oil;
A wafer manufacturing system comprising storage means for storing the generated slurry in the slurry storage means.
前記シリコンインゴットの切断に使用され、第1の砥粒群を含むスラリを回収するステップと、
前記スラリから第1の砥粒群を分離するステップと、
前記第1の砥粒群と、前記第1の砥粒群の前記切断による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第2の砥粒群とを混合して混合砥粒群を生成するステップと、
前記混合砥粒群を砥粒径が第1砥粒径以上かつ第2砥粒径以下の範囲となるように分級するステップと、
分級された前記混合砥粒群と、オイルとを混合してスラリを生成するステップと、
前記生成したスラリをワイヤに向けて供給しつつ、前記ワイヤにより前記シリコンインゴットを切断して、複数枚のウェーハを製造するステップと
を有するウェーハ製造方法。 A wafer manufacturing method for manufacturing a plurality of wafers by cutting a silicon ingot with a wire,
Used to cut the silicon ingot, and recovering a slurry containing a first abrasive grain group ;
Separating a first abrasive grain group from the slurry;
The first abrasive grain group and the second abrasive grain group having a particle size distribution for reducing the change in the particle size distribution due to the cutting of the first abrasive grain group are mixed to generate a mixed abrasive grain group. Steps,
Classifying the mixed abrasive grains so that the abrasive grain size is not less than the first abrasive grain size and not more than the second abrasive grain size;
Mixing the classified mixed abrasive grain group and oil to generate a slurry; and
A method of manufacturing a plurality of wafers by cutting the silicon ingot with the wire while supplying the generated slurry toward the wire.
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