JP6953788B2 - ウエハの製造方法、及び押さえ治具 - Google Patents

Description

本発明は、ウエハの製造方法、及び押さえ治具に関する。

ウエハは、単結晶を切断して製造される。従来から、単結晶を切断してウエハを形成する方法が知られている。例えば、特許文献１に記載のワイヤーソー装置による切断方法においては、３本の主軸ローラーを有し、主軸ローラー外周には目標とするウエハの厚みに合わせたピッチで溝が形成され、一本のワイヤーを主軸ローラーの溝に沿って巻き回しされたワイヤーソー装置を用いる。そして、主軸ローラーを回転させてワイヤーを走行させると共に、複数の単結晶が固定された本体テーブルを動作させて単結晶をワイヤーに押し付けることにより、複数の単結晶を同時に切断して、多数のウエハを形成する。この加工方法では、一定ピッチで並行する複数の極細ワイヤー列に被加工物を押し当て、ワイヤーを線方向に送りながら、被加工物とワイヤーとの間に砥粒を含む加工液（スラリーともいう）を供給することによって研磨切断する方式、あるいは、ダイヤモンドを電着もしくは接着剤によって固定したワイヤーを線方向に送りながら、被加工物を研磨切断する方式を用い、一定の厚さの多数のウエハを同時に形成する。

従来の単結晶を切断してウエハを形成する手順では、まず、接着剤で単結晶を固定した台座をワイヤーソー装置のスライス台に固定し、このスライス台をワイヤーソー装置に設置する。次に、ワイヤーソー装置による切断加工を開始して、スライス台を加工位置に移動させることにより、単結晶を切断加工する。この切断では、台座を５ｍｍ程度まで切断する。この切断により形成されるウエハは、厚みが０．２ｍｍ〜２ｍｍ程度になり、その円周面が部分的に接着剤のみで台座に保持されている。そして、この状態のまま、ワイヤーソー装置からウエハが台座を介して保持されるスライス台を取り出し、台座とウエハとの接着を剥がす剥離作業が行われ、ウエハが個々に取り出される。

特開２００１−００１２４８号公報

上記の方法の場合、ワイヤーソー装置による単結晶の切断加工により形成されたウエハは、ウエハの円周面が部分的に接着剤のみで保持されている状態で、スライス台がワイヤーソー装置から取り外されて、上記の剥離作業を行う場所へ運搬される。この運搬は、リフター等の運搬車で行われる。このようなスライス台の取り外しから剥離作業を行う場所への運搬では、振動や衝撃等によりウエハが倒れて、破損することがある。また、上記のようにスライス台をワイヤーソー装置から取り出す際には、ウエハが落下して破損することがあった。また、上記の剥離作業では、接着剤の接着力を低下させてウエハを台座から取り外して回収するので、さらに台座によるウエハの保持力が低下してウエハが倒れて破損し易くなる。

特に、最近は、ウエハの薄型化と大口径化により、ウエハを台座で保持するための接着面積が小さくなり、上記のウエハの倒れによる破損が、顕著に起こりやすくなっている。例えば、ウエハの厚みが０．６ｍｍ以下でウエハ径が８インチ以上の製品等の場合、小さな振動や衝撃でもウエハが倒れてしまい、生産性を悪化させる原因となっていた。

そこで、本発明は、上記状況を鑑みなされたものであり、単結晶の切断後に形成される複数のウエハの倒れ及び落下を防止するウエハの製造方法、及び押さえ治具を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するため、本発明者が鋭意研究を重ねたところ、上記の単結晶の切断加工により形成された複数のウエハを、所定の方法により、複数のウエハ間の相対位置を固定することで、ウエハの倒れ及び落下を防止できることを見出すに至った。本発明はこのような技術的発見に基づき完成されている。

すなわち、本発明の第１の態様によれば、円柱状の単結晶を切断してウエハを製造する方法であって、単結晶の円周面の一部を接着剤により台座に接着することと、台座に接着された単結晶を切断装置により切断して、台座に接着され且つ間隔をおいて並ぶ複数のウエハを形成することと、複数のウエハのそれぞれの円周面の一部を押す押さえ部を用いて、押さえ部と台座との間及び押さえ部同士の間の一方又は双方で円周面を挟みこんで押すことにより、複数のウエハ間の相対位置を固定することと、台座に接着された複数のウエハを、台座から剥離することと、を含み、固定することは、台座に接着され且つ間隔をおいて並ぶ複数のウエハを、切断装置に取り付けた状態で行うことを含む、ウエハの製造方法が提供される。

また、本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、台座に接着され且つ押さえ部により円周面が挟みこんで押された状態の複数のウエハを剥離することを含む、ウエハの製造方法が提供される。

また、本発明の第３の態様によれば、円柱状の単結晶を切断してウエハを製造する方法であって、単結晶の円周面の一部を接着剤により台座に接着することと、台座に接着された単結晶を切断装置により切断して、台座に接着され且つ間隔をおいて並ぶ複数のウエハを形成することと、複数のウエハのそれぞれの円周面の一部を押す押さえ部を用いて、押さえ部と台座との間及び押さえ部同士の間の一方又は双方で円周面を挟みこんで押すことにより、複数のウエハ間の相対位置を固定することと、台座に接着され且つ押さえ部により円周面が挟みこんで押された状態の複数のウエハを、台座から剥離することと、を含む、ウエハの製造方法が提供される。

また、本発明の第４の態様によれば、台座に固定された円柱状の単結晶を切断して形成された、間隔をおいて並ぶ複数のウエハのそれぞれの円周面の一部を押し、複数のウエハ間の相対位置を固定可能な押さえ部と、単結晶を切断する切断装置に取り付け可能な取り付け部と、を備え、切断装置に取り付けた状態で複数のウエハ間の相対位置を固定可能である、押さえ治具が提供される。

また、本発明の第５の態様によれば、第４の態様において、押さえ部は、自身と台座とで円周面を挟み込んで円周面の一部を押す、第１押さえ部を備える、押さえ治具が提供される。

また、本発明の第６の態様によれば、第４または第５の態様において、押さえ部は、単結晶の中心軸方向及び台座の対向方向に直交する方向から円周面を挟みこんで円周面の一部を押す、１対の第２押さえ部を備える、押さえ治具が提供される。

また、本発明の第７の態様によれば、第６の態様において、一対の第２押さえ部は、それぞれ、円周面の一部と接触する位置が、単結晶の中心軸と交わり且つ直交する方向の基準線に対して台座側に設定される押さえ治具が提供される。

また、本発明の第８の態様によれば、台座に固定された円柱状の単結晶を切断して形成された、間隔をおいて並ぶ複数のウエハのそれぞれの円周面の一部を押し、前記複数のウエハ間の相対位置を固定可能な押さえ部を備え、前記押さえ部は、前記単結晶の中心軸方向及び前記台座の対向方向に直交する方向から前記円周面を挟みこんで前記円周面の一部を押す１対の第２押さえ部を備え、前記一対の第２押さえ部は、それぞれ、前記円周面の一部と接触する位置が、前記単結晶の中心軸と交わり且つ前記直交する方向の基準線に対して前記台座側に設定される、押さえ治具が提供される。
また、本発明の第９の態様によれば、第４から第８のいずれかの態様において、押さえ部は、円周面に接触する部分が弾性体である、押さえ治具が提供される。

また、本発明の第１０の態様によれば、第４から第９のいずれかの態様において、複数のウエハの両端のウエハの端面に接触して支持する端面押さえ部を備える、押さえ治具が提供される。

本発明のウエハの製造方法、及び押さえ治具によれば、単結晶を切断して形成される複数のウエハ間の相対位置を固定するので、ウエハの倒れ及び落下を抑制することができる。

また、ウエハの製造方法において押さえ部が円周面を挟みこんで押す状態で、剥離することを含む場合、ウエハを台座から剥離する時におけるウエハの倒れを抑制することができる。また、固定が、台座に接着され且つ間隔をおいて並ぶ複数のウエハを、切断装置に取り付けた状態で行うことを含む場合、切断装置から取り出す際に生じるウエハの倒れを抑制することができる。

実施形態に係るウエハの製造方法を示すフローチャートである。 ワイヤーソー装置の概略図である。 台座に接着された単結晶を示す斜視図である。 台座を介して単結晶をスライス台に設置した状態を示す斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、ワイヤーソー装置で単結晶を切断する動作を示す斜視図である。 本実施形態の押さえ治具の使用時の状態を示す斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、押さえ治具を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＩ方向から見た矢視図である。 押さえ治具の分解斜視図である。 押さえ治具の第１の例を示す斜視図である。 押さえ治具の第２の例を示す斜視図である。 剥離工程を説明する図である。 図１１に続く、剥離工程を説明する図である。

以下の説明において、適宜、図１などに示すＸＹＺ直交座標系を参照する。このＸＹＺ直交座標系は、Ｘ方向およびＹ方向が水平方向であり、Ｚ方向が、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な鉛直方向である。また、各方向において、適宜、矢印の先端と同じ側を＋側（例、＋Ｚ側）、矢印の先端と反対側を−側（例、−Ｚ側）と称す。例えば、鉛直方向（Ｚ方向）において、上方が＋Ｚ側であり、下方が−Ｚ側である。なお、各図面においては、適宜、一部または全部が模式的に記載され、縮尺が変更されて記載される。

［実施形態］
実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るウエハの製造方法を示すフローチャートである。本実施形態のウエハの製造方法（以下、単に「ウエハの製造方法」と称す）は、円柱状の単結晶を切断してウエハを製造する方法である。ウエハの製造方法は、図１に示すように、接着工程（ステップＳ１）、切断工程（ステップＳ２）、固定工程（ステップＳ３）、及び剥離工程（ステップＳ４）を含む。なお、本実施形態において、「ウエハ」とは、円柱状の単結晶を切断して形成された円盤状の板を意味する。

まず、ウエハの製造方法で用いる単結晶の切断装置について説明する。図２は、ウエハの製造方法で用いるワイヤーソー装置の概略図である。ウエハの製造方法で用いる切断装置は、例えば、公知のワイヤーソー装置である。本実施形態では、ウエハの製造方法に用いる単結晶の切断装置を図２に示すワイヤーソー装置として説明するが、一例であり、切断装置は、単結晶Ｃを切断してウエハＷを製造可能な他の切断装置を用いてもよい。例えば、切断装置は、ブレード、ワイヤー放電加工装置等の切断装置などでもよい。また、図２に示すワイヤーソー装置１は一例であって、他の態様のワイヤーソー装置でもよい。

図２に示すワイヤーソー装置１は、いわゆるマルチワイヤーソー装置である。ワイヤーソー装置１は、３組の回転ローラー２ａ〜２ｃ間に互いに所定の間隔を介して張設された複数のワイヤー３からなるワイヤー列４を円柱状の単結晶Ｃに対し相対的に移動させて、単結晶Ｃを切断方向（図ではＺ方向）へ押し付けながら、各ワイヤー３（ワイヤー列４）を一方向あるいは往復方向へ走行させて切断加工を行う。このようなマルチワイヤーソー装置を用いて単結晶Ｃを切断する場合、１回の切断作業で、単結晶Ｃのより多くの部位を切断加工できるので、単結晶Ｃを効率よく切断することができる。

ワイヤーソー装置１による切断方法では、ワイヤー３と単結晶Ｃが接触する部分に砥粒を含む加工液を供給する方式（遊離砥粒方式）と、予めワイヤー３に砥粒を固着させたものを用いる方式（固定砥粒方式）とがあるが、本実施形態のウエハの製造方法においては、上記の切断方式のいずれも用いることができる。

ワイヤーソー装置１は、単結晶Ｃが固定されたスライス台６を装着し、装着したスライス台６をワイヤー列４に対して、鉛直方向に相対的に移動させることにより、ワイヤー列４で単結晶Ｃを切断する。単結晶Ｃは、スライス台６に、台座７（スライスベッド）を介して固定される。台座７は板状であり、上面及び下面が水平面である（図４参照）。台座７の一方の水平面（本実施形態では下面）には単結晶Ｃが固定され、台座７の他方の水平面（本実施形態では上面）はスライス台６に固定される（図１、図４参照）。スライス台６は、ワイヤーソー装置１の装着部８に装着される。この装着部８は、装着したスライス台６の位置及び角度を調整可能であり、この調整により単結晶Ｃを位置決めできる。スライス台６は、装着部８から取り外しが可能である。これにより、スライス台６をワイヤーソー装置１から取り外してスライス台６に台座７を介して単結晶Ｃを固定することができ、また、ワイヤーソー装置１で単結晶Ｃを切断して形成されたウエハＷ（図５（Ｂ）参照）を、スライス台６及び台座７とともに、ワイヤーソー装置１から取り外すことができる。

次に、ウエハの製造方法の各工程について詳細に説明する。なお、以下の各工程の説明は一例であって、本実施形態のウエハの製造方法を限定するものではない。図３は、台座に接着された単結晶を示す斜視図である。図１に示すステップＳ１の接着工程では、図３に示すように、単結晶Ｃの円周面Ｓｃの一部を接着剤１０により台座７に接着する。単結晶Ｃの形状は、一般に円柱状であるが、単結晶Ｃは、識別のために、円周面Ｓｃの一部を平面状に研削したオリエンテーションフラット（オリフラとも呼ぶ）、円周面Ｓｃの一部を切り欠いたノッチ等が加工される場合もある。本明細書において、円柱状の単結晶Ｃにオリフラあるいはノッチが加工された形状は、円柱状に含まれるものとする。

本実施形態では、単結晶Ｃを、台座７を介してスライス台６に設置し、次工程の切断工程において、単結晶Ｃとともに台座７の一部まで切断する（図５（Ｂ）参照）。これにより、単結晶Ｃを確実に切断することができる。このため、台座７の材質は、樹脂もしくはガラス等のワイヤーソー装置１（切断装置）により切断可能な材質であるのが好ましい。台座７の厚みは、任意に設定可能であるが、上記したように台座７の一部をワイヤーソー装置１により切断する場合、その深さが５ｍｍ程度であるため、台座７の厚みは１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ前後であるのがより好ましい。台座７と単結晶Ｃは、接着剤１０により接着され、固定される。この接着剤１０は、特に限定されないが、単結晶Ｃの切断後に形成されるウエハＷを後の工程で台座７から剥離するため、容易に剥離可能な接着剤を用いるのが好ましい。このような接着剤１０としては、例えば、エポキシ系の接着剤等が挙げられる。また、単結晶Ｃにオリフラがある場合、台座７と単結晶Ｃとの接着は、オリフラの面を台座７に合わせて、接着してもよい。オリフラの面を台座７に合わせて接着する場合、円周面Ｓｃで接着する場合と比較して接着面積が大きいので、上記の接着を強固にすることができる。

次に、図１に示すステップＳ２の切断工程では、台座７に接着された単結晶Ｃを切断して、台座７に接着され且つ間隔をおいて並ぶ複数のウエハＷを形成する。図４は、台座を介して単結晶をスライス台に設置した状態を示す斜視図である。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、ワイヤーソー装置で単結晶を切断する動作を示す斜視図である。

本切断工程では、まず、図４に示すように、ステップＳ１により単結晶Ｃを接着した台座７をスライス台６に固定する。本実施形態では、単結晶Ｃを接着した台座７を、単結晶Ｃを接着していない面を、スライス台６の下面に接着剤（図示せず）で固定する。なお、単結晶Ｃと台座７との接着は、台座７をスライス台６に接着した後、台座７に単結晶Ｃを接着してもよい。上記の接着剤は、特に限定されず、任意に設定可能であるが、台座７と単結晶Ｃとの接着に用いる上記した容易に剥離可能なエポキシ系の接着剤を用いるのが好ましい。なお、本実施形態では、単結晶Ｃが下方に向いてワイヤーソー装置１に設置される例を示しているが、単結晶Ｃの切断装置への設置の仕方は切断装置の種類に応じて適宜設定されるものである。

続いて、台座７を介して単結晶Ｃが固定されたスライス台６を、ワイヤーソー装置１の装着部（図示せず）に装着し、単結晶Ｃの切断加工を行う。本実施形態のワイヤーソー装置１では、ワイヤー列４と単結晶Ｃとを、図５（Ａ）から図５（Ｂ）に示すように相対的に移動させて、加工位置において単結晶Ｃをワイヤー列４に対して切断方向（図では−Ｚ方向）押し付けながら、ワイヤー列４を一方向あるいは往復方向へ走行させて切断加工を行う。例えば、ワイヤーソー装置１により、単結晶Ｃが固定されたスライス台６を下方に移動させることにより、Ｙ方向と平行な複数のワイヤー３がＸ方向に等間隔に並んだワイヤー列４に押し付けて単結晶Ｃの切断加工を行う。これにより、台座７に接着された単結晶Ｃは、Ｚ方向に切断され、台座７に接着され且つ間隔をおいてＸ方向に並ぶ複数のウエハＷが形成される。この際、図５（Ｂ）に示すように、単結晶Ｃ及び台座７の一部（下面）を５ｍｍ程度の深さまで切断する。これにより、単結晶Ｃを確実に切断することができる。なお、ウエハＷの厚み（Ｘ方向）は、特に制限されないが、例えば、０．２ｍｍから１．０ｍｍに設定される。ウエハＷの厚み及びウエハＷとの間隔は、それぞれ、ワイヤー３の径やピッチ等を調整することで、所定の厚み、所定の間隔にすることができる。

次に、図１に示すステップＳ３の固定工程では、ステップＳ２で形成した複数のウエハＷ間の相対位置を固定する。前工程で形成されたウエハＷは、ウエハＷの円周面Ｓｃの一部分が接着剤１０により台座７と接着されている。このため、上記したように、小さな振動や衝撃でもウエハＷが倒れやすい。特に、ウエハＷの薄型化と大口径化により、ウエハＷを台座７で保持するための接着面積が小さくなり、上記のウエハＷの倒れによる破損が、顕著に起こりやすくなっている。例えば、ウエハＷの厚みが０．６ｍｍ以下でウエハ径が８インチ以上の製品は顕著となっている。そこで、本ウエハの製造方法では、本固定工程で複数のウエハＷ間の相対位置を固定し、上記のウエハＷの倒れによる破損を抑制する。

本固定工程では、本実施形態の押さえ治具Ｚを用いて、複数のウエハＷ間の相対位置を固定する。まず、押さえ治具Ｚについて説明する。図６は、本実施形態の押さえ治具の使用時の状態を示す斜視図である。図７（Ａ）及び（Ｂ）は、押さえ治具を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）に示すＩ方向から見た矢視図である。図８は、押さえ治具の分解斜視図である。

本実施形態の押さえ治具Ｚは、図６から図８に示すように、取り付け部１２、端面押さえ部１３、及び押さえ部１４を備える。取り付け部１２は、図６に示すように、単結晶Ｃを切断するワイヤーソー装置１のスライス台６に取り付け可能に形成されている。取り付け部１２は、複数のウエハＷの外側（＋Ｘ側及び−Ｘ側）に設けられる。取り付け部１２がウエハＷの外側に設けられる場合、取り付け部１２を複数のウエハＷに干渉しないで設置できる。

各取り付け部１２は、図７に示すように、スライス台６を挟み込むクランプ部１２ａを備える。クランプ部１２ａは、ネジの締結部材１９（図８参照）により＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に移動可能に形成され、スライス台６をＹ方向から挟み込むことができる。押さえ治具Ｚは、各取り付け部１２のクランプ部１２ａでスライス台６の下部をＹ方向から挟みこむことで、ワイヤーソー装置１のスライス台６に取り付けられる。これにより、端面押さえ部１３、及び押さえ部１４がワイヤーソー装置１に対して固定される。押さえ治具Ｚが取り付け部１２を備える場合、ワイヤーソー装置１に取り付けた状態でウエハＷ間の相対位置を固定することができるので、ワイヤーソー装置１から取り出す際に生じるウエハＷの倒れを抑制することができる。

端面押さえ部１３は、複数のウエハＷの＋Ｘ側及び−Ｘ側に設けられ、複数のウエハＷの両端のウエハＷの端面（＋Ｘ側の面、−Ｘ側の面）に接触して支持する。押さえ治具Ｚが端面押さえ部１３を備える場合、複数のウエハＷの両端のウエハＷの倒れを抑制することができる。

端面押さえ部１３は、ウエハＷに接触する部分に弾性体１６が設けられる。この場合、ウエハＷ間の相対位置を固定する際に生じるウエハＷの損傷を抑制することができる。弾性体１６は、例えば、シリコンなどの軟質ゴムであるのが好ましい。

各端面押さえ部１３は、接続部１７ａ及び接続部１７ｂにより取り付け部１２に接続される。接続部１７ａは、台座７の対向方向（Ｚ方向）に延びる形状であり、一方の端部（＋Ｚ側の端部）が取り付け部１２に固定される。接続部１７ｂは、単結晶Ｃの中心軸ＡＸ方向（Ｘ方向）に延びる形状であり、一方の端部が接続部１７ａに接続され、他方の端部が取り付け部１２に固定される。接続部１７ｂは、接続部１７ａに対して、台座７に近接する方向及び台座７から離間する方向（Ｚ方向）に移動可能であり、所定位置に固定可能である。この所定位置の固定の機構Ａは、ネジなどの締結部材１９を用いて固定する機構である。また、接続部１７ｂは、端面押さえ部１３を、接続部１７ａ（取り付け部１２）に対して、ウエハＷに対して近接する方向及びウエハＷに対して離間する方向（Ｘ方向）に移動可能に接続し、所定位置に固定する。この所定位置の固定の機構Ｂは、ネジなどの締結部材１９を用いて固定する機構である。

上記の構成により、各端面押さえ部１３は、ウエハＷに接触する部分の位置、ウエハＷに接触させる強さを調整することができる。各端面押さえ部１３は、両端のウエハＷが倒れない程度に、ウエハＷに接触させる強さに調整される。このように、端面押さえ部１３がウエハＷに接触する部分の位置を調整可能である場合、複数のウエハＷの両端を効果的に支持することができる。また、端面押さえ部１３がウエハＷに接触させる強さを調整することができる場合、ウエハＷを固定する際に生じるウエハＷの損傷を抑制することができる。

押さえ部１４は、第１押さえ部１４ａ、及び第２押さえ部１４ｂを備える。第１押さえ部１４ａは、自身（第１押さえ部１４ａ）と台座７とでウエハＷの円周面Ｓｃを挟み込んで円周面Ｓｃの一部を押す。第１押さえ部１４ａは、Ｌ字状の部材である。第１押さえ部１４ａは、円周面Ｓｃと接触する部分が、台座７と対向する側に配置され、単結晶Ｃの中心軸方向（Ｘ方向）に延びる形状であり、円周面Ｓｃを台座７と対向する側（−Ｚ側）から挟み込んで、円周面Ｓｃの一部を単結晶Ｃの中心軸ＡＸ方向に押す。このような第１押さえ部１４ａを備える場合、１つの押さえ部材１４ａによりウエハＷ間の相対位置を固定することができるので、簡単な構成で、ウエハＷ間の相対位置を固定することができる。

また、第１押さえ部１４ａは、ウエハＷに接触する部分に弾性体２０が設けられる。これにより、ウエハＷ間の相対位置を固定する際に生じるウエハＷの損傷を抑制することができ、且つ、ウエハＷを押さえる部分が、弾性体２０側に沈み込み、逆にウエハＷの間隔（空間）部分には弾性体２０が入り込み、ウエハＷの間隔を維持することができる。このため、平板でウエハＷを押さえる場合よりも、ウエハＷの倒れを効果的に抑制することができる。弾性体２０は、例えば、シリコンなどの軟質ゴムであるのが好ましい。

第１押さえ部１４ａは、Ｌ字状の部材の一方の端部側が、端面押さえ部１３に対して、台座７に近接する方向及び台座７から離間する方向（＋Ｚ方向、−Ｚ方向）に移動可能であり、所定位置に固定可能である。この所定位置の固定の機構Ｃは、ネジなどの締結部材１９を使って、第１押さえ部１４ａを端面押さえ部１３に対して固定する機構である。これにより、第１押さえ部１４ａは、円周面Ｓｃに接触する部分が、押さえ治具Ｚが装着されるウエハＷに対して、台座７の対向方向（Ｚ方向）に沿って近接する方向及び離間する方向（＋Ｚ方向、−Ｚ方向）に移動可能で、且つ所定位置に固定可能となり、ウエハＷに接触させる強さを調整できる。第１押さえ部１４ａは、ウエハＷ間の間隔を維持する程度に円周面Ｓｃの一部を押すように調整される。このように、第１押さえ部１４ａがウエハＷに接触させる強さを調整することができる場合、ウエハＷ間の相対位置の固定をより確実に行うことができる。

第２押さえ部１４ｂは、単結晶Ｃの中心軸方向（Ｘ方向）及び台座７の対向方向（以下「第１方向」と称す。Ｚ方向）に直交する方向（以下「第２方向」と称す。＋Ｙ方向、−Ｙ方向）から円周面Ｓｃを挟みこんで円周面Ｓｃの一部を押す。第２押さえ部１４ｂは、一対で構成されるＬ字状の部材である。一対の第２押さえ部１４ｂは、それぞれ、円周面Ｓｃと接触する部分が、単結晶Ｃの中心軸方向（Ｘ方向）に延びる形状であり、単結晶Ｃの＋Ｙ側及び−Ｙ側に配置される。一対の第２押さえ部１４ｂは、円周面ＳｃをＹ方向から挟み込んで、円周面Ｓｃの一部を単結晶Ｃの中心軸ＡＸ方向に押す。第２押さえ部１４ｂを備える場合、ウエハＷ間の相対位置の固定をより確実に行うことができる。

各第２押さえ部１４ｂは、ウエハＷに接触する部分に弾性体２２が設けられる。この場合、ウエハＷ間の相対位置を固定する際に生じるウエハＷの損傷を抑制することができ、ウエハＷを押さえる部分が、弾性体２２側に沈み込み、逆にウエハＷの間隔（空間）部分には弾性体２２が入り込み、ウエハＷの間隔を維持することができる。このため、平板で押さえる場合よりも、ウエハＷの倒れを効果的に抑制することができる。弾性体２２は、例えば、シリコンなどの軟質ゴムであるのが好ましい。

各第２押さえ部１４ｂは、Ｌ字状の部材の一方の端部側が、端面押さえ部１３に対して、上記第２方向に沿って押さえ治具Ｚが装着されるウエハＷに近接する方向と押さえ治具Ｚが装着されるウエハＷから離間する方向（＋Ｙ方向、−Ｙ方向）とに移動可能であり、所定位置に固定可能である。この所定位置の固定の機構Ｄは、各第２押さえ部１４ｂを端面押さえ部１３に対してネジなどの締結部材１９を使って固定する機構である。これにより、各第２押さえ部１４ｂは、円周面Ｓｃに接触する部分が、押さえ治具Ｚが装着されるウエハＷに対して、上記第２方向に沿って近接する方向及び離間する方向（＋Ｙ方向、−Ｙ方向）に移動可能となり、且つ所定位置に固定可能となり、ウエハＷに接触させる強さを調整できる。第２押さえ部１４ｂは、ウエハＷ間の間隔を維持する程度に円周面Ｓｃの一部を押すように調整される。このように、第２押さえ部１４ｂがウエハＷに接触させる強さを調整することができる場合、ウエハＷ間の相対位置の固定をより確実に行うことができる。

また、一対の第２押さえ部１４ｂは、図７（Ｂ）に示すように、それぞれ、円周面Ｓｃの一部と接触する位置が、単結晶Ｃの中心軸ＡＸ（Ｘ方向）と交わり且つ台座７の対向方向（Ｚ方向）に直交する方向（Ｙ方向）の基準線Ｌに対して台座７側に設定される。この場合、ウエハＷを台座７から剥離する時に、ウエハＷの中心よりも上部を開放することができるので、ウエハＷを台座７から簡単に取り出すことができる。

押さえ治具Ｚの各部は、上記したようにネジなどの締結部材１９により固定される。押さえ治具Ｚは、図８に示すように、各部を個々に分解することが可能である。これにより、次の剥離工程において、押さえ部１４の一部を取り外し、押さえ部１４が円周面Ｓｃを挟みこんで押す状態で、ウエハＷを台座７から剥離することができる。また、これにより、押さえ治具Ｚは、一体に形成される場合と比較して、簡単に製造することができ、また、非使用時にコンパクトに収納することができる。図８に示す押さえ治具Ｚの各部は、図６に示す使用時において、単結晶Ｃのサイズ、複数のウエハＷに接触させる強さ等が調整されて組み立てられる。

なお、上記した押さえ治具Ｚの構成は、一例であって他の構成でもよい。押さえ治具Ｚは、ウエハＷの円周面Ｓｃを挟み込んで円周面Ｓｃの一部を押す押さえ部を備え、押さえ部と台座７との間及び押さえ部同士の間の一方又は双方でウエハＷの円周面Ｓｃを挟みこんで押すことにより、複数のウエハ間Ｗの相対位置を固定する構成であればよい。図９は、押さえ治具Ｚの第１の例を示す斜視図である。図１０は、押さえ治具Ｚの第２の例を示す斜視図である。例えば、押さえ治具Ｚは、図９に示すように、第２押さえ部１４ｂを備えなくてもよい。また、押さえ治具Ｚは、図１０に示すように、第１押さえ部１４ａを備えなくてもよい。また、取り付け部１２は一対ではなく、１つでもよい。また、取り付け部１２を備えるか否かは任意である。また、端面押さえ部１３は一対ではなく、１つでもよい。また、端面押さえ部１３を備えるか否かは任意である。端面押さえ部１３を備えない場合、押さえ部１４（第１押さえ部１４ａ、第２押さえ部１４ｂ）は、他の部材により支持される。

上記の押さえ治具Ｚを用いた固定工程を説明する。本固定工程では、複数のウエハＷのそれぞれの円周面Ｓｃの一部を押す押さえ部１４（第１押さえ部１４ａ、第２押さえ部１４ｂ）を用いて、押さえ部１４（第１押さえ部１４ａ）と台座７との間及び押さえ部１４同士（一対の第２押さえ部１４ｂ）の間の一方又は双方で円周面Ｓｃを挟みこんで押すことにより、複数のウエハＷ間の相対位置を固定する。固定工程は、第１押さえ部１４ａと台座７とにより円周面Ｓｃを挟みこんで押してもよいし、第２押さえ部１４ｂにより円周面Ｓｃを挟みこんで押してもよいが、複数のウエハＷのそれぞれの円周面Ｓｃの一部を押す第１押さえ部１４ａ及び第２押さえ部１４ｂを用いて、第１押さえ部１４ａと台座７との間及び一対の第２押さえ部１４ｂの間の双方で円周面Ｓｃを挟みこんで押すことにより、複数のウエハＷ間の相対位置を固定するのが好ましい。この場合、より確実に複数のウエハＷ間の相対位置を固定することができる。また、固定工程は、台座７に接着され且つ間隔をおいて並ぶ複数のウエハＷを、ワイヤーソー装置１に取り付けた状態で行うのが好ましい。これにより、ワイヤーソー装置１から取り出す際に生じるウエハＷの倒れを抑制することができる。

次に、図１に示すステップＳ４の剥離工程では、台座７に接着された複数のウエハＷを、台座７から剥離する。図１１及び図１２は剥離工程の説明図である。この剥離工程では、ワイヤーソー装置１内で押さえ治具Ｚを取り付けたスライス台６を取り外し、そのスライス台６のウエハＷと台座７間の接着剤１０及び台座７とスライス台６との接着剤１０を剥離させて、ウエハＷを個々に取り出す工程である。

上記したように、スライス台６は、ワイヤーソー装置１から取り外し、剥離槽Ｔまで運搬し、剥離槽Ｔの剥離液ＬＱに浸漬する必要がある。この運搬や移動時に、振動や衝撃によりウエハＷの倒れが発生しやすい。スライス台６をワイヤーソー装置１から取り外す際、スライス台６を上方向からワイヤー３に押し付ける方式の場合、単結晶Ｃを切断して形成されるウエハＷは、図６に示すように、スライス台６が上側でウエハＷが下側の状態である。運搬する時は、図１１に示すように、これを１８０°回転する必要があり、この時ウエハＷが特に倒れやすい。よって、押さえ治具Ｚは、上記の切断終了後、ワイヤーソー装置１からスライス台６を取り外す前に、ワイヤーソー装置１内で取り付けることが好ましく、これにより、上記のような倒れを防止できる。

接着剤１０の剥離は、接着剤の種類にもよるが、例えば、エポキシ系接着剤の場合は、６０℃〜１００℃の温度を掛けることで剥離できる。この場合は、図１２に示すように、剥離槽Ｔ中の高温の剥離液ＬＱの中に、単結晶Ｃが台座７を介して固定されるスライス台６を浸漬することで行われる。剥離工程においては、所定時間、スライス台６を剥離槽Ｔ中の高温の剥離液ＬＱの中に浸漬する。所定時間浸漬することで接着剤１０の接着力を低下させてウエハＷを回収する。なお、この際、接着剤１０の接着力が低下するためウエハＷの保持力がさらに低下し、ウエハＷがより倒れ易くなる。このため、押さえ治具Ｚを設置したまま、押さえ部１４がウエハＷの円周面Ｓｃを挟みこんで押す状態で、剥離を行うのが好ましい。なお、ウエハＷの取り出しは、剥離液ＬＱの中で行ってもよいし、剥離液ＬＱに浸漬させた後に剥離液ＬＱから外に出して行ってもよい。

ウエハＷの取り出し（剥離）時は、押さえ部１４の一部を取り外して行う。例えば、第１押さえ部１４ａ及び第２押さえ部１４ｂを用いる場合、第１押さえ部１４ａを外す。これにより、ウエハＷは、第２押さえ部１４ｂにより固定された状態で、ウエハＷを取り出す側が解放される。これにより、押さえ部１４が円周面Ｓｃを挟みこんで押す状態で、剥離することができ、ウエハＷを台座７から剥離する時におけるウエハＷの倒れを抑制することができる。なお、この際、第２押さえ部１４ｂがウエハＷを固定する強さを適宜調整してもよい。

また、本実施形態では、上記したように、第２押さえ部１４ｂが、それぞれ、円周面Ｓｃの一部と接触する位置が、単結晶Ｃの中心軸ＡＸと交わり且つ直交する方向（Ｙ方向）の基準線Ｌに対して台座７側に設定される（図７（Ｂ）参照）。これにより、ウエハＷの中心よりも上部をより広く開放することができるので、ウエハＷを台座７から簡単に取り出すことができる。この場合、押さえ部１４の固定の強さを調整せずに、ウエハＷを下側から上方に上げることで容易に取り出すことが可能であり好ましい。なお、ウエハＷの取り出しは、押さえ部１４の一部を取り外して行う場合、第２押さえ部１４ｂの一方をはずして行ってもよい。

以下、本発明を用いた実施例について具体的に説明する。

タンタル酸リチウム（以下ＬＴ）の大きさφ１５０ｍｍ長さ１００ｍｍの単結晶Ｃを用意した。厚さ２０ｍｍの台座７を、エポキシ系接着剤によりスライス台６に固定した。そして、この台座７に、単結晶Ｃをエポキシ系接着剤により固定した。単結晶Ｃは、オリフラ部を台座７の載置面に合わせ、上記の接着剤で固定した。

次に、単結晶Ｃを固定したスライス台６をワイヤーソー装置１に取り付け、単結晶Ｃを切断し、台座７に接着され且つ間隔をおいて並ぶ複数のウエハＷを形成した。この切断は、ウエハＷの厚みが０．６ｍｍ、ウエハＷ間のピッチが０．８５ｍｍとした。切断終了後、押さえ治具Ｚをスライス台６に取り付けた。押さえ治具Ｚは、図６と同様のものを用いた。なお、第１押さえ部１４ａ、第２押さえ部１４ｂ、端面押さえ部１３とウエハと接触する部分は、シリコンゴムとした。次に、押さえ治具Ｚを設置したスライス台６をワイヤーソー装置１から取り外し、リフターで運搬し、図１２に示すように、剥離槽Ｔ中の高温にした剥離液ＬＱにスライス台６を浸漬し、接着剤を剥離した。その後、剥離槽Ｔの中で押さえ治具Ｚの第１押さえ部１４ａを取り外し、台座７と対向する方向にウエハＷを１枚ずつ移動させて台座７から取外し、ウエハＷを収容するキャリアケースに保管した。この間、ウエハＷの倒れ等不具合は発生しなかった。

以上のように、本実施形態のウエハの製造方法、及び押さえ治具Ｚによれば、単結晶Ｃを切断して形成される複数のウエハＷ間の相対位置を固定するので、ウエハＷの倒れ及び落下を抑制することができる。

１・・・ワイヤーソー装置（切断装置）
２ａ・・・回転ローラー
３・・・ワイヤー
４・・・ワイヤー列
６・・・スライス台
７・・・台座
８・・・装着部
１０・・・接着剤
１２・・・取り付け部
１２ａ・・・クランプ部
１３・・・端面押さえ部
１４・・・押さえ部
１４ａ・・・第１押さえ部
１４ｂ・・・第２押さえ部
１６、２０、２２・・・弾性体
１７ａ・・・接続部
１７ｂ・・・接続部
１９・・・締結部材
ＡＸ・・・中心軸（単結晶）
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・固定機構
Ｃ・・・単結晶
Ｓｃ・・・円周面（単結晶、ウエハ）
ＬＱ・・・剥離液
Ｌ・・・基準線
Ｔ・・・剥離槽
Ｗ・・・ウエハ
Ｚ・・・押さえ治具

Claims (10)

1. 円柱状の単結晶を切断してウエハを製造する方法であって、
   前記単結晶の円周面の一部を接着剤により台座に接着することと、
   前記台座に接着された前記単結晶を切断装置により切断して、前記台座に接着され且つ間隔をおいて並ぶ複数の前記ウエハを形成することと、
   前記複数のウエハのそれぞれの円周面の一部を押す押さえ部を用いて、前記押さえ部と前記台座との間及び前記押さえ部同士の間の一方又は双方で前記円周面を挟みこんで押すことにより、前記複数のウエハ間の相対位置を固定することと、
   前記台座に接着された複数のウエハを、前記台座から剥離することと、を含み、
   前記固定することは、前記台座に接着され且つ間隔をおいて並ぶ複数の前記ウエハを、前記切断装置に取り付けた状態で行うことを含む、ウエハの製造方法。
2. 前記台座に接着され且つ前記押さえ部により前記円周面が挟みこんで押された状態の前記複数のウエハを、前記剥離することを含む、請求項１に記載のウエハの製造方法。
3. 円柱状の単結晶を切断してウエハを製造する方法であって、
   前記単結晶の円周面の一部を接着剤により台座に接着することと、
   前記台座に接着された前記単結晶を切断装置により切断して、前記台座に接着され且つ間隔をおいて並ぶ複数の前記ウエハを形成することと、
   前記複数のウエハのそれぞれの円周面の一部を押す押さえ部を用いて、前記押さえ部と前記台座との間及び前記押さえ部同士の間の一方又は双方で前記円周面を挟みこんで押すことにより、前記複数のウエハ間の相対位置を固定することと、
   前記台座に接着され且つ前記押さえ部により前記円周面が挟みこんで押された状態の前記複数のウエハを、前記台座から剥離することと、を含む、ウエハの製造方法。
4. 台座に固定された円柱状の単結晶を切断して形成された、間隔をおいて並ぶ複数のウエハのそれぞれの円周面の一部を押し、前記複数のウエハ間の相対位置を固定可能な押さえ部と、
   前記単結晶を切断する切断装置に取り付け可能な取り付け部と、を備え、
   前記切断装置に取り付けた状態で前記複数のウエハ間の相対位置を固定可能である、押さえ治具。
5. 前記押さえ部は、自身と前記台座とで前記円周面を挟み込んで前記円周面の一部を押す第１押さえ部を備える、請求項４に記載の押さえ治具。
6. 前記押さえ部は、前記単結晶の中心軸方向及び前記台座の対向方向に直交する方向から前記円周面を挟みこんで前記円周面の一部を押す１対の第２押さえ部を備える、請求項４または請求項５に記載の押さえ治具。
7. 前記一対の第２押さえ部は、それぞれ、前記円周面の一部と接触する位置が、前記単結晶の中心軸と交わり且つ前記直交する方向の基準線に対して前記台座側に設定される、請求項６に記載の押さえ治具。
8. 台座に固定された円柱状の単結晶を切断して形成された、間隔をおいて並ぶ複数のウエハのそれぞれの円周面の一部を押し、前記複数のウエハ間の相対位置を固定可能な押さえ部を備え、
   前記押さえ部は、前記単結晶の中心軸方向及び前記台座の対向方向に直交する方向から前記円周面を挟みこんで前記円周面の一部を押す１対の第２押さえ部を備え、
   前記一対の第２押さえ部は、それぞれ、前記円周面の一部と接触する位置が、前記単結晶の中心軸と交わり且つ前記直交する方向の基準線に対して前記台座側に設定される、押さえ治具。
9. 前記押さえ部は、前記円周面に接触する部分が弾性体である、請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の押さえ治具。
10. 前記複数のウエハの両端の前記ウエハの端面に接触して支持する端面押さえ部を備える、請求項４から請求項９のいずれか一項に記載の押さえ治具。

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