JP7148437B2 - ワークの切断加工方法及びワークの切断加工装置 - Google Patents
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Description
(1)ワイヤーソーへセットする治具へ当て板を介してワークを貼り付ける時、ワークを回転させてY軸方向の方位を調整し、X軸方向はワークホルダーへの貼り付け角度で方位調整を行なう方法(「X-θ方式」という)。
(2)ワイヤーソーにワークが貼り付けられたワークホルダーをセットした後、ワイヤーソー内部で方位調整する方法(「内段取りX-Yチルト方式」という)。
(3)ワイヤーソーへセットする治具へ当て板を介してワークを貼り付ける時、特殊な治具を用いることによりY軸方向の傾け調整を行い、X軸方向はワークホルダーへの貼付角度で方位調整を行う方法(「外段取りX-Yチルト方式」という)。
-30°≦θ1+θ2+・・・+θn≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行う切断加工方法を提供する。
-5°≦θ1+θ2+・・・+θn≦5°
さらに好ましくは、θ1+θ2+・・・+θn=0°
となるように設定して切断を行う切断加工方法とすることができる。
前記複数のワークのうち少なくとも1つを、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとし、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1-10)方向、(-101)方向、及び、(01-1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0-11)方向、(-110)方向、及び、(10-1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、-30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ1+θ2+・・・+θn)が、
-30°≦θ1+θ2+・・・+θn≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置を提供する。
-5°≦θ1+θ2+・・・+θn≦5°
さらに好ましくは、
θ1+θ2+・・・+θn=0°
となるように設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置とすることができる。
前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ1+θ2+・・・+θn)が、
-30°≦θ1+θ2+・・・+θn≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行う切断加工方法により、X-Yチルト方式に対応した専用の切断装置や専用の特殊治具を用いずに、X-θ方式のワイヤーソー装置にて、生産性を向上しつつ、Warp値の悪化を抑制することができることを見出し、本発明を完成した。
-30°≦θ1+θ2+・・・+θn≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うワークの切断加工装置により、X-Yチルト方式に対応した専用の切断装置や専用の特殊治具を用いずに、X-θ方式のワイヤーソー装置にて、生産性を向上しつつ、Warp値の悪化を抑制することができるものとなることを見出し、本発明を完成した。
軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=0°の方向として切断を行い、第2のインゴットは使用しなかった。なお、本参考例1での切断時間、及び、参考例1で得たウェーハのWarp値を基準(1.0)として、以下の実施例、比較例の比較評価の基準値とする。
(参考例2)
軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=0°の方向とし、切断時間を参考例1の1.5倍として切断を行った。第2のインゴットは使用しなかった。切断後のウェーハのWarp値は、0.8だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ1をθ1=+10°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ2をθ2=0°とした。そして、これら2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ1+θ2)は、+10°である。なお、実施例1-6においては、切断時間を参考例1の1.5倍とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.0、第2のインゴットから切り出したもので1.0だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ1=+20°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ2=0°とした。そして、これら2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ1+θ2)は、+20°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.8、第2のインゴットから切り出したもので1.2だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ1をθ1=+30°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ2をθ2=0°とした。そして、2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ1+θ2)は、+30°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.9、第2のインゴットから切り出したもので1.2だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ1をθ1=+30°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<100>結晶を用いた。そして、2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ1+θ2)は、+30°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.9、第2のインゴットから切り出したもので1.2だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ1をθ1=+30°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ2をθ2=-30°とした。そして、2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ1+θ2)は、0°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.5、第2のインゴットから切り出したもので1.5だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ1をθ1=0°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>のシリコン単結晶を用い、切断方向を、<110>方向からのずれ角度θ2をθ2=0°とした。そして、2本のワークを並列に並べて同時に切断した。θの総和(θ1+θ2)は、0°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので1.0、第2のインゴットから切り出したもので1.0だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+10°とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、4.0だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+20°とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、7.0だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、8.2だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=-30°とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、8.8だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°とした。また、切断時間を参考例1の1.5倍とし、これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、3.7だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°の方向とした。また、切断時間を参考例1の2倍とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、2.1だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θをθ=+30°の方向とした。また、切断時間を参考例1の3倍とした。これ以外は、参考例1と同じ切断条件とした(第2のインゴットは使用しなかった)。切断後のウェーハのWarp値は、1.5だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ1をθ1=+30°の方向とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ2をθ2=+10°とした。θの総和(θ1+θ2)は、+40°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので4.0、第2のインゴットから切り出したもので2.0だった。
第1のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ1をθ1=-30°とした。また、第2のインゴットとして、軸方位<111>結晶のシリコン単結晶を用い、切断方向の、<110>方向からのずれ角度θ2をθ2=-10°とした。θの総和(θ1+θ2)は、-40°である。これ以外は、実施例1と同じ切断条件とした。切断後のウェーハのWarp値は、第1のインゴットから切り出したもので3.8、第2のインゴットから切り出したもので2.1だった。
4,4’…ワーク(インゴット)、 5,5’…ワーク保持部、 6…制御部、
100…ワークの切断加工装置(ワイヤーソー)。
Claims (13)
- 互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数のワイヤーガイドと、
前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤーによりワイヤー列を形成し、
切断を行う複数のワークとして、n個(n≧2)のインゴットを並行に設置して、
前記ワイヤーガイドを回転させることで、前記ワイヤーを軸方向に走行させながら、前記複数のワークを同時に前記ワイヤー列に圧接して、前記複数のワークを同時に複数箇所でウェーハ状に切断加工するワークの切断加工方法であって、
前記ワークは、中心軸方向が<111>方向、又は、<100>方向を有する単結晶インゴットであるとともに、
前記複数のワークのうち少なくとも1つは、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとされ、
中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1-10)方向、(-101)方向、及び、(01-1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0-11)方向、(-110)方向、及び、(10-1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、-30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、
前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ1+θ2+・・・+θn)が、
-30°≦θ1+θ2+・・・+θn≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うことを特徴とする切断加工方法。 - 前記複数のワークそれぞれのθのすべてが正又は負とはならないように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うことを特徴とする請求項1に記載の切断加工方法。
- 前記θの総和が、
-5°≦θ1+θ2+・・・+θn≦5°
となるように設定して切断を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の切断加工方法。 - 前記θの総和が、
θ1+θ2+・・・+θn=0°
となるように設定して切断を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切断加工方法。 - 前記複数のワークを、第1のインゴット及び第2のインゴットとし、
前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの、<110>方向からの切断方向のずれ角度θ1が、0°≦θ1≦30°の範囲となるように設定し、
前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第2のインゴットをワイヤーで切断するときの、<110>方向からの切断方向のずれ角度θ2が、-30°≦θ2≦0°となるように設定して切断を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の切断加工方法。 - 前記複数のワークを、第1のインゴット及び第2のインゴットとし、
前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの、<110>方向からの切断方向のずれ角度θ1が、-30°≦θ1≦30°となるように設定し、
前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<100>方向を有するインゴットを用いて切断を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の切断加工方法。 - 前記第1のインゴット又は前記第2のインゴットにおいて、前記第2のインゴットの長さ及び直径を、前記第1のインゴットの長さ及び直径以上とすることを特徴とする請求項5又は6に記載の切断加工方法。
- 互いの回転軸方向が平行となるように所定間隔を隔てて配置され、外表面にそれぞれ所定のピッチで溝が形成された複数のワイヤーガイドと、
前記ワイヤーガイドの溝に所定のピッチで螺旋状に巻き掛けられたワイヤーにより形成されるワイヤー列と、
切断を行う複数のワークとして用いるn個(n≧2)のインゴットのそれぞれを保持するn個のワーク保持部と、
制御部と、
を具備し、
前記ワイヤーガイドを回転させることで、前記ワイヤーを軸方向に走行させながら、前記複数のワークを同時に前記ワイヤー列に圧接して、前記複数のワークを同時に複数箇所でウェーハ状に切断加工するように前記制御部が制御を行う切断加工装置であって、
前記制御部は、
中心軸方向が<111>方向、又は、<100>方向を有する単結晶インゴットから、前記ワークを選択するとともに、
前記複数のワークのうち少なくとも1つを、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットとし、
中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットをワイヤーで切断するときの切断方向の、<110>方向からのずれ角度をθ(°)としたとき(但し、(1-10)方向、(-101)方向、及び、(01-1)方向からのずれ角度θは、反時計回り方向を正方向とし、(0-11)方向、(-110)方向、及び、(10-1)方向からのずれ角度θは、時計回り方向を正方向とし、-30°≦θ≦+30°とする。また、中心軸方向が<100>方向を有する単結晶インゴットのθは、切断方向にかかわりなく0°とする。)、
前記複数のワークのそれぞれのθの総和(θ1+θ2+・・・+θn)が、
-30°≦θ1+θ2+・・・+θn≦30°
となるように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うものであることを特徴とするワークの切断加工装置。 - 前記制御部は、
前記複数のワークそれぞれのθのすべてが正又は負とはならないように、各インゴットの切断方向を設定して切断を行うように制御を行うものであることを特徴とする請求項8に記載のワークの切断加工装置。 - 前記制御部は、
前記θの総和が、
-5°≦θ1+θ2+・・・+θn≦5°
となるように設定して切断を行うように制御を行うものであることを特徴とする請求項8又は9に記載のワークの切断加工装置。 - 前記制御部は、
前記θの総和が、
θ1+θ2+・・・+θn=0°
となるように設定して切断を行うように制御を行うものであることを特徴とする請求項8から10のいずれか一項に記載のワークの切断加工装置。 - 前記切断加工装置は、
前記複数のワークとして、第1のインゴット及び第2のインゴットを切断するものであり、
前記制御部は、
前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向を、<110>方向からのずれ角度θ 1 が、0°≦θ1≦30°の範囲となるように設定し、
前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶インゴットを用い、前記第2のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向を、<110>方向からのずれ角度θ 2 が、-30°≦θ2≦0°となるように設定して切断を行うように制御を行うものであることを特徴とする請求項8から11のいずれか一項に記載のワークの切断加工装置。 - 前記切断加工装置は、
前記複数のワークとして、第1のインゴット及び第2のインゴットを切断するものであり、
前記制御部は、
前記第1のインゴットとして、中心軸方向が<111>方向を有する単結晶を用い、前記第1のインゴットをワイヤーで切断するときの切断方向を、<110>方向からのずれ角度θ 1 が、-30°≦θ1≦30°となるように設定し、
前記第2のインゴットとして、中心軸方向が<100>方向を有するインゴットを用いて切断を行うように制御を行うものであることを特徴とする請求項8から11のいずれか一項に記載のワークの切断加工装置。
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