JP7243996B1 - Semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents

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Abstract

【課題】高品質な半導体結晶ウェハを簡易、かつ、確実に製造する半導体結晶ウェハの製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】半導体結晶ウェハであるSiCウェハの製造方法は、溝加工工程と、研磨工程と、切断工程と、第1面加工工程と、第2面加工工程と、を備える。切断工程では、ワイヤーソー装置4は、複数の凹溝11に配置された複数のワイヤー42を周回させながら前進させることによりSiCインゴット10をスライス状に切断する際に、SiCインゴットを支持するインゴット支持手段43と、電動スライダー47の先端側の複数のワイヤーを介して対向する位置に設けられ、複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを撮像する撮像手段44と、を有し、撮像手段による撮像画像から、複数の凹溝に対する複数のワイヤーのずれ角を検出し、ずれ角を0とするように調整する。【選択図】図4A semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus and method for manufacturing high-quality semiconductor crystal wafers simply and reliably are provided. A method for manufacturing a SiC wafer, which is a semiconductor crystal wafer, includes a groove processing step, a polishing step, a cutting step, a first surface processing step, and a second surface processing step. In the cutting step, the wire saw device 4 advances the plurality of wires 42 arranged in the plurality of recessed grooves 11 while circulating them to cut the SiC ingot 10 into slices. means 43, and an imaging means 44 provided at a position facing each other via a plurality of wires on the distal end side of the electric slider 47 and imaging a plurality of wires arranged in a plurality of concave grooves. From the captured image, the deviation angles of the plurality of wires with respect to the plurality of concave grooves are detected, and the deviation angles are adjusted to zero. [Selection drawing] Fig. 4

Description

本発明は、円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造装置および製造方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus and method for cutting wafers into slices from a cylindrically ground semiconductor crystal ingot.

従来、この種の半導体結晶ウェハであるSiCウェハの製造方法としては、下記特許文献1に示すように、ウェハ形状形成工程として、結晶成長させた単結晶SiCの塊を円柱状のインゴットに加工するインゴット成形工程と、インゴットの結晶方位を示す目印となるよう、外周の一部に切欠きを形成する結晶方位成形工程と、単結晶SiCのインゴットをスライスして薄円板状のSiCウェハに加工するスライス工程と、修正モース硬度未満の砥粒を用いてSiCウェハを平坦化する平坦化工程と、刻印を形成する刻印形成工程と、外周部を面取りする面取り工程とを含み、次に、加工変質層除去工程として、先行の工程でSiCウェハに導入された加工変質層を除去する加工変質層除去工程を含み、最後に、鏡面研磨工程として、研磨パッドの機械的な作用とスラリーの化学的な作用を併用して研磨を行う化学機械研磨(CMP)工程を含むSiCウェハの製造方法が知られている。 Conventionally, as a method for manufacturing a SiC wafer, which is a semiconductor crystal wafer of this type, as a wafer shape forming step, a mass of crystal-grown single-crystal SiC is processed into a columnar ingot, as shown in Patent Document 1 below. An ingot forming process, a crystal orientation forming process of forming a notch in a part of the outer circumference so as to serve as a mark indicating the crystal orientation of the ingot, and slicing the single crystal SiC ingot and processing it into a thin disc-shaped SiC wafer. a slicing step, a flattening step of flattening the SiC wafer using abrasive grains less than the modified Mohs hardness, a stamp forming step of forming a stamp, and a chamfering step of chamfering the outer peripheral portion, and then processing The process-affected layer removal process includes a process-affected layer removal process for removing the process-affected layer introduced into the SiC wafer in the preceding process. Finally, as a mirror polishing process, the mechanical action of the polishing pad and the chemical reaction of the slurry A SiC wafer manufacturing method is known that includes a chemical mechanical polishing (CMP) process in which polishing is performed using a combination of various effects.

特開2020-15646号公報JP 2020-15646 A

しかしながら、かかる従来のSiCウェハの製造方法では、製造工程が多く複雑であり、装置構成が複雑となり製造コストが嵩むという問題ある。 However, such a conventional SiC wafer manufacturing method involves a large number of manufacturing steps and is complicated, resulting in a complicated apparatus configuration and an increased manufacturing cost.

一方で、製造工程を簡略化した場合には、SiCウェハに要求される品質を安定して得ることが困難となる。 On the other hand, when the manufacturing process is simplified, it becomes difficult to stably obtain the quality required for the SiC wafer.

そこで、本発明は、高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に製造することができる半導体結晶ウェハの製造装置および製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus and manufacturing method that can easily and reliably manufacture high-quality semiconductor crystal wafers.

第1発明の半導体結晶ウェハの製造装置は、円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造装置であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成するためのドラム砥石であって、該複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石と、
前記複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら前進させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断するワイヤーソー装置と、
前記ワイヤーソー装置において、前記半導体結晶インゴットを支持するインゴット支持手段と前記複数のワイヤーを介して対向する位置で、前記複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを撮像する撮像手段と
前記撮像手段が先端側に設けられ、前記ワイヤーソー装置のフレームから該撮像手段を撮像を行う前記位置に進行させると共に、撮像後に後退させて退避可能なスライダーと
を備え、
前記撮像手段による撮像画像から前記複数の凹溝に対する前記複数のワイヤーのずれ角が検出されることを特徴とする。
A semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus according to a first aspect of the present invention is a semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus for cutting wafers into slices from a semiconductor crystal ingot ground into a cylindrical shape,
a drum grindstone for forming a plurality of grooves around the entire side surface of the semiconductor crystal ingot, the groove processing drum grindstone having a side surface formed with a plurality of protrusions corresponding to the plurality of grooves;
a wire saw device for cutting the semiconductor crystal ingot into slices by advancing the plurality of wires arranged in the plurality of recessed grooves while rotating them;
In the wire saw device, imaging means for imaging the plurality of wires arranged in the plurality of grooves at a position facing ingot support means for supporting the semiconductor crystal ingot via the plurality of wires ;
a slider that is provided on the distal end side of the wire saw device and that moves the imaging means from the frame of the wire saw device to the position for imaging and that can be retracted and retracted after imaging;
with
It is characterized in that deviation angles of the plurality of wires with respect to the plurality of concave grooves are detected from an image captured by the imaging means.

第1発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成する、該複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石と、これに対応させた追加部材により構成される。 According to the apparatus for manufacturing a semiconductor crystal wafer of the first aspect of the invention, a plurality of concave grooves are formed around the entire side surface of a semiconductor crystal ingot, and a plurality of convex portions corresponding to the plurality of concave grooves are formed on the side surface of the semiconductor crystal ingot. It consists of a processing drum grinding wheel and additional members corresponding thereto.

1つ目の追加部材部材は、半導体結晶インゴットの側面全体に形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させるワイヤーソー装置である。 The first additional member is a wire saw device that circulates a plurality of wires arranged in a plurality of concave grooves formed on the entire side surface of the semiconductor crystal ingot.

2つ目の追加部材は、ワイヤーソー装置において、半導体結晶インゴットを支持するインゴット支持手段と前記複数のワイヤーを介して対向する位置に設けれ、前記複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを撮像する撮像手段である。 A second additional member is provided at a position facing an ingot supporting means for supporting a semiconductor crystal ingot via the plurality of wires in the wire saw device, and the plurality of wires arranged in the plurality of concave grooves are arranged in the wire saw device. It is an imaging means for imaging.

以上の構成において、溝加工ドラム砥石によって半導体結晶インゴットの側面全体に形成された複数の凹溝に対して、複数の凹溝に複数のワイヤーを正確に配置することで、複数のワイヤーで精度よく半導体結晶インゴットをスライス状に切断することができる。 In the above configuration, by accurately arranging a plurality of wires in the plurality of grooves formed on the entire side surface of the semiconductor crystal ingot by the grooving drum grinding wheel, the plurality of wires can be used with high accuracy. A semiconductor crystal ingot can be cut into slices.

ここで、複数の凹溝に複数のワイヤーを正確に配置するために、撮像手段による撮像画像から、複数の凹溝の進行方向(長手方向)に対する複数のワイヤーの進行方向のずれ角が検出される。 Here, in order to accurately arrange the plurality of wires in the plurality of grooves, the deviation angle of the direction of movement of the plurality of wires with respect to the direction of movement (longitudinal direction) of the plurality of grooves is detected from the image captured by the imaging means. be.

そのため、ずれ角を正確に把握することができ、例えば、ずれ角を打ち消すように、半導体結晶インゴットの支持手段の調整やワイヤーソーボビンの調整などを行うことができる。 Therefore, it is possible to accurately grasp the deviation angle, and for example, adjust the support means for the semiconductor crystal ingot or the wire saw bobbin so as to cancel the deviation angle.

このように、第1発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、精度よく半導体結晶インゴットをスライス状に切断することができ、高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に製造することができる。 As described above, according to the semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus of the first invention, a semiconductor crystal ingot can be cut into slices with high accuracy, and high-quality semiconductor crystal wafers can be manufactured easily and reliably.

第2発明の半導体結晶ウェハの製造装置は、第1発明において、
前記インゴット支持手段は、前記撮像手段による撮像画像により検出されたずれ角を0とするように回転して前記半導体結晶インゴットを固定するずれ角調整手段を有することを特徴とする。
The semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus of the second invention is, in the first invention,
The ingot support means has a deviation angle adjusting means for rotating and fixing the semiconductor crystal ingot so that the deviation angle detected by the captured image by the imaging means is zero.

第2発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、インゴット支持手段に構成され、複数のワイヤーによる切断面に対して垂直に伸びる回転軸を中心に回転してずれ角が0となる位置で半導体結晶インゴットを固定するずれ角調整手段により、ずれ角を打ち消して0とするように回転してフィットした位置で半導体結晶インゴット固定させることができる。 According to the semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus of the second aspect of the invention, the semiconductor wafer is rotated around a rotation axis which is constituted by the ingot support means and extends perpendicularly to the cutting surface of the plurality of wires, and the semiconductor wafer is rotated at the position where the deviation angle becomes zero. The deviation angle adjusting means for fixing the crystal ingot can be rotated so as to cancel out the deviation angle to 0 and fix the semiconductor crystal ingot at the fitted position.

これにより、複数の凹溝の進行方向(長手方向)に対する複数のワイヤーの進行方向のずれ角が0となり、複数の凹溝に複数のワイヤーを正確に配置することができる。 As a result, the deviation angle of the direction of travel of the plurality of wires with respect to the direction of travel (longitudinal direction) of the plurality of grooves becomes 0, and the plurality of wires can be accurately arranged in the plurality of grooves.

このように、第2発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、簡易な構成で実際に、精度よく半導体結晶インゴットをスライス状に切断することができ、高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に製造することができる。 As described above, according to the semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus of the second invention, a semiconductor crystal ingot can be actually cut into slices with high accuracy with a simple configuration, and high-quality semiconductor crystal wafers can be easily and reliably produced. can be manufactured to

第3発明の半導体結晶ウェハの製造方法は、円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造方法であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成する溝加工工程と、
前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら前進させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断するワイヤーソー装置による切断工程とを備え、
前記溝加工工程では、前記複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石を互いに平行な回転軸上でそれぞれ回転させながら前記半導体結晶インゴットに圧接することにより該凹溝を形成し、
前記切断工程では、前記複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら前進させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断する際に、撮像手段が先端側に設けられたスライダーを前記ワイヤーソー装置のフレームから進行させて、前記半導体結晶インゴットを支持するインゴット支持手段と該複数のワイヤーを介して対向する位置該複数の凹溝に配置された該複数のワイヤーを該撮像手段により撮像させ、撮像画像から、該複数の凹溝に対する該複数のワイヤーのずれ角を検出し、該ずれ角が0となるように調整され、ずれ角の調整後に前記スライダーを後退させて退避させることを特徴とする。
A method for manufacturing a semiconductor crystal wafer according to a third aspect of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor crystal wafer in which wafers are cut into slices from a semiconductor crystal ingot ground into a cylindrical shape,
a grooving step of forming a plurality of grooves extending around the entire side surface of the semiconductor crystal ingot;
a cutting step using a wire saw device for cutting the semiconductor crystal ingot into slices by moving forward while rotating a plurality of wires arranged in the plurality of grooves formed in the groove processing step;
In the grooving step, grooving drum grindstones having side surfaces formed with a plurality of projections corresponding to the plurality of grooves are pressed against the semiconductor crystal ingot while being rotated on rotating shafts parallel to each other. forming a concave groove,
In the cutting step, when cutting the semiconductor crystal ingot into slices by advancing the plurality of wires arranged in the plurality of recessed grooves while rotating them, the slider having the imaging means provided on the tip side is moved to the above-described direction. The plurality of wires arranged in the plurality of recessed grooves are observed by the image pickup device at positions facing ingot support means for supporting the semiconductor crystal ingot via the plurality of wires. capturing an image, detecting deviation angles of the plurality of wires with respect to the plurality of grooves from the captured images, adjusting the deviation angles to be 0 , and retracting the slider after adjusting the deviation angles. characterized by

第3発明の半導体結晶ウェハの製造方法によれば、半導体結晶インゴットの側面全体に溝加工ドラムの複数の凸部に対応した凹溝を形成する溝加工工程と、溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら前進させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断する切断工程とが実行される。 According to the method for manufacturing a semiconductor crystal wafer of the third aspect of the present invention, the grooving step of forming the grooves corresponding to the plurality of convex portions of the grooving drum on the entire side surface of the semiconductor crystal ingot; a cutting step of cutting the semiconductor crystal ingot into slices by advancing a plurality of wires arranged in the recessed grooves while rotating the wires.

ここで、溝加工ドラム砥石によって半導体結晶インゴットの側面全体に形成された複数の凹溝に対して、複数の凹溝に複数のワイヤーを正確に配置することで、複数のワイヤーで精度よく半導体結晶インゴットをスライス状に切断することができる。 Here, by accurately arranging a plurality of wires in the plurality of grooves formed on the entire side surface of the semiconductor crystal ingot by the grooving drum grinding wheel, the semiconductor crystal can be accurately ground by the plurality of wires. An ingot can be cut into slices.

複数の凹溝に複数のワイヤーを正確に配置するために、ワイヤーソー装置において、半導体結晶インゴットを支持するインゴット支持手段と前記複数のワイヤーを介して対向する位置に設けれ、前記複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを撮像する撮像手段による撮像画像から、複数の凹溝の進行方向(長手方向)に対する複数のワイヤーの進行方向のずれ角が検出される。 In order to accurately arrange the plurality of wires in the plurality of grooves, in the wire saw device, the plurality of grooves is provided at a position facing an ingot supporting means for supporting the semiconductor crystal ingot via the plurality of wires. A deviation angle of the direction of movement of the plurality of wires with respect to the direction of movement (longitudinal direction) of the plurality of grooves is detected from the image captured by the imaging means that captures the plurality of wires arranged in the groove.

そのため、ずれ角を正確に把握することができ、例えば、ずれ角を打ち消すように、半導体結晶インゴットの支持手段の調整やワイヤーソーボビンの調整などを行うことができる。 Therefore, it is possible to accurately grasp the deviation angle, and for example, adjust the support means for the semiconductor crystal ingot or the wire saw bobbin so as to cancel the deviation angle.

このように、第3発明の半導体結晶ウェハの製造方法によれば、精度よく半導体結晶インゴットをスライス状に切断することができ、高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に製造することができる。 As described above, according to the semiconductor crystal wafer manufacturing method of the third aspect of the present invention, a semiconductor crystal ingot can be cut into slices with high accuracy, and high-quality semiconductor crystal wafers can be manufactured easily and reliably.

第4発明の半導体結晶ウェハの製造方法は、第3発明において、
前記切断工程では、切断に先立って、前記インゴット支持手段において、前記撮像手段による撮像画像により検出されたずれ角を0とするように回転して前記半導体結晶インゴットを固定するずれ角調整工程が実行されることを特徴とする。
A method for manufacturing a semiconductor crystal wafer according to a fourth aspect of the invention is characterized in that, in the third aspect of the invention,
In the cutting step, prior to cutting, the semiconductor crystal ingot is fixed by rotating the ingot support means so that the deviation angle detected by the image captured by the imaging means is zero. is executed.

第4発明の半導体結晶ウェハの製造方法によれば、切断に先立って、インゴット支持手段において、複数のワイヤーによる切断面に対して垂直に伸びる回転軸を中心に回転してずれ角が0となる位置で半導体結晶インゴットを固定するずれ角調整工程により、ずれ角を打ち消して0とするように回転してフィットした位置で半導体結晶インゴット固定させることができる。 According to the method for manufacturing a semiconductor crystal wafer of the fourth aspect of the invention, prior to cutting, the ingot supporting means is rotated around a rotation axis extending perpendicularly to the cutting plane by the plurality of wires so that the deviation angle becomes zero. The semiconductor crystal ingot can be fixed at the fitted position by rotating so as to cancel the deviation angle to 0 by the deviation angle adjustment step of fixing the semiconductor crystal ingot at the position.

これにより、複数の凹溝の進行方向(長手方向)に対する複数のワイヤーの進行方向のずれ角が0となり、複数の凹溝に複数のワイヤーを正確に配置することができる。 As a result, the deviation angle of the direction of travel of the plurality of wires with respect to the direction of travel (longitudinal direction) of the plurality of grooves becomes 0, and the plurality of wires can be accurately arranged in the plurality of grooves.

このように、第4発明の半導体結晶ウェハの製造方法によれば、簡易な構成で実際に、精度よく半導体結晶インゴットをスライス状に切断することができ、高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に製造することができる。 As described above, according to the method for manufacturing a semiconductor crystal wafer of the fourth aspect of the invention, a semiconductor crystal ingot can be actually cut into slices with high accuracy with a simple structure, and high-quality semiconductor crystal wafers can be easily and reliably produced. can be manufactured to

本実施形態のSiCウェハ(半導体結晶ウェハ)の製造方法の工程全体を示すフローチャート。4 is a flow chart showing the overall steps of a method for manufacturing a SiC wafer (semiconductor crystal wafer) according to the present embodiment; 図1のSiCウェハの製造方法における溝加工工程およびパット溝形成工程により構成される本実施形態のSiCウェハの製造装置を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing the SiC wafer manufacturing apparatus of the present embodiment configured by the groove processing step and the pad groove forming step in the SiC wafer manufacturing method of FIG. 1 ; 図1のSiCウェハの製造方法における溝加工工程および研磨工程の内容を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the details of a groove processing step and a polishing step in the method of manufacturing the SiC wafer of FIG. 1; 図1のSiCウェハの製造方法における切断工程の内容を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the content of a cutting step in the method of manufacturing the SiC wafer of FIG. 1; 図1のSiCウェハの製造方法における切断工程でのずれ角調整を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing deviation angle adjustment in a cutting step in the method of manufacturing the SiC wafer of FIG. 1; 図1のSiCウェハの製造方法における第1面加工工程および第2面加工工程の内容を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the contents of a first surface processing step and a second surface processing step in the method of manufacturing the SiC wafer of FIG. 1;

図1に示すように、本実施形態において、半導体結晶ウェハであるSiCウェハの製造方法は、円筒形状に研削加工されたSiCインゴットからスライス状に切り出したSiCウェハを得る方法であって、溝加工工程(STEP100/図1)と、研磨工程(STEP110/図1)と、切断工程(STEP120/図1)と、第1面加工工程(STEP130/図1)と、第2面加工工程(STEP140/図1)とを備える。 As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a method for manufacturing a SiC wafer, which is a semiconductor crystal wafer, is a method for obtaining SiC wafers by slicing a SiC ingot that has been ground into a cylindrical shape. A step (STEP 100/FIG. 1), a polishing step (STEP 110/FIG. 1), a cutting step (STEP 120/FIG. 1), a first surface processing step (STEP 130/FIG. 1), and a second surface processing step (STEP 140/ 1).

図2~図6を参照して各工程の詳細および本実施形態のSiCウェハの製造装置について説明する。 Details of each step and the SiC wafer manufacturing apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図2に示す溝加工工程(STEP100/図1)において使用する溝加工ドラム砥石20を共通に用いて、予めパッド溝形成加工を行う。 Pad grooves are formed in advance using the grooving drum grindstone 20 commonly used in the grooving step (STEP 100/FIG. 1) shown in FIG.

溝加工ドラム砥石20は、SiCインゴット10の側面全体に周回する複数の凹溝11を形成するためのドラム砥石であって、複数の凹溝11に対応した複数の凸部21が側面に形成されている。 The grooving drum grindstone 20 is a drum grindstone for forming a plurality of grooves 11 around the entire side surface of the SiC ingot 10, and a plurality of protrusions 21 corresponding to the plurality of grooves 11 are formed on the side surface. ing.

まず、パッド溝形成加工では、複数の凹溝11を研磨するための円筒状の研磨パッド30に対する加工であって、研磨パッド30と溝加工ドラム砥石20とを互いに平行な回転軸上でそれぞれ回転させながら、溝加工ドラム砥石20を研磨パッド30に圧接することにより研磨パッド30の側面全体に複数の凸部21に対応した複数のパッド溝31が形成される。 First, in the pad groove forming process, the cylindrical polishing pad 30 for polishing the plurality of grooves 11 is processed, and the polishing pad 30 and the groove processing drum grindstone 20 are rotated on rotation axes parallel to each other. A plurality of pad grooves 31 corresponding to the plurality of protrusions 21 are formed on the entire side surface of the polishing pad 30 by pressing the grooving drum grindstone 20 against the polishing pad 30 while pressing the groove processing drum grindstone 20 against the polishing pad 30 .

このとき、研磨パッド30は、(必要に応じて適度な水分を含ませた上で)冷凍させることにより固化させた状態でパット溝31が形成される。そして、パット溝31が形成された研磨パット30は、解凍(必要に応じて乾燥)処理した後で、以下の工程で用いられる。 At this time, the pad grooves 31 are formed in the state where the polishing pad 30 is solidified by freezing (after containing an appropriate amount of water if necessary). The polishing pad 30 having the pad grooves 31 formed therein is used in the following steps after being thawed (dried if necessary).

次に、溝加工工程(STEP100/図1)では、共通の溝加工ドラム砥石20により、かかるSiCインゴット10に対して、側面全体に周回する複数の凹溝11を形成する。 Next, in the grooving step (STEP 100 / FIG. 1 ), a plurality of concave grooves 11 are formed in the SiC ingot 10 by a common grooving drum grindstone 20 so as to extend around the entire side surface.

具体的に、溝加工工程(STEP100/図1)では、複数の凹溝11に対応した複数の凸部21が側面全体に形成された溝加工ドラム砥石20を互いに平行な回転軸上でそれぞれ回転させながらSiCインゴット10に圧接することにより凹溝11を形成する。 Specifically, in the grooving step (STEP 100/FIG. 1), grooving drum grindstones 20 each having a plurality of convex portions 21 corresponding to the plurality of concave grooves 11 formed on the entire side surface are rotated on rotating shafts parallel to each other. The recessed groove 11 is formed by press-contacting the SiC ingot 10 while allowing it to move.

このとき、SiCインゴット10は、その両端面が一対の保護板15,15を介して保護された状態で回転自在に支持される。 At this time, the SiC ingot 10 is rotatably supported with both end surfaces protected by the pair of protective plates 15 , 15 .

保護板15は、例えば、ポリ塩化ビニールなどの合成樹脂であり、SiCインゴット10とは必要に応じて接着剤などを介して接合される。 The protective plate 15 is made of, for example, a synthetic resin such as polyvinyl chloride, and is bonded to the SiC ingot 10 via an adhesive or the like as necessary.

かかる一対の保護板15,15により、SiCインゴット10の両端部を保護することができ、両端部の欠けや割れを防止することができる。そのため、複数の凹溝11を両端面の際まで形成することができ、ひいては、後述するSiCウェハ100をより多く切断して得ることができる。 Both ends of the SiC ingot 10 can be protected by the pair of protective plates 15, 15, and chipping and cracking of the both ends can be prevented. Therefore, it is possible to form a plurality of grooves 11 up to the edge of both end faces, and as a result, it is possible to cut more SiC wafers 100 to be described later.

また、SiCインゴット10を回転軸に挟持して固定する際に、必要に応じて保護板15,15を加工(例えば、穴あけ)して固定することができる。加えて、この場合にも、SiCインゴット10自体の加工を伴わないため、SiCインゴット10を傷めることもない。 Moreover, when the SiC ingot 10 is clamped and fixed to the rotating shaft, the protective plates 15, 15 can be processed (for example, drilled) and fixed as necessary. In addition, since SiC ingot 10 itself is not processed in this case as well, SiC ingot 10 is not damaged.

以上の加工工程により形成されたSiCインゴット10の複数の凹溝11と、研磨パッド30の複数のパッド溝31とは、溝加工ドラム砥石20の複数の凸部21に対応した同一形状(同一ピッチ)となっている。 The plurality of concave grooves 11 of the SiC ingot 10 and the plurality of pad grooves 31 of the polishing pad 30 formed by the above processing steps have the same shape (same pitch) corresponding to the plurality of convex portions 21 of the grooving drum grindstone 20. ).

そのため、図3に示すように、溝加工工程(STEP100/図1)でSiCインゴット10に複数の凹溝11を形成するとほぼ同時に、研磨工程(STEP110/図1)において、凹溝11とピッチが同一の研磨パッド30の複数のパッド凸部32(隣接する2つのパッド溝31,31間の凸部)により、凹溝11に沿った研磨をすることができる。 Therefore, as shown in FIG. 3, almost simultaneously with the formation of the plurality of grooves 11 in the SiC ingot 10 in the groove processing step (STEP 100/FIG. 1), the pitch of the grooves 11 and the pitch of the grooves 11 are adjusted in the polishing step (STEP 110/FIG. 1). A plurality of pad protrusions 32 (protrusions between two adjacent pad grooves 31 , 31 ) of the same polishing pad 30 can polish along the grooves 11 .

ここで、研磨工程(STEP110/図1)では、CMPスラリー(化学的機械的液体研磨剤)を介して研磨してもよいが、研磨パッド30の表面に一時的にまたは連続的に粉末研磨剤(バフ研磨剤)を添加するようにしてもよい。 Here, in the polishing step (STEP 110/FIG. 1), polishing may be performed using CMP slurry (chemical-mechanical liquid abrasive). (buffing agent) may be added.

さらに、図4Aに示すように、切断工程(STEP120/図1)では、溝加工工程(STEP100/図1)において形成された複数の凹溝11に、切断加工装置であるワイヤーソー装置4のボビン41,41間に渡された複数のワイヤー42を配置し、ワイヤー42を周回させながら前進させることによりSiCインゴット10をスライス状に切断する。 Furthermore, as shown in FIG. 4A, in the cutting step (STEP 120/FIG. 1), the plurality of grooves 11 formed in the grooving step (STEP 100/FIG. 1) are provided with a bobbin of a wire saw device 4 as a cutting device. The SiC ingot 10 is cut into slices by arranging a plurality of wires 42 extending between 41 and advancing the wires 42 while rotating them.

このとき、複数の凹溝11に複数のワイヤー42を正確に配置することで、SiCインゴット10を1回でスライス状に精度よく切断することができる。 At this time, by accurately arranging the plurality of wires 42 in the plurality of grooves 11, the SiC ingot 10 can be accurately cut into slices in one operation.

そのため、本実施形態では、ワイヤーソー装置4は、SiCインゴット10を支持するインゴット支持手段43と複数のワイヤー42を介して対向する位置に設けれ、複数の凹溝11に配置された複数のワイヤー42を撮像する撮像手段44を備える。 Therefore, in the present embodiment, the wire saw device 4 is provided at a position facing the ingot support means 43 that supports the SiC ingot 10 via the plurality of wires 42 , and the plurality of wires arranged in the plurality of recessed grooves 11 are connected to each other. An imaging means 44 for imaging 42 is provided.

インゴット支持手段43は、SiCインゴット10を支持すると共に、その基部は、例えば、ロータリテーブルにより構成され、複数のワイヤー42による切断面に対して垂直に伸びる回転軸Z(図中では鉛直方向)を中心に矢印の向きに回転して任意の位置で固定されるずれ角調整手段としての機能を備える。 The ingot support means 43 supports the SiC ingot 10, and its base is composed of, for example, a rotary table. It has a function as a shift angle adjusting means that rotates about the center in the direction of the arrow and is fixed at an arbitrary position.

撮像手段44は、例えば、CCDカメラ等により構成され、図4Bに示すように、ワイヤーソー装置4のフレーム45に中空枠型の接続プレート46を介して接続されると共に、接続プレート46(正確には、接続プレート46および接続プレート46と一体に構成された補助接続プレート46´)の中空枠内を進退自在に構成された電動スライダー47の先端側に複数の凹溝11と重なる複数のワイヤー42を撮像するように配置される。 The imaging means 44 is composed of, for example, a CCD camera or the like, and as shown in FIG. A plurality of wires 42 overlapped with a plurality of recessed grooves 11 on the distal end side of an electric slider 47 configured to move back and forth in the hollow frame of the connection plate 46 and the auxiliary connection plate 46' integrated with the connection plate 46). is arranged to image the

なお、本実施形態では、撮像手段44と電動スライダー47との間にフォーカス・ズーム調整用の電動テーブル(上下動作テーブル)を備える構成としているが、電動テーブルは省略してもよい。 In this embodiment, an electric table (vertical movement table) for focus/zoom adjustment is provided between the imaging means 44 and the electric slider 47, but the electric table may be omitted.

このように構成されたワイヤーソー装置4による切断工程(STEP120/図1)では、まず切断に先立って、ずれ角調整工程が実行される。 In the cutting process (STEP 120/FIG. 1) by the wire saw device 4 configured in this way, a shift angle adjustment process is first performed prior to cutting.

ずれ角調整工程では、まず、電動スライダー47の先端側を進行させて、撮像手段44の撮像方向が複数の凹溝11と複数のワイヤー42とが重なる撮影位置(図中SiCインゴット10の直下から真上を撮影するよう)に配置する。 In the deviation angle adjustment process, first, the tip side of the electric slider 47 is advanced, and the imaging direction of the imaging means 44 is set to an imaging position where the plurality of grooves 11 and the plurality of wires 42 overlap (from directly below the SiC ingot 10 in the figure). (so that you can shoot directly above).

この状態で、撮像手段44による撮像画像を取得し、撮像画像から複数の凹溝11に対する複数のワイヤーのずれ角42が検出される。 In this state, an image captured by the image capturing means 44 is acquired, and deviation angles 42 of the plurality of wires with respect to the plurality of grooves 11 are detected from the captured image.

具体的には、図5に実際の撮像画像を示すように、凹溝11の進行方向(図中左右方向)と、ワイヤー42の進行方向(図中左右方向)とのずれ角(非平行)を検出することができる。 Specifically, as shown in an actual captured image in FIG. 5, the angle of deviation (non-parallel) between the advancing direction of the groove 11 (horizontal direction in the drawing) and the advancing direction of the wire 42 (horizontal direction in the drawing) can be detected.

ずれ角の検出は、目視により行ってもよいが、例えば、撮像画像を二値化した上でエッジ検出処理などを行うことで、凹溝11の幅位置(上下位置)の進行方向とワイヤー42の幅位置(上下位置)の進行方向とをそれぞれ直線として検出し、これらの直線間の傾きからずれ角を画像処理により検出してもよい。 Detection of the deviation angle may be performed visually, but for example, by binarizing the captured image and performing edge detection processing, etc., the direction of movement of the width position (vertical position) of the groove 11 and the direction of movement of the wire 42 can be detected. It is also possible to detect the width position (vertical position) and the advancing direction as straight lines, and to detect the deviation angle from the inclination between these straight lines by image processing.

次に、検出されたずれ角を打ち消して0とするように、支持手段43を回転軸Z回りに回転させて、撮像画像でずれ角が0となったことを確認した上で、その位置でSiCインゴット10を固定する。 Next, the support means 43 is rotated around the rotation axis Z so as to cancel the detected deviation angle and make it 0, and after confirming that the deviation angle has become 0 in the captured image, A SiC ingot 10 is fixed.

なお、角度調整手段を電動式のロータリテーブルにより構成し、撮像画像から自動調整可能に構成する場合には、前記直線間の傾きに対応した偏差をロータリテーブルのステッピングモータへの出力ステップ数として出力するフィードバック制御により構成してもよい。 When the angle adjustment means is configured by an electric rotary table so that it can be automatically adjusted from the captured image, the deviation corresponding to the inclination between the straight lines is output as the output step number to the stepping motor of the rotary table. It may be configured by feedback control to

このようにしてずれ角の調整が完了すると、電動スライダー47の先端側を後退させて退避させる。 When the adjustment of the deviation angle is completed in this way, the tip side of the electric slider 47 is retracted and retracted.

このように、複数の凹溝11に複数のワイヤー42を正確に配置することで、SiCインゴット10を1回でスライス状に精度よく切断することができる。 By accurately arranging the plurality of wires 42 in the plurality of recessed grooves 11 in this way, the SiC ingot 10 can be accurately cut into slices in one operation.

加えて、スライス状に切断されて得られるSiCウェハ100は、図5に示すように、いずれもその周縁がピッチが正確に一致した研磨パッド30により角部が均一に面取りされているため、切断後に改めて面取り加工などを施す必要もない。 In addition, as shown in FIG. 5, each SiC wafer 100 obtained by cutting into slices has its corners uniformly chamfered by polishing pads 30 whose pitches are precisely matched. There is no need to perform chamfering or the like again later.

なお、本実施形態の半導体結晶ウェハ(SiCウェハ)の製造装置(切断装置)の構成としては、上述の溝加工ドラム砥石20と、研磨パッド30と、ワイヤーソー装置40により構成される。 The configuration of the semiconductor crystal wafer (SiC wafer) manufacturing apparatus (cutting apparatus) of the present embodiment includes the groove processing drum grindstone 20 , the polishing pad 30 , and the wire saw device 40 .

次に、図6に示すように、第1面加工工程(STEP130/図1)では、切断面のいずれか一方の一面110を支持面として、残る他面120にメカニカルポリッシュ(高精度研削加工)を施す。 Next, as shown in FIG. 6, in the first surface processing step (STEP 130/FIG. 1), one surface 110 of one of the cut surfaces is used as a support surface, and the remaining other surface 120 is mechanically polished (high-precision grinding). apply.

具体的には、第1面加工工程(STEP130/図1)では、メカニカルポリッシュを施すメカニカルポリッシュ装置50(超高合成高精度研削加工装置)により、研削加工を行う。 Specifically, in the first surface processing step (STEP 130/FIG. 1), grinding is performed by a mechanical polishing device 50 (ultra-high synthetic high-precision grinding device) that performs mechanical polishing.

メカニカルポリッシュ装置50は、スピンドル51と、定盤であるプラテン52上のダイアモンド砥石53とを備える。 A mechanical polisher 50 includes a spindle 51 and a diamond grindstone 53 on a platen 52 which is a surface plate.

まず、ここで一面110を上面として、スピンドル51の吸着プレートである真空ポーラスチャック54に吸着させて支持させ、他面120を下面として、ダイアモンド砥石53により他面120を研削加工する。 First, with one surface 110 as the upper surface, the vacuum porous chuck 54, which is the suction plate of the spindle 51, is attracted and supported.

このとき、スピンドル51およびダイアモンド砥石53は、図示しない駆動装置により回転駆動されると共に、図示しないコンプレッサーなどによりスピンドル51がダイアモンド砥石53に押圧されることにより他面120に研削加工が施される。 At this time, the spindle 51 and the diamond grindstone 53 are rotationally driven by a drive device (not shown), and the other surface 120 is ground by pressing the spindle 51 against the diamond grindstone 53 by a compressor (not shown) or the like.

なお、研削加工後には、ドレッサー等によりダイアモンド砥石53へのドレッシングが施されてもよい。 After grinding, the diamond grindstone 53 may be dressed by a dresser or the like.

また、メカニカルポリッシュ装置50は、必要に応じて、加工時に複数の機能水を使用可能なように機能水供給配管を有してもよい。 In addition, the mechanical polisher 50 may have functional water supply piping so that a plurality of functional waters can be used during processing, if necessary.

次に、第2面加工工程(STEP140/図1)では、第1面加工工程により、高精度研削加工が施された他面120を上面として、一面110に対して、第1面加工工程と同様の高精度研削加工を施す。 Next, in the second surface processing step (STEP 140/FIG. 1), the other surface 120 subjected to high-precision grinding in the first surface processing step is used as the upper surface, and the one surface 110 is subjected to the first surface processing step. A similar high-precision grinding process is applied.

すなわち、他面120を上面として、スピンドル51の吸着プレートである真空ポーラスチャック54に吸着させ、一面110を下面として、ダイアモンド砥石53により一面110を研削加工する。 That is, with the other surface 120 as the upper surface, it is attracted to the vacuum porous chuck 54 which is the suction plate of the spindle 51 , and the one surface 110 is ground with the diamond grindstone 53 with the one surface 110 as the lower surface.

この場合にも、必要に応じて、ドレッサー等をダイアモンド砥石53に押圧することによりドレッシングが施されてもよい。 In this case, too, dressing may be performed by pressing a dresser or the like against the diamond grindstone 53 as necessary.

かかる第1面加工工程(STEP130/図1)および第2面加工工程(STEP140/図1)のメカニカルポリッシュ(高精度研削加工)処理によれば、切断研磨工程により得られた高い平坦性を有するトランスファレス切断面のいずれか一方を支持面(吸着面)として、残りの面に順次、メカニカルポリッシュ(高精度研削加工)を施していくことで、いわゆる転写を防止して高品質なSiCウェハを得ることができると共に、従来の遊離砥石加工、すなわち1次~4次の複数回のラップなど複雑な製造工程を大幅に簡略化することができる。 According to the mechanical polishing (high-precision grinding) process of the first surface processing step (STEP 130/Fig. 1) and the second surface processing step (STEP 140/Fig. 1), the high flatness obtained by the cutting and polishing process can be obtained. One of the transferless cut surfaces is used as a support surface (adsorption surface), and the remaining surfaces are sequentially mechanically polished (high-precision grinding) to prevent so-called transfer and produce high-quality SiC wafers. In addition, it is possible to greatly simplify the conventional loose grinding process, ie, the complicated manufacturing process such as lapping multiple times of primary to quaternary.

より具体的には、砥石を替えて粗研削や複数回の仕上げ研削を行う必要がなく、例えば、♯30000以上の砥石により直接1回の研削加工により仕上げまで行うことができるため、簡易であるばかりでなく、SiCウェハ100から利用できる真性半導体層を大きく確保するすることができるという優位性がある。 More specifically, there is no need to perform rough grinding or finish grinding multiple times by changing the grindstone. In addition, there is an advantage that a large intrinsic semiconductor layer that can be used from the SiC wafer 100 can be secured.

なお、第1面加工工程(STEP130/図1)および第2面加工工程(STEP140/図1)の高精度研削加工処理において、SiCウェハ100のサイズは、現在8インチまでであり、それぞれの口径のウェハはヘッドの面積に応じて、セットされ、(12インチまでが可能)高精度研削加工処理が行われる。 In the high-precision grinding process of the first surface processing step (STEP 130/FIG. 1) and the second surface processing step (STEP 140/FIG. 1), the size of the SiC wafer 100 is currently up to 8 inches, and each diameter wafers are set according to the area of the head (up to 12 inches possible) and subjected to high-precision grinding processing.

以上が本実施形態のSiCウェハの製造方法の詳細である。以上、詳しく説明したように、かかる本実施形態のSiCウェハの製造方法および装置によれば、溝加工ドラム砥石20によってSiCインゴット10の側面全体に形成された複数の凹溝11に対して、複数の凹溝11に複数のワイヤー42を正確に配置することができ、凹溝11が切断の際のガイドになりながらも凹溝11の片側面(例えば、幅方向の一方の面)にワイヤー42が偏ることなく、ワイヤーの切削部位を凹溝11の底部に集中させて、複数のワイヤー42で精度よく1回でSiCインゴット10をスライス状に切断することができる。 The details of the method for manufacturing the SiC wafer according to the present embodiment have been described above. As described above in detail, according to the SiC wafer manufacturing method and apparatus of the present embodiment, a plurality of grooves 11 are formed on the entire side surface of the SiC ingot 10 by the groove processing drum grindstone 20. A plurality of wires 42 can be accurately arranged in the groove 11 of the groove 11, and the wire 42 can be placed on one side (for example, one side in the width direction) of the groove 11 while the groove 11 serves as a guide for cutting. The SiC ingot 10 can be accurately cut into slices by a plurality of wires 42 in one operation by concentrating the cut portions of the wires on the bottom of the grooves 11 without unevenness.

なお、上記実施形態において、パッド溝形成加工は、パット溝31およびパッド凸部32が、SiCインゴット10の側面全体に周回する複数の凹溝11(溝加工ドラム砥石20の複数の凸部21)と同一形状となるように変更されてもよい。 In the above embodiment, the pad grooves 31 and the pad protrusions 32 are formed in the plurality of grooves 11 (the plurality of protrusions 21 of the grooving drum grindstone 20) that surround the entire side surface of the SiC ingot 10. may be modified to have the same shape as

具体的には、パッド溝形成加工おいて、予め、円筒状のパッド溝加工砥石を準備し、溝加工ドラム砥石20とパッド溝加工砥石とを互いに平行な回転軸上でそれぞれ回転させながら圧接することにより、複数の凸部21に対応したパッド加工溝(パッド加工凸部)をパッド溝加工砥石に形成した上で、パッド溝加工砥石と研磨パッド30とを互いに平行な回転軸上でそれぞれ回転させながら、パッド溝加工砥石を研磨パッド30に圧接することにより研磨パッド30の側面全体にパッド加工溝(パッド加工凸部)に対応した複数のパッド溝を形成してよい。 Specifically, in the pad grooving process, a cylindrical pad grooving grindstone is prepared in advance, and the grooving drum grindstone 20 and the pad grooving grindstone are pressed against each other while being rotated on rotation axes parallel to each other. Thus, pad grooving grooves (pad grooving protrusions) corresponding to the plurality of protrusions 21 are formed on the pad grooving grindstone, and then the pad grooving grindstone and the polishing pad 30 are rotated on rotation axes parallel to each other. A plurality of pad grooves corresponding to the pad processing grooves (pad processing protrusions) may be formed on the entire side surface of the polishing pad 30 by pressing the pad groove processing grindstone against the polishing pad 30 while pressing the pad groove processing grindstone against the polishing pad 30 .

また、本実施形態のSiCウェハの製造方法において、上述の一連の処理の後、必要に応じて、化学機械研磨(CMP)工程やウェハ洗浄工程が行われてもよい。 In addition, in the SiC wafer manufacturing method of the present embodiment, a chemical mechanical polishing (CMP) process and a wafer cleaning process may be performed after the series of processes described above, if necessary.

さらに、本実施形態は、半導体結晶ウェハの製造方法として、SiCインゴットからSiCウェハを製造する場合について説明したが、半導体結晶は、SiCに限定されるものはなく、ガリヒソ、インジュウムリン、シリコン、その他の化合物半導体であってもよい。 Furthermore, in this embodiment, as a method for manufacturing a semiconductor crystal wafer, a case of manufacturing a SiC wafer from a SiC ingot has been described, but the semiconductor crystal is not limited to SiC, and the semiconductor crystal is not limited to SiC. Other compound semiconductors may be used.

また、本実施形態では、溝加工工程(STEP100/図1)において、SiCインゴット10は、その両端面が一対の保護板15,15を介して保護された状態で回転自在に支持される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、一対の保護板15,15を省略して回転軸に直接SiCインゴット10を固定してもよい。 Further, in the present embodiment, in the grooving step (STEP 100/FIG. 1), the SiC ingot 10 is rotatably supported with both end surfaces thereof protected by a pair of protective plates 15, 15. Illustrated, but not limited to. For example, the pair of protection plates 15, 15 may be omitted and the SiC ingot 10 may be fixed directly to the rotating shaft.

さらに、溝加工工程(STEP100/図1)以外の工程、例えば、研磨工程(STEP110/図1)や切断工程(STEP120/図1)においても、SiCインゴット10の両端面を一対の保護板15,15により保護した状態で加工処理を行うようにしてもよい。 Furthermore, in processes other than the groove processing process (STEP 100/FIG. 1), for example, the polishing process (STEP 110/FIG. 1) and the cutting process (STEP 120/FIG. 1), both end faces of the SiC ingot 10 are 15 may be protected before processing.

また、本実施形態では、図4のように、ワイヤーソー装置4とSiCインゴット10との位置関係が、SiCインゴット10が周回するワイヤー42の外側に配置されて、(相対的に)ワイヤー42が周方向外方(図中上側)に進行する場合について説明したが、これに限定されるものではない。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the positional relationship between the wire saw device 4 and the SiC ingot 10 is such that the wire 42 is (relatively) arranged outside the wire 42 around which the SiC ingot 10 is wound. Although the description has been given of the case of traveling outward in the circumferential direction (upward in the drawing), the present invention is not limited to this.

例えば、SiCインゴット10が周回するワイヤー42の内側に配置されて、(相対的に)ワイヤー42が周方向内方(図中下側)に進行する場合であってもよい。なお、この場合には、撮像手段44は、ワイヤー42の上側(SiCインゴット10の真上から真下を撮影するよう)に配置される。 For example, the SiC ingot 10 may be placed inside the winding wire 42 and the wire 42 (relatively) advances inward in the circumferential direction (downward in the figure). In this case, the imaging unit 44 is arranged above the wire 42 (so as to capture an image from directly above to directly below the SiC ingot 10).

1…SiC結晶(半導体結晶)、4…ワイヤーソー装置、10…SiCインゴット(半導体結晶インゴット)、11…凹溝、15,15…一対の保護板、20…溝加工ドラム砥石、21…凸部、30…研磨パッド、31…パッド溝、32…パッド凸部、41…ボビン、42…ワイヤー、43…インゴット支持手段、44…撮像手段、45…フレーム、46…接続プレート、46´…補助接続プレート、47…電動スライダー、50…メカニカルポリッシュ装置(超高合成高精度研削加工装置)、51…スピンドル、52…プラテン、53…ダイアモンド砥石、54…真空ポーラスチャック(吸着プレート)、100…SiCウェハ(半導体結晶ウェハ)、110…一面、120…他面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... SiC crystal (semiconductor crystal), 4... Wire saw apparatus, 10... SiC ingot (semiconductor crystal ingot), 11... Groove, 15, 15... Pair of protective plates, 20... Grooving drum grindstone, 21... Convex portion , 30 Polishing pad 31 Pad groove 32 Pad protrusion 41 Bobbin 42 Wire 43 Ingot support means 44 Imaging means 45 Frame 46 Connection plate 46 ′ Auxiliary connection Plate 47 Electric slider 50 Mechanical polishing device (super-synthetic high-precision grinding device) 51 Spindle 52 Platen 53 Diamond grindstone 54 Vacuum porous chuck (adsorption plate) 100 SiC wafer (semiconductor crystal wafer), 110...one side, 120...other side.

Claims (4)

円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造装置であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成するためのドラム砥石であって、該複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石と、
前記複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら前進させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断するワイヤーソー装置と、
前記ワイヤーソー装置において、前記半導体結晶インゴットを支持するインゴット支持手段と前記複数のワイヤーを介して対向する位置で、前記複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを撮像する撮像手段と
前記撮像手段が先端側に設けられ、前記ワイヤーソー装置のフレームから該撮像手段を撮像を行う前記位置に進行させると共に、撮像後に後退させて退避可能なスライダーと
を備え、
前記撮像手段による撮像画像から前記複数の凹溝に対する前記複数のワイヤーのずれ角が検出されることを特徴とする半導体結晶ウェハの製造装置。
A semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus for cutting wafers into slices from a semiconductor crystal ingot ground into a cylindrical shape,
a drum grindstone for forming a plurality of grooves around the entire side surface of the semiconductor crystal ingot, the groove processing drum grindstone having a side surface formed with a plurality of protrusions corresponding to the plurality of grooves;
a wire saw device for cutting the semiconductor crystal ingot into slices by advancing the plurality of wires arranged in the plurality of recessed grooves while rotating them;
In the wire saw device, imaging means for imaging the plurality of wires arranged in the plurality of grooves at a position facing ingot support means for supporting the semiconductor crystal ingot via the plurality of wires ;
a slider that is provided on the distal end side of the wire saw device and that moves the imaging means from the frame of the wire saw device to the position for imaging and that can be retracted and retracted after imaging;
with
An apparatus for manufacturing a semiconductor crystal wafer, wherein deviation angles of the plurality of wires with respect to the plurality of grooves are detected from an image captured by the imaging means.
請求項1記載の半導体結晶ウェハの製造装置において、
前記インゴット支持手段は、前記撮像手段による撮像画像により検出されたずれ角を0とするように回転して前記半導体結晶インゴットを固定するずれ角調整手段を有することを特徴とする半導体結晶ウェハの製造装置。
In the semiconductor crystal wafer manufacturing apparatus according to claim 1,
The semiconductor crystal wafer, wherein the ingot supporting means has a deviation angle adjusting means for rotating and fixing the semiconductor crystal ingot so that the deviation angle detected by the captured image by the imaging means is zero. manufacturing equipment.
円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造方法であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成する溝加工工程と、
前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら前進させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断するワイヤーソー装置による切断工程とを備え、
前記溝加工工程では、前記複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石を互いに平行な回転軸上でそれぞれ回転させながら前記半導体結晶インゴットに圧接することにより該凹溝を形成し、
前記切断工程では、前記複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら前進させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断する際に、撮像手段が先端側に設けられたスライダーを前記ワイヤーソー装置のフレームから進行させて、前記半導体結晶インゴットを支持するインゴット支持手段と該複数のワイヤーを介して対向する位置該複数の凹溝に配置された該複数のワイヤーを該撮像手段により撮像させ、撮像画像から、該複数の凹溝に対する該複数のワイヤーのずれ角を検出し、該ずれ角が0となるように調整され、ずれ角の調整後に前記スライダーを後退させて退避させることを特徴とする半導体結晶ウェハの製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor crystal wafer by cutting a wafer into slices from a semiconductor crystal ingot ground into a cylindrical shape, comprising:
a grooving step of forming a plurality of grooves extending around the entire side surface of the semiconductor crystal ingot;
a cutting step using a wire saw device for cutting the semiconductor crystal ingot into slices by moving forward while rotating a plurality of wires arranged in the plurality of grooves formed in the groove processing step;
In the grooving step, grooving drum grindstones having side surfaces formed with a plurality of projections corresponding to the plurality of grooves are pressed against the semiconductor crystal ingot while being rotated on rotating shafts parallel to each other. forming a concave groove,
In the cutting step, when cutting the semiconductor crystal ingot into slices by advancing the plurality of wires arranged in the plurality of recessed grooves while rotating them, the slider having the imaging means provided on the tip side is moved to the above-described direction. The plurality of wires arranged in the plurality of recessed grooves are observed by the image pickup device at positions facing ingot support means for supporting the semiconductor crystal ingot via the plurality of wires. capturing an image, detecting deviation angles of the plurality of wires with respect to the plurality of grooves from the captured images, adjusting the deviation angles to be 0 , and retracting the slider after adjusting the deviation angles. A method for manufacturing a semiconductor crystal wafer, characterized by:
請求項3記載の半導体結晶ウェハの製造方法において、
前記切断工程では、切断に先立って、前記インゴット支持手段において、前記撮像手段による撮像画像により検出されたずれ角を0とするように回転して前記半導体結晶インゴットを固定するずれ角調整工程が実行されることを特徴とする半導体結晶ウェハの製造方法。
In the method for manufacturing a semiconductor crystal wafer according to claim 3,
In the cutting step, prior to cutting, the semiconductor crystal ingot is fixed by rotating the ingot support means so that the deviation angle detected by the image captured by the imaging means is zero. A method of manufacturing a semiconductor crystal wafer, wherein
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