JPH0288177A - 内周刃砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）技術分野 この発明は、ワレや表面の粗れなどの発生を抑え、切り
代の少い内周刃砥石に関する。

内周刃砥石に関して説明する。

半導体単結晶は、例えばチョクラルスキー法やブリッジ
マン法で作られる。これら単結晶のインゴットを薄い薄
片に切断するため、いくつかの切断装置が用いられてい
る。

外周刃砥石、内周刃砥石、マルチパントン−などである
。

外周刃砥石というのは、薄い円形の刃物で、外周に砥粒
が固着されている。これを高速回転させ、インゴットを
外周に当て、平行移動させながら、インゴットを切って
ゆく。外周に砥粒があり、ここが切断面となる。外周刃
ブレードともいう。

パントン−は、直線の刃物を多数本平行に並べて同時に
往復運動させ、インゴットを多数枚に切断するものであ
る。

内周刃砥石というのは、薄い円形の刃物であるが、第２
図に示すように、中央に開口５がある。

この間口縁が刃３面２となり、ダイヤモンド砥粒３が多
数電着されている。円板の中間部は、単に平坦な面であ
る。中間部を台金４ともいう。この厚みは、たとえば０
．１ｆｌｌである。

外周取付部６には、多数のねじ止め穴があり、内周刃切
断装置の回転治具に取りつけられるようになっている。

外周部が軸受などにより回転可能に支持され、外周部か
ら回転駆動力を得る。

単結晶インゴットは、長手方向にカーボンの治具が接着
されており、開口５に先端を差入れる。

内周刃面２を回転させながら、インゴット側面に当て、
インゴットを平行移動させる。インゴットは、カーボン
治具の反対側の面から切断されてゆく。

内周刃砥石は、最も切り代の少ない切断方法として極め
て有効である。半導体単結晶、多結晶材料などの切断に
広く用いられている。

内周刃ブレードという事もある。

（イ）従来技術 本発明は、内周刃砥石の内周の刃面の改良に関する。

従来の内周刃砥石を、第３図〜第５図に示す。

これは、内周刃面の拡大断面図である。

第３図に示すものは、刃幅が２．０ＭＭ、刃厚が０．２
９所肩である。単純な断面形状である。先端に丸みがあ
り、中間部は平坦である。後端は面取りがあって、薄い
台金４に続く。これはウィンター社のものである。バイ
ンダ７の中に砥粒３が分布した部分が刃である。刃幅は
合金に平行な長さをいう。

刃厚は合金に直角な方向の拡がりをいう。

第４図に示すものは、刃幅が３Ｍ、刃厚が０．３２顛で
ある。単純な長方形断面をしているが、先端（内端）が
やや厚く、台金４に近くなるに従い薄くなる砥面である
。これはＳＭ　Ｉ　（ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＭａ
ｔｅｒｉａｌ　Ｉｎｃｌ）社製のものである。

第５図に示すものは、刃幅が２〜３Ｈである。二段刃面
になっていて、先端部が厚く、台金４に近い方が薄い。

これら、従来のものは、刃幅が２〜３Ｍと広い。

さらに、刃厚も厚い。片側で砥粒１．２〜２層の厚みと
なっている。

（つ）発明が解決しようとする間頭点 従来の内周刃砥石は、刃幅が大きいので、切り粉の排出
が難しい。

第４図のように刃幅が大きいものは、逆テーパ状にしな
いと切り粉が排除されない。それで、このような形状に
なっている。

第５図のものは、切り粉の排出をよくするために、二段
構造になっている。

それぞれ、切り粉の排除をよくするための工夫がなされ
ている。

新しいうちはそれでよい。

ところが、切断工程を何回も繰返していると、先端の側
面が次第に磨滅する。

そうすると、第４図の場合は逆テーパ状でなく、平坦に
なるし、第５図の場合は、二段構造が消失する。

そうして、刃幅の全体が同じ厚みになる。刃の先端０〜
０．５ｆｌで半導体インゴットが切断され、切り粉は刃
の内部へ押し込まれる。

ところが刃の内部も同じ厚みであるため、ここでは切り
粉が十分に、外部へ出ない。台金４のところまできて切
り粉が排出される。

刃の側面とインゴットの接触面積が大きく、シかも、こ
こには切り粉が詰っているので磨擦抵抗が大きい。

インゴットを切った１枚１枚の薄片はウェハという。ウ
ェハになる途中で、大きい磨擦抵抗を受けるので、切断
されたウェハ側の薄片は強い応力を受ける。このため、
ワレが発生しやすい。あるいは表面に粗れが生ずる事も
ある。

に）構　成 本発明の内周刃砥石は、内周の刃面の刃幅が０３朋〜Ｑ
、８ｊｆｆとする。このように狭い領域にダイヤモンド
砥粒を電着する。

しかも、刃厚もより小さくし、台金に砥粒１．０ケ分を
電着した厚みとする。

従来のものが、刃幅２〜３Ｈ１刃厚が砥粒１．２〜２層
分であったのと、このように異なる。

第１図に本発明の内周刃砥石の内周刃面の拡大断面を示
す。

刃幅が小さく、刃厚も小さい。刃の側面は平坦である。

逆テーパ状にならず、二段形状でもない。

単純な断面となっている。

ダイヤモンド砥粒１．０個分の厚みというが、砥粒は不
定形であり、寸法も必ずしも一定でない。

しかし、砥粒を電着するのであるから１個分以下の厚み
にする事はもちろんできない。

１個分といってもバラつきがある。１個分の厚みのもの
を付けて、表面を平坦にして刃面とする。

個々の砥粒からみれば、研磨されたものもあるし、そう
でないものもある。

（４）作　用 切断に寄与する部分は、内周刃の刃先から０〜Ｑ、５ｆ
ｆｉｌＦ程度の部分である。ここには切り粉が詰ってい
る。ところが、ここは、通過する切り粉の量が多いため
に、刃の側面が削られて、比較的早く通りやすい状態に
なる。自整作用とよんでいる。

これより刃先から離れたところは、削られる事が少なく
、切り粉の逃げにくさは解消されない。

ところが本発明の場合、刃幅が小さいので、このような
部分が存在しない。切り粉はすぐに台金４に至る。ここ
で台金が薄くなっているので、切り粉は自由になって外
部へ排出される。

切り粉が詰ることによる磨擦抵抗が著しく軽減される。

このため、ウェハの割れやカケが発生しにくくなるわけ
である。

これは、接触面積が少すく、切り粉排出が良好であるた
めである。

さらに、寿命の間層がある。

切断を繰返すと刃側（Ａ面）が磨滅してくる。

しかし、もともとテーパーのない平坦面であるから、磨
滅しても形状的な変化が少い。従って切断条件が変らな
い。逆テーパ型、二段型のものより長寿命になる。

もちろん刃先Ｂも磨滅する。そこで、刃幅がある程度大
きくなくてはならない。本発明で刃幅の下限を０．３層
ｍとするのは、このためである。

ψ）実施例、比較例 内周刃砥石の性能を比較するため、２インチ径の円形Ｇ
ａＡｓインゴットを１５８７ｍ　ｉ　ｎの速さでスライ
スする実験を行なった。

（ｉ）　　市販の、逆テーパ付きの刃幅２羽、刃厚２９
０μｍ（０，２９ｍ）、合金属１００μｍの内周刃砥石
を処理なしで切断に使用した。

切断を繰返すうちに暦耗し、刃厚が２７５μｍになった
ときに、スライスされるウェハにわれが発生しはじめた
。

（＋ｔ）　　（１）に於て、逆テーパ形状を回復するた
め、刃の台金に近い部分をドレッシングして、より薄く
した。逆テーパ形状になった。このブレードを再び使用
すると、ウェハにわれが生じないようになった。

ところが刃厚が２６０μｍに減った時に、再びわれが生
じ始めた。

もういちどドレッシングして逆テーパ状にして使用した
が、われの発生を阻止する事ができなかった。

（１１Ｄ　　刃幅０．３訪、　刃厚２７０μ７７Ｚ（砥
粒１個分の厚み〕、合金属１００μｍの内周刃砥石を作
った。これは、刃厚が２３０μｍに減少するまで、ワレ
、カケなしに使用する事ができた。

しかし、寿命は短かく、後に述べるＧＶ）の約半分であ
った。

１１１Ｖ）　　刃幅Ｑ、５ｆｆｊｆ、　刃厚２７ｏμｍ
（砥粒１個分の厚み）、合金属１００μｍの内周刃砥石
を作った。これは刃厚が２３０μｍに減少するまでワレ
、カケなしに使用できた。寿命も（１）〜（１１０に比
べて長い。

（ｖ）刃幅０．１３ＭＭ、刃厚２７０　μｍ、合金属ｔ
ｏｏ　ｐｍの内周刃砥石を作った。

これは、刃厚が２３０μｍになるまでワレなしであった
。しかし、ウェハ表面に擦れた跡がみられ、粗れの問題
があった。

（ハ）効　果 本発明の内周刃砥石は、刃幅が小さい。このため、特殊
な処理なしで、薄い刃厚になるまで、ワレ、表面の粗れ
などがなく、良好に半導体インゴットをスライスできる
。コストを低減できる。ウェハの品質を高める事ができ
る。

さらに、はじめから薄い刃厚にしておく（たとえばダイ
ヤ砥粒層を一層にする）と、切り代が少なくなり、有利
である。

従来のものは、合金の片側１．２〜２層であったが、こ
れを１．０層にするのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内周刃砥石の内周刃面の部分の拡大断
面図。 第２図は内周刃砥石の一般的形状を示す平面図。 第３図は指来例にかかる刃幅が２朋の内周刃砥石の内周
刃面の部分拡大断面図。 第４図は従来例にかかる刃幅が３朋の内周刃砥石の内周
刃面の部分拡大断面図。 第５図は二段構造になった従来例の、内周刃砥石の内周
刃面の部分拡大断面図。 １・・・・・・・・・内周刃砥石 ２・・・・・・・・・刃　　　面 ３・・・・・・・・・砥　　　粒 ４・・・・・・・・・台　　　金 ５・・・・・・・・・開　　　口 ６・・・・・・・・・外周取付部 発 明　　者 大 槻 誠

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央に円形開口５を有する薄い円形の台金４の外
   周に取付部６を形成し、内側の開口５の内周縁にダイヤ
   モンド砥粒３を電着した刃面２を有する内周刃砥石に於
   て、内周刃の刃幅が０．３〜０．８ｍｍである事を特徴
   とする内周刃砥石。
2. （２）内周刃の刃先側面の厚みが砥粒１．０ケ分である
   事を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の内周刃
   砥石。