JPH04101761A - 単結晶加工装置 - 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】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は単結晶をスライスする単結晶加工装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、Ｌ　ｉ　ＴａＯ３単結晶、Ｌ　ｉ　ＮｂＯ３単結
晶およびＳｉ単結晶等をスライスするものとしてワイヤ
ーソー加工装置がある。この装置においては、円柱状の
単結晶を往復運動をしているワイヤ下方から上昇させ、
遊離砥粒を切断部に流し単結晶をスライスする。

このような装置において、ウェハ枚数を多くとるため、
スライスピッチは０．１４〜０．１８ｍ層が使用されて
いるか、ワイヤ径が細いとスライス時間が長く、断線が
しばしば起こることがあった。

また、砥粒はＧＣ＃６００〜１２００が一般的に使用さ
れているが、砥粒が粗くなるとワイヤの細りで断線する
ことが多い。

第４図は、ワイヤ径と切断されたウェハのうねりの関係
を示したものである。第４図に示されるように、ワイヤ
径が細いとうねりが出やすく、ワイヤの巻き初めと終わ
りに著しい欠点を生じ、ウェハの反りや厚みのばらつき
の原因となっていた。

この傾向はウェハの口径が大口径化されるにつれ顕著に
なり、ウェハの大口径化の妨げとなっていた。

また、円柱状の単結晶の加工においては、従来のワイヤ
ーソー加工装置では、最初ワイヤの接触面積が少なく、
横振れの発生が起こり易かった。

（発明が解決しようとする課題） 従来のワイヤソー加工装置は、加工歪みが少な（、へき
開の強い単結晶の切断には有効であり、−度に大量のス
ライスができるという利点があるが、ワイヤの接触面積
が少なく、横振れの発生が起こりやすく、細いワイヤの
移動により伸直塵が悪く、加工速度も遅いという問題が
あった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、ワイヤの横振れが少なく、伸直
塵か良好で加工速度の早い単結晶加工装置を提供するこ
とにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前述した目的を達成するために本発明は、往復運動を行
い切断を行う為の複数のワイヤと、円柱状の単結晶をそ
の半径方向に正逆回転させながら前記ワイヤの方向に直
線移動させる手段と、前記ワイヤにより前記単結晶ボー
ルが切断されているときに前記ワイヤをたたく手段と、
前記ワイヤにより前記単結晶が切断されているときに切
断部にスラリーを流す手段と、を具備する単結晶加工装
置である。

（作用） 本発明に係る単結晶加工装置では、単結晶をその半径方
向に正逆回転させるので、単結晶に浅いガイド溝が早く
できるため、ワイヤか安定して移動し、ワイヤの横振れ
が少なくなる。

さらに、ワイヤをたたき、ワイヤに振動を与えることに
より、ワイヤへの砥粒のいきわ、たりがよくなり、加工
速度が数十％早くなる。

また、前述したように単結晶表面にガイド溝かできるの
で、うねりを改善でき、スライスの伸直塵が良好になる
。伸直塵か良好となると、ウェハ加工工程での反りの発
生を防止でき、最近のステッパー化対応の高平坦ウェハ
において４′で１０ミクロン以下のスライス加工精度が
可能となる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。

ｊ＠１図は、本発明の一実施例に係る単結晶加工装置の
概略構成を示す斜視図であり、第２頭は第１図の■方向
からみた正面図である。

三角形上に配置されたローラｉａｓ　ｌｂｓ　ｌｃに複
数のワイヤ３が巻付けられる。バイブ５には、はぼ等間
隔で孔が設けられ、この孔からスラリー７が流される。

また、ローラ１ｂと１ｃの間に一対の鍵盤９　ａ　％９
ｂが鉛直方向Ａ−Ｂに移動可能に設けられる。

円柱状の単結晶１１は、ローラｌｂ、ｌｃの下方に最初
膜けられ、その両端に回転治具１３が設けられる。また
、ガラスベース１５が、ｌ結晶１１下方に接着される。

単結晶１１は、回転治具１３により半径方向に回転させ
られながら、鉛直上方向Ａに上昇する。

この単結晶加工装置では、ローラ１　ａ　％　１　ｂ　
％１ｃが同期して正逆方向に回転することにより、ワイ
ヤ３が水平方向Ｃ−Ｄに往復運動を行う。

単結晶１１は、回転治具１３により回転させられながら
上昇し、往復運動をしているワイヤ３によりスライスさ
れる。そして、切断部にはスラリー７が流される。

また、往復運動をしているワイヤ３が速度０になるとき
に、鍵盤９ａ、９ｂによってワイヤ３がたたかれる。

第３図は、単結晶１１の回転角度とスライス時間を示し
たもので、回転角度が３０度以上になると、スライス時
間は一定となるか、あまり回転角度を大きくするとウェ
ハの割れの原因となる。

また、ワイヤの押付は速度とサイクルは、シーソーの速
度で決まる。

次に単結晶１１としてＬ　ｉ　Ｔ　ａ　０３単結晶を用
いた例について述べる。

ボール形状に加工された４’Ｘ１０Ｃ１＋ｍｌのＬｉ　
Ｔ　ａ　Ｏ３単結晶を有機接着剤でガラスベース１５に
接着する。接着が終わった後、さらにＬｉＴａ　０３単
結晶の前後を押えるため、ＬｉＴａＯ３単結晶を回転治
具１３に接着する。次に、ＬｉＴａ０３単結晶を単結晶
加工装置にセットした後、Ｌ　ｉ　Ｔ　ａ　Ｏ３単結晶
を左右に回転させる。異常がなければワイヤ３を稼働さ
せ、ＧＣ＃１０００の砥粒をラップオイルと混合したス
ラリー７を流す。

次に、Ｌ　ｉ　Ｔ　ａ　０３単結晶を最初３０度の回転
角度で、平均ｌＱｒｐｍの速度で左右に回転させる。そ
してＬ　ｉ　Ｔ　ａ　Ｏ３単結晶を回転させながら鉛直
上方向Ａに移動させ、ワイヤ３てスライスする。このと
きワイヤ３の速度が０になったときに、鍵盤９ａ、９ｂ
でワイヤ３を軽くたたきながらスライスする。鍵盤９ａ
、９ｂの間隔は加工が進むにつれて水平方向に広げ、Ｌ
ｉＴａ０ａ単結晶１１の中央部がスライスされた後は、
一定の間隔とした。

Ｌ　ｉ　ＴａＯ３単結晶の回転角度は、加工が進むにつ
れて小さくし、切断断面の半分がガラスベース１５に達
した時、回転を停止した。

結果は従来２２時間かかった加工速度か、１８時間と短
縮された。スライスされたウェハは、ソマークもなく伸
直度は１０μｍであった。これを規定のＳＡＷ用ウェハ
加工したところ、伸直度は３μｍと良好であった。

次ぎに、単結晶１１として４’Ｘ１００ｍｍ１のＬ　ｉ
　Ｎ　ｂ　Ｏ３単結晶を用いた例について述べる。

スラリーとしては、ＧＣ＃１０００の砥粒をラップオイ
ルと混合したものを用いた。

ＬｉＮｂＯ３単結晶の回転角度は、最初３００度で、平
均ＩＱｒｐｍの速度で左右に回転させた。

この回転角度は加工が進むにつれて小さくし、切削断面
の半分がガラスベース１５に達したら回転を中止した。

ワイヤ３の速度が０になったとき、鍵盤９ａ。

９ｂてワイヤ３を軽くたたきながらスライスする。

鍵盤９ａ、９ｂの間隔は、加工が進むにつれて水平方向
に広げ、Ｌ　ｉ　Ｎ　ｂ　Ｏ３単結晶の中央部かスライ
スされた後は一定とした。

結果は、従来１８時間かかった加工時間が、１５時間と
短縮された。スライスされたウエノ１はソーマークもな
く、伸直度は８μｍであった。これを規定のＳＡＷ用ウ
エつ＼加工したところ、伸直度は５μｍと良好であった
。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、Ｌｉ　Ｔ　
ａ　０３　、Ｌ　ｉ　Ｎ　ｂ　０３等の圧電単結晶やＧ
ａＡ　ｓ　、　Ｚ　ｎ　Ｗ　０４　、Ｃｄ　Ｗ　Ｏ４等
のへき間柱の強い単結晶に有効なワイヤソー加工装置の
欠点である伸直度を大幅に改善でき、周期的にワイヤ停
止時にワイヤをたたくため、砥粒の回りがよくなり、加
工時間を早くできる。このため最近のステ・ソノク一対
応が可能な高精度ウニ１１を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る単結晶加工装置の斜視
図、 第２図は第１図を■方向から見た図、 第３図は回転角度とスライス時間を示す１第４図は単結
晶ボールの直径と切断されたウェハのうねりの関係を示
す図。 ３・・・ワイヤ ７・・・スラリー ９ａ、９ｂ・・・鍵盤 １１・・・単結晶 １３・・・回転治具 １５・・・ガラスベース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）往復運動を行い切断を行う為の複数のワイヤと、 円柱状の単結晶をその半径方向に正逆回転させながら前
   記ワイヤの方向に直線移動させる手段と、前記ワイヤに
   より前記単結晶ボールが切断されているときに前記ワイ
   ヤをたたく手段と、 前記ワイヤにより前記単結晶が切断されているときに切
   断部にスラリーを流す手段と、 を具備する単結晶加工装置。