JPH08309737A - Method for working single-crystal ingot - Google Patents

Method for working single-crystal ingot

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JPH08309737A
JPH08309737A JP14397795A JP14397795A JPH08309737A JP H08309737 A JPH08309737 A JP H08309737A JP 14397795 A JP14397795 A JP 14397795A JP 14397795 A JP14397795 A JP 14397795A JP H08309737 A JPH08309737 A JP H08309737A
Authority
JP
Japan
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ingot
plane
cutting
jig
orientation
Prior art date
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Pending
Application number
JP14397795A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Oyama
佳伸 大山
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To precisely cut out wafers with a desired orientation from an ingot of a single-crystal semiconductor or derivative. CONSTITUTION: In the state of a single-crystal ingot attached to the jig, an orientation D is measured in the face parallel to the end face of the jig, and the difference Z between D and the aimed orientation Q is obtained for securing the ingot to an angle-control device attached to the cutting table of a cutting machine in a condition of the ingot attached to the jig, then the angle control device is shifted by-Z so as to allow the direction intersecting to the base bottom of the cutting table to be an aimed face, thus, wafers are cut out by a cutting machine for cutting out objectives in the direction orthogonal to the cutting table.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体、誘電体など
の単結晶インゴットの加工方法に関する。対象となる半
導体は、Si、GaAs、InPなどの単結晶である。
チョクラルスキ−法やブリッジマン法によって作製した
単結晶インゴットを薄いウエハに切断する際に、結晶の
方位を正確に求めて所望の方位のウエハを切断する必要
がある。例えば(100)ウエハとか、(111)ウエ
ハ、というふうに正確に結晶面がウエハ面に平行なもの
を加工することもある。さらに(100)から所定の角
度だけ傾いた面を持つウエハを加工することもある。何
れにしても、インゴットの段階で結晶方位を見極めてか
ら切断する必要がある。切断には内周刃スライサ−、外
周刃スライサ−、ワイヤソ−などを用いる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for processing a single crystal ingot such as a semiconductor or a dielectric. The semiconductor of interest is a single crystal of Si, GaAs, InP or the like.
When a single crystal ingot produced by the Czochralski method or the Bridgman method is cut into thin wafers, it is necessary to accurately obtain the crystal orientation and cut the wafer having a desired orientation. For example, a (100) wafer or a (111) wafer may be processed so that its crystal plane is precisely parallel to the wafer surface. Further, a wafer having a surface inclined by a predetermined angle from (100) may be processed. In any case, it is necessary to determine the crystal orientation at the ingot stage and cut it. An inner peripheral blade slicer, an outer peripheral blade slicer, and a wire saw are used for cutting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は、インゴットを切断機の取付け基
準面に取付けるまでに結晶方位を確定し、スライスして
希望の方位の面(以後、切断目標面、希望方位面という
こともある)Qを出してから切断機の取付け基準面に固
定していた。切断の方向はこの場合、基準面に平行であ
ればよい。ワイヤソ−によってインゴットを切断する場
合、ワイヤソ−の進行方向は基準面に完全に平行であっ
て良い。内周刃、外周刃など刃物を使う場合は、刃物の
面が切断機の基準面に平行である。刃物の運動と、切断
機の関係は単純である。しかしながらこの場合、インゴ
ット切断して希望の面(目標面Q)を出すのに時間と手
数がかかる。
2. Description of the Related Art Conventionally, the crystal orientation is determined by the time the ingot is attached to the attachment reference plane of the cutting machine, and the slice is sliced to obtain the desired orientation plane (hereinafter sometimes referred to as the cutting target plane or the desired orientation plane). It was fixed on the mounting reference surface of the cutting machine after the. In this case, the cutting direction may be parallel to the reference plane. When the ingot is cut by the wire saw, the traveling direction of the wire saw may be completely parallel to the reference plane. When using blades such as inner and outer blades, the surface of the blade is parallel to the reference plane of the cutting machine. The relationship between the movement of the blade and the cutting machine is simple. However, in this case, it takes time and trouble to cut the ingot and obtain a desired surface (target surface Q).

【0003】従来法の結晶方位の出し方を説明する。 インゴットをカ−ボンの治具に取付け、切断機(例え
ば内周刃スライサ−)の固定具に固定する。これが図1
に示す状態である。この状態でインゴットの端面から1
枚のウエハを切り出す。これが図2に示す手順である。
カ−ボン治具に取付けるのは、インゴットを切ってウエ
ハにしたときにバラバラになって落下しないためであ
る。切断の後もウエハの端がカ−ボン治具に付いている
からそのままの状態を保つことができる。カ−ボンにイ
ンゴットを固定するのは常套手段である。
A method of obtaining the crystal orientation in the conventional method will be described. The ingot is attached to a jig of a carbon and fixed to a fixture of a cutting machine (for example, an inner peripheral blade slicer). This is Figure 1
Is the state shown in. 1 from the end surface of the ingot in this state
Cut out a piece of wafer. This is the procedure shown in FIG.
The reason why the jig is attached to the carbon jig is that when the ingot is cut into wafers, they are separated and do not fall. Even after the cutting, since the edge of the wafer is attached to the carbon jig, the state can be maintained as it is. It is common practice to secure the ingot to the carbon.

【0004】このウエハの結晶方位W1をX線回折に
より測定する。ウエハ面方位の、目標面方位Qからのず
れを求める。ずれがなければ良い。切断機から取り外
し、別の切断機によってインゴットの切断を始める。
The crystal orientation W1 of this wafer is measured by X-ray diffraction. The deviation of the wafer surface orientation from the target surface orientation Q is calculated. It is good if there is no deviation. Remove from the cutting machine and start cutting the ingot by another cutting machine.

【0005】ずれがあれば、切断機の角度調整器を調
節して、目標面Qが切断されるようにする。この状態で
2枚目のウエハを切り出す(図2)。このウエハの結晶
方位W2をX線回折によって調べる。ウエハ面が目標方
位面Qであれば、この状態でウエハを切り出すようにす
れば良い。しかしウエハ面が未だに目標面Qでない場合
は、さらに角度調整器を調節して、3枚目のウエハを切
り出す。
If there is a deviation, the angle adjuster of the cutting machine is adjusted so that the target surface Q is cut. In this state, the second wafer is cut out (FIG. 2). The crystal orientation W2 of this wafer is examined by X-ray diffraction. If the wafer surface is the target orientation plane Q, the wafer may be cut out in this state. However, if the wafer surface is not still the target surface Q, the angle adjuster is further adjusted to cut out the third wafer.

【0006】ウエハ方位面Wと目標方位面Qの差が公
差内にあるようになった時に角度調整を終わる。このよ
うになるとインゴットをスライサ−から取り外す。この
時インゴットの端面Sが目標面Qになっている。
When the difference between the wafer azimuth plane W and the target azimuth plane Q is within the tolerance, the angle adjustment is finished. When this happens, the ingot is removed from the slicer. At this time, the end surface S of the ingot is the target surface Q.

【0007】取り外したインゴットの端面Sが切断機
(ワイヤソ−など)の基準面に平行になるように、イン
ゴットを切断機の上に固定する。この切断機は基準面に
平行に対象物を切断するようになっている。それ故これ
により希望方位面を持つウエハが切り出される。インゴ
ットの端面を希望方位面にする為の第1の切断機と、多
数のウエハを切り出す為の第2の切断機は別異の機械で
ある。インゴット端面が基準面に平行になるように固定
するにはふたつの方法がある。
The ingot is fixed on the cutting machine such that the end surface S of the removed ingot is parallel to the reference plane of the cutting machine (wire saw, etc.). This cutting machine cuts the object parallel to the reference plane. Therefore, this cuts out a wafer having a desired orientation plane. The first cutting machine for cutting the end face of the ingot into a desired orientation plane and the second cutting machine for cutting a large number of wafers are different machines. There are two methods for fixing the end surface of the ingot so that it is parallel to the reference surface.

【0008】ひとつは、図3に示す方法である。固定
治具3の上に接着剤5を塗布しておき、その上にインゴ
ット1を取り付けたカ−ボン治具2を置き、インゴット
端面Sを切断機の基準面Zに押しつけながら接着剤5を
硬化させる。このとき固定治具を支持する角度調整器は
適当に傾斜させて端面Sが基準面Zに平行になるように
する。
One is the method shown in FIG. The adhesive 5 is applied on the fixing jig 3, the carbon jig 2 having the ingot 1 attached thereto is placed thereon, and the adhesive 5 is applied while pressing the end surface S of the ingot against the reference plane Z of the cutting machine. Let it harden. At this time, the angle adjuster supporting the fixing jig is appropriately tilted so that the end surface S becomes parallel to the reference surface Z.

【0009】 もうひとつの方法を図4によって説明
する。インゴット1を取付けたカ−ボン治具2を固定具
3に固定する。これを角度調整用ゴニオメ−タ4に取付
ける。インゴットの端面Sと、基準面Zを平行にすれば
良い。このために、3箇所でインゴットの端面と基準面
の距離を顕微鏡によって測定する。これら3箇所での距
離D1、D2、D3が一致するように、ゴニオメ−タを
調整する。D1=D2=D3であれば、インゴット端面
Sと基準面Zが平行になる。
Another method will be described with reference to FIG. The carbon jig 2 to which the ingot 1 is attached is fixed to the fixture 3. This is attached to the angle adjusting goniometer 4. The end surface S of the ingot and the reference surface Z may be parallel to each other. For this purpose, the distance between the end surface of the ingot and the reference surface is measured with a microscope at three locations. The goniometer is adjusted so that the distances D1, D2, and D3 at these three locations match. If D1 = D2 = D3, the ingot end surface S and the reference surface Z are parallel.

【0010】このように切断機にインゴットを取付けた
後は、始めに述べたようにワイヤソ−、内周刃スライサ
−、外周刃スライサ−などでウエハを切り出す。切断面
が基準面に平行になるようになっているから、希望の方
位に等しい面方位を持つウエハが切り出される。本発明
の目的はインゴットの方位を正確に決めることであっ
て、ウエハの切断はその後の工程である。
After the ingot is attached to the cutting machine in this way, the wafer is cut out with the wire saw, the inner peripheral blade slicer, the outer peripheral blade slicer, etc. as described above. Since the cutting plane is parallel to the reference plane, a wafer having a plane orientation equal to the desired orientation is cut out. The purpose of the present invention is to accurately determine the orientation of the ingot, and cutting the wafer is a subsequent step.

【0011】ウエハの切断は本発明の目的の埒外である
が、簡単に説明する。ワイヤソ−による切断は一挙にウ
エハを切り出すので高能率である。ワイヤソ−は1本の
エンドレスワイヤを3つの溝付きロ−ラの間に一定間隔
で巻き回しワイヤを往復運動させるものである。インゴ
ットを複数本のワイヤに当てて平行移動させると、同時
に多数のウエハが切り出される。本発明はワイヤソ−に
限らず内周刃スライサ−による切断の際の方位の決定に
も適用できる。
Wafer cutting is outside the scope of the present invention, but will be briefly described. The cutting by the wire saw is highly efficient because the wafer is cut out at once. In the wire saw, one endless wire is wound around three grooved rollers at regular intervals to reciprocate the wire. When the ingot is applied to a plurality of wires and translated, a large number of wafers are cut out at the same time. The present invention can be applied not only to the wire saw but also to the determination of the orientation at the time of cutting with the inner peripheral blade slicer.

【0012】特開平1−177958号は、メインロ−
ラ、巻取りロ−ラの速度を独立に制御しワイヤの張力を
自在に調整できる機構を提案している。特開平5−10
4432号は、1本のワイヤを往復運動させている従来
のワイヤソ−はワイヤの摩耗が激しいので2本以上のワ
イヤを往復運動させる機構を提案している。複数のワイ
ヤを使うから摩耗が減るという。当然のことである。特
開平3−208555号は、ワイヤソ−のワイヤに研磨
液を供給する機構の改良を提案している。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-177958 discloses a main
We have proposed a mechanism that can independently adjust the wire tension by controlling the speeds of the winding and winding rollers independently. JP-A-5-10
No. 4432 proposes a mechanism for reciprocating two or more wires because the conventional wire saw, which reciprocates one wire, wears the wires severely. Wear is reduced because multiple wires are used. Of course. Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-208555 proposes an improvement of the mechanism for supplying the polishing liquid to the wire of the wire saw.

【0013】このようにワイヤソ−そのものに関する改
良は数多い。本発明はワイヤソ−などの切断機に関する
改良ではない。切断機にセットするための方位決めの方
法に関する。であるからこれらの従来例と本発明は直接
の関係はない。
As described above, there are many improvements in the wire saw itself. The present invention is not an improvement on cutting machines such as wire saws. It relates to an orientation method for setting on a cutting machine. Therefore, there is no direct relation between these conventional examples and the present invention.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】従来の切断法は、度々
ウエハを切り出して、ウエハの結晶方位を検出し、イン
ゴットの方位を調整し、インゴットの端面を希望の方位
の面にしてから切断機に取り付ける。これには次の難点
がある。
In the conventional cutting method, the wafer is often cut out, the crystal orientation of the wafer is detected, the orientation of the ingot is adjusted, and the end face of the ingot is made into a plane having a desired orientation. Attach to. This has the following drawbacks.

【0015】検査用にウエハを切り出してから方位を
調べるので、余分な手間が掛かる。 ウエハを何枚も切出して方位を調べる必要があるから
材料のロスが大きい。 インゴットの端面を所望の方位にして、これを切断機
の当たり面(基準面Z)と平行になるように固定するの
は難しい。作業者の熟練と根気が必要である。 手作業に負っているところが多いので誤差が大きい。
ウエハの面方位の誤差が±0.2°以下にならない。
Since the orientation is checked after the wafer is cut out for inspection, extra labor is required. Since it is necessary to cut out many wafers and examine the orientation, the material loss is large. It is difficult to set the end surface of the ingot in a desired orientation and fix it so as to be parallel to the contact surface (reference surface Z) of the cutting machine. Workers' skill and patience are required. Since there are many places where manual work is performed, the error is large.
The wafer surface orientation error does not fall below ± 0.2 °.

【0016】材料の損失を伴うことなく単結晶インゴッ
トの方位を決定することのできる方法を提供することが
本発明の第1の目的である。ウエハを切り出すことなく
単結晶インゴットの方位を決めることのできる方法を提
供することが本発明の第2の目的である。作業者の熟練
に依存しないインゴットの方位決定方法を提供すること
が本発明の第3の目的である。短時間でインゴットの方
位を決めることができる方法を提供することが本発明の
第4の目的である。精度の高いインゴット方位決定方法
を提供することが本発明の第5の目的である。
It is a first object of the invention to provide a method by which the orientation of a single crystal ingot can be determined without material loss. It is a second object of the present invention to provide a method capable of determining the orientation of a single crystal ingot without cutting the wafer. It is a third object of the present invention to provide a method for determining the orientation of an ingot that does not depend on the skill of the operator. It is a fourth object of the present invention to provide a method capable of determining the orientation of an ingot in a short time. A fifth object of the present invention is to provide a highly accurate ingot azimuth determination method.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の単結晶インゴッ
トの加工方法は、単結晶インゴットを治具に取り付け、
これを直角な面A、B、Cを持つ直方体の共通治具に固
定し、共通治具のB面、C面に直角なインゴットのD面
の方位をX線回折により求め、切断目標面Qとの相違Z
=D−Qを求め、直方体治具に取り付けたままインゴッ
トを切断機の角度調整器に取り付け、角度調整器をD面
とQ面の相違分−Zだけ動かして、角度調整器の基底に
対して直角な面が目標切断面になるようにし、角度調整
器の基底に対して直角にインゴットを切断することによ
り、目標面を有するウエハを切り出すようになってい
る。
A method for processing a single crystal ingot according to the present invention is to attach the single crystal ingot to a jig,
This was fixed to a rectangular parallelepiped common jig having planes A, B, and C, and the orientation of the plane D of the ingot perpendicular to planes B and C of the common jig was determined by X-ray diffraction, and the cutting target plane Q Difference with Z
= D-Q, attach the ingot to the angle adjuster of the cutting machine with it attached to the rectangular parallelepiped jig, move the angle adjuster by -Z for the difference between the D plane and the Q plane, and move it to the base of the angle adjuster. The surface having a right angle is made to be the target cutting surface, and the ingot is cut at a right angle to the base of the angle adjuster, so that the wafer having the target surface is cut out.

【0018】[0018]

【作用】以下幾つかの平面が述べられるが、面Xという
場合は、特定の平面Xと共にこれに平行な全ての面をも
含む。つまり面の方位だけを問題にし、面の位置は問題
にしないのである。
Several planes will be described below, but the plane X includes a specific plane X and all planes parallel thereto. In other words, only the orientation of the surface matters, the position of the surface does not matter.

【0019】図1のようにカ−ボン治具に取り付けた単
結晶インゴット1を直方体形状の共通治具3に固定す
る。この治具は直方体形状で端面A、側面B、底面Cが
互いに直角である。図5、図6のような状態になる。こ
の治具を前記の切断機(ワイヤソ−、内周刃スライサ−
など)の切断台に取り付けると、B面とC面の両方に直
角な面、つまりA面に平行になるように、切断機がイン
ゴットを切断してゆくようになっている。インゴットの
端面はどのような方位であるか分からない。
A single crystal ingot 1 attached to a carbon jig as shown in FIG. 1 is fixed to a common jig 3 having a rectangular parallelepiped shape. This jig has a rectangular parallelepiped shape, and an end face A, a side face B, and a bottom face C are perpendicular to each other. The state becomes as shown in FIGS. Use this jig with the above-mentioned cutting machine (wire saw, inner blade slicer).
Etc.), the cutting machine cuts the ingot so that it becomes parallel to the plane perpendicular to both B and C planes, that is, A plane. I do not know what direction the end face of the ingot is.

【0020】インゴットから試験用のウエハを切り出す
ことなく、B面とC面に直角な(つまりA面に平行な)
インゴット面Dの方位をX線回折によって測定する。図
6で破線で表したD面が、X線測定面である。D面はD
⊥B、D⊥Cによってインゴットに対して厳密に定義で
きる。D面の方位は、目標方位Qに近い筈であるが、少
しは違っている。共通治具と共にインゴットを切断台上
に置いた角度調整器の台座に固定する。つまり切断台の
上に直接にインゴットを置くのではなくて、切断台の上
の角度調整器に取り付けるのである。
Without cutting out a test wafer from the ingot, it is perpendicular to the B and C planes (that is, parallel to the A plane).
The orientation of the ingot surface D is measured by X-ray diffraction. The D surface represented by the broken line in FIG. 6 is the X-ray measurement surface. D side is D
It can be strictly defined for the ingot by ⊥B and D⊥C. The azimuth of plane D should be close to the target azimuth Q, but it is slightly different. Fix the ingot together with the common jig to the pedestal of the angle adjuster placed on the cutting table. That is, instead of placing the ingot directly on the cutting table, it is attached to the angle adjuster on the cutting table.

【0021】これが図7に示す状態である。切断機の切
断台に角度調整器を置いている。角度調整器6は、上方
に台座7を有し、下方に基底8を有する。中間部が2軸
の調整部9になっている。コの字型の台座7に共通治具
をスッポリと嵌め込み、ボルト10によって固定する。
This is the state shown in FIG. An angle adjuster is placed on the cutting board of the cutting machine. The angle adjuster 6 has a pedestal 7 on the upper side and a base 8 on the lower side. The intermediate part is a biaxial adjusting part 9. A common jig is fitted into the U-shaped pedestal 7 and is fixed with bolts 10.

【0022】切断台の上面をKとする。治具の底面がC
面である。角度調整器の台座の上面がCになり、基底の
底面がKになる。従来例では角度調整器を置かず、直接
に治具3を台に固定していた。この場合は面Kは面Cに
平行になり、切断は面Kに直角方向に行なわれるので、
インゴットの目標面Qが、面Cに直角でなければならな
かった。
Let K be the upper surface of the cutting table. The bottom of the jig is C
The surface. The top surface of the pedestal of the angle adjuster is C, and the bottom surface of the base is K. In the conventional example, the jig 3 was directly fixed to the base without placing the angle adjuster. In this case, the plane K is parallel to the plane C, and the cutting is performed in the direction perpendicular to the plane K.
The target plane Q of the ingot had to be perpendicular to the plane C.

【0023】しかし本発明では、切断台と治具3の間に
角度調整器6を置いているから、面Kは面Cに平行でな
くてよい。角度調整器6は2軸の角度の調整が可能であ
る。上下方向Θと鉛直軸周り回転方向Φである。インゴ
ットのD面(BC面に直交する面)の結晶方位は先程測
定している。目標切断方向Qと、D面の方位の違いを計
算する。
However, in the present invention, since the angle adjuster 6 is placed between the cutting table and the jig 3, the plane K does not have to be parallel to the plane C. The angle adjuster 6 can adjust the angles of two axes. A vertical direction Θ and a rotation direction Φ around the vertical axis. The crystal orientation of the D plane (plane orthogonal to the BC plane) of the ingot has been measured previously. The difference between the target cutting direction Q and the orientation of the D plane is calculated.

【0024】図8は角度調整器の角度Θ、Φが共に0の
時を示す。この場合は、治具底面Cと、台座底面Kが平
行で、C面とD面が直角であるから、D面とK面が直交
する。D⊥Kである。直交面Dと目標面Qの差、Z=D
−Qを計算する。この差は実際には二次元ベクトルであ
る。面は法線の単位ベクトルで表現され、これらの差は
当然に二次元のベクトルになる。以下、これらのパラメ
−タは二次元の量である。
FIG. 8 shows the case where the angles Θ and Φ of the angle adjuster are both 0. In this case, since the jig bottom surface C and the pedestal bottom surface K are parallel to each other and the C surface and the D surface are at right angles, the D surface and the K surface are orthogonal to each other. It is D⊥K. The difference between the orthogonal plane D and the target plane Q, Z = D
-Calculate Q. This difference is actually a two-dimensional vector. The surface is represented by a unit vector of the normal line, and these differences are naturally two-dimensional vectors. Below, these parameters are two-dimensional quantities.

【0025】この差に負号を付けた−Zだけ角度調整器
を動かす。すると、目標面QがK面と直交するようにな
る。図9はこの状態を示している。C面とK面は平行で
はなく、−Zだけ食い違っている。切断機は、台の面K
と直交する方向にウエハを切り出すのであるから、この
状態でインゴットを切ると、目標面に沿ってウエハを切
り出すことができる。
The angle adjuster is moved by -Z with a negative sign added to this difference. Then, the target plane Q becomes orthogonal to the K plane. FIG. 9 shows this state. C-plane and K-plane are not parallel, but differ by -Z. The cutting machine is the table surface K
Since the wafer is cut out in the direction orthogonal to, the wafer can be cut out along the target surface by cutting the ingot in this state.

【0026】本発明は、角度調整器を介在させ、インゴ
ットの軸直交面Dと目標面Qの差に当たる分だけ角度調
整器を変位させて、目標面Qが切断面に平行になるよう
にする。このためにウエハを切り出して方位を検出する
という必要がない。非破壊検査による方位の測定であ
る。このためウエハ切断の手間や材料の損失を回避でき
る。軸直交面Dの方位の測定は容易である。また角度調
整器の調整も短時間で済む。熟練も不要である。ウエハ
を切り出してウエハの方位からインゴットの方位を知る
のではないから、インゴットの方位決め精度が高い。
According to the present invention, the angle adjuster is interposed, and the angle adjuster is displaced by an amount corresponding to the difference between the axis orthogonal plane D of the ingot and the target plane Q so that the target plane Q becomes parallel to the cutting plane. . Therefore, it is not necessary to cut out the wafer and detect the orientation. It is the measurement of the direction by non-destructive inspection. Therefore, it is possible to avoid the trouble of cutting the wafer and the loss of material. It is easy to measure the orientation of the plane D orthogonal to the axis. Moreover, the adjustment of the angle adjuster can be completed in a short time. No skill is required. Since the orientation of the ingot is not known from the wafer orientation after cutting the wafer, the orientation accuracy of the ingot is high.

【0027】[0027]

【実施例】図7〜図9の説明では、角度調整器の詳細を
略している。これは2軸の調整可能なものであって、切
断機の切断台に固定できる物であればどのようなもので
も良い。図10〜図12によって角度調整器の一例を説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the description of FIGS. 7 to 9, details of the angle adjuster are omitted. This is a biaxial adjustable device, and any device that can be fixed to the cutting table of the cutting machine may be used. An example of the angle adjuster will be described with reference to FIGS.

【0028】図10において、角度調整器6は、上から
順に、上面円弧ブロック11、中間円弧ブロック12、
中間円板13、基底円板14よりなる。上面円弧ブロッ
ク11が、図7〜図9の台座7に当たる。基底円板14
が基底8に該当する。
In FIG. 10, the angle adjuster 6 includes an upper surface arc block 11, an intermediate arc block 12, and an
It is composed of an intermediate disk 13 and a base disk 14. The upper surface arc block 11 hits the pedestal 7 in FIGS. 7 to 9. Base disk 14
Corresponds to base 8.

【0029】上面ブロック11と中間ブロック12は、
水平方向に軸を持つ円弧面17において接している。両
者には、円弧面の軸に対して直交する方向のガイド18
があって、上面ブロック11と中間ブロック12を摺動
自在に嵌合している。上面ブロック11がガイドに沿っ
て移動すると、上面ブロックの傾き角Θが変化する。傾
き角Θは円弧面に沿って刻まれた目盛り19によって分
かる。側方に設けられたΘつまみ16を回すことにより
傾き角Θを変動させることができる。
The upper block 11 and the intermediate block 12 are
They are in contact with each other on an arc surface 17 having an axis in the horizontal direction. Both have guides 18 in a direction orthogonal to the axis of the arc surface.
Therefore, the upper surface block 11 and the intermediate block 12 are slidably fitted together. When the top block 11 moves along the guide, the tilt angle Θ of the top block changes. The tilt angle Θ can be seen by the scale 19 engraved along the arc surface. The tilt angle Θ can be changed by turning the Θ knob 16 provided on the side.

【0030】中間ブロック12はその下の中間円板13
に固着されている。中間円板13は基底円板14の上に
載っていて、中心軸の周りに回転することができる。Φ
つまみ15によって、中間円板13の回転角を変化させ
ることができる。中間円板13の鉛直軸周りの回転角Φ
は目盛り20によって分かる。ある基準面を与えると、
これからの傾きΘと、回転Φによってあらゆる面を表現
することができる。
The intermediate block 12 has an intermediate disc 13 below it.
It is stuck to. The intermediate disc 13 rests on a base disc 14 and can rotate about a central axis. Φ
The knob 15 can change the rotation angle of the intermediate disk 13. Rotation angle Φ around the vertical axis of the intermediate disk 13
Can be seen on the scale 20. Given a reference plane,
Any surface can be represented by the future inclination Θ and rotation Φ.

【0031】図11はΘ=0、Φ=0である初期状態を
示す。Θ=0、Φ=0の時に基底の底面Kと、インゴッ
ト治具の底面Cが平行である。切断機は、基底底面Kに
直角な方向に対象物を切断する。従って、Θ=0、Φ=
0の時に、その機械の切断面は、治具のA面に平行なD
面である。D面の結晶方位は既に検定してある。目標面
は始めから決まっている。両者の差Z=D−Qは直ぐに
分かる。そこで、−Zだけ、角度調整器を動かすと、図
12のようになる。このとき目標面Qが基底底面Kに直
角になる。つまり切断面が目標面Qに一致することにな
る。
FIG. 11 shows an initial state in which Θ = 0 and Φ = 0. When Θ = 0 and Φ = 0, the bottom surface K of the base and the bottom surface C of the ingot jig are parallel. The cutting machine cuts the object in a direction perpendicular to the basal plane K. Therefore, Θ = 0, Φ =
When 0, the cutting plane of the machine is parallel to the A side of the jig.
The surface. The crystal orientation of the D plane has already been verified. The target side is fixed from the beginning. The difference Z = D-Q between the two is immediately known. Then, when the angle adjuster is moved by -Z, the result is as shown in FIG. At this time, the target surface Q becomes perpendicular to the base surface K. That is, the cut surface coincides with the target surface Q.

【0032】Θ、Φは三次元極座標系のふたつの変数で
ある。以後の記述では、ΦをX、ΘをYということがあ
る。本発明は、Si、InP、GaAs単結晶インゴッ
トの切断に用いることができる。GaAsインゴットに
ついて本発明を適用した例について述べる。
Θ and Φ are two variables of the three-dimensional polar coordinate system. In the following description, Φ may be referred to as X and Θ may be referred to as Y. The present invention can be used for cutting Si, InP, and GaAs single crystal ingots. An example of applying the present invention to a GaAs ingot will be described.

【0033】対象とするのは、直径76mm(3イン
チ)、長さ100mmの<100>方向に成長させたG
aAs単結晶インゴットである。チョクラルスキ−法で
引き上げたものである。そのままでは釣り鐘型である
が、これを円筒形に研削して一様な直径で端面が平滑な
円柱にする。これを(100)ウエハに切断するのが目
的である。
The object is G grown in the <100> direction with a diameter of 76 mm (3 inches) and a length of 100 mm.
It is an aAs single crystal ingot. It was pulled up by the Czochralski method. Although it is a bell shape as it is, it is ground into a cylindrical shape to form a cylinder with a uniform diameter and a smooth end surface. The purpose is to cut this into (100) wafers.

【0034】<100>方向に成長させているから、軸
方向に直角に切れば(100)ウエハになる筈である。
しかし実際には、軸方向が正確に、<100>でない。
僅かなずれがある。だから正確に(100)面の方向を
見極める必要がある。
Since it is grown in the <100> direction, a (100) wafer should be obtained by cutting at a right angle to the axial direction.
However, in reality, the axial direction is not exactly <100>.
There is a slight gap. Therefore, it is necessary to accurately determine the direction of the (100) plane.

【0035】本発明の手法に従い、GaAs単結晶イン
ゴットをカ−ボンの治具に固定する。これを幅50m
m、高さ10mm、長さ150mmの直方体形状の治具
に接着剤によって固定した。図1、図5、図6に示すよ
うな状態になる。直方体治具(共通治具)の端面Aに平
行な結晶面Dの方位が(100)面とどれだけずれてい
るかということをX線検定装置によって検定した。
According to the method of the present invention, a GaAs single crystal ingot is fixed to a carbon jig. Width 50m
It was fixed with an adhesive to a rectangular parallelepiped jig having m, a height of 10 mm and a length of 150 mm. The state shown in FIGS. 1, 5, and 6 is obtained. How much the orientation of the crystal plane D parallel to the end face A of the rectangular parallelepiped jig (common jig) deviates from the (100) plane was examined by an X-ray inspection apparatus.

【0036】この結果、X方向に1.24°、Y方向に
0.38°ずれていることが分かった。つまり目標面
(100)との違いZ=D−Qが、ZX=1.24°、
ZY=0.38°である。ここでZXは差のX成分、Z
Yは差のY成分である。
As a result, it was found that the displacement was 1.24 ° in the X direction and 0.38 ° in the Y direction. That is, the difference from the target surface (100) Z = D-Q is ZX = 1.24 °,
ZY = 0.38 °. Where ZX is the X component of the difference, Z
Y is the Y component of the difference.

【0037】インゴット付カ−ボン治具をX線検定装置
から取り外して、切断機の切断台上にある角度調整器に
のせて固定する。角度調整器をX方向に−1.24°、
Y方向に−0.38°回す。これにより、切断台に直角
なインゴットの面が目標面Qに合致する筈である。この
切断機は、切断台に直角な面に対象物を切断するように
なっているから、目標面に沿ってインゴットを切断する
筈である。切断機はどのような種類のものでも良いが、
ここではワイヤソ−切断機を用いている。
The carbon jig with ingot is removed from the X-ray inspection apparatus, and placed on the angle adjuster on the cutting table of the cutting machine and fixed. Adjust the angle adjuster in the X direction by -1.24 °,
Turn -0.38 ° in Y direction. As a result, the surface of the ingot that is perpendicular to the cutting table should match the target surface Q. Since this cutting machine is designed to cut an object on a surface perpendicular to the cutting table, it should cut an ingot along a target surface. The cutting machine can be of any kind,
A wire saw cutting machine is used here.

【0038】こうして切断したウエハは(100)から
のずれが、X方向に0.01°、Y方向に0.02°で
あった。合計のずれは0.023°に過ぎなかった。従
来の方法による切断誤差の限界が0.2°であったか
ら、従来法の限界を遥かに越えた高精度のウエハ切断が
可能になる。優れた発明である。
The wafer thus cut had a deviation from (100) of 0.01 ° in the X direction and 0.02 ° in the Y direction. The total deviation was only 0.023 °. Since the limit of the cutting error by the conventional method is 0.2 °, it is possible to perform highly accurate wafer cutting far exceeding the limit of the conventional method. It is an excellent invention.

【0039】さらに従来法では試験ウエハを切り出して
方位を検定していたので、平均して3mm厚(約72
g)の材料が無駄になっていた。100mmの長さで3
mm分ロスであったから3%の材料損である。本発明は
試験ウエハを切り出さないので、この分の無駄が全く発
生しない。材料損失もないので極めて有効である。
Further, in the conventional method, the test wafer was cut out and the orientation was verified, so that the average thickness was 3 mm (about 72 mm).
The material of g) was wasted. 3 with a length of 100 mm
Since the loss was mm, the material loss was 3%. In the present invention, since the test wafer is not cut out, there is no waste of this amount. It is extremely effective because there is no material loss.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明は、インゴットの切断方位を決定
するために、試験用のウエハを切り出さなくてよいの
で、材料の損失がない。全ての材料を有効に用いること
ができる。これは方位を非破壊的に検定するからであ
る。
According to the present invention, there is no material loss because it is not necessary to cut a test wafer in order to determine the cutting orientation of the ingot. All materials can be used effectively. This is because the orientation is tested nondestructively.

【0041】それよりももっと優れた効果がある。それ
は作業者の熟練やカンに強く依存しないということであ
る。本発明においては治具の端面Aに平行なインゴット
内面の方位をX線によって求めるが、これは調整動作は
不要である。熟練者の操作が要らない。また測定は1回
で済む。測定時間は短くて良い。
There is a more excellent effect than that. That is, it does not depend strongly on the skill of the worker and the perception. In the present invention, the orientation of the inner surface of the ingot parallel to the end surface A of the jig is determined by X-ray, but this does not require adjustment operation. No need for expert operation. Also, the measurement only needs to be done once. The measurement time can be short.

【0042】最も優れた効果は精度高揚ということであ
る。ウエハを切断してウエハの面方位を検定するのでは
なく、インゴットの方位そのものを検定するから、方位
決めの精度が極めて高くなる。従来法では0.2°以下
に下がらなかった誤差が本発明によれば、0.03°以
下に下げることが可能である。場合によっては0.02
°以下に下げることができる。
The best effect is that the accuracy is improved. Since the orientation of the ingot itself is inspected instead of inspecting the plane orientation of the wafer by cutting the wafer, the accuracy of orientation determination becomes extremely high. According to the present invention, an error that cannot be reduced to 0.2 ° or less in the conventional method can be reduced to 0.03 ° or less. 0.02 in some cases
Can be lowered below °.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】単結晶インゴットをカ−ボン治具に取り付け、
さらにこれを直方体の治具に取り付けた状態の斜視図。
[Fig. 1] Attaching a single crystal ingot to a carbon jig,
Furthermore, the perspective view of the state which attached this to the jig of a rectangular parallelepiped.

【図2】従来例においてインゴットの端部を切り出して
試験ウエハとし、これの面方位を測定することを示す正
面図。
FIG. 2 is a front view showing that a test wafer is obtained by cutting out an end portion of an ingot in a conventional example, and a plane orientation of the test wafer is measured.

【図3】従来例においてカ−ボン治具と直方体治具の間
に接着剤を塗布し、端面が目標面になるように切断され
たインゴットを、切断機の基準面に押し当てて方位を決
めることを示す説明用断面図。
[FIG. 3] In the conventional example, an adhesive is applied between the carbon jig and the rectangular parallelepiped jig, and the ingot cut so that the end surface becomes the target surface is pressed against the reference surface of the cutting machine to adjust the orientation. An explanatory sectional view showing deciding.

【図4】従来法においてカ−ボン治具に固定されたイン
ゴットを治具に固定し、さらに切断機の台に置き、イン
ゴット端面と基準面の間隙を3箇所において測定し、基
準面と端面が平行になるように固定することを示す説明
用断面図。
[Fig. 4] Fig. 4 shows an ingot fixed to a carbon jig in the conventional method, fixed to the jig, further placed on a table of a cutting machine, and the gap between the ingot end surface and the reference surface was measured at three points. FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing fixing in parallel with each other.

【図5】単結晶インゴットをカ−ボン治具に固定し、さ
らにこれを直方体治具の上面に固定した状態を示す正面
図。
FIG. 5 is a front view showing a state in which the single crystal ingot is fixed to a carbon jig and further fixed to the upper surface of the rectangular parallelepiped jig.

【図6】単結晶インゴットをカ−ボン治具に固定し、こ
れを直方体治具に固定した状態を示す側面図。
FIG. 6 is a side view showing a state in which a single crystal ingot is fixed to a carbon jig and the single jig is fixed to a rectangular parallelepiped jig.

【図7】直方体治具に固定したインゴットを切断機の切
断台の角度調整器に乗せて固定した状態の概略正面図。
FIG. 7 is a schematic front view of a state in which an ingot fixed to a rectangular parallelepiped jig is fixed on an angle adjuster of a cutting table of a cutting machine.

【図8】角度調整器がΘ=0、Φ=0にある時のインゴ
ット、治具、切断機の切断台の上面などの関係を示す側
面図。
FIG. 8 is a side view showing the relationship among the ingot, the jig, the upper surface of the cutting table of the cutting machine, and the like when the angle adjuster is at Θ = 0 and Φ = 0.

【図9】切断台の上の角度調整器を調整して、目標面が
切断台の面Kに直角になるようにすることを説明する側
面図。
FIG. 9 is a side view illustrating adjusting the angle adjuster on the cutting table so that the target surface is perpendicular to the surface K of the cutting table.

【図10】治具に固定したインゴットを角度調整器に戴
置した状態を示す斜視図。
FIG. 10 is a perspective view showing a state where an ingot fixed to a jig is placed on an angle adjuster.

【図11】角度調整器がΘ=0、Φ=0にある時のイン
ゴット、治具、切断機の切断台の上面などの関係を示す
側面図。
FIG. 11 is a side view showing the relationship among the ingot, the jig, the upper surface of the cutting table of the cutting machine, and the like when the angle adjuster is at Θ = 0 and Φ = 0.

【図12】角度調整器がX軸、Y軸方向に回動し、イン
ゴットの目標面が、切断台の面に直角をなす方向にある
時のインゴット、治具、切断機の切断台の関係を示す側
面図。
FIG. 12 is a relationship between the ingot, the jig, and the cutting table of the cutting machine when the angle adjuster rotates in the X-axis and Y-axis directions and the target surface of the ingot is in a direction perpendicular to the surface of the cutting table. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インゴット 2 カ−ボン治具 3 固定治具(共通治具) 4 ゴニオメ−タ 5 接着剤 6 角度調整器 7 台座 8 基底 9 調整部 10 ボルト 11 上面円弧ブロック 12 中間円弧ブロック 13 中間円板 14 基底円板 15 Φつまみ 16 Θつまみ 17 円弧面 18 ガイド 19 目盛り 20 目盛り 1 Ingot 2 Carbon Jig 3 Fixing Jig (Common Jig) 4 Goniometer 5 Adhesive 6 Angle Adjuster 7 Pedestal 8 Base 9 Adjuster 10 Bolt 11 Top Arc Block 12 Middle Arc Block 13 Middle Disk 14 Base disk 15 Φ knob 16 Θ knob 17 Arc surface 18 Guide 19 Scale 20 Scale

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円柱又は角柱状の単結晶インゴットを治
具に取り付け、これを直角な面A、B、Cを持つ直方体
の共通治具に固定し、共通治具のB面、C面に直角なイ
ンゴットのD面の方位をX線回折により求め、切断目標
面Qとの相違Z=D−Qを求め、直方体治具に取り付け
たままインゴットを切断機の角度調整器に取り付け、角
度調整器をD面とQ面の相違分−Zだけ動かして、角度
調整器の基底に対して直角な面が目標切断面Qになるよ
うにし、角度調整器の基底に対して直角に対象物を切断
する切断機によってインゴットを切断することにより、
目標面を有するウエハを切り出すようになっていること
を特徴とする単結晶インゴットの加工方法。
1. A columnar or prismatic single crystal ingot is attached to a jig, which is fixed to a rectangular parallelepiped common jig having orthogonal surfaces A, B, and C, and is attached to the common jig's B and C surfaces. The orientation of the right-angled ingot D plane is obtained by X-ray diffraction, the difference Z = D-Q from the target cutting plane Q is obtained, and the ingot is attached to the angle adjuster of the cutting machine while being attached to the rectangular parallelepiped jig to adjust the angle. The device is moved by the difference -Z between the D plane and the Q plane so that the plane perpendicular to the base of the angle adjuster becomes the target cutting plane Q, and the object is orthogonal to the base of the angle adjuster. By cutting the ingot with a cutting machine,
A method for processing a single crystal ingot, characterized in that a wafer having a target surface is cut out.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002289819A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 Nippon Steel Corp Simox substrate
KR100375173B1 (en) * 2000-10-20 2003-03-08 주식회사 실트론 Method for cropping a single crystal ingot and slicing wafer using thereof
JP2003329096A (en) * 2002-03-06 2003-11-19 Beldex Corp Angle adjusting device
JP2004306250A (en) * 2003-04-01 2004-11-04 Hct Shaping Systems Sa Wire type slicing method and device
CN102581970A (en) * 2012-03-06 2012-07-18 英利能源(中国)有限公司 Adjusting device for crystalline silicon block for solar battery component and cutting method
KR101289660B1 (en) * 2011-08-04 2013-07-25 비아이신소재 주식회사 Jig for processing sapphire ingot
JP2014202736A (en) * 2013-04-03 2014-10-27 東芝Itコントロールシステム株式会社 Crystal orientation measurement and processing system
CN108766880A (en) * 2018-05-31 2018-11-06 安徽舟港新能源科技有限公司 A kind of solar cell silico briquette cutting angle regulating device
CN114030095A (en) * 2021-06-01 2022-02-11 中国电子科技集团公司第十一研究所 Laser-assisted directional bonding device and method
JP2023101442A (en) * 2022-01-10 2023-07-21 エスケイ・シルトロン・カンパニー・リミテッド Workplate for y-axis compensation of ingot and y-axis compensation method of ingot using the same

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100375173B1 (en) * 2000-10-20 2003-03-08 주식회사 실트론 Method for cropping a single crystal ingot and slicing wafer using thereof
JP2002289819A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 Nippon Steel Corp Simox substrate
JP2003329096A (en) * 2002-03-06 2003-11-19 Beldex Corp Angle adjusting device
JP2004306250A (en) * 2003-04-01 2004-11-04 Hct Shaping Systems Sa Wire type slicing method and device
JP4602679B2 (en) * 2003-04-01 2010-12-22 アプライド マテリアルズ スウィッツァランド ソシエテ アノニム Wire-type sawing method and apparatus
KR101289660B1 (en) * 2011-08-04 2013-07-25 비아이신소재 주식회사 Jig for processing sapphire ingot
CN102581970A (en) * 2012-03-06 2012-07-18 英利能源(中国)有限公司 Adjusting device for crystalline silicon block for solar battery component and cutting method
JP2014202736A (en) * 2013-04-03 2014-10-27 東芝Itコントロールシステム株式会社 Crystal orientation measurement and processing system
CN108766880A (en) * 2018-05-31 2018-11-06 安徽舟港新能源科技有限公司 A kind of solar cell silico briquette cutting angle regulating device
CN114030095A (en) * 2021-06-01 2022-02-11 中国电子科技集团公司第十一研究所 Laser-assisted directional bonding device and method
CN114030095B (en) * 2021-06-01 2024-04-19 中国电子科技集团公司第十一研究所 Laser-assisted directional bonding device and method
JP2023101442A (en) * 2022-01-10 2023-07-21 エスケイ・シルトロン・カンパニー・リミテッド Workplate for y-axis compensation of ingot and y-axis compensation method of ingot using the same

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