JPH09262825A - 半導体単結晶インゴットのスライス方法 - Google Patents
半導体単結晶インゴットのスライス方法Info
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Abstract
ゴットをスライスするにあたり、半導体単結晶インゴッ
トの劈開方向とワイヤー走行後のソーマークの方向とが
一致しないように工夫することによって、スライスされ
た半導体単結晶ウェーハのクラック発生や割れを工程の
追加やコストアップを伴うことなく防止することを可能
とした半導体単結晶インゴットのスライス方法及びクラ
ックや割れの発生の極めて少ない半導体単結晶ウェーハ
を提供する。 【解決手段】 半導体単結晶インゴットをワイヤーソー
装置でスライスする方法であり、ワイヤーソー装置のワ
イヤーの走行方向と半導体単結晶インゴットの劈開方向
とを一致させることなく該半導体単結晶インゴットをス
ライスする。
Description
によるシリコン単結晶インゴット等の半導体単結晶イン
ゴットのスライス方法及び当該方法によってスライスさ
れた半導体単結晶ウェーハに関する。
シリコン半導体単結晶等を切断する手段としてワイヤー
ソー装置が知られている。このワイヤーソー装置におい
ては、図3に示すごとく、互いに同一構成のメインロー
ラと呼ばれる3本(又は4本)の樹脂ローラ10A,1
0B,10Cがそれらの軸を互いに平行して配置されて
いる。
で形成されたリング状溝14a,14b,14cにワイ
ヤー12が巻回されている。駆動モータ16に接続され
た駆動ローラ10Cからの回転をワイヤー12を介し
て、従動ローラ10A,10Bに伝える構造となってい
る。
0を介してワイヤー巻取りドラム22に巻回されてい
る。同様に、ワイヤー12の終端側は、張力調節機構3
0を介してワイヤー巻取りドラム32に巻回されてい
る。24及び34はトルクモータである。
あり、例えばそのオリエンテーションフラット面(以下
オリフラ面という)が昇降可能な当て板41を介して接
着台42に接着されている。
を回転させると、ワイヤー12がその線方向に走行し、
これとともに砥粒を含む加工液がワイヤー12に流し当
てられる。この状態でワーク40を下降させ、ワイヤー
12に接触させると、ラッピング作用によりワーク40
が切断され、多数枚のウェーハが同時に切断形成され
る。
て平滑な面、即ち劈開面を作ることが知られているが、
この割れる方向は劈開方向といわれ、結晶の種類によっ
てその劈開方向も異なる。
に示すように結晶方位に応じて複数の劈開方向Aが存在
することが知られている。図7は(100)シリコン単
結晶、図8は(110)シリコン単結晶及び図9は(1
11)シリコン単結晶の劈開方向をそれぞれ示す図面で
ある。
インゴット等の半導体単結晶インゴット(以下単にイン
ゴットということがある)をワイヤーソー装置を用い
て、スライスする場合、シリコン単結晶インゴットの劈
開方向とワイヤー走行方向がほぼ一致する方法でスライ
スしていた。
ットWをスライスする場合には、図5及び図6に示すご
とく、インゴットWのオリフラ面OFに当て板41を接
着し、さらにこの当て板41を接着台42に接着するか
(図5)又はインゴットWを90°回転せしめ、オリフ
ラ面OFから90°変位した位置に当て板41を接着
し、この当て板41を接着台42に接着する構成(図
6)が採用されていた。
着されたインゴットWはそのまま降下せしめられ、ワイ
ヤーソー装置のワイヤー12に押し当てられてスライス
される。
ら見て互いに直交する2つの劈開方向A1、A2のうち
いずれかの劈開方向とワイヤー12の走行方向Yが一致
した状態で、インゴットWはスライスされることとな
る。この従来のワイヤーソー装置によるインゴットWの
スライスの手順を図4にもとづいて説明する。
0)。ついで、当該インゴットWの端面の方位を測定す
る(102)。該インゴットWのオリフラ面OF又はイ
ンゴットWをそのオリフラ面OFから90°回転させた
位置に当て板41を接着する(104)。
接着台42に接着する(106)。当て板41及び接着
台42と一体となったインゴット体をワイヤーソーの締
結台に接着台42を介して固着する(108)。
を調整する(110)。次に、ワイヤーソーによってイ
ンゴットW及び当て板41の中央部までスライスし、多
数のウェーハとする(112)。
が接着台42に接着している状態のインゴット体を取り
出す(114)。取り外したインゴット体を温湯に漬け
て多数のウェーハを接着台42から剥離する(11
6)。この剥離したウェーハは洗浄されアズカットウェ
ーハとなる(118)。
はアズカットウェーハとなるが、ワイヤーソー装置で切
断する場合、ワイヤーの走行した跡はソーマークとして
ウェーハに残るため、ソーマークに沿ってダメージ層が
形成される。
スライスされた単結晶ウェーハの劈開方向にクラックを
発生させてしまう。即ち、ソーマークと単結晶の劈開方
向が合致するため、スライスされたウェーハが割れ易い
という欠点があった。
もので、ワイヤーソー装置を用いて半導体単結晶インゴ
ットをスライスするにあたり、半導体単結晶インゴット
の劈開方向とワイヤー走行後のソーマークの方向とが一
致しないように工夫することによって、スライスされた
半導体単結晶ウェーハのクラック発生や割れを工程の追
加やコストアップを伴うことなく防止することを可能と
した半導体単結晶インゴットのスライス方法及びクラッ
クや割れの発生の極めて少ない半導体単結晶ウェーハを
提供することを目的とする。
に、本発明の半導体単結晶インゴットのスライス方法
は、半導体単結晶インゴットをワイヤーソー装置でスラ
イスする方法であり、ワイヤーソー装置のワイヤーの走
行方向と半導体単結晶インゴットの劈開方向とを一致さ
せることなく該半導体単結晶インゴットをスライスする
ことを特徴とする。
を有する半導体単結晶インゴットのいずれの劈開方向と
も一致せずかつ該ワイヤーの走行方向とそれらの劈開方
向とのなす角度θはいずれも5°以上とするのが好適で
ある。
法により、ワイヤーソー装置のワイヤーの走行方向と半
導体単結晶インゴットの劈開方向とを一致させることな
くスライスされ、半導体単結晶の劈開方向と一致しない
ソーマークを有するように製造されたものであり、クラ
ックや割れの発生が大幅に減少するという優利さを有す
るものである。
図面に基づいて説明する。
0)シリコン単結晶インゴットを例として説明する。
(100)シリコン単結晶インゴットWの劈開方向は、
図2、図5〜図7に示すごとく、互いに直交する2方向
に存在する。前述したごとく、インゴットWにはこの2
つの劈開方向のいずれか一方に一致させてオリフラ面O
Fが形成されている。
を接着するか(図5)又はインゴットWを90°回転さ
せてオリフラ面OFから90°変位した位置に当て板4
1が接着(図6)されていた。このように当て板41を
接着させるかぎり、2つの劈開方向のいずれか一方に一
致した状態で当て板41が接着されることとなる。
トWは降下せしめられ、ワイヤーソー装置のワイヤー1
2に接触せしめてスライスする。この場合、前述したご
とく、インゴットWの劈開方向とワイヤー12の走行方
向Yとは一致してしまうため、インゴットWをスライス
して製造されるウェーハにはクラックや割れが発生して
いた。
リフラ面OFに当て板41を接着せず、またオリフラ面
OFから90°変位した位置に当て板41を接着するこ
ともない。
オリフラ面OFから90°変位した位置以外の位置に当
て板41を接着し、この当て板41を接着台42に接着
する。図2の例では、インゴットの劈開方向A1、A2
のうちのいずれか一方の劈開方向、例えばA1とワイヤ
ーソー装置のワイヤー12の走行方向Yとのなす角度θ
が45°の場合が示されている。
接着してワイヤーソー装置によるスライスを行なえば、
ワイヤーソー装置のワイヤー12によるソーマークとイ
ンゴットWの劈開方向とが一致することがないので、イ
ンゴットWをスライスして製造されるウェーハにクラッ
クや割れが発生することはない。
向Yと、インゴットの劈開方向A1、A2とは互いに一
致しなければよいもので、該劈開方向A1、A2のうち
のいずれか一方の劈開方向とのなす角度(図2の例では
θ)は0°又は90°(ワイヤーの走行Yと劈開方向A
1、A2のいずれか一方の劈開方向とが一致している状
態)でなければよく、即ち、0°<θ<90°であれば
よい。
向が離れていればいる程、インゴットをスライスして製
造されるウェーハにクラックや割れが発生するおそれが
少なくなるものであるから、図2に示したようにθ=4
5°が最も好適であるが、5≦θ≦85°の範囲であれ
ば、インゴットをスライスして製造されるウェーハのク
ラック及び割れを好適かつ充分に防ぐことが可能であ
る。
いて説明する。図1において、従来工程を示す図4との
相違点は、インゴットの端面の方位を測定する工程10
2の終了後、インゴットのオリフラ面又はオリフラ面か
ら90°回転させた位置に一致させないで当て板を接着
する工程103が行なわれることである。その後の工程
106〜118は図4の従来の工程と全く同様である。
程における当て板接着工程における当て板の接着位置は
インゴットWの2つの劈開方向A1,A2のうちのいず
れとも一致しない方向となるので、インゴットWの2つ
の劈開方向A1、A2のいずれともワイヤー12の走行
方向Yは一致しない状態でインゴットWはスライスされ
る。したがって、このスライス処理の際又はスライスさ
れたウェーハのクラックや割れの発生は充分に抑止され
る。
り、図2に示すようにθ=45°として、(100)シ
リコン単結晶インゴット20本につきそのスライス処理
を行ない、単結晶の劈開方向とソーマークの一致してい
ないウェーハを4965枚作成した。この本発明のウェ
ーハについて、クラック発生率を測定し、その結果を表
1に示した。
ヤーソー装置を用い、ワイヤーの走行方向とシリコン単
結晶の劈開方向とを一致させて(100)シリコン単結
晶インゴット10本につきそのスライス処理を行ない、
単結晶の劈開方向とソーマークの一致したウェーハ19
75枚を作成した。この従来のウェーハについてクラッ
ク発生率を測定し、その結果を実施例1とともに表1に
示した。
されたウェーハのクラックの発生が従来方法に比べて大
幅に減少することがわかる。
いては、(100)シリコン単結晶インゴットをスライ
スする場合について説明したが、(110)又は(11
1)シリコン単結晶インゴットについても同様に本発明
が適用可能なことはいうまでもない。
ゴットにオリフラ面を形成した場合について説明した
が、インゴットにノッチを形成した場合もオリフラ面の
場合と同様に説明される。
ば、特別の工程の追加もなく、簡単な操作で、インゴッ
トをスライスする際又はスライスされたウェーハのクラ
ックや割れの発生を効果的に防止することができるとい
う効果を奏する。
単結晶の劈開方向とソーマークとが一致しないように製
造されているので、クラックや割れの発生が大幅に減少
するという利点を有するものである。
示すフローチャートである。
イヤーソー装置のワイヤー走行方向を示す説明図であ
る。
図である。
すフローチャートである。
ヤーソー装置のワイヤー走行方向の1例を示す説明図で
ある。
ヤーソー装置のワイヤー走行方向の他の例を示す説明図
である。
明図である。
明図である。
明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体単結晶インゴットをワイヤーソー
装置でスライスする方法であり、ワイヤーソー装置のワ
イヤーの走行方向と半導体単結晶インゴットの劈開方向
とを一致させることなく該半導体単結晶インゴットをス
ライスすることを特徴とする半導体単結晶インゴットの
スライス方法。 - 【請求項2】 前記ワイヤーの走行方向が複数の劈開方
向を有する半導体単結晶インゴットのいずれの劈開方向
とも一致せずかつ該ワイヤーの走行方向とそれらの劈開
方向とのなす角度θがいずれも5°以上であることを特
徴とする半導体単結晶インゴットのスライス方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の方法により、ワイ
ヤーソー装置のワイヤーの走行方向と半導体単結晶イン
ゴットの劈開方向とを一致させることなくスライスさ
れ、半導体単結晶の劈開方向と一致しないソーマークを
有するように製造されたことを特徴とする半導体単結晶
ウェーハ。
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