JPH10182299A - 単結晶インゴットの方位設定方法 - Google Patents
単結晶インゴットの方位設定方法Info
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- JPH10182299A JPH10182299A JP9141429A JP14142997A JPH10182299A JP H10182299 A JPH10182299 A JP H10182299A JP 9141429 A JP9141429 A JP 9141429A JP 14142997 A JP14142997 A JP 14142997A JP H10182299 A JPH10182299 A JP H10182299A
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Abstract
実現して労力の軽減並びに作業時間の短縮を図り、方位
設定作業の機械化、自動化及び生産効率の向上を実現し
た単結晶インゴットの方位設定方法を提供する。 【解決手段】 単結晶インゴットの中心軸に対する結晶
面の法線の傾きを、該中心軸に直交するX軸の軸方向並
びに該中心軸及びX軸に直交するY軸の軸方向について
測定し、X軸方向の傾きx°及びY軸方向の傾きy°を
求め、次いで設定角度量θ1 及びθ2 を、式(1): 【数1】θ1 =tan-1(tany°/tanx°)・
・・・(1)及び式(2): 【数2】θ2 =tan-1(tany°/sinθ1 )・
・・・(2) を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中
心にθ1 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに
該単結晶インゴットをX軸方向にθ2 回動することによ
り軸方向の位置決めを行なって単結晶インゴットの中心
軸を基準とした基準線と結晶面の法線とを一致させるよ
うに方位設定する。
Description
ト、例えばシリコン単結晶インゴットの任意方向への方
位設定を簡単に行なうことができるようにした単結晶イ
ンゴットの方位設定方法に関する。
インゴット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1
7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,10B,1
0Cがそれらの軸を互いに平行に配置されている。
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。
リコンインゴットであり、そのオリエンテーションフラ
ット面が当て板41の下面に接着剤によって接着され、
該当て板41の上面はワークプレート42の下面に接着
剤によって接着されている。
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。この状態で単結晶インゴット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
り単結晶インゴット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。
ってアズグローンの単結晶インゴットが製造された後、
円筒研削等の加工処理が施されて、ワイヤーソー装置に
よる切断の対象とされるものとなる。このように加工処
理された円筒状の単結晶インゴットは、その中心軸と結
晶面の法線とが一致していないのが普通である。
の切断(スライス)処理は、単結晶インゴットの結晶面
を基準として行なわれる。単結晶インゴットの切断方法
としては、単結晶インゴットの結晶面とワイヤーの走行
方向、即ち切断方向とを一致させて切断する方法(ジャ
ストアングル)及び単結晶インゴットの結晶面とワイヤ
ーの走行方向、即ち切断方向とを一致させないで、互い
に所定の角度をなすようにして切断する方法(オフアン
グル)とが行なわれている。
ンゴットをセットするにあたっては、ワイヤー走行方向
に対して単結晶インゴットの結晶面を、所定の切断態様
に応じて、角度をつけなかったり(ジャストアングルの
場合)、所定の角度をつけたり(オフアングルの場合)
することが必要であった。
面の法線とは、前述したごとく、通常は一致していない
ため、単結晶インゴットを切断する前には、その切断方
法に応じて単結晶インゴットの方位を修正又は設定する
必要があった。
による切断前の方位設定は、図18に示すフローチャー
トの手順に従って行なわれていた。図18において、イ
ンゴットストッカーからインゴット40を受取り(20
0)、公知のX線方位測定装置によって、インゴット4
0の方位測定が行なわれる(202)。これにより、当
て板の貼付け位置を決め、その貼付け位置を真上に向け
る。
着剤によって貼付ける(204)。ついで、該接着剤を
所定時間の放置によって硬化させる(206)。
レート42を接着剤によって貼付ける(208)。該接
着剤を所定時間の放置によって硬化させる(210)。
たインゴットをワイヤーソー装置の切断位置に取付ける
(212)。この後、ゴニオメーターによって、前記し
た方位測定のデータに基づいて、該インゴットを回動す
ることにより、そのX軸方向のズレの補正を行ない(2
14)、及びそのY軸方向のズレの補正を行なう(21
6)ことによって、インゴットの方位の設定を行なう。
インゴットの方位設定後、ワイヤーソー装置によるイン
ゴットの切断処理が行なわれるものである(218)。
ンゴット40のワークプレート42への固定方法は、当
て板41を介して作業者が接着剤によって完全に固定す
るものである(図17)。このような接着剤による固定
は、長時間の労力を必要とすることはいうまでもなく、
機械化又は自動化することは不可能であり、かつ一旦接
着してしまうとワークプレートに対する単結晶インゴッ
トの取付け角度の微調整を行なうことができないという
不都合があった。
の取付け角度の微調整が不可能なため、複数個の単結晶
インゴット40を直線状に配列してワイヤーソー装置で
同時に切断する態様を実施することは難かしかった。な
ぜならば、この場合、複数個の単結晶インゴット40の
方位をそれぞれ別々に微調整する必要があるが、その微
調整を行なうことが不可能であるからである。
位測定は、X線方位測定装置により単結晶インゴット端
面に対する結晶面の傾きをX軸(単結晶インゴットの中
心軸に直交する軸)方向及びY軸(単結晶インゴットの
中心軸及びX軸に直交する軸)方向に付いて測定してい
た(図19)。
単結晶インゴットの端面と結晶面の法線との間にズレが
ある場合には、単結晶インゴットをX軸(単結晶インゴ
ットの中心軸に直交する軸)方向及びY軸(単結晶イン
ゴットの中心軸及びX軸に直交する軸)方向に回動して
単結晶インゴットの端面と結晶面の法線とのズレを補正
して互いに一致させ(ジャストアングルの場合)、また
は両者間に所定の角度をつけて(オフアングルの場
合)、単結晶インゴットをセットすることが必要であっ
た。
ワイヤーソー装置の内部に単結晶インゴットを取り付け
た後、ゴニオメーターを用いて行なわれていたが、作業
するための場所が狭く、ワイヤーソー装置内のスラリー
等で汚れる上に、時間がかかり、かつ自動化もできない
等大変な労力を必要としていた。
方位設定方法では、図20に示すごとく、ワイヤーソー
装置による単結晶インゴット40の切断開始時に、単結
晶インゴットの切断面に対してワイヤー12の走行面が
傾いていることが多いため、切断開始時の全てのワイヤ
ー12に単結晶インゴット40の切断面が、同時に当た
ることはほとんどなく、そのため切断圧力等が不均一に
なり易く、不均一切断やスライスされたウェーハにソリ
が発生し易い等の不都合が生ずる原因の一つとされてい
た。
来技術の問題点に鑑みなされたもので、次のような解決
課題を有している。
の方位設定作業の簡略化の実現、労力の軽減並びに作業
時間の短縮を図り、方位設定作業の機械化、自動化及び
生産効率の向上を実現した単結晶インゴットの方位設定
方法を提供することにある。
の均一切断を実現することによりスライスされたウェー
ハにソリが発生しにくくなるようにした単結晶インゴッ
トの取付け方法を提供することにある。
ンゴットを効率よくかつ正確に切断することを可能にし
た単結晶インゴットの同時切断方法を提供することにあ
る。
ために、本発明の単結晶インゴットの方位設定方法は、
単結晶インゴットの中心軸に対する結晶面の法線の傾き
を、該中心軸に直交するX軸の軸方向並びに該中心軸及
びX軸に直交するY軸の軸方向について測定し、X軸方
向の傾きx°及びY軸方向の傾きy°を求め、次いで設
定角度量θ1 及びθ2 を、式(1):
の中心軸を中心にθ1 回動して円周方向の位置決めを行
ない(図4)、さらに該単結晶インゴットをX軸方向に
θ2 回動することにより軸方向の位置決めを行なって
(図5)、単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準
線と結晶面の法線とを一致させるように方位設定するこ
とを特徴とする。単結晶インゴットの中心軸を基準とし
た基準線とは当該中心軸と同一方向に延びる仮想的に設
定した基準線を意味する。
第2の態様は、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶
面の法線の傾きを、該中心軸に直交するX軸の軸方向並
びに該中心軸及びX軸に直交するY軸の軸方向について
測定し、X軸方向の傾きx°及びY軸方向の傾きy°を
求め、次いで設定角度量θ3 及びθ4 を、式(3):
ットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべ
き結晶面の法線のX軸方向への傾きである。〕
の中心軸を中心にθ3 回動して円周方向の位置決めを行
ない、さらに該単結晶インゴットをX軸方向にθ4 回動
することにより軸方向の位置決めを行なって単結晶イン
ゴットの中心軸を基準とした基準線に対して結晶面の法
線がX軸方向にα°の傾きを有するように方位設定する
ことを特徴とする。
第3の態様は、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶
面の法線の傾きを、該中心軸に直交するX軸の軸方向並
びに該中心軸及びX軸に直交するY軸の軸方向について
測定し、X軸方向の傾きx°及びY軸方向の傾きy°を
求め、次いで設定角度量θ5 及びθ6 を、式(5):
単結晶インゴットの中心軸に対して設定されるべき結晶
面の法線のY軸方向への傾きである。〕
の中心軸を中心にθ5 回動して円周方向の位置決めを行
ない、さらに該単結晶インゴットをX軸方向にθ6 回動
することにより軸方向の位置決めを行なって単結晶イン
ゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がY
軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定することを
特徴とする。
第4の態様は、単結晶インゴットの中心軸に対する結晶
面の法線の傾きを、該中心軸に直交するX軸の軸方向並
びに該中心軸及びX軸に直交するY軸の軸方向について
測定し、X軸方向の傾きx°及びY軸方向の傾きy°を
求め、次いで設定角度量θ7 及びθ8 を、式(7):
単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して
設定されるべき結晶面の法線のX軸方向への傾きであ
り、β°は単結晶インゴットの中心軸に対して設定され
るべき結晶面の法線のY軸方向への傾きである。〕
の中心軸を中心にθ7 回動して円周方向の位置決めを行
ない、さらに該単結晶インゴットをX軸方向にθ8 回動
することにより軸方向の位置決めを行なって単結晶イン
ゴットの中心軸を基準とした基準線と結晶面の法線がX
軸方向にα°及びY軸方向にβ°の傾きを有するように
方位設定することを特徴とする。
方向に単結晶インゴットの結晶面を設定する方法とし
て、X線方位測定装置より得られた単結晶インゴットの
X軸方向の傾きx°及びY軸方向の傾きy°に対して、
設定をしたい方位の角度分(X軸方向にα°及びY軸方
向にβ°)を加算又は減算し演算する事により、目的と
する方位設定を行う為の設定量であるθ1 ,θ2 〜
θ7 ,θ8 を得、このθ1 ,θ2 〜θ7 ,θ8 を用いて
任意の方向に単結晶インゴットの結晶面を設定すること
ができる。
ー装置の外部での単結晶インゴットの方位設定を容易と
し、複数の単結晶インゴットを1台のワイヤーソー装置
で同時に切断する事も可能となり、その他切断開始時の
ワイヤーソー装置の走行するワイヤーに単結晶インゴッ
トの切断面が同時に当たることとなり切断条件の改善
(均一切断等)も行う事が可能となる。
第1の態様は、当て板を介してワークプレートに固定さ
れた単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置にお
いて用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、
当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの
円周方向の位置決め工程と、該ワークの所定位置に当て
板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着剤を硬化す
る工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置決め工程
と、該軸方向位置決めを行なったワークをワークプレー
トに固定する工程とからなり、上記円周方向の位置決め
及び軸方向の位置決めの方法により行なうことを特徴と
する。
向位置決めを行なった後、ワークプレートに固定された
単結晶インゴットの軸方向位置決め位置を再確認する工
程を行なうようにすれば、単結晶インゴットの軸方向位
置決めミスが皆無となる利点がある。
第2の態様は、当て板を介してワークプレートに固定さ
れた単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置にお
いて用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法
であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶イン
ゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴッ
トの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程
と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸
方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単
結晶インゴットをワークプレートに固定する工程とから
なる1本目の単結晶インゴット取付けプロセスと;該1
本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程か
らなる2本目以降の単結晶インゴット取付けプロセス
と;を有し、上記円周方向の位置決め及び軸方向の位置
決め方法により行なうことを特徴とする。
プレートに固定された長手方向の両端部に位置する単結
晶インゴットの軸方向位置決め位置を再確認する工程を
行なうようにすれば、長手方向の両端部に位置するワー
クの軸方向位置決めのミスが皆無となる利点がある。
め位置の再確認は、一個のX線方位測定機を用い、一直
線状に配置された複数本の単結晶インゴットを180°
反転させることによって、長手方向の両端部に位置する
2本の単結晶インゴットの端面を測定することによって
行われる。
おける単結晶インゴットの本数を2本とすれば、その軸
方向位置決めは2本とも確実に行なわれる利点がある。
け、該クランプ手段によって前記当て板を該ワークプレ
ートに取りつけることにより、単結晶インゴットを該ワ
ークプレートに固定するようにすれば、単結晶インゴッ
トのワークプレートへの固定作業が簡略化し、労力の軽
減並びに作業時間の短縮を図り、かつ単結晶インゴット
の取付け角度の微調整を行なうことが可能となる。
用いて直線状に配置固定された複数本の単結晶インゴッ
トは、ワイヤーソー装置によって同時に切断することが
可能となる。
図面中図1〜図16に基づいて説明する。
準線と結晶面の法線とを一致させるように方位設定(ジ
ャストアングル)を行う場合について説明する。ここで
単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線とは、当
該中心軸と同一方向に延びる仮想的に設定した基準線を
意味するものである。図1において当該基準線はインゴ
ット中心軸と一致する仮想線である。
(以下オリフラと略称する)を基準とした座標系内にX
線方位測定装置を使い単結晶インゴットの中心軸に対す
る結晶面の法線の傾きをX軸(単結晶インゴットの中心
軸に直交する)方向及びY軸(単結晶インゴットの中心
軸及びX軸に直交する軸)方向の2成分について測定す
る(図3)。
それぞれx°,y°とすると、単結晶インゴットの結晶
面の法線の位置は点(x°,y°)の位置となり、その
点とX軸のなす角度θ1 がY軸方向のズレ量をキャンセ
ルする為に単結晶インゴットをその中心軸を中心に回動
する角度となり(図1〜図2)、下記の式(1)で表わ
される。
交点である0点に戻すために、単結晶インゴットをX軸
方向に回動する角度θ2 は、下記の式(2)で表わされ
る。
した基準線に対して結晶面の法線をX軸方向のみにα°
傾ける方位設定(オフアングル)を行なう場合には、X
軸方向の傾き角度をx°+α°とすれば、同様に、単結
晶インゴットをその中心軸を中心に回動する角度θ
3 は、下記の式(3)で表わされる。
動する角度θ4 は、下記の式(4)で表わされる。
ットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべ
き結晶面の法線のX軸方向への傾きである。〕
した基準線に対して結晶面の法線をY軸方向のみにβ°
傾ける方位設定(オフアングル)を行なう場合には、Y
軸方向の傾き角度をy°+β°とすれば、同様に、単結
晶インゴットをその中心軸を中心に回動する角度θ5 は
下記の式(5)で表わされる。
動する角度θ6 は、下記の式(6)で表わされる。
単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して
設定されるべき結晶面の法線のY軸方向への傾きであ
る。〕
とした基準線に対して結晶面の法線をX軸方向にα°及
びY軸方向にβ°傾ける方位設定(オフアングル)を行
なう場合には、X軸方向の傾き角度をx°+α°及びY
軸方向の傾き角度をy°+β°とすれば、同様に、単結
晶インゴットをその中心軸に回動する角度θ7 は下記の
式(7)で表わされる。
動する角度θ8 は、下記の式(8)で表わされる。
単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して
設定されるべき結晶面の法線のX軸方向への傾きであ
り、β°は単結晶インゴットの中心軸に対して設定され
るべき結晶面の法線のY軸方向への傾きである。〕
方法の具体例について添付図面中、図6〜図8に基づい
て説明する。
き角に対し設定したい分だけ加算又は減算したx’°、
y’°のデータで上記した演算式によりθ1 ,θ2 〜θ
7 ,θ8 を求め補正すると、任意方向に方位を設定する
事ができる。
ゴットをx°=−0.1°、y°=−0.2°に方位を
設定する場合について説明する。
2)=63.44°
3.44°)=0.447°
上の法線位置である。B点は実際の法線位置である。単
結晶インゴットを図7の状態からθ1 =63.44°だ
け円周方向に回転させると図8の状態となる。図8にお
いて、X’軸及びY’軸は図7のX軸及びY軸をθ1 =
63.44°回転させた位置を示す。
るとA点は座標交点に来る。B点も同時にA点から交点
迄の距離分X軸上を−側に移動する。
=7.805-3 B点と交点の距離=tan0.2/sin63.44°
=3.9025-3
9025-3−7.805-3=−3.9025-3となり
B’点がx’°,y’°の座標に対しx=−0.1°、
y=−0.2°となる事がわかる。
装置について説明する。図10はX線方位測定装置の側
面図である。
対の基準ガイドローラ3,3、ロータリーエンコーダ
4、当て板接着機構5、オリフラ又はノッチ合わせ機構
6及びX線発光機7及びX線受光機8を有している。該
基準ガイドローラ3,3は自転可能及び横方向への移動
可能とされている。
単結晶インゴット40は、ロータリーエンコーダ4及び
X線発光機7及びX線受光機8により、そのX軸及びY
軸方向の傾きx°,y°が測定される。また、この単結
晶インゴット40は、該基準ガイドローラ3,3の運動
により円周方向に回転せしめられ円周方向の位置決めが
なされるとともに軸方向へ回動せしめられ軸方向の位置
決めも行なわれるようになっている。
ンゴット40への接着を次の〜の手順により行なう
ことができる。単結晶インゴット40を基準ガイドロ
ーラ3,3の上に載置し、オリフラ又はノッチの位置を
あわせる。ロータリーエンコーダ4を" 0”にリセッ
トし、基準ガイドローラ3,3を回転させ、上記したθ
1 の補正量にロータリーエンコーダ4の読値をあわせ
る。当て板接着機構5に当て板41をセットし、接着
剤を塗布し、当て板41を単結晶インゴット40に接着
する。
順により上記したx°,y°を測定し、θ1 ,θ2 を算
出することができる。単結晶インゴットを基準ガイド
ローラ3,3に載置し、オリフラ又はノッチの位置をあ
わせる。ロータリーエンコーダ4を" 0”にリセット
し、90°単位でのX軸及びY軸方向の傾きの角度デー
タを取り込む。X軸及びY軸方向の傾きの測定データ
を演算器に入力し、最大傾斜方向と傾斜角の方位修正デ
ータを得る。この修正最大傾斜方向がθ1 (オリフラ又
はノッチを起点とする回転角度)であり、修正傾斜角が
θ2 (単結晶インゴットの中心軸の水平方向回転角度)
である。
ーク取付け治具の一例を添付図面中、図11及び図12
に基づいて説明する。図11はワーク取付け治具の断面
図及び図12は図11の側面図である。
プレート52に取りつけられている。該ワークプレート
52の幅方向の両端部には、貫通孔54が穿設されてい
る。該貫通孔54はその中央部に支持段部55を有し、
その下部が径小孔56及び上部が径大孔57とされてい
る。該貫通孔54には、外周面に雄ネジを形成した締付
ボルト58がその先端部を該ワークプレート52の下面
から下方に突出させた状態で回転可能に挿通されてい
る。
向に立設する主体部62と該主体部62の下端から側方
に突出する締付部64とからなり、該主体部62の上面
には雌ネジを切ったネジ孔66が開穿されている。該ネ
ジ孔66には該締付ボルト58の先端部が螺動可能に螺
合され、該締付ボルト58を回転させることによって該
クランプ爪60が上下するようになっている。
の一対がワークプレート52の幅方向の両端部に互いに
相対向して設置され、この一対のクランプ爪60,60
によってクランプ手段が構成されている。このクランプ
手段は、該ワークプレート52の長手方向にわたって複
数個設置され、後述する当て板68の全長にわたって均
一に把持する作用を行う。
70と該幅広係止部70の下面中央部に設けられた幅狭
接合部72とを有している。該幅狭接合部72の下面に
は単結晶インゴット40の外周形状に合わせてアールが
形成され、単結晶インゴット40が接着剤Cによって接
着可能とされている。該当て板68は特有の形状を有し
ており、従来の当て板の材料であるガラス材料やカーボ
ン材料では成型が困難であり、ガラス繊維+エポキシ樹
脂、カーボン繊維+エポキシ樹脂等のFRPや成型が容
易なプラスチック材料、例えばポリアセタール、ポリカ
ーボネート、ポリイミド等の耐熱性及び機械的安定性に
優れた合成樹脂によって形成するのが好適である。
レート52の下面とクランプ爪60の締付部64の上面
との間に挿入し、前記した締付ボルト58を締付けるこ
とによって該クランプ爪60が上昇し、該幅広係止部7
0は該ワークプレート52と締付部64の間に締付け固
定される。
クランプ爪60は下降し、該締付部64による当て板6
8の幅広係止部70の締付は解除され、該当て板68を
取外すことが可能となる。
爪60の主体部62との間に第1クリアランス部74,
74が形成され、また、該当て板68の幅狭接合部72
とクランプ爪60の締付部64との間に第2クリアラン
ス部76,76が形成されるように各部材の寸法が調整
されている。
することによってワークプレート52に対し当て板68
及び単結晶インゴット40を所望の角度だけひねること
ができ、したがって、単結晶インゴット40の長手方向
の方位の修正を簡単に行なうことができるという利点が
ある。これらのクリアランス部76,76の幅は、ワー
クの寸法等に応じて変動させるが5〜10mm程度あれ
ば充分である。
向の方位の修正が簡単に行なえるようになると、従来方
法では不可能とされていた長手方向に複数個の単結晶イ
ンゴット40を直線状に配列してワイヤーソー装置によ
って一挙に切断を行なうことが可能となる。なぜなら
ば、直線状に配設した複数個の単結晶インゴット40の
方向をそれぞれ別々に微調整することが可能であるから
である。
8を接着した構造体を該クランプ爪60によって該ワー
クプレート52に取付け固定する方法としては、作業者
が手動によって行なえばよいが、その他に取付け操作を
ワーク取付け装置を用いて自動的に行なうこともでき
る。
したワーク取付け装置の一つの実施の形態について図1
3及び図14に基づいて説明する。図13はワーク取付
け装置の正面図及び図14はワーク取付け装置の側面図
である。
取付け装置Aを構成するワーク支持台である。該ワーク
支持台80は、床F上に設置される基台82を有してい
る。該基台82上には支持ブロック84が設けられてい
る。
が形成され、該V字溝86を介して単結晶インゴット4
0を支持する。該基台82にはパルスモータ88が設け
られ、該パルスモータ88の駆動により該支持ブロック
84及び単結晶インゴット40の水平方向の回動又はひ
ねりを行なうことができる。該単結晶インゴット40に
は当て板68が接着される。
持する逆L字状のワークプレートハンガーで、直立状の
ハンガー本体92及び該ハンガー本体92の上端から側
方に延長するアーム部材94とから構成されている。
イドレールである。該ガイドレール96には、該ハンガ
ー本体92の下面に設けられたガイド溝98を介して該
ワークプレートハンガー90が摺動自在に取りつけられ
ている。
位置は、該ワークプレート52の下面側に設けられた相
対向するクランプ爪60の間に当て板70が挿通可能な
ようになっている。Dは電動ドライバーで、前記締付ボ
ルト58を回動することによって該クランプ爪60の締
付け及び解除の操作を行なう。
所定位置に当て板68を接着した単結晶インゴット40
を支持ブロック84上に載置し、パルスモータ88を駆
動してワーク40の長手方向の方位の修正を行なう。こ
の方位置修正は、当て板68がクランプ爪60によって
締付け固定されるまでは随時行なうことができる。
60を下降せしめ開いた状態として、該ワークプレート
ハンガー90を該ガイドレール96に沿って移動せし
め、該当て板68が対向するワークプレート52のクラ
ンプ爪60間に位置した状態とする。
付ボルト58を回動して該クランプ爪60を上昇せしめ
て該当て板68をクランプ爪60によって締めつけ固定
する。このようにすれば、当て板68と単結晶インゴッ
ト40との構造体はワークプレート52にクランプ爪6
0によって強固に固定された状態となる。このように一
体化したワークプレート52、当て板68及び単結晶イ
ンゴット40をワイヤーソー装置の切断位置に移動し
て、従来と同様にワイヤーソー装置による単結晶インゴ
ット40の切断作業を行なうことができる。
び単結晶インゴット40の一体化構造体を複数個形成
し、それぞれ直線状に配列し、また必要に応じ各単結晶
インゴット40の方位修正を行ない、ワイヤーソー装置
による切断位置において、これらの複数個のワーク40
の切断作業を一挙に行なうことも可能である。
置の配置を示す概略説明図である。図15において、M
はワークストッカーで、単結晶インゴット40を収納す
る。Nは、X線測定及び当て板貼付け装置、Aは前述し
たワーク取付け装置、Pは位置決め位置再確認用X線測
定機及びQはワーク取出部である。X線測定及び当て板
貼付け装置Nは、前記したX線方位測定装置2と同様の
構成を有している。
示のワークトレイ上から単結晶インゴット40を取出
し、X線による方位測定を行ない、円周方向の位置決め
を行ない、当て板の貼付け位置を真上に向けるようにし
て当て板を貼付ける装置である。
当て板の貼付けてある単結晶インゴット40をワークト
レイ上から取出し、単結晶インゴットの軸方向の位置決
めを行なって複数の単結晶インゴットをワークプレート
に取付ける装置である。
記した単結晶インゴット40の軸方向の位置決めが正確
に行なわれたか否かを再確認するために使用される。こ
の再確認の動作は、上記した位置決めが定常的に正確に
行なわれるようになれば不要となり、省略可能な工程で
ある。単結晶インゴットの端面によって方位測定を行な
うので、複数の単結晶インゴットを直線状に並べた場合
には、両端の2本だけの確認を行なうことになる。
ゴット40をワイヤーソー装置に搬送するための専用台
車に乗せるためのリフターを有している。
及び当て板貼付け装置N間の単結晶インゴットの搬送を
行なう出入コンベア、YはワークストッカーMから単結
晶インゴットをワーク取付け装置Aに取出すための取出
しコンベア、及びZはワーク取出部Qからトレイをワー
クストッカーMに収納するトレイ収納コンベアである。
16は、本発明方法の工程の一例(単結晶インゴットが
2本の場合)を示すフローチャートである。
単結晶インゴット40を受取り(100)、X線測定及
び当て板貼付け装置Nにおいて、まず、単結晶インゴッ
トの方位測定が行なわれる(102)。これにより、単
結晶インゴットの円周方向の位置決め(104)が行な
われ、当て板68の貼付け位置を真上に向ける。
着剤Cによって貼付ける(106)。ついで、該接着剤
Cを所定時間の放置によって硬化させる(108)。
ト40は、一旦ワークストッカーMに戻され、次に、ワ
ーク取付け装置Aにおいて、単結晶インゴットの軸方向
位置決めが行なわれる(110)。この軸方向の位置決
めが行なわれた単結晶インゴットは、ワークプレート5
2に取付け固定される(112)。
レート52に取付けてワイヤーソー装置による切断を行
なう場合は、このまま次の位置決め位置確認用X線装置
Pによって軸方向の位置決めが正確に行なわれたかどう
かの確認が行なわれる(116)。位置決めが正確であ
れば、ワイヤーソー装置へ搬送される(118)。しか
し、位置決めが不正確な場合には、軸方向位置決め工程
(110)に戻されて再度の位置決めが行なわれ、正確
な位置決めが行なわれるまで繰り返される。
に取付ける場合には(図13の例)、1本目の単結晶イ
ンゴットの取付けが完了したら、2本目の単結晶インゴ
ットの受取り(100)が行なわれ、同様に方位測定
(102)、円周方向位置決め(104)、当て板貼付
け(106)、接着剤硬化(108)、軸方向位置決め
(110)、ワークプレートクランプ(112)の各工
程が行なわれる。
ットについて、位置決め位置の再確認(116)が行な
われる。位置決め位置が2本とも正確であれば、ワイヤ
ーソー装置へ搬送される(118)。しかし、位置決め
位置が不正確な場合には、2本ともその位置が正確にな
るまで繰り返し軸方向位置決めが繰り返される。
ワークプレートに取付ける例を示したが、1本でもよ
く、3本以上でも同様に実施できることはいうまでもな
い。なお、3本以上の単結晶インゴットの場合には、上
記した位置決め位置の再確認工程(116)は、両端に
位置する2本の単結晶インゴットにのみ行なわれ、内側
の単結晶インゴットの位置決め位置の再確認は行なわれ
ないこととなる。
によって方位設定した単結晶インゴットをワイヤーソー
装置に取付けてその切断を行えば、ワイヤーソー装置に
よる単結晶インゴットの切断開始時に、単結晶インゴッ
トの切断面に対してワイヤーの走行面が平行となってい
るため、切断開始時の全てのワイヤーに単結晶インゴッ
トの切断面が同時に当たることができ、そのため、切断
圧力が均一となり、均一切断が達成され、またスライス
されたウェーハにソリが発生しない等の利点がある。
ゴットの方位設定方法によれば、単結晶インゴットの方
位設定作業の簡略化を実現して労力の軽減並びに作業時
間の短縮を図り、方位設定作業の機械化、自動化及び生
産効率の向上を実現することができるという効果を達成
する。
よれば、単結晶インゴットの均一切断を実現することに
よりスライスされたウェーハにソリが発生しにくくなる
という効果を達成する。
によれば、複数本の単結晶インゴットを効率よく正確に
切断することができるという効果を達成する。
示す説明図である。
との関係を示す図面である。
°とY軸方向の傾きy°との位置関係を示す図面であ
る。
する場合の態様を示す説明図である。
る場合の態様を示す説明図である。
体例における単結晶インゴットの傾きの1例を示す説明
図である。
の法線の位置及び実際の結晶面の法線の位置を示す説明
図である。
場合の態様を示す説明図である。
晶インゴットとワイヤーの関係を示す概略説明図であ
る。
施するための各装置の配置を示す概略説明図である。
程の一例を示すフローチャートである。
る。
の一例を示すフローチャートである。
ついての補正の態様を示す概略説明図である。
ンゴットとワイヤーの関係を示す概略説明図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 単結晶インゴットの中心軸に対する結晶
面の法線の傾きを、該中心軸に直交するX軸の軸方向並
びに該中心軸及びX軸に直交するY軸の軸方向について
測定し、X軸方向の傾きx°及びY軸方向の傾きy°を
求め、次いで設定角度量θ1 及びθ2 を、式(1): 【数1】 θ1 =tan-1(tany°/tanx°)・・・・(1) 及び式(2): 【数2】 θ2 =tan-1(tany°/sinθ1 )・・・・(2) を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中
心にθ1 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに
該単結晶インゴットをX軸方向にθ2 回動することによ
り軸方向の位置決めを行なって単結晶インゴットの中心
軸を基準とした基準線と結晶面の法線とを一致させるよ
うに方位設定することを特徴とする単結晶インゴットの
方位設定方法。 - 【請求項2】 単結晶インゴットの中心軸に対する結晶
面の法線の傾きを、該中心軸に直交するX軸の軸方向並
びに該中心軸及びX軸に直交するY軸の軸方向について
測定し、X軸方向の傾きx°及びY軸方向の傾きy°を
求め、次いで設定角度量θ3 及びθ4 を、式(3): 【数3】 θ3 =tan-1{tany°/tan(x°+α°)}・・・・(3) 及び式(4): 【数4】 θ4 =tan-1(tany°/sinθ3 )・・・・・・・・・(4) 〔式(3)において、α°は単結晶インゴットの中心軸
を基準とした基準線に対して設定されるべき結晶面の法
線のX軸方向への傾きである。〕を用いて算出し、該単
結晶インゴットをその中心軸を中心にθ3 回動して円周
方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶インゴットを
X軸方向にθ4 回動することにより軸方向の位置決めを
行なって単結晶インゴットの中心軸を基準とした基準線
に対して結晶面の法線がX軸方向にα°の傾きを有する
ように方位設定することを特徴とする単結晶インゴット
の方位設定方法。 - 【請求項3】 単結晶インゴットの中心軸に対する結晶
面の法線の傾きを、該中心軸に直交するX軸の軸方向並
びに該中心軸及びX軸に直交するY軸の軸方向について
測定し、X軸方向の傾きx°及びY軸方向の傾きy°を
求め、次いで設定角度量θ5 及びθ6 を、式(5): 【数5】 θ5 =tan-1{tan(y°+β°)/tanx°}・・・・(5) 及び式(6): 【数6】 θ6 =tan-1{tan(y°+β°)/sinθ5 }・・・・(6) 〔式(5)及び式(6)において、β°は単結晶インゴ
ットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべ
き結晶面の法線のY軸方向への傾きである。〕を用いて
算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中心にθ5
回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに該単結晶
インゴットをX軸方向にθ6 回動することにより軸方向
の位置決めを行なって単結晶インゴットの中心軸を基準
とした基準線と結晶面の法線がY軸方向にβ°の傾きを
有するように方位設定することを特徴とする単結晶イン
ゴットの方位設定方法。 - 【請求項4】 単結晶インゴットの中心軸に対する結晶
面の法線の傾きを、該中心軸に直交するX軸の軸方向並
びに該中心軸及びX軸に直交するY軸の軸方向について
測定し、X軸方向の傾きx°及びY軸方向の傾きy°を
求め、次いで設定角度量θ7 及びθ8 を、式(7): 【数7】 θ7 =tan-1{tan(y°+β°)/tan(x°+α°)}・・(7) 及び式(8): 【数8】 θ8 =tan-1{tan(y°+β°)/sinθ7 }・・・・・・・(8) 〔式(7)及び式(8)において、α°は単結晶インゴ
ットの中心軸を基準とした基準線に対して設定されるべ
き結晶面の法線のX軸方向への傾きであり、β°は単結
晶インゴットの中心軸を基準とした基準線に対して設定
されるべき結晶面の法線のY軸方向への傾きである。〕
を用いて算出し、該単結晶インゴットをその中心軸を中
心にθ7 回動して円周方向の位置決めを行ない、さらに
該単結晶インゴットをX軸方向にθ8 回動することによ
り軸方向の位置決めを行なって単結晶インゴットの中心
軸を基準とした基準線と結晶面の法線がX軸方向にα°
及びY軸方向にβ°の傾きを有するように方位設定する
ことを特徴とする単結晶インゴットの方位設定方法。 - 【請求項5】 当て板を介してワークプレートに固定さ
れた単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置にお
いて用いられる単結晶インゴットの取付け方法であり、
当て板の貼付け位置を決めるための単結晶インゴットの
円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴットの所定
位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程と、該接着
剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸方向の位置
決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単結晶インゴ
ットをワークプレートに固定する工程とからなり、上記
円周方向の位置決め及び軸方向の位置決めを請求項1〜
4のいずれか1項記載の方法により行なうことを特徴と
する単結晶インゴットの取付け方法。 - 【請求項6】 前記軸方向位置決めを行なった後、ワー
クプレートに固定された単結晶インゴットの軸方向位置
決め位置を再確認する工程をさらに有することを特徴と
する請求項5記載の単結晶インゴットの取付け方法。 - 【請求項7】 当て板を介してワークプレートに固定さ
れた単結晶インゴットを切断するワイヤーソー装置にお
いて用いられる複数本の単結晶インゴットの取付け方法
であり、当て板の貼付け位置を決めるための単結晶イン
ゴットの円周方向の位置決め工程と、該単結晶インゴッ
トの所定位置に当て板を接着剤によって貼付ける工程
と、該接着剤を硬化する工程と、単結晶インゴットの軸
方向の位置決め工程と、該軸方向位置決めを行なった単
結晶インゴットをワークプレートに固定する工程とから
なる1本目の単結晶インゴット取付けプロセスと;該1
本目の単結晶インゴット取付けプロセスと同様の工程か
らなる2本目以降の単結晶インゴット取付けプロセス
と;を有し、上記円周方向の位置決め及び軸方向の位置
決めを請求項1〜4のいずれか1項記載の方法により行
なうことを特徴とする単結晶インゴットの取付け方法。 - 【請求項8】 前記軸方向位置決めを行なった後、ワー
クプレートに固定された長手方向の両端部に位置する単
結晶インゴットの軸方向位置決め位置を再確認する工程
をさらに有することを特徴とする請求項7記載の単結晶
インゴットの取付け方法。 - 【請求項9】 単結晶インゴットの軸方向位置決め位置
の再確認を、一個のX線方位測定機を用い、一直線状に
配置された複数本の単結晶インゴットを180°反転さ
せることによって、長手方向の両端部に位置する2本の
単結晶インゴットの端面を測定することによって行なう
ことを特徴とする請求項8記載の単結晶インゴットの取
付け方法。 - 【請求項10】 前記単結晶インゴットが2本であるこ
とを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項記載の単結
晶インゴットの取付け方法。 - 【請求項11】 前記ワークプレートにクランプ手段を
設け、該クランプ手段によって前記当て板を該ワークプ
レートに取りつけることにより、前記単結晶インゴット
を該ワークプレートに固定するようにしたことを特徴と
する請求項5〜10のいずれか1項記載の単結晶インゴ
ットの取付け方法。 - 【請求項12】 請求項7〜11の方法によって直線状
に配置固定された複数本の単結晶インゴットをワイヤー
ソー装置によって同時に切断するようにしたことを特徴
とする単結晶インゴットの同時切断方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8-296079 | 1996-11-08 | ||
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