WO2015097985A1 - ワークの切断方法及びワーク保持治具 - Google Patents

ワークの切断方法及びワーク保持治具 Download PDF

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敦雄 内山
久和 高野
雅仁 斉藤
宏俊 神頭
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    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Definitions

  • the present invention relates to a method of cutting a workpiece with a wire saw and a workpiece holding jig used at that time.
  • the cut surface When cutting a workpiece into a wafer shape with a wire saw, set the cut surface to a predetermined orientation and cut.
  • the cutting method first, the axial direction of the workpiece is measured while the workpiece is held and fixed by the workpiece holding jig. Based on the measured axial orientation data, the workpiece holding jig is fixed to the wire saw, and the workpiece position is adjusted to match the orientation of the workpiece crystal axis and the wafer surface orientation required after cutting. And then cut.
  • the surface orientation of the workpiece cutting plane can be adjusted by rotating around the axis parallel to the wire array in the plane parallel to the wire array and the axis perpendicular to the center axis between the bottom surfaces of the cylindrical workpieces. Adjust by combining the tilt movements.
  • Such a method for adjusting the crystal plane orientation of the workpiece is called an inner setup method.
  • the workpiece when fixing the workpiece to the workpiece holding jig, the workpiece is rotated about the central axis passing through the midpoint of the bottom surface of the workpiece and the plane parallel to the wire row surface.
  • the internal setup method can always place the workpiece fixed position in the crystallographically equivalent position of the workpiece, and the product cut out from the workpiece can be processed with the least damage. It is.
  • the arrangement of the cleavage plane is known for each crystal axis orientation, and can be known from the relative position of the center axis passing through the midpoint of the OF or notch and the bottom surface.
  • the length of the workpiece is 3 to the maximum length that can be machined (length of the workpiece holding jig).
  • the orientation could not be measured unless the workpiece was fixed on one side of the workpiece holding jig.
  • the work was forced to be cut while being biased to one side of the wire row of the wire saw.
  • the workpiece does not necessarily strike the wire row symmetrically from the start of cutting, causing uneven machining pressure, causing uneven displacement in the workpiece, and causing warpage deterioration.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and is capable of performing azimuth measurement regardless of restrictions on the distance between the measurement unit of the azimuth measuring device and the measurement surface of the workpiece, and when the workpiece is cut.
  • An object of the present invention is to provide a workpiece cutting method and a holding jig capable of suppressing warpage deterioration and workpiece damage.
  • the crystal axis orientation obtained by measuring the workpiece with the workpiece holding jig.
  • the workpiece holding jig is set on a wire saw while holding the workpiece so as not to break, and the cutting plane orientation is adjusted, and the workpiece held by the workpiece holding jig is reciprocated in the axial direction on a plurality of grooved rollers.
  • the crystal axis orientation of the workpiece can be measured without being limited by the length of the workpiece. Then, the workpiece can be cut at the central portion of the wire row of the wire saw by moving to the central portion of the workpiece holding jig so as not to break the crystal axis orientation of the workpiece. As a result, since the processing pressure is uniformly applied to the workpiece, it is possible to cut out a wafer having a desired plane orientation on the cut surface while suppressing the deterioration and breakage of the wafer warp caused by the uneven processing pressure.
  • the workpiece has a length equal to or less than 3/4 of the length of the workpiece holding jig, the slide portion holding the workpiece is slid, and the end surface of the workpiece is moved to the workpiece holding jig.
  • the crystal axis orientation can be measured after moving to one side.
  • the workpiece may be a silicon single crystal ingot.
  • a silicon single crystal a large-diameter silicon wafer with less warping and breakage can be obtained by using a method for cutting a large-diameter and short ingot according to the present invention.
  • a work holding jig used for holding the work when measuring the crystal axis orientation of the cylindrical work and then cutting the work with a wire saw
  • the workpiece holding jig includes a slide portion that can slide while holding the workpiece, and a fixed portion that fixes the slide portion. After measuring the crystal axis orientation of the workpiece, the workpiece is slid to slide the workpiece. The workpiece can be moved to the center of the workpiece holding jig so as not to break the measured crystal axis orientation, the slide portion is fixed by the fixing portion, and the workpiece can be held.
  • a holding jig is provided.
  • the processing pressure is uniformly applied to the workpiece, it is possible to cut out a wafer having a desired orientation on the cut surface while suppressing the deterioration and breakage of the wafer warp caused by the uneven processing pressure.
  • the fixed portion has a dovetail groove provided so as to be parallel to a line segment connecting the centers of both end faces of the workpiece, and the slide portion is engaged by engaging the slide portion with the dovetail groove.
  • the workpiece to be held can be 3/4 or less the length of the workpiece holding jig.
  • the workpiece holding jig according to the present invention is capable of measuring an orientation without restriction by the length of the workpiece, even if the workpiece to be held is a short workpiece having a length of 3/4 or less of the length of the workpiece holding jig. Cutting of workpieces without bias in machining pressure is possible, so that wafers with a desired orientation on the cut surface can be controlled while suppressing warpage deterioration and breakage of the wafer caused by bias in machining pressure on the workpiece. It can be cut out.
  • the workpiece to be held can be a silicon single crystal ingot. If the workpiece is a silicon single crystal ingot, the diameter has been increased in recent years. Even if the workpiece is short, a silicon wafer having a large diameter with less warping and breakage can be obtained by using the workpiece holding jig as in the present invention. be able to.
  • the workpiece cutting method and workpiece holding jig of the present invention can measure the crystal axis orientation of the workpiece without being limited by the length of the workpiece in the measurement of the crystal axis orientation of the workpiece. And a workpiece
  • the present invention is not limited to this.
  • the distance between the measuring unit of the orientation measuring device and the bottom surface of the workpiece there is a limit to the distance between the measuring unit of the orientation measuring device and the bottom surface of the workpiece, and particularly when the workpiece length is 3/4 or less of the length of the workpiece holding jig, Measurement was not possible unless the work was fixed on one side.
  • the cutting plane of the inner setup method there is a problem that the workpiece must be cut while being biased to one side of the wire row, causing a biased displacement of the workpiece and causing the warpage to deteriorate.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve such problems. As a result, if the workpiece holding jig can hold the workpiece and slide while maintaining the crystal axis orientation, the workpiece can be moved even while holding the workpiece. Even if the workpiece is moved to one side of the workpiece holding jig, the workpiece can be moved to the center of the workpiece holding jig when cutting, so that the workpiece can be cut at the center of the wire row, suppressing deterioration and breakage of the wafer warp.
  • the inventors have conceived that a wafer having a desired plane orientation on the cut surface can be cut out, and the present invention has been completed.
  • the workpiece holding jig of the present invention is used to hold a workpiece when measuring the crystal axis orientation of the workpiece, and then set to a wire saw while holding the workpiece, and is also used to hold the workpiece even when cutting the workpiece.
  • the workpiece holding jig 1 of this invention is comprised from the slide part 2 and the fixing
  • the slide portion 2 can be held via the beam 4 bonded to the workpiece W, and can slide on the fixed portion 3 while holding the workpiece W.
  • the fixed portion 3 has a dovetail groove 5 provided so as to be parallel to a line connecting the centers of both end faces of the held work W, and the slide portion 2 is engaged with the dovetail groove 5. Therefore, it is preferable that the slide part 2 can slide without breaking the crystal axis orientation measured by the workpiece W. If it is such, it will become a thing which can slide easily, without destroying the crystal axis direction which the slide part measured with the simple structure.
  • a fixing screw 6 is installed so as to penetrate from the side surface of the fixing portion 3 to the dovetail groove 5, and the slide portion 2 engaged with the dovetail groove 5 is fixed by the fixing screw 6. It can be fixed to the part 3.
  • the work holding jig 1 is suitable for holding a short work W having a length equal to or less than 3/4 of the length of the work holding jig 1. If the workpiece holding jig 1 of the present invention is used to measure the crystal axis orientation, even if it is a short workpiece, the slide portion 2 holding the short workpiece W is slid as shown in FIG. The crystal axis orientation can be measured after the end surface of the workpiece W is brought close to one of the workpiece holding jigs 1. Thereafter, when the workpiece W is cut by the wire saw, the short workpiece W can be moved to the center of the workpiece holding jig 1 and fixed and held as shown in FIG.
  • a center mark M 1 is attached to the midpoint of the length of the fixed portion 3, and a center mark M 2 indicating the midpoint of the workpiece is attached to the slide portion 2 in advance. And if the slide part 2 is slid so that the positions of the center marks M 1 and M 2 coincide as shown in FIG. 4, the short work W can be accurately moved to the center part of the work holding jig 1. It will be possible.
  • the work held by the work holding jig 1 can be a silicon single crystal ingot. Silicon single crystal ingots are becoming larger in diameter, and it is often required to cut a large diameter and short ingot. In this case, if the workpiece holding jig 1 according to the present invention is used, a large-diameter silicon wafer with less warping and breakage can be obtained.
  • the workpiece to be cut is not limited to a silicon single crystal, and may be any compound semiconductor, oxide single crystal, quartz, or the like.
  • the work cutting method of the present invention when the work holding jig 1 of the present invention is used will be described.
  • the work W is held by attaching the work to the slide portion 2 of the work holding jig 1 via the beam 4.
  • the workpiece W is attached to the lower surface of the slide portion 2 so that the crystal habit line of the workpiece is at the most distant angle, that is, the beam 4 so that the cleavage direction is sufficiently separated from the traveling direction of the wire. It is preferable to adhere the workpiece W to the substrate. In this way, since the wire traveling direction and the cleavage direction can be sufficiently separated during cutting, the wafer is more difficult to crack. In this case, since the habit line has already been removed by cylindrical grinding or the like, the workpiece can be aligned with reference to the notch d and OF.
  • the workpiece holding jig 1 holding the workpiece W is set in the orientation measuring device 7 as shown in FIG.
  • the crystal axis orientation is measured by bringing one end face of the workpiece W closer to the orientation measuring unit 8 that measures the crystal axis orientation of the workpiece W within a certain distance.
  • the slide part 2 of the work holding jig 1 is slid and moved to the center part of the work holding jig so as not to break the crystal axis direction of the work W measured.
  • the center marks M 1 and M 2 described above are marked in advance and the slide portion is moved to a position where both coincide, the crystal axis orientation in which the workpiece W is measured can be changed. It can be easily moved to the central part of the workpiece holding jig while maintaining it without breaking.
  • the workpiece holding jig 1 is set to the wire saw 9 as shown in FIG.
  • the wire saw 9 is provided with a wire row 10 formed by winding a wire that reciprocates in the axial direction around a plurality of grooved rollers (not shown), and a workpiece holding jig is provided above the wire row 10. 1 is placed.
  • the crystal axis orientation of the workpiece W can be measured without being limited by the length of the workpiece W in the measurement of the crystal axis orientation.
  • the workpiece can be cut at the central portion of the wire row 10 of the wire saw 9 by moving the workpiece W to the central portion of the workpiece holding jig 1 so as not to destroy the crystal axis orientation of the workpiece W.
  • the processing pressure is uniformly applied to the workpiece W, it is possible to cut out a wafer having a desired plane orientation on the cut surface while suppressing the deterioration and breakage of the wafer warp caused by the uneven processing pressure.
  • the workpiece W is set to a length equal to or less than 3/4 of the length of the workpiece holding jig, and the slide part holding the workpiece is slid so that the end surface of the workpiece is the workpiece.
  • the crystal axis orientation can be measured after moving to one of the holding jigs.
  • the workpiece W can be a silicon single crystal ingot.
  • the diameter of silicon single crystals has been particularly increased, and cutting of ingots having a large diameter and a short length is required.
  • the arrangement of the cleavage plane can be easily known from the crystal habit line, a silicon wafer with less warping and breakage can be obtained with an internal setup work cutting method like the present invention. Obtainable.
  • Example 1-5 Using the workpiece holding jig 1 as shown in FIG. 1, the workpiece was brought close to one of the workpiece holding jigs as shown in FIG. 6, and the crystal axis orientation was measured. Then, the slide part was slid and moved to the center part of the workpiece holding jig so as not to break the measured crystal axis orientation, and the slide part was fixed by the fixing part. Next, as shown in FIG. 7, the work holding jig was set on a wire saw, the cutting plane orientation was adjusted, and the work was pressed against the wire row and cut. The workpiece to be cut has a diameter of 200 mm and a length ratio (%) to the length of the workpiece holding jig (length indicated by Lx in FIG.
  • a silicon single crystal ingot having a length of 0.34 (Comparative Example 5) was repeatedly cut into wafers.
  • the results are shown in Table 1, FIG. 8, and FIG.
  • Comparative Example 1-5 since the workpiece could not be cut at the center of the wire row and the processing pressure was not applied evenly to the workpiece, the relative value of Warp increased to a value almost twice or more that of the example. It was confirmed that the flatness was deteriorated compared to.
  • Table 1 summarizes the results of the examples and comparative examples.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

Abstract

本発明は、ワークをワーク保持治具（１）で保持して結晶軸方位を測定した後、ワーク保持治具でワークを測定した結晶軸方位を崩さないように保持したままワイヤソーにセットしてから切断面方位を調整し、ワークをワイヤ列に押し当てることで切断するワークの切断方法であって、ワーク保持治具はワークを保持したままスライドできるスライド部（２）と該スライド部を固定する固定部（３）とから成るものを用い、結晶軸方位を測定した後、スライド部をスライドさせて、結晶軸方位を崩さないようにワーク保持治具の中央部に移動させ、スライド部を固定部により固定し、保持治具をワイヤソーにセットしてから切断面方位を調整し切断することを特徴とするワークの切断方法である。これにより、方位測定器とワークの測定面の距離の制約に関わらず方位測定をすることができる上に、ソリの悪化とワークの破損を抑制するワークの切断方法及びワーク保持治具が提供される。

Description

ワークの切断方法及びワーク保持治具
　本発明は、ワイヤソーによるワークの切断方法及びその際使用されるワークの保持治具に関する。
　ワイヤソーでワークをウェーハ状に切断する場合、切断面を所定の方位に設定して切断する。その切断方法としては、まず、ワークをワーク保持治具で保持し固定した状態でワークの軸方位を測定する。そして、測定した軸方位のデータを元に、ワイヤソーにワークの保持治具を固定して、ワークの結晶軸の方位と切断後に要求されるウェーハの面方位に合うように、ワークの位置を調整してから切断する。ワークの切断面の面方位の調整は、ワイヤ列に並行な面内で円柱状ワークの底面間の中心軸と垂直な軸を回転軸とした回転動作、ワイヤ列平面と底面間の中心軸のあおり動作を組み合わせて調整する。このような、ワークの結晶面方位の調整方法は内段取り方式と呼ばれている。
　ワークを切断する際、ノッチやＯＦ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｆｌａｔ）等の晶癖線に最も離れた角度でワイヤを走行させて切断を行うことが、ウェーハのワレ等の発生の抑制に有効であることは知られている（特許文献１参照）。
　また、内段取り方式の他には、ワークをワーク保持治具に固定する際、ワークの底面の中点を通る中心軸を回転軸としたワークの回転、及びワイヤ列面に並行な面内で旋回を行うことにより方位の調整を行う外段取り方式が有る。この外段取り方式では、ワイヤソーにおいて、ワークの面方位の調整は行わない。
　それに対して内段取り方式は、ワークの固定位置をワークの結晶学的に常に等価な位置に配置することが可能であり、ワークより切り出された製品が最も破損しにくい配置で加工することが可能である。特にシリコン単結晶においては結晶軸方位毎に劈開面の配置が知られており、ＯＦあるいはノッチと底面の中点を通る中心軸との相対位置から知ることができる。
特開２００７－９０４６６号公報
　しかし、一部の方位測定器では、方位測定器の測定部とワーク底面との距離に制約があり、特にワークの長さが加工可能な最大長(ワーク保持治具の長さ)に対し３／４以下のものは、ワーク保持治具の片側にワークをよせて固定しなければ方位測定ができなかった。その結果、ワイヤソーのワイヤ列の片側にワークを偏らせたまま切断せざるを得なかった。この方法では、切断開始からワイヤ列に必ずしも対称にワークが当たらず加工圧力の偏りが生じ、ワークに偏った変位が生じ、ソリの悪化を引き起こすという問題があった。
　本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、方位測定装置の測定部とワークの測定面の距離の制約に関わらず方位測定をすることができる上に、ワークを切断した際のソリの悪化とワークの破損を抑制できるワークの切断方法及び保持治具を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、円柱状のワークをワーク保持治具で保持して結晶軸方位を測定した後、前記ワーク保持治具で前記ワークを前記測定した結晶軸方位を崩さないように保持したまま前記ワーク保持治具をワイヤソーにセットしてから切断面方位を調整し、前記ワーク保持治具で保持した前記ワークを複数の溝付きローラに軸方向に往復走行するワイヤを巻掛けて形成されたワイヤ列に押し当てることで、前記ワークを切断するワークの切断方法であって、前記ワーク保持治具は前記ワークを保持したままスライドできるスライド部と該スライド部を固定する固定部とから成るものを用い、前記結晶軸方位を測定した後、前記スライド部をスライドさせて、前記ワークを前記測定した結晶軸方位を崩さないように前記ワーク保持治具の中央部に移動させ、前記スライド部を前記固定部により固定し、前記ワークを保持した前記ワーク保持治具を前記ワイヤソーにセットしてから切断面方位を調整し、前記ワークを前記ワイヤ列に押し当てることで切断することを特徴とするワークの切断方法を提供する。
　このようにすれば、ワークの結晶軸方位の測定において、ワークの長さに制限されずにワークの結晶軸方位を測定することができる。そして、ワークの結晶軸方位を崩さないようにワーク保持治具の中央部に移動させることで、ワイヤソーのワイヤ列の中央部でワークを切断できる。その結果、加工圧力がワークに均一にかかるため、加工圧力の偏りが原因のウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の面方位を持つウェーハを切り出すことができる。
　このとき、前記ワークを、前記ワーク保持治具の長さの３／４以下の長さのものとし、前記ワークを保持した前記スライド部をスライドさせて前記ワークの端面を前記ワーク保持治具の一方に寄せてから前記結晶軸方位を測定することができる。
　ワーク保持治具の長さの３／４以下の長さの短尺ワークの軸方位を測定する際には、方位測定装置の構造上、短尺ワークをワーク保持治具の一方に寄せて固定しなければ、方位を測定することができなかった。そのため、短尺ワークをワーク保持治具の一方に寄せて固定したまま、切断を実施せざるを得なかった。しかし、このような本発明のワークの切断方法ではスライド部を移動させて短尺ワークを移動させることで、内段取り方式であっても、ウェーハの長さによる制限のない方位の測定と加工圧力の偏りのないワークの切断を両立することができる。
　またこのとき、前記ワークを、シリコン単結晶インゴットとすることができる。
　このように、シリコン単結晶においては、大直径で短尺のインゴットを、本発明のワークの切断方法であれば、ソリや破損がより少ない大直径のシリコンウェーハを得ることができる。
　また、本発明によれば、円柱状のワークの結晶軸方位を測定する際と、その後ワイヤソーによって前記ワークを切断する際に前記ワークを保持するために用いられるワーク保持治具であって、前記ワーク保持治具は前記ワークを保持したままスライドできるスライド部と該スライド部を固定する固定部とから成り、前記ワークの結晶軸方位の測定後、前記スライド部をスライドさせて、前記ワークを前記測定した結晶軸方位を崩さないように前記ワーク保持治具の中央部に移動させ、前記スライド部を前記固定部により固定し、前記ワークを保持することができるものであることを特徴とするワーク保持治具が提供される。
　このようなものであれば、ワークの結晶軸方位の測定において、ワークの長さに制限されずにワークの結晶軸方位を測定することができるとともに、ワークの結晶軸方位を崩さないようにワーク保持治具の中央部に移動させることで、ワイヤソーのワイヤ列の中央部でワークを切断できる。その結果、加工圧力がワークに均一にかかるため、加工圧力の偏りが原因のウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の方位を持つウェーハを切り出すことができるものとなる。
　このとき、前記固定部は、前記ワークの両端面の中心を結ぶ線分と平行になるよう設けられた蟻溝を有し、該蟻溝に前記スライド部を係合させることにより、前記スライド部が前記ワークの前記測定した結晶軸方位を崩さずスライドできるものとする。
　このようなものであれば、簡易な構造でスライド部が測定した結晶軸方位を崩さず容易にスライドできるものとなる。
　またこのとき、前記保持するワークは、前記ワーク保持治具の長さの３／４以下の長さのものとすることができる。
　本発明のワークの保持治具は、保持対象のワークがワーク保持治具の長さの３／４以下の長さしかない短尺ワークであっても、ワークの長さによる制限のない方位の測定と加工圧力の偏りのないワークの切断を両立することができるため、ワークへの加工圧力の偏りが原因のウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の方位を持つウェーハを切り出すことができるものとなる。
　このとき、前記保持するワークは、シリコン単結晶インゴットとすることができる。
　ワークがシリコン単結晶インゴットであれば、近年大直径化しており、例え短尺であっても、本発明のようなワーク保持治具を用いれば、ソリや破損がより少ない大直径のシリコンウェーハを得ることができる。
　本発明のワークの切断方法及びワーク保持治具であれば、ワークの結晶軸方位の測定において、ワークの長さに制限されずにワークの結晶軸方位を測定することができる。そして、結晶軸方位を崩さないようにワークをワーク保持治具の中央部に移動させることで、ワイヤソーのワイヤ列の中央部でワークを切断できる。その結果、ウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の面方位を持つウェーハを切り出すことができる。
本発明のワーク保持治具の一例を示す概略図である。 本発明のワーク保持治具の固定部の一例を示す概略図である。 本発明のワーク保持治具において、ワークを一方に寄せた場合の一例を示す概略図である。 本発明のワーク保持治具において、ワークを中央部に移動させた場合の一例を示す概略図である。 本発明のワーク保持治具を結晶方位測定機にセットする場合の一例を示す概略図である。 本発明のワーク保持治具でワークを保持して結晶方位軸を測定する場合の一例を示す概略図である。 本発明のワーク保持治具でワークを保持して切断する場合の一例を示す概略図である。 実施例、比較例のＷａｒｐの相対値を示す図である。 実施例、比較例のＷａｒｐの相対値と長さ比率の関係を示す図である。
　以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
　上記したように、方位測定器の測定部とワーク底面との距離に制限があり、特にワークの長さがワーク保持治具の長さに対し３／４以下のものは、ワーク保持治具の片側にワークをよせて固定しなければ測定することができなかった。その結果、内段取り方式の切断面調整を行う場合、ワイヤ列の片側に偏ったままワークを切断せざるを得ず、ワークに偏った変位が生じ、ソリの悪化を引き起こすという問題があった。
　そこで、本発明者等はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、ワークを保持し、結晶軸方位を維持したままスライドするスライド部を持つことで、ワークの保持中でもワークを移動させることができるワーク保持治具であれば、例え結晶軸方位測定時にワークをワーク保持治具の片側に寄せても、切断時にワークをワーク保持治具の中央に移動させることができるので、ワイヤ列の中央部でワークを切断でき、ウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の面方位を持つウェーハを切り出すことができることに想到し、本発明を完成させた。
　以下、本発明のワーク保持治具及びこの保持治具を使用したワークの切断方法について図１－７を参照して説明する。
　まず、本発明のワークの切断方法で使用する本発明のワーク保持治具について説明する。
　本発明のワーク保持治具は、ワークの結晶軸方位の測定時にワークの保持に用いられ、その後、ワークを保持したままの状態でワイヤソーにセットされ、ワークの切断時にもワークの保持に用いられるものである。
　そして、図１に示すように、本発明のワーク保持治具１は、スライド部２と固定部３から構成されている。
　スライド部２は、図３、４に示すように、ワークＷに接着されたビーム４を介して保持することができ、ワークＷを保持したまま固定部３上をスライドできるようになっている。
　また、固定部３は、保持したワークＷの両端面の中心を結ぶ線分と平行になるよう設けられた蟻溝５を有しており、該蟻溝５にスライド部２を係合させることにより、スライド部２がワークＷの測定した結晶軸方位を崩さずスライドできるものであることが好ましい。
　このようなものであれば、簡易な構造でスライド部が測定した結晶軸方位を崩さず容易にスライドできるものとなる。
　そして、図２に示すように、固定部３の側面から蟻溝５まで貫通するように固定ネジ６が設置されており、この固定ネジ６により蟻溝５に係合されたスライド部２を固定部３に固定できるものとなっている。
　また、特に、このワーク保持治具１は、ワーク保持治具１の長さの３／４以下の長さの短尺ワークＷを保持する場合に好適なものとなる。
　本発明のワーク保持治具１であれば、短尺ワークであっても、結晶軸方位を測定する際には、図３に示すように、短尺ワークＷを保持したスライド部２をスライドさせて短尺ワークＷの端面をワーク保持治具１の一方に寄せてから結晶軸方位を測定することができる。そしてその後、ワイヤソーによるワークＷの切断を行う際には、図４に示すように、短尺ワークＷをワーク保持治具１の中央部に移動させて固定し保持することができる。
　このとき、図３、４のように固定部３の長さの中点にセンターマークＭ１を、スライド部２にワークの中点を示すセンターマークＭ２を予めつけておく。そして、図４のように、センターマークＭ１、Ｍ２の位置が一致するようにスライド部２をスライドさせれば、短尺ワークＷをワーク保持治具１の中央部に正確に移動させることができるものとなる。
　またこのとき、ワーク保持治具１で保持するワークは、シリコン単結晶インゴットとすることができる。
　シリコン単結晶インゴットは大直径化が進んでおり、大直径で短尺のインゴットの切断がしばしば要求される。この場合に、本発明のようなワークの保持治具１を用いれば、ソリや破損がより少ない大直径のシリコンウェーハを得ることができるものとなる。もちろん、切断するワークはシリコン単結晶に限定されず、化合物半導体、酸化物単結晶、石英等のいずれであっても良い。
　次に、本発明のワーク保持治具１を使用した場合の本発明のワークの切断方法について説明する。
　まず、ワークを精度よく切断する為に、ワーク保持治具１のスライド部２にビーム４を介してワークを貼り付けて、ワークＷを保持する。この際、ワークＷは、スライド部２の下面に対してワークの晶癖線が最も離れる角度となるように貼りつける、すなわち劈開方向とワイヤの走行方向が十分に離れる角度になるようにビーム４にワークＷを接着することが好ましい。このようにすれば、切断の際にワイヤの走行方向と劈開方向を十分に離せるため、ウェーハのワレがより一層起きにくくなる。この場合、すでにワークは円筒研削などにより晶癖線は削り取られているので、ノッチｄやＯＦを基準に位置合わせをすることができる。
　そして、図５に示すような方位測定装置７にワークＷを保持したワーク保持治具１をセットする。
　この際、図６に示すように、ワークＷを一定距離内に接近させてその結晶軸方位を測定する方位測定部８に、ワークＷの一方の端面を近づけて結晶軸方位の測定を行う。
　結晶軸方位の測定後、ワーク保持治具１のスライド部２をスライドさせて、ワークＷを測定した結晶軸方位を崩さないようにワーク保持治具の中央部に移動させる。このとき、図４に示すように、上記したセンターマークＭ１、Ｍ２を予め目印としてつけておき、両者が一致する位置にスライド部を移動させれば、ワークＷを測定した結晶軸方位を崩さないように維持したままワーク保持治具の中央部に容易に移動させることができる。そして、固定部３の固定ネジ６により、スライド部２を固定した後、図７に示すように、ワーク保持治具１をワイヤソー９にセットする。このワイヤソー９には、複数の溝付きローラ（不図示）に軸方向に往復走行するワイヤを巻掛けて形成されたワイヤ列１０が設けられており、このワイヤ列１０の上方にワーク保持治具１を配置する。
　そして、ワイヤ列１０に並行な面内でワークＷの底面間（両端面間）の中心軸と垂直な軸を回転軸とした回転動作、ワイヤ列１０と垂直な平面内で底面間の中心軸を回転させるあおり動作を組み合わせて、ワークＷの結晶軸方位と切断後に要求されるウェーハの面方位が合うように、ワークＷの位置を調整する。また、このワークの切断面方位の調整は、例えばチルト機構等が備え付けられたワイヤソーを使用すれば、ワイヤソー９にワーク保持治具１を固定した後であっても実施することができる。
　その後、ワークＷを押し下げてワイヤ列１０に押し当てることでワークＷを切断する。
　以上のような、本発明のワークの切断方法であれば、結晶軸方位の測定において、ワークＷの長さに制限されずにワークＷの結晶軸方位を測定することができる。そして、ワークＷの結晶軸方位を崩さないようにワーク保持治具１の中央部に移動させることで、ワイヤソー９のワイヤ列１０の中央部でワークを切断できる。その結果、加工圧力がワークＷに均一にかかるため、加工圧力の偏りが原因のウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の面方位を持つウェーハを切り出すことができる。
　さらに、結晶軸方位を測定する際には、ワークＷを、ワーク保持治具の長さの３／４以下の長さのものとし、ワークを保持したスライド部をスライドさせてワークの端面をワーク保持治具の一方に寄せてから結晶軸方位を測定することができる。
　このように、内段取り方式において、ワーク保持治具の長さの３／４以下の長さの短尺ワークの軸方位を測定する際には、方位測定装置の構造上、短尺ワークをワーク保持治具の一方に寄せて固定しなければ、方位を測定することができなかった。そのため、短尺ワークをワーク保持治具の一方に寄せて固定したまま、切断を実施せざるを得なかった。それに対して、このような本発明のワークの切断方法ではスライド部を移動させて短尺ワークを移動させることで、ワークの長さによる制限のない方位の測定と加工圧力の偏りのないワークの切断を両立することができる。
　またこのとき、ワークＷを、シリコン単結晶インゴットとすることができる。
　シリコン単結晶は、近年特に大直径化が進行しており、大直径で短尺のインゴットの切断が要求される。この場合であっても、劈開面の配置を晶癖線から容易に知ることができるため、本発明のような内段取り方式のワークの切断方法であれば、ソリや破損がより少ないシリコンウェーハを得ることができる。
　以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１－５）
　図１に示すような、ワーク保持治具１を使用して、図６に示すようにワークをワーク保持治具の一方に寄せて、結晶軸方位の測定を行った。その後、スライド部をスライドさせて、測定した結晶軸方位を崩さないようにワーク保持治具の中央部に移動させ、スライド部を固定部により固定した。次に、ワーク保持治具を図７のように、ワイヤソーにセットしてから切断面方位を調整し、ワークをワイヤ列に押し当て切断した。切断対象のワークは、直径２００ｍｍ、ワーク保持治具の長さ（図１のＬｘで示す長さ）に対する長さ比率（％）が３／４（＝０．７５）以下となる長さのシリコン単結晶インゴットとした。そして、上記長さ比率（ワークの長さ／ワーク保持治具の長さ）が、それぞれ０．６０（実施例１）、０．５１（実施例２）、０．４５（実施例３）、０．３０（実施例４）、０．２４（実施例５）である長さのシリコン単結晶インゴットを繰り返しウェーハ状に切断した。
　切断終了後、ウェーハのソリの指標となるＷａｒｐを、ウェーハ形状測定器であるＥ＆Ｈ社のＭＸ２０４－８－３７で測定した。
　その結果を表１、図８、図９に示す。尚、実施例、比較例では、Ｗａｒｐの評価指標として、（ワーク別の切り出したウェーハのＷａｒｐの平均値）÷(比較例のＷａｒｐの最大値)×１００で表されるＷａｒｐの相対値（％）を使用した。
　表１、図８、図９に示すように、実施例１－５のＷａｒｐの相対値は、後述する比較例のほぼ１／２以下の値に減少し、平坦度が改善されていることが確認された。従って、通常の長さのワークはもちろん、ワーク保持治具の長さに対して３／４以下となる長さの短尺ワークであっても、従来の切断方法と比べ、ウェーハのソリの悪化を抑制して切断を行えることが確認された。
（比較例１－５）
　本発明のワーク保持治具を用いなかったこと、すなわち短尺ワークであっても結晶軸方位を測定可能にするために、ワーク保持治具の一方に寄せてワークを保持し、ワークを一方に寄せたままの状態で切断を行ったこと以外、実施例と同様な条件でワークを切断した。そしてその後、実施例と同様な方法でウェーハのＷａｒｐを評価した。
　ただし比較例１－５では、上記長さ比率が、それぞれ０．５１（比較例１）、０．４５（比較例２）、０．５１（比較例３）、０．２１（比較例４）、０．３４（比較例５）である長さのシリコン単結晶インゴットを繰り返しウェーハ状に切断した。
　その結果を表１、図８、図９に示す。比較例１－５の場合、ワークをワイヤ列中央で切断できずワークに均等に加工圧がかからなかったため、Ｗａｒｐの相対値は、実施例のほぼ２倍以上の値に増加し、実施例に比べて平坦度が悪化していることが確認された。
　表１に、実施例、比較例における実施結果をまとめたもの示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (7)

  1. 　円柱状のワークをワーク保持治具で保持して結晶軸方位を測定した後、前記ワーク保持治具で前記ワークを前記測定した結晶軸方位を崩さないように保持したまま前記ワーク保持治具をワイヤソーにセットしてから切断面方位を調整し、前記ワーク保持治具で保持した前記ワークを複数の溝付きローラに軸方向に往復走行するワイヤを巻掛けて形成されたワイヤ列に押し当てることで、前記ワークを切断するワークの切断方法であって、
    　前記ワーク保持治具は前記ワークを保持したままスライドできるスライド部と該スライド部を固定する固定部とから成るものを用い、前記結晶軸方位を測定した後、前記スライド部をスライドさせて、前記ワークを前記測定した結晶軸方位を崩さないように前記ワーク保持治具の中央部に移動させ、前記スライド部を前記固定部により固定し、前記ワークを保持した前記ワーク保持治具を前記ワイヤソーにセットしてから切断面方位を調整し、前記ワークを前記ワイヤ列に押し当てることで切断することを特徴とするワークの切断方法。
  2. 　前記ワークを、前記ワーク保持治具の長さの３／４以下の長さのものとし、前記ワークを保持した前記スライド部をスライドさせて前記ワークの端面を前記ワーク保持治具の一方に寄せてから前記結晶軸方位を測定することを特徴とする請求項１に記載のワークの切断方法。
  3. 　前記ワークを、シリコン単結晶インゴットとすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワークの切断方法。
  4. 　円柱状のワークの結晶軸方位を測定する際と、その後ワイヤソーによって前記ワークを切断する際に前記ワークを保持するために用いられるワーク保持治具であって、
    　前記ワーク保持治具は前記ワークを保持したままスライドできるスライド部と該スライド部を固定する固定部とから成り、前記ワークの結晶軸方位の測定後、前記スライド部をスライドさせて、前記ワークを前記測定した結晶軸方位を崩さないように前記ワーク保持治具の中央部に移動させ、前記スライド部を前記固定部により固定し、前記ワークを保持することができるものであることを特徴とするワーク保持治具。
  5. 　前記固定部は、前記ワークの両端面の中心を結ぶ線分と平行になるよう設けられた蟻溝を有し、該蟻溝に前記スライド部を係合させることにより、前記スライド部が前記ワークの前記測定した結晶軸方位を崩さずスライドできるものであることを特徴とする請求項４に記載のワーク保持治具。
  6. 　前記保持するワークは、前記ワーク保持治具の長さの３／４以下の長さのものであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のワーク保持治具。
  7. 　前記保持するワークは、シリコン単結晶インゴットであることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のワーク保持治具。
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