WO2016051668A1 - インゴットの切断方法 - Google Patents

インゴットの切断方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016051668A1
WO2016051668A1 PCT/JP2015/004476 JP2015004476W WO2016051668A1 WO 2016051668 A1 WO2016051668 A1 WO 2016051668A1 JP 2015004476 W JP2015004476 W JP 2015004476W WO 2016051668 A1 WO2016051668 A1 WO 2016051668A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wire
ingot
tension
cutting
bobbin
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/004476
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佳一 上林
Original Assignee
信越半導体株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 信越半導体株式会社 filed Critical 信越半導体株式会社
Publication of WO2016051668A1 publication Critical patent/WO2016051668A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/06—Grinders for cutting-off
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present invention relates to a method for cutting an ingot using a wire saw.
  • the wire saw device runs a wire (high-strength steel wire) at a high speed, and applies a workpiece (for example, a silicon ingot, hereinafter referred to simply as an ingot) while cutting the slurry on the wire.
  • a workpiece for example, a silicon ingot, hereinafter referred to simply as an ingot
  • a large number of wafers are cut out simultaneously (see Patent Document 1).
  • FIG. 4 shows an outline of an example of a conventional general wire saw device.
  • the wire saw device 101 mainly includes a wire 102 for cutting the ingot W, a wire guide 103 around which the wire 102 is wound, a tension applying mechanism 104 for applying tension to the wire 102, 104 ′, an ingot feeding means 105 for feeding the ingot W to be cut, a nozzle 106 for supplying a slurry in which abrasive grains are dispersed and mixed at the time of cutting, and the like.
  • the wire 102 is fed out from one bobbin 107 (wire reel), and passes through a traverser 108 and a tension applying mechanism 104 including a powder clutch (constant torque motor 109), a dancer roller (dead weight) (not shown), etc. It is in the wire guide 103.
  • the wire 102 is wound around the wire guide 103 about 300 to 400 times, and then wound around the bobbin 107 ′ through the other tension applying mechanism 104 ′.
  • the wire guide 103 is a roller in which polyurethane resin is press-fitted around a steel cylinder and grooves are cut at a constant pitch on the surface thereof.
  • the wound wire 102 is predetermined by a driving motor 110. It can be driven in a reciprocating direction with a period.
  • a nozzle 106 is provided in the vicinity of the wire guide 103 and the wound wire 102.
  • slurry can be supplied from the nozzle 106 to the wire guide 103 and the wire 102. And after cutting, it is discharged as waste slurry.
  • One method for reducing such warping and undulation at the beginning of cutting is to increase the tension of the wire. By stretching the wire with high tension, it is considered that the lateral blurring of the wire at the time of cutting is reduced, and warpage and undulation in the wafer surface are reduced.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an ingot cutting method capable of cutting a wafer with less warpage from an ingot without deteriorating the rate of occurrence of wire breakage. .
  • a wire fed out from one of a pair of bobbins and wound around the other bobbin is spirally wound between a plurality of wire guides and travels in an axial direction.
  • Tension forming mechanisms respectively arranged on the bobbin side for feeding out the wire and the bobbin side for winding the wire while forming a wire row and supplying a machining fluid to the contact portion between the ingot and the wire
  • the ingot cutting method for cutting the ingot into a wafer shape When the tension applied to the wire on the side fed out from the bobbin when cutting the maximum diameter portion of the ingot is a reference tension, When cutting the cutting start portion of the ingot, the tension applied to the wire on the side fed out from the bobbin is made higher than the reference tension,
  • a method for cutting an ingot is provided, wherein the ingot is cut with a tension applied to the wire wound on the bobbin being lower than the reference tension.
  • the tension to be applied to the wire on the side fed out from the bobbin when cutting the cutting start portion of the ingot is 1.1 times or more of the reference tension
  • the tension applied to the wire on the side wound around the bobbin is a tension equal to or less than half of the reference tension. In this way, a wafer with less warpage can be cut out from the ingot without deteriorating the breaking rate of the wire more reliably.
  • the reference tension can be set to 20 to 30 N. In this way, it is possible to cut efficiently, and to cut out a wafer with less warpage from the ingot without deteriorating the rate of breakage of the wire.
  • the tension applied to the wire on the side fed out from the bobbin is the same as the reference tension
  • the tension applied to the wire wound on the bobbin is preferably constant at a value lower than the reference tension, regardless of the cutting position of the ingot. In this way, the operation is simple, and a wafer with less warpage can be cut out from the ingot more reliably without deteriorating the breakage occurrence rate of the wire.
  • the ingot cutting method of the present invention can cut out a wafer with less warpage from the ingot without deteriorating the rate of breakage of the wire.
  • Example and the comparative example 1 it is the figure which showed the relationship between the cutting position of an ingot, and the tension
  • FIG. It is the schematic which showed an example of the general wire saw apparatus.
  • the present invention is not limited to this.
  • the tension applied to the wire is increased in order to reduce warpage or undulation that occurs at the beginning of cutting the ingot, there is a problem that the wire is easily broken during ingot cutting.
  • the present inventor has intensively studied to solve such problems.
  • the tension applied to the wire drawn out from the bobbin when cutting the ingot cutting start portion is made higher than the reference tension, and the tension applied to the wire wound on the bobbin is set to the reference. It was conceived that by cutting the ingot below the tension, a wafer with less warpage can be cut out from the ingot without deteriorating the rate of breakage of the wire. And the best form for implementing these was scrutinized and the present invention was completed.
  • the wire saw device 1 mainly includes a wire 2 for cutting the ingot W, a wire guide 3 (roller with a groove) wound with the wire 2, and a tension for applying tension to the wire 2.
  • the tension applying mechanisms 4 and 4 ', the ingot feeding means 5 for feeding out the ingot W to be cut, and the nozzle 6 for supplying the machining fluid to the wire 2 at the time of cutting are configured.
  • the wire 2 is fed out from one bobbin 7 (wire reel), and passes through a tension applying mechanism 4 including a powder clutch (constant torque motor 9), a dancer roller (dead weight) (not shown) and the like via a traverser 8. It is in the wire guide 3.
  • a tension applying mechanism 4 including a powder clutch (constant torque motor 9), a dancer roller (dead weight) (not shown) and the like via a traverser 8. It is in the wire guide 3.
  • the wire 2 is wound about 300 to 400 times between the plurality of wire guides 3 to run in the axial direction, and after forming a wire row, the other bobbin 7 ′ is passed through the other tension applying mechanism 4 ′. It is wound on.
  • the wire guide 3 is a roller in which polyurethane resin is press-fitted around a steel cylinder and grooves are cut at a constant pitch on the surface thereof.
  • the wound wire 2 is predetermined by the drive motor 10. It can be driven in a reciprocating direction with a period.
  • a nozzle 6 is provided in the vicinity of the wire guide 3 and the wound wire 2.
  • slurry can be supplied from the nozzle 6 to the wire guide 3 and the wire 2. And after cutting, it is discharged as waste slurry.
  • the wire saw device used in the method for cutting an ingot according to the present invention can be applied to those conventionally used in general.
  • the tension applying mechanism 4 disposed on the bobbin 7 side that unwinds the wire 2 and the bobbin 7 ′ side that winds the wire 2
  • the ingot W is cut into a wafer shape by pressing the ingot W against the traveling wire row while applying tension to the wires 2 by the arranged tension applying mechanism 4 '.
  • the tension applied by the tension applying mechanism 4 to the wire 2 on the side fed out from the bobbin 7 when cutting the maximum diameter portion of the ingot W is set as a reference tension.
  • the reference tension is not particularly limited, but can be generally 20 to 30 N. Thereby, an ingot can be cut
  • the tension applied by the tension applying mechanism 4 to the wire fed from the bobbin 7 when the cutting start portion of the ingot W is cut is set to be higher than the reference tension.
  • the tension applied by the tension applying mechanism 4 'to the wire wound on the bobbin 7' is set to be lower than the reference tension.
  • the cutting start portion of the ingot W includes a portion where the ingot W first contacts the wire 2.
  • it may be a section cut to 10 mm in the ingot feeding direction from the position where the ingot W first contacts the wire 2.
  • the tension applied by the tension applying mechanism 4 to the wire 2 on the side fed out from the bobbin 7 when cutting the cutting start portion of the ingot W is set to 1.1 times or more of the reference tension, and too much. If high tension is applied, the rate of occurrence of wire breakage may increase again, so it is preferable to make it within 2 times.
  • the tension applied by the tension applying mechanism 4 ′ to the wire 2 on the side wound around the bobbin 7 ′ is a tension equal to or less than half of the reference tension.
  • a winding tension of a certain size or more for example, 0.1 times or more
  • the tension applied by the tension applying mechanism 4 to the wire 2 on the side fed out from the bobbin 7 is the same as the reference tension, and is wound on the bobbin 7 ′.
  • the tension applied to the wire 2 by the tension applying mechanism 4 ′ is preferably constant at a value lower than the reference tension regardless of the cutting position of the ingot W.
  • the tension applying mechanism 4 ′ applies a tension lower than the reference tension to the wire 2.
  • Example 2 An ingot W having a diameter of 300 mm was cut using a wire saw device 1 as shown in FIG.
  • the tension applied by the tension applying mechanism to the wire 2 on the side fed out from the bobbin was set to 23 N, and this was used as the reference tension.
  • the tension applied by the tension applying mechanism to the wire 2 on the side fed out from the bobbin when the cutting start portion of the ingot W is cut is 1.. It was set to 27N, which is 17 times, so as to be 1.1 times or more of the reference tension.
  • the tension applied to the wire 2 wound around the bobbin by the tension applying mechanism is set to 10 N, which is a value equivalent to 43% of the reference tension, so that the tension is less than half of the reference tension. did.
  • the section cut from the position where the ingot W and the wire 2 first contact each other up to 10 mm in the feeding direction of the ingot W was defined as a start portion.
  • the tension applied by the tension applying mechanism to the wire 2 that is fed out from the bobbin is linearly lowered, and at the cutting position 50 mm of the ingot W.
  • the tension was the same as the standard tension.
  • the tension applied to the wire 2 on the side wound around the bobbin by the tension applying mechanism was set to a low value and a constant value regardless of the cutting position of the ingot W.
  • 2 and 3 also show Comparative Example 1 described later.
  • the wafer after cutting was measured with a capacitance type SBW330 manufactured by Kobelco Research Institute, and the amount of warpage was calculated to measure the warpage of the wafer. And it represented by the relative value which set the value of the curvature of the wafer at the time of cut
  • a wafer with less warpage could be cut out from the ingot without deteriorating the rate of breakage of the wire.
  • both the tension applied to the wire drawn out from the bobbin by the tension applying mechanism and the tension applied to the wire wound around the bobbin by the tension applying mechanism are both at the cutting position of the ingot. Regardless, the ingot was cut in the same manner as in Example except that it was set to 23.0 N which is the same value as the reference tension (Condition 2).
  • the tension applied to the wire wound on the bobbin by the tension applying mechanism is less than half of the reference tension as in the condition 1 of the embodiment. It is considered effective to reduce it.
  • 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.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

　本発明は、インゴットの最大直径の部分を切断する際に、ボビンから繰り出される側のワイヤーに付与する張力を、基準の張力とした場合に、前記インゴットの切り始め部分を切断する際の、前記ボビンから繰り出される側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力より高くし、前記ボビンに巻き取られる側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力より低くして、前記インゴットの切断を行うことを特徴とするインゴットの切断方法である。これにより、ワイヤーが破断する発生率を悪化させること無く、反りが少ないウエーハをインゴットから切り出すことができる。

Description

インゴットの切断方法
　本発明は、ワイヤーソーを使用したインゴットの切断方法に関する。
　近年、ウエーハの大型化が望まれており、この大型化に伴い、インゴットの切断には専らワイヤーソー装置が使用されている。
　ワイヤーソー装置は、ワイヤー（高張力鋼線）を高速走行させて、ここにスラリーを掛けながら、ワーク（例えばシリコンインゴットが挙げられる。以下、単にインゴットと言うこともある。）を押し当てて切断し、多数のウエーハを同時に切り出す装置である（特許文献１参照）。
　ここで、図４に、従来の一般的なワイヤーソー装置の一例の概要を示す。
　図４に示すように、ワイヤーソー装置１０１は、主に、インゴットＷを切断するためのワイヤー１０２、ワイヤー１０２を巻回したワイヤーガイド１０３、ワイヤー１０２に張力を付与するための張力付与機構１０４、１０４’、切断されるインゴットＷを送り出すインゴット送り手段１０５、切断時に砥粒をクーラントに分散して混合したスラリーを供給するためのノズル１０６等で構成されている。
　ワイヤー１０２は、一方のボビン１０７（ワイヤーリール）から繰り出され、トラバーサ１０８を介してパウダクラッチ（定トルクモーター１０９）やダンサーローラ（デットウェイト）（不図示）等からなる張力付与機構１０４を経て、ワイヤーガイド１０３に入っている。ワイヤー１０２はこのワイヤーガイド１０３に３００～４００回程度巻回された後、もう一方の張力付与機構１０４’を経てボビン１０７’に巻き取られている。
　また、ワイヤーガイド１０３は鉄鋼製円筒の周囲にポリウレタン樹脂を圧入し、その表面に一定のピッチで溝を切ったローラーであり、巻回されたワイヤー１０２が、駆動用モーター１１０によって予め定められた周期で往復方向に駆動できるようになっている。
　そして、ワイヤーガイド１０３、巻回されたワイヤー１０２の近傍には、ノズル１０６が設けられている。インゴットＷを切断する時にはこのノズル１０６から、ワイヤーガイド１０３、ワイヤー１０２にスラリーを供給できるようになっている。そして、切断後には廃スラリーとして排出される。
　このようなワイヤーソー装置１０１を用い、ワイヤー１０２に張力付与機構１０４、１０４’を用いて適当な張力をかけて、駆動用モーター１１０により、ワイヤー１０２を往復方向に走行させ、スラリーを供給しつつインゴットＷをスライスすることにより、所望のスライスウエーハを得ている。
　このとき、切断後ウエーハの品質として、反りが小さく、うねりがない平坦なウエーハが望ましい。
特開平１０－８６１４０号公報
　しかしながら、インゴットをワイヤーソーで切断することで得られたウエーハの形状を確認すると、インゴットの切り始め部分の領域において、反りやうねりが出やすくなっている。
　これは、インゴットを切断する時のワイヤーの張力が低いことによって、インゴットの切断中にワイヤーがブレやすくなり、これによって切断後のウエーハの反りが大きくなりやすくなってしまうためである。
　このような、切り始め部分の反りやうねりを低減させるための１つの方法として、ワイヤーの張力を高くすることが挙げられる。ワイヤーを高張力で張ることで、切断時のワイヤーの横ブレが少なくなり、ウエーハ面内の反りやうねりが小さくなると考えられる。
　しかしながら、インゴットの切断時にワイヤーへかける張力を上げ過ぎると、インゴット切断中のワイヤーの破断が起きやすくなるという問題が生じる。
　インゴットの切断中にワイヤーの破断が発生すると、インゴットの切断が中断し、復旧作業に多くの手間と時間を要する。そのため、ウエーハの生産効率を著しく低下させる。また、ワイヤーの破断が起こると、切断後のウエーハ品質を大きく悪化させる。そのため、インゴット切断中のワイヤーの破断は、出来る限り発生させないことが望ましい。
　本発明は上記のような問題に鑑みてなされたもので、ワイヤーの破断発生率を悪化させること無く、反りが少ないウエーハをインゴットから切り出すことができるインゴットの切断方法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、一組のボビンの一方から繰り出され、他方のボビンに巻き取られるワイヤーを、複数のワイヤーガイド間に螺旋状に巻回して軸方向に走行させ、ワイヤー列を形成し、インゴットと前記ワイヤーとの接触部に加工液を供給しながら、前記ワイヤーを繰り出す前記ボビン側と、前記ワイヤーを巻き取る前記ボビン側とにそれぞれ配置された張力付与機構により前記ワイヤーに張力を付与しつつ、前記ワイヤー列に前記インゴットを押し当てることで、前記インゴットをウエーハ状に切断するインゴットの切断方法であって、
　前記インゴットの最大直径の部分を切断する際に、前記ボビンから繰り出される側の前記ワイヤーに付与する張力を、基準の張力とした場合に、
　前記インゴットの切り始め部分を切断する際の、前記ボビンから繰り出される側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力より高くし、
　前記ボビンに巻き取られる側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力より低くして、前記インゴットの切断を行うことを特徴とするインゴットの切断方法を提供する。
　このようにすれば、ワイヤーの破断発生率を悪化させること無く、反りが少ないウエーハをインゴットから切り出すことができる。
　このとき、前記インゴットの切り始め部分を切断する際の、前記ボビンから繰り出される側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力の１．１倍以上の張力とし、
　前記ボビンに巻き取られる側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力の半分以下の張力とすることが好ましい。
　このようにすれば、より確実にワイヤーの破断発生率を悪化させること無く、反りが少ないウエーハをインゴットから切り出すことができる。
　またこのとき、基準の張力を２０～３０Ｎとすることができる。
　このようにすれば、効率的に切断をすることができるとともに、ワイヤーの破断発生率を悪化させること無く、反りが少ないウエーハをインゴットから切り出すことができる。
　またこのとき、前記インゴットの切り始め部分以外を切断する際は、前記ボビンから繰り出される側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力と同じとし、
　前記ボビンに巻き取られる側の前記ワイヤーに付与する張力は、前記インゴットの切断位置によらず、前記基準の張力より低い値で一定にすることが好ましい。
　このようにすれば、操作が簡単であるとともに、より確実にワイヤーの破断発生率を悪化させること無く、反りが少ないウエーハをインゴットから切り出すことができる。
　本発明のインゴットの切断方法であれば、ワイヤーが破断する発生率を悪化させること無く、反りが少ないウエーハをインゴットから切り出すことができる。
本発明で用いることができるワイヤーソー装置の一例を示した概略図である。 実施例及び比較例１における、インゴットの切断位置と繰り出し側のワイヤーに付加する張力の関係を示した図である。 実施例及び比較例１における、インゴットの切断位置と巻き取り側のワイヤーに付加する張力の関係を示した図である。 一般的なワイヤーソー装置の一例を示した概要図である。
　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。
　上述したように、インゴットの切り始め部分において生じる、反りやうねりを低減させるために、ワイヤーに付加する張力を高くすると、インゴット切断中のワイヤーの破断が起きやすくなるという問題があった。
　そこで、本発明者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、インゴットの切り始め部分を切断する際の、ボビンから繰り出される側のワイヤーに付与する張力を、基準の張力より高くし、ボビンに巻き取られる側のワイヤーに付与する張力を、基準の張力より低くして、インゴットの切断を行うことで、ワイヤーが破断する発生率を悪化させること無く、反りが少ないウエーハをインゴットから切り出すことができることに想到した。そして、これらを実施するための最良の形態について精査し、本発明を完成させた。
　まず、本発明のインゴットの切断方法で使用することができる、ワイヤーソー装置の一例について説明する。
　図１に示すように、ワイヤーソー装置１は、主に、インゴットＷを切断するためのワイヤー２、ワイヤー２を巻回したワイヤーガイド３（溝付きローラー）、ワイヤー２に張力を付与するための張力付与機構４、４’、切断されるインゴットＷを送り出すインゴット送り手段５、切断時にワイヤー２に加工液を供給するためのノズル６等で構成されている。
　ワイヤー２は、一方のボビン７（ワイヤーリール）から繰り出され、トラバーサ８を介してパウダクラッチ（定トルクモーター９）やダンサーローラ（デットウェイト）（不図示）等からなる張力付与機構４を経て、ワイヤーガイド３に入っている。
　そして、ワイヤー２をこの複数のワイヤーガイド３間に３００～４００回程度巻回して軸方向に走行させ、ワイヤー列を形成した後、もう一方の張力付与機構４’を経てもう一方のボビン７’に巻き取られている。
　また、ワイヤーガイド３は鉄鋼製円筒の周囲にポリウレタン樹脂を圧入し、その表面に一定のピッチで溝を切ったローラーであり、巻回されたワイヤー２が、駆動用モーター１０によって予め定められた周期で往復方向に駆動できるようになっている。
　そして、ワイヤーガイド３、巻回されたワイヤー２の近傍には、ノズル６が設けられている。インゴットＷを切断する時には、このノズル６から、ワイヤーガイド３、ワイヤー２にスラリーを供給できるようになっている。そして、切断後には廃スラリーとして排出される。
　以上のように、本発明のインゴットの切断方法で用いられるワイヤーソー装置は、従来一般に用いられているものを適用することができる。
　次に、このワイヤソー装置１を用いた場合の本発明のインゴットＷの切断方法について説明する。
　ワイヤーソー装置１において、インゴットＷとワイヤー２との接触部に加工液を供給しながら、ワイヤー２を繰り出すボビン７側に配置された張力付与機構４と、ワイヤー２を巻き取るボビン７’側に配置された張力付与機構４’によりワイヤー２にそれぞれ張力を付与しつつ、走行するワイヤー列にインゴットＷを押し当てることで、インゴットＷをウエーハ状に切断する。
　ここで、インゴットＷの最大直径の部分を切断する際に、ボビン７から繰り出される側のワイヤー２に張力付与機構４で付与する張力を、基準の張力とする。
　またこのとき、基準の張力としては、特に限定されないが、一般に採用されている２０～３０Ｎとすることができる。これにより、インゴットを通常通り切断することができる。
　そして、インゴットＷの切り始め部分を切断する際の、ボビン７から繰り出される側のワイヤーに張力付与機構４で付与する張力を、基準の張力より高くするように設定する。一方で、ボビン７’に巻き取られる側のワイヤーに張力付与機構４’で付与する張力は、基準の張力より低くするように設定する。
　すなわち、切り始め部分の切断における繰り出される側の張力を高くすることで、切り出されるウエーハの切り始め部分に発生する反りやうねりを低減することができる。この時、巻き取られる側の張力を低くしていれば、ワイヤーの破断が発生することを抑制できる。
　なお、インゴットＷの切り始め部分とは、インゴットＷがワイヤー２と最初に接触する部分を含むものとする。
　例えば具体的には、インゴットＷがワイヤー２と最初に接触する位置からインゴットの送り方向へ１０ｍｍまで切り込んだ区間とすることができる。
　このようにして、インゴットＷの切断を行うことで、ワイヤーの破断発生率を悪化させること無く、反りが少ないウエーハをインゴットから切り出すことができる。
　また、インゴットＷの切り始め部分を切断する際の、ボビン７から繰り出される側のワイヤー２に張力付与機構４で付与する張力を、基準の張力の１．１倍以上の張力とし、また、あまりに高い張力を付与するとワイヤー破断の発生率が再び上昇する恐れがあるので、２倍以内とすることが好ましい。
　また、ボビン７’に巻き取られる側のワイヤー２に張力付与機構４’で付与する張力は、基準の張力の半分以下の張力とすることが好ましい。なお、巻き取られる側のワイヤー２の張力を下げ過ぎると、巻き取ったワイヤー２がボビン７’から解けやすくなる為、一定の大きさ以上（例えば０．１倍以上）の巻き張力が必要となる。
　また、インゴットＷの切り始め部分以外を切断する際は、ボビン７から繰り出される側のワイヤー２に張力付与機構４で付与する張力を、基準の張力と同じとし、ボビン７’に巻き取られる側のワイヤー２に張力付与機構４’で付与する張力は、インゴットＷの切断位置によらず、基準の張力より低い値で一定にすることが好ましい。
　これらのようにすることで、切断操作が簡単になるとともに、より確実にワイヤーの破断発生率を悪化させること無く、反りが少ないウエーハをインゴットから切り出すことができる。
　なお、上記の説明ではボビン７からワイヤーが送り出され、ボビン７’に巻き取られる場合（正転方向）を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。
　つまり、ワイヤー２が正転方向へ走行する場合は、上記したように、張力付与機構４でワイヤー２に上述したようにインゴットＷの切断位置に応じて基準の張力より高い張力をワイヤー２に付与し、一方で張力付与機構４’では基準の張力より低い張力をワイヤー２に付与する。
　逆に、ワイヤー２が正転方向とは反対の、逆転方向へ走行する場合は、張力付与機構４’でワイヤー２に上述したようにインゴットＷの切断位置に応じて基準の張力より高い張力を付与し、一方で張力付与機構４では基準の張力より低い張力をワイヤー２に付与する。このようにして、上記動作を交互に繰り返していけば、複数本のインゴットの切断を連続して進めていくことができる。
　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）
　図１に示すような、ワイヤーソー装置１を用いて、直径３００ｍｍのインゴットＷの切断を行った。
　なお、インゴットＷの最大直径の部分を切断する際に、ボビンから繰り出される側のワイヤー２に張力付与機構で付加する張力を２３Ｎに設定し、これを基準の張力とした。
　そして、下記の表１の条件１に示すように、インゴットＷの切り始め部分を切断する際の、ボビンから繰り出される側のワイヤー２に張力付与機構で付加する張力は、基準の張力の１．１７倍である２７Ｎに設定して、基準の張力の１．１倍以上となるようにした。
　一方、ボビンに巻き取られる側のワイヤー２に張力付与機構で付加する張力は、基準の張力の４３％相当の値である１０Ｎに設定して、基準の張力の半分以下の張力となるようにした。
　なお、インゴットＷとワイヤー２が最初に接触する位置から、インゴットＷの送り方向へ１０ｍｍまで切り込んだ区間を切り始め部分とした。
　そして、図２に示すようにインゴットＷの切断位置１０ｍｍ以降は、ボビンから繰り出される側のワイヤー２に張力付与機構で付加する張力を直線的に下げていき、インゴットＷの切断位置５０ｍｍの部分で、基準の張力と同じ張力になるようにした。
　また、図３に示すように、ボビンに巻き取られる側のワイヤー２に張力付与機構で付与する張力は、インゴットＷの切断位置によらず、低い値で一定の値とした。なお、図２及び図３には、後述する比較例１についても併せて記載した。
　上記のような切断条件（表１の条件１）で、同一の１台のワイヤーソー装置１にて、インゴットＷを２５本切断した。そして、各インゴットＷを切断する際、ワイヤー２の破断が発生した回数をカウントし、切断本数で割った値をワイヤー破断発生率とした。
　そして、後述の比較例１（従来の条件）の条件２で切断した際のワイヤー破断発生率の値を１とした相対値で表し、表１に記載した。
　さらに、切断後のウエーハについては、静電容量式のコベルコ科研製ＳＢＷ３３０にて測定を行い、反り形状の変位量を算出し、ウエーハの反りを測定した。そして、後述する比較例１の条件２で切断した際のウエーハの反りの値を１とした相対値で表し、表１に記載した。
　上記したように、ワイヤーの破断が発生すると、生産性の面でも、切断後ウエーハ品質の面でも、大きなデメリットがある。そのため、ワイヤー破断発生率は悪化させないことが好ましく、値が小さい方が望ましい。ウエーハの反りは値が小さい方が望ましい。
　その結果、表１に示すように、ワイヤー破断発生率は従来条件の比較例１と同等の水準であった。また、ウエーハの反りは従来条件の比較例１の０．９２倍とウエーハ品質の改善がみられた。
　このように、実施例では、ワイヤーの破断発生率を悪化させることなく、反りの少ないウエーハをインゴットから切り出すことができた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（比較例１）
　図２、３に示すように、ボビンから繰り出される側のワイヤーに張力付与機構で付与する張力と、ボビンに巻き取られる側のワイヤーに張力付与機構で付与する張力を共に、インゴットの切断位置によらず、基準の張力と同じ値である２３．０Ｎとなるように設定した（条件２）以外は、実施例と同様にしてインゴットの切断を行った。
　そして、このときのワイヤー破断発生率及び、得られたウエーハの反りについての測定を実施例と同様にして行った。なお、この比較例１でのワイヤー破断発生率及び、ウエーハの反りの測定結果をそれぞれ基準にして、前記の実施例及び後述の比較例２から４のそれぞれの値を相対値で表１に示した。
（比較例２）
　インゴットの切り始め部分を切断する時に、ボビンから繰り出される側のワイヤーに張力付与機構で付与する張力と、ボビンに巻き取られる側のワイヤーに張力付与機構で付与する張力を共に、基準の張力に対して１．１７倍の値である２７．０Ｎとなるように設定した（条件３）以外は、実施例と同様にしてインゴットの切断を行った。
　そして、このときのワイヤー破断発生率及び、得られたウエーハの反りについての測定を実施例と同様にして行い、表１に示した。
　その結果、表１に示したように、ウエーハの反りについては従来条件の比較例１の０．９２倍となり改善した。しかしながら、ワイヤー破断発生率は１．４倍と悪化した。上記でも述べたように、ワイヤー破断はデメリットが大きく、この破断発生率は許容できる水準ではない。
（比較例３）
　インゴットの切り始め部分を切断する時に、ボビンから繰り出される側のワイヤーに張力付与機構で付与する張力を、基準の張力と同じ大きさの２３．０Ｎとし、ボビンに巻き取られる側のワイヤーに張力付与機構で付与する張力を、基準の張力の７５％の値である１７．３Ｎとなるように設定した（条件４）以外は、実施例と同様にしてインゴットの切断を行った。
　そして、このときのワイヤー破断発生率及び、得られたウエーハの反りについての測定を実施例と同様にして行い、表１に示した。
　その結果、表１に示したように、ワイヤー破断発生率、ウエーハの反り共に、比較例１と同等であり、改善は見られなかった。
　この結果から、ワイヤー破断発生率の改善に寄与するためには、ボビンに巻き取られる側のワイヤーに張力付与機構で付与する張力を実施例の条件１のように、基準の張力の半分以下まで低減させるのが有効であると考えられる。
（比較例４）
　インゴットの切り始め部分を切断する時に、ボビンから繰り出される側のワイヤーに張力付与機構で付与する張力と、ボビンに巻き取られる側のワイヤーに張力付与機構で付与する張力を共に、基準の張力の７５％の値である１７．３Ｎとなるように設定した（条件５）以外は、実施例と同様にしてインゴットの切断を行い、ウエーハを得た。
　そして、このときのワイヤー破断発生率及び、得られたウエーハの反りについての測定を実施例と同様にして行い、表１に示した。
　その結果、表１に示したように、ワイヤー破断発生率は比較例１と同じ水準であった。一方で、ウエーハの反りについては比較例１と比べて１．２倍となり、悪化した。
　この結果から、インゴットの切り始め部分を切断する時に、ボビンから繰り出される側のワイヤーに張力付与機構で付与する張力に関しては、低くし過ぎるとウエーハの反りが悪化しやすくなることが分かった。
　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 (4)

  1. 　一組のボビンの一方から繰り出され、他方のボビンに巻き取られるワイヤーを、複数のワイヤーガイド間に螺旋状に巻回して軸方向に走行させ、ワイヤー列を形成し、インゴットと前記ワイヤーとの接触部に加工液を供給しながら、前記ワイヤーを繰り出す前記ボビン側と、前記ワイヤーを巻き取る前記ボビン側とにそれぞれ配置された張力付与機構により前記ワイヤーに張力を付与しつつ、前記ワイヤー列に前記インゴットを押し当てることで、前記インゴットをウエーハ状に切断するインゴットの切断方法であって、
    　前記インゴットの最大直径の部分を切断する際に、前記ボビンから繰り出される側の前記ワイヤーに付与する張力を、基準の張力とした場合に、
    　前記インゴットの切り始め部分を切断する際の、前記ボビンから繰り出される側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力より高くし、
    　前記ボビンに巻き取られる側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力より低くして、前記インゴットの切断を行うことを特徴とするインゴットの切断方法。
  2. 　前記インゴットの切り始め部分を切断する際の、前記ボビンから繰り出される側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力の１．１倍以上の張力とし、
    　前記ボビンに巻き取られる側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力の半分以下の張力とすることを特徴とする請求項１に記載のインゴットの切断方法。
  3. 　前記基準の張力を２０～３０Ｎとすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインゴットの切断方法。
  4. 　前記インゴットの切り始め部分以外を切断する際は、前記ボビンから繰り出される側の前記ワイヤーに付与する張力を、前記基準の張力と同じとし、
    　前記ボビンに巻き取られる側の前記ワイヤーに付与する張力は、前記インゴットの切断位置によらず、前記基準の張力より低い値で一定にすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインゴットの切断方法。
PCT/JP2015/004476 2014-09-29 2015-09-03 インゴットの切断方法 WO2016051668A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-199058 2014-09-29
JP2014199058A JP6277924B2 (ja) 2014-09-29 2014-09-29 インゴットの切断方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016051668A1 true WO2016051668A1 (ja) 2016-04-07

Family

ID=55629747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/004476 WO2016051668A1 (ja) 2014-09-29 2015-09-03 インゴットの切断方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6277924B2 (ja)
TW (1) TW201611974A (ja)
WO (1) WO2016051668A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111715992A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 必能信超声(上海)有限公司 线束切割方法、装置及超声波焊接机
JP7103305B2 (ja) * 2019-05-29 2022-07-20 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0929607A (ja) * 1995-07-25 1997-02-04 Tokyo Seimitsu Co Ltd ワイヤソーのワイヤ張力制御方法及び装置
JP2005153031A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Yasunaga Corp ワイヤソー及びワイヤソーの加工液供給方法
JP2008023644A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Hitachi Cable Ltd 基板の製造方法及びワイヤソー装置
JP2012000733A (ja) * 2010-06-18 2012-01-05 Toyo Advanced Technologies Co Ltd ワーク切断方法及びワイヤソー

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0929607A (ja) * 1995-07-25 1997-02-04 Tokyo Seimitsu Co Ltd ワイヤソーのワイヤ張力制御方法及び装置
JP2005153031A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Yasunaga Corp ワイヤソー及びワイヤソーの加工液供給方法
JP2008023644A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Hitachi Cable Ltd 基板の製造方法及びワイヤソー装置
JP2012000733A (ja) * 2010-06-18 2012-01-05 Toyo Advanced Technologies Co Ltd ワーク切断方法及びワイヤソー

Also Published As

Publication number Publication date
JP6277924B2 (ja) 2018-02-14
JP2016068182A (ja) 2016-05-09
TW201611974A (en) 2016-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8037878B2 (en) Method for slicing workpiece by using wire saw and wire saw
KR102545544B1 (ko) 워크의 절단방법 및 와이어소
KR102103330B1 (ko) 잉곳의 절단방법 및 와이어 쏘
WO2017119030A1 (ja) インゴットの切断方法
US10029392B2 (en) Method for slicing workpiece
WO2016051668A1 (ja) インゴットの切断方法
JP5958430B2 (ja) ワークの切断方法及びワイヤソー
JP5056645B2 (ja) ワークの切断方法及びワイヤソー
JP6969579B2 (ja) ワークの切断方法及びワイヤソー
WO2019146287A1 (ja) ワークの切断方法及びワイヤソー
JP6835213B2 (ja) ワークの切断方法及び接合部材
TWI715735B (zh) 線鋸裝置的製造方法及線鋸裝置
JP7020454B2 (ja) ワークの切断方法及びワイヤソー
WO2023112490A1 (ja) ワークの切断方法及びワイヤソー

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15847920

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15847920

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1