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Title:
WIRE SAW, AND WORK CUTTING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/104222
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a wire saw comprising a wire wound on a plurality of grooved rollers, for reciprocating in the axial direction, a nozzle for feeding a slurry, a patch, and a work feeding device for feeding a work being held, to the wire through a work plate holding the patch. The wire saw cuts the work being held by the work feeding device, while feeding the slurry from the nozzle, into a wafer shape by pushing and notching the work on the wire. The work feeding device includes a work holding unit, the lower end face of which has the maximum width larger than the width of the work to be cut. As a result, the work portion, which has been cut into a wafer shape, can be prevented from being meandered by the slurry, which is splashed at the wire notching portion of the work side so that it falls from the side face of the work holding unit, thereby to improve the warp of the sliced wafer.

Inventors:
KITAGAWA, Koji (Shin-Etsu Handotai Co. Ltd., 150, Aza Ohira, Oaza Odakura, Nishigo-mura, Nishishirakawa-gu, Fukushima 61, 96180, JP)
Application Number:
JP2008/002076
Publication Date:
August 27, 2009
Filing Date:
August 01, 2008
Export Citation:
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Assignee:
Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. (6-2 Ohtemachi 2-chome, Chiyoda-ku Tokyo, 04, 10000, JP)
信越半導体株式会社 (〒04 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 Tokyo, 10000, JP)
International Classes:
B24B27/06; B28D7/04; H01L21/304; B24B27/06; B28D7/00; H01L21/02
Attorney, Agent or Firm:
YOSHIMIYA, Mikio (1st Shitaya Bldg. 8F, 6-11 Ueno 7-chome,Taito-k, Tokyo 05, 11000, JP)
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Claims:
 少なくとも、複数の溝付きローラに巻掛けされ、軸方向に往復走行するワイヤと、該ワイヤにスラリを供給するノズルと、切断されるワークに接着されている当て板と該当て板を保持するワークプレートを介して、ワークを保持しつつ押し下げて前記ワイヤへ送るワーク送り装置を具備し、前記ノズルから前記ワイヤにスラリを供給しつつ、前記ワーク送り装置により保持されたワークを、往復走行するワイヤに押し当てて切り込み送りし、ワークをウエーハ状に切断するワイヤソーであって、
 前記ワーク送り装置はワーク保持部を有し、該ワーク保持部により、前記当て板と前記ワークプレートを介してワークを保持するものであり、
 前記ワーク保持部の下端面の最大幅が、前記溝付きローラに巻掛けされたワイヤのワイヤ列と平行な方向において、前記切断されるワークの幅よりも大きいものであることを特徴とするワイヤソー。
 
 前記ワーク保持部は、前記ワークプレートを保持するクランパであり、
 前記ワーク保持部の下端面は、前記クランパの下面であることを特徴とする請求項1に記載のワイヤソー。
 
 前記ワーク保持部は、前記ワークプレートを保持するクランパと、前記ワイヤがワークに切入る側と切出す側の両側に前記クランパに接して配設されたカバー状またはブロック状の部材を有するものであり、
 前記ワーク保持部の下端面は、前記クランパの下面と、前記カバー状またはブロック状の部材の下面が一体となって形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載のワイヤソー。
 
 前記ワーク保持部は、前記ワークプレートを保持するクランパと、該クランパの下方、かつ、前記ワイヤがワークに切入る側と切出す側の両側に配設されたプレート状の部材を有するものであり、
 前記ワーク保持部の下端面は、前記プレート状の部材の下面であることを特徴とする請求項1に記載のワイヤソー。
 
 前記ワーク保持部の下端面は、水平であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のワイヤソー。
 
 前記ワーク保持部の下端面は、前記溝付きローラに巻掛けされたワイヤのワイヤ列と平行な方向において、前記切断されるワークに対して外側または内側へ向かって低くなるテーパを有するものであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のワイヤソー。
 
 ワイヤを複数の溝付きローラに巻掛けし、軸方向にワイヤを走行させつつ、該ワイヤにスラリを供給して、切断されるワークに接着されている当て板と該当て板を保持するワークプレートを介して、ワークを保持しつつ押し下げて往復走行するワイヤに押し当てて切り込み送りし、ワークをウエーハ状に切断するワークの切断方法であって、
 前記切断されるワークを、前記当て板とワークプレートを介してワーク保持部により保持して切断する際に、
 前記切断されるワークの幅と比較し、前記ワーク保持部の下端面の最大幅が、前記溝付きローラに巻掛けたワイヤのワイヤ列と平行な方向において、前記切断されるワークの幅よりも大きくなるようにして切断することを特徴とするワークの切断方法。
 
 前記ワーク保持部を、前記ワークプレートを保持するクランパにより構成し、
 前記ワーク保持部の下端面を、前記クランパの下面とすることを特徴とする請求項7に記載のワークの切断方法。
 
 前記ワーク保持部を、少なくとも、前記ワークプレートを保持するクランパと、前記ワイヤがワークに切入る側と切出す側の両側に前記クランパに接して配設したカバー状またはブロック状の部材により構成し、
 前記ワーク保持部の下端面を、前記クランパの下面と、前記カバー状またはブロック状の部材の下面が一体となって形成されたものとすることを特徴とする請求項7に記載のワークの切断方法。
 
 前記ワーク保持部を、少なくとも、前記ワークプレートを保持するクランパと、該クランパの下方、かつ、前記ワイヤがワークに切入る側と切出す側の両側に配設したプレート状の部材により構成し、
 前記ワーク保持部の下端面を、前記プレート状の部材の下面とすることを特徴とする請求項7に記載のワークの切断方法。
 
 前記ワーク保持部の下端面を、水平にすることを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか一項に記載のワークの切断方法。
 
 前記ワーク保持部の下端面を、前記溝付きローラに巻掛けされたワイヤのワイヤ列と平行な方向において、前記切断されるワークに対して外側または内側へ向かって低くなるテーパを有するものとすることを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか一項に記載のワークの切断方法。
 
 前記切断されるワークを、該ワークの幅が300mm以上のものとすることを特徴とする請求項7から請求項12のいずれか一項に記載のワークの切断方法。
 
 前記切断されるワークを切断し、全数においてWarpが9μm未満のウエーハ群を切り出すことを特徴とする請求項7から請求項13のいずれか一項に記載のワークの切断方法。
Description:
ワイヤソーおよびワークの切断 法

 本発明は、ワイヤソーを用いて、ワーク(例 えばシリコンインゴット、化合物半導体のイ ンゴット等)から多数のウエーハを切り出す イヤソーおよびワークの切断方法に関する
 

 従来、シリコンインゴットや化合物半導 インゴットなどからウエーハを切り出す手 として、ワイヤソーが知られている。この イヤソーでは、複数のローラの周囲に切断 ワイヤが多数巻掛けられることによりワイ 列が形成されており、その切断用ワイヤが 方向に高速駆動され、かつ、スラリが適宜 給されながら前記ワイヤ列に対してワーク 切り込み送りされることにより、このワー が各ワイヤ位置で同時に切断されるように たものである(特開平9-262826号公報参照)。

 より詳しくは、前記ワークの側面の一部 おいてワークの軸方向の略全域にわたって て板が接着され、この当て板を保持するワ クプレートがワーク送り装置のワーク保持 によって保持された状態でワーク全体が切 込み送りされ、前記当て板と反対の側から 断用ワイヤにより切り込まれる。この際、 イヤ列にワークを押圧する方向は、該ワー をワイヤ列に上方から押圧する方法と、下 から押圧する方法が知られているが、半導 シリコンインゴットの切断においては、該 ークをワイヤ列に上方から押圧する方法が 流である。

 ここで、図10に、従来の一般的なワイヤソ の一例の概要を示す。
 図10に示すように、ワイヤソー101は、主に ワークを切断するためのワイヤ102、ワイヤ10 2を巻掛けた溝付きローラ103、ワイヤ102に張 を付与するための機構104、切断されるワー を下方へと送り出す装置105、切断時にスラ を供給する機構106で構成されている。

 ワイヤ102は、一方のワイヤリール107から り出され、トラバーサ108を介してパウダク ッチ(定トルクモータ109)やダンサローラ(デ ドウェイト)(不図示)等からなる張力付与機 104を経て、溝付きローラ103に入っている。 イヤ102はこの溝付きローラ103に300~400回程度 巻掛けられた後、もう一方の張力付与機構104 ’を経てワイヤリール107’に巻き取られてい る。

 また、溝付きローラ103は鉄鋼製円筒の周 にポリウレタン樹脂を圧入し、その表面に 定のピッチで溝を切ったローラであり、巻 けられたワイヤ102が、駆動用モータ110によ て予め定められた周期で往復方向に駆動で るようになっている。

 なお、ワークの切断時には、図11に示すよ なワーク送り装置105によって、ワークは保 されつつ押し下げられ、溝付きローラ103に 掛けられたワイヤ102に送り出される。この ーク送り装置105は、ワークを保持するため ワーク保持部111、ワークを下方へ送るため LMガイド112およびワーク送り本体部113を備え ており、コンピュータ制御でLMガイド112に沿 てワーク送り本体部113を駆動させることに り、予めプログラムされた送り速度で、ワ ク保持部111により保持されたワークを送り すことが可能である。
 なお、ワークは当て板114に接着されており また、この当て板114はワークプレート115に り保持されている。そして、これらの当て 114、ワークプレート115を介して、ワーク保 部111(この例では、ワークプレート115を保持 するクランパ116である)によりワークは保持 れる。

 また、図10に示すように、溝付きローラ10 3、巻掛けられたワイヤ102の近傍にはノズル11 7が設けられており、切断時にスラリタンク11 8からワイヤ102にスラリを供給できるように っている。また、スラリタンク118にはスラ チラー119が接続されており、供給するスラ の温度を調整できるようになっている。

 このようなワイヤソー101を用い、ワイヤ1 02にワイヤ張力付与機構104を用いて適当な張 をかけて、駆動用モータ110により、ワイヤ1 02を往復方向に走行させながらワーク送り装 105でワークを切り込み送りすることでスラ スする。

 しかしながら、上記のような一般的な従来 ワイヤソーを用いてワークをウエーハ状に 断し、切断されたウエーハの形状を調べて ると、大きなWarpが生じてしまっていた。War pは半導体ウエーハの切断における重要品質 一つであり、製品の品質要求が高まるにつ 、一層の低減が望まれている。
 

 そこで、本発明者は、切断されたウエー の形状を詳細に調査したところ、特にワー の両端面の付近でのWarpの悪化が顕著であり 、Warpが悪化したウエーハを更に詳細に調査 ると、切断後半部でWarp形状が著しく悪化し いることを発見した。

 このWarp形状の悪化原因を調査するために 、切断中のワークの状態を観察した。ワーク 切断部へのスラリの供給は、ワイヤ列のワー ク側方位置へ、ワイヤ列の上方からスラリを 掛けながらワイヤを軸方向に高速で駆動する ことにより行われる。この際、ワイヤに付着 してワーク切断部付近まで運ばれたスラリは 、そのほとんどがワークへの切入り部でワー クの側面に衝突して、ワーク下方へ落下して いることが分かった。

 特に半導体シリコンインゴットでは、ワ クが円柱形状であるために、ワークの切断 始部からワーク中央部にかけて切断してい とき、上記のワーク側面に衝突したスラリ ワイヤの切入り部から速やかに下方へ落下 る。図12にワークの切断開始部から中央部 切断しているときのスラリの流れを示す。 お、図12において、向かって左側から右側へ ワイヤ102が走行しているときの例を示してい る。

 しかしながら、ワークの切り込みがさら 進み、ワークの中央部以降を切断するとき は、スラリは円柱形状のワークの側面にあ ってワークの上方へ向かって飛散し、その 下方へ落下するようになり、ワイヤの下方 ある切断されてウエーハ状になったワーク 部分が、ワイヤ列と直行する方向に振動す (蛇腹運動)ことが分かった。

 ここで、図13に、ワイヤにより切り込ま た箇所にスラリが流れ込んだときの状態を す。これは、ワイヤ列に沿った方向からワ ク側面を見た図である。ワイヤにより切り まれた箇所に流れ込んだスラリは、切断熱 により移動中に水分が抜け、最初にワイヤ 供給されたときよりも粘性が高くなってお 、この高粘度のスラリが、特にワーク下端 近(切断開始部付近)(図13のP参照)に溜まって ワークの既に切り込まれてウエーハ状とな た箇所が互いにくっつき合い易くなる。一 で、ワーク中央部付近(図13のQ参照)では、 記のようにウエーハ状に切り込まれてスラ により互いにくっついたワーク下端付近と まだ切り込まれていないワーク上端付近を 点にして、切断中に、ワイヤ列と直行する 向に蛇腹運動する。また、この蛇腹運動は ークの端面側に近いほどその振幅も大きい とが分かった。

 さらには、ワークの上方へ飛散したスラ が落下する様子について更に詳しく調査を ったところ、ワーク上方へ飛散したスラリ 一部は、ワーク上方でワークプレートを固 支持しているワーク保持部、すなわち、例 ば図11ではクランパ116の側面へ衝突し、そ 後、クランパの側面に沿って流れ落ち、ワ クの特定箇所へ滴下していることが分かっ 。

 図14に、ワーク保持部であるクランパの側 へスラリが飛散する様子を示す。図14に示す ように、ワークの中央部以降を切断するとき 、スラリはワーク上方へと飛散し、一部がク ランパ116の側面116sに達する。
 ここで、たとえワークの特定箇所に飛散ス リが滴下しても、スラリが滴下したその箇 のワークがまだ切断前のブロック状の状態 あれば、切断されるウエーハの品質に特に 響は及ぼさない。
 しかしながら、図15に示すように、ワーク 持部であるクランパ116の側面116sからスラリ 滴下した位置のワークが既に切断済みでウ ーハ状となっている場合には、滴下してき スラリがウエーハ間に入り易く、それによ ウエーハに蛇腹運動が引き起こされ、この 果、切断されたウエーハのWarpが悪化するこ とを本発明者は発見した。

 ワークの切断後半位置で特にWarp形状が悪 化するのは、切断後半部では、クランパの特 に側面から、既に切断済みでウエーハ状とな ったワークの箇所に集中してスラリが滴下す ることにより引き起こされる、既に切断され たワークの蛇腹運動のためであり、ワークの 両方の端面側で特にWarpが悪化するのは、ワ クの蛇腹運動がワークの中心よりも両端面 でより大きくなっているためである。

 そこで、本発明は、上記問題点を鑑みて されたもので、ワーク側面のワイヤ切入り で飛散し、ワーク保持部の側面からの落下 てくるスラリによって、切断されてウエー 状になったワークの部分が蛇腹運動するこ を防ぎ、スライスされたウエーハのWarpを改 善することができるワイヤソーを提供するこ とを目的とする。

 上記目的を達成するために、本発明は、少 くとも、複数の溝付きローラに巻掛けされ 軸方向に往復走行するワイヤと、該ワイヤ スラリを供給するノズルと、切断されるワ クに接着されている当て板と該当て板を保 するワークプレートを介して、ワークを保 しつつ押し下げて前記ワイヤへ送るワーク り装置を具備し、前記ノズルから前記ワイ にスラリを供給しつつ、前記ワーク送り装 により保持されたワークを、往復走行する イヤに押し当てて切り込み送りし、ワーク ウエーハ状に切断するワイヤソーであって
 前記ワーク送り装置はワーク保持部を有し 該ワーク保持部により、前記当て板と前記 ークプレートを介してワークを保持するも であり、
 前記ワーク保持部の下端面の最大幅が、前 溝付きローラに巻掛けされたワイヤのワイ 列と平行な方向において、前記切断される ークの幅よりも大きいものであることを特 とするワイヤソーを提供する。

 このようなワイヤソーであれば、当て板 ワークプレートを介してワークを保持する ーク送り装置のワーク保持部では、その下 面の最大幅が、溝付きローラに巻掛けされ ワイヤのワイヤ列と平行な方向において、 断されるワークの幅よりも大きいので、ワ クの側面のワイヤの切入り部から飛散した ラリが、ワーク保持部の側面にまで飛散す のを防ぐことができる。また、たとえワー 保持部の側面に飛散したとしても、従来の うに、ワーク保持部の側面に飛散したスラ が、該ワーク保持部の側面に沿って流れ落 、ワークの既に切断されてウエーハ状にな た箇所に滴下することを防止できる。した って、このスラリの既に切断されたワーク の滴下を起因とするワークの蛇腹運動の発 を抑制することができ、結果として、特に 断後半部において、ウエーハのWarp形状が悪 化するのを効果的に防ぎ、Warpが良好なスラ スウエーハを得ることが可能となる。

 このとき、例えば、前記ワーク保持部は、 記ワークプレートを保持するクランパであ 、前記ワーク保持部の下端面は、前記クラ パの下面であるものとすることができる。
 このようなものであれば、クランパの側面 、ワークの側面のワイヤの切入り部からス リが飛散するのを防ぐことができ、スラリ 、クランパの側面から、ワークの既に切断 れてウエーハ状になった箇所に滴下するの 防止できる。したがって、ワークの蛇腹運 を抑制し、Warp形状の悪化を抑制することが 可能である。

 または、前記ワーク保持部は、前記ワー プレートを保持するクランパと、前記ワイ がワークに切入る側と切出す側の両側に前 クランパに接して配設されたカバー状また ブロック状の部材を有するものであり、前 ワーク保持部の下端面は、前記クランパの 面と、前記カバー状またはブロック状の部 の下面が一体となって形成されたものとす ことができる。

 このように、前記ワーク保持部の下端面 、クランパの下面と、ワイヤがワークに切 る側と切出す側の両側にクランパに接して 設されたカバー状またはプロック状の部材 下面が一体となって形成されたものである で、たとえクランパの下面の最大幅がワー の幅よりも小さくともスラリがクランパの 面に飛散することもなく、また、カバー状 たはブロック状の部材の側面にまで飛散す ことを防止できる。そのため、これらの側 から、スラリがワークの既に切断されてウ ーハ状になった箇所に滴下してワークの蛇 運動が引き起こされ、Warp形状が悪化するの を抑制できる。

 あるいは、前記ワーク保持部は、前記ワ クプレートを保持するクランパと、該クラ パの下方、かつ、前記ワイヤがワークに切 る側と切出す側の両側に配設されたプレー 状の部材を有するものであり、前記ワーク 持部の下端面は、前記プレート状の部材の 面であるものとすることができる。

 このように、前記ワーク保持部の下端面 、クランパの下方、かつ、ワイヤがワーク 切入る側と切出す側の両側に配設されたプ ート状の部材の下面であるものであれば、 ランパにスラリが飛散するのを防止でき、 た、プレート状の部材の側面に飛散するこ も防止できる。したがって、これらの側面 ら、スラリがワークの既に切断されてウエ ハ状になった箇所に滴下してワークの蛇腹 動が引き起こされ、Warp形状が悪化するのを 抑制できる。

 そして、このとき、前記ワーク保持部の下 面は、水平なものとすることができる。
 このように、ワーク保持部の下端面が水平 ものであれば、ワークの特定箇所、特には ークの既に切断されてウエーハ状になった 所に集中的にスラリが滴下するのを防ぐこ ができる。

 または、前記ワーク保持部の下端面は、 記溝付きローラに巻掛けされたワイヤのワ ヤ列と平行な方向において、前記切断され ワークに対して外側または内側へ向かって くなるテーパを有するものとすることがで る。

 ワーク保持部の下端面にまで飛散したスラ は、テーパを有するその下端面に沿って流 、下端面の縁から滴下する。
 このとき、ワーク保持部の下端面が、溝付 ローラに巻掛けされたワイヤのワイヤ列と 行な方向において、切断されるワークに対 て外側へ向かって低くなるテーパを有する のであれば、ワーク保持部の下端面の最大 は切断されるワークの幅よりも大きいこと ら、スラリはワークよりもさらに外側に滴 することになり、ワーク保持部の下端面の からワーク上にスラリが滴下するのを防ぐ とができる。
 一方、切断されるワークに対して内側へ向 って低くなるテーパを有するものであれば ワーク保持部の下端面に飛散するスラリを ークの外側に向かって反射させることがで 、ワーク上にスラリが滴下するのを抑制す ことができる。また、ワーク保持部の下端 に付着したスラリは、下端面に沿ってワー に対して内側方向に流れ、下端面の内側の からワーク上にスラリが滴下しても、滴下 る箇所は、ワークの既に切断されてウエー 状になった箇所ではなく、切断前のブロッ 状の箇所であるので、蛇腹運動を引き起こ 原因にはなりにくく、切断されるウエーハ Warpに特に悪影響を与えることもない。

 また、本発明は、ワイヤを複数の溝付き ーラに巻掛けし、軸方向にワイヤを走行さ つつ、該ワイヤにスラリを供給して、切断 れるワークに接着されている当て板と該当 板を保持するワークプレートを介して、ワ クを保持しつつ押し下げて往復走行するワ ヤに押し当てて切り込み送りし、ワークを エーハ状に切断するワークの切断方法であ て、前記切断されるワークを、前記当て板 ワークプレートを介してワーク保持部によ 保持して切断する際に、前記切断されるワ クの幅と比較し、前記ワーク保持部の下端 の最大幅が、前記溝付きローラに巻掛けた イヤのワイヤ列と平行な方向において、前 切断されるワークの幅よりも大きくなるよ にして切断することを特徴とするワークの 断方法を提供する。

 このようなワークの切断方法であれば、 断されるワークを、当て板とワークプレー を介してワーク保持部により保持して切断 る際に、切断されるワークの幅と比較し、 ーク保持部の下端面の最大幅が、溝付きロ ラに巻掛けたワイヤのワイヤ列と平行な方 において、切断されるワークの幅よりも大 くなるようにして切断するので、ワークの 面のワイヤの切入り部から飛散したスラリ 、ワーク保持部の側面にまで飛散するのを ぐことができるし、たとえワーク保持部の 面に飛散したとしても、ワーク保持部の側 に沿って流れ落ち、ワークの既に切断され ウエーハ状になった箇所に滴下することを 止できる。このため、ワークの蛇腹運動の 生を抑制でき、ウエーハのWarp形状の悪化を 効果的に防止し、Warpが良好なスライスウエ ハを得ることができる。また、切断される ークの幅と比較することで、確実にワーク 持部の下端面の最大幅が切断されるワーク 幅よりも大きくなるようにして切断するこ ができる。

 このとき、前記ワーク保持部を、前記ワー プレートを保持するクランパにより構成し 前記ワーク保持部の下端面を、前記クラン の下面とすることができる。
 このようにすれば、クランパの側面に、ワ クの側面のワイヤの切入り部からスラリが 散するのを防ぐことができ、スラリが、ク ンパの側面から、ワークの既に切断されて エーハ状になった箇所に滴下するのを防止 きる。これにより、ワークの蛇腹運動を抑 し、Warp形状の悪化を抑制することが可能で ある。

 または、前記ワーク保持部を、少なくと 、前記ワークプレートを保持するクランパ 、前記ワイヤがワークに切入る側と切出す の両側に前記クランパに接して配設したカ ー状またはブロック状の部材により構成し 前記ワーク保持部の下端面を、前記クラン の下面と、前記カバー状またはブロック状 部材の下面が一体となって形成されたもの することができる。

 このようにすれば、たとえクランパの下 の最大幅がワークの幅よりも小さくともス リがクランパの側面に飛散することもなく また、カバー状またはブロック状の部材の 面にまで飛散することを防止できる。その め、これらの側面から、スラリがワークの に切断されてウエーハ状になった箇所に滴 してワークの蛇腹運動が引き起こされ、Warp 形状が悪化するのを抑制できる。

 あるいは、前記ワーク保持部を、少なく も、前記ワークプレートを保持するクラン と、該クランパの下方、かつ、前記ワイヤ ワークに切入る側と切出す側の両側に配設 たプレート状の部材により構成し、前記ワ ク保持部の下端面を、前記プレート状の部 の下面とすることができる。

 このようにすれば、クランパにスラリが 散するのを防止でき、また、プレート状の 材の側面に飛散することも防止でき、これ の側面から、スラリがワークの既に切断さ てウエーハ状になった箇所に滴下してワー の蛇腹運動が引き起こされ、Warp形状が悪化 するのを抑制できる。

 そして、このとき、前記ワーク保持部の下 面を、水平にすることができる。
 このように、ワーク保持部の下端面を水平 すれば、ワークの特定箇所、特にはワーク 既に切断されてウエーハ状になった箇所に 中的にスラリが滴下するのを防ぐことがで る。

 または、前記ワーク保持部の下端面を、前 溝付きローラに巻掛けされたワイヤのワイ 列と平行な方向において、前記切断される ークに対して外側または内側へ向かって低 なるテーパを有するものとすることができ 。
 このように、切断されるワークに対して外 へ向かって低くなるテーパを有するものと れば、ワーク保持部の下端面の最大幅を切 されるワークの幅よりも大きくして切断す ので、スラリはワークよりもさらに外側に 下することになり、ワーク保持部の下端面 縁からワーク上にスラリが滴下するのを防 ことができる。
 逆に、切断されるワークに対して内側へ向 って低くなるテーパを有するものとすれば ワーク保持部の下端面に飛散するスラリを ークの外側に向かって反射させることがで 、ワーク上にスラリが滴下するのを抑制す ことができる。また、ワーク保持部の下端 に付着したスラリは、下端面に沿ってワー に対して内側方向に流れ、下端面の内側の からワーク上にスラリが滴下しても、滴下 る箇所は、ワークの既に切断されてウエー 状になった箇所ではなく、切断前のブロッ 状の箇所であるので、蛇腹運動を引き起こ 原因にはなりにくく、切断されるウエーハ Warpに特に悪影響を与えることもない。

 そして、前記切断されるワークを、該ワー の幅が300mm以上のものとすることができる
 このように、切断されるワークを比較的大 なものとしても、ワーク保持部の側面にス リが飛散することや、ワーク保持部の側面 ら、ワークの既に切断されてウエーハ状に った箇所にスラリが滴下するのを防止でき ワークの蛇腹運動の発生や、Warp形状の悪化 を抑制することができる。

 このとき、前記切断されるワークを切断し 全数においてWarpが9μm未満のウエーハ群を り出すことができる。
 このように、本発明のワークの切断方法で れば、全数においてWarpが9μm未満のウエー 群を切り出すことができ、Warpが良好なスラ スウエーハを得ることが可能である。

 本発明のワイヤソーおよびワークの切断方 であれば、切断中にワークのワイヤの切入 部から飛散するスラリが、ワークの既に切 されてウエーハ状になった箇所に滴下する とを防ぐことができ、その滴下したスラリ よって引き起こされるワークの蛇腹運動を 因として、切断されるウエーハのWarp形状が 悪化するのを防止し、Warpが良好なスライス エーハを得ることができる。
 

本発明のワイヤソーの一例を示す概略 である。 本発明のワイヤソーにおけるワーク送 装置の一例を示す概略図である。 本発明におけるワーク保持部の一例を す概略図である。 本発明におけるワーク保持部の別の例 示す概略図である。(A)カバー部材を備えた 合、(B)ブロック部材を備えた場合。 本発明におけるワーク保持部の別の一 を示す概略図である。 本発明におけるワーク保持部の別の一 を示す概略図である。 実施例1における切断されたウエーハ全 数のWarpの測定結果を示すグラフである。 比較例1における切断されたウエーハ全 数のWarpの測定結果を示すグラフである。 実施例1、比較例1におけるWarp断面形状 測定結果を示すグラフである。 従来のワイヤソーの一例を示す概略図 である。 従来のワイヤソーにおけるワーク送り 装置の一例を示す概略図である。 従来のワイヤソー装置を用いて、ワー クの切断開始部から中央部を切断していると きのスラリの流れの様子を示す説明図である 。 ワイヤにより切り込まれた箇所にスラ リが流れ込んだ状態を示す説明図である。 ワーク保持部の側面へスラリが飛散す る様子を示す説明図である。 ワーク保持部の側面から、ワークの既 に切断済みでウエーハ状となっている箇所に スラリが滴下する様子を示す説明図である。

 以下では、本発明の実施の形態について説 するが、本発明はこれに限定されるもので ない。
 図1は本発明のワイヤソーの一例を示す概略 図である。
 図1に示す本発明のワイヤソー1は、切断さ るワークを下方のワイヤへと送りだすワー 送り装置5以外の他の構成、例えばワークを 断するためのワイヤ2、ワイヤ2を巻掛けた 付きローラ3、ワイヤ2に張力を付与するため の機構4、切断時にスラリを供給する機構6(ノ ズル17を含む)等は特に限定されず、従来と同 様のものとすることができる。

 次に、図2に本発明のワイヤソーにおけるワ ーク送り装置の一例を示す。
 このワーク送り装置5は、ワークを保持する ためのワーク保持部11、ワークを下方へ送る めのLMガイド12およびワーク送り本体部13を えており、コンピュータ制御でLMガイド12に 沿ってワーク送り本体部13を駆動させること より、予めプログラムされた送り速度で、 ーク保持部11により保持されたワークを送 出すことが可能である。
 ワークは、従来と同様に、当て板14および ークプレート15を介して、上記ワーク保持部 11により保持される。

 以下では、このワーク送り装置5のワーク 保持部11について、より具体的に構成例を挙 て説明する。ただし、このワーク保持部11 関して、切断されるワークに面する下端面11 uの最大幅が、溝付きローラに巻掛けされた イヤ2のワイヤ列と平行な方向において、ワ クの幅よりも大きければよく、本発明のワ ヤソー1は以下の例に限定されるものではな い。

 (ワーク保持部がクランパである場合)
 まず、ワーク保持部11の下面を構成するも が、ワークプレート15を保持することによっ てワークを保持するクランパだけである場合 について、図3を参照して説明する。
 この場合、図3に示すように、クランパ16Aと しては、その下面16Au(図2のワーク保持部11の 端面11uに相当する)の最大幅が、ワイヤ列と 平行な方向においてワークの幅よりも大きい ものを用意する。

 このような幅広のクランパ16Aを有するワ ク送り装置を備えたワイヤソーであれば、 ークの中央部以降を切断するとき、スラリ ワークの側面にあたってワークの上方へ向 って飛散しても、クランパ16Aの側面16Asに飛 散するのを防ぐことができる。図3に示すよ に、クランパ16Aの下面16Auの最大幅がワーク 幅よりも大きいため、ワークの側面のワイ 切入り部から、クランパ16Aの側面16Asにまで スラリが飛散することはない。

 したがって、本発明では、当然、図14、15に 示す従来のワーク保持部を備えたワイヤソー を用いたときのように、スラリがクランパ116 の側面116sに飛散し、その側面116sに沿って流 落ち、ワークの切断済のウエーハ状となっ 箇所に集中して滴下するようなこともない また、本発明では、たとえクランパの側面 スラリが飛散したとしても、クランパの最 幅がワークよりも大きいので、ワークの切 された部分に集中してスラリが流れ落ちる とはない。
 このため、切断後半部(特に切断終了部付近 )において、ワークの切断済のウエーハ状と った箇所へのスラリの滴下によって引き起 されるワークの蛇腹運動を従来に比べて十 に抑制することができ、切断されるウエー のWarp形状が悪化するのを著しく抑えること 可能になる。

 次に、ワーク保持部の別の例について説 する。なお、ここでは、下面の最大幅がワ クの幅よりも小さいクランパを有する場合 例に挙げて述べるが、以下の例は、下面の 大幅がワークの幅よりも大きいクランパを する場合であっても適用することが可能で る。

 (ワーク保持部が、クランパと、クランパに 隣接するカバー状またはブロック状の部材を 有する場合)
 図4(A)に示すように、クランパ16Bの下面16Bu 最大幅がワークの幅よりも小さい場合、例 ば、クランパ16Bと接して、ワイヤ2がワーク 切入る側と切出す側の両側にカバー状の部 20を配設する。このとき、カバー状部材20の 下面20uを、クランパ16Bの下面16Buと同じ高さ なるように配設することで、これらの下面20 u、16Buが一体となっている。
 すなわち、この場合、クランパ16Bとカバー の部材20によってワーク保持部11が構成され ており、これらの一体となった下面20uおよび 16Buがワーク保持部11の下端面11uに相当する( 2参照)。
 なお、このカバー状部材20は、それらの下 20uとクランパ16Bの下面16Buを合わせた幅が、 ークの幅よりも大きくなるようなサイズの のであれば良く、その都度決定することが きる。

 また、図4(B)に示すように、カバー状部材 20の代わりにブロック状部材21が配設された のとすることもできる。この場合、ブロッ 状部材21の下面21uを、クランパ16Bの下面16Bu 同じ高さになるように配設することで、こ らの下面21u、16Buが一体となる。

 これらのように、クランパ16Bの両側に適 な大きさのカバー状部材20やブロック状部 21が配設されたものの場合、たとえクランパ 16Bの下面16Buの最大幅がワークの幅よりも小 くとも、両側のカバー状部材20やブロック状 部材21を組み合わせることで、全体として、 ークの幅よりも最大幅が大きい下端面11uが 成されたものとすることができる。

 そして、図4(A)(または図4(B))から判るように 、クランパ16Bとカバー状部材20(またはブロッ ク状部材21)は接しているので、当然クランパ 16Bの側面16Bsにスラリが飛散することはない
 また、カバー状部材20の下面20u(またはブロ ク状部材21の下面21u)とクランパ16Bの下面16Bu が一体となって形成された面(ワーク保持部11 の下端面11uに相当する)の最大幅はワークの よりも大きいので、カバー状部材20の側面20s (ブロック状部材21の側面21s)にまでスラリが 散することも防止できる。このため、ワー の切断済の箇所に、このクランパの側面16Bs カバー状部材の側面20s(ブロック状部材の側 面21s)からスラリが滴下することを防ぎ、こ スラリの滴下によって発生するワークの蛇 運動、さらには切断されるウエーハのWarp形 を著しく抑制することが可能である。

 (ワーク保持部が、クランパと、クランパ下 方に位置するプレート状の部材を有する場合 )
 さらに他の例として、図5に示すように、ク ランパ16Bの下方、かつ、ワイヤ2がワークに 入る側と切出す側の両側に、プレート状の 材22が配設されたものとすることができる。
 すなわち、この場合、クランパ16Bとプレー 状部材22によってワーク保持部11が構成され ており、プレート状の部材22の下面22uがワー 保持部11の下端面11uに相当する。なお、プ ート状部材22の下面22uによる最大幅が、ワー クの幅よりも大きいものであれば良く、その 都度適切なものを用意することができる。

 そして、これらのプレート状部材22の下 22uによる最大幅は、ワークの幅よりも大き なっているため、プレート状部材22の側面22s やクランパ16Bにスラリが飛散することを防止 でき、したがって該側面22s等からワークの切 断済の箇所へスラリが滴下するのを防ぐこと ができる。これによって、ワークの蛇腹運動 を抑制し、切断されるウエーハのWarp形状が 化するのを著しく抑制することが可能であ 。

 以上のように、ワーク保持部11の構成に いて例を挙げて述べてきたが、特に図4、5に 示したような、カバー状部材20やブロック状 材21、またはプレート状部材22を構成に含む 形態であれば、既存のワークの幅よりも小さ いクランパを有するものでも、ワークの幅よ りも大きい下端面11uを形成するように、適切 な大きさの上記各部材をクランパ等に取り付 けるだけで良いので簡便である。

 また、ここで、ワーク保持部11の下端面11u 形状についてさらに詳しく述べる。
 このワーク保持部11の下端面11uとしては、 えば図3、図4に示すように(図3ではクランパ1 6Aの下面16Au、図4では一体となったクランパ16 Bの下面16Buとカバー状部材20の下面20uに相当 る)、水平なものとすることができる。この き、ワーク側面の切入り部から飛散したス リが、ワーク保持部の下端面11uに達し、そ 後に滴下するとしても、ワークの特定箇所 特にはワークの既に切断されてウエーハ状 なった箇所に集中的にスラリが滴下するの 防ぐことができる。

 また、図5に示すように、ワーク保持部11 下端面11u(図5ではプレート状部材22の下面22u に相当する)が、ワイヤ2のワイヤ列と平行な 向において、切断されるワークに対して外 へ向かって低くなるテーパを有する場合、 ラリが下端面11uに沿って流れて縁から滴下 ても、ワーク保持部11の下端面11uの最大幅 切断されるワークの幅よりも大きいので、 ラリはワークよりもさらに外側を通って滴 することになり、ワーク上にスラリが滴下 るのを防ぐことができる。

 これに対し、図6に示すように、ワーク保 持部11の下端面11u(図6では、プレート状部材22 ’の下面22’uに相当する)が、ワイヤ2のワイ 列と平行な方向において、切断されるワー に対して内側へ向かって低くなるテーパを する場合、飛散するスラリをワークの外側 向かって反射することができるし、また、 ーク保持部の下端面に付着したスラリが、 端面に沿ってワークに対して内側方向に流 、下端面の縁からワーク上にスラリが滴下 ても、ワークの切断前のブロック状の箇所 滴下するので、蛇腹運動を発生させる原因 はなりにくく、切断されるウエーハのWarpに 特に悪影響を与えることはない。

 なお、この場合のワーク保持部11の下端 11uのテーパ角は特に限定されず、例えば、 用するスラリの種類や切断されるワークと 距離等に応じて適宜決定することができる

 次に、本発明のワークの切断方法について べる。
 本発明のワークの切断方法では、一旦、切 されるワークの幅と比較して、確実に、ワ ク保持部の下端面の最大幅が、ワイヤ列と 行な方向において、切断されるワークの幅 りも大きくなるようにしてワークの切断を う。これ以外は、例えば、従来と同様の手 でワークを切断することができる。

 このとき、より具体的には、一例として、 3の本発明のワイヤソーのように、ワーク保 持部を、下面16Auの最大幅が、ワイヤ列と平 な方向においてワークの幅よりも大きいク ンパ16Aで構成してワークを切断することが きる。
 また、図4(A)、図4(B)の本発明のワイヤソー ように、ワーク保持部を、クランパ16Bの他 カバー状部材20やブロック状部材21をさらに いて構成することができる。
 あるいは、図5、図6のような本発明のワイ ソーのように、ワーク保持部を、クランパ16 Bの下方に、プレート状部材22、22’をさらに 設することにより構成することができる。
 いずれの場合も、ワーク保持部の下端面の 大幅が切断されるワークの幅よりも大きな 態で切断する。

 なお、カバー状部材20等は、切断される ークをクランパにより保持した後で配設し も良いし、クランパに保持する前に予め配 しても良い。ワークの切断時にワーク保持 の下端面の最大幅が切断されるワークの幅 りも大きくなっていれば良い。

 また、ワーク保持部の下端面を、例えば 図3、図4(A)、図4(B)のように水平なものとす ことができるし、図5、図6のようにワイヤ と平行な方向において、切断されるワーク 対して外側または内側へ向かって低くなる ーパを有するものとすることができる。こ ようなワーク保持部の下端面の角度につい は、その都度、他の条件等に応じて適宜決 れば良い。

 また、切断されるワークの大きさは特に 定されないが、特にはワークの幅が300mm以 のものとすることができる。このような比 的大きなものであっても、本発明であれば 確実に、飛散したスラリがワーク保持部の 面に沿って流れ落ちてワークの切断済みの 所に滴下するのを防止でき、その結果、Warp 良好なスライスウエーハを得ることができ 。

 特には、Warpが9μm未満のスライスウエーハ を得ることができる。たとえWarpが悪化しや いワークの端面側から切り出されたスライ ウエーハであっても、Warpを比較的小さな値 に抑制することができ、例えば9μm未満とい 良好な値でウエーハ全数を切りだすことが 能である。
 

 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に 明するが、本発明はこれに限定されない。
(実施例1)
 図5に示すような、クランパの下方に、外側 へ向かって低くなるテーパを有するプレート 状部材を備えた本発明のワイヤソー装置を用 い、直径300mm、軸方向長さ180mmのシリコンイ ゴットをウエーハ状に切断し、165枚のスラ スウエーハを得る。
 なお、幅(直径)が300mmの上記シリコンインゴ ットに対して、ワーク保持部の構成として、 幅が260mmのクランパ16Bと、幅が388mmでシリコ インゴットの幅よりも大きい一組のプレー 状部材22からなるものを用意した。

 そして、直径160μmのワイヤを使用し、2.5kgf 張力をかけて、500m/minの平均速度で60s/cのサ イクルでワイヤを往復方向に走行させるとと もに、ノズルからワイヤに向かってスラリを 供給し、ワーク送り装置によってシリコンイ ンゴットをワイヤ列に押し当てて切断を行い 、スライスウエーハを得た。
 このようにして、本発明のワークの切断方 を実施した。

 そして、切断中にスラリの流れについて観 を行った。
 切断開始時からシリコンインゴットの中央 切断時までは、ワイヤの切入り部からシリ ンインゴットの下方へ落下した。
 一方、中央部以降を切断しているときは、 ラリはワイヤの切入り部からシリコンイン ットの上方へ飛散した。このとき、プレー 状部材の下面22uまで飛散したスラリは、そ 大部分が、下面22uに沿って流れ落ち、下面2 2uの外側の縁から滴下していた。そして、縁 ら滴下したスラリは、切断中のシリコンイ ゴット上にかかることなくさらに下方へと 下した。
 また、下方にプレート状部材22が配設され いるため、クランパ16Bにまでスラリは飛散 ず、当然、従来のようにクランパ16Bの側面 らスラリが滴下することはなかった。

 また、シリコンインゴットについて観察を ったところ、シリコンインゴットの中央部 降を切断中、既に切断済みでウエーハ状に った箇所において、後述する比較例1に比べ て、蛇腹運動の発生は著しく抑制されていた 。
 ここで、図7に、切断されたウエーハ全数の Warpの測定結果を示す。Warpの平均値は4.67μmで あり、従来のワイヤソーを用いた場合(比較 1:7.72μm)に比べて6割程度に抑えられているこ とが判る。本発明のワイヤソーによって、従 来に比べて、スライスウエーハのWarpの大き を抑制でき、優れた品質のものを得ること 判る。
 

 (比較例1)
 図11のようなワーク送り装置を有する従来 ワイヤソーを用いる以外は実施例と同様に てシリコンインゴットをウエーハ状に切断 た。
 ここで用いたワイヤソーは、ワーク保持部 クランパのみからなるものであり、その幅 260mmで、シリコンインゴットの幅よりも小 かった。

 本発明者が切断中にスラリの流れについ 観察を行ったところ、実施例1とは異なり、 シリコンインゴットの中央部以降を切断中、 幅がシリコンインゴットよりも小さいクラン パの側面にまでスラリが飛散し始め、飛散し たスラリはその後にクランパの側面に沿って 流れ落ちていた。そして切断がさらに進むと 、クランパの側面からのスラリは既に切断済 でウエーハ状になった箇所に滴下していた。

 また、シリコンインゴットについて観察す と、シリコンインゴットのウエーハ状に切 された箇所において、蛇腹運動が頻繁に発 していた。
 ここで、図8に、切断されたウエーハ全数の Warpの測定結果を示す。Warpの平均値は7.72μmで あり大きな値となった。
 

 実施例1と比較例1のそれぞれにおいてシ コンインゴットをウエーハ状に切断し、各 、切断されたウエーハのうち、新線供給側 ら1枚目のウエーハを抜き出して、Warp形状を 測定した。測定結果を図9に示す。

 図9に示すように、本発明のワイヤソーを用 いて切断を行った実施例1と、従来のワイヤ ーを用いて切断を行った比較例1では、特に 切断終了部付近(切り込み位置が270mmから300m m)において、Warp形状に大きな差が見られる。
 比較例1では、クランパの側面にまで飛散し たスラリが、そこからシリコンインゴットの 特定箇所(ウエーハ状に切断されている箇所) 集中して滴下しており、それによって、蛇 運動が引き起こされやすく、Warp形状が悪化 したと考えられる。

 一方、実施例1では、クランパの下方に配設 されたプレート状部材22の下面にスラリが飛 するものの、その飛散スラリの大部分は、 ンゴットよりも幅広のプレート状部材の下 の縁から滴下し、シリコンインゴットのウ ーハ状に切断された箇所にかかることもな 、蛇腹運動が発生するのを抑制することが きた。そして、これによってWarp形状が悪化 するのを格段に抑えることができた。
 

 (実施例2)
 図3に示すような本発明のワイヤソー装置を 用い、直径300mm、軸方向長さ180mmのシリコン ンゴットをウエーハ状に切断し、165枚のス イスウエーハを得る。
 なお、幅(直径)が300mmの上記シリコンインゴ ットに対して、ワーク保持部の構成として、 幅が360mmのクランパ16Aからなるものを用意し 。
 他の切断条件は実施例1と同様とした。
 このようにして、本発明のワークの切断方 を実施した。

 切断されるシリコンインゴットよりも幅広 クランパを用いたため、シリコンインゴッ のワイヤの切入り部から飛散したスラリは ランパの側面に達することはなく、従来の うにクランパの側面をつたってスラリが滴 することはなかった。
 蛇腹運動の発生も抑制されており、切断し ウエーハのWarpの値も実施例1と同様に小さ 、優れた品質のスライスウエーハを得るこ ができた。
 

 (実施例3)
 図4(A)に示すような本発明のワイヤソー装置 を用い、直径300mm、軸方向長さ180mmのシリコ インゴットをウエーハ状に切断し、165枚の ライスウエーハを得る。
 なお、幅が300mmの上記シリコンインゴット 対して、ワーク保持部の構成として、幅が26 0mmのクランパ16Bと、幅がそれぞれ100mmの2つの カバー部材20からなるものを用意した。クラ パ16Bの下面16Buとカバー部材20の下面20uの高 方向の位置を一致させ、クランパ16Bの両側 カバー部材20を各々接して配設した。この うにして一体となって形成された面の幅は46 0mmであった。
 このようにして、本発明のワークの切断方 を実施した。

 切断されるシリコンインゴットに面する、 記の一体となって形成された面は、シリコ インゴットよりも幅広であるため、シリコ インゴットのワイヤの切入り部から飛散し スラリは両側のカバー部材20の側面20sに達 ることはなく、該側面をつたってスラリが 下することはなかった。
 蛇腹運動の発生も抑制されており、切断し ウエーハのWarpの値も実施例1と同様に小さ 、優れた品質のスライスウエーハを得るこ ができた。
 

 なお、本発明は、上記実施形態に限定さ るものではない。上記実施形態は、例示で り、本発明の特許請求の範囲に記載された 術的思想と実質的に同一な構成を有し、同 な作用効果を奏するものは、いかなるもの あっても本発明の技術的範囲に包含される

 たとえば、実施例ではワークの幅が300mm ものを用いたが、本発明はこれに限定され 、300mmよりも大、たとえば400mm以上のものに 用することもできる。本発明であれば、こ ような幅がさらに大きなワークであっても Warpが良好(例えば9μm未満)なスライスウエー ハ群を得ることが可能である。




 
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