(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の研磨処理または切断処理に使用した研磨剤に含まれる第１の砥粒群に、新たな第２の砥粒群を加えて、後の研磨処理または切断処理に使用可能な再生砥粒群を生成する再生砥粒群生成方法であって、
前記第１の砥粒群の前記所定の研磨処理または切断処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第２の砥粒群を用意する用意ステップと、
前記所定の研磨処理または切断処理に使用した前記第１の砥粒群に、前記第２の砥粒群を所定量加える混合ステップと、
前記混合ステップにより混合された第１の砥粒群及び前記第２の砥粒群について砥粒径が所定の第１砥粒径以上かつ第２砥粒径以下の範囲となるように分級処理を行う分級ステップと
を有する再生砥粒群生成方法。
【請求項２】
前記粒度分布変化を低減するための粒度分布とは、前記所定の研磨処理または切断処理の前の前記第１の砥粒群の５０パーセント点に対応する砥粒径よりも大きい砥粒径を、その５０パーセント点に対する砥粒径とする粒度分布である
請求項１に記載の再生砥粒群生成方法。
【請求項３】
前記粒度分布変化を低減するための粒度分布は、前記所定の研磨処理または切断処理の後の前記第１の砥粒群に、前記所定量の前記第２の砥粒群を混合することにより、混合後の砥粒群の５０パーセント点に対する砥粒径を、前記所定の研磨処理または切断処理の前の前記第１の砥粒群の５０パーセント点とほぼ同様にするための粒度分布である
請求項２に記載の再生砥粒群生成方法。
【請求項４】
前記所定量は、前記第１の砥粒群との混合後の砥粒群に対する重量パーセントが、３０〜５０重量パーセントとなる量である
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の再生砥粒群生成方法。
【請求項５】
前記分級ステップにおいては、湿式分級処理を行う
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の再生砥粒群生成方法。
【請求項６】
前記第２砥粒径は、前記所定の研磨処理または切断処理の前の前記第１の砥粒群における最大の砥粒径と同程度の砥粒径である
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の再生砥粒群生成方法。
【請求項７】
シリコンインゴットをワイヤにより切断して、複数枚のウェーハを製造するウェーハ製造システムであって、
第１の砥粒群が含まれているスラリを蓄積するスラリ蓄積手段と、
前記ワイヤによる前記シリコンインゴットの切断時に、前記スラリ蓄積手段のスラリをワイヤに向けて供給するスラリ供給手段と、
前記ワイヤに向けて前記供給されたスラリを回収する回収手段と、
前記スラリから第１の砥粒群を分離する分離手段と、
前記第１の砥粒群の前記切断による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第２の砥粒群を供給する供給手段と、
前記第１の砥粒群と、前記第２の砥粒群とを混合した混合砥粒群を生成する混合手段と、
前記混合砥粒群に対して砥粒径が第１砥粒径以上かつ第２砥粒径以下の範囲となるように分級処理を行う分級手段と、
分級された前記混合砥粒群と、オイルとを混合してスラリを生成するスラリ生成手段と、
前記生成したスラリを前記スラリ蓄積手段に格納する格納手段と
を有するウェーハ製造システム。
【請求項８】
シリコンインゴットをワイヤにより切断して、複数枚のウェーハを製造するウェーハ製造方法であって、
前記シリコンインゴットの切断に使用され、第１の砥粒群を含むスラリを回収するステップと、
前記スラリから第１の砥粒群を分離するステップと、
前記第１の砥粒群と、前記第１の砥粒群の前記切断による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第２の砥粒群とを混合して混合砥粒群を生成するステップと、
前記混合砥粒群を砥粒径が第１砥粒径以上かつ第２砥粒径以下の範囲となるように分級するステップと、
分級された前記混合砥粒群と、オイルとを混合してスラリを生成するステップと、
前記生成したスラリをワイヤに向けて供給しつつ、前記ワイヤにより前記シリコンインゴットを切断して、複数枚のウェーハを製造するステップと
を有するウェーハ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の研磨処理に使用した研磨剤に含まれる第１の砥粒群に、新たな第２の砥粒群を加えて、後の研磨処理に使用可能な再生砥粒群を生成する再生砥粒群生成方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンインゴットから複数のウェーハを切り出すワイヤソーや、ウェーハを研磨する研磨装置等においては、砥粒群を含むスラリを用いて研磨処理（切断処理も含む）を行っていた。
【０００３】
研磨処理に利用された砥粒は、形状が変化してしまう。このため、研磨処理の品質を低下させてしまうこととなるので、研磨処理に利用された砥粒は、すべて廃棄処分されていた。
【０００４】
しかしながら、このように、すべての砥粒を廃棄処分してしまうことは、環境面や、コスト面から好ましくなく、近年では、砥粒を再生して利用することが行われるようになっている。砥粒の再生利用方法としては、研磨処理に利用した砥粒に対して、未使用の砥粒を混合することにより、研磨処理における品質を維持するようにすることが行なわれている。また、別の砥粒の再生処理方法としては、例えば、再生された研磨剤成分に対して、粒度のことなる炭化珪素成分を添加して不活性ガス雰囲気中で熱処理を施して研磨剤を生成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２５４５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、研磨処理に利用された砥粒に対して、新たな砥粒を混合する場合においては、同一の砥粒群を混合するようにしているが、以下の図に示すような状況が発生している。
【０００７】
図１は、従来例に係る再生を繰り返した際の砥粒群の変化を説明する図である。図１Ａは、再生を繰り返した際の砥粒群の粒度分布の変化を示し、図１Ｂは、再生を繰り返した際の砥粒群の円形度の変化を示している。
【０００８】
図１Ａに示すように、再生を繰り返すほど、再生された砥粒群（再生品）における粒度分布が未使用の砥粒群（新品）よりも徐々に小径化する方向に移動してしまう。また、図１Ｂに示すように、再生を繰り返すほど、砥粒の円形度が高くなってしまう、すなわち、砥粒が丸みを帯びてしまう。
【０００９】
このように、粒度分布が変化し、砥粒が丸みを帯びてしまうと、研磨処理の質が低下し、研磨処理による結果物の品質にばらつきが生じてしまうこととなる。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、廃棄する砥粒の量を低減するとともに、研磨処理の質を向上することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点に係る再生砥粒群生成方法は、所定の研磨処理に使用した研磨剤に含まれる第１の砥粒群に、新たな第２の砥粒群を加えて、後の研磨処理に使用可能な再生砥粒群を生成する再生砥粒群生成方法であって、第１の砥粒群の所定の研磨処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第２の砥粒群を用意する用意ステップと、所定の研磨処理に使用した第１の砥粒群に、第２の砥粒群を所定量加える混合ステップと、少なくとも第２の砥粒群について砥粒径が所定の第１砥粒径以上かつ第２砥粒径以下の範囲となるように分級処理を行う分級ステップとを有する。
【００１２】
係る再生砥粒群生成方法によると、研磨処理後の第１の砥粒群に、所定の研磨処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第２の砥粒群を混合することにより、混合された砥粒群の粒度分布を処理前の第１の砥粒群の粒度分布又はそれに近い粒度分布にすることができる。また、少なくとも第２の砥粒群についての砥粒径を必要な範囲にすることができる。このため、同様な質の研磨処理を繰り返して施すことができる。
【００１３】
上記再生砥粒群生成方法において、分級ステップは、混合ステップにより混合された第１の砥粒群及び第２の砥粒群について砥粒径が前記範囲となるように分級処理を行って再生砥粒群を生成する。係る再生砥粒群生成方法によると、第１の砥粒群と、第２の砥粒群とが混合された砥粒群について、迅速に砥粒径を必要な範囲にすることができる。
【００１４】
また、上記再生砥粒群生成方法において、混合ステップは、前記分級ステップにより分級された前記第２の砥粒群を、前記第１の砥粒群と混合して再生砥粒群を生成する。係る再生砥粒群生成方法によると、第２の砥粒群についての砥粒径を必要な範囲にすることができる。
【００１５】
また、上記再生砥粒群生成方法において、粒度分布変化を低減するための粒度分布とは、所定の研磨処理の前の第１の砥粒群の５０パーセント点に対応する砥粒径よりも大きい砥粒径を、その５０パーセント点に対する砥粒径とする粒度分布である。係る再生砥粒群生成方法によると、第１の砥粒群と混合することにより、適切に、混合された砥粒群の粒度分布を処理前の第１の砥粒群の粒度分布又はそれに近い粒度分布にすることができる。
【００１６】
また、上記再生砥粒群生成方法において、粒度分布変化を低減するための粒度分布は、前記所定の研磨処理の後の第１の砥粒群に、所定量の第２の砥粒群を混合することにより、混合後の砥粒群の５０パーセント点に対する砥粒径を、前記第１の砥粒群の５０パーセント点とほぼ同様にするための粒度分布である。係る再生砥粒群生成方法によると、混合された砥粒群の粒度分布を処理前の第１の砥粒群の粒度分布とほぼ同じにすることができる。
【００１７】
また、上記再生砥粒群生成方法において、所定量は、第１の砥粒群との混合後の砥粒群に対する重量パーセントが、３０〜５０重量パーセントとなる量である。係る再生砥粒群生成方法によると、使用する第２の砥粒群の量を比較的低減することができる。
【００１８】
また、上記再生砥粒群生成方法において、分級ステップにおいては、湿式分級処理を行う。係る再生砥粒群生成方法によると、分級ステップにおいて、一度の処理で、砥粒径を所定の第１砥粒径以上かつ第２砥粒径以下の範囲とすることができる。
【００１９】
また、上記再生砥粒群生成方法において、第２砥粒径は、所定の研磨処理の前の第１の砥粒群における最大の砥粒径と同程度の砥粒径である。係る再生砥粒群生成方法によると、研磨処理前の第１の砥粒群と砥粒に比べて比較的大きい砥粒径の砥粒を適切に排除することができ、研磨処理の質を適切に維持することができる。
【００２０】
本発明の第２の観点に係るウェーハ製造システムは、シリコンインゴットをワイヤにより切断して、複数枚のウェーハを製造するウェーハ製造システムであって、第１の砥粒群が含まれているスラリを蓄積するスラリ蓄積手段と、ワイヤによるシリコンインゴットの切断時に、スラリ蓄積手段のスラリをワイヤに向けて供給するスラリ供給手段と、ワイヤに向けて供給されたスラリを回収する回収手段と、スラリから第１の砥粒群を分離する分離手段と、第１の砥粒群の切断による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第２の砥粒群を供給する供給手段と、第１の砥粒群と、第２の砥粒群とを混合した混合砥粒群を生成する混合手段と、第２の砥粒群又は混合砥粒群に対して砥粒径が第１砥粒径以上かつ第２砥粒径以下の範囲となるように分級処理を行う分級手段と、混合砥粒群と、オイルとを混合してスラリを生成するスラリ生成手段と、生成したスラリをスラリ蓄積手段に格納する格納手段とを有する。
【００２１】
係るウェーハ製造システムによると、研磨処理後の第１の砥粒群に、所定の研磨処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第２の砥粒群を混合することにより、混合された砥粒群の粒度分布を処理前の第１の砥粒群の粒度分布又はそれに近い粒度分布にすることができる。また、少なくとも第２の砥粒群についての砥粒を必要な範囲にすることができる。このため、同様な質の研磨処理を繰り返して施すことができ、同様な品質のウェーハを製造することができる。
【００２２】
本発明の第３の観点に係るウェーハ製造方法は、シリコンインゴットをワイヤにより切断して、複数枚のウェーハを製造するウェーハ製造方法であって、ワイヤによりシリコンインゴットを切断するとともに、第１の砥粒群が含まれているスラリを、ワイヤに向けて供給するステップと、供給されたスラリを回収するステップと、スラリから第１の砥粒群を分離するステップと、第１の砥粒群と、第１の砥粒群の切断による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第２の砥粒群とを混合して混合砥粒群を生成するステップと、第２の砥粒群、又は混合砥粒群を砥粒径が第１砥粒径以上かつ第２砥粒径以下の範囲となるように分級するステップと、分級された第２の砥粒群を含む混合砥粒群、又は分級された混合砥粒群と、オイルとを混合してスラリを生成するステップと、生成したスラリをワイヤに向けて供給しつつ、ワイヤによりシリコンインゴットを切断して、複数枚のウェーハを製造するステップとを有する。
【００２３】
係るウェーハ製造方法によると、研磨処理後の第１の砥粒群に、所定の研磨処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する第２の砥粒群を混合することにより、混合された砥粒群の粒度分布を処理前の第１の砥粒群の粒度分布又はそれに近い粒度分布にすることができる。また、少なくとも第２の砥粒群についての砥粒径を必要な範囲にすることができる。このため、同様な質の研磨処理を繰り返して施すことができ、同様な品質のウェーハを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来例に係る再生を繰り返した際の砥粒群の変化を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る再生砥粒群生成方法の概念を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るウェーハ製造システムの構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るスラリ再生処理のフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る各砥粒群の状態を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る製造されたウェーハの状態を説明する図である。
【図７】本発明の変形例に係るスラリ再生処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２６】
まず、本発明の一実施例に係る再生砥粒群生成方法の基本的な概念について説明する。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態に係る再生砥粒群生成方法の概念を説明する図である。図２は、種々の砥粒群の粒度分布を示している。
【００２８】
図２に示すように、新品（未使用の砥粒群）を、ワイヤソーにおけるウェーハの切断処理（研磨処理の一例）に利用すると、使用後品（切断処理に利用後に、異物除去、洗浄等を行った砥粒群）の５０％点は、新品の５０％点よりも砥粒径が小さいほうに移動する。移動幅は、例えば、９±１％である。なお、砥粒群の５０％点に対応する砥粒径は、体積基準の累積分布（体積粒径分布）で５０％の割合に対応する値（砥粒径）のことである。
【００２９】
このような、使用後品を新品と同様な粒度分布に再生するため、例えば、使用後品の５０％点を新品と同様な５０％点に再生するためには、使用後品と同量を混合する場合においては、新品の５０％点よりも９±１％だけ砥粒径が大きい砥粒群（追加用新品）を加えれば、よいこととなる。そこで、本実施形態では、使用後品に対して、新品よりも粒度分布が全体的に大きい、すなわち、５０％点が砥粒径の大きい砥粒群を追加することにより、混合後の砥粒群の５０％点が、新品と同じ、又は、ほぼ同じとなるようにしている。
【００３０】
なお、図２は、使用後品と、追加用新品とを同量混ぜる例を示していたため、混合する砥粒群としては、新品の５０％点に対して、使用後品との差分（切断処理で低下した分）を加えたものが、その５０％点の値となるものを用いていたが、使用後品と、追加用新品との混合割合が異なる場合には、混合割合に応じて、追加用新品の５０％点の砥粒径を変えればよく、要は、混合後の砥粒群が、新品の５０％点と同じ又は、ほぼ同じとなるように、混合比率と、５０％点の砥粒径を決めればよい。
【００３１】
具体的には、新品の５０％点の値Ｍと、使用後品の５０％点の値Ａと、追加用新品の５０％点の値Ｂと、混合後の砥粒群に占める使用後品の割合をＰＡと、混合後の砥粒群に占める追加用新品の割合をＰＢとすると、Ｍ＝（Ａ×ＰＡ＋Ｂ×ＰＢ）／（ＰＡ＋ＰＢ）・・式（１）を満たすように、各値を決定すればよい。例えば、Ｍ、Ａ、ＰＡ、ＰＢの値が決まっていれば、上記式（１）の関係を用いて、追加用新品の５０％点の値Ｂを算出し、そのような粒度分布、又はほぼ近い粒度分布を持つ砥粒群を追加用新品として混合に用いるようにすればよい。
【００３２】
次に、本発明の一実施形態に係るウェーハ製造システムについて説明する。
【００３３】
図３は、本発明の一実施形態に係るウェーハ製造システムの構成図である。
【００３４】
ウェーハ製造システム１は、大別すると、シリコンインゴットＩＧから複数のウェーハを切り出すためのワイヤソー２と、ワイヤソー２で使用したスラリを再生するための再生装置３とを有する。
【００３５】
ワイヤソー２は、コラム４を有し、コラム４には、インゴット支持部５がコラム４に沿って上下移動可能なように設けられている。インゴット支持部５には、取付プレート支持部６が接続される。取付プレート支持部６には、シリコンインゴットＩＧが、接着された取付プレート７が接続される。したがって、インゴット支持部５が上下移動すると、取付プレート７に接着されたシリコンインゴットＩＧが上下移動することとなる。例えば、シリコンインゴットＩＧの切断時には、インゴット支持部５を下降させて、シリコンインゴットＩＧを後述するワイヤ９に押し当てて切断させることとなる。
【００３６】
インゴット支持部５の下方には、複数のローラ８が設けられている。複数のローラ８には、シリコンインゴットＩＧを切断するためのワイヤ９が、所定間隔あけて並ぶように、複数回に亘って掛け渡されている。この構成により、複数のローラ８が回転すると、それにしたがってワイヤ９が進行するようになっている。本実施形態では、シリコンインゴットＩＧを切断する際には、ローラ８を所定方向に回転させてワイヤ９を所定方向に進行させ、それとは逆方向に回転させてワイヤ９を後進させることを繰り返し行い、全体として、徐々に所定方向にワイヤ９が進むように制御されている。
【００３７】
ワイヤソー２には、シリコンインゴットＩＧを切断する際に、ワイヤ９に供給するためのスラリを蓄えるスラリ供給タンク１０（スラリ蓄積手段）が設けられている。スラリは、例えば、砥粒群と、オイルとが混合されたものであり、切断時において、砥液として作用する。スラリ供給タンク１０に蓄えられたスラリは、配管を通って、供給ノズル１１（スラリ供給手段）からワイヤ９に向けて供給される。ワイヤ９に供給されたスラリは、砥液として作用し、シリコンインゴットＩＧの切断（研磨）に寄与する。ワイヤ９に供給されたスラリは、下方のスラリ回収パン１２（回収手段）に落下し、スラリ回収パン１２によって集められて、回収タンク１３に一時的に蓄えられる。
【００３８】
再生装置３は、固液分離装置１４と、洗浄部１５と、混合手段の一例としての混合槽１６と、供給手段の一例としての追加砥粒供給部１７と、分級手段の一例としての湿式分級部１８と、乾燥器１９と、スラリ生成手段の一例としての混合槽２０と、初期砥粒供給部２１と、オイル供給部２２とを有する。
【００３９】
再生装置３においては、固液分離装置１４が、回収タンク１３に蓄えられている使用後のスラリを、オイルを含む液相と、砥粒群を含む固相とに分離する。固液分離装置１４としては、遠心分離機や濾過器などを採用できる。
【００４０】
固液分離装置１４により分離された固相は、洗浄部１５において、洗浄材や水を用いて洗浄され、洗浄された固相、すなわち、使用後品が混合槽１６に供給される。混合槽１６には、追加砥粒供給部１７から、使用後品に対して所定量（例えば、使用後品との重量混合比が、６：４、換言すると混合後の砥粒群（混合砥粒群）に占める割合が４０ｗｔ％）の追加用の砥粒群（追加用新品：第２の砥粒群）も供給される。ここで、追加用新品は、初期新品（最初に用いられる砥粒群：第１の砥粒群）の切断処理による粒度分布変化を低減するための粒度分布を有する砥粒群となっている。追加用新品としては、その５０％点の値が、少なくとも初期新品の５０％点の値よりも大きいものである。例えば、図５Ｂに示すように、初期新品の５０％点の値が８．４５８μｍであり、使用後品（混合槽１７に供給される使用後の砥粒群）の５０％点の値が７．６６２μｍであるとし、使用後品と、追加用新品との重量混合比を６：４とすると、追加用新品の５０％点の値は、式（１）より、９．６５２μｍとなる。本実施形態では、このように算出された５０％点の値と同じ、又はそれに近い値（例えば、算出された値に対して、その値の±１％の範囲内）の粒度分布を有する砥粒群を追加用新品としている。本実施形態では、追加用新品としては、初期新品が＃１５００の砥粒群である場合には、それよりも１段階だけ目が粗い＃１２００の砥粒群（例えば、図５Ｂに示すように、０．１％点の値が１７．９μｍであり、５０％点の値が９．７１μｍであり、円形度が０．８６）としている。円形度とは、砥粒の投影像の周囲長に対する、その投影像と同じ投影面積を有する円の周囲長であり、１以下の値であり、１に近いほど砥粒が丸みを帯びていることを示す。追加用新品の供給量は、例えば、混合砥粒群の３０〜５０ｗｔ％であってもよい。
【００４１】
混合槽１６では、使用後品と、追加用新品とが混合されて混合砥粒群が生成される。混合砥粒群は、湿式分級部１８に供給される。湿式分級部１８では、水圧を用いた分級処理により、混合砥粒群は、所定の第１砥粒径（例えば、１μｍ）以上、且つ第２砥粒径（例えば、２０μｍ）以下の範囲の砥粒から構成された砥粒群となる。これにより、混合砥粒群から、迅速に、砥粒として殆ど機能しない小さいものを取り除くことができるとともに、製造されるウェーハへダメージを与えるような大きいものを取り除くことができる。ここで、第２砥粒径としては、例えば、初期新品における０．１％点における砥粒径と同じ、又は、ほぼ同じ砥粒径（例えば、初期新品における０．１％点における砥粒径に対して、１０％以内で増加させた砥粒径）とすることが好ましい。このようにすると、混合砥粒群に、初期新品には含まれないような極端に大きな砥粒が含まれることがなくなるので、初期新品を使用した研磨処理と同様な研磨処理を行うことができる。
【００４２】
乾燥器１９は、湿式分級部１８において分級された混合砥粒群を乾燥させる。初期砥粒供給部２１は、ワイヤソー２を最初に使用する時や、ワイヤソー２に供給するスラリに使用後の砥粒群を使用しない時といった初期時に使用する初期新品の砥粒群（第１の砥粒群）を混合槽２０に供給する。本実施形態では、初期新品としては、例えば、図５Ｂに示すように、０．１％点の値が１８．９５μｍであり、５０％点の値が８．４５８μｍであり、円形度が０．８７である＃１５００の砥粒群を用いている。
【００４３】
オイル供給部２２は、スラリを生成するために砥粒群と混合するオイルを混合槽２０に供給する。混合槽２０は、初期時には、初期砥粒供給部２１から供給された初期新品と、オイル供給部２２から供給されたオイルとを混合することによりスラリを生成し、スラリ供給タンク１０に供給する。また、混合槽２０は、初期時以外においては、乾燥器２０から供給された混合砥粒群と、オイル供給部２２から供給されたオイルとを混合することによりスラリを生成し、スラリ供給タンク１０に供給する。
【００４４】
このウェーハ製造システム１においては、初期時点においては、スラリ供給タンク１０には、初期新品の砥粒群を含むスラリが蓄えられている。したがって、ウェーハ製造システム１において、シリコンインゴットＩＧの切断処理を開始すると、供給ノズル１１からは、初期新品の砥粒群を含むスラリが、ワイヤ９に供給され、ローラ８によりワイヤ９を進行させることにより、シリコンインンゴットＩＧがワイヤ９により切断されて複数のウェーハが製造される。
【００４５】
この切断処理においては、ワイヤ９に供給されたスラリは、スラリ回収パン１２で回収タンク１３へと集められる。再生装置３においては、回収タンク１３に蓄えられたスラリに対して、後述するスラリ再生処理を実行することにより、使用後の砥粒群と、追加用新品の砥粒群とが混合された混合砥粒群が生成され、この混合砥粒群を含むスラリが生成され、スラリ供給タンク１０へ供給されて蓄えられる。そして、以降の切断処理においては、この混合砥粒群を含むスラリが供給ノズル１１からワイヤに供給される。
【００４６】
図４は、本発明の一実施形態に係るスラリ再生処理のフローチャートである。
【００４７】
スラリ再生処理では、まず、切断処理で使用した使用後のスラリ（廃スラリ）を回収タンク１３に回収して準備しておき（ステップＳ１）、回収タンク１３に蓄えられている廃スラリを、遠心分離機や濾過器などの固液分離装置１４に供給して、オイルを含む液相と、砥粒群を含む固相とに分離する（ステップＳ２）。
【００４８】
次いで、分離された固相を洗浄部１５に供給して、洗浄部１５において洗浄する（ステップＳ３）。次いで、洗浄された固相（使用後品）と、追加砥粒供給部１７が供給する追加用新品とを混合槽１６において混合させて、混合砥粒群を生成する（ステップＳ４）。これにより、混合砥粒群の５０％点の値が、新品の５０％点の値と同じ又は、ほぼ同じとなるようになる。
【００４９】
次いで、湿式分級部１８が、水圧を用いた分級処理により、混合砥粒群を、所定の第１砥粒径（例えば、１μｍ）以上、且つ第２砥粒径（例えば、２０μｍ）以下の範囲の砥粒から構成された砥粒群とする（ステップＳ５）。これにより、混合砥粒群から、迅速に、砥粒として殆ど機能しない小さいものを取り除くことができるとともに、ウェーハへダメージを与えるような大きいものを取り除くことができる。
【００５０】
次いで、乾燥器１９は、湿式分級部１８において分級された混合砥粒群（再生砥粒群）を乾燥させる（ステップＳ６）。次いで、混合槽２０は、乾燥器１９により乾燥された混合砥粒群と、オイル供給部２２から供給されたオイルとを混合することによりスラリを生成（再生）し、スラリ供給タンク１０に供給する（ステップＳ７）。なお、本実施の形態では、スラリ供給タンク１０とスラリ回収タンク１３それぞれを配置する構成を示したが、一つのタンクでスラリの供給と回収を行うように構成してもよい。
【００５１】
これにより、以降の切断処理において、使用後の砥粒群と、追加用砥粒群との混合砥粒群を含むスラリが使用されて、シリコンインゴットＩＧから複数のウェーハが生成されることとなる。ここで、混合砥粒群の５０％点の値は、新品の５０％点の値と同じ又は、ほぼ同じであるので、新規新品を含むスラリとほぼ同様な質の切断処理を行うことができ、同様な品質のウェーハを製造することができる。
【００５２】
図５は、本発明の一実施形態に係る各砥粒群の状態を説明する図である。図５Ａは、ウェーハ製造システムにおいて存在する各砥粒群の粒度分布を示し、図５Ｂは、各砥粒群の特徴値を示す。
【００５３】
初期砥粒群（初期新品の砥粒群）は、図５Ａに示すような１つの山状の粒度分布を有しており、０．１％点の値は、１８．９５μｍであり、５０％点の値は、８．４５８μｍであり、円形度は、０．８７である。この初期砥粒群を１回の切断処理に利用し、その後洗浄したものである使用後砥粒群は、図５Ａに示すような１つの山状の粒度分布を有しており、０．１％点の値は、１７．５７μｍであり、５０％点の値は、７．６６２μｍであり、円形度は、０．８８である。使用後砥粒群の粒度分布は、初期砥粒群の粒度分布に対して、全体的に左側、すなわち、砥粒径が減少する方向に移動する。使用後砥粒群は、初期砥粒群に対して、５０％点の値が低下し、円形度が１に近づく。
【００５４】
追加用砥粒群は、図５Ａに示すような１つの山状の粒度分布を有しており、０．１％点の値は、１７．９μｍであり、５０％点の値は、９．７１μｍであり、円形度は、０．８６である。追加用砥粒群は、初期砥粒群に対して、ほぼ全体的に右側、すなわち、粒度径が大きい粒度分布を有している。例えば、追加用砥粒群は、初期砥粒群に対して、５０％点の値が大きくなっている。また、追加用砥粒群の円形度は、使用後砥粒群の円形度よりも低くなっている。
【００５５】
使用後砥粒群と、追加用砥粒群とを、６：４で混合した混合砥粒群（厳密には、混合し、分級処理をし、乾燥させた後の混合砥粒群）は、図５Ａに示すような１つの山状の粒度分布を有しており、０．１％点の値は、１８．０２μｍであり、５０％点の値は、８．３３５μｍであり、円形度は、０．８７１である。
【００５６】
混合砥粒群の粒度分布は、使用後砥粒群の粒度分布に対して、全体的に右側、すなわち、粒度径が増加する方向に移動する。混合砥粒群の５０％点の値は、初期砥粒群の５０％点の値とほぼ同じ値となる。また、混合砥粒群の円形度は、使用後砥粒群の円形度よりも減少して、初期砥粒群の円形度に近づいている。
【００５７】
このように、混合砥粒群は、初期砥粒群により近い粒度分布を有するようになっているとともに、砥粒群の円形度が初期砥粒群に近い円形度となる。このため、混合砥粒群が含まれたスラリを切断処理に用いると、初期砥粒群と同様な品質のウェーハを製造することができる。
【００５８】
図６は、本発明の一実施形態に係る製造されたウェーハの状態を説明する図である。図６Ａは、比較例に係るウェーハ製造方法により製造されたウェーハにおけるＷＡＲＰ値を示す図であり、図６Ｂは、実施例に係るウェーハ製造方法により製造されたウェーハにおけるＷＡＲＰ値を示す図である。ここで、比較例においては、切断処理に使用した砥粒群と、初期新品の砥粒群とを混合した砥粒群の後の切断処理に使用するようにしたものである。
【００５９】
図６Ａに示すように、比較例においては、初期新品の砥粒群を含むスラリを用いた切断処理により製造されたウェーハと、初期新品と同一の砥粒群を混合して再生した砥粒群を含むスラリを用いた切断処理により製造されたウェーハとの間で、平均のＷＡＲＰ値（図中Ａｖ）が大きくずれてしまっている。
【００６０】
一方、図６Ｂに示すように、図４に示すように生成された混合砥粒群を含むスラリを用いた切断処理により製造されたウェーハと、初期新品の砥粒群を含むスラリを用いた切断処理により製造されたウェーハとの平均のＷＡＲＰ値の違いは、比較例に比して、小さくなっている。このように、図４に示すように生成された混合砥粒群を含むスラリを用いて切断することにより、より均一なウェーハを製造することができ、比較例に比してウェーハの品質を向上することができる。
【００６１】
次に本発明の変形例について説明する。
【００６２】
図７は、本発明の変形例に係るスラリ再生処理のフローチャートである。
【００６３】
変形例に係るスラリ再生処理は、上記したスラリ再生処理においては、使用後品と、追加用新品とを混合した後に、分級処理するようにしていたものを、使用後品と、追加用新品とをそれぞれ別に分級処理した後に、混合することにより混合砥粒群（再生砥粒群）を生成するようにしたものである。
【００６４】
このスラリ再生処理においては、まず、切断処理で使用した使用後のスラリ（廃スラリ）を回収タンク１３に回収して準備しておき（ステップＳ１１）、回収タンク１３に蓄えられている廃スラリを、固液分離装置１４に供給して、オイルを含む液相と、砥粒群を含む固相とに分離する（ステップＳ１２）。
【００６５】
次いで、分離された固相を洗浄部１５に供給して、洗浄部１５において洗浄する（ステップＳ１３）。次いで、湿式分級部（湿式分級部１８と同様なもの）により、洗浄された固相（使用後品）を、水圧を用いた分級処理により、所定の第１砥粒径（例えば、１μｍ）以上、且つ第２砥粒径（例えば、２０μｍ）以下の範囲の砥粒から構成された砥粒群とし（ステップＳ１４）と、乾燥器（乾燥器１９と同様なもの）により、分級された砥粒群を乾燥させる（ステップＳ１５）。
【００６６】
一方、追加用新品を準備し（ステップＳ１６）、湿式分級部（湿式分級部１８と同様なもの）により、追加用新品の砥粒群を、水圧を用いた分級処理により、所定の第１砥粒径（例えば、１μｍ）以上、且つ第２砥粒径（例えば、２０μｍ）以下の範囲の砥粒から構成された砥粒群とし（ステップＳ１７）、乾燥器（乾燥器１９と同様なもの）により、分級された砥粒群を乾燥させる（ステップＳ１８）。
【００６７】
次いで、ステップＳ１５で乾燥された砥粒群と、ステップＳ１８で乾燥された砥粒群とを混合槽（混合槽１６と同様なもの）において混合させて、混合砥粒群（再生砥粒群）を生成する（ステップＳ１９）。これにより、混合砥粒群の５０％点の値が、新品の５０％点の値と同じ又は、ほぼ同じとなるようになる。
【００６８】
その後、混合砥粒群と、オイルとを混合することによりスラリを再生し、スラリ供給タンク１０に供給する（ステップＳ２０）。
【００６９】
これにより、以降の切断処理において、使用後の砥粒群と、追加用砥粒群とが混合された混合砥粒群を含むスラリが使用されて、シリコンインゴットＩＧから複数のウェーハが切り出されて生成されることとなる。ここで、混合砥粒群の５０％点の値は、新品の５０％点の値と同じ又は、ほぼ同じであるので、新規新品を含むスラリとほぼ同様な質の切断処理を行うことができ、同様な品質のウェーハを製造することができる。
【００７０】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。
【００７１】
例えば、上記実施形態では、湿式分級部１８は、水圧式の分級を行うようにしていたが、本発明はこれに限られず、サイクロン式の分級を行うようにしてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、切断処理、すなわち、切断を伴う研磨処理に利用されるスラリの砥粒群を用いて、後の切断処理に使用する砥粒群を生成するようにしていたが、本発明はこれに限られず、切断を伴わない研磨処理に利用されるスラリの砥粒群に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１  ウェーハ製造システム、２  ワイヤソー、３  再生装置、４  コラム、５  インゴット支持部、６  取付プレート支持部、７  取付プレート、８  ローラ、９  ワイヤ、１０  スラリ供給タンク、１１  供給ノズル、１２  スラリ回収パン、１３  回収タンク、１４  固液分離装置、１５  洗浄部、１６  混合槽、１７  追加砥粒供給部、１８  湿式分級部、１９  乾燥器、２０  混合槽、２１  初期砥粒供給部、２２  オイル供給部、ＩＧ  シリコンインゴット。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図５】
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