(57)【要約】【課題】シリコンインゴットの切断時に生じる縁欠けや割れをより確実に防止することができるシリコンインゴット切断方法及びその方法に用いるスライス台を提供する。【解決手段】カーボン製のスライス台２に円柱状のシリコンインゴット１の外周面が貼り付けられた状態で載置され、スライス台２の反対側から切断ブレード３によってスライス台２の途中まで切り込むことにより、シリコンインゴット１を板状のブロック１１に切断するシリコンインゴット切断方法であって、シリコンインゴット１は、切り終わり部分を除いた部分でスライス台２に支持されており、切り終わり部分が開放された状態で切断される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボン製のスライス台に円柱状のシリコンインゴットの外周面が貼り付けられた状態で載置され、前記スライス台の反対側から切断ブレードによって該スライス台の途中まで切り込むことにより、前記シリコンインゴットを板状のブロックに切断するシリコンインゴット切断方法であって、前記シリコンインゴットは、切り終わり部分を除いた部分で前記スライス台に支持されており、前記切り終わり部分が開放された状態で切断されることを特徴とするシリコンインゴット切断方法。
【請求項２】
前記スライス台は、該スライス台の両側部に形成され前記シリコンインゴットの長手方向に沿って伸びる一対の支持部を有し、これら支持部の間を除き、前記シリコンインゴットを両支持部に接着した状態で切断することを特徴とする請求項１記載のシリコンインゴット切断方法。
【請求項３】
シリコンインゴットの切断時において、シリコンインゴットの外周面に貼り付けられ、該シリコンインゴットを載置するカーボン製のスライス台であって、両側部に、前記シリコンインゴットを受ける支持部が該シリコンインゴットの長手方向に沿って伸びて形成されており、該支持部を前記シリコンインゴットの外周面に接着することにより、前記シリコンインゴットを支持する構成とされていることを特徴とするスライス台。
【請求項４】
前記シリコンインゴットとの対向面が、該シリコンインゴットの外周径よりも小さい円弧径で形成されていることを特徴とする請求項３記載のスライス台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンインゴットを板状に切断するシリコンインゴット切断方法及びその方法に用いるスライス台に関する。
【背景技術】
【０００２】
円柱状のシリコンインゴットの切断は、そのシリコンインゴットをカーボン製のスライス台に貼り付けた状態で、シリコンインゴットを複数の板状のブロックに切断して行われる。
特許文献１及び特許文献２において、シリコンインゴットの外周面はスライス台に予め接着剤等で貼り付けられた状態で固定されており、スライス台の反対側からワイヤソー又はバンドソー等の切断ブレードによって、そのスライス台の途中まで切り込むことで、ブロックの切り終わり部分に縁欠けや割れを生じさせることなく、シリコンインゴットを完全に切断することが開示されている。また、このような切断方法においては、切断された複数のブロックはスライス台に接着されており、スライス台から落下して破損することが防止されている。
【０００３】
さらに、特許文献２には、シリコンインゴットとカーボン製のスライス台との間に大きな硬度差があり、シリコンインゴットのブロックが切り離される寸前において切断抵抗に大きな差が生じることから、ブレードの刃先に振動が発生して、ブロックの切り終わり部分に縁欠けや割れを生じることが開示されている。
そこで、特許文献２では、シリコンインゴットとスライス台との間で切断抵抗を低減するために、スライス台の両側面にシリコン板を貼り付け、シリコン板の先端をシリコンインゴットの外周面に密着させることで、切断抵抗の変化を生じさせないようにしている。すなわち、ブロックを切り終えるときのブレードの刃先の振動やたわみを防止し、ブロックの切り終わり部分に縁欠けや割れが発生するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７０４５７号公報
【特許文献２】特開平７−６８５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シリコンインゴットの大型化に伴い、従来の方法ではシリコンインゴットの切り終わり部分に縁欠けや割れ等の発生を完全に防止することが難しくなっている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シリコンインゴットの切断時に生じる縁欠けや割れをより確実に防止することができるシリコンインゴット切断方法及びその方法に用いるスライス台を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、カーボン製のスライス台に円柱状のシリコンインゴットの外周面が貼り付けられた状態で載置され、前記スライス台の反対側から切断ブレードによって該スライス台の途中まで切り込むことにより、前記シリコンインゴットを板状のブロックに切断するシリコンインゴット切断方法であって、前記シリコンインゴットは、切り終わり部分を除いた部分で前記スライス台に支持されており、前記切り終わり部分が開放された状態で切断されることを特徴とする。
【０００８】
シリコンインゴットの切り終わり部分がスライス台と接触しないようにシリコンインゴットを支持することで、切断ブレードの刃先の振動やたわみを、シリコンインゴットの切り終わり部分から離れて配置される支持部から分散して開放することができる。これにより、シリコンインゴットの切り終わり部分に切断時の振動やたわみが集中することを回避することができ、縁欠けや割れ等が発生するのを防止することができる。
【０００９】
本発明のシリコンインゴット切断方法において、前記スライス台は、該スライス台の両側部に形成され前記シリコンインゴットの長手方向に沿って伸びる一対の支持部を有し、これら支持部の間を除き、前記シリコンインゴットを両支持部に接着した状態で切断する構成とされる。
シリコンインゴットをスライス台の両支持部により支持することにより、シリコンインゴットの切り終わり部分が両支持部の間に配置されることになる。これら支持部の間では、シリコンインゴットとスライス台とは接着されていないので、スライス台との間に隙間が設けられ、切断ブレードの刃先の振動やたわみを、シリコンインゴットの切り終わり部分から離れて配置される支持部から分散して開放することができる。
【００１０】
本発明は、シリコンインゴットの切断時において、シリコンインゴットの外周面に貼り付けられ、該シリコンインゴットを載置するカーボン製のスライス台であって、両側部に、前記シリコンインゴットを受ける支持部が該シリコンインゴットの長手方向に沿って伸びて形成されており、該支持部を前記シリコンインゴットの外周面に接着することにより、前記シリコンインゴットを支持する構成とされていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のスライス台は、前記シリコンインゴットとの対向面が、該シリコンインゴットの外周径よりも小さい円弧径で形成されていてもよい。
この場合、シリコンインゴットとの対向面を、シリコンインゴットの外周径よりも小さい円弧径で形成することで、その対向面の厳密な寸法管理をすることなく、確実にシリコンインゴットの切り終わり部分に対応する部分とスライス台との間に隙間を設けた状態で、シリコンインゴットにスライス台を貼り付けることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シリコンインゴットの切り終わり部分とスライス台との間に隙間を設けることで、シリコンインゴットの切断時に生じる縁欠けや割れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態のシリコンインゴット切断方法を説明する斜視図である。
【図２】図１に示すスライス台を説明する図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が上面図である。
【図３】スライス台の第２実施形態を示す上面図である。
【図４】スライス台の第３実施形態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について説明する。この実施形態は、スパッタリング装置の電極板として用いられるシリコン製の円板をシリコンインゴットから切り出す際に適用される。
図１に示すように、本発明に係るシリコンインゴット切断方法において、シリコンインゴット１は、その外周面に沿って形成されたカーボン製のスライス台２に貼り付けられた状態で載置され、切断ブレード３で切り込むことにより、シリコンインゴット１を板状のブロック１１に切断する構成とされる。
【００１５】
シリコンインゴット１は、チョクラルスキー法等によって製造されたシリコンインゴットを、そのコーン状の端部を切り離して形成したものであり、例えば直径４００ｍｍ、長さ４００ｍｍの円柱状に形成されている。
スライス台２は、図２に示すように、シリコンインゴット１の軸芯方向（長手方向）に沿って略左右対称形状に形成されており、その両側部に、一対の支持部２１が形成されている。そして、これら支持部２１をシリコンインゴット１の外周面に接着することにより、シリコンインゴット１を支持する構成とされている。
【００１６】
また、スライス台２は、シリコンインゴット１との対向面２２が、シリコンインゴット１の外周径と略同一の円弧径で形成されている。そして、スライス台２の中央部には、対向面２２を二分割するように溝部２３が形成されている。この溝部２３は、スライス台２の対向面２２よりも深く掘られている。そして、シリコンインゴット１をスライス台２上に載置した状態では、シリコンインゴット１とスライス台２との間に、溝部２３によって空間部２４が設けられるようになっている。これにより、両支持部２１の間を除いて、シリコンインゴット１をこれら支持部２１に接着した状態とすることができる。
また、スライス台２とシリコンインゴット１とを接着する際に、接着剤が対向面２２とシリコンインゴット１との間から食み出ることがあっても、溝部２３が接着溜まりとして作用して、シリコンインゴット１とスライス台２との間に確実に隙間（空間部２４）を形成しておくことができる。
【００１７】
なお、溝部２３の形状は、本実施形態で採用した直線状に延びる形状に限定されるものではなく、図３に示すように、平面視菱形の形状等で形成することもできる。
また、シリコンインゴット１とスライス台２との接着には、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂等の接着剤を用いることができ、例えば、電気化学工業株式会社製のＳＯＬＡＲＬＯＣを使用することができる。
【００１８】
以下、本実施形態のシリコンインゴット切断方法について説明する。
スライス台２が貼り付けられたシリコンインゴット１は、図１に示すように、スライス台２の下面２５を切断台４上に配置された状態で切断される。
シリコンインゴット１の切断に用いる切断ブレード３は、用途に応じて種々の切断ブレードを選択することができる。本実施形態においては、直径４００ｍｍのシリコンインゴット１を、例えば刃幅１．４ｍｍのバンドソーで切断する構成としている。
【００１９】
切断ブレード３は、図１に示すように、シリコンインゴット１のスライス台２が貼り付けられた反対側から切り込まれるようになっている。そして、シリコンインゴット１の切断は、例えば１０ｍｍ／ｍｉｎの送り速度で走行する切断ブレード３を、シリコンインゴット１に向かって下降移動させることにより行う。
切断ブレード３の下降移動により、走行する切断ブレード３の刃先３１がシリコンインゴット１の外周面に押し当てられる。そして、切断ブレード３の刃先３１が図１の矢印で示すように下降することに伴って、シリコンインゴット１からブロック１１となる部分が切り離されるようになっている。
【００２０】
シリコンインゴット１の切断が進み、シリコンインゴット１からブロック１１を切り終える段階になると、切断ブレード３の刃先３１は、スライス台２の両側部に設けられた一対の支持部２１を切断し始める。そして、ブロック１１がシリコンインゴット１から完全に切り離され、切断ブレード３の刃先３１が、スライス台２の途中まで切り込まれたところで、切断ブレード３の下降移動を停止して切断を止める。次いで、切断ブレード３を、シリコンインゴット１から離れる方向に上昇移動させ、切断ブレード３を切断前の位置まで復帰させる。この際、切断されたブロック１１はスライス台２に接着された状態であり、個々のブロック１１はスライス台２に整列された状態で保持される。
【００２１】
次のブロック１１をシリコンインゴット１から切り出す際には、切断台４をシリコンインゴット１の軸芯方向に移動させることにより、シリコンインゴット１を切り出すブロック１１の板厚分だけ切断ブレード３に対して移動させる。そして、その移動させた位置で切断ブレード３の昇降移動を行うことにより、シリコンインゴット１からブロック１１を切断することができる。
また、これらの一連の操作を繰り返すことにより、切断後のブロック１１をスライス台２に保持したまま、複数のブロック１１を切り出すことができる。
【００２２】
シリコンインゴット１からブロック１１を取り外すには、スライス台２に保持されたブロック１１を、スライス台２ごと６０℃〜８０℃の水温のお湯が貯留された水槽（図示略）に浸漬させる。ブロック１１とスライス台２とを接着している接着剤は、水槽に浸漬させることによって軟化し、その接着強度が低下する。したがって、個々のブロック１１を、スライス台２から１枚ずつ容易に取り外すことができる。
【００２３】
なお、シリコンインゴット１の切断は、本実施形態のように、シリコンインゴット１に対して切断ブレード３を進退移動（図１では、昇降移動で説明した。）させることにより切断する構成の他、切断ブレード３に対してシリコンインゴット１自体を進退移動させることにより切断する構成を採用することもできる。
【００２４】
上記実施形態においては、スライス台２の中央部に溝部２３を形成することにより、シリコンインゴット１とスライス台２との間に隙間を形成する構成としたが、図４に示すように、スライス台２Ｂの対向面２２Ｂを、シリコンインゴット１の外周径よりも小さい円弧径で形成することによっても、隙間を形成することができる。
この場合、スライス台２Ｂの両側部がシリコンインゴット１を受ける支持部２１となるとともに、スライス台２Ｂの中央部に近い位置の対向面２２Ｂは、スライス台２Ｂとシリコンインゴット１との間の隙間がより大きくなるように形成されることから、シリコンインゴット１との対向面２２の厳密な寸法管理をすることなく、確実にシリコンインゴット１の切り終わり部分に対応する部分とスライス台２Ｂとの間に隙間を設けた状態でシリコンインゴット１にスライス台２Ｂを貼り付けることができる。
なお、この図４に示す実施形態においても、図２又は図３に示す実施形態のように溝部を設けるようにしてもよい。
【００２５】
このように、本実施形態においては、シリコンインゴット１をスライス台２の両支持部２１により支持して、その反対側から切断することにより、シリコンインゴット１の切り終わり部分が両支持部２１の間に配置されることになる。これら支持部２１の間では、シリコンインゴット１とスライス台２とは接着されていないので、スライス台２との間に隙間が設けられ、シリコンインゴットの切り終わり部分は開放された状態となる。したがって、切断ブレード３の刃先３１の振動やたわみを、シリコンインゴット１の切り終わり部分から離れて配置される支持部２１から分散して開放することができる。これにより、シリコンインゴット１の切り終わり部分に切断時の振動やたわみが集中することを回避することができ、縁欠けや割れ等が発生するのを防止することができる。
【００２６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  シリコンインゴット
２，２Ｂ  スライス台
３  切断ブレード
４  切断台
１１  ブロック
２１  支持部
２２，２２Ｂ  対向面
２３  溝部
２４  空間部
２５  下面
３１  刃先
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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