(57)【要約】【課題】インゴットからウエーハを切り離す際に、ワイヤが溝から離脱するのを抑制できるインゴットスライス方法を提供する。【解決手段】本開示は、溝を有する複数のローラに巻き掛けられたワイヤを走行させ、第１インゴットと第２インゴットとを前記ワイヤに押圧してウエーハの形状にスライスし、前記溝を構成する一対の側壁のうちの一方の側壁方向に前記第１インゴットを移動すると同時に、他方の側壁方向に前記第２インゴットを移動して、前記ウエーハを切離することを特徴とするインゴットスライス方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝を有する複数のローラに巻き掛けられたワイヤを走行させ、
第１インゴットと第２インゴットとを前記ワイヤに押圧してウエーハの形状にスライスし、
前記溝を構成する一対の側壁のうちの一方の側壁方向に前記第１インゴットを移動すると同時に、他方の側壁方向に前記第２インゴットを移動して、前記ウエーハを切離することを特徴とするインゴットスライス方法。
【請求項２】
前記ウエーハを切離する際に、前記第１インゴットを移動する方向は前記一方の側壁と垂直方向であり、前記第２インゴットを移動する方向は前記他方の側壁と垂直方向である、請求項１に記載のインゴットスライス方法。
【請求項３】
前記一対の側壁は、Ｖ溝を形成している、請求項２に記載のインゴットスライス方法。
【請求項４】
前記ウエーハを切離する際に、前記ワイヤと前記第１及び第２インゴットそれぞれの間で生じる加工抵抗を測定し、かつ、両者の加工抵抗の絶対値が等しくなるように前記第１及び前記第２インゴットを移動する、請求項１〜３のいずれかに記載のインゴットスライス方法。
【請求項５】
前記第１インゴットは球面部を有し、該球面部が前記第１保持部材に保持される、請求項１〜４のいずれかに記載のインゴットスライス方法。
【請求項６】
前記ウエーハを切離する際に、前記球面部が切除されるように前記第１インゴットを移動する、請求項５に記載のインゴットスライス方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のインゴットの切断方法を実現するインゴットスライス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、インゴットスライス方法およびインゴットスライス装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集積回路や太陽電池に利用されるウエーハは、マルチワイヤーソでインゴットをスライスすることで得られる。詳細には、溝の形成された複数のローラ間に螺旋状に巻回されたワイヤにインゴットを押圧し、ワイヤを走行させることによって、インゴットをスライスして複数枚のウエーハがスライスされる。
【０００３】
スライスの終了した後は、インゴットをワイヤの走行方向と直交する方向に駆動することでウエーハを切離する方法が特許文献１で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２２０７３１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、従来の構成では、インゴットをワイヤの走行方向と直交する方向に駆動させてウエーハを切離する際に、ローラの溝からワイヤが離脱しまう課題があった。ワイヤが離脱すると、ワイヤの断線やウエーハの品質不良を招いてしまうため、かかる課題への対策が必須となっている。
【０００６】
そこで本発明は、前記従来の課題を解決するもので、インゴットからウエーハを切離する際に、ワイヤが溝から離脱するのを抑制できるインゴットスライス方法およびインゴットスライス装置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】
上記目的を達成するために、本発明のインゴットスライス方法は、溝を有する複数のローラに巻き掛けられたワイヤを走行させ、第１インゴットと第２インゴットとを前記ワイヤに押圧してウエーハの形状にスライスし、前記溝を構成する一対の側壁のうちの一方の側壁方向に前記第１インゴットを移動すると同時に、他方の側壁方向に前記第２インゴットを移動して、前記ウエーハを切離することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明によれば、インゴットからウエーハを切離する際に、ワイヤが溝から離脱するのを抑制でき、ワイヤの断線やウエーハの品質不良の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態にかかるインゴットスライス方法を実現するインゴットスライス装置の模式図
【図２】本実施の形態にかかるインゴットの移動方向を説明するための模式図
【図３】本実施の形態にかかるインゴットスライス方法のフローチャート
【図４】本実施の形態にかかる他のインゴットスライス方法を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１におけるインゴットスライス方法を実現するインゴットスライス装置の模式図である。
【００１２】
インゴットスライス装置には、２つのローラ１０１，１０２が平行、且つ回転自在に設けられている。ローラ１０１，１０２間には線径０．０８〜０．２５ｍｍ程度のダイヤモンドワイヤから成る１本のワイヤ１０３が所定のピッチで螺旋状に巻回されている。ローラ１０１，１０２には溝が形成され、この溝にワイヤ１０３が収まっている。また、ローラ１０１，１０２は駆動ローラであって、ワイヤ１０３を順方向または逆方向に走行させる。
【００１３】
これらローラ１０１，１０２の上方には、単結晶等の第１インゴット１０４ａが第１当て板１０５ａを介して第１インゴット駆動部１０６ａに保持される。第１当て板１０５ａの下面に第１インゴット１０４ａが接着保持されている。
【００１４】
単結晶等の第２インゴット１０４ｂが第２当て板１０５ｂを介して第２インゴット駆動部１０６ｂに保持される。第２当て板１０５ｂの下面に第２インゴット１０４ｂが接着保持されている。第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとは平行に保持される。第１当て板１０５ａと第２当て板１０５ｂは、ガラス、セラミック、グラファイト等で構成される。
【００１５】
第１インゴット駆動部１０６ａと第２インゴット駆動部１０６ｂとは、上下駆動部１０７に接続されている。上下駆動部１０７は、第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとを同時に上下動させる。第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとを下降させて、走行中のワイヤ１０３に押圧することで、第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとがウエーハの形状にスライスされる。
【００１６】
第１インゴット駆動部１０６ａは、第１インゴット１０４ａがウエーハの形状にスライスされた後に、ローラ１０１，１０２に形成された溝を構成する側壁の方向に第１インゴット１０４ａを移動させる。ローラ１０１，１０２に形成された溝は、一対の側壁から構成されており、この一対の側壁のうちの一方の側壁の方向に第１インゴット１０４ａを移動させる。一方、第２インゴット駆動部１０６ｂは、第２インゴット１０４ｂがウエーハ状にスライスされた後に、他方の側壁方向に第２インゴット１０４ｂを移動させる。第１インゴット駆動部１０６ａと第２インゴット駆動部１０６ｂの動作により、インゴットを保持する保持部材からスライス後のウエーハを切り離す。なお、第１当て板１０５ａと第１インゴット駆動部１０６ａとが、第１インゴット１０４ａを保持する第１保持部材として機能する。また、第２当て板１０５ｂと第２インゴット駆動部１０６ｂとが、第２インゴット１０４ｂを保持する第２保持部材として機能する。
【００１７】
ウエーハを切離する際に、第１インゴット駆動部１０６ａによる第１インゴット１０４ａの移動方向と第２インゴット駆動部１０６ｂによる第２インゴット１０４ｂの移動方向とを異なる側壁方向としている。これにより、ローラ１０１，１０２に設けられた溝からワイヤ１０３が離脱するのを防止できる。第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとが異なる側壁方向に移動することにより、ワイヤ１０３との間に生じる加工抵抗が相殺されるからである。本実施の形態では、第１インゴット駆動部１０６ａ（第１インゴット１０４ａ）を水平かつ手前方向（ローラ１０１の軸心方向かつ手前方向）に、第２インゴット駆動部１０６ｂ（第２インゴット１０４ｂ）を水平かつ奥行き方向（ローラ１０２の軸心方向かつ奥行き方向）に移動させる。
【００１８】
ウエーハを切離する際に、第１インゴット１０４ａを移動させる方向を一方の側壁と垂直方向とし、第２インゴット１０４ｂを移動させる方向を他方の側壁と垂直方向とするのが好ましい。ワイヤ１０３の離脱をより抑制できるからである。
【００１９】
第１インゴット駆動部１０６ａには第１ロードセル１０８ａが設けられている。同様に、第２インゴット駆動部１０６ｂには第２ロードセル１０８ｂが設けられている。ウエーハを切離する際には、ワイヤ１０３と第１インゴット１０４ａ、ワイヤ１０３と第２インゴット１０４ｂ、それぞれの間で生じる加工抵抗を、第１ロードセル１０８ａと第２ロードセル１０８ｂとで測定し、これと同時に、両者の加工抵抗の絶対値が等しくなるように第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとを移動させる。これにより、ワイヤ１０３の離脱の発生をより抑えられる。
【００２０】
なお、ローラ１０１，１０２に設けられた溝をＶ溝とするのが望ましい。すなわち、一対の側壁として、Ｖ溝を形成させるのが好ましい。これにより、ワイヤ１０３の離脱をより防止できる。この場合、第１インゴット駆動部１０６ａは、２軸を駆動し、第１インゴット１０４ａを斜め方向に移動させる。同様に、第２インゴット駆動部１０６ｂも、２軸を駆動し、第２インゴット１０４ｂを斜め方向に移動させる。斜め方向とは、ローラ１０１，１０２のＶ溝を構成する側壁と垂直方向のことであり、この方向に第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとを移動させることで、加工抵抗をＶ溝の側壁に垂直に加えることができ、ワイヤ１０３の離脱を防止できる。
【００２１】
第１インゴット１０４ａの移動方向と第２インゴット１０４ｂの移動方向とを模式的に表した図を図２に示す。図２は、ローラ１０１に形成された溝と、この溝に収まるワイヤ１０３との断面図を表し、ワイヤ１０３の走行方向から見た図である。溝は、一方の側壁１０９ａと他方の側壁１０９ｂとで構成される。一方の側壁１０９ａと垂直方向に第１インゴット１０４ａが移動し、他方の側壁１０９ｂと垂直方向に第２インゴット１０４ｂが移動する。これにより、ワイヤ１０３の離脱を防止できる。なお、スライス時には、ローラ１０１の溝の底に向かう方向（Ｖ溝の先端に向かう方向）に第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとを移動する。
【００２２】
ここで、本実施の形態にかかるインゴットスライス方法の流れを、図１と図３とを用いて説明する。
【００２３】
最初に、図３のステップＳ１では、本実施の形態に係るインゴットスライス方法を開始するための準備を行う。ここでは、図１の第１インゴット１０４ａと第１当て板１０５ａを例えば２液混合硬化型エポキシ接着剤で接着し、第１当て板１０５ａを第１インゴット駆動部１０６ａに取り付ける。第２インゴット１０４ｂと第２当て板１０５ｂも同様にして、第２インゴット駆動部１０６ｂに取り付ける。
【００２４】
次に、図３のステップＳ２では、図１のローラ１０１，１０２が正回転又は逆回転を開始することでワイヤ１０３が走行を開始する。
【００２５】
続いて、図３のステップＳ３では、図１の第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとを下降させ、ローラ１０１，１０２間に張設されたワイヤ１０３に押圧する。第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとを徐々に下降させることで、両者は、所定の厚さのウエーハの形状にスライスされる。ここでは、各ウエーハの厚みを、例えば０．３５ｍｍとする。なお、第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとをスライスする際に、両者をワイヤ１０３に押圧する方向は、ローラ１０１，１０２に設けられた溝の底に向かう方向である。このステップＳ３中において、第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとが下降している間、ローラ１０１，１０２は一定量の正転、逆転を繰り返す。
【００２６】
そして、ウエーハの形状にスライスされた後に、図３のステップＳ４では、図１のローラ１０１，１０２の溝を構成する一対の側壁の一方の側壁方向に第１インゴット１０４ａを移動させると同時に、他方の側壁方向に第２インゴット１０４ｂを移動させて、ウエーハを切離する。このとき、第１インゴット１０４ａと第２インゴット１０４ｂとの移動量は、ウエーハの厚みと等しく、具体的には０．３５ｍｍとする。
【００２７】
以上のように、本実施の形態にかかるインゴットスライス方法は実施され、特に、図３のステップＳ４により、図１のワイヤ１０３の離脱を抑制することができる。
【００２８】
なお、矩形状のウエーハを得るために、図３のステップＳ１において準備される図１の第１インゴット１０４ａの形状を角柱としたが、角柱状の第１インゴット１０４ａを得るには、前工程にて、角柱化する工程を実施する必要がある。一般的に、単結晶は円柱状に形成され、この円柱状の単結晶の周囲を切断して角柱状のインゴットが形成されるからである。
【００２９】
これに対して、図３のステップＳ１において、円柱状の単結晶の３側面のみが角柱化され、１側面が球面状のまま保持されたインゴットを準備することで、角柱化に要する工程を簡素化することができる。より詳細には、図４に示すように球面部１１０を有する第３インゴット１０４ｃを採用して、この球面部１１０を球面状の第３当て板１０５ｃを介して第１インゴット駆動部１０６ａに保持させる。この状態の第３インゴット１０４ｃに対して、図４のステップＳ３を実施すれば、角柱状のインゴットを採用した場合と同形状のウエーハを得ることができる。このステップＳ３におけるウエーハの切離時に、図４の球面部１１０が切除されるからである。このため、角柱化に要する工程を短縮することができる。加えて、第３当て板１０５ｃをワイヤで切断せずに済むことから、第３当て板１０５ｃを別のインゴットに対して再利用することができる。球面部１１０を有する第３インゴット１０４ｃは、図１の第１インゴット１０４ａおよび第２インゴット１０４ｂの代わりに採用される。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、シリコンやサファイア等のインゴットをスライスするのに利用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１０１，１０２  ローラ
１０３  ワイヤ
１０４ａ  第１インゴット
１０４ｂ  第２インゴット
１０４ｃ  第３インゴット
１０５ａ  第１当て板
１０５ｂ  第２当て板
１０５ｃ  第３当て板
１０６ａ  第１インゴット駆動部
１０６ｂ  第２インゴット駆動部
１０７  上下駆動部
１０８ａ  第１ロードセル
１０８ｂ  第２ロードセル
１０９ａ  一方の側壁
１０９ｂ  他方の側壁
１１０  球面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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