(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をおいて平行に配設された一対のガイドローラと、
前記一対のガイドローラ間に一定のピッチで離間しながら複数回巻回されて前記一対のガイドローラ間に並列ワイヤ部を形成し、前記ガイドローラの回転に伴って走行する１本のワイヤと、
前記一対のガイドローラ間に設けられ、前記並列ワイヤ部に従動接触して、制振した複数の切断ワイヤ部を形成する一対の制振ガイドローラと、
前記複数の切断ワイヤ部にそれぞれ給電する複数の給電子と、
前記切断ワイヤ部のワイヤにより切断されて形成された一対の切断面のいずれか一方に、前記切断ワイヤ部のワイヤを他方よりも近接させるように、前記切断ワイヤ部に対して被加工物を、前記切断ワイヤ部を構成する各ワイヤの並列方向、および、前記各切断ワイヤ部を構成する各ワイヤの並列方向と直角方向に相対的に移動する手段と、
を備え、
前記いずれか一方の切断面を放電加工状態で走査することにより前記切断面を同時に仕上げ加工するように構成された、
ことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項２】
切断加工時にウエハを支持する切断加工時ウエハ支持部と、
仕上げ加工時に前記ウエハを支持する仕上げ加工時ウエハ支持部とを有し、
前記複数の切断ワイヤ部が、前記複数の切断ワイヤ部の放電加工によって前記被加工物から切り出される複数のウエハを完全に分離せず、その一部が前記被加工物と一体となっている状態で連結部を残して前記仕上げ加工を完了した後に前記連結部を切断する機能を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項３】
前記仕上げ加工時ウエハ支持部は、前記切断ワイヤ部による放電加工を行いながらウエハ面の走査を複数回繰り返すように構成された、
ことを特徴とする請求項２に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項４】
前記切断加工時ウエハ支持部および前記仕上げ加工時ウエハ支持部を前記被加工物に対して接近又は離反する挙動を制御するウエハ支持部挿入制御板を具備し、
前記切断加工時ウエハ支持部および前記仕上げ加工時ウエハ支持部は、前記切断ワイヤ部の張架方向に平行であって、かつ、前記被加工物の両側に配設され、前記切断ワイヤ部の張架方向と略平行に移動するように構成された、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項５】
前記切断加工時ウエハ支持部および前記仕上げ加工時ウエハ支持部を前記被加工物に対して接近又は離反する挙動を制御するウエハ支持部挿入制御板を具備し、
前記切断加工時ウエハ支持部および前記仕上げ加工時ウエハ支持部は、
切断加工によって形成され、ウエハ間領域となる加工溝に挿入されてウエハ間隔を保持する挿入部と、前記挿入部を支持する挿入支持部と、前記挿入支持部に接続された転がりローラとからなり、
前記転がりローラが前記ウエハ支持部挿入制御板の表面形状に沿って転動することによって、前記被加工物に形成された前記加工溝内への前記挿入部の挿入量が制御されるようにした、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項６】
前記挿入部は細線を束状にした細線束部であり、
前記切断加工時ウエハ支持部および前記仕上げ加工時ウエハ支持部は、前記被加工物の両側に配置され、前記被加工物の外形表面に対して、前記切断ワイヤ部の張架方向から略平行に押し付けられ、前記切断加工時ウエハ支持部および前記仕上げ加工時ウエハ支持部の前記細線束部が前記被加工物に形成された各加工溝に挿入されることによって、前記ウエハを保持し、前記ウエハの振動を防止するように構成された、
ことを特徴とする請求項５に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項７】
前記ウエハ支持部挿入制御板の表面形状は、前記被加工物の外形形状と相似形である、
ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項８】
前記ウエハ支持部挿入制御板は、前記切断加工時ウエハ支持部、および、前記仕上げ加工時ウエハ支持部に対して、前記切断ワイヤ部を構成する各ワイヤの並列方向と直角方向に相対的に移動する、
ことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項９】
間隔をおいて平行に配設された一対のガイドローラと、
前記一対のガイドローラ間に一定のピッチで離間しながら複数回巻回されて前記一対のガイドローラ間に切断ワイヤ部を形成し、前記ガイドローラの回転に伴って走行する１本のワイヤと、
前記切断ワイヤ部のワイヤに給電する給電子と、
前記切断ワイヤ部のワイヤにより切断されて形成された一対の切断面のいずれか一方に、前記切断ワイヤ部のワイヤを他方よりも近接させるように、前記切断ワイヤ部に対して被加工物を、前記切断ワイヤ部を構成する各ワイヤの並列方向、および、前記切断ワイヤ部を構成する各ワイヤの並列方向と直角方向に相対的に移動する手段と、
を備えたワイヤ放電加工装置を用いた半導体ウエハの製造方法であって、
前記切断ワイヤ部により被加工物の切断を行い、前記被加工物からの複数のウエハの切り出しを行なう第１の工程と、
前記切断ワイヤ部のワイヤを用いて前記第１の工程で切断されて形成された一対の切断面のいずれか一方に、前記切断ワイヤ部のワイヤを他方よりも近接させ、前記切断面を放電加工した状態で走査する第２の工程と、
を備えた、
ことを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の工程は、前記切断ワイヤ部により被加工物の切断を行い、一部が前記被加工物と繋がった状態で、前記被加工物からの半導体ウエハの切り出しを中断する工程を含み、
前記第２の工程は、前記切断ワイヤ部のワイヤを用いて前記第１の工程で切断された切断面を放電加工した状態で走査する、
ことを特徴とする請求項９に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項１１】
前記第２の工程を複数回行う、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項１２】
前記第２の工程の後に、前記半導体ウエハの切り出しを中断した位置に前記ワイヤを配置し、放電加工しながら前記ワイヤにより切断した隙間の厚み方向に往復させ、同時に中断した切り出し工程を進める第３の工程を行う、
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項１３】
前記第２の工程の後に、前記半導体ウエハの切り出しを中断した位置に前記ワイヤを配置し、前記ワイヤの切断工程での進行方向に直交する方向に放電加工による切断を行って前記被加工物から切り離し、この切り離し部分をオリエンテーションフラット面とする第４の工程を行う、
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項１４】
前記被加工物は、炭化物あるいは窒化物の少なくとも一方を成分とする半導体インゴットである、
ことを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載の半導体ウエハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ワイヤ放電加工装置およびこれを用いた半導体ウエハの製造方法に関するものであり、特に、半導体ウエハ表面の平坦性が高い半導体ウエハを高い生産性で製造することができるワイヤ放電加工装置およびこれを用いた半導体ウエハの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  半導体インゴットから薄板形状の半導体ウエハを切り出す場合の切断手法として、ワイヤソー方式が広く用いられてきた。このワイヤソー方式は、ダイヤモンドなどの高硬度の微小砥粒を表面に付着させたワイヤを半導体インゴットの表面に押しつけ、その擦過作用によって半導体インゴットから半導体ウエハを切り出すものである。【０００３】  このワイヤソー方式による半導体ウエハの製造方法は、切断に長時間を要し、さらに切断後に切断面の凹凸、キズを無くすため研削、研磨工程を必要とするため、生産効率が低い。【０００４】  この課題に対して、放電加工法により半導体インゴットから半導体ウエハを切断し、その後に放電ワイヤで半導体ウエハ表面を１枚ずつ走査することによって、加工変質層を除去して表面の平坦化を行う切断方法が提案されている（例えば、特許文献１）。【０００５】  特許文献１の方法では、切断後に半導体ウエハ面を１枚ずつ放電ワイヤで走査して加工変質層を除去して表面の平坦化を行う切断方法を用いた従来のワイヤ放電加工装置では、処理に長時間を要し、大きな生産性の改善は見込めない。そのため、良好な特性の半導体ウエハを高い生産性で製造することが困難であるという問題がある。【０００６】  また、複数本の並列する切断ワイヤ部によって柱状の被加工物から薄板形状のウエハを同時切断加工する装置が提案されている。その方式として、ワイヤソー方式とワイヤ放電加工方式とがある。ワイヤソー方式の１つに、研磨材を前記切断ワイヤ部と被加工物との間に介在させ、前記研磨材を被加工物の表面に押し付ける方式がある。あるいは、ダイヤモンドなどの硬度の高い微小砥粒を表面に付着させたワイヤを被加工物の表面に押し付けることによる擦過作用によって、被加工物からウエハを加工するワイヤソー方式もある。一方、ワイヤ放電加工方式は、各切断ワイヤ部に対して加工電源を給電し、前記切断ワイヤ部と被加工物との間に放電を発生させて、その放電の熱エネルギーによって被加工物を溶融除去するという方式（例えば、特許文献２）である。【０００７】  さらに、前述の２種類の加工方式によるウエハ加工装置は、いずれも生産性を向上させるために、１本のワイヤを複数のガイドローラ間に繰り返し巻き掛けることにより、複数本のワイヤが一定ピッチに並行して配置される切断ワイヤ部を形成し、複数箇所で同時並行的に被加工物の切断加工を行うことを可能としている。【０００８】  切断ワイヤ部によって複数枚のウエハ（薄板）をインゴットから同時切断加工する、ワイヤソー方式あるいはワイヤ放電加工方式などの従来の加工方式は、柱状の被加工物からウエハを切断加工することのみを目的としている。つまり、このような加工方式では、その加工メカニズムのために発生するウエハ加工面の反り、あるいは、ウエハ加工面表層部に形成される加工変質層の発生が免れ得ない。このために、切断加工しただけの状態では、板厚、面粗さ、および、結晶構造の損傷などのウエハ品質において、ウエハとして半導体プロセスに投入できる仕様を満足するには至らない。それゆえ、所望の物性値を得るように引き上げ法などによって形成された、半導体素材であるインゴットから切り出されたウエハは、半導体プロセスに���入できる良好な加工面品質を満たすために、研削加工、研磨加工などの後工程を経る。前述した方式による切断加工後のウエハは、これらの後工程によって、半導体プロセスに投入可能なウエハとして所定の板厚や面粗さに仕上げられる。【０００９】  また、上述した２つの加工方式のウエハ切断加工装置によって高品質のウエハを得るための仕上げ加工を行おうとしても、被加工物であるインゴットから同時切断加工されつつあるウエハに対して、大きな外力が作用することになる。ワイヤソー方式では前記擦過作用による加工反力が、ウエハに作用する。一方、ワイヤ放電加工方式では放電による加工液の気化爆発力が作用する。このため、この２つの加工方式のいずれの方式においても、切り出されるウエハはその直径が大きいほど、外力を受けて変形し、割れを発生し易くなる。【００１０】  以上のように、被加工物であるインゴットから切断加工されて得られるウエハにおいて、インゴット切断加工段階におけるウエハの生産性は向上しても、板厚変動が大きい、あるいは、ウエハ表面の加工変質層が厚いなどの問題は、その後工程に大きな影響を及ぼすことになる。つまり、後工程である研削加工や研磨加工におけるウエハ加工の負荷を増大させることとなる。したがって、最終的に要求される仕様のウエハが得られるまでを総合的に考えると、切断ワイヤ部によるウエハ切断加工条件によっては、ウエハ生産効率を低下させるという問題があった。【００１１】  たとえば、特許文献２には、マルチワイヤ放電加工方式において、前述した切断加工中の外力による各ウエハの変形を防止する方法が、提案されている。特許文献２では、切断ワイヤ部によって同時形成されつつある多数枚のウエハの加工開始端に対して、ウエハの加工開始端側から弾性部材を押し付け、これにより変形した前記弾性部材がウエハ間の各加工溝内に入り込み、ウエハ間に詰め物をする状態となり、隣接するウエハの間隙を埋めてウエハ変動を抑制するようにしている。【００１２】  しかしながら、この方式によってウエハをインゴットから切断加工する場合、ウエハ端に対して弾性部材を押し付け過ぎると、逆に、ウエハを変形させかねない。あるいは、弾性部材への押し付け量が不足すると、隣接する前記ウエハの間隙に隙間が残り、ウエハ同士を確実に固定することができないというように、押し付け量の調整が困難となる。さらに、インゴットから切断されつつあるウエハの各加工面に対して、放電加工しながら切断ワイヤ部を繰り返し走査してウエハを仕上げる加工方法では、詰め物をされたウエハ端部を放電加工する場合、切断ワイヤ部が前記詰め物と干渉するために仕上げ加工ができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−３０１５５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８３４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】  以上のように、切断後に半導体ウエハ面を１枚ずつ放電ワイヤで走査して加工変質層を除去して表面の平坦化を行う切断方法を用いた従来のワイヤ放電加工装置では、処理に長時間を要し、大きな生産性の改善は見込めない。またマルチワイヤ放電加工方式において、同時に複数枚のウエハを切断する際、確実にウエハ相互間の位置関係を維持しながら加工するのは、支持が困難である。そのため、良好な特性の半導体ウエハを高い生産性で製造することが困難であった。【００１５】  本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、半導体ウエハ表面の加工変質層の除去、平坦化を効率良く行うことができ、半導体インゴットから半導体ウエハを切り出す生産性が高く、加工精度の高いワイヤ放電加工装置および当該装置を用いた半導体ウエハの製造方法を得ることを目的とする。【００１６】  本発明の他の目的は、切断加工と仕上げ加工を、同一装置内で一括処理によって行なうことができるワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。【００１７】  また、本発明のさらに他の目的は、インゴットの切断加工だけでなく、インゴットを薄板状に切断することによって形成される複数枚の各ウエハを、最終的な要求仕様に近い板厚および面粗さを持つように仕上げることを可能とするワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】  本発明のワイヤ放電加工装置は、間隔をおいて平行に配設された複数のガイドローラと、複数のガイドローラ間に一定のピッチで離間して巻き掛けられ、一対のガイドローラ間に切断ワイヤ部を形成し、ガイドローラの回転に伴って走行する１本のワイヤと、切断ワイヤ部の各々のワイヤに給電する給電子ユニットと、前記切断ワイヤ部のワイヤにより切断されて形成された一対の切断面のいずれか一方に、前記切断ワイヤ部のワイヤを他方よりも近接させるように、前記切断ワイヤ部に対して被加工物を、前記切断ワイヤ部を構成する各ワイヤの並列方向、および、前記各切断ワイヤ部を構成する各ワイヤの並列方向と直角方向に相対的に移動する手段とを備えている。そして、いずれか一方の切断面を放電加工状態で走査することにより複数のウエハの表面を同時に仕上げ加工するように構成されたものである。
【発明の効果】
【００１９】  本発明のワイヤ放電加工装置は、切断途中の半導体ウエハを装置内に取り付けたままで、各切断ワイヤ部を構成する各ワイヤの並列方向と直角方向に相対的に移動し、切断に用いたワイヤをそのまま用いて切断面を走査し平坦化するため、平坦化加工時に半導体ウエハの位置の調整が不要であり、製造工程を短縮することができ、良好な特性の半導体ウエハを高い生産性で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、実施の形態１におけるワイヤ放電加工装置の構成を示す側面図である。
【図２】図２は、実施の形態１におけるワイヤ放電加工装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態１における半導体インゴット切断加工を一時中断するワイヤ位置を示す外形図である。
【図４】図４は、ワイヤ放電加工方式による半導体ウエハの切断加工、および、平坦化加工における切断ワイヤ部のワイヤの軌跡を示す説明図である。
【図５】図５は、実施の形態１における半導体インゴットから半導体ウエハを切り離す場合のワイヤの軌跡を示す説明図である。
【図６】図６は、半導体ウエハの振動による半導体ウエハ間隙の変動状態を示す外形図である。
【図７】図７は、実施の形態２における半導体ウエハの振動防止方式の概念図である。
【図８】図８は、実施の形態２におけるウエハ支持部の構造、および、動作を示す外形図である。
【図９】図９は、実施の形態３におけるワイヤ放電加工装置の構成を示す側面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３におけるワイヤ放電加工装置の構成を示す斜視図である。
【図１１−１】図１１−１は、実施の形態３における切断加工時ウエハ支持部および仕上げ加工時ウエハ支持部の構造を示す外形図であり、断面図である。
【図１１−２】図１１−２は、実施の形態３における切断加工時ウエハ支持部および仕上げ加工時ウエハ支持部の構造を示す外形図であり、正面図である。
【図１２−１】図１２−１は、実施の形態３におけるウエハ支持部の動作の説明図である。
【図１２−２】図１２−２は、実施の形態３におけるウエハ支持部の動作の説明図である。
【図１２−３】図１２−３は、実施の形態３におけるウエハ支持部の動作の説明図である。
【図１２−４】図１２−４は、実施の形態３におけるウエハ支持部の動作の説明図である。
【図１２−５】図１２−５は、実施の形態３におけるウエハ支持部の動作の説明図である。
【図１２−６】図１２−６は、実施の形態３におけるウエハ支持部の動作の説明図である。
【図１２−７】図１２−７は、実施の形態３におけるウエハ支持部の動作の説明図である。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｅ）は、ワイヤ放電加工方式によるウエハの切断加工、および、仕上げ加工における切断ワイヤ部の被加工物に対する相対軌跡を示す説明図である。
【図１４】図１４（ａ）および（ｂ）は、実施の形態４における分断時における、ウエハ支持部１２および被加工物５の位置、および、動作を示す外形図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。
【図１５】図１５は、ワイヤ放電加工方式による半導体ウエハの切断加工後の平坦化加工および半導体インゴットから半導体ウエハを切り離す場合のワイヤの軌跡を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】実施の形態１．＜ワイヤ放電加工装置の構成＞  図１および図２に沿って本発明の実施の形態１に係るワイヤ放電加工装置の構成を説明する。図１は、実施の形態１におけるワイヤ放電加工装置の構成を示す側面図である。図２は、実施の形態１におけるワイヤ放電加工装置の構成を示す斜視図である。
【００２２】
４本のメインガイドローラ１ａ〜１ｄによりワイヤ走行系が構成されており、ワイヤ３はワイヤ繰出しボビン２から出て、メインガイドローラ１ａ〜１ｄに一定の間隔を保持して平行に複数回巻き掛けられる。ワイヤ３は、メインガイドローラ１ａ〜１ｄの回転に伴って走行し、最後はワイヤ巻取りボビン４に巻き取られる。メインガイドローラ１ｃ、１ｄは被加工物５を挟む位置に設置され、メインガイドローラ１ｃと１ｄとの間に、前記ワイヤが複数回巻き掛られることで形成され、一定の張力で展張されメインガイドローラ１ｃの軸方向に離間した複数のワイヤ３が配置される。本実施の形態１において、ワイヤ３は、直径０．１ｍｍのスチール製で、表面に１μｍの黄銅被覆を行ったものを用いた。
【００２３】  本実施の形態１においては、このワイヤ３が展張され、メインガイドローラ１ｃとメインガイドローラ１ｄとの間にワイヤ３が離間して配列した部分を並列ワイヤ部ＰＳ、さらに並列ワイヤ部ＰＳの内、被加工物５に対向し、直線的にワイヤ３が展張され、被加工物５の切断加工に用いる部分を切断ワイヤ部ＣＬと呼ぶ。切断ワイヤ部ＣＬは複数本のワイヤ３が平行に一定間隔で配列しており、被加工物５から同時に複数の半導体ウエハを切り出すことができる。
【００２４】  切断ワイヤ部ＣＬの両端には制振ガイドローラ７ａ，７ｂが配置され、さらに各ワイヤ３に電力を供給する給電子ユニット６ａ，６ｂは、制振ガイドローラ７ａ，７ｂの外側に取り付けられ、個別のワイヤ３に別々に電力を供給することによりすべてのワイヤ３で安定した放電加工が可能となる。一方、電源ユニット１１は、給電側の端子が給電子ユニット６ａ、６ｂにそれぞれ電気接続されており、接地側の端子は被加工物５に電気接続されている。したがって、電源ユニット１１から出力される電圧パルスは切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３と被加工物５との間に印加されることとなる。
【００２５】
２本の制振ガイドローラ７ａ，７ｂの間に、切断ワイヤ部ＣＬを挟み込むようにノズル８ａ，８ｂが向かい合わせに配置されており、切断ワイヤ部ＣＬに沿って被加工物５の切断部に向かって加工液を噴出する。切断ワイヤ部ＣＬはノズル８ａ，８ｂを貫通する配置となっているが、ノズル８ａ、８ｂ内面とワイヤ３は接触していない。ウエハ並列方向移動ステージ９は被加工物５を切断ワイヤ部ＣＬの各ワイヤ３が並列する方向、すなわち、ワイヤ３による切断方向に直交する方向への移動を制御し、さらに上昇下降ステージ１０は被加工物５を載せて上昇、下降を制御する。
【００２６】  メインガイドローラ１ａ〜１ｄは円柱状の芯金に、ウレタンゴム等のゴム材料を巻き付けたローラで、芯金の両端がベアリングで支持され回転可能な構造となっている。メインガイドローラ１ａ〜１ｄの表面のゴムとワイヤ３との摩擦係数が高いため、メインガイドローラ１ａ〜１ｄ上でワイヤ３が滑り、空回りするのを防ぐのに適している。また、メインガイドローラ１ａ〜１ｄの表面には、ワイヤ巻き掛けピッチと同じ間隔で溝が形成されており、それぞれの溝をワイヤ３が通ることにより、切断ワイヤ部ＣＬでのワイヤ３の間隔を一定に保つことができる。切断ワイヤ部ＣＬでのワイヤ３の間隔は目的に応じて設定することができ、本実施の形態のように半導体ウエハを切断する目的であれば、０．１〜０．８ｍｍ程度が適している。これらのメインガイドローラ１ａ〜１ｄ、被加工物５は加工液中に浸漬されており、切断ワイヤ部ＣＬは加工液中で被加工物５に対向して、各ワイヤ３は同時に並行して切断加工を行う。
【００２７】  制振ガイドローラ７ａ，７ｂは、メインガイドローラ１ａ〜１ｄと比べて形状精度、回転精度および取り付け精度が高い従動式ガイドローラであり、前述のように切断ワイヤ部ＣＬを挟む位置に２本用いられる。制振ガイドローラ７ａ，７ｂはメインガイドローラ１ｃ、１ｄ間に展張されたワイヤ３に押し当てられ、ワイヤ３が制振ガイドローラ７ａ，７ｂの外周の一部に接するように配置されている。その結果、制振ガイドローラ７ａ，７ｂの間では、ワイヤ３は直線状に展張され、またワイヤ３の走行に伴う振動を抑制することができる。つまり、切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３の振動を抑制することができ、被加工物５の切断を高精度で行うことができる。
【００２８】  給電子ユニット６ａ，６ｂはワイヤ３の巻き掛けピッチと同間隔に整列し、切断ワイヤ部ＣＬの各ワイヤ３は、給電子ユニット６ａ，６ｂから給電されてそれぞれに加工電流が流れる。本実施の形態において、給電子ユニット６ａ，６ｂからワイヤ３に電力を供給するための接点は、溝状のワイヤガイドが付いた断面が円形又は円弧形状となっており、長期にわたって良好な接触を確保するために、定期的にワイヤ３との接触部分を回転させて変更できる構造としている。
【００２９】＜ワイヤ放電加工装置による切断＞  本実施の形態におけるワイヤ放電加工装置による切断について述べる。ワイヤ放電加工は、脱イオン水等の加工液で満たされたワイヤ３と被加工物５との間の微小な放電ギャップにおいてアーク放電を生じさせて被加工物５を切断するものである。具体的には、被加工物５の表面がアークにより加熱されて高温となり、放電ギャップに存在する加工液が爆発的に蒸発して被加工物５の高温となった部分を吹き飛ばす。吹き飛ばされた部分は加工屑となって加工液中に浮遊する。
【００３０】  加工中、ワイヤ３はワイヤ繰出しボビン２から連続的に繰り出されてメインガイドローラ１ａ〜１ｄの回転によって走行し、ワイヤ巻取りボビン４へ回収される。ワイヤ繰出しボビン２とワイヤ巻取りボビン４のそれぞれの回転速度を調整することにより、並列する各ワイヤ３の走行中の張力が制御される。ワイヤ３の走行状態が安定している場合は、走行しているワイヤ３の張力は一定に保たれる。
【００３１】  放電加工を行う際は、メインガイドローラ１ｃ、１ｄを回転させてワイヤ３を走行させながら、切断ワイヤ部ＣＬから所定の距離を隔てて被加工物５を対向させて配置した後、切断ワイヤ部ＣＬに電圧パルスを電源ユニット１１から印加し、切断速度に合わせて上昇下降ステージ１０を上昇させる。放電ギャップを一定に保った状態で、切断ワイヤ部ＣＬと被加工物５とを相対的に移動させながらアーク放電を継続させることで、切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３が被加工物５を通過した部分に加工溝が形成される。
【００３２】  給電子ユニット６ａ，６ｂには、ワイヤ３に押し付ける量を調整するため、給電子ユニット６ａ，６ｂをワイヤ３に対して垂直方向に移動させる機構（図示せず）が設けられている。ワイヤ３に対する給電子ユニット６ａ，６ｂの押し付け量を調節することで接触抵抗を調整することができ、１電圧パルスあたりの放電電流値を微調整することもできる。なお、加工電流値は、給電子ユニット６ａ，６ｂを介して切断ワイヤ部ＣＬに給電されるので、電源ユニット１１の出力電圧を調整することによって調整できることは言うまでもない。
【００３３】  本実施の形態において、ワイヤ放電加工による被加工物５である半導体インゴットの切断においては、印加電圧１００Ｖ、加工電流３〜５Ａ、パルス幅０．１μｓｅｃ、デュティ比５０％、ワイヤ走行速度０．１ｍｍ／ｍｉｎの条件を用いたが、これらの切断条件は特に限定するものではなく、用いるワイヤ３の種類、太さ、被加工物５の材質等によって種々調整して用いることができる。
【００３４】＜ワイヤ放電加工装置による切断加工断面の平坦化＞  ワイヤ放電加工装置により被加工物５を切断し、半導体ウエハが完全に切断されてしまう前に切断工程を中断し、切断加工断面の平坦化を行う。図３、４を用いて、本実施の形態１の切断断面の平坦化手法を説明する。
【００３５】  図３は、実施の形態１における半導体インゴット切断加工を一時中断するワイヤ位置を示す外形図である。図４は、ワイヤ放電加工方式による半導体ウエハの切断加工、および平坦化加工における切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３の軌跡を示す説明図であり、切断部分の被加工物５の断面を示している。また黒丸等は切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３の断面を示している。
【００３６】  切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３にパルス電圧を印加し、被加工物５の途中まで切断し、完全に切断するまで数ｍｍを残す位置で、一旦切断工程を中断する（図３、図４（ａ））。中断位置は、本実施の形態においては、完全に切断するまで数ｍｍを残す位置とし、図３に示すように半導体インゴットの下部で数ｍｍが残って繋がっているが、特に限定するものではなく、被加工物５である半導体インゴットと繋がった部分が残っている状態であればよい。被加工物５を放電加工により切断したままの状態では、図４（ｂ）に模式的に示すように、その切断加工断面は加工変質層が形成され、凹凸が大きい状態となる。なお、平坦化の説明において、図４ではワイヤ３が移動しているように示しているが、実際には被加工物５である半導体インゴットが移動しており、ワイヤ３は相対的に被加工物５の切断部分を移動している。
【００３７】  切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３にパルス電圧を印加しながら、一方の切断加工断面方向に数μｍ〜１０μｍ程度接近させ（図４（ｃ））、その後放電状態で上方向にワイヤ３を走査する（図４（ｄ））。この時の放電加工条件は、切断工程での放電加工条件よりやや弱くする。具体的に、本実施の形態においては、パルス電圧を切断工程でのパルス電圧の半分である５０Ｖとした。これを繰り返すことで（図４（ｅ））、切断加工断面の加工変質層を除去することができ、断面を平坦にすることができる（図４（ｆ）、（ｇ））。また、本実施の形態においては、一方の切断面にワイヤ３を近接させて、ワイヤ３を走査することにより加工変質層を除去したが、一方の切断面に近接させることなく、両切断面の中央部分を走査してもよい。ただし、この場合には、インゴット切断によって形成された切断面の加工変質層に対して放電加工が行われるためには、ワイヤ３の走査速度を遅くして放電発生確率を高くすること、あるいは、除去すべき加工変質層までの極間距離でも放電が発生する程度にパルス電圧を高くする。このように、切断面とワイヤ３の距離は、放電加工条件、走査の速さに基づいて、最適な距離を選択することができる。
【００３８】  ワイヤ３の放電加工による切断面の平坦化は、加工変質層により凹凸が大きくなっている切断面の一部を、ワイヤ３を走査する過程で放電発生させて徐々に凹凸を小さくする。両切断面の中央部分を走査する場合には、ワイヤ３と両切断面間で放電が生じ、一方の切断面に近接させてワイヤ３を走査する場合には、ワイヤ３と近接する切断面間で放電を生じることが好ましい。また切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３の本数は特に限定するものではなく、複数本が並列に配列した構造であっても、１本のみのワイヤ３で切断ワイヤ部ＣＬが構成されていてもよい。ただし、ワイヤ３の本数は、同時に処理できる基板枚数にかかわるものであり、生産性を高める観点からは複数本のワイヤ３で切断ワイヤ部ＣＬが構成されている方が好ましい。
【００３９】  放電発生しながら何度もワイヤ３で走査することで、切断時に形成された加工変質層の凹凸が少しずつ取り除かれ、平坦な切断面を得ることができ、切断工程を中断して切断途中の半導体ウエハを装置内に取り付けたままで、切断に用いたワイヤをそのまま用いて切断面を走査し切断面の平坦化を行ったため、平坦化加工時に半導体ウエハの加工面の面方位のアライメント等の位置の調整が不要であり、製造工程を短縮することができ、良好な特性の半導体ウエハを高い生産性で得ることができる。
【００４０】＜ワイヤ放電加工装置による切断（切り離し）＞  切断面の平坦化工程が終了した後、被加工物５である半導体インゴットと繋がっている部分を放電加工法を用いて切り離す。まず、切断工程を中断した位置まで、再びワイヤ３を戻し、ワイヤ３を切断と同じ放電加工条件とした後、図３の紙面に垂直方向に被加工物５を移動させ、半導体インゴットと各半導体ウエハを同時に切断する。半導体ウエハには半導体ウエハの表裏を判別するための切り欠き（オリフラ：オリエンテーションフラット）が必要であるが、本発明では、ウエハに加工する半導体インゴットは、オリフラ部分が半導体インゴットの最下面となるように結晶方位を考慮して外周研磨等を行った半導体インゴットを用いれば、あらためて位置を確認してオリフラを作成する手間が不要であり加工効率を向上させることができる。
【００４１】  切断面を平坦化した後の切り離し方法の１例を図５に示す。図５は、実施の形態１における半導体インゴットから半導体ウエハを切り離す場合のワイヤの軌跡を示す説明図であり、被加工物５である半導体インゴットの断面を示しており、黒丸等はワイヤ３の断面を示している。ここでは、方式１（図５（ａ））、方式２（図５（ｂ））の２種類の方法を説明するが、これらの手法に限定するものではない。
【００４２】  放電加工による平坦化の工程が終了した後、切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３を、切断を中断した位置に戻す。方式１では図５（ａ）に示すように、ワイヤ３を切断溝（半導体ウエハの間隙）内を大きく往復させながら放電加工を行ない、被加工物５である半導体インゴットとの繋がった部分を切断する。方式２では、図５（ｂ）に示すように、ワイヤ３を切断溝内を小さく往復させ、さらに、切断時よりも大きな放電加工エネルギーを印加して短時間に切断するものである。
【００４３】  以上のように、本実施の形態の方法は、インゴットから連結部を残して切断し、切断加工断面を形成する第１の工程と、この第１の工程でできた切断加工断面に対して近づく方向にワイヤを相対移動し仕上げ加工を行なう第２の工程と、この第２の工程の後に、前記半導体ウエハの切り出しを中断した位置に前記ワイヤを配置し、放電加工しながら前記ワイヤにより切断した隙間の厚み方向に往復させ、同時に中断した切り出し工程を進める第３の工程とを含むものである。
【００４４】  図６に半導体ウエハの振動による半導体ウエハ間隙の変動状態を示す外形図を示す。切断する半導体インゴットの直径が大きい場合、すなわち、加工する半導体ウエハが大径化するにともない、図６のように、半導体インゴットでまだ繋がった状態にある半導体ウエハが大きく振動するようになる。半導体ウエハ板厚は半導体ウエハ直径に関係なく数百μｍ程度であるのに対して、半導体ウエハ高さは数ｃｍから十数ｃｍと長く、半導体ウエハ板厚に対する半導体ウエハ高さの比が大きいと、半導体ウエハの板厚方向の剛性が低くなり、放電加工中に供給される加工液の流れによって振動しやすくなる。
【００４５】  半導体インゴットの切断加工時には、加工液は加工液ノズルから各加工溝へ向けて勢いよく噴出されるが、実施の形態１における平坦化加工時では、加工溝へ向けて切断加工時と同条件で加工液を供給すると、半導体インゴットから切り離される前の半導体ウエハは大きく振動する。放電加工では、切断ワイヤ部ＣＬと被加工物５である半導体インゴットの切断面との放電ギャップが大きく変動すると、放電加工が不安定となり半導体ウエハの切断面の加工精度が低下する。
【００４６】  そこで、平坦化加工時には、加工液の供給流量あるいは液圧を下げて、加工液流によって半導体ウエハが振動しないようにする。平坦化加工では、半導体ウエハ表面から１０μｍ程度除去するだけなので加工屑量は切断加工のように多くなく、また、加工溝幅も広がっており、加工屑は加工溝内から排出され易い状況にあるため、加工液を勢いよく加工溝内へ供給する必要はない。したがって、平坦化加工時の加工液供給量を切断加工時の１／２〜１／１０程度に減少して加工する。
【００４７】  本実施の形態に記載したワイヤ放電加工装置および半導体ウエハの製造方法を用いることで、切断時より弱い放電加工条件で切断面を何度もワイヤ３で走査して、切断時に形成された加工変質層の凹凸が少しずつ取り除かれ、平坦な切断面を得ることができ、切断工程を中断して切断途中の半導体ウエハを装置内に取り付けたままで、切断に用いたワイヤをそのまま用いて切断面を走査し切断面の平坦化を行ったため、平坦化加工時に半導体ウエハの位置の調整が不要であり、製造工程を短縮することができ、良好な特性の半導体ウエハを高い生産性で得ることができる。
【００４８】  また、図８（ｂ）に示すように、ウエハ並列方向移動ステージ9に被加工物５の外形に従った凹部が形成されており、切断による広がりを生じる方向にのみ摺動可能としたことで、位置ずれを抑制しながら、切断し、切断後についてもその位置を維持しながら、仕上げ加工が行なわれるようになっている。つまり、切断加工時と仕上げ加工時で同一のウエハ支持部１２（切断加工ウエハ支持部および仕上げ加工ウエハ支持部）を使用し、当該位置をインゴットの長手方向のみ移動可能とし、支持部の上下動によって切断加工と仕上げ加工を行なうようにしているため、極めて効率よく、多数枚のウエハに対し切断加工と仕上げ加工とを高精度に実施することができる。
【００４９】実施の形態２．  本発明の実施の形態２の構成および動作について説明する。本実施の形態に係るワイヤ放電加工装置においては、放電加工法を用いた半導体ウエハの切断および切断面の平坦化の工程での半導体ウエハ等の振動を抑制し、振動に伴う基板厚みの変動等を防止するものであり、その他の放電加工による切断等に関しては、実施の形態１と同様の構成および動作を用いているため説明を省略し、実施の形態１と異なる加工中の半導体ウエハの振動を抑制するウエハ支持部の構成と動作を中心に説明する。
【００５０】  図７、図８を用いて本発明の実施の形態２のウエハ支持部１２および半導体ウエハの振動抑制方法を説明する。図７は、実施の形態２における半導体ウエハの振動防止方式の概念図である。図８は、実施の形態２におけるウエハ支持部１２の構造、および、動作を示す外形図であり、図８（ａ）は上面図、図８（ｂ）は正面図である。
【００５１】  ウエハ支持部１２は、直径が数十μｍ、長さ約３０ｍｍの細線が束になった細線束部１３とこの細線束部１３を被加工物５である半導体インゴットの切断溝部分に挿入しやすくする柄である挿入支持部１４で構成され、全体として筆に類似した形状をしている。細線束部１３を構成する細線は柔軟性が高く、且つ自重では変形しない程度の強度を有する非導電性素材であることが必要であり、一例としてナイロン、ポリアクリレート等の樹脂を原料とし、毛状に加工したものを用いることができる。
【００５２】  ウエハ支持部１２において、細線束部１３が各半導体ウエハ間の加工溝ＧＲ部分に挿入される部分であり、その柔軟性によって間隔の狭い半導体ウエハ間内部にまで束ねられた細線の先端が挿入され、挿入された前記細線束部１３によって楔状の詰め物をされた状態となる。細線束部１３の挿入において、半導体ウエハ間、すなわち、各加工溝に向けてワイヤ展張方向に対して平行に、かつ、被加工物５である半導体インゴットを挟んで半導体ウエハの両側方向から、挿入支持部１４を動作させて細線束部１３を半導体ウエハ間に挿入する。また、切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３と細線束部１３との相対位置関係は、ワイヤ３に対して半導体ウエハどうしが繋がっている側に細線束部１３を配設する。半導体ウエハ間の加工溝ＧＲ内に細線束部１３を挿入し、各加工溝ＧＲに詰め物をした状態とすることで半導体ウエハの振動を防止する。
【００５３】  図７は、被加工物５である半導体インゴットを途中まで切断した時の断面模式図であり、黒丸等は切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３の断面を示している。また、２種類の楕円は、それぞれの切断溝の中にウエハ支持部１２の細線束部１３を示しており、半導体インゴットと一部でつながった半導体ウエハの振動を低減する働きをしている。ウエハ支持部１２の細線束部１３を切断溝に挿入して、半導体ウエハの振動を防止し、半導体ウエハ切断開始側の切断面の平坦化を行う。
【００５４】  半導体ウエハ加工開始側の端部ほど半導体ウエハ全体の揺れによる変動が大きく、したがって、半導体ウエハ加工開始側の端部付近を切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３が平坦化加工する場合、最も放電ギャップが変動しやすい状態となる。それゆえ、切断ワイヤ部ＣＬの走査位置が半導体ウエハの加工開始側の端部付近にあるとき、ウエハ支持部１２は、切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３に対して半導体ウエハが半導体インゴットで繋がった側に１０ｍｍ程度離れた位置の各半導体ウエハ間に挿入される。半導体ウエハ間に楔のように挿入されたウエハ支持部１２によって各半導体ウエハが固定され、切断ワイヤ部と半導体ウエハ加工面との放電ギャップが一定に維持されるので、安定した平坦化放電加工が行われる。
【００５５】  図８は、本実施の形態で用いたウエハ支持部１２の構成、動作を示している。被加工物５である半導体インゴットは上昇下降ステージ１０の上に設置されている。細線束部１３と挿入支持部１４からなるウエハ支持部１２はウエハ支持部台１５に固定されており、被加工物５の切断工程および切断面の平坦化工程において、ワイヤ３とウエハ支持部１２は移動しない。つまり、被加工物５の切断、平坦化工程において、上昇下降ステージ１０とこの上に設置された被加工物５である半導体インゴットが上下する。ウエハ間領域となる加工溝ＧＲに挿入されてウエハ間隔を保持する挿入部としての細線束部１３、この細線束部１３を支持する挿入支持部１４と、挿入支持部１４に接続された転がりローラ１７とからなり、転がりローラ１７が挿入支持部１４の表面形状に沿って転動することによって、被加工物５に形成された加工溝ＧＲ内への細線束部１３の挿入量が制御される。このウエハ支持部１２が、切断加工時、および、仕上げ加工時の両方で切断加工時ウエハ支持部および仕上げ加工時ウエハ支持部を構成し、相互の位置関係を保持できるように構成されている。
【００５６】  まず、上昇下降ステージ１０と被加工物５である半導体インゴットは下から上昇し、被加工物５がワイヤ３により放電加工法で切断される。ここまでの工程においては、ウエハ支持部１２は、ワイヤ３又は被加工物５である半導体インゴットと干渉しないように、退避している(図示せず)。その後、一部が半導体インゴットに繋がった状態で中断し、上昇下降ステージ１０を下降させる。さらに、ウエハ支持部１２を退避位置から所定の位置に戻し、切断面をワイヤ３で走査して平坦化するために、上昇下降ステージ１０を上下させる。この時、ウエハ支持部１２は周辺の冶具の曲率に従って左右方向へ移動して半導体ウエハ間の間隙に細線束部１３を挿入させ、ワイヤ３の走査により断面を平坦化する際の振動を抑制する。半導体ウエハ間の間隔に挿入する細線の本数は必ずしも複数である必要はなく、間隔の大きさと細線の太さとの関係で、半導体ウエハの振動を抑制する効果のある本数を挿入する。
【００５７】  以上の工程により、被加工物５である半導体インゴットを切断する工程を中断し、切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３により切断面を切断時の放電加工条件よりも弱い条件で平坦化を行う際に、ウエハ支持部１２の細線束部１３を半導体ウエハ間に挿入し、振動を抑制することができるため、振動による半導体ウエハの基板厚みばらつきのない良好な半導体ウエハを得ることができる。
【００５８】  ウエハ支持部１２の挿入もしくは抜去の方向を切断ワイヤ部ＣＬの各ワイヤの方向に平行としたのは、半導体ウエハ切断加工開始側から半導体ウエハを保持した場合、平坦化加工における切断ワイヤ部ＣＬの走査軌跡上にウエハ支持部１２が立ち塞がる状態となることを防ぐためである。そうした状況では、切断ワイヤ部ＣＬとウエハ支持部１２が干渉して放電加工が不可能となることを避けるべく、本方式では、切断ワイヤ部ＣＬの走査軌跡の妨げとならない位置からウエハ支持部１２を挿入し支持することが可能となる。本方式であれば、切断ワイヤ部ＣＬが半導体インゴットでつながった部分を切り離す工程では、ウエハ支持部１２が加工溝の外へ抜け出すため、切断ワイヤ部ＣＬの走査軌跡に干渉することはない。また、半導体インゴットでまだつながった付近の半導体ウエハ剛性は高く、半導体ウエハ加工面は変動しないので、ウエハ支持部１２による各半導体ウエハの固定する必要はない。
【００５９】  さらに、図１および図２に示す本装置のようなマルチワイヤ放電加工装置においては、ノズル８ａ，８ｂは切断ワイヤ部ＣＬの展張方向に沿って噴出口が配置されて、放電ギャップに向けて互いにぶつかりあう方向の加工液流を形成する。被加工物５の加工溝の両側から加工液を供給することで、長い加工溝に対しても放電間隙から加工屑を除去して新しい加工液を供給することができる。
【００６０】  前述のような装置構成とすることで、加工途中の半導体ウエハが振動することがなくなり、切断ワイヤ部ＣＬと半導体ウエハ加工面との放電ギャップが変動しなくなるので、放電加工が安定し、高品位な半導体ウエハ加工面で板厚のそろった高精度な半導体ウエハを加工することができる。
【００６１】
それぞれの切断ワイヤ部ＣＬは、隣接する切断ワイヤ部ＣＬとの間にワイヤ３の電気抵抗などによるインピーダンスを有しており、各切断ワイヤ部ＣＬの独立性を保つため、それ以外の導通経路が形成されることは好ましくない。したがって、半導体ウエハ間に挿入されて半導体ウエハに接触するウエハ支持部１２の束状部分である細線束部１３は、絶縁性材料で作製される必要がある。
【００６２】  ワイヤ放電加工は、加工速度が被加工物５の硬度に依存しないことから、硬度の高い素材に対して特に有効である。被加工物５として、例えば、スパッタリングターゲットとなるタングステンやモリブデンなどの金属、各種構造部材として使われる多結晶シリコンカーバイド（炭化珪素）などのセラミックス、半導体デバイス作製用の半導体ウエハとなる単結晶シリコンや単結晶シリコンカーバイド、ガリウムナイトライドなどの半導体素材、太陽電池用ウエハとなる単結晶又は多結晶シリコンなどを対象とすることができる。特に、炭化珪素や窒化ガリウムに関しては、硬度が高いため、機械式ワイヤソーによる方式では生産性が低く、加工精度が低いという問題があり、本発明は、高い生産性と高い加工精度を両立しながら炭化珪素あるいは窒化ガリウムの半導体ウエハを作製するのに好適である。
【００６３】  上記の構成においてウエハ支持部１２を備え、半導体ウエハ間の間隙に対して詰めものをして半導体ウエハを固定するようにしたので、切断ワイヤ部ＣＬを繰り返し走査して大口径半導体ウエハを仕上げ放電加工する場合でも半導体ウエハが振動したり傾いたりすることを防止でき、半導体インゴットから切断される半導体ウエハの振動を防止して放電ギャップを安定に維持し、切断ワイヤ部ＣＬと半導体ウエハ面との放電ギャップをより接近させたワイヤ走査軌跡においても安定した放電加工を行うことができ、面粗さや平坦度が良好で加工変質層がなく、半導体ウエハ内および半導体ウエハ間の板厚ばらつきが小さく、最終的な板厚に近い寸法で仕上げ加工された高品位な半導体ウエハを一度に複数枚製作することが可能になるという効果を奏する。
【００６４】  また、上記構成におけるウエハ支持部１２を、切断ワイヤ部ＣＬの走行方向と略平行方向から半導体ウエハ間に挿入するようにしたので、加工液が供給される方向から挿入することとなり、加工液が半導体ウエハ間から外部に排出される流れを阻害しないため、加工液流の変動によって半導体ウエハが変動することなく、また、加工屑を放電ギャップから効率的に排出することができるため、したがって、放電ギャップも変動しないので、安定した放電加工を行うことができ、面粗さや平坦度が良好で加工変質層がなく、半導体ウエハ内および半導体ウエハ間の板厚ばらつきが小さく、最終的な板厚に近い寸法で仕上げ加工された高品位な半導体ウエハを一度に複数枚製作することが可能になるという効果を奏する。
【００６５】  また、半導体インゴットから加工途中にある半導体ウエハに対するウエハ支持部１２の挿入方法では、半導体ウエハ加工開始部を切断ワイヤ部ＣＬが平坦化加工する場合でも切断ワイヤ部ＣＬの走査軌跡を阻害しないので安定した放電加工を行うことができ、面粗さや平坦度が良好で加工変質層がなく、半導体ウエハ内および半導体ウエハ間の板厚ばらつきが小さく、最終的な板厚に近い寸法で仕上げ加工された高品位な半導体ウエハを一度に複数枚製作することが可能になるという効果を奏する。
【００６６】  また、上記の効果を奏するワイヤ放電加工装置を用いることにより、炭化珪素や窒化ガリウムなどの硬質材料を含む被加工物５を、高い生産性をもって薄板状に切断加工することができる。
【００６７】  なお、オリフラ面を形成するための外周研磨をしない状態のインゴットを用いて加工した場合、連結部を分断する際にオリフラ面を形成するようにしてもよい。つまり、仕上げ加工工程の後に、半導体ウエハの切り出しを中断した位置にワイヤ３を配置し、ワイヤの切断工程での進行方向に直交する方向に放電加工による切断を行って前記被加工物から切り離し、この切り離し部分をオリフラ面とするようにしてもよい。これにより、分断とオリフラ面の形成とが同時に実現可能となる。
【００６８】実施の形態３．  図９は、本発明の実施の形態３にかかるワイヤ放電加工装置の主要部の構成を示す側面図であり、また、図１０は前記ワイヤ放電加工装置の概略を表す斜視図である。本実施の形態１のワイヤ放電加工装置は、間隔をおいて平行に配設された一対のガイドローラとしてのメインガイドローラ１ｃ、１ｄと、前記一対のメインガイドローラ１ｃ、１ｄ間に一定のピッチで離間しながら複数回巻回されて前記一対のメインガイドローラ１ｃ、１ｄ間に並列ワイヤ部ＰＳを形成し、前記メインガイドローラ１ｃ、１ｄの回転に伴って走行する１本のワイヤ３と、前記一対のメインガイドローラ１ｃ、１ｄ間に設けられ、前記並列ワイヤ部ＰＳに従動接触して、制振する複数の切断ワイヤ部ＣＬを形成する一対の制振ガイドローラ７ａ，７ｂと、前記複数の切断ワイヤ部ＣＬにそれぞれ給電する複数の給電子（給電子ユニット６ａ〜６ｄ）と、前記切断ワイヤ部ＣＬに対して被加工物５を、前記切断ワイヤ部ＣＬを構成するワイヤ３の並列方向、および、前記各切断ワイヤ部ＣＬを構成するワイヤ３の並列方向と直角方向に相対的に移動する手段と、切断ワイヤ部ＣＬの張架方向に平行であって、かつ、前記被加工物５の両側に配設され、前記切断ワイヤ部ＣＬの張架方向と略平行に移動する、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂおよび仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂと、前記切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂおよび前記仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂを被加工物５に対して接近・離反する挙動を制御するウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂとを備えている。そして、これら複数の切断ワイヤ部ＣＬは、前記切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂによって支持された前記被加工物５との間の放電によるエネルギーにより、被加工物５を複数のウエハ５Ｗに同時に切断加工する機能と、前記仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂによって支持された前記被加工物５との間の放電によるエネルギーにより、複数のウエハ５Ｗの表面を同時に仕上げ加工する機能とを備えたことを特徴とする。１１は電源ユニットであり、各機能を実行するために各部位に給電するとともに各部位の駆動を制御する。
【００６９】  また切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂは、切断加工によって形成され、ウエハ間領域となる加工溝ＧＲに挿入されてウエハ間隔を保持する挿入部としての細線束部１３と、この細線束部１３を支持する挿入支持部１４と、挿入支持部１４に接続された転がりローラ１７とからなり、転がりローラ１７がウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂの表面形状に沿って転動することによって、被加工物５に形成された加工溝ＧＲ内への細線束部１３の挿入量が制御されるようにしたことを特徴とする。
【００７０】
メインガイドローラ１ａ〜１ｄはワイヤ走行系を構成する主要なガイドローラで、このワイヤ放電加工装置では、同一直径をもつ４本のメインガイドローラ１ａ〜１ｄが互いに平行に間隔をおいて配置されている。ワイヤ繰出しボビン２から繰り出された１本のワイヤ３は、順次、４本のメインガイドローラ１ａ〜１ｄ間にまたがって、一定のピッチで離間しながら繰り返し巻き掛けられて（巻回されて）いる。ワイヤ３はメインガイドローラ１ａ〜１ｄの回転に伴って走行し、最後にワイヤ巻取りボビン４に至る。メインガイドローラ１ｃ、１ｄは被加工物５を挟む位置に設置され、ワイヤ３が両メインガイドローラ１ｃ、１ｄ間に一定の張力で展張されることにより、互いにメインガイドローラ１ｃ、１ｄの軸方向に離間した並列ワイヤ部ＰＳを構成する。なお、本明細書においては、並列ワイヤ部ＰＳはメインガイドローラ１ｃから送り出されてメインガイドローラ１ｄに巻き掛かるまでの部分を指すことにする。上記並列ワイヤ部ＰＳ内で、被加工物５に対向する部分を含む直線的に展張された領域が切断ワイヤ部ＣＬとなる。図９は、被加工物５の切断が開始されて被加工物５の内部に切断ワイヤ部ＣＬが進行した状態を示している。
【００７１】  並列ワイヤ部ＰＳに接触して配置される給電子ユニット６ａ〜６ｄは、切断ワイヤ部ＣＬに対して個別に加工電源からの電圧パルスを供給するものであり、図９では２個配置されている。また、給電子ユニット６ａ〜６ｄ間の並列ワイヤ部ＰＳ上に制振ガイドローラ７ａ,７ｂが配置され、ワイヤ３が常に掛けられた状態が維持されてワイヤ３をガイドする。すなわち、制振ガイドローラ７ａ，７ｂは、一対のメインガイドローラ１ｃ、１ｄ間に設けられ、並列ワイヤ部ＰＳに従動接触する、メインガイドローラ１ｃ，１ｄに比較して小径のガイドローラであり、ワイヤ３を支持してワイヤ３が直線状に展張された複数の切断ワイヤ部ＣＬを形成する。後に述べるように、制振ガイドローラ７ａ，７ｂ間の切断ワイヤ部ＣＬは、ワイヤ振動が抑制されて走行位置がほぼ静止状態となっている。
【００７２】  さらに、切断ワイヤ部ＣＬの領域にノズル８（８ａ，８ｂ）が配置されており、向かい合わせに配置されたノズル８ａ，８ｂから、切断ワイヤ部ＣＬに沿って被加工物５の切断部に向かって加工液を噴出する。切断ワイヤ部ＣＬはノズル８ａ，８ｂ内を貫通しているが、ノズル８ａ，８ｂ内面と接触はしていない。上昇下降ステージ１０は被加工物５を載せて上昇、下降を行う台であり、上昇下降ステージ１０から描かれている矢印は上昇下降ステージ１０の移動方向を示している。上昇下降ステージ１０が被加工物５の上昇、下降を行うのに対して、ウエハ並列方向移動ステージ９は、被加工物５を切断ワイヤ部ＣＬの各ワイヤが並列する方向、すなわち、切断ワイヤ部ＣＬによって加工される複数のウエハ５Ｗが並列する方向に移動を行う。
【００７３】  ワイヤ３はメインガイドローラ１ａ〜１ｄのそれぞれについて、ローラ外周の一部分（約１／４周）だけ巻き掛かっており、４本のメインガイドローラ１ａ〜１ｄ全体に対して周回している。メインガイドローラ１ａ〜１ｄは、ワイヤ繰出しボビン２からワイヤ巻取りボビン４に至る経路を構成し、被加工物５が切断ワイヤ部ＣＬを通過してそれ以外のワイヤ３に干渉しないための空間を確保するように構成されている。メインガイドローラ１ｃ、１ｄは駆動式ガイドローラであり、その上方に配置されたメインガイドローラ１ａ，１ｂは従動式ガイドローラである。駆動式ガイドローラは軸がモータに接続されて回転駆動されるのに対して、従動式ガイドローラは駆動力を発生せず、ワイヤ走行に伴って回転するものである。制振ガイドローラ７ａ，７ｂは、並列ワイヤ部ＰＳに接触してワイヤ３が巻き掛かるように配置された従動式のガイドローラであり、ワイヤ３の走行に伴い従動することによって回転する。図９において、メインガイドローラ１ａ〜１ｄの軸の周りに描かれている矢印は各メインガイドローラの回転方向を、ワイヤ３に沿って描かれている矢印はワイヤ３の走行方向を示す。
【００７４】  メインガイドローラ１ａ〜１ｄは円柱状の芯金に例えばウレタンゴムを巻き付けたローラで、芯金の両端がベアリングで支持されて回転可能な構造となっている。ウレタンゴムはワイヤ３との摩擦係数が高いことから、これらメインガイドローラ１ａ〜１ｄ上でワイヤ３がスリップすることを防止するのに適している。また、メインガイドローラ１ａ〜１ｄのワイヤ３が接触するローラ表面には、ワイヤ巻き掛けピッチと同間隔で複数本の溝が形成されており、それぞれの溝内でワイヤが巻き掛る。このとき、等間隔に並列配置された切断ワイヤ部ＣＬ間の距離（巻掛ピッチ）は一定であり、ウエハ５Ｗの場合、例えば、０．１ｍｍ〜０．８ｍｍ程度である。駆動式のメインガイドローラ１ｃ，１ｄにおいては、ワイヤ３を引っ張る力を得ることができるとともに、従動式のメインガイドローラ１ａ，１ｂにおいては、ローラを回転させる回転力が得られる。これらのガイドローラ、被加工物５は加工液中に浸漬されており、各切断ワイヤ部ＣＬは加工液中で被加工物５に対向して、同時に並行して切断加工を行う。
【００７５】  制振ガイドローラ７ａ，７ｂについて説明する。制振ガイドローラ７ａ，７ｂは、メインガイドローラ１ａ〜１ｄと比べて形状精度、回転精度、および取り付け精度の高い従動式ガイドローラであり、被加工物５を挟む位置に２本用いられる。制振ガイドローラ７ａ，７ｂは、展張された並列ワイヤ部ＰＳに対して押し込まれてワイヤ３が外周の一部に掛かるようになっている。その結果、制振ガイドローラ７ａ，７ｂ間のワイヤが直線状に展張されるとともに、ワイヤ３の走行方向が曲げられた状態になって、ワイヤ３の走行中、常にワイヤ３が掛かった状態が維持される。制振ガイドローラ７ｂに掛かる前に振動を伴っていたワイヤ３が、制振ガイドローラ７ｂに確実に掛かることで、振動しながら走行するワイヤ３の振動を遮断する。また、同様に制振ガイドローラ７ａから送り出されたワイヤ３に加えられた振動が、制振ガイドローラ７ａで遮断される。その結果、２本の制振ガイドローラ７ａ，７ｂはワイヤ走行に伴いワイヤ３との摩擦力によって回転しながら、制振ガイドローラ間の直線状領域にワイヤ振動がほとんどない状態を作り出している。すなわち、制振ガイドローラ７ａ，７ｂによって、メインガイドローラから切断ワイヤ部ＣＬへの振動伝播を抑制し、微視的な走行位置が一定になるようにワイヤ３を精密にガイドすることが可能となる。
【００７６】  制振ガイドローラ７ａ，７ｂは切断ワイヤ部ＣＬに連なるワイヤ３の走行方向を曲げることはあっても、被加工物５が切断ワイヤ部ＣＬを通過するための空間を確保する作用は有していない。ワイヤ３が接触するローラ表面には、切断ワイヤ部ＣＬの間隔と同間隔のワイヤ案内用の溝があり、各溝にワイヤが１本ずつ架けられる。図９の制振ガイドローラ７ａ，７ｂ上の左右方向の矢印は、制振ガイドローラ７ａ，７ｂの装置上の可動方向を示している。
【００７７】  給電子ユニット６ａ，６ｂはワイヤ３の巻き掛けピッチと同間隔に整列した給電子Ｋの集合体で、各給電子Ｋは互いに絶縁されている。切断ワイヤ部ＣＬは給電子Ｋから給電されてそれぞれ加工電流が流れる。給電子Ｋは、例えば溝状のワイヤガイドの付いた、断面が円形ないし円弧形状になっているものが用いられる。給電子Ｋは定期的に回転させてワイヤ接触部位を変えられるように回転可能に設置されている。
【００７８】  切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂについて説明する。図１１−１および図１１−２は、切断加工時ウエハ支持部１５ａ、１５ｂ、および仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの構造を示す外形図であり、図１１−２は正面図であり、図１１−１は図１１−２中のＡ−Ａ´における断面図を示す。切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂは、いずれも挿入部としての細線束部１３と挿入支持部１４から構成され、前記細線束部１３と前記挿入支持部１４は直接結線されている。また、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの細線束部１３と挿入支持部１４の長さはそれぞれ同等である。さらに、細線束部１３は、線径が数十μｍ程度、線長が３０ｍｍ程度の細線の集合体で構成され、細線は柔軟性が高く、かつ、自重では変形しない程度の強度を有する非導電性素材でできており、たとえば、ナイロン製の刷毛などが該当する。その他、変形し易く、弾性力が高い素材でもよい。挿入部として、細線束部を用いたが、強度と柔軟性を有する素材であれば細線束部に限定されることなく、メッシュ、弾性体なども適用可能である。
【００７９】  各挿入支持部１４の細線束部１３が装着されていない側には、転がりローラ１７が取り付けられ、前記転がりローラ１７は、ウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂに押し付けられている。また、ウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂは、上昇下降ステージ１０に固定され、切断加工時ウエハ支持部１５ａ,１５ｂと仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂとは、その間を切断ワイヤ部ＣＬが走行するように互いに略平行に設置される。図１０には、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂのみが図示されており、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂは図示されていない。支柱１９ａ，１９ｂはベース２０に固定され、支柱１９ａ，１９ｂに取り付けられるガイドシャフト２１とばね２２によって、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ、１６ｂがガイドシャフト２１と水平方向に取り付けられる。前記ばね２２はガイドシャフト２１の長さ方向と水平方向に設置される。
【００８０】  次に、本実施の形態におけるワイヤ放電加工装置の動作について述べる。ワイヤ放電加工は、脱イオン水などの加工液で満たされた、ワイヤ３と被加工物５との間の微小な放電ギャップにおいてアーク放電を生じさせて被加工物５の切断を行うものである。具体的には、被加工物５表面が発生したアークで加熱されて被加工物５の融点以上に達した被加工物５の一部が蒸発するとともに、放電ギャップに存在する加工液が爆発的に気化して、その爆発力によって被加工物５の溶融状態となった部分を吹き飛ばす。吹き飛ばされた部分は加工屑となって加工液中を浮遊する。切断ワイヤ部ＣＬと被加工物５がそれぞれ放電電極となっていることから、放電ギャップの長さは極間距離とも称される。
【００８１】
本実施の形態３では、複数の切断ワイヤ部ＣＬの放電加工によって被加工物５から切り出される複数のウエハ５Ｗを完全に切断せず、その一部が被加工物５と一体となっている状態で連結部を残すように切断加工を行なう切断加工工程と、前記切断加工工程で形成された前記複数のウエハ５Ｗの第１の面側にそれぞれ前記切断ワイヤ部ＣＬを接近させ、前記ウエハ５Ｗの片側面である第１の面のすべてに対して放電加工しながら走査し、前記ウエハ５Ｗのすべてに対し同時に第１の面を仕上げ加工する第１の仕上げ工程と、前記ウエハのもう一方の片面側に前記切断ワイヤ部ＣＬを接近させ、前記複数のウエハ５Ｗの前記もう一方の片側面のすべてに対して放電加工しながら走査し、前記ウエハ５Ｗのすべてに対し同時に第２の面を仕上げ加工する第２の仕上げ加工工程とを含むことを特徴とする。そして、前記第２の仕上げ加工工程後、連結部を除去する連結部除去工程を含み、インゴットから、複数枚の半導体ウエハを作成することを特徴とする。
【００８２】  加工中、ワイヤ３はワイヤ繰出しボビン２から連続的に繰り出されてメインガイドローラ１ａ〜１ｄの回転によって走行し、ワイヤ巻取りボビン４へ排出される。ワイヤ繰出し２とワイヤ巻取りボビン４のそれぞれの回転速度を調整することにより、並列する各ワイヤ３の走行中の張力が制御される。ワイヤ３の走行状態が安定している場合は、走行しているワイヤ３の張力は一定に保たれる。
【００８３】  放電加工を行う際は、メインガイドローラ１ｃ、１ｄを回転させてワイヤ３を走行させながら、当該切断ワイヤ部ＣＬに対して所定の極間距離を隔てて被加工物５を対向させて配置した後、切断ワイヤ部ＣＬに電圧パルスを印加し、切断速度に合わせて上昇下降ステージ１０を上昇させる。極間距離を一定に保った状態で、並列切断部と被加工物５とを相対移動させることにより、アーク放電を継続させ、被加工物５の切断ワイヤ部ＣＬが通過した経路に対応して加工溝ＧＲが形成される。したがって、切り出されるウエハ５Ｗの厚さは、巻掛ピッチから被加工物５の切り代となった加工溝ＧＲの幅（加工幅）を引いた長さになる。加工幅を小さくするため、ワイヤ３の線径は小さい方が望ましく、実用的には０．１ｍｍ程度のスチールワイヤが適当であり、好ましくは０．０７ｍｍなど更に細線化したものが用いられる。さらに、放電開始電圧を適切にするため、スチールワイヤの表面に黄銅などのコーティングを施してもよい。
【００８４】  給電子ユニット６ａ，６ｂを切断ワイヤ部ＣＬに押し付ける量を調整するため、図示されていない給電子ユニット６ａ，６ｂをワイヤに対して垂直方向に移動させる機構が設けられる。ワイヤ３と給電子Ｋとの接触長さが摺動長さであり、摺動長さは並列ワイヤ部ＰＳに対する給電子ユニット６ａ，６ｂの押し付け量で管理できる。すなわち、押し付け量が小さければ摺動長さは小さくなり、押し付け量が多ければ摺動長さは大きくなる。押し付け量はワイヤ３に対する押し込み距離で規定してもよいし、押付力で規定してもよい。摺動長さを調節することで接触抵抗を調整でき、１電圧パルスあたりの放電電流値を微調整できる。なお、加工電流値は、当然のことながら、前記給電子ユニット６ａ，６ｂを介して各切断ワイヤ部ＣＬに給電されるので、加工電源を調整することによっても調整できる。
【００８５】  切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの動作について説明する。前記ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、１６ａ，１６ｂは、図１１−１に示すように、ガイドシャフト２１によって動作方向が、切断ワイヤ部ＣＬの張架方向に摺動するように規制される。さらに、ばね２２によって、被加工物５の設置方向とは反対側へ常に押し込まれる状態になっており、したがって、各転がりローラ１７はウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂに常に押し付けられる状態となっている。ウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂの転がりローラ１７が押し付けられる面は、前記転がりローラ１７に接続される切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、又は、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂが対向する被加工物５の輪郭形状と相似形状である。上昇下降ステージ１０が上下動作すると、ウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂは支柱１９ａ，１９ｂを介してベース２０に固定されているので、転がりローラ１７がウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂの表面に沿って回転しながら転がる状態となる。転がりローラ１７が接触するウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂの表面の起伏形状に沿って転がることによって、ウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂの表面の起伏が水平方向の変位に変換される。したがって、ウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂの各面の起伏形状に応じた前記変位は挿入支持部１４に伝達され、これが細線束部１３に伝達される。そのため、被加工物５の外形輪郭形状に応じて切断加工時ウエハ支持部１５ａ、１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂが被加工物５に対して挿入あるいは抜去される。各加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの各細線束部１３が、被加工物５に形成された加工溝ＧＲ内に対して挿入される深さは、前記切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの押し込み動作、および、退避動作と連動し、転がりローラ１７がウエハ支持部挿入制御板１８a，１８ｂの起伏形状に沿って転走したときの水平方向の変位で制御される。ウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂは被加工物５の外形の輪郭形状と相似であるために、被加工物５に形成された加工溝ＧＲ内に対する細線束部１３の挿入量は常に一定となる。なお、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂは、独立して前記挿入もしくは抜去動作を行うことができる。
【００８６】  被加工物５の切断加工および仕上げ加工における、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの挙動について図１２−１〜１２−７を用いて説明する。前述のように、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂは、被加工物５の外形の輪郭形状に応じて挿入抜去動作がなされる。しかし、インゴットである被加工物５からのウエハ切断加工時においては、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの細線束部１３が挿入される加工溝はまだ形成されていない。それゆえに、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの細線束部１３は、その柔軟性によって被加工物５の外形表面に沿って変形し、上昇下降ステージ１０の動作に伴って被加工物５の外形表面をなぞっていく。一方、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂのそれぞれの細線束部１３は、加工方向の先に位置する切断ワイヤ部ＣＬの放電加工によって形成される各加工溝ＧＲに挿入されていき、被加工物５から形成される複数枚のウエハ間に詰め物をする状態となって各ウエハを保持しながら振動を防止する。
【００８７】  図１３は、被加工物５からウエハが次第に加工され、被加工物５が完全に切断される直前でウエハ並列方向へ切断ワイヤ部ＣＬをわずかに移動し、ウエハ面を放電加工しながら走査することを繰り返して加工変質層を除去しながら、面粗さを向上させ、板厚を所定寸法に仕上げていくプロセスを示している。図１３（ａ）において被加工物５の切断加工を行った以降の図１３（ｂ）〜図１３（ｃ）のウエハ面の仕上げ加工において、加工溝ＧＲが被加工物５に形成されているために、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの各細線束部１３が前記加工溝ＧＲに挿入される。加工溝ＧＲの内部における切断ワイヤ部ＣＬの相対移動中は、切断ワイヤ部ＣＬの前後に位置する切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂによって、加工中の各ウエハが保持されるので、ウエハの振動が防止される。なお、切断ワイヤ部ＣＬに対して切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの切断ワイヤ部ＣＬとの距離は、細線束部１３が変形しても切断ワイヤ部ＣＬに干渉しない距離をおいた位置に調整設置される。
【００８８】  以上のように、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂを構成する前記細線束部１３で束ねられた細線先端が、その柔軟性ゆえに間隔の狭いウエハ間内部に挿入され、挿入された前記細線束部１３の細線によって各ウエハ間では楔状の詰め物をされた状態となる。各ウエハ間、すなわち、各加工溝ＧＲに向けてワイヤ３の張架方向から略並行に、かつ、被加工物５であるインゴットを挟んで各ウエハの両側方向から、さらに、切断ワイヤ部ＣＬの相対的加工方向の前後に切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂと仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂを設置することでウエハ振動が防止され、切断加工および仕上げ加工においても放電加工が安定し、加工面性状が良好で、板厚がそろった高品質なウエハを得ることができる。
【００８９】  前記細線束部１３の挿入量は、ウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂの、転がりローラ１７が接触しながら走行する面の形状によって決定される。したがって、前記ウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂの面形状を加工対象の被加工物５の輪郭形状に合わせておくことで、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂを駆動するために高価な自動ステージを別途備える必要はなく、被加工物５が切断ワイヤ部ＣＬで加工されている位置の近傍で、加工中のウエハサイズやウエハ形状に応じた挿入抜去の挙動を容易に実現できる。たとえば、被加工物５として、２インチインゴットから６インチインゴットに変更する場合、ウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂの前記転がりローラ１７が転走する面はインゴット外形形状に合わせたものを準備しておけばよい。また、インゴットのオリフラ位置（オリエンテーションフラット）が変わっても、その状態を模したウエハ支持部挿入制御板１８ａ，１８ｂを準備しておくことで、容易に適切な挿入抜去が調整可能となる。たとえば、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの細線束部１３を保持する挿入支持部１４を操作して、各ウエハ間に対して前記細線束部１３の挿入、あるいは、抜去を行いながら各ウエハを固定して振動を防止する。仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの挿入と抜去動作は、インゴットの側面形状に応じて行われ、たとえば、切断面が円となるようなインゴットでは、インゴットの上側および下側の前記細線束部１３の挿入深さがほぼ一定となるように、ウエハ面に対する切断ワイヤ部ＣＬの走査位置に応じてウエハ支持部の挿入と抜去が行われる。すなわち、ウエハの切断方向のワイヤ長が短くなるウエハ切断開始もしくは終了部付近では、前記挿入支持部１４をウエハ側へ送り込むことで細線束部１３がインゴットに押し付けられて、前記仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの先端がウエハ間に挿入される。また、ウエハ中心部付近では、前記挿入支持部１４をウエハ側から抜去することで細線束部１３がインゴットから離れ、ウエハ切断開始もしくは終了部付近における挿入状態では、加工溝ＧＲ内に押し込まれすぎる位置となることを回避すべく、前記仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの先端がインゴットから離れるように操作される。
【００９０】  また、ウエハ加工開始側端部ほどウエハ全体の揺れによる変動が大きく、したがって、ウエハ加工開始側端部付近を切断ワイヤ部ＣＬが加工する場合、最も極間距離が変動しやすい状態となる。それゆえ、切断ワイヤ部ＣＬの走査位置が前記ウエハの加工開始側端部付近にあるとき、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂは、切断ワイヤ部ＣＬに対して、ウエハがインゴットでつながった連結部側に、たとえば１０ｍｍ程度離れた位置で各ウエハ間に挿入される。ウエハ間に楔のように挿入されたウエハ支持部によって各ウエハが固定され、切断ワイヤ部ＣＬとウエハ加工面との極間距離が一定に維持されるので、安定した仕上げ放電加工が行われる。
【００９１】  仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの挿入もしくは抜去の方向を切断ワイヤ部ＣＬの各ワイヤが並列する方向に略平行としたのは、ウエハ切断加工開始側からウエハを保持した場合、仕上げ加工における切断ワイヤ部ＣＬの走査軌跡上に仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂが立ち塞がる状態となることを防ぐためである。そうした状況では、切断ワイヤ部ＣＬと仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂが干渉して放電加工が不可能となることを避けるべく、本方式では、切断ワイヤ部ＣＬの走査軌跡の妨げとならない位置からウエハ間に挿入され、ウエハを支持することが可能となる。本方式であれば、切断ワイヤ部ＣＬがインゴットの一部の領域でつながった部分を加工する時点になると、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂが加工溝ＧＲの外側へ抜け出すため、切断ワイヤ部ＣＬの走査軌跡に干渉することはない。また、インゴットの一部としてまだつながった付近のウエハ剛性は高く、ウエハ加工面は変動しないので、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂによる各ウエハを固定する必要はない。
【００９２】
さらに、図９に示す本実施の形態３のワイヤ放電加工装置においては、ノズル８ａ，８ｂは切断ワイヤ部ＣＬの張架方向に沿って噴出口が配置されて、放電間隙に向けて互いに衝突し合う方向の加工液流が形成される。被加工物５の加工溝ＧＲの両側から加工液を供給することにより、長い加工溝ＧＲに対しても放電間隙から加工屑を除去して新しい加工液を供給することができる。ノズル８ａ，８ｂからインゴットに形成された加工溝ＧＲへ供給された加工液は、ウエハ切断加工開始側の加工溝ＧＲから加工屑とともに排出されながら放電加工が進行する。しかし、ウエハ切断加工開始側からウエハ支持部を挿入させた場合、前記加工液の流が変わり、加工屑の排出効率が低下して放電加工が不安定となる。本実施の形態３によれば、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの挿入によって加工液の流れが妨げられる状態にはならない。さらに、２つの仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの挿入方向が、ノズル８ａ，８ｂからの加工液供給方向と一致することから、前記仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの細線束部１３の挿入部材が加工液によって挿入方向と逆方向に煽られることがなく、ウエハ間にスムーズに挿入することができる。
【００９３】  なお、図１３のウエハ面の仕上げ放電加工における切断ワイヤ部の軌跡２３は一例であって、たとえば、被加工物５の切断加工工程からウエハ面の仕上げ加工工程に移行する際に、切断ワイヤ部を図１３（ｂ）のようにウエハ並列方向に移動させるのではなく、図１３（ａ）の切断加工開始位置へ戻した後、仕上げ加工するウエハ面の方向へ切断ワイヤ部ＣＬを接近させ、片側のウエハ面に沿って、仕上げ加工エネルギー設定にて放電加工しながら走査することを繰り返す場合でも、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂ、および、仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂは各ウエハを保持し、放電加工を安定化させて同様に高品質なウエハを得ることができる。
【００９４】  前述のような装置構成とすることで、被加工物５から加工されつつあるウエハが振動することがなくなり、切断ワイヤ部とウエハ加工面との極間距離が変動しなくなるので、放電加工が安定し、加工面品質が良好な高品位な板厚のそろった高精度のウエハを一度に大量に得ることができるので、ウエハ切断加工の後工程である研削加工や研磨加工の負荷を減少でき、ウエハコストを低減できる。
【００９５】  それぞれの切断ワイヤ部ＣＬは、隣接する切断ワイヤ部ＣＬとの間にワイヤ３の電気抵抗などによるインピーダンスを有しており、各切断ワイヤ部ＣＬの独立性を保つため、それ以外の導通経路が形成されることは好ましくない。したがって、ウエハ間に挿入されてウエハに接触する切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂおよび仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂの束状部分である細線束部１３は、絶縁性材料で作製される。
【００９６】  ワイヤ放電加工は、加工速度が被加工物５の硬度に依存しないことから、硬度の高い素材に対して特に有効である。被加工物５として、例えば、スパッタリングターゲットとなるタングステンやモリブデンなどの金属、各種構造部材として使われる多結晶シリコンカーバイド（炭化珪素）などのセラミックス、半導体デバイス作製用のウエハとなる単結晶シリコンや単結晶シリコンカーバイド、ガリウムナイトライドなどの半導体素材、太陽電池用ウエハとなる単結晶又は多結晶シリコンなどを対象とすることができる。特に、炭化珪素や窒化ガリウムに関しては、硬度が高いため、機械式ワイヤソーによる方式では生産性が低く、加工精度が低いという問題があった。これに対し、本実施の形態によれば、高い生産性と高い加工精度を両立しながら炭化珪素あるいは窒化ガリウムのウエハ作製を行うことができる。また、切断加工と仕上げ加工とを同一の加工装置で実現できることから、位置ずれなどに起因する無駄な研磨が不要となり、高価なウエハの加工に特に有効である。
【００９７】  また、本実施の形態３のワイヤ放電加工装置では、１本のワイヤ３を４本のメインガイドローラ１ａ〜１ｄに巻き掛けた例について示しているが、例えば、メインガイドローラを３本配置した構成とすることも可能である。なお、本実施の形態３のワイヤ放電加工装置は、並列ワイヤ部ＰＳを構成する各隣接ワイヤ間の給電子間の抵抗差によって隣接ワイヤ間を絶縁に近い状態としており、すなわち、前記給電子間のワイヤ長に比例する抵抗値によって被加工物５の放電部分に対して加工電流が漏れ出す（回り込む）ことを防止している。したがって、複数本のメインガイドローラにワイヤを巻き掛ける際には、１ループのワイヤが十分に長くなるようにし、前記各給電子間の抵抗差が大きくなればよい。その他、上記の実施の形態に限らず、１本のワイヤ３を繰り返し折り返すことにより並列ワイヤ部ＰＳが形成されるのであれば、その具体的な構成については特に限定されるものではない。
【００９８】  また、本実施の形態３の方法では、各ウエハの両側面を仕上げ加工したが、一方の面側に素子領域を形成しデバイスを形成した後、裏面側を、研磨あるいはエッチバックにより薄肉化して用いるようなデバイスなど、半導体デバイスの種類によっては片側面のみを仕上げ加工するようにしてもよい。
【００９９】
以上のように、本実施の形態の構成によれば、ウエハ面の仕上げ加工を完了後、被加工物５とわずかにつながっている部分（連結部）を切断する。この切断に際しては、被加工物５を切断方向（上下方向）に上昇下降させる上昇下降ステージ１０と、被加工物５が切断されて形成されるウエハが並列する方向（水平方向）に被加工物５を移動させるウエハ並列方向移動ステージ９とによって、ウエハ間を往復しながら加工溝ＧＲの深さ方向に切断ワイヤ部ＣＬを走査しながら放電加工する。このとき、切断加工時ウエハ支持部１５ａ，１５ｂおよび仕上げ加工時ウエハ支持部１６ａ，１６ｂを備え、ウエハ間の加工溝ＧＲに対して詰めものをして各ウエハを固定している。このため、被加工物からのウエハ切断加工だけでなく、切断ワイヤ部ＣＬを繰り返し走査することでウエハを仕上げ放電加工する場合でも、ウエハの振動あるいは傾斜を防止できる。さらにまた、インゴットから加工されつつあるウエハの振動を防止して放電間隙を安定に維持し、切断ワイヤ部ＣＬとウエハ面との極間距離をさらに接近させたワイヤ走査軌跡においてもワイヤが短絡することなく、安定した放電加工を行うことができる。従って、面粗さや平坦度が良好で加工変質層がなく、ウエハ内およびウエハ間の板厚ばらつきが小さく、最終的な板厚に近い寸法に仕上げ加工された高品位なウエハを一度に複数枚製作できるという効果を奏する。
【０１００】  また、前記実施の形態1の場合と同様、上記構成における各ウエハ支持部を、切断ワイヤ部の並列方向および平行方向からウエハ間に挿入するようにしたので、加工液が供給される方向から挿入する状態となり、加工液がウエハ間から外部に排出される流れを阻害しない。このため、切断加工および仕上げ加工において、加工液流の変動によってウエハが変動することがない。また、加工屑を放電ギャップから効率的に排出することができるため、極間距離が変動することなく、安定した放電加工を行うことができる。このようにして、面粗さや平坦度が良好で加工変質層がなく、ウエハ内およびウエハ間の板厚ばらつきが小さく、最終的な板厚に近い寸法で仕上げ加工された高品位なウエハを一度に複数枚製作することが可能になるという効果を奏する。
【０１０１】  また、本実施の形態においても、ウエハ並列方向移動ステージ9に被加工物の外形に従った凹部が形成されており、切断による広がりを生じる方向にのみ摺動可能としたことで、位置ずれを抑制しながら、切断し、切断後についてもその位置を維持しながら、仕上げ加工が行なわれるようになっている。つまり、切断加工時と仕上げ加工時で切断加工ウエハ支持部および仕上げ加工ウエハ支持部を使用し、当該位置をインゴットの長手方向のみ移動可能とし、支持部の上下動によって切断加工と仕上げ加工を行なうようにしているため、極めて効率よく、多数枚のウエハに対し切断加工と仕上げ加工とを高精度に実施することができる。
【０１０２】  また、加工途中にあるウエハに対して、切断加工時ウエハ支持部および仕上げ加工時ウエハ支持部を挿入するため、ウエハ加工開始部を切断ワイヤ部が仕上げ放電加工する場合でも、切断ワイヤ部の走査軌跡を妨害することなく安定した放電加工を行うことができる。従って、面粗さや平坦度が良好で加工変質層がなく、ウエハ内およびウエハ間の板厚ばらつきが小さく、最終的な板厚に近い寸法で仕上げ加工された高品位なウエハを一度に複数枚製作することが可能になるという効果を奏する。なお、切断加工時ウエハ支持部および仕上げ加工時ウエハ支持部の構成については、前記実施の形態に限定されるものではなく、ウエハ間隔を保持するように支持できる構成であればよい。
【０１０３】  また、被加工物の未加工部にてウエハ同士がわずかにつながった状態に対して、被加工物に対する切断ワイヤ部の移動軌跡を折り返すことなく、その切断加工時の軌跡を延長して切断加工を継続し、被加工物から複数枚のウエハを同時加工することもできる。すなわち、ウエハ支持部が各ウエハ間に挿入されることによってウエハが保持されるので、特に大口径ウエハを加工する場合に発生しやすいウエハの揺れや傾きがなくなり、ウエハ切断を完了するまでの切断加工が安定し、切断されたウエハの加工精度が向上するという効果を奏する。
【０１０４】  また、上記の効果を奏するワイヤ放電加工装置を用いることにより、炭化珪素や窒化ガリウムなどの硬質材料を含む被加工物を、高い生産性をもって薄板状に切断加工することができる。
【０１０５】  以上説明したように、本実施の形態のワイヤ放電加工装置を用いた半導体ウエハの製造方法では、複数本のワイヤが並列する切断ワイヤ部を電極とするワイヤ放電加工によって、被加工物としてのインゴットから複数枚の薄板を同時切断するウエハ加工において、各ウエハをインゴットから完全に切断・分離せずに、加工溝先端部がインゴットでわずかにつながった状態で、そこまでの切断加工によって形成された各ウエハ面に対して、ワイヤ放電加工しながら切断ワイヤ部を走査し、前記走査を繰り返すことによって次第にウエハ表面の加工変質層を除去し、板厚を所定の寸法に成形しつつ、ウエハ面の面粗さを向上させる仕上げ加工を行う。前記各ウエハに対する切断ワイヤ部の走査では、各ウエハ間を加工した切断ワイヤ部を構成する各ワイヤを、切断加工時のワイヤ軌跡から仕上げ加工する側のウエハ面に対して接近させ、仕上げ加工するウエハ面に沿って放電加工しながら各切断ワイヤ部を同時に走査する。
【０１０６】  また、本実施の形態にかかるワイヤ放電加工装置は、間隔をおいて平行に配設された一対のメインガイドローラと、メインガイドローラ間に一定のピッチで離間しながら複数回巻き掛けられてメインガイドローラ間に並列ワイヤ部を形成し、メインガイドローラの回転に伴って走行する１本のワイヤと、一対のメインガイドローラ間に設けられ、並列ワイヤ部に従動接触して、制振した複数の切断ワイヤ部を形成し、前記切断ワイヤ部の各ワイヤを加工方向に対しても一定ピッチで離間しながら整列させる一対の制振ガイドローラと、複数の切断ワイヤ部にそれぞれ給電する複数の給電子と、複数の給電子と被加工物との間に電圧印加する加工電源と、加工電源と複数の給電子および被加工物とを接続する給電線と、被加工物であるインゴットと切断ワイヤ部を相対的に上下移動させるための上昇下降ステージと、インゴットと切断ワイヤ部をウエハ並列方向に相対移動するためのウエハ並列方向移動ステージ、および、ウエハの振動を抑制するウエハ支持部とを備えたものである。
【０１０７】  本実施の形態によれば、上記のように切断ワイヤ部で発生する放電により、被加工物であるインゴットから複数枚のウエハを同時切断加工し、さらに、加工された各ウエハが完全に切断され、分離されてウエハとなる前に切断ワイヤ部を、一方のウエハ側に数μｍ〜十μｍ程度接近させた後、形成されつつあるウエハ面に対して放電加工しながら切断ワイヤ部の走査を繰り返すことにより、ウエハ面となる面の加工変質層を除去し、面粗さを向上させ、ウエハ面の平坦度を改善して要求寸法に近い板厚に仕上げ加工するワイヤ放電加工装置において、加工液流やウエハの自重によって変動しやすい各ウエハを放電加工中に所定位置に保持し、各切断ワイヤ部とウエハ加工面との極間距離が変動しないようにすることで、各切断ワイヤ部における放電加工を安定化し、高品質のウエハを得ることができる。
【０１０８】  本実施の形態によれば、インゴットからの複数枚のウエハの同時切断加工における加工精度を向上し、また、前記切断加工によって形成されるウエハ表面の加工変質層が除去され、面粗さが良好で、ウエハ板厚の変動が少なく、最終仕様に近い高品質のウエハを、１回のインゴット切断加工で大量に得ることができる。したがって、その後のウエハ加工工程の研削加工や研磨加工における負荷を低減することができ、ウエハ加工に要する総加工時間の短縮や段取り工程を低減でき、ウエハの低コスト化をはかることができる。
【０１０９】  ただし、本実施の形態のワイヤ放電加工装置は、一連の切断加工および仕上げ加工を連続して同一装置内で行なう場合のみならず、切断加工のみを行なう場合にも、有効である。切断ワイヤ部に対して被加工物を、各切断ワイヤ部を構成する各ワイヤの並列方向と直角方向に相対的に移動する手段を有していることから、切断面の位置を高精度に調整することができ、高精度の板厚を維持した切断が可能となる。また、仕上げ加工のみを行なう場合にも、加工変質層の厚さなど、各ウエハに対する条件に応じた位置合わせが可能である。
【０１１０】実施の形態４．  本発明の実施の形態４の構成および動作について説明する。本実施の形態に係るワイヤ放電加工装置では、連結部を分断する際にオリフラ面を形成するものである。この場合、オリフラ面を形成するための外周研磨をしない状態のインゴットを用いて加工した場合、連結部を分断する際にオリフラ面を形成することができる。本実施の形態では、インゴットから連結部を残して切断し、切断加工断面を形成する第１の工程と、この第１の工程でできた切断加工断面に対して近づく方向にワイヤを相対移動し仕上げ加工を行なう第２の工程と、この第２の工程の後に、前記半導体ウエハの切り出しを中断した位置に前記ワイヤを配置し、前記ワイヤの切断工程での進行方向に直交する方向に放電加工による切断を行って前記被加工物から切り離し、この切り離し部分をオリフラ面とする第４の工程を行うことを特徴とする。つまり、仕上げ加工工程の後に、半導体ウエハの切り出しを中断した位置にワイヤ３を配置し、ワイヤの切断工程での進行方向に直交する方向に放電加工による切断を行って前記被加工物から切り離し、この切り離し部分をオリフラ面とするものである。これにより、分断とオリフラ面の形成とが同時に実現可能となる。
【０１１１】  図１４（ａ）および（ｂ）は、実施の形態４における分断時における、ウエハ支持部１２および被加工物５の位置、および、動作を示す外形図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。図１５は、ワイヤ放電加工方式による半導体ウエハの切断加工後の平坦化加工および半導体インゴットから半導体ウエハを切り離す場合のワイヤの軌跡を示す説明図である。この装置では、放電加工法を用いた半導体ウエハの切断および切断面の平坦化の工程での半導体ウエハ等の振動を抑制し、最後にオリフラ面を形成しながら分断するもので、振動に伴う基板厚み、半導体ウエハの外形の変動等を防止するものであり、その他の放電加工による切断等に関しては、実施の形態１と同様の構成および動作を用いているため説明を省略し、オリフラ面を形成しながら分断する工程における半導体ウエハの振動を抑制するウエハ支持部の構成と動作を中心に説明する。
【０１１２】  ここでも実施の形態１と同様、ウエハ支持部１２は、直径が数十μｍ、長さ約３０ｍｍの細線が束になった細線束部１３とこの細線束部１３を被加工物５である半導体インゴットの切断溝部分に挿入しやすくする柄である挿入支持部１４で構成され、全体として筆に類似した形状をしている。細線束部１３を構成する細線は柔軟性が高く、且つ自重では変形しない程度の強度を有する非導電性素材である、ナイロン、ポリアクリレート等の樹脂を原料とし、毛状に加工したものが用いられる。
【０１１３】  図１５（ａ）〜（ｄ）は、ワイヤ放電加工方式による半導体ウエハの切断加工、平坦化加工および分断加工における切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３の軌跡を示す説明図であり、切断部分の被加工物５の断面を示している。また黒丸等は切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３の断面を示している。
【０１１４】  切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３にパルス電圧を印加し、被加工物５の途中まで切断し、完全に切断するまで数ｍｍを残す位置で、一旦切断工程を中断したのち、切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３にパルス電圧を印加しながら、一方の切断加工断面方向に数μｍ〜１０μｍ程度接近させ、その後放電状態で上方向にワイヤ３を走査する。この時の放電加工条件は、切断工程での放電加工条件よりやや弱くする。具体的に、本実施の形態においては、パルス電圧を切断工程でのパルス電圧の半分である５０Ｖとした。これを繰り返すことで（図１５（ａ））、切断加工断面の加工変質層を除去することができ、断面を平坦にすることができる（図１５（ｂ））。
【０１１５】  このように、放電発生しながら何度もワイヤ３で走査することで、切断時に形成された加工変質層の凹凸が少しずつ取り除かれ、平坦な切断面を得ることができ、切断工程を中断して切断途中の半導体ウエハを装置内に取り付けたままで、切断に用いたワイヤをそのまま用いて切断面を走査し切断面の平坦化を行ったため、平坦化加工時に半導体ウエハの加工面の面方位のアライメント等の位置の調整が不要であり、製造工程を短縮することができ、良好な特性の半導体ウエハを高い生産性で得ることができる。
【０１１６】  そして切断面の平坦化工程が終了した後、被加工物５である半導体インゴットと繋がっている部分を放電加工法を用いて切り離す。まず、切断工程を中断した位置まで、再びワイヤ３を戻し、ワイヤ３を切断と同じ放電加工条件とした後、図１４（ｂ）の紙面に垂直方向に被加工物５を移動させ、半導体インゴットと各半導体ウエハを同時に切断する。
【０１１７】  このようにして、図１５（ｃ）に示すように、オリフラ面に沿ってワイヤ３を走行させ切断時よりも大きな放電加工エネルギーを印加して短時間に切断する。図１５（ｄ）は分断時の状態を示す図である。
【０１１８】  以上の工程により、被加工物５である半導体インゴットを切断する工程を中断し、切断ワイヤ部ＣＬのワイヤ３により切断面を切断時の放電加工条件よりも弱い条件で平坦化を行った後、再度中断位置にワイヤを戻し、オリフラ面を形成しながら連結部を切断する。本実施の形態では、別途工程を付加することなく、容易にオリフラを形成することができ、ウエハ支持部１２の細線束部１３を半導体ウエハ間に挿入し、振動を抑制することができるため、振動による半導体ウエハの基板厚みばらつきのない良好な半導体ウエハを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】  以上のように、本発明にかかるワイヤ放電加工装置および半導体ウエハの製造方法は、インゴットから半導体ウエハを形成する半導体装置の製造に有用であり、特に生産性の向上に有効であり、かつ高価でかつそりやひずみの生じ易い、薄型のシリコンウエハあるいは化合物半導体ウエハ、特に炭化珪素や窒化ガリウムなど、硬度が高く加工性の悪い材料ウエハの形成に有用である。
【符号の説明】
【０１２０】  １ａ  メインガイドローラ、１ｂ  メインガイドローラ、１ｃ  メインガイドローラ、１ｄ  メインガイドローラ、２  ワイヤ繰出しボビン、３  ワイヤ、ＣＬ  切断ワイヤ部、ＰＳ  並列ワイヤ部、４  ワイヤ巻取りボビン、５  被加工物、６ａ，６ｂ  給電子ユニット、７ａ，７ｂ  制振ガイドローラ、  ８（８ａ，８ｂ）  ノズル、９  ウエハ並列方向移動ステージ、１０  上昇下降ステージ、１１  加工電源ユニット、１２  ウエハ支持部、１３  細線束部、１４  挿入支持部、１５  ウエハ支持部台、１５ａ，１５ｂ  切断加工時ウエハ支持部、１６ａ，１６ｂ  仕上げ加工時ウエハ支持部、１７  転がりローラ、１８ａ，１８ｂ  ウエハ支持部挿入制御板、１９ａ，１９ｂ  支柱、２０  ベース、２１  ガイドシャフト、２２  ばね、２３  切断ワイヤ部の軌跡、Ｋ  給電子、ＧＲ  加工溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１２−３】
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【図１２−４】
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【図１２−５】
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【図１２−６】
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【図１２−７】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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