(57)【要約】【課題】本発明は、切断過程においてワイヤーソーのような切断器具が受ける抵抗を減少させて誤差の発生を減少させ、消耗される受け台の材料の量を減少させ、少量の接着剤でも受け台をバイスにより確実に固定させることができるシリコンインゴット切断用受け台を提供する。【解決手段】本発明によるシリコンインゴット切断用受け台は、シリコンインゴットと接触する曲面と、前記曲面の両側に突出される固定部とを含み、前記固定部は前記曲面が終わる部分と段差を有して形成されていることを特徴とする。また、前記曲面の最底部は、前記固定部の最上部よりも高い位置に形成されていることを特徴とする。また、前記曲面は、ウェーブパターン、ライトストレートパターン、ミラーパターンのうちのいずれか一つで形成されていることを特徴とする。【選択図】図３
2009545473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンインゴットと接触する曲面と、前記曲面の両側に突出される固定部とを含み、前記固定部は前記曲面が終わる部分と段差とを有して形成されていることを特徴とするシリコンインゴット切断用受け台。
【請求項２】
前記曲面は、前記シリコンインゴットの半径に対応する曲率半径で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシリコンインゴット切断用受け台。
【請求項３】
前記曲面の最底部は、前記固定部の最上部よりも高い位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシリコンインゴット切断用受け台。
【請求項４】
前記曲面は、ウェーブパターン、ライトストレートパターン、ミラーパターンのうちの
いずれか一つで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシリコンインゴット切
断用受け台。
【請求項５】
前記ウェーブパターン、前記ライトストレートパターン、前記ミラーパターンのピッチはそれぞれ８０〜１２０μｍ、４０〜６０μｍ、１０〜３０μｍであることを特徴とする請求項４に記載のシリコンインゴット切断用受け台。
【請求項６】
１）３８〜４２重量％のエポキシと、
２）４３〜４７重量％のリーインフォースフィラーと、
３）１２〜１６％重量％のポリウレタンと、
４）０．５〜１．５重量％の硬化剤と
を含むことを特徴とする請求項１に記載のシリコンインゴット切断用受け台。
【請求項７】
前記曲面が終わる部分の幅をＦとする時、
０≦Ｆ≦０．５ｍｍ
であることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載のシリコンインゴット切断用受け台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程のうちシリコンウエハーを生産するためにシリコンインゴッ
トの切断（ｓｌｉｃｉｎｇ）工程に使用される受け台に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンは灰色の壊れやすい非金属性の４族元素であって、地球上物質の２７．８％を
占め、自然系で酸素の次に最も豊富な元素の一つである。このようなシリコンは半導体チ
ップが作られるのに使用される主要半導体原材料である。
【０００３】
半導体チップを作るためには、抽出されたシリコンを薄い板状のウエハー状態に作らな
ければならない。この過程は先ず、シリコンインゴット（ｉｎｇｏｔ）を作ることから始
まる。
【０００４】
シリコン成長工程を経たインゴットは最終製品の直径よりも若干大きい直径で表面グラ
インディングを実施するようになる。そして、何段階の検査工程を経てシリコンインゴッ
トは切断工程によりウエハーの形態を有するようになる。
【０００５】
シリコンは表面硬度が非常に高い物質として、これを切断するために最近はワイヤー
（ｗｉｒｅ）を利用した切断方式も使用されている。この方式は、既存のダイヤモンドを
利用したブレードタイプ（ｂｌａｄｅ ｔｙｐｅ）の切断方式に比べ、歩留まりの向上、
厚さの偏差、Ｂｏｗ/Ｗａｒｐなどの反り程度の減少などの長所がある。
【０００６】
ところで、半導体製造の基礎素材であるシリコンウエハーは厚さが薄く、非常に精密な製品であって、単結晶シリコンの切断作業は精密な技術を要する作業であり、許容誤差も小さい。従って、切断作業時に振動による誤差の発生を防止するために、シリコンインゴットを支持する受け台の役割は非常に重要である。
【０００７】
これと関連し、本出願人は韓国実用新案登録出願第２０-１９９７-００２７０７０号
（出願日：１９９７年９月３０日）により受け台の考案を出願したことがある。
【０００８】
図１には前記考案の正面図が示されており、前記考案はシリコンインゴットＳと接触す
る曲面１００を有している。前記考案を使用してシリコンインゴットＳを切断する作業を
簡単に説明する。
【０００９】
先ず、底面２００に接着剤を塗布してバイス（図示せず）に接着する。その後、曲面１
００に接着剤を塗布した後、シリコンインゴットＳを曲面１００に接着する。そして、ワ
イヤーソーでシリコンインゴットＳを切断する。
【特許文献１】韓国実用新案登録出願第２０−１９９７−００２７０７０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、前記考案では曲面１００とシリコンインゴットＳとの接触面積が広いため、ワイヤーソー（ｗｉｒｅ ｓａｗ）でシリコンインゴットSを切断する過程においてワイヤーソーが受け台から受ける抵抗が大きくなり、誤差の発生が多いという問題点があった。つまり、ワイヤーソーが曲面１００の最底部１０１に到達する時まで受け台（図１の斜線部分）から抵抗を受ける。
【００１１】
また、前記考案の曲面１００とシリコンインゴットＳとの接触長さ（シリコンインゴットの円周方向基準）が長いため、これらが互いに密着できず（現実的に生産公差によって受け台の曲面１００の曲率とシリコンインゴットＳの半径とが正確に一致するように受け台とシリコンインゴットＳを生産することが容易ではない）、これらの間に間隙（ｇａｐ）が不規則に発生する場合が多く、この間隙を接着剤で埋める必要があった。このようなことから、ワイヤーソーで切断時に受け台の曲面１００とシリコンインゴットＳとの間に塗布されている接着剤の接着力の差異によって、シリコンインゴットＳが切断作業途中に受け台から時々脱落する問題があった。
【００１２】
また、切断作業時に、前記考案の底面２００に接着剤を塗布した後、前記考案をバイス（ｖｉｓｅ）に付着して切断作業を進行するようになるが、この時に受け台を単に接着剤だけでバイスに固定するようになるので、その固定が不安定になる問題点があり、また、不安定な固定を改善するために底面２００に接着剤を過度に使用することによって、シリコンウエハーの生産コストが増加するという問題点があった。
【００１３】
また、切断作業の結果として不必要に受け台の材料が多く消耗されるという問題点があった（図１の斜線部分参照）。従って、作業過程で消耗される受け台の材料を削減させることができるように受け台を設計する必要性が高まっている。
【００１４】
本発明は前記の問題点を解決するために、切断過程においてワイヤーソーのような切断器具が受ける抵抗を減少させて誤差の発生を減少させるとともに、消耗される受け台の材料の量を減少させ、少量の接着剤でも受け台をバイスにより確実に固定させることができるシリコンインゴット切断用受け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】
【００１５】
このような目的を達成するために、本発明によるシリコンインゴット切断用受け台は、シリコンインゴットと接触する曲面と、前記曲面の両側に突出される固定部とを含み、前記固定部は前記曲面が終わる部分と段差を有して形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記曲面は、前記シリコンインゴットの半径に対応する曲率半径で形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、前記曲面の最底部は、前記固定部の最上部よりも高い位置に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、前記曲面は、ウェーブパターン、ライトストレートパターン、ミラーパターンのうちのいずれか一つで形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、前記ウェーブパターン、前記ライトストレートパターン、前記ミラーパターンのピッチはそれぞれ８０〜１２０μｍ、４０〜６０μｍ、１０〜３０μｍであることを特徴とする。
【００２０】
また、３８〜４２重量％のエポキシと、４３〜４７重量％のリーインフォースフィラー
と、１２〜１６％重量％のポリウレタンと、０．５〜１．５重量％の硬化剤とを含むこと
を特徴とする。
【００２１】
また、前記曲面が終わる部分の幅をＦとする時、０≦Ｆ≦０．５ｍｍであることを特徴
とする。
【発明の効果】
【００２２】
前記のような構成を有する本発明によると、曲面とシリコンインゴットとの接触面積が
減少し、ワイヤーソーでシリコンインゴットを切断する過程においてワイヤーソーが受け
台から受ける抵抗が小さくなり、誤差の発生を減少できる効果が得られる。
【００２３】
また、少量の材料で受け台を生産することによって、切断作業で不必要に受け台の材料
が多く消耗される問題点を解決できる。
【００２４】
また、曲面の両側に突出される固定部をクランプなどを使用してバイスに固定させるこ
とによって、少量の接着剤でも受け台をバイスにより確実に固定させ、これにより製品不
良率を減少できる効果が得られる。
【００２５】
また、受け台の曲面とシリコンインゴットの円周面との接触長さを従来よりも小さくし
て受け台の曲面とシリコンインゴットの間に発生できる間隙を減少させることによって、
結果的に接着剤が受け台の曲面とシリコンリンゴートの間に均一に塗布されるようにする。
これによって、切断作業時に接着剤の支持力を均一にすることによって、シリコンインゴットが切断作業途中に脱落する状況を未然に防止することができる。
【００２６】
また、受け台の曲面が終わる部分の幅が０（または少なくとも０．５ｍｍ以下）である
ので、曲面が終わる部分上に接着剤または研磨剤などが残存しないようになり（または残
存してもその量を減少できて）ワイヤーソーで切断時に良質のウエハーが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明による実施例について詳しく説明する。図２は本発明によ
る受け台の斜視図、図３は本発明による受け台の正面図を示す。
【００２８】
図２および図３に図示されているように、本発明による受け台はシリコンインゴットＳ
と接触する曲面１と、曲面１の両側にそれぞれ突出される固定部２とを含む。
【００２９】
固定部２は曲面１が終わる部分１２と段差を有して形成されている。
【００３０】
ここで、曲面１が終わる部分１２の幅Ｆは０ｍｍである。しかし、本発明による受け台
の材質（後述する）の特性上、幅Ｆが正確に０ｍｍとなるように加工することは、加工技
術上、容易ではない。従って、加工公差を反映して幅Ｆを０≦Ｆ≦０．５ｍｍに設定する
ことが好ましく、この程度に幅Ｆを設定することにより、良質のウエハーを生産できるこ
とがわかった。
【００３１】
次に、幅Ｆを前記のように設定する理由を説明する。
第一に、シリコンインゴットＳの切断のためには、受け台の曲面１上に接着剤を塗布し、
インゴットＳを受け台の曲面１と接触させる。この時、インゴットＳの重量が重いため
（通常２００〜３００ｋｇ）、受け台の曲面１に塗布されていた接着剤が受け台の側面に
押し出されて溢れる場合が時々発生する。しかし、曲面が終わる部分１２の幅ＦがＦ＞０
である場合（例えばＦ＞１ｍｍ）、溢れた接着剤が曲面が終わる部分１２を乗り越えるこ
となく曲面が終わる部分１２の上で固まってしまうことになる。この状態でワイヤーソー
で切断作業を行うと、曲面が終わる部分１２上に固まってしまった接着剤の抵抗によって
ウエハー表面に層ができるなど、切断されたウエハーの精度が劣るという問題点が発生す
る。
【００３２】
第二に、ワイヤーソーでシリコンインゴットＳを切断する時に高熱が発生するため、潤
滑油のような役割を果たす物質（例えば、研磨剤）を投入するようになる。この時に投入
された物質が円滑に排出されなければならないが、受け台の曲面が終わる部分１２の幅Ｆ
がＦ＞０と形成されている場合（例えばＦ＞１ｍｍ）、投入された物質が受け台の曲面が
終わる部分１２に残存するようになる。接触剤が残存している場合と同様に、この状態で
ワイヤーソーで切断するようになると、曲面が終わる部分１２上に残存する研磨剤の抵抗
によって切断されたシリコンウエハーの品質が低下する。
【００３３】
一方、Ｆ＞０である場合であってもＦ≦０．５と設定すると、以上で説明した否定的な
影響が微小であり、良質のウエハーを生産できることは前記で既に説明した。
【００３４】
曲面１の最底部１１は固定部２の最上部２１よりも高い位置に形成されている。これは
切断作業の時、ワイヤーソー（図示せず）が曲面の最底部１１に到達してシリコンインゴ
ットの切断が終了される時までワイヤーソーが固定部２に接触しないようにし、ワイヤー
ソーに加わる切断抵抗を減少させるためである。
【００３５】
曲面１の曲率半径（Ｒ）は接触するシリコンインゴットＳの半径に一致するように形成
されることが好ましい。そして、曲面１のパターンはウェーブパターン（ｗａｖｅ ｐａ
ｔｔｅｒｎ）、ライトストレートパターン（ｌｉｇｈｔ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｐａｔｔｅｒ
ｎ）、ミラーパターン（ｍｉｒｒｏｒ ｐａｔｔｅｒｎ）のうちのいずれか一つで形成さ
れ得る（図４参照）。
【００３６】
図４（ａ）に図示されているように、ウェーブパターンは溝（ｇｒｏｏｖｅ）がウェー
ブ状に形成されているパターンとして、表面に溝が存在しているため、接着剤を塗布する
場合、塗布面積が広くなり、その分シリコンインゴットと受け台との間の接着力を高める
ことができる。それぞれの溝の間の間隔つまり、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）はほぼ８０〜１２
０μｍであることが好ましい。
【００３７】
図４（ｂ）に図示されているライトストレートパターンは、溝が直線状に形成されてい
るパターンとして、溝の配列が一直線となっており、シリコンインゴットと受け台の接着
面が一直線となり接着に優れ、ワイヤーソーの切断方向とも垂直となり、シリコンウエハ
ーの損失が減る効果も得られる。ライトストレートパターンにおいてそれぞれの溝の間の
ピッチはほぼ４０〜６０μｍ（ｌｉｇｈｔ ｇｒｏｏｖｅ 形態）であることが好ましい。
【００３８】
ミラーパターン（図４（ｃ）参照）はそれぞれの溝の間のピッチがほぼ１０〜３０μｍ
程度に形成されており、鏡のように滑らかな表面状態を有するパターンである。
【００３９】
最近、半導体チップの需要増加に応じて良質のウエハー生産および生産コストの低減の
一環として接着剤の使用量の節減も要求される実情であるが、このようなミラーパターン
を有する受け台曲面を使用することによって、受け台とシリコンインゴットはより完璧に
接触でき、接着剤の使用量も節減できる。
【００４０】
参考までに、シリコンインゴットと本受け台の接着には、大きくエポキシボンド（離型
剤＋活性剤）と液体タイプボンド（ｌｉｑｕｉｄ ｔｙｐｅ ｂｏｎｄ）が使用されること
ができる。通常、エポキシボンドが液体タイプボンドよりも接着力がより優れていて、切
断作業時に大部分エポキシボンドが使用されている。但し、エポキシボンドは離型剤と活
性剤を一定の比率で混合して塗布されるため、作業者の作業方式に応じて塗布された面が
均一ではない短所がある。従って、液体タイプボンドはエポキシボンドよりも接着力は落
ちるが、受け台の曲面に塗布が容易であるため、使用が増加している傾向にある。
【００４１】
一方、切断作業時に本受け台の両側の固定部２をクランプ（ｃｌａｍｐ）のような固定
器具を使用してバイスに密着固定させることによって、従来の受け台よりも底面３に使用
される接着剤の量を大幅に減少させることができるようになった。
【００４２】
本受け台を構成する材料の構成比は次の通りである。
【００４３】
１）エポキシ（ｅｐｏｘｙ）                  ３８〜４２重量％、
２）リーインフォースフィラー（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ ｆｉｌｌｅｒ）
４３〜４７重量％、
３）ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）１２〜１６重量％、
４）硬化剤（ｈａｒｄｅｎｅｒ）        ０．５〜１．５重量％
実験の結果、このように構成する場合、本受け台の密度、硬度、強度など、色々な機械
的特性がシリコンインゴット切断用受け台に使用されるのに適切な値を示した。
【００４４】
一般的なウエハー生産工程はインゴットの切断後にウエハーを一枚ずつ分離するが、こ
の時にウエハーをインゴットから分離する前にインゴットが受け台から脱落してはならな
い。つまり、切断されたウエハー分離は約７０〜８０℃の暖かい水で行われるが、機械装
置（例えば、ロボットアーム）を使ってウエハーを一枚ずつインゴットから分離する時、
切断されたウエハーが受け台にそのまま保持されるようにすることが重要である。
【００４５】
従来は、切断後に分離過程でウエハーが自ら脱落する現象があった。しかし、本発明の
ように受け台の材料を構成することによって、約８０℃まで受け台がウエハーを安定的に
保持するようになった。
【００４６】
一方、本受け台は前記の材料を混合して成型、切断、ミリング加工工程を経て製作され
る。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明による受け台は、半導体製造工程のうちシリコンウエハーを生産するためにシリコンインゴットの切断工程に効率よく使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来の受け台の形状を示す図面である。
【図２】本発明による受け台の斜視図である。
【図３】図２の受け台の正面図である。
【図４】図２の受け台の曲面に形成された多様なパターンを例示する図面である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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