(57)【要約】【課題】低コストで簡単にウェーハの厚さむらを抑制でき、ドレッシングによる生産性の低下を抑制することができるワークの切断方法を提供することを目的とする。【解決手段】複数の溝付きローラに巻掛けされ、表面に砥粒が固着された固定砥粒ワイヤを軸方向に往復走行させ、ワークを前記往復走行する固定砥粒ワイヤに押し当てて切り込み送りし、前記ワークをウエーハ状に切断するワイヤソーによるワークの切断方法であって、前記切断するワークの切断開始位置に砥粒を含有した当て板を接着し、前記往復走行する固定砥粒ワイヤに前記当て板を押し当てて切り込み送りし、前記当て板を切断することによって前記固定砥粒ワイヤをドレッシングした後、前記ワークを切断することを特徴とするワークの切断方法。【選択図】  図１
2011020197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の溝付きローラに巻掛けされ、表面に砥粒が固着された固定砥粒ワイヤを軸方向に往復走行させ、ワークを前記往復走行する固定砥粒ワイヤに押し当てて切り込み送りし、前記ワークをウエーハ状に切断するワイヤソーによるワークの切断方法であって、
前記切断するワークの切断開始位置に砥粒を含有した当て板を接着し、前記往復走行する固定砥粒ワイヤに前記当て板を押し当てて切り込み送りし、前記当て板を切断することによって前記固定砥粒ワイヤをドレッシングした後、前記ワークを切断することを特徴とするワークの切断方法。
【請求項２】
前記当て板を切断することによって前記固定砥粒ワイヤをドレッシングする際に、前記固定砥粒ワイヤの往復走行のサイクル時間及び走行速度を調整することによって、少なくとも前記ワークを切断開始点から前記ワークの直径の９％の深さまで切断するのに必要な長さの前記固定砥粒ワイヤをドレッシングすることを特徴とする請求項１に記載のワークの切断方法。
【請求項３】
前記固定砥粒ワイヤとして、電着ダイヤモンドワイヤを用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワークの切断方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のワークの切断方法を用いて切断した半導体ウェーハ。
【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や化合物半導体インゴット等のワークを固定砥粒ワイヤを用いたワイヤソーによりウェーハ状に切断するワークの切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばシリコンインゴットや化合物半導体インゴット等のワークからウェーハを切り出す手段として、ワイヤソーが知られている。このワイヤソーでは、複数のローラの周囲に切断用ワイヤが多数巻掛けられることによりワイヤ列が形成されており、その切断用ワイヤが軸方向に高速駆動され、かつ、スラリが適宜供給されながらワイヤ列に対してワークが切り込み送りされることにより、このワークが各ワイヤ位置で同時に切断されるようにしたものである。
【０００３】
ここで、図９に、従来の一般的なワイヤソーの一例の概要を示す。
図９に示すように、このワイヤソー１０１は、主に、ワークＷを切断するためのワイヤ１０２（高張力鋼線）、ワイヤ１０２を巻掛けた溝付きローラ１０３、ワイヤ１０２に張力を付与するための機構１０４、１０４’、切断されるワークＷを下方へと送り出す機構１０５、切断時にＧＣ（炭化ケイ素）砥粒等を液体に分散させたスラリ１０９を供給する機構１０６で構成されている。
【０００４】
ワイヤ１０２は、一方のワイヤリール１０７から繰り出され、張力付与機構１０４を経て、溝付きローラ１０３に入っている。ワイヤ１０２はこの溝付きローラ１０３に３００〜４００回程度巻掛けられた後、もう一方の張力付与機構１０４’を経てワイヤリール１０７’に巻き取られている。
また、溝付きローラ１０３は鉄鋼製円筒の周囲にポリウレタン樹脂を圧入し、その表面に一定のピッチで溝を切ったローラであり、巻掛けられたワイヤ１０２が、駆動用モータ１１０によって予め定められた周期で往復方向に駆動できるようになっている。
【０００５】
なお、ワークＷの切断時には、ワーク送り機構１０５によってワークＷは保持されつつ押し下げられ、溝付きローラ１０３に巻掛けられたワイヤ１０２に送り出される。このようなワイヤソー１０１を用い、ワイヤ１０２にワイヤ張力付与機構１０４を用いて適当な張力をかけて、駆動用モータ１１０によりワイヤ１０２を往復方向に走行させながらスラリ１０９をノズル１０８を介して供給し、ワーク送り機構１０５でワークを切り込み送りすることでワークを切断する。
【０００６】
一方、砥粒を含むスラリを使用せず、代わりにダイヤモンド砥粒等をワイヤの表面に固着した固定砥粒ワイヤを使用して、ワークを切断する方法も知られており、直径１５０ｍｍ程度以下の小口径インゴットの切断には一部で実用化している。
この固定砥粒ワイヤによる切断では、図９に示したワイヤソーの鋼線ワイヤの代わりに固定砥粒ワイヤを装着し、スラリを砥粒が含まない冷却水に変えることで、ワイヤソーをそのまま使用することができる。このスラリを使用しない固定砥粒ワイヤによるワークの切断が口径の大きいインゴットに対しても実用化した暁には、従来の内周刃スライスと同等の手軽さになると期待されている。
【０００７】
この固定砥粒ワイヤは一般的に、ダイヤモンドをワイヤ素線表面に電着で固定した電着ダイヤモンドワイヤと、ダイヤモンドを樹脂で固定したレジンボンドダイヤモンドワイヤに大別される。
電着ダイヤモンドワイヤは、電着工程を必要とするためワイヤを製造する際の生産性は低いが、ダイヤモンドがニッケル電着によってワイヤ素線にしっかりと固定されているためワイヤ寿命が長いという特長がある。一方、レジンボンドダイヤモンドワイヤは、逆に、ワイヤを製造する際の生産性は高いが、ワイヤ寿命が短いという特徴がある。
【０００８】
このような固定砥粒ワイヤを使用したワイヤソーによるワークの切断において、切断の繰り返しによって発生する固定砥粒ワイヤの目詰まりを除去したり、十分な切れ味を確保して良好なウェーハ品質を実現するには、固定砥粒ワイヤにドレッシング（目立て）を行うことが必要となる。
ここで、固定砥粒ワイヤのドレッシング方法は、大別して、固定砥粒ワイヤをワイヤソーに装着する前の段階でドレッシングを行う方法と、ワイヤをワイヤソーに装着後、実際のワークの切断を開始する前にドレッシングを行う方法の二通りが考えられる。
【０００９】
前者は、数ｋｍ〜数１０ｋｍの長さを有する固定砥粒ワイヤの全長に亘って実用的な速度（生産性）で、固定砥粒ワイヤの円周方向および長さ方向に一様なドレッシングを行うことが必要であり、一般に規模の大きな設備を必要とする。
後者として、例えば、ワークの加工中にダイヤモンドワイヤーのドレッシングツールをワークを加工していない部分に押圧接触させてドレッシングを行う切断加工方法（特許文献１参照）や、ドレッシングストーンをワイヤ列に押し当てて固定砥粒ワイヤをドレッシングする方法（特許文献２参照）などが知られている。
【００１０】
また、ワイヤに筒状の電極を取付け、電極面内と通過するワイヤとの間に導電性液を流しながら直流パルス電圧を印加して電解反応によって固定砥粒ワイヤをドレッシングする方法（引用文献３参照）や、電解液が貯蔵された電解液槽とワイヤにそれぞれ電極を設け、その電極間に電流を流しつつ電極液槽内でワイヤを走行させることで固定砥粒ワイヤのドレッシングを行う装置（特許文献４参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−１５８３１９号公報
【特許文献２】特開平１１−２８６５４号公報
【特許文献３】特開２００５−９５９９３号公報
【特許文献４】特開平１１−４２５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１、２では、新規にワイヤソーを設計するか、従来のワイヤソーを改造する必要があり、その対応は容易ではない。また、特許文献３、４では、規模の大きな電解用の設備を必要とする。そのため従来では、固定砥粒ワイヤを用いたワークの切断を行うためにコストが高くなってしまったり、簡単に実施できないといった問題があった。
【００１３】
また、固定砥粒ワイヤ、特に電着ダイヤモンドワイヤは、ワイヤ市販時にはドレッシングがされていないことが通常であり、このままワーク、特に直径３００ｍｍ以上の大口径のインゴットの切断を行うと、切断したウェーハの厚さむら（ＴＴＶ：Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）が大きくなってしまうという問題もあった。
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、低コストで簡単にウェーハの厚さむらを抑制でき、ドレッシングによる生産性の低下を抑制することができるワークの切断方法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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明によれば、複数の溝付きローラに巻掛けされ、表面に砥粒が固着された固定砥粒ワイヤを軸方向に往復走行させ、ワークを前記往復走行する固定砥粒ワイヤに押し当てて切り込み送りし、前記ワークをウエーハ状に切断するワイヤソーによるワークの切断方法であって、前記切断するワークの切断開始位置に砥粒を含有した当て板を接着し、前記往復走行する固定砥粒ワイヤに前記当て板を押し当てて切り込み送りし、前記当て板を切断することによって前記固定砥粒ワイヤをドレッシングした後、前記ワークを切断することを特徴とするワークの切断方法が提供される。
【００１５】
このように、前記切断するワークの切断開始位置に砥粒を含有した当て板を接着し、前記往復走行する固定砥粒ワイヤに前記当て板を押し当てて切り込み送りし、前記当て板を切断することによって前記固定砥粒ワイヤをドレッシングした後、前記ワークを切断すれば、ワークの切断開始前にドレッシングによって固定砥粒ワイヤの切れ味を向上でき、切断するワークの厚さむらを確実に抑制することができる。また、このような方法であれば低コストで容易に実施できるし、ドレッシングを行った後にワイヤソーを停止することなく、そのままワークを切断することができるので、ドレッシングを行うことによる生産性の低下を抑制することができる。
【００１６】
このとき、前記当て板を切断することによって前記固定砥粒ワイヤをドレッシングする際に、前記固定砥粒ワイヤの往復走行のサイクル時間及び走行速度を調整することによって、少なくとも前記ワークを切断開始点から前記ワークの直径の９％の深さまで切断するのに必要な長さの前記固定砥粒ワイヤをドレッシングすることが好ましい。
【００１７】
このように、前記当て板を切断することによって前記固定砥粒ワイヤをドレッシングする際に、前記固定砥粒ワイヤの往復走行のサイクル時間及び走行速度を調整することによって、少なくとも前記ワークを切断開始点から前記ワークの直径の９％の深さまで切断するのに必要な長さの前記固定砥粒ワイヤをドレッシングすれば、特に厚さむらが生じ易い切断開始点からワークの直径の約８．４％の深さに余裕を加えた９％の深さまでの切断を、確実にドレッシングが行われた固定砥粒ワイヤで切断することができるので、切断するワークの厚さむらをより確実に十分に抑制しつつ、ドレッシングによる生産性の低下をより効果的に抑制できる。
【００１８】
またこのとき、前記固定砥粒ワイヤとして、電着ダイヤモンドワイヤを用いることができる。
このように、前記固定砥粒ワイヤとして、電着ダイヤモンドワイヤを用いれば、ワークをより精度良く、高速で切断することができるし、電着ダイヤモンドワイヤの寿命が長いので製造コストを削減することができる。
【００１９】
また本発明によれば、上記した本発明のワークの切断方法を用いて切断した半導体ウェーハが提供される。
このように、上記した本発明のワークの切断方法を用いて切断した半導体ウェーハであれば、厚さむらが抑制され切断精度が向上された半導体ウェーハであるので、デバイス作製工程において有利に用いることができるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、ワークの切断方法において、切断するワークの切断開始位置に砥粒を含有した当て板を接着し、往復走行する固定砥粒ワイヤに当て板を押し当てて切り込み送りし、当て板を切断することによって固定砥粒ワイヤをドレッシングした後、ワークを切断するので、ワークの切断開始前にドレッシングによって固定砥粒ワイヤの切れ味を向上でき、切断するワークの厚さむらを確実に抑制することができる。また、このような方法であれば低コストで容易に実施できるし、ドレッシングを行った後にワイヤソーを停止することなく、そのままワークを切断することができるので、ドレッシングを行うことによる生産性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のワークの切断方法を説明する概略説明図である。
【図２】本発明のワークの切断方法で使用することができるワイヤソーの一例を示す概略図である。
【図３】ワーク切断時におけるワイヤ走行方向及びワーク送り方向を説明する概略説明図である。
【図４】ドレッシング前後の電着ダイヤモンドワイヤにおけるダイヤモンドの固着状態を示すイメージ図。（Ａ）ドレッシング前のイメージ図。（Ｂ）ドレッシング後のイメージ図。
【図５】実施例におけるワークの送り方向に沿ってウェーハの厚さを測定した結果を示す図である。
【図６】実施例におけるワイヤ走行方向に沿ってウェーハの厚さを測定した結果を示す図である。
【図７】比較例におけるワークの送り方向に沿ってウェーハの厚さを測定した結果を示す図である。
【図８】比較例におけるワイヤ走行方向に沿ってウェーハの厚さを測定した結果を示す図である。
【図９】従来から使用されている一般的なワイヤソーの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
従来よりシリコンインゴットや化合物半導体インゴット等のワークをウェーハ状に切断する手段としてワイヤソーが知られている。このワイヤソーでは、ＧＣ（炭化ケイ素）砥粒等を液体に分散させたスラリを鋼線などのワイヤに掛けながらワークを切断する構成が一般的であるが、近年、砥粒を含むスラリを使用せず、ダイヤモンド砥粒等をワイヤの表面に固着した固定砥粒ワイヤを使用した構成のワイヤソーが使用されるようになってきており、特に大口径のワークに対する実用化のための様々な研究が行われている。
【００２３】
このような固定砥粒ワイヤを用いたワイヤソーによるワークの切断において、ワイヤの目詰まりを除去したり、ワイヤの砥粒の切れ味を良くする等のためにワイヤのドレッシングを行う必要がある。しかし、従来、固定砥粒ワイヤのドレッシングを行うために、固定砥粒ワイヤを電解反応でドレッシングするための電解用設備などの規模の大きな設備を設ける必要があったり、ドレッシング砥石を固定砥粒ワイヤに押し当てるための機構をワイヤソーに設けるため新規にワイヤソーを設計するか、従来のワイヤソーを改造するなどの対応が必要であり、低コストで容易に実施できないという問題があった。
【００２４】
また、固定砥粒ワイヤ、特に電着ダイヤモンドワイヤは、ワイヤ市販時にはドレッシングがされていないことが通常であり、このままワーク、特に直径３００ｍｍ以上の大口径のインゴットの切断を行うと、切断したウェーハの厚さむら（ＴＴＶ）が大きくなってしまうという問題もあった。
【００２５】
そこで、本発明者はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。そして、切断したウェーハの厚さむらが大きくなってしまう問題について、その原因を調査するための実験を行った。
図７は、ドレッシングの行われていない未使用の電着ダイヤモンドワイヤを有したワイヤソーを用いて直径３００ｍｍのインゴットをウェーハ状に切断した際の、ウェーハの厚さを測定した結果であり、図３に示すように、ワークＷの切り始めから切り終りまでの厚さをワークの送り方向に沿って測定したものである。また、このウェーハの厚さをワイヤ走行方向に沿って測定したものを図８に示す。
【００２６】
図７に示すように、切断開始から約２５ｍｍ深さまでの厚さむらが極めて大きくなっていることが分かる。また、図８に示すように、ワイヤ走行方向の厚さむらは非常に小さいことが分かる。この２５ｍｍ深さは直径３００ｍｍの約８．４％に相当する。
また、異なる直径のワークを切断する場合でも同様の傾向を示し、すなわち切断開始からワークの直径の約８．４％前後の深さ付近までの厚さむらが極めて大きくなる。
【００２７】
以上の実験結果から、本発明者は、切断の切り始め付近におけるウェーハの厚さむらが極端に悪くなってしまう原因として、切断中にワイヤ自体がワークの切り屑によってドレッシングされるまでの間、ワイヤがインゴットに食いつき難い状態で切断が行われるためであると考えた。そして、たとえワイヤに目詰まりが発生していない状態でも、ドレッシングの行われていない未使用の固定砥粒ワイヤを用いれば、特に大直径のワークの切断において切り始め部で厚さむらが顕著に現れることを知見した。
【００２８】
さらに、本発明者は、固定砥粒ワイヤのドレッシングを低コストで容易に行うための解決策について検討を重ねた結果、切断するワークの切断開始位置に砥粒を含有した当て板を接着し、ワークの切断に先立ってその当て板を切断することによって固定砥粒ワイヤのドレッシングを行うようにすれば、従来のワイヤソーを改造することなくそのまま使用して低コストで簡単にドレッシングを実施できることに想到し、本発明を完成させた。
【００２９】
図２は、本発明のワークの切断方法で用いることができるワイヤソーの一例を示した概略図である。
図２に示すように、ワイヤソー１は、主に、ワークＷを切断するための固定砥粒ワイヤ２、この固定砥粒ワイヤ２を巻掛けした溝付きローラ３、固定砥粒ワイヤ２に張力を付与するためのワイヤ張力付与機構４、４’、切断するワークＷを保持して切り込み送りするワーク送り機構５等で構成されている。
【００３０】
また、固定砥粒ワイヤ２は、一方のワイヤリール７から繰り出され、ワイヤ張力付与機構４を経て、溝付きローラ３に入っている。固定砥粒ワイヤ２がこの溝付きローラ３に３００〜４００回程度巻掛けられることによってワイヤ列が形成される。そして、固定砥粒ワイヤ２はもう一方のワイヤ張力付与機構４’を経てワイヤリール７’に巻き取られている。
このように巻掛けられた固定砥粒ワイヤ２に張力を付与し、駆動モータ１０によって軸方向へ予め設定した反転サイクル時間、走行速度で往復走行させることができるようになっている。
【００３１】
また、固定砥粒ワイヤ２は、ワイヤ素線の表面に砥粒が固着されており、砥粒を含むスラリを供給せずともワークを切断することができる。一例として、ワイヤ素線にＮｉボンドによってダイヤモンド砥粒を固着した電着ダイヤモンドワイヤを拡大したイメージ図を図４（Ａ）（Ｂ）に示す。図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、この電着ダイヤモンドワイヤは、ダイヤモンド砥粒がニッケル電着によってワイヤ素線にしっかりと固定されている。そのため、ワイヤ寿命が長いという利点がある。
【００３２】
このようなワイヤソー１を用いた場合の本発明のワークの切断方法について、以下具体的に説明する。
まず、ワーク送り機構５によってワークＷを保持する。このワークＷの保持は、特に限定されることはないが、例えば、図１に示すようにして行うことができる。すなわち、ワーク送り機構５をワークプレート１３、ワーク保持部１２で構成し、ワークＷに接合部材１４を接着し、この接合部材１４をワークプレート１３により保持する。そして、これらの接合部材１４、ワークプレート１３を介して、ワーク保持部１２によりワークＷを保持するようにする。
【００３３】
この際、ワークＷに接合部材１４を接着するときにワークの保持部の反対側となる切断開始位置に砥粒を含有したドレッシング効果のある当て板１１をワークＷに接着し、その後、ワークＷをワーク送り機構５に保持することができる。また、このワークＷへの当て板１１の接着は、ワークＷをワーク送り機構５に保持した後に行っても良い。すなわち、ワークＷの切断を開始する前にワークＷに当て板１１が接着されていれば良い。
【００３４】
この当て板１１は、例えば樹脂製の基材に砥粒を含有したものとすることができる。また、この砥粒の含有量を例えば２０％以上とすることができるが、特にこれらに限定されることはなく、ドレッシグ効果のあるものであれば良い。
次に、この当て板１１を切断することによって固定砥粒ワイヤ２のドレッシングを行う。この際、まず固定砥粒ワイヤ２を軸方向に往復走行させる。そして、ワーク送り機構５によってワークＷを切り込み送りして固定砥粒ワイヤ２を当て板１１に押し当て、当て板１１を切断していく。
【００３５】
このようにして固定砥粒ワイヤ２のドレッシングを行うことにより、図４（Ａ）に示すようなドレッシング前の状態から、図４（Ｂ）に示すように、砥粒を埋めているボンドを除去して砥粒を露出させ、砥粒に微細な切れ刃をつけ、余分な砥粒を除去して最適砥粒密度にすることができる。
ここで、ドレッシングの際の固定砥粒ワイヤ２の走行速度や、往復走行の反転サイクル時間、ワイヤ張力等の条件は固定砥粒ワイヤ２のドレッシングを行う長さや使用する当て板などに応じて適宜決定することができる。
【００３６】
例えば、上述したように、ドレッシングを行っていない未使用の固定砥粒ワイヤ２を用いて特に大口径のワークＷの切断を行う場合、切断開始点からワークの直径の約８．４％の深さ付近までの厚さむらが極めて大きくなるので、この深さにある程度の余裕を加えて９％とし、少なくとも切断開始点からワークの直径の９％の深さを切断するのに必要な長さの固定砥粒ワイヤ２をドレッシングするように、固定砥粒ワイヤ２の走行速度や、往復走行の反転サイクル時間、あるいはワークＷに接着する当て板１１の厚さ等を調整することが好ましい。
【００３７】
このように固定砥粒ワイヤ２の走行条件等を調整すれば、特に厚さむらの発生し易い切断開始点からワークの直径の約８．４％の深さに余裕を加えた９％の深さの部分を、確実にドレッシングされた固定砥粒ワイヤ２で切断することができるので、切断するワークＷの厚さむらをより確実に十分に抑制しつつ、必要最低限の長さのドレッシングに留めて、ドレッシングによる生産性の低下をより効果的に抑制することもできる。
またこの際、固定砥粒ワイヤ２の新線供給を行わないようにしてドレッシングを行えば、必要な長さ分のドレッシングを十分確実に行うことができるし、ワークを切断する際にドレッシングした部分の固定砥粒ワイヤ２の位置合わせを容易に行うことができる。
もちろん、ワークＷの切断を行う前に、全ての固定砥粒ワイヤ２を予めドレッシングするようにしても良い。
【００３８】
このように固定砥粒ワイヤ２のドレッシングを行った後、ワーク送り機構５によってワークＷを切り込み送りして固定砥粒ワイヤ２をワークＷに押し当てて切断していく。
このようにしてワークＷの切断を行えば、ワークＷの切断開始前にドレッシングによって固定砥粒ワイヤ２の切れ味を向上でき、特に大口径のワークＷを切断する場合であっても、切断するワークＷの厚さむらを確実に抑制することができる。
【００３９】
また、このような切断方法であれば、特に設備を追加する必要もなく、従来のワイヤソーを改造せずに固定砥粒ワイヤ２を巻掛けし直すだけでそのまま用いることができるので、低コストで簡単に実施できる。さらに、ドレッシングを行った後、ワイヤソーを停止することなく、ワークに接着させた当て板１１が残った場合でも当て板１１を特に取り外すことなくワークと共に切断できるので、ドレッシングを行うことによる生産性の低下を最小限に抑制することができる。もちろん、ドレッシングを行った後、ワイヤソーを停止させるようにしても良い。
【００４０】
また、ワークＷ又は当て板１１の切断中に、切断部の冷却を行う、及び固定砥粒ワイヤ２に付着した切り屑を除去するなどを目的として、固定砥粒ワイヤ２に冷却水を供給することができる。例えば、図２に示すように、冷却水供給機構６のタンク１５から温度調整機構１６を介して温度が調整された冷却水９をノズル８から供給するようにすることができる。本発明では、固定砥粒ワイヤ２を用いてワークＷを切断するので、砥粒を含有したスラリを供給しなくてもワークＷの切断を行うことができるので非常に簡易な方法と言える。しかし、本発明は砥粒を含有したスラリを併せて供給することを排除するものではない。
【００４１】
ここで、ワークＷを切断する際の固定砥粒ワイヤ２の走行条件は切断するワークＷの材質や大きさなどに応じて適宜決定することができる。例えば、ワイヤの走行速度を、４００〜８００ｍ／ｍｉｎとすることができる。また、ワークＷをワイヤ列に対して切り込み送りさせる時のワーク送り速度を、例えば０．２〜０．４ｍｍ／ｍｉｎとすることができる。また、反転サイクル時間を、例えば１０ｓ〜５ｍｉｎとすることができる。但し、これらの条件は、これに限定されるわけではない。
【００４２】
また、切断中に固定砥粒ワイヤ２の新線供給を行うようにすることができる。この際、例えば上記したように、ワークＷの切断開始点からワークの直径の９％の深さの部分を切断するのに必要な長さの固定砥粒ワイヤ２をドレッシングするようにした場合には、ワークＷの切断において、少なくとも厚さむらの発生し易い深さの部分は、本発明により確実にドレッシングされた固定砥粒ワイヤ２で切断するので、厚さむらの発生を十分に抑制することができる。
【００４３】
このようにして、ワーク送り機構５が固定砥粒ワイヤ２が接合部材１４に到達するまでワークＷを切り込み送りすることによって、ワークＷの切断を完了させる。その後、ワークＷの切り込み送り方向を逆転させることにより、ワイヤ列から切断済みワークＷを引き抜くようにすることができる。
【００４４】
ここで、図２に示すようなワイヤソー１のワーク送り機構５の例では、ワークＷを下方へと押し下げて切り込み送りを行っているが、本発明において、ワークＷの切り込み送りはワイヤ列に対して相対的に行われれば良い。すなわち、ワークＷを下方に送るのではなく、ワイヤ列を上方へと押し上げるような構成となっていても良いし、ワイヤ列がワークＷの上方にあるような構成として、ワークＷを相対的に上方に押し上げるようにしても良い。
【００４５】
このとき、固定砥粒ワイヤ２として、電着ダイヤモンドワイヤを用いることができる。
このように、固定砥粒ワイヤ２として、電着ダイヤモンドワイヤを用いれば、ワークをより精度良く、高速で切断することができるし、電着ダイヤモンドワイヤの寿命が長いので製造コストを削減することができる。
もちろん、固定砥粒ワイヤ２として、レジンボンドダイヤモンドワイヤを用いても良い。
【００４６】
また、本発明のワークの切断方法を用いて切断した半導体ウェーハは、厚さむらが抑制され切断精度が向上された半導体ウェーハであるので、デバイス作製工程において有利に用いることができるものである。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４８】
（実施例）
図２に示すような、ワイヤにダイヤモンド砥粒を固着した固定砥粒ワイヤを有したワイヤソーを用いて、本発明のワークの切断方法に従って、直径３００ｍｍのシリコン単結晶インゴットをウェーハ状に切断し、その切断したウェーハの厚さむら（ＴＴＶ）について評価した。使用したワイヤソーはスラリーを供給する鋼線ワイヤを用いる従来のものを特に改造することなく、未使用の固定砥粒ワイヤを巻掛けし直したものを用いた。また、使用した固定砥粒ワイヤの仕様を表１に示す。また、ワークの切断条件を表２に示す。ここで、ウェーハの厚さは触針式厚さ計で測定した。
【００４９】
まず、ワーク送り機構によってインゴットを保持した。このインゴットの切断開始位置には砥粒を含有した当て板を接着した。ここで接着した当て板は表３に示すような条件のものを使用した。その後、当て板を切断することによって固定砥粒ワイヤのドレッシングを行った。上述したように、直径３００ｍｍのインゴットの切断の場合、特に厚さむらが大きくなるのは切断開始点から２５ｍｍ深さの部分であるので、この深さに多少の余裕を見て、切断開始点から２７ｍｍ（直径の９％）深さまで切断するのに必要な長さの固定砥粒ワイヤをドレッシングするようにした。
【００５０】
表２に示すようなワークの切断条件の場合、ワークの切断開始点から２７ｍｍ深さまで切断するのに必要な固定砥粒ワイヤの長さは約１０００ｍである。そこで、ドレッシングの際の当て板の切断条件を表３に示すようにした。すなわち、固定砥粒ワイヤは厚さ１０ｍｍの当て板に送り速度０．８ｍｍ／ｍｉｎで切り込み、約１２ｍｉｎ間でドレッシングを終了する。固定砥粒ワイヤは平均走行速度５００ｍ／ｍｉｎで約１０００ｍの長さを６往復し、その間に十分にドレッシングされた。
【００５１】
そして、固定砥粒ワイヤのドレッシング後にワイヤソーを止めることなく、切断条件のみ変更してそのままインゴットの切断を開始するようにした。
切断したウェーハ面内の厚さを５点サンプリング測定した平均値及び標準偏差の結果を表４に示す。表４に示すように、厚さむらは１３．２μｍと後述する比較例の３７．２μｍと比べ大幅に改善されていることが分かる。
【００５２】
また、ウェーハの厚さをインゴットの長さ方向に２０枚置きに測定した結果を図５、６に示す。図５はインゴットの送り方向に沿って測定した厚さを、図６は固定砥粒ワイヤの走行方向に沿って測定した厚さをそれぞれ示している。図５、６に示すように、後述する比較例の図７、８の結果と比べ、厚さむらが抑制され良好な結果となっている。特に、図５に示すように、切断開始点から２５ｍｍ深さまでの厚さむらが大幅に改善されていることが分かる。
このように、本発明のワークの切断方法は、低コストで簡単にウェーハの厚さむらを抑制でき、ドレッシングによる生産性の低下を抑制できることが確認できた。
【００５３】
（比較例）
ワークに砥粒を含有した当て板を接着することなく、未使用の固定砥粒ワイヤをドレッシングしないままワークを切断した以外、実施例と同様な条件でインゴットを切断し、実施例と同様な方法でウェーハの厚さむらを評価した。
その結果を表４に示す。表４に示すように、厚さむらは３７．２μｍと実施例と比べ大幅に悪化していることが分かる。
また、ウェーハの厚さをインゴットの長さ方向に２０枚置きに、インゴットの送り方向に沿って測定した結果と、固定砥粒ワイヤの走行方向に沿って測定した結果をそれぞれ図７、８に示す。特に、図７に示すように、切断開始点から２５ｍｍ深さまでの厚さむらが極めて大きくなっていることが分かる。
【００５４】
【表１】
2011020197.tif 000003
【００５５】
【表２】
2011020197.tif 000004
【００５６】
【表３】
2011020197.tif 000005
【００５７】
【表４】
2011020197.tif 000006
【００５８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５９】
１…ワイヤソー、  ２…固定砥粒ワイヤ、  ３…溝付きローラ、
４、４’…ワイヤ張力付与機構、  ５…ワーク送り機構、  ６…冷却水供給機構、
７、７’…ワイヤリール、  ８…ノズル、  ９…冷却水、  １０…駆動用モータ、
１１…当て板、  １２…ワーク保持部、  １３…ワークプレート、
１４…接合部材、  １５…タンク、  １６…温度調整機構。
【図１】
2011020197.tif 000007
【図２】
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【図３】
2011020197.tif 000009
【図４】
2011020197.tif 000010
【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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