(57)【要約】【課題】切り込みが形成されたスライス台を低コストで容易に再生し、再使用することを可能とするスライス台のリサイクル方法及びスライス台を提供する。【解決手段】プレス成型器２０に充填剤３０を充填し、スライス台１０をプレス成型器２０に嵌め込んで切り込み１１に充填剤３０を充填させ、加圧下で充填剤３０を加熱凝固することにより、切り込み１１が埋め込まれたスライス台１０を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被切断ワークに密着させ、前記被切断ワークとの密着部分まで切り込みを進行させて前記被切断ワークを切断することにより前記密着部分に切り込みが形成されたスライス台のリサイクル方法であって、
前記密着部分の切り込みに充填剤を充填し、前記充填剤により前記密着部分の切り込みが埋め込まれたスライス台を形成することを特徴とするスライス台のリサイクル方法。
【請求項２】
前記充填剤が熱硬化性樹脂であり、前記密着部分の形状に倣った型枠に前記充填剤を充填し、前記密着部分に切り込みが形成されたスライス台を浸漬させた後、前記充填剤を加熱凝固することにより前記密着部分の切り込みに前記充填剤が埋め込まれた前記スライス台を形成することを特徴とする請求項１に記載のスライス台のリサイクル方法。
【請求項３】
前記充填剤を加熱溶融して液体化し、この液体化した充填剤を収容する前記密着部分の形状に倣った型枠に前記密着部分に切り込みが形成されたスライス台を浸漬させた後、前記液体化した充填剤を冷却凝固することにより前記密着部分の切り込みに前記充填剤が埋め込まれた前記スライス台を形成することを特徴とする請求項１に記載のスライス台のリサイクル方法。
【請求項４】
前記充填剤の前記切り込みへの充填時に前記スライス台を前記型枠に対して加圧することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のスライス台のリサイクル方法。
【請求項５】
前記充填剤は前記スライス台と同質の材料で形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のスライス台のリサイクル方法。
【請求項６】
被切断ワークの切断時に前記被切断ワークと密着していた部分に形成された切り込みに、充填剤が充填されたスライス台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インゴット等の被切断ワークの切断時に被切断ワークとの密着部分に切り込みが形成されたスライス台のリサイクル方法及びリサイクルされたスライス台に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスを作成する原料となるウェーハは、チョクラルスキー法（ＣＺ法）や浮遊帯域溶融法（ＦＺ法）等によりシリコン等の単結晶のインゴットを成長させ、成長したインゴットの外周を円筒研削盤等により研削して整形し、これをスライス工程でワイヤーソー等によりスライスして形成される。
【０００３】
図７は、スライス工程で使用されるワイヤーソー装置１を説明するための模式図である。ワイヤーソー装置１は、複数のガイドローラ３に一定ピッチ間隔で捲き付けられたワイヤー４を有している。被切断ワークとなるインゴット２は、スライス台１０に接着されている。スライス台１０は略平面矩形形状を有しており、スライス台１０のインゴット２との接着面はインゴット２の形状に倣って形成され、スライス台１０の長さはインゴット２の長さよりも若干長く形成されている。インゴット２をスライス台１０に接着して密着させるのは、スライス台１０をインゴットスライス時の当て板として使用し、切断時のチッピングなどを防止するとともにスライス後のウェーハを保持するためである。
【０００４】
スライス時には、インゴット２のスライス台１０が接着されている側と反対側をワイヤー４に押しつけるようにして移動させ、シリカなどの砥粒を含むスラリー液５をワイヤー４とインゴット２との接触面に供給しつつインゴット２を切断する（遊離砥粒切断方式）、あるいは、ダイヤモンドなどの砥粒をワイヤーに固着させた固定砥粒ワイヤー４を使用して、砥粒を含まないスラリー液５をワイヤー４とインゴット２との接触面に供給しつつインゴット２を切断する（固定砥粒切断方式）。この際、インゴット２を完全に切断するために、スライス台１０のインゴット２との密着部分も一部切断するように切断加工が行われる。
【０００５】
図８には、スライス工程での使用後インゴットから分離されたスライス台１０の模式的斜視図を示す。同図に示すように、スライス台１０がインゴットと密着していた部分にはワイヤー４による切断加工により、櫛の歯状の切り込み１１が形成されている。切り込み１１により除去されるスライス台部分はスライス台１０全体の１０％以下であるが、従来においては一度使用されて切り込み１１が形成されたスライス台１０は産業廃棄物として廃棄されていた。
【０００６】
スライス台を再成形する方法として、特許文献１には、使用済みのシリコン製のスライス台を溶融して、このシリコン溶融液からスライス台に再成形することが記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、シリコンのインゴット切断、シリコンウェーハの研削、研磨、シリコンウェーハのダイシング等の半導体製造工程で生じたシリコン、シリカ等を含む屑と、樹脂系バインダ材料とを混合して成形材料を製造し、成形材料を加熱成形プレスした後冷却硬化させることで、スライス台を成形する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１５４３３３号公報
【特許文献２】特開２００８−９４９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年においては、一般的にスライス台の原料にはフェノール樹脂など安価な熱硬化性樹脂が用いられている。熱硬化性樹脂は、熱によって一旦硬化すると再び溶融するのが難しく、特許文献１及び２に記載されるようなスライス台そのものの溶融や、派生原料の溶融によってスライス台を再成形する方法ではコストがかかる。
【００１０】
本発明の目的は上述の事情を考慮してなされたものであり、切り込みが形成されたスライス台を低コストで容易に再生し、再使用することを可能とするスライス台のリサイクル方法及びスライス台を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、新品のスライス台と同様の性能を有するスライス台に再生することができるスライス台のリサイクル方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係るスライス台のリサイクル方法は、被切断ワークに密着させ、前記被切断ワークとの密着部分まで切り込みを進行させて前記被切断ワークを切断することにより前記密着部分に切り込みが形成されたスライス台のリサイクル方法であって、前記密着部分の切り込みに充填剤を充填し、前記充填剤により前記密着部分の切り込みが埋め込まれたスライス台を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、被切断ワークとの密着部分の切り込みに充填剤を充填し、前記充填剤により前記密着部分の切り込みが埋め込まれたスライス台を形成することで、スライス台そのものを溶融することなく使用済みのスライス台を低コストで容易に再生し、再利用することができる。
【００１４】
また、上記構成において、前記充填剤が熱硬化性樹脂であり、前記密着部分の形状に倣った型枠に前記充填剤を充填し、前記密着部分に切り込みが形成されたスライス台を浸漬させた後、前記充填剤を加熱凝固することにより前記密着部分の切り込みに前記充填剤が埋め込まれた前記スライス台を形成することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、前記密着部分の形状に倣った型枠に前記充填剤を充填し、前記密着部分に切り込みが形成されたスライス台を浸漬させた後、前記充填剤を加熱凝固することにより、前記密着部分の切り込みに前記充填剤が埋め込まれた前記スライス台を形成することができるため、スライス台そのものを溶融することなく使用済みのスライス台を低コストで容易に再生し、再利用することができる。
【００１６】
また、上記構成において、前記充填剤を加熱溶融して液体化し、この液体化した充填剤を収容する前記密着部分の形状に倣った型枠に前記密着部分に切り込みが形成されたスライス台を浸漬させた後、前記液体化した充填剤を冷却凝固することにより前記密着部分の切り込みに前記充填剤が埋め込まれた前記スライス台を形成することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、前記充填剤を加熱溶融して液体化し、この液体化した充填剤を収容する前記密着部分の形状に倣った型枠に前記密着部分に切り込みが形成されたスライス台を浸漬させた後、前記液体化した充填剤を冷却凝固することにより、前記密着部分の切り込みに前記充填剤が埋め込まれた前記スライス台を形成することができるため、スライス台そのものを溶融することなく使用済みのスライス台を低コストで容易に再生し、再利用することができる。
【００１８】
上記構成において、前記充填剤の前記切り込みへの充填時に前記スライス台を前記型枠に対して加圧することを特徴とする。
これにより、切り込みに充填剤をまんべんなく充填し、切り込みと充填剤とを密着させることができる。
【００１９】
上記構成において、前記充填剤は前記スライス台と同質の材料で形成されていることを特徴とする。
これにより、切り込みに充填剤が充填されて再生されたスライス台は、新品のスライス台と同様の切削負荷を保持することができる。
【００２０】
また、本発明に係るスライス台は、被切断ワークの切断時に前記被切断ワークと密着していた部分に形成された切り込みに、充填剤が充填されたことを特徴とする。このスライス台を再利用することにより、産業廃棄物を低減することができるとともに、低コストでスライス台を調達することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、被切断ワークとの密着部分の切り込みに充填剤を充填し、前記充填剤により前記密着部分の切り込みが埋め込まれたスライス台を形成することで、スライス台そのものを溶融することなく使用済みのスライス台を低コストで容易に再生し、再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るスライス台のリサイクル方法の工程図である。
【図２】同実施形態に係るスライス台のリサイクル方法を模式的に説明するための図である。
【図３】同実施形態に係るスライス台のリサイクル方法を模式的に説明するための図である。
【図４】同実施形態に係るスライス台のリサイクル方法を模式的に説明するための図である。
【図５】同実施形態に係るスライス台のリサイクル方法により形成されたスライス台の模式的斜視図である。
【図６】変形例に係るスライス台のリサイクル方法の工程図である。
【図７】スライス工程で使用されるワイヤーソーを説明するための模式図である。
【図８】スライス工程で使用された後インゴットから分離されたスライス台の模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００２４】
背景技術で説明したようにスライス工程で被切断ワークの当て板として使用されて、被切断ワークと密着していた部分に、図８に示す櫛の歯状の切り込み１１が形成された使用済みのスライス台１０のリサイクル方法について、図１〜５を参照して説明する。
【００２５】
まず、使用済みのスライス台１０を脱脂・洗浄する（図１のステップＳ１）。
次に、使用済みのスライス台１０に付着している接着剤等の付着物を除去する（図１のステップＳ２）。
次に、スライス台１０のうち被切断ワークと密着していた部分の形状に倣った底部を有するプレス成型器２０を用意する。そして、当該プレス成型器２０に熱硬化性の充填剤を定量充填する（図１のステップＳ３、図２参照）。
【００２６】
次に、プレス成型器２０に使用済みのスライス台１０を嵌め込んで、切り込み１１に充填剤３０を充填させる（図１のステップＳ４、図３参照）。
次に、プレス成型器２０にて、充填剤３０及び使用済みのスライス台１０を加圧及び加温し、充填剤３０を加熱凝固する（図１のステップＳ５、図４参照）。
【００２７】
図５は、上記リサイクル方法により形成されたスライス台１０の模式的斜視図である。図５に示すように、使用済みのスライス台１０の切り込み１１が充填剤３０で埋め込まれて、使用済みのスライス台１０が元の状態に復元する。また、使用済みのスライス台１０が多少変形していたとしても、スライス台１０は充填剤３０で被覆されるため、当該変形を使用前の状態に修正することができる。
【００２８】
スライス台１０をフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂で構成する場合、熱硬化性樹脂は熱によって一旦硬化すると再び溶融させることが難しいため、充填剤３０を加熱凝固させる際、スライス台１０そのものを溶解させないように加熱することが望ましい。
【００２９】
具体的には、プレス成型器２０内の熱硬化性の充填剤３０の温度を１００℃〜２００℃の温度範囲内に調整することが望ましく、充填剤温度が１００℃未満では、充填剤３０の流動性が低下するため、スライス台１０の切り込み１１にまんべんなく充填することが困難となる。
【００３０】
また、スライス台１０を溶解させないことで、切り込み１１が形成されたスライス台１０の櫛刃状の先端部がプレス成型器２０内の底部と当接するので、スライス台１０の溶解量などを調整することなく、再生前のスライス台１０と同一サイズの再生スライス台を簡便に作製することができる。
【００３１】
なお、スライス台１０そのものを溶解させる場合は、切り込み１１が形成された部位までを溶解するように加熱条件を調整することで、スライス台１０の再生にかかる処理時間を短縮することができる。
また、切り込み１１に充填剤３０がまんべんなく充填され切り込み１１と充填剤３０とが密着するように、加圧することが好ましいが、加圧は必須ではない。
【００３２】
また、充填剤３０は、スライス台１０と同材質のものが好ましい。異なる材質の場合には、充填剤３０が固化した時のスライス台１０の硬度との差が所定値以下の材質が好ましい。一般的にスライス台１０には被切断ワークと同程度の硬度を有する材質が使用されている。これは、被切断ワークからスライス台１０へとワイヤーによる切削が進行した時に、ワイヤーの切削負荷が大きく変化してワイヤーが急激に撓むのを防止するためである。この前提条件において、さらに充填剤３０をスライス台１０と同材質のもの又は同程度の硬度のものとすることで、再生されたスライス台１０の再利用時に充填剤３０の部分が切削されたときに、切削負荷が大きく変動するのを防ぐことができる。スライス台１０をフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂で構成する場合は、その硬度は通常１００〜１５０ＨＲＭであるため、このスライス台１０の硬度の±５％以内となる充填剤を選定し使用することが望ましい。特に、充填剤３０は、スライス台１０の切り込み１１にスムーズにまんべんなく充填可能とするために、流動性の高いレゾール樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましい。
【００３３】
なお、充填剤３０は熱硬化性樹脂に限らず、加熱により溶解し冷却により固化する樹脂であってもよい。図６には、前記樹脂を充填剤３０として用いた場合のリサイクル方法の工程図を示す。このリサイクル方法の場合、プレス形成器２０に充填剤３０を充填した後（ステップＳ３）、充填剤３０を加熱して溶解させてから（ステップＳ３’）、プレス成型器２０に使用済みのスライス台１０を嵌め込む（ステップＳ４）。その後、プレス成型器２０にて加圧するとともに、加熱せずに冷却して、充填剤３０を凝固させる（ステップＳ５’）。この場合も、加圧は必須ではない。
【００３４】
また、プレス成型器２０はスライス台１０全体を覆う高さを有していなくても、スライス台１０の切り込み１１の部分が充填剤３０に浸漬するだけの高さを有していればよい。
【００３５】
また、充填剤３０の切り込み１１への充填時に、充填剤３０に超音波照射、或いはプレス成型器２０内を真空状態にして、充填剤３０中の気泡を追い出すようにしてもよい。
【実施例】
【００３６】
新品のフェノール樹脂製のスライス台１０に単結晶シリコンインゴット２を接着し、図７に示すワイヤーソー装置１を用いて、スライス台１０のインゴット２との密着部分も一部切断するように、遊離砥粒切断方式による単結晶シリコンインゴット２の切断を実施した。なお、切断に供したインゴット２は、直径３００ｍｍのシリコンインゴットであり、ワイヤーソー切断により厚さ約０．８ｍｍ程度のシリコンウェーハが切り出される。
【００３７】
次に、ワイヤーソー切断に供した使用済みのフェノール樹脂製のスライス台１０を、脱脂洗浄及び乾燥した後、粘度３０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性レゾール樹脂３０を既製の成型金型２０に充填し、スライス台１０の切り込み１１が形成された部分を流動性レゾール樹脂３０に浸漬させて、１５０℃の温度で２０分のプレス（プレス加重は０．３ｋｇｆ／ｃｍ２）を実施して、スライス台１０を作製した。同様に、ワイヤーソー切断に供した使用済みのフェノール樹脂製のスライス台１０を、脱脂洗浄及び乾燥した後、成型金型２０内に充填する樹脂をフェノール樹脂３０に変更して、１７０℃の温度で１５分のプレス（プレス加重は０．２３ｋｇｆ／ｃｍ２）を実施して、スライス台１０を作製した。
【００３８】
以上の条件にて成型されたスライス台１０それぞれを使用して、新品のスライス台使用時と同じ切断条件でワイヤーソー切断を実施したところ、いずれも、切断加工中、スライス台１０からのシリコンウェーハの脱落やワイヤーの断線はなく、切断されたシリコンウェーハ品質（反り、表面粗さ等）も、新品のスライス台使用時とほぼ同等の結果が得られた。また、産業廃棄物として廃棄されるスライス台の量が従来よりも７０％減少した。
【００３９】
以上説明したように、プレス成型器２０等の型枠に充填剤３０を充填し、使用済みのスライス台１０を型枠に嵌め込んで、切り込み１１に充填剤３０を充填し、切り込み１１が埋め込まれたスライス台１０を形成することで、スライス台１０全体を溶融することなく、使用済みのスライス台１０を低コストで容易に再生し、再利用することができる。
【００４０】
これにより、従来は産業廃棄物として廃棄されていた使用済みのスライス台１０を廃棄することなく再利用することができるため、産業廃棄物を低減することができる。また、スライス台１０の製造コストを低減することができるため、低価格でスライス台１０を販売及び調達することができる。
なお、スライス台１０の材質は、樹脂の他にカーボン、ガラス、シリコンであってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１………ワイヤーソー、２………インゴット、３………ガイドローラ、４………ワイヤー、５………スラリー液、１０………スライス台、１１………切り込み、２０………プレス成型器（成型金型）、３０………充填剤（流動性レゾール樹脂、フェノール樹脂）。
【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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