(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の平行なメインローラの間に固定砥粒ワイヤを多重に巻き掛けてワイヤ列を形成し、走行状態の前記ワイヤ列にクーラントノズルからクーラントを供給しながら当該ワイヤ列に円柱形のワークを押し当てることで当該ワークをウェーハ状に切断加工する方法であって、
前記ワークの切り始めから切り終わりまでのワーク切断長の変化に応じて前記ワークに対する前記クーラントノズルの位置を前記ワイヤの走行方向に変化させると共に、前記ワークの切り終わり付近での前記クーラントノズルの位置を、前記ワークの切り始め付近での前記クーラントノズルの位置よりも前記ワークの加工点から遠ざけ、
前記ワークの切り終わり付近での前記クーラントノズルの位置は、前記ワークの切り始め付近での前記クーラントノズルの位置よりも前記ワークの加工点から２０ｍｍ以上遠いことを特徴とするワークの切断方法。
【請求項２】
前記ワイヤ列の上方に前記ワークを配置し、前記ワークを降下させて前記ワイヤ列に押し当てることで前記ワークをウェーハ状に切断加工する、請求項１に記載のワークの切断方法。
【請求項３】
前記ワークの中央切断時での前記クーラントノズルの位置は、前記ワークの切り始め付近及び切り終わり付近での前記クーラントノズルの位置よりも前記ワークの加工点に近い、請求項１又は２に記載のワークの切断方法。
【請求項４】
前記ワークの切り終わり付近における前記クーラントノズルから前記ワークの加工点までの前記ワイヤに沿った距離は１００ｍｍ以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のワークの切断方法。
【請求項５】
前記ワークから見て前記ワイヤの走行方向の一方側及び他方側に第１及び第２のクーラントノズルをそれぞれ配置し、
前記ワークの切り始めから切り終わりまでの前記ワーク切断長の変化に応じて前記ワークに対する前記第１及び第２のクーラントノズルの位置を前記ワイヤの走行方向に変化させると共に、前記ワークの切り終わり付近での前記第１及び第２のクーラントノズルの位置を、前記ワークの切り始め付近での前記第１及び第２のクーラントノズルの位置よりも前記ワークの加工点からそれぞれ遠ざける、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のワークの切断方法。
【請求項６】
前記ワークの切り始めから切り終わりまでの間、前記クーラントは、前記ワークの加工点よりも前記ワークから離れた前記ワイヤ列上に供給され、前記クーラントは前記ワイヤ列を介して前記ワークの加工点に供給される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のワークの切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの切断方法に関し、特に固定砥粒方式のワイヤソーを用いて円柱形のワークを切断する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの基板材料であるシリコンウェーハは、チョクラルスキー法（ＣＺ法）によって融液から引き上げられたインゴットを円柱形に加工した後、スライス、ラッピング、ポリシング等の各工程を経ることで完成する。インゴットのスライス工程では主としてワイヤソーが用いられ、複数の平行なメインローラ間に多重に巻き掛けられたワイヤを高速走行させ、走行状態のワイヤ列にインゴットを押し当てることによって当該インゴットが目標の厚みにスライスされる。
【０００３】
ワイヤソーによる切断方法として、例えば特許文献１には、スラリーノズルから砥粒を含むスラリーを供給しながらインゴットを切断する際、スラリーノズルをインゴットの周面に沿って移動させながら行う切断方法が記載されている。また特許文献２には、遊離砥粒を使用した円柱形のワークの切断方法において、ワークの切断長の変化又はワイヤとワークの外周のなす角度の変化によりスラリー供給位置を移動させる方法が記載されている。さらに特許文献３には、遊離砥粒を使用してインゴットを切断する方法において、切断始めから切断終わりまでのインゴットとワイヤの接触長さの変化に応じて、ノズル位置をインゴットに対して近接あるいは離反させて、ワイヤによる切断面へのスラリーの持ち込み量を変化させることにより、単位切断接触長さ当たりのスラリーの持ち込み量を常時一定量に保持する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１２１８７０号公報
【特許文献２】特開平９−２５４１４２号公報
【特許文献３】特開平１０−２９６７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ワイヤソーによるスライス加工では、生産性の向上、産業廃棄物の低減等を目的として、従来のスラリー（ＳｉＣ等の砥粒と油性あるいは水溶性の分散剤の混合液）を用いた遊離砥粒方式から、ワイヤの表面にダイヤモンド粒等の砥粒をＮｉ電着、レジン等にて固定させた固定砥粒方式の汎用化が進んでいる。
【０００６】
固定砥粒方式の場合、潤滑や冷却を目的としてグリコールベース系や水ベース系のクーラントを使用するが、このクーラントの粘度は遊離砥粒方式のスラリーよりも低い。例えば、遊離砥粒油性スラリーの粘度が１５０ｍＰａ・ｓ前後であり、遊離砥粒水溶性スラリーの粘度が８０ｍＰａ・ｓ前後であるのに対し、クーラントの粘度は１０ｍＰａ・ｓ前後である。そのため、固定砥粒ワイヤソーにおいて、仮に遊離砥粒方式と同じ位置からクーラントを供給した場合、ワイヤに付着した状態で加工点まで到達するクーラントの絶対量は極めて少ない。このようなクーラントの供給量の不足は、Ｗａｒｐ、ＴＴＶ、面粗さ等のウェーハの加工品質に影響を与える。
【０００７】
固定砥粒方式による切断加工では、遊離砥粒方式の場合と異なり、ノズルからのクーラントの供給位置にかかわらず、砥粒の持ち込み量は一定（ワイヤに固定）であるため、砥粒量を考慮してノズルの位置を変更する必要はない。
【０００８】
上記のように、クーラントはスラリーに比べて非常に低粘度であり、スラリーに比べてワイヤに付着しにくい。したがって、加工点にできるだけ多くのクーラントを送り込むためにはクーラント供給位置を加工点（インゴット）にできるだけ近づける必要がある。クーラントはワークの加工点に豊富に存在したほうが潤滑や冷却の面で有利である。
【０００９】
しかしながら、インゴットの切り終わり部分ではクーラントがインゴットの湾曲した外周面に沿って跳ね上がる現象が見られるため、クーラントノズルの位置がインゴットに近すぎるとクーラントがインゴットの上方スペースから溢れ出し、これによりワイヤが振れてウェーハの平坦度が悪化するという問題がある。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、切り始めから切り終わりまで加工点にクーラントを供給しながら円柱形のワークを安定的に切断加工することが可能なワークの切断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明によるワークの切断方法は、複数の平行なメインローラの間に固定砥粒ワイヤを多重に巻き掛けてワイヤ列を形成し、走行状態の前記ワイヤ列にクーラントノズルからクーラントを供給しながら当該ワイヤ列に円柱形のワークを押し当てることで当該ワークをウェーハ状に切断加工する方法であって、前記ワークの切り始めから切り終わりまでのワーク切断長の変化に応じて前記ワークに対する前記クーラントノズルの位置を前記ワイヤの走行方向に変化させると共に、前記ワークの切り終わり付近での前記クーラントノズルの位置を、前記ワークの切り始め付近での前記クーラントノズルの位置よりも前記ワークの加工点から遠ざけることを特徴とする。
【００１２】
固定砥粒方式において、クーラントノズルの位置を固定した場合には切り始めと切り終わりでクーラント供給位置からワークの加工点までの距離が遠くなり、クーラントが加工点に到達し難い。しかし、ワーク切断長に応じてクーラントノズルの位置が変わるノズル可変方式とし、切り始めと切り終わりでクーラントノズルの位置をワークの加工点に近づけることにより、ワークの加工点にクーラントを十分に供給することができ、ウェーハの加工品質を改善することができる。また本発明は、ワークの加工点までの距離が常に一定となるようにクーラントノズルの位置を変える従来の方法と異なり、切り終わり付近でのクーラントノズルの位置を切り始め付近でのクーラントノズルの位置よりもワークの加工点から遠ざけるので、ワークの切り終わり付近でのクーラントの跳ね上がりの影響によるワイヤの振れを防止してウェーハの加工品質を向上させることができる。
【００１３】
本発明において、前記ワークの切り終わり付近での前記クーラントノズルの位置は、前記ワークの切り始め付近での前記クーラントノズルの位置よりも前記ワークの加工点から２０ｍｍ以上遠いことが好ましい。これによれば、ワークの切り終わり付近でのクーラントの跳ね上がりの影響によるワイヤの振れを確実に防止することができる。
【００１４】
本発明において、前記ワークの中央切断時での前記クーラントノズルの位置は、前記ワークの切り始め付近及び切り終わり付近での前記クーラントノズルの位置よりも前記ワークの加工点に近いことが好ましい。これによれば、ワーク切断長が最大となるワークの中央切断時にクーラント供給量を最大にすることができ、中央切断時におけるワークの加工品質を確保することができる。
【００１５】
本発明において、前記ワークの切り終わり付近における前記クーラントノズルから前記ワークの加工点までの前記ワイヤに沿った距離は１００ｍｍ以下であることが好ましい。これによれば、クーラント供給不足の解消しつつクーラントの跳ね上がりの影響によるワイヤの振れを防止することができる。
【００１６】
本発明によるワークの切断方法は、前記ワークから見て前記ワイヤの走行方向の一方側及び他方側に第１及び第２のクーラントノズルをそれぞれ配置し、前記ワークの切り始めから切り終わりまでの前記ワーク切断長の変化に応じて前記ワークに対する前記第１及び第２のクーラントノズルの位置を前記ワイヤの走行方向に変化させると共に、前記ワークの切り終わり付近での前記第１及び第２のクーラントノズルの位置を、前記ワークの切り始め付近での前記第１及び第２のクーラントノズルの位置よりも前記ワークの加工点からそれぞれ遠ざけることが好ましい。これによれば、ワイヤの走行方向の両側に配置された第１及び第２のクーラントノズルそれぞれに対して本発明を適用することができ、クーラント供給不足の解消とワークの切り終わり付近でのクーラントの跳ね上がりの影響によるワイヤの振れを防止してウェーハの加工品質を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、切り始めから切り終わりまで加工点にクーラントを供給しながら円柱形のワークを安定的に切断することが可能なワークの切断方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態によるワイヤソーの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のワイヤソー１を横方向から見た断面図である。
【図３】図３は、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置の変化を説明するための模式図である。
【図４】図４は、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置の変化を示すグラフであり、横軸はワークのフィード位置、縦軸はクーラントノズル２０Ａ，２０ＢからワークＷの加工点までのワイヤ１１に沿った距離Ｄを示している。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、比較例１、２及び実施例によるウェーハ加工条件を説明するための模式図並びにグラフである。
【図６】図６（ａ）は、比較例１、２及び実施例のＴＴＶを示すグラフであり、図６（ｂ）は、ＴＴＶの平均値及び標準偏差を示す表である。
【図７】図７（ａ）は、比較例１、２及び実施例のＷａｒｐを示すグラフであり、図７（ｂ）は、Ｗａｒｐの平均値及び標準偏差を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態によるワイヤソーの構成を概略的に示す斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、このワイヤソー１は、３本の平行なメインローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと、これらのメインローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ間に１本のワイヤ１１を多重に巻き掛けることで形成されたワイヤ列１１Ｒと、走行状態のワイヤ列１１Ｒにクーラントを供給するクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂと、ワークＷを昇降させる昇降装置１８とを備えている。
【００２２】
メインローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは溝付きローラであり、外周面には多数の環状の溝が一定ピッチで形成されている。第１及び第２のメインローラ１０Ａ，１０Ｂは同じ高さ位置に設けられており、第３のメインローラ１０Ｃはそれらよりも下方に設けられている。
【００２３】
ワイヤ１１は３本のメインローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ間に螺旋状に巻かれており、各メインローラの溝に巻き掛けられている。これにより、第１及び第２のメインローラ１０Ａ，１０Ｂ間には一定ピッチのワイヤ列１１Ｒが形成されており、このワイヤ列１１ＲにワークＷを押し当てることによってワークＷが切断される。ワークＷは例えば円柱状の単結晶シリコンブロックであり、ＣＺ法により育成されたシリコン単結晶インゴットを外周研削した後、一定の長さに加工したものである。
【００２４】
本実施形態におけるワイヤソー１は固定砥粒方式であり、ワイヤ１１は芯線の表面にダイヤモンド粒等の砥粒を固定させた固定砥粒ワイヤである。一方のリール１２Ａに巻回されたワイヤ１１は、ガイドローラ１３を経由してメインローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの順に繰り返し巻き掛けられた後、ガイドローラ１３を経由して第２のリール１２Ｂに巻き取られる。リール１２Ａは新線が巻かれたワイヤ供給用のリールであり、リール１２Ｂは使用済みワイヤを巻き取るワイヤ回収用のリールである。これらのリール１２Ａ，１２Ｂは不図示のトルクモータによって駆動される。
【００２５】
張力調整機構１４Ａは、リール１２Ａと第１のメインローラ１０Ａとの間のワイヤ走行経路上に設けられ、リール１２Ａ側のワイヤ１１の張力を調整する手段であり、張力調整機構１４Ｂは、リール１２Ｂと第３のメインローラ１０Ｃとの間のワイヤ走行経路上に設けられ、リール１２Ｂ側のワイヤ１１の張力を調整する手段である。張力調整機構１４Ａ，１４Ｂの各々は、ワイヤ１１が巻き掛けられたダンサーローラ１５と、ダンサーローラ１５を回転自在に支持するダンサーアーム１６と、ダンサーアーム１６を支持するアクチュエータ１７とで構成されており、アクチュエータ１７の駆動力を利用してワイヤ１１に適切な張力が付与される。
【００２６】
固定砥粒方式では、ワイヤ１１の走行方向を周期的に反転させながらワイヤ１１を少しずつ繰り出すバック・アンド・フォース方式が採られる。メインローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを交互に正転及び逆転させることにより、ワイヤ１１は一方のリール１２Ａから他方のリール１２Ａに向かう方向又はその逆方向に往復走行する。このとき、リール１２Ａからのワイヤ１１の送り出し量をリール１２Ｂからの送り出し量よりも多くすることにより、新線を徐々に供給し続けることができる。ワイヤ１１は第１のリール１２Ａから第２のリール１２Ｂに向かう方向又はその逆方向に一定の線速で巻き取られることによって往復走行し、このようなワイヤ１１の交播運動によってワークＷは切断される。
【００２７】
切断加工中のワイヤ１１にはクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂからクーラント液が供給される。クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂはワイヤ列に対応する多数のノズル孔を有しており、クーラント液がカーテン状に流れ落ちて走行状態のワイヤ列にかかるように吐出される。クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂはワイヤ列１１Ｒの上方に配置されており、タンクからチラーを経由して供給される温度調整されたクーラント液をワイヤ１１に供給する。
【００２８】
ワークＷはワイヤソー１の上方に配置されており、昇降装置１８に取り付けられている。昇降装置１８がワークＷを徐々に降下させてワークＷをワイヤ列１１Ｒに押し当てることにより、ワークＷはその下端から上端に向かって徐々に切断される。その際、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂからワイヤ１１を介してワークＷの加工点にクーラントを供給しながら切断加工を行うことにより、ワイヤ１１の走行抵抗及び発熱を低減することができ、これによりワークＷの加工品質を高めることができる。
【００２９】
図２は、図１のワイヤソー１を横方向から見た断面図である。
【００３０】
図２に示すように、ワイヤ列１１Ｒの上方であってワークＷの両側には４本のクーラントノズル２０Ａ、２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂが設けられている。クーラントノズルはワークＷよりもワイヤ１１の進行方向の手前側に配置される必要があるが、ワイヤ１１は双方向に進行することから、２つのクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂ並びに２１Ａ，２１ＢがワークＷの両側にそれぞれ配置されている。すなわち、メインローラ１０Ａからメインローラ１０Ｂに向かう方向にワイヤ１１が走行しているときにはワークＷの左側（一方側）に設けられたクーラントノズル２０Ａ，２１ＡからクーラントＣが供給され、その逆方向に走行しているときには右側（他方側）に設けられたクーラントノズル２０Ｂ，２１ＢからクーラントＣが供給され、クーラントＣは走行状態のワイヤ１１と共にワークＷの加工点に供給される。
【００３１】
４本のクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂのうち、相対的に外側（ワークＷから遠ざかる方向）のクーラントノズル２１Ａ，２１Ｂはメインローラ１０Ａ，１０Ｂの直上にそれぞれ設けられており、相対的に内側（ワークＷに近づく方向）のクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂは、クーラントノズル２１Ａ，２１ＢよりもワークＷ寄りにそれぞれ設けられている。クーラントノズル２１Ａ，２１Ｂはその位置が固定された固定式ノズルであるのに対し、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂはその位置を水平方向に移動可能な可動式ノズルである。クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの移動機構は特に限定されないが、例えば駆動モータと移動位置確認用エンコーダとを組み合わせた構成とすることができる。クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂ、２１Ａ，２１Ｂは、制御部２２からの命令に従って動作する。またメインローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ及び昇降装置１８も制御部２２からの命令に従って動作する。
【００３２】
クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂはワイヤ１１の走行方向（架線方向）に移動可能であり、クーラント供給位置をワークＷに対して近接（黒矢印）又は離反（白矢印）させることができる。クーラントノズル２０Ａ，２０ＢからのクーラントＣの流量は一定であるが、ワークＷの切り始めから切り終わりまでのワーク切断長Ｌの変化に応じてクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置を変化させることによってワークＷの加工点へのクーラント供給量を調整することができる。ワーク切断長Ｌはワイヤ１１とワークＷとの位置関係から検出することができ、例えば、ワークＷの上端からワイヤ１１までの距離Ｙ（フィード位置）とワークＷの直径から簡単に割り出すことができる。
【００３３】
固定砥粒方式で使用されるクーラントは低粘度であるため、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置からワークＷの加工点までの距離Ｄが遠く離れているとクーラントＣがワークＷの加工点まで到達し難い。クーラントノズル２０Ａ，２０ＢをワークＷに近接させることで加工点へのクーラント供給量をある程度増やすことはできるが、断面形状が円形であるため、ワークＷの中央部に比べて、切り始めや切り終わりでは加工点までの距離Ｄが遠く離れてクーラント供給不足が生じ、ワークと固定砥粒ワイヤとの間に本来多量に存在すべきクーラントが非常に少ない状態となる。クーラント供給不足が生じると、固定砥粒ワイヤとワークＷとの間、すなわち加工点での摩擦が大きくなり、ワイヤ１１の直進性が不安定となることによりウェーハ面へのダメージの増加、摩擦熱によってワークＷ及びメインローラ１０Ａ〜１０Ｃが膨張することによるＷａｒｐの悪化、潤滑効果の低下によって固定砥粒ワイヤに直接的なダメージが加わることによる砥粒の脱落・破砕やワイヤの断線など、さまざまな問題が生じる。
【００３４】
しかし本実施形態においては可動式のクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂを採用し、ワークＷの加工位置に応じて適切な位置からクーラントを供給するので、固定式ノズルを採用する場合に比べて切り始めや切り終わりでのクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置をワークＷに近づけることができる、したがって、切り始めや切り終わりにおけるワークＷの加工点へのクーラント供給不足を解消することができる。
【００３５】
図３は、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置の変化を説明するための模式図である。また、図４は、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置の変化を示すグラフであり、横軸はワークのフィード位置、縦軸はクーラントノズル２０Ａ，２０ＢからワークＷの加工点までのワイヤ１１に沿った距離Ｄを示している。
【００３６】
図３に示すように、第１及び第２のクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置は、ワークＷの中心を通る垂直基準軸Ｚを基準にして対称な位置関係を維持しながらワークＷの加工位置に応じて変化する。垂直基準軸Ｚを基準にしてクーラントノズル２０Ａ，２０ＢとワークＷとの位置関係を定義するとき、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂは、ワークＷの切り始めではワークＷに近づいているが、加工が進むにつれて徐々にワークＷから遠ざかり、ワークＷの中央切断時にはワークＷから最も遠ざかる。そして加工がさらに進むとクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置は徐々にワークＷに近づくものの、切り始めのときほどは近づかず、切り終わりでのクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置は切り始めのときよりもワークＷから遠ざけられる。すなわち、ワークＷの切り始めでの距離ＸＡ、ワークＷの中央切断時の距離ＸＢ、切り終わりでの距離ＸＣとするとき、ＸＡ＜ＸＣ＜ＸＢという関係が成立するようにクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置が制御される。
【００３７】
このように、切り始め及び切り終わりでのクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置を、ワークＷの中央切断時よりもワークＷに近づけることにより、切り始めや切り終わりにおけるワークＷの加工点へのクーラント供給不足を解消することができる。
【００３８】
一方、図３及び図４に示すように、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置からワークＷの外周面（加工点）までのワイヤ１１に沿った距離Ｄは、切り始めのときに多少長く、加工が進むにつれて徐々に短くなり、ワークＷの中央切断時（ワーク切断長Ｌが最大）のときに最も短くなる。そして加工がさらに進むと距離Ｄは徐々に長くなり、切り終わりでの距離Ｄは切り始めのときよりもさらに長くなる。すなわち、切り終わりでのクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置は、切り始めのときほどワークＷの加工点に近づかない。切り始めでの距離ＤＡ、中央切断時の距離ＤＢ、切り終わりでの距離ＤＣとするとき、ＤＢ＜ＤＡ＜ＤＣという関係が成立する。図４のグラフは距離Ｄのそのような変化を線形的に示すものである。
【００３９】
ワークＷの切り終わり時にクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置をワークＷの非常に近くに設定すると、ワークＷの上側の外周面上で多量のクーラントが跳ね上がってワイヤ１１に振動を与え、これによりＴＴＶ、Ｗａｒｐ等のウェーハの加工品質が悪化する。しかし、切り終わりのときのクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置を切り始めのときよりもワークＷの加工点から遠ざけることにより、クーラントの跳ね上がりを抑えることができる。したがって、クーラントの跳ね上がりの影響によるワイヤ１１の振れを防止することができ、ウェーハの加工品質を向上させることができる。
【００４０】
また、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂは、ワーク切断長Ｌが最大となるワークＷの中央切断時にその加工点に最も近づくので、ワーク切断長Ｌが最大となるときにクーラント供給量を最大にすることができる。したがって、ワークＷの中央切断時におけるワークの加工品質を確保することができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によるワークの切断方法は、固定砥粒方式のワイヤソー１を用いて円柱形のワークＷを切断する際、ワーク切断長Ｌの変化に応じてワイヤ列１１Ｒに供給するクーラントの供給位置を変化させると共に、ワークＷの切り終わり付近でのクーラントの供給位置を、切り始め付近での同じワーク切断長のときのクーラントの供給位置よりもワークＷから遠ざけるので、切り始めから切り終わりまでワークＷの加工点に十分な量のクーラントを供給しながらワークＷを安定的に切断することができ、特にワークＷの切り終わり付近でのクーラントの跳ね上がりの影響によるワイヤ１１の振れを防止してウェーハの加工品質を向上させることができる。
【００４２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００４３】
例えば、上記実施形態においては、ワークの代表例としてシリコン単結晶インゴットを挙げたが、これに限定されるものではなく、円柱形の種々のワークを対象とすることができる。またワイヤソー１は例えば２本のメインローラ間に多重に巻き掛けられてなるワイヤ列によって構成されたものであってもよく、その構成は特に限定されない。
【実施例】
【００４４】
直径３００ｍｍのシリコン単結晶インゴットをワークとし、固定砥粒方式のワイヤソーを用いてワークを切断加工した後、ウェーハのＴＴＶ及びＷａｒｐを評価した。ワイヤソーにおいて用いる固定砥粒ワイヤの芯線径は０．１２ｍｍ、ワイヤの張力は２０〜５０Ｎ、ワイヤの走行速度は４００〜９００ｍ／分（往復走行）、クーラント種類はグリコール系、クーラントの供給量は１００Ｌ／分、クーラントの温度は１８〜２６℃とした。
【００４５】
図５（ａ）〜（ｃ）は、比較例１、２及び実施例によるウェーハ加工条件を説明するための模式図並びにグラフである。
【００４６】
図５（ａ）に示すように、比較例１はクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置を固定とし、これによりクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂからインゴットの外周面までの距離を２３０ｍｍから８０ｍｍの範囲内で変化させた場合である。また図５（ｂ）に示すように、比較例２は、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂからインゴットの外周面までの距離が１００ｍｍで一定となるようにクーラントノズルを移動させた場合である。
【００４７】
さらに図５（ｃ）に示すように、実施例は、クーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置を移動させるが、比較例２のようにクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂからインゴットの外周面までの距離が完全に一定ではなく、切り終わり付近ではクーラントの跳ね上がり防止のため、切り始めよりもインゴットの外周面から遠ざけるようにした。より詳細には、切り始めＡでの距離ＤＡ＝８０ｍｍ、中盤Ｂでの距離ＤＢ＝３０ｍｍ、切り終わりＣでの距離ＤＣ＝１００ｍｍとした。すなわち、切り終わりＣでのクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置を、切り始めＡでのクーラントノズル２０Ａ，２０Ｂの位置よりもワークＷの加工点から２０ｍｍ遠くに設定した。
【００４８】
その後、比較例１、２及び実施例のウェーハサンプルのＴＴＶ及びＷａｒｐを測定した。ＴＴＶ（Total Thickness Variation）は、ウェーハ面内の厚さの最大値と最小値との差を示すパラメータである。またＷａｒｐはウェーハが真空吸着されていない自然な状態の形状を表すパラメータであり、測定面には厚さ中央面を使用し、基準面には厚さ中央面のベストフィット面を使用し、測定面から基準面を引いた値の最大値と最小値との差として定義される。ＴＴＶ及びＷａｒｐの測定にはコベルコ科研製の平坦度測定機ＳＢＷを用いた。
【００４９】
図６（ａ）は、比較例１、２及び実施例によるＴＴＶを示すグラフであり、図６（ｂ）は、ＴＴＶの平均値及び標準偏差を示す表である。
【００５０】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、比較例１のウェーハサンプル数は１３３であり、そのＴＴＶ平均値（μｍ）は１４．７８、標準偏差は２．３１となった。また比較例２のウェーハサンプル数は１３６であり、そのＴＴＶ平均値（μｍ）は１３．２５、標準偏差は２．０３となった。
【００５１】
これに対し、実施例のウェーハサンプル数は１４１であり、そのＴＴＶ平均値（μｍ）は１２．０９、標準偏差は１．３３となった。
【００５２】
このように、比較例２のＴＴＶ平均値は比較例１よりも低く、ウェーハの平坦度が良好であるが、実施例のＴＴＶ平均値は比較例２よりもさらに低く、比較例１，２よりもウェーハの平坦度がさらに良好であることが分かった。
【００５３】
図７（ａ）は、比較例１、２及び実施例によるＷａｒｐを示すグラフであり、図７（ｂ）は、Ｗａｒｐの平均値及び標準偏差を示す表である。
【００５４】
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、比較例１のウェーハサンプル数は１３３であり、そのＷａｒｐ平均値（μｍ）は１４．３７、標準偏差は１．９２となった。また比較例２のウェーハサンプル数は１３６であり、そのＷａｒｐ平均値（μｍ）は１３．２１、標準偏差は１．８４となった。
【００５５】
これに対し、実施例のウェーハサンプル数は１４１であり、そのＷａｒｐ平均値（μｍ）は１１．９４、標準偏差は１．３８となった。
【００５６】
このように、比較例２のＷａｒｐ平均値は比較例１よりも低く、ウェーハの平坦度が良好であるが、実施例のＷａｒｐ平均値は比較例２よりもさらに低く、比較例１，２よりもウェーハの平坦度がさらに良好であることが分かった。
【符号の説明】
【００５７】
１    ワイヤソー
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ    メインローラ
１１    ワイヤ
１１Ｒ    ワイヤ列
１２Ａ，１２Ｂ    リール
１３    ガイドローラ
１４Ａ，１４Ｂ    張力調整機構
１５    ダンサーローラ
１６    ダンサーアーム
１７    アクチュエータ
１８    昇降装置
２０Ａ，２０Ｂ    クーラントノズル（可動式）
２１Ａ，２１Ｂ    クーラントノズル（固定式）
２２    制御部
Ｃ    クーラント
Ｄ    クーラントノズルからワーク加工点までの距離
Ｌ    ワーク切断長
Ｗ    ワーク
Ｙ    ワーク上端からワイヤまでの距離
Ｚ    垂直基準軸
【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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