(57)【要約】【課題】単結晶インゴットをインゴット端面と平行に切断する際の、面合わせ作業の作業効率が良好で、かつ、面合わせ精度が高いワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法を提供するものである。【解決手段】本発明に係るワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法は、自在テーブル３１上に載置・固定された単結晶インゴット３２を、ワイヤソー３３を用いてインゴット端面３２ａと平行に切断するものであり、インゴット端面３２ａの傾きをレーザ変位センサ１１〜１３により検知・測定すると共にその傾き角度を計算し、その傾き角度に基づいてインゴット端面３２ａの傾きを修正するものである。【選択図】        図１
2004268508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自在テーブル上に載置・固定された単結晶インゴットを、ワイヤソーを用いてインゴット端面と平行に切断する方法において、上記インゴット端面の傾きをレーザ変位センサにより検知・測定すると共にその傾き角度を計算し、その傾き角度に基づいてインゴット端面の傾きを修正することを特徴とするワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法。
【請求項２】
自在テーブル上に載置・固定された単結晶インゴットを、ワイヤソーを用いてインゴット端面と平行に切断する方法において、
上記インゴット端面に向かい合わせて水平に配置された第１レーザ変位センサを用い、第１レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ１１を測定した後、自在テーブルをＺ軸方向にＨ移動させ、その位置で第１レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ１２を測定するステップＡと、
ステップＡの測定値より、α＝ｔａｎ−１〔（Ｙ１２−Ｙ１１）／Ｈ〕で与えられる角度αを計算するステップＢと、
上記ワイヤソーのソーワイヤの形成面の垂直方向成分に対してインゴット端面が平行になるように、自在テーブルをＸ軸を中心に角度α揺動回転させるステップＣと、
上記インゴット端面に向かい合わせて水平に、かつ、距離Ｌを隔てて配置された第２及び第３レーザ変位センサを用い、第２及び第３レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ２１，Ｙ３１を測定した後、第２及び第３レーザ変位センサをＺ軸方向にソーワイヤと同じ高さまで移動させ、その位置で第２及び第３レーザ変位センサからソーワイヤまでの距離Ｙ２２，Ｙ３２を測定するステップＤと、
ステップＤの測定値より、β＝ｔａｎ−１〔｛（Ｙ２１−Ｙ２２）−（Ｙ３１−Ｙ３２）｝／Ｌ〕で与えられる角度βを計算するステップＥと、
ソーワイヤの形成面の水平方向成分に対してインゴット端面が平行になるように、自在テーブルをＺ軸を中心に角度β回転させるステップＦ１と、
自在テーブルをＺ軸方向に上昇させ、単結晶インゴットをソーワイヤでインゴット端面と平行に切断してウェハを形成するステップＧとを備えたことを特徴とするワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法。
【請求項３】
自在テーブル上に載置・固定された単結晶インゴットを、ワイヤソーを用いてインゴット端面と平行に切断する方法において、
上記インゴット端面に向かい合わせて水平に配置された第１レーザ変位センサを用い、第１レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ１１を測定した後、自在テーブルをＺ軸方向にＨ移動させ、その位置で第１レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ１２を測定するステップＡと、
ステップＡの測定値より、α＝ｔａｎ−１〔（Ｙ１２−Ｙ１１）／Ｈ〕で与えられる角度αを計算するステップＢと、
上記ワイヤソーのソーワイヤの形成面の垂直方向成分に対してインゴット端面が平行になるように、自在テーブルをＸ軸を中心に角度α揺動回転させるステップＣと、
上記インゴット端面に向かい合わせて水平に、かつ、距離Ｌを隔てて配置された第２及び第３レーザ変位センサを用い、第２及び第３レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ２１，Ｙ３１を測定するステップＤ１と、
ステップＤ１の測定値より、γ＝ｔａｎ−１〔（Ｙ２１−Ｙ３１）／Ｌ〕で与えられる角度γを計算するステップＥ１と、
第２及び第３レーザ変位センサをＺ軸方向にソーワイヤと同じ高さまで移動させ、その位置で第２及び第３レーザ変位センサからソーワイヤまでの距離Ｙ２２，Ｙ３２を測定するステップＤ２と、
ステップＤ２の測定値より、δ＝ｔａｎ−１〔（Ｙ２２−Ｙ３２）／Ｌ〕で与えられる角度δを計算するステップＥ２と、
角度δと角度γの差δ−γを比較演算し、ソーワイヤの形成面の水平方向成分に対してインゴット端面が平行になるように、自在テーブルをＺ軸を中心に角度（δ−γ）回転させるステップＦ２と、
自在テーブルをＺ軸方向に上昇させ、単結晶インゴットをソーワイヤでインゴット端面と平行に切断してウェハを形成するステップＧとを備えたことを特徴とするワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法。
【請求項４】
第１レーザ変位センサを移動させることで、第１レーザ変位センサを、第２及び第３レーザ変位センサとしても用いる請求項２又は３記載のワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法。
【請求項５】
第１レーザ変位センサを移動させることで、第１レーザ変位センサを、第２レーザ変位センサ又は第３レーザ変位センサのいずれか一方として用いる請求項２又は３記載のワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法に係り、特に、ワイヤソーを用い、単結晶インゴットをインゴット端面と平行に切断する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
単結晶インゴット、例えば化合物半導体インゴットを、ワイヤソーなどの切断装置で切断する場合、その切断面が所定の結晶方位となるように、予めインゴット端面を結晶面に合わせて切断している。一般に、結晶面は単結晶インゴットの長手方向に対して垂直となるように調整されている。よって、単結晶インゴットを、インゴット端面と平行に切断すれば、結晶面に合わせて切断されたウェハが得られる。
【０００３】
従来の切断装置は、図２に示すように、自在テーブル３１上に載置・固定された単結晶インゴット３２を、インゴット端面３２ａと平行に切断するためのワイヤソー３３を有している。
【０００４】
また、切断装置は、インゴット端面３２ａに向かい合わせて水平に配置されたダイヤルゲージ３５と、ワイヤソー３３の切断用ワイヤ（以下、ソーワイヤと表す）３４とほぼ平行に配置・固定されたスライドレール３６と、スライドレール３６に取付けられた距離測定機能を有する顕微鏡３７とを有している。
【０００５】
この切断装置を用いた単結晶インゴット３２の切断方法は、以下に示すステップを有する。
【０００６】
ステップ▲１▼  ある位置でインゴット端面３２ａにダイヤルゲージ３５の測定端子を当接し、インゴット端面３２ａとダイヤルゲージ３５との距離を測定する。その後、自在テーブル３１をＺ軸方向に移動させ、その位置においてもインゴット端面３２ａとダイヤルゲージ３５との距離を測定する。
【０００７】
ステップ▲２▼  自在テーブル３１をＺ軸方向に移動させてもダイヤルゲージ３５の読みが変化しないように、自在テーブル３１をＸ軸を中心に回転させ、Ｚ軸とインゴット端面３２ａとを平行にする。
【０００８】
ステップ▲３▼  顕微鏡３７の台部３８ａをスライドレール３６に沿って移動させながら、ソーワイヤ３４が常に顕微鏡３７の筒部３８ｂにおける接眼レンズの視野の中央に位置するように、台部３８ａをＹＳ軸と平行に移動させたり、スライドレール３６をピン３９を中心に回転させ、ソーワイヤ３４とスライドレール３６とを平行にする。
【０００９】
ステップ▲４▼  ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端とを同時に接眼レンズで観察できるように、ゲージ４０の上端をソーワイヤ３４に近付けた状態で、ゲージ４０をインゴット端面３２ａに貼り付ける。ここで、顕微鏡３７でインゴット端面３２ａの位置を測定する際、インゴット端面３２ａはＹ軸方向に位置ずれがあるため、面を代表する位置がバラバラである。よって、インゴット端面３２ａの上端にゲージ４０を貼り付け、ゲージ４０の上端をインゴット端面３２ａの代わりとし、間接的にインゴット端面３２ａの位置を測定している。
【００１０】
ステップ▲５▼  顕微鏡３７の台部３８ａをスライドレール３６に沿って移動させても、ゲージ４０の上端が常に筒部３８ｂの接眼レンズの視野の中央に位置するように、台部３８ａをＹＳ軸と平行に移動させたり、自在テーブル３１をＺ軸を中心に回転させ、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端（インゴット端面３２ａ）とを平行にする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した単結晶インゴット３２の切断方法においては、以下に示す問題があった。
【００１２】
ステップ▲２▼において、自在テーブル３１をＸ軸を中心に回転させると、インゴット端面３２ａがＹ軸方向にずれてしまうため、Ｚ軸とインゴット端面３２ａとの平行出しが困難であった。具体的には、インゴット端面３２ａの上端が下端よりもＹ軸方向の一方側に３ｍｍ突出していた場合、自在テーブル３１をＸ軸を中心に回転させて、インゴット端面３２ａの上端をＹ軸方向の他方側に３ｍｍ引っ込めると、インゴット端面３２ａの下端もＹ軸方向の他方側に僅かに引っ込んでしまい、Ｚ軸とインゴット端面３２ａとが平行にならない。このため、このステップ▲２▼の作業を何度か繰り返さないと、つまりトライ＆エラーを繰り返さないと、Ｚ軸とインゴット端面３２ａとが平行にならない。
【００１３】
ステップ▲３▼において、筒部３８ｂの対物レンズの中心とピン３９とが一致しておらず、また、それらを一致させることは物理的に極めて困難であるため、ソーワイヤ３４とスライドレール３６との平行出しが困難であった。具体的には、スライドレール３６の左端でソーワイヤ３４が接眼レンズの視野の中央に位置するように調整した後、台部３８ａをスライドレール３６に沿って右端に移動させ、その位置においてもソーワイヤ３４が接眼レンズの視野の中央に位置するように調整しても、対物レンズの中心と、スライドレール３６の回転中心（ピン３９）とが一致していないため、ソーワイヤ３４とスライドレール３６とは平行にならない。このため、このステップ▲３▼の作業を何度か繰り返さないと、ソーワイヤ３４とスライドレール３６とが平行にならない。
【００１４】
ステップ▲４▼において、インゴット端面３２ａにゲージ４０を貼り付ける際、インゴット端面３２ａに異物が付着していた場合、インゴット端面３２ａとゲージ４０との間に異物が混入してしまうおそれがある。この場合、ゲージ４０はインゴット端面３２ａの傾きを正確に反映しなくなることから、ステップ▲５▼における平行出しの精度低下を招いてしまう。これが、従来の切断方法における最大の問題点であった。
【００１５】
ステップ▲５▼において、筒部３８ｂの対物レンズの中心と、ゲージ４０の回転中心（Ｚ軸）とが一致していないため、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端との平行出しが困難であった。具体的には、スライドレール３６の左端でゲージ４０の上端が接眼レンズの視野の中央に位置するように調整した後、台部３８ａをスライドレール３６に沿って右端に移動させ、その位置においてもゲージ４０の上端が接眼レンズの視野の中央に位置するように調整しても、筒部３８ｂの対物レンズの中心と、ゲージ４０の回転中心（Ｚ軸）とが一致していないため、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端とは平行にならない。このため、ステップ▲５▼の作業を何度か繰り返さないと、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端とが平行にならない。
【００１６】
また、ステップ▲５▼において、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端との平行出しの精度を上げることが困難であった。具体的には、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端との平行出しを行うには、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端とを同時に顕微鏡３７で観察する必要がある。ここで、ソーワイヤ３４及びゲージ４０の上端の、対物レンズからの距離はそれぞれ異なる。このため、対物レンズとして、焦点深度の深いレンズを用いる必要があるが、一般的に焦点深度の深いレンズの拡大率は小さくなる。その結果、顕微鏡３７の拡大倍率が小さくなるため、平行出しの測定精度を上げることができない。また、インゴット端面３２ａにゲージ４０を傾けて貼り付けてしまうと、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端との平行出しの誤差が大きくなってしまうことは言うまでもない。
【００１７】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、単結晶インゴットをインゴット端面と平行に切断する際の、面合わせ作業の作業効率が良好で、かつ、面合わせ精度が高いワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係るワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法は、自在テーブル上に載置・固定された単結晶インゴットを、ワイヤソーを用いてインゴット端面と平行に切断する方法において、上記インゴット端面の傾きをレーザ変位センサにより検知・測定すると共にその傾き角度を計算し、その傾き角度に基づいてインゴット端面の傾きを修正するものである。
【００１９】
具体的には、本発明に係るワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法は、自在テーブル上に載置・固定された単結晶インゴットを、ワイヤソーを用いてインゴット端面と平行に切断する方法において、
上記インゴット端面に向かい合わせて水平に配置された第１レーザ変位センサを用い、第１レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ１１を測定した後、自在テーブルをＺ軸方向にＨ移動させ、その位置で第１レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ１２を測定するステップＡと、
ステップＡの測定値より、α＝ｔａｎ−１〔（Ｙ１２−Ｙ１１）／Ｈ〕で与えられる角度αを計算するステップＢと、
上記ワイヤソーのソーワイヤの形成面の垂直方向成分に対してインゴット端面が平行になるように、自在テーブルをＸ軸を中心に角度α揺動回転させるステップＣと、
上記インゴット端面に向かい合わせて水平に、かつ、距離Ｌを隔てて配置された第２及び第３レーザ変位センサを用い、第２及び第３レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ２１，Ｙ３１を測定した後、第２及び第３レーザ変位センサをＺ軸方向にソーワイヤと同じ高さまで移動させ、その位置で第２及び第３レーザ変位センサからソーワイヤまでの距離Ｙ２２，Ｙ３２を測定するステップＤと、
ステップＤの測定値より、β＝ｔａｎ−１〔｛（Ｙ２１−Ｙ２２）−（Ｙ３１−Ｙ３２）｝／Ｌ〕で与えられる角度βを計算するステップＥと、
ソーワイヤの形成面の水平方向成分に対してインゴット端面が平行になるように、自在テーブルをＺ軸を中心に角度β回転させるステップＦ１と、
自在テーブルをＺ軸方向に上昇させ、単結晶インゴットをソーワイヤでインゴット端面と平行に切断してウェハを形成するステップＧとを備えたものである。
【００２０】
また、自在テーブル上に載置・固定された単結晶インゴットを、ワイヤソーを用いてインゴット端面と平行に切断する方法において、
上記インゴット端面に向かい合わせて水平に配置された第１レーザ変位センサを用い、第１レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ１１を測定した後、自在テーブルをＺ軸方向にＨ移動させ、その位置で第１レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ１２を測定するステップＡと、
ステップＡの測定値より、α＝ｔａｎ−１〔（Ｙ１２−Ｙ１１）／Ｈ〕で与えられる角度αを計算するステップＢと、
上記ワイヤソーのソーワイヤの形成面の垂直方向成分に対してインゴット端面が平行になるように、自在テーブルをＸ軸を中心に角度α揺動回転させるステップＣと、
上記インゴット端面に向かい合わせて水平に、かつ、距離Ｌを隔てて配置された第２及び第３レーザ変位センサを用い、第２及び第３レーザ変位センサからインゴット端面までの距離Ｙ２１，Ｙ３１を測定するステップＤ１と、
ステップＤ１の測定値より、γ＝ｔａｎ−１〔（Ｙ２１−Ｙ３１）／Ｌ〕で与えられる角度γを計算するステップＥ１と、
第２及び第３レーザ変位センサをＺ軸方向にソーワイヤと同じ高さまで移動させ、その位置で第２及び第３レーザ変位センサからソーワイヤまでの距離Ｙ２２，Ｙ３２を測定するステップＤ２と、
ステップＤ２の測定値より、δ＝ｔａｎ−１〔（Ｙ２２−Ｙ３２）／Ｌ〕で与えられる角度δを計算するステップＥ２と、
角度δと角度γの差δ−γを比較演算し、ソーワイヤの形成面の水平方向成分に対してインゴット端面が平行になるように、自在テーブルをＺ軸を中心に角度（δ−γ）回転させるステップＦ２と、
自在テーブルをＺ軸方向に上昇させ、単結晶インゴットをソーワイヤでインゴット端面と平行に切断してウェハを形成するステップＧとを備えたものである。
【００２１】
ここで、請求項４に示すように、第１レーザ変位センサを移動させることで、第１レーザ変位センサを、第２及び第３レーザ変位センサとしても用いてもよい。
【００２２】
また、請求項５に示すように、第１レーザ変位センサを移動させることで、第１レーザ変位センサを、第２レーザ変位センサ又は第３レーザ変位センサのいずれか一方として用いてもよい。
【００２３】
これによって、自在テーブル上に載置・固定された単結晶インゴットを、ワイヤソーを用いてインゴット端面と平行に切断する際、インゴット端面と切断面との面合わせ作業の作業効率が、従来と比較して良好となり、また、その面合わせの精度も、従来と比較して高くなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００２５】
本発明に係るワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法に用いる切断装置の斜視図を図１に示す。尚、図２と同様の部材については同じ符号を付しており、これらの部材については詳細な説明を省略する。
【００２６】
切断装置は、図１に示すように、自在テーブル３１上に載置・固定された単結晶インゴット３２と、単結晶インゴット３２をインゴット端面３２ａと平行に切断するためのワイヤソー３３と、インゴット端面３２ａの傾きを検知・測定するためのセンサ部材１０を有している。ワイヤソー３３は、各切断用ワイヤ（以下、ソーワイヤと表す）３４の形成面（図１中の斜線領域）Ｆが鉛直となるように配置される。
【００２７】
センサ部材１０は、ソーワイヤ３４とほぼ平行に配置された台座１４と、その台座１４と垂直に設けられたガイドロッド１５ａ，１５ｂと、ガイドロッド１５ａ，１５ｂに沿ってスライド自在なセンサ取付け台１６とを有するものである。センサ取付け台１６上には、第１〜第３レーザ変位センサ１１〜１３がインゴット端面３２ａに向かい合わせて水平に配置されており、第２及び第３レーザ変位センサ１２，１３は距離Ｌを隔てて配置される。また、センサ取付け台１６は、台座１４と垂直に、かつ、駆動モータ１７ａに直結して設けられた雄ねじ状のドライブシャフト１７ｂと螺合しており、駆動モータ１７ａの回動によって、センサ取付け台１６がガイドロッド１５ａ，１５ｂに沿って上下動する。各レーザ変位センサ１１〜１３としては、レーザスポット径がソーワイヤ３４の径よりも十分に小さく、かつ、１／１００ｍｍ以下の精度で距離の測定が可能なものを用いる。
【００２８】
自在テーブル３１には、揺動回転軸（Ｘ軸周りの回転軸）としてのロッド２２が一体に設けられており、このロッド２２を大地系に載置した基台２１によって軸支することで、自在テーブル３１は揺動可能となっている。また、自在テーブル３１の下面には、水平方向回転手段としての筒体２３ａが連結して設けられており、この筒体２３ａと筒体２３ｂとを入れ子式にスライドさせることで、Ｚ軸方向に伸縮自在となっている。筒体２３ｂには、Ｚ軸方向の移動距離を検出・計測するための変位センサ２４が設けられる。自在テーブル３１の下面と筒体２３ａとは、筒体２３ａの回転トルク、及び筒体２３ａの延長方向（各ソーワイヤ３４の形成面Ｆの鉛直方向）の変位のみを伝えるように連結される。
【００２９】
図１においては、レーザ変位センサとして、第１〜第３レーザ変位センサ１１，１２，１３を用いた場合について説明を行ったが、第１レーザ変位センサ１１をセンサ取付け台１６の長手方向に移動させる又はセンサ取付け台１６自体を長手方向に移動させて、配置可能箇所を３箇所とすることで、第１レーザ変位センサ１１を第２及び第３レーザ変位センサ１２，１３として用いてもよい（つまり、１つのレーザ変位センサで３つ分のレーザ変位センサを兼ねてもよい）。また、第１レーザ変位センサ１１をセンサ取付け台１６の長手方向に移動させる又はセンサ取付け台１６自体を長手方向に移動させて、配置可能箇所を２箇所とすることで、第１レーザ変位センサ１１を第２レーザ変位センサ１２又は第３レーザ変位センサ１３のいずれか一方として用いてもよい（つまり、１つのレーザ変位センサで２つ分のレーザ変位センサを兼ねてもよい）。
【００３０】
次に、本発明に係るワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法を、添付図面に基いて説明する。
【００３１】
本発明に係るワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法は、インゴット端面３２ａの、各ソーワイヤ３４の形成面（鉛直面）Ｆに対する傾きを第１〜第３レーザ変位センサ１１〜１３により検知・測定すると共にその傾き角度を計算し、その傾き角度に基づいてインゴット端面３２ａの傾きを修正するものである。
【００３２】
（第１の実施の形態）
具体的には、第１の実施の形態に係るワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法は、以下に示す２つの手順で構成される。
【００３３】
１つ目の手順は、
インゴット端面３２ａに向かい合わせて水平に配置された第１レーザ変位センサ１１を用い、第１レーザ変位１１センサからインゴット端面３２ａまでの距離Ｙ１１（ａ１〜ａ２）を測定した後、自在テーブル３１をＺ軸方向にＨ移動させ、その位置で第１レーザ変位センサ１１からインゴット端面３２ａまでの距離Ｙ１２（ａ１〜ａ３）を測定するステップＡ、
ステップＡの測定値より、α＝ｔａｎ−１〔（Ｙ１２−Ｙ１１）／Ｈ〕で与えられる角度αを計算するステップＢ、
および、自在テーブル３１に一体に設けたロッド２２を角度α揺動回転させるステップＣとで構成される。
【００３４】
この１つ目の手順により、インゴット端面３２ａは、各ソーワイヤ３４の形成面Ｆの鉛直方向成分に対して平行となる。
【００３５】
ここで、ステップＡにおけるＨの検出・測定は変位センサ２４により行うが、このセンサ２４としては、例えば、マグネスケール等が挙げられる。また、ステップＡにおけるＹ１１，Ｙ１２の測定は、インゴット端面３２ａのＸ軸方向の中央付近で行うことが好ましい。また、ステップＢ及び後述するステップＥにおける角度α及び角度βの計算は、各数値をそれぞれ演算器２５，２６に入力することで自動処理により行っている。また、角度α及び角度βの計算は、別々の演算器ではなく、１個の演算器で行ってもよい。また、ステップＣにおいて、ロッド２２を正確に角度α揺動回転させるべく、ロッド２２に自動制御の回転手段（図示せず）を連結して設け、この回転手段に揺動回転角度αを入力するようにしてもよい。
【００３６】
２つ目の手順は、
インゴット端面３２ａに向かい合わせて水平に、かつ、距離Ｌを隔てて配置された第２及び第３レーザ変位センサ１２，１３を用い、第２及び第３レーザ変位センサ１２，１３からインゴット端面３２ａまでの距離Ｙ２１（ｂ１〜ｂ２），Ｙ３１（ｃ１〜ｃ２）を測定した後、第２及び第３レーザ変位センサ１２，１３をＺ軸方向にソーワイヤ３４と同じ高さまで移動させ、その位置で第２及び第３レーザ変位センサ１２，１３からソーワイヤま３４での距離Ｙ２２（ｂ１〜ｂ３），Ｙ３２（ｃ１〜ｃ３）を測定するステップＤ、
ステップＤの測定値より、β＝ｔａｎ−１〔｛（Ｙ２１−Ｙ２２）−（Ｙ３１−Ｙ３２）｝／Ｌ〕で与えられる角度βを計算するステップＥ、
および、自在テーブル３１をＺ軸を中心に角度β回転させるステップＦ１とで構成される。
【００３７】
この２つ目の手順により、インゴット端面３２ａは、各ソーワイヤ３４の形成面Ｆの水平方向成分に対して平行となる。
【００３８】
ここで、ステップＤにおけるＹ２１，Ｙ３１の測定は、インゴット端面３２ａのＺ軸方向の中央付近で行うことが好ましい。また、ステップＦ１において、自在テーブル３１をＺ軸を中心に、正確に角度β回転させるべく、筒体２３ａ，２３ｂに自動制御の回転手段（図示せず）を連結して設け、この回転手段に回転角度βを入力するようにしてもよい。
【００３９】
これらの手順の後、ステップＧにおいて、自在テーブル３１をＺ軸方向に上昇させ、単結晶インゴット３２をソーワイヤ３４でインゴット端面３２ａと平行に切断してウェハ（図示せず）を得る。
【００４０】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法の、１つ目の手順については前実施の形態に係る切断方法と全く同じである。本実施の形態に係る切断方法と前実施の形態に係る切断方法とは、２つ目の手順以降において相違する。
【００４１】
実施の形態に係る切断方法の２つ目の手順は、
インゴット端面３２ａに向かい合わせて水平に、かつ、距離Ｌを隔てて配置された第２及び第３レーザ変位センサ１２，１３を用い、第２及び第３レーザ変位センサ１２，１３からインゴット端面３２ａまでの距離Ｙ２１（ｂ１〜ｂ２），Ｙ３１（ｃ１〜ｃ２）を測定するステップＤ１、
ステップＤ１の測定値より、γ＝ｔａｎ−１〔（Ｙ２１−Ｙ３１）／Ｌ〕で与えられる角度γを計算するステップＥ１、
第２及び第３レーザ変位センサ１２，１３をＺ軸方向にソーワイヤ３４と同じ高さまで移動させ、その位置で第２及び第３レーザ変位センサ１２，１３からソーワイヤ３４までの距離Ｙ２２（ｂ１〜ｂ３），Ｙ３２（ｃ１〜ｃ３）を測定するステップＤ２、
および、ステップＤ２の測定値より、δ＝ｔａｎ−１〔（Ｙ２２−Ｙ３２）／Ｌ〕で与えられる角度δを計算するステップＥ２とで構成される。
【００４２】
この２つ目の手順により、インゴット端面３２ａの傾き角度γ、および各ソーワイヤ３４の形成面Ｆの傾き角度δが得られる。
【００４３】
ここで、ステップＥ１，Ｅ２における角度γ，δの計算は、各数値をそれぞれ演算器２６に入力することで自動処理により行っている。また、角度α及び角度γ，δの計算は、別々の演算器ではなく、１個の演算器で行ってもよい。
【００４４】
３つ目の手順は、
角度δと角度γの差δ−γを比較演算し、自在テーブル３１をＺ軸を中心に角度（δ−γ）回転させるステップＦ２で構成される。
【００４５】
この３つ目の手順により、インゴット端面３２ａは、各ソーワイヤ３４の形成面Ｆの水平方向成分に対して平行となる。
【００４６】
これらの手順の後、ステップＧにおいて、自在テーブル３１をＺ軸方向に上昇させ、単結晶インゴット３２をソーワイヤ３４でインゴット端面３２ａと平行に切断してウェハ（図示せず）を得る。
【００４７】
次に、本発明に係るワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法の作用を説明する。
【００４８】
従来の切断方法においては、トライ＆エラーの繰り返しにより、インゴット端面３２ａの傾きの修正を行っていたため、初心者ではインゴット端面３２ａとソーワイヤ３４の形成面との平行出しの調整が困難であり、調整には熟練を要していた。これに対して、本発明に係る切断方法によれば、インゴット端面３２ａの、各ソーワイヤ３４の形成面Ｆに対する傾きを第１〜第３レーザ変位センサ１１〜１３により検知・測定すると共にその傾き角度α，β（又はα，δ−γ）を計算し、その傾き角度α，β（又はα，δ−γ）に基づいてロッド２２及び筒体２３ａ，２３ｂを回転させることで、インゴット端面３２ａの傾きが修正されるため、ソーワイヤ３４の形成面Ｆとインゴット端面３２ａとの平行出しが容易となる。また、傾き角度α，β（又はα，δ−γ）の計算、及び傾き角度α，β（又はα，δ−γ）に基づいたインゴット端面３２ａの傾きの修正については、自動化が容易であるため、平行出しの各作業においては特に熟練を必要としない。
【００４９】
また、従来の切断方法では、インゴット端面３２ａにゲージ４０を貼り付け、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端とを同時に顕微鏡３７で観察し、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端とを平行にすることで、ソーワイヤ３４の形成面とインゴット端面３２ａとの平行出しを行っていた。ここで、前述したように、顕微鏡３７における対物レンズの焦点深度の関係から、観察の際の拡大倍率に制約が生じてしまい、ソーワイヤ３４とゲージ４０の上端とを平行にする際の精度があまり良好ではなかった。これに対して、本発明に係る切断方法によれば、ソーワイヤ３４の形成面Ｆとインゴット端面３２ａとの平行出しには、従来のように顕微鏡３７及びゲージ４０を用いるのではなく、第１〜第３レーザ変位センサ１１〜１３を用いている。その結果、１／１００ｍｍ以下の精度、つまりμｍオーダーの精度で、ソーワイヤ３４の形成面Ｆとインゴット端面３２ａとの平行出しを行うことができる。
【００５０】
また、従来の切断方法では、インゴット端面３２ａにゲージ４０を貼り付ける際、インゴット端面３２ａに異物（例えば、切断の際に用いる砥粒懸濁液中の砥粒など）が付着していた場合、インゴット端面３２ａとゲージ４０との間に異物が混入してしまうおそれがあった。これに対して、本発明に係る切断方法によれば、インゴット端面３２ａを、直接、検知・測定することで、ソーワイヤ３４の形成面Ｆとインゴット端面３２ａとの平行出しを行っているため、インゴット端面３２ａに異物が付着していたとしても、インゴット端面３２ａの傾きを検知・測定する上で全く問題がない。
【００５１】
また、従来の切断方法では、ソーワイヤ３４でインゴット端面３２ａと平行に切断する際、若干の誤差が生じるため、切断前の工程（切断装置とは別の装置でなされ、結晶面に合わせて単結晶インゴット３２の端面３２ａを形成する工程）に要求される精度が高くなってしまい、切断前の工程に長時間を要していた。これに対して、本発明に係る切断方法によれば、ソーワイヤ３４でインゴット端面３２ａと平行に切断する際、殆ど全く誤差が生じないことから、切断前の工程に要求される精度も従来と比較して低く、切断前の工程に長時間を要することもない。
【００５２】
以上より、切断前の平行出し調整作業（面合わせ作業）が容易になると共に、その作業効率が著しく向上するため、ウェハの生産効率が向上する。また、ソーワイヤ３４の形成面Ｆとインゴット端面３２ａとの平行出しの精度が、従来と比較して著しく向上するため、ウェハの歩留りも向上する。
【００５３】
また、このようにして得られたウェハ、すなわち結晶面と平行に、精度良く切断されたウェハを用いることで、優れた性能の半導体素子を得ることができる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、自在テーブル上に載置・固定された単結晶インゴットを、ワイヤソーを用いてインゴット端面と平行に切断する際、インゴット端面と切断面との面合わせ作業の作業効率が従来と比較して良好となり、また、その面合わせの精度も従来と比較して高くなるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法に用いる切断装置の斜視図である。
【図２】従来のワイヤソーによる単結晶インゴット切断方法に用いる切断装置の斜視図である。
【符号の説明】
１１  第１レーザ変位センサ
１２  第２レーザ変位センサ
１３  第３レーザ変位センサ
３１  自在テーブル
３２  単結晶インゴット
３２ａ  インゴット端面
３３  ワイヤソー
３４  ソーワイヤ
Ｆ  ソーワイヤの形成面
【図１】
2004268508.tif 000003
【図２】
2004268508.tif 000004