(57)【要約】      （修正有）【課題】所望の傾斜角度に高精度に対応する切断面をもち、表面の平坦度が高い単結晶ウエハを得ることができる。【解決手段】単結晶体２０ａ、２０ｂの中心軸に沿った結晶方位を、複数の単結晶体２０ａ、２０ｂ同士でいずれも平行な結晶方位とし、複数の該単結晶体２０ａ、２０ｂを、中心軸を走行方向に対して直交させて配置し、中心軸に垂直な単結晶体２０ａ、２０ｂにおける中心を通る仮想面を、押圧方向に対して所定角度傾けるとともに、隣り合う２つの単結晶体２０ａ、２０ｂ同士で押圧方向に対する仮想面の傾斜の向きを異ならせて、ワイヤソー１９に対して押圧し、仮想面に対して所定角度傾いた切断面を有する単結晶切断体を得る。【選択図】図１
2012232358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラ間に張設されて走行しているワイヤソーに対し、該ワイヤソーの走行方向に沿って配置した複数の柱状の単結晶体を同じ押圧方向に沿って相対的に押圧し、前記ワイヤソーによって前記単結晶体を切断する単結晶体の切断方法であって、
前記単結晶体の中心軸に沿った結晶方位を、複数の前記単結晶体同士でいずれも平行な結晶方位とし、
複数の該単結晶体を、前記中心軸を前記走行方向に対して直交させて配置し、前記中心軸に垂直な前記単結晶体における中心を通る仮想面を、前記押圧方向に対して所定角度傾けるとともに、隣り合う２つの前記単結晶体同士で前記押圧方向に対する前記仮想面の傾斜の向きを異ならせて、前記ワイヤソーに対して押圧し、
前記仮想面に対して前記所定角度傾いた切断面を有する単結晶切断体を得ることを特徴とする単結晶体の切断方法。
【請求項２】
前記単結晶体が、前記中心軸に沿って一方端側から他方端側に向かう方向における構成元素の配列状態と、前記中心軸に沿って前記他方端側から前記一方端側に向かう方向における構成元素の配列状態とが異なっており、
複数の前記単結晶体を、隣り合う２つの前記単結晶体同士で、一方端と他方端とが交互に反対となるように配置することを特徴とする請求項１記載の単結晶体の切断方法。
【請求項３】
前記単結晶体に六方晶系の単結晶体を用いることを特徴とする請求項１または２記載の単結晶体の切断方法。
【請求項４】
前記単結晶体が金属酸化物からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の単結晶体の切断方法。
【請求項５】
前記単結晶体に、前記中心軸に沿って一方端側から他方端側に向かう方向における構成元素の配列状態と、前記中心軸に沿って前記他方端側から前記一方端側に向かう方向における構成元素の配列状態とが同じものを用いることを特徴とする請求項１記載の単結晶体の切断方法。
【請求項６】
前記単結晶体に立方晶系の単結晶体を用いることを特徴とする請求項５記載の単結晶体の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単結晶体の切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば下記特許文献１に記載されているように、例えばシリコン（Ｓｉ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）等の単結晶からなる柱状単結晶体（インゴット）を切断し、複数枚の単結晶ウエハを得るワイヤソー装置が用いられている。図８は、従来のワイヤソー装置の一例について示す図であり、図８（ａ）は概略斜視部、図８（ｂ）は概略断面図を示している。図８に示すワイヤソー装置では、複数のローラ間に張設されて走行しているワイヤソー１１９に対して、１つの柱状単結晶体（インゴット）１２０を相対的に押圧し、ワイヤソー１１９によって単結晶体を切断している。柱状の単結晶体（インゴット）１２０は、通常、結晶における（１００）面や（１１０）面など、格子定数の指数が小さい低次の結晶面（低次結晶面）が、柱状単結晶体の中心軸Ｏｃに垂直となるよう形成されている。
【０００３】
切断によって得られる上記シリコン（Ｓｉ）基板や窒化ガリウム（ＧａＮ）の単結晶ウエハは、その表面に、ウエハと異なる結晶層がエピタキシャル成長される、結晶成長用の土台ウエハとして用いられることがある。結晶成長用の土台ウエハとして用いる場合、例えば成長させる結晶における欠陥を低減させるために、（１００）面や（１１０）面などの低次結晶面から所定角度だけ傾斜させた面を、土台ウエハにおける結晶成長面に用いることがある。従来より、ワイヤソー装置による切断によって、このように、低次結晶面から傾斜させた面を備える単結晶ウエハを切り出そうとした場合、図８(ａ)に示すように、ワイヤソー１１９に対するインゴット１２０の押圧方向Ｍに対し、中心軸Ｏｃに垂直な仮想面（上述の低次結晶面に対応する面）Ｉを、所定角度だけ傾斜させて、柱状単結晶体を切断していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
単結晶体において、結晶における（１００）面や（１１０）面などの低次結晶面は、構成元素が高密度で、かつ高い規則性をもって配列されており、構成元素同士の結合が切れ難い。例えば、外部から単結晶体に力が加わった場合、この低次結晶面に沿って劈開され易くなっている。従来の単結晶体の切断方法では、図８(ａ)に示すように、インゴット１２０の押圧方向Ｍに対して、上記仮想面Ｉを所定角度だけ傾斜させてインゴット１２０を切断した場合でも、図８（ｂ）に矢印で示すように、ワイヤソー１１９が仮想面Ｉに沿うよう切れ上がり、切断によって得られるウエハの表面が、所望する傾斜角度に対して傾いたり、比較的大きな凹凸を備えた形状になり易いといった課題を有していた。これは、上述のように、格子定数の指数が比較的小さい主要面に沿ってワイヤが進行しやすく、所望する傾斜角度からずれた方向にワイヤが切れ上がり易いためである。本願は、かかる課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、複数のローラ間に張設されて走行しているワイヤソーに対し、該ワイヤソーの走行方向に沿って配置した複数の柱状の単結晶体を同じ押圧方向に沿
って相対的に押圧し、前記ワイヤソーによって前記単結晶体を切断する単結晶体の切断方法であって、前記単結晶体の中心軸に沿った結晶方位を、複数の前記単結晶体同士でいずれも平行な結晶方位とし、複数の該単結晶体を、前記中心軸を前記走行方向に対して直交させて配置し、前記中心軸に垂直な前記単結晶体における中心を通る仮想面を、前記押圧方向に対して所定角度傾けるとともに、隣り合う２つの前記単結晶体同士で前記押圧方向に対する前記仮想面の傾斜の向きを異ならせて、前記ワイヤソーに対して押圧し、前記仮想面に対して前記所定角度傾いた切断面を有する単結晶切断体を得ることを特徴とする単結晶体の切断方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、特定の結晶面に対して所定の角度だけ高精度に傾いた切断面をもつ単結晶ウエハを得ることができる。また、表面の平坦度が比較的高い単結晶ウエハを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の単結晶体の切断方法の一実施形態について説明する図である。
【図２】図１に示すワイヤソー装置の調整手段について説明する概略側面図である。
【図３】本発明に切断方法によって切断する単結晶体の結晶構造の、一実施形態について説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示すワイヤソー装置を用いて、図３に示す単結晶体を切断している状態について説明する概略側面図である。
【図５】本発明に切断方法によって切断する単結晶体の結晶構造の、他の実施形態について説明する図である。
【図６】(ａ)〜（ｃ）は、図１に示すワイヤソー装置を用いて、図５に示す単結晶体を切断している状態について説明する概略側面図である。
【図７】本発明の単結晶体の切断方法の、他の実施形態について説明する図である。
【図８】従来のワイヤソー装置の一例について説明する図であり、(ａ)は概略斜視図、（ｂ）は概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の単結晶体の切断方法の一実施形態について説明する図である。本発明の単結晶体の切断方法は、図１に示すワイヤソー装置１を用いて行われる。
【００１１】
ワイヤソー装置１は、複数のローラ１２と、これら複数のローラ１２の間に張設されて走行するワイヤソー１９と、保持部材１６と、調整手段１７と、押圧手段１８とを備えている。
【００１２】
図１に示す例では、複数のローラ１２の間に張設されて走行しているワイヤソー１９に対して、ワイヤソー１９の走行方向Ｒに沿って配置した、複数の柱状の単結晶体２０を相対的に押圧し、ワイヤソー１９によって単結晶体２０を切断して、単結晶体の中心軸に垂直な仮想面に対して所定角度θ傾斜した切断面を表面とする、複数枚の単結晶ウエハ（以下、単にウエハともいう）を得る状態について示している。
【００１３】
保持部材１６は、例えばカーボンからなる部材であり、ワイヤソーの走行方向に沿って複数（本実施形態では２つ）配列されている。各保持部材１６ａおよび１６ｂには、単結晶体２０ａおよび２０ｂが、それぞれ配置されている。保持部材１６の下面は平面状であり、単結晶体２０に形成されている平坦面が、接着剤等の接合手段を介して、保持部材１６のこの下面に接合されている。ここで平坦面は、切り出した後のウエハにおいて、いわ
ゆるオリエンテーションフラット面に対応する部分であり、円柱状の単結晶体２０ａおよび２０ｂの周面の一部に形成された、単結晶体２０ａおよび２０ｂの、各中心軸ＯａおよびＯｂにそれぞれ平行な面である。平坦面には、単結晶体２０の特定の結晶方位に垂直な結晶面が現れている。
【００１４】
押圧手段１８は、保持部材１６ａおよび１６ｂを保持した、例えばステンレス等からなる土台部材１３と、土台部材１３を支持する例えばステンレス等からなる支持部材１１と、例えばボールスプライン機構を有する図示しない駆動機構とを有している。支持部材１１と土台部材１３とは、上記駆動機構を介して接合されており、この駆動機構によって、支持部材１１に対して土台部材１３が、図１中の上下方向に昇降するように構成されている。すなわち、押圧手段１８は、図示しない駆動機構によって、走行しているワイヤソー１９に対して、保持部材１６ａおよび１６ｂが保持する単結晶体２０ａおよび２０ｂを、押圧方向Ｍ（図１中における下方向）に沿って押圧させる。押圧の最中において、土台部材１３の図１中の下側の面は、ワイヤソー１９に平行とされている。
【００１５】
ここで、保持部材１６ａおよび保持部材１６ｂはそれぞれ、調整手段１７ａおよび調整手段１７ｂを介して上記土台部材１３に保持されている。図２は、調整手段１７ａについて説明する概略側面図である。調整手段１７ｂは、調整手段１７ａと同様の構成を有しており、説明は省略する。調整手段１７ａは、土台部材１３に接合した第１接続部材３１と、保持部材１６に接合した第２接続部材３２と、軸体３３と、角度調整用ネジ部材３４（以降、ネジ部材３４とする）を備えて構成されている。第１接続部材３１と第２接続部材３２とは貫通孔を備え、この貫通孔の周囲はベアリング（図示せず）を備えた軸受け部３５となっている。それぞれが備える貫通孔とが連通するように、これら第１接続部材３１と第２接続部材３２とが組み合わされて、この貫通孔に軸体３３が挿通されている。ネジ部材３４は、軸体３３を間に挟んで複数（図２に示す例では２つ）配置されており、第１接続部材３１に設けられたネジ穴に挿入されている。ネジ部材３４は、回転量を変化させることで、第１接続部材３１からの突出量が調整可能であり、軸体３３を挟んで複数設けられたネジ部材３４の各突出量を調整することで、図２に示す矢印αに示す方向に沿って、土台部材１３に対する保持部材１６ａの姿勢を変化させることができる。これら調整手段１７ａによって、押圧方向Ｍに対する、単結晶体２０ａにおける仮想面２２ａの傾きが調整される。単結晶体２０ａにおける仮想面２２ａとは、中心軸Ｏａに沿った単結晶体２０ａの長さの中心位置を通る、中心軸Ｏａに垂直な面のことをいう。また、単結晶体２０ｂにおける仮想面２２ｂとは、中心軸Ｏｂに沿った単結晶体２０ｂの長さ方向に沿った中心位置を通る、中心軸Ｏｂに垂直な面のことをいう。
【００１６】
ワイヤソー１９は、例えば直径０．１８ｍｍのピアノ線からなる芯線に、平均砥粒径４２μｍのダイヤモンド砥粒をレジンボンドで固着した、いわゆるダイヤモンドワイヤソーである。複数のローラ１２は、略円柱状の回転体であり、外周面が例えば樹脂によって形成されている。複数のローラ１２の各外周面には、複数本の溝が等間隔で形成されており、複数本の溝に１本のワイヤソー１４が掛けまわされて、ワイヤソー１４の一部分が平行に並んだワイヤー列が形成されている。また、ワイヤー装置１では、図示しないスラリー供給部から、例えばラッピングオイルに遊離砥粒が混入されてなる砥液（スラリー）が噴射され、ワイヤソー１９および単結晶体２０（単結晶体２０ａと単結晶体２０ｂ）に、スラリーが供給される。
【００１７】
ワイヤソー装置１では、図示しない上記スラリー供給部からスラリーを供給しつつ、ローラ１２を回転させてワイヤソー１９を走行方向Ｒに沿って走行させている状態で、押圧手段１８により土台部材１３が図１中の下方向（押圧方向Ｍ）に移動されることで、保持部材１６に接合された単結晶体２０（単結晶体２０ａおよび単結晶体２０ｂ）が、ワイヤソー１９に対して押圧される。これにより、ワイヤソー１９は、単結晶体２０ａおよび２
０ｂに対して切れ込んで、単結晶体２０ａおよび２０ｂを複数のウエハに切り分ける。
【００１８】
図３は、図１に示すワイヤソー装置で切断する単結晶体の第１の実施形態の結晶構造について説明する図である。また、図４は、ワイヤソー装置１を用いて、単結晶体２０ａおよび２０ｂを切断している状態について説明する概略側面図である。図４（ａ）は単結晶体２０ａのみを示し、図４（ｂ）は単結晶体２０ｂのみを示し、図４（ｃ）は単結晶体２０ａおよび２０ｂを併せて示している。図４（ａ）〜（ｃ）はいずれも、図１に示す矢印Ｓに示す方向に沿った見た場合の側面図である。
【００１９】
第１の実施形態では、単結晶体２０ａおよび単結晶体２０ｂとして、例えばシリコン等の立方晶の結晶からなる長尺の単結晶体を切断する。図３では、単結晶体２０ａおよび２０ｂに共通する結晶構造について、単位格子Ｕｃを縦方向に２つ並べた状態を示している。図３では各元素の配置位置等は示していないが、単結晶体２０ａおよび２０ｂでは、結晶構造の〈１００〉方位を示すベクトルに沿って見た場合でも、この〈１００〉方位と逆向きの、結晶構造の〈−１００〉方位を示すベクトルに沿って見た場合でも、各種類の元素の配列状態（配列順序や配列位置）が同じとなっている。なお、構成元素の配列状態が同じとは、基本的な結晶構造における理論配列状態が同じことをいい、実際の全ての構成元素の配列位置が、全くの結晶欠陥もなく完全に同一であることを必ずしも要求するものではない。
【００２０】
本実施形態の単結晶体２０ａおよび２０ｂは、いずれも中心軸Ｏ（ＯａおよびＯｂ）が、〈１００〉方位に平行であり、一方端Ａ側から他方端Ｂ側に向かう方向が〈１００〉方向、一方端Ｂ側から他方端Ａ側に向かう方向が〈−１００〉方向に対応している。
【００２１】
単結晶体２０ａにおける仮想面２２ａは（１００）面であり、格子定数の指数が比較的小さい低次結晶面である。仮想面２２ａは、構成元素が、高密度かつ高い規則性をもって配列されており、構成元素同士の結合が切れ難い。
【００２２】
本実施形態では、単結晶体２０ａおよび単結晶体２０ｂの押圧の際、調整手段１７によって各単結晶体２０ａの姿勢を調整し、押圧方向Ｍに対する各仮想面２２ａおよび仮想面２２ｂそれぞれの傾きが、所定の向きおよび角度に設定される。
【００２３】
具体的には、隣り合う２つの単結晶体２０ａおよび単結晶体２０ｂ同士で、押圧方向Ｍに対する仮想面２２ａおよび仮想面２２ｂの傾斜の向きを異ならせるとともに、押圧方向Ｍに対する仮想面２２ａおよび仮想面２２ｂの傾斜角度θを所定角度としている。
【００２４】
本実施形態では、この配置の状態で、走行しているワイヤソー１９に対して、配置した複数の単結晶体２０ａおよび２０ｂを同時に相対的に押圧し、それぞれの単結晶体２０ａおよび２０ｂをそれぞれ切断する。
【００２５】
仮に、単結晶体２０ａのみを１本だけ配置して、仮想面２２ａに対して傾斜角度θだけ傾いた押圧方向Ｍでワイヤソー１９に押圧して単結晶体２０ａを切断する場合や、単結晶体２０ｂのみを１本だけ配置して切断する場合では、図４(ａ)および（ｂ）に破線で示す、結合力が比較的強い低次結晶面（すなわち、仮想面２２ａおよび仮想面２２ｂに平行な面）に沿ってワイヤソー１９が切れ込むような力がワイヤソー１９に働く。この力によって、ワイヤソー１９が、図４中の矢印Ｃで示す方向に進行するように切れ込み、ワイヤソー１９は、単結晶体２０ａおよび２０ｂの、ワイヤソー１９に対する押圧方向Ｍ（図４中の下向き）に対して、ずれた方向に進行する。このため、切断して得られた単結晶ウエハの表面が、所望する傾斜角度からずれる場合があった。このずれ量は微小な場合が多いが
、低次結晶面の結合力やワイヤソー１９にかかる張力、ワイヤソー１９の表面状態など、複数の要因によって変動し、制御が難しい。
【００２６】
しかしながら、本実施形態では、単結晶体２０ａおよび２０ｂは、隣り合う２つの単結晶体２０ａおよび単結晶体２０ｂ同士で、押圧方向Ｍに対する仮想面２２ａおよび仮想面２２ｂの傾斜の向きを異ならせた上で、押圧方向Ｍに対する仮想面２２ａおよび仮想面２２ｂの傾斜角度θを所定角度としている。
【００２７】
このため、図４（ｃ）に示すように、単結晶体２０ａと単結晶体２０ｂとで、中心軸に垂直な定次の結晶面の存在に起因してワイヤソーにかかる力（上記ずれの原因となる力）が相殺され、単結晶体の押圧方向Ｍに対するワイヤソー１９のずれ量を小さくすることができる。
【００２８】
本実施形態では、中心軸に垂直な低次の結晶面に対して所定の傾斜角度ずれた表面を有する単結晶ウエハを得る場合でも、所望の傾斜角度に高精度に対応する切断面を有する単結晶ウエハを得ることができる。また、ワイヤの切れ込み方向のずれが抑制されるので、所望する切れ込み方向に沿って、比較的高い平坦性を有するウエハを得ることができる。
【００２９】
なお、単結晶体２０ａについても単結晶体２０ｂについても、ワイヤソー１９により切り込みが開始した当初においては、単結晶体２０ａおよび単結晶体２０ｂそれぞれ単独でワイヤソーに当接することになり、切り込み当初の状態では、ずれの原因になる力は相殺されない。しかしながら、ワイヤソーは、ずれの原因となる力が長時間にわたってかかることで徐々に切れ込んでいくのであって、切り込み当初の段階においては、上記ずれの原因となる力は有意な効果を及ぼさない。また、図４では、説明のために傾斜角度θの大きさを誇張して示しているが、一般的に傾斜角度θは０．０１°≦θ≦５°であり、切れ込みが開始してすぐに、相殺する力が働くことになる。
【００３０】
図５は、図１に示すワイヤソー装置で切断する単結晶体の第２の実施形態の結晶構造について説明する図である。図６は、ワイヤソー装置１を用いて、単結晶体５０ａおよび５０ｂを切断している状態について説明する概略側面図である。図６（ａ）は単結晶体５０ａのみを示し、図６（ｂ）は単結晶体５０ｂのみを示し、図６（ｃ）は単結晶体５０ａおよび５０ｂを併せて示している。図６（ａ）〜（ｃ）はいずれも、図１に示す矢印Ｓに示す方向に沿った見た場合の側面図である。
【００３１】
第２の実施形態では、例えば酸化亜鉛等の、金属酸化物からなる六方晶の結晶からなる、いわゆるインゴット状の長尺の単結晶体５０（単結晶体５０ａおよび単結晶体５０）を切断する。この第２の実施形態で切断する単結晶体５０ａおよび５０ｂは、一方端Ａ側から他方端Ｂ側に向かう中心軸に沿った方向における構成元素の配列状態と、他方端Ｂ側から一方端Ａ側に向かう中心軸に沿った方向における構成元素の配列状態とが異なっている。本実施形態の単結晶体５０ａおよび５０ｂは、いずれも中心軸Ｏ（ＯａおよびＯｂ）が、〈０００１〉方位および〈０００−１〉方位に平行であり、一方端Ａ側から他方端Ｂ側に向かう方向が〈０００１〉方向、一方端Ｂ側から他方端Ａ側に向かう方向が〈０００−１〉方向に対応している。
【００３２】
第２の実施形態において、複数のローラ１２の間に張設されて走行しているワイヤソー１９に対して、ワイヤソー１９の走行方向に沿って配置した、複数の柱状の単結晶体５０を相対的に押圧し、ワイヤソー１９によって単結晶体５０を切断して、単結晶体の中心軸に垂直な仮想面に対して傾斜角度θだけ傾斜した切断面を表面とする、複数枚の単結晶ウエハ（以下、単にウエハともいう）を得る。
【００３３】
図５では、単結晶体５０ａおよび５０ｂに共通する結晶構造について、単位格子Ｕｃを縦方向に２つ並べた状態を示している。図５では各元素の配置位置等は示していないが、単結晶体２０ａおよび２０ｂでは、結晶構造の〈０００１〉方位を示すベクトルに沿って見た場合と、この〈０００１〉方位と逆向きの、結晶構造の〈０００−１〉方位を示すベクトルに沿って見た場合とでは、各種類の元素の配列順序や配列位置が異なっている。このような結晶では、例えば〈０００１〉方位および〈０００−１〉方位に平行な軸に対し、特定の方向に傾いた高次の結晶面で、結晶面における各構成元素の結合力が比較的強くなり、この特定方向に傾いた高次の結晶面が、表面に表れやすくなる傾向を有している。例えば、〈１０−１２〉方位を示すベクトルに沿って見た場合と、〈１０−１−２〉方位を示すベクトルに沿って見た場合とでも、結晶の配列状態が異なっている。本実施形態では、例えば図５に示す、例えば（１０−１２）面からなる高次結晶面Ｄは結合力が比較的強い一方、（１０−１−２）面からなる高次結晶面Ｄ´では結合力が比較的弱く、高次結晶面Ｄに沿って単結晶体が劈開し易い一方で、高次結晶面Ｄ´に沿っては劈開され難い。
【００３４】
本実施形態では、複数の単結晶体５０ａおよび５０ｂが、各中心軸ＯａおよびＯｂをワイヤソー１９の走行方向Ｒに対して交差させるとともに、隣り合う２つの単結晶体５０ａおよび５０ｂの間で、中心軸ＯａおよびＯｂに沿った方向における構成元素の配列状態が異なるように交互に、ワイヤソー１９の走行方向に沿って互いに平行に１列に並べて配置している。すなわち、より詳しくは、本実施形態では、各単結晶体５０ａおよび５０ｂそれぞれにおける、一方端Ａから一方端Ｂに向かう方向のベクトル（〈０００１〉方向に対応）が、２つの単結晶体５０ａおよび５０ｂとで、互いに反対の方向を向くように配置されている。
【００３５】
加えて、ワイヤソー装置１では、２つの単結晶体５０ａおよび５０ｂが、矢印Ｍに示す方向〈１１−２０〉方向に沿って移動される。単結晶体５０ａおよび５０ｂは、（１１−２０）面に平行な平坦面を備え、ワイヤソー装置１では、この平坦面が、上記保持部材１６ａおよび１６ｂの上述の下面に対向した状態で、単結晶体５０ａおよび５０ｂそれぞれが、各保持部材１６ａおよび１６ｂに、それぞれ接合されている。
【００３６】
本実施形態においても、単結晶体５０ａおよび５０ｂは、隣り合う２つの単結晶体５０ａおよび単結晶体５０ｂ同士で、押圧方向Ｍに対する仮想面５２ａおよび仮想面５２ｂの傾斜の向きを異ならせた上で、押圧方向Ｍに対する仮想面５２ａおよび仮想面５２ｂの傾斜角度θを所定角度としている。
【００３７】
仮に、単結晶体５０ａのみを１本だけ配置して切断する場合は、単結晶体５０ｂのみを１本だけ配置して切断する場合では、図６(ａ)および（ｂ）に破線で示す、結合力が比較的強い高次結晶面Ｄに沿ってワイヤソー１９が切れ込むような力がワイヤソー１９に働く。この力によって、ワイヤソー１９が、図６中の矢印Ｃで示す方向に進行するように切れ込み、ワイヤソー１９は、単結晶体５０ａおよび５０ｂの、ワイヤソー１９に対する押圧方向（図６中の下向き）に対して、ずれた方向に進行する。このずれ量は微小な場合が多いが、高次結晶面の結合力やワイヤソー１９にかかる張力、ワイヤソー１９の表面状態など、複数の要因によって変動し、制御が難しい。
【００３８】
しかしながら、本実施形態では、単結晶体５０ａおよび５０ｂは、一方端Ａ側から他方端Ｂ側に向かう中心軸に沿った方向における構成元素の配列状態と、他方端Ｂ側から一方端Ａ側に向かう中心軸に沿った方向における構成元素の配列状態とが異なっている。より詳しくは、本実施形態では、各単結晶体５０ａおよび５０ｂそれぞれにおける、一方端Ａから一方端Ｂに向かう方向のベクトル（〈０００１〉方向に対応）が、２つの単結晶体５０ａおよび５０ｂ間で反対となるよう配置されている。このため、図６（ｃ）に示すように、単結晶体５０ａと単結晶体５０ｂとで、高次結晶面の存在に起因してワイヤにかかる力（上記ずれの原因となる力）が相殺され、単結晶体の押圧方向に対するワイヤソー１９のずれ量を小さくすることができる。
【００３９】
なお、単結晶体５０ａについても単結晶体５０ｂについても、ワイヤソー１９により切り込みが開始した当初においては、単結晶体５０ａおよび単結晶体５０ｂそれぞれ単独でワイヤソーに当接することになり、切り込み当初の状態では、ずれの原因になる力は相殺されない。しかしながら、ワイヤソーは、ずれの原因となる力が長時間にわたってかかることで徐々に切れ込んでいくのであって、切り込み当初の段階においては、上記ずれの原因となる力は有意な効果を及ぼさない。また、図６では角度を誇張して示しているが一般的に傾斜角度θは０．０１°≦θ≦５°であり、切れ込みが開始してすぐに、相殺する力が働くことになる。
【００４０】
本明では、一方端Ａ側から他方端Ｂ側に向かう中心軸に沿った方向における構成元素の配列状態と、他方端Ｂ側から一方端Ａ側に向かう中心軸に沿った方向における構成元素の配列状態とが異なっている単結晶体であっても、所望の傾斜角度に対応する表面を有する単結晶ウエハを得ることができる。また、ワイヤの切れ込み方向のずれが抑制されるので、所望する切れ込み方向に沿って、比較的高い平坦性を有するウエハを得ることができる。
【００４１】
なお、本発明において、切断する対象の単結晶体の結晶構造の種類は特に限定されない。第２の実施形態においても、中心軸に沿って一方端側から他方端側に向かう方向における構成元素の配列状態と、前記中心軸に沿って前記他方端側から前記一方端側に向かう方向における構成元素の配列状態とが異なっている各種単結晶、例えば、フッ化カルシウム，燐化インジウム，窒化ガリウム，砒化ガリウムまたは炭化珪素等の単結晶体などの各種単結晶体の切断においても、上述の効果を奏する。単結晶体が金属酸化物の場合、金属と酸素との配列状態が複雑になり、特徴的な高次結晶面を備えることが多く、さらに六方晶の場合に顕著になる。本願発明は、金属酸化物の切断、また、六方晶の切断において、顕著な効果を奏する。
【００４２】
図７は、本発明の単結晶体の切断方法の、第３の実施形態について説明する図である。図７は、同一の単結晶体を３つ平行に配置した例である。図７に示す場合も、隣り合う２つの単結晶体同士で、押圧方向Ｍに対する仮想面の傾斜の向きを異ならせた上で、押圧方向Ｍに対する仮想面の傾斜角度θを所定角度としている。図７に示す場合も、ワイヤソー１９にかかる力が、隣り合った単結晶体の間で逆方向に働き、ワイヤソー１９の切れ込み方向のずれの程度が小さくされる。単結晶体の数等は特に限定されない。
【００４３】
また、単結晶体の断面形状について特に限定はされないが、円柱状であれば、ワイヤソー１の切れ込み当初はワイヤソー１９と単結晶体との接触長さが小さく、単結晶体の切断が進行するにつれて、この接触長さが徐々に長くなっている。単結晶体が円形状の場合、切断当初で大きなずれが生じることがなく、ずれ方向の力も、均等さを保ちながら徐々に大きくなっていくので、単結晶体の切断当初から切断終了まで、このずれ方向の力が高精度に均等した状態で維持することができる。単結晶体は円柱状であることが好ましい。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態について図面を用いて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００４５】
ワイヤー装置  １
ローラ  １２
保持部材１６
調整手段  １７
押圧手段  １８
ワイヤソー  １９
単結晶体  ２０a、２０ｂ、５０ａ、５０ｂ
仮想面  ２２ａ、２２ｂ、５２ａ、５２ｂ
【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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