JP2010103416A - 半導体ウエハ製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】たとえばワイヤソーによる切断の後に、人手を介することなく半導体ウエハを1枚ずつ分離することが可能な半導体ウエハ製造方法を提供すること。
【解決手段】互いに隙間を隔てて対向するように列をなした状態で各々の端縁21が保持部材1に接合された、半導体材料からなる複数のウエハ2を、保持部材1から分離する工程を有する、半導体ウエハ製造方法であって、上記分離する工程においては、複数のウエハ2のうち先頭に位置するものから順に、1枚ずつ保持部材1から分離する。
【選択図】 図1
【解決手段】互いに隙間を隔てて対向するように列をなした状態で各々の端縁21が保持部材1に接合された、半導体材料からなる複数のウエハ2を、保持部材1から分離する工程を有する、半導体ウエハ製造方法であって、上記分離する工程においては、複数のウエハ2のうち先頭に位置するものから順に、1枚ずつ保持部材1から分離する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、たとえば太陽電池の材料に用いられる半導体ウエハ製造方法に関する。
図8は、半導体ウエハの製造におけるワイヤソー装置を用いた切断工程を示している(たとえば特許文献1参照)。同図に示されたワイヤソー装置Xは、4つのガイドローラ93およびワイヤ94を備えており、半導体材料92をウエハ状に切断する装置である。ワイヤ94は、たとえばメッキが施されたピアノ線であり、4つのガイドローラ93に掛け回されており、図示された矢印の方向に送られる。半導体材料92は、たとえばガラスからなる保持部材91に接着剤によって接合された状態で、ワイヤ94に押し付けられる。ワイヤ94が半導体材料92を超えて保持部材91に到達すると、半導体材料92の切断が完了する。この切断により、保持部材91に各々の端縁が接合された状態で、複数のウエハが得られる。
しかしながら、切断を終えた後には、最終的に上記ウエハを1枚1枚分離した状態にする必要がある。この分離作業に先立って、切断粉の洗浄や、保持部材91からの剥離を目的として、上記ウエハは、洗浄液や接着剤を溶解する溶液に漬けられる。これらの液体によって上記ウエハがウエットの状態になると、となり合う上記ウエハどうしが張り付いてしまいやすい。このようなことでは、上記ウエハを1枚1枚分離した状態とすることは容易ではなく、たとえば作業者が手作業によって上記半導体ウエハを1枚ずつ取り上げるといった作業が強いられていた。
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、たとえばワイヤソーによる切断の後に、人手を介することなく半導体ウエハを1枚ずつ分離することが可能な半導体ウエハ製造方法を提供することをその課題とする。
本発明によって提供される半導体ウエハ製造方法は、互いに隙間を隔てて対向するように列をなした状態で各々の端縁が保持部材に接合された、半導体材料からなる複数のウエハを、上記保持部材から分離する工程を有する、半導体ウエハ製造方法であって、上記分離する工程においては、上記複数のウエハのうち上記列の先頭に位置するものから順に、1枚ずつ上記保持部材から分離することを特徴としている。
このような構成によれば、上記複数のウエハを上記保持部材から分離した後に上記複数のウエハどうしがくっついてしまうことを回避できる。このため、分離後の上記複数のウエハをたとえば手作業によって仕分けする必要がなく、上記半導体ウエハ製造方法を自動で行うのに適している。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記分離する工程の前に、上記保持部材に側面が接合された柱状の半導体材料を、ワイヤソーによって切断することにより、上記複数のウエハを生成する切断工程をさらに有する。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ウエハの上記端縁と上記保持部材との接合部の少なくとも一部を非接合状態とし得る分離手段を、上記端縁に沿って移動させることにより、上記ウエハの分離を行う。このような構成によれば、上記複数のウエハのうち上記列の先頭にあるものだけを確実に分離することができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のウエハと上記保持部材とは、接着剤によって接合されており、上記分離手段は、上記接着剤を溶解する溶液を噴射する。このような構成によれば、分離作業によって上記ウエハが損傷することを抑制することができる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記分離手段は、上記保持部材の一部を削除しうるレーザ光を照射する。このような構成によれば、上記分離作業を乾いた状態で行うことができる。これは、分離された上記ウエハが張り付いてしまうことを防止するのに有利である。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記切断工程は、上記隙間とつながる切り込みを上記保持部材に形成する工程を含み、上記分離する工程においては、上記切り込みに向かって上記保持部材の一部を破砕する破砕力を加えることにより、上記ウエハを分離する。このような構成によれば、上記ウエハに力を加えないため、上記分離作業の際に上記ウエハが損傷することを抑制できる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記破砕力は、上記ウエハの上記端縁に平行である、平板の縁で、上記保持部材を突くことにより生じる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のウエハの下方には、ベルトコンベアが配置されており、上記複数のウエハの分離を、上記ベルトコンベアの搬送方向下流側から順に行う。このような構成によれば、上記保持部材から分離された上記ウエハが1枚ずつ自動的に搬送される。このため、分離された上記ウエハどうしが張り付いてしまうことなどを防止できる。
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数のウエハの下端と上記ベルトコンベアの搬送面との距離は、上記複数のウエハの上下方向寸法よりも小である。このような構成によれば、分離された上記ウエハが上記ベルトコンベアの上記搬送面に到達したときに、その上端をとなりにある上記ウエハに預けるような姿勢をとらせることができる。このため、上記ベルトコンベアに上記複数のウエハを整然と並べることができる。
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
図1〜図3は、本発明の第1実施形態に基づく半導体ウエハ製造方法を示している。図1に示すように、本実施形態の半導体ウエハ製造方法においては、保持部材1に接合された複数のウエハ2を、保持部材1から分離する。複数のウエハ2は、たとえば保持部材1にその一側面が接着剤によって接合された柱状の半導体材料を、図8に示すようなワイヤソー装置Xによって切断することによって得られる。上記半導体材料は、たとえば断面形状が156mm角、長さが400mm程度である。この半導体材料がワイヤソー装置Xによって切断されることにより、厚さがたとえば0.14〜0.18mmのウエハ2が1,000枚程度形成される。
ワイヤソー装置Xを用いた切断においては、上記半導体材料の下端をワイヤ94に押し当てる。ワイヤ94としては、たとえば直径140μm程度のピアノ線にCu,Znなどのメッキを施したものを用いる。さらに、上記半導体材料を下方に押し下げると、ワイヤ94は、上記半導体材料に対して相対的に上方に移動することとなる。ワイヤ94が保持部材1に到達すると、上記半導体材料の切断が完了する。これにより、複数のウエハ2が得られる。各ウエハ2は、それぞれの端縁21が保持部材1に接合された格好となっている。図2に示すように、ウエハ2は接着剤3によって保持部材1に接着されている。この接着剤3は、上述した半導体材料を保持部材1に接合するために塗布されたものである。保持部材1には、複数の切り込み11が形成されている。切り込み11は、ワイヤ94によって保持部材1の一部が除去された部分である。ワイヤソー装置Xによる切断の後には、たとえば、切り粉を除去するための洗浄工程を行う。この工程を行うと、ウエハ2は、洗浄液によって湿った状態となる。
本実施形態の半導体ウエハ製造方法においては、保持部材1からウエハ2を1枚ずつ分離する。具体的には、図1および図2に示すように、複数のウエハ2のうち列の先頭に位置するものと保持部材1との境界に、溶液噴射ノズル4を配置する。溶液噴射ノズル4は、接着剤3を溶解しうる溶液を噴射可能に構成されている。溶液噴射ノズル4を端縁21の一端に配置した状態で、溶液41の噴射を開始する。この噴射を継続しつつ、溶液噴射ノズル4を端縁21に沿って平行移動させる。これにより、端縁21と保持部材1とを接着している接着剤3が端から徐々に溶解される。そして、溶液噴射ノズル4が端縁21の他端に到達すると、図2に示すように、先頭に位置するウエハ2が保持部材1から分離され下方へと落下する。これにより、1枚のウエハ2を保持部材1から分離できる。
また、本実施形態においては、図3に示すように、ウエハ2の分離にベルトコンベア6およびスタッカ7を用いている。ベルトコンベア6は、複数のウエハ2の下方に配置されており、複数のウエハ2の列方向(図中左右方向)に沿って配置されている。本実施形態においては、ベルトコンベア6の搬送方向Nは、図中左方から右方に設定されている。
複数のウエハ2に対しては、溶液噴射ノズル4を搬送方向N下流側から溶液41を噴射するように配置する。上述した分離方法によって先頭に位置するウエハ2を保持部材1から分離すると、このウエハ2はベルトコンベア6の搬送面61に落下する。本実施形態においては、ウエハ2の下端と搬送面61との距離L2がウエハ2の上下寸法L1よりも小とされている。このため、落下したウエハ2は、搬送面61に接触すると同時に、となりにあるウエハ2にもたれかかる格好となる。次いで、落下したウエハ2は、搬送面61の移動に伴って上端をとなり合うウエハ2にあずけつつ、下端が搬送方向N下流側へと徐々に移動する。そして、落下したウエハ2の上端がとなりのウエハ2から離れると、落下したウエハ2は搬送面61に横たわった状態で搬送方向Nに搬送される。この後は、溶液噴射ノズル4による溶液41の噴射を繰り返すことにより、複数のウエハ2を保持部材1から1枚ずつ分離していく。
さらに、本実施形態においては、ベルトコンベア6の搬送方向N下流に、スタッカ7が設けられている。スタッカ7は、互いに積層された複数のポケット71を有しており、各ポケット71に1枚のウエハ2を収納可能とされている。ベルトコンベア6によってウエハ2が搬送されてくると、搬送面61と同位にあるポケット71にウエハ2が挿入される。この挿入をたとえば図示しないセンサで感知すると、スタッカ7がポケット71の1ピッチ分だけ上昇する。そして、続いて送られてくるウエハ2を次のポケット71に収納する。これを繰り返すことにより、スタッカ7に複数のウエハ2が1枚ずつ収納される。
次に、本実施形態の半導体ウエハの製造方法の作用について説明する。
本実施形態によれば、保持部材1から複数のウエハ2を分離する作業を自動的に行うことができる。このため、たとえば保持部材1に接合されたままの複数のウエハ2を、溶液41が満たされた槽に漬けることにより接着剤3を溶解し、さらに溶液41を洗浄する工程などを経た後に、湿った状態で互いに張り付きあった複数のウエハ2を1枚ずつ手作業で分離するといったことが不要である。これは、ウエハ2の製造効率を向上させるとともに、手作業によってウエハ2を損傷してしまうといった不具合を解消するのに適している。
溶液噴射ノズル4を端縁21に沿って移動させることにより接着剤3を溶解すれば、保持部材1に接合された複数のウエハ2から1枚のウエハ2を確実に分離することができる。溶液41を噴射することによりウエハ2を分離することは、分離作業によってウエハ2が損傷したり溶解したりするといった不具合を解消するのに有利である。
分離したウエハ2をベルトコンベア6によって順次搬送することにより、分離したウエハ2どうしがくっついてしまうことを防止できる。距離L2を上下寸法L1よりも小としておけば、分離したウエハ2が落下の衝撃により破損することや、図3に示す向きとは逆側に意図せず倒れてしまうことを回避できる。
図4は、本発明の第2実施形態に基づく半導体ウエハ製造方法を示している。なお、本図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。本実施形態においては、分離手段としてレーザ光51を発するレーザトーチ5を用いる点が、上述した実施形態と異なっている。
図4に示すように、複数のウエハ2のうち先頭に位置するものと対向するようにレーザトーチ5を配置する。レーザトーチ5は、レンズなどの光学系(図示略)を内蔵しており、図外のレーザ発信器からたとえば光ファイバ(図示略)を経由してレーザ光51が供給される。
レーザトーチ5から発せられるレーザ光51は、保持部材1のうち端縁21の直上に位置する部分に焦点が合った状態で照射される。レーザ光51は、保持部材1の材質であるガラスを溶解し、除去することが可能な波長のものが選択されている。このため、レーザトーチ5を上述した実施形態における溶液噴射ノズル4と同様に端縁21に沿って移動させると、保持部材1のうち接着剤3を介して端縁21が接着されていた部分が除去される。この結果、先頭に位置するウエハ2が保持部材1から分離される。分離されたウエハ2は、たとえば上述した実施形態と同様にベルトコンベア6によって搬送された後にスタッカ7に1枚ずつ収納される。
このような実施形態によっても、ウエハ2を1枚ずつ保持部材1から分離することができる。レーザ光51によって分離する工程においては、ウエハ2にはなんら液体は噴射されない。このため、ウエハ2をできるだけドライな状態で分離することが可能であり、分離されたウエハ2どうしが不当にくっつきあってしまうことを防止するのに適している。
図5は、本発明の第3実施形態に基づく半導体ウエハ製造方法を示している。図6は、図5の上面図を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。本実施形態においては、ウエハ2と保持部材1とを分離する手段として平板8を用いている点が、上述した実施形態と異なっている。また、本実施形態では、保持部材1のうち端縁21の近傍部分を、接合部12a,12bとしている。
図5,6に示すように、複数のウエハ2のうち先頭に位置するウエハ2aと対向するように、平板8をウエハ2aから所定距離だけ離間させ配置する。このとき、この平板8を、その縁81が端縁21と平行になるように、かつ、ウエハ2の列方向(図5,6における左右方向)に沿うように配置する。平板8の先端はくさび状とされている。図6に表れているように、縁81の長さは、ウエハ2の端縁21の長さとほぼ同一である。平板8は、ウエハ2の列方向に移動可能に構成されている。平板8の一連の移動はサーボモータ(図示略)により制御される。
次に、平板8を図5,6における左方にスライドさせ、縁81を保持部材1の接合部12aに突き当てる。すると、接合部12aには、切り込み11aに向かう力が働く。そして、接合部12aが端縁21に沿って破砕する。突き当て時における平板8の速度は、接合部12aを破砕可能な程度の大きさとする。これにより、ウエハ2aが保持部材1から分離される。分離されたウエハ2aは、上述した実施形態と同様、ベルトコンベア6によって搬送された後にスタッカ7に1枚ずつ収納される。
次に、平板8を図5,6の右方にスライドさせる。平板8がウエハ2bから上記所定距離だけ離間した時点で、平板8のスライドを停止させる。そして、上述と同様の工程を繰り返す。
このような構成によっても、ウエハ2を1枚ずつ保持部材1から分離することができる。また、本実施形態においては、縁81を接合部12aに突き当てるから、ウエハ2には縁81からの力が直接付与されない。そのため、ウエハ2を分離する作業の際に、ウエハ2が損傷してしまうといった不具合が起こらない。
また、上記分離作業を、ウエハ2を少々、湿った状態にして行ってもよい。そうすると、隣接するウエハ2どうしが、軽く張りつき合った状態となる。そのため、ウエハ2は、保持部材1から分離した後、ゆっくりと落下する。これにより、ウエハ2がベルトコンベア6に落下する際の衝撃を和らげることが可能となる。
本発明に係る半導体ウエハ製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体ウエハ製造方法の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
本発明でいう分離手段は、上述した溶液噴射ノズル4およびレーザトーチ5に限定されず、保持部材1からウエハ2を1枚ずつ分離しうる手段であればよい。保持部材1とウエハ2とは接着剤3によって接合されているものに限定されない。
分離されたウエハ2を搬送する手段としてベルトコンベア6を用いることに限定されず、分離されたウエハ2を1枚ずつ搬送しうる手段を用いればよい。半導体材料をワイヤソー装置による切断によって生成することが、均一な厚さを有するウエハ2を高い歩留まりで生成するのに適しているが、本発明に係る半導体ウエハ製造方法における分離する工程は、ワイヤソー装置以外の手段によって生成されたウエハ2の分離に用いてもよいのはもちろんである。
また、本発明にかかる破砕力は、図7に示すように、先端がのこぎり歯状とされた平板8を用いて生じさせてもよい。また、当該破砕力をウォータージェットにより生じさせてもよい。
1 保持部材
11,11a,11b 切り込み
12a,12b 接合部
2,2a,2b ウエハ
21 端縁
3 接着剤
4 溶液噴射ノズル(分離手段)
41 溶液
5 レーザトーチ(分離手段)
51 レーザ光
6 ベルトコンベア
61 搬送面
7 スタッカ
71 ポケット
8 平板
81 縁
11,11a,11b 切り込み
12a,12b 接合部
2,2a,2b ウエハ
21 端縁
3 接着剤
4 溶液噴射ノズル(分離手段)
41 溶液
5 レーザトーチ(分離手段)
51 レーザ光
6 ベルトコンベア
61 搬送面
7 スタッカ
71 ポケット
8 平板
81 縁
Claims (9)
- 互いに隙間を隔てて対向するように列をなした状態で各々の端縁が保持部材に接合された、半導体材料からなる複数のウエハを、上記保持部材から分離する工程を有する、半導体ウエハ製造方法であって、
上記分離する工程においては、上記複数のウエハのうち上記列の先頭に位置するものから順に、1枚ずつ上記保持部材から分離することを特徴とする、半導体ウエハ製造方法。 - 上記分離する工程の前に、上記保持部材に側面が接合された柱状の半導体材料を、ワイヤソーによって切断することにより、上記複数のウエハを生成する切断工程をさらに有する、請求項1のいずれかに記載の半導体ウエハ製造方法。
- 上記ウエハの上記端縁と上記保持部材との接合部の少なくとも一部を非接合状態とし得る分離手段を、上記端縁に沿って移動させることにより、上記ウエハの分離を行う、請求項1または2に記載の半導体ウエハ製造方法。
- 上記複数のウエハと上記保持部材とは、接着剤によって接合されており、上記分離手段は、上記接着剤を溶解する溶液を噴射する、請求項3に記載の半導体ウエハ製造方法。
- 上記分離手段は、上記保持部材の一部を削除しうるレーザ光を照射する、請求項4に記載の半導体ウエハ製造方法。
- 上記切断工程は、上記隙間とつながる切り込みを上記保持部材に形成する工程を含み、
上記分離する工程においては、上記切り込みに向かって上記保持部材の一部を破砕する破砕力を加えることにより上記ウエハを分離する、請求項2に記載の半導体ウエハ製造方法。 - 上記破砕力は、上記ウエハの上記端縁に平行である、平板の縁で、上記保持部材を突くことにより生じる、請求項6に記載の半導体ウエハ製造方法。
- 上記複数のウエハの下方には、ベルトコンベアが配置されており、
上記複数のウエハの分離を、上記ベルトコンベアの搬送方向下流側から順に行う、請求項1ないし7のいずれかに記載の半導体ウエハ製造方法。 - 上記複数のウエハの下端と上記ベルトコンベアの搬送面との距離は、上記複数のウエハの上下方向寸法よりも小である、請求項8に記載の半導体ウエハ製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008275574A JP2010103416A (ja) | 2008-10-27 | 2008-10-27 | 半導体ウエハ製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008275574A JP2010103416A (ja) | 2008-10-27 | 2008-10-27 | 半導体ウエハ製造方法 |
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JP2008275574A Withdrawn JP2010103416A (ja) | 2008-10-27 | 2008-10-27 | 半導体ウエハ製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190102990A (ko) * | 2018-02-27 | 2019-09-04 | 가부시기가이샤 디스코 | 박리 방법 |
-
2008
- 2008-10-27 JP JP2008275574A patent/JP2010103416A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
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KR20190102990A (ko) * | 2018-02-27 | 2019-09-04 | 가부시기가이샤 디스코 | 박리 방법 |
KR102670600B1 (ko) | 2018-02-27 | 2024-05-29 | 가부시기가이샤 디스코 | 박리 방법 |
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Legal Events
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