JP6157421B2 - Work cutting method and work holding jig - Google Patents
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Description
本発明は、ワークの切断方法及びその際使用されるワークの保持治具に関する。 The present invention relates to a workpiece cutting method and a workpiece holding jig used at that time.
ワイヤソーでワークをウェーハ状に切断する場合、切断面を所定の方位に設定して切断する。その切断方法としては、まず、ワークをワーク保持治具で保持し固定した状態でワークの軸方位を測定する。そして、測定した軸方位のデータを元にワイヤソーに、ワーク保持治具を固定してワークの結晶軸の方位と切断後に要求されるウェーハの面方位に合うように、ワークの位置を調整してから切断する。
ワーク切断面の面方位の調整は、ワイヤ列に平行な面内で円柱状ワークの底面間の中心軸と垂直な軸を回転軸とした回転動作、ワイヤ列平面と底面間の中心軸のあおり動作を組み合わせて調整する。このような、ワークの結晶面方位の調整方法は内段取り方式と呼ばれている。
When a workpiece is cut into a wafer shape with a wire saw, the cut surface is set in a predetermined direction and cut. As the cutting method, first, the axial direction of the workpiece is measured while the workpiece is held and fixed by the workpiece holding jig. Then, based on the measured axis orientation data, fix the workpiece holding jig to the wire saw and adjust the workpiece position so that it matches the crystal axis orientation of the workpiece and the wafer surface orientation required after cutting Disconnect from.
The surface orientation of the workpiece cutting plane can be adjusted by rotating around the axis perpendicular to the center axis between the bottom surfaces of the cylindrical workpieces in the plane parallel to the wire array, and the center axis between the wire array plane and the bottom surface. Adjust by combining actions. Such a method for adjusting the crystal plane orientation of the workpiece is called an inner setup method.
ワークを切断する際、ノッチやＯＦ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｆｌａｔ）等の晶癖線に最も離れた角度でワイヤを走行させて切断を行うことが、ウェーハのワレ等の発生の抑制に有効であることは知られている（特許文献１参照）。 It is known that when cutting a workpiece, running the wire at an angle farthest from the crystal habit line such as a notch and OF (Orientation Flat) is effective in suppressing the occurrence of cracks in the wafer. (See Patent Document 1).
また、内段取り方式の他には、ワークをワーク保持治具に固定する際、ワークの底面の中点を通る中心軸を回転軸としたワークの回転、及びワイヤ列面に並行な面内で旋回を行うことにより方位の調整を行う外段取り方式が有る。この外段取り方式では、ワイヤソーにおいて、ワークの面方位の調整は行わない。 In addition to the inner setup method, when fixing the workpiece to the workpiece holding jig, the workpiece is rotated about the central axis passing through the midpoint of the bottom surface of the workpiece and the plane parallel to the wire row surface. There is an external setup system that adjusts the direction by turning. In this outer setup method, the surface orientation of the workpiece is not adjusted in the wire saw.
それに対して、内段取り方式は、ワークの固定位置をワークの結晶学的に常に等価な位置に配置することが可能であり、ワークより切り出された製品が最も破損しにくい配置で加工することが可能である。特にシリコン単結晶においては結晶軸方位毎に劈開面の配置が知られておりＯＦあるいはノッチと底面の中点を通る中心軸との相対位置から知ることができる。 On the other hand, the internal setup method allows the workpiece fixed position to be always placed in the crystallographically equivalent position of the workpiece, and the product cut out from the workpiece can be processed with the least damage. Is possible. In particular, in the case of a silicon single crystal, the arrangement of the cleavage plane is known for each crystal axis orientation, and can be known from the relative position between the OF or the notch and the central axis passing through the midpoint of the bottom surface.
しかし、一部の方位測定器では、方位測定器の測定部とワーク底面との距離に制約があり、特にワークの長さが加工可能な最大長(ワーク保持治具の長さ)に対し３／４以下のものは、ワーク保持治具の片側にワークをよせて固定しなければ方位測定ができなかった。その結果、ワイヤソーのワイヤ列の片側にワークを偏らせたまま切断せざるを得なかった。この方法では、切断開始からワイヤ列に必ずしも対称にワークが当たらず加工圧力の偏りが生じ、ワークに偏った変位が生じ、Ｗａｒｐ等のソリの悪化を引き起こすという問題があった。 However, some azimuth measuring instruments have restrictions on the distance between the measuring part of the azimuth measuring instrument and the bottom surface of the workpiece. In particular, the workpiece length is 3 to the maximum length that can be machined (length of the workpiece holding jig). For / 4 or less, the orientation could not be measured unless the workpiece was fixed on one side of the workpiece holding jig. As a result, the work was forced to be cut while being biased to one side of the wire row of the wire saw. In this method, there is a problem in that the workpiece does not necessarily strike the wire row symmetrically from the start of cutting, causing uneven machining pressure, causing a biased displacement in the workpiece, and causing warp or other warpage to deteriorate.
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、方位測定装置の測定部とワークの測定面の距離の制約に関わらず方位測定をすることができる上に、ワークを切断中に方位ズレを起こさずワークを切断した際のソリの悪化を抑制できるワークの切断方法及び保持治具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can perform azimuth measurement regardless of the restriction on the distance between the measurement unit of the azimuth measuring apparatus and the measurement surface of the workpiece, and can also azimuth while cutting the workpiece. It is an object of the present invention to provide a workpiece cutting method and a holding jig that can suppress the deterioration of warpage when the workpiece is cut without causing displacement.
上記目的を達成するために、本発明によれば、ワークをビームに貼り付け、該ビームを介してワーク保持治具により前記ワークを保持して結晶軸方位を測定した後、該測定した結晶軸方位を崩さないように保持したままワーク保持治具をワイヤソーにセットしてから切断面方位を調整し、前記ワーク保持治具で保持したワークを複数の溝付きローラに軸方向に往復走行するワイヤを巻掛けて形成されたワイヤ列に押し当てることで、ワークを切断するワークの切断方法であって、前記ワーク保持治具として、ワークを保持するワーク保持部と、前記ビームと前記ワーク保持部を挟み込むことにより仮固定できるクランプから成り、前記ワーク保持部に、前記ワークが貼り付けられた前記ビームを前記ワークの結晶軸方位を崩さずにスライドさせることができる基準面を有するものを用い、前記クランプにより、前記ワークが貼り付けられた前記ビームと、前記ワーク保持部とを挟み込むことにより仮固定してから、前記結晶軸方位を測定し、該測定後、前記クランプを外して仮固定を解除してから、前記ビームを前記基準面に沿ってスライドさせることで、前記測定した結晶軸方位を崩さずに、前記ワークを前記ワーク保持治具の中央部に移動させた後、前記ワーク保持具と前記ビームとを本接着して固定し、該本接着による固定後、前記ワーク保持治具をワイヤソーにセットして切断面方位を調整し、前記ワークを前記ワイヤ列に押し当てることで切断することを特徴とするワークの切断方法が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a workpiece is attached to a beam, the workpiece is held by a workpiece holding jig via the beam, the crystal axis orientation is measured, and then the measured crystal axis is measured. A wire that moves the workpiece held by the workpiece holding jig back and forth in the axial direction to a plurality of grooved rollers after setting the workpiece holding jig on the wire saw while maintaining the orientation so as not to break. Is a workpiece cutting method for cutting a workpiece by pressing against a wire row formed by winding the workpiece, the workpiece holding portion holding the workpiece as the workpiece holding jig, the beam and the workpiece holding portion It is composed of a clamp that can be temporarily fixed by sandwiching the workpiece, and the beam on which the workpiece is attached is slid onto the workpiece holding portion without destroying the crystal axis orientation of the workpiece. Using a clamp having a reference surface that can be used, and temporarily fixing the clamp by sandwiching the beam to which the workpiece is attached and the workpiece holding portion by the clamp, and then measuring the crystal axis orientation, After the measurement, the clamp is removed and the temporary fixation is released, and then the beam is slid along the reference plane, so that the workpiece holding jig is held without breaking the measured crystal axis orientation. The workpiece holder and the beam are permanently bonded and fixed, and after fixing by the permanent bonding, the workpiece holding jig is set on a wire saw to adjust the cutting plane orientation, A work cutting method is provided, wherein the work is cut by pressing the work against the wire row.
このようにすれば、ワークの結晶軸方位の測定において、ワークの長さに制限されずにワークの結晶軸方位を測定することができる。そして、ワークの結晶軸方位を崩さないようにワーク保持治具の中央部に移動させることで、ワイヤソーのワイヤ列の中央部でワークの方位ズレを起こすことなく切断できる。その結果、加工圧力がワークに均一にかかるため、加工圧力の偏りが原因のウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の面方位を持つウェーハを切り出すことができる。 In this way, in measuring the crystal axis orientation of the workpiece, the crystal axis orientation of the workpiece can be measured without being limited by the length of the workpiece. Then, by moving the workpiece to the center of the workpiece holding jig so as not to break the crystal axis orientation of the workpiece, the workpiece can be cut without causing a deviation in the orientation of the workpiece at the center of the wire row of the wire saw. As a result, since the processing pressure is uniformly applied to the workpiece, it is possible to cut out a wafer having a desired plane orientation on the cut surface while suppressing the deterioration and breakage of the wafer warp caused by the uneven processing pressure.
このとき、前記ビームとして、Ｔ字形状を有するものを使用することができる。 At this time, a beam having a T shape can be used as the beam.
このような形状のビームを使用すれば、ビームとワーク保持部をクランプで仮固定する際に、容易に仮固定できるとともに、クランプがワークに接触することがなく、ワークの方位ズレ等の発生を防止できる。 If a beam with such a shape is used, when temporarily fixing the beam and the work holding part with a clamp, it can be easily temporarily fixed, and the clamp does not come into contact with the work. Can be prevented.
このとき、前記ビームを前記基準面に沿ってスライドさせる際に、予め前記ワーク保持治具の中点に第１のセンターマークを、前記ビームにおける前記ワークの中点の位置に第２のセンターマークをつけておき、前記第１のセンターマークと前記第２のセンターマークの位置が一致するように前記ビームをスライドさせることで、前記ワークを前記ワーク保持治具の中央部に移動させることが好ましい。 At this time, when the beam is slid along the reference plane, a first center mark is previously set at the midpoint of the workpiece holding jig, and a second center mark is set at the midpoint of the workpiece in the beam. It is preferable to move the workpiece to the center of the workpiece holding jig by sliding the beam so that the positions of the first center mark and the second center mark coincide with each other. .
このようにすれば、より簡便な方法で、ワークをワーク保持治具の中央部に正確に移動させることができ、加工圧力の偏りが原因のソリの悪化や破損をより一層抑制することができる。 In this way, the workpiece can be accurately moved to the center portion of the workpiece holding jig by a simpler method, and it is possible to further suppress warpage deterioration and damage caused by uneven machining pressure. .
またこのとき、前記ワークを、前記ワーク保持治具の長さの３／４以下の長さの短尺ワークとすることができる。 At this time, the workpiece can be a short workpiece having a length of 3/4 or less of the length of the workpiece holding jig.
ワーク保持治具の長さの３／４以下の長さの短尺ワークの軸方位を測定する際には、方位測定装置の構造上、短尺ワークをワーク保持治具の一方に寄せて固定しなければ、方位を測定することができなかった。そのため、短尺ワークをワーク保持治具の一方に寄せて固定したまま、切断を実施せざるを得なかった。しかし、このような本発明のワーク切断方法では、ワーク保持治具の基準面に沿って短尺ワークをスライド移動させることで、内段取り方式であっても、ウェーハの長さによる制限のない方位の測定と加工圧力の偏りのないワークの切断を両立することができる。 When measuring the axial orientation of a short workpiece with a length of 3/4 or less of the length of the workpiece holding jig, due to the structure of the bearing measuring device, the short workpiece must be brought close to one of the workpiece holding jigs and fixed. In this case, the orientation could not be measured. For this reason, cutting must be performed while the short workpiece is fixed to one of the workpiece holding jigs. However, in such a work cutting method of the present invention, a short work is slid along the reference plane of the work holding jig, so that even in the inner setup method, the orientation is not limited by the length of the wafer. It is possible to achieve both measurement and cutting of the workpiece without uneven machining pressure.
このとき、前記ワークを、シリコン単結晶インゴットとすることができる。 At this time, the workpiece may be a silicon single crystal ingot.
本発明の切断方法であれば、近年大直径化しているシリコン単結晶インゴットにおいて、例え、短尺のシリコン単結晶インゴットを切断する場合であっても、ソリや破損がより少ない大直径のシリコンウェーハを得ることができる。 In the cutting method of the present invention, in a silicon single crystal ingot that has been increased in diameter in recent years, for example, even when cutting a short silicon single crystal ingot, a large diameter silicon wafer with less warping and breakage is obtained. Can be obtained.
更に、上記目的を達成するために、本発明によれば、ワークの結晶軸方位を測定する際と、その後ワイヤソーによって前記ワークを切断する際に前記ワークを保持するために用いられるワーク保持治具であって、前記ワーク保持治具は、ワークを保持するワーク保持部と、ワークが貼り付けられたビームを前記ワーク保持部に仮固定できるクランプとから成り、更に、前記ワーク保持部には、前記ワークが貼り付けられた前記ビームを結晶軸方位を崩さずにスライドさせることができる基準面を有するものであり、前記クランプにより、前記ワークが貼り付けられた前記ビームと、前記ワーク保持部とを挟み込むことにより仮固定してから、前記結晶軸方位を測定し、該測定後、前記クランプを外して仮固定を解除してから、前記ビームを前記基準面に沿ってスライドさせることで、前記測定した結晶軸方位を崩さずに、前記ワークを前記ワーク保持治具の中央部に移動させた後、前記ワーク保持具と前記ビームとを本接着して固定し保持することができるものであることを特徴とするワーク保持治具が提供される。 Furthermore, in order to achieve the above object, according to the present invention, a workpiece holding jig used for holding the workpiece when measuring the crystal axis orientation of the workpiece and then cutting the workpiece with a wire saw. The workpiece holding jig includes a workpiece holding portion that holds the workpiece, and a clamp that can temporarily fix the beam to which the workpiece is attached to the workpiece holding portion. The beam to which the workpiece is attached has a reference surface that can be slid without breaking the crystal axis direction, and the beam to which the workpiece is attached by the clamp, the workpiece holding portion, The crystal axis orientation is measured after being temporarily fixed by sandwiching, and after the measurement, the clamp is removed and the temporary fixation is released, and then the beam is moved forward. By sliding along the reference plane, the workpiece is moved to the center of the workpiece holding jig without destroying the measured crystal axis orientation, and then the workpiece holder and the beam are bonded together. Thus, a workpiece holding jig is provided which can be fixed and held by a workpiece.
このようなものであれば、ワークの結晶軸方位の測定において、ワークの長さに制限されずにワークの結晶軸方位を測定することができる。そして、ワークの結晶軸方位を崩さないようにワーク保持治具の中央部に移動させることができるので、ワイヤソーのワイヤ列の中央部でワークの方位ズレを起こすことなく切断できる。その結果、加工圧力がワークに均一にかかるため、加工圧力の偏りが原因のウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の面方位を持つウェーハを切り出すことができるものとなる。 If it is such, in the measurement of the crystal-axis orientation of a workpiece | work, the crystal-axis orientation of a workpiece | work can be measured without being restrict | limited to the length of a workpiece | work. And since it can be moved to the center part of the workpiece holding jig so as not to break the crystal axis orientation of the workpiece, it can be cut without causing the orientation deviation of the workpiece at the center portion of the wire row of the wire saw. As a result, since the processing pressure is uniformly applied to the workpiece, it becomes possible to cut out a wafer having a desired plane orientation on the cut surface while suppressing the deterioration and breakage of the wafer warp caused by the uneven processing pressure. .
このとき、前記ビームはＴ字形状を有するものとすることができる。 At this time, the beam may have a T shape.
このような形状のビームであれば、ビームとワーク保持部をクランプで仮固定する際に、容易に仮固定できるとともにクランプがワークに接触することがなく、ワークの方位ズレ等の発生を防止できるものとなる。 If the beam has such a shape, when the beam and the work holding portion are temporarily fixed with the clamp, the beam can be easily temporarily fixed and the clamp does not come into contact with the work, thereby preventing the occurrence of misalignment of the work. It will be a thing.
前記ワーク保持治具は、その中点に第１のセンターマークを有し、更に、前記ビームは、前記ワークの中点の位置に第２のセンターマークを有し、前記第１のセンターマークと前記第２のセンターマークの位置が一致するように前記ビームを前記基準面に沿ってスライドさせることで、前記ワークを前記ワーク保持治具の中央部に移動させることができるものであることが好ましい。 The work holding jig has a first center mark at a midpoint thereof, and the beam further has a second center mark at a position of the midpoint of the work, and the first center mark and It is preferable that the workpiece can be moved to the center portion of the workpiece holding jig by sliding the beam along the reference plane so that the positions of the second center marks coincide with each other. .
このようなものであれば、より簡便な構造で、ワークをワーク保持治具の中央部に正確に移動させることができ、加工圧力の偏りが原因のソリの悪化や破損をより一層抑制することができる。 If this is the case, the workpiece can be accurately moved to the center of the workpiece holding jig with a simpler structure, and it is possible to further suppress warpage deterioration and damage caused by uneven machining pressure. Can do.
このとき、前記ワーク保持部は、前記ワーク保持部と前記ビームの接着面の端部に隙間を有するものであることが好ましい。 At this time, it is preferable that the said work holding part has a clearance gap between the said work holding part and the edge part of the adhesion surface of the said beam.
このように接着面の端部に隙間を有するものであれば、ワークに貼り付けたビームとワーク保持部を接着剤で本接着して固定した場合に、接着剤残りを隙間に逃がすことができるため、接着ムラができにくくなり、接着ムラによる方位ズレの発生を防ぐことができる。 In this way, if there is a gap at the end of the adhesive surface, the adhesive residue can be released into the gap when the beam attached to the work and the work holding part are permanently bonded with an adhesive. For this reason, uneven adhesion becomes difficult to occur, and it is possible to prevent the occurrence of misalignment due to uneven adhesion.
本発明のワークの切断方法及びワーク保持治具であれば、ワークの結晶軸方位の測定において、ワークの長さに制限されずにワークの結晶軸方位を測定することができる。そして、結晶軸方位を崩さないようにワークをワーク保持治具の中央部に移動させることで、ワイヤソーのワイヤ列の中央部でワークを方位ズレなく切断できる。その結果、ウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の面方位を持つウェーハを切り出すことができる。 The workpiece cutting method and workpiece holding jig of the present invention can measure the crystal axis orientation of the workpiece without being limited by the length of the workpiece in the measurement of the crystal axis orientation of the workpiece. Then, by moving the workpiece to the central portion of the workpiece holding jig so as not to break the crystal axis orientation, the workpiece can be cut at the central portion of the wire row of the wire saw without any misalignment. As a result, it is possible to cut out a wafer having a desired plane orientation on the cut surface while suppressing the deterioration and breakage of the wafer warp.
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図６に示すように、従来のワーク保持治具１０１では、ワークＷを貼り付けたビーム１０６は、結晶軸方位測定前に、接着剤などによりワーク保持部１０２に本接着され固定されていた。また、上記のように、方位測定器の測定部とワーク底面との距離に制限があり、特にワークの長さがワーク保持治具の長さに対し３／４以下の短尺ワークは、ワーク保持治具の片側にワークをよせて固定しなければ測定することができなかった。その結果、内段取り方式の切断面調整を行う場合、ワイヤ列の片側に偏らせたままワークを切断せざるを得ず、ワークに偏った変位が生じ、ソリの悪化を引き起こすという問題があった。
Hereinafter, although an embodiment is described about the present invention, the present invention is not limited to this.
As shown in FIG. 6, in the conventional workpiece holding jig 101, the beam 106 to which the workpiece W is attached is permanently bonded and fixed to the workpiece holding unit 102 with an adhesive or the like before measuring the crystal axis orientation. In addition, as described above, there is a limit on the distance between the measuring unit of the orientation measuring device and the bottom surface of the workpiece, and in particular, a short workpiece whose length is 3/4 or less of the length of the workpiece holding jig is workpiece holding. Measurement was not possible unless a workpiece was fixed on one side of the jig. As a result, when adjusting the cut surface of the inner setup method, there is a problem that the workpiece must be cut while being biased to one side of the wire row, causing a biased displacement of the workpiece and causing deterioration of the warp. .
そこで、本発明者等はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、結晶軸方位測定時には、クランプによりビームとワーク保持部を仮固定し、結晶軸方位測定後に仮固定を解除して、基準面に沿ってビームをスライドさせることで、結晶軸方位を崩さずにワークをワーク保持治具の中央に移動させれば、容易にワイヤ列の中央部でワークを切断できることに想到し、本発明を完成させた。 Therefore, the present inventors have made extensive studies to solve such problems. As a result, when measuring the crystal axis orientation, the beam and the work holder are temporarily fixed by the clamp, and after the crystal axis direction measurement, the temporary fixation is released, and the beam is slid along the reference plane, thereby breaking the crystal axis direction. It was conceived that the workpiece could be easily cut at the center of the wire row by moving the workpiece to the center of the workpiece holding jig, and the present invention was completed.
以下、本発明のワーク保持治具及びこの保持治具を使用したワークの切断方法について図１−５を参照して説明する。 Hereinafter, a workpiece holding jig of the present invention and a workpiece cutting method using the holding jig will be described with reference to FIGS.
まず、本発明のワーク保持治具について説明する。本発明のワーク保持治具は、ワークの結晶軸方位の測定時にワークの保持に用いられ、その後、ワークを保持したままの状態でワイヤソーにセットされ、ワークの切断時にもワークの保持に用いられるものである。 First, the workpiece holding jig of the present invention will be described. The workpiece holding jig of the present invention is used to hold a workpiece when measuring the crystal axis orientation of the workpiece, and then set to a wire saw while holding the workpiece, and is also used to hold the workpiece even when cutting the workpiece. Is.
そして、図１に示すように、本発明のワーク保持治具１は、ビーム６を介してワークＷを保持するワーク保持部２と、ビーム６とワーク保持部２を挟み込むことにより仮固定できるクランプ３から成る。
As shown in FIG. 1, the
図１に示すように、クランプ３は、ワーク保持部２とビーム６を挟み込むことにより仮固定することができ、特に、ワークＷの結晶軸方位を測定するために、図２のようにワークＷをワーク保持治具１の片側に寄せた時に、一時的にワークＷの位置を固定できるものである。また、このクランプ３は取り外し可能であり、特に、結晶方位測定後、ワイヤソーによるワークの切断を実施する前に、ワーク保持部２とビーム６との仮固定を解除することが可能なものである。
As shown in FIG. 1, the
本発明は、上記のようにクランプ３により、ワークＷの結晶軸方位測定時にワーク保持部２とビーム６を挟み込むことにより仮固定する。従って、ビーム６の形状は、クランプ３でワーク保持部２とビーム６を仮固定した際に、クランプ３がビーム６に貼り付けられたワークＷに接触しないような形状とすることが好ましい。このような形状を持つビームとしては、特に、図１に示すようなＴ字形状を有するビーム６であることが好ましい。
In the present invention, the
Ｔ字形状であれば、容易にクランプできるとともに、ビーム６における、クランプ３の接触部と、ワークＷの貼り付け部を異なる面に分離することができ、確実にワークＷとクランプ３の接触を防止できるものとなる。その結果、クランプ３の接触によるワークの方位ズレの発生を防止できる。
If it is T-shaped, it can be clamped easily, and the contact portion of the
また、ワーク保持部２には、フラットな基準面４が設けられている。この基準面４は、ワークＷを貼り付けたビーム６を、その端面が基準面４に沿ってスライドさせることで、ワーク保持部２のどの位置でビーム６を接着しても、インゴット軸方位の測定結果と同等な切断方位を出すことが可能なものである。
In addition, the
このようなワーク保持治具１であれば、簡易な構造で結晶軸方位を崩さず容易に基準面に沿ってスライドでき、ワイヤソーによるワークＷの切断時には、ワイヤ列の中央部でワークの方位ズレを起こすことなく切断を可能にできるものとなる。
Such a
また、基準面４は、ビーム６に貼り付けられたワークＷが、その結晶軸方位を崩さずスライドできるようにするため、高い形状精度が必要となる。この形状精度は、特に限定はしないが、ワーク保持部２の平面度は長手方向（図１の紙面に垂直方向）に±０．３ｍｍ以内、基準面４の平面度が±０．１ｍｍ以内であることが好ましい。
In addition, the
また、図１に示すように、ワーク保持部２は、ワーク保持部２とビーム６の接着面の端部に隙間５を有するものであることが好ましい。隙間５があればワークＷを貼り付けたビーム６とワーク保持部２を接着剤等で本接着した場合に、接着剤を隙間５に逃がすことができ、接着面に余分な接着剤を残すことがないため、接着ムラができにくくなる。これにより、接着ムラによる方位ズレを防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 1, the
このような、本発明のワーク保持治具１は、ワーク保持治具１の長さ３／４以下の長さの短尺ワークＷを保持する場合に好適なものとなる。本発明のワーク保持治具１であれば、短尺ワークであっても、結晶軸方位を測定する際には、図２に示すように、ビーム６に貼り付けたワークＷをワーク保持治具１の一端に寄せてからクランプ３で仮接着を行い結晶軸方位測定することができる。この時、仮接着のズレを無くすために、クランプ３の厚さはワーク保持部２とビーム６を合わせた厚さよりも、特に限定はしないが、１ｍｍ狭くするのが好ましい。
Such a
また、結晶軸方位の測定は、図３に示すように、ワークＷを保持したワーク保持治具１を方位測定器にセットする。この際、ワークＷを一定距離内に接近させてその結晶軸方位を測定する方位測定部７に、ワークＷの一方の端面を近づけて結晶軸方位の測定を行う。
For measuring the crystal axis orientation, as shown in FIG. 3, the
そしてその後、ワイヤソーによるワークＷの切断を行う際には、仮固定を行っていたクランプ３を外してビーム６を貼り付けたワークＷとワーク保持治具１を分離する。そして、図４に示すように、ビーム６を貼り付けたワークＷをワーク保持治具１の中央部に基準面４に沿ってスライド移動させて、例えば接着剤などを用いて本接着を行い固定することができる。
After that, when the workpiece W is cut by the wire saw, the
このとき、図２、４のようにワーク保持治具１の中点にセンターマークＭ１を、ビーム６におけるワークＷの中点の位置に第２のセンターマークＭ２をつけておく。そして、図４のように、センターマークＭ１、Ｍ２の位置が一致するように、ビーム６を基準面４に沿ってスライドさせればワークＷをワーク保持治具１の中央部に正確に移動させることができるものとなる。
At this time, as shown in FIGS. 2 and 4, a center mark M 1 is attached to the midpoint of the workpiece holding jig 1, and a second center mark M 2 is attached to the midpoint of the workpiece W in the
また、このとき、ワーク保持治具１で保持するワークＷは、シリコン単結晶インゴットとすることができる。シリコン単結晶インゴットは大直径化が進んでおり、大直径で短尺のインゴットの切断がしばしば要求される。この場合に、本発明のようなワーク保持治具１を用いれば、ソリや破損がより少ない大直径のシリコンウェーハを得ることができるものとなる。もちろん、切断するワークはシリコン単結晶に限定されず、化合物半導体、酸化物単結晶、石英等であっても良い。
At this time, the workpiece W held by the
以上のような、本発明のワーク保持治具であれば、ワークの結晶軸方位の測定において、ワークの長さに制限されずにワークの結晶軸方位を測定することができる。そして、ワークの結晶軸方位を崩さないようにワーク保持治具の中央部に移動させることができるので、ワイヤソーのワイヤ列の中央部でワークの方位ズレを起こすことなく切断できる。その結果、加工圧力がワークに均一にかかるため、加工圧力の偏りが原因のウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の面方位を持つウェーハを切り出すことができるものとなる。 With the workpiece holding jig of the present invention as described above, in measuring the crystal axis orientation of the workpiece, the crystal axis orientation of the workpiece can be measured without being limited by the length of the workpiece. And since it can be moved to the center part of the workpiece holding jig so as not to break the crystal axis orientation of the workpiece, it can be cut without causing the orientation deviation of the workpiece at the center portion of the wire row of the wire saw. As a result, since the processing pressure is uniformly applied to the workpiece, it becomes possible to cut out a wafer having a desired plane orientation on the cut surface while suppressing the deterioration and breakage of the wafer warp caused by the uneven processing pressure. .
次に、本発明のワーク保持治具１を使用した場合の本発明のワークの切断方法について説明する。
まず、ワークを精度よく切断する為に、ワークＷは、劈開方向とワイヤの走行方向が十分に離れる角度になるようにビーム６に貼り付けることが好ましい。このようにすれば、切断の際にワイヤの走行方向と劈開方向を十分に離せるため、ウェーハのワレがより一層起きにくくなる。
Next, the work cutting method of the present invention when the
First, in order to cut the workpiece with high accuracy, it is preferable that the workpiece W is attached to the
この場合、すでにワークＷは円筒研削等により晶癖線は削り取られているので、図２中のｄで示すような、ワークに刻まれたノッチ又はＯＦを基準に位置合わせすることができる。次に、図２に示すようにビーム６を接着したワークＷをワーク保持治具１の一方に寄せてからクランプ３で仮固定を行い保持する。そして、図３に示すように、ワーク保持治具を、結晶軸方位の測定器にセットして、ワークＷを方位測定部７に近づけてから、結晶軸方位測定をすることができる。
In this case, since the workpiece W has already had the crystal habit line removed by cylindrical grinding or the like, it can be aligned with reference to a notch or OF engraved on the workpiece as indicated by d in FIG. Next, as shown in FIG. 2, the work W to which the
また、ビームとしては、特に、図１に示すようなＴ字形状を有するビーム６を用いることが好ましい。Ｔ字形状であれば、ビーム６における、クランプ３の接触部と、ワークＷの貼り付け部を異なる面に分離することができ、簡単にクランプすることができるとともに、確実にワークＷとクランプ３の接触を防止できるものとなる。その結果、クランプの接触によるワークの方位ズレの発生を防止できる。
As the beam, it is particularly preferable to use a
そしてその後、ワイヤソーによるワークＷの切断を行う際には、仮固定を行っていたクランプ３を外してビーム６を貼り付けたワークＷとワーク保持治具１を分離する。そして、図４に示すように、ビーム６を貼り付けたワークＷをワーク保持治具１の中央部に基準面に沿ってスライド移動させて、本接着を行い保持することができる。
After that, when the workpiece W is cut by the wire saw, the
このとき、図２、４のようにワーク保持治具１の中点にセンターマークＭ１を、ビーム６のワークＷの中点の位置にセンターマークＭ２をつけておく。そして、図４のように、センターマークＭ１、Ｍ２が一致する位置に、ビーム６を基準面４に沿ってスライドさせれば、測定した結晶軸方位を崩さずにワークＷをワーク保持治具１の中央部に正確に移動させることができるものとなる。
At this time, as shown in FIGS. 2 and 4, the center mark M 1 is attached to the midpoint of the
その後、図５に示すように、ワーク保持治具１をワイヤソー８にセットする。このワイヤソー８には、複数の溝付きローラに軸方向に往復走行するワイヤを巻掛けて形成されたワイヤ列９が設けられており、このワイヤ列９の上方にワーク保持治具１を配置する。そして、ワイヤ列９に並行な面内でワークＷの底面間（両端面間）の中心軸と垂直な軸を回転軸とした回転動作、ワイヤ列９と垂直な平面内で底面間の中心軸を回転させるあおり動作を組み合わせて、ワークＷの結晶軸方位と切断後に要求されるウェーハの面方位が合うように、ワークＷの位置を調整する。
Thereafter, the
また、このワークの切断面方位の調整は、例えばチルト機構等が備え付けられたワイヤソーを使用すれば、ワイヤソー８にワーク保持治具１を固定した後であっても実施することができる。その後、ワークＷを押し下げてワイヤ列９に押し当てることでワークＷを切断する。
Further, the adjustment of the cutting plane orientation of the workpiece can be carried out even after the
以上のような、本発明のワークの切断方法であれば、結晶軸方位の測定において、ワークＷの長さに制限されずにワークＷの結晶軸方位を測定することができる。そして、ワークＷの結晶軸方位を崩さないようにワーク保持治具１の中央部に移動させることで、ワイヤソー８のワイヤ列９の中央部でワークを方位ズレを起こすことなく切断できる。その結果、加工圧力がワークＷに均一にかかるため、加工圧力の偏りが原因のウェーハのソリの悪化や破損を抑制しつつ、切断面に所望の面方位を持つウェーハを切り出すことができる。
With the workpiece cutting method of the present invention as described above, the crystal axis orientation of the workpiece W can be measured without being limited by the length of the workpiece W in the measurement of the crystal axis orientation. Then, by moving the workpiece W to the center portion of the
さらに、本発明では、ワークＷをワーク保持治具の長さの３／４以下の長さの短尺ワークとすることができる。 Furthermore, in the present invention, the workpiece W can be a short workpiece having a length equal to or less than 3/4 of the length of the workpiece holding jig.
内段取り方式において、ワーク保持治具の長さの３／４以下の長さの短尺ワークの結晶軸方位を測定する際には、方位測定装置の構造上、短尺ワークをワーク保持治具の一方に寄せて固定しなければ、方位を測定することができなかった。そのため、短尺ワークをワーク保持治具の一方に寄せて固定したまま、切断を実施せざるを得なかった。それに対して、本発明のワークの切断方法ではビームを移動させて短尺ワークを移動させることで、ウェーハの長さによる制限のない方位の測定と、加工圧力の偏りのないワークの切断とを両立することができる。 In the internal setup method, when measuring the crystal axis orientation of a short workpiece that is 3/4 or less the length of the workpiece holding jig, due to the structure of the orientation measuring device, the short workpiece is one of the workpiece holding jigs. The orientation could not be measured unless it was fixed to the position. For this reason, cutting must be performed while the short workpiece is fixed to one of the workpiece holding jigs. On the other hand, in the workpiece cutting method of the present invention, by moving the short workpiece by moving the beam, both the measurement of the azimuth without restriction due to the length of the wafer and the cutting of the workpiece without bias of the processing pressure are compatible. can do.
またこのとき、ワークＷを、シリコン単結晶インゴットとすることができる。
シリコン単結晶は、近年特に大直径化が進行しており、大直径で短尺のインゴットの切断が要求される。この場合であっても、本発明のワークの切断方法であれば、ソリや破損がより少ないシリコンウェーハを得ることができる。
At this time, the workpiece W can be a silicon single crystal ingot.
In recent years, the diameter of silicon single crystals has been particularly increased, and cutting of ingots having a large diameter and a short length is required. Even in this case, a silicon wafer with less warping and breakage can be obtained by the work cutting method of the present invention.
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
（実施例１〜５）
図１、２に示すような、フラットな基準面４を設けた形で構成されているワーク保持治具１（材質Ｓ５０Ｃ）、ビーム６（日化精工製レジンビーム）を使用してクランプ３（材質Ｓ５０Ｃ）で仮固定を行い、図２に示すようにワークＷをワーク保持治具１の一方に寄せて、結晶軸方位の測定を行った。その後、クランプ３を外して仮固定を解除し、図４に示すように、ワークＷの結晶軸方位を崩さないでワーク保持治具１の基準面４に沿って中央へスライドさせ、接着を行った。
(Examples 1-5)
As shown in FIGS. 1 and 2, a clamp 3 (using a workpiece holding jig 1 (material S50C) and a beam 6 (resin beam manufactured by Nikka Seiko Co., Ltd.) having a
次にワーク保持治具１を図５のようにワイヤソー８にセットしてから切断面方位を調整し、ワークＷをワイヤ列９に押し当てて切断した。切断対象のワークは、直径２００ｍｍ、ワーク保持治具の長さに対するワーク長さの比率が３／４（＝０．７５）以下となる長さのシリコン単結晶インゴットとした。そして、上記長さの比率（ワークの長さ／ワーク保持治具の長さ）が、それぞれ０．３３（実施例１）、０．５４（実施例２）、０．３７（実施例３）、０．４０（実施例４）、０．４８（実施例５）である長さのシリコン単結晶インゴットを繰り返しウェーハ状に切断した。
Next, the
切断終了後、ウェーハのソリの指標となるＷａｒｐを、ウェーハ形状測定器であるＥ＆Ｈ社のＭＸ２０４−８−３７で測定した。その結果を表１に示す。尚、実施例、比較例では、Ｗａｒｐの評価指標として、（ワーク別の切り出したウェーハのＷａｒｐの平均値／比較例１のＷａｒｐの最大値）×１００で表されるＷａｒｐの相対値（％）を使用した。また、方位ズレはＲｉｇａｋｕ社のＤＰＧＳにより測定し、狙いからのズレを評価した。 After the end of cutting, Warp, which is an index of warping of the wafer, was measured with MX204-8-37 manufactured by E & H, which is a wafer shape measuring instrument. The results are shown in Table 1. In the examples and comparative examples, the Warp evaluation index is expressed as follows: (Warp average value of wafers cut out by workpiece / maximum value of Warp in Comparative Example 1) × 100 Warp relative value (%) It was used. Further, the azimuth misalignment was measured by DPGS manufactured by Rigaku, and the misalignment from the target was evaluated.
表１に示すように、実施例１〜５のＷａｒｐの相対値は、４３．１（実施例１）、４９．０（実施例２）、４５．８（実施例３）、３６．３（実施例４）、３７．４（実施例５）となり、後述する比較例よりも大幅に減少し、平坦度が改善されていることが確認された。従って、通常の長さのワークはもちろん、ワーク保持治具の長さに対して３／４以下となる長さの短尺ワークであっても、従来の切断方法と比べ、ウェーハのソリの悪化を抑制して切断を行えることが確認された。また、方位ズレに関しても狙いに対して殆ど変化しておらず良好であった。 As shown in Table 1, the relative values of Warp in Examples 1 to 5 are 43.1 (Example 1), 49.0 (Example 2), 45.8 (Example 3), 36.3 ( Example 4) and 37.4 (Example 5), which were significantly reduced from the comparative example described later, and it was confirmed that the flatness was improved. Therefore, not only normal workpieces but also short workpieces with a length of 3/4 or less of the length of the workpiece holding jig, the warpage of the wafer is worse compared to conventional cutting methods. It was confirmed that cutting can be performed with suppression. Also, the azimuth misalignment was good with little change with respect to the aim.
（比較例１〜５）
本発明のワーク保持治具１を用いなかったこと、すなわち短尺ワークであっても結晶軸方位を測定可能にするために、ワーク保持治具の一方に寄せてワークＷを保持し、ワークＷを一方に寄せたままの状態で切断を行ったこと以外、実施例と同様な条件でワークを切断した。そして、その後、実施例と同様の方法でウェーハのＷａｒｐと方位ズレを評価した。但し、比較例１〜５では、上記長さ比率がそれぞれ０．４２（比較例１）、０．５５（比較例２）、０．５５（比較例３）、０．４４（比較例４）、０．３４（比較例５）である長さのシリコン単結晶インゴットを繰り返しウェーハ状に切断した。その結果を表１に示す。
(Comparative Examples 1-5)
In order not to use the
比較例１〜５の場合、方位ズレに関しては、実施例１〜５と同様に、狙い方位に対し殆ど変化しておらず良好であったものの、ワークをワイヤ列中央部で切断できずワークに均等に加工圧が掛らなかったため、Ｗａｒｐの相対値は、それぞれ、１００（比較例１）、６９．９（比較例２）、７１．７（比較例３）、６６．８（比較例４）、５９．０（比較例５）と、実施例よりも大幅に増加し、平坦度が悪化していることが確認された。 In the case of Comparative Examples 1 to 5, the azimuth misalignment was good as in Examples 1 to 5 with almost no change with respect to the target azimuth, but the work could not be cut at the center of the wire row. Since the processing pressure was not applied evenly, the relative values of Warp were 100 (Comparative Example 1), 69.9 (Comparative Example 2), 71.7 (Comparative Example 3), and 66.8 (Comparative Example 4), respectively. ), 59.0 (Comparative Example 5), which was significantly higher than that of the Example, and it was confirmed that the flatness was deteriorated.
表１に、実施例、比較例における実施結果をまとめたもの示す。 Table 1 summarizes the results of the examples and comparative examples.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
１…ワーク保持治具、 ２…ワーク保持部、 ３…クランプ、
４…基準面、 ５…隙間、 ６…ビーム、
７…方位測定部、 ８…ワイヤソー、 ９…ワイヤ列、
Ｗ…ワーク、 ｄ…ノッチ又はオリエンテーションフラット。
DESCRIPTION OF
4 ... reference plane, 5 ... gap, 6 ... beam,
7: Direction measuring unit, 8 ... Wire saw, 9 ... Wire row,
W ... work, d ... notch or orientation flat.
Claims (9)
前記ワーク保持治具として、ワークを保持するワーク保持部と、前記ビームと前記ワーク保持部を挟み込むことにより仮固定できるクランプから成り、前記ワーク保持部に、前記ワークが貼り付けられた前記ビームを前記ワークの結晶軸方位を崩さずにスライドさせることができる基準面を有するものを用い、
前記クランプにより、前記ワークが貼り付けられた前記ビームと、前記ワーク保持部とを挟み込むことにより仮固定してから、前記結晶軸方位を測定し、
該測定後、前記クランプを外して仮固定を解除してから、前記ビームを前記基準面に沿ってスライドさせることで、前記測定した結晶軸方位を崩さずに、前記ワークを前記ワーク保持治具の中央部に移動させた後、前記ワーク保持具と前記ビームとを本接着して固定し、
該本接着による固定後、前記ワーク保持治具をワイヤソーにセットして切断面方位を調整し、前記ワークを前記ワイヤ列に押し当てることで切断することを特徴とするワークの切断方法。 After the workpiece is attached to the beam, the workpiece is held by the workpiece holding jig via the beam and the crystal axis orientation is measured, and then the workpiece holding jig is held while holding the measured crystal axis orientation without breaking. By adjusting the cutting plane orientation after setting on the wire saw, the work held by the work holding jig is pressed against a wire row formed by winding a wire that reciprocates in the axial direction on a plurality of grooved rollers. A workpiece cutting method for cutting a workpiece,
The workpiece holding jig includes a workpiece holding portion that holds a workpiece, and a clamp that can be temporarily fixed by sandwiching the beam and the workpiece holding portion, and the beam on which the workpiece is attached to the workpiece holding portion. Using one having a reference plane that can be slid without breaking the crystal axis orientation of the workpiece,
The clamp is temporarily fixed by sandwiching the beam to which the workpiece is attached and the workpiece holding portion, and then measuring the crystal axis orientation,
After the measurement, the clamp is removed and the temporary fixation is released, and then the beam is slid along the reference plane, so that the workpiece holding jig is held without breaking the measured crystal axis orientation. After moving to the center of the workpiece, the work holder and the beam are permanently bonded and fixed,
A method for cutting a workpiece, comprising: setting the workpiece holding jig on a wire saw after fixing by the main bonding, adjusting a cutting plane orientation, and pressing the workpiece against the wire row.
前記ワーク保持治具は、ワークを保持するワーク保持部と、ワークが貼り付けられたビームを前記ワーク保持部に仮固定できるクランプとから成り、更に、ワーク保持部に、前記ワークが貼り付けられた前記ビームを結晶軸方位を崩さずにスライドさせることができる基準面を有するものであり、
前記クランプにより、前記ワークが貼り付けられた前記ビームと、前記ワーク保持部とを挟み込むことにより仮固定してから、前記結晶軸方位を測定し、
該測定後、前記クランプを外して仮固定を解除してから、前記ビームを前記基準面に沿ってスライドさせることで、前記測定した結晶軸方位を崩さずに、前記ワークを前記ワーク保持治具の中央部に移動させた後、前記ワーク保持具と前記ビームとを本接着して固定し保持することができるものであることを特徴とするワーク保持治具。 A workpiece holding jig used for holding the workpiece when measuring the crystal axis orientation of the workpiece and then cutting the workpiece with a wire saw,
The workpiece holding jig includes a workpiece holding portion that holds a workpiece and a clamp that can temporarily fix a beam to which the workpiece is attached to the workpiece holding portion, and the workpiece is attached to the workpiece holding portion. In addition, the beam has a reference plane that can be slid without breaking the crystal axis orientation,
The clamp is temporarily fixed by sandwiching the beam to which the workpiece is attached and the workpiece holding portion, and then measuring the crystal axis orientation,
After the measurement, the clamp is removed and the temporary fixation is released, and then the beam is slid along the reference plane, so that the workpiece holding jig is held without breaking the measured crystal axis orientation. A workpiece holding jig, wherein the workpiece holder and the beam can be bonded and fixed and held after being moved to the center of the workpiece.
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