JP7103305B2 - インゴットの切断方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ワイヤーソー装置を使用して、シリコン、ガラス、セラミックス等の脆性材料からなるインゴットを切断するインゴットの切断方法に関する。
近年、ウエーハの大型化が望まれており、この大型化に伴い、インゴットの切断には専らワイヤーソー装置が使用されている。ワイヤーソー装置は、ワイヤー(高張力鋼線)を高速走行させて、ここにスラリーを供給しながら、ワーク(例えば、シリコンインゴットが挙げられる。以下、単にインゴットと言うこともある。)を押し当てて切断することで、該インゴットから多数のウエーハを同時に切り出す装置のことである(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
特開平9-254143号公報 特開平10-81872号公報
上記のワイヤーソー装置を用いてインゴットを切断する時、何らかの理由で切削効率が低下すると、インゴットの送り速度(インゴットをワイヤーに向かって移動させる速度)と、インゴットがワイヤーによって実際に切断されていく速度との間にアンバランスが生じ、結果として、スライス後のウエーハにダメージが入り、かつスライス切断時の加工痕が深く入ることがある。
上記の様にウエーハに深いスライス加工痕が入ると、その後のCW(ケミカルエッチドウエーハ)工程で所定の厚さ分、ウエーハを研削しても、その加工痕を取りきれずに、ワイヤーマークがウエーハに残り、そのウエーハは不良となってしまう。不良となったウエーハは価値がなくなるので、良品率が悪化した分、生産性が悪化し、コスト面で不利となる。
ここで、切削効率の低下を引き起こす原因の一つとしては、インゴット切断時に供給されるスラリーの物性変動が挙げられる。具体的には、スラリー内に含まれる砥粒の粒径変動、スラリーの粘度、比重、組成の変動などが挙げられる。
スラリーの物性変動に起因する切れ味(切削効率)の低下(以下、単にスラリーの切れ味の低下ということもある。)に伴うワイヤーマークの発生率を抑えるには、スラリーの切れ味の低下が発生したときにインゴットの切断条件を変えることが必要となる。切断条件の変更とは、具体的には、上記のインゴットの送り速度を低下させ、単位時間当たりに切断される量を減らすことである。
しかし、スラリーの物性をモニタリングしていても、その結果からスラリーの切れ味の低下を詳細に把握することは容易ではなく、該モニタリングによりインゴットの切断条件を変えることはできない。結局のところ、CW工程での加工(ウエーハの研削)が完了し、その後、ウエーハの面検査によりワイヤーマークが発見されることにより、初めて異常であることが分かるため、この時点で、ワイヤーソー装置におけるインゴットの切断条件を変更することが可能となる。
この様なことから、ワイヤーソー工程でのインゴット切断から、CW工程完了後の面検査で異常が検出されるまでの長い期間、スラリーの切れ味(切削効率)が低い状態で、後に続くインゴットの切断が行われることになり、該期間内にインゴットから切断されたウエーハについても、上記と同様のワイヤーマークが残る異常が発生する。結果として、大量の不良ウエーハを作ってしまうことになる。
そこで、スラリーの切れ味(切削効率)の低下を検知する方法として、インゴットを切断している最中にワイヤーがどれだけ撓んでいるかを確認することで、該切れ味の低下を間接的に検知する方法を採用することが考えられる。
具体的には、スラリーの物性変動により切れ味が悪くなってくると、単位時間当たりにインゴットを押し下げる距離が、単位時間当たりにインゴットを切り進む距離よりも長くなる為、結果として、ワイヤーは凹形状を描き、撓んでくる。このワイヤーの撓みを確認することで、該切れ味の低下を間接的に検知することができる。
しかし、ワイヤーガイドが高速回転し、かつワイヤーが高速走行することで発生する風圧によりスラリーが飛散している状況下で、インゴット切断加工の囲いを空けて、ワイヤーの撓み量を測定することは、安全面の観点から事実上不可能である。その為、インゴット切断中に、一旦、ワイヤーソー装置の動作を停止し、ワイヤーの撓み量を実測することが考えられるが、この場合、ワイヤーソー装置を一時的に停止させなければならず、生産性の面でデメリットとなる。また、インゴット切断の途中で、ワイヤーソー装置を停止し、かつワイヤーの撓み量を実測した後に再開させることから、その影響により該インゴットから切断されたウエーハの品質が悪化する懸念も出てくる。
なお、インゴット切断を行いながら、ワイヤーの撓み量を連続測定する治具をワイヤーソー装置内に設置するなどの対応策もあるが、この場合、ワイヤーソー装置に該冶具を組み込まなければならないことから、設置コストの面でデメリットとなるとともに該装置が大型化する問題も生じる。
また、インゴットの送り速度を最初から低速に設定しておけば、インゴットの切断を継続している途中で、スラリーの切れ味の悪化が生じても、該切れ味の低下に伴うワイヤーマーク不良は発生しないが、生産性の観点から、切れ味に問題が無ければ、必要以上にインゴットの送り速度を下げることは、得策ではない。
従って、最初は、可能な限り、インゴットの切断を高速で進め、切れ味の低下が発生した時点で、即座にこれを検出し、切断条件の変更、具体的には、インゴットの送り速度を低下させ、単位時間当たりに切断される量を減らすのが望ましい。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、スラリーの切れ味の低下を即座に把握することで、該切れ味の低下後、直ちに、次に切断するインゴットの切断条件を変更可能とすることができるインゴットの切断方法を提案することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、複数のワイヤーガイド間に螺旋状に巻回されて軸方向に走行するワイヤーでワイヤー列を形成し、インゴットと前記ワイヤーとの接触部にスラリーを供給しながら、前記インゴットを所定の送り速度で前記ワイヤー列に押し当てることで、前記インゴットをウエーハ状に切断するインゴットの切断方法であって、前記インゴットから切り出されたウエーハの厚さ形状の測定を行い、前記切り出されたウエーハの中央部を含み、かつ前記切り出されたウエーハの直径よりも小さい直径を有する円内領域において、最も厚い部分と最も薄い部分との差分を求め、前記差分に基づき、次に切断するインゴットの切断条件を変更することを特徴とするインゴットの切断方法を提供する。
このようなインゴットの切断方法によれば、インゴットから切り出されたウエーハの中央部を含み、かつ該切り出されたウエーハの直径よりも小さい直径を有する円を新たに定義し、その円内領域において、最も厚い部分と最も薄い部分との差分を指標として、次に切断するインゴットの切断条件を変更することで、スラリーの切れ味の低下を正確に把握することが可能となる。
従来、ウエーハの厚さ形状のばらつきを表す指標としては、TTV(Total Thickness Variation)が知られているが、これは、ウエーハ面内全体に対して、最も厚い部分と最も薄い部分との差分を指標としてウエーハ面内の平坦度を評価するものであり、この指標からはスラリーの切れ味の低下を正確に把握することができない。
これに対し、本発明は、上記のとおり、スラリーの切れ味の低下を評価する新たな指標として、インゴットから切り出されたウエーハの中央部を含み、かつ該切り出されたウエーハの直径よりも小さい直径を有する円を新たに定義し、その円内領域において、最も厚い部分と最も薄い部分との差分を採用することで、スラリーの切れ味の低下を正確に把握し、かつ該切れ味の低下後、直ちに、次に切断するインゴットの切断条件を変更することが可能となる。
なお、以下では、上記の新たに定義された円内において、最も厚い部分と最も薄い部分との差分を「GAP値」と称することとする。
また、前記円を、前記切り出されたウエーハの直径の1/3以下に相当する長さを直径とし、かつ前記切り出されたウエーハの中心を中心とする円とすることが好ましい。
これにより、スラリーの切れ味の低下を最も良く反映するウエーハの中央部の厚さ形状だけのばらつきに基づき、スラリーの切れ味の低下を把握できる。従って、より正確にスラリーの切れ味の低下を把握し、これを次に切断するインゴットの切断条件の変更に反映させることが可能となる。
また、前記変更する切断条件を、前記次に切断するインゴットの送り速度とすることが好ましい。
これにより、単位時間当たりに切断される量を減らすことができ、スライスされたウエーハに関して、有効にワイヤーマークの発生率を抑えることができる。
また、前記差分が規定値よりも大きくなった場合に、前記次に切断するインゴットの送り速度を低くすることが好ましい。
これにより、予めインゴットの切断条件(インゴットの送り速度)を変更するタイミングを規定値として定めておくことができる。従って、ワイヤーソー装置の動作中に自動的に該切断条件を変更することができるため、生産性を低下させることなく、スライスされたウエーハにワイヤーマークが発生する事態を防止できる。
また、前記差分を、前記切り出されたウエーハのCW工程前に求めることが好ましい。
これにより、CW工程完了後の面検査を待たずに、スラリーの切れ味の低下を把握することが可能となるため、該切れ味の低下が発生したときは、直ちに次のインゴットの切断条件を変更することで、大量の不良ウエーハが発生する事態を回避できる。
以上のように、本発明によれば、スラリーの切れ味の低下を即座に把握することで、該切れ味の低下後、直ちに、次に切断するインゴットの切断条件を変更可能とすることができるインゴットの切断方法を実現できる。従って、不良ウエーハの発生を抑制でき、ウエーハ品質及び歩留りの向上を図ることができる。
ワイヤーソー装置の一例を示す概略図である。 TTVの説明図である。 ウエーハ形状の説明図である。 円内領域の説明図である。 GAP値の説明図である。 本発明のインゴットの切断方法の例を示すフローチャートである。
上記のとおり、従来は、スラリーの物性変動に起因する切れ味(切削効率)の低下に伴い、スライスされたウエーハにワイヤーマークが残るという不良が発生していた。この為、該切れ味の低下が生じたときに、次に切断するインゴットの切断条件を変えることで、それ以降、ワイヤーマークの発生を抑えるという対策が検討されていた。しかし、コストの増加なく、スラリーの切れ味の低下を即座に把握し、これを次に切断するインゴットの切断条件に反映させることが難しいといった問題があった。
このようなことから、従来、スラリーの切れ味の低下を即座に把握することで、該切れ味の低下後、直ちに、次に切断するインゴットの切断条件を変更可能とすることができるインゴットの切断方法の開発が望まれていた。
本発明者は、上記問題について鋭意検討を重ねた結果、スラリーの切れ味の低下が発生している状況下で、よく確認される現象に着目した。すなわち、そのような現象が判かれば、その現象が発生したときにスラリーの切れ味の低下が発生したと断定することができるからである。但し、該切れ味の低下を即座に把握するためには、インゴット切断後に直ちに観測可能な現象でなければならない。
このような観点で、本発明者はさらに鋭意検討を重ねた結果、インゴット切断後のウエーハの厚さ形状(厚さ分布)に関し、ウエーハの中央部の厚さ形状のばらつき(凹凸の程度)が他の部分に比べて大きくなるという現象を、スラリーの切れ味の低下を把握するために用いることが有効であるという結論に至った。すなわち、インゴットから切断された通常ウエーハは、切り始め部分(エッジ部)が薄いのを除けば、その他の部分(ウエーハの中央部を含む)でそれほど大きな凹凸を有せず、概ね平坦な厚さ形状となっている。しかし、スラリーの切れ味の低下が発生したときには、平坦でなく、かつ厚い部分と薄い部分とが混在した領域がウエーハの中央部に発生する。
そして、このような厚さばらつきの生じる範囲がウエーハの中心からどのくらいの範囲になるかについて鋭意検討を重ねた結果、ウエーハのエッジ部以外の領域、すなわち、ウエーハの直径よりも小さい直径を有する円内領域、特に、ウエーハの中心から、ウエーハの半径の1/3以下の円内領域に該厚さばらつきが集中して発生することを突き止め、この範囲内において、ウエーハの厚さ形状を測定すれば、最も厚い部分と最も薄い部分との差分を指標として、スラリーの切れ味の低下を正確に把握できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、複数のワイヤーガイド間に螺旋状に巻回されて軸方向に走行するワイヤーでワイヤー列を形成し、インゴットと前記ワイヤーとの接触部にスラリーを供給しながら、前記インゴットを所定の送り速度で前記ワイヤー列に押し当てることで、前記インゴットをウエーハ状に切断するインゴットの切断方法であって、前記インゴットから切り出されたウエーハの厚さ形状の測定を行い、前記切り出されたウエーハの中央部を含み、かつ前記切り出されたウエーハの直径よりも小さい直径を有する円内領域において、最も厚い部分と最も薄い部分との差分を求め、前記差分に基づき、次に切断するインゴットの切断条件を変更することを特徴とするインゴットの切断方法である。
以下、本発明の実施の形態について、添付した図面に基づいて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。
図1は、ワイヤーソー装置の一例を示す。
ワイヤーソー装置100は、主に、インゴット101を切断する為のワイヤー102と、ワイヤー102を巻き回したワイヤーガイド103と、ワイヤー102に張力を付与する為の張力付与機構104、104’と、切断されるインゴット101を送り出すインゴット送り手段105と、切断時に、砥粒をクーラントに分散して混合したスラリーを供給する為のノズル115とを備える。
ワイヤー102は、一方のワイヤーリール107から繰り出され、トラバーサ108を介してパウダクラッチ(定トルクモーター109)やダンサーローラ(デットウェイト)(不図示)などからなる張力機構104を経て、ワイヤーガイド103に入っている。ワイヤー102は、ワイヤーガイド103に300~400回程度巻き回されてワイヤー列106を形成した後、もう一方の張力付与機構104’を経てワイヤーリール107’に巻き取られている。
また、ワイヤーガイド103は、鉄鋼製円筒の周囲にポリウレタン樹脂を圧入し、その表面に一定のピッチで溝を切ったローラーであり、巻回されたワイヤー102が、駆動用モーター110によって予め定められた周期で往復方向に駆動できるようになっている。
尚、インゴット101の切断時には、インゴット101は、インゴット送り機構105によって保持されつつ押し下げられ、予め設定された所定の送り速度で進んでいく。
ワイヤーガイド103に巻き回されたワイヤー102の近傍には、スラリーノズル115が設けられており、切断時にスラリータンク116からワイヤー102にスラリーを供給できるようになっている。また、スラリータンク116には、熱交換器117が接続されており、ワイヤー102に供給するスラリーの温度を調節できるようになっている。
このようなワイヤーソー装置101を用い、ワイヤー102に張力付与機構104を用いて適当な張力をかけて、駆動用モーター110により、ワイヤー102を往復方向に走行させ、スラリーを供給しつつインゴット101をワイヤー列106に向けて押し下げてスライスすることにより、所望のスライスウエーハを得ている。
得られたスライス後のウエーハは洗浄される。また、該ウエーハの表面に付着したスラリーを除去し、かつ乾燥した後に、該ウエーハの厚さ形状の測定を行い、中央部を含む円内領域の最も厚い部分と最も薄い部分との差分を求める。
ここで、ウエーハの厚さばらつきを評価する指標としてよく知られているものとして、TTVが挙げられる。TTVは、ウエーハ面内全体において、最も薄い部分と最も厚い部分との厚さの差を数値化したものである。図2のTTVの説明図に示すように、インゴットから切断された通常ウエーハは、切り始め部分(エッジ部)がウエーハの中央部よりも薄くなる傾向にある。すなわち、TTVは、このようなエッジ部における平坦度を評価するには適しているが、スラリーの切れ味の低下を評価するのには適していない。
そこで、スラリーの切れ味が低下している状況下でよく確認される現象として、切断後のウエーハの中央部に、主としてウエーハの厚さ形状のばらつき(凹凸の程度)が出る現象を利用する。すなわち、図3のウエーハ形状の説明図に示すように、スライス切断後の通常ウエーハの厚さ形状は、切始め部分が薄いのを除けば、他の区間でそれほど大きな凹凸が無く平坦な厚さ形状となっている。これに対し、スラリーの切れ味の低下が発生したときのウエーハの厚さ形状は、切り始め部分だけではなく、特に、ウエーハの中央部で、平坦でなく厚い部分と薄い部分が混在した領域ができる。
従って、このようなウエーハの中央部における厚さばらつきを把握すれば、それに基づき、スラリーの切れ味の低下が発生しているか否かを判断できると考えられる。
そこで、以下に説明するように、スライス後のウエーハの厚さ形状を評価する指標として、TTVとは異なるGAP値なるものを採用する。
GAP値を求める工程は、主として、GAP値算出の元になる円内領域を設定する工程と、該円内領域においてGAP値を求める工程とからなる。
図4の円内領域の説明図に示すように、円内領域の設定は、スライスされたウエーハWの中央部を含み、かつ該スライスされたウエーハWの直径(2R)よりも小さい直径を有する円Cを定義することにより行う。円Cは、切り始め部分を含まなければよいため、スライスされたウエーハWの直径(2R)よりも小さければよい。
但し、スラリーの切れ味の低下に起因する厚さ形状のばらつきがウエーハWの中央部に集中することから、円Cは、スライスされたウエーハWの直径(2R)の1/3以下に相当する長さを直径とし、かつスライスされたウエーハWの中心Oを中心とする円とすることが好ましい。例えば、ウエーハの直径が300mmであれば、その1/3となる100mmを直径とする円を定義する。
また、図5のGAP値の説明図に示すように、GAP値は、図4により設定された円内領域Xにおいて、最も厚い部分と最も薄い部分との差分と定義する。このように、切り始め部分を含まない形で、スライスされたウエーハの厚さ形状のばらつきをGAP値として求めることで、このGAP値に基づき、スラリーの切れ味の低下が発生したか否かを正確に把握することが可能となる。
なお、スライス後のウエーハは、後工程のラップやエッチング工程などのCW工程で研削され、スライス切断時の加工痕が取り除かれた状態で、後工程へ送られるが、スライス工程でより深く加工痕が入ると、CW工程ではこれを取り除くことができなくなり、ワイヤーマークとしてウエーハに残ることになる。
図6は、本発明のインゴットの切断方法の例を示す。
以下のインゴットの切断方法は、例えば、図1のワイヤーソー装置を用いて実行される。
まず、ステップS1に示すように、切断条件1(インゴット送り速度Sx[mm/min])でインゴットを切断する。すなわち、インゴットとワイヤーとの接触部にスラリーを供給しながら、インゴットを上記のインゴット送り速度Sxでワイヤー列に押し当てることで、インゴットの切断を行う。
次に、ステップS2に示すように、インゴットから切り出されたウエーハの厚さ形状の測定を行う。続けて、ステップS3に示すように、GAP値を算出する。GAP値は、既に述べたように、スライス切断されたウエーハの表面上に該ウエーハの直径よりも小さい円を設定し、該円内領域において、最も厚い部分と最も薄い部分との差分を求めることで、算出することができる。
次に、ステップS4に示すように、算出されたGAP値が規定値以下であるか否かを確認する。GAP値が規定値以下である場合には、スラリーの切れ味の低下が発生していないと判断し、ステップS1に戻る。すなわち、後続するロットについても、引き続き、切断条件1でインゴットを切断する。一方、GAP値が規定値よりも大きい場合には、スラリーの切れ味の低下が発生していると判断し、ステップS5に進む。
すなわち、ステップS5に示すように、後続するロットについては、切断条件2(インゴット送り速度Sy[mm/min]、Sy<Sx)に切り替えて、インゴットを切断する。なお、表1に示すように、切断条件1におけるインゴット送り速度Sxを基準(100%)とした場合に、切断条件2におけるインゴット送り速度Syは、Sxの92%とすることができる。
Figure 0007103305000001
以上のように、本発明のインゴットの切断方法によれば、スラリーの切れ味の低下(切断効率の低下)を、スライス切断後にいち早く把握する手段として、スライス切断後のウエーハの厚さ形状からGAP値というパラメーターを定義した。すなわち、ウエーハの中央部で確認される凹凸を数値化するために、ウエーハ全体の厚さバラつきを表すTTVとは切り離してGAP値を数値化した。
TTVの定義によれば、ウエーハ全体で最も薄い箇所となる、ウエーハの切り始め部分、若しくはワイヤー走行方向の外周部が、TTVを決定するときの最小値の律速となり、それ以外の箇所は基本的には平坦であるため、その平坦な区間の中で一番厚い箇所を最大値とし、該最小値と該最大値との差によりTTVが決まる。従って、先で述べたスラリーの切れ味の低下時において、ウエーハの厚さ形状のばらつき(凹凸)が発生した場合、最も厚い箇所は凹凸区間の凸の箇所となり、その部分と一番薄い箇所(切り始め部分又は外周部)とのPV(最大高低値:Peak-to-valley Value)でTTVが決まる。
しかし、最も薄い部分である切り始め部分又は外周部の厚さは、様々な要因でばらつくこともあり、TTVが大きかった場合に、必ずしもスラリーの切れ味の低下が発生していると断定することはできない。すなわち、ウエーハの中央部の厚さのばらつき(凹凸)が切り始め部分又は外周部の厚さばらつきに掻き消されてしまうため、TTVをもってしてはスラリーの切れ味の低下が発生しているか否かを正確に判別することができない。その為、TTVとスラリーの切れ味の低下とについては、関連付けを行うことが難しい。
そこで、上記のとおり、スラリーの切れ味の低下時において、ウエーハ面内(切り始め部分又は外周部を除く)の凹凸を定量化する目的で、GAP値を定義した。
なお、スライス切断後にウエーハの形状を測定することが一般的に行われているが、本発明のインゴットの切断方法では、その測定項目に上記のGAP値の算出を新たに加えることで、スライス切断後のロット単位で、GAP値をモニターするようにした。そして、スライス切断されたウエーハのGAP値に基づいて、この後、引き続き行われるロットの切断条件を変えるようにした。内容としては、GAP値が規定値を超える場合に、スラリーの切れ味の低下が起こっていると判断し、インゴット送り速度を下げることとした。
従来であれば、CW加工が完了し、ウエーハの形状測定を行い、そこでワイヤーマークが発生した時点で、ウエーハの異常に気づき、ワイヤーソー装置での切断条件を変更する。一方で、本発明のインゴットの切断方法では、ワイヤーソー装置での切断完了直後の測定で、後続するロットの切断条件の変更を行うことができる。この点で、ワイヤーマークの大量不良の発生を抑えることが可能となる。
以上のインゴットの切断方法によれば、スラリーの切れ味の低下を即座に把握することで、該切れ味の低下後、直ちに、次に切断するインゴットの切断条件を変更可能とすることができる。従って、不良ウエーハの発生を抑制して、ウエーハ品質の向上を図ることができる。
以下に本発明の実施例を挙げて、本発明を詳細に説明するが、これらは、本発明を限定するものではない。
(実施例1)
図6のフローに基づき、切断条件1(インゴット送り速度Sx)でインゴットの切断を行い、スライス切断されたウエーハのGAP値を算出した。そして、GAP値が規定値よりも大きい場合に、インゴット送り速度をSxからSyに切り替えて、すなわち、切断条件2でインゴットの切断を行った。
(比較例1)
実施例1と同じ切断条件1(インゴット送り速度Sx)でインゴットの切断を行った。また、比較のために、比較例1においてもスライス切断されたウエーハについてGAP値を算出した。しかし、比較例1では、GAP値が規定値よりも大きくなった場合であっても、インゴット送り速度を常にSxに維持した状態、すなわち、切断条件1のままでインゴットの切断を行った。
(検証結果)
表2は、実施例1と比較例1の検証結果を示す。
Figure 0007103305000002
表2において、テーブル送り速度は、インゴット送り速度に相当する。テーブル送り速度の数値は、GAP値が規定値よりも大きいと判断された場合に、後続するロットのテーブル送り速度をどのようにしたかを示す。すなわち、比較例1では、GAP値が規定値よりも大きくなった場合でも切断条件を変えずに、テーブル送り速度を100%のままとした。これに対し、実施例1では、GAP値が規定値よりも大きくなった場合に、切断条件を変更して、テーブル送り速度を92%に低下させ、比較例1よりもゆっくりと切断を行った。
この場合、表2から明らかなように、実施例1では、比較例1に比べて、後続するロットに対して、1ブロック切断に要する時間が長くなり、GAP値(平均)が小さくなり、かつワイヤーマークの発生率が低くなることが分かった。
具体的には、比較例1における1ブロック切断に要する時間を100%とし、スライス切断後のウエーハのGAP値(平均)を100%とし、更にCW加工後のワイヤーマーク不良のウエーハの発生率を100%とした場合に、実施例1では、1ブロック切断に要する時間が108%に延びたものの、スライス切断後のウエーハのGAP値(平均)が27%に減少し、かつCW加工後のワイヤーマーク不良のウエーハの発生率が10%に低下した。
このように、実施例1では、比較例1に比べて、切断条件を変更した後の後続するロットのウエーハのGAP値(中央部の凹凸)が小さくなり、また、CW加工後のワイヤーマーク発生率も1/10に抑えられることが立証された。
以上、説明してきたように、本発明によれば、スラリーの切れ味の低下を即座に把握することで、該切れ味の低下後、直ちに、次に切断するインゴットの切断条件を変更可能とすることができるインゴットの切断方法を実現できる。
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。
100…ワイヤーソー装置、 101…インゴット、 102…ワイヤー、 103…ワイヤーガイド、 104、104’…張力付与機構、 105…インゴット送り手段、 106…ワイヤー列、 107、107’…ワイヤーリール、 108…トラバーサ、 109…定トルクモーター、 110…駆動用モーター、 115…ノズル、 116…スラリータンク、 117…熱交換器。

Claims (4)

  1. 複数のワイヤーガイド間に螺旋状に巻回されて軸方向に走行するワイヤーでワイヤー列を形成し、インゴットと前記ワイヤーとの接触部にスラリーを供給しながら、前記インゴットを所定の送り速度で前記ワイヤー列に押し当てることで、前記インゴットをウエーハ状に切断するインゴットの切断方法であって、
    前記インゴットから切り出されたウエーハの厚さ形状の測定を行い、
    前記切り出されたウエーハの中央部を含み、かつ前記切り出されたウエーハの直径よりも小さい直径を有する円内領域として設定した、前記切り出されたウエーハの直径の1/3以下に相当する長さを直径とし、かつ前記切り出されたウエーハの中心を中心とする円内領域において、最も厚い部分と最も薄い部分との差分を求め、
    前記差分に基づき、次に切断するインゴットの切断条件を変更することを特徴とするインゴットの切断方法。
  2. 前記変更する切断条件を、前記次に切断するインゴットの送り速度とすることを特徴とする請求項に記載のインゴットの切断方法。
  3. 前記差分が規定値よりも大きくなった場合に、前記次に切断するインゴットの送り速度を低くすることを特徴とする請求項に記載のインゴットの切断方法。
  4. 前記差分を、前記切り出されたウエーハのCW工程前に求めることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載のインゴットの切断方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114179236A (zh) * 2021-12-22 2022-03-15 山东优安新能源汽车零部件有限公司 一种电子器械内部的硅晶片处理装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003041240A (ja) 2001-05-23 2003-02-13 Fujimi Inc 切断砥粒およびそれを含む切断用組成物、ならびにその組成物を用いたシリコンウェーファーの製造法
JP2003086646A (ja) 2001-09-14 2003-03-20 Shin Etsu Handotai Co Ltd ウェーハの形状評価方法及びウェーハ並びにウェーハの選別方法
JP2007180527A (ja) 2005-11-29 2007-07-12 Kyocera Corp 半導体基板の製造方法及び半導体基板の製造装置
JP2010076070A (ja) 2008-09-29 2010-04-08 Kyocera Corp 基板の製造方法および太陽電池素子
JP2013056411A (ja) 2011-08-18 2013-03-28 Kobelco Kaken:Kk 樹脂被覆ソーワイヤおよび切断体
JP2015046474A (ja) 2013-08-28 2015-03-12 コマツNtc株式会社 ウェーハの製造方法及びワイヤソーにおける加工条件決定方法
JP2017056877A (ja) 2015-09-18 2017-03-23 株式会社デンソー シートベルト装置
JP2018022785A (ja) 2016-08-04 2018-02-08 株式会社Sumco シリコンインゴットの切断方法、シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ
JP2018157158A (ja) 2017-03-21 2018-10-04 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3810125B2 (ja) 1996-03-26 2006-08-16 信越半導体株式会社 ワイヤーソー及び円柱形ワークを切断する方法
JP3508970B2 (ja) 1996-09-05 2004-03-22 東芝セラミックス株式会社 砥粒の水性分散媒組成物及びその切削液を用いるインゴットの切断方法
JPH10321564A (ja) * 1997-05-20 1998-12-04 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ回収装置
US6057170A (en) * 1999-03-05 2000-05-02 Memc Electronic Materials, Inc. Method of measuring waviness in silicon wafers
JP2003229392A (ja) * 2001-11-28 2003-08-15 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコンウエーハの製造方法及びシリコンウエーハ並びにsoiウエーハ
JP2005026413A (ja) * 2003-07-01 2005-01-27 Renesas Technology Corp 半導体ウエハ、半導体素子およびその製造方法
JP4839720B2 (ja) * 2005-08-04 2011-12-21 トヨタ自動車株式会社 精密加工装置
UA98314C2 (ru) * 2006-12-28 2012-05-10 Сейнт-Гобейн Серамикс Энд Пластик, Инк. Сапфирные подложки и процессы их изготовления
CN101599434B (zh) * 2008-06-03 2010-11-10 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 半导体器件的制造方法
CN201516649U (zh) * 2009-09-28 2010-06-30 晶龙实业集团有限公司 一种线切割机用主辊
CN102626959B (zh) * 2012-04-23 2014-10-22 天津职业技术师范大学 用于多线切割机的等线损计算方法
MY153895A (en) * 2012-06-01 2015-04-08 Tkx Corp Adhesive composition for resin-bonded wire saw and method for producing resin-bonded wire saw
CN103448154B (zh) * 2013-08-28 2015-08-19 衡水英利新能源有限公司 一种硅块切割方法
DE102014208187B4 (de) * 2014-04-30 2023-07-06 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Trennen einer Vielzahl von Scheiben mit besonders gleichmäßiger Dicke von einem Werkstück
JP6172053B2 (ja) * 2014-05-28 2017-08-02 信越半導体株式会社 固定砥粒ワイヤ及びワイヤソー並びにワークの切断方法
CN105316756B (zh) * 2014-07-29 2019-04-05 盛美半导体设备(上海)有限公司 脉冲电化学抛光工艺中优化工艺配方的方法
JP6277924B2 (ja) * 2014-09-29 2018-02-14 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法
WO2017056877A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 古河電気工業株式会社 ワイヤ工具用ダイヤモンド砥粒およびワイヤ工具
JP2017121686A (ja) * 2016-01-07 2017-07-13 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法
CN106079126A (zh) * 2016-08-25 2016-11-09 西安中晶半导体材料有限公司 一种半导体单晶硅多线切割夹紧装置及方法
CN109689946B (zh) * 2017-04-28 2021-03-12 Jx金属株式会社 半导体晶圆及半导体晶圆的研磨方法
CN207367927U (zh) * 2017-05-18 2018-05-15 顾瑾 一种用于提高晶圆内膜厚度均匀性的设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003041240A (ja) 2001-05-23 2003-02-13 Fujimi Inc 切断砥粒およびそれを含む切断用組成物、ならびにその組成物を用いたシリコンウェーファーの製造法
JP2003086646A (ja) 2001-09-14 2003-03-20 Shin Etsu Handotai Co Ltd ウェーハの形状評価方法及びウェーハ並びにウェーハの選別方法
JP2007180527A (ja) 2005-11-29 2007-07-12 Kyocera Corp 半導体基板の製造方法及び半導体基板の製造装置
JP2010076070A (ja) 2008-09-29 2010-04-08 Kyocera Corp 基板の製造方法および太陽電池素子
JP2013056411A (ja) 2011-08-18 2013-03-28 Kobelco Kaken:Kk 樹脂被覆ソーワイヤおよび切断体
JP2015046474A (ja) 2013-08-28 2015-03-12 コマツNtc株式会社 ウェーハの製造方法及びワイヤソーにおける加工条件決定方法
JP2017056877A (ja) 2015-09-18 2017-03-23 株式会社デンソー シートベルト装置
JP2018022785A (ja) 2016-08-04 2018-02-08 株式会社Sumco シリコンインゴットの切断方法、シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ
JP2018157158A (ja) 2017-03-21 2018-10-04 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法

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