JPH04128010A - シリコン単結晶の切断方法 - Google Patents
シリコン単結晶の切断方法Info
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- JPH04128010A JPH04128010A JP2247377A JP24737790A JPH04128010A JP H04128010 A JPH04128010 A JP H04128010A JP 2247377 A JP2247377 A JP 2247377A JP 24737790 A JP24737790 A JP 24737790A JP H04128010 A JPH04128010 A JP H04128010A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、化学反応を媒介としたシリコン単結晶の切断
方法に関する。
方法に関する。
〔従来の技術］
従来のシリコン単結晶の切断方法としては、例えば、ド
ーナツ状に形成されたステンレス鋼薄板の内周縁に、４
０〜６０μｍのダイヤモンド微粒子（砥粒）が電着され
た刃厚約２５０μｍ程度の内周刃を有する内周型ブレー
ドの外周を、盃状の治具にラジアル外方向に引張りあげ
て固定し、次にこの釜を毎分１，０００〜３，０００回
転させることにより、前記ダイヤモンド微粒子をシリコ
ン単結晶に食い込ませて切断する、いわゆる内周型スラ
イシングマシンにより切断する方法などがある。
ーナツ状に形成されたステンレス鋼薄板の内周縁に、４
０〜６０μｍのダイヤモンド微粒子（砥粒）が電着され
た刃厚約２５０μｍ程度の内周刃を有する内周型ブレー
ドの外周を、盃状の治具にラジアル外方向に引張りあげ
て固定し、次にこの釜を毎分１，０００〜３，０００回
転させることにより、前記ダイヤモンド微粒子をシリコ
ン単結晶に食い込ませて切断する、いわゆる内周型スラ
イシングマシンにより切断する方法などがある。
〔発明が解決しようとする課題］
しかしながら、内周型スライシングマシンでシリコン単
結晶を切断する方法では、シリコン単結晶を切断する際
、内周型ブレードの内周刃の刃厚２５０μｍが切り屑と
なって消費され、また機械的強制手段により生ずる切断
変形、すなわち、切断されたシリコン薄片に１５μｍ以
上の切断歪層および１０〜５０μｍの反りが発生する。
結晶を切断する方法では、シリコン単結晶を切断する際
、内周型ブレードの内周刃の刃厚２５０μｍが切り屑と
なって消費され、また機械的強制手段により生ずる切断
変形、すなわち、切断されたシリコン薄片に１５μｍ以
上の切断歪層および１０〜５０μｍの反りが発生する。
従って、シリコン薄片の平坦度を改善するための転勤砥
粒によるラッピング加工および歪層除去のための化学的
腐食により１５０μｍ程度が消費され、前記内周刃によ
る損失を加算すると合計４００μｍ以上の損失となり経
済的に大きな問題点を有している。
粒によるラッピング加工および歪層除去のための化学的
腐食により１５０μｍ程度が消費され、前記内周刃によ
る損失を加算すると合計４００μｍ以上の損失となり経
済的に大きな問題点を有している。
また、最近では切断損失を軽減するために、金属細線を
用いてシリコン単結晶を切断する、いわゆるワイヤー・
ソーなる技術が開発されているが、この技術をもってし
ても機械的強制手段により生ずる切断変形は回避できな
いのが現状であった。
用いてシリコン単結晶を切断する、いわゆるワイヤー・
ソーなる技術が開発されているが、この技術をもってし
ても機械的強制手段により生ずる切断変形は回避できな
いのが現状であった。
本発明は、以上のような従来の技術を背景になされたも
のであり、化学的手段でシリコン単結晶を切断すること
で機械的強制手段により生ずる切断変形、すなわち、切
断されたシリコン薄片に切断歪層および反りが発生する
のを防止するとともに経済的にも優れたシリコン単結晶
の切断方法を提供することを目的とする。
のであり、化学的手段でシリコン単結晶を切断すること
で機械的強制手段により生ずる切断変形、すなわち、切
断されたシリコン薄片に切断歪層および反りが発生する
のを防止するとともに経済的にも優れたシリコン単結晶
の切断方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、シリコン単結晶の切断方法において、希硫酸
とフッ酸との混合液中に、シリコン単結晶と、直線状に
張られた白金または白金メッキの金属細線よりなる陽極
とを極近接させて浸漬したのち、該陽極表面において０
．５Ａ／ｃｄ以上の高電流密度で電解反応を生起せしめ
て前記陽極近傍にオゾンを発生させ、続いて起こるオゾ
ン分解による高活性酸素によりシリコンを酸化させ、次
に酸化した二酸化ケイ素が前記フッ酸と反応してフッ化
ケイ素となった部位を、前記金属細線およびシリコン単
結晶の少な（とも一方を移動させて溝状に切断すること
を特徴とするシリコン単結晶の切断方法を提供するもの
である。
とフッ酸との混合液中に、シリコン単結晶と、直線状に
張られた白金または白金メッキの金属細線よりなる陽極
とを極近接させて浸漬したのち、該陽極表面において０
．５Ａ／ｃｄ以上の高電流密度で電解反応を生起せしめ
て前記陽極近傍にオゾンを発生させ、続いて起こるオゾ
ン分解による高活性酸素によりシリコンを酸化させ、次
に酸化した二酸化ケイ素が前記フッ酸と反応してフッ化
ケイ素となった部位を、前記金属細線およびシリコン単
結晶の少な（とも一方を移動させて溝状に切断すること
を特徴とするシリコン単結晶の切断方法を提供するもの
である。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する、が、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例を説明するにあたって、第１実施例に使用
する切断装置から説明する。
する切断装置から説明する。
第１図および第２図は本発明の第１実施例に使用するシ
リコン単結晶の切断装置を示したものであり、切断装置
ｌＯは、上方に設けられたモータ２０によってギア２１
を駆動させ、ギア２１に係合する減速機３０により所望
の比に減速してボールねじ４０を回転させることにより
、ボールねじ４０のソケット部４１に固着されたテフロ
ン製電極ホルダー５０を無振動かつ極低速にて遅延およ
び過滑進なく上下動させるものである。
リコン単結晶の切断装置を示したものであり、切断装置
ｌＯは、上方に設けられたモータ２０によってギア２１
を駆動させ、ギア２１に係合する減速機３０により所望
の比に減速してボールねじ４０を回転させることにより
、ボールねじ４０のソケット部４１に固着されたテフロ
ン製電極ホルダー５０を無振動かつ極低速にて遅延およ
び過滑進なく上下動させるものである。
モータ２０は、ＡＣｌｏｏＶ、ＩＲＰＭのサーボモータ
を使用し、減速機３０は、減速比が１／９００のものを
使用した。
を使用し、減速機３０は、減速比が１／９００のものを
使用した。
ボールねじ４０は、ピッチが３閣のものを使用して減速
機３０によりボールねじ４０のソケット部４１に固着さ
れたテフロン製電極ホルダー５０が速度０．２腸／ｈで
上下に移動することができるようにした。
機３０によりボールねじ４０のソケット部４１に固着さ
れたテフロン製電極ホルダー５０が速度０．２腸／ｈで
上下に移動することができるようにした。
また、テフロン製電極ホルダー５０の下端には白金の金
属細線よりなる陽極６０が直線状に張られ、テフロン製
電極ホルダー５０と陽極６０とにより囲繞された空隙部
７０にシリコン単結晶８０が設けられ、このシリコン単
結晶８０は、上方に形成されたオリエンテーションフラ
ット部８１が昇降可能に設けられた保持具９０に接続さ
れてテフロンビーカ１００近傍に位置している。
属細線よりなる陽極６０が直線状に張られ、テフロン製
電極ホルダー５０と陽極６０とにより囲繞された空隙部
７０にシリコン単結晶８０が設けられ、このシリコン単
結晶８０は、上方に形成されたオリエンテーションフラ
ット部８１が昇降可能に設けられた保持具９０に接続さ
れてテフロンビーカ１００近傍に位置している。
なお、オリエンテーションフラット部８１と保持具９０
との接続にはエポキシ樹脂製の接着剤を使用するとよい
。
との接続にはエポキシ樹脂製の接着剤を使用するとよい
。
テフロンビーカニ００内には後述する混合液の液温度を
調節するための温度調節装置１１０および該混合液の更
新を促進するための攪拌装置１２０が設けられている。
調節するための温度調節装置１１０および該混合液の更
新を促進するための攪拌装置１２０が設けられている。
なお、陽極６０には直径０．２ａｍの白金金属細線を使
用し、シリコン単結晶８０には、直径５０閣、＜１００
＞Ｐ型５−１０Ω・１、長さは１００ｍのものを使用し
た。
用し、シリコン単結晶８０には、直径５０閣、＜１００
＞Ｐ型５−１０Ω・１、長さは１００ｍのものを使用し
た。
次に、シリコン単結晶８０の切断方法を説明する。
まず、テフロンビーカニ００内に希硫酸とフッ酸との水
溶液を混入し、該混合液中にシリコン単結晶８０と直線
状に張られた白金の金属細線よりなる陽極６０とを極近
接させた状態で浸漬した。
溶液を混入し、該混合液中にシリコン単結晶８０と直線
状に張られた白金の金属細線よりなる陽極６０とを極近
接させた状態で浸漬した。
混合液の液組成は、希硫酸１４．７％水溶液とフッ酸４
９．５％水溶液を等容に混合し、液温度は温度調節装置
１１０により３６°Ｃとした。
９．５％水溶液を等容に混合し、液温度は温度調節装置
１１０により３６°Ｃとした。
なお、この場合、シリコン単結晶８０の長手方向と陽極
６０の移動軌跡の面角度を充分考慮する必要がある。
６０の移動軌跡の面角度を充分考慮する必要がある。
次に、白金の金属細線よりなる陰極１３０をシリコン単
結晶８０から離してテフロンビーカ１００の内壁に沿わ
せて混合液中に設置したのち前記金属細線よりなる陽極
６０表面の電流密度が０．８Ａ／Ｃｌ１１以上になるよ
うに調節し、そしてモータ２０を駆動させて陽極６０が
０．２ｍｍ／ｈの速度で上昇するようにした。なお、反
応時間は１０時間とした。
結晶８０から離してテフロンビーカ１００の内壁に沿わ
せて混合液中に設置したのち前記金属細線よりなる陽極
６０表面の電流密度が０．８Ａ／Ｃｌ１１以上になるよ
うに調節し、そしてモータ２０を駆動させて陽極６０が
０．２ｍｍ／ｈの速度で上昇するようにした。なお、反
応時間は１０時間とした。
結果は、陽極６０の上昇に従ってシリコン単結晶８０は
溝状に切断され、この切断された溝の周辺は極めて鋭角
に切れており切断深さは２鵬であった。
溝状に切断され、この切断された溝の周辺は極めて鋭角
に切れており切断深さは２鵬であった。
なお、このときの切断速度は０．２Ｗｌ／ｈであった。
次に、本発明の第２実施例を説明する。
第２実施例では、液温度を３１°Ｃとし、陽極６０の上
昇速度を０．１ｍｍ／ｈとした以外は全て第１実施例と
同じ条件で実施した。
昇速度を０．１ｍｍ／ｈとした以外は全て第１実施例と
同じ条件で実施した。
結果は、切断深さは１鵬で切断速度は
０．１聰／ｈであった。
次に、本発明の第３実施例を説明する。
第１および第２実施例により、切断速度は液温度と密接
な関係があると推定されるので、さらに高温での切断速
度の確認を行った。ただし、陽極６０は直径０．１ｍの
ものを使用し、電解表面電流密度を第１および第２実施
例と同じ（従って、電流値は１／２となる。）にして実
施した。結果を第１表に示す。
な関係があると推定されるので、さらに高温での切断速
度の確認を行った。ただし、陽極６０は直径０．１ｍの
ものを使用し、電解表面電流密度を第１および第２実施
例と同じ（従って、電流値は１／２となる。）にして実
施した。結果を第１表に示す。
以上の結果から、液温度を上げると切断速度はそれに応
じて上昇することがわかった。しかも切断による損失は
第１および第２実施例の０． ２ｍｍに比べるとＯ，１
ｍに半減している。また、切断した溝の周辺の鋭利さも
損なわれていない。ただ液温度が６０°Ｃの場合は、若
干切削表面の面粗さが大きくなった。
じて上昇することがわかった。しかも切断による損失は
第１および第２実施例の０． ２ｍｍに比べるとＯ，１
ｍに半減している。また、切断した溝の周辺の鋭利さも
損なわれていない。ただ液温度が６０°Ｃの場合は、若
干切削表面の面粗さが大きくなった。
なお、液温度と切削温度の関係を第３図に示す。
次に、本発明の第４実施例を説明する。
第３実施例によれば、液温度を上げると切断速度が実用
可能な値となることが推定される。
可能な値となることが推定される。
しかし、シリコン薄片１牧当たりの切断時間は従来例で
示した内周型スライシングマシンによる切断方法に比べ
ると極端に長いので、−度に多数枚のシリコン薄片を高
収率で切断することによりこの不利を回復しようとして
多数枚を同時に切断する装置を製作した。
示した内周型スライシングマシンによる切断方法に比べ
ると極端に長いので、−度に多数枚のシリコン薄片を高
収率で切断することによりこの不利を回復しようとして
多数枚を同時に切断する装置を製作した。
この切断装置を第４図および第５図に示す。
すなわち、切断装置１０′は、上方に設けられたモータ
２０′によってギア２１′を駆動させ、ギア２１′に係
合する減速機３０′により所望の比に減速してボールね
し４０′を回転させることにより、ボールねじ４０′の
ソケット部４１′に固着されたテフロン製電極ホルダー
５０′を無振動かつ極低速にて遅延および過滑進なく上
下動させるものである。
２０′によってギア２１′を駆動させ、ギア２１′に係
合する減速機３０′により所望の比に減速してボールね
し４０′を回転させることにより、ボールねじ４０′の
ソケット部４１′に固着されたテフロン製電極ホルダー
５０′を無振動かつ極低速にて遅延および過滑進なく上
下動させるものである。
モータ２０′は、ＡＣｌｏｏＶ、ＩＰＰＭのサーボモー
タを使用し、減速機３０′は減速比が１／９０のものを
使用した。
タを使用し、減速機３０′は減速比が１／９０のものを
使用した。
ボールねし４０’は、ピッチが３朧のものを使用して減
速機３０′によりボールねし４０′のソケット部４１′
に固着されたテフロン製電極ホルダー５０′が速度１
ａｍ ／ ｈで上下に移動することができるようにした
。
速機３０′によりボールねし４０′のソケット部４１′
に固着されたテフロン製電極ホルダー５０′が速度１
ａｍ ／ ｈで上下に移動することができるようにした
。
また、テフロン製電極ホルダー５０′の下端には複数の
白金の金属細線よりなる陽極６０′６０′ ・・・が直
線状に張られ、テフロン製電極ホルダー５０′と陽極６
０′とにより囲繞された空隙部７０′にシリコン単結晶
８０′が設けられ、このシリコン単結晶８０′は、上方
に形成されたオリエンテーションフラット部８１′が昇
降可能に設けられた保持具９０′に接続されてテフロン
ビーカニ００′近傍に位置している。
白金の金属細線よりなる陽極６０′６０′ ・・・が直
線状に張られ、テフロン製電極ホルダー５０′と陽極６
０′とにより囲繞された空隙部７０′にシリコン単結晶
８０′が設けられ、このシリコン単結晶８０′は、上方
に形成されたオリエンテーションフラット部８１′が昇
降可能に設けられた保持具９０′に接続されてテフロン
ビーカニ００′近傍に位置している。
なお、オリエンテーションフラット部８１′と保持具９
０′との接続にはエポキシ樹脂製の接着剤を使用するこ
とができる。
０′との接続にはエポキシ樹脂製の接着剤を使用するこ
とができる。
テフロンビーカニ００′内には後述する混合液の液温度
を調節するための温度調節装置１１０′および該混合液
の更新を促進するための攪拌装置１２０′が設けられて
いる。
を調節するための温度調節装置１１０′および該混合液
の更新を促進するための攪拌装置１２０′が設けられて
いる。
なお、陽極６０′には直径０．１ｍｍの白金金属細線７
９９本をピッチ０．４ｍで配置し、シリコン単結晶８０
′は、直径１００ｍ＋＋、＜１００＞Ｐ型、５〜１０Ω
・ｃｍ、長さは４００Ｍのものを使用した。
９９本をピッチ０．４ｍで配置し、シリコン単結晶８０
′は、直径１００ｍ＋＋、＜１００＞Ｐ型、５〜１０Ω
・ｃｍ、長さは４００Ｍのものを使用した。
次に、切断装置１０′によるシリコン単結晶８０′の切
断方法を説明する。
断方法を説明する。
まず、テフロンビーカニ００′内に希硫酸とフッ酸との
水溶液を混入し、該混合液中にシリコン単結晶８０′と
直線状に複数本張られた白金の金属細線よりなる陽極６
０’ 、６０’ ・・・とを極近接させた状態で浸漬
した。
水溶液を混入し、該混合液中にシリコン単結晶８０′と
直線状に複数本張られた白金の金属細線よりなる陽極６
０’ 、６０’ ・・・とを極近接させた状態で浸漬
した。
混合液の液組成は、希硫酸１４．７％水溶液とフッ酸４
９％水溶液を等容に混合し、液温度は温度調節装置１１
０；を調節して５５°Ｃに設定した。
９％水溶液を等容に混合し、液温度は温度調節装置１１
０；を調節して５５°Ｃに設定した。
なお、この場合、シリコン単結晶８０′の長手方向と陽
極６０′の移動軌跡の直角度を充分考慮する必要がある
。
極６０′の移動軌跡の直角度を充分考慮する必要がある
。
次に、白金の金属細線よりなる陰極１３０′をシリコン
単結晶８０′から離してテフロンと一カ１００′の内壁
に沿わせて混合液中に設置したのち前記金属細線よりな
る陽極６０′表面の電流密度が０．８Ａ／Ｃ４以上にな
るように調節し、そしてモータ２０′を駆動させて陽極
６０′が１ｍ／ｈの速度で上昇するようにした。なお、
反応時間は１００時間とした。
単結晶８０′から離してテフロンと一カ１００′の内壁
に沿わせて混合液中に設置したのち前記金属細線よりな
る陽極６０′表面の電流密度が０．８Ａ／Ｃ４以上にな
るように調節し、そしてモータ２０′を駆動させて陽極
６０′が１ｍ／ｈの速度で上昇するようにした。なお、
反応時間は１００時間とした。
結果は、厚さ０．４３１１のシリコン薄片を７９８枚得
ることができた。また切断されたシリコン薄片の面内ば
らつきは５μｍ以内、表面の面粗さは０．２μｍ以内お
よび歪層深さはほとんどなく、そのまま鏡面研磨工程に
使用することができた。
ることができた。また切断されたシリコン薄片の面内ば
らつきは５μｍ以内、表面の面粗さは０．２μｍ以内お
よび歪層深さはほとんどなく、そのまま鏡面研磨工程に
使用することができた。
また、切断による損失は１００μｍとなり従来Ｎ（４０
０μｍ）に比べると１／４になった。
０μｍ）に比べると１／４になった。
なお、硫酸とフッ酸との混合液中に氷酢酸、尿酸または
ヨウ素を添加することにより、急激な反応を抑制し、切
断表面の平坦度をより向上させることができた。
ヨウ素を添加することにより、急激な反応を抑制し、切
断表面の平坦度をより向上させることができた。
（発明の効果〕
本発明は、化学的手段でシリコン単結晶を切断すること
で機械的強制手段により生ずる切断変形、すなわち、切
断されたシリコン薄片に切断歪層および反りが発生する
のを防止できるとともに経済的にも優れたシリコン単結
晶の切断方法となる。
で機械的強制手段により生ずる切断変形、すなわち、切
断されたシリコン薄片に切断歪層および反りが発生する
のを防止できるとともに経済的にも優れたシリコン単結
晶の切断方法となる。
第１図は本発明の第１実施例に使用する切断装置の全体
斜視図、第２図は第１図の■−■断面図、第３図は本発
明の第３実施例の混合液の液温度と切削速度との関係を
示すグラフ図、第４図は本発明の第４実施例に使用する
切断装置の全体斜視図、第５図は第４図の■−■断面図
である。 １０． ２０． ３０゜ ４０． ５０． ６０． ８０． １０′ ２０′ ３０’ ４０′ ５０′ ６０′ ８０′ 切断装置 モータ 減速機 ボールねし テフロン製電極ホルダー 陽極 シリコン単結晶 特許出願人 京都半導体株式会社 代理人 弁理士 白 井 重 隆 第 図 第 図 第 図 切断速度と温度 第 図 手続補正書（自発） 平成２年１１月ｔ６日
斜視図、第２図は第１図の■−■断面図、第３図は本発
明の第３実施例の混合液の液温度と切削速度との関係を
示すグラフ図、第４図は本発明の第４実施例に使用する
切断装置の全体斜視図、第５図は第４図の■−■断面図
である。 １０． ２０． ３０゜ ４０． ５０． ６０． ８０． １０′ ２０′ ３０’ ４０′ ５０′ ６０′ ８０′ 切断装置 モータ 減速機 ボールねし テフロン製電極ホルダー 陽極 シリコン単結晶 特許出願人 京都半導体株式会社 代理人 弁理士 白 井 重 隆 第 図 第 図 第 図 切断速度と温度 第 図 手続補正書（自発） 平成２年１１月ｔ６日
Claims (1)
- （１）シリコン単結晶の切断方法において、希硫酸とフ
ッ酸との混合液中に、シリコン単結晶と、直線状に張ら
れた白金または白金メッキの金属細線よりなる陽極とを
極近接させて浸漬したのち、該陽極表面において０．５
Ａ／ｃｍ＾２以上の高電流密度で電解反応を生起せしめ
て前記陽極近傍にオゾンを発生させ、続いて起こるオゾ
ン分解による高活性酸素によりシリコンを酸化させ、次
に酸化した二酸化ケイ素が前記フッ酸と反応してフッ化
ケイ素となった部位を、前記金属細線およびシリコン単
結晶の少なくとも一方を移動させて溝状に切断すること
を特徴とするシリコン単結晶の切断方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2247377A JPH04128010A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | シリコン単結晶の切断方法 |
| US07/756,574 US5180469A (en) | 1990-09-19 | 1991-09-09 | Method for slicing a semiconductor silicon single crystal |
| EP91115540A EP0477698A1 (en) | 1990-09-19 | 1991-09-13 | Method for slicing a semiconductor silicon single crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2247377A JPH04128010A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | シリコン単結晶の切断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04128010A true JPH04128010A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17162524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2247377A Pending JPH04128010A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | シリコン単結晶の切断方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5180469A (ja) |
| EP (1) | EP0477698A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04128010A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008243838A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Sharp Corp | 被加工物の加工方法および配線形成方法並びに半導体基板の製造方法 |
| EP3053722A1 (en) * | 2015-02-06 | 2016-08-10 | National Taiwan University of Science and Technology | Apparatus and method for processing a substrate |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5521781A (en) * | 1992-10-30 | 1996-05-28 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Substrate for magnetic recording medium |
| KR960002763B1 (ko) * | 1992-12-24 | 1996-02-26 | 금성일렉트론주식회사 | 반도체 세정방법 및 세정용액 |
| JP2760418B2 (ja) * | 1994-07-29 | 1998-05-28 | 住友シチックス株式会社 | 半導体ウエーハの洗浄液及びこれを用いた半導体ウエーハの洗浄方法 |
| US5564409A (en) * | 1995-06-06 | 1996-10-15 | Corning Incorporated | Apparatus and method for wire cutting glass-ceramic wafers |
| TW308561B (ja) * | 1995-08-24 | 1997-06-21 | Mutsubishi Gum Kk | |
| US5851928A (en) * | 1995-11-27 | 1998-12-22 | Motorola, Inc. | Method of etching a semiconductor substrate |
| JPH09272119A (ja) * | 1996-04-04 | 1997-10-21 | Daido Hoxan Inc | ウエハの製法およびそれに用いる装置 |
| RU2202135C2 (ru) * | 2001-04-16 | 2003-04-10 | Карачинов Владимир Александрович | Способ резки объемных монокристаллов карбида кремния |
| DE10238593A1 (de) * | 2002-08-22 | 2004-03-11 | Wacker Siltronic Ag | Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben |
| TWI377102B (en) * | 2009-11-18 | 2012-11-21 | Ind Tech Res Inst | Wire cut electrical discharge machine |
| CN112497534A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-16 | 宇泽半导体(云南)有限公司 | 一种单晶氧样片的取样方法 |
| CN114670344B (zh) * | 2022-03-25 | 2023-10-31 | 中国人民大学 | 高定向热解石墨单晶的无损解理装置及方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3615956A (en) * | 1969-03-27 | 1971-10-26 | Signetics Corp | Gas plasma vapor etching process |
| US3841931A (en) * | 1973-07-23 | 1974-10-15 | Bell Telephone Labor Inc | Mild acid etch for tungsten |
| JPS51116132A (en) * | 1975-04-05 | 1976-10-13 | Kogyo Gijutsuin | Electrolytic grinding process |
| NL7609815A (nl) * | 1976-09-03 | 1978-03-07 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een half- geleiderinrichting en halfgeleiderinrichting vervaardigd met behulp van de werkwijze. |
| DE3029792A1 (de) * | 1980-08-06 | 1982-03-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum zerteilen eines halbleiterkristalls in scheiben |
| US4448655A (en) * | 1981-11-17 | 1984-05-15 | Inoue-Japax Research Incorporated | Traveling-wire electroerosion machining electrode and method |
| US4908198A (en) * | 1986-06-02 | 1990-03-13 | The Electrosynthesis Company, Inc. | Fluorinated carbons and methods of manufacture |
| JPS639123A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体エツチング装置 |
| JPS63295500A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-01 | Shin Etsu Chem Co Ltd | タンタル酸リチウム単結晶ウエ−ハの製造方法 |
| JPH0637716B2 (ja) * | 1987-08-21 | 1994-05-18 | 富士写真フイルム株式会社 | 電解処理方法 |
| DE3728693A1 (de) * | 1987-08-27 | 1989-03-09 | Wacker Chemitronic | Verfahren und vorrichtung zum aetzen von halbleiteroberflaechen |
| DE354669T1 (de) * | 1988-07-20 | 1990-11-08 | Hashimoto Chemical Industries Co., Ltd., Sakai, Osaka | Einrichtung und verfahren zum trockenaetzen und generator zum erzeugen von wasserfreier, verduennter fluss-saeure, die dafuer benoetigt wird. |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP2247377A patent/JPH04128010A/ja active Pending
-
1991
- 1991-09-09 US US07/756,574 patent/US5180469A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-13 EP EP91115540A patent/EP0477698A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008243838A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Sharp Corp | 被加工物の加工方法および配線形成方法並びに半導体基板の製造方法 |
| EP3053722A1 (en) * | 2015-02-06 | 2016-08-10 | National Taiwan University of Science and Technology | Apparatus and method for processing a substrate |
| JP2016166407A (ja) * | 2015-02-06 | 2016-09-15 | 國立台灣科技大學 | 基板、基板を処理する方法及び基板を処理する装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5180469A (en) | 1993-01-19 |
| EP0477698A1 (en) | 1992-04-01 |
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