JPH0423432A - 内周刃スライサーによる単結晶インゴットの切断方法及び装置 - Google Patents

内周刃スライサーによる単結晶インゴットの切断方法及び装置

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JPH0423432A
JPH0423432A JP2126609A JP12660990A JPH0423432A JP H0423432 A JPH0423432 A JP H0423432A JP 2126609 A JP2126609 A JP 2126609A JP 12660990 A JP12660990 A JP 12660990A JP H0423432 A JPH0423432 A JP H0423432A
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内周刃スライサーによって単結晶インゴット
をこれの軸直角方向に薄く切断することによって複数の
ウェーハを得る単結晶インゴットの切断方法及び切断装
置に関する。
（従来の技術） 例えば、半導体製造分野においては、単結晶引上装置に
よって引き上げられたシリコン単結晶インゴットを内周
刃スライサーによって軸直角方向に薄く切断することに
よって複数のシリコン半導体ウェーハを得ているか、内
周刃スライサーのプレートの振れや摩耗等に起因して半
導体ウェーハには不可避的に反りか発生してしまう。
そこて、現在市販されている内周刃スライサーには、そ
のプレートの振れを測定する変位計か装備されているも
のがあり、この変位計によってブレードの振れを検出し
、この検出結果に基づいて適宜切刃のトレッシングを行
なったり、フレードの振れ量を切り込み速度にフィード
バックする等の方法によって反りの小さな半導体ウェー
ハを得る試みがなされている。
（発明が解決しようとする課題） しかしなから、上記従来の方法においては、切断される
べき単結晶インゴットの直径が大きくなって内周刃スラ
イサーの口径が大きくなる程、プレートの振れの検出精
度が悪くなり、実際に得られる半導体ウェーハの反りか
大きくなるという問題がある。
又、検出されるブレードの振れの絶対量が小さいため、
ブレードの振れを如何に制御しても半導体ウェーへの反
りのバラツキを小さく抑えることか難しいという問題か
ある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、反りの小さいウェーハを得ることかてきる内
周刃スライサーによる単結晶インゴットの切断方法及び
装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、所定の速度で回転駆動
される内周刃スライサーによって単結晶インゴットをこ
れの軸直角方向に薄く切断することによって複数のウェ
ーハを得る単結晶の切断方法において、前記単結晶イン
ゴットの切り込み速度を高速と低速が交互に繰り返され
るよう制御することをその特徴とする。
又、本発明は、単結晶インゴットをこれの軸直角方向に
切断する内周刃スライサーと、該内周刃スライサーを所
定の速度て回転駆動する駆動源と、該駆動源又は単結晶
インゴットを単結晶の切り込み方向に移動せしめる移動
源と、該駆動源の移動速度を予め入力された制御プログ
ラムに基づいて高速と低速か交互に繰り返されるよう制
御する制御手段を含んて単結晶インゴットの切断装置を
構成したことをその特徴とする。
（作用） 本発明によれば、単結晶インゴットに対する切り込み速
度が予め決められたプログラムに従って高速と低速を交
互に繰り返すよう制御されるため、単結晶インゴットの
切断によって得られるウェーハの表面には微少な凹凸が
故意に形成される。即ち、切り込み速度を高速にすれば
、単結晶インゴットを切断する際の負荷抵抗が増し、ブ
レードの振れ（変位）が大きくなり、逆に切り込み速度
を低速にすれば、負荷抵抗が減じてブレードの振れが小
さくなるため、ウェーハの表面には凹凸が容易に形成さ
れる。そして、この凹凸の程度（大きさ及びピッチ）は
切り込み速度の制御パターン、例えば切り込み速度の絶
対値や高速と低速の時間ピッチを変えることによって任
意に変えることができ、凹凸の大きさを一定値以下に抑
えることが可能となるため、得られたウェーハを従来通
りラップ及びエツチング工程を通すことによって反りの
小さいウェーハを得ることがてきる。
（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る切断装置の構成図、第２図は切り
込み速度の制御例を示す図、第３図はブレードの触れを
示す図、第４図（ａ）、（ｂ）。
（ｃ）にｊそれぞれ切断（スライス）工程、ラップ工程
、エツチング工程でのウェーハの状態を示す図、第５図
は最終的に得られたウェーハの表面粗さを示す図である
。
先ず、第１図に基づいて本発明に係る切断装置の基本構
成を説明するに、同図中、ｌは内周刃スライサーてあり
、これは薄いリング状のブレード２の外周縁をドラム状
の主軸ヘッド３に取り付けて構成され、プレート２は鉛
直に支持され、その内周部（開口部）にはダイヤモンド
砥粒から成る刃先２ａが取り付けられている。そして、
この内周刃スライサー１は駆動源たる主軸モーター４の
出力軸に結着されている。
又、前記内周刃スライサー１の近傍にはインゴット保持
台を兼ねる切り込み送りユニット５が設置されており、
該切り込み送りユニット５上には、切断されるべき丸棒
状のシリコン単結晶インゴット６及びインゴット割り出
しユニット７が設置されている。そして、上記切り込み
送りユニット５には制御手段たるコントローラ８か電気
的に接続されている。
而して、前記主軸モーター４か第１図の矢印Ａ方向に回
転すると、これに直結された内周刃スライサー１が同方
向に所定速度で回転駆動される。
この状態て前記インゴット割り出しユニット７によって
シリコン単結晶インゴット６を図示矢印Ｃ方向に所定量
たけ移動させてこれの割り出しを行ない、該単結晶イン
ゴット６を図示のように内周刃スライサーｌのプレート
２の開口部に臨ませる。
次に、前記切り込み送りユニット５を駆動して単結晶イ
ンゴット６をインゴット割り出しユニット７と共に第１
図の矢印Ｂ方向に移動させれば、単結晶インゴット６は
回転するブレード２の刃先２ａによって軸直角方向に切
断され、薄い円板状のシリコン半導体ウェーハが得られ
る。尚、その後は切り込み送りユニット５が反矢印Ｂ方
向に移動せしめられて元の位置に復帰すると同時に、単
結晶インゴット６がインゴット割り出しユニット７によ
って矢印Ｃ方向に所定量だけ移動せしめられて割り出さ
れ、以後は前記と同様の動作によって次の半導体ウェー
八か切り出され、この一連の動作か繰り返されて複数の
半導体ウェー八が次々に得られる。
ところで、本実施例では、切り込み送りユニット５の動
作はコントローラ８によって制御され、該切り込み送り
ユニット５の移動速度、つまりは単結晶インゴット６の
切り込み速度はコントローラ８に予め入力されたプログ
ラムに従って制御される。そのプログラムの一例を第２
図に示すが、本実施例では単結晶インゴット６の切り込
み速度は高速と低速とが交互に繰り返すように制御され
る。即ち、最初の切り込み量［１の区間ａでは切り込み
速度は低速（６ｍｍ／ｌｌ１ｎ）に保たれ、次の切り込
み量ｌｌｌ１１の区間すでは切り込み速度は低速（６ｍ
ｍ／ｍ１ｎ）から高速（６０ｍｍ／ｍ１ｎ）に変えられ
、次の切り込み量１ｍａ＋の区間Ｃては切り込み連速は
高速（６０ｍｍ／ｍ１ｎ）に保たれ、次の切り込み量１
ｎｕｎの区間ｄては切り込み速度は低速（６ｍｍ／ｍ１
ｎ）に戻され、以上の速度変化を１サイクルとする制御
が切断が終了するまて繰り返し行なわれる。
一般に、切り込み速度を高速にすれば、単結晶インゴッ
ト６を切断する際の負荷抵抗が増し、ブレード２の振れ
（変位）か大きくなり、逆に切り込み速度を低速にすれ
ば、負荷抵抗が減じてプレート２の振れが小さくなるた
め、本実施例のように切り込み速度か高速と低速を交互
に繰り返すよう制御されれば、第３図に示すようにブレ
ード２の振れも大小を交互に繰り返し、第４図（ａ）に
示すように切り出されたシリコン半導体ウェーハＷ′の
表面には凹凸が形成される。
即ち、切り込み速度の大きい高速域ては凸が、切り込み
速度の小さい低速域ては凹が形成され、半導体ウェーハ
Ｗ゛の表面近傍にはブレード２による歪層Ｗ１”、Ｗ２
′か形成される。
而して、半導体ウェーハＷ′の表面に形成された凹凸の
大きさは一定値以下に抑えられるため、次工程で遊離砥
粒を用いて該半導体ウェーハＷ′にラップ処理を施すと
、ラップ初期において定盤に半導体ウェーハＷ′の凸部
か当ってその部分が先ず除去され、その後は徐々に四部
まて除去される。この結果、半導体ウェーハＷ′の表面
近傍に形成された前記歪層Ｗ１°ｌ　Ｗ２”か除去され
、第４図（ｂ）に示すように、半導体ウェーハＷ”の表
面近傍には遊離砥粒による加工歪層Ｗ１Ｗ２′か残る。
そして、最後に上記半導体ウェーハＷ”を混酸液等のエ
ツチング液中に所定時間だけ浸漬してこれをエツチング
処理すると、該半導体ウェー八Ｗ°゛の表面近傍に残っ
た前記加工歪層Ｗ。
Ｗ２”か除去され、第４図（Ｃ）に示す歪層か無く、反
りの小さい半導体ウェーハＷか得られる。
尚、このようにして得られた直径６１ｎｃｈのシリコン
半導体ウェーハの反りを実測した結果１反りの平均値Ｘ
、バラツキσはそれぞれＸ＝６ｐｍ。
σ＝２ｇｍであり、これらの値は従来法によって得られ
た半導体ウェーハの値の半分であり、このことによって
本発明の効果が実証された。
又、第５図に本実施例によって得られた同じ半導体ウェ
ーへの表面粗さの実測結果を示す。
尚、第５図において横軸は半導体ウェーハの直径方向長
さ文（第４図（ｃ）参照）、縦軸は表面粗さであり、Ｒ
は平均粗さを示す。
ところで、コントローラ８（第１図参照）に予め入力さ
れる切り込み速度の制御プログラムの他の例としては第
６図に示すものか挙げられる。
即ち、第６図に示す制御プログラムによって切り込み速
度は低速と高速が交互に繰り返すよう制御されるが、各
サイクルでの高速域での切り込み速度は切断負荷抵抗が
一定となる速度カーブＤに沿うよう制御される。
而して、上記のようなプログラムに従って切り込み速度
を制御しても、切断によって得られるウェーハの表面に
は微少な凹凸が形成され、前記同様に反りの小さいウェ
ーハが得られる。尚、この場合のプレート２の振れ、ウ
ェーハの表面粗さは第７図、第８図にそれぞれ示される
。
尚、以上の実施例では、単結晶インゴット６が内周刃ス
ライサー１に対して移動せしめられることによって切断
されたが、逆に単結晶インゴット６を固定し、内周刃ス
ライサーｌ側を単結晶インゴット６に対して移動させる
ようにしてもよく、斯かる場合には内周刃スライサーｌ
及び主軸モーター４の移動速度をコントローラ８によっ
て制御すればよいことは勿論である。
（発明の効果） 以上の説明て明らかな如く、本発明によれば、単結晶イ
ンゴットに対する切り込み速度か予め決められたプログ
ラムに従って高速と低速を交互に繰り返すよう制御され
るため、単結晶インゴットの切断によって得られるウェ
ーハの表面には微少な凹凸が形成され、該ウェーハを従
来通りラップ及びエツチング工程を通すことによって反
りの小さいウェーハを得ることができるという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る切断装置の構成図、第２図は切り
込み速度の制御例を示す図、第３図はブレードの触れを
示す図、第４図（ａ）、（ｂ）。 （Ｃ）はそれぞれ切断（スライス）工程、ラップ工程、
エツチング工程でのウェーハの状態を示す図、第５図は
最終的に得られたウェーハの表面粗さを示す図、第６図
は切り込み速度の別の制御例を示す図、第７図はプレー
トの触れを示す図、第８図はウェーハの表面粗さを示す
図である。 ｌ・・・内周刃スライサー、２・・・プレート、４・・
・主軸モーター（駆動源）、５・・・切り込み送りユニ
ット（移動手段）、６・・・単結晶インゴット、８・・
・コントローラ（制御手段）、Ｗ、Ｗ’、Ｗ”・・・半
導体ウェーハ。 特許出願人　　信越半導体株式会社 代　理　人　　　　弁理士　　山　下　亮第２図 切ｒＡｒ） 切始め 第６図 切り込み量 第７図 切終り 切始め

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）所定の速度で回転駆動される内周刃スライサーに
    よって単結晶インゴットをこれの軸直角方向に薄く切断
    することによって複数のウェーハを得る単結晶の切断方
    法において、前記単結晶インゴットの切り込み速度を高
    速と低速が交互に繰り返されるよう制御することを特徴
    とする内周刃スライサーによる単結晶インゴットの切断
    方法。
  2. （２）単結晶インゴットをこれの軸直角方向に切断する
    内周刃スライサーと、該内周刃スライサーを所定の速度
    で回転駆動する駆動源と、該駆動源又は単結晶インゴッ
    トを単結晶インゴットの切り込み方向に移動せしめる移
    動源と、該駆動源の移動速度を予め入力された制御プロ
    グラムに基づいて高速と低速が交互に繰り返されるよう
    制御する制御手段を含んで構成されることを特徴とする
    内周刃スライサーによる単結晶インゴットの切断装置。
JP2126609A 1990-05-18 1990-05-18 内周刃スライサーによる単結晶インゴットの切断方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0612768B2 (ja)

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