JPH0469530B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜利用分野＞ この発明は半導体装置製造の素材であるシリコ
ン等のインゴツトを回転ブレードで区分切断する
場合、もしくはインゴツトから半導体ウエハをス
ライスするときに利用される回転ブレードによる
インゴツトの切断装置に関するものである。

＜従来技術＞ 半導体装置に使用されるシリコン等のインゴツ
トは材質が脆いので、一方側を把持もしくは押さ
えつけてブレードで切断すれば、その切断の最終
域において切り出し側である切断片の重量、切断
ブレードへの付着等々により切れ残り部での応力
負荷が大きくなつて、ブレードによる切断が完了
する前にいわゆる割れの状態を呈して欠けること
により切り離される現象が生じやすい。

例えば、シリコン単結晶はその引き上げ製造の
過程で成長界面を境にして部位により組織、物性
等が異なつてくるので、得ようとする半導体に対
しその最適部位を使用するにはサンプル切断、区
分切断等を行なう必要がある。しかしてインゴツ
トはコストが高いので、切断ロスは小さい方がよ
いこと自明であるが、この区分切断時等に前記の
如き欠けが生じやすく、この欠けによりその後の
ウエハスライスでは当該欠け深さだけ切り捨てる
ことになり非常に不経済となる。

また、インゴツトからウエハをスライスして得
る場合には、スライス厚が一般に数百ミクロンで
あることから、その切り離し最終域において切削
液による表面張力、ウエハ重量、ウエハ回収装置
による回収時作用等の影響により前記の如き欠け
が生じやすく、従つて一枚のウエハから得られる
半導体素子数が最も多くなる外周部の欠損により
その生産性を著しく低下せしめることがあつた。

従つて、この不具合を可及的に防ぎ、生産性、
歩留りを向上させるために一般に次のような手段
が講じられている。

即ち、その一はスライスベースの添設である。
インゴツトの側面の一部にその長手方向にわたつ
てカーボンなどからなる捨て材（以下、スライス
ベースという）を接着等により添設し、切断はこ
のスライスベースと対向する側から行ない、スラ
イスベースを最後に切断するようにしているので
ある（例えば特開昭61−65749号参照）。

これによれば、インゴツト、ウエハの損失とい
う不具合は一応解消されるものの、スライスベー
スの予めの準備、添設、また切断後のウエハから
の除去、等々の作業が必要であり、またブレード
の刃先に対し、悪影響を与えない材質を選択する
必要がある。

従つて、スライスベースの添設は、インゴツ
ト、ウエハの損失を防ぐ点において利するところ
も存するが、最終的には廃棄されるスライスベー
スの存在はその点において改良が望まれているも
のであつた。

次に前記手段の二としては、ブレードの回転の
ほか特にウエハスライスに関してインゴツトの回
転がある（例えば特開昭58−147312号参照）。イ
ンゴツトを回転させるとその周囲から中心に向か
つて切断していくのであるから、生産性のよい外
周部での損失はなく、またスライスベースを必要
としないなど、その点において有利なものである
が、装置の性能面からは一層の高精度、高機能が
求められることになる。

即ち、スライスしたウエハを回収する場合に、
前述のスライスベースを添設した場合は該ベース
切断の段階でウエハを把持もしくはバキユームチ
ヤツクで吸着保持すればよいが、インゴツト回転
の場合には少なくとも切断完了直前にはウエハを
把持もしくは吸着する必要があり、そうするとそ
の吸着等によるウエハの振れ、ねじれ等で中心部
分に欠けを生ずることがあり、これらを解決する
為に例えば把持もしくは吸着機構の同期及び同心
回転並びにウエハへの巧みな当接等をはかるよう
にすることが必要であるが、特に初回切断の場合
のようにインゴツト端面の平坦度、械転軸心に対
する直角度等の形状不具合があるときにはチヤツ
ク側（面）との同心的回転が困難であり、この点
からも装置全体として精度、機能の実現、維持に
困難を伴なうものであつた。又、このインゴツト
回転の場合には、ウエハ中心部が欠けない状態に
おいてはいわゆる“へそ”としての突起部が生じ
やすく、この場合にはその除去の為の後処理加工
が煩雑なものであつた。

＜本発明の目的＞ 以上の如き従来の問題点に鑑して本発明が提供
されたもので、インゴツト切断に際し、インゴツ
トの基体部のほか切り出し側をその切断開始前に
予め不動に把持し、これによりインゴツトの切断
最終域で切断部が揺動し欠落分断するのを防い
て、即ち欠けの発前を防止することでスライスベ
ースを不要とし、もつて経済性、品質性を向上せ
しめることを目的とするものである。

＜実施例＞ 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき説
明する。

第１図はインゴツトを区分切断する場合の本発
明の模式的構成図であり、インゴツト切断装置本
体のスライド可能なワークテーブル１上にスペー
サ２を介してワーク材であるインゴツトＷが載設
され、該インゴツトはこの本体部（基体部）を適
宜のクランパ３で不動に固定されている。図例の
クランパはインゴツトＷを締め付け固定する形式
を示しているが、インゴツトの一端側を把持、挟
持する形式など既知の手段が利用できる。４は図
示しない円筒型スピンドルに張設された内周刃式
ブレードであり、ドーナツ状薄円板の内周縁にダ
イヤモンド砥粒等からなる切断刃が形成されてい
る公知のものである。前記円筒型スピンドルは内
周刃式ブレードを備えたスライシング装置等で知
られているものである。また、図例のブレード４
は断面上半部を略示しており、実際にはドーナツ
形であるから断面図的には適宜間隔でテーブル１
の下方に上記上半部と対称的にブレード下半部が
存在することになる。

１０は本案に係るインゴツトの切り出し側とな
る切断端部を把持するバキユームホルダ装置であ
り、装置本体１１は外形を円筒形となし、その先
端側開口周縁にゴム質等比較的柔軟なリツプ１１
ａが一体的に設けられている。この本体１１の上
記開口寸法は、後述するようにインゴツトＷの吸
着把持する部分の寸法に対応させるものであり、
図例のようにインゴツトの先細形状となつた端部
を吸着把持する場合は当該部に応じた口径に形成
しているものである。また、１１ｂはホルダ装置
本体１１の内空部を所要時減圧すべく図示しない
バキユームポンプに連絡する通気孔である。バキ
ユームホルダ装置本体１１は、その支持基台Ｂに
支持されてテーブル１上を手動または自動でスラ
イドするものであり、該支持基台Ｂは一般既知の
手段により任意の位置で固定できるようにしてい
る。

１２は、ホルダ装置本体１１に内包されるよう
に適宜複数本配設された押さえピンであり、軸方
向に進退自在として所要時インゴツトの切断端部
WAに当接し、その当接部（把持部）形状に沿つ
て各ピンが個別に進退調整されるようにしてい
る。また、各ピンは後述するようにその進退位置
で固定可能としている。

第２図は押さえピンの配設状態をその正面方向
から概観した図であるが、ホルダ装置本体内で例
えば同心円状にして、当接する切断端部WAの切
断形状（円形）に対し均等に散在するような配置
としている。図例では内円・外円の仮想二重円線
上に三本ずつ60度の位相をもつて配設している。

第３図はバキユームホルダ装置１０の具体的構
成例を示したものである。図における押さえピン
１２は第２図の如き配置を基にしており、前記仮
想二重円線上の各一本を図示している。

しかして押さえピン１２はその巻装されたスプ
リング１２ａで図上左方向への進出方向に常時付
勢されており、所要時はその軸面方向に出没する
ロツク球１３により任意の進退位置で固定される
ようにしている。１４は上記ロツク球１３の出没
に作用するロツク機構部であり、手動または自動
による電気制御で駆動するモータ、シリンダ等で
なる駆動源１５に接続された送り軸１５ａ（図例
ではモータ連結のねじ軸としている）と、該軸に
より送り制御され、前記ロツク球１３を出没制御
するロツク動作子１６ａを該ロツク球のそれぞれ
に対応させて設けているロツク動作体１６とから
構成されている。従つて、ロツク球１３とロツク
機構部１４でロツク装置を構成しているのである
が、ロツク球をピン形状としたり、またロツク動
作体１６を押さえピン１２に直接作用するレバー
構成（例えばクランク形状）とするなどロツク装
置としては各種の形態・構成が利用できる。

以上の如き構成にて、インゴツトＷを切断する
場合、まずインゴツトＷをテーブル１上に載置
し、クランパ３で該インゴツト基体側を不動に固
定する。

次いでバキユームホルダ装置１０をスライドさ
せ、インゴツトＷの切り出し側となる切断端部
WAの端面（図例では先細形状）にホルダ装置本
体１１のリツプ１１ａを当接させる。リツプ１１
ａは柔軟な材質であるので、インゴツトの当接面
に若干のうねり状凹凸が生じていても、当該凹凸
に倣つて密接することができる。

しかしてホルダ装置本体１１がインゴツト切断
端部WAに当接した際には、該装置本体１１が内
包している押さえピン１２のそれぞれが切断端部
WA形状に沿つて当初の突出状態から後退し、そ
れぞれの移動量で位置することになる（第１図、
第３図状態）。

上記の如く当接設定した後は、まず装置本体１
１を支持する支持基台Ｂを図示しないクランプ機
構でテーブル１上に不動に固定する。次いでロツ
ク機構１４を作動させてロツク球１３により押さ
えピン１２をその位置で不動に固定する。この
後、図示しないバキユームポンプを作動させ、通
気孔１１ｂからホルダ装置本体１１内を減圧させ
れば、開口側をリツプ１１ａが塞がれている該本
体内は次第に低圧となり、所定圧で安定する。

押さえピン１２はインゴツトの切断端部WAに
当接しているだけの状態であるが、ホルダ装置本
体１１が吸着しているので、押さえピン１２と協
動してあたかも該端部WAを把持固定しているよ
うな作用を呈しせしめ、即ち該端部を不動に固定
する。従つて、次にテーブルをスライドさせて対
応位置でブレード４により切断を開始しても、そ
の際に生じる応力負荷はインゴツト基体Ｗからテ
ーブル１側へ、及び切断端部WAからホルダ装置
１０を介してテーブル１側へそれぞれ伝達吸収さ
れることになり、切断最終域でも該切断端部WA
等が揺動することはなく、従来のように欠けるよ
うな事態には至らない。

尚、上記実施例はインゴツト切断端部が先細形
状となつたものについて説明したが、その機能及
び作用から明らかなように本発明装置はこれに限
らず、例えば凹凸面形状あるいはウエハスライス
のように端面が平坦面形状であつても、更には傾
斜面であつても使用できることは言うまでもな
い。第４図にウエハスライスの場合を例示してい
る。

即ち、本発明の複数の押さえピンはそれぞれが
独立して進退し、任意の位置でロツクすることが
可能であるから、該ピンの当接するインゴツト端
面各部位の状態に応じた、換言すれば当接面に倣
つた位置でロツクすることができ、これにより該
端面を均等に当接固定することができるのであ
る。この場合、バキユームホルダ装置本体はウエ
ハスライスのような切り出し厚が薄いときにはそ
の切断端面側に吸着し、その他の厚いときには前
述実施例のうに外周部に吸着することになる。

＜効果＞ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、
ブレードのインゴツト切断進行に伴なう切断応力
は不動のインゴツト基体側及び切り出し側のホル
ダ装置等に伝達分散させられることになり、従つ
て切断の最終領域においてその切断完了前に切断
残部から欠けるようなことはなく、即ち歩留まり
が向上する。また、上記の通り本発明によれば欠
けの発生を防ぐことが可能であるから、欠け防止
のためだけに利用されていたスライスベースを不
要とすることができ、この点からその不要に基づ
く材料コストの削減のほか、添設から切断後の除
去、廃却までの工程も不要となり、作業性、生産
性の向上がはかれる等その経済性、品質性に著し
い効果を奏し得ることになる。更に又、本発明の
ホルダ装置は押さえピンを利用しているので、切
り出し側のピン当接面が凹凸形状であつたり傾斜
していても均等に倣つて当接することができ、バ
キユームホルダ装置本体が吸着可能なものであれ
ば把持固定部の形状を選ばない効果がある。更に
又、本発明によれば装置構成的には従来構成に本
発明の如きバキユームホルダ装置を付設すればそ
の目的を達成することができ、さほどのコスト上
昇を伴なわずに対応できるなどその実用的に優れ
て有用な装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は本
発明の構成を模式的に示した側面図、第２図は押
さえロツドの配設状態を示すバキユームホルダ装
置の概観正面図、第３図はバキユームホルダ装置
の具体的構成例を示す側面断面図、第４図は本発
明装置の他の使用例説明図である。 １……テーブル、３……クランパ、４……ブレ
ード、１０……バキユームホルダ装置、１１……
ホルダ装置本体、１１ａ……リツプ、１１ｂ……
通気孔、１２……押さえピン、１３……ロツク
球、１４……ロツク機構部、１６……ロツク動作
体、Ｗ……インゴツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレードを回転させ、基端側が固定されたイ
   ンゴツトを切断するインゴツト切断装置におい
   て、 前記固定されたインゴツトの切断面側の端面に
   対向して進退自在に配設された複数の押えピン
   と、 前記複数の押えピンをそれぞれ進退不能に固定
   するロツク手段と、 前記押えピンに向かつて前記インゴツトの切断
   側の端面を減圧吸引する減圧吸引手段と、 を備え、インゴツト切断時に前記押えピンに向か
   つてインゴツトの端面に吸着固定するようにした
   ことを特徴とするインゴツト切装置。