JPH05177628A - シリコンウェーハの内周刃切断方法 - Google Patents

シリコンウェーハの内周刃切断方法

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JPH05177628A
JPH05177628A JP35917191A JP35917191A JPH05177628A JP H05177628 A JPH05177628 A JP H05177628A JP 35917191 A JP35917191 A JP 35917191A JP 35917191 A JP35917191 A JP 35917191A JP H05177628 A JPH05177628 A JP H05177628A
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JP
Japan
Prior art keywords
inner peripheral
cutting
peripheral blade
silicon wafer
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP35917191A
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English (en)
Inventor
Seiji Shirahama
誠二 白濱
Masahide Tameno
正英 為野
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KYUSHU ELECTRON METAL CO Ltd
Osaka Titanium Co Ltd
Original Assignee
KYUSHU ELECTRON METAL CO Ltd
Osaka Titanium Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05177628A publication Critical patent/JPH05177628A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/02—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills
    • B28D5/022—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills by cutting with discs or wheels
    • B28D5/028—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills by cutting with discs or wheels with a ring blade having an inside cutting edge

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削抵抗の変動による内周刃周速の変動をな
くし、より高精度厚みのシリコンウェーハを切断できる
切断方法の提供。 【構成】 切削円弧の長さに応じて回転チャック9の回
転数を増大するように制御出力パターンを予め制御器1
2に設定し、シリコンインゴット3の切断位置を送りテ
ーブル6の移動用ボールねじに設けたロータリーエンコ
ーダ11で検出しながら、かかる制御基本パターンで設
定された回転数を保持するようにシリコンウェーハを切
り出し、さらに回転計10からの実際の回転数信号と制
御出力パターンを比較して補正することにより、設定さ
れた回転数を保持されて切削抵抗の変動が著しく減少す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、シリコンウェーハを
切り出す内周刃スライシング装置を用いた切断方法の改
良に係り、内周刃のウェーハ切断位置に応じて予め設定
した制御パターンを用い、インバーターなどの制御器に
より切削抵抗の変動にかかわらず内周刃周速を一定に
し、高精度なシリコンウェーハの切断を図ったシリコン
ウェーハの内周刃切断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】硬くて脆いシリコンインゴットより極薄
いシリコンウエーハを切り出す切断機装置として、図1
に示す如く、所要の内径部を有する環状金属円盤の内周
縁にダイヤモンド砥粒2を電着周設した内周刃1を、回
転チャック9に装着して回転させて、シリコンインゴッ
ト3より所要厚みのウエーハを切断するスライシング装
置が多用されている。
【0003】シリコンインゴット3は、電動機8で回転
駆動される回転チャック9を軸支した基台7に、所要速
度で水平移動自在となした送りテーブル6に載置した割
り出し器5に接着ブロック4を介して固着垂架され、割
り出し器5用電動機にて垂直方向に移動し、かつ送りテ
ーブル6の移動により回転する内周刃1で所要厚みにス
ライスされる。
【0004】上記のような、スライシング装置の内周刃
周速はある範囲内で決定されるが、その周速はシリコン
ウェーハの切断を行なう際、ウェーハの切り始めから切
り終えるまで、切削抵抗によって変動している。
【0005】内周刃への負荷の変動により、シリコンウ
ェーハに当接する内周刃縁の位置が僅かであるが移動す
るため、これを回転による遠心力を利用して標準位置へ
戻すように内周刃の回転数を制御する方法が提案されて
いるが、内周刃の周速が変動し、切り出したウェーハの
反り、厚み精度に悪影響を与えている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】スライシング装置の内
周刃により、シリコンインゴットを切断する際、1枚の
シリコンウェーハを切断し始めてからカットを終了する
までに、内周刃の周速が変動し、切り出したウェーハの
反り、厚み精度に悪影響を与えている。
【0007】かかる内周刃周速の変動は切削抵抗による
ものであり、また加工数量を増す毎にその抵抗は大きく
なる。それにともない周速の変動も大きくなり切りださ
れるシリコンウェーハの反り、厚み精度は悪くなってい
る。
【0008】この発明は、内周刃スライシング装置のか
かる問題に鑑み、切削抵抗の変動による内周刃周速の変
動をなくし、より高精度厚みのシリコンウェーハを切断
できる切断方法の提供を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、シリコンウ
ェーハを内周刃スライシング装置にて切断する内周刃切
断方法において、内周刃の周速度または回転数の測定手
段にて得た信号を、内周刃の回転駆動源の回転数制御手
段に入力し、あるいはさらに内周刃のシリコンウェーハ
の切断位置信号にて予測する切断抵抗の変動にかかわら
ず、内周刃の周速度を常に設定した周速度に保持するよ
う該回転駆動源を制御することを特徴とするシリコンウ
ェーハの内周刃切断方法である。
【0010】また、この発明は、シリコンウェーハを内
周刃スライシング装置にて切断する内周刃切断方法にお
いて、予め求めた切り込み点から切り終わり点間の内周
刃の接触円弧長さに伴い変動する切断抵抗に応じて、内
周刃の回転数を変動させる制御パターンを予め決定し、
該制御パターンで回転駆動源の回転数制御を行い、内周
刃の周速度を一定に保持するに際し、切断中に測定した
内周刃の周速度または回転数に応じて、該制御パターン
を補正することを特徴とする記載のシリコンウェーハの
内周刃切断方法である。
【0011】さらに、この発明は、上記の各構成におい
て、同一内周刃の加工数量に伴い変動する切断抵抗に応
じて、内周刃の回転数を変動させる制御パターンを予め
決定することを特徴とする請求項1または請求項2記載
のシリコンウェーハの内周刃切断方法である。
【0012】この発明は、切断抵抗の変動にかかわらず
常に内周刃の周速度を一定に保持するよう該回転駆動源
を制御することを特徴とすることから、この発明に用い
る内周刃スライシング装置には、内周刃の周速度または
回転数の測定手段、あるいはさらに内周刃のシリコンウ
ェーハの切断位置検出手段及び内周刃の回転駆動源の回
転数制御手段を具備する必要がある。まず、内周刃の周
速度または回転数の測定手段としては、回転チャックの
外周面に設けたコードパルスを計数して周波数検出した
り、出力波形の角度精度を利用する、光学的または磁気
的エンコーダや、光電式ロータリーエンコーダなどが適
宜選定利用できる。
【0013】この発明において、内周刃のシリコンウェ
ーハの切断位置検出手段としては、例えば実施例に示す
如く、割り出し器の送りテーブルの移動位置を光センサ
や磁気スケール、あるいは光電式ロータリーエンコーダ
などを用いて検出したり、インゴットに対する内周刃の
位置そのものをイメージセンサーやホログラフスケール
などを用いて検出するなどの方法が適宜選定利用でき
る。
【0014】また、内周刃の回転駆動源の回転数制御手
段は、回転駆動源のモーターが例えば三相電動機等であ
れば、前記の測定、検出信号を演算装置で処理し、イン
バーターを介して該電動機を制御駆動すればよく、ま
た、回転駆動源そのものに所謂インバーターモーターを
用いて駆動するのもよい。
【0015】この発明において、予め設定する内周刃の
周速度や回転数を変動させる制御パターンは、内周刃の
シリコンウェーハの切断位置により予定される切削抵抗
にて変動する内周刃の回転数等に応じて、この変動をキ
ャンセルするように内周刃の周速度や回転数を変動させ
る制御パターンを設定するとよい。また、シリコンイン
ゴットの切り込み点から切り終わり点間の内周刃の接触
円弧長さを予めインゴットの各種直径に応じて計算にて
求めておき、想定される切削抵抗の変動に対して、この
変動をキャンセルするように内周刃の周速度や回転数を
変動させる制御パターンを設定するとよい。
【0016】さらに、この発明の制御パターンには、上
述の内周刃のシリコンウェーハの切断位置に応じて設定
した制御パターンに、さらに同一内周刃を用いて連続的
に切断した際のその加工数量の増加に伴い変動する切断
抵抗に応じて、内周刃の回転数を変動させる修正の制御
パターンを予め盛り込んでおくことにより、連続的に多
数枚を加工する際のシリコンウェーハの厚み及び反り精
度を向上させることができる、
【0017】
【作用】シリコンウェーハに切り出す際、インゴット断
面は円形であるため、円の直径位置に内周刃が達したと
きの切削円弧は最大になり、この点での切削抵抗も最大
となり、また最も周速が低下する位置である。これと同
様に内周刃刃先の上下方向の変位も、この点において最
大となる。そこでこの発明の切断方法では、切り始め点
から切り終わり点までの内周刃周速を設定した一定速度
に保持するため、内周刃刃先の上下方向への変位を最小
限に抑えることが可能となる。従って、切削抵抗が減少
し高精度切断の持続性を向上する。また、内周刃砥石部
のドレッシング等の頻度を大きく減少させることがで
き、内周刃砥石の寿命を延長させることができる。
【0018】
【実施例】
実施例1 この発明に用いるスライシング装置は、前述した図1の
スライシング装置において、回転チャック9の回転数を
測定する光学パルス式の回転計10を回転チャック9の
外周面に対向配置してあり、割り出し器5を載置した送
りテーブル6、すなわちシリコンインゴット3の位置を
検出を行うために、送りテーブル6の基台内に送りテー
ブル6の移動用ボールねじにロータリーエンコーダ11
(但し端子部のみ図示)を装着してある。さらに、回転
計10からの信号とロータリーエンコーダ11からの信
号を入力して所要の演算を行い、インバータを介して電
動機8を制御する制御器12が基台7内に配置してあ
る。
【0019】スライシング予定の5インチ径のシリコン
インゴットは図2に示すような切削円弧を有しており、
そこで切削円弧の長さに応じて回転チャック9の回転数
を増大するように図2に示すような制御出力パターンを
予め制御器12に設定した。
【0020】シリコンインゴット3の切断位置を検出し
ながら、かかる制御基本パターンに基づいて設定された
回転数を保持するように制御しながらシリコンウェーハ
を切り出すと、内周刃1の実際の回転数は図2に示す如
く、切削抵抗の変動により変動している。そこで、さら
に回転計10からの実際の回転数信号と制御出力パター
ンを比較して、所定の回転数となるように図2に示す如
く補正出力を制御器12より電動機8へ与えてシリコン
ウェーハを切り出すと、設定された回転数を保持されて
切削抵抗の変動が著しく減少し、ウェーハの設定厚みに
対するばらつきは従来より20%向上した。また、反り
についても従来より10%向上した。
【0021】実施例2 実施例1において、さらに、同一内周刃を連続使用して
その加工数量に伴い増大する切断抵抗に応じて、内周刃
の回転数を変動させる制御パターンを予め決定した。そ
の結果、内周刃のドレッシングのインターバルが従来よ
り50%も延びた。
【0022】
【発明の効果】この発明は、内周刃の回転数を一定に保
持することにより、すなわち、従来は切断時に刻々と切
削抵抗が変動していたが、この切削抵抗の変動がなくな
ることにより、上下方向へ内周刃(刃先)が変位し難く
なり、切り出したシリコンウェーハの反りが減少し、厚
み精度が著しく向上する。その上、ダイヤ電着層への負
荷が減少し、ブレードライフの向上にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の切断方法を実施するための回転チャ
ック部を一部破断して示すスライシング装置の斜視説明
図である。
【図2】切削円弧、制御出力、実際の回転数、補正出力
のそれぞれをシリコンウェーハを切り出し始めから終わ
りまでの関係で示すグラフである。
【符号の説明】
1 内周刃 2 ダイヤモンド砥粒 3 シリコンインゴット 4 接着ブロック 5 割り出し器 6 送りテーブル 7 基台 8 電動機 9 回転チャック 10 回転計 11 ロータリーエンコーダ 12 制御器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコンウェーハを内周刃スライシング
    装置にて切断する内周刃切断方法において、内周刃の周
    速度または回転数の測定手段にて得た信号を内周刃の回
    転駆動源の回転数制御手段に入力し、あるいはさらに内
    周刃のシリコンウェーハの切断位置信号にて予測する切
    断抵抗の変動にかかわらず、内周刃の周速度を常に設定
    した周速度に保持するよう該回転駆動源を制御すること
    を特徴とするシリコンウェーハの内周刃切断方法。
  2. 【請求項2】 シリコンウェーハを内周刃スライシング
    装置にて切断する内周刃切断方法において、予め求めた
    切り込み点から切り終わり点間の内周刃の接触円弧長さ
    に伴い変動する切断抵抗に応じて、内周刃の回転数を変
    動させる制御パターンを予め決定し、該制御パターンで
    回転駆動源の回転数制御を行い、内周刃の周速度を一定
    に保持するに際し、切断中に測定した内周刃の周速度ま
    たは回転数に応じて、該制御パターンを補正することを
    特徴とする記載のシリコンウェーハの内周刃切断方法。
  3. 【請求項3】 同一内周刃の加工数量に伴い変動する切
    断抵抗に応じて、内周刃の回転数を変動させる制御パタ
    ーンを予め決定することを特徴とする請求項1または請
    求項2記載のシリコンウェーハの内周刃切断方法。
JP35917191A 1991-12-27 1991-12-27 シリコンウェーハの内周刃切断方法 Pending JPH05177628A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102528948A (zh) * 2012-02-09 2012-07-04 贵州华龙电子设备有限公司 内圆切割机
CN103817813A (zh) * 2014-03-11 2014-05-28 贵州华龙电子设备有限公司 内圆切割机同步旋转机械手
CN104070611A (zh) * 2013-03-25 2014-10-01 星林尖端产业(株) 磁体切割装置

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