JPH09248719A - エピタキシャル・ウエハ用半導体インゴットの切断方法およびその装置 - Google Patents
エピタキシャル・ウエハ用半導体インゴットの切断方法およびその装置Info
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- JPH09248719A JPH09248719A JP5433896A JP5433896A JPH09248719A JP H09248719 A JPH09248719 A JP H09248719A JP 5433896 A JP5433896 A JP 5433896A JP 5433896 A JP5433896 A JP 5433896A JP H09248719 A JPH09248719 A JP H09248719A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 切り代および切断エネルギーが小であり、材
料歩留が高く、かつ切断コストの低いエピタキシャル・
ウエハ用半導体インゴットの切断方法およびその装置を
提供する。 【解決手段】 支持部材間にワイヤ電極を長手方向走行
可能に張設支持し、これら支持部材間において前記ワイ
ヤ電極の走行方向と直交する方向にエピタキシャル・ウ
エハ用半導体インゴットを相対移動させ、前記ワイヤ電
極と前記半導体インゴットとの間に電圧を印加し放電を
発生させて切断する。
料歩留が高く、かつ切断コストの低いエピタキシャル・
ウエハ用半導体インゴットの切断方法およびその装置を
提供する。 【解決手段】 支持部材間にワイヤ電極を長手方向走行
可能に張設支持し、これら支持部材間において前記ワイ
ヤ電極の走行方向と直交する方向にエピタキシャル・ウ
エハ用半導体インゴットを相対移動させ、前記ワイヤ電
極と前記半導体インゴットとの間に電圧を印加し放電を
発生させて切断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばエピタキシ
ャル・ウエハ用単結晶シリコンのような半導体インゴッ
トから薄肉寸法のウエハを製造する場合の、半導体イン
ゴットの切断方法およびその装置に関するものであり、
特にワイヤ電極との間の放電によって切断を行うエピタ
キシャル・ウエハ用半導体インゴットおよびその装置に
関するものである。
ャル・ウエハ用単結晶シリコンのような半導体インゴッ
トから薄肉寸法のウエハを製造する場合の、半導体イン
ゴットの切断方法およびその装置に関するものであり、
特にワイヤ電極との間の放電によって切断を行うエピタ
キシャル・ウエハ用半導体インゴットおよびその装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばエピタキシャル・ウエハ用
単結晶シリコンのようなインゴットからＬＳＩ用シリコ
ンウエハを切り出す場合には、例えば高純度の多結晶シ
リコンを石英るつぼ中で溶融し、これに種子結晶をつ
け、例えばチュクラルスキー法により、種子結晶とるつ
ぼとを相互に逆方向に回転して引き上げたインゴット
に、外径研削とオリエンテーションフラットを加工した
後、内周スライサによって所定の厚さ寸法のウエハを切
り出す方法が最も一般的である。
単結晶シリコンのようなインゴットからＬＳＩ用シリコ
ンウエハを切り出す場合には、例えば高純度の多結晶シ
リコンを石英るつぼ中で溶融し、これに種子結晶をつ
け、例えばチュクラルスキー法により、種子結晶とるつ
ぼとを相互に逆方向に回転して引き上げたインゴット
に、外径研削とオリエンテーションフラットを加工した
後、内周スライサによって所定の厚さ寸法のウエハを切
り出す方法が最も一般的である。
【０００３】上記内周スライサは、例えば厚さ３００〜
３５０μｍの中空円板状のステンレス鋼製のブレードか
らなり、このブレードの内周にダイヤモンド砥粒の電着
層が形成されている。そしてブレードの外周に張力を付
与し、剛性を高めた状態で回転させ、研削加工により前
記インゴットの切断を行うのである。
３５０μｍの中空円板状のステンレス鋼製のブレードか
らなり、このブレードの内周にダイヤモンド砥粒の電着
層が形成されている。そしてブレードの外周に張力を付
与し、剛性を高めた状態で回転させ、研削加工により前
記インゴットの切断を行うのである。
【０００４】一方、近年においては、ワイヤガイドロー
ラ間に巻回した多数本のワイヤをインゴットに押し付
け、ワイヤを往復運動させながら研磨剤または砥粒を供
給し、研磨加工により一度に多数枚を切断するワイヤソ
ー加工技術が注目されている（例えば精密工学会誌 Vo
l.60, No.2, 1994, P.182〜187 参照）。
ラ間に巻回した多数本のワイヤをインゴットに押し付
け、ワイヤを往復運動させながら研磨剤または砥粒を供
給し、研磨加工により一度に多数枚を切断するワイヤソ
ー加工技術が注目されている（例えば精密工学会誌 Vo
l.60, No.2, 1994, P.182〜187 参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記内周スライサによ
る半導体インゴットの切断方法においては、ウエハを１
枚宛切断するものであるため、能率が低いと共に、ブレ
ードの内周によって切断するため、近年大口径化（例え
ば１２ｉｎ以上）の傾向がある半導体インゴットには対
応できないという問題点がある。この理由は、上記の寸
法以上の内径を有するブレードの生産ができないことに
起因している。
る半導体インゴットの切断方法においては、ウエハを１
枚宛切断するものであるため、能率が低いと共に、ブレ
ードの内周によって切断するため、近年大口径化（例え
ば１２ｉｎ以上）の傾向がある半導体インゴットには対
応できないという問題点がある。この理由は、上記の寸
法以上の内径を有するブレードの生産ができないことに
起因している。
【０００６】また内周スライサのブレードの厚さ寸法に
相当する半導体インゴットの部分は、いわゆる切り屑と
して消失するため、ブレードの厚さ寸法を極力小寸法に
形成する必要がある。しかしながらブレードの厚さ寸法
を前記の寸法以下に形成することは、ブレードの強度上
の理由から殆ど不可能である。このためウエハ製造のた
めの材料歩留が著しく低下すると共に、製作コストが高
騰せざるを得ないという問題点がある。
相当する半導体インゴットの部分は、いわゆる切り屑と
して消失するため、ブレードの厚さ寸法を極力小寸法に
形成する必要がある。しかしながらブレードの厚さ寸法
を前記の寸法以下に形成することは、ブレードの強度上
の理由から殆ど不可能である。このためウエハ製造のた
めの材料歩留が著しく低下すると共に、製作コストが高
騰せざるを得ないという問題点がある。
【０００７】一方前記ワイヤソーによる切断方法におい
ては、前記内周スライサによるものと比較して切断幅
を、例えば１００〜２５０μｍ程度に小にすることがで
き、材料歩留を向上させ得る利点がある。しかしながら
切断に要する時間が長く、研磨剤または砥粒と切り屑と
が混在するスラリーの処理が煩雑である等の問題点があ
る。
ては、前記内周スライサによるものと比較して切断幅
を、例えば１００〜２５０μｍ程度に小にすることがで
き、材料歩留を向上させ得る利点がある。しかしながら
切断に要する時間が長く、研磨剤または砥粒と切り屑と
が混在するスラリーの処理が煩雑である等の問題点があ
る。
【０００８】またワイヤが加工中に断線することがあ
り、このような場合には復旧までに比較的長時間を要す
ると共に、砥粒費やワイヤ費などのランニングコストの
点においては、前記内周スライサと比較して割高である
という問題点がある。更にオフアングル・カットの精度
が十分でないという問題点もある。
り、このような場合には復旧までに比較的長時間を要す
ると共に、砥粒費やワイヤ費などのランニングコストの
点においては、前記内周スライサと比較して割高である
という問題点がある。更にオフアングル・カットの精度
が十分でないという問題点もある。
【０００９】なお前記内周スライサおよびワイヤソーの
何れにおいても、切断は研削または研磨（ラップ）によ
る機械的な加工原理に基づくものであり、近年における
大口径化が著しい半導体インゴットの切断に際しては、
切断作業に要するエネルギーが大きくなるという問題点
がある。
何れにおいても、切断は研削または研磨（ラップ）によ
る機械的な加工原理に基づくものであり、近年における
大口径化が著しい半導体インゴットの切断に際しては、
切断作業に要するエネルギーが大きくなるという問題点
がある。
【００１０】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、切り代が小であると共に、切断に要するエネ
ルギーも小であり、切断時間も速く材料歩留が高く、か
つ切断コストを低減させ得るエピタキシャル・ウエハ用
半導体インゴットの切断方法およびその装置を提供する
ことを課題とする。
を解決し、切り代が小であると共に、切断に要するエネ
ルギーも小であり、切断時間も速く材料歩留が高く、か
つ切断コストを低減させ得るエピタキシャル・ウエハ用
半導体インゴットの切断方法およびその装置を提供する
ことを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、まず第１の発明においては、支持部材間にワイヤ
電極を長手方向走行可能に張設支持し、これら支持部材
間において張設支持されるワイヤ電極が複数条存在する
ように構成すると共に、前記ワイヤ電極の走行方向と直
交する方向に半導体インゴットを相対移動させ、前記ワ
イヤ電極の各条毎に当該各条と半導体インゴットとの間
に電圧を印加し放電を発生させて前記半導体インゴット
を同時に３個以上の複数個に切断する、という技術的手
段を採用した。
めに、まず第１の発明においては、支持部材間にワイヤ
電極を長手方向走行可能に張設支持し、これら支持部材
間において張設支持されるワイヤ電極が複数条存在する
ように構成すると共に、前記ワイヤ電極の走行方向と直
交する方向に半導体インゴットを相対移動させ、前記ワ
イヤ電極の各条毎に当該各条と半導体インゴットとの間
に電圧を印加し放電を発生させて前記半導体インゴット
を同時に３個以上の複数個に切断する、という技術的手
段を採用した。
【００１２】次に第２の発明においては、複数個のガイ
ドローラを軸線を平行に所定間隔を介して回転可能に配
設すると共に、これらのガイドローラ間にワイヤ電極を
巻掛けて複数条のワイヤ電極が長手方向走行可能に形成
し、前記ガイドローラ間において半導体インゴットを前
記ワイヤ電極の走行方向と直交する方向に移動可能に形
成した加工テーブルを設け、放電用電源と電気的に接続
されてなる通電部材を前記ワイヤ電極の各条と接触する
ように設け、前記ワイヤ電極の各条と半導体インゴット
との間に電圧を印加し放電を発生させて切断する、とい
う技術的手段を採用した。
ドローラを軸線を平行に所定間隔を介して回転可能に配
設すると共に、これらのガイドローラ間にワイヤ電極を
巻掛けて複数条のワイヤ電極が長手方向走行可能に形成
し、前記ガイドローラ間において半導体インゴットを前
記ワイヤ電極の走行方向と直交する方向に移動可能に形
成した加工テーブルを設け、放電用電源と電気的に接続
されてなる通電部材を前記ワイヤ電極の各条と接触する
ように設け、前記ワイヤ電極の各条と半導体インゴット
との間に電圧を印加し放電を発生させて切断する、とい
う技術的手段を採用した。
【００１３】上記第２の発明において、ガイドローラの
外周に複数個のガイド溝を設け、ワイヤ電極を供給リー
ルから前記ガイド溝を順次移動して巻取リールに至るま
で連続するように、かつ前記ガイドローラ間において複
数条が夫々平行するように巻掛けた構成とすることがで
きる。
外周に複数個のガイド溝を設け、ワイヤ電極を供給リー
ルから前記ガイド溝を順次移動して巻取リールに至るま
で連続するように、かつ前記ガイドローラ間において複
数条が夫々平行するように巻掛けた構成とすることがで
きる。
【００１４】またこの場合において、連続するワイヤ電
極を複数組平行させて夫々ガイドローラ間に巻掛けると
共に、夫々連続するワイヤ電極の組毎に電気的に絶縁さ
れた構成とすることができる。
極を複数組平行させて夫々ガイドローラ間に巻掛けると
共に、夫々連続するワイヤ電極の組毎に電気的に絶縁さ
れた構成とすることができる。
【００１５】更に上記の発明において、ワイヤ電極の走
行方向において半導体インゴットの直前および直後に通
電部材を設けた構成とすることができる。上記の構成に
より、ワイヤ電極と被加工体である半導体インゴットと
の間に電圧を印加することによる放電現象により、半導
体インゴットの切断を行うことができる。すなわち、放
電に伴う電子の流れにより、半導体インゴットの切断対
象部位の発熱、溶融および加工液の急激な気化、膨張に
よる溶融部分の飛散を、印加電圧の１パルス毎に繰り返
すことによって切断が進行するのである。
行方向において半導体インゴットの直前および直後に通
電部材を設けた構成とすることができる。上記の構成に
より、ワイヤ電極と被加工体である半導体インゴットと
の間に電圧を印加することによる放電現象により、半導
体インゴットの切断を行うことができる。すなわち、放
電に伴う電子の流れにより、半導体インゴットの切断対
象部位の発熱、溶融および加工液の急激な気化、膨張に
よる溶融部分の飛散を、印加電圧の１パルス毎に繰り返
すことによって切断が進行するのである。
【００１６】これにより、切断に要する電気エネルギー
が小であり、切断対象部位は加工液によって冷却される
ため、半導体インゴットに非所望な熱的変質を与えるこ
となく、容易に切断を行い得るのである。
が小であり、切断対象部位は加工液によって冷却される
ため、半導体インゴットに非所望な熱的変質を与えるこ
となく、容易に切断を行い得るのである。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態におけ
る装置を示す要部斜視図である。図１において、１はベ
ースであり、床面に設置されると共に、このベース１の
一方の端部にはコラム２が立設されている。次に３はワ
イヤ電極支持装置であり、コラム２の側面に設けられ、
２個のガイドローラ４，５を各々軸線を平行に、かつ所
定間隔を介して回転可能に支持するように形成されてい
る。
る装置を示す要部斜視図である。図１において、１はベ
ースであり、床面に設置されると共に、このベース１の
一方の端部にはコラム２が立設されている。次に３はワ
イヤ電極支持装置であり、コラム２の側面に設けられ、
２個のガイドローラ４，５を各々軸線を平行に、かつ所
定間隔を介して回転可能に支持するように形成されてい
る。
【００１８】６は加工テーブルであり、前記ワイヤ電極
支持装置３の下方に設けられ、コラム２の側面に沿って
上下方向（Ｚ方向）および水平方向（Ｘ方向）に移動可
能に構成されている。７は半導体インゴットであり、加
工テーブル６上に適宜の支持治具を介して着脱可能に取
り付けられている。８は加工液槽であり、半導体インゴ
ット７を包囲するように加工テーブル６上に設けられ
る。
支持装置３の下方に設けられ、コラム２の側面に沿って
上下方向（Ｚ方向）および水平方向（Ｘ方向）に移動可
能に構成されている。７は半導体インゴットであり、加
工テーブル６上に適宜の支持治具を介して着脱可能に取
り付けられている。８は加工液槽であり、半導体インゴ
ット７を包囲するように加工テーブル６上に設けられ
る。
【００１９】次に９はワイヤ電極であり、コラム２に設
けられた複数個の供給リール１０から、中間ローラ１
１、整列ローラ１２，１３を介して前記ガイドローラ
４，５間に複数回巻掛けられ、コラム２内を経て巻取リ
ール１４に至るように配設されている。この場合、ガイ
ドローラ４を駆動ローラ、ガイドローラ５を従動ローラ
とする。
けられた複数個の供給リール１０から、中間ローラ１
１、整列ローラ１２，１３を介して前記ガイドローラ
４，５間に複数回巻掛けられ、コラム２内を経て巻取リ
ール１４に至るように配設されている。この場合、ガイ
ドローラ４を駆動ローラ、ガイドローラ５を従動ローラ
とする。
【００２０】図２は図１におけるワイヤ電極支持装置３
およびワイヤ電極９の走行経路を示す要部構成説明図で
あり、同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図
２において、１５，１６は各々ワイヤガイドであり、例
えばダイヤモンド、サファイヤ等の硬質材料によって形
成され、ワイヤ電極９の走行方向において半導体インゴ
ット７の直前直後に設けられ、ワイヤ電極９と接触し、
かつこれを緊張させ得るように配設される。
およびワイヤ電極９の走行経路を示す要部構成説明図で
あり、同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図
２において、１５，１６は各々ワイヤガイドであり、例
えばダイヤモンド、サファイヤ等の硬質材料によって形
成され、ワイヤ電極９の走行方向において半導体インゴ
ット７の直前直後に設けられ、ワイヤ電極９と接触し、
かつこれを緊張させ得るように配設される。
【００２１】１７，１８は各々通電部材であり、導電性
硬質材料によって形成され、各々ガイドローラ４とワイ
ヤガイド１５との間およびガイドローラ５とワイヤガイ
ド１６との間において、ワイヤ電極９と接触し、これに
所定の電圧を印加可能に形成されている。１９はガイド
ローラ、２０は引張ローラであり、電極ワイヤ９の走行
終端部近傍に設けられている。２１はテークアップ装置
であり、ガイドローラ５を外方に付勢するように設けら
れ、ワイヤ電極９に所定の張力を付与するものである。
硬質材料によって形成され、各々ガイドローラ４とワイ
ヤガイド１５との間およびガイドローラ５とワイヤガイ
ド１６との間において、ワイヤ電極９と接触し、これに
所定の電圧を印加可能に形成されている。１９はガイド
ローラ、２０は引張ローラであり、電極ワイヤ９の走行
終端部近傍に設けられている。２１はテークアップ装置
であり、ガイドローラ５を外方に付勢するように設けら
れ、ワイヤ電極９に所定の張力を付与するものである。
【００２２】図３は図２におけるガイドローラ４，５を
示す要部拡大側面図、図４は図３におけるガイド溝の拡
大断面図である。図３および図４において、ガイドロー
ラ４，５の外周には複数個のガイド溝２２を軸線方向等
ピッチで刻設すると共に、数個のガイド溝２２毎に絶縁
部材２３を介装させてある。ガイド溝２２，２２間のピ
ッチ寸法は、半導体インゴット７（図２参照）の切断幅
の寸法と対応させて設定される。
示す要部拡大側面図、図４は図３におけるガイド溝の拡
大断面図である。図３および図４において、ガイドロー
ラ４，５の外周には複数個のガイド溝２２を軸線方向等
ピッチで刻設すると共に、数個のガイド溝２２毎に絶縁
部材２３を介装させてある。ガイド溝２２，２２間のピ
ッチ寸法は、半導体インゴット７（図２参照）の切断幅
の寸法と対応させて設定される。
【００２３】図２ないし図４において、ワイヤ電極９は
巻掛始端から巻掛終端に至るまで連続するように形成す
る。すなわち、ワイヤ電極９は供給リール（図示せず、
図１における符号１０参照）から整列ローラ１３を介し
てガイドローラ４，５間に巻掛けられるのであるが、図
３および図４に示すガイド溝２２を順次移動して巻取リ
ール１４に至ると共に、ガイドローラ４，５間において
複数条が夫々平行するように形成する。
巻掛始端から巻掛終端に至るまで連続するように形成す
る。すなわち、ワイヤ電極９は供給リール（図示せず、
図１における符号１０参照）から整列ローラ１３を介し
てガイドローラ４，５間に巻掛けられるのであるが、図
３および図４に示すガイド溝２２を順次移動して巻取リ
ール１４に至ると共に、ガイドローラ４，５間において
複数条が夫々平行するように形成する。
【００２４】そして上記のような連続するワイヤ電極９
を複数組使用する場合には、夫々のワイヤ電極９の組毎
に図３に示す絶縁部材２３を介して、電気的に絶縁状態
に保持するのである。なお通電部材１７，１８もガイド
ローラ４，５と同様に、ワイヤ電極９の組毎に絶縁状態
となるように構成する。また通電部材１７，１８および
ワイヤガイド１５，１６は回転可能または非回転の何れ
でもよい。
を複数組使用する場合には、夫々のワイヤ電極９の組毎
に図３に示す絶縁部材２３を介して、電気的に絶縁状態
に保持するのである。なお通電部材１７，１８もガイド
ローラ４，５と同様に、ワイヤ電極９の組毎に絶縁状態
となるように構成する。また通電部材１７，１８および
ワイヤガイド１５，１６は回転可能または非回転の何れ
でもよい。
【００２５】図５は本発明の実施の形態における放電用
電源とワイヤ電極との接続状態を示す説明図であり、同
一部分は前記図１ないし図４と同一の参照符号で示す。
図５においてワイヤ電極９ａ，９ｂ，９ｃ…、通電部材
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…
は夫々相互間を絶縁状態に形成されている。
電源とワイヤ電極との接続状態を示す説明図であり、同
一部分は前記図１ないし図４と同一の参照符号で示す。
図５においてワイヤ電極９ａ，９ｂ，９ｃ…、通電部材
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…
は夫々相互間を絶縁状態に形成されている。
【００２６】次に２４ａ，２４ｂ，２４ｃ…は直流電源
であり、一方の端子をトランジスタ２５ａ，２５ｂ，２
５ｃ…、抵抗２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…を介して夫々通
電部材１７ａ，１８ａ；１７ｂ，１８ｂ；１７ｃ，１８
ｃ；…と、他方の端子を夫々半導体インゴット７と接続
する。２７ａ，２７ｂ，２７ｃ…は夫々発振回路であ
り、トランジスタ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…と接続す
る。
であり、一方の端子をトランジスタ２５ａ，２５ｂ，２
５ｃ…、抵抗２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…を介して夫々通
電部材１７ａ，１８ａ；１７ｂ，１８ｂ；１７ｃ，１８
ｃ；…と、他方の端子を夫々半導体インゴット７と接続
する。２７ａ，２７ｂ，２７ｃ…は夫々発振回路であ
り、トランジスタ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…と接続す
る。
【００２７】上記の構成により、図１および図２に示す
ようにワイヤ電極９を供給リール１０から巻取リール１
４に至るまで巻掛け、図５に示すように直流電源２４ａ
〜２４ｃの電圧をワイヤ電極９ａ〜９ｃと半導体インゴ
ット７との間に印加し、図１に示す加工テーブル６上に
取り付けられた半導体インゴット７を上昇させれば、所
定の厚さに半導体インゴット７を放電加工により切断す
ることができる。
ようにワイヤ電極９を供給リール１０から巻取リール１
４に至るまで巻掛け、図５に示すように直流電源２４ａ
〜２４ｃの電圧をワイヤ電極９ａ〜９ｃと半導体インゴ
ット７との間に印加し、図１に示す加工テーブル６上に
取り付けられた半導体インゴット７を上昇させれば、所
定の厚さに半導体インゴット７を放電加工により切断す
ることができる。
【００２８】この場合連続するＮ組のワイヤ電極９を、
半導体インゴット７にｎ本が臨むようにワイヤガイド
４，５に巻掛ければ、加工テーブル６の１回の上昇によ
り（Ｎ×ｎ）枚のウエハを同時に切断することができ
る。１回の切断工程が終了した後には、加工テーブル６
をＸ方向に所定量を移動させて再び切断作業を行うので
ある。
半導体インゴット７にｎ本が臨むようにワイヤガイド
４，５に巻掛ければ、加工テーブル６の１回の上昇によ
り（Ｎ×ｎ）枚のウエハを同時に切断することができ
る。１回の切断工程が終了した後には、加工テーブル６
をＸ方向に所定量を移動させて再び切断作業を行うので
ある。
【００２９】
【実施例】図１に示す装置により、結晶方位＜１１１
＞、Ｐ型（ボロン）、固有電気抵抗0.015 Ω・ｃｍ、直
径１００ｍｍの単結晶シリコンインゴットを切断した。
この場合、ワイヤ電極９として直径１５０μｍ、鉄心に
真鍮メッキしたもの（藤倉電線製 ＣＳＸ）を使用し、
電源電圧２０Ｖ、パルス電流0.1 Ａを印加した。なおワ
イヤ電極９，９間のピッチは９００μｍとし、１時間５
８分で切断を完了した。
＞、Ｐ型（ボロン）、固有電気抵抗0.015 Ω・ｃｍ、直
径１００ｍｍの単結晶シリコンインゴットを切断した。
この場合、ワイヤ電極９として直径１５０μｍ、鉄心に
真鍮メッキしたもの（藤倉電線製 ＣＳＸ）を使用し、
電源電圧２０Ｖ、パルス電流0.1 Ａを印加した。なおワ
イヤ電極９，９間のピッチは９００μｍとし、１時間５
８分で切断を完了した。
【００３０】切断したウエハを評価した結果、厚さ寸法
をウエハの中心と、周辺部４個所を測定したところ、５
個所の最大寸法差5.2 〜7.5 μｍであった。またウエハ
面内の変位を測定したところ、前記インゴットの送り方
向（図１におけるＺ方向）において最大変位差5.2 〜5.
3 μｍ（標準偏差1.35〜1.42μｍ）、ワイヤ電極の走行
方向において最大変位差5.7 〜7.4 μｍ（標準偏差1.36
〜2.26μｍ）であった。
をウエハの中心と、周辺部４個所を測定したところ、５
個所の最大寸法差5.2 〜7.5 μｍであった。またウエハ
面内の変位を測定したところ、前記インゴットの送り方
向（図１におけるＺ方向）において最大変位差5.2 〜5.
3 μｍ（標準偏差1.35〜1.42μｍ）、ワイヤ電極の走行
方向において最大変位差5.7 〜7.4 μｍ（標準偏差1.36
〜2.26μｍ）であった。
【００３１】上記の結果、インゴットの送り方向におけ
る、ワイヤ放電加工特有の中央部が凹むといういわゆる
大鼓現象が殆ど認められず、またワイヤ電極の走行方向
においても面内変位が小であることが確認された。なお
ウエハに発生するクラックの深さを２５μｍ以下に抑え
得ると共に、カーフロスを２０１μｍとすることができ
た。
る、ワイヤ放電加工特有の中央部が凹むといういわゆる
大鼓現象が殆ど認められず、またワイヤ電極の走行方向
においても面内変位が小であることが確認された。なお
ウエハに発生するクラックの深さを２５μｍ以下に抑え
得ると共に、カーフロスを２０１μｍとすることができ
た。
【００３２】
【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、微小直径寸法のワイヤ電極の使用によ
り、従来における最小値であるワイヤソーの場合のカー
フロス２５０μｍを更に２０％低減することができ、ウ
エハ製造のための材料歩留を大幅に向上させることがで
きる。また切断時間についても、従来のワイヤソーによ
るものと比較して１割程度に短縮することができ、ウエ
ハの製作コストを大幅に低減させ得るという効果を奏し
得る。
用であるから、微小直径寸法のワイヤ電極の使用によ
り、従来における最小値であるワイヤソーの場合のカー
フロス２５０μｍを更に２０％低減することができ、ウ
エハ製造のための材料歩留を大幅に向上させることがで
きる。また切断時間についても、従来のワイヤソーによ
るものと比較して１割程度に短縮することができ、ウエ
ハの製作コストを大幅に低減させ得るという効果を奏し
得る。
【図１】本発明の実施の形態における装置を示す要部斜
視図である。
視図である。
【図２】図１におけるワイヤ電極支持装置３およびワイ
ヤ電極９の走行経路を示す要部構成説明図である。
ヤ電極９の走行経路を示す要部構成説明図である。
【図３】図２におけるガイドローラ４，５を示す要部拡
大側面図である。
大側面図である。
【図４】図３におけるガイド溝の拡大断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における放電用電源とワイ
ヤ電極との接続状態を示す説明図である。
ヤ電極との接続状態を示す説明図である。
４，５ ガイドローラ ７ 半導体インゴット ９，９ａ，９ｂ，９ｃ ワイヤ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 泰嘉 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地信越半導体株式会社半導体白河研 究所内 (72)発明者 長谷川 文彦 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地信越半導体株式会社半導体白河研 究所内 (72)発明者 二村 昭二 神奈川県川崎市幸区下平間283番地 株式 会社放電精密加工研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 支持部材間にワイヤ電極を長手方向走行
可能に張設支持し、これら支持部材間において張設支持
されるワイヤ電極が複数条存在するように構成すると共
に、前記ワイヤ電極の走行方向と直交する方向に半導体
インゴットを相対移動させ、前記ワイヤ電極の各条毎に
当該各条と半導体インゴットとの間に電圧を印加し放電
を発生させて前記半導体インゴットを同時に３個以上の
複数個に切断することを特徴とするエピタキシャル・ウ
エハ用半導体インゴットの切断方法。 - 【請求項２】 複数個のガイドローラを軸線を平行に所
定間隔を介して回転可能に配設すると共に、これらのガ
イドローラ間にワイヤ電極を巻掛けて複数条のワイヤ電
極が長手方向走行可能に形成し、前記ガイドローラ間に
おいて半導体インゴットを前記ワイヤ電極の走行方向と
直交する方向に移動可能に形成した加工テーブルを設
け、放電用電源と電気的に接続されてなる通電部材を前
記ワイヤ電極の各条と接触するように設け、前記ワイヤ
電極の各条と半導体インゴットとの間に電圧を印加し放
電を発生させて切断することを特徴とするエピタキシャ
ル・ウエハ用半導体インゴットの切断装置。 - 【請求項３】 ガイドローラの外周に複数個のガイド溝
を設け、ワイヤ電極を供給リールから前記ガイド溝を順
次移動して巻取リールに至るまで連続するように、かつ
前記ガイドローラ間において複数条が夫々平行するよう
に巻掛けたことを特徴とする請求項２記載のエピタキシ
ャル・ウエハ用半導体インゴットの切断装置。 - 【請求項４】 連続するワイヤ電極を複数組平行させて
夫々ガイドローラ間に巻掛けると共に、夫々連続するワ
イヤ電極の組毎に電気的に絶縁された構成としたことを
特徴とする請求項３記載のエピタキシャル・ウエハ用半
導体インゴットの切断装置。 - 【請求項５】 ワイヤ電極の走行方向において半導体イ
ンゴットの直前および直後に通電部材を設けたことを特
徴とする請求項２ないし４何れかに記載のエピタキシャ
ル・ウエハ用半導体インゴットの切断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5433896A JPH09248719A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | エピタキシャル・ウエハ用半導体インゴットの切断方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5433896A JPH09248719A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | エピタキシャル・ウエハ用半導体インゴットの切断方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09248719A true JPH09248719A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=12967830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5433896A Pending JPH09248719A (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | エピタキシャル・ウエハ用半導体インゴットの切断方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09248719A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6242709B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-06-05 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Method for manufacturing conductive wafers, method for manufacturing thin-plate sintered compacts, method for manufacturing ceramic substrates for thin-film magnetic head, and method for machining conductive wafers |
| WO2007057948A1 (ja) | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | ワイヤ放電加工方法、半導体ウエハ製造方法及び太陽電池用セル製造方法 |
| KR100728891B1 (ko) * | 2005-09-09 | 2007-06-14 | 주식회사 실트론 | 실리콘 단결정 잉곳 절단장치 |
| JP2010023218A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
| JP2010260151A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Okayama Univ | ワイヤ放電加工装置及び放電加工方法 |
| DE112009001483T5 (de) | 2008-06-16 | 2011-04-21 | Mitsubishi Electric Corp. | Drahtelektroerosionsbearbeitungsvorrichtung und Drahtelektroerosionsearbeitungsverfahren, Halbleiterwaferherstellungsvorrichtung und Halbleiterwaferherstellungsverfahren, und Solarzellenwaferherstellungsvorrichtung und Solarzellenwaferherstellungsverfahren |
| DE112009001764T5 (de) | 2008-07-24 | 2011-05-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Funkenerosionsvorrichtung, Funkenerosionsverfahren und Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats |
| US20110114603A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-19 | Industrial Technology Research Institute | Wire cut electrical discharge machine |
| JP2011131319A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Okayama Univ | 放電加工用ワイヤおよびマルチ放電加工方法 |
| JP2011240486A (ja) * | 2011-09-05 | 2011-12-01 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
| JP2012125880A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd | マルチワイヤ放電加工装置及びそれを用いた炭化ケイ素板の製造方法 |
| JP2012125879A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd | マルチワイヤ放電加工装置及びそれを用いた炭化ケイ素板の製造方法 |
| CN102672291A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-09-19 | 浙江约特工具有限公司 | 高效齿尖线切割装置 |
| JP2012240128A (ja) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Toyo Advanced Technologies Co Ltd | 放電式ワイヤソー装置及び放電加工方法 |
| DE112011101259T5 (de) | 2010-04-09 | 2013-05-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Elektroerosive Bearbeitungsvorrichtung und elektroerosives Bearbeitungsverfahren |
| JP2013208701A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-10-10 | Canon Marketing Japan Inc | マルチワイヤ放電加工システム、マルチワイヤ放電加工装置、電源装置、マルチワイヤ放電加工方法、半導体基板、太陽電池基板、基板の製造システム、基板の製造方法。 |
| CN103372694A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-10-30 | 佳能市场营销日本株式会社 | 线放电加工系统、线放电加工方法、工件 |
| JP2014065143A (ja) * | 2014-01-20 | 2014-04-17 | Canon Marketing Japan Inc | ワイヤ放電加工システム、ワイヤ放電加工方法 |
| JP2014094447A (ja) * | 2014-01-20 | 2014-05-22 | Canon Marketing Japan Inc | ワイヤ放電加工システム、ワイヤ放電加工方法 |
| US9089916B2 (en) | 2010-10-01 | 2015-07-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Wire electric discharge machining apparatus, wire electric discharge machining method, thin plate manufacturing method, and semiconductor wafer manufacturing method |
| JP2016083773A (ja) * | 2016-02-18 | 2016-05-19 | キヤノンマーケティングジャパン株式会社 | マルチワイヤ放電加工システム、マルチワイヤ放電加工方法 |
| TWI581881B (zh) * | 2014-04-30 | 2017-05-11 | 佳能市場營銷日本股份有限公司 | 供電單元及多線切割放電加工設備 |
| US10052703B2 (en) | 2014-07-16 | 2018-08-21 | Korea Institute Of Energy Research | Silicon wafer slicing device using wire discharge machining |
-
1996
- 1996-03-12 JP JP5433896A patent/JPH09248719A/ja active Pending
Cited By (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1101738C (zh) * | 1998-07-29 | 2003-02-19 | 住友特殊金属株式会社 | 导电性薄片、薄板烧结体及陶瓷基片的制造及加工方法 |
| US6242709B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-06-05 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Method for manufacturing conductive wafers, method for manufacturing thin-plate sintered compacts, method for manufacturing ceramic substrates for thin-film magnetic head, and method for machining conductive wafers |
| KR100728891B1 (ko) * | 2005-09-09 | 2007-06-14 | 주식회사 실트론 | 실리콘 단결정 잉곳 절단장치 |
| US8138442B2 (en) | 2005-11-16 | 2012-03-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Wire electric discharge machining method, semiconductor wafer manufacturing method, and solar battery cell manufacturing method |
| WO2007057948A1 (ja) | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | ワイヤ放電加工方法、半導体ウエハ製造方法及び太陽電池用セル製造方法 |
| US9050672B2 (en) | 2008-06-16 | 2015-06-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Wire discharge-machining apparatus with parallel cutting wires |
| DE112009001483T5 (de) | 2008-06-16 | 2011-04-21 | Mitsubishi Electric Corp. | Drahtelektroerosionsbearbeitungsvorrichtung und Drahtelektroerosionsearbeitungsverfahren, Halbleiterwaferherstellungsvorrichtung und Halbleiterwaferherstellungsverfahren, und Solarzellenwaferherstellungsvorrichtung und Solarzellenwaferherstellungsverfahren |
| US9643270B2 (en) | 2008-06-16 | 2017-05-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Wire discharge-machining apparatus with parallel cutting wires |
| DE112009001483B4 (de) | 2008-06-16 | 2020-01-09 | Mitsubishi Electric Corp. | Drahtelektroerosionsbearbeitungsvorrichtung, drahtelektroerosionsbearbeitungsverfahren, dünnplattenherstellungsverfahren und halbleiterwaferherstellungsverfahren |
| JP2010023218A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
| DE112009001764B4 (de) | 2008-07-24 | 2023-01-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Funkenerosionsvorrichtung, Funkenerosionsverfahren und Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats |
| DE112009001764T5 (de) | 2008-07-24 | 2011-05-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Funkenerosionsvorrichtung, Funkenerosionsverfahren und Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats |
| US9550245B2 (en) | 2008-07-24 | 2017-01-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric discharge machining apparatus, electric discharge machining method, and semiconductor substrate manufacturing method |
| JP2010260151A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Okayama Univ | ワイヤ放電加工装置及び放電加工方法 |
| US20110114603A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-19 | Industrial Technology Research Institute | Wire cut electrical discharge machine |
| JP2011131319A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Okayama Univ | 放電加工用ワイヤおよびマルチ放電加工方法 |
| DE112011101259T5 (de) | 2010-04-09 | 2013-05-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Elektroerosive Bearbeitungsvorrichtung und elektroerosives Bearbeitungsverfahren |
| US9089916B2 (en) | 2010-10-01 | 2015-07-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Wire electric discharge machining apparatus, wire electric discharge machining method, thin plate manufacturing method, and semiconductor wafer manufacturing method |
| JP2012125879A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd | マルチワイヤ放電加工装置及びそれを用いた炭化ケイ素板の製造方法 |
| JP2012125880A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Tokyo Cathode Laboratory Co Ltd | マルチワイヤ放電加工装置及びそれを用いた炭化ケイ素板の製造方法 |
| JP2012240128A (ja) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Toyo Advanced Technologies Co Ltd | 放電式ワイヤソー装置及び放電加工方法 |
| JP2011240486A (ja) * | 2011-09-05 | 2011-12-01 | Mitsubishi Electric Corp | 放電加工装置 |
| JP2013208701A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-10-10 | Canon Marketing Japan Inc | マルチワイヤ放電加工システム、マルチワイヤ放電加工装置、電源装置、マルチワイヤ放電加工方法、半導体基板、太陽電池基板、基板の製造システム、基板の製造方法。 |
| US9375799B2 (en) | 2012-03-01 | 2016-06-28 | Canon Marketing Japan Kabushiki Kaisha | Multi-wire electrical discharge machining system, multi-wire electrical discharge machining apparatus, power supply device, multi-wire electrical discharge machining method, semiconductor substrate, solar cell substrate, substrate manufacturing system, and substrate manufacturing method |
| TWI508834B (zh) * | 2012-03-01 | 2015-11-21 | Canon Marketing Japan Kk | A multi-wire discharge machining system, a multi-line discharge processing apparatus, a power supply apparatus, a semiconductor substrate, or a solar cell substrate, and a discharge machining method |
| CN103372694B (zh) * | 2012-04-26 | 2015-09-23 | 佳能市场营销日本株式会社 | 线放电加工系统、线放电加工方法、工件 |
| CN103372694A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-10-30 | 佳能市场营销日本株式会社 | 线放电加工系统、线放电加工方法、工件 |
| CN102672291A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-09-19 | 浙江约特工具有限公司 | 高效齿尖线切割装置 |
| JP2014094447A (ja) * | 2014-01-20 | 2014-05-22 | Canon Marketing Japan Inc | ワイヤ放電加工システム、ワイヤ放電加工方法 |
| JP2014065143A (ja) * | 2014-01-20 | 2014-04-17 | Canon Marketing Japan Inc | ワイヤ放電加工システム、ワイヤ放電加工方法 |
| TWI581881B (zh) * | 2014-04-30 | 2017-05-11 | 佳能市場營銷日本股份有限公司 | 供電單元及多線切割放電加工設備 |
| US10052703B2 (en) | 2014-07-16 | 2018-08-21 | Korea Institute Of Energy Research | Silicon wafer slicing device using wire discharge machining |
| JP2016083773A (ja) * | 2016-02-18 | 2016-05-19 | キヤノンマーケティングジャパン株式会社 | マルチワイヤ放電加工システム、マルチワイヤ放電加工方法 |
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