JPH10616A - スライシングマシン及びその切断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インゴットの設定角度の調整を簡便に行なうこ
とができるスライシングマシン及びその切断方法の提
供。 【解決手段】インゴット１８をブレード１６の回転中心
Ｏを中心として互いに直交する２軸Ｘ−Ｙ上を揺動自在
に支持する。これにより、インゴット１８を傾斜させて
も、軸心がブレード１６の回転中心Ｏからズレるという
ことがないので、簡単にインゴットの角度調整を行なう
ことができる。また、回転切断においては、常に傾斜角
度を補正しながら切断することにより、平面度の高いウ
ェーハを切断する事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスライシングマシン
及びその切断方法に係り、特にシリコンやガリウムヒ素
等のインゴットを結晶軸に合わせてウェーハに切断する
スライシングマシン及びその切断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の素材となるシリコン等のイ
ンゴットは、結晶に方向性を有しているため、切断時
は、インゴットを内周刃に対して所定角度傾斜させて切
断する必要がある。このインゴットの傾斜角度の調整
は、スライシングマシンに備えられたチルチング機構で
行っており、チルチング機構は、互いに直交する２軸Ｘ
−Ｘ方向及びＹ−Ｙに沿ってインゴットを任意の角度で
傾斜させる。

【０００３】図４は、スライシングマシンに備えられた
従来のチルチング機構の構成を示す側面図である。同図
に示すように、インゴット１は、ワーク接着ブロック２
を介して割出スライダ３に支持されており、割出スライ
ダ３は、支柱４に形成されたスライド面上を昇降自在に
設けられている。支柱４は、チルトベース５にピン６で
軸支されており、このピン６を中心に揺動する。したが
って、前記インゴット１は、この支柱４を所定角度傾斜
させることにより、図中Ｘ−Ｘ方向に傾斜する。

【０００４】前記支柱４を揺動自在に支持するチルトベ
ース５は、切断送りテーブル７上に支持されている。こ
の切断送りテーブル７のチルトベース支持部は、図５に
示すように、半円筒状に形成されており、チルトベース
５は、この切断送りテーブル７の円筒面上を摺動自在に
支持されている。したがって、前記インゴット１は、こ
のチルトベース５を摺動させて、所定角度傾斜させるこ
とにより、図中Ｙ−Ｙ方向に傾斜する。

【０００５】以上の構成のチルチング機構により、前記
インゴット１は、互いに直交する２軸Ｘ−Ｘ方向及びＹ
−Ｙに沿って任意の角度で傾斜させることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インゴット
の傾斜角度の調整は、切断前にあらかじめ作業者が、前
記チルチング機構を用いて行なうが、この際、傾斜後の
インゴットの軸心が、ブレードの回転中心と一致するよ
うに調整する。一方、前記従来のチルチング機構では、
インゴットをＸ−Ｘ方向に傾斜させた場合、図４に示す
ように、インゴットはピンを中心に揺動するため、傾斜
後は、インゴットの軸心が、ブレードの回転中心からズ
レてしまう。したがって、傾斜後は、インゴットを図中
Ｘ−Ｘ方向にスライドさせて、そのズレ分を補正する必
要があった。このため、従来のチルチング機構による角
度調整作業は、極めて煩雑であった。

【０００７】また、インゴットを揺動又は回転させなが
ら切断する方式のスライシングマシンでは、切断面の平
面度を保つために、インゴットとブレードを常に直角な
状態にして切断する必要がある。しかしながら、支柱の
スライド面の真直度によりインゴットは傾斜してしま
い、この結果、従来のインゴットを回転させながら切断
する方式のスライシングマシンでは、平面度の異なるウ
ェーハが切断されていた。

【０００８】この欠点を解消するためには、インゴット
が傾斜した場合は、ただちに補正する必要があるが、従
来のチルチング機構では、この補正作業が極めて煩雑で
あるために行なわれていなかった。本発明はこのような
事情に鑑みてなされたもので、インゴットの設定角度の
調整を簡便に行なうことができるスライシングマシン及
びその切断方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、回転するブレードの内周刃にインゴット
を押し当てて、該インゴットをウェーハに切断するスラ
イシングマシンの切断方法において、前記インゴットを
前記ブレードの回転中心を中心としてＸ−Ｘ方向及びＹ
−Ｙ方向に揺動させてインゴットの傾きを調整したの
ち、該インゴットを切断することを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、インゴットは、常にブレ
ードの回転中心を中心にして揺動するため、インゴット
の軸心がブレードの回転中心からズレることがない。し
たがって、従来のように、傾斜後にそのズレ分を補正す
るという煩雑な作業を回避することができ、簡単にイン
ゴットの角度調整を行なうことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るスライシングマシン及びその切断方法の実施の形態に
ついて詳説する。図１は、本発明に係るスライシングマ
シンの第１の実施の形態の構成を示す側面図である。

【００１２】同図に示すように、モータ１０の回転軸に
は、スピンドル１２が連結されており、スピンドル１２
の上端部には、チャックボディ１４が連結されている。
チャックボディ１４は、前記モータ１０に駆動されて高
速回転する。前記チャックボディ１４の上端内周部に
は、ドーナツ状に形成されたブレード１６が張り上げら
れている。ブレード１６の内周部には、ダイヤモンド砥
粒を電着固定した内周刃１６Ａが形成されており、イン
ゴット１８は、この内周刃１６Ａによってウェーハに切
断される。

【００１３】前記インゴット１８は、ワーク接着ブロッ
ク２０を介して割出スライダ２２に支持されている。割
出スライダ２２は、前記ブレード１６の上方に設置され
た支柱２４にスライド移動自在に支持されており、その
支柱側面に形成されたインデックススライド面２４Ａ上
を摺動する。前記割出スライダ２２の背面部には、図示
しないナット部が形成されている。このナット部には、
前記支柱２４に沿って配設された回動自在なボールネジ
２６が螺合されている。ボールネジ２６は、前記支柱２
４の上端部に設置されたサーボモータ２８に連結されて
おり、このサーボモータ２８を駆動することにより回動
する。したがって、前記割出スライダ２２は、前記サー
ボモータ２８を駆動して、ボールネジ２６を回動させる
ことにより、前記支柱２４のインデックススライド面２
４Ａ上を摺動する。

【００１４】前記割出スライダ２２を支持する支柱２４
は、チルトアーム３０を介してチルトベース３２に支持
されている。このチルトベース３２のチルトアーム支持
部３２Ａは、扇形状に形成されており、チルトアーム３
０は、このチルトアーム支持部３２Ａの円弧面３２Ｂ上
を摺動自在に支持されている。したがって、このチルト
アーム３０を前記円弧面３２Ｂに沿って摺動させること
により、前記支柱２４は図中Ｘ−Ｘ方向に揺動するが、
このとき、支柱２４に支持されたインゴット１８が、前
記ブレード１６の回転中心Ｏを中心として揺動するよう
に、前記チルトアーム３０を摺動させる。

【００１５】すなわち、前記チルトアーム３０は、前記
ブレード１６の回転中心Ｏを中心とした円周上を摺動す
るように、チルトベース３２に形成されたチルトアーム
支持部３２Ａの円弧面３２Ｂでガイドする。これによ
り、インゴット１８は、ブレード１６の回転中心Ｏを中
心として図中Ｘ−Ｘ方向に揺動し、その軸心がブレード
１６の回転中心Ｏからズレることがない。

【００１６】前記のごとくインゴット１８は、チルトア
ーム３０を摺動させることにより、ブレード１６の回転
中心Ｏを中心として図中Ｘ−Ｘ方向に揺動するが、その
チルトアーム３０の揺動させる駆動機構は、次のように
構成されている。前記チルトベース３２の円弧面３２Ｂ
上には、ナット部３２Ｃが形成されている。このナット
部３２Ｃには、チルトアーム３０に回動自在に支持され
たボールネジ３４が螺合されており、該ボールネジ３４
には、ユニバーサルジョイント３６を介してサーボモー
タ３８の回転軸に連結されている。ボールネジ３４は、
このサーボモータ３８を駆動することにより回動し、こ
れにより、前記チルトアーム３０が、前記チルトベース
３２の円弧面３２Ｂ上を摺動する。

【００１７】前記チルトアーム３０を摺動自在に支持す
るチルトベース３２は、図中Ｘ−Ｘ方向にスライド移動
自在な切断送りテーブル４０上に支持されている。この
切断送りテーブル４０のチルトベース支持部４０Ａは、
図２に示すように、半円筒状に形成されており、チルト
ベース３２は、このチルトベース支持部４０Ａの円筒面
４０Ｂ上を摺動自在に支持されている。

【００１８】したがって、このチルトベース３２を前記
円筒面４０Ｂに沿って摺動させることにより、前記支柱
２４は図中Ｙ−Ｙ方向に揺動するが、このとき、支柱２
４に支持されたインゴット１８が、前記ブレード１６の
回転中心Ｏを中心として揺動するように、前記チルトベ
ース３２を摺動させる。すなわち、前記チルトベース３
２は、前記ブレード１６の回転中心Ｏを中心とした円周
上を摺動するように、チルトベース３２に形成されたチ
ルトアーム支持部３２Ａの円弧面３２Ｂでガイドする。
これにより、インゴット１８は、ブレード１６の回転中
心Ｏを中心として図中Ｙ−Ｙ方向に揺動し、その軸心が
ブレード１６の回転中心Ｏからズレることがない。

【００１９】前記のごとくインゴット１８は、チルトベ
ース３２を摺動させることにより、ブレード１６の回転
中心Ｏを中心として図中Ｙ−Ｙ方向に揺動するが、その
チルトベース３２の揺動させる駆動機構は、次のように
構成されている。前記切断送りテーブル４０の円筒面４
０Ｂ上には、ナット部４０Ｃが形成されている。このナ
ット部４０Ｃには、チルトベース３２に回動自在に支持
されたボールネジ４２が螺合されており、該ボールネジ
４２には、サーボモータ４４が連結されている。ボール
ネジ４２は、このサーボモータ４４を駆動することによ
り回動し、これにより、前記チルトベース３２が、前記
切断送りテーブル４０の円筒面４０Ｂ上を摺動する。

【００２０】なお、このチルトベース３２を摺動させる
サーボモータ４４及び前記チルトアーム３０を摺動させ
るサーボモータ３８は、制御装置４６に駆動制御されて
おり、制御装置４６は、あらかじめ入力されたインゴッ
ト１８の設定角度に従ってサーボモータ３８及び４４を
駆動する。また、前記割出スライダ２２内には、インゴ
ット１８のＸ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方向の傾斜角度を検出
する傾斜センサ４８が内蔵されており、前記制御装置４
６は、この傾斜センサ４８で検出されるインゴット１８
の傾斜角度情報をフィードバックしながらサーボモータ
３８及び４４を駆動制御する。

【００２１】前記のごとく構成された本発明にかかるス
ライシングマシンの第１の実施の形態の作用は、次の通
りである。まず、ワーク接着ブロック２０に接着したイ
ンゴット１８を割出スライダ２２に装着し、固定する。
そして、インゴット１８の軸心をブレード１６の回転中
心Ｏと一致するように位置決めする。

【００２２】次に、作業者は、インゴット１８の結晶方
位に基づいてインゴット１８のＸ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方
向の傾斜角度の設定値を制御装置４６に入力する。制御
装置４６は、この入力されたＸ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方向
の傾斜角度の設定値情報に基づいてサーボモータ３８及
び４４を駆動制御する。この際、制御装置４６は、傾斜
センサ４８の出力するインゴット１８の傾斜情報をフィ
ードバックしながらサーボモータ３８及び４４を駆動
し、インゴット１８を設定された傾斜角度に傾斜させ
る。

【００２３】ここで、前記インゴット１８は、Ｘ−Ｘ方
向及びＹ−Ｙ方向、それぞれブレード１６の回転中心Ｏ
を中心として傾斜するため、インゴット１８の軸心は、
常にブレード１６の回転中心Ｏ上に位置する。したがっ
て、従来のように、傾斜させるたびに軸心がズレ、補正
を要するという煩雑さがなく、極めて簡易に傾斜角度の
調整を行なうことができる。

【００２４】インゴット１８が、設定された傾斜角度に
傾くと、次いで、割出スライダ２２がインデックススラ
イド面２４Ａに沿って所定量下降し、切断が開始され
る。すなわち、モータ１０が駆動されてブレード１６が
高速回転するとともに、切断送りテーブル４０が図中Ｘ
−Ｘ方向に移動してインゴット１８を前記ブレード１６
の内周刃１６Ａに押し当てる。これにより、インゴット
１８は、高速回転する内周刃１６Ａによってウェーハに
切断される。

【００２５】このように、本実施の形態のスライシング
マシンによれば、インゴット１８は、常にブレード１６
の回転中心Ｏを中心にして揺動するため、その軸心がブ
レード１６の回転中心Ｏからズレることがない。したが
って、従来のように、傾斜角度が変更するたびに、その
ズレ分を補正するという煩雑な作業を回避することがで
き、簡易にインゴット１８の角度調整を行なうことがで
きる。

【００２６】なお、本実施の形態では、チルトアーム３
０及びチルトベース３２を移動させるために、サーボモ
ータ３８、４４を利用したが、手動で移動させるように
構成してもよい。図３は、本発明に係るスライシングマ
シンの第２の実施の形態の構成を示す側面図である。

【００２７】第２の実施の形態のスライシングマシン
は、インゴットを揺動又は回転させながら切断する方式
のスライシングマシンである。図３に示すように、割出
スライダ２２には、モータ５０が設置されている。この
モータ５０の回転軸５０Ａには、ワークホルダ５２が固
着されており、インゴット１８は、このワークホルダ５
２にワーク接着ブロック２０を介して支持される。そし
て、このモータ５０を駆動することにより回転し、この
回転した状態でブレード１６の内周刃１６Ａに押し付け
られて切断される。

【００２８】なお、前記第１の実施の形態と同一部材、
同一装置には、同一符号を付し、その説明は省略する。
前記のごとく構成された本発明に係る第２の実施の形態
のスライシングマシンの作用は、次の通りである。１枚
のウェーハが切断されると、インゴット１８は、次に切
断されるウェーハの厚さ分だけ割出スライダ２２によっ
て下方に送られる。このとき、割出スライダ２２は、支
柱２４に形成されたインデックススライド面２４Ａ上を
スライドして下方に移動するが、このインデックススラ
イド面２４Ａの真直度により、インゴット１８は傾斜す
る。

【００２９】一方、回転切断では、常にインゴット１８
とブレード１６とは、直角である必要があり、インゴッ
ト１８が傾斜した状態で切断すると、平面度の低いウェ
ーハが切断される。そこで、第２の実施の形態のスライ
シングマシンでは、インゴット１８が傾斜した場合は、
そのインゴット１８の傾斜角度を傾斜センサ４８で検出
し、補正したのち、切断を開始する。

【００３０】すなわち、第２の実施の形態のスライシン
グマシンでは、次のウェーハの切断を行なうために、割
出スライダ２２を下方に移動させたのち、移動後のイン
ゴット１８の傾斜角度を傾斜センサ４８で検出し、イン
ゴット１８が傾斜していなければ、そのまま切断を行
う。しかしながら、インゴット１８が傾斜していれば、
サーボモータ３８及び４４を駆動して、その傾斜を矯正
する。

【００３１】これにより、インゴット１８は、常にブレ
ード１６に対して直角な状態で保持することができる。
したがって、切断されるウェーハは、極めて平面度の高
いものを得ることができる。なお、この際、インゴット
１８の傾斜角度の調整は、サーボモータ３８及び４４を
駆動して行なうが、インゴット１８は、ブレード１６の
回転中心Ｏを中心として揺動するため、インゴット１８
が傾斜している場合であっても、極めて容易にその矯正
作業を行なうことができる。

【００３２】すなわち、従来は、インゴット１８の傾斜
角度を変えると、その軸心がブレード１６の回転中心Ｏ
からズレるため、そのズレ分の補正まで行なわなければ
ならないという欠点があったが、本実施の形態のスライ
シングマシンでは、インゴット１８の傾斜角度が変化し
ても、常にインゴット１８の軸心は、ブレード１６の回
転中心Ｏと一致しているため、そのような不都合はな
い。

【００３３】したがって、簡易、迅速にインゴット１８
の傾斜角度の調整を行なうことができ、生産効率が低下
するという問題も生じない。このように、本実施の形態
のスライシングマシンでは、簡易、迅速にインゴット１
８の傾斜を補正し、常にブレード１６に対して直角な状
態で保持することができるので、極めて平面度の高いウ
ェーハを切断することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インゴットは、常にブレードの回転中心を中心にして揺
動するため、インゴットの軸心がブレードの回転中心か
らズレることがない。したがって、従来のように、傾斜
後にそのズレ分を補正するという煩雑な作業を回避する
ことができ、簡便にインゴットの角度調整を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスライシングマシンの第１の実施
の形態の構成を示す側面図

【図２】図１の正面図

【図３】本発明に係るスライシングマシンの第２の実施
の形態の構成を示す側面図

【図４】従来のスライシングマシンの構成を示す側面図

【図５】図４の正面図

【符号の説明】

１６…ブレード １８…インゴット ２２…割出スライダ ２４…支柱 ３０…チルトアーム ３２…チルトベース ４０…切断送りテーブル ４６…制御装置 ４８…傾斜センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するブレードの内周刃にインゴット
   を押し当てて、該インゴットをウェーハに切断するスラ
   イシングマシンの切断方法において、 前記インゴットを前記ブレードの回転中心を中心として
   Ｘ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方向に揺動させてインゴットの傾
   きを調整したのち、該インゴットを切断することを特徴
   とするスライシングマシンの切断方法。
2. 【請求項２】 回転するブレードの内周刃にインゴット
   を押し当てて、該インゴットをウェーハに切断するスラ
   イシングマシンにおいて、 前記インゴットを前記ブレードの回転中心を中心として
   Ｘ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方向に揺動自在に支持したことを
   特徴とするスライシングマシン。
3. 【請求項３】 前記インゴットを前記ブレードの回転中
   心を中心としてＸ−Ｘ方向及びＹ−Ｙ方向に揺動させる
   駆動手段を設けるとともに、前記インゴットのＸ−Ｘ方
   向及びＹ−Ｙ方向の傾斜角度を検出する傾斜センサを設
   け、該傾斜センサの検出値に基づいて前記駆動手段を制
   御装置で駆動制御して、前記インゴットの傾きを調整す
   ることを特徴とする請求項２記載のスライシングマシ
   ン。