ワイヤーソー装置および該装置に用いられるワークプレート
【課題】切込み末期のみならず切込み初期における切断面のうねり成分をも低減し、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減することが可能なワイヤーソー装置を提供する。
【解決手段】本発明のワイヤーソー装置１０のワーク保持機構１８は、スライス台２２と、ワークプレート２４と、ワークプレート保持部２６と、を有する。ワークプレート２４は、本体部２８の側面からワイヤー延在方向Ｚの両側に突出し、両側それぞれに開口部３２Ａ，３２Ｂを有する一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂを有し、突出プレート３０Ａ，３０Ｂの両外側のうち、少なくともノズル２０が位置する側に溝部材３４Ａ，３４Ｂを有し、ワイヤー群１６からワークプレート保持部２６に向けて舞い上がるスラリーを、開口部３２Ａ，３２Ｂを通過させて３４Ａ，３４Ｂ溝部材で捕集可能としたことを特徴とする。
【解決手段】本発明のワイヤーソー装置１０のワーク保持機構１８は、スライス台２２と、ワークプレート２４と、ワークプレート保持部２６と、を有する。ワークプレート２４は、本体部２８の側面からワイヤー延在方向Ｚの両側に突出し、両側それぞれに開口部３２Ａ，３２Ｂを有する一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂを有し、突出プレート３０Ａ，３０Ｂの両外側のうち、少なくともノズル２０が位置する側に溝部材３４Ａ，３４Ｂを有し、ワイヤー群１６からワークプレート保持部２６に向けて舞い上がるスラリーを、開口部３２Ａ，３２Ｂを通過させて３４Ａ，３４Ｂ溝部材で捕集可能としたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン、化合物半導体等のインゴットから多数のウェーハを切り出すワイヤーソー装置、および該装置に用いられるワークプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板となるウェーハは、シリコンや化合物半導体等からなるインゴットをスライスして製造される。近年、インゴットの切断方法は、ワイヤーソー装置により同時に多数枚のウェーハを切り出す方法が主流になっている。なお、これらインゴットを含め、ワイヤーソー装置による切断処理を受ける対象物を本明細書では「ワーク」という。
【０００３】
ここで、図５を用いて従来のワイヤーソー装置を説明する。ワイヤーソー装置は、ワイヤー１２を複数のローラ（不図示）間に並列かつ往復走行可能に張り渡したワイヤー群１６と、ワークＷを保持するワーク保持機構１８と、ワイヤー群１６のうちワークＷが押し込まれる領域Ｅのワイヤー延在方向両側に位置し、ワイヤー群にスラリーを供給するノズル２０と、を有する。ノズル２０から遊離砥粒スラリーを供給しながら、ワイヤー群１６をその延在方向Ｚに沿って高速で往復走行させる。これと同時に、ワーク保持機構１８により、ワイヤー群１６に対しワークＷを押し込む方向に移動させる。このときの砥粒の切削作用により、ワークＷを多数枚のウェーハに同時に切り出すことができる。
【０００４】
ワイヤー走行方向Ｙの上流側（図中左側）にあるノズル２０からワイヤー群１６上に供給されたスラリーは、ワークＷの内に引き込まれて切断に寄与するものと、切断に寄与しないものとに分かれる。通常、切断に寄与しないスラリーはワイヤー群１６の下方に排出される。しかし、ワークＷの切込みが進行した切込み末期においては、図５の破線矢印に示すように、切断に寄与しないスラリーの一部がワイヤー群１６からワークＷの上面に乗り上げてワークプレート保持部２６に向けて舞い上がり、再びワイヤー群１６またはワークＷ上面に落下する。その結果、ワイヤー群１６やワークＷに対するスラリーの過剰供給が生じる。なお、ワイヤー走行方向が逆の場合、反対側（図中右側）で同様の現象が起こる。
【０００５】
この場合、切込み末期でワークＷの上部が過冷却されることに起因して、ナノトポグラフィ（Ｎａｎｏｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）やワープ（Ｗａｒｐ）といった切断面のうねり形状の指標を損なう問題があった。切断面のうねり成分の増加は、その後に実施する研削、研磨などの平坦化工程で完全に矯正することは困難であり、最終製品のウェーハ品質にも影響する。また、切込み末期にはワークＷの切込み済みの空隙部分に過剰のスラリーが供給されることになるため、ワークの長手方向（切断面垂直方向）の両端部が外側に押し広げられ、ウェーハの一部が欠けたり、割れて落下する問題もあった。
【０００６】
これらの問題を解決する技術として、特許文献１には、ワイヤー群の上方に配置され、ノズルから供給されて飛散するスラリーを捕集する捕集部材を有するワイヤーソー装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２７３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術によれば、上記のように舞い上がったスラリーが捕集部材に捕集される結果、これがワイヤー群またはワーク上面に再供給されることを抑制できる。その結果、切込み末期におけるうねり成分の増加やウェーハの一部の欠け・割れを抑制することができる。
【０００９】
近年、切断面のうねり成分をさらに低減したウェーハが求められている。しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献１のように捕集部材によってワイヤー群またはワーク上面へのスラリーの再供給を抑制するのみでは、ウェーハの切断面のうねり成分を十分に低減することができないことが判明した。特に、切込み初期における切断面のうねり成分が大きく、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減できないという問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、切込み末期のみならず切込み初期における切断面のうねり成分をも低減し、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減することが可能なワイヤーソー装置および該装置に用いるワークプレートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の要旨構成は以下のとおりである。
（１）ワイヤーを複数のローラ間に並列かつ走行可能に張り渡したワイヤー群と、ワークを保持し、前記ワイヤー群に対し前記ワークを押し込む方向に移動させるワーク保持機構と、前記ワイヤー群のうち前記ワークが押し込まれる領域の少なくともワイヤー走行方向上流側から、前記ワイヤー群にスラリーを供給するノズルと、を有し、
前記ワーク保持機構は、前記ワークを直接吊下げ保持するスライス台と、該スライス台を下面で保持するワークプレートと、該ワークプレートを吊下げ保持するワークプレート保持部と、を有するワイヤーソー装置であって、
前記ワークプレートは、ワイヤー延在方向の両側に向かって前記スライス台よりも突出し、前記ワークプレート保持部の下面と離間し、両側それぞれに開口部を有する一対の突出プレートを有し、
該突出プレートの前記ワイヤー延在方向両外側のうち、少なくとも前記ノズルが位置する側に溝部材を有し、
前記ワイヤー群から前記ワークプレート保持部に向けて舞い上がるスラリーを、前記開口部を通過させて前記溝部材で捕集可能としたことを特徴とするワイヤーソー装置。
【００１２】
（２）前記溝部材が、前記突出プレートに着脱可能に取り付けられ、または前記突出プレートと一体化している上記（１）に記載のワイヤーソー装置。
【００１３】
（３）前記ワイヤー延在方向における前記ワークプレートの幅が、円柱状の前記ワークの直径をＲとして０．４Ｒ以上である上記（１）または（２）に記載のワイヤーソー装置。
【００１４】
（４）ワイヤーソー装置に用いられるワークプレートであって、ワークを直接吊下げ保持するスライス台を下面が保持し、上部が前記ワイヤーソー装置のワークプレート保持部に保持される、前記ワークの長手方向に延在する本体部と、該本体部の側面から両側に突出し、両側それぞれに開口部を有する一対の突出プレートと、該突出プレートの両外側のうち少なくとも一方に連結された溝部材と、を有することを特徴とするワークプレート。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のワイヤーソー装置およびワークプレートによれば、突出プレートを設けてワークプレートの剛性を高めた。さらに突出プレートには開口部を設けるとともに、突出プレートの外側に溝部材を設け、舞い上がるスラリーを、開口部を通過させて溝部材で捕集可能とした。その結果、切込み末期のみならず切込み初期における切断面のうねり成分をも低減し、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に従うワイヤーソー装置１０を示す模式図である。
【図２】本発明に従うワイヤーソー装置１０におけるワーク保持機構１８の、ワイヤー延在方向の断面図であり、（Ａ）は切込み開始時を、（Ｂ）は切込み末期を示す。
【図３】本発明に従うワイヤーソー装置１０におけるワークプレート２４の（Ａ）正面図、（Ｂ）上面図、および（Ｃ）斜視図である。
【図４】実施例および比較例におけるナノトポグラフィの測定結果を示すグラフである。
【図５】従来のワイヤーソー装置におけるワーク保持機構の、切込み末期におけるワイヤー延在方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明することにより、本発明をより詳細に説明する。
【００１８】
図１に本発明の一実施形態であるワイヤーソー装置１０を、図２に該装置のワーク保持機構周辺を示す。ワイヤーソー装置１０は、ワイヤー１２を複数のローラ１４間に並列かつ往復走行可能に張り渡したワイヤー群１６と、ワークＷを保持し、ワイヤー群１６に対しワークＷを押し込む方向に移動させるワーク保持機構１８と、ワイヤー群１６のうちワークＷが押し込まれる領域Ｅのワイヤー延在方向Ｚ両外側から、ワイヤー群１６にスラリーを供給する一対のノズル２０と、を有する。
【００１９】
ワイヤー１２は、駆動モータ３６により回転する一組のワイヤーリール３８に巻き付けられている。駆動モータ３６を駆動することで、ワイヤー１２はワイヤーリール３８から繰り出され、トラバーサを介してパウダクラッチやダンサローラ等からなる張力付与手段を経て、ワイヤー１２に張力が付与されつつも、ワイヤー１２が走行することとなる。ワイヤー１２は、複数のローラ１４を跨って計３００〜４００回程度螺旋巻回することにより、ローラ１４間でローラ軸方向Ｘに直行する方向に並列に並ぶワイヤー群１６を構成している。また、ローラ１４は鋼製円筒の周囲にポリウレタン樹脂を圧入し、その表面に一定のピッチで溝を切ったローラである。この溝にワイヤー１２をはめ込むことでワイヤー群１６が安定して走行可能となる。駆動モータ３６の回転方向を制御することにより、ワイヤー１２の走行方向も制御することができ、ワイヤー１２を一方向に走行させることも、必要に応じて往復走行させることも可能である。なお、ワイヤー群１６は、例えば、２．０〜３．０Ｎの張力を付与して、４００〜９００ｍ／ｍｉｎの平均速度で走行させることができる。
【００２０】
スラリーは、スラリータンク４０に貯蔵されており、スラリータンク４０からスラリーを調温するスラリーチラー４２を介してノズル２０へと送り込まれる。
【００２１】
ワーク保持機構１８は、図２に示すように、ワークＷを直接吊下げ保持するスライス台２２と、このスライス台２２を下面２８Ａで保持するワークプレート２４と、このワークプレート２４を吊下げ保持するワークプレート保持部２６と、を有する。スライス台２２は典型的にはカーボンからなる。ワークＷは、例えばエポキシ系接着剤によりスライス台２２に接着、固定されている。ワークプレート２４は典型的にはステンレス鋼、炭素鋼などから構成され、スライス台２２とエポキシ系接着剤などにより接着されている。ワークプレート保持部２６は典型的にはステンレス鋼、炭素鋼などから構成され、ワークプレート２４を例えばクランプ機構によって吊下げ保持するものである。図２および後述の図３において、クランプ機構の詳細は図示していないが、ワークプレート２４の本体部２８の上部２８Ｂには、凹部などの係合部（不図示）が設けられ、ワークプレート保持部２６は、この係合部と係合するクランプ機構を有する。
【００２２】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して、上記のような構成のワイヤーソー装置１０におけるワークＷの切断を説明する。ノズル２０から遊離砥粒スラリーを供給しながら、ワイヤー群１６をその延在方向Ｚに沿って高速で往復走行させる。これと同時に、ワーク保持機構１８により、ワイヤー群１６に対しワークＷを押し込む方向に移動させる。このときの砥粒の切削作用により、ワークＷを多数枚のウェーハに同時に切り出すことができる。
【００２３】
ここで、図２および図３を参照して、本発明の特徴的構成を作用効果とともに説明する。ワークプレート２４は、ワイヤー延在方向Ｚの両側に向かってスライス台２２よりも突出し、ワークプレート保持部２６の下面２６Ａと離間し、両側それぞれに開口部３２Ａ，３２Ｂを有する一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂを有する。また、突出プレート３０Ａ，３０Ｂのワイヤー延在方向Ｚ両外側のうち、少なくともノズル２０が位置する側、本実施形態では両外側に溝部材３４Ａ，３４Ｂを有する。
【００２４】
本実施形態で用いるワークプレート２４は、本体部２８および一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂを有する。本体部２８はワークＷの長手方向に延在し、ワークＷを直接吊下げ保持するスライス台２２を下面２８Ａが保持し、上部２８Ｂ（図３（Ａ），（Ｃ）中の二点鎖線より上の部分）がワイヤーソー装置のワークプレート保持部２６に保持される。一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂは、本体部の側面２８Ｃ，２８Ｄから両側に突出し、両側それぞれに開口部３２Ａ，３２Ｂを有する。さらに、ワークプレート２４は、この突出プレート３０Ａ，３０Ｂの両外側に連結された溝部材３４Ａ，３４Ｂを有する。
【００２５】
本発明者らは、既述の切込み初期における切断面のうねり成分が大きい原因を鋭意検討したところ、以下の知見を得た。すなわち、切込み初期ではワイヤー走行時に発生する切削抵抗が特に大きくなるため、ワークＷの長手方向に延在するワークプレート２４に対しワイヤー延在方向Ｚの負荷がかかる。そのため、切込み初期にワークプレート２４がワイヤー延在方向Ｚに変形する結果、切断精度が劣るものと思われた。そこで、本体部に一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂを設けてワークプレート２４の剛性を高めることを想起し、確認した結果、切込み初期におけるワークプレート２４の変形に起因する切断面のうねり成分の増加を抑制することができることが明らかとなった。
【００２６】
一方、図２（Ｂ）に破線矢印で示す切込み末期に舞い上がったスラリーが突出プレート３０Ａ，３０Ｂに衝突してしまうと、スラリーがワイヤー群１６またはワークＷ上面に再供給されてしまい、切込み末期の切断のうねり成分が増加してしまう。そこで、突出プレート３０Ａ，３０Ｂに開口部３２Ａ，３２Ｂを設けるとともに、突出プレート３０Ａ，３０Ｂの両外側に溝部材３４Ａ，３４Ｂを設けた。ここで、突出プレート３０Ａ，３０Ｂはワークプレート保持部の下面２６Ａと離間しており、両者間に空間が存在する。そのため、ワイヤー群１６からワークプレート保持部２６に向けて舞い上がるスラリーを、開口部３２Ａ，３２Ｂを通過させて溝部材３４Ａ，３４Ｂで捕集可能としている。その結果、切込み末期に舞い上がったスラリーがワイヤー群１６またはワークＷ上面に再供給させることを抑制でき、切込み末期における切断面のうねり成分を増加させることがない。また、切込み末期にワークＷの切込み済みの空隙部分に過剰のスラリーが供給されることもないため、ウェーハへの欠けや割れの発生も抑制することができる。
【００２７】
本発明ではこのように、切込み末期の切断面のうねり成分と切込み初期における切断面のうねり成分を両立させ、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減することが可能となった。
【００２８】
なお、図２ではワイヤー走行方向Ｙが左から右であり、一方の溝部材３４Ａによりスラリーを捕集する例を示したが、ワイヤー走行方向が逆の場合、反対側の溝部材３４Ｂでスラリーを捕集することになるのは勿論である。
【００２９】
ここで、本発明では、突出プレートおよび開口部はワイヤー延在方向の両側に設け、これによりワークプレート２４の剛性バランスを維持することができる。
【００３０】
一方、ノズル２０および溝部材３４はワイヤー走行方向に応じて、舞い上がったスラリーを捕集するのに最低限必要なように、両側または片側に設ければよい。ワイヤー群１６が一方向にのみ走行するワイヤー装置においては、ノズル２０は、ワイヤー群１６のうちワークＷが押し込まれる領域Ｅの少なくともワイヤー走行方向上流側に設ければよい。その場合、溝部材３４も突出プレートのワイヤー延在方向両外側のうち、少なくともノズルが位置する側に設ければよい。
【００３１】
溝部材３４Ａ，３４Ｂは典型的にはアルミニウム、ステンレス鋼、炭素鋼などの材料で構成することができる。溝部材３４Ａ，３４Ｂは、突出プレート３０Ａ，３０Ｂの外側に位置していれば、どのように固定されてもよい。例えば、ワークプレート保持部２６に組みつけられていてもよい。
【００３２】
本実施形態では、溝部材３４Ａ，３４Ｂは、例えばネジなどによって突出プレート３０Ａ，３０Ｂに着脱可能に取り付けられている。あるいは、溝部材３４Ａ，３４Ｂを突出プレート３０Ａ，３０Ｂと一体化させて構成してもよい。これらの構成では、溝部材をワークプレート保持部２６から吊下げる必要がなく、突出プレート３０Ａ，３０Ｂを利用して、溝部材を容易に設置することができる。
【００３３】
溝部材３４Ａ，３４Ｂは、その延在方向に適切な傾斜がつけられている。そのため、捕集したスラリーは溝部材中を流れて、図３（Ｂ）中に矢印で示すように溝部材の両端から、あるいは溝部材の片方の端部から流れ落ち、ワイヤー群１６の外側に排出される。
【００３４】
突出プレート３０Ａ，３０Ｂは、本体部２８と別体で、例えばネジなどによって本体部２８と着脱可能に取り付けられていてもよいし、あるいは本体部２８と一体化していてもよい。ワークプレート２４の剛性確保の観点からは、一体化していることが好ましい。
【００３５】
ここで、ワイヤー延在方向Ｚにおけるワークプレート２４の幅Ａが、円柱状のワークＷの直径をＲとして０．４Ｒ以上であることが好ましい。Ａ≧０．４Ｒとすることにより、ワークプレートの剛性をより確実に高めることができるからである。なお、「ワイヤー延在方向におけるワークプレートの幅Ａ」は、図２（Ａ）に示すように、一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂの端部間距離を示すが、溝部材３４Ａ，３４Ｂがワークプレート２４と一体化している場合には、溝部材３４Ａ，３４Ｂの端部間距離を意味する。
【００３６】
ワイヤー延在方向Ｚにおけるスライス台２２の幅およびワークプレートの本体部２８の幅は、図２（Ａ）中のＢで示されるが、０．２５Ｒ〜０．５Ｒとすることが望ましく、両者の幅を略同一サイズとすることが望ましい。すなわち、スライス台２２の幅が狭すぎる場合には、ワークＷを安定的に保持することが困難であり、幅が広すぎる場合は、ワークＷとスライス台２２と接触面積が大きくなるため、ワークＷの切断後半において、ワイヤー群１６によりワークＷとスライス台２２とが一緒に切断が行われる際、スライス台２２からの切削抵抗負荷が大きくなり、切断面のうねり成分が増加するおそれがある。また、各部品そのものが大重量化しハンドリングが困難で、製作コストの上昇を招くおそれもある。一方、ワークプレートの本体部２８の幅が狭すぎる場合は、スライス台２２を安定的に保持することが困難となり、本体部２８の幅がスライス台２２の幅よりも広すぎる場合は、ワークプレートの本体部２８の下面にワークＷの上面を乗り上げて飛散するスラリーが衝突して、ワイヤー群１６やワークＷ上面にスラリーを再供給してしまうおそれがある。このため、ワークプレート本体部２８の幅はスライス台２２の幅を超えないように設定することが有効となる。
【００３７】
そして、突出プレート３０Ａ，３０Ｂのそれぞれの突出幅は、図２（Ａ）中のＣで示されるが、０．１Ｒ〜０．３Ｒとすることが望ましい。突出幅が狭すぎると、ワークプレート２４の剛性を十分に高めることができなくなるおそれがある。また、突出幅が広すぎると、ノズル２０と接触干渉避けるべく、ノズル２０をワークＷからより遠ざけた位置に設置しなければならず、スラリーの安定供給を行えなくなるおそれがある。
【００３８】
開口部３２Ａ，３２Ｂは、舞い上がるスラリーが十分に通過できる寸法および位置にあれば特に限定されない。図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示す本実施形態のように、開口部３２Ａ，３２Ｂは突出プレート３０Ａ，３０ＢにおけるワークＷの長手方向のほぼ全域にわたって設けられることが好ましい。
【実施例】
【００３９】
（実施例）
図１〜図３に示す本発明に従うワイヤーソー装置を用いて、以下の表１に示す切断条件にて、シリコン単結晶インゴット（直径３００ｍｍ、ブロック長さ４００ｍｍ）の切断を実施した。切り出されるウェーハの厚さは、約０．７〜１．０ｍｍとした。スライス台はカーボン製とした。ワークプレートは炭素鋼製、溝部材はアルミニウム製とし、両者をネジで連結した。ワークプレートの本体部と突出プレートは一体化形成したものを用いた。幅Ａは２５０ｍｍ、幅Ｂは１００ｍｍとした。
【００４０】
（比較例１）
図５に示す従来のワイヤーソー装置を用いて、実施例と同様の試験を実施した。このワイヤーソー装置のワーク保持機構１８は、カーボン製のスライス台２４、ＳＵＳ製のワークプレート２４、ワークプレート保持部２６からなるが、ワークプレートには突出プレートを設けない。スライス台２２の幅およびワークプレート２４の幅は、ともに１００ｍｍとした。このワイヤーソー装置には溝部材を設けていない。
【００４１】
（比較例２）
図５に示すワイヤーソー装置に対して、一対の溝部材のみ付加したワイヤーソー装置を用いて、実施例と同様の試験を実施した。溝部材は実施例と同様アルミニウム製とし、ワークプレート保持部に固定することにより実施例と同じ場所に位置するようにした。
【００４２】
【表１】
【００４３】
（ナノトポグラフィ）
ナノトポグラフィは、ウェーハの表面のうねり成分を現す指標の一つであり、数１０ｍｍの空間波長領域における微小な凹凸の大小を示す指標であるＰｅａｋ Ｖａｌｌｅｙ値を示す。数値が大きいほどうねりが大きく、表面のうねり形状が急峻であることを示す。実施例および比較例１，２により得られたウェーハに対し、ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ製のＮａｎｏｍａｐｐｅｒを使用して、ウェーハ表面のナノトポグラフィを評価した。その結果を図４に示す。
【００４４】
図４の上段のグラフは、実施例、比較例１，２それぞれについて、切断終了後のワークＷの長手方向から等間隔で抜き取ったウェーハのナノトポグラフィを評価したときの結果である。各実験例ともウェーハ評価枚数は１０枚である。実施例では比較例１，２よりも低いナノトポグラフィの値が得られた。なお、図４上段のグラフ中のボックスは、各試験におけるデータの５０％が占める範囲であり、ボックス内のバーは全体の平均値を示す。
【００４５】
図４の下段のグラフは、各試験例で得られた任意の１枚のウェーハについて、切断開始の位置から切断終了の位置までのナノトポグラフィの値の変化を示すグラフである。通常、ワークＷの両端側でナノトポグラフィの値が悪くなる傾向があるため、評価したウェーハは各実験とも、ワークＷの最外端に位置するウェーハとした。比較例１では、切込み初期と切込み末期の位置でいずれも大きなうねりが発生し、表面のうねり形状が損なわれていた。比較例２では、溝部材によって舞い上がったスラリーを捕集した結果、切込み末期の位置でのうねりが改善した。しかし、切込み初期の位置では依然として大きなうねりが発生し、十分ではなかった。一方、実施例では、切込み初期と切込み末期の両方の位置でうねりが改善され、ウェーハ表面全体として十分にうねり成分を低減することができた。
【００４６】
（ウェーハの割れ）
各試験例での割れ発生率を調べた。割れ発生率は、各試験例において、１回のインゴット切断で加工したウェーハ数に占める割れたウェーハの数である。すると、比較例１では３．２％、比較例２では１．４％であったのに対し、実施例では０．１％であった。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のワイヤーソー装置およびワークプレートによれば、切込み末期のみならず切込み初期における切断面のうねり成分をも低減し、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減することが可能となった。
【符号の説明】
【００４８】
１０ ワイヤーソー装置
１２ ワイヤー
１４ ローラ
１６ ワイヤー群
１８ ワーク保持機構
２０ ノズル
２２ スライス台
２４ ワークプレート
２６ ワークプレート保持部
２６Ａ ワークプレート保持部の下面
２８ ワークプレートの本体部
２８Ａ ワークプレートの下面
２８Ｂ ワークプレートの上部
２８Ｃ，２８Ｄ 本体部の側面
３０Ａ，３０Ｂ 突出プレート
３２Ａ，３２Ｂ 開口部
３４Ａ，３４Ｂ 溝部材
Ｗ ワーク
Ｙ ワイヤー走行方向
Ｚ ワイヤー延在方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン、化合物半導体等のインゴットから多数のウェーハを切り出すワイヤーソー装置、および該装置に用いられるワークプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板となるウェーハは、シリコンや化合物半導体等からなるインゴットをスライスして製造される。近年、インゴットの切断方法は、ワイヤーソー装置により同時に多数枚のウェーハを切り出す方法が主流になっている。なお、これらインゴットを含め、ワイヤーソー装置による切断処理を受ける対象物を本明細書では「ワーク」という。
【０００３】
ここで、図５を用いて従来のワイヤーソー装置を説明する。ワイヤーソー装置は、ワイヤー１２を複数のローラ（不図示）間に並列かつ往復走行可能に張り渡したワイヤー群１６と、ワークＷを保持するワーク保持機構１８と、ワイヤー群１６のうちワークＷが押し込まれる領域Ｅのワイヤー延在方向両側に位置し、ワイヤー群にスラリーを供給するノズル２０と、を有する。ノズル２０から遊離砥粒スラリーを供給しながら、ワイヤー群１６をその延在方向Ｚに沿って高速で往復走行させる。これと同時に、ワーク保持機構１８により、ワイヤー群１６に対しワークＷを押し込む方向に移動させる。このときの砥粒の切削作用により、ワークＷを多数枚のウェーハに同時に切り出すことができる。
【０００４】
ワイヤー走行方向Ｙの上流側（図中左側）にあるノズル２０からワイヤー群１６上に供給されたスラリーは、ワークＷの内に引き込まれて切断に寄与するものと、切断に寄与しないものとに分かれる。通常、切断に寄与しないスラリーはワイヤー群１６の下方に排出される。しかし、ワークＷの切込みが進行した切込み末期においては、図５の破線矢印に示すように、切断に寄与しないスラリーの一部がワイヤー群１６からワークＷの上面に乗り上げてワークプレート保持部２６に向けて舞い上がり、再びワイヤー群１６またはワークＷ上面に落下する。その結果、ワイヤー群１６やワークＷに対するスラリーの過剰供給が生じる。なお、ワイヤー走行方向が逆の場合、反対側（図中右側）で同様の現象が起こる。
【０００５】
この場合、切込み末期でワークＷの上部が過冷却されることに起因して、ナノトポグラフィ（Ｎａｎｏｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）やワープ（Ｗａｒｐ）といった切断面のうねり形状の指標を損なう問題があった。切断面のうねり成分の増加は、その後に実施する研削、研磨などの平坦化工程で完全に矯正することは困難であり、最終製品のウェーハ品質にも影響する。また、切込み末期にはワークＷの切込み済みの空隙部分に過剰のスラリーが供給されることになるため、ワークの長手方向（切断面垂直方向）の両端部が外側に押し広げられ、ウェーハの一部が欠けたり、割れて落下する問題もあった。
【０００６】
これらの問題を解決する技術として、特許文献１には、ワイヤー群の上方に配置され、ノズルから供給されて飛散するスラリーを捕集する捕集部材を有するワイヤーソー装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２７３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術によれば、上記のように舞い上がったスラリーが捕集部材に捕集される結果、これがワイヤー群またはワーク上面に再供給されることを抑制できる。その結果、切込み末期におけるうねり成分の増加やウェーハの一部の欠け・割れを抑制することができる。
【０００９】
近年、切断面のうねり成分をさらに低減したウェーハが求められている。しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献１のように捕集部材によってワイヤー群またはワーク上面へのスラリーの再供給を抑制するのみでは、ウェーハの切断面のうねり成分を十分に低減することができないことが判明した。特に、切込み初期における切断面のうねり成分が大きく、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減できないという問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、切込み末期のみならず切込み初期における切断面のうねり成分をも低減し、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減することが可能なワイヤーソー装置および該装置に用いるワークプレートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の要旨構成は以下のとおりである。
（１）ワイヤーを複数のローラ間に並列かつ走行可能に張り渡したワイヤー群と、ワークを保持し、前記ワイヤー群に対し前記ワークを押し込む方向に移動させるワーク保持機構と、前記ワイヤー群のうち前記ワークが押し込まれる領域の少なくともワイヤー走行方向上流側から、前記ワイヤー群にスラリーを供給するノズルと、を有し、
前記ワーク保持機構は、前記ワークを直接吊下げ保持するスライス台と、該スライス台を下面で保持するワークプレートと、該ワークプレートを吊下げ保持するワークプレート保持部と、を有するワイヤーソー装置であって、
前記ワークプレートは、ワイヤー延在方向の両側に向かって前記スライス台よりも突出し、前記ワークプレート保持部の下面と離間し、両側それぞれに開口部を有する一対の突出プレートを有し、
該突出プレートの前記ワイヤー延在方向両外側のうち、少なくとも前記ノズルが位置する側に溝部材を有し、
前記ワイヤー群から前記ワークプレート保持部に向けて舞い上がるスラリーを、前記開口部を通過させて前記溝部材で捕集可能としたことを特徴とするワイヤーソー装置。
【００１２】
（２）前記溝部材が、前記突出プレートに着脱可能に取り付けられ、または前記突出プレートと一体化している上記（１）に記載のワイヤーソー装置。
【００１３】
（３）前記ワイヤー延在方向における前記ワークプレートの幅が、円柱状の前記ワークの直径をＲとして０．４Ｒ以上である上記（１）または（２）に記載のワイヤーソー装置。
【００１４】
（４）ワイヤーソー装置に用いられるワークプレートであって、ワークを直接吊下げ保持するスライス台を下面が保持し、上部が前記ワイヤーソー装置のワークプレート保持部に保持される、前記ワークの長手方向に延在する本体部と、該本体部の側面から両側に突出し、両側それぞれに開口部を有する一対の突出プレートと、該突出プレートの両外側のうち少なくとも一方に連結された溝部材と、を有することを特徴とするワークプレート。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のワイヤーソー装置およびワークプレートによれば、突出プレートを設けてワークプレートの剛性を高めた。さらに突出プレートには開口部を設けるとともに、突出プレートの外側に溝部材を設け、舞い上がるスラリーを、開口部を通過させて溝部材で捕集可能とした。その結果、切込み末期のみならず切込み初期における切断面のうねり成分をも低減し、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に従うワイヤーソー装置１０を示す模式図である。
【図２】本発明に従うワイヤーソー装置１０におけるワーク保持機構１８の、ワイヤー延在方向の断面図であり、（Ａ）は切込み開始時を、（Ｂ）は切込み末期を示す。
【図３】本発明に従うワイヤーソー装置１０におけるワークプレート２４の（Ａ）正面図、（Ｂ）上面図、および（Ｃ）斜視図である。
【図４】実施例および比較例におけるナノトポグラフィの測定結果を示すグラフである。
【図５】従来のワイヤーソー装置におけるワーク保持機構の、切込み末期におけるワイヤー延在方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明することにより、本発明をより詳細に説明する。
【００１８】
図１に本発明の一実施形態であるワイヤーソー装置１０を、図２に該装置のワーク保持機構周辺を示す。ワイヤーソー装置１０は、ワイヤー１２を複数のローラ１４間に並列かつ往復走行可能に張り渡したワイヤー群１６と、ワークＷを保持し、ワイヤー群１６に対しワークＷを押し込む方向に移動させるワーク保持機構１８と、ワイヤー群１６のうちワークＷが押し込まれる領域Ｅのワイヤー延在方向Ｚ両外側から、ワイヤー群１６にスラリーを供給する一対のノズル２０と、を有する。
【００１９】
ワイヤー１２は、駆動モータ３６により回転する一組のワイヤーリール３８に巻き付けられている。駆動モータ３６を駆動することで、ワイヤー１２はワイヤーリール３８から繰り出され、トラバーサを介してパウダクラッチやダンサローラ等からなる張力付与手段を経て、ワイヤー１２に張力が付与されつつも、ワイヤー１２が走行することとなる。ワイヤー１２は、複数のローラ１４を跨って計３００〜４００回程度螺旋巻回することにより、ローラ１４間でローラ軸方向Ｘに直行する方向に並列に並ぶワイヤー群１６を構成している。また、ローラ１４は鋼製円筒の周囲にポリウレタン樹脂を圧入し、その表面に一定のピッチで溝を切ったローラである。この溝にワイヤー１２をはめ込むことでワイヤー群１６が安定して走行可能となる。駆動モータ３６の回転方向を制御することにより、ワイヤー１２の走行方向も制御することができ、ワイヤー１２を一方向に走行させることも、必要に応じて往復走行させることも可能である。なお、ワイヤー群１６は、例えば、２．０〜３．０Ｎの張力を付与して、４００〜９００ｍ／ｍｉｎの平均速度で走行させることができる。
【００２０】
スラリーは、スラリータンク４０に貯蔵されており、スラリータンク４０からスラリーを調温するスラリーチラー４２を介してノズル２０へと送り込まれる。
【００２１】
ワーク保持機構１８は、図２に示すように、ワークＷを直接吊下げ保持するスライス台２２と、このスライス台２２を下面２８Ａで保持するワークプレート２４と、このワークプレート２４を吊下げ保持するワークプレート保持部２６と、を有する。スライス台２２は典型的にはカーボンからなる。ワークＷは、例えばエポキシ系接着剤によりスライス台２２に接着、固定されている。ワークプレート２４は典型的にはステンレス鋼、炭素鋼などから構成され、スライス台２２とエポキシ系接着剤などにより接着されている。ワークプレート保持部２６は典型的にはステンレス鋼、炭素鋼などから構成され、ワークプレート２４を例えばクランプ機構によって吊下げ保持するものである。図２および後述の図３において、クランプ機構の詳細は図示していないが、ワークプレート２４の本体部２８の上部２８Ｂには、凹部などの係合部（不図示）が設けられ、ワークプレート保持部２６は、この係合部と係合するクランプ機構を有する。
【００２２】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して、上記のような構成のワイヤーソー装置１０におけるワークＷの切断を説明する。ノズル２０から遊離砥粒スラリーを供給しながら、ワイヤー群１６をその延在方向Ｚに沿って高速で往復走行させる。これと同時に、ワーク保持機構１８により、ワイヤー群１６に対しワークＷを押し込む方向に移動させる。このときの砥粒の切削作用により、ワークＷを多数枚のウェーハに同時に切り出すことができる。
【００２３】
ここで、図２および図３を参照して、本発明の特徴的構成を作用効果とともに説明する。ワークプレート２４は、ワイヤー延在方向Ｚの両側に向かってスライス台２２よりも突出し、ワークプレート保持部２６の下面２６Ａと離間し、両側それぞれに開口部３２Ａ，３２Ｂを有する一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂを有する。また、突出プレート３０Ａ，３０Ｂのワイヤー延在方向Ｚ両外側のうち、少なくともノズル２０が位置する側、本実施形態では両外側に溝部材３４Ａ，３４Ｂを有する。
【００２４】
本実施形態で用いるワークプレート２４は、本体部２８および一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂを有する。本体部２８はワークＷの長手方向に延在し、ワークＷを直接吊下げ保持するスライス台２２を下面２８Ａが保持し、上部２８Ｂ（図３（Ａ），（Ｃ）中の二点鎖線より上の部分）がワイヤーソー装置のワークプレート保持部２６に保持される。一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂは、本体部の側面２８Ｃ，２８Ｄから両側に突出し、両側それぞれに開口部３２Ａ，３２Ｂを有する。さらに、ワークプレート２４は、この突出プレート３０Ａ，３０Ｂの両外側に連結された溝部材３４Ａ，３４Ｂを有する。
【００２５】
本発明者らは、既述の切込み初期における切断面のうねり成分が大きい原因を鋭意検討したところ、以下の知見を得た。すなわち、切込み初期ではワイヤー走行時に発生する切削抵抗が特に大きくなるため、ワークＷの長手方向に延在するワークプレート２４に対しワイヤー延在方向Ｚの負荷がかかる。そのため、切込み初期にワークプレート２４がワイヤー延在方向Ｚに変形する結果、切断精度が劣るものと思われた。そこで、本体部に一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂを設けてワークプレート２４の剛性を高めることを想起し、確認した結果、切込み初期におけるワークプレート２４の変形に起因する切断面のうねり成分の増加を抑制することができることが明らかとなった。
【００２６】
一方、図２（Ｂ）に破線矢印で示す切込み末期に舞い上がったスラリーが突出プレート３０Ａ，３０Ｂに衝突してしまうと、スラリーがワイヤー群１６またはワークＷ上面に再供給されてしまい、切込み末期の切断のうねり成分が増加してしまう。そこで、突出プレート３０Ａ，３０Ｂに開口部３２Ａ，３２Ｂを設けるとともに、突出プレート３０Ａ，３０Ｂの両外側に溝部材３４Ａ，３４Ｂを設けた。ここで、突出プレート３０Ａ，３０Ｂはワークプレート保持部の下面２６Ａと離間しており、両者間に空間が存在する。そのため、ワイヤー群１６からワークプレート保持部２６に向けて舞い上がるスラリーを、開口部３２Ａ，３２Ｂを通過させて溝部材３４Ａ，３４Ｂで捕集可能としている。その結果、切込み末期に舞い上がったスラリーがワイヤー群１６またはワークＷ上面に再供給させることを抑制でき、切込み末期における切断面のうねり成分を増加させることがない。また、切込み末期にワークＷの切込み済みの空隙部分に過剰のスラリーが供給されることもないため、ウェーハへの欠けや割れの発生も抑制することができる。
【００２７】
本発明ではこのように、切込み末期の切断面のうねり成分と切込み初期における切断面のうねり成分を両立させ、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減することが可能となった。
【００２８】
なお、図２ではワイヤー走行方向Ｙが左から右であり、一方の溝部材３４Ａによりスラリーを捕集する例を示したが、ワイヤー走行方向が逆の場合、反対側の溝部材３４Ｂでスラリーを捕集することになるのは勿論である。
【００２９】
ここで、本発明では、突出プレートおよび開口部はワイヤー延在方向の両側に設け、これによりワークプレート２４の剛性バランスを維持することができる。
【００３０】
一方、ノズル２０および溝部材３４はワイヤー走行方向に応じて、舞い上がったスラリーを捕集するのに最低限必要なように、両側または片側に設ければよい。ワイヤー群１６が一方向にのみ走行するワイヤー装置においては、ノズル２０は、ワイヤー群１６のうちワークＷが押し込まれる領域Ｅの少なくともワイヤー走行方向上流側に設ければよい。その場合、溝部材３４も突出プレートのワイヤー延在方向両外側のうち、少なくともノズルが位置する側に設ければよい。
【００３１】
溝部材３４Ａ，３４Ｂは典型的にはアルミニウム、ステンレス鋼、炭素鋼などの材料で構成することができる。溝部材３４Ａ，３４Ｂは、突出プレート３０Ａ，３０Ｂの外側に位置していれば、どのように固定されてもよい。例えば、ワークプレート保持部２６に組みつけられていてもよい。
【００３２】
本実施形態では、溝部材３４Ａ，３４Ｂは、例えばネジなどによって突出プレート３０Ａ，３０Ｂに着脱可能に取り付けられている。あるいは、溝部材３４Ａ，３４Ｂを突出プレート３０Ａ，３０Ｂと一体化させて構成してもよい。これらの構成では、溝部材をワークプレート保持部２６から吊下げる必要がなく、突出プレート３０Ａ，３０Ｂを利用して、溝部材を容易に設置することができる。
【００３３】
溝部材３４Ａ，３４Ｂは、その延在方向に適切な傾斜がつけられている。そのため、捕集したスラリーは溝部材中を流れて、図３（Ｂ）中に矢印で示すように溝部材の両端から、あるいは溝部材の片方の端部から流れ落ち、ワイヤー群１６の外側に排出される。
【００３４】
突出プレート３０Ａ，３０Ｂは、本体部２８と別体で、例えばネジなどによって本体部２８と着脱可能に取り付けられていてもよいし、あるいは本体部２８と一体化していてもよい。ワークプレート２４の剛性確保の観点からは、一体化していることが好ましい。
【００３５】
ここで、ワイヤー延在方向Ｚにおけるワークプレート２４の幅Ａが、円柱状のワークＷの直径をＲとして０．４Ｒ以上であることが好ましい。Ａ≧０．４Ｒとすることにより、ワークプレートの剛性をより確実に高めることができるからである。なお、「ワイヤー延在方向におけるワークプレートの幅Ａ」は、図２（Ａ）に示すように、一対の突出プレート３０Ａ，３０Ｂの端部間距離を示すが、溝部材３４Ａ，３４Ｂがワークプレート２４と一体化している場合には、溝部材３４Ａ，３４Ｂの端部間距離を意味する。
【００３６】
ワイヤー延在方向Ｚにおけるスライス台２２の幅およびワークプレートの本体部２８の幅は、図２（Ａ）中のＢで示されるが、０．２５Ｒ〜０．５Ｒとすることが望ましく、両者の幅を略同一サイズとすることが望ましい。すなわち、スライス台２２の幅が狭すぎる場合には、ワークＷを安定的に保持することが困難であり、幅が広すぎる場合は、ワークＷとスライス台２２と接触面積が大きくなるため、ワークＷの切断後半において、ワイヤー群１６によりワークＷとスライス台２２とが一緒に切断が行われる際、スライス台２２からの切削抵抗負荷が大きくなり、切断面のうねり成分が増加するおそれがある。また、各部品そのものが大重量化しハンドリングが困難で、製作コストの上昇を招くおそれもある。一方、ワークプレートの本体部２８の幅が狭すぎる場合は、スライス台２２を安定的に保持することが困難となり、本体部２８の幅がスライス台２２の幅よりも広すぎる場合は、ワークプレートの本体部２８の下面にワークＷの上面を乗り上げて飛散するスラリーが衝突して、ワイヤー群１６やワークＷ上面にスラリーを再供給してしまうおそれがある。このため、ワークプレート本体部２８の幅はスライス台２２の幅を超えないように設定することが有効となる。
【００３７】
そして、突出プレート３０Ａ，３０Ｂのそれぞれの突出幅は、図２（Ａ）中のＣで示されるが、０．１Ｒ〜０．３Ｒとすることが望ましい。突出幅が狭すぎると、ワークプレート２４の剛性を十分に高めることができなくなるおそれがある。また、突出幅が広すぎると、ノズル２０と接触干渉避けるべく、ノズル２０をワークＷからより遠ざけた位置に設置しなければならず、スラリーの安定供給を行えなくなるおそれがある。
【００３８】
開口部３２Ａ，３２Ｂは、舞い上がるスラリーが十分に通過できる寸法および位置にあれば特に限定されない。図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示す本実施形態のように、開口部３２Ａ，３２Ｂは突出プレート３０Ａ，３０ＢにおけるワークＷの長手方向のほぼ全域にわたって設けられることが好ましい。
【実施例】
【００３９】
（実施例）
図１〜図３に示す本発明に従うワイヤーソー装置を用いて、以下の表１に示す切断条件にて、シリコン単結晶インゴット（直径３００ｍｍ、ブロック長さ４００ｍｍ）の切断を実施した。切り出されるウェーハの厚さは、約０．７〜１．０ｍｍとした。スライス台はカーボン製とした。ワークプレートは炭素鋼製、溝部材はアルミニウム製とし、両者をネジで連結した。ワークプレートの本体部と突出プレートは一体化形成したものを用いた。幅Ａは２５０ｍｍ、幅Ｂは１００ｍｍとした。
【００４０】
（比較例１）
図５に示す従来のワイヤーソー装置を用いて、実施例と同様の試験を実施した。このワイヤーソー装置のワーク保持機構１８は、カーボン製のスライス台２４、ＳＵＳ製のワークプレート２４、ワークプレート保持部２６からなるが、ワークプレートには突出プレートを設けない。スライス台２２の幅およびワークプレート２４の幅は、ともに１００ｍｍとした。このワイヤーソー装置には溝部材を設けていない。
【００４１】
（比較例２）
図５に示すワイヤーソー装置に対して、一対の溝部材のみ付加したワイヤーソー装置を用いて、実施例と同様の試験を実施した。溝部材は実施例と同様アルミニウム製とし、ワークプレート保持部に固定することにより実施例と同じ場所に位置するようにした。
【００４２】
【表１】
【００４３】
（ナノトポグラフィ）
ナノトポグラフィは、ウェーハの表面のうねり成分を現す指標の一つであり、数１０ｍｍの空間波長領域における微小な凹凸の大小を示す指標であるＰｅａｋ Ｖａｌｌｅｙ値を示す。数値が大きいほどうねりが大きく、表面のうねり形状が急峻であることを示す。実施例および比較例１，２により得られたウェーハに対し、ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ製のＮａｎｏｍａｐｐｅｒを使用して、ウェーハ表面のナノトポグラフィを評価した。その結果を図４に示す。
【００４４】
図４の上段のグラフは、実施例、比較例１，２それぞれについて、切断終了後のワークＷの長手方向から等間隔で抜き取ったウェーハのナノトポグラフィを評価したときの結果である。各実験例ともウェーハ評価枚数は１０枚である。実施例では比較例１，２よりも低いナノトポグラフィの値が得られた。なお、図４上段のグラフ中のボックスは、各試験におけるデータの５０％が占める範囲であり、ボックス内のバーは全体の平均値を示す。
【００４５】
図４の下段のグラフは、各試験例で得られた任意の１枚のウェーハについて、切断開始の位置から切断終了の位置までのナノトポグラフィの値の変化を示すグラフである。通常、ワークＷの両端側でナノトポグラフィの値が悪くなる傾向があるため、評価したウェーハは各実験とも、ワークＷの最外端に位置するウェーハとした。比較例１では、切込み初期と切込み末期の位置でいずれも大きなうねりが発生し、表面のうねり形状が損なわれていた。比較例２では、溝部材によって舞い上がったスラリーを捕集した結果、切込み末期の位置でのうねりが改善した。しかし、切込み初期の位置では依然として大きなうねりが発生し、十分ではなかった。一方、実施例では、切込み初期と切込み末期の両方の位置でうねりが改善され、ウェーハ表面全体として十分にうねり成分を低減することができた。
【００４６】
（ウェーハの割れ）
各試験例での割れ発生率を調べた。割れ発生率は、各試験例において、１回のインゴット切断で加工したウェーハ数に占める割れたウェーハの数である。すると、比較例１では３．２％、比較例２では１．４％であったのに対し、実施例では０．１％であった。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のワイヤーソー装置およびワークプレートによれば、切込み末期のみならず切込み初期における切断面のうねり成分をも低減し、結果として切断終了後のウェーハの表面のうねり成分を十分に低減することが可能となった。
【符号の説明】
【００４８】
１０ ワイヤーソー装置
１２ ワイヤー
１４ ローラ
１６ ワイヤー群
１８ ワーク保持機構
２０ ノズル
２２ スライス台
２４ ワークプレート
２６ ワークプレート保持部
２６Ａ ワークプレート保持部の下面
２８ ワークプレートの本体部
２８Ａ ワークプレートの下面
２８Ｂ ワークプレートの上部
２８Ｃ，２８Ｄ 本体部の側面
３０Ａ，３０Ｂ 突出プレート
３２Ａ，３２Ｂ 開口部
３４Ａ，３４Ｂ 溝部材
Ｗ ワーク
Ｙ ワイヤー走行方向
Ｚ ワイヤー延在方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーを複数のローラ間に並列かつ走行可能に張り渡したワイヤー群と、
ワークを保持し、前記ワイヤー群に対し前記ワークを押し込む方向に移動させるワーク保持機構と、
前記ワイヤー群のうち前記ワークが押し込まれる領域の少なくともワイヤー走行方向上流側から、前記ワイヤー群にスラリーを供給するノズルと、
を有し、
前記ワーク保持機構は、前記ワークを直接吊下げ保持するスライス台と、該スライス台を下面で保持するワークプレートと、該ワークプレートを吊下げ保持するワークプレート保持部と、を有するワイヤーソー装置であって、
前記ワークプレートは、ワイヤー延在方向の両側に向かって前記スライス台よりも突出し、前記ワークプレート保持部の下面と離間し、両側それぞれに開口部を有する一対の突出プレートを有し、
該突出プレートの前記ワイヤー延在方向両外側のうち、少なくとも前記ノズルが位置する側に溝部材を有し、
前記ワイヤー群から前記ワークプレート保持部に向けて舞い上がるスラリーを、前記開口部を通過させて前記溝部材で捕集可能としたことを特徴とするワイヤーソー装置。
【請求項２】
前記溝部材が、前記突出プレートに着脱可能に取り付けられ、または前記突出プレートと一体化している請求項１に記載のワイヤーソー装置。
【請求項３】
前記ワイヤー延在方向における前記ワークプレートの幅が、円柱状の前記ワークの直径をＲとして０．４Ｒ以上である請求項１または２に記載のワイヤーソー装置。
【請求項４】
ワイヤーソー装置に用いられるワークプレートであって、
ワークを直接吊下げ保持するスライス台を下面が保持し、上部が前記ワイヤーソー装置のワークプレート保持部に保持される、前記ワークの長手方向に延在する本体部と、
該本体部の側面から両側に突出し、両側それぞれに開口部を有する一対の突出プレートと、
該突出プレートの両外側のうち少なくとも一方に連結された溝部材と、
を有することを特徴とするワークプレート。
【請求項１】
ワイヤーを複数のローラ間に並列かつ走行可能に張り渡したワイヤー群と、
ワークを保持し、前記ワイヤー群に対し前記ワークを押し込む方向に移動させるワーク保持機構と、
前記ワイヤー群のうち前記ワークが押し込まれる領域の少なくともワイヤー走行方向上流側から、前記ワイヤー群にスラリーを供給するノズルと、
を有し、
前記ワーク保持機構は、前記ワークを直接吊下げ保持するスライス台と、該スライス台を下面で保持するワークプレートと、該ワークプレートを吊下げ保持するワークプレート保持部と、を有するワイヤーソー装置であって、
前記ワークプレートは、ワイヤー延在方向の両側に向かって前記スライス台よりも突出し、前記ワークプレート保持部の下面と離間し、両側それぞれに開口部を有する一対の突出プレートを有し、
該突出プレートの前記ワイヤー延在方向両外側のうち、少なくとも前記ノズルが位置する側に溝部材を有し、
前記ワイヤー群から前記ワークプレート保持部に向けて舞い上がるスラリーを、前記開口部を通過させて前記溝部材で捕集可能としたことを特徴とするワイヤーソー装置。
【請求項２】
前記溝部材が、前記突出プレートに着脱可能に取り付けられ、または前記突出プレートと一体化している請求項１に記載のワイヤーソー装置。
【請求項３】
前記ワイヤー延在方向における前記ワークプレートの幅が、円柱状の前記ワークの直径をＲとして０．４Ｒ以上である請求項１または２に記載のワイヤーソー装置。
【請求項４】
ワイヤーソー装置に用いられるワークプレートであって、
ワークを直接吊下げ保持するスライス台を下面が保持し、上部が前記ワイヤーソー装置のワークプレート保持部に保持される、前記ワークの長手方向に延在する本体部と、
該本体部の側面から両側に突出し、両側それぞれに開口部を有する一対の突出プレートと、
該突出プレートの両外側のうち少なくとも一方に連結された溝部材と、
を有することを特徴とするワークプレート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８６２３３（Ｐ２０１３−８６２３３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３０８５４（Ｐ２０１１−２３０８５４）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（３０２００６８５４）株式会社ＳＵＭＣＯ (1,197)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（３０２００６８５４）株式会社ＳＵＭＣＯ (1,197)
【Ｆターム（参考）】
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