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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6530433
(24)【登録日】2019年5月24日
(45)【発行日】2019年6月12日
(54)【発明の名称】ダイシング手段、ダイシング装置、及びダイシング方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20190531BHJP
B24B 27/06 20060101ALI20190531BHJP
B28D 5/04 20060101ALI20190531BHJP
B23D 57/00 20060101ALI20190531BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 611W
B24B27/06 Q
B24B27/06 H
B28D5/04 C
B23D57/00
【請求項の数】13
【全頁数】26
(21)【出願番号】特願2017-27975(P2017-27975)
(22)【出願日】2017年2月17日
(65)【公開番号】特開2017-147446(P2017-147446A)
(43)【公開日】2017年8月24日
【審査請求日】2017年2月17日
(31)【優先権主張番号】105104861
(32)【優先日】2016年2月19日
(33)【優先権主張国】TW
(31)【優先権主張番号】105133518
(32)【優先日】2016年10月18日
(33)【優先権主張国】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】514213682
【氏名又は名称】友達晶材股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＡＵＯ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100102819
【弁理士】
【氏名又は名称】島田 哲郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100153084
【弁理士】
【氏名又は名称】大橋 康史
(74)【代理人】
【識別番号】100160705
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 健太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100157211
【弁理士】
【氏名又は名称】前島 一夫
(72)【発明者】
【氏名】レイ シー チュエ
(72)【発明者】
【氏名】クオ チー ヤン
(72)【発明者】
【氏名】チャン チー ホン
(72)【発明者】
【氏名】チェン チャン ティエン
(72)【発明者】
【氏名】チウ シャオ フェイ
【審査官】
石丸 昌平
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０４−１２２５６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０８−０９９２６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
中国特許第１０３４０７００９（ＣＮ，Ｂ）
【文献】
特開２０１１−０００６６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−０９４８７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０００−１１７６１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−０２７９５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１６−０１５４８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１１−０４２５４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１９４５６０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリコンインゴットからウエハを切り出すダイシング手段であって、
それぞれの回転軸が所定の水平面において互いに間隔を開けるように平行に配置されている２つのメインローラと、
前記メインローラの延伸方向における一端側から他端側にかけて、前記２つのメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記２つのメインローラに巻き付けられたワイヤソーと、
直径が前記メインローラの直径の半分より短く形成され、且つ前記所定の水平面における投影位置が前記２つのメインローラのそれぞれの回転軸の間となるように前記２つのメインローラと平行に配置されると共に、前記所定の水平面と直交する高さ方向において、最高点が前記２つのメインローラよりも高い位置となるよう配置することにより、前記ワイヤソーの一部を加工エリアとして下から押し上げる少なくとも１つのサブローラとを備え、
前記ワイヤソーの前記加工エリアの前記所定の水平面における投影位置が、前記メインローラの回転軸と直交し、且つ、
前記サブローラの中心軸は、前記高さ方向において前記メインローラの最高点より低い位置にあり、
前記サブローラは、中空の円筒状に形成されているサブローラ本体を有しており、
前記２つのメインローラがそれらの回転軸を中心として、時計回りと反時計回りへの回転を交互に繰り返した際に、前記ワイヤソーは前記２つのメインローラにより駆動されてその延伸方向に沿って往復運動すること、
を特徴とするダイシング手段。
それぞれの回転軸が所定の水平面において互いに間隔を開けるように平行に配置されている２つのメインローラと、
前記メインローラの延伸方向における一端側から他端側にかけて、前記２つのメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記２つのメインローラに巻き付けられたワイヤソーと、
直径が前記メインローラの直径の半分より短く形成され、且つ前記所定の水平面における投影位置が前記２つのメインローラのそれぞれの回転軸の間となるように前記２つのメインローラと平行に配置されると共に、前記所定の水平面と直交する高さ方向において、最高点が前記２つのメインローラよりも高い位置となるよう配置することにより、前記ワイヤソーの一部を加工エリアとして下から押し上げる少なくとも１つのサブローラとを備え、
前記ワイヤソーの前記加工エリアの前記所定の水平面における投影位置が、前記メインローラの回転軸と直交し、且つ、
前記サブローラの中心軸は、前記高さ方向において前記メインローラの最高点より低い位置にあり、
前記サブローラは、中空の円筒状に形成されているサブローラ本体を有しており、
前記２つのメインローラがそれらの回転軸を中心として、時計回りと反時計回りへの回転を交互に繰り返した際に、前記ワイヤソーは前記２つのメインローラにより駆動されてその延伸方向に沿って往復運動すること、
を特徴とするダイシング手段。
【請求項2】
前記サブローラを２つ備える上、２つの前記メインローラにおける少なくとも１つを回転駆動する駆動手段を更に備えており、各前記メインローラの直径は２５０ｍｍ〜４００ｍｍの範囲内にあり、各前記サブローラの直径は３０ｍｍ〜１６０ｍｍの範囲内にあり、各前記サブローラのそれぞれの中心軸の間の距離は、１５５ｍｍ〜３２０ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載のダイシング手段。
【請求項3】
前記サブローラは、該サブローラ本体の円筒状の両端にそれぞれある２つの軸端部を更に有するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のダイシング手段。
【請求項4】
前記サブローラは、該サブローラ本体の円筒状の両端にそれぞれある２つの軸端部と、２つの前記軸端部とそれぞれ隣接する設置部と、前記サブローラ本体の外表面において凹設されている取付け孔とを更に有するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のダイシング手段。
【請求項5】
前記サブローラ本体の直径が前記設置部の直径より太く形成されており、
更に、２つの前記軸端部にそれぞれ取り付けられている軸受けと、各前記軸受けにそれぞれ取り付けられているスリーブと、を備えており、
前記サブローラの前記設置部に、該設置部の近くにある前記スリーブに接続されていると共に、前記取付け孔に挿し込まれる係止手段を有している設置リングを取付けることができることを特徴とする請求項４に記載のダイシング手段。
更に、２つの前記軸端部にそれぞれ取り付けられている軸受けと、各前記軸受けにそれぞれ取り付けられているスリーブと、を備えており、
前記サブローラの前記設置部に、該設置部の近くにある前記スリーブに接続されていると共に、前記取付け孔に挿し込まれる係止手段を有している設置リングを取付けることができることを特徴とする請求項４に記載のダイシング手段。
【請求項6】
前記サブローラは、サブローラ本体と、該サブローラ本体の両端にそれぞれある２つの軸端部と、前記２つの軸端部とそれぞれ隣接する設置部と、を有しており、
更に、前記２つの軸端部にそれぞれ取り付けられている軸受けと、各前記軸受けにそれぞれ取り付けられているスリーブと、
少なくとも１つの前記スリーブの外表面に配置されているダンパーと、
各前記メインローラ及び前記サブローラを保持する保持手段とを備えており、
前記保持手段は、各前記メインローラのそれぞれの端部を回転可能に受け入れて保持する４つの保持孔が形成されていると共に、隣接する２つの保持孔の間に配置され、且つ各前記サブローラの一つの軸端部を下から受け入れて保持するサポータと、前記サポータに対応して該サポータが受け入れて保持する前記サブローラの軸端部を上から覆うカバーと、を有するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のダイシング手段。
更に、前記２つの軸端部にそれぞれ取り付けられている軸受けと、各前記軸受けにそれぞれ取り付けられているスリーブと、
少なくとも１つの前記スリーブの外表面に配置されているダンパーと、
各前記メインローラ及び前記サブローラを保持する保持手段とを備えており、
前記保持手段は、各前記メインローラのそれぞれの端部を回転可能に受け入れて保持する４つの保持孔が形成されていると共に、隣接する２つの保持孔の間に配置され、且つ各前記サブローラの一つの軸端部を下から受け入れて保持するサポータと、前記サポータに対応して該サポータが受け入れて保持する前記サブローラの軸端部を上から覆うカバーと、を有するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のダイシング手段。
【請求項7】
シリコンインゴットを保持しながら下方へ送ることができる送りユニットと、前記送りユニットにより送られてきた前記シリコンインゴットからウエハを切り出すダイシング手段と、を備え、
前記ダイシング手段は、
それぞれの回転軸が前記送りユニットの下方にある所定の水平面において互いに間隔を開けるように平行に配置されている２つのメインローラと、
太さが４０μｍ〜８０μｍの範囲内にあり、前記メインローラの延伸方向における一端側から他端側にかけて、前記２つのメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記２つのメインローラに巻き付けられたワイヤソーと、
それぞれ中空の円筒状に形成されているサブローラ本体と、該サブローラ本体の円筒状の両端にそれぞれある２つの軸端部とを有し、前記サブローラ本体の直径が前記メインローラの直径の半分より短く形成され、且つ前記所定の水平面における投影位置が前記２つのメインローラのそれぞれの回転軸の間となるように前記２つのメインローラと平行に配置されると共に、前記所定の水平面と直交する高さ方向において、最高点が前記２つのメインローラよりも高い位置となるよう配置することにより、前記ワイヤソーの一部を加工エリアとして下から押し上げると共に、中心軸が前記高さ方向において前記メインローラの最高点より低い位置にある２つのサブローラとを備え、
前記ワイヤソーは、前記２つのメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記２つのメインローラに巻き付けられるため、前記２つのサブローラにより下から押し上げられる複数の前記加工エリアを有しており、
前記送りユニットは、前記所定の水平面における投影位置が前記２つのサブローラの間となるように配置されており、
前記ワイヤソーの各前記加工エリアの前記所定の水平面における投影位置が、前記メインローラの回転軸と直交し、且つ、
前記２つのメインローラがそれらの回転軸を中心として、時計回りと反時計回りへの回転を交互に繰り返した際に、前記ワイヤソーは前記２つのメインローラにより駆動されてその延伸方向に沿って往復運動することを特徴とするダイシング装置。
前記ダイシング手段は、
それぞれの回転軸が前記送りユニットの下方にある所定の水平面において互いに間隔を開けるように平行に配置されている２つのメインローラと、
太さが４０μｍ〜８０μｍの範囲内にあり、前記メインローラの延伸方向における一端側から他端側にかけて、前記２つのメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記２つのメインローラに巻き付けられたワイヤソーと、
それぞれ中空の円筒状に形成されているサブローラ本体と、該サブローラ本体の円筒状の両端にそれぞれある２つの軸端部とを有し、前記サブローラ本体の直径が前記メインローラの直径の半分より短く形成され、且つ前記所定の水平面における投影位置が前記２つのメインローラのそれぞれの回転軸の間となるように前記２つのメインローラと平行に配置されると共に、前記所定の水平面と直交する高さ方向において、最高点が前記２つのメインローラよりも高い位置となるよう配置することにより、前記ワイヤソーの一部を加工エリアとして下から押し上げると共に、中心軸が前記高さ方向において前記メインローラの最高点より低い位置にある２つのサブローラとを備え、
前記ワイヤソーは、前記２つのメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記２つのメインローラに巻き付けられるため、前記２つのサブローラにより下から押し上げられる複数の前記加工エリアを有しており、
前記送りユニットは、前記所定の水平面における投影位置が前記２つのサブローラの間となるように配置されており、
前記ワイヤソーの各前記加工エリアの前記所定の水平面における投影位置が、前記メインローラの回転軸と直交し、且つ、
前記２つのメインローラがそれらの回転軸を中心として、時計回りと反時計回りへの回転を交互に繰り返した際に、前記ワイヤソーは前記２つのメインローラにより駆動されてその延伸方向に沿って往復運動することを特徴とするダイシング装置。
【請求項8】
２本の前記メインローラにおける１本を第１のメインローラとし、他の１本を第２のメインローラとし、２本の前記サブローラにおいて前記第１のメインローラと前記送りユニットとの間にある１本を第１のサブローラとし、他の１本を第２のサブローラとすると、
前記送りユニットの隣で前記第１のメインローラの上方に位置している上側洗浄ユニットを有する洗浄手段を更に備えており、前記上側洗浄ユニットは、中心管体部と、該中心管体部から外側へ延伸して前記第１のサブローラに向かって開口する複数のノズルとを有するように構成されており、
前記複数の加工エリアが存在する平面を加工平面とし、
前記上側洗浄ユニットが有する各前記ノズルのそれぞれが開口する方向は、前記加工平面と１０°〜８０°の範囲内にある鋭角をなすようになっていることを特徴とする請求項７に記載のダイシング装置。
前記送りユニットの隣で前記第１のメインローラの上方に位置している上側洗浄ユニットを有する洗浄手段を更に備えており、前記上側洗浄ユニットは、中心管体部と、該中心管体部から外側へ延伸して前記第１のサブローラに向かって開口する複数のノズルとを有するように構成されており、
前記複数の加工エリアが存在する平面を加工平面とし、
前記上側洗浄ユニットが有する各前記ノズルのそれぞれが開口する方向は、前記加工平面と１０°〜８０°の範囲内にある鋭角をなすようになっていることを特徴とする請求項７に記載のダイシング装置。
【請求項9】
前記所定の水平面と直交し、且つ前記送りユニットにより保持される前記シリコンインゴットのすぐ隣を通過する参考面の、前記第１のサブローラまでの最短距離である第１の最短距離は、１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内にあり、且つ、
前記参考面の、前記第１のメインローラまでの最短距離である第２の最短距離は、６０ｍｍ〜１３０ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項８に記載のダイシング装置。
前記参考面の、前記第１のメインローラまでの最短距離である第２の最短距離は、６０ｍｍ〜１３０ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項８に記載のダイシング装置。
【請求項10】
前記洗浄手段は更に、
前記第１のメインローラの隣で前記高さ方向において前記上側洗浄ユニットの下方に位置している第１の下側洗浄ユニットと、
前記第２のメインローラの隣で前記高さ方向において前記上側洗浄ユニットの下方に位置している第２の下側洗浄ユニットと、を有しており、
前記第１の下側洗浄ユニット及び前記第２の下側洗浄ユニットは、それぞれ中心管体部と、該中心管体部から外側へ延伸する複数のノズルとを有するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のダイシング装置。
前記第１のメインローラの隣で前記高さ方向において前記上側洗浄ユニットの下方に位置している第１の下側洗浄ユニットと、
前記第２のメインローラの隣で前記高さ方向において前記上側洗浄ユニットの下方に位置している第２の下側洗浄ユニットと、を有しており、
前記第１の下側洗浄ユニット及び前記第２の下側洗浄ユニットは、それぞれ中心管体部と、該中心管体部から外側へ延伸する複数のノズルとを有するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のダイシング装置。
【請求項11】
ワイヤソーが巻き付けられているダイシング手段と、
シリコンインゴットを保持しながら下方にある前記ダイシング手段の前記ワイヤソーへ送ることができる送りユニットと、
前記ダイシング手段の隣りに配置されている洗浄手段と、を用意し、
前記ダイシング手段は、
それぞれの回転軸が前記送りユニットの下方にある所定の水平面において互いに間隔を開けるように平行に配置されている第１のメインローラ及び第２のメインローラと、
前記第１のメインローラ及び前記第２のメインローラの延伸方向における一端側から他端側にかけて、前記第１のメインローラ及び第２のメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記第１のメインローラ及び第２のメインローラに巻き付けられた前記ワイヤソーと、
前記所定の水平面における投影位置が前記第１のメインローラ及び第２のメインローラのそれぞれの回転軸の間となるように前記第１のメインローラ及び第２のメインローラと平行に配置されると共に、前記ワイヤソーの一部を加工エリアとして下から押し上げる第１のサブローラと第２のサブローラとを備えることにより、
前記ワイヤソーが前記第１のメインローラ及び第２のメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記第１のメインローラ及び第２のメインローラに巻き付けられ、前記第１のサブローラにより下から押し上げられる複数の前記加工エリアを有するようになっており、
前記洗浄手段は、前記送りユニットの隣で前記第１のメインローラの上方に位置し、前記第１のサブローラに対して洗浄液を噴きかける上側洗浄ユニットと、
前記第１のメインローラの隣で前記上側洗浄ユニットの下方に位置し、前記第１のメインローラに対して洗浄液を噴きかける第１の下側洗浄ユニットと、を有している機材用意工程と、
前記第１のメインローラ及び第２のメインローラを時計回りと反時計回りへ繰り返して回転駆動することにより、前記第１のメインローラ及び第２のメインローラと連動する前記ワイヤソーをその延伸方向に沿って往復運動させながら、前記送りユニットを作動させて該送りユニットが保持する前記シリコンインゴットを前記ワイヤソーの前記加工エリアに押し付けてウエハに切り出させる加工工程と、
前記加工工程において、前記洗浄手段を作動させて、前記上側洗浄ユニットに前記第１のサブローラに対して洗浄液を噴きかけさせることにより該第１のサブローラに付着される洗浄液が前記ワイヤソーにより切り出されるウエハの間に運び込まれ、そして前記第１の下側洗浄ユニットに前記第１のメインローラに対して洗浄液を噴きかけさせることにより該第１のメインローラに付着される洗浄液が前記ワイヤソーにより切り出されるウエハの間に運び込まれることにより、前記シリコンインゴットからウエハを切り出す際において生じる微粒子を洗浄する洗浄工程と、
を順番に実行し、
前記第１のサブローラ及び前記第２のサブローラの中心軸は、前記所定の水平面と直交する高さ方向において前記第１のメインローラ及び前記第２のメインローラの最高点より低い位置にあり、
前記第１のサブローラ及び前記第２のサブローラは、それぞれ中空の円筒状に形成されているサブローラ本体を有していることを特徴とするダイシング方法。
シリコンインゴットを保持しながら下方にある前記ダイシング手段の前記ワイヤソーへ送ることができる送りユニットと、
前記ダイシング手段の隣りに配置されている洗浄手段と、を用意し、
前記ダイシング手段は、
それぞれの回転軸が前記送りユニットの下方にある所定の水平面において互いに間隔を開けるように平行に配置されている第１のメインローラ及び第２のメインローラと、
前記第１のメインローラ及び前記第２のメインローラの延伸方向における一端側から他端側にかけて、前記第１のメインローラ及び第２のメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記第１のメインローラ及び第２のメインローラに巻き付けられた前記ワイヤソーと、
前記所定の水平面における投影位置が前記第１のメインローラ及び第２のメインローラのそれぞれの回転軸の間となるように前記第１のメインローラ及び第２のメインローラと平行に配置されると共に、前記ワイヤソーの一部を加工エリアとして下から押し上げる第１のサブローラと第２のサブローラとを備えることにより、
前記ワイヤソーが前記第１のメインローラ及び第２のメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記第１のメインローラ及び第２のメインローラに巻き付けられ、前記第１のサブローラにより下から押し上げられる複数の前記加工エリアを有するようになっており、
前記洗浄手段は、前記送りユニットの隣で前記第１のメインローラの上方に位置し、前記第１のサブローラに対して洗浄液を噴きかける上側洗浄ユニットと、
前記第１のメインローラの隣で前記上側洗浄ユニットの下方に位置し、前記第１のメインローラに対して洗浄液を噴きかける第１の下側洗浄ユニットと、を有している機材用意工程と、
前記第１のメインローラ及び第２のメインローラを時計回りと反時計回りへ繰り返して回転駆動することにより、前記第１のメインローラ及び第２のメインローラと連動する前記ワイヤソーをその延伸方向に沿って往復運動させながら、前記送りユニットを作動させて該送りユニットが保持する前記シリコンインゴットを前記ワイヤソーの前記加工エリアに押し付けてウエハに切り出させる加工工程と、
前記加工工程において、前記洗浄手段を作動させて、前記上側洗浄ユニットに前記第１のサブローラに対して洗浄液を噴きかけさせることにより該第１のサブローラに付着される洗浄液が前記ワイヤソーにより切り出されるウエハの間に運び込まれ、そして前記第１の下側洗浄ユニットに前記第１のメインローラに対して洗浄液を噴きかけさせることにより該第１のメインローラに付着される洗浄液が前記ワイヤソーにより切り出されるウエハの間に運び込まれることにより、前記シリコンインゴットからウエハを切り出す際において生じる微粒子を洗浄する洗浄工程と、
を順番に実行し、
前記第１のサブローラ及び前記第２のサブローラの中心軸は、前記所定の水平面と直交する高さ方向において前記第１のメインローラ及び前記第２のメインローラの最高点より低い位置にあり、
前記第１のサブローラ及び前記第２のサブローラは、それぞれ中空の円筒状に形成されているサブローラ本体を有していることを特徴とするダイシング方法。
【請求項12】
前記機材用意工程において、前記第１のメインローラの近くに配置され、前記第１のメインローラ及び第２のメインローラの時計回りの回転と反時計回りの回転に応じて前記ワイヤソーの一端部を繰り出し、且つ巻き取ることができる第１のスプールと、前記第２のメインローラの近くに配置され、前記第１のメインローラ及び第２のメインローラの時計回りの回転と反時計回りの回転に応じて前記ワイヤソーの他端部を繰り出し、且つ巻き取ることができる第２のスプールと、をも用意し、
前記加工工程において、前記第１のスプールと前記第２のスプールは前記ワイヤソーの繰り出しと巻き取りを繰り返すうち、前記第２のスプールが前記ワイヤソーを巻き取った分より、繰り出した分が上回り、そして前記第１のスプールが前記ワイヤソーを繰り出した分より、巻き取った分が上回るように前記第１のスプールと前記第２のスプールを制御することにより、前記ワイヤソーが前記シリコンインゴットに対して加工を行った加工エリアは前記第１のスプールにより徐々に回収されるようになり、
前記洗浄工程において、前記第１のスプールが前記ワイヤソーの繰り出しを行い、前記第２のスプールが前記ワイヤソーの巻き取りを行うように前記第１のスプールと前記第２のスプールを制御することにより、前記ワイヤソーが前記シリコンインゴットに対して加工を行った加工エリアを前記第２のスプールに回収することを特徴とする請求項１１に記載のダイシング方法。
前記加工工程において、前記第１のスプールと前記第２のスプールは前記ワイヤソーの繰り出しと巻き取りを繰り返すうち、前記第２のスプールが前記ワイヤソーを巻き取った分より、繰り出した分が上回り、そして前記第１のスプールが前記ワイヤソーを繰り出した分より、巻き取った分が上回るように前記第１のスプールと前記第２のスプールを制御することにより、前記ワイヤソーが前記シリコンインゴットに対して加工を行った加工エリアは前記第１のスプールにより徐々に回収されるようになり、
前記洗浄工程において、前記第１のスプールが前記ワイヤソーの繰り出しを行い、前記第２のスプールが前記ワイヤソーの巻き取りを行うように前記第１のスプールと前記第２のスプールを制御することにより、前記ワイヤソーが前記シリコンインゴットに対して加工を行った加工エリアを前記第２のスプールに回収することを特徴とする請求項１１に記載のダイシング方法。
【請求項13】
前記第２のサブローラは、前記シリコンインゴットと前記第２のメインローラとの間に配置されており、
そして前記洗浄手段は、前記第２のメインローラの隣で前記上側洗浄ユニットより下方の位置あって、前記第２のメインローラに対して洗浄液を噴きかける第２の下側洗浄ユニットを更に有しており、
前記洗浄工程において、
前記第２の下側洗浄ユニットに前記第２のメインローラに対して洗浄液を噴きかけさせることにより該第２のメインローラに付着される洗浄液を前記ワイヤソーにより切り出されるウエハの間に運び込ませることを特徴とする請求項１２に記載のダイシング方法。
そして前記洗浄手段は、前記第２のメインローラの隣で前記上側洗浄ユニットより下方の位置あって、前記第２のメインローラに対して洗浄液を噴きかける第２の下側洗浄ユニットを更に有しており、
前記洗浄工程において、
前記第２の下側洗浄ユニットに前記第２のメインローラに対して洗浄液を噴きかけさせることにより該第２のメインローラに付着される洗浄液を前記ワイヤソーにより切り出されるウエハの間に運び込ませることを特徴とする請求項１２に記載のダイシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はダイシング手段、ダイシング装置、及びダイシング方法に関し、特にシリコンインゴットからウエハを切り出すことができるダイシング手段、ダイシング装置、及びダイシング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
シリコンインゴットからウエハを切り出すことができる従来のダイシング手段として、例えば特許文献１に記載されるものがある。該従来のダイシング手段１は、図１に示されているように、２つのローラ１１に巻き付けられたワイヤソー１２を用いて、シリコンインゴット１０からウエハを切り出す構造になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３-２７９６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、連続した加工を経ることにより、ワイヤソー１２の加工エリア１２１が磨耗して細くなると、シリコンインゴット１０からの押付け力によって変形し易くなって加工の途中でぶれるようになり、これによって加工の正確性が落ち、且つワイヤソー１２自体が切れてしまう恐れがある。
【0005】
上記問題点に鑑みて、本発明は、加工の途中におけるワイヤソーのぶれを抑えることができるダイシング手段の提供を目的とする。また本発明は上記ダイシング手段を用いたダイシング装置、及び上記ダイシング手段を用いながら、シリコンインゴットから切り出されたウエハを洗浄することができるダイシング方法をも提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成すべく、本発明は、シリコンインゴットからウエハを切り出すダイシング手段であって、それぞれの回転軸が所定の水平面において互いに間隔を開けるように平行に配置されている２つのメインローラと、前記メインローラの延伸方向における一端側から他端側にかけて、前記２つのメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記２つのメインローラに巻き付けられたワイヤソーと、直径が前記メインローラの直径の半分より短く形成され、且つ前記所定の水平面における投影位置が前記２つのメインローラのそれぞれの回転軸の間となるように前記２つのメインローラと平行に配置されると共に、前記所定の水平面と直交する高さ方向において、最高点が前記２つのメインローラよりも高い位置となるよう配置することにより、前記ワイヤソーの一部を加工エリアとして下から押し上げる少なくとも１つのサブローラとを備え、前記ワイヤソーの前記加工エリアの前記所定の水平面における投影位置が、前記メインローラの回転軸と直交し、且つ、前記２つのメインローラがそれらの回転軸を中心として、時計回りと反時計回りへの回転を交互に繰り返した際に、前記ワイヤソーは前記２つのメインローラにより駆動されてその延伸方向に沿って往復運動すること、を特徴とするダイシング手段を提供する。
【0007】
また、本発明は、シリコンインゴットを保持しながら下方へ送ることができる送りユニットと、前記送りユニットにより送られてきた前記シリコンインゴットからウエハを切り出すダイシング手段と、を備え、前記ダイシング手段は、それぞれの回転軸が前記送りユニットの下方にある所定の水平面において互いに間隔を開けるように平行に配置されている２つのメインローラと、太さが４０μｍ〜８０μｍの範囲内にあり、前記メインローラの延伸方向における一端側から他端側にかけて、前記２つのメインローラメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記２つのメインローラに巻き付けられたワイヤソーと、それぞれ中空の円筒状に形成されているサブローラ本体と、該サブローラ本体の円筒状の両端にそれぞれある２つの軸端部とを有し、前記サブローラ本体の直径が前記メインローラの直径の半分より短く形成され、且つ前記所定の水平面における投影位置が前記２つのメインローラのそれぞれの回転軸の間となるように前記２つのメインローラと平行に配置されると共に、前記所定の水平面と直交する高さ方向において、最高点が前記２つのメインローラよりも高い位置となるよう配置することにより、前記ワイヤソーの一部を加工エリアとして下から押し上げる２つのサブローラとを備え、前記ワイヤソーは、前記２つのメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記２つのメインローラメインローラに巻き付けられるため、前記２つのサブローラにより下から押し上げられる複数の前記加工エリアを有しており、前記送りユニットは、前記所定の水平面における投影位置が前記２つのサブローラの間となるように配置されており、前記ワイヤソーの各前記加工エリアの前記所定の水平面における投影位置が、前記メインローラの回転軸と直交し、且つ、前記２つのメインローラがそれらの回転軸を中心として、時計回りと反時計回りへの回転を交互に繰り返した際に、前記ワイヤソーは前記２つのメインローラにより駆動されてその延伸方向に沿って往復運動することを特徴とするダイシング装置をも提供する。
【0008】
また、本発明は、ワイヤソーが巻き付けられているダイシング手段と、シリコンインゴットを保持しながら下方にある前記ダイシング手段の前記ワイヤソーへ送ることができる送りユニットと、前記ダイシング手段の隣りに配置されている洗浄手段と、を用意し、前記ダイシング手段は、それぞれの回転軸が前記送りユニットの下方にある所定の水平面において互いに間隔を開けるように平行に配置されている第１のメインローラ及び第２のメインローラと、前記第１のメインローラ及び前記第２のメインローラの延伸方向における一端側から他端側にかけて、前記第１のメインローラ及び第２のメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記第１のメインローラ及び第２のメインローラに巻き付けられた前記ワイヤソーと、前記所定の水平面における投影位置が前記第１のメインローラ及び第２のメインローラのそれぞれの回転軸の間となるように前記第１のメインローラ及び第２のメインローラと平行に配置されると共に、前記ワイヤソーの一部を加工エリアとして下から押し上げる第１のサブローラとを備えることにより、前記ワイヤソーが前記第１のメインローラ及び第２のメインローラを交互に往復するよう略コイル状に前記第１のメインローラ及び第２のメインローラに巻き付けられ、前記第１のサブローラにより下から押し上げられる複数の前記加工エリアを有するようになっており、前記洗浄手段は、前記送りユニットの隣で前記第１のメインローラの上方に位置し、前記第１のサブローラに対して洗浄液を噴きかける上側洗浄ユニットと、前記第１のメインローラの隣で前記上側洗浄ユニットの下方に位置し、前記第１のメインローラに対して洗浄液を噴きかける第１の下側洗浄ユニットと、を有している機材用意工程と、前記第１のメインローラ及び第２のメインローラを時計回りと反時計回りへ繰り返して回転駆動することにより、前記第１のメインローラ及び第２のメインローラと連動する前記ワイヤソーをその延伸方向に沿って往復運動させながら、前記送りユニットを作動させて該送りユニットが保持する前記シリコンインゴットを前記ワイヤソーの前記加工エリアに押し付けてウエハに切り出させる加工工程と、前記加工工程において、前記洗浄手段を作動させて、前記上側洗浄ユニットに前記第１のサブローラに対して洗浄液を噴きかけさせることにより該第１のサブローラに付着される洗浄液が前記ワイヤソーにより切り出されるウエハの間に運び込まれ、そして前記第１の下側洗浄ユニットに前記第１のメインローラに対して洗浄液を噴きかけさせることにより該第１のメインローラに付着される洗浄液が前記ワイヤソーにより切り出されるウエハの間に運び込まれることにより、前記シリコンインゴットからウエハを切り出す際において生じる微粒子を洗浄する洗浄工程と、を順番に実行することを特徴とするダイシング方法をも提供する。
【発明の効果】
【0009】
上記構成により、本発明のダイシング手段及びダイシング装置は、シリコンインゴットに対してダイシング加工を実行するワイヤソーを下から押し上げるサブローラを備えているので、ワイヤソーが連続した加工を経て磨耗して細くなっても、サブローラからの支えによりワイヤソーのぶれを抑えることができる。
【0010】
また、本発明のダイシング方法は、第１のサブローラ及び第１のメインローラのそれぞれに対して洗浄液を噴きかける上側洗浄ユニット及び第１の下側洗浄ユニットを用いるので、シリコンインゴットからウエハに切り出す際において生じる微粒子を洗浄することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】従来のダイシング手段の一例が示されている模式図である。
【図2】本発明の第１の実施形態の構成が示されている斜視図である。
【図3】本発明の第１の実施形態の構成が示されている分解斜視図である。
【図4】本発明の第１の実施形態の構成が示されている断面図である。
【図5】本発明の第１の実施形態の作動方法が示されている断面図である。
【図6】本発明に用いられるサブローラの第１の構成例が示されている断面図である。
【図7】本発明に用いられるサブローラの第２の構成例が示されている断面図である。
【図8】本発明に用いられるサブローラの第３の構成例が示されている断面図である。
【図9】本発明においてサブローラが取付けられている構成が示されている一部断面図である。
【図10】本発明における設置リングの構成が示されている断面図である。
【図11】本発明の第２の実施形態の構成が示されている斜視図である。
【図12】本発明の第２の実施形態の作動方法が示されている断面図である。
【図13】本発明の第３の実施形態の構成が示されている斜視図である。
【図14】本発明の第３の実施形態においてサブローラが取付けられている構成が示されている一部断面図である。
【図15】本発明の第４の実施形態の構成が示されている斜視図である。
【図16】本発明の第５の実施形態の構成が示されている斜視図である。
【図17】本発明の第６の実施形態の構成が示されている斜視図である。
【図18】本発明の第７の実施形態の構成及び作動方法が示されている断面図である。
【図19】本発明の第７の実施形態の構成及び作動方法が示されている一部拡大断面図である。
【図20】本発明の第７の実施形態に用いられる上側洗浄ユニットの構成が示されている模式図である。
【図21】本発明の第７の実施形態に用いられる第１の下側洗浄ユニットの構成が示されている模式図である。
【図22】本発明の第７の実施形態に用いられる第２の下側洗浄ユニットの構成が示されている模式図である。
【図23】本発明のダイシング方法が示されているフローチャートである。
【図24】本発明のダイシング方法における機材用意工程が示されている模式図である。
【図25】本発明のダイシング方法における加工工程が示されている模式図である。
【図26】本発明のダイシング方法における加工工程でシリコンインゴットからウエハを切り出す様子が示されている模式図である。
【図27】本発明のダイシング方法における洗浄工程が示されている模式図である。
【図28】本発明のダイシング方法において送りユニットが上方へ移動する様子が示されている模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して本発明の各好ましい実施形態について詳しく説明する。
【0013】
図２〜図５に本発明の第１の実施形態であるダイシング装置が示され、図２は該ダイシング装置の構成が示されている斜視図であり、図３はその分解斜視図であり、図４はその断面図であり、そして図５はその作動方法が示されている断面図である。
【0014】
図示されているように、本発明のダイシング装置は、シリコンインゴット２０を保持しながら下方へ送ることができる送りユニット２２と、送りユニット２２により送られてきたシリコンインゴット２０からウエハを切り出すダイシング手段３と、を備えている。
【0015】
そして本発明のダイシング手段は、シリコンインゴット２０からウエハを切り出すダイシング手段であって、それぞれの回転軸５１２が所定の水平面Ｓ１において互いに間隔を開けるように平行に配置されている２つのメインローラ５１と、メインローラ５１の延伸方向における一端側から他端側にかけて、２つのメインローラ５１を交互に往復するよう略コイル状に２つのメインローラ５１に巻き付けられたワイヤソー２１と、直径がメインローラ５１の直径の半分より短く形成され、且つ水平面Ｓ１における投影位置が２つのメインローラ５１のそれぞれの回転軸５１２の間となるように２つのメインローラ５１と平行に配置されると共に、水平面Ｓ１と直交する高さ方向において、最高点が前記２つのメインローラ５１よりも高い位置となるよう配置することにより、ワイヤソー２１の一部を加工エリア２１１として下から押し上げる少なくとも１つ（この実施形態では２つ）のサブローラ５２とを備えている上、ワイヤソー２１の加工エリア２１１の水平面Ｓ１における投影位置が、メインローラ５１の回転軸５１２と直交し、且つ、２つのメインローラ５１がそれらの回転軸５１２を中心として、時計回りと反時計回りへの回転を交互に繰り返した際に、ワイヤソー２１は２つのメインローラ５１により駆動されてその延伸方向に沿って往復運動するようになっている。
【0016】
なお、本発明において用いられるワイヤソーとしては、例えばダイヤモンドの砥粒を有し、太さが４０μｍ〜８０μｍ程度のダイヤモンドワイヤソーを使用することができるが、これに限らず好適なものを用いることもできる。
【0017】
各メインローラ５１は直径が２５０ｍｍ〜４００ｍｍの範囲内にありことが好ましく、各サブローラ５２は直径が３０ｍｍ〜１６０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。
【0018】
２つのサブローラ５２は、それぞれの中心軸の間の距離を切削するシリコンインゴット２０の太さに応じて調整することが可能であるが、２００ｍｍ〜２９０ｍｍの範囲内にあるように配置されることが好ましい。そしてこの場合、サブローラ５２の直径は６０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。また、２つのサブローラ５２のそれぞれの中心軸５２９の間の距離は、１５５ｍｍ〜３２０ｍｍの範囲内にあるように設定することが好ましい。
【0019】
この実施形態において、２つのメインローラ５１をそれぞれ回転駆動する駆動手段６としてのモータ６１と、各メインローラ５１を及びサブローラ５２を保持する保持手段４と、を備えている。
【0020】
保持手段４は、各メインローラ５１のそれぞれの端部を回転可能に受け入れて保持する４つの保持座４１を有すると共に、２つのメインローラ５１の同一側にある２つの保持座４１は、連結アーム４２により連結されている。そして各連結アーム４２は２つのサブローラ５２を回転可能に保持できるように構成されている。
【0021】
また、２つのサブローラ５２の間に相当する箇所の下側には、シリコンインゴット２０に対して加工を行う際において生じる破片や微粒子を受け取る収容手段２３が配置されている。
【0022】
ワイヤソー２１は、２つのメインローラ５１を交互に往復するよう略コイル状に２つのメインローラ５１に巻き付けられると共に、２つのサブローラ５２により下から押し上げられてテンションがかけられた複数の加工エリア２１１を有している。
【0023】
そしてメインローラ５１の表面には、ワイヤソー２１を受け入れて案内することができる複数のワイヤ溝５１１が形成されており、そしてサブローラ５２の表面には、互いに間を開けて配置され，且つワイヤソー２１が有する各加工エリア２１１によりそれぞれ嵌め込まれる複数のワイヤ溝５２０が形成されている。この実施形態では、各ワイヤ溝５１１またはワイヤ溝５２０は所定の間隔を空けるように形成されているが、これらに限らず、必要に応じて隣り合う２つワイヤ溝５１１またはワイヤ溝５２０の間隔を調整することは可能である。
【0024】
メインローラ５１とサブローラ５２との位置関係については、前記高さ方向において、サブローラ５２の最低点は、メインローラ５１の最高点と同等の高さ、または該最高点より低い位置にあることが好ましく、そしてサブローラ５２の中心軸５２９は、メインローラ５１の最高点と同等の高さ、または該最高点より低い位置にあることが好ましい。
【0025】
この実施形態において、サブローラ５２の中心軸５２９は、メインローラ５１の最高点より低い位置にある。
【0026】
上記構成により、図５に示されるように、送りユニット２２がシリコンインゴット２０を保持しながら該シリコンインゴット２０をワイヤソー２１が有する各加工エリア２１１へ移動させると、２つのメインローラ５１の時計回りと反時計回りへの繰り返し回転により駆動されるワイヤソー２１は、その延伸方向に沿って往復運動しながら、該シリコンインゴット２０を切削することができる。
【0027】
この実施形態において、２つのサブローラ５２が前記高さ方向において同じ高さで配置されているので、２つのサブローラ５２により押し上げられるワイヤソー２１の各加工エリア２１１も水平面Ｓ１と平行に配置されているので、シリコンインゴット２０を均一的に切削することができる。
【0028】
本発明におけるサブローラ５２がシリコンインゴット２０に対して加工を行う際において受ける力の大きさは、サブローラ５２が回転する際における慣性能率に比例するため、サブローラ５２が回転する際における慣性能率が高ければ高いほど、ワイヤソー２１が有する各加工エリア２１１の磨耗は速くなる。そしてワイヤソー２１が磨耗して８０μｍ以下になると、ワイヤソー２１が切れてしまう可能性が飛躍に高くなる。一方、サブローラ５２を細く形成することにより慣性能率を軽減しようとすると、サブローラ５２自体の強度が足りずに加工中に折れてしまう恐れもある。従って、本発明はサブローラ５２の直径をメインローラ５１の３分の１〜５分の１程度、即ち６０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲内にすると共に、サブローラ５２の中心軸５２９を、前記高さ方向においてメインローラ５１の最高点と同等の高さ、または該最高点より低い位置に配置することによりこの問題点を克服する。
【0031】
図６にサブローラ５２の第１の構成例が示されており、図示されているように、本発明に用いられるサブローラ５２は、中空の円筒状に形成されているサブローラ本体５２１と、該サブローラ本体５２１の円筒状の両端にそれぞれ形成され且つ外径がサブローラ本体５２１より細い２つの軸端部５２２とを有するように構成されることができる。このように、サブローラ５２のサブローラ本体５２１を中空の円筒状に形成することにより、その慣性能率を軽減することができる。
【0032】
図７にサブローラ５２の第２の構成例が示されており、図示されているように、本発明に用いられるサブローラ５２は、例えばアルミニウムなどの軽い金属材により中実の円柱状に形成されているサブローラ本体５２１と、鉄などの比較的に重い金属材により形成されて該サブローラ本体５２１の円筒状の両端にそれぞれ取付けられた２つの軸端部５２２とから構成されることもできる。この構成においては、例えば各軸端部５２２を加熱してからサブローラ本体５２１に取り付け、そして冷却した後固定ピン５２３を各軸端部５２２及びサブローラ本体５２１を挿通することにより作成することができる。このように複数種類の材料により作成されたサブローラ５２は、鉄材料のみで作成されたサブローラより１７％の慣性能率を軽減することができる。
【0033】
図８にサブローラ５２の第３の構成例が示されており、図示されているように、この第３の構成例は中空の円筒状に形成されているサブローラ本体５２１と、該サブローラ本体５２１の円筒状の両端にそれぞれ取付けられた２つの軸端部５２２と、２つの軸端部５２２をそれぞれサブローラ本体５２１に固定する固定ピン５２３と、中空の円筒状に形成されたサブローラ本体５２１内に充填されている発泡材５２４と、サブローラ本体５２１の外表面に被布されている保護材５２５とを有するように構成されている。この構成例において、サブローラ本体５２１は炭素繊維強化炭素複合材料により構成され、発泡材５２４としては例えばエチレンビニルアセタートを使用することができ、そして保護材５２５としては、ポリウレタンを使用することができる。このように複数種類の材料により作成されたサブローラ５２は、鉄材料のみで作成されたサブローラより５０％の慣性能率を軽減することができる。
【0034】
なお、保護材５２５が被布されているのは、ワイヤソー２１がシリコンインゴット２０を切削する際、ワイヤソー２１を押し上げるサブローラ５２も切削されるためであり、ワイヤ溝５２０は該保護材５２５の表面に形成されている。
【0035】
図９にサブローラ５２の第４の構成例が示されており、図示されているように、この第３の構成例は図８にサブローラ５２の第３の構成例の２つの軸端部５２２とサブローラ本体５２１との間に、直径が軸端部５２２より長く、且つサブローラ本体５２１より短い設置部５２８を設ける上、２つの軸端部５２２にそれぞれ取り付けられている軸受け５２６と、各軸受け５２６にそれぞれ取り付けられているスリーブ５２７と、を更に備えている。このように、サブローラ５２に軸受け５２６配置して保持手段４の連結アーム４２に取付けることによって、サブローラ５２回転状態をスムーズにキープすることができる。
【0036】
上記のように、ワイヤソー２１がシリコンインゴット２０を切削する際、ワイヤソー２１を押し上げるサブローラ５２も切削されるので、サブローラ５２の表面に形成されている保護材５２５が磨耗すると設置しなおす必要があり、そしてワイヤ溝５２０は保護材５２５の表面に形成されるため、保護材５２５を取り替えるたびに新たに形成する必要もある。しかし、サブローラ５２は連結アーム４２に回転自在に取付ける必要がある一方、ワイヤ溝５２０を保護材５２５の表面に形成する際、サブローラ５２が軸受け５２６並びにスリーブ５２７対して回転自在のままでは、ワイヤ溝５２０の形成は難しいので、この際、サブローラ５２の１つの前記スリーブ５２７と接続されている設置リング９を該スリーブ５２７の近くにある前記設置部５２８に設置し、そして該設置リング９を挿通してサブローラ本体５２１の外表面において凹設されている取付け孔５３０に、ボルト状の係止手段９２挿し込むことにより、スリーブ５２７とサブローラ本体５２１との相対回転を制限することにより、スリーブ５２７及びサブローラ本体５２１を回転させながらワイヤ溝５２０を形成することができる。
【0037】
また、図１０に示されているように、設置リング９は半円環状の下リング部９１１と、半円環状の上リング部９１２と、下リング部９１１と上リング部９１２との間に介在する水密シール９１３とを有するように構成することができる。
【0038】
上記のように、本発明における図２のサブローラ５２がシリコンインゴット２０に対して加工を行う際において受ける力の大きさは、サブローラ５２が回転する際における慣性能率に比例するため、サブローラ５２を慣性能率を軽減できる構成にすることにより、保護材５２５の使用寿命を延ばすことができると共に、ワイヤソー２１の砥粒が剥離する確率を抑えて磨耗する速度を抑えることもできる。更に、各メインローラ５１に関しては、上記サブローラ５２の構成例を参考としてその慣性能率を軽減することもできる。
【0040】
図示のように、本発明の第２の実施形態は第１の実施形態と多く共通しているが、この第２の実施形態には一本のサブローラ５２のみが配置されている。即ち、本発明においてサブローラ５２の数は第１の実施形態のようには２本に限らず、一本のみでも本発明の効果を果たすことができる。そして図１２に示されているように、一本のみのサブローラ５２により押し上げられるワイヤソー２１の各加工エリア２１１も水平面Ｓ１と平行にならずに斜めに配置されているのでシリコンインゴット２０に対する切削効果を向上させることができる。
【0042】
図示のように、本発明の第２の実施形態は第１の実施形態と多く共通している。図１３には本発明の第３の実施形態が有する２本のサブローラ５２を省略することにより、保持手段４の保持座４１がメインローラ５１を保持する構造、並びに連結アーム４２がサブローラ５２を保持する構造を見やすく表示している。
【0043】
即ち、この第３の実施形態において、保持手段４の保持座４１には、各メインローラ５１のそれぞれの端部を回転可能に受け入れて保持する４つ保持孔４１１が形成されている。そして連結アーム４２は隣接する２つの保持孔４１１の間に配置され、且つ各サブローラ５２の一つの軸端部５２２を下から受け入れて保持するサポータ４２１と、サポータ４２１に対応して該サポータ４２１が受け入れて保持するサブローラ５２の軸端部５２２を上から覆うカバー４２２と、を有するように構成されている。
【0044】
また、各サブローラ５２を取付ける前では、図１３に示されているように、校正棒８１を各サポータ４２１及びカバー４２２の間に挿し込まれた２つ（図中では１つのみ表示）の校正棒８１が前記所定の水平面Ｓ１と平行且つ前記高さ方向において同じ高さを有すことを確認してから、またはそのように調整してから、各サブローラ５２を取付けることができる。
【0045】
更に、図１４に示されているように、この実施形態に用いられるサブローラ５２は図９に示されるように軸受け５２６及びスリーブ５２７を備えた第４の構成例と多く共通している上、スリーブ５２７の外表面に、スリーブ５２７とサポータ４２１またはカバー４２２との間に介在するダンパー８０が配置されている上、スリーブ５２７の外表面にはダンパー８０が嵌め込まれる環状溝８００が形成されている。ちなみに、この実施形態に用いられるダンパー８０はＯリングである。
【0046】
このように、ダンパー８０を配置することにより、連結アーム４２に取付けられるサブローラ５２の安定性を確保することができる。更に、ダンパー８０がスリーブ５２７とサポータ４２１またはカバー４２２との間に介在することにより、スリーブ５２７とサポータ４２１またはカバー４２２とのサイズ的誤差に対応することもできる。
【0047】
図１５は本発明の第４の実施形態の構成が示されている斜視図である。図示のように、本発明では各サブローラ５２を回転駆動するサブ駆動モータ６２を更に配置することができる。即ち、サブローラ５２が回転する構成としては、メインローラ５１と連動して回転するように構成してもよく、サブローラ５２を回転駆動させる例えばサブ駆動モータ６２などの駆動手段を設けることも可能である。そしてサブ駆動モータ６２を設ける利点としては、メインローラ５１を駆動するモータ６１に対する出力の要求を下げることができ、低出力のモータ６１及びサブ駆動モータ６２を用いることでコストを節約する可能性もある。
【0048】
図１６は本発明の第５の実施形態の構成が示されている斜視図である。図示のように、本発明ではメインローラ５１とサブローラ５２とを連動させる連動ベルト６３をメインローラ５１とサブローラ５２に掛け渡すこともできる。この構成により、サブローラ５２はメインローラ５１と安定して連動することができる。
【0049】
図１７は本発明の第６の実施形態の構成が示されている斜視図である。図示のように、サブローラ５２は連結アームに取付ける必要はなく、隣のメインローラ５１が取付けられている保持座４１に連結されているサブローラ保持ブロック４３に取付けることも可能である。
【0051】
図示のように、本発明の第７の実施形態であるダイシング装置は、シリコンインゴット２０を保持しながら下方へ送ることができる送りユニット２２と、送りユニット２２により送られてきたシリコンインゴット２０からウエハを切り出すダイシング手段３と、洗浄手段７と、を備えている。
【0052】
送りユニット２２については、所定の水平面Ｓ１における投影位置が２つのサブローラ５２の間となるように配置されているが、シリコンインゴット２０を保持しながら搬送することができる従来の構成を用いることができるのでその詳しい説明を省略し、そしてダイシング手段３としては、この第７の実施形態において第１の実施形態のダイシング手段が用いられているので、その詳しい説明は第１の実施形態を参照されたい。一方、この第７の実施形態に関しては、説明の便宜のため、２本のメインローラ５１における１本を第１のメインローラ５１３とし、他の１本を第２のメインローラ５１４とし、２本のサブローラ５２において第１のメインローラ５１３と送りユニット２２との間にある１本を第１のサブローラ５３１とし、他の１本を第２のサブローラ５３２とする。
【0053】
この第７の実施形態において、送りユニット２２とダイシング手段３との位置関係に関しては、所定の水平面Ｓ１と直交し、且つ送りユニット２２により保持されるシリコンインゴット２０のすぐ隣を通過する参考面Ｓ２の、第１のサブローラ５３１までの最短距離である第１の最短距離Ｄ１は、１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内にあり、且つ、参考面Ｓ２の、第１のメインローラ５１３までの最短距離である第２の最短距離Ｄ２は、６０ｍｍ〜１３０ｍｍの範囲内にあるように配置されることが好ましい。
【0054】
洗浄手段７は、送りユニット２２の隣で第１のメインローラ５１３の上方に位置している上側洗浄ユニット７１と、第１のメインローラ５１３の隣（図１８の断面図では第１のメインローラ５１３を介して送りユニット２２より外側）で、前記高さ方向において上側洗浄ユニット７１の下方に位置している第１の下側洗浄ユニット７２と、第２のメインローラ５１４の隣（図１８の断面図では第２のメインローラ５１４を介して送りユニット２２より外側）で、前記高さ方向において上側洗浄ユニット７１の下方に位置している第２の下側洗浄ユニット７３と、を有している。
【0055】
そして図１９に示されているように、上側洗浄ユニット７１は第１のサブローラ５３１に対して洗浄液を噴きかけるように配置構成され、第１の下側洗浄ユニット７２は第１のメインローラ５１３に対して洗浄液を噴きかけるように配置構成されており、そして図１８に示されているように、第２の下側洗浄ユニット７３は第２のメインローラ５１４に対して洗浄液を噴きかけるように配置構成されている。
【0056】
図２０は本発明の第７の実施形態に用いられる上側洗浄ユニット７１の構成が示されている模式図であり、図２１は本発明の第７の実施形態に用いられる第１の下側洗浄ユニット７２の構成が示されている模式図であり、図２２は本発明の第７の実施形態に用いられる第２の下側洗浄ユニット７３の構成が示されている模式図である。
【0057】
図１８及び図２０に示されているように、上側洗浄ユニット７１は中心管体部７１１と、該中心管体部７１１から外側へ延伸する複数のノズル７１２とを有するように構成されていると共に、上側洗浄ユニット７１の各ノズル７１２から第１のサブローラ５３１までの第３の最短距離Ｄ３は、１００ｍｍに設定されることが好ましく、そして隣り合う２つのノズル７１２は、１２０ｍｍの間隔を空けて配置されることがこのましい。この構成により、洗浄液を噴きかける際の死角をなくすことができる。
【0058】
図１８及び図２１に示されているように、第１の下側洗浄ユニット７２は中心管体部７２１と、該中心管体部７２１から外側へ延伸する複数のノズル７２２とを有するように構成されていると共に、第１の下側洗浄ユニット７２の各ノズル７２２から第１のメインローラ５１３までの第４の最短距離Ｄ４は、１００ｍｍに設定されることが好ましく、そして隣り合う２つのノズル７２２は、１２０ｍｍの間隔を空けて配置されることがこのましい。この構成により、洗浄液を噴きかける際の死角をなくすことができる。
【0059】
図１８及び図２２に示されているように、第２の下側洗浄ユニット７３は中心管体部７３１と、該中心管体部７３１から外側へ延伸する複数のノズル７３２とを有するように構成されていると共に、第２の下側洗浄ユニット７３の各ノズル７３２から第２のメインローラ５１４までの第５の最短距離Ｄ５は、１００ｍｍに設定されることが好ましく、そして隣り合う２つのノズル７３２は、１２０ｍｍの間隔を空けて配置されることがこのましい。この構成により、洗浄液を噴きかける際の死角をなくすことができる。
【0060】
更に、ワイヤソー１２が有する複数の加工エリア２１１が存在する平面を加工平面Ｓ３とし、上側洗浄ユニット７１が有する各ノズル７１２それぞれが開口する方向は、加工平面Ｓ３と１０°〜８０°の範囲内にある鋭角θをなすようになっていることが好ましい。
【0061】
次いで、図２３〜図２８を用いて本発明のダイシング方法について詳しく説明する。図２３は本発明のダイシング方法が示されているフローチャートであり、図示のように、本発明のダイシング方法は、機材用意工程１００と、加工工程２００と、洗浄工程３００とを順番に実行する。
【0062】
図２４は本発明のダイシング方法における機材用意工程１００が示されている模式図であり、図示のように、機材用意工程１００は、ワイヤソー２１が巻き付けられているダイシング手段３と、シリコンインゴット２０を保持しながら下方にあるダイシング３手段のワイヤソー２１へ送ることができる送りユニット２２と、ダイシング手段３の隣りに配置されている洗浄手段７と、を用意する工程である。
【0063】
用意するダイシング手段３としては、それぞれの回転軸５１２が送りユニット２２の下方にある所定の水平面Ｓ１において互いに間隔を開けるように平行に配置されている第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４と、第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４の延伸方向における一端側から他端側にかけて、第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４を交互に往復するよう略コイル状に第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４に巻き付けられた前記ワイヤソー２１と、所定の水平面Ｓ１における投影位置が第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４のそれぞれの回転軸５１２の間となるように、第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４と平行に配置されると共に、ワイヤソー２１の一部を加工エリア２１１として下から押し上げる第１のサブローラ５３１及び第２のサブローラ５３２とを備えることにより、ワイヤソー２１が第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４を交互に往復するよう略コイル状に第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４に巻き付けられるため、第１のサブローラ５３１及び第２のサブローラ５３２により下から押し上げられる複数の加工エリア２１１を有するようになっており、洗浄手段７は、送りユニット２２の隣で第１のメインローラ５１３の上方に位置し、第１のサブローラ５３１に対して洗浄液を噴きかける上側洗浄ユニット７１と、第１のメインローラ５１３の隣で上側洗浄ユニット７１の下方に位置し、第１のメインローラ５１３に対して洗浄液を噴きかける第１の下側洗浄ユニット７２と、第２のメインローラ５１４の隣で上側洗浄ユニット７１の下方に位置し、第２のメインローラ５１４に対して洗浄液を噴きかける第２の下側洗浄ユニット７３と、を有していることが好ましい。
【0064】
また、送りユニット２２とダイシング手段３との位置関係に関しては、上記第７の実施形態に述べたように、所定の水平面Ｓ１と直交し、且つ送りユニット２２により保持されるシリコンインゴット２０のすぐ隣を通過する参考面Ｓ２の、第１のサブローラ５３１までの最短距離である第１の最短距離Ｄ１は、１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内にあり、且つ、参考面Ｓ２の、第１のメインローラ５１３までの最短距離である第２の最短距離Ｄ２は、６０ｍｍ〜１３０ｍｍの範囲内にあるように配置されることが好ましい。
【0065】
更に、この実施形態では、第１のメインローラ５１３の近くに配置され、第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４の時計回りの回転と反時計回りの回転に応じてワイヤソー２１の一端部（この実施形態では第１のメインローラ５１３側の端部）を繰り出し、且つ巻き取ることができる第１のスプール５３３と、第２のメインローラ５１４の近くに配置され、第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４の時計回りの回転と反時計回りの回転に応じてワイヤソー２１の他端部（この実施形態では第２のメインローラ５１４側の端部）を繰り出し、且つ巻き取ることができる第２のスプール５３４と、をも用意する。後述の図２８に示されているように、第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４が図示のように反時計回りで回転する際、第１のスプール５３３はワイヤソー２１を放出し、第２のスプール５３４はワイヤソー２１を巻き取り、そして第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４が時計回りで回転する際、第１のスプール５３３はワイヤソー２１を巻き取り、第２のスプール５３４はワイヤソー２１を放出するようになっている。
【0066】
図２５は本発明のダイシング方法における加工工程２００が示されている模式図であり、図２６は本発明のダイシング方法における加工工程２００でシリコンインゴット２０からウエハ２０２を切り出す様子が示されている模式図である。
【0067】
加工工程２００では、図２４及び図２５に示されているように、ダイシング手段３の第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４を時計回りと反時計回りへ繰り返して回転駆動することにより、第１のメインローラ５１３及び第２のメインローラ５１４と連動する前記ワイヤソー２１をその延伸方向に沿って往復運動させながら、送りユニット２２を作動させて該送りユニット２２が保持するシリコンインゴット２０をワイヤソー２１の加工エリア２１１に押し付けてウエハに切り出させることを実行する。
【0068】
加工工程２００が行われた結果として、送りユニット２２が保持するシリコンインゴット２０は図２６に示されているように、ワイヤソー２１の各加工エリア２１１によって複数枚のウエハ２０２に切り出される。
【0070】
図示されているように、洗浄工程３００は、加工工程２００において送りユニット２２が保持するシリコンインゴット２０から複数枚のウエハ２０２に切り出される後、洗浄手段７を作動させてウエハ２０２を洗浄する工程であるが、この洗浄工程３００では、上側洗浄ユニット７１に第１のサブローラ５３１に対して洗浄液を噴きかけさせることにより該第１のサブローラ５３１に洗浄液を付着させてワイヤソー２１により切り出されるウエハ２０２の間に運び込まれ、そして第１の下側洗浄ユニット７２に第１のメインローラ５１３に対して洗浄液を噴きかけさせることにより該第１のメインローラ５１３洗浄液を付着させてワイヤソー２１により切り出されるウエハ２０２の間に運び込まれることにより、シリコンインゴット２０からウエハ２０２に切り出す際において生じる微粒子を洗浄する。
【0071】
更に、本発明のダイシング方法では、第１のスプール５３３と第２のスプール５３４を以下のように制御することがこのましい。
【0072】
加工工程２００において、第１のスプール５３３と第２のスプール５３４はワイヤソー２１の繰り出しと巻き取りを繰り返すが、第２のスプール５３４がワイヤソー２１を巻き取った分より、繰り出した分が上回り、そして第１のスプール５３３がワイヤソー２１を繰り出した分より、巻き取った分が上回るように制御することにより、ワイヤソー２１がシリコンインゴット２０に対して加工を行って磨耗した加工エリア２１１は第１のスプール５３３により徐々に回収されると共に、第２のスプール５３４から新しい加工エリア２１１を送り出し続けることができる。
【0073】
そして洗浄工程３００において、第１のスプール５３３がワイヤソー２１の繰り出しを行い、第２のスプール５３４がワイヤソー２１の巻き取りを行うように制御することにより、加工工程２００において第１のスプール５３３が一旦回収していた磨耗した加工エリア２１１を繰り出して第２のスプール５３４に回収され、そしてこの磨耗した加工エリア２１１に洗浄液が付着してウエハ２０２の間に運び込まれるので、ウエハ２０２の表面を通過するワイヤソー２１はすでに磨耗した加工エリア２１１であるため、ウエハ２０２の表面を傷つけるリスクを下げることができる。
【0074】
以上は本発明の各好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【0075】
上記構成により、本発明のダイシング手段及びダイシング装置は、シリコンインゴットに対してダイシング加工を実行するワイヤソーを下から押し上げるサブローラを備えているので、ワイヤソーが連続した加工を経て磨耗して細くなっても、サブローラからの支えによりワイヤソーのぶれを抑えることができる。
【0076】
本発明はサブローラを設けることにより、サブローラにより押し上げられるワイヤソーの加工エリアと、その下側でメインローラを巻いている下側エリアとの間の距離が離れるので、該下側エリアが加工対象であるシリコンインゴットに接触して加工に干渉する確率を下げることができると共に、加工が行われる際において生じる破片や微粒子を受け取る収容手段を配置できる空間を作ることもできる。
【0077】
更に、サブローラをメインローラと共に設けることにより、ワイヤソーがシリコンインゴットに対して加工を行う際においてワイヤソーからローラに掛かる力をメインローラとサブローラとで分担して受けることができるので、一つのローラに掛かる力を軽減することもできる。
【0078】
そして、加工対象であるシリコンインゴットのサイズが大きい場合、サブローラを取り除ければメインローラとワイヤソーとの構成でシリコンインゴットに対して加工することも可能である。
【0079】
また、本発明のダイシング方法は、第１のサブローラ及び第１のメインローラのそれぞれに対して洗浄液を噴きかける上側洗浄ユニット及び第１の下側洗浄ユニットを用いるので、シリコンインゴットからウエハに切り出す際において生じる微粒子を洗浄することもできる。
【符号の説明】
【0080】
１００ 機材用意工程２０ シリコンインゴット
２００ 加工工程
２０２ ウエハ
２１ ワイヤソー
２１１ 加工エリア
２２ 送りユニット
３ ダイシング手段
３００ 洗浄工程
４ 保持手段
４１ 保持座
４１１ 保持孔
４２ 連結アーム
４２１ サポータ
４２２ カバー
４３ サブローラ保持ブロック
５１ メインローラ
５１１ ワイヤ溝
５１２ 回転軸
５１３ 第１のメインローラ
５１４ 第２のメインローラ
５２ サブローラ
５２０ ワイヤ溝
５２１ サブローラ本体
５２２ 軸端部
５２３ 固定ピン
５２４ 発泡材
５２５ 保護材
５２６ 軸受け
５２７ スリーブ
５２８ 設置部
５２９ 中心軸
５３１ 第１のサブローラ
５３２ 第２のサブローラ
５３３ 第１のスプール
５３４ 第２のスプール
６ 駆動手段
６１ モータ
６２ 駆動モータ
６３ 連動ベルト
７ 洗浄手段
７１ 上側洗浄ユニット
７１１、７２１、７３１ 中心管体部
７１２、７２２、７３２ ノズル
７２ 第１の下側洗浄ユニット
７３ 第２の下側洗浄ユニット
８０ ダンパー
８００ 環状溝
８１ 校正棒
９ 設置リング
９１１ 下リング部
９１２ 上リング部
９１３ 水密シール
９２ 係止手段
Ｄ１ 第１の最短距離
Ｄ２ 第２の最短距離
Ｄ３ 第３の最短距離
Ｄ４ 第４の最短距離
Ｄ５ 第５の最短距離
Ｓ１ 水平面
Ｓ２ 参考面
Ｓ３ 加工平面