特開 2023-173451 ワークの切断方法、スライス装置及びスライスベース

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023173451

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】ワークの切断方法、スライス装置及びスライスベース

(51)【国際特許分類】

   B24B 27/06 20060101AFI20231130BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20231130BHJP

   B24B 55/02 20060101ALI20231130BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

B24B27/06 Q

B24B41/06 Z

B24B55/02 Z

B24B27/06 H

H01L21/304 611W

H01L21/304 611B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022085719

(22)【出願日】2022-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000190149

【氏名又は名称】信越半導体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102532

【弁理士】

【氏名又は名称】好宮 幹夫

(74)【代理人】

【識別番号】100194881

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 俊弘

(74)【代理人】

【識別番号】100215142

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 徹

(72)【発明者】

【氏名】小林 健司

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 三千登

【テーマコード（参考）】

3C034

3C047

3C158

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C034AA19

3C034BB75

3C047FF09

3C047GG00

3C158AA05

3C158AA12

3C158AA14

3C158AB04

3C158AC04

3C158CB01

3C158DA03

3C158DA15

5F057AA02

5F057AA05

5F057BA01

5F057BB03

5F057CA02

5F057CA04

5F057DA15

5F057EB24

5F057FA42

5F057FA45

5F057GA03

5F057GA27

(57)【要約】

【課題】
効率的にインゴットの冷却を可能としたワークの切断方法、スライス装置及びスライスベースを提供する。
【解決手段】
ワイヤを複数の溝付ローラに巻き掛けることによってワイヤ列を形成し、前記ワイヤを軸方向に往復走行させながら、ワークの上部が接着されたスライスベースを介してワーク保持手段に保持された前記ワークを相対的に前記ワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りし、前記ワークをウェーハ状に切断するワークの切断方法であって、前記ワークと前記スライスベースとの間に空間を設け、該空間にクーラントを供給しながらワークの切断を行うワークの切断方法。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤを複数の溝付ローラに巻き掛けることによってワイヤ列を形成し、前記ワイヤを軸方向に往復走行させながら、ワークの上部が接着されたスライスベースを介してワーク保持手段に保持された前記ワークを相対的に前記ワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りし、前記ワークをウェーハ状に切断するワークの切断方法であって、
前記ワークと前記スライスベースとの間に空間を設け、該空間にクーラントを供給しながらワークの切断を行うことを特徴とするワークの切断方法。

【請求項2】

前記ワイヤとして、ワイヤの表面に砥粒を固着した固定砥粒ワイヤを用いることを特徴とする請求項１に記載のワークの切断方法。

【請求項3】

ワイヤが複数の溝付ローラに巻きかけられることによって形成されたワイヤ列と、
ワークの上部が接着されるスライスベースと、
該スライスベースを介して前記ワークを保持するワーク保持手段とを具備し、
前記ワイヤを軸方向に往復走行させながら、前記ワーク保持手段により保持された前記ワークを相対的に前記ワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りすることにより、前記ワークを軸方向に並ぶ複数の箇所で同時に切断するスライス装置であって、
前記スライスベースは、前記ワークとの接着面に、前記ワークを接着したときに前記ワークとの間に空間を形成する凹部を備え、
前記空間にクーラントを供給するクーラント供給部を備えるものであることを特徴とするスライス装置。

【請求項4】

前記ワイヤが、ワイヤの表面に砥粒を固着した固定砥粒ワイヤであることを特徴とする請求項３に記載のスライス装置。

【請求項5】

ワイヤを複数の溝付ローラに巻き掛けることによってワイヤ列を形成し、前記ワイヤを軸方向に往復走行させながら、ワークの上部が接着されたスライスベースを介してワーク保持手段に保持された前記ワークを相対的に前記ワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りし、前記ワークをウェーハ状に切断するワークを切断するスライス装置に用いるスライスベースであって、
前記スライスベースは、前記ワークとの接着面に、前記ワークを接着したときに前記ワークとの間にクーラントを流すための空間を形成する凹部を備えるものであることを特徴とするスライスベース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体インゴットなどのワークの切断方法、スライス装置及びスライスベースに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シリコンなどの半導体インゴットを形成し、この半導体インゴットをエポキシ系等の接着剤によってガラスやカーボン材もしくは樹脂製のスライスベースに接着した後、所定の厚さとなるように複数枚に切断して半導体基板を形成している。

【0003】

このように切断する方法としては、ワイヤソーを用いた切断方法が一般的である。通常用いられているワイヤソー装置では、スライスベースと接着した半導体インゴットを設置して、一定間隔でワイヤを多数の溝に巻きつけて互いに平行に配置させる。そして、２本のメインローラー間に複数本張られたワイヤを高速で移動走行させながら、半導体インゴットをワイヤに向けて徐々に下降させて半導体インゴットに押しつけることによって半導体インゴットを切断し、半導体基板を作製する。

【0004】

ワイヤソーによる切断方法は、ワイヤを高速に走行させながら半導体インゴットに押し当てるが、半導体インゴットを切断すると切断部分で摩擦熱が生じ、摩擦熱により半導体インゴットの切断部分が高温になると切断精度が悪化したり、形成された半導体基板にマイクロクラック等が生じたりする問題がある。

【0005】

そこで、特許文献１では、半導体インゴットを切断する際に生じる摩擦熱を吸収し、切断精度、面粗度の悪化、マイクロクラックの発生を抑制することのできる半導体基板の製造方法として、半導体インゴットの頂部側と、この半導体インゴットにワイヤが切り込む入口部側及び出口部側とに冷却用のクーラント液を供給しながら切断する技術が記載されている。

【0006】

また、特許文献２では、切断されたウェーハの反り、うねり及び厚さバラツキを抑制し、均一な厚さのウェーハを切断できるワイヤソーとして、被加工物をスライスベースを介して保持するワークプレートについて工夫がされている。つまりワークプレートの上表面に加工液を供給する加工液供給部と、上表面に設けられた加工液供給口と、この加工液供給口に連通しかつワークプレートを貫通し加工液を被加工物に供給する貫通流路と、この貫通流路から供給される加工液を被加工物にむらなく供給するための整流板を有する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００６－２３９７９５号公報

【特許文献2】特開２００５－２７６８５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

これらの特許文献に記載の発明では、被加工物（ワーク）を、樹脂やセラミックなどで形成されたスライスベース（接合部材、ビーム、当て板、樹脂部などとも呼ばれることもある）に接着し、このスライスベースを介して被加工物（ワーク）がワーク保持部に保持されている。

【0009】

従来技術では、加工物の頂部側や側面部でクーラントや加工液が供給されるため、切断位置付近の発熱は効率的に冷却できるものの、スライスベース部分では冷却効果が不十分であった。従来のクーラントや加工液の供給方法や冷却方法では、スライスベース部分で熱の蓄積などの影響を受けてしまうことがわかった。特にスライスベースが貼られている部分と貼られていない部分での温度差など熱挙動がばらつきやすく、切終わり付近の形状が悪化したり、割れが発生しやすくなったりする問題があった。

【0010】

特に、固定砥粒によるスライスでは、切断時のワーク（インゴット）の熱膨張に起因した切断されたワーク（ウェーハ）のＷａｒｐの悪化やワーク（インゴット）と接着しているスライスベースにおいて、ワーク（インゴット）と樹脂の熱膨張の差による切断されたワーク（ウェーハ）の割れが発生しやすい。

【0011】

本発明では、上記問題を解決するためになされたものであり、インゴットの熱膨張を抑制するため、インゴットの冷却能力を強化することを目的とし、効率的にインゴットの冷却を可能とするワークの切断方法、スライス装置及びスライスベースを提供し、安定したウェーハ形状や割れなどを防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、ワイヤを複数の溝付ローラに巻き掛けることによってワイヤ列を形成し、前記ワイヤを軸方向に往復走行させながら、ワークの上部が接着されたスライスベースを介してワーク保持手段に保持された前記ワークを相対的に前記ワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りし、前記ワークをウェーハ状に切断するワークの切断方法であって、前記ワークと前記スライスベースとの間に空間を設け、該空間にクーラントを供給しながらワークの切断を行うワークの切断方法を提供する。

【0013】

このようなワークの切断方法によれば、インゴット加工側面への通常の加工液（スラリ）やクーラント供給とは別にワークの上部にクーラントを供給して、特にスライスベース部分を冷却することで、効率的にワークの冷却を行いながらワークの切断を行うことができる。これにより、ワークの形状が安定し、且つ、割れ等の問題も防止できる。

【0014】

このとき、前記ワイヤとして、ワイヤの表面に砥粒を固着した固定砥粒ワイヤを用いるワークの切断方法とすることができる。

【0015】

本発明は、特にこのような固定砥粒ワイヤを用いるワークの切断方法においてより効果的である。

【0016】

本発明は、また、ワイヤが複数の溝付ローラに巻きかけられることによって形成されたワイヤ列と、ワークの上部が接着されるスライスベースと、該スライスベースを介して前記ワークを保持するワーク保持手段とを具備し、前記ワイヤを軸方向に往復走行させながら、前記ワーク保持手段により保持された前記ワークを相対的に前記ワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りすることにより、前記ワークを軸方向に並ぶ複数の箇所で同時に切断するスライス装置であって、前記スライスベースは、前記ワークとの接着面に、前記ワークを接着したときに前記ワークとの間に空間を形成する凹部を備え、前記空間にクーラントを供給するクーラント供給部を備えるものであるスライス装置を提供する。

【0017】

このようなスライス装置によれば、インゴット加工側面への通常の加工液（スラリ）やクーラント供給とは別にワークの上部にクーラントを供給して、特にスライスベース部分を冷却することで、効率的にワークの冷却を行いながらワークの切断を行うことができるものとなる。そして、ワークの形状が安定し、且つ、割れ等の問題も防止できるものとなる。

【0018】

このとき、前記ワイヤが、ワイヤの表面に砥粒を固着した固定砥粒ワイヤであるスライス装置とすることができる。

【0019】

本発明は、特にこのような固定砥粒ワイヤを用いる装置においてより効果的である。

【0020】

本発明は、また、ワイヤを複数の溝付ローラに巻き掛けることによってワイヤ列を形成し、前記ワイヤを軸方向に往復走行させながら、ワークの上部が接着されたスライスベースを介してワーク保持手段に保持された前記ワークを相対的に前記ワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りし、前記ワークをウェーハ状に切断するワークを切断するスライス装置に用いるスライスベースであって、前記スライスベースは、前記ワークとの接着面に、前記ワークを接着したときに前記ワークとの間にクーラントを流すための空間を形成する凹部を備えるものであるスライスベースを提供する。

【0021】

このようなスライスベースによれば、インゴット加工側面への通常の加工液（スラリ）やクーラント供給とは別にワークの上部にクーラントを供給して、効率的にワークの冷却を行うことができるものとなる。そして、ワークの形状が安定し、且つ、割れ等の問題も防止できるものとなる。

【発明の効果】

【0022】

以上のように、本発明のワークの切断方法によれば、ワークの上部にクーラントを供給して、特にスライスベース部分を冷却することで、効率的にワークの冷却を行いながらワークの切断を行うことが可能となる。また、本発明のスライス装置によれば、効率的にワークの冷却を行いながらワークの切断を行うことができるものとなる。本発明のスライスベースによれば、効率的にワークの冷却を行うことができるものとなる。これにより、切断されたワーク（ウェーハ）の形状が安定し、且つ、割れ等の問題の発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明に係るスライスベースの適用例（断面図）を示す。

【図2】本発明に係るスライスベースの斜視図を示す。

【図3】本発明に係るスライスベースの凹部の他の例（断面図）を示す。

【図4】本発明に係るスライスベースの他の適用例（断面図）を示す。

【図5】本発明に係るスライスベースとクーラント供給部の適用例（断面図）を示す。

【図6】実験例１における実施例、参考例、比較例の評価結果を示す。

【図7】実験例２における実施例、比較例の評価結果を示す。

【図8】実験例３で評価したスライスベース（断面図）を示す。

【図9】スライス装置について説明する図面である。

【図10】ワーク保持手段について説明する図面である。

【図11】従来例に係るスライスベースの適用例（断面図）を示す。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0025】

上述のように、効率的にインゴットの冷却を可能としたワークの切断方法、スライス装置及びスライスベースが求められていた。

【0026】

本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、ワイヤを複数の溝付ローラに巻き掛けることによってワイヤ列を形成し、前記ワイヤを軸方向に往復走行させながら、ワークの上部が接着されたスライスベースを介してワーク保持手段に保持された前記ワークを相対的に前記ワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りし、前記ワークをウェーハ状に切断するワークの切断方法であって、前記ワークと前記スライスベースとの間に空間を設け、該空間にクーラントを供給しながらワークの切断を行うワークの切断方法により、インゴット加工側面への通常の加工液（スラリ）やクーラント供給とは別にワークの上部にクーラントを供給して、特にスライスベース部分を冷却することで、効率的にワークの冷却を行いながらワークの切断を行うことができることを見出し、本発明を完成した。

【0027】

本発明者らは、また、ワイヤが複数の溝付ローラに巻きかけられることによって形成されたワイヤ列と、ワークの上部が接着されるスライスベースと、該スライスベースを介して前記ワークを保持するワーク保持手段とを具備し、前記ワイヤを軸方向に往復走行させながら、前記ワーク保持手段により保持された前記ワークを相対的に前記ワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りすることにより、前記ワークを軸方向に並ぶ複数の箇所で同時に切断するスライス装置であって、前記スライスベースは、前記ワークとの接着面に、前記ワークを接着したときに前記ワークとの間に空間を形成する凹部を備え、前記空間にクーラントを供給するクーラント供給部を備えるものであるスライス装置により、インゴット加工側面への通常の加工液（スラリ）やクーラント供給とは別にワークの上部にクーラントを供給して、特にスライスベース部分を冷却することで、効率的にワークの冷却を行いながらワークの切断を行うことができるものとなることを見出し、本発明を完成した。

【0028】

本発明者らは、また、ワイヤを複数の溝付ローラに巻き掛けることによってワイヤ列を形成し、前記ワイヤを軸方向に往復走行させながら、ワークの上部が接着されたスライスベースを介してワーク保持手段に保持された前記ワークを相対的に前記ワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りし、前記ワークをウェーハ状に切断するワークを切断するスライス装置に用いるスライスベースであって、前記スライスベースは、前記ワークとの接着面に、前記ワークを接着したときに前記ワークとの間にクーラントを流すための空間を形成する凹部を備えるものであるスライスベースにより、インゴット加工側面への通常の加工液（スラリ）やクーラント供給とは別にワークの上部にクーラントを供給して、効率的にワークの冷却を行うことができるものとなることを見出し、本発明を完成した。

【0029】

以下、図面を参照して説明する。

【0030】

［スライス装置］
まず、スライス装置について説明する。図９に一般的なスライス装置（ワイヤソー）の一例を示す。図９に示すように、このスライス装置（ワイヤソー）２０１は、インゴット状のワークＷを切断するためのワイヤ２０２（高張力鋼線）、ワイヤ２０２を巻き掛けた溝付きローラ１０３、ワイヤ２０２の張力を調整する機構１０４、１０４’、切断されるワークＷを下方へ送り出す機構１０５、切断時にスラリを供給する機構２０６で構成されている。

【0031】

ワイヤ２０２は、一方のワイヤリール１０７から繰り出され、トラバーサ１０８、張力調整機構１０４、プーリー１０９を経て、溝付きローラ１０３に３００～５００回程度巻き掛けられてワイヤ列を形成した後、もう一方のプーリー１０９’、張力調整機構１０４’、トラバーサ１０８’を経てワイヤリール１０７’に巻き取られている。

【0032】

また、溝付きローラ１０３は例えば鉄鋼製円筒の周囲にポリウレタン樹脂を圧入し、その表面に略一定のピッチで溝を切ったローラであり、巻き掛けられたワイヤ２０２が溝付きローラ駆動モータ１１０によって、一方向あるいは、予め定められた周期で軸方向に往復駆動できるようになっている。

【0033】

ワイヤリール１０７、１０７’はワイヤリール駆動モータ１１１、１１１’によって回転駆動され、溝付きローラ駆動モータ１１０とワイヤリール駆動モータ１１１、１１１’の速度をそれぞれ制御することにより、ワイヤ２０２にかかる張力を調整することができる。

【0034】

また、図９に記載のワークＷを下方へ送り出す機構１０５は、図１０のように、ワーク保持部１１２、ワークプレート１１３から構成されるワーク保持手段１１４を有しており、ワークプレート１１３には、ワークＷに貼り付けられたスライスベース１２０を介してワークＷが保持される。スライスベース１２０は、例えば樹脂、カーボン、ガラス、セラミックス等により形成された部材である。従来のスライスベース１２０、ワークプレート１１３、ワークＷを拡大した、従来例に係るスライスベースの適用例（断面図）を図１１に示す。

【0035】

ワークＷの切断時には、ワーク保持手段１１４に保持されたワークＷを相対的にワイヤ列に対して押し当てて切り込み送りし、インゴット状のワークをウェーハ状のワークに切断する。例えば、ワークＷを下方へ送り出す機構１０５によってワークＷは保持されつつ押し下げられ、溝付ローラ１０３に巻き掛けられたワイヤ２０２からなるワイヤ列に対して送り出される。

【0036】

このようなワイヤソー２０１を用い、ワイヤ２０２に張力付与機構１０４、１０４’を用いて適当な張力をかけて、ワイヤリール駆動モータ１１１、１１１’によりワイヤ２０２を該ワイヤ２０２の軸方向に往復走行させながら、スラリを供給する機構２０６から供給されたスラリを供給し、ワークＷを下方へ送り出す機構１０５でワークを切り込み送りすることでインゴット状のワークＷを該ワークＷの軸方向に並ぶ複数の箇所で同時に切断する。

【0037】

図９に示すような砥粒を含むスラリを使用せず、ワイヤ２０２としてダイヤモンド砥粒等をワイヤの表面に固着した固定砥粒ワイヤを使用してワークを切断する方法、装置も知られている。この固定砥粒ワイヤによる切断では、図９に示した一般的なワイヤソー２０１におけるワイヤ２０２の代わりに、固定砥粒ワイヤを装着する。また、図９に示した一般的なワイヤソー２０１において供給するスラリを、砥粒が含まれない冷却水などのクーラントに変えた、クーラントを供給する機構を含むワイヤソーを用いる。このように、この固定砥粒ワイヤによる切断では、一般的なワイヤソーをそのまま使用することができる。

【0038】

（スライスベース）
本発明者は、このスライスベースの形状に着目し、このスライスベースとワーク（インゴット）の間にクーラントを供給するクーラント供給機構を新たに設けることに想到した。

【0039】

そのために、本発明のスライスベースでは従来の形状を変更し、インゴット上部とスライスベースの間に空間を設ける構造とした。本発明のスライスベースは、ワークとの接着面に、ワークを接着したときにワークとの間にクーラントを流すための空間を形成する凹部（溝）を備えるものである。この空間にクーラントを供給することで、効率的にインゴットを冷却することが可能となることを見出した。

【0040】

スライスベースの形状例としては、図１，２に示すようにワーク（インゴット）との接着面（接触面）に凹部（溝）３００を設け、ワーク（インゴット）Ｗとスライスベース１２０の間に空間ができるような形状としている。図１，２の例では凹部（溝）３００の形状は、凹部が延在する方向に垂直な断面（ワークの切断面に平行な断面。以下、単に「断面」というときには、この断面を指す。）で、略四角状としている。

【0041】

空間幅Ｂは３０ｍｍ以上が好ましく、５０ｍｍ以上がより好ましい。上限は、空間が大きければそれだけ冷却効果が大きいが、ワークの直径やスライスベースの種類などを考慮し適宜設定する。例えばスライスベース幅Ｌに対する空間幅Ｂの割合を２０％以上７０％以下の幅で設定すれば良い。スライスベース幅Ｌは特に限定されず、スライスベースの強度及びワークとスライスベースの接着強度等を勘案して適宜設定することができる。例えば、３００ｍｍインゴットの切断では、スライスベース幅Ｌは８０ｍｍ～１６０ｍｍ程度に設定することができる。

【0042】

図１，２の例では断面形状が略四角状の空間を形成する凹部（溝）３００としたが、特にこれに限定されない。図３（Ａ）に示すように凹部の断面形状が半楕円状のものであってもよく、図３（Ｂ）に示すように図３（Ａ）の凹部を複数（２つ）形成したものであっても同様な効果が得られる。凹部３００の形成のしやすさや、スライスベースの強度やスライスベースとワークを接着した時に十分な接着強度が得られるような接触面積になるように設計する。なお、スライスベース１２０におけるワーク（インゴット）との接着面は、ワーク（インゴット）の外形に応じた形状であり、例えばワーク（インゴット）が円柱状の場合は、ワーク断面の直径に応じた円弧状の断面形状となっている。

【0043】

例えば、図４のように、断面形状が略四角状の空間が複数あってもよい。なお、スライスベースの強度やワークとスライスベースの接着強度にもよるが、ワークとスライスベースの各接着幅（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４・・・）は１０ｍｍ以上が望ましい。接着幅の上限は、特に限定はないが、スライスベース付近の冷却を効率的に行うには２０ｍｍ以下の幅で設定することが好ましい。なお、各接着幅の合計はインゴットの直径やスライスベースの種類や幅によるが、スライスベース幅Ｌに対し、接着幅（接着面積）の合計の割合が３０％以上、８０％以下に設定することが好ましい。また、空間幅（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３・・・）の合計は３０ｍｍ以上が望ましい。空間が大きければそれだけ冷却効果が大きいが、ワークの直径やスライスベースの種類、幅などを考慮し適宜設定する。例えばスライスベース幅Ｌに対する空間幅の割合を２０％以上、７０％以下の幅で設定すれば良い。

【0044】

特にインゴットの重量、接着剤の接着強度などを考慮し、最適な接触面積になるようにスライスベースの形状を設計することができる。

【0045】

（クーラント供給部）
次にスライス装置における、特にスライスベースとワークの間の空間にクーラントを供給する機構について説明する。スライス装置自体は従来より用いられるスライス装置を用いればよく、例えば図５に示すように、従来の装置を用い、新たにスライスベースとワークとの間に形成された空間の部分にクーラントを供給するクーラント供給部３０１を設ける。スライスベースの凹部（空間）の一方側の空間の開口部にクーラント供給部３０１を設置し、このクーラント供給部３０１からクーラントを供給し、他方側の空間の開口からクーラントを排出するようにできる。なお、図５（Ａ）は、図５（Ｂ）を右方向から見た図である。なお、クーラントは、冷却効果を有するものであれば特に限定されないが、例えば、砥粒を含むスラリを用いたスライスでは、この切断に使用しているスラリを、また固定砥粒ワイヤを用いたスライスでは、砥粒を含まない冷却水などを、この部分に供給する（つまり、従来から使用しているスラリやクーラントを用い、別な配管を経由しスライスベースとワークの間に供給できるようにすれば良い）。

【実施例0046】

以下、実験例、実施例を挙げて本発明について具体的に説明するが、これは本発明を限定するものではない。

【0047】

図１に示すような断面略四角状の溝を形成したスライスベースを準備した。スライスベースは合成樹脂で作られたものである。

【0048】

まず、直径３００ｍｍのインゴットをスライスベースに接着剤を用い接着した。そののち、ワークプレートにスライスベースを介しインゴットを保持させた。そして、このインゴットを保持させたワークプレートを、本発明のスライス装置にセットした。セット後にスライスベースにクーラントを供給するためのクーラント供給部をセットし、この部分にクーラントを流しながら、従来と同様に切断を行った。

【0049】

まず、本発明の効果や、好ましい流量や溝幅について調査した。

【0050】

［実験例１］
スライスベース幅Ｌを９０ｍｍ、スライスベースの空間幅Ｂを５０ｍｍ、接着幅４０ｍｍ（両端２０ｍｍずつ）（スライスベース幅Ｌに対する空間幅Ｂの割合約５６％、接着面積の割合約４４％）で固定し、実施例として、凹部（空間）３００に流すクーラントを流量２０Ｌ／ｍｉｎから１２０Ｌ／ｍｉｎで供給し、切断後のウェーハ状のワークのＷａｒｐ形状を確認した。参考例としてクーラントを流さない条件（０Ｌ／ｍｉｎ）でも切断した。比較例として従来の溝の無いスライスベース（図１１参照）で切断を行った。

【0051】

なお、切断終了後のウェーハ状のワーク形状は、従来の溝の無いスライスベースで加工した時のＷａｒｐ値を１．０として、その相対評価で実施した。結果を図６に示す。

【0052】

図６に示すように、スラースベースの凹部（空間）３００にクーラントを流すことでＷａｒｐ値の改善傾向がみられるようになり、今回の確認では、特に４０Ｌ／ｍｉｎ以上でクーラントを供給することでＷａｒｐ値がより安定して低減した。

【0053】

［実験例２］
スライスベースの凹部（空間）３００へ供給するクーラントの流量は４０Ｌ／ｍｉｎで固定し、空間幅Ｂを０～１００ｍｍに水準を振り切断した。なお、空間幅Ｂ＝０ｍｍとは、従来の溝の無いスライスベース（比較例）を指す。また、スライスベース幅Ｌは１４０ｍｍとした。つまり、スライスベース幅Ｌに対する空間幅Ｂの割合を０～７１％、接着幅：１４０ｍｍ～４０ｍｍ（スライスベース幅Ｌに対する接触面積の割合を１００～２９％）と振り切断した。

【0054】

切断終了後のウェーハ状のワーク形状は、従来の溝の無いスライスベースで加工した時のＷａｒｐ値を１．０として、その相対評価で実施した。結果を図７に示す。

【0055】

図７に示すように、空間部を設けることで改善傾向はみられ、本実験例の確認では、特に空間幅Ｂを３０ｍｍ以上（スライスベース幅Ｌに対する空間幅Ｂの割合：２０％程度以上）、好ましくは５０ｍｍ以上（スライスベース幅Ｌに対する空間幅Ｂの割合：３６％以上）の空間にする（冷却領域を形成する）ことでＷａｒｐがより安定して低減した。このように一定面積以上でクーラントの供給することが冷却効果をより安定化させることができる。

【0056】

［実験例３］
スライスベース幅Ｌを１１０ｍｍ、スライスベースの空間幅Ｂの合計を７０ｍｍ（スライスベース幅Ｌに対する空間幅Ｂの割合：６４％程度）で、かつ、スライスベースの凹部（空間）３００へ供給する流量は６０Ｌ／ｍｉｎに固定し、図８に示すように、凹部（空間）３００の個数を１個から３個に水準を振り、つまり、
１個の時は各接着幅（２か所）を各接着幅２０ｍｍ、空間幅７０ｍｍ、
２個の時は各接着幅（３か所）を各接着幅１３ｍｍ、それぞれの空間幅３５ｍｍ、
３個の時は各接着幅（４か所）を各接着幅１０ｍｍ、それぞれの空間幅２３ｍｍ、
に設定し切断した。切断後のウェーハ状のワークのＷａｒｐ形状を確認した。

【0057】

この結果、凹部（空間）３００の個数に依らず、スライスベースの凹部（空間）３００にクーラントを供給できるようにすることで、ほぼ同程度の改善効果があった。すなわち、この部分の冷却が重要な要素であることがわかる。

【0058】

今回の結果では、直径３００ｍｍインゴットの加工の場合、空間幅Ｂを３０ｍｍ以上、凹部（空間）３００に流すクーラントの流量として４０Ｌ／ｍｉｎ以上とするとより効率よく冷却できることが確認できた。また、凹部（空間）３００を複数に分割しても同様の効果が得られることがわかった。切断後にウェーハ状のワークのかけなども見られなかった。

【0059】

以上のとおり、本発明の実施例によれば、本発明のスライスベースに凹部（空間）を設置し、その部分にクーラントを供給し冷却効果を高めることで、スライスベースが貼られている部分と貼られていない部分での温度差など熱挙動ばらつきが改善され、切終わり付近の形状の安定性が改善し、ウェーハ状のワークの割れの発生を防止することができた。

【0060】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【符号の説明】

【0061】

１０３…溝付きローラ、 １０４、１０４’…ワイヤの張力を調整する機構、
１０５…ワークを下方へ送り出す機構、 １０７、１０７’…ワイヤリール、
１０８、１０８’…トラバーサ、 １０９、１０９’…プーリー、
１１０…溝付きローラ駆動モータ、 １１１、１１１’…ワイヤリール駆動モータ、
１１２…ワーク保持部、 １１３…ワークプレート、 １１４…ワーク保持手段、
１２０…スライスベース（接合部材、ビーム、当て板、樹脂部）、
２０１…スライス装置（ワイヤソー）、 ２０２…ワイヤ（高張力鋼線）、
２０６…スラリを供給する機構、 ３００…凹部（空間、溝）、
３０１…クーラント供給部。
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４…接着幅、 Ｂ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３…空間幅、
Ｌ…スライスベース幅、 Ｗ…ワーク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】