JP5370006B2 - ワイヤソー装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリコンインゴット、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ソー装置に関するものであり、特に、切り出されたウェーハの高品質を維持し得る構造を与えるものである。

半導体基板となるウェーハは、シリコンインゴットや化合物半導体等のインゴットのような素材をスライスして製造されるが、近年のインゴットの大型化に伴い、従前の内刃スライサによる切断処理から、ワイヤソー装置による大量の同時スライス処理によって製造する方法に移行している。なお、これらインゴットを含め、ワイヤソー装置による切断処理を受けるものをワークという。

ワイヤソー装置は、特許文献１に記載されているように、ローラに巻き回されたワイヤを高速走行させ、ノズルからスラリを吐出し、かかるワイヤにスラリをかけつつ、ワイヤをワークに押し当てることにより、ワークを切断して、多数のウェーハを同時に切り出す装置である。

ここで、一般的なワイヤソー装置の概要を説明する。ワイヤソー装置は、主に、ワークを切断するためのワイヤ、かかるワイヤを走行可能に張り渡した複数のローラ、ワイヤに張力を付与するための機構、ワークを下方へと送り出すワーク保持部、切断時にワイヤに対しスラリを供給する機構により構成されている。ワイヤは、一方のワイヤリールから繰り出され、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、ローラに送り込まれる。ワイヤは、複数のローラを跨って計３００〜４００回程度螺旋巻回することにより、ローラ間で軸方向に並ぶ多条ワイヤ群を構成している。また、ローラ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り、巻回されたワイヤが、駆動用モータによって予め定められた周期で往復に駆動できるようになっている。

なお、ワークの切断時には、ワークを保持したワーク保持手段が、多条ワイヤ群側に移動し、予めプログラムされた送り速度で走行している多条ワイヤ群にワークが押し込まれる。そして、多条ワイヤ群の近傍には、ノズルが設けられており、切断時にスラリタンクから、多条ワイヤ群に対して、砥粒及び分散剤からなるスラリを供給できるようになっている。また、スラリタンクにはスラリチラーが連結されており、供給するスラリの温度を調整できるようになっている。そして、このようなワイヤソー装置を用い、ワイヤにワイヤ張力付与手段を用いて適当な張力を付与して、駆動用モータにより、多条ワイヤ群を往復走行させながらインゴットをスライスする。

しかし、このようなワイヤソー装置では、ワイヤに供給されたスラリが、インゴットのワイヤによる切断時に、インゴットの温度を変化させ、その結果、ウェーハ表面のうねり成分が増大し、得られるウェーハの品質が低下するという問題がある。表面うねり成分としては、０．２〜数１０ｍｍの凸凹成分のナノトポグラフィ、ウェーハ面内の最大反り量のＷａｒｐ等が挙げられるが、特には、ナノトポグラフィの増大がウェーハの品質に大きく影響する。
なお、このナノトポグラフィは、Ｗａｒｐより波長が短く、λ＝０．２〜数１０ｍｍの波長成分を取り出したものである。このナノトポグラフィはデバイス製造におけるＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）工程の歩留まりに影響するといわれている。ナノトポグラフィはウェーハの加工工程（スライス〜研磨）中で発生し、そのうち、ワイヤソー・スライス起因のナノトポグラフィ（すなわち、スライスうねり）は、突発的に発生する成分、切断開始または終了部分に発生する成分及び周期性を有する成分の３種類に分類される。そのうちウェーハの切断開始・終了部分に発生する成分は、ナノトポグラフィの数値判定で不合格になる率が高い。特に、切断終了部分のナノトポグラフィは切断開始部分のナノトポグラフィに比べて大きく、ウェーハ面内でナノトポグラフィの数値を最も悪化させる箇所となったり、数値判定で不良となったりする頻度が高い。

その対策として、特許文献２には、スラリの供給温度を制御することにより、インゴットの温度変化を制御し、インゴットの温度変化に起因したナノトポグラフィの増大を抑制するワイヤソー装置が開示されている。スラリの温度の制御は、ノズルから供給されるスラリの温度を制御するのみなので、既存のワイヤソー装置の基本構成をそのまま流用し得ることから、コストの大幅な増大はない。あるいは、その他の対策として、特許文献３には、スラリを、切断用スラリと、調温用スラリの２系統に分けた上で、それらの温度を個別に制御することにより、切断時におけるインゴットの温度変化を更に緻密に制御し、インゴットの温度変化に起因したナノトポグラフィの増大を更に有効に抑制したワイヤソー装置が開示されている。しかし、特許文献３に記載のワイヤソー装置は、ノズルを２つ設け、夫々のノズルから放出されるスラリの温度を制御しなければならないことから、装置構成が複雑であり、装置そのものが高価なものとなってしまっていた。

また、特許文献２及び３に開示されているような、ワイヤソー装置を使用してインゴットを切断すると、インゴットの切断時にスラリが飛散し、インゴット上面に付着する。インゴット上面に付着したスラリは、切断熱等により水分が蒸発していることから、粘度が増大することとなる。かかる粘性の増大したスラリが、ワークの既にワイヤによって切り込まれた箇所に供給され、切り出し作業が行なわれている箇所に流れ込むことから、切り出しの精度が悪化することとなる。また、インゴット上面に飛散したスラリが再度供給されることから、スラリが過剰供給され、インゴットの温度を適切に制御することが困難となり、ナノトポグラフィ及びＷａｒｐが増大し、ウェーハの品質が低下することとなる。

上記した問題を解決する手段として、特許文献４には、ノズルから供給されて飛散するスラリを捕集する捕集部材を具えるワイヤソー装置が開示されている。かかる捕集部材は、ワーク保持部に組み付けられて固定されている。このように、捕集部材を具えることにより、インゴットの上面側に飛散するスラリが、完全ではないが捕集部材に捕集される点で有利であり、そのことにより、上述したようなスラリによるナノトポグラフィ及びＷａｒｐが増大することが抑制される。また、特許文献４に記載のワイヤソー装置は構成が単純なことから、製造コストが大幅に増加しない。
一方、特許文献５には、ワークの形状に対応して水平動又は円軌道に沿って平行動する板状またはブロック状の飛散防止部材を備えたワイヤソー装置が開示されている。これにより、ワイヤに付着したスラリがワークの切入り部に当たって飛散して、スラリが飛散部から飛散したスラリが切入り部に再流入することにより生じるワークの蛇腹運動を抑制でき、ウェーハのＷａｒｐを改善できることが報告されている。

特開平９−２６２８２６号公報 特開２００８−７８４７３号公報 特開２００８−３０２６１８号公報 特開２００７−２７３７１１号公報 特開２００９−１１３１７３号公報

しかし、特許文献４に記載のワイヤソー装置の捕集部材では、ノズルから放出されるスラリを充分に捕集しきれずに、スラリの一部がワーク上面に飛散してしまい、ナノトポグラフィ及びＷａｒｐが増大してしまう虞がある。
また、特許文献５に記載のワイヤソー装置の飛散防止部材では、ワーク位置と飛散防止部材位置の関係を常時モニタリングして、ワークの形状に対応して飛散防止部材を水平動又は円軌道に沿って平行動させなければならず、ワークと飛散防止部材が常に接触した状態を維持しながら飛散防止部材を上昇移動させるには、極めて高度な制御が要求されることになり、現実的にはこのような装置構成を採用することは困難である。過度に飛散防止部材を平行動させた場合には、飛散防止部材がワーク外周面を突いてしまいワークそのものを脱落させてしまう危険性もある。また、ワークと飛散防止部材が常に接触した状態を維持しながら飛散防止部材を上昇移動できるような精密な装置構造とするには極めて高価な装置となる。このため、実際にはワークと飛散防止部材との間にクリアランスを設ける必要があり、ノズルから放出されるスラリを遮断しきれずにスラリの一部がワーク上面に飛散し、ナノトポグラフィ及びＷａｒｐを悪化させてしまう恐れがある。すなわち、スラリの一部がワーク上面に飛散すると、飛散するスラリは大気に曝されることによりその温度が低下し、この低温化したスラリの一部が切断加工による加工熱により高温化したワーク上面に飛散することにより、かかる温度の低下したスラリが飛散した領域を中心にワークの急激な温度低下及びそれに伴う熱収縮が起こる。その結果、急激な熱収縮が起きた箇所におけるナノトポグラフィ及びＷａｒｐが悪化することとなる。

それらのことから、スラリのワーク上面への飛散を有効に防止し、ナノトポグラフィ及びＷａｒｐの増大を充分に抑制したワイヤソー装置が希求されている。また、そのようなワイヤソー装置を安価にて提供することも希求されている。

従って、この発明の目的は、ワイヤソー装置の飛散防止部材について改良を図ることにより、スラリのワーク上面への飛散を有効に防止し、ナノトポグラフィ及びＷａｒｐの増大を充分に抑制することができるワイヤソー装置を安価にて提供することにある。

本発明の要旨構成は、次のとおりである。
（１）離間する複数のローラ間を、ワイヤをローラ軸方向に対し直交する方向に走行可能かつ並列に張り渡した多条ワイヤ群と、ワークを保持し、前記多条ワイヤ群に対し前記ワークを押し込む方向に移動するワーク保持部と、前記多条ワイヤ群に前記ワークを押し込む経路よりも少なくとも前記多条ワイヤ群の走行方向上流側から、前記多条ワイヤ群にスラリを供給するノズルとを具えたワイヤソー装置において、前記多条ワイヤ群の並列方向に延びる遮蔽板を、少なくとも前記経路に対して前記多条ワイヤ群の走行方向上流側であって前記多条ワイヤ群の上方に位置する基点にて、該基点回りに前記ワークの押し込み経路側の前記ワークに倒れ込み可能に設置したことを特徴とするワイヤソー装置。ここでいう「押し込み経路」とは、ワークを押し込んで切断作業がなされる経路を言うものである。

（２）前記（１）に記載のワイヤソー装置において、前記遮蔽板は、前記ワークの押し込み経路側に付勢可能であることを特徴とするワイヤソー装置。

（３）前記経路よりも前記多条ワイヤ群の走行方向下流側に、該多条ワイヤ群にスラリを供給するノズルを更に具え、該多条ワイヤ群及び該下流側のノズルの上方に、遮蔽板を、該多条ワイヤ群側を基点として前記押し込み経路側の前記ワークに倒れ込み可能に更に設置したことを特徴とするワイヤソー装置。

（４）前記（１）、（２）または（３）に記載のワイヤソー装置において、前記遮蔽板のローラ軸方向の長さは、前記多条ワイヤ群のローラ軸方向の長さ以上であることを特徴とするワイヤソー装置。

（５）前記（１）から（４）のいずれかに記載のワイヤソー装置において、前記遮蔽板は、可撓性材料からなることを特徴とするワイヤソー装置。

（６）前記（５）に記載のワイヤソー装置において、前記可撓性材料は、樹脂、金属、ゴム、又は、それらを組合せたものであることを特徴とするワイヤソー装置。

（７）前記（１）から（６）のいずれかに記載のワイヤソー装置において、前記遮蔽板は、ローラ軸方向に分割された複数枚の板片からなることを特徴とするワイヤソー装置。

（８）前記（１）から（７）のいずれかに記載のワイヤソー装置において、前記遮蔽板の押し込み経路側の面に、弾性部材を具えることを特徴とするワイヤソー装置。

本発明によれば、上記の遮蔽板がワークへと倒れ込んでワークと当接し続けることにより、スラリのワーク上面への飛散を確実に防止し、ナノトポグラフィ及びＷａｒｐの増大が有効に抑制されたワイヤソー装置を提供することが可能となった。また、かかるワイヤソー装置は、装置構成が単純であることから、安価にて提供することが可能となった。

この発明に従うワイヤソー装置を示した図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、この発明に従うワイヤソー装置を使用してワークを切断する工程を示した図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、この発明に従うその他のワイヤソー装置の遮蔽板の態様を示した図である。 インゴットの温度変化を示す図である。 （Ａ）は、切断前のインゴット及び代表的な切断位置を示した図であり、（Ｂ）は、従来技術のワイヤソー装置を用いて切断した際のウェーハの表面形状であり、（Ｃ）は、この発明に従うワイヤソー装置を用いて切断した際のウェーハの表面形状である。 ナノトポグラフィの測定結果を示した図である。 Ｗａｒｐの測定結果を示した図である。

以下、この発明に従うワイヤソー装置について、図１を参照して詳しく説明する。
図１に示すように、この発明に従うワイヤソー装置１は、離間する一組のローラ２、２、２間に、ワイヤ３をローラ軸方向Ｘに対し直交する方向へ走行可能に張り渡すことを、ローラ軸方向に間隔を置いて繰り返してローラ軸方向に並列させた、多条ワイヤ群４と、かかる多条ワイヤ群４に対しワークＷを押し込む方向にワークＷを移動するワーク保持部５と、かかる多条ワイヤ群４に対しワークＷを押し込む経路側よりも該多条ワイヤ群４の走行方向上流側及び下流側から、該多条ワイヤ群４にスラリを供給する一対のノズル６、６とを具えている。また、多条ワイヤ群４の上方に、多条ワイヤ群４の並列方向に延びる遮蔽板７を具える。かかる遮蔽板７は、遮蔽板固定部材７０に回動可能に取り付けられており、遮蔽板固定部材７０の多条ワイヤ群４側を基点としてワークＷの押し込み経路側に自重により倒れ込みするものである。なお、図１に示すワイヤソー装置１は、ノズル６を上記した多条ワイヤ群４の走行方向上流側及び下流側の双方に設置しているが、これに限定されるものではなく、図示は省略するが、上流側のみにノズル６及び遮蔽板７を設置した構成とすることも可能である。図２に示すように、ワーク保持部５は、ワークＷを直接保持するカーボン製の当て板８、かかる当て板８が取り付けられたワークプレート９、及び、かかるワークプレート９が取り付けられたベースプレート１０により構成されている。当て板８は、例えばカーボン板とすることができ、ワークＷはエポキシ接着剤等を介して当て板８に接着されている。また、ワークプレート９は、ステンレス鋼等により構成されており、当て板８とエポキシ接着剤により接着されている。上述のワイヤ３は、駆動モータ１１により回転する一組のワイヤリール１２、１２に巻き付けられている。かかる駆動モータ１１を駆動し、ワイヤリール１２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３に張力が付与されつつも、ワイヤ３が走行することとなる。なお、駆動モータ１１の回転方向を制御することにより、ワイヤ３の走行方向も制御することができ、ワイヤを一方向に走行させること、或いは必要に応じて往復走行させることが可能である。なお、多条ワイヤ群４は、例えば、２．０〜３．０ｋｇｆ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。また、スラリは、スラリタンク１３に貯蔵されており、スラリタンク１３からスラリを調温するスラリチラー１４を介してノズル６へと送り込まれる。以下、図２を参照しつつ、かかる切断工程を詳細に説明する。

図２（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明に従うワイヤソー装置を使用してワークを切断する工程を示した図である。まず、図２（Ａ）に示すように、エポキシ系接着剤によりワークＷを当て板８に接着することによりワークＷをワーク保持部５に固定し、ワイヤソー装置１にワークＷをセットする。このとき、遮蔽板７は、その自重によりワーク側に倒れ込み、ワークＷの側方に当接する。次いで、図２（Ｂ）に示すように、多条ワイヤ群４を白抜きの矢印の方向に走行させつつ、ワーク保持部５を多条ワイヤ群４側へと下降させて、ワークＷを多条ワイヤ群４に押し込むことにより、ワークＷを切断していく。このとき、多条ワイヤ群４に対しワークＷを押し込まれている作業領域よりも該多条ワイヤ群４の走行方向上流側及び下流側に設置されたノズル６、６から多条ワイヤ群４へとスラリが供給される。また、このとき、遮蔽板７は、ワークＷの側方に当接した状態を維持しつつ、ワークＷの押し込み移動に追随して、自重によりワーク側に倒れ込む。そして、図２（Ｃ）に示すように、ワークＷの切断が終了するまで、遮蔽板７は、ワークＷの移動に追随して、自重によりワーク側に倒れ込み、ワークＷの側方に当接した状態を維持する。従って、切断工程にあるワークＷには、遮蔽板７が常に当接していることから、多条ワイヤ群４に対しスラリを供給した際に、切断時に飛散するスラリが、遮蔽板７とワークＷの当接位置までしか移動しないことから、スラリがワークＷの上方まで飛散することが回避されることとなる。そのことから、スラリがワーク上方まで飛散することに起因した、ナノトポグラフィ及びＷａｒｐの過剰な増大を抑制することが可能となる。また、ワイヤを一方向ではなく、往復方向に走行させる場合には、ワイヤ３の切入り側と切出し側が周期的に逆転するので、図２に示すように、ワイヤ３がワークＷに切入る側と切出す側の両側にノズル６を設けることにより、常に切入り側にスラリを供給することが可能となる。更に、この発明に従うワイヤソー装置１は、装置構成が単純であり、遮蔽板７に対し複雑なコンピュータ制御を必要としないことから、安価にて製造することが可能である。

更に、遮蔽板７は、ワークＷの押し込み経路側に付勢可能であることが好ましい。なぜなら、遮蔽板７をワークＷに対し付勢することにより、スラリ圧が高くなった場合にも、遮蔽板７とワークＷとの状態が確実に維持されることとなり、ワークＷ上方へのスラリの飛散が更に効果的に抑制されるからである。なお、付勢する手段としては、機械式のバネやエアシリンダー等を遮蔽板７に組み付けるなどが挙げられる。また、ワーク切断時のスラリ流量を、例えば、１５０ｋｇ／ｍｉｎとした場合、遮蔽板７に対するスラリ圧が大きくなることが考えられる。そこで、ワークＷ上方へ飛散するスラリを押さえ込む観点から、遮蔽板７によるワークＷに対する押込み圧を０．０１ｋｇ／ｃｍ^２以上とすることが好ましい。

更に、遮蔽板７のローラ軸方向長さは、多条ワイヤ群４を螺旋巻回したローラ２を平面視したときの、ワイヤ３の巻回方向に対し直交する方向のワイヤ部分の長さ以上であることが好ましい。なぜなら、遮蔽板７のローラ軸方向長さが、ワイヤ３の巻回方向に対し直交する方向のワイヤ部分の長さよりも小さい場合には、ノズル６から供給されたスラリの一部がワークＷの切断時に、ワーク上方へと飛散してしまう可能性があるからである。

更にまた、遮蔽板７は、可撓性材料からなることが好ましい。なぜなら、可撓性を有さない材料により遮蔽板７を構成すると、遮蔽板７とワークＷとが接触した際に、ワーク表面が傷付いてしまい、ワークＷの切断により得られるウェーハの製品としての品質を低下させてしまう可能性があるからである。なお、可撓性材料としては、ステンレス鋼等の金属、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等の樹脂や、ウレタン系エラストマー、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、アクリルゴム、シリコンゴム等のゴム、又はそれらを組み合わせたもの等とすることができる。例えば、遮蔽板７を板状のステンレス鋼と、板状のアクリルゴムを張り合わせた構成とすることも可能である。このとき、遮蔽板７とワークＷとの密着性を向上させ、スラリ漏れを有効に抑制する観点、及び、遮蔽板７とワークＷとの接触によりワーク表面が傷付いてしまうことを防止する観点から、弾性を有するアクリルゴムを遮蔽板７のワークＷと接触する側に配置することが好ましい。なお、例えば、弾性を有するアクリルゴムで遮蔽板７全体を覆うような構成とすることも可能である。

加えて、図３（Ａ）に示すように、遮蔽板７は、ローラ軸方向Ｘに、例えば４枚に分割された、複数枚の板片７００からなることが好ましい。発明者は、図１及び２に示すように、遮蔽板７を一枚の板状のものとし、かかる遮蔽板７をワークＷに接触させたときに、誤って遮蔽板７が斜めにずれて接触し、遮蔽板７のワークに対する接触面が所定の位置からずれてしまう場合があることを見出した。遮蔽板７のワークに対する接触面が所定の位置からずれると、遮蔽板７とワークＷとの間にクリアランスが大きく発生し、スラリがワークＷの上方まで飛散することから、ナノトポグラフィ及びＷａｒｐの過剰な増大を有効に抑制することができない可能性がある。そこで、遮蔽板７を複数枚の板片７００により構成することにより、遮蔽板７をワークＷに接触させたときに、誤って遮蔽板７が斜めにずれて接触してしまったとしても、図３（Ｂ）に示すように、複数枚の板片７００が、夫々ワーク表面に沿うように接触するため、一枚の板状の遮蔽板７に比べ、遮蔽板７とワークＷとの間にクリアランスが小さくなり、ワークＷと遮蔽板７との密着性が向上することから、スラリのワークＷの上方への飛散が抑制され、ナノトポグラフィ及びＷａｒｐの過剰な増大を有効に抑制することが可能となる。なお、かかる構成を採用することによる付加的な効果ではあるが、遮蔽板７を複数枚の板片７００により構成することにより、例えば、遮蔽板７が破損したとしても、破損した箇所の板片７００のみを交換すれば良いことから、一枚の板状の遮蔽板７が故障した場合に比べ、修理費を節約することが可能となる。
このとき、図３（Ｃ）に示すように、遮蔽板７の押し込み経路側の面１５に、弾性部材１６を具えることが好ましい。なぜなら、遮蔽板７の押し込み経路側の面１５に、弾性部材１６を取り付けることにより、図３（Ｃ）に示すように、遮蔽板７がワークＷに対し斜めにずれて接触し、クリアランスが発生したとしても、弾性部材１６がワークＷと遮蔽板７との間に介在し、クリアランスを埋めて、ワークＷと遮蔽板７との密着性が更に向上することから、スラリのワークＷ上方への飛散が有効に抑制されるからである。

なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を交互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。

次に、この発明に従うワイヤソー装置を用いてインゴットを切断することにより得られたウェーハと、遮蔽板を具えない従来技術のワイヤソー装置を用いてインゴットを切断することにより得られたウェーハのナノトポグラフィ及びＷａｒｐの評価を行なった。

（製造条件）
図１に示すこの発明に従うワイヤソー装置及び遮蔽板を具えない従来技術のワイヤソー装置を用い、以下の表１に示す切断条件にて、インゴットの切断を実施した。なお、切断に供したインゴットは、直径３００ｍｍのシリコンインゴットであり、厚さ約０．７〜１．０ｍｍのウェーハが切り出される。
なお、図４は、この発明に従うワイヤソー装置及び遮蔽板を具えない従来技術のワイヤソー装置を用いてインゴットを切断する際に、放射温度計を用いて測定したインゴットの温度変化を示す図であり、図中の点線は、従来技術のワイヤソー装置を用いた際のインゴットの温度変化を示し、実線はこの発明に従うワイヤソー装置を用いた際のインゴットの温度変化を示している。その結果、この発明に従うワイヤソー装置を使用することにより、従来のワイヤソー装置を使用する場合に比べ、インゴットの温度変化がなだらかなものとなることがわかった。
また、図５（Ａ）は、切断前のインゴット及び代表的な切断位置を示した図であり、図５（Ｂ）は、従来技術のワイヤソー装置を用いて切断した際のウェーハの表面の形状をプロットした図であり、図５（Ｃ）は、この発明に従うワイヤソー装置を用いて切断した際のウェーハの表面の形状をプロットした図である。なお、トップ、センター、ボトムは、インゴットの引き上げの順を示すものであり、トップとは、最初に引き上げられるインゴットの領域を示すものである。図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すウェーハの表面形状から明らかなように、この発明に従うワイヤソー装置を使用することにより、従来のワイヤソー装置を使用する場合に比べ、インゴットのトップ側からボトム側の全域に亘りうねりの少ない表面形状となるウェーハが得られることがわかった。具体的な評価として、以下の測定を行なった。

（ナノトポグラフィ）
上述したような工程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０．２〜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を用い、ナノトポグラフィを評価し、その結果を図６に示す。なお、縦軸は、従来ウェーハのデータとして用いたワークから得られたウェーハ全数のナノトポグラフィＰＶ測定値の平均値で、従来ウェーハ、本発明ウェーハのそれぞれの結果を割ることで、従来ウェーハの平均値を１とした際の、従来ウェーハの平均値からどれだけ改善されたかの差異を表すものである。また、横軸は、ワークの新線供給側を０％とし、もう一端を１００％として表示し、約５％おきにそれぞれの位置におけるウェーハの測定結果をプロットしている。図６から明らかなように、遮蔽板を具えない従来技術のワイヤソー装置を使用することにより得られた従来ウェーハに比べ、この発明に従うワイヤソー装置を使用することにより得られた本発明ウェーハにおいてナノトポグラフィの増大が抑制されていた。より詳細に説明すると、インゴットのセンター側においては、従来ウェーハ及び本発明ウェーハの双方において、ナノトポグラフィの増大が抑制されていた。それに対し、インゴットのトップ側及びボトム側においては、従来ウェーハはナノトポグラフィの増大が有効に抑制されていなかったのに対し、本発明ウェーハのナノトポグラフィの増大は有効に抑制されていた。

（Ｗａｒｐ）
更に、上述したような工程により得られたウェーハに対し、ＷａｒｐをＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ製のＷａｆｅｒｓｉｇｈｔを使用して、Ｗａｒｐを評価し、その結果を図７に示す。ここでいうＷａｒｐは、ウェーハの形状に対して、厚み方向の中心面上の最小二乗法により算出されたＢｅｓｔＦｉｔ面を基準面として、かかる基準面からの凹側の最大変位と、掛かる基準面からの凸側の最大変位との和を言うものである。なお、縦軸は、ナノトポグラフィ同様、従来ウェーハの平均値で各データを割り、従来ウェーハ平均からの差異を表すものであり、横軸についても、ナノトポグラフィと同様、ワークの新線供給側を０％とし、もう一端を１００％として表示し、約５％おきにそれぞれの位置のデータを表すものである。図７の結果から明らかなように、遮蔽板を具えない従来技術のワイヤソー装置を使用することにより得られた従来ウェーハ（白抜き矩形）に比べ、この発明に従うワイヤソー装置を使用することにより得られた本発明ウェーハ（黒い矩形）においてＷａｒｐの増大が抑制されていた。より詳細に説明すると、インゴットのセンター側においては、従来ウェーハ及び本発明ウェーハの双方において、Ｗａｒｐの増大が抑制されていた。それに対し、インゴットのトップ側及びボトム側においては、従来ウェーハはＷａｒｐの増大が有効に抑制されていないのに対し、本発明ウェーハのＷａｒｐの増大は有効に抑制されていた。

以上の説明から明らかなように、この発明によって、スラリのワーク上面への飛散を有効に防止し、ナノトポグラフィ及びＷａｒｐの増大が有効に抑制されたワイヤソー装置を提供することが可能となった。また、かかるワイヤソー装置は、装置構成が単純であることから、安価にて提供することが可能となった。

１ ワイヤソー装置
２ ローラ
３ ワイヤ
４ 多条ワイヤ群
５ ワーク保持部
６ ノズル
７ 遮蔽板
７０ 遮蔽板固定部材
７００ 板片
８ 当て板
９ ワークプレート
１０ ベースプレート
１１ 駆動モータ
１２ ワイヤリール
１３ スラリタンク
１４ スラリチラー
１５ 遮蔽板の押し込み経路側の面
１６ 弾性部材

Claims (8)

1. 離間する複数のローラ間を、ワイヤをローラ軸方向に対し直交する方向に走行可能かつ並列に張り渡した多条ワイヤ群と、ワークを保持し、前記多条ワイヤ群に対し前記ワークを押し込む方向に移動するワーク保持部と、前記多条ワイヤ群に前記ワークを押し込む経路よりも少なくとも前記多条ワイヤ群の走行方向上流側から、前記多条ワイヤ群にスラリを供給するノズルとを具えたワイヤソー装置において、
   前記多条ワイヤ群の並列方向に延びる遮蔽板を、少なくとも前記経路に対して前記多条ワイヤ群の走行方向上流側であって前記多条ワイヤ群の上方に位置する基点にて、該基点回りに前記ワークの押し込み経路側の前記ワークに倒れ込み可能に設置したことを特徴とするワイヤソー装置。
2. 前記遮蔽板は、前記ワークの押し込み経路側に付勢可能である、請求項1に記載のワイヤソー装置。
3. 前記経路よりも前記多条ワイヤ群の走行方向下流側に、該多条ワイヤ群にスラリを供給するノズルを更に具え、該多条ワイヤ群及び該下流側のノズルの上方に、遮蔽板を、該多条ワイヤ群側を基点として前記押し込み経路側の前記ワークに倒れ込み可能に更に設置した、請求項１又は２に記載のワイヤソー装置。
4. 前記遮蔽板のローラ軸方向の長さは、前記多条ワイヤ群のローラ軸方向の長さ以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のワイヤソー装置。
5. 前記遮蔽板は、可撓性材料からなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のワイヤソー装置。
6. 前記可撓性材料は、樹脂、金属、ゴム、又は、それらを組合せたものである、請求項５に記載のワイヤソー装置。
7. 前記遮蔽板は、ローラ軸方向に並列配置された複数枚の板片からなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のワイヤソー装置。
8. 前記遮蔽板の押し込み経路側の面に、弾性部材を具える、請求項１〜７のいずれか一項に記載のワイヤソー装置。

Images