Method for slicing single crystal si ingot and apparatus
专利汇可以提供Method for slicing single crystal si ingot and apparatus专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the yield of a Si wafer to a large extent by silicing a single crystal Si ingot by allowing a cutting blade to previously enter the head part of the single Si ingot and successively advancing the same toward the bottom part thereof.
SOLUTION: In a method for slicing a single crystal Si ingot 1 by a plurality of individual cutting blades 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, the cutting blades are allowed to previously enter the head part of the single crystal Si ingot 1 and successively advanced toward the bottom part thereof. In this method, a plurality of the individual cutting blades 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f are attached so as to provide difference in level in a stepped state.
COPYRIGHT: (C)1997,JPO，下面是Method for slicing single crystal si ingot and apparatus专利的具体信息内容。
ｉインゴットをスライスする方法において、スライス時にヘッド部側から先に切断ワイヤーが入り、順次、単結晶Ｓｉインゴットのボトム部側に向かって切断ワイヤーが入るようにスライスすることを特徴とする単結晶Ｓｉ
インゴットのスライス方法。
ｉインゴットのスライス装置において、前記複数本の切断ワイヤーは階段状に段差をつけて支持されていることを特徴とする単結晶Ｓｉインゴットのスライス装置。
単結晶Ｓｉインゴットの軸方向に対して３０〜９０°未満の傾斜角度を有した階段状の段差であることを特徴とする請求項２または４記載の単結晶Ｓｉインゴットのスライス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、単結晶Ｓｉインゴットから複数枚のＳｉ薄板をスライスする方法およびそのための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】大型の単結晶Ｓｉインゴットをスライスするための方法として、図５の斜視図に示される複数枚の個々の切断刃２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆからなる切断刃集合体２を有する装置を用いて単結晶Ｓｉ
インゴット１をスライスする方法が知られている。 図５
において、３は複数枚の個々の切断刃２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆのスペーサ支持体である。 スペーサ支持体３で固定された複数枚の個々の切断刃２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆからなる切断刃集合体２を切断部にスラリー４をかけながら往復運動させ、単結晶Ｓｉインゴット１をスライスして一度に複数枚のＳｉ薄板を切り出している。
【０００３】さらに、図６の斜視図に示される１本の切断ワイヤー５を多溝滑車６にかけて複数本の個々の切断ワイヤー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ…を形成し、この複数本の個々の切断ワイヤー５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ…を有する装置を用いて単結晶Ｓ
ｉインゴット１をスライスし、同時に複数枚のＳｉ薄板を切り出す方法も知られている。 図６において、６は複数本の切断ワイヤー５を支持するためのリング状の溝９
を有する多溝滑車であり、多溝滑車６を回転させ切断ワイヤー５を移動させることにより複数本の個々の切断ワイヤー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ…を形成し、単結晶Ｓｉインゴット１をスライスして一度に複数枚のＳｉ薄板を切り出している。 この場合も切断部にスラリー４をかけながら単結晶Ｓｉインゴット１をスライスする。
【０００４】前記単結晶Ｓｉインゴットのボトム部Ｂには、一般に、図７の断面図説明図に示されるように、多くの結晶格子欠陥またはクラック７が存在し、そのため、通常、単結晶ＳｉインゴットのボトムＢから単結晶Ｓｉインゴットの１／３は切除し、結晶格子欠陥またはクラックが存在しないと考えられている残りの２／３の単結晶ＳｉインゴットをスライスしてＳｉ薄板を製造している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図７の断面図説明図に示されるように、残りの２／３の単結晶Ｓｉインゴット内部にも時々結晶格子欠陥またはクラック７´
が存在することがあり、この結晶格子欠陥またはクラック７´が存在する残りの２／３の単結晶Ｓｉインゴットを、例えば、図５の斜視図に示される従来の水平に固定された複数枚の個々の切断刃２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、
２ｅ、２ｆを有する切断刃集合体２を用いてスライスすると、結晶格子欠陥またはクラック７´は切断刃２ａに接触し、切断刃２ａに接触した結晶格子欠陥またはクラック７´は、図８に示されるように、スライス中に結晶格子欠陥またはクラック７´が単結晶Ｓｉインゴットの軸方向に対して約３０°の角度をもって単結晶Ｓｉインゴットのヘッド部Ａ方向に向かって伝播成長し、この結晶格子欠陥またはクラック７´がヘッド部Ａ方向に向かって伝播成長した単結晶Ｓｉインゴットを個々の切断刃２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆがスライスすることになって、いずれも伝播して生じた結晶格子欠陥またはクラック７´を有するＳｉ薄板ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、
ｆが得られ、これらＳｉ薄板ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆはすべて不良品となって、Ｓｉ薄板の歩留まりが大幅に低下するなどの課題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
単結晶Ｓｉインゴットをスライス中に結晶格子欠陥またはクラックがヘッド部方向に向かって伝播成長し、不良品が発生するのを阻止すべく研究を行った結果、（ａ）
図１に示されるような複数枚の個々の切断刃２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆが階段状に段差をつけて取り付けられている切断刃集合体２を有する装置を使用して単結晶Ｓｉインゴットをスライスすると、図２に示されるように、結晶格子欠陥またはクラック７´が存在しても、切断刃２ｆは単結晶Ｓｉインゴットのヘッド部Ａ
側から先に入り、順次、個々の切断刃２ｅ、２ｄ、２
ｃ、２ｂが単結晶Ｓｉインゴットのボトム部Ｂ側に向かって切断刃が入ってスライスし、最後に切断刃２ａが入るところから、単結晶Ｓｉインゴットのボトム部Ｂ側に結晶格子欠陥またはクラック７´が存在し切断刃２ａと接触しても、図３に示されるように、既に切断刃２ｂ、
２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆによる単結晶Ｓｉインゴットのスライスは終了しているところから、切断刃２ａにより得られたＳｉ薄板ａおよびｂのみが不良品となるだけであって、Ｓｉ薄板ｃ、ｄ、ｅ、ｆが不良品となることは避けられ、Ｓｉ薄板の不良品発生率は大幅に減少し、歩留まりが大幅に向上する、（ｂ）複数本の個々の切断ワイヤーを階段状に段差をつけて支持している装置を用いて単結晶Ｓｉインゴットをスライスしても同じ結果が得られる、などの知見を得たのである。
【０００７】この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであって、（１）単結晶Ｓｉインゴットを複数枚の切断刃を用いてスライスする方法において、単結晶Ｓｉインゴットのヘッド部側から先に切断刃が入り、順次、単結晶Ｓｉインゴットのボトム部側に向かって切断刃が入るようしてスライスする単結晶Ｓｉインゴットのスライス方法、（２）複数枚の切断刃を有する単結晶Ｓ
ｉインゴットのスライス装置において、前記複数枚の切断刃は階段状に段差をつけて取り付けられている単結晶Ｓｉインゴットのスライス装置、（３）複数本の切断ワイヤーを用いて単結晶Ｓｉインゴットをスライスする方法において、スライス時に単結晶Ｓｉインゴットのヘッド部側から先に切断ワイヤーが入り、順次、単結晶Ｓｉ
インゴットのボトム部側に向かって切断ワイヤーが入るようにスライスする単結晶Ｓｉインゴットのスライス方法、（４）複数本の切断ワイヤーを有する単結晶Ｓｉインゴットのスライス装置において、前記複数本の切断ワイヤーは階段状に段差をつけて支持されている単結晶Ｓ
ｉインゴットのスライス装置、に特徴を有するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の単結晶Ｓｉインゴットのスライスに使用する切断刃の斜視図であり、
この発明の図１で使用する個々の切断刃２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆはいずれも図５で使用した従来の個々の切断刃２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆと同じものを使用することができる。 これら個々の切断刃２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆをスペーサ支持体３
に階段状に段差をつけて取り付けた切断刃集合体２がこの発明の単結晶Ｓｉインゴットのスライス装置で使用される。 この切断刃集合体２を用いて単結晶Ｓｉインゴットをスライスすると、一度に６枚のＳｉ薄板を得ることができる。 その際に、スラリー４をかけながら単結晶Ｓ
ｉインゴット１をスライスすることは従来の場合と同じである。
【０００９】さらに、図４に示されるように、１本の切断ワイヤー５を３個の円錐台形状多溝滑車８１、８２、
８３の溝９に懸けることにより形成された個々の切断ワイヤー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆを用いて単結晶Ｓｉインゴット１をスライスすることもできる。 図４において、円錐台形状多溝滑車８２および８３の太い方を同一方向になるように取り付け、円錐台形状多溝滑車８１の太い方を円錐台形状多溝滑車８２および８３と反対方向になるように取り付け、３個の円錐台形状多溝滑車８１、８２、８３を回転させることのよりワイヤー５を移動させ、単結晶Ｓｉインゴット１をスライスして一度に複数枚のＳｉ薄板を切り出している。 この場合、
個々の切断ワイヤー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５
ｆの位置は、階段状に段差をつけて円錐台形状多溝滑車８２および８３支持されている。
【００１０】図１における個々の切断刃２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆの階段状の段差および図２の個々の切断ワイヤー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆの階段状の段差は、いずれも３０〜９０°未満（好ましくは、３５〜５０°）の傾斜角度を有している。 これは結晶格子欠陥またはクラック７´に切断刃２ａが接触すると、図８に示されるように、結晶格子欠陥またはクラック７´が単結晶Ｓｉインゴットの軸方向に対して３０°
の角度をもって単結晶Ｓｉインゴットのヘッド部方向に向かって伝播成長するところから、階段状の段差の角度は３０°以上であればよいが、階段状の段差の角度が９
０°以上であることは単結晶Ｓｉインゴットをスライスすることを考慮すると有り得ないことである。
【００１１】
【実施例】図１に示される個々の切断刃２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆを３５°の角度に階段状に段差をつけてスペーサ支持体３に取り付けた切断刃集合体２を用い、単結晶Ｓｉインゴットをスライスして６０枚のＳ
ｉ薄板を製造したところ、不良品発生率は０％であった。 しかし、図５に示される個々の切断刃２ａ、２ｂ、
２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆを水平に取り付けたスペーサ支持体３を有する切断刃集合体２を用い、単結晶Ｓｉインゴットをスライスして６０枚のＳｉ薄板を製造したところ、不良品発生率は５％であった。
【００１２】
【発明の効果】上述のように、この発明の単結晶Ｓｉインゴットのスライス方法およびその装置を用いると、Ｓ
ｉ薄板の不良品発生率が大幅に減少し、従来よりも歩留まり良くＳｉ薄板を得ることができ、半導体産業の発展に大いに貢献し得るものである。
【図１】この発明の個々の切断刃を階段状に段差をつけてスペーサ支持体に取り付けた切断刃集合体の斜視図である。
【図２】この発明の切断刃集合体により単結晶Ｓｉインゴットをスライスしている断面説明図である。
【図３】この発明の切断刃集合体により単結晶Ｓｉインゴットをスライスしている途中で切断刃の１つが結晶格子欠陥またはクラックに接触した状態を示す断面説明図である。
【図４】この発明の切断ワイヤーによる単結晶Ｓｉインゴットの切断状態を示す斜視図である。
【図５】個々の切断刃を水平にスペーサ支持体に取り付けた従来の切断刃集合体の斜視図である。
【図６】従来の切断ワイヤーによる単結晶Ｓｉインゴットの切断状態を示す斜視図である。
【図７】個々の切断刃を水平にスペーサ支持体に取り付けた従来の切断刃集合体により単結晶Ｓｉインゴットを切断する状態を示す断面説明図である。
【図８】個々の切断刃を水平にスペーサ支持体に取り付けた従来の切断刃集合体により単結晶Ｓｉインゴットを切断し、結晶格子欠陥またはクラックが単結晶Ｓｉインゴットの軸方向に対して約３０°の角度をもって単結晶Ｓｉインゴットのヘッド部方向に向かって伝播成長する状態を示す断面説明図である。
１ 単結晶Ｓｉインゴット ２ 切断刃集合体 ２ａ〜２ｆ 個々の切断刃 ３ スペーサ支持体 ４ スラリー ５ 切断ワイヤー ６ 多溝滑車 ７ 結晶格子欠陥またはクラック ７´ 結晶格子欠陥またはクラック ８１ 円錐台形状多溝滑車 ８２ 円錐台形状多溝滑車 ８３ 円錐台形状多溝滑車 ９ 溝
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