硅晶片的制造方法和硅晶片的制作方法
【专利摘要】进行：丝线行进工序，通过使以螺旋状缠绕了波状丝线(7)的多个主辊旋转，从而使波状丝线(7)沿与主辊的轴方向大致正交的方向行进；和切断工序，通过将锭坯(T)推靠至波状丝线(7)而将锭坯(T)切断，制造以中央部相对于外缘部沿一个方向凹陷的圆顶状翘曲的多个硅晶片。
【专利说明】
娃晶片的制造方法和娃晶片
技术领域
[0001 ]本发明涉及娃晶片的制造方法和娃晶片。
【背景技术】
[0002] 已知使外延膜生长于将硅单晶锭坯切开而得到的硅晶片上的外延硅晶片。
[0003] 在外延硅晶片中，已知在硅晶片的阻力值与外延膜的阻力值不同的情况下，发生 翘曲。考虑其原因是，硅晶片与外延膜的晶格常数的不吻合(misfit)所导致的弹性变形发 生。通常，存在如下的不良状况:如果该翘曲变大，则器件制造工序中的掩模对准或真空卡 盘所导致的保持等变得困难。
[0004] 为了消除这样的不良状况，提出如下的外延硅晶片的制造方法：识别硅晶片的翘 曲形状的凹凸，预测在其表面形成有外延膜的情况下发生的翘曲方向，使外延膜生长于表 面凹陷的硅晶片的表面上(例如，参照专利文献1)。
[0005] 进一步，提出了如下的外延硅晶片的制造方法:在硅晶片的研磨工序或磨削工序 中，特意将硅晶片的翘曲方向控制成凹形状，成为碗状(圆顶状），由此使外延硅晶片的平坦 度提高(例如，参照专利文献2)。
[0006] 可是，在半导体晶片的制造过程中，存在通过对半导体块进行切片加工而制成晶 片的工序。在该工序中，一般地使用利用了丝线的线锯。线锯将丝线多重地缠绕在多个主辊 之间，将半导体等被切削物（以后，称为工件)推靠至行进状态的丝线，由此将工件切断成规 定厚度的许多板状体。
[0007] 在基于线锯的切片方法中，存在游离研磨颗粒方式，是如下的方法:将使GC(绿色 碳化硅)等研磨颗粒混合于油性或水溶性的油等而成的浆料供给至切断部位，同时用表面 镀有黄铜的钢铁制丝线来切片。
[0008]在线锯中，存在多项用于控制所得晶片的形状的控制参数。作为代表性的控制参 数，是将浆料(或冷却剂）向加工部供给的流量(浆料流量）、将硅等工件向行进状态的丝线 推靠的速度(进给速度)等。
[0009]可是，一般而言，通过线锯的切断得到的硅晶片的形状由于该硅晶片的热膨胀收 缩而处于沿任意的方向翘曲的倾向。为了统一这样的翘曲的方向，考虑通过利用冷却等来 控制热变化从而排除热膨胀收缩所导致的影响，但热变化的主要因素存在有不特定的多 个，完全的控制是困难的。于是，探讨用于统一翘曲的方向的其他方法(例如，参照专利文献 3) 〇
[0010]在该专利文献3中，提出了如下的硅晶片的制造方法:使用使丝线卷绕于互相隔开 规定的间隔配置的多个主辊之间的线锯，得到具有期望的翘曲的硅晶片。在该制造方法中， 在切断锭坯的期间，使各个主辊沿轴方向位移。由于该主辊的位移，切断锭坯的丝线与主辊 一起沿锭坯的轴方向移动，在切断后所得到的硅晶片的表面，形成与该丝线的移动量相应 的期望的翘曲。
[0011] 专利文献1:日本特开平6-112120号公报 专利文献2:日本特开2008-140856号公报 专利文献3:日本特开平8-323741号公报。
【发明内容】
[0012] 发明要解决的课题 然而，在如专利文献1、2所记载的构成中，存在着需要如下的以往未设置的工序这一问 题点：在从锭坯得到硅晶片之后，预测翘曲方向的工序或特意地将翘曲方向控制成凹形状 的工序。另外，在如专利文献3所记载的构成中，有必要在锭坯的切断中使主辊沿轴方向位 移，存在着线锯的控制变得复杂这一问题点。
[0013] 本发明的目的在于，提供可以得到以中央部相对于外缘部沿一个方向凹陷的圆顶 状翘曲的多个硅晶片的硅晶片的制造方法和硅晶片。
[0014] 用于解决课题的方案 本
【发明人】反复锐意研究，结果着眼于通过将以波状弯折的丝线用作线锯的丝线，从而 有可能得到以中央部沿一个方向凹陷的圆顶状翘曲的多个硅晶片。于是，本
【发明人】进行了 以下的实验。
[0015] [关于以波状弯折的丝线(波状丝线）] 首先，对波状丝线的构成进行说明。
[0016] 如图1A所示，通过将通常的直线状的丝线所使用的线材71以螺旋状弯折，从而形 成波状丝线7。此外，作为线材71的直径，能够举例说明0.12mm至0.16mm。另外，作为线材71 的材质，能够举例说明镀有黄铜的碳素钢。
[0017] 如果从与波状丝线7的长度方向正交的方向观察，则波状丝线7以波状(大致正弦 波状)弯折。弯折的间距P(图1A中的互相相邻的最高点72的间隔)优选地为2.5mm至5.0mm。 另外，弯折的位移D((图1A中的最高点72与最低点73的距离dl)_(线材71的线径d2))优选地 为 6μηι 至 12μηι。
[0018] 接着，对波状丝线的优点进行说明。
[0019] 如图1Β所示，在波状丝线7中，由于在切断锭坯Τ时，可以以研磨颗粒G1进入相邻的 最高点72之间或相邻的最低点73之间的状态行进，因而能够推断为，研磨颗粒G1也被充分 地供给至行进方向的前方侧(丝线退出侧），该前方侧的切削性与后方侧(丝线进入侧)的切 削性同样地良好。
[0020] 与此相对，如图1C所示，在通常的直线状的丝线9中，由于不存在像波状丝线7那样 研磨颗粒G1所进入的部分，因而能够推断为，研磨颗粒G1未被充分地供给至行进方向的前 方侧，该前方侧的切削性比后方侧的切削性更差。
[0021] [线锯的构成] 接着，对线锯的构成进行说明。
[0022] 此外，在以下内容中，在以从图2的跟前方向观察的情况为基准而表示方向的情况 下，"上"是+Ζ方向，"下（重力方向）"是-Ζ方向，"左"是+Χ方向，"右"是-X方向，"前"是-Υ方 向，是与纸面正交的跟前方向，"后"是+Υ方向，为向里的方向。
[0023] 如图2所示，线锯1具备在同一水平面上配置两个且在这两个的中间下方配置一个 的合计三个主辊2。在这三个主辊2的周围，波状丝线7沿着轴方向（前后方向）以螺旋状缠 绕。在波状丝线7的两端侧，设置有丝线卷盘41、42,丝线卷盘41、42分别经由各一个导向辊3 而将波状丝线7送出或卷绕。另外，在各导向辊3与丝线卷盘41、42之间，分别设置有横移装 置43、44。横移装置43、44具有调整波状丝线7的运送位置、卷绕位置的功能。进一步，在上侧 的两个主辊2 (以下，称为上侧主辊21)的上方，分别设置有喷嘴5，喷嘴5将浆料状的研磨液G 供给至两个上侧主辊21的中间位置。另外，在喷嘴5的上方，设置有运送部件6，运送部件6保 持锭坯T并使之升降。
[0024]然后，线锯1通过使多个主辊2旋转而使波状丝线7沿与主辊2的轴方向大致正交的 方向（左右方向（以下，称为丝线行进方向））行进，一边将研磨液G供给至两个上侧主辊21之 间，一边使锭坯T下降而推靠至行进中的波状丝线7,从而切断锭坯T而制造多个硅晶片。
[0025] 在此，为了不使硅晶片翘曲，通常使锭坯T相对于波状丝线7而沿重力方向直线地 下降。因此，不受外部影响的情况下的锭坯T的切断方向（以下，称为切断目标方向）成为与 重力方向相反的方向。另外，为了不使硅晶片翘曲，使波状丝线7沿相对于锭坯T的轴方向大 致正交的方向直线地行进。因此，不受外部影响的情况下的波状丝线7的行进方向（以下，称 为丝线行进目标方向）成为直线性的。
[0026] [实验 1] 首先，进行了基于如下假设的实验1。
[0027] {假设} 在图2所示的线锯1中，考虑将波状丝线7从前向后且以从前面观察时向左卷绕的螺旋 状缠绕的情况。在这样的状态下，如果驱动横移装置43、44并使三个主辊2和丝线卷盘41、42 旋转，使得波状丝线7在上侧主辊21之间沿左方向行进，则波状丝线7沿与主辊2平行的一个 方向前进（以下，将此时的前进方向（在图2所示的情况下，为向后的方向）称为丝线前进方 向）。
[0028]此外，波状丝线7沿一个方向前进是指，例如不仅包含将波状丝线7从丝线卷盘42 沿一个方向送出至丝线卷盘41的方式，而且还包含如下的方式:使波状丝线7往复地行进而 使波状丝线7沿一个方向前进，使得从丝线卷盘42送出并由丝线卷盘41卷绕的波状丝线7的 长度与从丝线卷盘41送出并由丝线卷盘42卷绕的波状丝线7的长度相比而更长。
[0029]然后，如果使锭坯T下降，则波状丝线7从图3A中由实线和虚线表示的下部相对地 移动至由双点划线表示的上部，锭坯T从下向上被切断。
[0030] 在该切断时，丝线前进方向是图2中的后方向，在波状丝线7在上侧主辊21之间沿 左方向行进的情况下，波状丝线7如图3B、图3C所示仿效缠绕于主辊2的轨迹，沿左方向回旋 (扭转）同时行进。在该情况下，在回旋旋入侧T1，充裕地供给研磨颗粒G1，切削性良好。另一 方面，在回旋旋出侧T2，由于锭坯T的切肩T3而发生堵塞，切削性变差。
[0031] 此外，波状丝线7虽以波状弯折，但在张力起作用的状态下行进，因而在以大致直 线状伸展的状态下行进。
[0032]而且，在切断初期的状态（例如，如图3A中实线所示，将锭坯T的下部切断的状态） 下，波状丝线7的挠度较大，因而如图3B所示，研磨颗粒G1向波状丝线7的供给不足。特别地， 在回旋旋出侧T2,明显地出现切肩T3所导致的切削性的下降。其结果是，回旋旋入侧T1的切 削性与回旋旋出侧T2相比而更高，切断中的波状丝线7的前进方向（以下，称为切断前进方 向）相对于切断目标方向而倾斜至图3B中的右侧。
[0033] 另外，如图3A中双点划线所示，在将锭坯T的上部切断的切断末期的状态下，除了 锭坯Τ与波状丝线7的接触部分的长度逐渐变短之外，由于研磨颗粒G1的跳回而研磨颗粒G1 向波状丝线7的供给量变多，从而成为切削性良好的状态。在这样的切削性良好的状态下， 如图3C所示，要使切断前进方向回到倾斜前的状态的力作用于波状丝线7，因而切断前进方 向倾斜至与切断初期所倾斜的方向相反的一侧(左侧）。
[0034] 如上，在切断初期的状态下，切断前进方向相对于切断目标方向而倾斜至右侧，在 切断末期的状态下，相对于切断目标方向而倾斜至左侧，因而能够推断为如图3D所示，沿切 断方向测定硅晶片WF的形状的情况下的翘曲（以下，称为切断方向的翘曲）成为上下方向中 央部（图3D中的上下方向中央部）凹陷至图2中的后侧（图3D中的右侧），即丝线前进方向侧 的圆弧状。
[0035] 此外，在使丝线前进方向为图2中的前方向的情况下，能够推断为，硅晶片WF的切 断方向的翘曲与图3D所示的状态相反，成为上下方向中央部凹陷至图2中的前侧的圆弧状。
[0036] 另外，在主辊2附近，波状丝线7向前方向和后方向的移动被主辊2的槽的内壁限制 (自由度低）。能够推断为，随着波状丝线7接近锭坯Τ的中央部，主辊2的槽的内壁所导致的 移动限制变得缓和（自由度高），带来上述的切断前进方向的倾斜。
[0037]其结果是，能够推断为如图4Β所示，沿波状丝线7的行进方向测定硅晶片WF的形状 的情况下的翘曲（以下，称为行进方向的翘曲）成为左右方向中央部（图4Β中的上下方向中 央部)凹陷至图2中的后侧（图4Β中的右侧），即丝线前进方向侧的圆弧状。
[0038] 此外，在使丝线前进方向为图2中的前方向的情况下，能够推断为，硅晶片WF的行 进方向的翘曲与图4Β所示的状态相反，成为上下方向中央部凹陷至图2中的前侧（图4Β中的 左侧）的圆弧状。
[0039] 根据以上的内容而推断为，通过使用以波状弯折的波状丝线7来切断锭坯Τ，从而 有可能得到以中央部沿一个方向（丝线前进方向）凹陷的圆顶状翘曲的多个硅晶片WF。
[0040] {实验内容} 使用上述的线锯1，使用如以下的表1所示的丝线，在如表2所示的实验例1-1、1_2的条 件、比较例1-1、1-2的条件下，切断锭坯Τ而制造硅晶片WF。
[0041]此外，在表1中，直线状丝线意味着不以波状或螺旋状等规定形状弯折的直线状的 丝线。
[0042] 另外，各丝线以如上述的假设所说明的状态缠绕于主辊2。
[0043] 进一步，在使丝线前进方向为前方向时，在将波状丝线7与上述假设的情况同样地 缠绕于主辊2的构成中，使三个主辊2和丝线卷盘41、42旋转，使得波状丝线7在上侧主辊21 之间沿右方向行进。
[0044]另外，使用直径为300mm的锭坯Τ。
[0047] 进一步，在实验例1 -1、1 -2、比较例1 -1、1 -2中，以下的表3所示的条件相同。[0048] [表3]
[0049] 在此，对在切断初期、中期、末期变更进给速度的理由进行说明。此外，进给速度意 味着在锭坯的切断时，将锭坯推靠至丝线时的锭坯的运送速度(在图2所示的线锯的情况 下，为下降速度）。
[0050] 在制造硅晶片时，切断初期（例如，波状丝线7将图3A的实线所示的位置切断的情 况)和切断末期(例如，波状丝线7将图3A的双点划线所示的位置切断的情况)的锭坯与丝线 的接触部分，与切断中期(例如，波状丝线7将图3A的一点划线所示的位置切断的情况)的接 触部分相比而更短。因此，在切断初期和切断末期作用于丝线的负载比在切断中期起作用 的负载更小。
[0051] 于是，为了将在切断中作用于丝线的负载的差抑制成最小限度，使切断中期的进 给速度比切断初期和切断末期的进给速度更慢。
[0052] 而且，关于通过实验例1-1、1-2、比较例1-1、1-2制造的多个硅晶片中的锭坯的前 侧和后侧的硅晶片，测定锭坯的切断方向（图2的上下方向）的形状和丝线的行进方向（图2 的左右方向）的形状。此外，以下的图5和图6所示的形状是使锭坯的位于前侧的面为上表面 而测定的结果。
[0053] 如图5所不，关于实验例1_1、1_2的娃晶片，在切断方向和行进方向两者上，能够确 认为大致中央部相对于外缘部而沿与丝线前进方向相同的方向（关于实验例1-1为图2中的 后侧，关于实验例1-2为前侧)凹陷的形状。
[0054] 由此能够推断为，在实验例1-1、1-2的娃晶片中，在切断方向和彳丁进方向上，以大 致中央部相对于外缘部而沿与丝线前进方向相同的方向凹陷的圆顶状翘曲。即，能够确认 上述假设是正确的。
[0055] 另一方面，如图6所示，关于比较例1 -1、1 -2的硅晶片，在切断方向和行进方向，未 能在翘曲形状上看出与丝线前进方向的相关性。
[0056] [实验2] 通常在形成外延膜之前，对通过锭坯的切断而得到的硅晶片进行两面的磨削。通过使 用波状丝线7而得到的硅晶片的翘曲有可能因进行磨削而消失。
[0057]于是，进行了确认通过两面的磨削而硅晶片的翘曲没有消失的实验。
[0058]首先，准备在与上述实验例1-2相同的条件下制成的硅晶片，作为实验例2-1、2-2 的硅晶片。然后，针对实验例2-1、2-2的硅晶片，在两面的余量分别为20μπι的条件下进行了 磨削。此外，磨削针对各个单面而进行。这是因为，如果一次磨削两面，则在各个面中切削方 向不同的情况下，由于该影响而在硅晶片发生翘曲，不清楚磨削后的翘曲是由于切断所导 致的，还是由于磨削所导致的。此外，使用直径为300_的硅晶片。
[0059] 如图7所示，在实验例2-1、2_2的硅晶片中，能够确认，切断后的形状与两面的磨削 后的形状大致相同。
[0060] 本发明是基于这样的见解而完成的。
[0061] 即，本发明的硅晶片的制造方法的特征在于，进行:丝线行进工序，通过以螺旋状 缠绕了丝线的多个主辊旋转，从而使前述丝线沿与前述主辊的轴方向大致正交的方向行 进;和切断工序，通过将锭坯推靠至前述丝线而切断前述锭坯，制造以中央部相对于外缘部 而沿一个方向凹陷的圆顶状翘曲的多个硅晶片。
[0062] 另外，在本发明的硅晶片的制造方法中，作为前述丝线，优选地使用以波状弯折的 波状丝线。
[0063] 依据本发明，通过仅使用不以波状弯折的丝线或波状丝线来切断锭坯的简单的构 成，能够得到以中央部相对于外缘部而沿一个方向凹陷的圆顶状翘曲的多个硅晶片。
[0064] 此外，作为波状丝线，可以弯折成螺旋状，从而在从长度方向的一端侧观察时看起 来像圆，也可以仅弯折成波状，从而在从长度方向的一端侧观察时看起来像直线。
[0065] 另外，如图5所示，在实验例1-1、1-2的硅晶片中，行进方向的翘曲是圆弧状，但切 断方向的翘曲不是平滑的圆弧状。优选地，当在硅晶片形成外延膜时，硅晶片以平滑的圆弧 状翘曲。
[0066] 于是，本
【发明人】反复锐意研究，结果着眼于通过恰当地设定进给速度，从而有可能 得到切断方向的翘曲成为平滑的圆弧状的硅晶片。于是，本
【发明人】进行了以下的实验3。
[0067] [实验3] 首先，将圆柱状的锭坯的进给速度设为F，将丝线与锭坯的接触部分的长度设为L，如以 下的式(1)那样定义切断锭坯时的丝线的作功量W: ff=FXL……（1)〇
[0068] 然后，在与实验例1-2相同的条件下切断锭坯，调查此时的作功量W与硅晶片的切 断方向的翘曲（形状)的关系。在图8中示出其结果。此外，硅晶片的直径是300mm。
[0069] 如实验1中所说明的，使切断中期的进给速度比切断初期和切断末期的进给速度 更慢。因此，如图8所示，在从切断初期过渡至切断中期的前后、从切断中期过渡至切断末期 的前后，作功量W的变化的比例大大地不同。
[0070] 另一方面，如果着眼于硅晶片的切断方向的翘曲的形状，则能够确认，与作功量W 的演变大体一致。
[0071] 根据以上的内容能够推断为，通过控制进给速度，使得作功量W以在锭坯的直径最 大的切断位置处成为最大值的大致圆弧状变化，从而得到切断方向的翘曲成为大致圆弧状 的硅晶片。即能够推断为，通过控制进给速度，使得作功量W以平滑的曲线状变化，从而得到 切断方向的翘曲成为平滑的圆弧状的硅晶片。
[0072] 本发明的优选方式是基于这样的见解而完成的。
[0073] 即，在本发明的硅晶片的制造方法中，优选地，前述切断工序控制前述锭坯的前述 进给速度，从而以将圆柱状的前述锭坯推靠至前述波状丝线时的前述锭坯的进给速度作为 F、以前述波状丝线与前述锭坯的接触部分的长度作为L，针对圆柱状的前述锭坯中的该锭 坯的径方向的切断位置，由上述式（1)定义的作功量W以在前述锭坯的直径最大的切断位置 处成为最大值的大致圆弧状变化。
[0074] 依据本发明，通过仅仅控制锭坯的进给速度的简单的方法，从而能够得到切断方 向的翘曲成为平滑的圆弧状且作为整体而以圆顶状翘曲的硅晶片。
[0075]通常，在通过如比较例1-1、1_2那样的直线状丝线制造的硅晶片中，如图6所示地 发生翘曲。另一方面，如果在硅晶片形成外延膜，则由于该外延膜的影响而在硅晶片发生翘 曲。因此，为了尽可能地消除外延膜形成前的翘曲，使硅晶片适当地反转而形成外延膜。 [0076]于是，为了通过外延膜的形成来确认该膜的形成前的翘曲是否消除，用直线状丝 线制造硅晶片，调查了该膜的形成前后的硅晶片的形状。在图9A、图9B中示出其结果。
[0077]如图9A、图9B所示，能够确认，关于切断方向和行进方向两者，外延膜形成后的硅 晶片的翘曲在以锭坯(硅晶片）的直径最大的中心位置为中心的、直径的50%(0.5 X R(直 径））的范围内（以下，称为切断中央范围A)特别地大。
[0078] 由此能够推断为，通过在外延膜形成前增大切断中央范围A的翘曲，从而切断中央 范围A内的外延膜形成后的翘曲变小。于是，进行了确认该推断是否正确的实验4。
[0079] [实验 4] 首先，对用直线状丝线制造的硅晶片进行磨削，强制地增大切断中央范围A的翘曲。然 后，关于该硅晶片，调查了形成外延膜前后的形状。在图10A、图10B中示出其结果。如图10A、 图10B所示，能够确认，关于切断方向和行进方向两者，外延膜形成后的切断中央范围A的硅 晶片的翘曲与图9A、图9B所示的情况相比而更小。
[0080] 此外，在图9A、图9B、图10A、图10B中示出结果的硅晶片的直径是300mm。
[0081] 由此能够推断为，通过控制切断中央范围A内的作功量W，增大该切断中央范围A内 的翘曲，从而能够减小外延膜形成后的翘曲。
[0082]在此，圆柱状的锭坯的切断位置与该锭坯和丝线的接触部分的长度的关系成为在 锭坯的直径最大的切断位置处成为最大值的二次曲线状（圆弧状）。另外，如果进给速度是 大致一定的，则由上述式（1)定义的作功量W与锭坯和丝线的接触部分的长度成比例。因此， 使进给速度为一定的情况下的切断位置与作功量的关系如图11所示地成为在锭坯的中心 位置处成为最大值的二次曲线状。此外，在图11中示出结果的锭坯的直径为300_。
[0083]在基于实验3的结果的推断中，由于硅晶片的切断方向的翘曲和作功量W的演变大 体一致，因而在使进给速度为大致一定的情况下，能够推断为，硅晶片的切断方向的翘曲的 形状与图11所示的作功量W的演变大体一致。在该情况下，能够推断为，切断中央范围A的翘 曲比在图9A中示出翘曲形状的硅晶片更大。
[0084] 而且，在作功量W如图11所示变化的情况下，如果将切断位置为锭坯的中心位置的 情况下的作功量设为Wmax，将切断中央范围A内的作功量设为Went，则满足以下的式(2)的 关系： Went = 0.85 Xffmax......(2) 〇
[0085] 本发明的优选方式是基于这样的见解而完成的。
[0086] 即，在本发明的硅晶片的制造方法中，前述切断工序优选地控制前述锭坯的前述 进给速度，从而以前述锭坯的直径最大的切断位置处的作功量作为Wmax、以将前述锭坯的 直径最大的切断位置作为中心的前述锭坯的直径的50%的范围内的作功量作为Went，满足 由上述式(2)示出的关系。
[0087] 依据本发明，能够得到可以减小外延膜形成后的翘曲的硅晶片。
[0088] 另外，在本发明的硅晶片的制造方法中，前述切断工序优选地进行控制，从而在从 前述锭坯的切断开始至切断结束的期间，将前述锭坯的前述进给速度维持为大致一定。
[0089] 依据本发明，通过仅使进给速度为大致一定的简单的方法，能够得到切断方向的 翘曲平滑的圆顶状的硅晶片。
[0090] 另外，如上前述得知，为了得到以中央部沿一个方向凹陷的圆顶状翘曲的多个硅 晶片，优选地使用以波状弯折的丝线，但取决于丝线的张力的大小，有可能在切断中断线。
[0091] 于是，本
【发明人】进行了以下的实验5。
[0092] [实验5] 除了将张力设为1(^、1512513(^以外，在与上述实验1的实验例1-1同样的条件下，将 直径为300mm的锭坯切断。
[0093]其结果是，能够确认，在张力为10N、30N的情况下发生断线，在15N、25N的情况下不 发生断线。
[0094]另外，关于在张力为15N、25N的条件下制造的硅晶片，算出Warp和Bow。在图12A、图 12B中分别示出Warp的算出结果、Bow的算出结果。
[0095]此外，Warp和Bow是表示未吸附固定的硅晶片WF的形状的参数。作为测定面CP而使 用硅晶片WF的厚度方向的中央面，作为基准面RP而使用测定面CP的最佳拟合面。而且，Warp 表示从基准面RP至测定面CP的偏差的最大值。另外，Bow表示硅晶片WF的中心CT处的基准面 RP与测定面CP的差。
[0096]如图12A所示能够确认，张力越大，Warp就越小。另外，如图12B所示能够确认，张力 越大，Bow就越接近于0 〇
[0097] 本发明的优选方式是基于这样的见解而完成的。
[0098] 即，在本发明的硅晶片的制造方法中，前述切断工序优选地将前述锭坯推靠至张 力设定为15N以上、25N以下的前述波状丝线。
[0099] 依据本发明，能够不使波状丝线断线而制造硅晶片。
[0100] 本发明的硅晶片的特征在于，通过上述的硅晶片的制造方法而制造。
【附图说明】
[0101]图1A是示出本发明中的丝线的构成的图，是波状丝线的侧面图。
[0102]图1B是示出本发明中的丝线的构成的图，是示出波状丝线所导致的切断状态的 图。
[0103]图1C是示出本发明中的丝线的构成的图，是示出直线状丝线所导致的切断状态的 图。
[0104] 图2是示出在本发明中使用的线锯的示意图。
[0105] 图3A是实验1中的假设的说明图，是示出波状丝线相对于锭坯的位置的图。
[0106] 图3B是实验1中的假设的说明图，是示出在切断初期的状态下的波状丝线的切削 状态的图。
[0107] 图3C是实验1中的假设的说明图，是示出在切断末期的状态下的波状丝线的切削 状态的图。
[0108] 图3D是实验1中的假设的说明图，是表示硅晶片的切断方向的翘曲的纵截面图。
[0109] 图4A是实验1中的假设的说明图，是线锯的俯视图。
[0110] 图4B是实验1中的假设的说明图，是表示硅晶片的行进方向的翘曲的横截面图。
[0111] 图5是示出实验1中的实验例1 -1、1 - 2的硅晶片的切断方向和行进方向的形状的 图。
[0112] 图6是示出实验1中的比较例1-1、1-2的硅晶片的切断方向和行进方向的形状的 图。
[0113] 图7是示出实验2中的实验例2-1、2-2的硅晶片的磨削前后的切断方向和行进方向 的形状的图。
[0114] 图8是示出实验3中的切断位置与作功量和硅晶片的切断方向的形状的关系的图。
[0115] 图9A是示出现有的硅晶片的外延膜形成前后的切断方向的形状的图。
[0116] 图9B是示出现有的硅晶片的外延膜形成前后的行进方向的形状的图。
[0117] 图10A是示出实验4中的强制地增大切断中央范围的翘曲的硅晶片的外延膜形成 前后的切断方向的形状的图。
[0118] 图10B是示出实验4中的强制地增大切断中央范围的翘曲的硅晶片的外延膜形成 前后的行进方向的形状的图。
[0119] 图11是示出实验4中的使进给速度一定的情况下的切断位置与作功量的关系的 图。
[0120]图12A是示出实验5的结果的图，是示出丝线的张力与Warp的关系的图。
[0121] 图12B是示出实验5的结果的图，是示出丝线的张力与Bow的关系的图。
[0122] 图13是Warp和Bow的说明图。
【具体实施方式】
[0123] [实施方式] 以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
[0124] 在本实施方式中，使用如图2所示的线锯1来切断锭坯T。在此，锭坯T的形状未特别 地限定，但通常为圆柱状。另外，锭坯T的直径未特别地限定，但通常为100mm至450_。
[0125] 在切断锭坯T时，首先，将作为图1A所示的丝线的波状丝线7以螺旋状缠绕于线锯1 的多个主辊2。缠绕波状丝线7的方向从前面观察可以是向左卷绕，也可以是向右卷绕。
[0126] 然后，驱动横移装置43、44，并且使多个主辊2和丝线卷盘41、42旋转，从而使波状 丝线7沿与主辊2的轴方向大致正交的方向行进(丝线行进工序），一边将研磨液G供给至两 个上侧主辊21之间，一边使锭坯T下降而推靠至行进中的波状丝线7,从而切断锭坯T而制造 多个硅晶片WF(切断工序）。
[0127] 在此，丝线行进方向能够根据要使硅晶片WF翘曲的方向而设定。即，在要使硅晶片 WF以凹陷至图2中的后侧的圆顶状翘曲的情况下，将丝线前进方向设定为图2中的后方向即 可，在要以凹陷至前侧的圆顶状翘曲的情况下，设定为图2中的前方向即可。
[0128] 另外，进给速度能够根据使硅晶片WF的切断方向的翘曲成为怎样的形状而设定。 为了使切断方向的翘曲成为平滑的圆弧状且作为整体而以圆顶状翘曲，设定进给速度，使 得由上述式(1)定义的作功量W以大致圆弧状变化即可。
[0129] 此时，也可以设定进给速度，使得在锭坯T的直径最大的切断位置处，作功量W成为 最大值。另外，也可以这样根据切断位置变更进给速度，使得作功量W以大致圆弧状变化，也 可以不论切断位置如何，均使进给速度为大致一定。
[0130]另外，也可以控制进给速度，使得切断中央范围A的作功量Went满足上述式（2)的 关系。
[0131] 进一步，如图11所示，在将切断中央范围A的下端侧端部(从中央向下端侧移动直 径(R)的25%的位置)Ab处的作功量设为Wb且将上端侧端部(从中央向上端侧移动直径(R)的 25%的位置)At处的作功量设为Wt的情况下，作功量Wb和作功量Wt可以相同，也可以不同。
[0132] 进一步，为了防止波状丝线7的断线，优选地，波状丝线7的张力成为15N以上、25N 以下。
[0133] [实施方式的作用效果] 如上前述，在上述实施方式中，能够起到如下的作用效果。
[0134] (1)通过仅将以波状弯折的波状丝线7用于线锯1而切断锭坯T的简单的构成，能 够得到以中央部相对于外缘部而沿一个方向凹陷的圆顶状翘曲的多个硅晶片WF。
[0135] (2)如果控制进给速度，使得由上述式（1)定义的作功量W以大致圆弧状变化，则 能够得到切断方向的翘曲成为平滑的圆弧状且作为整体而以圆顶状翘曲的硅晶片WF。
[0136] (3)如果控制进给速度，使得切断中央范围的作功量Went满足上述式(2)的关系， 则能够得到可以减小外延膜形成后的翘曲的硅晶片WF。
[0137] (4)如果使进给速度为大致一定，则在切断中不变更进给速度，就能够得到切断 方向的翘曲平滑的圆弧状的硅晶片WF。
[0138] (5)如果将锭坯T推靠至张力设定为15N以上、25N以下的波状丝线7,则能够不使 波状丝线7断线而制造娃晶片WF。
[0139] [其他的实施方式] 此外，本发明不仅仅限定于上述实施方式，在不脱离本发明的要点的范围内，可以进行 各种改良及设计的变更等。
[0140] 即，也可以设定进给速度，使得由上述式(1)定义的作功量W不以大致圆弧状变化。 [0141]另外，也可以控制进给速度，使得切断中央范围A的作功量Went不满足上述式（2) 的关系。
[0142]进一步，也可以使用不以波状弯折的丝线来制造以圆顶状翘曲的硅晶片WF。
[0143] 符号说明 2......主辊 7……波状丝线(丝线） T……锭坯 WF......娃晶片。
【主权项】
1. 一种娃晶片的制造方法，其特征在于进行： 丝线行进工序，通过使以螺旋状缠绕了丝线的多个主辊旋转，从而使所述丝线沿与所 述主辊的轴方向大致正交的方向行进;和 切断工序，通过将锭坯推靠至所述丝线而将所述锭坯切断，制造以中央部相对于外缘 部而沿一个方向凹陷的圆顶状翘曲的多个硅晶片。2. 根据权利要求1所述的硅晶片的制造方法，其特征在于，作为所述丝线，使用以波状 弯折的波状丝线。3. 根据权利要求2所述的硅晶片的制造方法，其特征在于，所述切断工序： 以将圆柱状的所述锭坯推靠至所述波状丝线时的所述锭坯的进给速度作为F， 以所述波状丝线与所述锭坯的接触部分的长度作为L， 控制所述锭坯的所述进给速度，从而对于圆柱状的所述锭坯中的该锭坯的径方向的切 断位置，由以下的式(1)定义的作功量W以在所述锭坯的直径最大的切断位置处成为最大值 的大致圆弧状变化： ff=FXL……（1)〇4. 根据权利要求3所述的硅晶片的制造方法，其特征在于，所述切断工序： 以所述锭坯的直径最大的切断位置处的作功量作为Wmax， 以将所述锭坯的直径最大的切断位置设为中心的所述锭坯的直径的50%的范围内的作 功量作为Went， 控制所述锭坯的所述进给速度，从而满足由以下的式(2)示出的关系： Went = 0.85 Xffmax (2) 〇5. 根据权利要求3或权利要求4所述的硅晶片的制造方法，其特征在于，所述切断工序 进行控制，从而在从所述锭坯的切断开始至切断结束的期间，将所述锭坯的所述进给速度 维持为大致一定。6. 根据权利要求2至权利要求5中的任一项所述的硅晶片的制造方法，其特征在于，所 述切断工序将所述锭坯推靠至张力设定为15N以上、25N以下的所述波状丝线。7. -种硅晶片，其特征在于，通过权利要求1至权利要求6中的任一项所述的硅晶片的 制造方法来制造。
【文档编号】B24B27/06GK106030764SQ201480076001
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年11月19日
【发明人】神野清治, 中岛亮, 又川敏
【申请人】胜高股份有限公司