硅晶片的制造方法和硅晶片的制作方法
【專利摘要】進行：絲線行進工序，通過使以螺旋狀纏繞了波狀絲線(7)的多個主輥旋轉，從而使波狀絲線(7)沿與主輥的軸方向大致正交的方向行進；和切斷工序，通過將錠坯(T)推靠至波狀絲線(7)而將錠坯(T)切斷，制造以中央部相對于外緣部沿一個方向凹陷的圓頂狀翹曲的多個硅晶片。
【專利說明】
娃晶片的制造方法和娃晶片
技術領域
[0001 ]本發明涉及娃晶片的制造方法和娃晶片。
【背景技術】
[0002] 已知使外延膜生長于將硅單晶錠坯切開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與外延膜的阻力值不同的情況下，發生 翹曲。考慮其原因是，硅晶片與外延膜的晶格常數的不吻合(misfit)所導致的彈性變形發 生。通常，存在如下的不良狀況:如果該翹曲變大，則器件制造工序中的掩模對準或真空卡 盤所導致的保持等變得困難。
[0004] 為了消除這樣的不良狀況，提出如下的外延硅晶片的制造方法：識別硅晶片的翹 曲形狀的凹凸，預測在其表面形成有外延膜的情況下發生的翹曲方向，使外延膜生長于表 面凹陷的硅晶片的表面上(例如，參照專利文獻1)。
[0005] 進一步，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，特意將硅晶片的翹曲方向控制成凹形狀，成為碗狀(圓頂狀），由此使外延硅晶片的平坦 度提高(例如，參照專利文獻2)。
[0006] 可是，在半導體晶片的制造過程中，存在通過對半導體塊進行切片加工而制成晶 片的工序。在該工序中，一般地使用利用了絲線的線鋸。線鋸將絲線多重地纏繞在多個主輥 之間，將半導體等被切削物（以后，稱為工件)推靠至行進狀態的絲線，由此將工件切斷成規 定厚度的許多板狀體。
[0007] 在基于線鋸的切片方法中，存在游離研磨顆粒方式，是如下的方法:將使GC(綠色 碳化硅)等研磨顆粒混合于油性或水溶性的油等而成的漿料供給至切斷部位，同時用表面 鍍有黃銅的鋼鐵制絲線來切片。
[0008]在線鋸中，存在多項用于控制所得晶片的形狀的控制參數。作為代表性的控制參 數，是將漿料(或冷卻劑）向加工部供給的流量(漿料流量）、將硅等工件向行進狀態的絲線 推靠的速度(進給速度)等。
[0009]可是，一般而言，通過線鋸的切斷得到的硅晶片的形狀由于該硅晶片的熱膨脹收 縮而處于沿任意的方向翹曲的傾向。為了統一這樣的翹曲的方向，考慮通過利用冷卻等來 控制熱變化從而排除熱膨脹收縮所導致的影響，但熱變化的主要因素存在有不特定的多 個，完全的控制是困難的。于是，探討用于統一翹曲的方向的其他方法(例如，參照專利文獻 3) 〇
[0010]在該專利文獻3中，提出了如下的硅晶片的制造方法:使用使絲線卷繞于互相隔開 規定的間隔配置的多個主輥之間的線鋸，得到具有期望的翹曲的硅晶片。在該制造方法中， 在切斷錠坯的期間，使各個主輥沿軸方向位移。由于該主輥的位移，切斷錠坯的絲線與主輥 一起沿錠坯的軸方向移動，在切斷后所得到的硅晶片的表面，形成與該絲線的移動量相應 的期望的翹曲。
[0011] 專利文獻1:日本特開平6-112120號公報 專利文獻2:日本特開2008-140856號公報 專利文獻3:日本特開平8-323741號公報。
【發明內容】
[0012] 發明要解決的課題 然而，在如專利文獻1、2所記載的構成中，存在著需要如下的以往未設置的工序這一問 題點：在從錠坯得到硅晶片之后，預測翹曲方向的工序或特意地將翹曲方向控制成凹形狀 的工序。另外，在如專利文獻3所記載的構成中，有必要在錠坯的切斷中使主輥沿軸方向位 移，存在著線鋸的控制變得復雜這一問題點。
[0013] 本發明的目的在于，提供可以得到以中央部相對于外緣部沿一個方向凹陷的圓頂 狀翹曲的多個硅晶片的硅晶片的制造方法和硅晶片。
[0014] 用于解決課題的方案 本
【發明人】反復銳意研究，結果著眼于通過將以波狀彎折的絲線用作線鋸的絲線，從而 有可能得到以中央部沿一個方向凹陷的圓頂狀翹曲的多個硅晶片。于是，本
【發明人】進行了 以下的實驗。
[0015] [關于以波狀彎折的絲線(波狀絲線）] 首先，對波狀絲線的構成進行說明。
[0016] 如圖1A所示，通過將通常的直線狀的絲線所使用的線材71以螺旋狀彎折，從而形 成波狀絲線7。此外，作為線材71的直徑，能夠舉例說明0.12mm至0.16mm。另外，作為線材71 的材質，能夠舉例說明鍍有黃銅的碳素鋼。
[0017] 如果從與波狀絲線7的長度方向正交的方向觀察，則波狀絲線7以波狀(大致正弦 波狀)彎折。彎折的間距P(圖1A中的互相相鄰的最高點72的間隔)優選地為2.5mm至5.0mm。 另外，彎折的位移D((圖1A中的最高點72與最低點73的距離dl)_(線材71的線徑d2))優選地 為 6μηι 至 12μηι。
[0018] 接著，對波狀絲線的優點進行說明。
[0019] 如圖1Β所示，在波狀絲線7中，由于在切斷錠坯Τ時，可以以研磨顆粒G1進入相鄰的 最高點72之間或相鄰的最低點73之間的狀態行進，因而能夠推斷為，研磨顆粒G1也被充分 地供給至行進方向的前方側(絲線退出側），該前方側的切削性與后方側(絲線進入側)的切 削性同樣地良好。
[0020] 與此相對，如圖1C所示，在通常的直線狀的絲線9中，由于不存在像波狀絲線7那樣 研磨顆粒G1所進入的部分，因而能夠推斷為，研磨顆粒G1未被充分地供給至行進方向的前 方側，該前方側的切削性比后方側的切削性更差。
[0021] [線鋸的構成] 接著，對線鋸的構成進行說明。
[0022] 此外，在以下內容中，在以從圖2的跟前方向觀察的情況為基準而表示方向的情況 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，是與紙面正交的跟前方向，"后"是+Υ方向，為向里的方向。
[0023] 如圖2所示，線鋸1具備在同一水平面上配置兩個且在這兩個的中間下方配置一個 的合計三個主輥2。在這三個主輥2的周圍，波狀絲線7沿著軸方向（前后方向）以螺旋狀纏 繞。在波狀絲線7的兩端側，設置有絲線卷盤41、42,絲線卷盤41、42分別經由各一個導向輥3 而將波狀絲線7送出或卷繞。另外，在各導向輥3與絲線卷盤41、42之間，分別設置有橫移裝 置43、44。橫移裝置43、44具有調整波狀絲線7的運送位置、卷繞位置的功能。進一步，在上側 的兩個主輥2 (以下，稱為上側主輥21)的上方，分別設置有噴嘴5，噴嘴5將漿料狀的研磨液G 供給至兩個上側主輥21的中間位置。另外，在噴嘴5的上方，設置有運送部件6，運送部件6保 持錠坯T并使之升降。
[0024]然后，線鋸1通過使多個主輥2旋轉而使波狀絲線7沿與主輥2的軸方向大致正交的 方向（左右方向（以下，稱為絲線行進方向））行進，一邊將研磨液G供給至兩個上側主輥21之 間，一邊使錠坯T下降而推靠至行進中的波狀絲線7,從而切斷錠坯T而制造多個硅晶片。
[0025] 在此，為了不使硅晶片翹曲，通常使錠坯T相對于波狀絲線7而沿重力方向直線地 下降。因此，不受外部影響的情況下的錠坯T的切斷方向（以下，稱為切斷目標方向）成為與 重力方向相反的方向。另外，為了不使硅晶片翹曲，使波狀絲線7沿相對于錠坯T的軸方向大 致正交的方向直線地行進。因此，不受外部影響的情況下的波狀絲線7的行進方向（以下，稱 為絲線行進目標方向）成為直線性的。
[0026] [實驗 1] 首先，進行了基于如下假設的實驗1。
[0027] {假設} 在圖2所示的線鋸1中，考慮將波狀絲線7從前向后且以從前面觀察時向左卷繞的螺旋 狀纏繞的情況。在這樣的狀態下，如果驅動橫移裝置43、44并使三個主輥2和絲線卷盤41、42 旋轉，使得波狀絲線7在上側主輥21之間沿左方向行進，則波狀絲線7沿與主輥2平行的一個 方向前進（以下，將此時的前進方向（在圖2所示的情況下，為向后的方向）稱為絲線前進方 向）。
[0028]此外，波狀絲線7沿一個方向前進是指，例如不僅包含將波狀絲線7從絲線卷盤42 沿一個方向送出至絲線卷盤41的方式，而且還包含如下的方式:使波狀絲線7往復地行進而 使波狀絲線7沿一個方向前進，使得從絲線卷盤42送出并由絲線卷盤41卷繞的波狀絲線7的 長度與從絲線卷盤41送出并由絲線卷盤42卷繞的波狀絲線7的長度相比而更長。
[0029]然后，如果使錠坯T下降，則波狀絲線7從圖3A中由實線和虛線表示的下部相對地 移動至由雙點劃線表示的上部，錠坯T從下向上被切斷。
[0030] 在該切斷時，絲線前進方向是圖2中的后方向，在波狀絲線7在上側主輥21之間沿 左方向行進的情況下，波狀絲線7如圖3B、圖3C所示仿效纏繞于主輥2的軌跡，沿左方向回旋 (扭轉）同時行進。在該情況下，在回旋旋入側T1，充裕地供給研磨顆粒G1，切削性良好。另一 方面，在回旋旋出側T2，由于錠坯T的切肩T3而發生堵塞，切削性變差。
[0031] 此外，波狀絲線7雖以波狀彎折，但在張力起作用的狀態下行進，因而在以大致直 線狀伸展的狀態下行進。
[0032]而且，在切斷初期的狀態（例如，如圖3A中實線所示，將錠坯T的下部切斷的狀態） 下，波狀絲線7的撓度較大，因而如圖3B所示，研磨顆粒G1向波狀絲線7的供給不足。特別地， 在回旋旋出側T2,明顯地出現切肩T3所導致的切削性的下降。其結果是，回旋旋入側T1的切 削性與回旋旋出側T2相比而更高，切斷中的波狀絲線7的前進方向（以下，稱為切斷前進方 向）相對于切斷目標方向而傾斜至圖3B中的右側。
[0033] 另外，如圖3A中雙點劃線所示，在將錠坯T的上部切斷的切斷末期的狀態下，除了 錠坯Τ與波狀絲線7的接觸部分的長度逐漸變短之外，由于研磨顆粒G1的跳回而研磨顆粒G1 向波狀絲線7的供給量變多，從而成為切削性良好的狀態。在這樣的切削性良好的狀態下， 如圖3C所示，要使切斷前進方向回到傾斜前的狀態的力作用于波狀絲線7，因而切斷前進方 向傾斜至與切斷初期所傾斜的方向相反的一側(左側）。
[0034] 如上，在切斷初期的狀態下，切斷前進方向相對于切斷目標方向而傾斜至右側，在 切斷末期的狀態下，相對于切斷目標方向而傾斜至左側，因而能夠推斷為如圖3D所示，沿切 斷方向測定硅晶片WF的形狀的情況下的翹曲（以下，稱為切斷方向的翹曲）成為上下方向中 央部（圖3D中的上下方向中央部）凹陷至圖2中的后側（圖3D中的右側），即絲線前進方向側 的圓弧狀。
[0035] 此外，在使絲線前進方向為圖2中的前方向的情況下，能夠推斷為，硅晶片WF的切 斷方向的翹曲與圖3D所示的狀態相反，成為上下方向中央部凹陷至圖2中的前側的圓弧狀。
[0036] 另外，在主輥2附近，波狀絲線7向前方向和后方向的移動被主輥2的槽的內壁限制 (自由度低）。能夠推斷為，隨著波狀絲線7接近錠坯Τ的中央部，主輥2的槽的內壁所導致的 移動限制變得緩和（自由度高），帶來上述的切斷前進方向的傾斜。
[0037]其結果是，能夠推斷為如圖4Β所示，沿波狀絲線7的行進方向測定硅晶片WF的形狀 的情況下的翹曲（以下，稱為行進方向的翹曲）成為左右方向中央部（圖4Β中的上下方向中 央部)凹陷至圖2中的后側（圖4Β中的右側），即絲線前進方向側的圓弧狀。
[0038] 此外，在使絲線前進方向為圖2中的前方向的情況下，能夠推斷為，硅晶片WF的行 進方向的翹曲與圖4Β所示的狀態相反，成為上下方向中央部凹陷至圖2中的前側（圖4Β中的 左側）的圓弧狀。
[0039] 根據以上的內容而推斷為，通過使用以波狀彎折的波狀絲線7來切斷錠坯Τ，從而 有可能得到以中央部沿一個方向（絲線前進方向）凹陷的圓頂狀翹曲的多個硅晶片WF。
[0040] {實驗內容} 使用上述的線鋸1，使用如以下的表1所示的絲線，在如表2所示的實驗例1-1、1_2的條 件、比較例1-1、1-2的條件下，切斷錠坯Τ而制造硅晶片WF。
[0041]此外，在表1中，直線狀絲線意味著不以波狀或螺旋狀等規定形狀彎折的直線狀的 絲線。
[0042] 另外，各絲線以如上述的假設所說明的狀態纏繞于主輥2。
[0043] 進一步，在使絲線前進方向為前方向時，在將波狀絲線7與上述假設的情況同樣地 纏繞于主輥2的構成中，使三個主輥2和絲線卷盤41、42旋轉，使得波狀絲線7在上側主輥21 之間沿右方向行進。
[0044]另外，使用直徑為300mm的錠坯Τ。
[0047] 進一步，在實驗例1 -1、1 -2、比較例1 -1、1 -2中，以下的表3所示的條件相同。[0048] [表3]
[0049] 在此，對在切斷初期、中期、末期變更進給速度的理由進行說明。此外，進給速度意 味著在錠坯的切斷時，將錠坯推靠至絲線時的錠坯的運送速度(在圖2所示的線鋸的情況 下，為下降速度）。
[0050] 在制造硅晶片時，切斷初期（例如，波狀絲線7將圖3A的實線所示的位置切斷的情 況)和切斷末期(例如，波狀絲線7將圖3A的雙點劃線所示的位置切斷的情況)的錠坯與絲線 的接觸部分，與切斷中期(例如，波狀絲線7將圖3A的一點劃線所示的位置切斷的情況)的接 觸部分相比而更短。因此，在切斷初期和切斷末期作用于絲線的負載比在切斷中期起作用 的負載更小。
[0051] 于是，為了將在切斷中作用于絲線的負載的差抑制成最小限度，使切斷中期的進 給速度比切斷初期和切斷末期的進給速度更慢。
[0052] 而且，關于通過實驗例1-1、1-2、比較例1-1、1-2制造的多個硅晶片中的錠坯的前 側和后側的硅晶片，測定錠坯的切斷方向（圖2的上下方向）的形狀和絲線的行進方向（圖2 的左右方向）的形狀。此外，以下的圖5和圖6所示的形狀是使錠坯的位于前側的面為上表面 而測定的結果。
[0053] 如圖5所不，關于實驗例1_1、1_2的娃晶片，在切斷方向和行進方向兩者上，能夠確 認為大致中央部相對于外緣部而沿與絲線前進方向相同的方向（關于實驗例1-1為圖2中的 后側，關于實驗例1-2為前側)凹陷的形狀。
[0054] 由此能夠推斷為，在實驗例1-1、1-2的娃晶片中，在切斷方向和彳丁進方向上，以大 致中央部相對于外緣部而沿與絲線前進方向相同的方向凹陷的圓頂狀翹曲。即，能夠確認 上述假設是正確的。
[0055] 另一方面，如圖6所示，關于比較例1 -1、1 -2的硅晶片，在切斷方向和行進方向，未 能在翹曲形狀上看出與絲線前進方向的相關性。
[0056] [實驗2] 通常在形成外延膜之前，對通過錠坯的切斷而得到的硅晶片進行兩面的磨削。通過使 用波狀絲線7而得到的硅晶片的翹曲有可能因進行磨削而消失。
[0057]于是，進行了確認通過兩面的磨削而硅晶片的翹曲沒有消失的實驗。
[0058]首先，準備在與上述實驗例1-2相同的條件下制成的硅晶片，作為實驗例2-1、2-2 的硅晶片。然后，針對實驗例2-1、2-2的硅晶片，在兩面的余量分別為20μπι的條件下進行了 磨削。此外，磨削針對各個單面而進行。這是因為，如果一次磨削兩面，則在各個面中切削方 向不同的情況下，由于該影響而在硅晶片發生翹曲，不清楚磨削后的翹曲是由于切斷所導 致的，還是由于磨削所導致的。此外，使用直徑為300_的硅晶片。
[0059] 如圖7所示，在實驗例2-1、2_2的硅晶片中，能夠確認，切斷后的形狀與兩面的磨削 后的形狀大致相同。
[0060] 本發明是基于這樣的見解而完成的。
[0061] 即，本發明的硅晶片的制造方法的特征在于，進行:絲線行進工序，通過以螺旋狀 纏繞了絲線的多個主輥旋轉，從而使前述絲線沿與前述主輥的軸方向大致正交的方向行 進;和切斷工序，通過將錠坯推靠至前述絲線而切斷前述錠坯，制造以中央部相對于外緣部 而沿一個方向凹陷的圓頂狀翹曲的多個硅晶片。
[0062] 另外，在本發明的硅晶片的制造方法中，作為前述絲線，優選地使用以波狀彎折的 波狀絲線。
[0063] 依據本發明，通過僅使用不以波狀彎折的絲線或波狀絲線來切斷錠坯的簡單的構 成，能夠得到以中央部相對于外緣部而沿一個方向凹陷的圓頂狀翹曲的多個硅晶片。
[0064] 此外，作為波狀絲線，可以彎折成螺旋狀，從而在從長度方向的一端側觀察時看起 來像圓，也可以僅彎折成波狀，從而在從長度方向的一端側觀察時看起來像直線。
[0065] 另外，如圖5所示，在實驗例1-1、1-2的硅晶片中，行進方向的翹曲是圓弧狀，但切 斷方向的翹曲不是平滑的圓弧狀。優選地，當在硅晶片形成外延膜時，硅晶片以平滑的圓弧 狀翹曲。
[0066] 于是，本
【發明人】反復銳意研究，結果著眼于通過恰當地設定進給速度，從而有可能 得到切斷方向的翹曲成為平滑的圓弧狀的硅晶片。于是，本
【發明人】進行了以下的實驗3。
[0067] [實驗3] 首先，將圓柱狀的錠坯的進給速度設為F，將絲線與錠坯的接觸部分的長度設為L，如以 下的式(1)那樣定義切斷錠坯時的絲線的作功量W: ff=FXL……（1)〇
[0068] 然后，在與實驗例1-2相同的條件下切斷錠坯，調查此時的作功量W與硅晶片的切 斷方向的翹曲（形狀)的關系。在圖8中示出其結果。此外，硅晶片的直徑是300mm。
[0069] 如實驗1中所說明的，使切斷中期的進給速度比切斷初期和切斷末期的進給速度 更慢。因此，如圖8所示，在從切斷初期過渡至切斷中期的前后、從切斷中期過渡至切斷末期 的前后，作功量W的變化的比例大大地不同。
[0070] 另一方面，如果著眼于硅晶片的切斷方向的翹曲的形狀，則能夠確認，與作功量W 的演變大體一致。
[0071] 根據以上的內容能夠推斷為，通過控制進給速度，使得作功量W以在錠坯的直徑最 大的切斷位置處成為最大值的大致圓弧狀變化，從而得到切斷方向的翹曲成為大致圓弧狀 的硅晶片。即能夠推斷為，通過控制進給速度，使得作功量W以平滑的曲線狀變化，從而得到 切斷方向的翹曲成為平滑的圓弧狀的硅晶片。
[0072] 本發明的優選方式是基于這樣的見解而完成的。
[0073] 即，在本發明的硅晶片的制造方法中，優選地，前述切斷工序控制前述錠坯的前述 進給速度，從而以將圓柱狀的前述錠坯推靠至前述波狀絲線時的前述錠坯的進給速度作為 F、以前述波狀絲線與前述錠坯的接觸部分的長度作為L，針對圓柱狀的前述錠坯中的該錠 坯的徑方向的切斷位置，由上述式（1)定義的作功量W以在前述錠坯的直徑最大的切斷位置 處成為最大值的大致圓弧狀變化。
[0074] 依據本發明，通過僅僅控制錠坯的進給速度的簡單的方法，從而能夠得到切斷方 向的翹曲成為平滑的圓弧狀且作為整體而以圓頂狀翹曲的硅晶片。
[0075]通常，在通過如比較例1-1、1_2那樣的直線狀絲線制造的硅晶片中，如圖6所示地 發生翹曲。另一方面，如果在硅晶片形成外延膜，則由于該外延膜的影響而在硅晶片發生翹 曲。因此，為了盡可能地消除外延膜形成前的翹曲，使硅晶片適當地反轉而形成外延膜。 [0076]于是，為了通過外延膜的形成來確認該膜的形成前的翹曲是否消除，用直線狀絲 線制造硅晶片，調查了該膜的形成前后的硅晶片的形狀。在圖9A、圖9B中示出其結果。
[0077]如圖9A、圖9B所示，能夠確認，關于切斷方向和行進方向兩者，外延膜形成后的硅 晶片的翹曲在以錠坯(硅晶片）的直徑最大的中心位置為中心的、直徑的50%(0.5 X R(直 徑））的范圍內（以下，稱為切斷中央范圍A)特別地大。
[0078] 由此能夠推斷為，通過在外延膜形成前增大切斷中央范圍A的翹曲，從而切斷中央 范圍A內的外延膜形成后的翹曲變小。于是，進行了確認該推斷是否正確的實驗4。
[0079] [實驗 4] 首先，對用直線狀絲線制造的硅晶片進行磨削，強制地增大切斷中央范圍A的翹曲。然 后，關于該硅晶片，調查了形成外延膜前后的形狀。在圖10A、圖10B中示出其結果。如圖10A、 圖10B所示，能夠確認，關于切斷方向和行進方向兩者，外延膜形成后的切斷中央范圍A的硅 晶片的翹曲與圖9A、圖9B所示的情況相比而更小。
[0080] 此外，在圖9A、圖9B、圖10A、圖10B中示出結果的硅晶片的直徑是300mm。
[0081] 由此能夠推斷為，通過控制切斷中央范圍A內的作功量W，增大該切斷中央范圍A內 的翹曲，從而能夠減小外延膜形成后的翹曲。
[0082]在此，圓柱狀的錠坯的切斷位置與該錠坯和絲線的接觸部分的長度的關系成為在 錠坯的直徑最大的切斷位置處成為最大值的二次曲線狀（圓弧狀）。另外，如果進給速度是 大致一定的，則由上述式（1)定義的作功量W與錠坯和絲線的接觸部分的長度成比例。因此， 使進給速度為一定的情況下的切斷位置與作功量的關系如圖11所示地成為在錠坯的中心 位置處成為最大值的二次曲線狀。此外，在圖11中示出結果的錠坯的直徑為300_。
[0083]在基于實驗3的結果的推斷中，由于硅晶片的切斷方向的翹曲和作功量W的演變大 體一致，因而在使進給速度為大致一定的情況下，能夠推斷為，硅晶片的切斷方向的翹曲的 形狀與圖11所示的作功量W的演變大體一致。在該情況下，能夠推斷為，切斷中央范圍A的翹 曲比在圖9A中示出翹曲形狀的硅晶片更大。
[0084] 而且，在作功量W如圖11所示變化的情況下，如果將切斷位置為錠坯的中心位置的 情況下的作功量設為Wmax，將切斷中央范圍A內的作功量設為Went，則滿足以下的式(2)的 關系： Went = 0.85 Xffmax......(2) 〇
[0085] 本發明的優選方式是基于這樣的見解而完成的。
[0086] 即，在本發明的硅晶片的制造方法中，前述切斷工序優選地控制前述錠坯的前述 進給速度，從而以前述錠坯的直徑最大的切斷位置處的作功量作為Wmax、以將前述錠坯的 直徑最大的切斷位置作為中心的前述錠坯的直徑的50%的范圍內的作功量作為Went，滿足 由上述式(2)示出的關系。
[0087] 依據本發明，能夠得到可以減小外延膜形成后的翹曲的硅晶片。
[0088] 另外，在本發明的硅晶片的制造方法中，前述切斷工序優選地進行控制，從而在從 前述錠坯的切斷開始至切斷結束的期間，將前述錠坯的前述進給速度維持為大致一定。
[0089] 依據本發明，通過僅使進給速度為大致一定的簡單的方法，能夠得到切斷方向的 翹曲平滑的圓頂狀的硅晶片。
[0090] 另外，如上前述得知，為了得到以中央部沿一個方向凹陷的圓頂狀翹曲的多個硅 晶片，優選地使用以波狀彎折的絲線，但取決于絲線的張力的大小，有可能在切斷中斷線。
[0091] 于是，本
【發明人】進行了以下的實驗5。
[0092] [實驗5] 除了將張力設為1(^、1512513(^以外，在與上述實驗1的實驗例1-1同樣的條件下，將 直徑為300mm的錠坯切斷。
[0093]其結果是，能夠確認，在張力為10N、30N的情況下發生斷線，在15N、25N的情況下不 發生斷線。
[0094]另外，關于在張力為15N、25N的條件下制造的硅晶片，算出Warp和Bow。在圖12A、圖 12B中分別示出Warp的算出結果、Bow的算出結果。
[0095]此外，Warp和Bow是表示未吸附固定的硅晶片WF的形狀的參數。作為測定面CP而使 用硅晶片WF的厚度方向的中央面，作為基準面RP而使用測定面CP的最佳擬合面。而且，Warp 表示從基準面RP至測定面CP的偏差的最大值。另外，Bow表示硅晶片WF的中心CT處的基準面 RP與測定面CP的差。
[0096]如圖12A所示能夠確認，張力越大，Warp就越小。另外，如圖12B所示能夠確認，張力 越大，Bow就越接近于0 〇
[0097] 本發明的優選方式是基于這樣的見解而完成的。
[0098] 即，在本發明的硅晶片的制造方法中，前述切斷工序優選地將前述錠坯推靠至張 力設定為15N以上、25N以下的前述波狀絲線。
[0099] 依據本發明，能夠不使波狀絲線斷線而制造硅晶片。
[0100] 本發明的硅晶片的特征在于，通過上述的硅晶片的制造方法而制造。
【附圖說明】
[0101]圖1A是示出本發明中的絲線的構成的圖，是波狀絲線的側面圖。
[0102]圖1B是示出本發明中的絲線的構成的圖，是示出波狀絲線所導致的切斷狀態的 圖。
[0103]圖1C是示出本發明中的絲線的構成的圖，是示出直線狀絲線所導致的切斷狀態的 圖。
[0104] 圖2是示出在本發明中使用的線鋸的示意圖。
[0105] 圖3A是實驗1中的假設的說明圖，是示出波狀絲線相對于錠坯的位置的圖。
[0106] 圖3B是實驗1中的假設的說明圖，是示出在切斷初期的狀態下的波狀絲線的切削 狀態的圖。
[0107] 圖3C是實驗1中的假設的說明圖，是示出在切斷末期的狀態下的波狀絲線的切削 狀態的圖。
[0108] 圖3D是實驗1中的假設的說明圖，是表示硅晶片的切斷方向的翹曲的縱截面圖。
[0109] 圖4A是實驗1中的假設的說明圖，是線鋸的俯視圖。
[0110] 圖4B是實驗1中的假設的說明圖，是表示硅晶片的行進方向的翹曲的橫截面圖。
[0111] 圖5是示出實驗1中的實驗例1 -1、1 - 2的硅晶片的切斷方向和行進方向的形狀的 圖。
[0112] 圖6是示出實驗1中的比較例1-1、1-2的硅晶片的切斷方向和行進方向的形狀的 圖。
[0113] 圖7是示出實驗2中的實驗例2-1、2-2的硅晶片的磨削前后的切斷方向和行進方向 的形狀的圖。
[0114] 圖8是示出實驗3中的切斷位置與作功量和硅晶片的切斷方向的形狀的關系的圖。
[0115] 圖9A是示出現有的硅晶片的外延膜形成前后的切斷方向的形狀的圖。
[0116] 圖9B是示出現有的硅晶片的外延膜形成前后的行進方向的形狀的圖。
[0117] 圖10A是示出實驗4中的強制地增大切斷中央范圍的翹曲的硅晶片的外延膜形成 前后的切斷方向的形狀的圖。
[0118] 圖10B是示出實驗4中的強制地增大切斷中央范圍的翹曲的硅晶片的外延膜形成 前后的行進方向的形狀的圖。
[0119] 圖11是示出實驗4中的使進給速度一定的情況下的切斷位置與作功量的關系的 圖。
[0120]圖12A是示出實驗5的結果的圖，是示出絲線的張力與Warp的關系的圖。
[0121] 圖12B是示出實驗5的結果的圖，是示出絲線的張力與Bow的關系的圖。
[0122] 圖13是Warp和Bow的說明圖。
【具體實施方式】
[0123] [實施方式] 以下，參照附圖，說明本發明的實施方式。
[0124] 在本實施方式中，使用如圖2所示的線鋸1來切斷錠坯T。在此，錠坯T的形狀未特別 地限定，但通常為圓柱狀。另外，錠坯T的直徑未特別地限定，但通常為100mm至450_。
[0125] 在切斷錠坯T時，首先，將作為圖1A所示的絲線的波狀絲線7以螺旋狀纏繞于線鋸1 的多個主輥2。纏繞波狀絲線7的方向從前面觀察可以是向左卷繞，也可以是向右卷繞。
[0126] 然后，驅動橫移裝置43、44，并且使多個主輥2和絲線卷盤41、42旋轉，從而使波狀 絲線7沿與主輥2的軸方向大致正交的方向行進(絲線行進工序），一邊將研磨液G供給至兩 個上側主輥21之間，一邊使錠坯T下降而推靠至行進中的波狀絲線7,從而切斷錠坯T而制造 多個硅晶片WF(切斷工序）。
[0127] 在此，絲線行進方向能夠根據要使硅晶片WF翹曲的方向而設定。即，在要使硅晶片 WF以凹陷至圖2中的后側的圓頂狀翹曲的情況下，將絲線前進方向設定為圖2中的后方向即 可，在要以凹陷至前側的圓頂狀翹曲的情況下，設定為圖2中的前方向即可。
[0128] 另外，進給速度能夠根據使硅晶片WF的切斷方向的翹曲成為怎樣的形狀而設定。 為了使切斷方向的翹曲成為平滑的圓弧狀且作為整體而以圓頂狀翹曲，設定進給速度，使 得由上述式(1)定義的作功量W以大致圓弧狀變化即可。
[0129] 此時，也可以設定進給速度，使得在錠坯T的直徑最大的切斷位置處，作功量W成為 最大值。另外，也可以這樣根據切斷位置變更進給速度，使得作功量W以大致圓弧狀變化，也 可以不論切斷位置如何，均使進給速度為大致一定。
[0130]另外，也可以控制進給速度，使得切斷中央范圍A的作功量Went滿足上述式（2)的 關系。
[0131] 進一步，如圖11所示，在將切斷中央范圍A的下端側端部(從中央向下端側移動直 徑(R)的25%的位置)Ab處的作功量設為Wb且將上端側端部(從中央向上端側移動直徑(R)的 25%的位置)At處的作功量設為Wt的情況下，作功量Wb和作功量Wt可以相同，也可以不同。
[0132] 進一步，為了防止波狀絲線7的斷線，優選地，波狀絲線7的張力成為15N以上、25N 以下。
[0133] [實施方式的作用效果] 如上前述，在上述實施方式中，能夠起到如下的作用效果。
[0134] (1)通過僅將以波狀彎折的波狀絲線7用于線鋸1而切斷錠坯T的簡單的構成，能 夠得到以中央部相對于外緣部而沿一個方向凹陷的圓頂狀翹曲的多個硅晶片WF。
[0135] (2)如果控制進給速度，使得由上述式（1)定義的作功量W以大致圓弧狀變化，則 能夠得到切斷方向的翹曲成為平滑的圓弧狀且作為整體而以圓頂狀翹曲的硅晶片WF。
[0136] (3)如果控制進給速度，使得切斷中央范圍的作功量Went滿足上述式(2)的關系， 則能夠得到可以減小外延膜形成后的翹曲的硅晶片WF。
[0137] (4)如果使進給速度為大致一定，則在切斷中不變更進給速度，就能夠得到切斷 方向的翹曲平滑的圓弧狀的硅晶片WF。
[0138] (5)如果將錠坯T推靠至張力設定為15N以上、25N以下的波狀絲線7,則能夠不使 波狀絲線7斷線而制造娃晶片WF。
[0139] [其他的實施方式] 此外，本發明不僅僅限定于上述實施方式，在不脫離本發明的要點的范圍內，可以進行 各種改良及設計的變更等。
[0140] 即，也可以設定進給速度，使得由上述式(1)定義的作功量W不以大致圓弧狀變化。 [0141]另外，也可以控制進給速度，使得切斷中央范圍A的作功量Went不滿足上述式（2) 的關系。
[0142]進一步，也可以使用不以波狀彎折的絲線來制造以圓頂狀翹曲的硅晶片WF。
[0143] 符號說明 2......主輥 7……波狀絲線(絲線） T……錠坯 WF......娃晶片。
【主權項】
1. 一種娃晶片的制造方法，其特征在于進行： 絲線行進工序，通過使以螺旋狀纏繞了絲線的多個主輥旋轉，從而使所述絲線沿與所 述主輥的軸方向大致正交的方向行進;和 切斷工序，通過將錠坯推靠至所述絲線而將所述錠坯切斷，制造以中央部相對于外緣 部而沿一個方向凹陷的圓頂狀翹曲的多個硅晶片。2. 根據權利要求1所述的硅晶片的制造方法，其特征在于，作為所述絲線，使用以波狀 彎折的波狀絲線。3. 根據權利要求2所述的硅晶片的制造方法，其特征在于，所述切斷工序： 以將圓柱狀的所述錠坯推靠至所述波狀絲線時的所述錠坯的進給速度作為F， 以所述波狀絲線與所述錠坯的接觸部分的長度作為L， 控制所述錠坯的所述進給速度，從而對于圓柱狀的所述錠坯中的該錠坯的徑方向的切 斷位置，由以下的式(1)定義的作功量W以在所述錠坯的直徑最大的切斷位置處成為最大值 的大致圓弧狀變化： ff=FXL……（1)〇4. 根據權利要求3所述的硅晶片的制造方法，其特征在于，所述切斷工序： 以所述錠坯的直徑最大的切斷位置處的作功量作為Wmax， 以將所述錠坯的直徑最大的切斷位置設為中心的所述錠坯的直徑的50%的范圍內的作 功量作為Went， 控制所述錠坯的所述進給速度，從而滿足由以下的式(2)示出的關系： Went = 0.85 Xffmax (2) 〇5. 根據權利要求3或權利要求4所述的硅晶片的制造方法，其特征在于，所述切斷工序 進行控制，從而在從所述錠坯的切斷開始至切斷結束的期間，將所述錠坯的所述進給速度 維持為大致一定。6. 根據權利要求2至權利要求5中的任一項所述的硅晶片的制造方法，其特征在于，所 述切斷工序將所述錠坯推靠至張力設定為15N以上、25N以下的所述波狀絲線。7. -種硅晶片，其特征在于，通過權利要求1至權利要求6中的任一項所述的硅晶片的 制造方法來制造。
【文檔編號】B24B27/06GK106030764SQ201480076001
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年11月19日
【發明人】神野清治, 中島亮, 又川敏
【申請人】勝高股份有限公司