切断方法以及外延晶片的制造方法

专利名称：切断方法以及外延晶片的制造方法
切断方法以及外延晶片的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种利用线锯从硅晶棒、化合物半导体的晶棒等切成多枚晶
片的切断方法；以及在通过上述切断方法切成的晶片上，积层外延层的外延 晶片的制造方法。
背景技术：
近年，晶片有大型化的趋势，随着此大型化而使用专门用于切断晶棒的 线锯。
线锯是使钢线(高张力钢线)高速行进，在此一面浇上浆液， 一面压抵 晶棒(工作件)而切断，同时切出多枚晶片的装置(参照日本专利公开公报 特开平9—262826号)。
在此，图ll是表示一般线锯的一例的概要。
如图11所示，线锯101主要由用以切断晶棒的钢线102、巻取钢线102 的附凹沟滚筒103 (导线器)、用以赋予钢线102张力的钢线张力赋予机构 104、送出要被切断的晶棒的晶棒进给机构105、以及于切断时供给浆液的浆 液供给机构106所构成。
钢线102从一侧的线巻盘(wire reel)107送出，通过移车台(traverser)108 经过磁粉离合器((powder clutch)定转矩马达109或上下跳动滚筒(静重(dead weight))(未图示)等所组成的钢线张力赋予机构104，进入附凹沟滚筒103。 钢线102巻绕于此附凹沟滚筒103约300 400次之后，经过另一侧的钢线 张力赋予机构104，巻绕在线巻盘107，上。
另外，附凹沟滚筒103是在钢铁制圆筒的周围压入聚胺酯树脂，并于其 表面以一定的节距切出凹沟的滚筒，巻绕的钢线102可通过驱动用马达110 以预定的周期往复方向地驱动。
又，切断晶棒时，通过如图12所示的晶棒进给机构105，将晶棒向巻绕 于附凹沟滚筒103的钢线102进给(馈送)。此晶棒进给机构105是由用以进给晶棒的晶棒进给平台111、线性导轨112、把持晶棒的晶棒夹具113、以及
切片挡板114等所组成，以电脑控制沿着线性导轨112驱动晶棒进给平台 111，可依预先程序化的进给速度，进给已固定于前端的晶棒。
而且，在附凹沟滚筒103与巻绕的钢线102的附近设有喷嘴115，于切 断时，可从浆液槽116供给浆液至附凹沟滚筒103、钢线102。另外，浆液 槽116可与浆液冷却器117接续，以调整供给浆液的温度。
利用如此的线锯101,利用钢线张力赋予机构104赋予钢线102适当的 张力，并通过驱动用马达110使钢线102往复方向地行进，将晶棒切片。
然而，使用如上所述的线锯101切出的晶片，例如半导体晶片的情况， 通常，有在抛光(研磨)后进行外延生长而成为制品的情况。硅晶片的外延 生长中，于抛光后的晶片表面，以化学气相沉积(CVD)法等生长厚度数P m的单晶硅薄膜(外延层)，改善晶片的电气、物理性质，然后于此外延层 的表面制作组件。
晶片与外延层有各种组合，但于P型低电阻晶片， 一般是生长通常电阻 的P型外延层。实施此外延生长时的特征是如图13所示，生长后的晶片发 生弯度(弯曲)。图13中表示于晶片222积层外延层223后的外延晶片221
的一例。
亦即，P型低电阻晶片222含有大量的原子半径小于硅的硼(B)作为 掺杂剂，因此，平均晶格间距离较无掺杂硅小。另一方面，通常电阻的P型 外延层223掺杂剂量少，平均晶格间距离相对地比晶片大。因此，于晶片222 上生长外延层223时，因平均晶格间距离相异的两个晶片的双金属(bimetal) 变形，外延晶片221容易向其外延层223的凸出方向发生弯度(Bow)变化。
另外，在含有大量原子半径大于硅的砷(As)作为掺杂物的N型低电阻 晶片上，生长掺杂物量少的通常电阻的N型外延层的外延晶片时，与图13 所示的情况相反，外延层向凹陷方向发生弯度变化。
在此，图14是表示因外延生长造成弯度变化的一例。图14 (A)中， 横轴是切片后经抛光的外延生长前的晶片(PW)(或是切片后的晶片)的 弯度值，纵轴是于该PW上外延生长后的外延晶片(EPW)的弯度值(Bow 值)。
另外，图14 (B)是表示以弯度值为横轴，上述PW、 EPW的各弯度值的分布比例的图表。
由图14可知，以线锯切片，抛光后的PW的弯度，与进行外延生长后
的外延晶片的弯度的相关性极佳(R2 = 0.94)。而且，因外延生长造成的弯 度增加量约+ 10um。(例如，在图14 (A)中，PW弯度为O"m时，EPW 弯度为lOum)。又，在此，外延层侧向凸出方向位移(偏移)时，定义为「 + J方向。
另一方面，考虑以外延晶片作为制品时，外延生长后，弯度的大小(绝 对值)必须要求为最小。 一般认为此可通过外延生长来抵消原料晶片的弯度 的方式，积层外延层而达成。因此，如上所述，为抵消切片后的晶片的原来 的弯度地积层外延层，首先必须于进行外延生长前，预先将晶片的弯度的方 向(+/—)集中于一方向。
但是，以现有方法将晶棒切片切出时，通常晶棒的轴方向的各位置上弯 度的方向散乱。因此，抛光前的制程中，必须分别测定切片所得的全部晶片， 有与预定晶片相反方向的弯度时，需要一片一片地将晶片的正反面翻面，进 行颠倒交换作业来将晶片置入研磨装置等之中，极为繁杂。

发明内容
因此，本发明是有鉴于如此的问题而发明出来，其目的是提供一种切断 方法，利用线锯切断晶棒时，可简单且再现性良好地将晶片全部的弯曲集中 于一方向地进行切断。再者，提供一种外延晶片的制造方法，因利用其切断 方法，不必进行如现有的切出的切片晶片的弯度测定与正反面替换作业。
为了达成上述目的，本发明提供一种切断方法，是将钢线巻绕于多个附 凹沟滚筒， 一边供给切断用浆液至该附凹沟滚筒， 一边使上述钢线行进地压
抵晶棒，将其切断成晶片状的方法，其特征在于预先一边控制上述切断用 浆液的供给温度，将其供给至该附凹沟滚筒， 一边进行切断晶棒的试验，来 调查上述附凹沟滚筒的轴方向位移与上述切断用浆液的供给温度的关系，然 后由该附凹沟滚筒的轴方向位移与切断用浆液的供给温度的关系来设定上 述切断用浆液的供给温度曲线，并基于该供给温度曲线供给该切断用浆液， 以此一边控制上述附凹沟滚筒的轴方向位移一边切断晶棒，使要被切断的晶棒全部的弯曲集中于一方向。
如此，本发明的切断方法中，首先进行一边控制供给温度地供给切断用 浆液至附凹沟滚筒， 一边切断晶棒的试验，来调査附凹沟滚筒的轴方向位移 与切断用浆液的供给温度之间的关系。通过预先进行如此的调查，可事先获 得所使用的各线锯固有的附凹沟滚筒的轴方向位移与切断用浆液的供给温 度之间的关系。
之后，由如上所述获得的附凹沟滚筒的轴方向位移与切断用浆液的供给 温度的关系，设定使切断的晶片的弯曲集中于一方向的切断用浆液的供给温 度曲线。基于其曲线供给切断用浆液，以此， 一边控制其所使用的线锯的附 凹沟滚筒的轴方向位移一边切断晶棒，使要被切断的晶片全部的弯曲集中于 一方向。
如此，由上述各线锯固有的上述关系，设定切断用浆液的供给温度曲线， 基于此供给温度曲线，实际地供给切断用浆液进行切断，因此，可简单且再 现性良好地集中切断的晶片的全部的弯曲于一方向。因晶片全部的弯曲可集 中于一方向，因此，如下所述，可于积层外延层之前，省略预先测定各晶片 的形状，交换晶片的正反面来集中弯度的方向的作业(使弯度的方向一致的作 业)，此作业是为了能于预定的面侧进行外延生长。
此时，可调整该切断用浆液的供给温度曲线，来调整该切断晶片全部的 弯曲的大小。
如上所述，先调查附凹沟滚筒的轴方向位移与切断用浆液的供给温度之 间的关系，因此，通过依其关系来调整设定切断用浆液的供给温度曲线，可 调整附凹沟滚筒的轴方向位移，来调整要被切断的晶片全部的弯曲的大小。
另外，可将上述切断用桨液的供给温度曲线，设为从至少该晶棒的切入
深度达直径的1/2时开始，供给温度渐渐上升的曲线。
或者，可将上述切断用浆液的供给温度曲线，设为从该晶棒的切断开始 时，供给温度渐渐上升的曲线。
如此，将切断用浆液的供给温度曲线，设为至少从晶棒的切入深度达直 径的l/2时开始，供给温度渐渐上升的曲线；或者，将切断用浆液的供给温 度曲线，设为从该晶棒的切断开始时，供给温度渐渐上升的曲线；以此，要 被切断晶片全部的弯度可更容易地集中于一方向。另外，本发明提供一种外延晶片的制造方法，通过上述切断方法，切出 弯曲集中于一方向的晶片，然后积层外延层于该弯曲集中于一方向的晶片 上。
如此，通过上述切断方法，切出弯曲集中于一方向的晶片，然后积层外 延层于该弯曲集中于一方向的晶片上，以此，可省略在外延生长之前，预先 测定从晶棒切出的晶片的弯度的方向，方向未集中时，交换其正反面，将弯 度的方向集中于一方向的现有必须的作业，可大幅提高作业效率。
若为本发明的切断方法，可将晶片全部的弯曲集中于一方向地进行切 断，而且可简单且再现性良好地进行。因可将晶片全部的弯曲集中于一方向 地进行切断，因此，进行外延生长前，不必进行从晶棒切出的晶片的弯度的 测定与正反面交换的作业，可显著改善作业效率。


图1是表示可使用于本发明的切断方法的线锯的一例的概略图。
图2是表示附凹沟滚筒的构造的一例的概略平面图。 图3是说明附凹沟滚筒的伸縮量的测定方法的说明图。 图4是表示附凹沟滚筒的轴方向位移与切断用浆液的供给温度的关系的 一例的图表。
图5中(A)是表示由预备试验的结果来设定的切断用桨液的供给温度
曲线的一例的图表、(B)是表示由预备试验的结果来设定的切断用衆液的
供给温度曲线的另 一例的图表。
图6是表示使晶片的弯度的方向可成为一方向的切断过程的说明图。 图7是表示实施例的预备试验所得的附凹沟滚筒的轴方向位移与切断用
浆液的供给温度的关系的图表。
图8是表示实施例与比较例的切断用浆液的供给温度曲线的图表。
图9是表示切入深度与附凹沟滚筒的轴方向位移的关系的图表，(A)
是实施例、(B)是比较例。
图10是表示切片晶片全部的弯度的测定结果的图表，(A)是实施例、 (B)是比较例。图11是表示使用于现有的切断方法的线锯的一例的概略图。
图12是表示晶棒进给机构的一例的概略图。
图13是用以说明因外延生长所造成的弯度变化的原因的说明图。
图14中(A)是表示外延晶片(EPW)与晶片(PW)的弯度值的相关 性的图表、(B)是表示外延晶片(EPW)与晶片(PW)的各弯度值的比例 的分布的图表。
图15是表示晶棒切断时，附凹沟滚筒的伸长与切断轨迹的一例的说明图。
具体实施例方式
以下说明本发明的实施形态，但本发明并不限定于此。
如上所述，若于晶片上实施外延生长，则如图13所示，于外延晶片发 生弯度。对此，如于晶片进行外延生长之前，将弯度的方向预先集中于一方 向，抵消原料晶片的弯度地积层外延层，则所得的外延晶片的弯度的大小可 最小，成为制品较佳。
例如，图14 (A)中，如于切片时将晶片的弯度的平均值作成约一10u m，则可期待外延晶片的弯度的绝对值成为最小(但实际上，如晶片的弯度 的绝对值过大，因切片时的起伏降低、双头研削下的奈米形貌(奈米级形貌 (Nanotopography))的降低变困难，所以一般认为实际的目标值以平均值约一5 ixm左右为妥当)。
但是，其原料晶片，亦即线锯切出的晶片中，通常其切出晶片的弯度的 方向未集中于一方向。因此，进行外延生长之前，需要对于晶片的全部进行 形状测定，并将弯度的方向集中于一方向的制程。
因此，本发明人对于线锯与切出晶片之间的关系进行努力研究。原本， 于上述切片晶片发生散乱的方向的弯度的原因，可举例如切断晶棒中，如供 给的切断用浆液的温度上升，则对应此温度上升，巻绕钢线的附凹沟滚筒热 膨胀，而于轴方向伸长(或者收縮)。例如图15所示的例示。图15中表示 使用一般的线锯，以切断开始时，切断用浆液的供给温度为23'C，之后，降 低温度，切断中设为22°C，于切断结束时附近开始提升，至切断结束时为 24'C的现有的切断方法的标准的供给温度曲线，供给切断用浆液来进行切断时的附凹沟滚筒的轴长变化与晶棒的切断轨迹的变化的一例。如图15所示，
晶棒的轴方向的各位置中的切断轨迹不同，因此，切出的晶片的弯度的方向
未全部集中于一个方向。
再者，如上述的附凹沟滚筒的轴方向的伸长、收縮，是由于线锯的构造
而固有的，因此，因使用的线锯相异，切断中的轴方向位移的曲线，有各种
不同的曲线，切断轨迹亦相异。
如此，切片时，全部的晶片的弯度做成一方向并非容易。
对此，现有技术中可列举利用改变切断中的附凹沟滚筒的轴长，抑制弯
度值，将晶棒切断成晶片状的方法(参照日本专利公开公报特开平5 —185419 号等)。例如， 一边测定附凹沟滚筒的轴长， 一边以电脑运算此数值，控制 在附凹沟滚筒的轴承中循环的冷却水的温度、或是控制浆液的供给温度，来 切断晶棒的方法。但是，有在切断中先检测出轴长，变更其长度难以控制， 附凹沟滚筒的轴方向的变化的追随性差这样的问题，故并不实用。
因此，本发明人发现，首先进行预备试验，调査切断用浆液的供给温度 与附凹沟滚筒的轴方向位移之间的关系，由其关系设定切断的晶片的弯度集 中于一方向的切断用浆液的供给温度曲线，再基于其曲线进行切断用浆液的 供给，来切断晶棒，将要被切断晶片的全部的弯度集中于一方向的切断方法。 如为如此的切断方法，切出晶片的全部的弯度集中于一方向，因此，可省去 例如于切出的晶片进行外延生长时，在现有技术中的外延生长前，进行的晶 片的形状测定，使弯度集中于一方向的制程，可改善作业效率。另外，进行 预备试验，调查使用的线锯的附凹沟滚筒的特性，依由其调查结果设定的切 断用浆液的供给温度曲线，供给切断用桨液来进行切断，可简单且确实、再 现性高地集中晶片的弯度于一方向地进行切断。即使使用的线锯(附凹沟滚 筒)相异，因进行预备试验，即可对应其情况。
以下参照附图详细说明利用线锯的本发明的切断方法，但本发明不限定 于此。
图1表示可使用于本发明的切断方法的线锯的一例。 如图1所示，线锯1主要由切断晶棒的钢线2、附凹沟滚筒3、钢线张 力赋予装置4、晶棒进给机构5、以及浆液供给机构6所构成。
在此，首先描述浆液供给机构6。此浆液供给机构6中，配设用以供给切断用浆液至附凹沟滚筒3 (钢线2)的喷嘴15。另外，从此喷嘴15供给的 切断用浆液可控制其供给温度。具体地，例如图1所示，从一浆液槽16通 过以电脑18控制的热交换器19，接续至喷嘴15，构成可以控制切断用浆液 的供给温度。
又，这些浆液的种类并无特别限定，可使用现有的相同的浆液。例如可 为将GC (碳化硅)磨粒分散于液体而形成。
而且，供给切断用浆液的喷嘴15与晶棒进给机构5，与电脑18接续， 可通过预先设定的程序，对于预定的晶棒进给量，亦即预定的晶棒的切断量， 自动地从喷嘴15以预定量、预定的时机喷射切断用浆液至附凹沟滚筒3 (钢 线2)。
上述的晶棒进给量、浆液喷射量以及时机，甚至是浆液供给温度，可通 过电脑18如预定地控制，但控制手段并未特别限定于此。
另外，上述浆液供给机构6以外的钢线2、附凹沟滚筒3、钢线张力赋 予机构4、晶棒进给机构5，可为与图11的现有的切断方法中使用的线锯101 相同。
钢线2的种类、粗细，附凹沟滚筒3的沟的节距，甚至是其它机构的构 成等，并无特别限定，可依现有方法，成为预定的切断条件的情况而决定。
例如，钢线2可为宽约0.13mm 0.18nm的特殊钢琴线所制成，附凹沟 滚筒3可具有(预定的晶片厚度+切割量)的沟节距。
又，在此再加以说明附凹沟滚筒3。现有使用的附凹沟滚筒3的一例， 可举例如图2所示。在附凹沟滚筒3的两端，配设用以支持附凹沟滚筒的轴 20的轴承21、 21，，但考虑上述切断中的附凹沟滚筒3的轴方向的变化，例 如轴承21是径向轴承，附凹沟滚筒3可在轴方向向此径向轴承21侧伸长， 另一方面，轴承21'是止推轴承，成为难以向此止推轴承21'侧伸长的构造。 通常，附凹沟滚筒3是如此构造，附凹沟滚筒3轴方向的长度变化时，为不 过度施加负荷于装置，并非两侧皆固定，而为一侧可对应其变化而成。
因此，本线锯装置l中，附凹沟滚筒3于轴方向进行伸长时，主要是向 径向轴承21侧(附凹沟滚筒3的前方)进行伸长。
又，本发明的切断方法中使用的线锯l中，附凹沟滚筒3并未限于上述 形态。另外，如图3所示，预先将涡电流传感器配设在附凹沟滚筒的轴方向附 近。此可于预备试验时，测定附凹沟滚筒3的轴方向的位移。此附凹沟滚筒
3的轴方向位移的测定并未限定于上述手段，但如采用涡电流传感器，则可
非接触、高精度地进行测定而较佳。
各传感器接续于电脑18，测定所得的数据可于电脑18中进行数据处理。 以下描述使用如此的线锯1来实施本发明的切断方法的步骤。 首先，为调查使用的线锯1的附凹沟滚筒3的轴方向位移与切断中供给 至此附凹沟滚筒3的切断用浆液的供给温度之间的关系，进行预备试验。
准备与此预备试验之后进行实际切断(实际切断制程)的晶棒相同的晶 棒，控制切断用浆液的供给温度， 一边使其改变一边进行晶棒的切断。同时， 通过配设在附凹沟滚筒3的轴方向附近的涡电流传感器，进行附凹沟滚筒3 的轴方向位移的测定。
此时的切断用浆液的供给温度的曲线(profile)并无特别限定，如为可确实 地测定对应各供给温度的附凹沟滚筒3的轴方向的位移的曲线即可。例如， 切断开始时，与晶棒相同温度地开始供给，以约可追随切断用浆液的供给温 度的变化的速度，渐渐提升供给温度，以此，可测定各供给温度下的附凹沟 滚筒3的轴方向的位移(偏移)。
又，如上所述，以此预备试验调查附凹沟滚筒3的轴方向位移与切断用 浆液的供给温度之间的关系。但此预备试验时，钢线的张力等其它条件，与 之后进行的实际切断制程的条件相同为较佳。如此，预备试验所得的附凹沟 滚筒3的轴方向位移与切断用浆液的供给温度之间的关系，可更正确地适用 于实际切断制程。
而且，如上所述，可获得例如图4所示的附凹沟滚筒3的轴方向位移与 切断用浆液的供给温度之间的关系。
又，图4的上部线是表示附凹沟滚筒3向后方(亦即止推轴承21'侧) 的伸长量，下部线是向前方(径向轴承21侧)的伸长量。
由现有的说明可知，以止推与径向轴承21、 21'支持附凹沟滚筒的轴20 的本线锯l的附凹沟滚筒3中，即使切断用浆液的温度变高，附凹沟滚筒3 亦不太向后方侧的止推轴承21'侧伸长，而成为向前方侧的径向轴承21侧进 行伸长的结根据如此而得的上述关系，设定接着进行的实际切断制程的切断用浆液 的供给温度曲线。
设定此供给温度曲线时，以要被切断的晶片全部的弯度皆会形成往一方 向集中(亦即皆往同一方向弯曲)的切断轨迹的方式，来设定曲线。此曲线的
设定，例如，利用电脑18等进行即可简便且正确地设定而较佳。预备试验 所得的数据以电脑18处理，即可获得预先决定的所希望的切断轨迹，亦即， 能够得到适当的切断用浆液的供给温度曲线，使得附凹沟滚筒按在轴方向按 所希望地变化。
更具体地描述上述切断用浆液的供给温度曲线。又，在此亦以具有图1-3 所示构造的线锯l作为所使用的线锯来进行说明。亦即，获得如图4的附凹 沟滚筒3的轴方向位移(偏移)与切断用浆液的供给温度之间的关系的装置。 但是，当然地本发明并未限定于使用如此的线锯。可适当地配合各线锯的特 性，调整切断用浆液的供给温度曲线。
首先，原本，在现有技术中，切断用浆液的供给温度仅于约22 24"C的 范围内变化，在如此狭窄的范围中，附凹沟滚筒3的轴方向位移与切断用浆 液的供给温度之间的关系如为图4所示图表时，附凹沟滚筒3向后方的伸长 量与向前方的伸长量，分别于全切断制程中，于切断开始附近与切断结束附 近几乎无差异，亦即，弯度的方向亦容易因小的变化而改变。想要抑制弯度 值，使其变小时，亦容易发生相同的情况。因此，切断轨迹极难以集中于一 方向，当然，切出的晶片亦根据晶棒的轴方向位置的不同，其弯曲的方向也 会改变(特别是在晶棒的两端部，各个晶片的弯度的方向相反的可能性高)。
因此，通过设定为例如如图5 (A)所示的曲线，提高供给温度，蓄意 增大附凹沟滚筒的轴方向的位移量(参照图4)，以要被切断的晶片全部的 弯度皆会成为往一方向集中的切断轨迹的方式，来控制切断中的附凹沟滚筒 3的轴方向的位移即可。图5 (A)所示的供给温度曲线Ts是晶棒的切入深 度从直径的l/2以上起，渐渐提高供给温度的曲线。又，为作为比较而表示 现有标准的切断用浆液的供给温度曲线Ts'。
如为如此的曲线Ts，从切入晶棒一半以上至切断结束为止，渐渐提高切 断用浆液的供给温度，因此，由图4亦可知，附凹沟滚筒3的前端部向前方 伸长，且后端部亦于晶棒的切入深度从直径的1/2以上起，稍微向前方伸长，因此，晶棒的两端部的切断轨迹可为向晶棒的后方凸出的弯曲形状(晶棒后 端部的切断轨迹中，切断开始附近与切断结束附近的轨迹成为相反，晶棒的 中心附近成为全体的弯曲的折返点)。因此，能够使要被切断的晶片的全部 的弯曲可集中于一方向地切断。
图6表示要被切断的晶片全部的弯曲集中于一方向地切断的过程的一 例。由图6所示可知，通过附凹沟滚筒向前方大幅地伸长，切断轨迹的弯曲 会集中(成为一致)。又，如上所述，特别是在附凹沟滚筒3的后端部，于切 断开始附近向后方伸长，之后，切断中若至少稍微地向前方伸长，则其后端 部的切断轨迹的弯曲的方向，亦可与晶棒前端部的切断轨迹的弯曲的方向相 同。
另外，设成例如图5 (B)所示的从晶棒的切断开始时起，供给温度渐渐 上升的曲线，基于此曲线来供给切断用浆液， 一边控制附凹沟滚筒3的位移 一边进行切断，以此亦可将晶片全部的弯曲集中于一方向。
并且，通过如此地设成从切断的更早的阶段开始便提高切断用浆液的供 给温度的曲线，此时，可大幅地调整将要被切断的晶片全部的弯曲的大小。 此亦明示于图4、图6。亦即，切断用浆液的供给温度越高，附凹沟滚筒3 的轴方向的位移量越大，因此，通过从切断开始时起渐渐提高供给温度，晶 棒各位置的各个切断轨迹亦成为更大的曲线(curve)，要被切断的晶片全部的 弯曲大小成为更大。适当地调整以获得预定大小的弯曲即可。
又，列举图5 (A) (B)所示两种切断用浆液的供给温度曲线进行说明， 但当然地并未限定于这些曲线。
依据所使用的线锯，通堪进行预备试验，调查各线锯(附凹沟滚筒)的 特性，从通过其调査所得的附凹沟滚筒的轴方向位移与切断用浆液的供给温 度的间的关系，适当地设定切断用浆液的供给温度曲线，使得晶片全部的弯 曲可如所希望地集中于一方向，基于此供给温度曲线，供给切断用浆液来切 断晶棒，能够使晶片全部的弯曲集中于一方向(皆往一方向)。
因此，即使线锯相异，亦可对应其情况，另外，由于仅需基于通过预备 试验所得的切断用浆液的供给温度曲线，进行切断即可，因此，可简单且再 现性高地将晶片全部的弯曲集中于一方向。
而且，本发明的外延晶片的制造方法，是通过如上所述的本发明的切断方法，切出弯曲集中于一方向的晶片，于其弯曲集中于一方向的晶片积层外 延层的制造方法。
如现有所述，现有，将从晶棒切断的晶片的全部的弯曲集中于一方向并
不容易，因此，积层外延层之前，(例如抛光晶片前)，必须进行对于弯曲 iVi七rfnm曰法r^左rfr七r^nrVi/^苗T7^士H & 6fi旦_ — &44li、加"A :ff《、1| 施^人奎
曲的方向，方向相反时，通过将其正反面的翻面，集中晶片全部的弯曲的方 向于一方向的作业。如此的作业极繁杂，花费成本与手续。
但是，本发明的外延晶片的制造方法中，从晶棒切出时即集中晶片全部 的弯曲于一方向，因此，不需进行如上所述的繁杂作业，可于弯曲集中于一 方向的晶片进行外延生长，极简便，作业效率可显著提高。
又，当然可于外延生长前，对其弯曲集中于一方向的晶片预先进行抛光 等的制程。
以下更详细地通过实施例说明本发明，但本发明并非限定于此。 (实施例)
利用图i所示的线锯，实施本发明的切断方法。预备试验是一边控制切 断用浆液的供给温度来供给切断用浆液， 一边切断与实际切断制程中所使用
的直径300mm、轴方向长180mm的硅晶棒相同的硅晶棒而成为晶片状。
又，使用宽160卩m的钢线，施以2.5kgf的张力，以500m/min的平均 速度、60s/c的循环周期使钢线往复方向行进地进行切断。另外，浆液采用 GC#1500与冷却液重量比1: 1的比例混合而成。这些条件与之后进行的实 际切断制程的切断条件相同。
而且，此时，将切断用浆液的供给温度从22。C上升至35°C，以涡电流 传感器测定附凹沟滚筒3的伸长，得到附凹沟滚筒3的轴方向位移与切断用 浆液的供给温度之间的关系。此关系表示于图7。图7的上部线是附凹沟滚 筒向后方的伸长量，下部线是向前方的伸长量，分别依切断用浆液的供给温 度表示。此为与现有图4所示的关系相同的附图。
其次，基于所得的此关系，设定图8所示的切断用浆液的供给温度曲线， 使得晶棒的切断轨迹的弯曲的方向，于晶棒的轴方向的各位置成为向后方凸 出，而使切断晶片的弯曲的方向皆集中于该方向。
基于此曲线，于实际切断制程进行上述硅晶棒的切断，得到170片的切片晶片。切断条件是如上所述，与现有的预备试验相同。
又，实际切断制程时，以涡电流传感器测定附凹沟滚筒的轴方向位移。 图9是表示其测定结果的晶棒切入深度与附凹沟滚筒的轴方向位移的关系。
如图8所示，切入深度达晶棒直径的1/2 (切入深度150mm)时，渐渐 提高切断用奖液的供给温度，因此；由图9可知，由其切入深度150mm附 近起，附凹沟滚筒的前端部更大幅地向前方伸长。另外，以切入深度150mm 附近为临界，后端部亦向前方些微伸长。
亦即，因采用如此的伸长变化的附凹沟滚筒来进行切断，切断轨迹的曲 线是从晶棒的前端部至后端部为止，于各位置中成为向后方凸出的方向。
图10 (A)是表示对于上述实施例中切出的晶片的全部实际进行形状测 定，测定弯度的结果。如图10 (A)所示可知，全部的切片晶片的弯度进入 约_3 一6um的范围，弯曲的弯度值集中于负值的一方向。
因此，于这些弯曲集中于一方向的晶片上进行外延生长时，并不需要如 下述的比较例般地将弯曲的方向相反的晶片正反翻面，特意地集中，可依其 原方向进行抛光，积层外延层。又，在此为了确认弯曲的方向而进行弯度的 测定，但是如为本发明的切断方法，则如上所述，切片晶片的弯曲的方向集 中于一方向，因此，当然可省略如此的弯度的测定。
另外，弯度为约一3 一6um的范围，且离散不均度小，因此成为外延 晶片后的弯曲可获得预定的小数值，且离散不均亦少。 (比较例)
使用上述实施例用的线锯，将与实施例相同的硅晶棒切断成晶片状。又， 与实施例相异地，不进行预备试验，切断用浆液的供给温度如图8所示的与 现有相同的室温程度的供给温度曲线。
又，其它的切断条件与实施例相同。
如图9(B)所示，附凹沟滚筒的轴方向位移，于后端部中，从切入深度 约50 100mm起向后方，在4 u m附近几乎成为一定，于前端部中，向前方 在4 li m附近几乎成为一定，而在切断结束附近的250 300mm略向前方伸 长，成为8um。
由其结果可知，如图io (B)所示，切片晶片的弯曲的方向，大略地区 分，在晶棒前端部成为负值侧，而在后端部成为正值侧。再者，在晶棒的轴方向的中心领域，弯度值的负值与正值激烈地交替变化，弯曲的方向未完全
集中(未成为一致)。如现有所述，切断的全过程中，附凹沟滚筒的轴方向的
各位置上，若轴方向的位移量的变化小，则容易发生此等的情况。
因此，进行外延生长时，如现有般地，对晶片全部进行弯度的测定，将 杳麼古向古日后的爲片翻钴TT曰而.柿杳曲的卞向虔由干一卞向的后.親厚外
延层。因此，作业效率差，花费不必要的手续、成本。
另外，即使进行翻面作业，弯度的绝对值离散于0 5，外延生长后的晶 片的弯曲难以成为所希望的形式。
然而，本发明不限定于上述实施形态。上述实施形态仅为例示。与本发 明的保护范围中记载的技术思想，实质上具有相同的构成，产生相同的效果 的示例，不论为如何的形态，皆应包含于本发明的技术范围内。
权利要求
1.一种切断方法，是将钢线卷绕于多个附凹沟滚筒，一边供给切断用浆液至上述附凹沟滚筒，一边使上述钢线行进地压抵晶棒，将其切断成晶片状的方法，其特征在于预先一边控制上述切断用浆液的供给温度，将其供给至上述附凹沟滚筒，一边进行切断晶棒的试验，来调查上述附凹沟滚筒的轴方向位移与上述切断用浆液的供给温度的关系，然后由上述附凹沟滚筒的轴方向位移与切断用浆液的供给温度的关系来设定上述切断用浆液的供给温度曲线，并基于该供给温度曲线供给上述切断用浆液，以此一边控制上述附凹沟滚筒的轴方向位移一边切断晶棒，使要被切断的晶片全部的弯曲集中于一方向。
2. 如权利要求1所述的切断方法，其中调整上述切断用浆液的供给温 度曲线，来调整上述要被切断的晶片全部的弯曲的大小。
3. 如权利要求1或2所述的切断方法，其中将上述切断用浆液的供给 温度曲线设为从至少上述晶棒的切入深度达直径的1/2时开始，供给温度渐 渐上升的曲线。
4. 如权利要求1或2所述的切断方法，其中将上述切断用浆液的供给 温度曲线，设为从开始切断上述晶棒时，供给温度渐渐上升的曲线。
5. —种外延晶片的制造方法，是通过权利要求1至4的任一项所述的 切断方法，切出其弯曲集中于一方向的晶片，然后于该弯曲集中于一方向的 晶片上积层外延层。
全文摘要
提供一种切断方法，是将钢线卷绕于多个附凹沟滚筒，一边供给切断用浆液至该附凹沟滚筒，一边使上述钢线行进地压抵晶棒，将其切断成晶片状的方法，其特征在于预先一边控制切断用浆液的供给温度，将其供给至附凹沟滚筒，一边进行切断晶棒的试验，来调查附凹沟滚筒的轴方向位移与切断用浆液的供给温度的关系，然后由该附凹沟滚筒的轴方向位移与切断用浆液的供给温度的关系来设定切断用浆液的供给温度曲线，并基于该供给温度曲线供给上述切断用浆液，以此一边控制附凹沟滚筒的轴方向位移一边切断晶棒，使要被切断的晶片全部的弯度集中于一方向。以此，可提供一种切断方法，使用线锯切断晶棒时，可简单且再现性良好地集中晶片全部的弯曲于一方向。
文档编号H01L21/304GK101517710SQ200780034238
公开日2009年8月26日 申请日期2007年8月22日 优先权日2006年9月22日
发明者仲俣大辅, 大石弘 申请人:信越半导体股份有限公司