JP3923966B2

JP3923966B2 - ソーワイヤ

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Publication number: JP3923966B2
Application number: JP2004238456A
Authority: JP
Inventors: 正博楠田; 雅人福村
Original assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2024-08-18
Also published as: JP2005111653A

Description

本発明は、太陽電池、半導体等の硬質材料、磁石、水晶などをスライスするために使用されるソーマシン用のソーワイヤに関する。

従来、太陽電池、半導体等の硬質材料や磁石、水晶などをスライスする際には、平行に張設されたソーワイヤを一方向あるいは双方向に走行させ、このソーワイヤに砥粒を含む加工液を吹きかけながら円柱状の被加工材を押し付けることにより薄く輪切りに切り出すソーマシンが使用されている。このようなソーマシンは、例えば、特許文献１に半導体単結晶からウエハを切り出すワイヤ式切断加工装置として記載されている。

切り出された半導体ウエハは、スライス面精度が高いことが要求されており、特に、スライス面が平坦で、反りが少ないことが求められている。

ところで、特許文献２には、ワイヤの円周方向が９０度づつ異なる４点にて測定した場合のワイヤ表面における長手方向の残留応力の最大値と最小値の差を、２０ｋｇｆ／ｍｍ²以下に規定することにより、スライス工程後に、フリーコイル径の減少やワイヤ表面における微小なうねりを起こさず、癖が付きにくいワイヤソー用ワイヤが記載されている。

また、特許文献３には、ワイヤ表面から１５μｍの深さまでの内部応力を０±４０ｋｇ／ｍｍ²の範囲に規定することにより、負荷を大きくした状況下でワイヤを使用した際にも、フリーサークル径が極端に小さくなったり、ワイヤ表面が小波状となるようなことがないソーワイヤ用ワイヤが記載されている。
特許第３３４５０１８号公報特開２００１−２５９９９０号公報特許第２９５７５７１号公報

しかしながら、特許文献２や特許文献３に記載されているソーワイヤは、スライス後のフリーサークル径の減少、あるいは、ワイヤ表面のうねりや小波の発生は抑えられるものの、これにより切り出された半導体ウエハはスライス面精度に優れるとは言えなかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、スライス面精度に優れる切断加工品が得られるソーワイヤを提供することを目的とする。

本発明に係るソーワイヤは、亜鉛めっきまたは黄銅めっきのいずれか一方を有し、最終伸線時に６〜１２ｍｍ径のならしロールで表面処理されることにより、最大外径をｄ_max（μｍ）とし、最小外径をｄ_min（μｍ）とし、周方向基準長さＷ（μｍ）に対する十点平均粗さＲｚを異なる方位の領域について測定した値の平均値をＲｚ_ave（μｍ）としたときに、下記（１）式で定義される真円度ｆが０．８μｍ以下の範囲にあることを特徴とするものである。

ｆ＝１／２×［ｄ_max−（ｄ_min−２Ｒｚ_ave）］…（１）
上記ソーワイヤは、真円度ｆが０．６μｍ以下の範囲にあることが好ましい。

本発明に係るソーワイヤによれば、スライス面が平坦で、反りが少ない切断加工品が得られ、優れたスライス面精度を実現できる。

本発明者らは、切断加工品のスライス面の精度、特に、平坦度および反り量は、ソーワイヤの偏径差とその表面の粗さに関係することを見出した。すなわち、前記（１）式で定義される真円度ｆが０．８μｍ以下であるソーワイヤを用いて被加工材のスライスを行うと、スライス面が平坦で、反りが少ない切断加工品を得ることができる。本発明は、この知見に基づいてなされたものである。

以下、本発明に係るソーワイヤについて、図面を参照して説明する。

１）最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min
前記最大外径ｄ_maxと最小外径ｄ_minは、それぞれ以下のように定義される。

ソーワイヤの同一横断面上のｍ個の任意の点についてワイヤ外径を、投影測定法を用いたマイクロメータ、例えばレーザーマイクロメータによりそれぞれ測定する。得られたｍ個（ｍは２以上の整数）のワイヤ外径の測定値の中で最大のものを最大外径ｄ_maxとし、最小のものを最小外径ｄ_minとする。

ワイヤ外径の各測定間隔は、以下のように規定することができる。以下、測定方位を変えたワイヤ外径の測定数が、１つの断面当たり４回（ｍ＝４）である場合について説明するが、ワイヤ外径の測定数は、１つの断面当たり２回もしくは３回であってもよいし、あるいは５回以上としてもよい。

図１に示すワイヤ横断面において、ワイヤ外径ｄ_aを測定する際の照射光の光軸と、ワイヤ外径ｄ_bを測定する際の照射光の光軸とのなす角αを、本明細書中では測定ピッチ角αというものとする。測定ピッチ角αは下記（４）式で与えられる。同一断面上の異なる方位の４つの基準点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄごとにワイヤ外径ｄ_a，ｄ_b，ｄ_c，ｄ_dを測定する。

α＝１８０°／ｍ …（４）
すなわち、図１に示す場合はワイヤ外径の側定数ｍが４点であるので、測定ピッチ角αは４５°になる。ワイヤ外径ｄ_bとワイヤ外径ｄ_cとの測定ピッチ間隔、ワイヤ外径ｄ_cとワイヤ外径ｄ_dとの測定ピッチ間隔についても同様にする。

２）平均十点平均粗さＲｚ_ave
十点平均粗さＲｚは以下のように定義され、その測定はＪＩＳ−Ｂ７４５１（１９９７年発行）に規定されている方法に従う。

「十点平均粗さＲｚ」とは、断面曲線から基準長さだけ抜きとった部分において、平均線に平行、かつ断面曲線を横切らない線から縦倍率の方向に測定した最高から５番目までの山頂の標高の平均値と最深から５番目までの谷底の標高の平均値との差の値をマイクロメータ（μｍ）で表わしたものをいう。

平均十点平均粗さＲｚ_aveは以下のように定義する。

ソーワイヤの同一横断面上のｎ箇所の任意の異なる領域について、周方向基準長さＷにおける十点平均粗さＲｚをそれぞれ、白色光測定法を用いた表面粗さ測定機により測定する。得られたｎ個（ｎは２以上の整数）の十点平均粗さＲｚの測定値の平均値を、平均十点平均粗さＲｚ_aveとする。

ここで、本明細書において「周方向基準長さＷ」とは、図２に示す表面粗さ測定機によるビーム径Ｗ_Bの測定光が照射される領域の測定幅角θが１０°になるときのワイヤ外表面の円弧の長さをいうものとする。周方向基準長さＷは、下記（５）式で与えられる。

Ｗ＝（θ／３６０°）×πｄ …（５）
但し、記号θは測定幅角を示し、記号ｄ（μｍ）はワイヤの公称径（設計上の直径）を示す。測定幅角θは、図２で示すように、ビーム径Ｗ_Bをワイヤの中心点Ｏに対する角度で示したものに相当し、１０°に規定する。ここで、中心点Ｏは、公称径を直径とする円の中心点に相当する。なお、前述の最大外径ｄ_maxおよび最小外径ｄ_minは、ｄ±１（μｍ）の交差範囲内に入っているものとする。

十点平均粗さＲｚの各測定間隔は、以下のように規定することができる。以下、異なる方位の領域についての十点平均粗さＲｚの測定数が、１つの断面当たり４回（ｎ＝４）である場合について説明するが、十点平均粗さＲｚの測定数は、１つの断面当たり２回もしくは３回であってもよいし、あるいは５回以上としてもよい。

図２に示すワイヤ横断面において、領域Ｅの十点平均粗さＲｚ_eを測定する際の照射光の光軸と、領域Ｆの十点平均粗さＲｚ_fを測定する際の照射光の光軸とのなす角βを、本明細書中では測定ピッチ角βというものとする。測定ピッチ角βは下記（６）式で与えられる。領域Ｆの十点平均粗さＲｚ_fと領域Ｇの十点平均粗さＲｚ_gとの測定ピッチ間隔、領域Ｇの十点平均粗さＲｚ_gと領域Ｈの十点平均粗さＲｚ_hとの測定ピッチ間隔についても同様にする。

β＝３６０°／ｎ …（６）
すなわち、図２に示す例では測定箇所数ｎが４つであるので、測定ピッチ角βは９０°になる。

前述のように定義される最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_minおよび平均十点平均粗さＲｚ_aveを用いて下記（１）式により真円度ｆを求める。

ｆ＝１／２×［ｄ_max−（ｄ_min−２Ｒｚ_ave）］ …（１）
前記（１）式で表される真円度ｆを０．８μｍ以下の範囲に規定するのは以下に説明する理由によるものである。

ソーワイヤ切断加工品のスライス面は、高い精度を有することが求められるが、その基準としてスライス面の平坦度と反り量がより小さな値であることが挙げられる。得られるスライス面の平坦度および反り量の値が小さければ小さいほど、高精度なスライス加工であると言える。ソーワイヤの真円度ｆを前記範囲内とすることにより、スライス面の平坦度および反り量の値が十分に小さい切断加工品が得られ、優れたスライス面精度を実現することができる。

特に、シリコン単結晶インゴットからシリコンウエハを切り出す加工にソーワイヤを使用する場合は、得られるシリコンウエハのスライス面の平坦度は２０μｍ未満であることが要求され、また、反り量は１０μｍ未満であることが要求される。図３および図４に示すように、ソーワイヤの真円度ｆを０．８μｍ以下の範囲とすれば、シリコンウエハのスライス面の平坦度および反り量を上記範囲内にすることができる。真円度ｆのより好ましい範囲は、０．６μｍ以下である。

ソーワイヤ外周面の一部をピックアップして十点平均粗さＲｚを測定する場合は、周方向基準長さＷは下記（２）式を満足するものとする。但し、ｄはワイヤの公称径（μｍ）である。

πｄ／１０≦Ｗ×ｎ＜πｄ／２ …（２）
ソーワイヤ外周面の大部分（最大全周長πｄ）について十点平均粗さＲｚを測定する場合は、周方向基準長さＷは下記（３）式を満足するものとする。

πｄ／２≦Ｗ×ｎ≦πｄ …（３）
これは、前記（２）式および（３）式を満足しないソーワイヤは、図５および図６に示すソーワイヤのように偏径差や表面粗さが大きくなり、ソーマシン内で真直ぐな姿勢を維持させることができず、切断加工品のスライス面が粗くなったり、厚さの寸法精度が低下する恐れがあるからである。

本発明に係るソーワイヤには、例えば、以下に説明する特性を有するスチールワイヤを挙げることができる。

（ｉ）炭素量；０．７〜１．０３重量％
炭素量を０．７重量％未満にすると、引張り強度が不足する恐れがあるからである。一方、炭素量が１．０３重量％を超えると、ワイヤが脆くなって断線しやすくなるからである。なお、ワイヤには微量のクロムを含有させてもよい。

（ii）ワイヤ外径；０．０６〜０．３ｍｍ
ワイヤ外径を０．０６ｍｍ未満にすると、強度不足となって断線を生じる恐れがあるからである。一方、ワイヤ外径が０．３ｍｍを超えると、スライス時における被加工材のロスが過大になるからである。

（iii）偏径差；１０μｍ以下
偏径差が１０μｍを超えると、スライス面精度が劣化する恐れがあるからである。

（iv）めっき
めっきには、例えば黄銅めっき、亜鉛めっき、ニッケルめっき等を挙げることができる。中でも、不純物の付着量が少ない良好な表面状態を有する切断加工品が得られることから、黄銅めっきまたは亜鉛めっきのいずれか一方を有するソーワイヤを用いることが好ましい。めっき処理には、電気めっき法または溶融めっき法を使用することができる。

黄銅めっきは、銅および亜鉛を含み、その組成は、銅を５０〜７０質量％の範囲とし、亜鉛を５０〜３０質量％の範囲とすることが好ましい。これは、銅と亜鉛の割合を上記範囲とすることにより、ワイヤの表面状態を最も制御しやすくするためである。

黄銅めっき厚さは、０．１〜１０μｍの範囲とすることが好ましい。これは、めっき厚さを０．１μｍ未満とすると、めっきの剥離が生じやすくなる恐れがあるためである。一方、黄銅めっき厚さが１０μｍを超えると、裸ワイヤの線径が小さくなり、ワイヤの強度が低下することから断線する恐れがあるためである。

亜鉛めっきの場合、その厚さは、０．１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。これは、前述した黄銅めっきと同様な理由によるものである。

（ｖ）引張り強さ；２８００〜４８００Ｎ／ｍｍ²
ワイヤの断線を避けるために、引張り強さを上記範囲内とすることが好ましい。

上記したようなソーワイヤは、例えば、以下に説明するように製造することができるが、潤滑剤、ダイススケジュール、ダイスの種類および形状、表面処理方法はこれらに限定されるものではなく適宜変更することが可能である。

線材にめっき処理を施すことにより得られためっき材を、エマルジョンタイプの湿式潤滑剤中で、めっき材の初期径と仕上径に応じて１パス当りの減面率を１２〜１８％に設定したダイス約２０枚に通過させることにより最終伸線材を得る。このとき、ダイスのベアリング長さはその径の２０〜５０％、リダクション角度は６〜１２°とする。さらには、最終伸線材に適切な熱処理を施すこともでき、例えば、最終伸線材を温度５００℃付近で保持することが可能である。

さらに、得られた最終伸線材に６〜１２ｍｍφのならしロール（矯正ロール（矯正ローラー）、整直ロール、矯正整直ロールなどとも呼ばれる）で表面処理することにより、真円度ｆが０．８μｍ以下のソーワイヤを得ることができる。

この他にも、ダブルダイススキンパスを用いて最終伸線材を得ることもできる。ダブルダイススキンパスとは、仕上げダイスの１パス当たりの減面率を、２枚のダイスのトータル減面率として実現するものであり、連続して巻き取ることなくダイスにめっき材を通過させて伸線する方法である。２枚目のダイス（最終ダイス）の減面率を小さくすることによりめっき材の表面およびその近傍のみを加工して、真円度ｆをコントロールすることができる。このようにして得られた最終伸線材についても、ならしロールで表面処理することができる。

また、真円度ｆは、線材へのめっき条件（例えば、めっき浴の組成、温度、ｐＨ、めっき浴へのワイヤ送給速度、めっき付着量、めっき直後の冷却条件、めっき厚さなど）や、最終伸線材への表面処理条件（例えば、ならしロールの個数、ロール配置間隔、ロールギャップ間隔、ロール面の表面処理状態など）を適宜変更することにより制御することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
［実施例］
以下、本発明に係る実施例を図面を参照して詳細に説明する。

（実施例１）
供試材として、所定の線径に伸線したピアノ線材（ＪＩＳ規格番号；Ｇ３５０２、炭素量；０．８２質量％）を用意した。この供試材に以下の条件の電気めっき法で、銅めっき後、亜鉛めっきを施し、その後ただちに合金化熱処理して冷却することにより黄銅めっき（以下、ブラスめっきと称する）を施した。

めっき浴の組成；銅めっき浴：ピロ燐酸銅、亜鉛めっき浴：硫酸亜鉛
めっき浴の温度；銅めっき浴：５０℃、亜鉛めっき浴：４０℃
ブラスめっき付着量；６．０ｇ／ｋｇ（ワイヤ１ｋｇ当たりのめっき付着重量）
得られた所定の線径のめっき材をダブルダイススキンパス法を用いて伸線し、得られた最終伸線材にならしロールで表面処理することにより公称径ｄが０．１６ｍｍのソーワイヤを得た。偏径差は、２μｍであり、引張り強さは、３２００Ｎ／ｍｍ²であった。

得られたソーワイヤのめっき厚さの平均値を以下のようにして測定した。

得られたソーワイヤの任意の２箇所の横断面についてそれぞれ顕微鏡観察を行い、各視野において任意の４点でめっき厚さを測定し、これらの測定結果の平均値を表１に示す。

＜真円度の算出＞
上記ソーワイヤの真円度ｆを以下に説明するように算出した。

レーザーマイクロメーターとして、ＫＥＹＥＮＣＥ製レーザー寸法測定器のＬＳ−３１００（コントローラー部），ＬＳ−３０３４（測定部）を用いて、測定ピッチ角αを４５°に設定し、４点（すなわち、ｍ＝４）のワイヤ外径ｄ_a，ｄ_b，ｄ_c，ｄ_dをそれぞれ測定し、この中から最大外径ｄ_maxと最小外径ｄ_minを求めた。この結果を表１に示す。

次に、白色光測定法を用いた表面粗さ測定機として、ＺＹＧＯ（ザイゴ社）製三次元表面構造解析装置のＮＥＷＶＩＥＷ１００を用いて、測定ピッチ角βを９０°に設定し、異なる４箇所（すなわち、ｎ＝４）の領域Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈについて十点平均粗さＲｚ_e，Ｒｚ_f，Ｒｚ_g，Ｒｚ_hをそれぞれ測定した。各領域Ｅ〜Ｈでは、ワイヤ表面にビーム径Ｗ_Bのレーザビーム光を照射して、周方向基準長さＷを［（１０／３６０）×πｄ］（μｍ）に、すなわち、測定幅角θを１０°に設定し、前述したＷ×ｎの値を１／９×πｄ（μｍ）とした。

得られた十点平均粗さＲｚ_e，Ｒｚ_f，Ｒｚ_g，Ｒｚ_hの平均値を平均十点平均粗さＲｚ_aveとした。この結果を表１に示す。

得られた最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min、平均十点平均粗さＲｚ_aveより前記（１）式を用いて真円度ｆを算出した結果を表１に示す。

特許第３３４５０１８号公報（特許文献１）に記載のものと同種のソーマシンとして東綱機械製作所製マルチワイヤソー（型番：ＨＷＳ−３３０）を用いて、得られたソーワイヤにより以下に説明するワーク１個を以下に説明するスライス条件でスライス加工することによりシリコンウエハを得た。

＜ワーク＞
材質；シリコン単結晶のインゴット
サイズ；直径２００ｍｍ×長さ１５０ｍｍ
＜スライス条件＞
ワイヤ走行速度；９００ｍ／分
ワイヤ往復サイクル；１サイクル／分
スライス時間；６時間
加工液；粒子＃１０００のＣＭＰ用水溶性スラリー
ワイヤ張力；２５Ｎ
（実施例２〜４）
最終伸線材の表面処理条件を変更したこと以外には実施例１と同条件でソーワイヤを製造した。得られたソーワイヤのめっき厚さの平均値、最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min、平均十点平均粗さＲｚ_aveおよび真円度ｆを実施例１と同条件で測定し、その結果を表１に示す。このソーワイヤを用いて実施例１と同条件でワークをスライスした。

（実施例５）
ワークサイズとそのスライス時間を表１に示す値に変更した以外には、実施例１と同条件で製造したソーワイヤを用いて、実施例１と同条件でワークをスライスした。

（実施例６）
ダイスの減面率と最終伸線材の表面処理条件を変更したこと以外には実施例１と同条件でソーワイヤを製造した。得られたソーワイヤの真円度ｆを以下に説明するようにして算出した。

まず、実施例１と同様にして最大外径ｄ_maxと最小外径ｄ_minを求めた。この結果を表１に示す。

次に、白色光測定法を用いた表面粗さ測定機として、ＺＹＧＯ（ザイゴ社）製三次元表面構造解析装置のＮＥＷＶＩＥＷ１００を用いて、測定ピッチ角角βを１８°に設定し、異なる２０箇所の領域について十点平均粗さをそれぞれ測定した。各領域では、ワイヤ表面にビーム径Ｗ_Bのレーザビーム光を照射して、周方向基準長さＷを［（１０／３６０）×πｄ］（μｍ）に、すなわち、測定幅角θを１０°に設定し、前述したＷ×ｎの値を５／９×πｄ（μｍ）とした。得られた十点平均粗さの測定結果の平均値を平均十点平均粗さＲｚ_aveとし、この結果を表１に示す。

得られた最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min、平均十点平均粗さＲｚ_aveより前記（１）式を用いて真円度ｆを算出した結果を表１に示す。また、得られたソーワイヤの公称径ｄ及びめっき厚さの平均値についても表１に示す。このソーワイヤを用いて実施例１と同条件でワークをスライスした。このときのスライス時間を表１に併記する。

（実施例７）
電気ブラスめっきの替わりに、以下の条件で電気亜鉛めっきを施したこと以外には実施例１と同条件でソーワイヤを製造した。

めっき浴の組成；硫酸亜鉛
めっき浴の温度；４０℃
めっき付着量；３．０ｇ／ｋｇ（ワイヤ１ｋｇ当たりのめっき付着重量）
得られたソーワイヤの公称径ｄ、めっき厚さの平均値、最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min、平均十点平均粗さＲｚ_aveおよび真円度ｆを実施例１と同条件で測定し、その結果を表１に示す。このソーワイヤを用いて実施例１と同条件でワークをスライスした。

（実施例８）
電気ブラスめっきの替わりに、以下の条件で電気亜鉛めっきを施したこと以外には実施例６と同条件でソーワイヤを製造した。

めっき浴の組成；硫酸亜鉛
めっき浴の温度；４０℃
めっき付着量；６．０ｇ／ｋｇ（ワイヤ１ｋｇ当たりのめっき付着重量）
得られたソーワイヤの公称径ｄ、めっき厚さの平均値、最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min、平均十点平均粗さＲｚ_aveおよび真円度ｆを実施例６と同条件で測定し、その結果を表１に示す。このソーワイヤを用いて実施例１と同条件でワークをスライスした。このときのスライス時間を表１に併記する。

（実施例９）
電気ブラスめっきの替わりに、常法を用いて溶融亜鉛めっきを施したこと以外には実施例１と同条件でソーワイヤを製造した。

得られたソーワイヤの公称径ｄ、めっき厚さの平均値、最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min、平均十点平均粗さＲｚ_aveおよび真円度ｆを実施例１と同条件で測定し、その結果を表１に示す。このソーワイヤを用いて実施例１と同条件でワークをスライスした。

（実施例１０）
電気ブラスめっきの替わりに、常法を用いて溶融亜鉛めっきを施したこと以外には実施例６と同条件でソーワイヤを製造した。

得られたソーワイヤの公称径ｄ、めっき厚さの平均値、最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min、平均十点平均粗さＲｚ_aveおよび真円度ｆを実施例６と同条件で測定し、その結果を表１に示す。このソーワイヤを用いて実施例１と同条件でワークをスライスした。このときのスライス時間を表１に併記する。

（比較例１）
ダイスの減面率と表面処理条件を変更した以外には実施例１と同条件でソーワイヤを製造した。得られたソーワイヤの公称径ｄ、めっき厚さの平均値、最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min、平均十点平均粗さＲｚ_aveおよび真円度ｆを実施例１と同条件で測定し、その結果を表１に示す。このソーワイヤを用いて実施例１と同条件でワークをスライスした。

（比較例２）
ダイスの減面率と表面処理条件を変更した以外には実施例７と同条件でソーワイヤを製造した。得られたソーワイヤの公称径ｄ、めっき厚さの平均値、最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min、平均十点平均粗さＲｚ_aveおよび真円度ｆを実施例１と同条件で測定し、その結果を表１に示す。このソーワイヤを用いて実施例１と同条件でワークをスライスした。

（比較例３）
ダイスの減面率と表面処理条件を変更した以外には実施例９と同条件でソーワイヤを製造した。得られたソーワイヤの公称径ｄ、めっき厚さの平均値、最大外径ｄ_max、最小外径ｄ_min、平均十点平均粗さＲｚ_aveおよび真円度ｆを実施例１と同条件で測定し、その結果を表１に示す。このソーワイヤを用いて実施例１と同条件でワークをスライスした。

実施例１〜１０および比較例１〜３で得られたシリコンウエハの中央部の板厚（中央板厚）の平均値を表１に示す。なお、シリコンウエハの中央板厚の平均値は、得られたシリコンウエハのうち両端５枚は除き、ＡＤＥコーポレーション製測定器により測定した。

＜平坦度・反り量の測定＞
実施例１〜１０および比較例１〜３で得られたシリコンウエハについてそれぞれ以下に説明するように平坦度および反り量を測定した。

得られたシリコンウエハから任意に数枚を選出し、各ウエハについてスライス面のうち片面の合計数千箇所のサイトの平坦度（ローカルサイトフラットネス）をウエハ検査装置（ＡＤＥコーポレーション製測定器）を用いて測定し、これらの測定結果の平均値を求めた。この結果を表１に示す。反り量についても同様の方法で測定し、その平均値を表１に併記する。

表１から明らかなように、真円度ｆが本発明範囲内にある実施例１〜１０のソーワイヤを用いて得られたシリコンウエハは、平坦度が２０μｍ未満であると共に、反り量が１０μｍ未満であり、スライス面精度に優れていた。また、本発明に従うソーワイヤは、いかなる種類のめっきを有するものであっても、優れたスライス面精度を実現できることが確認できた。

さらに、真円度ｆが０．６μｍ以下である実施例１，２，６，７のソーワイヤは、得られたシリコンウエハの平坦度が１４．０μｍ以下で、反り量が７．２μｍ以下であり、同条件でスライスを行った実施例３，４，８〜１０のソーワイヤに比較してさらに優れたスライス面精度を実現できた。

同条件でスライスを行った実施例１〜４，６〜１０で得られたシリコンウエハのスライス面の平坦度と用いたソーワイヤの真円度ｆとの関係を示す特性線Ｐを図３に示す。図３において、縦軸はスライス面の平坦度（μｍ）を示し、横軸はソーワイヤの真円度ｆ（μｍ）を示す。

図３から明らかなように、ソーワイヤの真円度ｆが小さいほど、シリコンウエハのスライス面の平坦度も小さくなるという傾向が得られた。

同条件でスライスを行った実施例１〜４，６〜１０で得られたシリコンウエハのスライス面の反り量と用いたソーワイヤの真円度ｆとの関係を示す特性線Ｑを図４に示す。図４において、縦軸はスライス面の反り量（μｍ）を示し、横軸はソーワイヤの真円度ｆ（μｍ）を示す。

図４から明らかなように、ソーワイヤの真円度ｆが小さいほど、得られるシリコンウエハのスライス面の反り量も小さくなるという傾向が得られた。

また、表１に示した実施例１および実施例５から、真円度ｆが０．８μｍ以下であるソーワイヤを用いれば、ワークサイズ、スライス時間といったソーマシンのスライス条件を変えても、平坦度が２０μｍ未満で、反り量が１０μｍ未満である優れたスライス面精度を有するシリコンウエハを得ることができた。

これに対して、真円度ｆが０．８μｍを超える比較例１〜３のソーワイヤを用いて切り出されたシリコンウエハは、スライス面の平坦度が２０μｍ以上であっただけでなく、反り量も１０μｍ以上となり、実施例１〜１０のソーワイヤで切り出したシリコンウエハよりもスライス面精度が劣化した。

なお、特許文献２のソーワイヤは、ワイヤの表面残留応力とワイヤのうねりとの関係からその性状が評価されているが、表面残留応力の測定は不確定要素が多く、測定装置が異なるとそれにより得られる結果にばらつきを生じるため、客観的に信頼性の高いワイヤ特性の評価がなされているとは言えない。

また、特許文献３のソーワイヤでは、ワイヤの片面を所定厚さにエッチングにより除去し、そのエッチング前後におけるワイヤの曲率変化を測定しなければならず、エッチングはその速度を高精度に制御する必要があるためワイヤ性状の確認作業に手間が掛かり、コスト高となる。

実施例１〜１０から明らかなように、本発明に係るソーワイヤは所定の外表面状態を有するものであることから、特許文献２の従来品ソーワイヤに比較して信頼性が高く、また、特許文献３に記載されているような煩雑な特性評価を必要とすることなく、優れたスライス面精度を実現することができる。

本発明に係るソーワイヤの最大外径および最小外径を説明するためのソーワイヤの断面模式図。本発明に係るソーワイヤの平均十点平均粗さを説明するためのソーワイヤの断面模式図。ソーワイヤの真円度とスライス面の平坦度との関係を示す特性線図。ソーワイヤの真円度とスライス面の反り量との関係を示す特性線図。ソーワイヤの一例を示す断面模式図。ソーワイヤの他の例を示す断面模式図。

Claims

亜鉛めっきまたは黄銅めっきのいずれか一方を有し、最終伸線時に６〜１２ｍｍ径のならしロールで表面処理されることにより、最大外径をｄ_max（μｍ）とし、最小外径をｄ_min（μｍ）とし、周方向基準長さＷ（μｍ）に対する十点平均粗さＲｚを異なる方位の領域について測定した値の平均値をＲｚ_ave（μｍ）としたときに、下記（１）式で定義される真円度ｆが０．８μｍ以下の範囲にあることを特徴とするソーワイヤ。
ｆ＝１／２×［ｄ_max−（ｄ_min−２Ｒｚ_ave）］…（１）
前記真円度ｆが０．６μｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のソーワイヤ。