(57)【要約】【課題】マルチワイヤーソーにおける溝付ローラのガイド溝の摩耗及び／又は傷付きを軽減することができる、ワイヤーソーを提供する。【解決手段】本発明のワイヤーソーは、ワイヤー表面に研削砥粒を付着させたワイヤーソーであって、前記ワイヤーは、厚みｔと高さｈとを有する垂直断面形状を有し、前記高さｈは、前記厚みｔより大きく、前記ワイヤーの高さ（ｈ）方向の対向する側面に、前記研削砥粒が付着していない、ことを特徴とする。【選択図】図１
2020025993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤー表面に研削砥粒を付着させたワイヤーソーであって、
前記ワイヤーは、厚みｔと高さｈとを有する垂直断面形状を有し、
前記高さｈは、前記厚みｔより大きく、
前記ワイヤーの高さ（ｈ）方向の対向する側面に、前記研削砥粒が付着していない、
ワイヤーソー。
【請求項２】
前記厚みｔが、６０μｍ以下である、請求項１記載のワイヤーソー。
【請求項３】
前記高さｈが、１５０〜５００μｍの範囲にある、請求項１又は２記載のワイヤーソー。
【請求項４】
高さｈ／厚みｔ比が、３〜１０の範囲にある、請求項１〜３のいずれか一項記載のワイヤーソー。
【請求項５】
カーフロスが、前記厚みｔから前記厚みｔ＋２〜３μｍの範囲にある、請求項１〜４のいずれか一項記載のワイヤーソー。
【請求項６】
前記切削砥粒の径が、２〜６μｍの範囲にある、請求項１〜５のいずれか一項記載のワイヤーソー。
【請求項７】
ワイヤー表面に研削砥粒を付着させたワイヤーソーであって、
前記ワイヤーソーは、マルチワイヤーソーの溝付ローラに等ピッチで多数設けられているガイド溝に巻きつけられ、前記ワイヤーソーを前記溝付ローラ上で走行させながら被加工物に押し当てて、前記被加工物をスライスするのに使用され、
前記ワイヤーは、厚みｔと高さｈとを有する垂直断面形状を有し、
前記高さｈは、前記厚みｔより大きく、
前記ワイヤーの高さ（ｈ）方向の対向する側面に、前記研削砥粒が付着しておらず、
前記ワイヤーソーは、前記対向する側面の少なくとも一方を前記ガイド溝に沿わせた状態で、前記ガイド溝に巻きつけられる、
ワイヤーソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤーソーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、結晶シリコンを使用した太陽光発電装置が普及している。同装置には、吸収した光エネルギーを電力に変換する光電変換素子であるセルが組み込まれている。このセルの形成には、シリコンウェハが使用されている。シリコンウェハは、シリコンの単結晶又は多結晶インゴットから切り出され、薄板に加工されたものである。この加工には、マルチワイヤーソーが使用される。
【０００３】
マルチワイヤーソーは、回転軸心が平行な複数の溝付ローラにワイヤーソーが巻き付けられており、このワイヤーソーを走行させ、この走行中のワイヤーソーに被加工物を押し当てて、被加工物をスライスする装置である。隣接する溝付ローラ間には、ワイヤーソーの一部が等ピッチで並列して張架されたワイヤー列が形成される。マルチワイヤーソーは、このワイヤー列部分で被加工物をスライスするため、被加工物となるシリコンインゴットから、一度に多数のシリコンウェハを切り出すことができる。
【０００４】
マルチワイヤーソーには、通常、線芯（垂直断面：円形）表面全周にダイヤモンド砥粒を付着させたワイヤーソーが使用される（例えば、特許文献１を参照のこと）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−６５２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５に、マルチワイヤーソーの溝付ローラに従来のワイヤーソーが巻き付けられている状態を示す。図５に示すように、溝付ローラ２０の外周面には、ガイド溝２１が等ピッチで多数設けられている。各ガイド溝２１には、ワイヤーソー１０が順に巻き付けられている。図５の上部に示すように、ワイヤーソー１０は、線芯１１（垂直断面：円形）表面全周にダイヤモンド砥粒１２を付着させたものである。
【０００７】
このようなマルチワイヤーソーの形態において、シリコンインゴットをスライスするために、溝付ローラ２０上でワイヤーソー１０を走行させると、ワイヤーソー１０のダイヤモンド砥粒１２とガイド溝２１との間の接触により、ガイド溝２１が摩耗し、及び／又は、ガイド溝２１に傷が付く。このため、例えば、短期間での溝付ローラ（のガイド溝）のメンテナンスが必要となり、また、溝付ローラの取替えが必要となる。
【０００８】
そこで、本発明は、マルチワイヤーソーにおける溝付ローラのガイド溝の摩耗及び／又は傷付きを軽減することができる、ワイヤーソーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のワイヤーソーは、ワイヤー表面に研削砥粒を付着させたワイヤーソーであって、
前記ワイヤーは、厚みｔと高さｈとを有する垂直断面形状を有し、
前記高さｈは、前記厚みｔより大きく、
前記ワイヤーの高さ（ｈ）方向の対向する側面に、前記研削砥粒が付着していない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、マルチワイヤーソーにおける溝付ローラのガイド溝の摩耗及び／又は傷付きを軽減することができる、ワイヤーソーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は、実施形態１のワイヤーソーを示す斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すワイヤーソーのＩ−Ｉ方向に見た断面図である。図１（ｃ）〜（ｅ）は、実施形態１のワイヤーソーにおけるカーフロスを説明する断面図である。
【図２】図２は、マルチワイヤーソーの溝付ローラに実施形態１のワイヤーソーが巻き付けられている状態を示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態１のワイヤーソーを備えたマルチワイヤーソーを使用してシリコンインゴットをスライスする一例を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、実施形態２のワイヤーソーを示す断面図である。図４（ｂ）〜（ｄ）は、変形例のワイヤーソーを示す断面図である。
【図５】図５は、マルチワイヤーソーの溝付ローラに従来のワイヤーソーが巻き付けられている状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
項１．ワイヤー表面に研削砥粒を付着させたワイヤーソーであって、
前記ワイヤーは、厚みｔと高さｈとを有する垂直断面形状を有し、
前記高さｈは、前記厚みｔより大きく、
前記ワイヤーの高さ（ｈ）方向の対向する側面に、前記研削砥粒が付着していない、
ワイヤーソー。
項２．前記厚みｔが、６０μｍ以下である、項１記載のワイヤーソー。
項３．前記厚みｔが、３０μｍ〜６０μｍの範囲にある、項１又は２記載のワイヤーソー。
項４．前記高さｈが、１５０μｍ〜５００μｍの範囲にある、項１〜３のいずれか一項記載のワイヤーソー。
項５．前記高さｈが、２００μｍ〜４００μｍの範囲にある、項１〜４のいずれか一項記載のワイヤーソー。
項６．前記高さｈが、２５０μｍ〜３５０μｍの範囲にある、項１〜５のいずれか一項記載のワイヤーソー。
項７．高さｈ／厚みｔ比が、３〜１０の範囲にある、項１〜６のいずれか一項記載のワイヤーソー。
項８．カーフロスが、前記厚みｔから前記厚みｔ＋２〜３μｍの範囲にある、項１〜７のいずれか一項記載のワイヤーソー。
項９．前記切削砥粒の径が、２μｍ〜６μｍの範囲にある、項１〜８のいずれか一項記載のワイヤーソー。
項１０．前記切削砥粒が、超砥粒である、項１〜９のいずれか一項記載のワイヤーソー。
項１１．前記切削砥粒が、ダイヤモンド砥粒である、項１〜１０のいずれか一項記載のワイヤーソー。
項１２．ワイヤー表面に研削砥粒を付着させたワイヤーソーであって、
前記ワイヤーソーは、マルチワイヤーソーの溝付ローラに等ピッチで多数設けられているガイド溝に巻きつけられ、前記ワイヤーソーを前記溝付ローラ上で走行させながら被加工物に押し当てて、前記被加工物をスライスするのに使用され、
前記ワイヤーは、厚みｔと高さｈとを有する垂直断面形状を有し、
前記高さｈは、前記厚みｔより大きく、
前記ワイヤーの高さ（ｈ）方向の対向する側面に、前記研削砥粒が付着しておらず、
前記ワイヤーソーは、前記対向する側面の少なくとも一方を前記ガイド溝に沿わせた状態で、前記ガイド溝に巻きつけられる、
ワイヤーソー。
項１３．前記被加工物が、シリコン、化合物半導体、金属酸化物、水晶、又はガラスの被加工物（例えば、インゴット）である、項１２記載のワイヤーソー。
【００１３】
本明細書で使用する場合、前記ワイヤーの「垂直断面形状」という用語は、長尺のワイヤーソー（ワイヤー）を、その長さ方向に対して垂直な方向で切断した際に、その切断面に現れる形状を意味する。また、本明細書で使用する場合、前記側面が「対向する」とは、例えば、図４（ｇ）に示すように、側面ｓ１からの垂線と側面ｓ２からの垂線とが交差しない（両垂線が交差する角度θ＝０°）ことを意味する。なお、本明細書において、前記ワイヤーの高さ（ｈ）方向の対向する側面は、例えば、高さ（ｈ）方向の「実質的に」対向する側面を含む。前記側面が「実質的に対向する」とは、例えば、図４（ｅ）に示すように、側面ｓ１からの垂線と側面ｓ２からの垂線とが交差し、その交差する角度θが、例えば、１５°以下、好ましくは１０°以下、より好ましくは５°以下であることを意味する。前記ワイヤーの垂直断面形状は、前述のとおりであり、例えば、角Ｒを有するトラック型、実質的に角Ｒを有さない長方形型、しずく型、楕円形型、勾玉型等が挙げられる。前記垂直断面形状が楕円形型である場合、その短径が前記厚みｔを意味し、その長径が前記高さｈを意味する。
【００１４】
本明細書で使用する場合、「カーフロス」という用語は、本発明のワイヤーソーを備えたマルチワイヤーソーを使用して被加工物（例えば、シリコンインゴット）をスライスする際に、ワイヤーの厚みｔと、スライス方向に対して垂直な方向に前記厚みｔから飛び出した研削砥粒の幅とを合わせた切断代を意味する。カーフロスについては、後述の実施形態において、具体例を挙げて説明する。
【００１５】
つぎに、本発明の実施形態について説明するが、本発明は、以下の実施形態には限定されない。なお、以下の図１から図４において、同一部分には、同一符号を付している。また、図１〜図４は模式図であるため、寸法、縮尺等は、実際のものとは異なる場合がある。また、各実施形態の説明は、特に断らない限り、互いの説明を援用できる。さらに、各実施形態の構成は、特に断らない限り、組合せ可能である。
【００１６】
（実施形態１）
図１（ａ）に、本実施形態のワイヤーソーの斜視図を示す。図１（ｂ）に、図１（ａ）に示すワイヤーソーのＩ−Ｉ方向に見た断面図を示す。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態のワイヤーソー１００は、ワイヤー１０１を備える。ワイヤー１０１は、図１（ａ）に示すワイヤーソー１００の長さ方向に対する垂直断面形状、すなわち、図１（ａ）に示すワイヤーソー１００のＩ−Ｉ方向に見た断面の形状が、厚みｔと高さｈとを有し、角Ｒを有するトラック型（ｈ＞ｔ）である。ワイヤー１０１は、高さｈ方向において、側面ｓ１及びｓ１に対向する側面ｓ２と、側面ｓ１及びｓ２以外の端部ｅ１及びｅ２とに区別される。端部ｅ１及びｅ２は、ワイヤー１０１の高さｈ方向における、トラック型の角Ｒの開始部分からワイヤー１０１の端点までである。ワイヤー１０１の端部ｅ１には、ダイヤモンド砥粒１０２が付着しており、対向する側面ｓ１及びｓ２並びに端部ｅ２には、タイヤモンド砥粒は付着していない。なお、本実施形態において、ダイヤモンド砥粒１０２は、ワイヤー１０１の端部ｅ１に電着により付着させているが、説明の便宜上、電着に使用された金属（例えば、ニッケル）のメッキ層は図示していない。
【００１７】
前述のように、本実施形態のワイヤーソー１００では、ダイヤモンド砥粒１０２がワイヤー１０１の端部ｅ１のみに付着しているため、例えば、ダイヤモンド砥粒１０２の使用量を減らすことができ、ワイヤーソーの製造コストを下げることができる。
【００１８】
ワイヤー１０１の厚みｔは、特に限定されない。ただし、既存の芯線（垂直断面形状：円形）のワイヤーソーの直径（例えば、直径６０μｍ）と同等以下とする観点から、厚みｔの上限値は、例えば、６０μｍ以下である。厚みｔが６０μｍ以下であれば、例えば、本実施形態のワイヤーソー１００を備えたマルチワイヤーソーを使用してシリコンインゴットをスライスする際、既存の芯線のワイヤーソーを備えたマルチワイヤーソーを使用してスライスする場合と同等以下の切断ロスを実現でき、その結果、例えば、単位シリコンインゴット当たりのシリコンウェハの切出し枚数を同等以上とすることができる。厚みｔの上限値は、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以下である。厚みｔの下限値は、例えば、ワイヤーソー１００の使用時の強度を考慮して設定され、例えば、３０μｍ以上である。したがって、厚みｔの範囲は、例えば、３０μｍ〜６０μｍの範囲、好ましくは、３０μｍ〜５０μｍの範囲、より好ましくは、３０μｍ〜４０μｍの範囲にある。
【００１９】
ワイヤー１０１の高さｈは、特に限定されない。ただし、後述するように、本実施形態のワイヤーソー１００をマルチワイヤーソーの溝付ローラに巻き付ける際の作業性及び動作時の信頼性等の観点から、高さｈは、例えば、１５０〜５００μｍの範囲、好ましくは、２００〜４００μｍの範囲、より好ましくは、２５０〜３５０μｍの範囲にある。
【００２０】
ワイヤー１０１の高さｈ／厚みｔ比は、１を超えていればよく、例えば、本発明の効果を十分に奏するには、高さｈ／厚みｔ比の下限値は、例えば、３以上であるとよい。また、高さｈ／厚みｔ比の上限値は、例えば、強度の観点から大きいほど好ましく、特に限定されないが、本実施形態のワイヤーソー１００をマルチワイヤーソーの溝付ローラに巻き付ける際の作業性及び動作時の信頼性等の観点から、例えば、１０以下であるとよい。したがって、高さｈ／厚みｔ比の範囲は、例えば、３〜１０の範囲にある。
【００２１】
前述の種々の観点から、ワイヤー１０１の厚みｔ、高さｈ、及び高さｈ／厚みｔ比は、例えば、以下の例示的組み合わせを有することができる。
（例示的組み合わせ）
・厚みｔ：３０μｍ〜５０μｍ
・高さｈ：１５０μｍ〜５００μｍ
・高さｈ／厚みｔ比：３〜１０
【００２２】
前述のように、本実施形態のワイヤーソー１００におけるワイヤー１０１は、トラック型の垂直断面形状を有する。このような形状のワイヤー１０１は、例えば、芯線を２面プレスすることにより形成することができる。ワイヤー１０１の端部ｅ１及びｅ２の角Ｒは、特に限定はなく、例えば、ワイヤー１０１の厚みｔの１／２である。なお、異なる設定の角Ｒを有する垂直断面形状を有するワイヤー等を備えるワイヤーソーの変形例は、後述の変形例において例示するものとする。
【００２３】
次に、ワイヤーソーのカーフロスについて、図１（ｃ）〜図１（ｅ）を参照して具体的に説明する。図１（ｃ）〜図１（ｅ）は、本実施形態のワイヤーソーにおけるカーフロスを説明する断面図である。前述のように、カーフロスは、本発明のワイヤーソーを備えたマルチワイヤーソーを使用して被加工物（例えば、シリコンインゴット）をスライスする際に、ワイヤー１０１の厚みｔと、スライス方向に対して垂直な方向に前記厚みｔから飛び出した研削砥粒の幅とを合わせた切断代を意味する。図１（ｃ）に示すように、本実施形態のワイヤーソーでは、ワイヤー１０１は、厚みｔを有し、ダイヤモンド砥粒１０２は、ワイヤー１０１の厚みｔの方向には飛び出していない。このため、本実施形態のワイヤーソーでは、カーフロスＴは、ワイヤーの厚みｔと同じである。このように、ダイヤモンド砥粒１０２がワイヤー１０１の厚みｔから飛び出さず、カーフロスＴがワイヤーの厚みｔと同じであるのが、カーフロスを最小化する観点から望ましい。
【００２４】
ただし、例えば、電着法を使用して、ダイヤモンド砥粒１０２をワイヤー１０１の端部ｅ１に付着させる際に、ダイヤモンド砥粒１０２がワイヤー１０１の厚みｔの方向から飛び出して付着する場合がある。このような場合には、図１（ｄ）に示すように、カーフロスＴは、ワイヤーの厚みｔと、ワイヤー１０１の厚みｔから飛び出したダイヤモンド砥粒１０２の幅（ｔ１及びｔ２）とを合わせた幅となる。すなわち、カーフロスＴ＝ｔ＋（ｔ１＋ｔ２）となる。このワイヤー１０１の厚みｔから飛び出したダイヤモンド砥粒１０２の幅（ｔ１＋ｔ２）は、可能な限り小さいのが望ましく、理想的にはゼロであるが、例えば、２μｍ〜３μｍである。例えば、ダイヤモンド砥粒１０２の直径が６μｍであるとすると、幅（ｔ１＋ｔ２）が２〜３μｍであれば、ワイヤー１０１の対向する側面ｓ１及びｓ２には、ダイヤモンド砥粒１０２が実質的に付着していない。なお、幅（ｔ１＋ｔ２）を２μｍ〜３μｍに設定したとしても、ダイヤモンド砥粒１０２がワイヤー１０１の対向する側面ｓ１及びｓ２に付着していないのであれば、例えば、図１（ｅ）に示すように、２μｍ〜３μｍに設定された幅（ｔ１＋ｔ２）を超えて、ダイヤモンド砥粒１０２がワイヤー１０１の厚みｔから飛び出しているのも可能である。
【００２５】
ワイヤー１０１の材質は、例えば、高炭素鋼線（例えば、ピアノ線）、ステンレス鋼線等の高張力線材が挙げられる。ワイヤー１０１の長さ（すなわち、ワイヤーソー１００の長さ）は、装着されるマルチワイヤーソーに応じて設定され、例えば、１００ｋｍ程度である。
【００２６】
ダイヤモンド砥粒１０２の直径は、特に限定はない。ただし、ワイヤー１０１の厚みｔとの関係、カーフロスＴの最小化等の観点から、ダイヤモンド砥粒１０２の直径は、例えば、２μｍ〜６μｍの範囲にある。なお、ダイヤモンド砥粒１０２の直径は、前述の例示範囲には限定されず、例えば、ワイヤー１０１の厚みｔとほぼ同じとすることもできる。このような場合、例えば、ダイヤモンド砥粒１０２は、ワイヤー１０１の端部ｅ１上に、ワイヤー１０１の長さ方向に一列に並んで付着している状態が想定される。
【００２７】
なお、本実施形態では、研削砥粒をダイヤモンド砥粒として説明しているが、本発明は、研削砥粒はダイヤモンド砥粒に限定されない。研削砥粒は、被加工物をスライスするのに使用することができる超砥粒であればよく、ダイヤモンド砥粒の他に、例えば、ｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）等が挙げられる。
【００２８】
次に、本実施形態のワイヤーソー１００の使用方法を、図２及び図３を参照して説明する。図２に、マルチワイヤーソーの溝付ローラに本実施形態のワイヤーソーが巻き付けられている状態を示す。また、図３に、本実施形態のワイヤーソーを備えたマルチワイヤーソーを使用してシリコンインゴットをスライスする一例を示す。図２に示すように、溝付ローラ２０は、その外周面に、ガイド溝２１が等ピッチで多数設けられている。各ガイド溝２１には、本実施形態のワイヤーソー１００が順に巻き付けられている。ここで、ワイヤーソー１００のガイド溝２１と接触する部分（図２では、図１（ｂ）で示した側面ｓ２）には、ダイヤモンド砥粒１０２が付着していない。このようなマルチワイヤーソーの形態において、被加工物であるシリコンインゴットをスライスするために、溝付ローラ２０上でワイヤーソー１００を走行させても、ワイヤーソー１００のダイヤモンド砥粒１０２がガイド溝２１と接触していないため、ガイド溝２１の摩耗及び／又は傷付きを軽減することができる。これにより、例えば、短期間での溝付ローラ２０（のガイド溝２１）のメンテナンスが必要なくなり、また、溝付ローラの取替えも必要なくなり、例えば、シリコンウェハの切出し加工コストを下げることができる。また、ダイヤモンド砥粒１０２がガイド溝２１と接触しないため、例えば、ダイヤモンド砥粒１０２のワイヤーソー１００からの剥離を減少させることもできる。これによっても、例えば、シリコンウェハの切出し加工コストを下げることができる。
【００２９】
シリコンインゴットから切りだされるシリコンウェハの厚みは、現在の技術水準では、約１８０μｍ程度であり、芯線のワイヤーソーの直径は約６０μｍである。これに対応させて、マルチワイヤーソーについて、溝付ローラのガイド溝及び溝間ピッチ等が設計されている。このため、例えば、本実施形態のワイヤーソー１００におけるワイヤー１０１の高さｈを、溝付ローラのガイド溝及び溝間ピッチの設計サイズに適合させれば、既存のマルチワイヤーソーの溝付ローラを本実施形態のワイヤーソー１００に対応させるための改良を施すことなく、そのまま使用できる。なお、現在の技術水準に対して設計された溝付ローラのガイド溝及び溝間ピッチに適合させた場合、本実施形態のワイヤーソー１００におけるワイヤー１０１の高さｈは、例えば、１５０〜５００μｍの範囲、好ましくは、２００〜４００μｍの範囲、より好ましくは、２５０〜３５０μｍの範囲である。なお、今後の技術水準の向上によるシリコンウェハの更なる薄膜化により、溝間ピッチが狭くなるなどした場合、例えば、それに応じて、高さｈを適宜変更して、最適化することができる。また、本実施形態のワイヤーソー１００をガイド溝２１に巻き付けるのを容易にする等の観点から、例えば、各ガイド溝が改良されていてもよい。
【００３０】
図３に、本実施形態のワイヤーソーを備えたマルチワイヤーソーを使用してシリコンインゴットをスライスする一例を示す。図３に示すように、マルチワイヤーソー３００は、回転軸心が平行な３つの溝付ローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを備えている。これらの溝付ローラ２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃはそれぞれ、その外周面に、ガイド溝（図示せず、図２を参照のこと）が等ピッチで多数設けられている。マルチワイヤーソー３００は、これらの溝付ローラに加えて、供給リール３０１Ｆと巻取リール３０１Ｔとを備えている。なお、図３では、マルチワイヤーソーは、溝付ローラを３つ備えるように例示されているが、本発明はこれには限定されず、溝付ローラの数は、例えば、適宜設定することができる。
【００３１】
供給リール３０１Ｆには、本実施形態のワイヤーソー１００が巻回収容されている。供給リール３０１Ｆから巻き出されたワイヤーソー１００は、溝付ローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃそれぞれのガイド溝に、図２で示されたように、順に巻き付けられて、繰り返し架け渡される。これにより、一連の溝付ローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ間には、各溝付ローラの外周面に沿って、ワイヤーソー１００が等ピッチで並列張架されたワイヤー列３０２が構成されている。そして、溝付ローラ２０Ｂから巻き出されたワイヤーソー１００は、巻取リール３０１Ｔに巻き取られて巻回収容される。
【００３２】
溝付ローラ２０Ａ、供給リール３０１Ｆ、及び巻取リール３０１Ｔはそれぞれ、対応するモータ（図示せず）等の動力によって回転駆動する。この回転駆動に伴って、ワイヤーソー１００が走行する。一方、溝付ローラ２０Ｂ及び２０Ｃはそれぞれ、走行するワイヤーソー１００との間に生じる摩擦力によって従動回転する。そして、溝付ローラ２０Ａ等を正逆回転させることによって、供給リール３０１Ｆから巻取リール３０１Ｔにわたる走行経路における、ワイヤーソー１００の走行方向が切り替わるように構成されている。
【００３３】
マルチワイヤーソー３００は、さらに、冷却液であるクーラントの供給口（図示せず）を有する一対の給液ノズル３０３Ａ及び３０３Ｂを備えている。給液ノズル３０３Ａ及び３０３Ｂはそれぞれ、溝付ローラ２０Ａと溝付ローラ２０Ｂとの間に張架されたワイヤー列３０２の中央部分上側に、水平方向に間隔をあけて設けられている。給液ノズル３０３Ａと３０３Ｂとの間の空間には、被加工物となるシリコンインゴット３０４がセットされる。シリコンインゴット３０４は、その直下にあるワイヤー列３０２に対して相対的に上下動する可動ベース３０５に捨て板（図示せず）を介して固定される。
【００３４】
図３に示したように、このマルチワイヤーソー３００にシリコンインゴット３０４が固定された状態で、スライス加工を実行する。すなわち、まず、溝付ローラ２０Ａ、供給リール３０１Ｆ、及び巻取リール３０１Ｔをそれぞれ回転駆動させ、ワイヤーソー１００を供給リール３０１Ｆ側から巻取リール３０１Ｔ側に向かう第１の方向へと走行させる。これと並行して、供給リール３０１Ｆ側にある給液ノズル３０３Ａから、その直下のワイヤー列３０２部分にクーラントを供給しながら、可動ベース１１０を下降させ、クーラントが付着したワイヤー列３０２にシリコンインゴット３０４の下面を押し当てる。こうして、ダイヤモンド砥粒１０２及びクーラントを、ワイヤー１０１とシリコンインゴット３０４との間に介在させる。
【００３５】
シリコンインゴット３０４をワイヤー列３０２部分に押し当てた状態で、ワイヤーソー１００を継続して走行させる。これにより、ワイヤー列３０２部分を走行するワイヤーソー１００の表面に付着させたダイヤモンド砥粒１０２により、シリコンインゴット３０４が切削される。
【００３６】
第１の方向への走行は、ワイヤーソー１００が数ｋｍ程度の長さ分走行するまで継続される。その間、ワイヤーソー１００は、ワイヤー列３０２部分においてシリコンインゴット３０４と接触しながら走行し続けることになる。その結果、ワイヤー列３０２部分を走行するワイヤーソー１００と同じ数の切削溝が形成される。
【００３７】
第１の方向に走行させたワイヤーソー１００の長さが数ｋｍ程度に達すると、今度は、ワイヤーソー１００の走行方向を逆にする。すなわち、溝付ローラ２０Ａ、供給リール３０１Ｆ、及び巻取リール３０１Ｔをそれぞれ、第１の方向とは逆回転で駆動させ、ワイヤーソー１００を巻取リール３０１Ｔ側から供給リール３０１Ｆ側に向かう第２の方向へと走行させる。これと並行して、巻取リール３０１Ｔ側にある給液ノズル３０３Ｂから、その直下のワイヤー列３０２部分にクーラントを供給しながら、クーラントが付着したワイヤー列３０２にシリコンインゴット３０４を押し当てる。このようにして、前述と同様に、ダイヤモンド砥粒１０２及びクーラントを、ワイヤーソー１００とシリコンインゴット３０４との間に介在させる。
【００３８】
前述の第１の方向における切削と同様に、シリコンインゴット３０４をワイヤー列３０２部分に押し当てた状態で、ワイヤーソー１００を第２の方向に継続して走行させる。これにより、ワイヤー列３０２部分を走行するワイヤーソー１００の表面に付着させたダイヤモンド砥粒１０２によりシリコンインゴット３０４を切削する。
【００３９】
第２の方向へワイヤーソー１００を走行させる長さは、第１の方向へワイヤーソー１００を走行させる長さより短くする。この第１の方向及び第２の方向へのワイヤーソー１００の走行を繰り返す。これにより、シリコンインゴット３０４がスライスされて、薄板状のウェハが切り出される。ワイヤー列３０２部分でシリコンインゴット３０４をスライスするマルチワイヤーソー３００を使用することにより、一度に多数枚のウェハを切り出すことができる。
【００４０】
このようなスライス加工において、ワイヤーソー１００が溝付ローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃそれぞれのガイド溝に、図２で示されたように、順に巻き付けられているため、ワイヤーソー１００のダイヤモンド砥粒１０２と溝付ローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃそれぞれのガイド溝とが接触していない。この状態で、ワイヤーソー１００を第１の方向及び第２の方向に走行させても、溝付ローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃそれぞれのガイド溝は、ワイヤーソー１００のダイヤモンド砥粒１０２による摩耗及び／又は傷付きが軽減される。
【００４１】
本実施形態のワイヤーソー１００は、前述のように、ワイヤー１０１の端部ｅ１にのみに、ダイヤモンド砥粒１０２が電着法により付着されている。ダイヤモンド砥粒のワイヤーに付着させるための電着法は、当技術分野において公知である。例えば、ワイヤー１０１の端部ｅ１にのみにダイヤモンド砥粒１０２を付着させる方法としては、ワイヤー１０１の端部ｅ１のみがダイヤモンド砥粒を含有するメッキ溶液に接触する状態で電着を行う方法が挙げられる。なお、本実施形態のワイヤーソー１００は、ダイヤモンド砥粒１０２が電着法により付着されているが、本発明は、これには限定されない。ダイヤモンド砥粒のワイヤーへの付着は、例えば、当技術分野において公知のレジンボンド法によっても行うことができる。
【００４２】
（実施形態２）
図４（ａ）に、本実施形態のワイヤーソーの断面図を示す。図４（ａ）に示すように、本実施形態のワイヤーソー２００は、ワイヤー１０１の端部ｅ１及びｅ２の両方に、ダイヤモンド砥粒１０２が付着している。この点を除いて、本実施形態のワイヤーソー２００は、実施形態１のワイヤーソーと同様である。本実施形態のワイヤーソー２００によれば、スライス加工により一方の端部のダイヤモンド砥粒１０２が剥離して切削できなくなった場合でも、例えば、本実施形態のワイヤーソー２００の上下を入れ替えることにより、再度スライス加工を行うことができ、ワイヤーソーを長く使用することができる。なお、本実施形態のワイヤーソー２００では、ワイヤー１０１の端部ｅ１及びｅ２の両方にダイヤモンド砥粒１０２を付着させているため、一方の端部におけるダイヤモンド砥粒１０２と溝付ローラのガイド溝との間に接触が生じる。ただし、この接触の量は、従来の芯線（垂直断面形状：円形）の表面全周にダイヤモンド砥粒を付着させた従来のワイヤーソーと比較して各段に少ない。このため、ダイヤモンド砥粒が溝付ローラのガイド溝を摩耗させ、及び／又は同ガイド溝を傷付ける影響は、従来のワイヤーソーと比較して各段に小さい。
【００４３】
（変形例）
実施形態１及び２のワイヤーソーでは、ワイヤーの垂直断面形状はトラック型であるが、このトラック型における端部の角Ｒの大きさは、特に限定はなく、図４（ｂ）に示すように、実施形態１及び２のワイヤーソーにおけるより小さくてもよい。また、ワイヤーの垂直断面形状は、例えば、図４（ｃ）に示すように、端部の角Ｒが実質的に存在しない長方形型でもよい。このような形状のワイヤーは、例えば、芯線を４面プレスすることにより形成することができる。また、ワイヤーの垂直断面形状がトラック型であるワイヤーソーの中でも、前述の条件に適合していれば、例えば、図４（ｄ）に示すように、高さｈ／厚みｔ比がかなり小さいワイヤーソー（例えば、高さｈ／厚みｔ比＝１．２程度）も、本発明の範囲に含まれる。また、前述のように、ワイヤーの高さ（ｈ）方向の対向する側面は、実質的に対向していればよく、例えば、図４（ｅ）に示すように、側面ｓ１とｓ２とが実質的に対向している（例えば、ｓ１からの垂線とｓ２からの垂線とが交差する角度θ＝１０°）「しずく型」の断面形状を有するワイヤーソーも、本発明の範囲に含まれる。なお、図４（ｅ）は、断面図であるが、前述の両垂線及びθを見やすくするために、ワイヤー１０１の断面線を省略している。このような形状のワイヤーは、例えば、芯線を、対向する側面が実質的に対向する角度となるような角度を付けて、２面プレスすることにより形成することができる。また、本発明ワイヤーソーにおけるワイヤーは、前述の条件に適合しているものであればよく、ワイヤーの垂直断面形状は、例えば、図４（ｆ）に示すように、楕円型でもよい。楕円型において、その短径が前記厚みｔであり、その長径が前記高さｈである。また、楕円型において、前記対向する側面は、ワイヤーソーの前述の溝付ローラのガイド溝に沿う部分であり、例えば、楕円の曲率等により適宜設定される。楕円型における前記対向する側面は、例えば、図４（ｆ）に示すように、楕円の中心から前記高さｈ方向の両端部に向かって、前記高さｈの約８０％の側面である。
【００４４】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明のワイヤーソーは、マルチワイヤーソーにおける溝付ローラのガイド溝の摩耗及び／又は傷付きを軽減することができる。したがって、本発明のワイヤーソーは、例えば、シリコンインゴット等の被加工物を切断するのに使用されるマルチワイヤーソーに使用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０      ワイヤーソー（垂直断面形状：円形）
１１      芯線
１２、１０２  ダイヤモンド砥粒
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ  溝付ローラ
２１      ガイド溝
１００、２００  ワイヤーソー（垂直断面形状：トラック型）
１０１    ワイヤー
３００    マルチワイヤーソー
３０１Ｆ  供給リール
３０１Ｔ  巻取リール
３０２    ワイヤー列
３０３Ａ、３０３Ｂ  給液ノズル
３０４    シリコンインゴット
３０５    可動ベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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