(57)【要約】【課題】高精度の切断をなしうるワイヤーソーマシンの提供。【解決手段】本発明に係るワイヤーソーマシン２は、フレーム４、一対のメインローラ６、８及びワイヤー１２を備えている。それぞれのメインローラ６、８は、フレーム４に支持されている。このメインローラ６、８は、その回転軸１４、２８を回転中心として回転可能にされている。このメインローラ６、８は、回転軸１４、２８を中心線とする外周面と、複数の溝とを備えている。それぞれの溝は、外周面の周方向に沿ってその全周にわたって形成されている。このワイヤー１２は、一対のメインローラ６、８の一方端側の溝から他方端側の溝に向けて、順番に架け渡されている。この一対のメインローラ６、８に架け渡されたワイヤー１２の一周長の長さは、一方端の溝から他方端側の溝に向かって徐々にかわるように構成されている。。【選択図】図１
2010110865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のメインローラとワイヤーとを備えたワイヤーソーマシンにおいて、
この一対のメインローラに架け渡されたワイヤーの一周長の長さがメインローラの一方端の溝から他方端側の溝に向かって徐々にかわるように構成されているワイヤーソーマシン。
【請求項２】
上記ワイヤーの一周長が一方端の溝から他方端側の溝に向かって徐々に大きくされている請求項１に記載のワイヤーソーマシン。
【請求項３】
上記溝の周長が一方端側の溝から他方端側の溝まで徐々に大きくされている請求項２に記載のワイヤーソーマシン。
【請求項４】
上記ワイヤーの一周長が一方端の溝から他方端側の溝に向かって徐々に小さくされている請求項１に記載のワイヤーソーマシン。
【請求項５】
上記溝の周長が一方端側の溝から他方端側の溝まで一定であり、
一方のメインローラの中心線が他方のメインローラの中心線に対して傾けられている請求項４に記載のワイヤーソーマシン。
【請求項６】
上記一方のメインローラの中心線と他方のメインローラの中心線とのなす角度が０°より大きく９０°以下である請求項５に記載のワイヤーソーマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤーソーマシンに関する。詳細には、本発明は、シリコンインゴット、人工水晶、超硬合金、セラミック等の硬い脆性材料の切断に用いられるワイヤーソーマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来のワイヤーソーマシン８２がシリコンインゴット８４と共に示された模式図である。図８（ａ）は、ワイヤーソーマシン８２を上方から見た平面図である。図８（ｂ）は、ワイヤソー８２の正面図である。
【０００３】
ワイヤー８６がローラ８８とローラ９０とに架け渡されている。ローラ８８及びローラ９０が回転して、ワイヤー８６が走行させられている。走行するワイヤー８６にシリコンインゴット８４が押し当てられる。シリコンインゴット８４は、ワイヤー８６により切断される。これにより、シリコンインゴット８４からシリコンウェハーが得られる。このワイヤー８６には、引張荷重がかけられている。この引張荷重により、ワイヤーが弛むことが抑制されている。これにより、このシリコンウェハーの切断面における、面粗度及びうねりが小さく抑制される。
【０００４】
このシリコンウェハーは、面粗度の低減及びうねりの解消の目的で研削される。ワイヤーソーマシンによる切断面のうねりが大きいシリコンウェハーでは、研削代が大きく設定される必要がある。大きな研削代は、生産性を阻害する。切断面のうねりを抑制するための努力がなされている。この様なワイヤーソーマシンによる切断面の面粗度及びうねりの改良方法が、特開２００５−１８６２２９に記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１８６２２９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ワイヤー８６の撓みは、引張荷重をかけられることでを抑制されている。このワイヤー８６は、引張荷重をかけられていることと、シリコンインゴット８４が押し付けられることとにより伸ばされる。この伸び量は、ワイヤー８６の供給側から排出側に向かって徐々に大きくなっていく。図８（ｂ）に示されるように、ワイヤー８６の供給側で架け渡されたワイヤー部分９２は、ローラ８８と９０との間で比較的弛みなく張られている。一方、ワイヤー８６の排出側で架け渡されたワイヤー部分９４は、ローラ８８と９０との間で弛みが大きくなる。このワイヤー６の排出側で切断されたシリコンウェハーは、面粗度及びうねりが大きい。
【０００６】
この最も面粗度及びうねりが大きいシリコンウェハーに合わせて、研磨代が設定される。このシリコンウェハーに合わせてシリコンインゴット８４の切り出しピッチが設定される。このワイヤーソーマシンによる切断面の面粗度及びうねりを抑制することで、切断面の研削代を小さくできる。シリコンインゴット８４の切り出しピッチが小さく設定しうる。
【０００７】
本発明の目的は、高精度の切断をなしうるワイヤーソーマシンの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るワイヤーソーマシンは、一対のメインローラとワイヤーとを備えている。この一対のメインローラに架け渡されたワイヤーの一周長の長さは、メインローラの一方端の溝から他方端側の溝に向かって徐々にかわるように構成されている。
【０００９】
好ましくは、このワイヤーソーマシンでは、上記ワイヤーの一周長は、一方端の溝から他方端側の溝に向かって徐々に大きくされている。好ましくは、このワイヤーソーマシンでは、上記溝の周長が一方端側の溝から他方端側の溝まで徐々に大きくされている。
【００１０】
好ましくは、このワイヤーソーマシンでは、上記ワイヤーの一周長が一方端の溝から他方端側の溝に向かって徐々に小さくされている。好ましくは、上記溝の周長は、一方端側の溝から他方端側の溝まで一定である。一方のメインローラの中心線は、他方のメインローラの中心線に対して傾けられている。好ましくは、上記一方のメインローラの中心線と他方のメインローラの中心線とのなす角度が０°より大きく９０°以下である
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るワイヤーソーマシンのによれば、ワイヤーの排出側で切断されたシリコンウェハーの面粗度及びうねりが比較的小さくされる。このワイヤーソーマシンでは、ワイヤーの供給側から排出側までの面粗度及びうねりのバラツキが小さくされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るワイヤーソーマシン２が被加工材料としてのシリコンインゴット３と共に示された概念図である。説明の便宜上、図１の矢印Ｘを前後方向前向きとし、矢印Ｙを左右方向右向きとし、矢印Ｚを上下方向上向きとする。このワイヤーソーマシン２は、フレーム４、第一ローラ６、第二ローラ８及びワイヤー１２を備えている。ワイヤー１２は、金属線からなる。この線径は、例えば０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。
【００１４】
図２は、図１のワイヤーソーマシン２に取り付けられている第一ローラ６の平面図である。この第一ローラ６は、一対のメインローラの一方である。この第一ローラ６は、回転軸１４及び本体１６を備えている。本体１６の形状は、円錐台形である。この外周面としてのテーパ面１８の中心線は、回転軸１４と一致している。両矢印θ１は、この中心線に対するテーパ面１８の傾きを示している。このテーパ面１８では、前方に位置する一方端２０の外径が後方に位置する他方端２２の外径より小さい。このテーパ面１８の径は、一方端２０から他方端２２に向けて徐々に大きくなっている。このテーパ面１８は、一方端２０から他方端２２に向かって拡張される曲面である。
【００１５】
図２には、矢印で示された部分の拡大図が示されている。この拡大図は、本体１６の部分断面図である。この第一ローラ６には、テーパ面１８に溝２４が形成されている。この溝２４の形状は、断面において壁面２６と壁面２７とからなるＶ字形状である。この溝２４は、回転軸１４を中心線としてテーパ面１８を一周して形成されている。この溝２４は、回転軸１４の中心線上に中心がある円周上に位置している。この溝２４の円周方向は、この中心線に直交している。この溝２４は、一方端２０から他方端２２まで、回転軸１４の中心線方向に一定ピッチＴ１で形成されている。このテーパ面１８に形成される溝２４の数は、例えば数十から数百である。両矢印Ｈ１は、溝２４の深さを示している。この溝深さＨ１は、テーパ面１８に対する垂線方向で測定される。この複数の溝２４の深さＨ１は一定である。
【００１６】
図３は、図２の第一ローラ６の部分断面拡大図である。この断面は、第一ローラ６の一の溝２４の断面拡大図である。この断面は、第一ローラ６の軸心を含む面である。直線Ｌ１は、この断面における、テーパ面１８の延長線である。点Ｐ１は、直線Ｌ１と壁面２６との交点である。点Ｐ２は、直線Ｌ１と壁面２７との交点である。点Ｐ３は、点Ｐ１と点Ｐ２の中点である。直線Ｌ２は、この断面における、テーパ面１８の延長線である。この直線Ｌ２と直線Ｌ１とは、中心線に対して対称である。点Ｐ４は、直線Ｌ２と壁面２６との交点である。点Ｐ５は、直線Ｌ２と壁面２７との交点である。点Ｐ６は、点Ｐ４と点Ｐ５の中点である。両矢印Ｄは、この点Ｐ３と点Ｐ６との間の長さである。この長さＤがこの溝２４の周長の直径である。この直径Ｄと円周率との積算により、溝２４の周長が求められる。
【００１７】
この溝２４の周長は、一方端２０側で最も小さい。この溝２４の周長は、他方端２２側で最も大きい。この溝２４の周長は、一方端２０側に位置する溝２４から他方端２２側に位置する溝２４の向きに溝２４毎に徐々に大きくされている。図１に示されるように、この第一ローラ６は、フレーム４に支持されている。この第一ローラ６は、回転軸１４を軸心に回転可能に支持されている。
【００１８】
図１の第二ローラ８は、一対のメインローラの他方である。この第二ローラ８は、第一ローラ６と同じ形状である。この第二ローラ８は、回転軸２８を備えている。この第二ローラ８は、フレーム４に支持されている。この第二ローラ８は、回転軸２８を軸心に回転可能に支持されている。この第二ローラ８は、第一ローラ６の右向きに間隔を空けて並べられている。この第一ローラ６の回転軸１４と、第二ローラ８の回転軸２８とは、平行にされている。この第二ローラ８の前後方向の位置は、第一ローラ６の前後方向の位置と一致している
【００１９】
供給側リール１４から送り出されているワイヤー１２は、第一ローラ６の一方端２０側の溝２４に案内されている。ワイヤー１２は、第一ローラ６と第二ローラ８とに架け渡されている。ワイヤー１２は、第二ローラ８の溝に案内されている。ワイヤー１２は、第二ローラ８の溝に案内されて下方に折り返されている。折り返されたワイヤー１２は、第二ローラ８と第一ローラ６とに架け渡されている。このワイヤー１２は、第一ローラ６の一方端２０側の溝２４に隣接して他方端２２側に位置する溝２４に更に案内されている。ワイヤー１２は、この溝２４に案内されて上方に折り返されている。第一ローラ６で折り返されたワイヤー１２は、更に第一ローラ６と第二ローラ８とに架け渡されている。こうして、ワイヤー１２は、第一ローラ６及び第二ローラ８に、一方端２０から他方端２２に向かって一溝ずつ順番に架け渡されている。このワイヤー１２は、一方端２０から他方端２２に向かって数十回から数百回架け渡されている。
【００２０】
図４は、図１のワイヤーソーマシン２の平面図である。第二ローラ８の溝の周長は、第一ローラ６の溝２４の周長と同様に、前方に位置する一方端２０側が短い。第二ローラ８の溝の周長は、後方に位置する他方端２２側が長い。このワイヤーソーマシン２では、一対のメインローラに架け渡されたワイヤー１２の一周長は、第一ローラ６及び第二ローラ８に架け渡された一巻きの長さである。
【００２１】
このワイヤー１２の一周長は、前方の一方端２０に位置する溝２４で、最も短くされている。この一周長は、後方の他方端２２に位置する溝２４で、最も長くされている。このワイヤー１２の一周長は、一方端２０の溝２４から他方端２２の溝に向かって徐々に長くなっている。このワイヤーソーマシン２では、一方端２０の溝２４から他方端２２の溝２４に向かって隣接するワイヤー１２の一周長の差は、第一ローラ６の溝２４の周長の半周長さと第二ローラ８の溝の周長の半周長さの差の合計に等しい。
【００２２】
このワイヤー１２は、一対のメインローラに加えて、更に図示しない第三ローラに架け渡されてもよい。そのワイヤー１２では、第一ローラ６、第二ローラ８及び第三ローラに架け渡された一巻きの長さが、ワイヤー１２の一周長である。この第三ローラは、第一ローラ６と同じ形状であることが好ましい。また、第一ローラ６、第二ローラ８、第三ローラ及び図示されない第四ローラにワイヤー１２が架け渡されてもよい。この一対のメインローラに架け渡されたワイヤー１２の一周長は、第一ローラ６、第二ローラ８、第三ローラ及び第四ローラに架け渡された一巻きの長さである。このワイヤー１２の一周長は、第一ローラ６、第二ローラ８を含む２以上のローラに架け渡された一巻きの長さとして測定される。
【００２３】
図１が参照されつつ、このワイヤーソーマシン２によるシリコンインゴット３の切断方法が説明される。シリコンインゴット３が準備される。第一ローラ６及び第二ローラ８にワイヤー１２が架け渡される。図示されない駆動モータにより、第二ローラ８が回転軸２８を回転中心として回転させられる。これにより、第一ローラ６が従動して回転する。第一リール３０は、図示されない駆動モータにより回転させられる。これにより、ワイヤー１２が送り出される。このワイヤー１２は、第一ローラ６及び第二ローラ８の周りを、引張荷重を受けながら送られる。第二リール３２は、図示されない駆動モータにより回転させられる。第二ローラ８の他端側に達したワイヤー１２は、第二リール３２に巻き取られる。  
【００２４】
このワイヤー１２には、ＳｉＣ粒子を含むスラリーが吹きかけられる。このスラリーを吹きかけられて走行するワイヤ１２に、シリコンインゴット３が押し付けられる。このワイヤー１２のピッチＴ１の間隔で、シリコンインゴット３が切断される。これによりシリコンインゴット３から、複数のシリコンウェハーが得られる。このワイヤーソーマシン２では、ＳｉＣ粒子を吹き付ける遊離砥粒方式を用いているがこの方法に限られない。表面に予めダイヤモンド粒子を固着させたワイヤーで切断する固定砥粒方式が用いられてもよい。
【００２５】
このワイヤーソーマシン２では、第一ローラ６の溝２４の周長が一方端２０側より他方端２２側で長くされている。これにより、このワイヤー１２は、一方端２０側での走行速度より、他方端２２側での走行速度が速い。このワイヤー１２は、一方端２０側から他方端２２側に向けて徐々にその走行速度が速くされている。これにより、他方端２２側で、ワイヤー１２の弛みが抑制されている。このワイヤーソーマシン２で切断されたシリコンウェハーは、切断面の面粗度及びうねりが小さくされている。切断面の面粗度及びうねりが小さいシリコンウェハーでは、後工程の切断面の研削代が小さくしうる。一のシリコンインゴット３からより多数のシリコンウェハーを切り出すことができる。
【００２６】
第一ローラ６のテーパ面１８の傾きθ１が大きいワイヤーソーマシン２では、ワイヤー１２の一方端２０側での走行速度と他方端２２側での走行速度との差が大きい。これにより、他方端２２側でのワイヤー１２の弛みがより抑制される。一方で、この走行速度の差が小さいワイヤー１２に働く引張荷重は小さい。これにより、ワイヤー１２の伸びが抑制される。これにより、ワイヤー１２の断線が抑制される。この観点から、後方の他方端２２側の溝２４に位置するワイヤー１２の一周長と前方の一方端２０側の溝２４に位置するワイヤー１２の一周長との差は、ワイヤー１２の許容応力のひずみによる伸び以下とすることが好ましい。この実施例で使用されたワイヤー１２では、この許容応力におけるひずみは３％である。
【００２７】
このワイヤーソーマシン２では、この第一ローラ６と第二ローラ８とは、同じ回転数で回転する。第一ローラ６及び第二ローラ８が同じ形状である。これにより、ワイヤー１２は、滑りなく走行させられる。これにより、ワイヤー１２が安定して走行しうる。これにより、ワイヤー１２が切断し難い。切断されたシリコンウェハーの面粗度及びうねりは小さくしうる。
【００２８】
図５は、本発明の他の実施形態にかかるワイヤーソーマシンのローラ４２が示された平面図である。このワイヤーソーマシンでは、第一ローラ６及び第二ローラ８に代えてローラ４２が用いられている。このローラ４２は、回転軸４４、本体４６及び溝４８を備えている。この本体４６の形状は円柱形である。この本体４６の外周面５０は、円柱面である。両矢印Ｈ２は、この溝４８の深さを表している。この溝４８の深さＨ２は、外周面５０に垂線方向で測定される。この溝４８の深さＨ２は、一方端５２側で深くされている。この深さＨ２は、他方端５４側で浅くされている。この深さＨ２は、一方端５２側から他方端５４側に向かって徐々に浅くされている。
【００２９】
このワイヤーソーマシンでは、このワイヤー１２の一周長は、前方の一方端５２に位置する溝４８で、最も短くされている。この一周長は、後方の他方端５４に位置する溝４８で、最も長くされている。このワイヤー１２の一周長は、一方端５２の溝４８から他方端５４の溝４８に向かって徐々に長くなっている。このワイヤー１２の走行速度は、一方端５２から他方端５４に向かって徐々に速くなっている。これにより、他方端５４側で、ワイヤー１２の弛みが抑制されている。このワイヤーソーマシンで切断されたシリコンウェハーは、切断面の面粗度及びうねりが小さくされている。
【００３０】
図６は、更に本発明の他の実施形態にかかるワイヤーソーマシン５６の平面図である。このワイヤーソーマシン５６は、フレーム５８、第一ローラ６０、第二ローラ６２及びワイヤー１２を備えている。この図の直線Ｌ３及びＬ４は、フレーム５８に対する垂線である。このワイヤーソーマシン５６では、ワイヤー１２は、直線Ｌ３及びＬ４に対して垂直に交差して架け渡されている。
【００３１】
図７は、図６のワイヤーソーマシン５６に取り付けられている第一ローラ６０の平面図である。この第一ローラ６０は、一対のメインローラの一方である。この第一ローラ６０は、回転軸６４及び本体６６を備えている。本体６６の形状は、円柱形である。この外周面としての円柱面６８の中心線は、回転軸６４の中心線と一致している。
【００３２】
図７には、矢印で示された部分の拡大図が示されている。この拡大図は、本体６６の部分断面図である。この第一ローラ６０には、円柱面６８に溝７４が形成されている。この溝７４の形状は、断面において壁面７６と壁面７８とからなるＶ字形状である。この溝７４は、回転軸６４の中心線上を中心として円柱面６８を一周して形成されている。この溝７４は、回転軸１４の中心線上を中心と円周上にしている。この溝７４は、一方端７０から他方端７２まで、図６直線Ｌ３方向に一定ピッチＴ３で形成されている。この円柱面６８に形成される溝７４の数は、数十から数百である。両矢印Ｈ３は、溝７４の深さを示している。この溝深さＨ３は、円柱面６８に対する垂線方向で測定される。この複数の溝７４の深さＨ３は一定である。
【００３３】
図６に示されるように、この第一ローラ６０は、フレーム５８に支持されている。この円柱面６８の一方端７０は前方に位置して、他方端７２は後方に位置している。この第一ローラ６０は、回転軸６４を軸心に回転可能に支持されている。直線Ｌ５は、この回転軸６４の中心線である。両矢印θ２は、直線Ｌ３と直線Ｌ５との交わる角度を示している。この角度θ２は、この第一ローラ６０の傾斜角度である。第一ローラ６０は、直線Ｌ３に対して、反時計回りに角度θ２傾いている。
【００３４】
第二ローラ６２は、第一ローラ６０と同じ形状である。この第二ローラ６２は、回転軸８０を備えている。この第二ローラ６２は、フレーム５８に支持されている。この第二ローラ６２は、回転軸８０を軸心に回転可能に支持されている。直線Ｌ６は、この回転軸８０の中心線である。両矢印θ３は、直線Ｌ４と直線Ｌ６との交わる角度を示している。この角度θ３は、この第二ローラ６２の傾斜角度である。第二ローラ６２は、直線Ｌ４に対して、時計回りに角度θ３傾いている。この図６の平面視において、第一ローラ６０と第二ローラ６２とは、一方端７０側で互いに離されて配置されている。第一ローラ６０と第二ローラ６２とは、他方端７２側で互いに近くに配置されている。
【００３５】
図示しない供給側リール１４から送り出されたワイヤー１２は、第一ローラ６０の一方端７０側の溝７４に案内されている。ワイヤー１２は、第一ローラ６０と第二ローラ６２とに架け渡されている。ワイヤー１２は、第二ローラ６２の溝に案内されている。ワイヤー１２は、第二ローラ６２の溝に沿って下方に折り返されている。折り返されたワイヤー１２は、第二ローラ６２と第一ローラ６０とに架け渡されている。このワイヤー１２は、第一ローラ６０の一方端７０側の溝７４に隣接して他方端７２側に位置する溝７４に更に案内されている。ワイヤー１２は、この溝７４に沿って上方に折り返されている。第一ローラ６０で折り返されたワイヤー１２は、更に第一ローラ６０と第二ローラ６２とに架け渡されている。こうして、ワイヤー１２は、第一ローラ６０及び第二ローラ６２の前方から後方に向かって数十回から数百回架け渡されている。
【００３６】
このワイヤーソーマシン５６では、ワイヤー１２の一周長は、一対のメインローラとしての第一ローラ６０及び第二ローラ６２に架け渡された一巻きの長さである。このワイヤー１２の一周長は、前方の一方端７０に位置する溝７４で、最も長くされている。この一周長は、後方の他方端７２に位置する溝７４で、最も短くされている。このワイヤー１２の一周長は、一方端７０側から他方端７２側に向かって徐々に短くなっている。
【００３７】
このワイヤー１２は、一対のメインローラに加えて、更に図示しない第三ローラに架け渡されてもよい。このワイヤー１２では、第一ローラ６０、第二ローラ６２及び第三ローラに架け渡された一巻きの長さが、ワイヤー１２の一周長である。この第三ローラは、フレーム５８に垂直に取り付けられたローラでもよい。また、第一ローラ６０と同じ形状として、第一ローラ６０及び第二ローラ６２に他端側が近づく向きに傾けて取り付けられたローラであってもよい。また、第一ローラ６０、第二ローラ６２、第三ローラ及び図示されない第四ローラにワイヤー１２が架け渡されているワイヤーソーマシンでは、一対のメインローラに架け渡されたワイヤー１２の一周長は、第一ローラ６０、第二ローラ６２、第三ローラ及び第四ローラに架け渡された一巻きの長さである。このワイヤー１２の一周長は、第一ローラ６０、第二ローラ６２を含む２以上のローラに架け渡された一巻きの長さとして測定される。
【００３８】
図６が参照されつつ、このワイヤーソーマシン５６によるシリコンインゴット３の切断方法が説明される。被加工材料としてのシリコンインゴット３が準備される。第一ローラ６０及び第二ローラ６２にワイヤー１２が架け渡される。図示されない駆動モータにより、第二ローラ６２が回転軸８０を回転中心として回転させられる。これにより、第一ローラ６０が従動して回転する。図示されない第一リール３０は、駆動モータにより回転させられる。これにより、ワイヤー１２が送り出される。ワイヤー１２は、第一ローラ６０及び第二ローラ６２の周りを、引張荷重を受けながら送られる。図示されない第二リール３２は、駆動モータにより回転させられる。第二ローラ６２の他端側に達したワイヤー１２は、図示されない第二リール３２に巻き取られる。  
【００３９】
このワイヤー１２には、ＳｉＣ粒子を含むスラリーが吹きかけられる。このスラリーを吹きかけられて走行するワイヤ１２に、シリコンインゴット３が押し付けられる。このワイヤー１２のピッチＴ３の間隔で、シリコンインゴット３は切断されて、シリコンウェハーが得られる。このワイヤーソーマシン５６による加工方式は、この遊離砥粒方式に代えて、固定砥粒方式であってもよい。
【００４０】
この第一ローラ６０及び第二ローラ６２では、ワイヤー１２の走行速度は、一定に維持されている。このワイヤー１２は、一方端７０側での走行速度と他方端７２側での走行速度とが同じである。このワイヤーソーマシン５６では、ワイヤー１２の一周長が他方端７２側で短くされている。これにより、他方端７２側で、ワイヤー１２の一周長当たりの弛み量が小さくされている。このワイヤーソーマシン５６で切断されたシリコンウェハーは、切断面の面粗度及びうねりが小さくされている。
【００４１】
このワイヤーソーマシン５６では、傾きθ２が大きい第一ローラ６０は、他端側のワイヤー１２の一周長が短くできる。これにより、他方端７２側でのワイヤー１２の一周長当たりの弛み量が小さくできる。角度θ２を０より大きくすることで、本発明の効果が得られる。この角度θ２は、１５°以上が好ましい。一方で、傾きθ２が小さい第一ローラ６０では、溝７４の形成が容易である。溝７４に案内されるワイヤー１２が溝７４から外れることが抑制される。この観点から、θ２は４５°以下が好ましく、３０°以下が更に好ましい。同様の観点から、第二ローラ６２の傾きθ３も０°より大きく４５°以下が好ましい。第一ローラ６０と第二ローラ６２との中心線のなす角度は、０°より大きく、３０°以上が好ましい。一方で、この角度は、９０°以下が好ましく、６０°以下が更に好ましい。第一ローラ６０又は第二ローラ６２のいずれか一方が傾けられてもよい。これにより、ワイヤー１２の一周長が一方端７０側に比して他方端７２側で短くされうる。
【００４２】
本発明にかかるワイヤーソーマシンは、シリコンインゴット３に限らず、ガラス、人工水晶、超硬合金、セラミック等の硬い脆性材料の切断に用いられうる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００４４】
［実施例１］
図１に示されたワイヤーソーマシンが準備された。被加工材料として、円柱形状のガラス塊が準備された。一方のメインローラと他方のメインローラは同一形状のものを用いた。一方のメインローラと他方のメインローラとの中心軸間の距離は５００ｍｍである。このメインローラのテーパ面の傾き角度を１°とした。溝周長の最小値を３００ｍｍ、最大値３０５．８ｍｍであった。このワイヤーは、最小周長での速度を、８００ｍ／分として走行させた。この走行するワイヤーに円柱状のガラス塊が押し付けられて切断された。
【００４５】
［実施例２及び３］
一対のメインローラの傾き角度を下記の表１に示される通りとした。溝周長の最大値、ワイヤーの一周長、伸び率は、表１に示される通りとなった。他は実施例１と同様とした。
【００４６】
［比較例１］
一対のメインローラは、従来のローラがそのまま用いられた。このローラの本体の形状は円柱形状である。他は実施例１と同様とした。
【００４７】
［評価］
実施例１から５及び比較例１のワイヤーソーマシンで切断されたガラスについて、最大一周長のワイヤ部分で切断された、ガラス表面の面粗度及びうねりが測定された。加工中のワイヤーの切断有無が確認された。その結果が下記表１に示されている。比較例１の切断面における、面粗度及びうねりの大きさを１として、実施例１から３での大きさを相対的に表している。この面粗度及びうねりの大きさは小さい数値ほど面粗度及びうねりが小さいことを表している。
【００４８】
【表１】
2010110865.tif 000003
【００４９】
表１に示されるように、実施例のワイヤーソーマシンでは、切断面の面粗度及びうねりが小さく抑えられている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るワイヤーソーマシンが被加工材料と共に示された概念図である。
【図２】図２は、図１のワイヤーソーマシンに取り付けられているメインローラの平面図である。
【図３】図３は、図２のメインローラの部分断面拡大図である。
【図４】図４は、図１のワイヤーソーマシンの平面図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態にかかるワイヤーソーマシンのメインローラが示された平面図である。
【図６】図６は、更に本発明の他の実施形態にかかるワイヤーソーマシンの平面図である。
【図７】図７は、図６のワイヤーソーマシンに取り付けられているメインローラの平面図である。
【図８】図８は、従来のワイヤーソーマシンが被加工材料とと共に示された模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
２、５６、８２・・・ワイヤーソーマシン
３、８４・・・シリコンインゴット
４、５８・・・フレーム
６、６０・・・第一ローラ
８、６２・・・第二ローラ
１２、８６・・・ワイヤー
１４、２８、４４、６４、８０・・・回転軸
１６、４６、６６・・・本体
１８・・・テーパ面
２０、５２、７０・・・一方端
２２、５４、７２・・・他方端
２４、４８、７４・・・溝
２６、２７、７６、７８・・・壁面
３０・・・第一リール
３２・・・第二リール
４２、８８、９０・・・ローラ
５０・・・外周面
６８・・・円柱面
９２、９４・・・ワイヤー部分
【図１】
2010110865.tif 000004
【図２】
2010110865.tif 000005
【図３】
2010110865.tif 000006
【図４】
2010110865.tif 000007
【図５】
2010110865.tif 000008
【図６】
2010110865.tif 000009
【図７】
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【図８】
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