(57)【要約】      （修正有）【課題】ローラの溝間隔を狭めることなく、ウェハの薄型化が可能なワイヤソーを提供する。【解決手段】一定間隔で外周に溝１０４〜１１７が形成された２つのローラ１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂからなるローラ対１０１、１０２と、前記ローラ対１０１、１０２に張り渡されたワイヤ１０３を備えたワイヤソー１００であって、前記ワイヤソー１００は、前記ローラ対１０１、１０２を２組以上備えており、前記２組以上のローラ対１０１、１０２は、一つの前記ローラ対１０１，１０２が、他の前記ローラ対１０１，１０２に張り渡されたワイヤ１０３に接触しないように、配置される。【選択図】図１
2014034088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定間隔で外周に溝が形成された２つのローラからなるローラ対と、前記ローラ対に張り渡されたワイヤを備えたワイヤソーであって、
前記ワイヤソーは、前記ローラ対を２組以上備えており、
前記２組以上のローラ対は、一つの前記ローラ対が、他の前記ローラ対に張り渡されたワイヤに接触しないように、配置されるワイヤソー。
【請求項２】
各々の前記ローラ対の前記溝は、前記一定間隔を等分した間隔で、互いに前記ローラ対の軸方向にずれて配置される請求項１記載のワイヤソー。
【請求項３】
前記ローラ対の各々は、同じ直径を有する２つのローラからなり、
一つの前記ローラ対の前記ローラの直径は、他の前記ローラ対の前記ローラの直径よりも小さく、
直径の小さい前記ローラ対の回転軸は、直径の大きい前記ローラ対の回転軸よりも高い位置に配置される請求項１又は２に記載のワイヤソー。
【請求項４】
前記ローラ対の各々は、直径の異なる２つのローラからなり、
直径が同じ複数の前記ローラの回転軸は、同じ高さに配置されており、
直径が小さい前記ローラの回転軸は、直径が大きい前記ローラの回転軸よりも低い位置に配置される請求項１又は２に記載のワイヤソー。
【請求項５】
前記２組以上のローラ対の前記ローラの直径は全て同じであって、
前記ワイヤソーは、更に補助ローラを備えており、
一つの前記ローラ対の回転軸は、他の前記ローラ対の回転軸よりも低い位置に配置され、
前記補助ローラの回転軸は、前記ローラ対を構成する前記ローラの回転軸よりも低い位置に配置される請求項１又は２に記載のワイヤソー。
【請求項６】
前記ローラ対の各々は、直径の異なる２つのローラからなり、
前記ローラ対毎に異なるワイヤを張り渡している請求項１又は２に記載のワイヤソー。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項記載のワイヤソーを用いて製造され、前記ワイヤソーによる切断痕が両面で非対象であることを特徴とする半導体基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイヤソー、及びワイヤソーにより製造された半導体基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体用基板や太陽電池用基板は、シリコンのインゴッドをワイヤソーでスライスして製造されている。図６は、従来のワイヤソー６００の概略構成を示しており、図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は正面図である。図６（ａ）に示すように、ワイヤソー６００は、通常２つのローラ６０１ａ、６０１ｂからなるローラ対６０１を備えている。２つのローラの各々は、外周に一定の間隔Ｌで溝（斜線部）が形成されており、２つのローラ６０１ａ、６０１ｂの溝６０３〜６１８に亘ってワイヤ６０２が張り渡され、一定の張力で保持される。尚、図中のＳはワイヤ６０２の巻き始めを示しており、Ｅは巻き終わりを示している。又、破線は各ローラの裏側に巻き付けられたワイヤを示している。
【０００３】
そして、図６（ｂ）に示すように、ワイヤ６０２をローラの回転方向（矢印）に合わせて走行させ、インゴッド６０４をワイヤ６０２に押しつけて切断する。以上により、２つのローラ６０１ａ、６０１ｂの溝に亘って張り渡されたワイヤ６０２の間隔Ｐでウェハが切り出される。尚、ワイヤソー６００によって切り出されるウェハの厚みは、ワイヤ６０２の直径を０．１２ｍｍ、溝６０２の間隔Ｌを０．３３ｍｍとしたとき、計算上で２１０μｍである。
【０００４】
近年、１つのインゴッドから多数のウェハを切り出すために、ウェハの薄型化が進んでいる。ウェハの薄型化には、ワイヤソーのローラに設けられた溝の間隔を狭くする、或いは、ワイヤを細径にする等の対応が必要であるが、ワイヤが溝から脱線し易くなる、或いは、ワイヤが断線し易くなる等の弊害が発生する。
【０００５】
図７は、特許文献１のローラの溝加工を示している。特許文献１では、図６におけるローラ６０１ａの溝を間隔Ｐで形成する際に、図７（ａ）示すように、１回目の加工において、ローラ６０１ａの軸方向に間隔３Ｐに設定した切削用ワイヤ６１９を用いて溝６０３、６０９、６１５を加工する。次に、同図（ｂ）に示すように、２回目の加工において、ローラ６０１ａを矢示方向に２Ｐだけ移動させ、溝６０７、６１３を加工し、更に、同図（ｃ）に示すように、３回目の加工において、ローラ６０１ａを矢示方向に２Ｐだけ移動させ、溝６０５、６１１、６１７を加工する。かくして、ローラ６０１ａの円周方向に施される溝の軸方向間隔はＰとなる。又、このように加工される溝の断面形状をＵ字形状とすることで、ワイヤの脱線、断線が発生し難いようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２６３４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的にローラの溝が形成される部分にはラバー材や樹脂材が使用されるため、隣接する溝と溝との間隔を狭くしていくと、溝と溝の間の壁となる部分のラバー材や樹脂材が薄くなり強度が低下するので、ワイヤの走行によって溝が潰れ易くなる。つまり、一層高まるであろう、ウェハの薄型化への要求を満たすことは困難となる。
【０００８】
本発明は、係る課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ローラの溝間隔を狭めることなく、ウェハの薄型化が可能なワイヤソーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、一定間隔で外周に溝が形成された２つのローラからなるローラ対と、前記ローラ対に張り渡されたワイヤを備えたワイヤソーであって、前記ワイヤソーは、前記ローラ対を２組以上備えており、前記２組以上のローラ対は、一つの前記ローラ対が、他の前記ローラ対に張り渡されたワイヤに接触しないように、配置される。
【００１０】
又、各々の前記ローラ対の前記溝は、前記一定間隔を等分した間隔で、互いに前記ローラ対の軸方向にずれて配置される。
【００１１】
又、前記ローラ対の各々は、同じ直径を有する２つのローラからなり、一つの前記ローラ対の前記ローラの直径は、他の前記ローラ対の前記ローラの直径よりも小さく、直径の小さい前記ローラ対の回転軸は、直径の大きい前記ローラ対の回転軸よりも高い位置に配置される。
【００１２】
又、前記ローラ対の各々は、直径の異なる２つのローラからなり、直径が同じ複数の前記ローラの回転軸は、同じ高さに配置されており、直径が小さい前記ローラの回転軸は、直径が大きい前記ローラの回転軸よりも低い位置に配置される。
【００１３】
又、前記２組以上のローラ対の前記ローラの直径は全て同じであって、前記ワイヤソーは、更に補助ローラを備えており、一つの前記ローラ対の回転軸は、他の前記ローラ対の回転軸よりも低い位置に配置され、前記補助ローラの回転軸は、前記ローラ対を構成する前記ローラの回転軸よりも低い位置に配置される。
【００１４】
又、前記ローラ対の各々は、直径の異なる２つのローラからなり、
前記ローラ対毎に異なるワイヤを張り渡している。
【００１５】
又、前記ワイヤソーを用いて製造された半導体基板は、前記ワイヤソーによる切断痕が両面で非対象であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のワイヤソーによれば、ウェハの薄型化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態２を示す概略構成図である。
【図３】実施形態２の変形例としての実施形態３を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態４を示す概略構成図である。
【図５】実施形態４の変形例としての実施形態５を示す概略構成図である。
【図６】従来のワイヤソーを示す概略構成図である。
【図７】従来のワイヤソー用溝付きローラの溝加工を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について図１を参照して説明する。図１は、本発明のワイヤソー１００の概略構成図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は正面図を示している。
【００１９】
先ず、図１を参照して、ワイヤソー１００の全体構成を説明する。
図１（ａ）に示すように、ワイヤソー１００は、大径のローラ１０１ａ、１０１ｂからなるローラ対１０１と、小径のローラ１０２ａ、１０２ｂからなるローラ対１０２の２組のローラ対と、各々のローラの外周に設けられた溝１０４〜１１７（斜線部）に亘って張り渡されたワイヤ１０３を備えている。又、ローラ１０１ａ、１０１ｂ及びローラ１０２ａ、１０２ｂは、軸方向に平行に配置される。
【００２０】
溝１０４〜１１７の断面形状は特に図示はしないが、Ｕ字形状でもＶ字形状でも良い。又、図中のＳ及びＥは、それぞれワイヤ１０３の巻始めと巻終わりの向きを示している。又、溝の数は例示であり、上記の限りではない。又、図中の破線は、紙面から見た各ローラの裏側に巻き付けられたワイヤを示している。
【００２１】
又、図１（ｂ）に示すように、ローラ１０２ａ、１０２ｂをローラ１０１ａ、１０１ｂよりも小径とすることで、ローラ１０１ａ−１０１ｂ間に張り渡されたワイヤ１０３が、ローラ１０２ａ、１０２ｂの外周に接触しないようにしている。又、ローラ１０２ａ、１０２ｂの回転軸の高さ方向の位置は、ローラ１０１ａ−１０１ｂ間に張り渡されたワイヤ１０３に、ローラ１０２ａ、１０２ｂの外周が接触しない範囲で、ローラ１０１ａ、１０１ｂの回転軸の高さよりもできるだけ高い位置に設定する。
【００２２】
又、全てのローラの回転方向を同じにする。図１（ｂ）では、矢印で示すように全てのローラを反時計方向に回転させているが、全てのローラを時計方向に回転させても良い。又、ワイヤ１０３はローラの回転方向に沿って走行させる。
【００２３】
ウェハの切り出しにあたっては、ローラ１０２ａと１０２ｂの軸方向内側の領域で、間隔Ｐで保持されたワイヤ１０３にインゴッド１１８を押しつけることで複数のウェハが切り出される。
【００２４】
次に、各ローラへのワイヤ１０３の巻き付けについて具体的に説明する。各ローラの溝１０４〜１１７は、各ローラの軸方向へ一定間隔Ｌで設けられており、ローラ１０１ａ、１０１ｂの溝と、ローラ１０２ａ、１０２ｂの溝は、間隔Ｌの等分間隔、ここでは間隔Ｌ／２で互いにローラの軸方向にずれて設けられている。
【００２５】
図１（ａ）で、ワイヤ１０３は、先ず、ローラ１０１ａのＳから巻き始められ、次の順で各ローラの溝に巻き付けられる。
（１）ローラ１０１ａの溝１０４
（２）ローラ１０１ｂの溝１０５
（３）ローラ１０２ａの溝１０６
（４）ローラ１０２ｂの溝１０７
その後、ローラ１０１ａの溝への巻き付けに戻り、溝１０８〜１１７への巻き付けを上記（１）〜（４）の順と同様に繰り返し、ローラ１０１ｂのＥでワイヤ１０３が巻き終えられる。
【００２６】
ここで、ローラ１０１ａの溝１０４と、ローラ１０１ｂの溝１０５は、溝の中心が直線上で一致しており、ローラ１０２ａの溝１０６と、ローラ１０２ｂの溝１０７も同様に、溝の中心が直線上で一致している。これにより、（１）と（２）の巻き付けの間及び、（３）と（４）の巻き付けの間でワイヤ１０３が各ローラの軸に対して直交して張られることで、ワイヤ１０３は、間隔Ｐで保持される。この間隔Ｐはウェハの切り出し幅となる。
【００２７】
つまり、本実施形態では、各々のローラに設けられた溝の間隔Ｌよりも狭い間隔Ｐでウェハの切り出しが可能となる。換言すると、切り出そうとするウェハの厚みを間隔Ｐの寸法に設定したとき、間隔Ｐよりも広い間隔Ｌで各々のローラに溝を設けることができる。
【００２８】
更に、具体的な数値を用いて説明すると、例えば、ワイヤ１０３の直径を０．１２ｍｍ、溝１０４の間隔Ｌを従来の０．３３ｍｍから、１．５倍の０．４９５ｍｍとしても、切り出されるウェハの厚みは計算上で１３０μｍとなり、従来の約６０％に薄型化が可能となる。
【００２９】
実施形態１によれば、ローラの溝の間隔を狭くすることなく、張り渡されるワイヤの間隔を狭くすることができるので、ローラの溝の強度を低下させることなくウェハの薄型化が可能となる。
【００３０】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について図２を参照して説明する。図２は、本発明のワイヤソー２００の概略構成図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は、本実施形態の一部拡大斜視図を示している。
【００３１】
先ず、図２を参照して、ワイヤソー２００の構成を説明する。
図２（ａ）に示すように、ワイヤソー２００は、大径のローラ２０１ａ、小径のローラ２０１ｂからなるローラ対２０１と、小径のローラ２０２ａ、大径のローラ２０２ｂからなるローラ対２０２と、各々のローラに設けられた溝２０４〜２１９（斜線部）に亘って張り渡されたワイヤ２０３を備えている。又、ローラ２０１ａ、２０１ｂ及びローラ２０２ａ、２０２ｂは、軸方向に平行に配置される。
【００３２】
又、溝２０４〜２１９の断面形状は特に図示はしないが、Ｕ字形状でもＶ字形状でも良い。又、図中のＳ及びＥは、それぞれワイヤ２０３の巻き始めと巻き終わりを示している。又、溝の数は例示であり、上記の限りではない。又、図中の破線は、紙面から見た各ローラの裏側に巻き付けられたワイヤを示している。
【００３３】
又、図２（ｂ）に示すように、ローラ２０２ａ、２０１ｂをローラ２０１ａ、２０２ｂよりも小径とすることで、ローラ２０１ａ−２０１ｂ間に張り渡されたワイヤ２０３が、ローラ２０２ａの外周に接触しないように、又、ローラ２０２ａ−２０２ｂ間に張り渡されたワイヤ２０３が、ローラ２０１ｂの外周に接触しないようにしている。又、ローラ２０２ａ、２０１ｂの回転軸の高さ方向の位置は、ローラ２０２ｂ−２０１ａ間に張り渡されたワイヤ２０３が、ローラ２０２ａ、２０１ｂの外周に接触しないように、ローラ２０１ａ、２０２ｂの回転軸の高さよりもできるだけ低い位置に設定する。
【００３４】
又、全てのローラの回転方向を同じにする。図では、矢印で示すように全てのローラを反時計方向に回転させているが、全てのローラを時計方向に回転させても良い。又、ワイヤ２０３はローラの回転方向に沿って走行させる。
【００３５】
又、ウェハの切り出しにあたっては、ローラ２０２ａと２０１ｂの軸方向内側の領域に間隔Ｐで保持されたワイヤ２０３にインゴッド２２０を押しつけることで複数のウェハが切り出される。
【００３６】
本実施形態が、実施形態１と異なるのは、大径のローラと小径のローラを１組のローラ対として２組用い、大径のローラから小径のローラ、小径のローラから大径のローラの順にワイヤを張り渡した点である。
【００３７】
次に、各ローラへのワイヤ２０３の巻き付けについて具体的に説明する。各ローラの溝２０４〜２１７は、各ローラの軸方向へ一定間隔Ｌで設けられており、ローラ２０１ａ、２０１ｂの溝と、ローラ２０２ａ、２０２ｂの溝は、間隔Ｌの等分間隔、ここでは間隔Ｌ／２で互いにローラの軸方向にずれて設けられている。
【００３８】
図２（ａ）で、ワイヤ２０３は、先ず、ローラ２０１ａのＳから巻き始められ、以降、次の順で各ローラの溝に巻き付けられる。
（１）ローラ２０１ａの溝２０４
（２）ローラ２０１ｂの溝２０５
（３）ローラ２０２ａの溝２０６
（４）ローラ２０２ｂの溝２０７
その後、ローラ２０１ａの巻き付けに戻り、溝２０８〜２１９への巻き付けを上記（１）〜（４）の順と同様に繰り返し、ローラ２０２ｂのＥでワイヤ２０３が巻き終えられる。
【００３９】
ここで、ローラ２０１ａの溝２０４と、ローラ２０１ｂの溝２０５は、溝の中心が直線上で一致しており、ローラ２０２ａの溝２０６と、ローラ２０２ｂの溝２０７も同様に、溝の中心が直線上で一致している。これにより、（１）と（２）の巻き付けの間及び、（３）と（４）の巻き付けの間でワイヤ２０３が各ローラの軸に対して直交して張られることで、ワイヤ２０３は、間隔Ｐで保持される。この間隔Ｐはウェハの切り出し幅となる。つまり、切り出そうとするウェハの厚みを間隔Ｐの寸法に設定したとき、間隔Ｐよりも広い間隔Ｌで各々のローラに溝を設けることができる。尚、具体的な数値による説明は実施形態１と同じであり省略する。
【００４０】
又、本実施形態では前述したとおり、大径のローラ２０１ａから小径のローラ２０１ｂへ、又、小径のローラ２０２ａから大径のローラ２０２ｂへとワイヤを巻き付けるので、ローラ２０２ａと２０１ｂの間に張り渡されたワイヤ２０３が、水平面に対して斜めに張り渡される。これにより、インゴッド２２０は、水平面に対して斜めに切断され、ウェハが切り出される。
【００４１】
図２（ｃ）は、図２（ａ）における間隔Ｐで示した部分のワイヤ２０３と、切り出されるウェハ２２０’の関係を示している。ウェハ２２０’は、矢印で示した押しつけ方向に対して斜めに張り渡されたワイヤ２０３の間で切断されるが、このとき、ワイヤ２０３は、切り出されるウェハ２２０’の両面を互いに逆の傾きで切断していく。
【００４２】
これにより、切り出されるウェハ２２０’の両面に対するワイヤの応力は非対称となり、ウェハ２２０’に対する切り出し時のストレスが軽減される。又、切り出された後のウェハ２２０’の切断痕は両面で非対象となるため、薄型化によるウェハの強度低下を軽減できる。
【００４３】
実施形態２によれば、ローラの溝の間隔を狭くすることなく、張り渡されるワイヤの間隔を狭くするとともに、ワイヤが、水平面に対して斜めに張り渡されるように、ローラに巻き付けられる。したがって、ローラの溝の強度を低下させることなくウェハの薄型化が可能となる。又、薄型化したウェハの強度を向上できる。
【００４４】
〔実施形態３〕
本発明の別の実施形態について図３を参照して説明する。図３は、実施形態２の変形例としてのワイヤソー３００を示す概略構成図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は正面図を示している。
【００４５】
本実施形態が実施形態２と異なるのは、補助ローラ３２０を追加し、この補助ローラ３２０も含め、使用するローラの全てを同一径とした点である。先ず、図３を参照して、ワイヤソー３００の構成を説明する。
【００４６】
図３（ａ）に示すように、ワイヤソー３００は、ローラ３０１ａとローラ３０１ｂからなるローラ対３０１と、ローラ３０２ａとローラ３０２ｂからなるローラ対３０２と、補助ローラ３２０と、各々のローラに設けられた溝３０４〜３１９（斜線部）に亘って張り渡されたワイヤ３０３を備えている。又、ローラ３０１ａ、３０１ｂ及びローラ３０２ａ、３０２ｂは、軸方向に平行に配置される。
【００４７】
又、溝３０４〜３１９の断面形状は特に図示はしないが、Ｕ字形状でもＶ字形状でも良い。又、図中のＳ及びＥは、それぞれワイヤ３０３の巻き始めと巻き終わりを示している。又、溝の数は例示であり、上記の限りではない。又、図中の破線は、紙面から見た各ローラの裏側に巻き付けられたワイヤを示している。
【００４８】
又、図３（ｂ）に示すように、ローラ３０２ａ、３０１ｂの回転軸の高さ方向の位置は、ローラ３０１ａ−３０１ｂ間に張り渡されたワイヤ３０３が、ローラ３０２ａの外周に接触しないように、又、ローラ３０２ａ−３０２ｂ間に張り渡されたワイヤ３０３が、ローラ３０１ｂの外周に接触しないように、ローラ３０１ａ、３０２ｂの回転軸の高さよりもできるだけ低い位置に設定する。又、補助ローラ３２０の回転軸の高さ方向の位置は、ローラ３０１ｂ−３０２ａ間に張り渡されたワイヤ３０３が補助ローラ３２０の外周に接触しないように、ローラ３０２ａ、３０１ｂの回転軸の高さよりもできるだけ低い位置に設定する。
【００４９】
又、全てのローラの回転方向を同じにする。図では、矢印で示すように全てのローラを反時計方向に回転させているが、全てのローラを時計方向に回転させても良い。又、ワイヤ３０３はローラの回転方向に沿って走行させる。
【００５０】
又、ウェハの切り出しにあたっては、ローラ３０２ａと３０１ｂの軸方向内側の領域に間隔Ｐで保持されたワイヤ３０３にインゴッド３２１を押しつけることで複数のウェハが切り出される。
【００５１】
次に、各ローラへのワイヤ３０３の巻き付けについて具体的に説明する。各ローラの溝３０４〜３１９は、各ローラの軸方向へ一定間隔Ｌで設けられており、ローラ３０１ａ、３０１ｂの溝と、ローラ３０２ａ、３０２ｂの溝は、間隔Ｌの等分間隔、ここでは間隔Ｌ／２で互いにローラの軸方向にずれて設けられている。
【００５２】
図３（ａ）で、ワイヤ３０３は、先ず、ローラ３０１ａのＳから巻き始められ、次の順で各ローラの溝に巻き付けられる。
（１）ローラ３０１ａの溝３０４
（２）ローラ３０１ｂの溝３０５
（３）ローラ３０２ａの溝３０６
（４）ローラ３０２ｂの溝３０７
その後、ローラ３０１ａの溝への巻き付けに戻り、溝３０８〜３１９への巻き付けを上記（１）〜（４）の順と同様に繰り返し、ローラ３０２ｂのＥでワイヤ３０３が巻き終えられる。
【００５３】
ここで、ローラ３０１ａの溝３０４と、ローラ３０１ｂの溝３０５は、溝の中心が直線上で一致しており、ローラ３０２ａの溝３０６と、３０２ｂの溝３０７も同様に、溝の中心が直線上で一致している。これにより、（１）と（２）の巻き付けの間及び、（３）と（４）の巻き付けの間でワイヤ３０３が各ローラの軸に対して直交して張られることで、ワイヤ３０３は、間隔Ｐで保持される。この間隔Ｐはウェハの切り出し幅となる。つまり、本実施形態においても、切り出そうとするウェハの厚みを間隔Ｐの寸法に設定したとき、間隔Ｐよりも広い間隔Ｌで各々のローラに溝を設けることができる。
【００５４】
又、ローラ３０１ａからローラ３０１ｂへ、ローラ３０２ａからローラ３０２ｂへとワイヤを巻き付けるので、ローラ３０２ａと３０１ｂの間に張り渡されたワイヤ３０３が、水平面に対して斜めに張り渡される。これにより、インゴッド３２１は、水平面に対して斜めに切断され、ウェハが切り出される。
【００５５】
又、実施形態２の図２（ｃ）の説明と同様に、インゴッド３２１は、矢印で示した押しつけ方向に対して斜めに張り渡されたワイヤ３０３の間で切断されるが、このとき、ワイヤ３０３は、切り出されるウェハの両面を互いに逆の傾きで切断していく。
【００５６】
これにより、切り出されるウェハの両面に対するワイヤの応力は非対称となり、切り出し時のストレスが軽減される。又、切り出された後のウェハの切断痕は両面で非対象となるため、薄型化によるウェハの強度低下を軽減できる。
【００５７】
更に、本実施形態では前述したとおり、補助ローラ３２０を追加し、この補助ローラ３２０も含め、全てのローラを同一径としたので、全てのローラの回転速度を同一にできる。これにより、ワイヤ３０３の走行速度に対する全てのローラの回転速度が同じになり、ローラ回転速度に起因するワイヤの局所的なスリップ等の防止効果も向上できる。
【００５８】
実施形態３によれば、ローラの溝の間隔を狭くすることなく、張り渡されるワイヤの間隔を狭くするとともに、ワイヤが、水平面に対して斜めに張り渡されるように、ローラに巻き付けられる。したがって、ローラの溝の強度を低下させることなくウェハの薄型化が可能となり、又、薄型化したウェハの強度を改善できる。
【００５９】
〔実施形態４〕
本発明の更に他の実施形態について図４を参照して説明する。図４は、本発明のワイヤソー４００の概略構成図であり、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は正面図を示している。本実施形態が他の実施形態と異なる点は、ローラ対毎に個別のワイヤを張り渡す点である。
【００６０】
先ず、図４を参照して、ワイヤソー４００の全体構成を説明する。
図４（ａ）に示すように、ワイヤソー４００は、大径のローラ４０１ａ、小径のローラ４０１ｂからなるローラ対４０１と、大径のローラ４０２ａ、小径のローラ４０２ｂからなるローラ対４０２の２組のローラ対と、各々のローラに設けられた溝４０４〜４１９（斜線部）に亘って張り渡されたワイヤ４０３とワイヤ４０６を備えている。又、ローラ４０１ａ、４０１ｂ及びローラ４０２ａ、４０２ｂは、軸方向に平行に配置される。
【００６１】
又、溝４０４〜４１９の断面形状は特に図示はしないが、Ｕ字形状でもＶ字形状でも良い。又、図中のＳ及びＥは、それぞれワイヤ４０３、４０６の巻き始めと巻き終わりを示している。又、溝の数は例示であり、上記の限りではない。又、図中の破線は、紙面から見た各ローラの裏側に巻き付けられたワイヤを示している。
【００６２】
又、図４（ｂ）に示すように、ローラ４０２ａ、４０１ｂをローラ４０１ａ、４０２ｂよりも小径とすることで、各々のローラに張り渡されたワイヤ４０３、４０６が、ローラ４０２ａ、４０１ｂの外周に接触しないようにしている。又、ローラ４０２ａ、４０１ｂの回転軸の高さ方向の位置は、ローラ４０１ａ−４０１ｂ間に張り渡されたワイヤ４０３が、ローラ４０２ａの外周に接触しないように、又、ローラ４０２ａ−４０２ｂ間に張り渡されたワイヤ４０６が、ローラ４０１ｂの外周に接触しない位置に設定する。
【００６３】
又、全てのローラの回転方向を同じにする。図では、矢印で示すように全てのローラを反時計方向に回転させているが、全てのローラを時計方向に回転させても良い。又、ワイヤ４０３、４０６はローラの回転方向に沿って走行させる。
【００６４】
ウェハの切り出しにあたっては、ローラ４０２ａと４０１ｂの軸方向内側の領域に間隔Ｐで保持されたワイヤ４０３、４０６に、インゴッド４２０を押しつけることで複数のウェハが切り出される。
【００６５】
次に、各ローラへのワイヤ４０３、４０６の巻き付けについて具体的に説明する。各ローラの溝４０４〜４１９は、各ローラの軸方向へ一定間隔Ｌで設けられており、ローラ４０１ａ、４０１ｂの溝と、ローラ４０２ａ、４０２ｂの溝は、間隔Ｌの等分間隔、ここでは間隔Ｌ／２で互いにローラの軸方向にずれて設けられている。
【００６６】
図４（ａ）で、ワイヤ４０３は、先ず、ローラ４０１ａのＳ１から巻き始められ、次の順で各ローラの溝に巻き付けられる。
（１）ローラ４０１ａの溝４０４
（２）ローラ４０１ｂの溝４０５
その後、ローラ４０１ａの溝への巻き付けに戻り、溝４０６〜４１１への巻き付けを上記（１）〜（２）の順と同様に繰り返し、ローラ４０１ｂのＥでワイヤ４０３が巻き終えられる。
【００６７】
又、ワイヤ４０６は、先ず、ローラ４０２ａのＳ２から巻き始められ、次の順で各ローラの溝に巻き付けられる。
（１）ローラ４０２ａの溝４１２
（２）ローラ４０２ｂの溝４１３
その後、ローラ４０２ａの溝への巻き付けに戻り、溝４１４〜４１９への巻き付けを上記（１）〜（２）の順と同様に繰り返し、ローラ４０２ｂのＥでワイヤ４０６が巻き終えられる。
【００６８】
ここで、ローラ４０１ａの溝４０４と、ローラ４０１ｂの溝４０５は、溝の中心が直線上で一致しており、ローラ４０２ａの溝４１２と、ローラ４０２ｂの溝４１３も同様に、溝の中心が直線上で一致している。これにより、各々のローラへのワイヤ巻き付けに際し、（１）〜（２）の巻き付けの間でワイヤ４０３及び４０６が、各ローラの軸に対して直交して張られることで、ワイヤ４０３と４０６は、間隔Ｐで保持される。この間隔Ｐはウェハの切り出し幅となる。これにより、切り出そうとするウェハの厚みを間隔Ｐの寸法に設定したとき、間隔Ｐよりも広い間隔Ｌで各々のローラに溝を設けることができる。
【００６９】
又、大径のローラ４０１ａから小径のローラ４０１ｂへ、小径のローラ４０２ａから大径のローラ４０２ｂへとワイヤを張り渡すので、ローラ４０２ａと４０１ｂの軸方向内側の領域に張り渡されたワイヤ４０３及び４０６が、水平面に対して斜めに張り渡される。これにより、インゴッド４２０は、水平面に対して斜めに切断される。
【００７０】
又、実施形態２の図２（ｃ）の説明と同様に、インゴッド４２０は、矢印で示した押しつけ方向に対して斜めに張り渡されたワイヤ４０３と４０６の間で切断され、ワイヤ４０３及び４０６は、切り出されるウェハの両面を互いに逆の傾きで切断していく。これにより、切り出されるウェハの両面に対するワイヤの応力は非対称となり、ウェハに対する切り出し時のストレスが軽減される。又、切り出された後のウェハの切断痕は両面で非対象となるため、薄型化によるウェハの強度低下を軽減できる。更に、本実施形態では、ローラ対毎に個別のワイヤを張り渡すので、例えば、一方のローラ対に張り渡されたワイヤが何らかの原因で断線したとしても、他方のローラ対及び張り渡されたワイヤに影響を与えることが無い。
【００７１】
実施形態４によれば、ローラの溝の間隔を狭くすることなく、張り渡されるワイヤの間隔を狭くするとともに、ワイヤが、水平面に対して、斜めに張り渡されるように、ワイヤをローラに巻き付けられる。したがって、ローラの溝の強度を低下させることなくウェハの薄型化が可能となり、又、薄型化したウェハの強度を改善できる。又、ローラ対毎に個別のワイヤを張り渡すので、メンテナンス性が向上する。
【００７２】
〔実施形態５〕
本発明の更に別の実施形態について図５を参照して説明する。図５は、実施形態４の変形例としてのワイヤソー５００を示す概略構成図であり、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は正面図を示している。本実施形態が実施形態４と異なるのは、ローラ対を１組追加した点である。
【００７３】
先ず、図５を参照して、ワイヤソー５００の全体構成を説明する。
図５（ａ）に示すように、ワイヤソー５００は、大径のローラ５０１ａ、小径のローラ５０１ｂからなるローラ対５０１と、小径のローラ５０２ａ、大径のローラ５０２ｂからなるローラ対５０２と、中径のローラ５０３ａ、５０３ｂからなるローラ対５０３と、各々のローラに設けられた溝５０４〜５２７（斜線部）に亘って張り渡されたワイヤ５２８、５２９、５３０を備えている。又、ローラ５０１ａ、５０１ｂ、ローラ５０２ａ、５０２ｂ及びローラ５０３ａ、５０３ｂは、ローラの軸方向に平行に配置される。
【００７４】
又、溝５０４〜５２７の断面形状は特に図示はしないが、Ｕ字形状でもＶ字形状でも良い。又、図中のＳ及びＥは、それぞれワイヤ５２８、５２９、５３０の巻始めと巻終わりを示している。又、溝の数は例示であり、上記の限りではない。又、本実施形態では図面が煩雑となるので、紙面から見た各々のローラの裏側に巻き付けられたワイヤの図示を省略している。
【００７５】
又、図５（ｂ）に示すように、ローラ５０２ａ、５０１ｂをローラ５０１ａ、５０２ｂよりも小径とすることで、各々のローラ対に張り渡されたワイヤ５２８、５２９が、ローラ５０２ａ、５０１ｂの外周に接触しないようにしている。又、ローラ５０３ａ、５０３ｂの径を、ローラ５０２ａより大きくローラ５０１ａより小さくし、ワイヤ５３０を張り渡すことで、他のローラ及び他のワイヤと接触しないようにしている。
【００７６】
ウェハの切り出しにあたっては、ローラ５０２ａと５０１ｂの軸方向内側の領域に間隔Ｐで保持されたワイヤ５２８、５２９、５３０に、インゴッド５３１を押しつけることで複数のウェハが切り出される。その他は、実施形態４と同様であり、説明を省略する。
【００７７】
次に、各ローラへのワイヤの巻き付けについて具体的に説明する。各ローラの溝５０４〜５２７は、各ローラの軸方向へ一定間隔Ｌで設けられており、ローラ５０１ａ、５０１ｂの溝と、ローラ５０２ａ、５０２ｂの溝と、ローラ５０３ａ、５０３ｂの溝は、それぞれ、間隔Ｌの等分間隔、ここでは間隔Ｌ／３で互いにローラの軸方向にずれて設けられている。
【００７８】
図５（ａ）で、ワイヤ５２８は、先ず、ローラ５０１ａのＳ１から巻き始められ、次の順で各ローラの溝に巻き付けられる。
（１）ローラ５０１ａの溝５０４
（２）ローラ５０１ｂの溝５０５
その後、ローラ５０１ａの溝への巻き付けに戻り、溝５０６〜５１１への巻き付けを上記（１）〜（２）の順と同様に繰り返し、ローラ５０１ｂのＥ１でワイヤ５２８が巻き終えられる。
【００７９】
又、ワイヤ５２９は、先ず、ローラ５０２ａのＳ２から巻き始められ、次の順で各ローラの溝に巻き付けられる。
（１）ローラ５０２ａの溝５１２
（２）ローラ５０２ｂの溝５１３
その後、ローラ５０２ａの溝への巻き付けに戻り、溝５１４〜５１９への巻き付けを上記（１）〜（２）の順と同様に繰り返し、ローラ５０２ｂのＥ２でワイヤ５２９が巻き終えられる。
【００８０】
又、ワイヤ５３０は、先ず、ローラ５０３ａのＳ３から巻き始められ、次の順で各ローラの溝に巻き付けられる。
（１）ローラ５０３ａの溝５２０
（２）ローラ５０３ｂの溝５２１
その後、ローラ５０３ａの溝への巻き付けに戻り、溝５２２〜５２７への巻き付けを上記（１）〜（２）の順と同様に繰り返し、ローラ５０３ｂのＥ３でワイヤ５３０が巻き終えられる。
【００８１】
又、ローラ５０１ａと５０１ｂの溝、ローラ５０２ａと５０２ｂの溝、ローラ５０３ａと５０３ｂの溝のそれぞれは、溝の中心が直線上で一致している。これにより、各々のローラへのワイヤ巻き付けに際し、（１）〜（２）の巻き付けの間でワイヤ５２８、５２９及び５３０が、各ローラの軸に対して直交して張られることで、ワイヤ５２８と５２９と５３０は、それぞれ間隔Ｐで保持される。この間隔Ｐはウェハの切り出し幅となる。
【００８２】
以上より、切り出そうとするウェハの厚みを間隔Ｐの寸法に設定したとき、間隔Ｐよりも広い間隔Ｌで各々のローラに溝を設けることができる。実施形態１での説明と同様に具体的な数値を用いて説明すると、ワイヤ５２８、５２９及び５３０の直径を０．１２ｍｍ、溝の間隔Ｌを従来の０．３３ｍｍから、１．５倍の０．４９５ｍｍとしても、切り出されるウェハの厚みは計算上４５μｍとなり、従来の約２０％に薄型化が可能となる。
【００８３】
実施形態５によれば、ローラの溝の間隔を狭くすることなく、張り渡されるワイヤの間隔を更に狭くすることができる。
【００８４】
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図されるものである。
【符号の説明】
【００８５】
１００、２００、３００、４００、５００  ワイヤソー
１０１、１０２、２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２、５０１、５０２、５０３  ローラ対
１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂ、２０１ａ、２０１ｂ、２０２ａ、２０２ｂ、３０１ａ、３０１ｂ、３０２ａ、３０２ｂ、４０１ａ、４０１ｂ、４０２ａ、４０２ｂ、５０１ａ、５０１ｂ、５０２ａ、５０２ｂ、５０３ａ、５０３ｂ  ローラ
３２０  補助ローラ
１０３、２０３、３０３、４０３、４０６、５２８、５２９、５３０  ワイヤ
１０４〜１１７、２０４〜２１９、３０４〜３１９、４０４〜４１９、５０４〜５２７  溝
１１８、２２０、３２１、４２０、５３１  インゴッド
２２０’  ウェハ（半導体基板）
【図１】
2014034088.tif 000003
【図２】
2014034088.tif 000004
【図３】
2014034088.tif 000005
【図４】
2014034088.tif 000006
【図５】
2014034088.tif 000007
【図６】
2014034088.tif 000008
【図７】
2014034088.tif 000009