(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加工用ローラ間に、所定のピッチで巻き回されたワイヤによって形成されたワイヤ列を、ワークに対して新しいワイヤが進入する新線供給方向とその逆の戻り方向とにワイヤの正逆走行動作を交互に繰返して、全体として、新線供給方向に走行するように往復走行させ、該ワイヤ上に砥粒を含むスラリを供給し、該ワイヤ列にワークを押し付けて切断加工を行なうワイヤソーにおいて、
前記ワークに対する前記ワイヤの新線出口側に配置されたスラリ供給ノズルの供給スラリ量を、前記ワイヤの新線入口側に配置されたスラリ供給ノズルの供給スラリ量よりも多くしたことを特徴とする、
ワイヤソーのスラリ供給構造。
【請求項２】
前記新線出口側のスラリ供給ノズルを、前記新線入口側のスラリ供給ノズルよりも数において多く配置した、請求項１のスラリ供給構造。
【請求項３】
前記新線出口側に配置されたスラリ供給ノズルのスリット幅を、前記新線入口側に配置されたスラリ供給ノズルのスリット幅より大きくした、請求項１のスラリ供給構造。
【請求項４】
前記新線出口側に配置されたスラリ供給ノズルと、前記新線入口側に配置されたスラリ供給ノズルとに対し、それぞれ絞り弁を介して供給ポンプからのスラリ供給量を調整して、前者の方に、より多くのスラリを供給するようにした、請求項１のスラリ供給構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体材料、磁性体等の硬脆性材料のワークを走行するワイヤに砥粒を含むスラリを供給することによって薄いスライス片（ウエハ）に切断するためのワイヤソーの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、ワーク加工部１０と、ワイヤの走行及び装置全体を制御する制御部２０からなる従来のワイヤソーのカバーを除いた側面図を示す。
このワイヤソーの基台５０上に立設された、コラム３０の一側にはワーク加工部１０が具えられている。
このワイヤソーのワーク加工部１０は、互いに平行となるように配置された、例えば３本の加工用ローラ１２，１２，１２間に、１本のワイヤ１４を巻き回して形成されたワイヤ列１６と、ワイヤ列１６に砥粒を含んだスラリを供給するスラリ供給ノズル１８，１８からなる。
【０００３】
図５は、スラリ供給ノズル１８の軸方向断面図、図６は図５の６−６断面図である。
スラリ供給ノズル１８は、外側供給パイプ１８０に同心となるように内部に内側供給パイプ１８２を配置し、一端を閉塞した円筒状のノズルであり、他端にはスラリ供給ポンプ（図示せず）が接続され、内側供給パイプ１８２内部にスラリを供給している。
図６に示されるように、外側供給パイプ１８０にはパイプの長手方向下面にスリット１８３が形成され、内側供給パイプ１８２にはパイプの長手方向上面に、複数のスラリ供給孔１８１が形成されている。このため、スラリはスラリ供給孔１８１から内側供給パイプ１８２の長手方向に均一に排出され、外側供給パイプ１８０内に充満される。従って、スリット１８３からスラリが整流された状態で、ワイヤ列１６に対して均一にスラリを供給することができる。
【０００４】
スラリに含まれる砥粒の粒度は、通常、数１０ミクロンオーダーであり、スラリの粘度により、スラリは砥粒とともにワイヤ表面に付着して、ワイヤ列１６の走行によって、ワークＷの切断面に持ち込まれる。
【０００５】
ワイヤ列１６は、基台５０に立設したコラム３０を挟んで左右側面後方に一対設けられたリール２２，２２に巻回される１本のワイヤ１４が、各ローラ１２，１２，１２の外周面に所定のピッチで形成された環状溝に案内されて、各ローラ１２，１２，１２間に巻回されて形成されているので、ワイヤ１４が一方のリール２２に巻き取られるとワイヤ列１６はリール２２の巻き取り方向に応じて、所定の速度で走行する。
このワイヤ列１６の走行速度、及び走行方向は、リール２２の回転を行なうリール回転用モータによって決定され、これらの制御プログラムは制御部２０で予め設定されている。
また、基台５０上のリール２２から巻出されたワイヤ１４は、トラバース機構によって上下にトラバースされて案内され、張力付与機構によって所定の張力が与えられる。従って、各ローラ１２，１２，１２間に形成されたワイヤ列１６にも常に所定の張力が与えられている。
【０００６】
ワーク加工部１０のワイヤ列１６の上方には、ワーク支持機構４０によって硬脆材料からなるワークＷが、ワイヤ列１６に対して昇降可能に支持されている。ワーク支持機構４０によって保持されたワークＷが下降して、走行するワイヤ列１６に押し付けられて接触する。このとき、スラリ供給ノズル１８からワイヤ列１６上に遊離砥粒を含む水性または油性のスラリが供給され、ワークＷの切断面に持ち込まれたスラリ中の遊離砥粒とワイヤ列１６の走行によるラッピング作用によって、ワークＷがウエハ状に切断加工される。
【０００７】
ワーク加工部のワイヤ列１６は、リール回転用モータによりリール２２の回転方向を反転させることによって、図４の矢印Ｆ方向と矢印Ｒ方向に随時変換することができる。
図４の矢印Ｆは、ワークＷに対して未だ切削加工を行なっていない新しいワイヤ１４が進入する新線供給方向を示し、矢印Ｒは、一度切削加工を行なったワイヤ１４がワークＷ内部に戻って、再びワークＷの切削加工を行なう戻り方向をそれぞれ示す。
このワイヤソーでは、図４のＦ方向に例えば１０ｍ走行したら、Ｒ方向に例えば９ｍ戻る、という正逆走行動作を交互に繰り返して、全体として、新線供給方向であるＦ方向に走行するようになっている。
なお、図４の符号Ａは、ワークＷに対してワイヤ１４の新線が供給される新線入口側を、Ｂは、ワークＷからワイヤ１４の新線が出て行く新線出口側を、それぞれ示す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ワークＷの切削加工は、ワイヤ列１６が常に往復走行しつつも全体として新線供給方向へ走行して行なわれるので、ワーク切断面の新線入口側には新線出口側と比較して、より多くのスラリが持ち込まれることになる。
ワイヤ列１６の走行とともに、スラリに含まれる遊離砥粒がワークＷの切断面に持ち込まれて、ワークＷの切削加工が行なわれるので、持ち込まれる砥粒の量が異なると切削状態も異なり、この場合、ワークＷの新線入口側では、出口側よりもより多くワイヤ、すなわちスラリが供給され、新線出口側と比較して、効率良く切断が進む。この結果、入り口側のスライス片（ウエハ）は、図７のスライス片（ウエハ）横断面図で示すように薄くなる傾向となり、切断後、１枚のスライス片（ウエハ）において、入口側と出口側では厚みが異なるという問題が発生する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の加工用ローラ間に、所定のピッチで巻き回されたワイヤによって形成されたワイヤ列を、ワークに対して新しいワイヤが進入する新線供給方向とその逆の戻り方向とにワイヤの正逆走行動作を交互に繰返して、全体として、新線供給方向に走行するように往復走行させ、該ワイヤ上に砥粒を含むスラリを供給し、該ワイヤ列にワークを押し付けて切断加工を行なうワイヤソーにおいて、前記ワークに対する前記ワイヤの新線出口側に配置されたスラリ供給ノズルの供給スラリ量を、前記ワイヤの新線入口側に配置されたスラリ供給ノズルの供給スラリ量よりも多くしたことを特徴とするワイヤソーのスラリ供給構造によって、前記の課題を解決した。
【００１０】
本発明の実施形態としては、請求項２のように、新線出口側のスラリ供給ノズルを、新線入口側のスラリ供給ノズルよりも数において多く配置すること、請求項３のように、新線出口側に配置されたスラリ供給ノズルのスリット幅を、新線入口側に配置されたスラリ供給ノズルのスリット幅より大きくすること、そして、請求項４のように、新線出口側に配置されたスラリ供給ノズルと、新線入口側に配置されたスラリ供給ノズルとに対し、それぞれ絞り弁を介して供給ポンプからのスラリ供給量を調整して、前者の方に、より多くのスラリを供給するようにすること等が考えられる。
【００１１】
【作用】
本発明によれば、ワーク切断面の新線出口側に、より多くのスラリを供給することができるので、ワーク切断面には全体としてほぼ同量の砥粒が持ち込まれ、ワーク切断面の新線入口側と出口側では、ほぼ同じように切断工程が進む。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図３によって、本発明のワイヤソーのスラリ供給構造における、それぞれの実施形態を説明する。
なお、ワイヤの走行方法、及び、装置全体を制御する制御部等は、図４に示した従来のものと同様であるので、ここでは説明を省略する。
また、ワイヤ列１６の新線供給方向、戻り方向、及び、ワークＷに対する新線の入口側、出口側も、図４と同様の位置関係にあるので、説明を省略する。
【００１３】
図１に、本発明のワイヤソーのスラリ供給構造の第１の実施形態１０１の動作を説明するための、要部縦断面図を示す。
このワイヤソーのスラリ供給構造１０１は、新線出口側のスラリ供給ノズル１８を、新線入口側のスラリ供給ノズル１８の数より多く（すなわち、３本と２本）、配置して構成されている。
【００１４】
図１において、各スラリ供給ノズル１８へのスラリ供給量は等しいから、Ｂ側のワイヤ列１６Ｂには比較的多くのスラリが供給されるので、ワイヤ列１６が図１のＲ方向に走行する状態では、Ｂ側のワイヤ列１６Ｂがスラリ供給ノズル１８の下を通過すると、ワイヤ列１６Ａ側と比較して、ワイヤ列１６Ｂ側にはより多くのスラリが付着して、そのままワーク切断面に取り込まれる。
従って、ワークＷの切断面のＡ側とＢ側とでほぼ同量の砥粒が持ち込まれて切削加工が行なわれるので、切断後のスライス片（ウエハ）の厚みを、新線入口側と出口側でほぼ等しくすることができる。
【００１５】
次に、本発明の第２実施形態を図２によって説明する。
図２（ａ）は、図４のワイヤソーのワーク加工部１０において、Ａ側に配置されるスラリ供給ノズル１８ａの径方向断面図、図２（ｂ）はＢ側に配置されるスラリ供給ノズル１８ｂの径方向断面図を示す。
Ｂ側に配置されるスラリ供給ノズル１８ｂのスリット幅１８１ｂ，１８３ｂが、Ａ側に配置されるスラリ供給ノズル１８ａのスリット幅１８１ａ，１８３ａよりも大きく形成されているので、同一のスラリ供給源に接続されていれば、Ｂ側のワイヤ列１６Ｂにはより多くのスラリが供給されることになる。
【００１６】
次に、図３は、本発明の第３実施形態を説明する要部縦断面図である。
このスラリ供給構造１０３では、１つの供給ポンプＰからＡ側及びＢ側に配置されるスラリ供給ノズル１８Ａ，１８Ｂに接続する配管途中に、それぞれ絞り弁ＶＡ，ＶＢを設け、スラリ供給ポンプＰからのスラリ供給量を各絞り弁ＶＡ，ＶＢによって調節し、Ａ側のノズル１８ＡよりもＢ側のノズル１８Ｂに、より多くのスラリを供給するようにしている。
【００１７】
第２及び第３実施形態によっても、図１の実施形態と同様の効果が得られる。なお、Ａ側とＢ側のスラリ供給量を調整するために、以上の実施形態を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００１８】
以上の実施形態において、ワイヤの新線出口側に配置されたスラリ供給ノズルの供給スラリ量を、ワイヤの新線入口側に配置されたスラリ供給ノズルの供給スラリ量よりも多くすると説明したが、これは、切断されるウエハの厚さを新線入口側と出口側とでほぼ等しくするためであるから、新線入口側と出口側とで、スラリ供給量にどの程度の差を持たせるかは、前記目的を達成するように設定されるのは当然である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、戻り方向Ｒに走行するワイヤ表面に、より多くのスラリを供給して、ワーク切断面の新線出口側Ｂにより多くのスラリを持ち込むことによって、ワーク切断面に供給されるスラリの量の偏りをなくすことができる。
これによって、ワークの切断の状態を、新線入口側と出口側において、均一にすることができるので、切断後のスライス片（ウエハ）の厚さは均一となり、後加工なしに、厚み精度のよいスライス片（ウエハ）を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワイヤソーのスラリ供給構造の第１の実施形態の動作を説明するための要部縦断面図。
【図２】本発明のワイヤソーのスラリ供給構造の第２実施形態であるスラリ供給ノズルを示し、図２（ａ）は、図１においてＡ側に配置されるスラリ供給ノズルの径方向断面図、図２（ｂ）は図１においてＢ側に配置されるスラリ供給ノズルの径方向断面図を示す。
【図３】本発明のワイヤソーのスラリ供給構造の第３の実施形態を説明するための要部縦断面図。
【図４】従来のワイヤソーのカバーを除いた側面図。
【図５】従来のワイヤソーのスラリ供給構造に使用されるスラリ供給ノズルの軸方向断面図。
【図６】図５の６−６線断面図。
【図７】従来における、切断後のスライス片（ウエハ）の横断面図。
【符号の説明】
１０１，１０３：ワイヤソーのスラリ供給構造
１２：加工用ローラ
１６，１６Ａ，１６Ｂ：ワイヤ列
１８ａ，１８ｂ，１８Ａ，１８Ｂ：スラリ供給ノズル
Ｗ：ワーク
Ｆ：新線供給方向
Ｒ：戻り方向
Ａ：新線入口側
Ｂ：新線出口側
ＶＡ，ＶＢ：絞り弁
Ｐ：供給ポンプ
【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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【図６】
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【図７】
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