(57)【要約】  本発明は、ワイヤを複数の溝付きローラに巻掛けし、該溝付きローラにスラリを供給しつつ、前記ワイヤを走行させながらワークを前記ワイヤに押し当てることによって、前記ワークをウェーハ状に切断するワイヤソーであって、前記スラリの供給温度を、前記ワークの切断開始から切断終了までの間上昇させながらワークを切断するよう制御するものであることを特徴とするワイヤソーである。これにより、ワークの切断終了部付近でのワークの温度の低下を抑制し、なおかつ切断中の溝付きローラの変位の増加を直線的にすることにより、すなわち、ワークに描かれる切断軌跡を直線に近くすることにより、切断するワークのＷａｒｐを改善可能なワイヤソーが提供される。
2009078130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤを複数の溝付きローラに巻掛けし、該溝付きローラにスラリを供給しつつ、前記ワイヤを走行させながらワークを前記ワイヤに押し当てることによって、前記ワークがウェーハ状に切断されるワイヤソーによるワークの切断方法において、前記スラリの供給温度を、前記ワークの切断開始から切断終了までの間上昇させながらワークを切断することを特徴とするワイヤソーによるワークの切断方法。
【請求項２】
前記ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇を５℃以上１５℃以下とすることを特徴とする請求項１に記載のワイヤソーによるワークの切断方法。
【請求項３】
前記ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃以下とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワイヤソーによるワークの切断方法。
【請求項４】
前記ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇率を一定とすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のワイヤソーによるワークの切断方法。
【請求項５】
ワイヤを複数の溝付きローラに巻掛けし、該溝付きローラにスラリを供給しつつ、前記ワイヤを走行させながらワークを前記ワイヤに押し当てることによって、前記ワークをウェーハ状に切断するワイヤソーであって、前記スラリの供給温度を、前記ワークの切断開始から切断終了までの間上昇させながらワークを切断するよう制御するものであることを特徴とするワイヤソー。
【請求項６】
前記ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇を５℃以上１５℃以下となるよう制御するものであることを特徴とする請求項５に記載のワイヤソー。
【請求項７】
前記ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃以下となるよう制御するものであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のワイヤソー。
【請求項８】
前記ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇率が一定となるよう制御するものであることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載のワイヤソー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤソーを用いて、ワーク（例えばシリコンインゴット、化合物半導体のインゴット等）から多数のウェーハを切り出す切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ウエーハの大型化が望まれており、この大型化に伴い、ワークの切断には専らワイヤソーが使用されている。
ワイヤソーは、ワイヤ（高張力鋼線）を高速走行させて、ここにスラリを掛けながら、ワークを押し当てて切断し、多数のウエーハを同時に切り出す装置である。【０００３】
ここで、図３に、従来の一般的なワイヤソーの一例の概要を示す。
図３に示すように、ワイヤソー１０１は、主に、ワークを切断するためのワイヤ１０２、ワイヤ１０２を巻回した溝付きローラ１０３、ワイヤ１０２に張力を付与するための機構１０４、切断されるワークを下方へと送り出す機構１０５、切断時にスラリを供給する機構１０６で構成されている。【０００４】
ワイヤ１０２は、一方のワイヤリール１０７から繰り出され、トラバーサ１０８を介してパウダクラッチ（定トルクモータ１０９）やダンサローラ（デッドウェイト）（不図示）等からなる張力付与機構１０４を経て、溝付きローラ１０３に入っている。ワイヤ１０２がこの溝付きローラ１０３に３００〜４００回程度巻掛けられることによってワイヤ列が形成される。ワイヤ１０２はもう一方の張力付与機構１０４’を経てワイヤリール１０７’に巻き取られている。【０００５】
また、溝付きローラ１０３は鉄鋼製円筒の周囲にポリウレタン樹脂を圧入し、その表面に一定のピッチで溝を切ったローラであり、巻掛けられたワイヤ１０２が、駆動用モータ１１０によって予め定められた走行距離で往復方向に駆動できるようになっている。【０００６】
なお、ワークの切断時には、ワーク送り機構１０５によって、ワークは保持されつつ押し下げられ、溝付きローラ１０３に巻回されたワイヤ１０２に送り出される。
また、溝付きローラ１０３、巻掛けられたワイヤ１０２の近傍にはノズル１１５が設けられており、切断時にスラリタンク１１６からワイヤ１０２にスラリを供給できるようになっている。また、スラリタンク１１６にはスラリチラー１１７が接続されており、供給するスラリの温度を調整できるようになっている。【０００７】
このようなワイヤソー１０１を用い、ワイヤ１０２にワイヤ張力付与機構１０４を用いて適当な張力をかけて、駆動用モータ１１０により、ワイヤ１０２を往復方向に走行させながら、供給されたスラリ中の遊離砥粒を、ワイヤ１０２によりワイヤ溝（ワークの切断溝）の奥部に押しつけながら溝底部のワークを削り取ることによって切断する。【０００８】
この際に発生する摩擦により、ワークの切断部が発熱することによって、ワークは切断中に熱膨張する。また、溝付きローラはワイヤとの摩擦熱や溝付ローラを支承するベアリング部で発生する摩擦熱による熱膨張により軸方向に伸び、このため溝付きローラに螺旋状に巻回されたワイヤ列とワークとの相対位置が切断中に変化してしまうことがあった。
前記溝付きローラの軸方向の変位はワークの切断中に供給するスラリの温度と一定の相関があることが知られている（特開平５−１８５４１９号公報参照）。【０００９】
これらワークの熱膨張や、溝付きローラの軸方向の延びによるワイヤ列とワークとの相対位置の変化は、ワイヤ１０２によりワークに描かれる切断軌跡を湾曲させ、この切断軌跡の湾曲が、ウェーハ加工後の形状測定においてＷａｒｐとして検出されるという問題があった。
これらの問題に対する対策として、切断中のワークの発熱については、ワーク保持部材にワーク冷却手段を備え、切断中のワークを冷却しながら切断するワイヤソーが開示されている（特開平１１−５８３６５号公報参照）。【００１０】
しかし、このワイヤソーを使用したワークの切断手法では、切断中のワークをワーク保持部材に備えた冷却手段により冷却するが、切断部と冷却部が離れており、なおかつ冷却部の大きさに制約があるため、十分な冷却能力を持たせることは困難である。また、この方法では溝付ローラの熱膨張を制御することができない。【００１１】
一方、切断中の溝付きローラの熱膨張について、複数の溝付きローラを回転自在に支持する軸受と、各軸受けを冷却する冷媒を供給する冷媒供給手段と、前記冷媒の温度を調整する冷媒温度調整手段とを備えたワイヤソーが開示されている（特開２００３−１４５４０６号公報参照）。
このワイヤソーでは、溝付きローラを支承するベアリングの内輪側へ供給する冷媒の温度を調整することが可能であるが、ベアリングの外輪側を冷却することは困難であり、また、溝付きローラの熱膨張は、溝付きローラの外周面に供給されるスラリの温度の影響も強く受けるため、溝付きローラ軸部に供給する冷媒の温度のみを調整する手法では、溝付きローラの熱膨張を効果的に低減することは困難である。さらに、このワイヤソーでは切断中のワークの熱膨張を制御することはできない。【００１２】
また、特開２００３−１６２４号公報にワークの切断中に提供するスラリの温度を一定にする、あるいは、温度制御して所定の温度にするなどによって、ワークの温度変化を小さくしながらワークを切断する方法が開示されている。
また、国際公開第ＷＯ００／４３１６２号パンフレットにワークの温度を制御するために、温度制御したスラリを直接ワークに注ぐ手段または温度制御した媒体を直接ワークに吹き付ける手段を装備したワイヤソーが開示されている。【００１３】
しかし、前記のいずれの従来の技術においても、ワイヤソーに特別な機構を追加する必要があったり、Ｗａｒｐの改善効果が十分でないという問題があった。
【発明の開示】
【００１４】
そこで、本発明者は試験を行い、切断中のワークの温度と溝付きローラのワイヤソー前方側及びワイヤソー後方側の変位量を測定し、ワイヤソーでワークを切断した際に生じるＷａｒｐの発生原因について調査を行った。
図３に示すようなワイヤソーを用いて、切断中のスラリ供給温度が２３℃と一定となるように制御しながら、試験用に用意した直径３００ｍｍ、長さ３００ｍｍのシリコンインゴットを切断した。
【００１５】
切断中のワークの温度変化を実測した結果を図４に示す。
なお、ワークの温度は熱電対を使用してワークの両端で測定した。
図４に示すように、ワークの切断中にワークの温度は切断開始から上昇し、ワークの切り込み深さが約１７０ｍｍの付近で３８℃（約１５℃上昇）に達した後下降して、切断終了部付近（この場合、切り込み深さが約２７５〜３００ｍｍ）において、急激に低下して、切断終了時にはスラリ供給温度とほぼ同等の温度である２３℃となった。
【００１６】
ワークの温度変化によるＷａｒｐの形状は、シリコンの熱膨張係数、本試験でのワークの固定方法及び、本試験で使用したワイヤソーでの、溝付きローラとワークの位置関係から、ワークの両端方向の面に対し凹面であり、ワークの両端で５μｍ程度のＷａｒｐが生成されていると推測された。
【００１７】
次に、溝付きローラの変位量を実測した結果を図５（Ａ）に示す。
なお、溝付きローラの変位量は、渦電流センサを溝付きローラの軸方向に接近して配設して測定を行った（図５（Ｂ）参照）
図５（Ａ）に示すように、溝付きローラの装置前方側の位置は、ワークの切断開始からワークの切り込み深さが１５０ｍｍまでの間に約１０μｍ前方に変位し、その後、ワークの切断終了まで変位量は一定だった。一方、溝付きローラの装置後方側の位置は切断中にほとんど変位しなかった。
【００１８】
溝付きローラの変位によるＷａｒｐの形状は、シリコンの熱膨張係数、本試験でのワークの固定方法及び、本試験で使用したワイヤソーでの溝付きローラとワークの位置関係から、ワークの装置前方側の面に対し凸面であり、ワークの装置前方側の端面で３μｍ、ワークの装置後方側の端面で０．７μｍ程度のＷａｒｐが生成されていると推測された。
【００１９】
このように、ウェーハ測定において実際に測定されるＷａｒｐは、前記ワークの温度変化や溝付きローラの変位による切断軌跡の湾曲と、これ以外の定量化できない種々の要因による切断軌跡の湾曲が合成された結果である。従って、Ｗａｒｐを改善するためには、定量化できる要因、すなわちワークの温度変化と溝付きローラの変位による切断軌跡の湾曲を小さくすることが重要となる。
【００２０】
そこで、本発明は、上記問題点を鑑みてなされたもので、ワークの切断終了部付近でのワークの温度の低下を抑制し、なおかつ切断中の溝付きローラの変位の増加率の変化量を小さくすることにより、ワークに描かれる切断軌跡を直線に近くすることができるようにして切断するワークのＷａｒｐを改善可能なワイヤソー及びワイヤソーを用いたワークの切断方法を提供することを目的とする。
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明は、ワイヤを複数の溝付きローラに巻掛けし、該溝付きローラにスラリを供給しつつ、前記ワイヤを走行させながらワークを前記ワイヤに押し当てることによって、前記ワークがウェーハ状に切断されるワイヤソーによるワークの切断方法において、前記スラリの供給温度を、前記ワークの切断開始から切断終了までの間上昇させながらワークを切断することを特徴とするワイヤソーによるワークの切断方法を提供する。
【００２２】
このように、スラリの供給温度を、前記ワークの切断開始から切断終了までの間上昇させながらワークを切断することによって、ワークの切断終了部付近でのワークの温度低下を抑制することができ、また、切断中の溝付きローラの変位の増加率の変化量を小さくすることができる。これによって、ワークに描かれる切断軌跡を直線に近くすることができ、切断するワークのＷａｒｐの形成を抑制することができる。
【００２３】
このとき、前記ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇を５℃以上１５℃以下とすることが好ましい。
スラリ供給温度の上昇幅を５℃以上とすることによって、切断終了部付近でのワーク温度低下を抑制する効果を発揮することができる。また、上昇幅を１５℃以下とすることによって、ワーク以外のワイヤソー機構部の温度が上昇し、ワイヤソーのワーク保持精度やワーク送り精度の低下が発生することによるＷａｒｐへの悪影響が発生することはない。
【００２４】
またこのとき、前記ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃以下とすることが好ましい。
このように、前記ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃以下とすることによって、ワークの切断開始時のワークの温度上昇が滑らかになり、ワークの切断開始時のワークの温度の急激な変化によるＷａｒｐの悪化を防ぐことができる。
【００２５】
またこのとき、前記ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇率を一定とすることが好ましい。
このように、ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇率を一定とすることで、切断中の溝付きローラの変位の増加率が一定になる。これによって、ワークに描かれる切断軌跡をより直線的とすることができ、切断するワークのＷａｒｐの形成をより効果的に抑制することができる。
【００２６】
また、本発明は、ワイヤを複数の溝付きローラに巻掛けし、該溝付きローラにスラリを供給しつつ、前記ワイヤを走行させながらワークを前記ワイヤに押し当てることによって、前記ワークをウェーハ状に切断するワイヤソーであって、前記スラリの供給温度を、前記ワークの切断開始から切断終了までの間上昇させながらワークを切断するよう制御するものであることを特徴とするワイヤソーを提供する。
【００２７】
このように、本発明のワイヤソーは、スラリの供給温度を、ワークの切断開始から切断終了までの間上昇させながらワークを切断するよう制御するので、ワークの切断終了部付近でのワークの温度低下を抑制することができるものとなっており、また、切断中の溝付きローラの変位の増加率の変化量を小さくすることができるものとなっている。これによって、ワークに描かれる切断軌跡を直線に近くすることができ、切断するワークのＷａｒｐの形成を抑制することができるものとなっている。
【００２８】
このとき、前記ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇を５℃以上１５℃以下となるよう制御するものであることが好ましい。
スラリ供給温度の上昇幅を５℃以上に制御すれば、切断終了部付近でのワーク温度低下を抑制する効果を確実に発揮することができる。また、上昇幅を１５℃以下に制御すれば、ワーク以外のワイヤソー機構部の温度が上昇し、ワイヤソーのワーク保持精度やワーク送り精度の低下が発生することによるＷａｒｐへの悪影響が発生することはない。
このように、本発明のワイヤソーは、ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇を５℃以上１５℃以下となるよう制御するので、切断するワークのＷａｒｐを効果的に低減することができるものとなっている。
【００２９】
またこのとき、前記ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃以下となるよう制御するものであることが好ましい。
このように、本発明のワイヤソーは、ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃以下となるよう制御するので、ワークの切断開始時のワークの温度上昇が滑らかになり、ワークの切断開始時のワークの温度の急激な変化によるＷａｒｐの悪化を防ぐことができるものとなっている。
【００３０】
またこのとき、前記ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇率が一定となるよう制御するものであることが好ましい。
【００３１】
このように、本発明のワイヤソーは、ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇率を一定となるよう制御するので、切断中の溝付きローラの変位の増加率が一定になる。これによって、ワークに描かれる切断軌跡をより直線的にすることができ、切断するワークのＷａｒｐの形成をより効果的に抑制することができるものとなっている。
【００３２】
本発明ではワイヤソーにおいて、スラリの供給温度を、前記ワークの切断開始から切断終了までの間上昇させながらワークを切断するよう制御するので、ワークの切断終了部付近でのワークの温度低下を抑制することができ、また、切断中の溝付きローラの変位の増加率の変化量を小さくすることができる。これによって、ワイヤソーに特別な機構を追加することなく、ワークに描かれる切断軌跡を直線に近くすることができ、切断するワークのＷａｒｐの形成を抑制することができるワークの切断方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のワイヤソーの一例を示す概略図である。
【図２】本装置で用いることができるワーク送り機構の一例を示す概略図である。
【図３】従来のワイヤソーの一例を示す概略図である。
【図４】従来のワイヤソーを用いてワークを切断したときの、ワーク切断中のワークの温度とスラリの供給温度を示すグラフである。
【図５】従来のワイヤソーを用いてワークを切断したときの溝付きローラの変位量についての試験結果である。（Ａ）ワーク切断中の溝付きローラの変位量を示すグラフ、（Ｂ）溝付きローラの変位量の測定方法を説明する説明図。
【図６】本発明のワイヤソーを用いてワークを切断したときの、ワーク切断中のワークの温度とスラリの供給温度を示すグラフである。
【図７】本発明のワイヤソーを用いてワークを切断したときの、溝付きローラの変位量を示すグラフである。
【図８】本発明のワイヤソーを用いてワークを切断したときの、ウェーハのＷａｒｐの分布を示すグラフである。
【図９】従来のワイヤソーを用いてワークを切断したときの、ウェーハのＷａｒｐの分布を示すグラフである。
【図１０】従来のワイヤソーと本発明のワイヤソーで切断したワークのワイヤソー手前側の１枚目ウェーハの、ワーク送り方向断面におけるＷａｒｐ形状の比較を示すグラフである。
【図１１】ワークの温度の測定方法を示す概略図である。
【図１２】溝付きローラの構造の一例を示す概略平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下では、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
前記のとおり、ウェーハ測定において実際に測定されるＷａｒｐは、ワークの温度変化や溝付きローラの変位による切断軌跡の湾曲と、これ以外の定量化できない種々の要因による切断軌跡の湾曲が合成された結果である。従って、Ｗａｒｐを改善するためには、定量化できる要因、すなわちワークの温度変化と溝付きローラの変位による切断軌跡の湾曲を小さくすることが重要となる。【００３５】
上記課題を解決するために、本発明者は、ワイヤソーにおけるＷａｒｐの生成機構と、従来のＷａｒｐの改善方法の問題点について、鋭意研究を重ねた。この結果、従来提案されているＷａｒｐ改善方法では、ワークの温度上昇や溝付きローラの熱膨張による変位の絶対量を小さくすることによって課題を解決しようとしているが、ワイヤソーでのＷａｒｐの生成においては、必ずしも、ワークの温度や溝付きローラの熱膨張による変位の絶対値がＷａｒｐ値を決定するのではないことを知見し、本発明を完成させた。【００３６】
すなわち、本発明のワイヤソー及びワイヤソーによる切断方法は、スラリの供給温度を、ワークの切断開始から切断終了までの間上昇させながらワークを切断するよう制御するので、ワークの切断終了部付近でのワークの温度低下を抑制することができるものとなっており、また、切断中の溝付きローラの変位の増加率の変化量を小さくすることができるものとなっている。これによって、ワークに描かれる切断軌跡を直線に近くすることができ、切断するワークのＷａｒｐの形成を抑制することができるものとなっている。【００３７】
図１は本発明のワイヤソーの一例を示す概略図である。
図１に示すようにワイヤソー１は、主に、ワークを切断するためのワイヤ２、溝付きローラ３、ワイヤ張力付与機構４、インゴット送り機構５、スラリ供給機構６で構成されている。【００３８】
ここで、まず、スラリ供給機構６について述べる。このスラリ供給機構６として、溝付きローラ３（ワイヤ２）に切断用のスラリを供給するノズル１５が配設されている。また、このノズル１５から供給される切断用のスラリは供給温度を制御できるようになっている。
具体的には、例えば図１に示すように、スラリタンク１６から、制御用コンピュータ１８により制御された熱交換器１９を介してノズル１５に接続することにより、切断用のスラリの供給温度を制御する構成となっている。
また、スラリの種類は特に限定されず、従来と同様のものを用いることができる。例えばＧＣ（炭化珪素）砥粒を液体に分散させたものとすることができる。【００３９】
そして、切断用スラリを供給するノズル１５とワーク送り機構５は制御用コンピュータ１８に接続されており、予め設定したプログラムにより、所定のワークの送り量、すなわち所定のワークの切断量に対して、自動的にノズル１５から所定量、所定のタイミングで温度制御された切断用スラリを溝付きローラ３（ワイヤ２）に噴射できるようになっている。【００４０】
上記のワーク送り量やスラリ噴射量およびタイミング、さらにはスラリ供給温度は、制御用コンピュータ１８によって所望のように制御することができるが、特に制御手段はこれに限定されない。
ワイヤ２は、一方のワイヤリール７から繰り出され、トラバーサ８を介してパウダクラッチ（定トルクモータ９）やダンサローラ（デッドウェイト）（不図示）等からなる張力付与機構４を経て、溝付きローラ３に入っている。ワイヤ２がこの溝付きローラ３に３００〜４００回程度巻掛けられることによってワイヤ列が形成される。ワイヤ２はもう一方の張力付与機構４’を経てワイヤリール７’に巻き取られている。
図２に本発明で用いることができるワーク送り機構５の一例を示す。図２に示すように、ワークは当て板１４に接着されており、また、この当て板１４はワークプレート１３により保持されている。そして、これらの当て板１４、ワークプレート１３を介して、ワーク送り機構５のワーク保持部１１によりワークは保持される。【００４１】
このワーク送り機構５は、ワークを保持しつつ押し下げるためのワーク保持部１１、ＬＭガイド１２を備えており、コンピュータ制御でＬＭガイド１２に沿ってワーク保持部１１を駆動させることにより、予めプログラムされた送り速度で保持されたワークを送り出すことが可能である。
そして、このようにワーク送り機構５のワーク保持部１１によって保持されたワークは、切断を行う際、ワーク送り機構５により、下方に位置するワイヤ２へと送られる。また、このワーク送り機構５は、ワイヤが当て板１４に到達するまでワークを下方へと送ることによってワークの切断を完了させ、その後、ワークの送り出し方向を逆転させることにより、ワイヤ列から切断済みワークを引き抜くようにする。【００４２】
上記スラリ供給機構６及びこれを制御する制御用コンピュータ１８以外のワイヤ２、溝付きローラ３、ワイヤ張力付与機構４、インゴット送り機構５は、従来のワイヤソーと同様のものとすることができる。
ワイヤ２の種類や太さ、溝付きローラ３の溝ピッチ、さらには他の機構における構成等は特に限定されるものではなく、従来法に従い、所望の切断条件となるようにその都度決定することができる。
例えば、ワイヤ２は、幅０．１３ｍｍ〜０．１８ｍｍ程度の特殊ピアノ線からなるものとし、（所望のウエーハ厚さ＋切り代）の溝ピッチを有する溝付きローラ３とすることができる。【００４３】
なお、ここで、溝付きローラ３についてさらに説明を加えておく。従来より使用されている溝付きローラ３の一例として、図１２に示すようなものが挙げられる。溝付きローラ３の両端には、溝付きローラの軸２０を支持している軸受け２１、２１’が配設されているが、前述した切断中の溝付きローラ３の軸方向の変化を考慮して、例えば、軸受け２１はラジアルタイプのものであり、このラジアルタイプの軸受け２１側に溝付きローラ３が軸方向に伸びることが可能になっており、一方、軸受け２１’はスラストタイプのものであり、このスラストタイプの軸受け２１’側には伸びにくい構造になっている。通常、溝付きローラ３はこのような構造であり、溝付きローラ３が軸方向に長さが変化した場合に装置に負荷がかかりすぎてしまわないように、両側を共に固定するのではなく、一方をその変化に対応できるようになっている。【００４４】
したがって、本ワイヤソー装置１では、溝付きローラ３が軸方向に伸張がすすむ場合、主にラジアルタイプの軸受け２１側（ワイヤソーの前方とする）に伸張がすすむことになる。
なお、本発明の切断方法においては、使用するワイヤソー１において、溝付きローラ３は上記のようなタイプに限られるものではない。
また、図１１に示すように、ワークの温度を測定するために、ワークの両端に熱電対が設置されている。該熱電対は制御用コンピュータ１８に接続されており、測定で得られたデータは制御用コンピュータ１８でデータ処理できるようにすることができる。【００４５】
そして、本発明のワイヤソーでは、制御用コンピュータ１８で、ワーク送り機構５および熱交換器１９を制御することで、スラリの供給温度を、ワークの切断開始から切断終了までの間単調に上昇（供給温度を下降させない、かつ、供給温度の上昇を止めない）させながらワークを切断するよう制御し、ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇を好ましくは５℃以上１５℃以下となるよう制御し、また、ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃以下となるよう制御する。【００４６】
このとき、前記ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇率が一定となるよう制御するとなお良いが、制御手段はこれに限定されるわけではない。
以下、このようなワイヤソー１を用い、本発明の切断方法を実施する手順について述べる。
まず、ワーク送り機構５により、保持したワークを所定速度で下方に送り出すとともに、溝付きローラ３を駆動させて、ワイヤ張力付与機構４により張力が付与されたワイヤ２を往復方向に走行させる。なお、このときのワイヤ２に付与する張力の大きさや、ワイヤ２の走行速度等は適宜設定することができる。例えば、２．５〜３．０ｋｇｆの張力をかけて、４００〜６００ｍ／ｍｉｎの平均速度で１〜２ｃ／ｍｉｎ（３０〜６０ｓ／ｃ）のサイクルで往復方向に走行させることができる。切断するワーク等に合わせて決めれば良い。
また、ノズル１５より、切断用スラリを溝付きローラ３およびワイヤ２に向けて噴射を開始する。【００４７】
このとき、スラリの供給温度を、ワークの切断開始から切断終了までの間単調に上昇させながらワークを切断するように熱交換器１９を制御用コンピュータ１８によって制御する。
ワークの切断終了部付近でのワークの温度低下を抑制し、かつ、切断中の溝付きローラの変位の増加率の変化量を小さくすることによって、ワークに描かれる切断軌跡を直線に近くするためには、ワークの切断開始から切断終了までの間、供給するスラリの温度を下降させたり、上昇を停止させたりせず、上昇させ続ければ良い。【００４８】
このとき、ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇率が一定となるように熱交換器１９を制御用コンピュータ１８によって制御するとなお良い。
このように、ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇率が一定となるように制御することによって、ワークに描かれる切断軌跡をより直線的にすることができる。しかし、本発明のワイヤソーでは、前記スラリの供給温度の上昇率の条件についてこれに限定されない。供給するスラリの温度の上昇率はワークの切断開始から切断終了までの間で変更しても良く、常に一定でなければならないわけではないが、該上昇率の変化量をなるべく小さくしたほうが良い。【００４９】
また、ワークの切断開始から切断終了までの間のスラリの供給温度の上昇を５℃以上１５℃以下となるよう熱交換器１９を制御用コンピュータ１８によって制御することが好ましい。
スラリ供給温度の上昇幅を５℃以上とすることによって、切断終了部付近でのワーク温度低下を抑制する効果を確実に得ることができる。また、上昇幅を１５℃以下とすることによって、ワーク以外のワイヤソー機構部の温度が上昇し、ワイヤソーのワーク保持精度やワーク送り精度の低下によるＷａｒｐへの悪影響はない。【００５０】
また、ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃以下となるよう熱交換器１９を制御用コンピュータ１８によって制御することができる。
このように、前記ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃以下とすることによって、ワークの切断開始時のワークの温度上昇が滑らかになり、ワークの切断開始時のワークの温度の急激な変化によるＷａｒｐの悪化を防ぐことができる。
【００５１】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
（実施例１）
図１に示すワイヤソーを用い、ワークの切断時における、溝付きローラに供給するスラリの供給温度を制御して直径３００ｍｍ、軸方向長さ３００ｍｍのシリコンインゴットをウエーハ状に切断した。
なお、ワイヤ径１６０μｍのワイヤを使用し、２．５ｋｇｆの張力をかけて、５００ｍ／ｍｉｎの平均速度で６０ｓ／ｃのサイクルでワイヤを往復方向に走行させて切断した。また、スラリとしては、ＧＣ＃１０００とクーラントとを重量比５０：５０の割合で混ぜたものを用いた。【００５２】
また、図５（Ｂ）に示すように、渦電流センサを溝付きローラ３の軸方向に近接して配設しておく。これは、溝付きローラ３の軸方向変位を測定することができるようにするためであり、本発明に必須というわけではない。この溝付きローラ３の軸方向変位の測定は上記手段に限定されないが、渦電流センサを用いれば非接触で精度高く測定を行うことができるので好ましい。
そして、切断開始時のワークの温度を２３℃とし、スラリの供給温度を切断開始時の２３℃から切断完了時の３５℃まで上昇率が一定となるように上昇（１２℃上昇）させながらワークを切断した。【００５３】
切断中のワークの温度変化を実測した結果を図６に示す。
図６に示す通り、ワークの温度は、切断開始から切り込み深さ２８５ｍｍまで上昇し続け最高温度４２．９℃に到達したが、切断終了時でのスラリ温度が３５℃と高温であるため、切断終了部付近でのワークの温度の低下は７．９℃に抑えられた。
一方、図７に示す通り、溝付きローラは、前方位置がワークの切り込み深さに対して直線的に変位し切断終了時に３０μｍに達した。後方位置はワークの切り込み深さによらずほぼ一定の変位量だった。このように溝付きローラの変位量は、従来のワイヤソーを使用した比較例の切断中のスラリ供給温度を２３℃と一定とした場合の１０μｍから３０μｍに増加したが、変位量がワーク切り込み位置に対して直線的に増加しているため、下記のようにワーク切断軌跡は湾曲せず、Ｗａｒｐ形成への影響は大幅に抑えられていた。【００５４】
図８に切断後に測定されたウェーハのＷａｒｐの分布を示す。全ウェーハの平均値で５．５１μｍとなっており、従来のワイヤソーで切断したウェーハのＷａｒｐに比べ大幅に改善されていた。
図１０に、従来のワイヤソーと本発明のワイヤソーで切断したワークのワイヤソー手前側の１枚目ウェーハの、ワーク送り方向断面におけるＷａｒｐ形状の比較を示す。図１０から従来のワイヤソーを用いた場合に比べ本発明のワイヤソーを用いて切断したウェーハの表面のほうがより湾曲が抑えられていることがわかる。
【００５５】
（実施例２）
上記実施例１において、スラリ供給温度を切断開始時の２３℃から切断の中間（切り込み深さ１５０ｍｍ）時の２８℃まで上昇率が一定となるように上昇させ、さらにそこから切断完了時の３５℃まで上昇率が一定となるように制御した（切断の中間時で上昇率を変化させるように制御した）以外は、実施例１と同じ条件でワークを切断し、実施例１と同様のＷａｒｐの評価を行った。
その結果、全ウェーハの平均値で６．９５μｍと、スラリの供給温度の上昇率を途中で変化させたために、実施例１よりは悪い結果であったものの、従来のワイヤソーで切断したウェーハのＷａｒｐに比べ改善されていた。
【００５６】
（実施例３）
上記実施例１において、スラリ供給温度を切断開始時の２３℃から切断の中間（切り込み深さ１５０ｍｍ）時の３０℃まで上昇率が一定となるように上昇させ、さらにそこから切断完了時の３５℃まで上昇率が一定となるように制御した（切断の中間時で上昇率を変化させるように制御した）以外は、実施例１と同じ条件でワークを切断し、実施例１と同様のＷａｒｐの評価を行った。
その結果、全ウェーハの平均値で７．３３μｍと、スラリの供給温度の上昇率を途中で変化させたために、実施例１よりは悪い結果であったものの、従来のワイヤソーで切断したウェーハのＷａｒｐに比べ改善されていた。
【００５７】
（実施例４）
上記実施例１において、スラリ供給温度を切断開始時の２３℃から切断完了時の２８℃まで上昇率が一定となるように制御した以外は、実施例１と同じ条件でワークを切断し、実施例１と同様のＷａｒｐの評価を行った。
その結果、全ウェーハの平均値で７．５３μｍと実施例１よりは悪い結果であったものの、従来のワイヤソーで切断したウェーハのＷａｒｐに比べ改善されていた。実施例１に比べＷａｒｐの改善が少ないのは、切断中に供給するスラリの供給温度の上昇幅を実施例１より小さくしたため、ワークに描かれる切断軌跡をより直線的とするための効果が小さかったためである。
【００５８】
（実施例５）
上記実施例１において、スラリ供給温度を切断開始時の２３℃から切断完了時の４０℃まで上昇率が一定となるように制御した以外は、実施例１と同じ条件でワークを切断し、実施例１と同様のＷａｒｐの評価を行った。
その結果、全ウェーハの平均値で８．２２μｍと実施例１よりは悪い結果であったものの、従来のワイヤソーで切断したウェーハのＷａｒｐに比べ改善されていた。実施例１に比べＷａｒｐの改善が少ないのは、切断中に供給するスラリの供給温度の上昇幅を１５℃を超えるようにしたため、ワーク以外のワイヤソー機構部の温度が上昇し、ワイヤソーのワーク保持精度やワーク送り精度の低下が発生することによるＷａｒｐへの悪影響が発生したためと考えられる。
【００５９】
（実施例６）
上記実施例１において、スラリ供給温度を切断開始時の２０℃から切断完了時の３５℃まで上昇率が一定となるように制御した以外は、実施例１と同じ条件でワークを切断し、実施例１と同様のＷａｒｐの評価を行った。
その結果、全ウェーハの平均値で７．９３μｍと実施例１よりは悪い結果であったものの、従来のワイヤソーで切断したウェーハのＷａｒｐに比べ改善されていた。実施例１に比べＷａｒｐの改善が少ないのは、ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃としたため、ワークの切断開始時のワークの温度の変化によるＷａｒｐの悪化の抑制が実施例１に比べ十分でなかったためである。
【００６０】
（実施例７）
上記実施例１において、スラリ供給温度を切断開始時の２６℃から切断完了時の３５℃まで上昇率が一定となるように制御した以外は、実施例１と同じ条件でワークを切断し、実施例１と同様のＷａｒｐの評価を行った。
その結果、全ウェーハの平均値で７．７１μｍと実施例１よりは悪い結果であったものの、従来のワイヤソーで切断したウェーハのＷａｒｐに比べ改善されていた。実施例１に比べＷａｒｐの改善が少ないのは、ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃としたため、ワークの切断開始時のワークの温度の変化によるＷａｒｐの悪化の抑制が実施例１に比べ十分でなかったためである。
【００６１】
（実施例８）
上記実施例１において、スラリ供給温度を切断開始時の２３℃から切断完了時の２７℃まで上昇率が一定となるように制御した以外は、実施例１と同じ条件でワークを切断し、実施例１と同様のＷａｒｐの評価を行った。
その結果、全ウェーハの平均値で８．７１μｍと実施例１よりは悪い結果であったものの、従来のワイヤソーで切断したウェーハのＷａｒｐに比べ改善されていた。実施例１に比べＷａｒｐの改善が少ないのは、切断中に供給するスラリの供給温度の上昇幅を５℃未満である４℃としたため、切断終了部付近でのワーク温度低下を抑制する効果が実施例１に比べ十分でなかったためである。
【００６２】
（実施例９）
上記実施例１において、スラリ供給温度を切断開始時の１９℃から切断完了時の３４℃まで上昇率が一定となるように制御した以外は、実施例１と同じ条件でワークを切断し、実施例１と同様のＷａｒｐの評価を行った。
その結果、全ウェーハの平均値で８．６７μｍと実施例１、実施例６よりは悪い結果であったものの、従来のワイヤソーで切断したウェーハのＷａｒｐに比べ改善されていた。実施例１、実施例６に比べＷａｒｐの改善が少ないのは、ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃を超える４℃としたため、ワークの切断開始時のワークの温度の変化によるＷａｒｐの悪化の抑制が実施例１、実施例６に比べ十分でなかっためである。
【００６３】
（実施例１０）
上記実施例１において、スラリ供給温度を切断開始時の２７℃から切断完了時の３６℃まで上昇率が一定となるように制御した以外は、実施例１と同じ条件でワークを切断し、実施例１と同様のＷａｒｐの評価を行った。
その結果、全ウェーハの平均値で８．８２μｍと実施例１、実施例７よりは悪い結果であったものの、従来のワイヤソーで切断したウェーハのＷａｒｐに比べ改善されていた。実施例１、実施例７に比べＷａｒｐの改善が少ないのは、ワークの切断開始時のスラリの供給温度とワークの温度との差を３℃を超える４℃としたため、ワークの切断開始時のワークの温度の変化によるＷａｒｐの悪化の抑制が実施例１、実施例７に比べ十分でなかっためである。
【００６４】
（比較例）
上記実施例１において、スラリ供給温度を切断開始から切断終了まで２３℃と一定となるように制御した以外は、実施例１と同じ条件でワークを切断し、実施例１と同様の評価を行った。
切断中のワークの温度変化を実測した結果を図４に示す。
図４に示す通り、切断中にワークの温度は切断開始から上昇し、ワーク切り込み深さが約１７０ｍｍの付近で３８．２℃と最高温度に達した後、その後は降下し、切断終了部までにスラリ供給温度と同じ２３℃まで１５．２℃低下した。
図５（Ａ）に示すように、溝付きローラの前方位置は、切断開始からワークの切り込み深さが１５０ｍｍまでの間に約１０μｍ前方に変位し、その後、ワークの切断終了まで変位量は一定だった。一方、溝付きローラの後方位置は切断中にほとんど変位しなかった。
図９に切断後に測定されたウェーハのＷａｒｐの分布を示す。全ウェーハの平均値で９．０５μｍだった。【００６５】
表１に、各実施例、比較例における条件とワーク切断時におけるＷａｒｐの結果をまとめたものを示す。【００６６】
【表１】
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【００６７】
以上示したように、スラリの供給温度を、前記ワークの切断開始から切断終了までの間上昇させながらワークを切断するよう制御する本発明のワイヤソーを用いることによって、ワークの切断終了部付近でのワークの温度低下を抑制することができ、また、切断中の溝付きローラの変位の増加率の変化量を小さくすることができる。これによって、ワークに描かれる切断軌跡を直線に近くすることができ、切断するワークのＷａｒｐの形成を抑制することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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