(57)【要約】【課題】半導体材料からなる原料塊１０を切断するための装置であって、原料塊からの発熱を抑制することができる切断装置を提供する。【解決手段】切断装置３０は、長手方向を有するワイヤ状電極であって、原料塊１０に対して長手方向と交差する一方向に相対移動可能なワイヤ状電極４０と、原料塊に接触してワイヤ状電極よりも原料塊を高電位に印加する印加部材５０と、原料塊とワイヤ状電極との間に電解液１８を保持する保持機構７０と、を備える。印加部材は、切断開始時のワイヤ状電極に対して原料塊を間に挟んで一方向に対向する位置に配置された対向印加部材５５と、一方向におけるワイヤ状電極と対向印加部材との間の位置で原料塊に接触可能な中間印加部材６０と、を有する。【選択図】図１
2011005577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体材料からなる原料塊を切断するための装置であって、
長手方向を有するワイヤ状電極であって、前記原料塊に対して、前記長手方向と交差する一方向に、相対移動可能なワイヤ状電極と、
前記原料塊に接触して前記ワイヤ状電極よりも前記原料塊を高電位に印加する印加部材と、
前記原料塊と前記ワイヤ状電極との間に電解液を保持する保持機構と、を備え、
前記印加部材は、切断開始時の前記ワイヤ状電極に対して前記原料塊を間に挟んで前記一方向に対向する位置に配置された対向印加部材と、前記一方向における前記ワイヤ状電極と前記対向印加部材との間の位置で前記原料塊に接触可能な中間印加部材と、を有する、
加工装置。
【請求項２】
前記中間印加部材は、前記ワイヤ状電極によって横切られるようになる前記原料塊の表面に接触可能であり、
前記中間印加部材は、前記原料塊に接触した状態で、前記原料塊に対して前記一方向に相対移動可能である、
請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記中間印加部材は、前記原料塊に接触した状態で、前記ワイヤ状電極と同期して前記原料塊に対して一方向に相対移動可能である、
請求項２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記中間印加部材は、前記原料塊へ接触した位置と、前記ワイヤ状電極の前記長手方向に前記原料塊から離間した位置と、の間を移動可能である、
請求項２または３に記載の加工装置。
【請求項５】
前記ワイヤ状電極を支持する支持部材であって、前記原料塊に対して前記一方向に相対移動可能な支持部材を、さらに備え、
前記支持部材は、前記ワイヤ状電極を支持するフレーム本体と、フレーム本体に枢着されたスイングアームと、を有し、
前記中間印加部材は、スイングアームに支持されている、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項６】
前記一方向から観察した場合、前記スイングアームの前記フレーム本体への枢着点は、前記ワイヤ状電極の長手方向において、前記スイングアームに支持された前記中間印加部材によって接触されるべき原料塊の表面のうちの最外方の位置よりも、内方に位置している、
請求項５に記載の加工装置。
【請求項７】
前記対向印加部材を支持する支持ベースであって、前記ワイヤ状電極に対して前記一方向に相対移動可能な支持ベースを、さらに備え、
前記支持ベースは、前記スイングアームおよび前記スイングアームに支持された前記中間印加部材のうちの少なくともいずれか一方と接触するガイド部材を、有し、
前記ガイド部材は、前記スイングアームを前記フレーム本体に対して回動させて、前記中間印加部材を前記ワイヤ状電極の前記長手方向に前記原料塊から離間させるように構成されている、
請求項５または６に記載の加工装置。
【請求項８】
前記中間印加部材は、前記ワイヤ状電極に横切られるようになる前記原料塊の表面に接触可能であり、
前記中間印加部材は、前記原料塊へ接触した位置と、前記ワイヤ状電極の前記長手方向に前記原料塊から離間した位置と、の間を移動可能である、
請求項１に記載の加工装置。
【請求項９】
前記中間印加部材を支持するスライドアームであって、支持した前記中間印加部材が前記原料塊へ接触した位置と、支持した前記中間印加部材が前記ワイヤ状電極の前記長手方向に前記原料塊から離間した位置と、の間を移動可能なスライドアームを、さらに備え、
前記スライドアームは、前記原料塊に前記中間印加部材を当接させた状態で、前記ワイヤ状電極と同期して前記原料塊に対して一方向に相対移動可能である、
請求項８に記載の加工装置。
【請求項１０】
前記中間印加部材は、回転可能な円筒状または円柱状に形成されており、前記原料塊上を回転しながら前記原料塊に対して前記一方向に相対移動可能である、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項１１】
前記原料塊は、互いに対向して前記一方向に延びる一対の表面を含み、
前記一対の表面にそれぞれ接触可能な一対の中間印加部材が、設けられている、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項１２】
前記印加部材は、前記ワイヤ状電極によって横切られるようになる表面以外の前記原料塊の表面に、前記一方向に対する側方から接触する側方印加部材を、さらに有し、
前記側方印加部材は、前記原料塊と同期して、前記ワイヤ状電極に対して前記一方向に相対移動可能である、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項１３】
前記原料塊は、互いに対向して前記一方向に延びる一対の表面を含み、
前記一対の表面にそれぞれ接触可能な一対の側方印加部材が、設けられている、
請求項１２に記載の加工装置。
【請求項１４】
半導体材料からなる原料塊を切断するための装置であって、
長手方向を有するワイヤ状電極であって、前記原料塊に対して、前記長手方向と交差する一方向に、相対移動可能なワイヤ状電極と、
前記原料塊に接触して前記ワイヤ状電極よりも前記原料塊を高電位に印加する印加部材と、
前記原料塊と前記ワイヤ状電極との間に電解液を保持する保持機構と、を備え、
前記印加部材は、切断開始時の前記ワイヤ状電極に対して前記原料塊を間に挟んで前記一方向に対向する位置に配置された対向印加部材と、前記一方向に対する側方から前記原料塊に接触可能な追加印加部材と、を有する
加工装置。
【請求項１５】
半導体材料からなる原料塊を切断して半導体材料からなるスライス板を製造するための方法であって、
長手方向を有するワイヤ状電極と、前記原料塊と、の間を電解液で満たす工程と、
前記原料塊に接触した印加部材が高電位側となるようにして前記ワイヤ状電極と前記印加部材との間に電圧を印加することにより前記電解液中に前記原料塊を溶出させながら、前記ワイヤ状電極が、前記原料塊に対して一方向に相対移動して、前記原料塊を前記一方向に切断していく工程と、を含み、
前記ワイヤ状電極が前記原料塊を切断する間の少なくとも一期間、前記印加部材の対向印加部材が、切断開始時の前記ワイヤ状電極に対して前記原料塊を挟んで前記一方向に対向する位置の側から前記原料塊に接触し、且つ、前記印加部材の中間印加部材が、前記一方向における前記ワイヤ状電極と前記対向印加部材との間の位置で前記原料塊に接触する、
半導体材料からなるスライス板の製造方法。
【請求項１６】
前記中間印加部材は、前記原料塊に対して前記一方向に相対移動しながら、前記ワイヤ状電極によって横切られるようになる前記原料塊の表面に接触する、
請求項１５に記載の半導体材料からなるスライス板の製造方法。
【請求項１７】
前記中間印加部材は、前記ワイヤ状電極と同期して前記原料塊に対して前記一方向に相対移動しながら、前記原料塊に接触する
請求項１５または１６に記載の半導体材料からなるスライス板の製造方法。
【請求項１８】
前記中間印加部材は、回転可能な円筒状または円柱状に形成されており、前記原料塊上を回転しながら前記原料塊に対して前記一方向に相対移動する、
請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の半導体材料からなるスライス板の製造方法。
【請求項１９】
前記ワイヤ状電極が前記原料塊を切断する間の前記少なくとも一期間の後に、前記中間印加部材は、前記原料塊へ接触している位置から、前記ワイヤ状電極の前記長手方向に前記原料塊から離間した位置へと移動する、
請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の半導体材料からなるスライス板の製造方法。
【請求項２０】
前記前記ワイヤ状電極が前記原料塊を切断する間の全期間、前記印加部材の対向印加部材が、切断開始時の前記ワイヤ状電極に対して前記原料塊を挟んで前記一方向に対向する位置の側から前記原料塊に接触している、
請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の半導体材料からなるスライス板の製造方法。
【請求項２１】
前記ワイヤ状電極が前記原料塊を切断する間の前記少なくとも一期間、前記印加部材の側方印加部材が、前記ワイヤ状電極によって横切られるようになる表面以外の前記原料塊の表面に、前記一方向に対する側方から接触している、
請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の半導体材料からなるスライス板の製造方法。
【請求項２２】
前記側方印加部材は、前記原料塊に対して停止した状態で、前記原料塊に接触している、
請求項２１に記載の半導体材料からなるスライス板の製造方法。
【請求項２３】
半導体材料からなる原料塊を切断して半導体材料からなるスライス板を製造するための方法であって、
長手方向を有するワイヤ状電極と、前記原料塊と、の間を電解液で満たす工程と、
前記原料塊に接触した印加部材が高電位側となるようにして前記ワイヤ状電極と前記印加部材との間に電圧を印加することにより前記電解液中に前記原料塊を溶出させながら、前記ワイヤ状電極が、前記原料塊に対して一方向に相対移動して、前記原料塊を前記一方向に切断していく工程と、を含み、
前記ワイヤ状電極が前記原料塊を切断する間の少なくとも一期間、前記印加部材の対向印加部材が、切断開始時の前記ワイヤ状電極に対して前記原料塊を挟んで前記一方向に対向する位置の側から前記原料塊に接触し、且つ、前記印加部材の追加印加部材が、前記一方向に対する側方から前記原料塊に接触している、
半導体材料からなるスライス板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体材料からなる原料塊を切断するための加工装置に係り、とりわけ、簡易な構成を有し安価な加工装置に関する。また、本発明は、半導体材料からなる原料塊を切断して半導体材料からなるスライス板を製造するための方法に係り、安価にスライス板を製造することができる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体材料からなる原料塊を切断する技術、典型的にはシリコンインゴットを切断する技術が、種々の技術分野、とりわけ昨今では、太陽電池に用いられる基板の作製に適用されている。近年においては、太陽光発電への期待が急速に膨らんでいることにともなって、半導体材料からなる原料塊を切断する技術についての研究開発も進められている（例えば特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された切断方法においては、切断対象となる半導体材料塊と切断用電極との間に、電解液を介在させた状態で、電圧が印加されるようになっている。電圧は半導体材料塊が高電位側（陽極）となるようにして印加されており、半導体材料塊のうちの切断用電極の近傍に位置する部分は、酸化物を形成して電解液中に溶出していく。このようにして、半導体材料塊を溶出させながら、切断用電極を半導体材料塊に対して相対移動させることにより、電極の移動経路に沿って半導体材料塊を切断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００８／１４００５８Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示された切断方法では、半導体材料塊を陽極に印加するための印加用電極が、半導体材料塊を挟んで切断開始前の切断用電極と対向する位置に配置されている。したがって、切断対象となる半導体材料塊の形状によっては、切断用電極から印加用電極に向けて流れる電流の半導体材料塊内における通過経路が長くなってしまう。この場合、半導体材料塊の切断に必要となる所定量の電流を確保しようとすると、半導体材料塊からの発熱量が非常に大きくなる。
【０００６】
このような半導体材料塊からの発熱に対応するためには、耐熱性の材料を用いて加工装置を作製しなければならない。また、半導体材料塊からの発熱に起因した熱応力を許容することができるように、高剛性の構造を加工装置に付与しなければならない。さらに、半導体材料塊に接触している電解液が沸騰することを防止するため、冷却手段を加工装置に設ける必要すら生じ得る。すなわち、特許文献１に開示された発明では、加工装置の構成が複雑となり加工装置の製造コストも高価となる。これにともなって、半導体材料塊の切断コストも高価となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様による加工装置は、半導体材料からなる原料塊を切断するための装置であって、
長手方向を有するワイヤ状電極であって、前記原料塊に対して、前記長手方向と交差する一方向に、相対移動可能なワイヤ状電極と、
前記原料塊に接触して前記ワイヤ状電極よりも前記原料塊を高電位に印加する印加部材と、
前記原料塊と前記ワイヤ状電極との間に電解液を保持する保持機構と、を備え、
前記印加部材は、切断開始時の前記ワイヤ状電極に対して前記原料塊を間に挟んで前記一方向に対向する位置に配置された対向印加部材と、前記一方向における前記ワイヤ状電極と前記対向印加部材との間の位置で前記原料塊に接触可能な中間印加部材と、を有している。
【０００８】
本発明の他の態様による加工装置は、半導体材料からなる原料塊を切断するための装置であって、
長手方向を有するワイヤ状電極であって、前記原料塊に対して、前記長手方向と交差する一方向に、相対移動可能なワイヤ状電極と、
前記原料塊に接触して前記ワイヤ状電極よりも前記原料塊を高電位に印加する印加部材と、
前記原料塊と前記ワイヤ状電極との間に電解液を保持する保持機構と、を備え、
前記印加部材は、切断開始時の前記ワイヤ状電極に対して前記原料塊を間に挟んで前記一方向に対向する位置に配置された対向印加部材と、前記一方向に対する側方から前記原料塊に接触可能な追加印加部材と、を有する。
【０００９】
本発明の一態様によるスライス板の製造方法は、半導体材料からなる原料塊を切断して半導体材料からなるスライス板を製造するための方法であって、
長手方向を有するワイヤ状電極と、前記原料塊と、の間を電解液で満たす工程と、
前記原料塊に接触した印加部材が高電位側となるようにして前記ワイヤ状電極と前記印加部材との間に電圧を印加することにより前記電解液中に前記原料塊を溶出させながら、前記ワイヤ状電極が、前記原料塊に対して一方向に相対移動して、前記原料塊を前記一方向に切断していく工程と、を含み、
前記ワイヤ状電極が前記原料塊を切断する間の少なくとも一期間、前記印加部材の対向印加部材が、切断開始時の前記ワイヤ状電極に対して前記原料塊を挟んで前記一方向に対向する位置の側から前記原料塊に接触し、且つ、前記印加部材の中間印加部材が、前記一方向における前記ワイヤ状電極と前記対向印加部材との間の位置で前記原料塊に接触する。
【００１０】
本発明による他の態様によるスライス板の製造方法は、半導体材料からなる原料塊を切断して半導体材料からなるスライス板を製造するための方法であって、
長手方向を有するワイヤ状電極と、前記原料塊と、の間を電解液で満たす工程と、
前記原料塊に接触した印加部材が高電位側となるようにして前記ワイヤ状電極と前記印加部材との間に電圧を印加することにより前記電解液中に前記原料塊を溶出させながら、前記ワイヤ状電極が、前記原料塊に対して一方向に相対移動して、前記原料塊を前記一方向に切断していく工程と、を含み、
前記ワイヤ状電極が前記原料塊を切断する間の少なくとも一期間、前記印加部材の対向印加部材が、切断開始時の前記ワイヤ状電極に対して前記原料塊を挟んで前記一方向に対向する位置の側から前記原料塊に接触し、且つ、前記印加部材の追加印加部材が、前記一方向に対する側方から前記原料塊に接触している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態における加工装置を部分的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示された加工装置を示す上面図である。
【図３】図３は、本発明による一実施の形態における加工装置の全体構成を模式的に示す側面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｅ）は、図１に示された装置を用いて原料塊を切断し、スライス板を作製する方法の一例を説明する図である。
【図５】図５は、切断中における原料塊内での電流の流れを模式的に示す図である。
【図６】図６は、図４（ａ）〜（ｅ）に示す作製方法により得られたスライス板を示す斜視図である。
【図７】図７は、図５に対応する図であって、加工装置の一変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１３】
図１〜図６は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は加工装置の一部分を示す斜視図であり、図２は図１の加工装置を上方から示す図である。一方、図３は加工装置の全体構成を概略的に示す側面図である。また、図４（ａ）〜（ｅ）および図５は、図１〜３の加工装置を用いて実施し得る原料塊の切断方法の一例を説明するための図であり、図６は、図４（ａ）〜（ｅ）および図５の方法により得られる半導体材料からなるスライス板を示す斜視図である。
【００１４】
なお、以下の実施の形態においては、半導体材料からなる原料塊としてのシリコンインゴットをスライス切断する例について説明する。そして、以下の例においては、太陽電池用のシリコン基板が、シリコンインゴットからスライス板として切り出されるようになる。また、以下の例においては、切断対象となるシリコンインゴットは、概ね八角柱状形状を有している。ただし、本発明は、以下の実施の形態への適用に限られることなく、半導体材料からなる塊を切断するための装置、および、半導体材料からなる塊を切断して半導体材料からなるスライス板を作製するための方法に、広く適用することができる。
【００１５】
図１〜図３に示す本実施の形態における加工装置３０は、長手方向を有するワイヤ状の電極４０と、シリコンインゴット１０に接触する印加部材５０と、シリコンインゴット１０とワイヤ状電極４０との間に電解液１８を保持する保持機構７０と、を備えている。また、図３に示すように、加工装置３０には、ワイヤ状電極４０と印加部材５０との間に直流電圧を印加する電圧供給装置（電源）７５が設けられている。電圧供給装置７５の負極側にワイヤ状の電極４０が接続され、電圧供給装置７５の陽極側に印加部材５０が接続されている。
【００１６】
この加工装置３０は、陽極酸化技術を用い、シリコンインゴット１０をワイヤ状電極の移動経路に沿って切断する。より具体的には、印加部材５０とワイヤ状電極４０との間に電圧を印加することにより、シリコンインゴット１０のうちのワイヤ状電極４０近傍の部分を、電解液中に溶出させながら、ワイヤ状電極４０がシリコンインゴット１０を相対的に横断するようにし、シリコンインゴット１０からスライス板２０を切り出す（図６参照）。以下、加工装置３０の構成を詳細に説明していく。
【００１７】
まず、保持機構７０について説明する。図３および図５によく示されているように、本実施の形態において、電解液１８を保持するための保持機構７０は、槽７１として形成されている。保持機構７０として機能する処理槽７１には、電解液１８が貯留されるようになっている。図２〜図５に示されているように、処理槽７１は、加工対象であるシリコンインゴット１０と、ワイヤ状電極４０等の加工装置３０の構成要素の多くと、を収容可能に構成されている。そして、処理槽７１が電解液１８を貯留した状態で、シリコンインゴット１０やワイヤ状電極４０が当該処理槽７１内に収容されることにより、すなわち、シリコンインゴット１０やワイヤ状電極４０が処理槽７１に貯留された電解液１８中に浸漬されることにより、シリコンインゴット１０とワイヤ状電極４０との間の空間に電解液１８が保持されるようになる。
【００１８】
なお、処理槽７１に貯留される電解液１８としては、フッ酸と溶媒との混合液を用いることができる。溶媒としては、イソプロピルアルコールが用いられ得り、その他、メタノールやエタノール等の低級アルコールを用いることもできる。さらに、電解液としては、半導体材料を陽極酸化させて溶出させることができる液体を、適宜採用することができる。
【００１９】
次に、電圧供給装置７５の負極側に接続されているワイヤ状電極４０について説明する。図１および図２に示すように、本実施の形態において、複数のワイヤ状電極４０が設けられている。複数のワイヤ状電極４０は、その長手方向が互いに平行となるように、並べて配置されている。複数のワイヤ状電極４０は、支持部材４２によって等間隔をあけて支持されている。ワイヤ状電極４０の幅や配列ピッチは、作製されるべきスライス板２０の厚み等に依存して、適宜設定され得る。また、ワイヤ状電極４０は、導電性の材料であって、電解液１８に対する耐性を有した材料、一例として、タングステンやモリブテン等を含む材料から形成され得る。ワイヤ状電極４０の断面形状は特に制限されるものではなく、例えば、円形、楕円形、多角形とすることができる。
【００２０】
支持部材４２は、図２によく示されているように、多数のワイヤ状電極４０を整列させた状態で保持するフレーム本体４３と、フレーム本体４３に枢着された揺動可能なスイングアーム４５と、を有している。フレーム本体４３は、四角形の外輪郭を延びる枠として構成され、各ワイヤ状電極４０の両端を保持している。スイングアーム４５は、後述する印加部材５０，６０を支持する。
【００２１】
なお、ワイヤ状電極４０は、切断対象となるシリコンインゴット１０に対し、その長手方向と交差する一方向に相対移動可能となっている。本実施の形態においては、図３に示すように、駆動機構７６によって、支持部材４２が、鉛直方向に移動可能に保持されている。この結果、ワイヤ状電極４０は、ワイヤ状電極４０を支持する支持部材４２とともに、鉛直方向に移動可能となっている。一方、加工対象であるシリコンインゴット１０は、図３に示すように、支持ベース６２によって下方から支持されている。そして、駆動機構７６は、この支持ベース６２をシリコンインゴット１０とともに鉛直方向に移動可能に保持している。
【００２２】
具体的な構成として、図３に示すように、駆動機構７６は、鉛直方向に延びる支柱７９と、支柱７９に対して鉛直方向に摺動可能に当該支柱に保持された第１および第２の連結アーム７７，７８と、を有している。第１連結アーム７７は、ワイヤ状電極４０を支持する支持部材４２に連結され、第２連結アーム７８は、シリコンインゴット１０を支える支持ベース６２に連結されている。第１および第２の連結アーム７７，７８は、互いから独立して支柱７９に対して移動することができる。
【００２３】
このような構成により、ワイヤ状電極４０および支持部材４２は、同期して、シリコンインゴット１０に対して一方向（鉛直方向）に相対移動可能となっている。同様に、シリコンインゴット１０および支持ベース６２は、同期して、ワイヤ状電極４０に対して一方向（鉛直方向）に相対移動可能となっている。図４（ａ）〜（ｅ）および図５に示すように、本実施の形態において、ワイヤ状電極４０は水平方向へ延びるように支持部材４２によって支持されている。したがって、本実施の形態においては、ワイヤ状電極４０のシリコンインゴット１０に対する相対移動方向（鉛直方向）は、各ワイヤ状電極４０の長手方向と直交するようになっている。
【００２４】
なお、第１および第２の連結アーム７７，７８に駆動されることによって、シリコンインゴット１０およびワイヤ状電極４０は、それぞれ、処理槽７１に内部に持ち込まれ得り、且つ、処理槽７１に貯留された電解液１８中に浸漬され得る。
【００２５】
次に、印加部材５０について説明する。上述したように、ワイヤ状電極４０は電圧供給装置７５の陰極側に接続され、印加部材５０は電圧供給装置７５の陽極側に接続されている。したがって、印加部材５０および印加部材５０と接触するシリコンインゴット１０は、ワイヤ状電極４０よりも高電位に印加されることになる。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態において、印加部材５０は、支持ベース６２とシリコンインゴット１０との間に位置するようになる対向印加部材５５を、有している。対向印加部材５５は、ワイヤ状電極４０のシリコンインゴット１０に対する相対移動方向において、切断開始前の位置にあるワイヤ状電極４０に対し、切断対象であるシリコンインゴット１０を間に挟んで対向する位置に配置されている。すなわち、シリコンインゴット１０に対するワイヤ状電極４０の横断が開始する鉛直方向上側とは反対側の鉛直方向下側から、対向印加部材５５はシリコンインゴット１０に接触している。
【００２７】
この対向印加部材５５は支持ベース６２上に載置されており、シリコンインゴット１０は、対向印加部材５５上に載置されている。したがって、対向印加部材５５は、シリコンインゴット１０と同期して、ワイヤ状電極４０に対して鉛直方向に相対移動可能となっている。
【００２８】
また、図１によく示されているように、対向印加部材５５は、電力供給装置７５の陽極に接続された導電性プレート５６と、導電性プレート５６に重ねられたバッファ電極５８と、を含んでいる。このうち、導電性プレート５６が支持ベース６２上に載置され、バッファ電極５８がシリコンインゴット１０に接触する。
【００２９】
切断加工を行う際、ワイヤ状電極４０は、近傍のシリコンを溶出させながら、シリコンインゴット１０内を前記一方向に沿って一側から他側へ相対的に横断する。したがって、ワイヤ状電極４０は、切断工程の終了時、シリコンインゴット１０を横断しきって、対向印加部材５５と接触する。この際、ワイヤ状電極４０および対向印加部材５５のいずれかかが損傷してしまう可能性がある。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、このようなワイヤ状電極４０の損傷を防止するため、対向印加部材５５のうちの、ワイヤ状電極４０との接触のおそれがあるシリコンインゴット側の層（つまり、バッファ電極５８）を、導電性プレート５６よりも陽極酸化処理によって溶出しやすい材料を用いて、構成している。具体的には、導電性プレート５６をステンレスによって構成するとともに、バッファ電極５８を切断対象と同一のシリコンによって構成することができる。このような構成によれば、切断時と同様に、切断終了時にワイヤ状電極４０が対向印加部材５５との接触等により損傷することを防止することができる。なお、シリコンインゴット１０を切断する度に、バッファ電極５８に切り込みが入る。したがって、シリコンインゴット１０の載置に悪影響が出る前に、すなわち、数回または数十回の切断操作の後に、切り込みが形成されたバッファ電極５８を、新しいバッファ電極５８と交換することが好ましい。
【００３１】
また、図１に示すように、印加部材５０は、ワイヤ状電極４０のシリコンインゴット１０に対する相対移動方向（本実施の形態では鉛直方向）に対する側方（横方）からシリコンインゴット１０に接触可能な追加印加部材５９を、さらに有している。本実施の形態において、追加印加部材５９は、ワイヤ状電極４０のシリコンインゴット１０に対する相対移動方向（一方向）におけるワイヤ状電極４０と対向印加部材５５との間の位置において、シリコンインゴット１０に接触可能な中間印加部材６０として、構成されている。
【００３２】
具体的な構成として、中間印加部材６０は、ワイヤ状電極４０を支持する支持部材４２のフレーム本体４３に枢着されたスイングアーム４５によって支持されている。スイングアーム４５は、フレーム本体４３から揺動可能に垂下している。この結果、中間印加部材６０は、鉛直方向においてワイヤ状電極４０と対向印加部材５５との間に配置され得り、この位置関係でシリコンインゴット１０に接触可能となっている。
【００３３】
図１および図２に示すように、中間印加部材６０は、多数のワイヤ状電極４０の配列方向と平行に延びている。そして、中間印加部材６０は、ワイヤ状電極４０によって横切られるようになるシリコンインゴット１０の表面、言い換えると、切断時にワイヤ状電極４０によって貫通されるようになるシリコンインゴット１０の表面に、接触可能となっている。
【００３４】
上述したように、シリコンインゴット１０は八角柱形状を有している。図１、図４（ａ）〜（ｅ）および図５に示すように、八角柱の底面１１ａは、互いに平行な四対の線分によって、言い換えると互いに並行な四対の側面１１ｂによって、画定されている。そして、八角柱状のシリコンインゴット１０は、図４（ａ）〜（ｅ）および図５に示すように、八角柱の一対の側面が水平方向と平行になるようにして、且つ、図２に示すように、八角柱の底面１１ａがワイヤ状電極４０の長手方向と平行になるようにして、対向印加部材５５上に配置されている。したがって、本実施の形態においては、中間印加部材６０は、シリコンインゴット１０を形作る八角柱の側面１１ｂにおいて、シリコンインゴット１０に接触するようになる。また、図２に示すように、ワイヤ状電極４０の配列方向と平行に延びる中間印加部材６０の長手方向は、シリコンインゴット１０を形作る八角柱の高さ方向と平行になっている。このため、中間印加部材６０は、シリコンインゴット１０に線状に延びる接触領域において接触するようになる。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、図示するように、ワイヤ状電極４０の長手方向における両外方からシリコンインゴット１０に接触する一対の中間印加部材６０が設けられている。これにともなって、図１および図２に示すように、ワイヤ状電極４０の配列方向と平行に延びる中間印加部材６０の両端を支持する一対のスイングアーム４５が、二組、支持部材４２のフレーム本体４３に揺動可能に取り付けられている。
【００３６】
図１および図２に示すように、各スイングアーム４５は、軸部材４７を介し、フレーム本体４３に回動可能に連結されている。そして、図２に示すように、各スイングアーム４５の回動軸線（揺動軸線）Ｌｓは、中間印加部材６０の長手方向およびワイヤ状電極４０の配列方向と平行になっている。したがって、スイングアーム４５が支持部材４２のフレーム本体４３に対して回動することにより、中間印加部材６０は、シリコンインゴット６０へ接触する位置と、ワイヤ状電極４０の長手方向にシリコンインゴット６０から離間する位置と、の間を移動可能となる。
【００３７】
このように、ワイヤ状電極４０を支持する支持部材４２によって支持された中間印加部材６０は、シリコンインゴット１０に対して、鉛直方向に相対移動可能となっている。とりわけ、スイングアーム４５のフレーム本体４３に対する揺動が停止している場合には、例えば、中間印加部材６０が接触しているシリコンインゴット１０の表面が支持部材４２の移動方向（鉛直方向）と平行である場合には、中間印加部材６０は、ワイヤ状電極４０と同期して、シリコンインゴット１０に対して鉛直方向に相対移動可能となる。
【００３８】
また、本実施の形態において、中間印加部材６０は、円筒状または円柱状に形成されている。そして、図２に示すように、スイングアーム４５は、円筒状または円柱状の中心軸線を中心として、中間印加部材６０を回転可能に保持している。本実施の形態では、図２に示すように、中間印加部材６０の回転軸線Ｌｍは、中間印加部材６０が接触するシリコンインゴット１０の表面と平行になっている。したがって、中間印加部材６０は、シリコンインゴット１０の表面を転がりながら、シリコンインゴット１０に対して鉛直方向に相対移動可能となる。このような構成によれば、中間印加部材６０とシリコンインゴット１０との接触（すなわち、導通）を安定して維持しながら、中間印加部材６０をシリコンインゴット１０に対して滑らかに相対移動させることができる。
【００３９】
ところで、図２に示すように、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０の相対移動方向（本実施の形態では、鉛直方向）から観察した場合、ワイヤ状電極４０の長手方向において、スイングアーム４５のフレーム本体４３への枢着点の位置Ｐ１は、スイングアーム４５に支持された中間印加部材６０によって接触されるべきシリコンインゴット１０の表面のうちの最外方の位置Ｐ２（図４（ｂ）も参照）よりも、内方に位置している。
【００４０】
ここで、ワイヤ状電極４０の長手方向における外方とは、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０の相対移動方向から観察した場合に、ワイヤ状電極４０の長手方向において、シリコンインゴット１０の中心位置Ｐｃからより遠い方向のことである。逆に、ワイヤ状電極４０の長手方向における内方とは、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０の相対移動方向から観察した場合に、ワイヤ状電極４０の長手方向において、シリコンインゴット１０の中心位置Ｐｃにより近い方向のことである。
【００４１】
このような構成において、スイングアーム４５のフレーム本体４３に対する回動が特段制御されていなければ、スイングアーム４５は、スイングアーム４５自身と中間支持部材６０との自重により、言い換えると、重力により、鉛直方向に延び下がるようになる位置へ向けて回動するように付勢される。すなわち、ワイヤ状電極４０を支持した支持部材４２が鉛直方向下向きにシリコンインゴット１０に対して相対移動する場合に、中間印加部材６０がシリコンインゴット１０の表面の形状に追従して当該表面への接触状態を維持するように、中間印加部材６０の自重によってスイングアーム４５の揺動を付勢することできる。このため、極めて簡易な構成の支持部材４２によって、中間印加部材６０をシリコンインゴット１０に安定して接触させることができるようになる。
【００４２】
また、図１、図４（ａ）〜（ｅ）および図５に示すように、対向印加部材５５を介してシリコンインゴット１０を保持する支持ベース６２は、中間印加部材６０が支持ベース６２近傍まで移動してきた場合に、中間印加部材６０と接触するガイド部材６３を有している。図２に示すように、ガイド部材６３は、一つの中間印加部材６０に対して、その両端で接触し得るように一対設けられている。すなわち、支持ベース６２には、二対のガイド部材６３が設けられている。
【００４３】
図２に示すように、各ガイド部材６３は、ワイヤ状電極４０の長手方向において対応する軸部材４７よりも外方の位置に配置され、ワイヤ状電極４０の長手方向に延びている。また、各ガイド部材６３は、ワイヤ状電極４０の配列方向において、フレーム本体４３とスイングアーム４５との間に配置されている。すなわち、ガイド部材６３は、ガイド部材６３が取り付けられている支持ベース６２に対して相対移動可能な支持部材４２の移動経路外に、配置されている。
【００４４】
図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、各ガイド部材６３は、中間印加部材６０に接触して、中間印加部材６０を誘導するガイド面６３ａを有している。図４（ａ）〜（ｅ）および図５に示すように、各ガイド面６３ａは、ワイヤ状電極４０の長手方向に延び、ワイヤ状電極４０の長手方向における内方から外方に向かうにつれて下方（ワイヤ状電極４０との相対移動方向においてワイヤ状電極４０から離間する方向）に向かうように、傾斜している。このように構成されたガイド面６３ａを有するガイド部材６３によれば、支持部材４２が支持ベース６２の近傍において支持ベース６２にさらに接近した際に、スイングアーム４５をフレーム本体４３に対して回動させて、中間印加部材６０をワイヤ状電極４０の長手方向にシリコンインゴット１０から離間させることができる（図４（ａ）〜（ｅ）参照）。
【００４５】
次に、以上のような構成からなる加工装置３０を用いて実施され得る、スライス板２０の製造方法の一例について説明する。
【００４６】
まず、図４（ａ）に示すように、シリコンインゴット１０が鉛直方向下向きに移動し、電解液１８を貯留した処理槽７１内に配置される。これにより、シリコンインゴット１０が電解液１８に完全に浸漬される。具体的には、駆動機構７６の第２連結アーム７８が支柱７９に対して摺動し、支持ベース６２がシリコンインゴット１０とともに電解液１８中に浸される。このとき、支持ベース６２に支持された対向印加部材５５およびガイド部材６３も電解液１８中に浸されるようになる。
【００４７】
次に、図４（ｂ）に示すように、ワイヤ状電極４０を保持する支持部材４２が鉛直方向下向きに移動し、電解液１８を貯留した処理槽７１内に配置される。これにより、ワイヤ状電極４０が電解液１８に完全に浸漬される。具体的には、駆動機構７６の第１連結アーム７７が支柱７９に対して摺動し、支持部材４２がシリコンインゴット１０とともに電解液１８中に浸される。このようにしてワイヤ状電極４０がシリコンインゴット１０の近傍に配置されるようになる。
【００４８】
なお、ワイヤ状電極４０が電解液１８中に浸漬されると、支持部材４２のフレーム本体４３から揺動可能に垂下したスイングアーム４５、および、スイングアーム４５に回転可能に支持されたローラ状の中間印加部材６０も、電解液１８中に浸されるようになる。本実施の形態では、シリコンインゴット１０は、スイングアーム４５のフレーム本体４３に対する回動軸線Ｌｓの方向、中間印加部材６０のスイングアーム４５に対する回転軸線Ｌｍの方向、および、中間印加部材６０の長手方向に沿って、断面形状を変化させることなく延びる柱体として形成されている。したがって、中間印加部材６０は、シリコンインゴット１０に接触すると、シリコンインゴット１０の表面形状に沿うようにして、シリコンインゴット１０の表面に線状の領域で接触しながらシリコンインゴット１０の表面上を移動する。
【００４９】
次に、電圧供給装置（電源）７５から、ワイヤ状電極４０および印加部材５０の間に印加部材５０を陽極とする電圧（例えば２０Ｖ〜１００Ｖ）が印加される。これにより、ワイヤ状電極４０と、印加部材５０に接続されワイヤ状電極４０の近傍に位置するシリコンインゴット１０と、の間に電位差が発生する。この結果、シリコンインゴット１０からワイヤ状電極４０へ電流（例えば、単位長さ（１ｃｍ）のワイヤ状電極４０を介して５０〜２００ｍＡ）が流れ、シリコンインゴット１０と、電解液１８と、ワイヤ状電極４０と、の間で電気化学反応が生じる。
【００５０】
具体的には、半導体材料からなるシリコンインゴット１０の表面に正孔（ｈ＋）が供給されるとともに、ワイヤ状電極４０の表面に電子（ｅ−）が供給される。そして陽極であるシリコンインゴット１０の表面では式（１）の反応が生じ、陰極であるワイヤ状電極４０の表面では式（２）の反応が生じる。
Ｓｉ  ＋  ２Ｈ2Ｏ  ＋  ４ｈ＋  →  ＳｉＯ2  ＋  ４Ｈ＋  ・・・式（１）
４Ｈ＋  ＋  ４ｅ−  →  ２Ｈ2  ・・・式（２）
結果として陰極では水素が発生し、陽極であるシリコンインゴット１０の表面には、シリコン酸化膜ＳｉＯ2が形成される。そして、生成されたシリコン酸化膜ＳｉＯ2が電解液１８中のフッ酸によって溶解される。このような陽極酸化反応により、シリコンインゴット１０のうちのワイヤ状電極４０の近傍にある部分が、電解液１８中に溶出していく。
【００５１】
その後、図４（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）に示すように、シリコンインゴット１０とワイヤ状電極４０との間に電圧が印加された状態で、ワイヤ状電極４０が、シリコンインゴット１０に対して相対移動し、相対移動方向（本実施の形態では鉛直方向）の一側（本実施の形態では鉛直方向上側）から他側（本実施の形態では鉛直方向下側）へとシリコンインゴット１０を横切る。具体的には、ワイヤ状電極４０を保持した支持部材４２が鉛直方向に停止した状態に維持され、その一方で、シリコンインゴット１０を保持した支持ベース６２が、支持部材４２に接近するように、鉛直方向上方に移動する。
【００５２】
このようなシリコンインゴット１０とワイヤ状電極４０との電圧が印加された状態での相対移動によって、シリコンインゴット１０を電解液１８中に溶出させながら、ワイヤ状電極４０の移動経路に沿ってシリコンインゴット１０が切断される。上述したように、支持部材４２のフレーム本体４３は、平行に並べられた多数のワイヤ状電極４０を等間隔で支持している。したがって、各ワイヤ状電極４０がシリコンインゴット１０を相対移動方向の一側から他側へ横断するように、支持部材４２が支持ベース６２に対して相対移動することにより、図６に示すように、略同じ厚さにスライス切断された多数のシリコン板２０が、シリコンインゴット１０から切り出される。
【００５３】
ところで、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０との間に電流を流すため、シリコンインゴット１０は、電圧供給装置７５に接続された印加部材５０と接触して、電圧供給装置７５に接続されたワイヤ状電極４０よりも高電位に保持されている。そして、電流は、半導体材料からなるシリコンインゴット１０と、シリコンインゴット１０とワイヤ状電極４０との間の電解液１８と、を介して印加部材５０とワイヤ状電極４０との間を流れる。電解液１８の電気抵抗率はシリコンインゴット１０の電気抵抗率と比較して高い値となる。ただし、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０との離間間隔（一例として、１０〜３００μｍ程度）が非常に短く保たれるため、切断時におけるシリコンインゴット１０とワイヤ状電極４０との間の電解液１８の電気抵抗は、問題を引き起こす程度にまでは大きくならない。その一方で、半導体材料からなるシリコンインゴット１０の電気抵抗率は、電解液１８の電気抵抗率よりも低いものの、金属等の電気抵抗率と比較すると格段に高い値をとる。そして、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、切断初期において、対向印加部材５５とワイヤ状電極４０とは大きく離間しており、この結果、対向印加部材５５とワイヤ状電極４０との間での抵抗は非常に高くなってしまう。したがって、従来技術の欄で説明した切断方法においては、切断に用いられる電力消費量が多くなるだけでなく、上述したように、シリコンインゴット１０から多量の熱が発熱され、この発熱への対策が必要となる。
【００５４】
一方、本実施の形態によれば、図５によく示されているように、ワイヤ状電極４０のシリコンインゴット１０および対向印加部材５５に対する相対移動方向（前記一方向）におけるワイヤ状電極４０と対向印加部材５５との間の位置においてシリコンインゴット１０に接触してシリコンインゴット１０を高電位に印加する中間印加部材６０が、設けられている。上述したように、中間支持部材６０は、ワイヤ状電極４０と同様に、支持部材４２によって支持されている。したがって、ワイヤ状電極４０がシリコンインゴット１０に対して相対移動する際に、中間印加部材６０も、シリコンインゴット１０に対して相対移動する。この際、上述したように、中間印加部材６０は、シリコンインゴット１０の表面を転がり、シリコンインゴット１０の表面に線状の領域で接触しながらシリコンインゴット１０の表面上を移動する。
【００５５】
このような加工装置３０では、切断初期においてワイヤ状電極４０と対向印加部材５５とが大きく離間している際に、半導体材料からなるシリコンインゴット１０のワイヤ状電極４０と対向印加部材５５との間での電気抵抗値よりも、シリコンインゴット１０のワイヤ状電極４０と中間印加部材６０との間での電気抵抗値を低くすることができる。すなわち、対向印加部材５５からよりも中間印加部材６０からワイヤ状電極４０へ向けて大電流が流れるようになる（図５の矢印の太さ参照）。これにより、切断初期においてワイヤ状電極４０と対向印加部材５５とが大きく離間している場合にも、シリコンインゴット１０でのジュール熱の発熱量を抑制しながら、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０との間に所定の電流を流すことが可能となる。この結果、耐熱性の材料で加工装置３０を作製したり、熱応力に対応し得る高剛性の構造を加工装置３０に付与したりする必要がなく、簡易な構成の安価な加工装置３０を用いて半導体材料の切断を行うことができる。
【００５６】
また、中間印加部材６０が接触されるようになるシリコンインゴット１０の表面が、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０との相対移動方向と平行である場合には、中間印加部材６０は、ワイヤ状電極４０と同期してシリコンインゴット１０に対して相対移動しながら、シリコンインゴット１０の表面に接触する。つまり、相対移動方向における中間印加部材６０とワイヤ状電極４０との離間間隔は一定となり、シリコンインゴット１０内での電気抵抗を低減された状態で安定させることができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態によれば、スイングアーム４５に支持された中間印加部材６０と係合してスイングアーム４５をフレーム本体４３に対して回動させ得るガイド部材６３が、対向印加部材５５とともに支持ベース６２上に支持されている。そして、ガイド部材６３によってスイングアーム４５がフレーム本体４３に対して回動すると、中間印加部材６０がシリコンインゴット１０から離間するようにワイヤ状電極４０の長手方向に移動する。すなわち、ワイヤ状電極４０の対向印加部材５５に対する相対移動が或る程度進んだところで、中間印加部材６０がシリコンインゴット１０から自動的に離間するようにすることができる。この際、中間印加部材６０が、ワイヤ状電極４０の長手方向沿いに、ワイヤ状電極４０の移動経路外の領域まで自動的に退避することによって、中間印加部材６０とワイヤ状電極４０との衝突を回避することができる。すなわち、支持ベース６２近傍における、シリコンインゴット１０を支持した支持ベース６２に対するワイヤ状電極４０の相対移動を阻害してしまうことを、自動的に、回避することができる。
【００５８】
また、ガイド部材６３は、ワイヤ状電極４０の長手方向に沿って外方に中間印加部材４０を誘導する斜面６３ａを有したブロックとして構成されている。すなわち、極めて簡易な構成のガイド部材６３によって、中間支持部材６０をワイヤ状電極４０の長手方向外方に誘導し、ワイヤ状電極４０がシリコンインゴット１０を相対的に横断し得るようにすることができる。
【００５９】
なお、ワイヤ状電極４０のシリコンインゴット１０に対する相対移動が進むと、ワイヤ状電極４０と対向印加部材５５との間の離間間隔が短くなっていく。そして、切断終期には、ワイヤ状電極４０と対向印加部材５５との間の電気抵抗は、ワイヤ状電極４０と中間印加部材６０との間の電気抵抗よりも低くなる。この場合、ワイヤ状電極４０と中間印加部材６０との間にはあまり電流が流れなくなる。本実施の形態においては、切断工程の全期間中、対向印加部材５５が鉛直方向下方からシリコンインゴット１０に接触し続けている。したがって、切断終期に、中間印加部材６０がシリコンインゴット１０から離間しても、シリコンインゴット１０からの発熱が問題になることはない。
【００６０】
本実施の形態によれば、以上のようにして、シリコンインゴット１０からの発熱量を抑制しつつ、シリコンインゴット１０をスライス切断することができる。
【００６１】
以上、本発明を図示する実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。
【００６２】
例えば、上述した実施の形態において、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０との相対移動方向に対する側方からシリコンインゴット１０に接触可能な追加印加部材５９として、ワイヤ状電極４０によって横切られる表面に接触可能な中間印加部材６０が設けられている例を示したが、これに限られない。この中間印加部材６０に代えて又はこの中間印加部材６０に加えて、ワイヤ状電極４０によって横切られるようになる表面（ワイヤ状電極４０によって貫通されるようになる表面）以外のシリコンインゴット１０の表面に接触可能な側方印加部材６１が、側方からシリコンインゴット１０に接触可能な追加印加部材５９として、設けられていてもよい。図１および図２に二点鎖線で示すように、側方印加部材６１は、ワイヤ状電極４０によって横断されないシリコンインゴット１０の表面、具体的には、シリコンインゴット１０をなす柱体の底面１１ａに接触している。図２にから理解できるように、側方印加部材６１は、ワイヤ状電極４０およびワイヤ状電極４０を支持する支持部材４２の移動経路外に配置されている。したがって、側方印加部材６１は、シリコンインゴット１０に対して停止した状態で接触するようにしてもよい。この場合、側方印加部材６１は、シリコンインゴット１０と同期して、ワイヤ状電極４０に対して相対移動するようになる。このような変形例によれば、上述した実施の形態と同一の作用効果を期待することができる。
【００６３】
また、上述した実施の形態において、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０との相対移動方向において、ワイヤ状電極４０と対向印加部材５５との間に位置する中間印加部材６０が、ワイヤ状電極４０によって横切られるシリコンインゴット１０の表面のみに接触する例を示した。このような中間印加部材６０に代えて又はこのような中間印加部材６０に加えて、さらに、ワイヤ状電極４０によって横切られるようになる表面（ワイヤ状電極４０によって貫通されるようになる表面）以外のシリコンインゴット１０の表面に接触可能なように、上述してきた中間印加部材６０が設けられていてもよい。
【００６４】
さらに、上述した実施の形態において、中間支持部材６０が、ワイヤ状電極４０を支持する支持部材４２に支持されている例を示したが、これに限られない。例えば、図７に示すように、中間支持部材６０ａが、支持部材４２とは別途に設けられた支持機構４４によって支持されるようにしてもよい。支持機構４４によって支持された中間印加部材６０ａは、ワイヤ状電極４０のシリコンインゴット１０に対する相対移動方向に対する側方から、シリコンインゴット１０に接触可能となっている。図示する例において、支持機構４４は、シリコンインゴット１０に接触した位置（実線の位置）と、シリコンインゴット１０から離間した位置（二点鎖線の位置）と、の間を移動可能に、中間印加部材６０ａを支持している。この場合、支持機構４４によって支持された中間印加部材６０ａの移動方向が、ワイヤ状電極４０のシリコンインゴット１０に対する相対移動方向に直交する方向であってもよいし、さらに、ワイヤ状電極４０の長手方向と平行な方向であってもよい。具体的な構成として、支持機構４４が、中間印加部材６０ａを支持するスライドアーム４４ａと、スライドアーム４４ａを摺動可能に支持するシリンダ部材４４ｂと、を有するようにしてもよい。このような中間印加部材６０ａおよび支持機構４４を用いた場合、切断工程の初期に、中間印加部材６０ａが、シリコンインゴット１０の表面に接触した状態で、ワイヤ状電極４０と同期して、シリコンインゴット１０に対して相対移動するようにしてもよい。そして、切断工程の終期に、中間印加部材６０ａがシリコンインゴット１０から離間して、ワイヤ状電極４０の移動を阻害することを防止し得るよういしてもよい。この際、支持機構４４はシリコンインゴット１０に向けて押し出すようにして中間印加部材６０ａを支持するとともに、支持ベース６２上に設けられたガイド部材６３によって、中間印加部材６０ａのシリコンインゴット１０から離間する方向への移動が制御されるようにしてもよい。このような変形例によれば、上述した実施の形態と同一の作用効果を期待することができる。なお、図７において、上述した実施の形態と同一に構成され得る部分については、同一の符号を付している。
【００６５】
さらに、上述した実施の形態において、支持ベース６２上に設けられたガイド部材６３が中間支持部材６０に接触して、スイングアーム４５のフレーム本体４３に対する揺動が制御される例を示したが、これに限られない。例えば、ガイド部材６３がスイングアーム４５に接触して、スイングアーム４５のフレーム本体４３に対する揺動が制御されるようにしてもよい。
【００６６】
さらに、上述した実施の形態において、平行に配置された多数のワイヤ状電極４０が設けられている例を示した。この例によれば、多数の箇所でシリコンインゴット１０が同時に切断される。しかしながら、これに限られず、一つのワイヤ状電極４０がシリコンインゴット１０を相対的に横断するようにして、シリコンインゴット１０を一箇所ずつ切断するようにしてもよい。
【００６７】
さらに、上述した実施の形態において、切断対象のシリコンインゴット１０が八角柱状の外輪郭を有する例を示したが、これに限られない。例えば、八角形以外の底面形状を有した柱体として形成されていてもよい。一具体例として、シリコンインゴット１０が立方体状や直方体状の外輪郭を有するようにしてもよい。
【００６８】
さらに、上述した実施の形態において、停止した状態で保持されたワイヤ状電極４０に対してシリコンインゴット１０が移動することにより、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０とが相対移動する例を示したが、これに限られない。停止した状態で維持されるシリコンインゴット１０に対してワイヤ状電極４０が移動して、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０とが相対移動するようにしてもよい。あるいは、ワイヤ状電極４０とシリコンインゴット１０とが、異なる速度で移動することにより、互いに対して相対移動するようにしてもよい。
【００６９】
さらに、上述した実施の形態において、シリコンインゴット１０とワイヤ状電極４０との間に電解液１８を保持する保持機構７０が、シリコンインゴット１０、支持ベース６２、ワイヤ状電極４０および支持部材４２を全体的に収容可能な処理槽７１として、構成されている例を示したが、これに限られない。例えば、上述した特許文献（ＷＯ２００８／１４００５８）に開示されているように、シリコンインゴット１０が部分的にのみ収容される槽を、保持機構７０として用いることもできる。
【００７０】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【００７１】
さらに、以上の説明においては、シリコンインゴットをスライス切断して太陽電池用の基板を作製することに、本発明を適用した例を説明してきた。しかしながら、当然に、本発明は、シリコンインゴットをスライス切断して太陽電池用の基板を作製することへの適用に限定されるものではない。例えば、本発明による加工対象をシリコン以外の半導体材料としてもよいし、また、本発明をスライス切断以外の加工に適用してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０  原料塊（シリコンインゴット）
１８  電解液
２０  スライス板
３０  加工装置（切断装置）
４０  ワイヤ状電極
４２  支持部材
４３  フレーム本体
４４  支持機構
４４ａ  スライドアーム
４５  スイングアーム
５０  印加部材
５５  対向印加部材
５６  導電性プレート
５８  バッファ電極
５９  追加印加部材
６０，６１  中間印加部材
６２  支持ベース
６３  ガイド部材
７０  保持機構
７１  処理槽
７５  電圧供給装置（電圧源）
【図１】
2011005577.tif 000003
【図２】
2011005577.tif 000004
【図３】
2011005577.tif 000005
【図４】
2011005577.tif 000006
【図５】
2011005577.tif 000007
【図６】
2011005577.tif 000008
【図７】
2011005577.tif 000009