(57)【要約】      （修正有）【課題】インゴットをバランスよく安定的に支持してウェーハの品質低下を防ぐことができるインゴットクランプ及びそれを備えたインゴット切断用ワイヤソーイング装置を提供する。【解決手段】本発明は、ホルダー装着溝２１１とキャビティ２１３とを有するクランプ本体２１０、ホルダー装着溝に挿入されたインゴットホルダーの一側を支持して固定する固定部、キャビティとホルダー装着溝とに配置されてインゴットホルダーの他側を加圧して固定させる移動固定部、クランプ本体に結合されて前記キャビティを覆うカバー組立体及びカバー組立体と結合されて前記キャビティの内部にエアを供給するエア供給部；を含むインゴットクランプを提供する。【選択図】図８
2019106518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダー装着溝とキャビティとを有するクランプ本体；
前記ホルダー装着溝に挿入されたインゴットホルダーの一側を支持して固定する固定部；
前記キャビティと前記ホルダー装着溝とに配置されて前記インゴットホルダーの他側を加圧して固定させる移動固定部；
前記クランプ本体に結合されて前記キャビティを覆うカバー組立体；及び
前記カバー組立体と結合されて前記キャビティの内部にエアを供給するエア供給部；を含むインゴットクランプ。
【請求項２】
前記移動固定部は、
前記ホルダー装着溝を通じて前記クランプ本体に結合される加圧バー；
前記キャビティを通じて前記加圧バーと固定されるように装着されて前記加圧バーの長さ方向に沿って配置される複数のクランプスプリング；
前記キャビティを通じて前記複数のクランプスプリングに隣接して配置される複数のアンクランプシリンダ；及び
前記複数のクランプスプリングと結合されて前記キャビティの外側に配置される 支持バーを含む、請求項１に記載のインゴットクランプ。
【請求項３】
前記キャビティは、前記クランプ本体の側面に沿って長孔形状に配置される、請求項２に記載のインゴットクランプ。
【請求項４】
前記カバー組立体は、
前記支持バーを露出させる長孔が形成され、前記クランプ本体に結合されるガスケット；
前記支持バーの一部領域を露出させる長孔が形成され、前記キャビティを覆う固定カバー；及び
前記長孔を通じて前記キャビティの内部にエアが供給されるようにして前記固定カバーを覆うエア供給カバーを含む、請求項３に記載のインゴットクランプ。
【請求項５】
前記カバー組立体は、前記固定カバーの長孔の外側に挟まれるＯリングをさらに含む、請求項４に記載のインゴットクランプ。
【請求項６】
前記クランプ本体は、前記キャビティの外周面に沿って形成された複数個のボルト孔をさらに含む、 請求項４項又は第5項 に記載のインゴットクランプ。
【請求項７】
前記ガスケット及び前記固定カバーは、それぞれ前記複数個のボルト孔とボルト結合されるように前記複数個のボルト孔に対応する複数の締結孔をさらに含む、請求項５に記載のインゴットクランプ。
【請求項８】
前記エア供給カバーが前記固定カバーに着脱結合されるように前記固定カバー及び前記エア供給カバーはそれぞれボルトが挿入される複数個の結合孔をさらに含む、請求項７に記載のインゴットクランプ。
【請求項９】
前記結合孔は外側に配置され、前記締結孔は内側に配置される、請求項８に記載のインゴットクランプ。
【請求項１０】
前記エア供給カバーは、前記エア供給部から供給されるエアが流入されて前記キャビティの内部に供給されるようにするエア流入部をさらに含む、請求項4項ないし第9項のうちいずれか一項に記載 のインゴットクランプ。
【請求項１１】
前記エア流入部は
前記エア供給部と結合されるエア流入穴；
前記エア流入穴と連通されて前記固定カバーの長孔方向に沿って長く配置されるエア流動流路；及び
前記エア流動流路に形成されて前記エア流動流路に沿って流動するエアが前記長孔を通過して前記キャビティに噴射されるようにする複数の噴射穴を含む、請求項4項ないし第１0項のうちいずれか一項に記載 のインゴットクランプ。
【請求項１２】
前記支持バーは、前記複数のクランプスプリングが装着される複数の貫通穴を含み、
前記エア流動流路は前記支持バーの貫通穴に対応する位置に形成される、請求項１１に記載のインゴットクランプ。
【請求項１３】
前記エア供給部は、
エアポンプ；及び
一側が前記エアポンプと結合されて他側が前記エア流入穴と結合されるエア供給管を含む、請求項１２に記載のインゴットクランプ。
【請求項１４】
前記エア供給管は少なくともある区間がばね形状を有する、請求項１３に記載のインゴットクランプ。
【請求項１５】
内側に形成されたホルダー装着溝と、側面に沿って長孔形状に配置されるキャビティとを有するクランプ本体；
前記ホルダー装着溝に挿入されたインゴットホルダーの一側を支持して固定する固定部；
前記キャビティと前記ホルダー装着溝とに配置されて前記インゴットホルダーの他側を加圧して固定させる移動固定部；
前記クランプ本体に結合されて前記キャビティを一部露出させる長孔が形成された固定カバー；
前記長孔を通じて前記キャビティの内部にエアが供給されるようにして前記固定カバーを覆うエア供給カバー；及び
前記エア供給カバーと結合されて前記キャビティの内部にエアを供給するエア供給部；を含むインゴットクランプ。
【請求項１６】
前記固定カバーと前記クランプ本体との間に結合されて長孔が形成されたガスケットをさらに含む、請求項１５に記載のインゴットクランプ。
【請求項１７】
前記固定カバーの長孔の外側に挟まれるＯリングをさらに含む、請求項１６に記載のインゴットクランプ。
【請求項１８】
前記エア供給カバーは
前記エア供給部と結合されるエア流入穴；
前記エア流入穴と連通されて前記固定カバーの長孔方向に沿って長く配置されるエア流動流路；及び
前記エア流動流路に形成されて前記エア流動流路に沿って流動するエアが前記長孔を通過して前記キャビティに噴射されるようにする複数の噴射穴を含む、 請求項16項又は第17項 に記載のインゴットクランプ。
【請求項１９】
前記エア供給部は
エアポンプ；及び
一側が前記エアポンプと結合されて他側が前記エア流入穴と結合されるエア供給管を含む、請求項１８に記載のインゴットクランプ。
【請求項２０】
インゴットの切断作業が行われるチャンバ；
前記チャンバの内部でインゴットを支持する請求項第１項ないし第１９項のうちいずれか一項に記載されたインゴットクランプ；
前記インゴットクランプの下でスラリーを噴射するスラリー噴射ノズル；
前記スラリー噴射ノズルの下に配置されて前記インゴットを切断する複数のワイヤが巻かれたメインローラー；を含むワイヤソーイング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ製造装置に関するものであって、より詳細にはインゴットの切断用ワイヤソーイング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハは、単結晶シリコンインゴット（ｉｎｇｏｔ）をウェーハ形状に薄く切断するスライシング工程、望む厚さに研磨して平坦度を改善するラッピング工程（ｌａｐｐｉｎｇ）、ウェーハ内部の損傷層の除去のための蝕刻工程（ｅｔｃｈｉｎｇ）、表面鏡面化及び平坦度を向上させるためのポリッシング工程（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）、ウェーハ表面の汚染物質を除去するための洗浄工程（ｃｌｅａｎｉｎｇ）などの段階を経てウェーハとして生産される。
【０００３】
単結晶シリコンインゴットは、一般にチョクラルスキー法（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ  ｍｅｔｈｏｄ）により成長して製造される。この方法はチャンバ内のるつぼで多結晶シリコンを溶融させ、溶融したシリコンに単結晶の種結晶（ｓｅｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）を浸けた後、これを徐々に上昇させて望む直径のシリコン単結晶インゴットに成長させる方法である。
【０００４】
前述したようにインゴットの成長が完了した後には、インゴットをウェーハ単位で切断するスライシング工程（ｓｌｉｃｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）が進行される。
【０００５】
スライシング工程は、様々な方式があるが、薄板の外周部分にダイヤモンド粒子を固着させてインゴットを切断するＯ．Ｄ．Ｓ（Ｏｕｔ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ  Ｓａｗ）方式、ドーナツ（ｄｏｕｇｈｎｕｔ）型の薄板の内周部分にダイヤモンド粒子を固着させてインゴットを切断するＩ．Ｄ．Ｓ（Ｉｎｎｅｒ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ  Ｓａｗ）方式、ワイヤを速い速度で走行させながらその上にスラリー（ｓｌｕｒｒｙ）溶液を噴射させてワイヤに付いたスラリーとインゴットとの摩擦によって切断するワイヤソー（Ｗｉｒｅ  Ｓａｗ）方式などがある。
【０００６】
この中でワイヤソー（Ｗ.Ｓ）方式は、インゴットを同時に複数個のウェーハに切断することができて単位時間当りの歩留まりを向上させることができるため、現在広く使用されている切断方法である。
【０００７】
ワイヤソー方式を利用したワイヤソーイング装置（Ｗｉｒｅ  Ｓａｗｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）は、チャンバの内部でメインローラー（ｍａｉｎ  ｒｏｌｌｅｒ）に一定の間隔で巻かれたワイヤを高速で往復走行させ、スラリー噴射ノズルを通じてワイヤの上にスラリーを噴射しつつ、高速往復走行するワイヤの上にインゴットを下降させてウェーハに切断する。
【０００８】
一方、ワイヤソーイング装置にはスライシング工程の間にインゴットをクランピングするためのインゴットクランプがチャンバの内部の上部領域に設置される。
【０００９】
図１は、ワイヤソーイング装置のインゴットクランプの一形態を示す図である。
【００１０】
図１に図示されたようにインゴットクランプ２０は、ホルダー装着溝２１ａを有し、チャンバの上部領域に固定されるクランプ本体２１と、ホルダー装着溝２１ａに差し込まれたインゴットＩＧのホルダーＨを固定するための移動固定部２２及び固定部２３を備える。
【００１１】
移動固定部２２は、複数個のクランプスプリング（Ｃｌａｍｐ  Ｓｐｒｉｎｇ）とアンクランプシリンダ（Ｕｎｃｌａｍｐ  Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）とを有する。移動固定部２２の内部には、クランプスプリングとアンクランプシリンダとの往復移動のための内部空間が形成される。移動固定部２２の外側にはこのような内部空間を覆うカバー２２ａがボルト２２ｂ締結などの方法で結合される。
【００１２】
インゴットクランプ２０のホルダー装着溝２１ａにインゴットＩＧのホルダーＨが挿入されると、インゴットクランプ２０は、移動固定部２２のクランプスプリングがインゴットＩＧのホルダーＨの一側面を加圧し、固定部２３はインゴットＩＧのホルダーＨの他側面とさらに密着されて固定が成される方式で動作する。
【００１３】
その反対に、インゴットＩＧのホルダーＨをインゴットクランプ２０から分離するためには移動固定部２２のアンクランプシリンダが動作してインゴットＩＧのホルダーＨを加圧していたクランプスプリングを反対方向に移動させて加圧を解除する。
【００１４】
このようにインゴットＩＧは、インゴットクランプ２０にインゴットＩＧのホルダーＨがクランプされた状態でワイヤに向かって昇下降しながらスライシング工程作業を遂行することができる。スライシング工程の間、均一な厚さのウェーハを得るためにはインゴットＩＧのホルダーＨがインゴットクランプ２０にバランスよく安定的に支持されなければならない。
【００１５】
しかし、前述したようにインゴットクランプ２０は、スライシング工程の間に使用されたスラリーや切断されたインゴットのシリコン粒子などの不純物が、移動固定部２２の往復運動による圧力差により、カバー２２ａの隙間を通じて移動固定部２２の内部空間に浸透することによって、内部汚染が発生する可能性がある。このようなインゴットクランプ２０の内部汚染は、減圧などが発生してインゴットＩＧのホルダーＨに対する固定力を弱化させたりクランプの不均衡を引き起こしてスライシングされるウェーハの品質低下につながるという問題がある。
【００１６】
また、インゴットクランプ２０で移動固定部２２を覆うカバー２２ａは、密封力を高めるためにシリコンなどの仕上げ処理をしているが、減圧などによって内部汚染が発生すると、肉眼では内部汚染の程度を容易に確認できないという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、スライシング工程の間にチャンバ内で発生するインゴットのパーティクル、ワイヤのメタル粒子などの不純物などによってインゴットクランプが汚染することを防止してインゴットの固定力を均一に維持することによって、インゴットをバランスよく安定的に支持してウェーハの品質低下を防ぐことができるインゴットクランプ及びそれを備えたインゴット切断用ワイヤソーイング装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、ホルダー装着溝とキャビティとを有するクランプ本体；前記ホルダー装着溝に挿入されたインゴットホルダーの一側を支持しつつ固定する固定部；前記キャビティと前記ホルダー装着溝とに配置されて前記インゴットホルダーの他側を加圧して固定させる移動固定部；前記クランプ本体に結合して前記キャビティを覆うカバー組立体；及び前記カバー組立体と結合して前記キャビティの内部にエアを供給するエア供給部；を含むインゴットクランプを提供する。
【００１９】
前記移動固定部は、前記ホルダー装着溝を通じて前記クランプ本体に結合する加圧バー；前記キャビティを通じて前記加圧バーと固定されるように装着され、前記加圧バーの長さ方向に沿って配置される複数のクランプスプリング；前記キャビティを通じて前記複数のクランプスプリングに隣接して配置される複数のアンクランプシリンダ；及び前記複数のクランプスプリングと結合して前記キャビティの外側に配置される支持バー；を含むことができる。
【００２０】
前記キャビティは、前記クランプ本体の側面に沿って長孔の形状に配置され得る。
【００２１】
前記カバー組立体は、前記支持バーを露出させる長孔が形成され、前記クランプ本体に結合するガスケット；前記支持バーの一部の領域を露出させる長孔が形成され、前記キャビティを覆う固定カバー；及び前記長孔を通じて前記キャビティの内部にエアが供給されるようにし、前記固定カバーを覆うエア供給カバーを含むことができる。
【００２２】
前記カバー組立体は、前記固定カバーの長孔の外側に嵌めこまれるＯリングをさらに含むことができる。
【００２３】
前記クランプ本体は、前記キャビティの外周面に沿って形成された複数個のボルト孔をさらに含むことができる。
【００２４】
前記ガスケット及び前記固定カバーは、それぞれ前記複数個のボルト孔とボルト結合するように前記複数個のボルト孔に対応する複数の締結孔をさらに含むことができる。
【００２５】
前記エア供給カバーが前記固定カバーに着脱結合されるように、前記固定カバー及び前記エア供給カバーはそれぞれボルトが挿入される複数個の結合孔をさらに含むことができる。
【００２６】
前記結合孔は外側に配置され、前記締結孔は内側に配置され得る。
【００２７】
前記エア供給カバーは、前記エア供給部から供給されるエアが流入して前記キャビティの内部に供給されるようにするエア流入部をさらに含むことができる。
【００２８】
前記エア流入部は、前記エア供給部と結合されるエア流入穴；前記エア流入穴と連通されて前記固定カバーの長孔方向に沿って長く配置されるエア流動流路；及び前記エア流動流路に形成されて前記エア流動流路に沿って流動するエアが前記長孔を通過して前記キャビティに噴射されるようにする複数の噴射穴を含むことができる。
【００２９】
前記支持バーは、前記複数のクランプスプリングが装着される複数の貫通穴を含み、前記エア流動流路は前記支持バーの貫通穴に対応する位置に形成され得る。
【００３０】
前記エア供給部は、エアポンプ；及び一側が前記エアポンプと結合されて他側が前記エア流入穴と結合されるエア供給管を含むことができる。
【００３１】
前記エア供給管は少なくともある区間がばね形状を有し得る。
【００３２】
一方、本発明は内側に形成されたホルダー装着溝と、側面に沿って長孔形状に配置されるキャビティとを有するクランプ本体；前記ホルダー装着溝に挿入されたインゴットホルダーの一側を支持して固定する固定部；前記キャビティと前記ホルダー装着溝とに配置されて前記インゴットホルダーの他側を加圧して固定させる移動固定部；前記クランプ本体に結合されて前記キャビティを一部露出させる長孔が形成された固定カバー；前記長孔を通じて前記キャビティの内部にエアが供給されるようにして前記固定カバーを覆うエア供給カバー；及び前記エア供給カバーと結合されて前記キャビティの内部にエアを供給するエア供給部；を含むインゴットクランプを提供する。
【００３３】
前記固定カバーと前記クランプ本体との間に結合されて長孔が形成されたガスケットをさらに含むことができる。
【００３４】
前記固定カバーの長孔の外側に挟まれるＯリングをさらに含むことができる。
【００３５】
前記エア供給カバーは、前記エア供給部と結合されるエア流入穴；前記エア流入穴と連通されて前記固定カバーの長孔方向に沿って長く配置されるエア流動流路；及び前記エア流動流路に形成されて前記エア流動流路に沿って流動するエアが前記長孔を通過して前記キャビティに噴射されるようにする複数の噴射穴を含むことができる。
【００３６】
前記エア供給部は、エアポンプ；及び一側が前記エアポンプと結合され、他側が前記エア流入穴と結合されるエア供給管を含むことができる。
【００３７】
一方、本発明はインゴットの切断作業が行われるチャンバ；前記チャンバの内部でインゴットを支持する前述したインゴットクランプのうちいずれか一つのインゴットクランプ；前記インゴットクランプの下からスラリーを噴射するスラリー噴射ノズル；前記スラリー噴射ノズルの下に配置され、前記インゴットを切断する複数のワイヤが巻かれたメインローラー；を含むワイヤソーイング装置を提供する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のインゴットクランプ及びそれを備えたインゴット切断用ワイヤソーイング装置によると、インゴットクランプの内部に正圧を維持することによってスライシング工程の間にチャンバ内で発生するインゴットのパーティクル、ワイヤのメタル粒子などの不純物などがインゴットクランプの内部空間に浸透できないようにすることによって、インゴットクランプが汚染することを防止し、インゴットの固定力を均一に維持させることによってスライシングされるウェーハの品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ワイヤソーイング装置のインゴットクランプの一形態を示す図である。
【図２】一実施例によるワイヤソーイング装置の構成図である。
【図３】図２に図示されたインゴットクランプの一実施例による斜視図である。
【図４】図３の分解斜視図である。
【図５】図４の主要部に対する拡大図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】図４のカバー組立体の拡大図である。
【図８】図７のカバー組立体がクランプ本体に結合される状態を示す。
【図９】図３の正面図であって、エア供給を示す図である。
【図１０】図９のエア供給過程を平面の状態で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、実施例は添付された図面及び実施例に対する説明を通じて明白に示されるはずである。実施例の説明において、各層（膜）、領域、パターンまたは構造物が基板、各層（膜）、領域、パッドまたは、パターンの「上／うえ（ｏｎ）」に、または「下／した（ｕｎｄｅｒ）」に形成されるものと記載される場合において、「上／うえ（ｏｎ）」と「下／した（ｕｎｄｅｒ）」は「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」または「他の層を介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されるものをすべて含む。また、各層の上／うえまたは、下／したに対する基準は、図面を基準として説明する。
【００４１】
図面において、大きさは説明の便宜及び明確性のために誇張されたり省略されたりまたは概略的に示された。また各構成要素の大きさは、実際の大きさを全面的に反映したものではない。また、同じ参照番号は図面の説明を通じて同じ要素を示す。以下、添付された図面を参照して実施例を説明する。
【００４２】
図２は、一実施例によるワイヤソーイング装置の構成図である。
【００４３】
図２に図示されたように、一形態のワイヤソーイング装置１は、チャンバ（Ｃｈａｍｂｅｒ）１００、インゴットクランプ（Ｉｎｇｏｔ  Ｃｌａｍｐ）２００、ソーイングユニット（Ｓａｗｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３００、スラリー供給ノズル（Ｓｌｕｒｒｙ  Ｓｕｐｐｌｉｎｇ  ｎｏｚｚｌｅ）４００、インゴットフィードユニット（Ｉｎｇｏｔ  Ｆｅｅｄ  Ｕｎｉｔ）５００、熱交換器（Ｈｅａｔ  Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）６００、スラリータンク（Ｓｌｕｒｒｙ  Ｔａｎｋ）７００などを含むことができる。
【００４４】
チャンバ１００は、インゴットＩＧに対する切断、すなわちスライシング作業が行われる空間を形成する。例えば、チャンバ１００は直方体形状の内部空間を有するルーム（Ｒｏｏｍ）であり得る。チャンバ１００にはドア（図示せず）が装着され、インゴットＩＧを投入したりスライシングされたウェーハを取り出すときにはチャンバ１００は開放され、スライシング作業時にはチャンバ１００は閉鎖され得る。チャンバ１００は、インゴットクランプ２００などが装着される上部チャンバ１１０と、床面を成す下部チャンバ１２０とを含むことができる。
【００４５】
インゴットクランプ２００は、チャンバ１００の内部でインゴットＩＧを支持することができる。インゴットクランプ２００は単結晶成長インゴットＩＧの上部をクランプして下部領域がスライシングされる間にインゴットＩＧを支持することができる。インゴットクランプ２００はインゴットＩＧが搭載されるので、マウンティングブロック（Ｍｏｕｎｔｉｎｇ  Ｂｌｏｃｋ）と呼ばれ得る。インゴットクランプ２００の詳細な構成は後述することにする。
【００４６】
ソーイングユニット３００は、インゴットＩＧを複数個の薄板のウェーハ（Ｗａｆｅｒ）に切断し、ワイヤソー方式を用いる多様な構成を含むことができる。例えば、ソーイングユニット３００は、スピンドル（Ｓｐｉｎｄｌｅ）３１０、メインローラー（Ｍａｉｎ  Ｒｏｌｌｅｒ）３２０、ワイヤ（Ｗｉｒｅ）３３０を含むことができる。
【００４７】
スピンドル３１０は、メインローラー３２０の軸と連結され、軸を中心に回転し、かつメインローラー３２０を回転させることができる。例えば、スピンドル３１０はモーター（図示せず）などの駆動手段によって高速回転することができる。
【００４８】
メインローラー３２０は、少なくとも一つで構成され得るが、例えば実施例のように３個、すなわち複数個で構成され得る。メインローラー３２０は後述するワイヤ３３０の移動をガイドするのでワイヤガイドローラー（Ｗｉｒｅ  Ｇｕｉｄｅ  Ｒｏｌｌｅｒ）と呼ばれ得る。
【００４９】
メインローラー３２０にはワイヤ３３０が巻かれるが、メインローラー３２０は、スピンドル３１０の回転により回転するので、ワイヤ３３０は一側のボビン（Ｂｏｂｂｉｎ）８００から他側に位置したボビン（図示せず）に移動しながらメインローラー３２０の上で高速で走行することができる。また、ソーイングユニット３００はワイヤ３３０の移動経路を変更させるためのプーリー（Ｐｕｌｌｅｙ）をさらに含むことができる。
【００５０】
ワイヤ３３０は、メインローラー３２０の外周面に一定の間隔で複数個が巻かれ得るが、巻かれたワイヤ３３０の間隔によってスライシングされるウェーハの個数及び厚さが決定され得る。
【００５１】
スラリー供給ノズル４００は、ワイヤ３３０にスーラリ溶液を供給するためにメインローラー３２０の上部に配置され得る。スラリー供給ノズル４００から噴射されるスラリー溶液はワイヤ３３０に吸着され、スラリー溶液が吸着されたワイヤ３３０によりインゴットＩＧのスライシング作業が行われることができる。スラリーには研磨グレインが含まれているので、インゴットＩＧがワイヤ３３０に向かって移動して加圧されると、ワイヤ３３０に付いていた研磨グレインによってインゴットＩＧが切断され得る。
【００５２】
インゴットフィードユニット５００は、インゴットクランプ２００をメインローラー３２０の下に移動させてインゴットＩＧがワイヤ３３０によりスライシングされるようにし、インゴットＩＧがウェーハにスライシングされた後にはインゴットクランプ２００をチャンバ１００の上部領域に移動させることができる。
【００５３】
熱交換器６００は、ソーイングユニット３００で発生する熱を冷却させる役割をするが、スラリー供給ノズル４００に移動するスラリーの温度をリアルタイムで調節することができる。したがって、熱交換器６００によって温度調節されたスラリーがワイヤ３３０に噴射されてインゴットＩＧの温度をターゲット（Ｔａｒｇｅｔ）温度にリアルタイムで一定に維持させることができる。
【００５４】
スラリータンク７００は、スラリーを貯蔵し、スラリー移送ライン７１０を通じてスラリーを移動させてスラリー供給ノズル４００を通じてスラリーが噴射されるようにする。スラリータンク７００は、内部に収容されたスラリー溶液を攪拌させるための攪拌部と、攪拌部に回転力を伝達するための攪拌機駆動部とを含むことができる。
【００５５】
スライシング工程中に、スラリー溶液内にはインゴットＩＧのパーティクルやワイヤ３３０から分離されたメタル粒子が含まれるが、このような不純物が含まれたスラリーはチャンバ１００の内部に飛散されてチャンバ１００の内壁とインゴットクランプ２００の内部に浸透して内部空間を汚染させ得る。このようにインゴットクランプ２００の内部に浸透する不純物が含まれたスラリーはインゴットクランプ２００の固定力を弱化させてスライシング工程に悪影響を及ぼす恐れがある。
【００５６】
このために、インゴットクランプ２００の内部空間を汚染させるスラリー不純物などの流入を遮断することができてインゴットクランプ２００の固定力をバランスよく安定的に維持できるインゴットクランプ２００の実施例による構成を詳述することにする。
【００５７】
図３は、図２に図示されたインゴットクランプの一実施例による斜視図であり、図４は図３の分解斜視図であり、図５は図４の主要部に対する拡大図であり、図６は図５の平面図である。
【００５８】
図３及び図４に図示されたように、インゴットクランプ２００は、クランプ本体２１０、固定部２３０、移動固定部２２０、カバー組立体２４０、エア供給部２９０を含んで構成され得る。
【００５９】
クランプ本体２１０は、ホルダー装着溝２１１とキャビティ２１３とを有し、チャンバ１００の内部の上部に装着され得る。クランプ本体２１０はブロックの形状を有し、インゴットＩＧの長さに相応する長さを有し得る。クランプ本体２１０の下部には下部穴２１５が形成されて一部が開放された形状に製作され得、下部穴２１５が閉塞されて外部から閉鎖され得る。
【００６０】
ホルダー装着溝２１１は、クランプ本体２１０の内側、すなわちクランプ本体２１０の中心領域の内部から下側に延長されるようにクランプ本体２１０に貫通形成され得る。例えば、ホルダー装着溝２１１は図４に図示されたインゴットホルダーＨの形状に対応する形状を有し得る。インゴットホルダーＨはクランピングが容易となるように左側面Ｄ１と右側面Ｄ２とに傾斜面が形成され得る。
【００６１】
キャビティ２１３は、クランプ本体２１０の側面に沿って長孔（Ｌｏｎｇ  ｈｏｌｅ）形状に長く配置され得る。例えば、キャビティ２１３は後述する移動固定部２２０が装着される空間を形成し、クランプ本体２１０の左側面に形成され得る。
【００６２】
固定部２３０は、ホルダー装着溝２１１に挿入されたインゴットホルダーＨの一側Ｄ２を支持して固定することができる。例えば、固定部２３０は一定の弾性を有するパッド（Ｐａｄ）を含み、ホルダー装着溝２１１の一側（図面で右側）に装着されてインゴットホルダーＨを損傷しないように支持することができる。
【００６３】
移動固定部２２０は、クランプ本体２１０のキャビティ２１３とホルダー装着溝２１１に配置されてインゴットホルダーＨの他側Ｄ１を加圧して固定させることができる。例えば、移動固定部２２０は図５に図示されたように加圧バー２２１、クランプスプリング２２２、アンクランプシリンダ２２３、支持バー２２５を含むことができる。
【００６４】
加圧バー２２１は、断面が三角形のバーの形状、すなわちプリズム（Ｐｒｉｓｍ）の形状を有し、ホルダー装着溝２１１の内部で移動可能に設置され得る。このために加圧バー２２１はホルダー装着溝２１１を通じてクランプ本体２１０に結合され得る。加圧バー２２１は、固定部２３０に支持されたインゴットホルダーＨの他側面Ｄ１を加圧することによってインゴットホルダーＨがホルダー装着溝２１１に密着固定されるようにすることができる。
【００６５】
クランプスプリング２２２は、複数個からなり、加圧バー２２１の長さ方向に沿って一定の間隔で離隔して配置され得る。本実施例においてクランプスプリング２２２は４個を図示したが、その数字は変形実施可能であろう。例えば、クランプスプリング２２２は複数個の皿ばね（Ｃｏｎｅｄ  ｄｉｓｋ  ｓｐｒｉｎｇ）と、皿ばねの内部を貫通する支持軸とを含むことができる。
【００６６】
複数個のクランプスプリング２２２はキャビティ２１３を通じて挿入され、ホルダー装着溝２１１に位置した加圧バー２２１にクランプスプリング２２２の一側（例えば支持軸の一側）は固定され得る。すなわち、クランプスプリング２２２はキャビティ２１３を通じて加圧バー２２１と固定されるように装着され得る。
【００６７】
クランプスプリング２２２は、自らの弾性によって加圧バー２２１を加圧しつつ、ホルダー装着溝２１１に挿入されたインゴットホルダーＨを加圧する方式で動作することができる。
【００６８】
アンクランプシリンダ２２３は、複数個からなり、キャビティ２１３を通じて複数のクランプスプリング２２２に隣接して配置され得る。アンクランプシリンダ２２３は、油圧ポンプ（図示せず）から油圧オイルの提供を受けてキャビティ２１３の内部で線形運動をすることができる。アンクランプシリンダ２２３は、前述したクランプスプリング２２２が加圧バー２２１に圧力を加えたり圧力を解除するように動作させることができる。すなわち、アンクランプシリンダ２２３が油圧によって動作すると、クランプスプリング２２２により加圧バー２２１に加えられた圧力を解除し、油圧を除去すると、クランプスプリング２２２が加圧バー２２１を加圧するようにすることができる。本実施例において、アンクランプシリンダ２２３は３個を図示したが、個数は変形実施可能であり得る。
【００６９】
支持バー２２５は、複数のクランプスプリング２２２と結合されてキャビティ２１３の外側に配置され得る。支持バー２２５には複数のクランプスプリング２２２が装着される複数の貫通穴２２５ｃが形成され得る。例えば、支持バー２２５には４個のクランプスプリング２２２に該当する４個の貫通穴２２５ｃが形成され得る。貫通穴２２５ｃに挿入されたクランプスプリング２２２の支持軸はナット（図示せず）により支持バー２２５に固定され得る。
【００７０】
また、図６に図示されたように、クランプスプリング２２２と支持バー２２５との間にはクランプスプリング２２２の支持軸が挿入される通孔が形成された固定ハウジング２２４がさらに配置され得る。固定ハウジング２２４は、クランプスプリング２２２の個数に対応する個数を有し得る。固定ハウジング２２４は、キャビティ２１３の内部でクランプスプリング２２２の位置を案内し、アンクランプシリンダ２２３の間でアンクランプシリンダ２２３がキャビティ２１３の内部で安定的に支持されるようにする役割を兼ねることができる。
【００７１】
前述した構成を有する移動固定部２２０は次の通り動作することができる。
【００７２】
例えば、クランプ本体２１０のホルダー装着溝２１１にインゴットホルダーＨが挿入されると、移動固定部２２０のクランプスプリング２２２が加圧バー２２１に圧力を加えてインゴットホルダーＨの一側面Ｄ１を加圧し、固定部２３０はインゴットホルダーＨの他側面Ｄ２とさらに密着して固定が成される方式で動作する。
【００７３】
反対に、インゴットホルダーＨをホルダー装着溝２１１から分離するためには、移動固定部２２０のアンクランプシリンダ２２３が油圧によって動作してインゴットホルダーＨを加圧していたクランプスプリング２２２と加圧バー２２１とを反対方向に移動させて加圧を解除することができる。
【００７４】
前述した動作をする移動固定部２２０の内部には、キャビティ２１３が依然として存在して外部から異物が流入して汚染が発生する余地があり得る。
【００７５】
このためにクランプ本体２１０にはキャビティ２１３を覆うカバー組立体２４０が結合され得る。
【００７６】
図７は、図４のカバー組立体の拡大図であり、図８は図７のカバー組立体がクランプ本体に結合される状態を示し、図９は図３の正面図として、エア供給を示す図であり、図１０は図９のエア供給過程を平面の状態で示す図である。
【００７７】
図７に図示されたようにカバー組立体２４０は、ガスケット２５０、固定カバー２６０、エア供給カバー２７０を含んでクランプ本体２１０に装着され得る。このためにクランプ本体２１０には図８に図示されたように、キャビティ２１３が形成された側面に複数個のボルト孔２１１ａが形成され得る。すなわち、複数個のボルト孔２１１ａはキャビティ２１３の外周面に沿って配列され得る。例えば、ボルト孔２１１ａは８個を図示したがその個数は変形実施可能であろう。
【００７８】
ガスケット２５０には、前述した移動固定部２２０の支持バー２２５を露出させる長孔２５１が形成され、クランプ本体２１０に結合され得る。ガスケット２５０は、クランプ本体２１０と固定カバー２６０との間の空間を密閉させることによって外部から異物が流入する隙間を防ぐことができる。
【００７９】
ガスケット２５０には、クランプ本体２１０の複数個のボルト孔２１１ａとボルト結合されるように複数個のボルト孔２１１ａに対応する複数の締結孔２５３が形成され得る。
【００８０】
固定カバー２６０は、支持バー２２５の内側領域を露出させる長孔２６１が形成され、ガスケット２５０と結合されてキャビティ２１３を覆うことができる。図８に図示されたように支持バー２２５はキャビティ２１３の外側を防ぐ形状であるが、依然としてキャビティ２１３の一部空間は開放されている。
【００８１】
したがって、固定カバー２６０の長孔２６１は支持バー２２５の貫通穴２２５ｃを露出させて支持バー２２５と密着することができる。固定カバー２６０の長孔２６１はガスケット２５０の長孔２５１より大きさが小さいことがある。
【００８２】
したがって、固定カバー２６０は支持バー２２５の一部の領域を露出させる長孔２６１が含まれるが、支持バー２２５の外側と密着することができる大きさを有するのでキャビティ２１３を覆うことができる。
【００８３】
もし、キャビティ２１３の内部に異物が流入した場合、作業者は後述するエア供給カバー２７０を固定カバー２６０から分離した後、キャビティ２１３の内部に異物が流入したかを固定カバー２６０の長孔２６１を通じて肉眼で確認することができる。
【００８４】
固定カバー２６０は、長孔２６１外側に嵌めこまれるＯリング（Ｏ−ｒｉｎｇ）２６７をさらに含むことができる。Ｏリング２６７は、移動固定部２２０の支持バー２２５と接触するときに弾性を提供するだけでなくキャビティ２１３との密閉力を向上させることができる。
【００８５】
固定カバー２６０は、ガスケット２５０の複数の締結孔２５３及びクランプ本体２１０の複数個のボルト孔２１１ａとボルト（図示せず）結合されるように複数個のボルト孔２１１ａに対応する複数の締結孔２６３とを含むことができる。クランプ本体２１０に装着された固定カバー２６０にはエア供給カバー２７０が着脱結合され得る。このために、固定カバー２６０にはボルトが挿入される複数個の結合孔２６５、２７５がさらに形成され得る。ここで結合孔２６５、２７５は外側に配置され、締結孔２５３、２６３は内側に配置され得る。
【００８６】
エア供給カバー２７０は、固定カバー２６０の露出された長孔２６１を覆って外部との密閉力を向上させ、前述したガスケット２５０と固定カバー２６０の長孔２５１、２６１とを通じてキャビティ２１３の内部にエアが供給されるようにすることができる。エア供給カバー２７０はエアパージカバープレート（Ａｉｒ  Ｐｕｒｇｅ  Ｃｏｖｅｒ  Ｐｌａｔｅ）と呼ばれ得る。
【００８７】
例えば、エア供給カバー２７０は固定カバー２６０より小さい大きさを有し得る。
【００８８】
エア供給カバー２７０には、固定カバー２６０に着脱結合されるようにボルト（図示せず）が挿入される複数個の結合孔２７５が形成され得る。
【００８９】
エア供給カバー２７０は、図９及び図１０に図示されたように後述するエア供給部２９０から供給されるエアが流入して前記キャビティ２１３の内部に供給されるようにするエア流入部２８０をさらに含むことができる。
【００９０】
例えば、エア流入部２８０は、エア流入穴２８１、エア流動流路２８２、エア噴射穴２８３を含んでエア供給カバー２７０の外側に突出した形状に実施され得る。
【００９１】
エア流入穴２８１は、エア供給部２９０と結合されるエアが流入する通路を形成することができる。例えば、エア流入穴２８１はエア供給カバー２７０の外側に突出した形状に成される垂直部材の上部に一定の大きさのホール（ｈｏｌｅ）を加工して実施され得る。
【００９２】
エア流動流路２８２は、エア流入穴２８１と連通されて固定カバー２６０の長孔２５１、２６１方向に沿って長く配置され得る。
【００９３】
エア噴射穴２８３は、エア流動流路２８２に複数個で形成され、エア流動流路２８２に沿って流動するエアが前述した長孔２５１、２６１を通過してキャビティ２１３に噴射されるようにすることができる。
【００９４】
例えば、エア流動流路２８２は支持バー２２５の貫通穴２２５ｃに対応する位置に形成され得る。したがって、エア噴射穴２８３は支持バー２２５の貫通穴２２５ｃを通じてキャビティ２１３の内部にエアを噴射することができる。
【００９５】
エア供給部２９０は、カバー組立体２４０と結合されてキャビティ２１３の内部にエアを供給してキャビティ２１３の内部を正圧（＋ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）に維持させることができる。例えば、エア供給部２９０はエアポンプ２９５、エア供給管２９１を含むことができる。
【００９６】
エアポンプ２９５は、一定の圧力のエアを供給し、ワイヤソーイング装置でチャンバ１００の一側に装着され得る。エアポンプ２９５にはエアの圧力調整のためのマニュアルバルブが追加設置されて適正な圧力のエアを提供することができる。
【００９７】
エア供給管２９１は、一側がエアポンプ２９５と結合されて他側がエア流入穴２８１と結合され、エアポンプ２９５から提供されたエアがエア流入穴２８１を通じて流入されるようにすることができる。
【００９８】
ここで、エア供給管２９１は少なくともある区間がばね（Ｓｐｒｉｎｇ）の形状を有し得る。広く知られたように、ばねは延びたり縮む弾力のある螺旋状の鉄線を意味する。
【００９９】
エア供給管２９１がばねの形状を有するようになるので、スライシング工程の間にインゴットホルダーＨが昇下降しながらインゴットをウェーハにスライシングしてもエア供給管２９１は長さが流動的に変化して工程に影響を及ぼさずに円滑にエアを供給することができるようになる 。
【０１００】
このように本発明のインゴットクランプ及びそれを備えたインゴットの切断用ワイヤソーイング装置によると、インゴットクランプ内部にエア供給部を通じてエアを供給してキャビティの内部を正圧に維持することによってスライシング工程の間にチャンバ内で発生するインゴットのパーティクル、ワイヤのメタル粒子などの不純物などがインゴットクランプの内部空間に浸透できないようにすることができる。したがって、インゴットクランプが汚染されることを防止してインゴットの固定力を均一に維持することによってスライシングされるウェーハの品質を向上させることができる。
【０１０１】
また、エア供給部が適正なエアをキャビティの内部に供給してキャビティを正圧に維持するため、異物が流入されないのでキャビティを覆うカバー組立体はシリコンパッキングなどの面倒な過程なしにボルトなどの比較的簡単な締結方式だけでクランプ本体に着脱結合されて設置され得る。
【０１０２】
さらに、エア供給カバーを固定カバーから分離した後、露出された長孔を通じてキャビティの内部の汚染状態を肉眼で確認できるため、たとえキャビティの内部に異物が流入しても容易かつ迅速に清掃できるようになる。
【０１０３】
以上、実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定される訳ではない。さらに、各実施例において例示された特徴、構造、効果などは実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合せまたは、変形して実施可能である。したがって、このような組合せと変形に関係した内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１０４】
１:ワイヤソーイング装置          １００:チャンバ
１１０:上部チャンバ              １２０:下部チャンバ
２００:インゴットクランプ        ２１０:クランプ本体
２１１:ホルダー装着溝            ２１１ａ:ボルト孔
２１３:キャビティ                ２１５:下部穴
２２０:移動固定部                ２２１:加圧バー
２２２:クランプスプリング        ２２３:アンクランプシリンダ
２２４:固定ハウジング            ２２５:支持バー
２４０:カバー組立体              ２５０:ガスケット
２５１:長孔                      ２５３:締結孔
２６０:固定カバー                ２６１:長孔
２６３:締結孔                    ２６５:結合孔
２６７:Ｏリング                  ２７０:エア供給カバー
２７３:ボルト孔                  ２７５:結合孔
２８０:エア流入部                ２８１:エア流入穴
２８２:エア流動流路              ２８３:エア噴射穴
２９０:エア供給部                ２９１:エア供給管
２９５:エアポンプ
【図１】
2019106518.tif 000003
【図２】
2019106518.tif 000004
【図３】
2019106518.tif 000005
【図４】
2019106518.tif 000006
【図５】
2019106518.tif 000007
【図６】
2019106518.tif 000008
【図７】
2019106518.tif 000009
【図８】
2019106518.tif 000010
【図９】
2019106518.tif 000011
【図１０】
2019106518.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月19日(2019.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダー装着溝とキャビティとを有するクランプ本体；
前記ホルダー装着溝に挿入されたインゴットホルダーの一側を支持して固定する固定部；
前記キャビティと前記ホルダー装着溝とに配置されて前記インゴットホルダーの他側を加圧して固定させる移動固定部；
前記クランプ本体に結合されて前記キャビティを覆うカバー組立体；及び
前記カバー組立体と結合されて前記キャビティの内部にエアを供給するエア供給部；を含むインゴットクランプ。
【請求項２】
前記移動固定部は、
前記ホルダー装着溝を通じて前記クランプ本体に結合される加圧バー；
前記キャビティを通じて前記加圧バーと固定されるように装着されて前記加圧バーの長さ方向に沿って配置される複数のクランプスプリング；
前記キャビティを通じて前記複数のクランプスプリングに隣接して配置される複数のアンクランプシリンダ；及び
前記複数のクランプスプリングと結合されて前記キャビティの外側に配置される 支持バーを含む、請求項１に記載のインゴットクランプ。
【請求項３】
前記キャビティは、前記クランプ本体の側面に沿って長孔形状に配置される、請求項２に記載のインゴットクランプ。
【請求項４】
前記カバー組立体は、
前記支持バーを露出させる長孔が形成され、前記クランプ本体に結合されるガスケット；
前記支持バーの一部領域を露出させる長孔が形成され、前記キャビティを覆う固定カバー；及び
前記長孔を通じて前記キャビティの内部にエアが供給されるようにして前記固定カバーを覆うエア供給カバーを含む、請求項３に記載のインゴットクランプ。
【請求項５】
前記カバー組立体は、前記固定カバーの長孔の外側に挟まれるＯリングをさらに含む、請求項４に記載のインゴットクランプ。
【請求項６】
前記クランプ本体は、前記キャビティの外周面に沿って形成された複数個のボルト孔をさらに含む、 請求項５に記載のインゴットクランプ。
【請求項７】
前記ガスケット及び前記固定カバーは、それぞれ前記複数個のボルト孔とボルト結合されるように前記複数個のボルト孔に対応する複数の締結孔をさらに含む、請求項６に記載のインゴットクランプ。
【請求項８】
前記エア供給カバーが前記固定カバーに着脱結合されるように前記固定カバー及び前記エア供給カバーはそれぞれボルトが挿入される複数個の結合孔をさらに含む、請求項７に記載のインゴットクランプ。
【請求項９】
前記エア供給カバーは、前記エア供給部から供給されるエアが流入されて前記キャビティの内部に供給されるようにするエア流入部をさらに含む、請求項８に記載 のインゴットクランプ。
【請求項１０】
前記エア流入部は
前記エア供給部と結合されるエア流入穴；
前記エア流入穴と連通されて前記固定カバーの長孔方向に沿って長く配置されるエア流動流路；及び
前記エア流動流路に形成されて前記エア流動流路に沿って流動するエアが前記長孔を通過して前記キャビティに噴射されるようにする複数の噴射穴を含む、請求項９に記載 のインゴットクランプ。
【請求項１１】
前記支持バーは、前記複数のクランプスプリングが装着される複数の貫通穴を含み、
前記エア流動流路は前記支持バーの貫通穴に対応する位置に形成される、請求項１０に記載のインゴットクランプ。
【請求項１２】
前記エア供給部は、
エアポンプ；及び
一側が前記エアポンプと結合されて他側が前記エア流入穴と結合されるエア供給管を含む、請求項１１に記載のインゴットクランプ。
【請求項１３】
前記エア供給管は少なくともある区間がばね形状を有する、請求項１２に記載のインゴットクランプ。
【請求項１４】
内側に形成されたホルダー装着溝と、側面に沿って長孔形状に配置されるキャビティとを有するクランプ本体；
前記ホルダー装着溝に挿入されたインゴットホルダーの一側を支持して固定する固定部；
前記キャビティと前記ホルダー装着溝とに配置されて前記インゴットホルダーの他側を加圧して固定させる移動固定部；
前記クランプ本体に結合されて前記キャビティを一部露出させる長孔が形成された固定カバー；
前記長孔を通じて前記キャビティの内部にエアが供給されるようにして前記固定カバーを覆うエア供給カバー；及び
前記エア供給カバーと結合されて前記キャビティの内部にエアを供給するエア供給部；を含むインゴットクランプ。
【請求項１５】
前記固定カバーと前記クランプ本体との間に結合されて長孔が形成されたガスケットをさらに含む、請求項１４に記載のインゴットクランプ。
【請求項１６】
前記固定カバーの長孔の外側に挟まれるＯリングをさらに含む、請求項１５に記載のインゴットクランプ。
【請求項１７】
前記エア供給カバーは
前記エア供給部と結合されるエア流入穴；
前記エア流入穴と連通されて前記固定カバーの長孔方向に沿って長く配置されるエア流動流路；及び
前記エア流動流路に形成されて前記エア流動流路に沿って流動するエアが前記長孔を通過して前記キャビティに噴射されるようにする複数の噴射穴を含む、 請求項１６に記載のインゴットクランプ。
【請求項１８】
前記エア供給部は
エアポンプ；及び
一側が前記エアポンプと結合されて他側が前記エア流入穴と結合されるエア供給管を含む、請求項１７に記載のインゴットクランプ。
【請求項１９】
インゴットの切断作業が行われるチャンバ；
前記チャンバの内部でインゴットを支持する請求項１に記載されたインゴットクランプ；
前記インゴットクランプの下でスラリーを噴射するスラリー噴射ノズル；
前記スラリー噴射ノズルの下に配置されて前記インゴットを切断する複数のワイヤが巻かれたメインローラー；を含むワイヤソーイング装置。