(57)【要約】【課題】スラリーを保持する能力が高いワイヤーソー用ワイヤーを安価に提供することを目的とする。【解決手段】供給リール８から供給されるワイヤー６を複数の間隔保持用ローラー５間に配置し、巻き取りリールで巻き取るとともに、前記複数の間隔保持用ローラー５間にスラリーを供給しながらシリコンインゴット３をスライスするワイヤーソーであって、上記供給リール８側に硬質粒子１１が入った容器９を配置し、この容器９の中でワイヤー６を通過させることにより、このワイヤー６の表面を粗面にして上記間隔保持用ローラー５に供給する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給リールから供給されるワイヤーを複数の間隔保持用ローラー間に配置して巻き取りリールで巻き取るとともに、前記複数の間隔保持用ローラー間にスラリーを供給しながらシリコンインゴットをスライスするワイヤーソーにおいて、前記供給リール側に硬質粒子が入った容器を配置し、この容器内で前記ワイヤーを通過させることによってこのワイヤーの表面を粗面にして前記間隔保持用ローラーに供給することを特徴とするワイヤーソー。
【請求項２】
前記硬質粒子が炭化シリコン、ダイヤモンド、およびアルミナのうちのいずれか一種以上であることを特徴とする請求項１記載のワイヤーソー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワイヤーソーに関し、特にシリコンインゴット等をスライスするワイヤーソーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体シリコンインゴットから一定厚みのウェハーを切り出す装置にワイヤーソーがある。このワイヤーソーは、直径約１００〜３００μｍのピアノ線などの一本のワイヤーを通常２〜４本の間隔保持用ローラー上に設けられた多数の溝に巻きつけて一定ピッチで互いに平行に配置してワイヤーを一定方向または双方向に走行させる。このワイヤーにスラリーと呼ばれるオイルまたは水にＳｉＣなどの砥粒が混合された切削液を供給しながらシリコンインゴットをワイヤーに押圧してスライスしていく。このワイヤーソーによるスライスでは、多数のシリコンウェハーを同時にスライスすることができ、また外周刃や内周刃などを使用する他のスライス方法と比べてスライス精度が高くかつ使用しているワイヤーが細いためにカーフロスを少なくできるという利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したような従来のワイヤーソーでは、ワイヤーの表面が非常になめらかで、表面にスラリーを供給してもそれを保持する能力が弱く、かつワイヤーは高速で走行しているために、スラリーがすぐ下に落ちてしまう。このため、ワイヤーと切断されるシリコンインゴットが接する部分にスラリーが供給されにくくなり、スライス速度を上げられないという問題があった。
【０００４】
このような問題に対応するため、ワイヤーを捩られた状態にすること、ワイヤーの表面に溝や穴を形成すること（例えば特開平１１−１０５１４号公報）、ワイヤーの断面形状を多角形や楕円にすること、ワイヤーに用いる素線を複数にして撚られた状態にすること、その材質を炭素繊維にすること（例えば特開平９−２５４００６号公報）等が提案されている。
【０００５】
しかし、これらの方法ではいずれもワイヤーの加工に工数がかかったり、高価な材料を使用するため、ワイヤーが高コストになるという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、スラリーを保持する能力が高いワイヤーを供給できるワイヤーソーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るワイヤーソーでは、供給リールから供給されるワイヤーを複数の間隔保持用ローラー間に配置して巻き取りリールで巻き取るとともに、前記複数の間隔保持用ローラー間にスラリーを供給しながらシリコンインゴットをスライスするワイヤーソーにおいて、前記供給リール側に硬質粒子が入った容器を配置し、この容器内で前記ワイヤーを通過させることによってこのワイヤーの表面を粗面にして前記間隔保持用ローラーに供給することを特徴とする。
【０００８】
上記ワイヤーソーでは、前記硬質粒子として、炭化シリコン、ダイヤモンド、およびアルミナのうちのいずれか一種以上を好適に用いることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図に基づき説明する。
図１は、本発明に係るワイヤーソーの構成を示す図である。図１において、１はノズル、２はスラリー受け、３はシリコンインゴット、４はスライス台、５は間隔保持用ローラ、６はワイヤー、７はディップ槽、８はワイヤー供給リール、９は硬質粒子の入った容器、１１は硬質粒子である。
【００１０】
本発明のワイヤーソーは、複数の間隔保持用ローラー５を離間して配置し、この複数の間隔保持用ローラー５間にワイヤー６が所定間隔に維持されるように折り返して張り、このワイヤー６上にスライスされるシリコンインゴット３を配置して構成されている。
【００１１】
間隔保持用ローラー５にはワイヤー供給リール８からワイヤー６が供給され、このワイヤー供給リール８と間隔保持用ローラー５の間には硬質粒子の入った容器９が設けられている。
【００１２】
また、このシリコンインゴット３に、ノズル１の付いたスラリー受け２を設けている。このスラリー受け２はスラリーが供給される部分の偏りをなくすなどのために設けられる。すなわち、シリコンインゴット３のスライス幅の全長にわたってスラリーを均等に供給するために設ける。
【００１３】
シリコンインゴット３は、例えば鋳造法によって製造された約１５０×１５０×３００ｍｍの直方体ものであり、これを例えば２本同時にスライスする。
【００１４】
スライス台４は、シリコンインゴット３を保持するためのものであり、これに接着剤を用いてシリコンインゴット３を接着する。
【００１５】
シリコンインゴット３を接着したスライス台４をシリコンインゴット３が下になるように、スラリー受け２とワイヤー６との間にあるホルダー（図示せず）にセットする。このホルダーは上下動の制御が可能であり、これを下に押し下げることによりシリコンインゴット３をその下にあるワイヤー６に押圧することができる。
【００１６】
シリコンインゴット３の外側下部に配置される間隔保持用ローラー５は、直径１５０〜２５０ｍｍ、長さ４００〜５００ｍｍで、一般的にはウレタンゴムなどから成り、その表面に４００〜６００μｍ程度のピッチでワイヤー６のはまる多数の溝（不図示）が形成されている。２本の間隔保持用ローラー５を約５００ｍｍの間隔で同一高さに配置する。
【００１７】
ワイヤー６は直径１４０〜１８０μｍでワイヤー供給リール８から供給され、らせん状に２本の間隔保持用ローラー５の間に上記のようなピッチで配置される。なお、ワイヤー６は、一般にＪＩＳ　Ｇ　３５０２　ＳＷＲＳ８２Ａなどのピアノ線に銅と亜鉛を主成分とするブラスメッキなどを施したものを使用する。
【００１８】
ディップ槽７は、スラリーの回収やスライスするときに発生する切粉の回収のために、最下部に配置される。
【００１９】
図２は図１の容器９部分を拡大して示す断面図である。容器９には、例えばＳｉＣやダイヤモンドやアルミナなどの硬質粒子が充填されている。この容器９は、ワイヤー供給リール８と間隔保持用ローラー５の間に配置し、その両端に穴をあけ、ワイヤー６が容器９の中を貫通しながら走行するようにする。
【００２０】
以上の状態で、装置上部に設けた数本のスラリーノズル１からその下のスラリー受け２を介してワイヤー６にスラリーを適量供給しながら、間隔保持用ローラー５を高速回転させることにより、ワイヤー６を４００〜７００ｍ／ｍｉｎで走行させ、シリコンインゴット３を保持したスライス台４を下降させることにより、シリコンインゴット３をワイヤー６に押しつけ、シリコンインゴット３をスライスしていく。
【００２１】
本発明では、ワイヤー６をＳｉＣなどの硬質粒子が入った容器９内で通過させることにより、その表面（ブラスメッキ層のみ、またはブラスメッキ層とワイヤー本体の両者）を粗面にする。これにより、粗面にする前のものに比べてスラリーを保持する能力が高まり、ワイヤー６とシリコンインゴット３とが接する部分にスラリーが供給されやすくなり、スライス速度を上げることができ、スライス時間を短縮することができる。ワイヤー６を通過させる硬質粒子のが入った容器９をマルチワイヤーソーのワイヤー供給リール８の後に置き、このなかでワイヤー６を通過させることにより、コストをほとんどかけることなくスラリーを保持する能力が高いワイヤー６にすることができる。
【００２２】
図３は容器９を通過させる前のワイヤー６の表面状態を拡大して示す写真である。表面の凹凸がほとんどなく、なめらかな状態である。このワイヤー６をスラリーの液の中に浸け、引き上げるとワイヤー６に付着したスラリーの液滴はすぐワイヤー６を伝って流れ落ちてしまう。
【００２３】
図４は硬質粒子が入った容器９の中を通過させたワイヤー６の表面状態を拡大して示す写真である。ワイヤー６の表面にはワイヤー６の走行方向に細かいキズが無数にあり、粗面になっている。このワイヤー６をスラリーの液の中に浸け、引き上げるとワイヤー６に付着したスラリーの液滴は全く流れ落ちなかった。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明のワイヤーソーによれば、ワイヤーを硬質粒子の入った容器の中を通過させることにより、ワイヤー表面に傷がつき、これによりワイヤーのスラリー保持能力が向上する。ワイヤーのスラリー保持能力の向上に伴い、シリコンインゴットをスライスするときにおけるワイヤーとシリコンインゴットの接する部分へのスラリー供給量を増加させることができ、スライス速度を上げることができるとともに、スライス時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤーソーの構成を示す図である。
【図２】本発明に係るワイヤーソーにおいて硬質粒子の入った容器を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明に係るワイヤーソーにおける容器挿入前のワイヤーの表面状態を拡大して示す写真である。
【図４】本発明に係るワイヤーソーにおける容器挿入後のワイヤーの表面状態を拡大して示す写真である。
【符号の説明】
１　スラリーノズル
２　スラリー受け
３　シリコンインゴット
４　スライス台
５　メインローラー
６　ワイヤー
７　ディップ槽
８　ワイヤー供給リール
９　硬質粒子の入った容器
１１　硬質粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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