(57)【要約】【課題】長寿命の多溝ローラを具備し、構造が簡単で故障がないマルチワイヤソーを提供する。【解決手段】本マルチワイヤソーは、砥粒を分散させたスラリが供給されつつ走行され、複数個の多溝ローラに巻付けられたワイヤ列をワークに押付けてワークを切削するマルチワイヤソーにおいて、前記多溝ローラの両端部にはワイヤ列が、両端部間の中央部に比べて密に巻付けられている。【選択図】  図２
2005014157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒を分散させたスラリが供給されつつ走行され、複数個の多溝ローラに巻付けられたワイヤ列をワークに押し付けてワークを切削するマルチワイヤソーにおいて、前記多溝ローラの両端部にはワイヤ列が、両端部間の中央部に比べて密に巻付けられていることを特徴とするマルチワイヤソー。
【請求項２】
前記多溝ローラには、その両端部が中央部に比べて小さなピッチのワイヤ巻付け溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチワイヤソー。
【請求項３】
前記両端部の各々の端部長さＬ１は、多溝ローラの長さＬとすると、（０．０３〜０．１０）Ｌであることを特徴とする請求項１または２に記載のマルチワイヤソー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチワイヤソーに係わり、特に多溝ローラの部位によりワイヤ列のピッチを粗密にしたワイヤソーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にマルチワイヤソー（以下ワイヤソーという。）は所定の均一ピッチに配列されたワイヤ列にシリコン単結晶インゴットやシリカガラスインゴット等のワークを押し付け、砥粒を含むスラリを注ぎながらワイヤとワークを相対運動させ、研削作用により多数のウェーハや露光用マスク基板に切断する装置である。
【０００３】
例えば、ワークであるシリコン単結晶インゴットを切断してシリコンウェーハを製造するには、従来、ワイヤソーが用いられ、このワイヤソーは１本のワイヤを巻付けるワイヤ巻付け溝が形成された樹脂製リングが圧入された複数の多溝ローラを有する。通常、用いられている３個の多溝ローラを有するワイヤソーにおいては、この３個のうち１個はドライブ用多溝ローラであり、他の２個はガイド用多溝ローラとして形成され、各多溝ローラ間に１００〜３００μｍの直径を有するワイヤ０．３〜２０ｍｍ等のピッチでワイヤ巻付け溝に巻付けてワイヤ列を構成し、このワイヤ列のワイヤをドライブ側多溝ローラの駆動により往復走行させるようになっている。この走行するワイヤ列にスラリを供給しながら、シリコンインゴットをワイヤ列に押付けてスライスするものである。
【０００４】
このようなスライス工程において、長時間の使用により、異常にワイヤ巻付け溝が摩耗する深溝現象が生じて多溝ローラが変形し、多溝ローラの寿命を縮めることがあった。
【０００５】
なお、特許文献１には、一対の張力緩衝ローラを設けて溝が偏って変形するのを防止するマルチワイヤソーが提案されている。また、特許文献２には、複数のワイヤ方向補正治具を設けてワイヤ巻付け溝の側面方向へワイヤが押し付られるのを防止するマルチワイヤソーが提案されている。しかしながら、特許文献１及び特許文献２のマルチワイヤソーは、いずれも別個のワイヤ動き制御機構を設けるため、構造が複雑になり、故障の原因になり、また、深溝を防止するためのものではない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−４２８９５号公報（段落番号［００１０］、［００１１］、図３、図４）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００３−７１６９８号公報（段落番号［０００９］、［００１１］、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、長寿命の多溝ローラを具備し、構造が簡単で故障がないマルチワイヤソーを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、砥粒を分散させたスラリが供給されつつ走行され、複数個の多溝ローラに巻付けられたワイヤ列をワークに押付けてワークを切削するマルチワイヤソーにおいて、前記多溝ローラの両端部にはワイヤ列が、両端部間の中央部に比べて密に巻付けられていることを特徴とするマルチワイヤソーが提供される。これにより、長寿命の多溝ローラを具備し、構造が簡単で故障がないマルチワイヤソーが実現される。
【００１０】
好適な一例では、前記多溝ローラには、その両端部が中央部に比べて小さなピッチのワイヤ巻付け溝が形成される。これにより、容易に両端部のワイヤ列を中央部のワイヤ列に比べて密にすることができる。
【００１１】
また、他の好適な一例では、前記両端部の各々の端部長さＬ１は、多溝ローラの長さＬとすると、（０．０３〜０．１０）Ｌである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるマルチワイヤソーの一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明に係わるマルチワイヤソーの一実施形態の概念図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明に係わるマルチワイヤソー１は、１本のワイヤ２と、このワイヤ２が巻付けられるドライブ用多溝ローラ３と、２個のガイド用多溝ローラ４とで形成され、多溝ローラ３、４間に１００〜３００μｍの直径を有するワイヤ２を０．３〜２０ｍｍ間隔で巻付けワイヤ列５を構成し、このワイヤ列５のワイヤ２をドライブ用多溝ローラ３の駆動により往復走行させるようになっている。また、ワイヤ列５に対向する上方にはフィードユニット６が設けられ、カーボンベース７を介してフィードユニット６に接着されたワーク例えばシリコン単結晶インゴットＷはワイヤ列５に押付けられる。
【００１５】
さらに、ワイヤ列５に対向する斜め上方にはスラリ供給装置８が設けられ、このスラリ供給装置８はスラリタンク９とスラリ供給パイプ１０により連通されており、シリコンインゴットＷのスライス時、スラリ供給装置８からワイヤ列５にＳｉＣ砥粒を分散させたスラリを、シリコンインゴットＷに常時供給して、スラリをワイヤ列５に塗布しながら、このシリコンインゴットＷを走行するワイヤ列５に押し付けてスライスするものである。
【００１６】
また、上記多溝ローラ３、４には、ワイヤ巻付け溝３ａが形成された樹脂製リング３ｂが圧入されており、その両端部３ｃ、４ｃは、ワークの切断に使用しないこと及び、両端部３ｃ、４ｃに深溝が多く発生することから、ワイヤの巻き数を増加させることにより、ワイヤのグリップ力を増加させ、また、ワイヤに掛かるテンションを分散するために、両端部３ｃ、４ｃにはワイヤ列５が、両端部３ｃ、４ｃ間の中央部３ｄ、４ｄに比べて密に巻付けられている。さらに、多溝ローラ３、多溝ローラ４が同様の形状を有するので、多溝ローラ４を例にとり説明すると、図２に示すように、ワイヤ列５が密に巻付けられるように多溝ローラ４には、その両端部４ｃが中央部４ｄに比べて小さなピッチで多数の上記ワイヤ巻付け溝４ａが形成されている。
【００１７】
両端部４ｃの端部長さＬ１は、多溝ローラの全体長さをＬとすると、（０．０３〜０．１０）Ｌであるのが好ましい。０．０３Ｌより小さいと、各溝（Ｖ溝）の広がり角度が充分に採れず、ワイヤの安定した巻付けが得られ難く、隣りの溝へワイヤが飛ぶ、いわゆるワイヤ飛びが発生するおそれがある。また、０．１０Ｌを超えると、ピッチを小さく（ワイヤを密に）する効果が十分期待できず、長時間の使用により、異常にワイヤ巻付け溝が摩耗する深溝現象が生じ易い。この深溝現象の発生頻度をより低減するためには、前記端部長さＬ１を０．０７Ｌ以下にすることが、より好ましい。
【００１８】
次に本発明に係わるマルチワイヤソーを用いたシリコン単結晶インゴットのスライス方法について説明する。
【００１９】
図１及び図２に示すように、中央部３ｄ、４ｄに比べて小さなピッチで多数形成された両端部３ｃ、４ｃのワイヤ巻付け溝３ａ、４ａにワイヤ２を巻付け、両端部３ｃ、４ｃのワイヤ列５を中央部３ｃ、４ｃのワイヤ列５に比べて密にし、ワイヤ列５のワイヤ２をドライブ用多溝ローラ３の駆動により往復走行させ、ワイヤ２にスラリを供給しながら、フィードユニット６にカーボンベース７を介して接着されたシリコンインゴットＷはワイヤ列５に押し付けて、スライスする。
【００２０】
このスライス工程において、両端部３ｃ、４ｃのワイヤ列５は、中央部３ｄ、４ｄに比べて密に配列されているので、ワイヤの巻き数が増加して、ワイヤ２のグリップ力が増加し、また、ワイヤ２に掛かるテンションが分散し、ワイヤ２と多溝ローラ４の表面の合成樹脂とのスリップが抑制され、深溝の発生が防止され、多溝ローラ４の長寿命化が実現される。これにより、コスト低減と、深溝発生によるローラ交換労務増加及び装置停止防ぐことができ、生産性の向上が図れる。
【００２１】
なお、上記実施形態においては、両端部のワイヤ列を密に巻付けるために、両端部が中央部に比べて小さなピッチでワイヤ巻付け溝が形成された多溝ローラを用いたが、同一ピッチで形成された多数のワイヤ巻付け溝が設けられた多溝ローラに、両端部が中央部に比べて小さなピッチでワイヤを巻付けて、ワイヤ列の粗密を形成しても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００２２】
また、本発明に係わるマルチワイヤソーは、ワークとしてシリコン単結晶インゴットのスライスのほか、シリカガラスインゴットをフォトマスク部材にスライスするにも最適である。特に、本発明は、厚さ５ｍｍ以上を必要とする大型フォトマスク部材を製造するのに適した多溝ローラを４個有する大型ワイヤソーに適用することがより好ましい。
【００２３】
【実施例】
図１中のドライブ用多溝ローラ３の略水平位置にもう一つのドライブ用多溝ローラ（図示せず）を設けた以外は、図１と同等な本発明に係わる前述のマルチワイヤソー（４個の多溝ローラを有する）を用いてｔ１０×７００×８００ｍｍの大型マスクを得るためのシリカガラスインゴットのスライスを行い、多溝ローラの寿命を調べた。
【００２４】
結果：各多溝ローラの両端部のワイヤ列を、中央部に比べて密にせず、全長に渡り均等とした従来例では２４０時間／ｓｅｔだった寿命が、実施例では１０００時間／ｓｅｔに延長できることが確認できた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係わるマルチワイヤソーによれば、長寿命の多溝ローラを具備し、構造が簡単で故障のないマルチワイヤソーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるマルチワイヤソーの概念図。
【図２】本発明に係わるマルチワイヤソーに用いられる多溝ローラの概念図。
【符号の説明】
１  マルチワイヤソー
２  ワイヤ
３  ドライブ用多溝ローラ
３ａ  ワイヤ巻付け溝
３ｂ  樹脂製リング
３ｃ  両端部
３ｄ  中央部
４  ガイド用多溝ローラ
４ｃ  両端部
４ｄ  中央部
５  ワイヤ列
８  スラリ供給装置
１０  スラリ供給パイプ
【図１】
2005014157.tif 000003
【図２】
2005014157.tif 000004