(57)【要約】【課題】  ワイヤに加工液が均一に供給されてスライス不良を低減できるワイヤソー装置を提供する。【解決手段】  ワイヤソー装置は、複数列に平面状に張られたワイヤと、該ワイヤの上方に配置されて、該ワイヤに供給する加工液が出る１以上の開口部を有するノズルと、前記ワイヤと前記ノズルの前記開口部との間に配置されて、前記ノズルの前記開口部から出た前記加工液を通過させる孔部を複数有する第１整流部材とを備えている。【選択図】  図１
2017013143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数列に平面状に張られたワイヤと、
該ワイヤの上方に配置されて、該ワイヤに供給する加工液を出す１以上の開口部を有するノズルと、
前記ワイヤと前記ノズルの前記開口部との間に配置されて、前記ノズルの前記開口部から出た前記加工液を通過させる複数の孔部を有する第１整流部材と
を備えているワイヤソー装置。
【請求項２】
前記第１整流部材は可撓性を有する、請求項１に記載のワイヤソー装置。
【請求項３】
前記第１整流部材は少なくとも表面が樹脂からなる、請求項１または２に記載のワイヤソー装置。
【請求項４】
前記第１整流部材と前記ワイヤとの間に配置され、前記第１整流部材の前記孔部を通過した前記加工液の流れの方向を変える、板状の第２整流部材をさらに備えている、請求項１乃至３のいずれかに記載のワイヤソー装置。
【請求項５】
前記第２整流部材は表面に前記加工液を一時的に溜める堰が設けられている、請求項４に記載のワイヤソー装置。
【請求項６】
前記ノズルは、前記加工液が最初に導入される第１部位から該第１部位から所定距離だけ離れた第２部位へ流れる流路を有し、該流路に沿って複数の前記開口部が設けられており、
前記第１整流部材は、前記ノズルの前記流路に沿って複数の前記孔部が配置されており、前記ノズルの前記流路の前記第１部位側に位置する前記孔部の開口サイズよりも前記第２部位側に位置する前記孔部の開口サイズの方が大きい、請求項１乃至５のいずれかに記載のワイヤソー装置。
【請求項７】
前記ノズルの前記流路は、平面透視した際に前記ワイヤの長さ方向に対して、交差する方向に配置されている、請求項１乃至６のいずれかに記載のワイヤソー装置。
【請求項８】
前記第１整流部材は、複数枚のシート状の網目部材が積み重ねられている、請求項１乃至７のいずれかに記載のワイヤソー装置。
【請求項９】
被加工物と、複数列に平面状に張られて走行するワイヤとを接触させて、該ワイヤの上方に配置されて加工液を出す開口部を有するノズルから前記ワイヤに前記加工液を供給しながら、前記被加工物を切断するスライス方法であって、
前記被加工物を切断する際に、前記ワイヤと前記ノズルの前記開口部との間に、前記ノズルの前記開口部から出た前記加工液の流れの抵抗となり、前記加工液を通過させる孔部を複数有する整流部材を用いて前記被加工物を切断するスライス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体のブロックなどの被加工物をスライスするワイヤソー装置およびスライス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池素子などを構成するシリコン基板等の半導体基板は、インゴットを所定の寸法に切断したブロックを薄切りすることによって製造される。通常、ブロックを薄切りするにはワイヤソー装置が用いられる。このワイヤソー装置には、加工液を貯留する、底壁部を有する貯留部が設けられている。また、底壁部には、ワイヤに加工液を供給するスリットが設けられている。例えば、貯留部内に貯留される加工液の量を調整し、スリットから放出される加工液の放出圧力を高くすることを目的として、貯留部内に底壁部のスリットを覆うようにフィルタ部材が配置される（例えば下記の特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５８８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のワイヤソー装置では、被加工物のスライス工程中にフィルタ部材にスラッジ（切削屑）が堆積して、ワイヤへの加工液の供給量に分布が生じて加工液の整流性が低減するおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、長時間に亘り加工液のワイヤへの整流作用が得られ、被加工物のスライス不良を低減できるワイヤソー装置およびスライス方法を提供することを目的の1つと
する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るワイヤソー装置は、複数列に平面状に張られたワイヤと、該ワイヤの上方に配置されて、該ワイヤに供給する加工液を出す１以上の開口部を有するノズルと、前記ワイヤと前記ノズルの前記開口部との間に配置されて、前記ノズルの前記開口部から出た前記加工液を通過させる複数の孔部を有する第１整流部材とを備えている。
【０００７】
また、本発明の一態様に係るスライス方法は、被加工物と、複数列に平面状に張られて走行するワイヤとを接触させて、該ワイヤの上方に配置されて加工液を出す開口部を有するノズルから前記ワイヤに前記加工液を供給しながら、前記被加工物を切断するスライス方法であって、前記被加工物を切断する際に、前記ワイヤと前記ノズルの前記開口部との間に、前記ノズルの前記開口部から出た前記加工液の流れの抵抗となり、前記加工液を通過させる孔部を複数有する整流部材を用いて前記被加工物を切断する。
【発明の効果】
【０００８】
上記のワイヤソー装置およびスライス方法によれば、長時間に亘り加工液のワイヤへの整流作用が得られるため、被加工物のスライス不良を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るワイヤソー装置を示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係るワイヤソー装置に用いられるノズルを示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係るワイヤソー装置に用いられる第１整流部材の平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るワイヤソー装置に用いられるノズルと第１整流部材を下方から見た平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係るワイヤソー装置に用いられる第１整流部材をノズルに取り付けた状態を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るワイヤソー装置の一部断面を示した図であり、（ａ）はスライス開始前の状態を示す断面図、（ｂ）はスライス開始後の状態を示す断面図である。
【図７】本発明の変形例に係るワイヤソー装置の一部断面を示した図であり、（ａ）はスライス開始前の状態を示す断面図、（ｂ）はスライス開始後の状態を示す断面図である。
【図８】本発明の変形例に係るワイヤソー装置の一部を示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は側方から見た側面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の変形例に係るワイヤソー装置に用いられる第１整流部材の平面図である。
【図１０】本発明の変形例に係るワイヤソー装置の一部断面を示した図であり、（ａ）はスライス開始前の状態を示す断面図、（ｂ）はスライス開始後の状態を示す図である。
【図１１】比較例に係るワイヤソー装置を模式的に示す斜視図である。
【図１２】比較例に係るワイヤソー装置の一部断面を模式的に示した図であり、（ａ）はスライス開始前の状態を示す断面図であり、（ｂ）はスライス開始後の状態を示す断面図である。
【図１３】別の比較例に係るワイヤソー装置の一部断面を模式的に示した図であり、（ａ）はスライス開始前の状態を示す断面図であり、（ｂ）はスライス開始後の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るワイヤソー装置およびスライス方法の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面は一部を簡略化して模式的に示したものである。なお、図３，５を除き、各図にはワイヤ１１の一走行方向がＸ方向とした右手系のＸＹＺ座標系が付されている。また、断面図ではハッチングの図示を省略している。
【００１１】
＜＜ワイヤソー装置＞＞
図１〜３に示すように、本実施形態のワイヤソー装置Ｗは、複数列に平面状に張られたワイヤ１１と、ワイヤ１１の上方に配置されて、ワイヤ１１に供給する加工液を出す１以上の開口部１９を有するノズル１２と、加工液の流れを整える第１整流部材２０とを備えている。また、第１整流部材２０は、ワイヤ１１とノズル１２の開口部との間に配置されて、ノズル１２の開口部１９から出た加工液を通過させる複数の孔部２０ａを有している。
【００１２】
ワイヤソー装置Ｗは、ワイヤ１１によって切断対象物としての被加工物１をスライスする装置である。また、ワイヤソー装置Ｗは、ワイヤ１１、ノズル１２および第１整流部材２０以外に、メインローラ１３、ディップ槽１４、供給リール１５、巻取リール１６およびガイドローラ１７等を備えている。
【００１３】
以下に、被加工物１およびワイヤソー装置Ｗの構成要素について具体的に説明する。被
加工物１は、例えば、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等からなるインゴット、またはインゴットの端部等を切断して形成されるブロックが用いられる。より具体的には、単結晶シリコンのインゴットは一般的に円柱形状である。また、多結晶シリコンのインゴットは一般的に略直方体であり、複数本のシリコンブロックを取り出すことができる大きさを有している。この場合、シリコンブロックは断面形状が矩形（正方形状を含む）であって、例えば１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×３００ｍｍの直方体に形成される。
【００１４】
被加工物１は、カーボン材、ガラスまたは樹脂等の材質からなるスライスベース２上に接着剤などによって接着される。この接着剤としては熱硬化型二液性のエポキシ系、アクリル系、リアクレート系またはワックスなどの接着剤からなり、スライス後、基板をスライスベース２から剥離しやすくするために、温度を上げることで接着力が低下する接着剤が用いられる。
【００１５】
スライスベース２とプレート材３とは、接着またはクランプ等で保持される。ＳＵＳ（ステンレス）またはアルミニウム等の材質からなるプレート材３はネジまたはクランプによって装置固定体１８に固定されて、被加工物１はワイヤソー装置Ｗ内に１本または複数本配置される。一般的にスライスベース２は１０〜３０ｍｍの厚さを有しており、プレート材３は１０〜３０ｍｍの厚さを有している。
【００１６】
ワイヤ１１は、例えば、砥粒が固着されたワイヤ（砥粒固着ワイヤ）であればよい。ワイヤ１１は、後述するように複数列に平面状に張られている。ワイヤ１１は、例えば鉄または鉄合金を主成分とするピアノ線からなる。ワイヤ１１の太さは、例えば、６０〜１８０μｍ、より好ましくは８０〜１２０μｍであればよい。砥粒は、例えばダイヤモンドまたは炭化珪素からなる。ワイヤ１１は、ワイヤの周囲に砥粒が、ニッケルもしくは銅・クロムによるメッキ、またはエポキシ樹脂、フェノール樹脂もしくはポリウレタン樹脂等の樹脂にて固着される。また、ワイヤ１１に固着している砥粒の径は、例えば５〜３０μｍであればよい。
【００１７】
ノズル１２は、ワイヤ１１の上方に配置されて、被加工物１およびワイヤ１１を冷却するクーラント液の役割を果たす加工液をワイヤ１１に供給する。加工液は、例えばグリコール等の水溶性溶剤または油性溶剤とからなり、水で上記溶剤を希釈してもよい。ノズル１２に供給する加工液の供給流量は、被加工物１の大きさによって適宜設定される。例えば、長さ３００ｍｍの被加工物１を２本スライスする場合には、加工液は８０〜５００リットル／分の量が用いられる。
【００１８】
ノズル１２は、ワイヤ１１に供給する加工液が出る１以上の開口部１９を有している。ノズル１２は、例えば、図２（ａ）に示すように、２重管の構造であってもよく、内部に第１ノズル１２ａと、外部に第２ノズル１２ｂとを有する。第１ノズル１２ａの上方には第１開口部１９ａが設けられ、第２ノズル１２ｂの下方には第２開口部１９ｂが設けられている。ここで、上記の加工液が出る１以上の開口部１９とは、第２ノズル１２ｂの第２開口部１９ｂをいう。図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、加工液が最初に導入されるノズル１２の一方の端部を第１部位１２ｃとし、第１部位１２ｃから所定距離だけ離れた、他方の端部を第２部位１２ｄとする。加工液は、第１部位１２ｃ側から第１ノズル１２ａに供給され、第２部位１２ｄに向かって流れる。このように、ノズル１２は加工液が第１部位１２ｃから第２部位１２ｄへ流れる流路を有している。また、ノズル１２の流路は、平面透視した際にワイヤ１１の走行方向（長さ方向）に対して交差（特にほぼ直交）する方向に配置されている。開口部１９の幅（Ｘ軸方向の幅）は、例えば、１〜１０ｍｍ程度の大きさであればよい。
【００１９】
加工液は、第１部位１２ｃ側から第１ノズル１２ａに供給された後、第１ノズル１２ａ
の上方に設けられた第１開口部１９ａから噴出する。そして、第２ノズル１２ｂの下方に設けられた第２開口部１９ｂからワイヤ１１に向かって加工液が供給される。また、第２開口部１９ｂは、ノズル１２の長手方向に向かって帯状に１つ形成されているが、間隔を空けて複数形成されてもよい。つまり、１つまたは複数の第２開口部１９ｂ（開口部１９）が流路に沿って設けられている。また、ノズル１２は、ワイヤ１１に加工液が供給されるようにワイヤ１１の直上に形成されることが好ましい。なお、ワイヤ１１の走行方向（長さ方向）に対して交差（特にほぼ直交）する方向（特にＹ軸方向）において、開口部１９が設けられる領域は、例えば、図２（ｂ）に示すように、ワイヤ１１が配置される領域よりも広くてもよい。
【００２０】
メインローラ１３は、ワイヤ１１を予め設定された間隔で配列させた状態で、ワイヤ１１をその長さ方向に走行させる。また、これらのメインローラ１３の外周部には、予め設定された間隔で多数の溝が設けられている。そして、複数のメインローラ１３は所定距離を隔てて配置されており、メインローラ１３の多数の溝にワイヤ１１が順次に巻き付けられている。これにより、相互に平行である予め設定された間隔のワイヤ１１の列が形成される。メインローラ１３は、例えば、エステル系、エーテル系もしくは尿素系のウレタンゴム、またはポリエチレン系等の表層を形成する樹脂からなる。メインローラ１３は直径１５０〜５００ｍｍ、長さ２００〜１０００ｍｍ程度の大きさを有している。
【００２１】
ディップ槽１４は、上方に開口を有する箱状の部材である。ディップ槽１４は、スライス時に発生する被加工物１のスラッジや加工液の回収を目的としてワイヤ１１を介した被加工物１の下方に設けられる。
【００２２】
供給リール１５および巻取リール１６は、それぞれワイヤ１１を供給したり、ワイヤ１１を巻き取る部分である。具体的には、ワイヤ１１を一方向に走行させる場合には、供給リール１５は１本のワイヤ１１を一端側から供給し、巻取リール１６はこの１本のワイヤ１１を他端側から巻き取る。また、ワイヤ１１を往復走行させる場合には、復路において、巻取リール１６は１本のワイヤ１１を他端側から供給し、供給リール１５はこの１本のワイヤ１１を一端側から巻き取る。供給リール１５および巻取リール１６は、例えば、モーター等からなる駆動部によって回転される円筒状の部分を備えている。そして、供給リール１５および巻取リール１６では、例えば、回転する円筒状の部分の外周部にワイヤ１１が巻き付けられることで、ワイヤ１１が巻き取られる。なお、供給リール１５によってワイヤ１１が引っ張られる力と、巻取リール１６によってワイヤ１１が引っ張られる力とが適宜調整されることで、ワイヤ１１には長さ方向に適切な張力が付与される。
【００２３】
複数のガイドローラ１７は、ワイヤ１１を供給リール１５からメインローラ１３、またメインローラ１３から巻取リール１６へと案内する役割を有する。それぞれのガイドローラ１７は、ワイヤ１１が走行する溝を有する。このようなガイドローラ１７は、例えば、エステル系、エーテル系または尿素系のウレタンゴムからなる。
【００２４】
第１整流部材２０は、図１に示すように、ワイヤ１１とノズル１２の開口部１９との間に配置される。つまり、第１整流部材２０はノズル１２の内部に設けられるのではなく、ノズル１２の開口部１９の下方に設けられる。そして、第１整流部材２０は、図３に示すように、加工液を通過させる孔部２０ａを複数有する。そのため、複数の孔部２０ａを有する第１整流部材２０は、ノズル１２の開口部１９から出た加工液の流れの抵抗となる。
【００２５】
上述したノズル１２においては、ノズル１２の第１部位１２ｃから第２部位１２ｄに向かって、加工液の放出圧力に分布が生じる。つまり、放出圧力は第１部位１２ｃ側が高く、第２部位側が低くなる。ワイヤ１１の走行方向（長さ方向）に対して交差（特にほぼ直交）する方向（特にＹ軸方向）において、加工液の放出圧力に分布が生じた場合、スライス不良が起こりやすい。一方、本実施形態では第１整流部材２０をワイヤ１１とノズル１２の開口部１９との間に設けている。これにより、ノズル１２の第１部位１２ｃから第２部位１２ｄにかけて生じる加工液の圧力分布を低減することができ、スライス不良を低減することができる。
【００２６】
また、第１整流部材２０はノズル１２の内部を満たす加工液中に設けられるのではなく、大気中に設けられ、ノズル１２の開口部１９から出た加工液を通過させる。そのため、第１整流部材２０に堆積したスラッジは、開口部１９から出た加工液の勢いによって、周囲に飛散しやすくなり、スラッジが第１整流部材２０の一定の場所に堆積し続けることが低減される。つまり、第１整流部材２０の目詰まりが低減され、第１整流部材２０は長時間に亘り整流作用を得ることができるため、スライス不良を低減することができる。
【００２７】
なお、第１整流部材２０の孔部２０ａは、例えば、図３（ａ）に示すように、網目状に形成されてもよく、図３（ｂ）に示すように、円形状を有し、格子状に配列されてもよい。第１整流部材２０の孔部２０ａの大きさは、ノズル１２の開口部１９よりも小さく、例えば５０〜１０００μｍ、より好ましくは２００〜８００μｍであればよい。
【００２８】
また、第１整流部材２０は、図４に示すように、ノズル１２の開口部１９よりも広い範囲に取り付けられる。特に、ワイヤ１１の長さ方向における第１整流部材２０の幅（Ｘ軸方向の幅）は、開口部１９の開口幅（Ｘ軸方向の幅）よりも大きい。このため、開口部１９直下の第１整流部材２０の孔部２０ａが目詰まりを生じた場合でも、その近傍の孔部２０ａから加工液を流すことができ、整流作用を損なわずにスライス不良を低減することができる。
【００２９】
第１整流部材２０は、図５（ａ）に示すように、少なくとも一部がノズル１２の開口部１９に接するように設けられてもよく、図５（ｂ）に示すように、ノズル１２の開口部１９と離隔して設けられてもよい。なお、第１整流部材２０は開口部１９近傍に位置するノズル１２の一部に取り付けられてもよく、図５（ｃ）に示すように、ノズル１２全体を覆うような筒状の第１整流部材２０がノズル１２に取り付けられてもよい。また、第１整流部材２０は、ノズル１２の開口部１９と距離を設けて配置されることが好ましい。スラッジが第１整流部材２０上に堆積した場合でも、勢いを増した加工液によって、さらにスラッジが周囲に飛散しやすくなり、第１整流部材２０はさらに長時間に亘り整流作用を得ることができるため、スライス不良をさらに低減することができる。
【００３０】
また、第１整流部材２０は少なくとも孔部２０ａを設けている部位が可撓性を有してもよい。例えば、図５（ａ）に示すように、第１整流部材２０がノズル１２の開口部１９の周囲に接するように設けられた場合、第１整流部材２０は少し下方へ撓んでいく。そのため、開口部１９の中心付近においては、第１整流部材２０が開口部１９から離隔する。これにより、勢いを増した加工液によって、さらにスラッジが周囲に飛散しやすくなり、第１整流部材２０はさらに長時間に亘り整流作用を得ることができて、スライス不良をさらに低減できる。さらに、開口部１９直下の第１整流部材２０の孔部２０ａが目詰まりを生じた場合でも、第１整流部材２０が下方に撓んでいるため、その近傍の孔部２０ａから加工液が流れやすくなり、整流作用を損なわずにスライス不良を低減することができる。なお、図６（ａ）に示すように、第１整流部材２０がノズル１２の開口部１９と離隔して配置された場合でも、スライス工程中においてノズル１２から第１整流部材２０に加工液が供給されると、図６（ｂ）に示すように、第１整流部材２０が下方へ撓んだ形状となる。そのため、開口部１９直下の第１整流部材２０の孔部２０ａが目詰まりを生じた場合でも、その近傍の孔部２０ａから加工液が流れやすくなり、整流作用を損なわずにスライス不良を低減することができる。このとき、第１整流部材２０は、図６（ｂ）に示すように、撓んだときにワイヤ１１と接触しない位置に配置される。
【００３１】
また、第１整流部材２０はＳＵＳ等の金属材料を用いてもよいが、孔部２０ａを設けている部位の少なくとも表面が樹脂からなる材料を用いてもよい。第１整流部材２０は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはフッ素樹脂等からなる樹脂材料、このような樹脂材料等をコーティングしたＳＵＳ等が好適に用いられる。このような材料からなる第１整流部材２０は可撓性を有する。例えば、被加工物１の材質がシリコンの場合、加工液がシリコンの切り屑と反応し、酸性に変化する。そのため、樹脂からなる第１整流部材２０を用いることによって、金属材料に比べて第１整流部材２０の腐食が低減され、被加工物１の金属等による汚染が低減される。
【００３２】
また、第１整流部材２０は、ノズル１２の下方、つまり外部に設けられているために、取り外しが容易となる。そのため、スライス工程終了後に第１整流部材２０を取り外し、水などで洗浄することによって。容易に再利用できる。これにより、加工液の整流性が維持され、スライス不良を低減することができる。
【００３３】
＜＜変形例＞＞
次に変形例について説明する。本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。
【００３４】
＜第１変形例＞
ワイヤソー装置Ｗは、図７，８に示すように、第１整流部材２０とワイヤ１１との間に配置され、第１整流部材２０の孔部２０ａを通過した加工液の流れの方向を変える、板状の第２整流部材２１をさらに備えている。板状の第２整流部材２１はワイヤ１１に向かって傾斜するように設置され、第２整流部材２１の下端がワイヤ１１と被加工物１との近傍に設けられる。これにより、加工液はワイヤ１１の走行方向（Ｘ軸方向）に沿うように流れてワイヤ１１に供給される。そのため、加工液がワイヤ１１およびスライス中の被加工物１内に効率よく供給される。また、ワイヤ１１の走行方向に対して直交する方向（Ｙ軸方向）において、第１整流部材２０の孔部２０ａを通過した加工液の流量に分布が生じている場合であっても、第２整流部材２１によって加工液の流量が多い側から少ない側に向う加工液の流れが生じる。そのため、加工液の整流性が改善され、スライス不良を低減することができる。
【００３５】
また、図７に示すように、第２整流部材２１は、その表面に加工液を一時的に溜める堰２２が設けられてもよい。堰２２は、その長手方向がワイヤ１１の走行方向に対して直交する方向（Ｙ軸方向）となるように設けられている。上記構造によって、堰２２に加工液が溜まる際に、加工液の溜まっている量が多い側から少ない側に向かう加工液の流れが生じるため、さらに加工液の整流性が改善され、スライス不良が低減される。また、スラッジの堆積によって第１整流部材２０の孔部２０ａが目詰まりを生じた場合であっても、堰２２によって加工液の整流性を改善することができる。また、第１整流部材２０の破損等の理由でスラッジが第１整流部材を通過した場合であっても、堰２２の高さや厚み、形状を適宜調整することによって、スラッジが加工液とともにワイヤ１１に供給されることを低減できる。また、堰２２は、第２整流部材２１の略中央部付近に設けられるが、第２整流部材２１の下端よりも加工液が供給される側に設けられることによって、さらに加工液の整流性を改善することができる。
【００３６】
＜第２変形例＞
また、ワイヤソー装置Ｗにおいて、上述したようにノズル１２は加工液が第１部位１２ｃから第２部位１２ｄへ流れる流路を有し、この流路に沿って開口部１９が設けられている。そして、第１整流部材２０は、第１部位１２ｃ側に位置する孔部２０ａの開口サイズよりも第２部位１２ｄ側に位置する孔部２０ａの開口サイズの方が大きく形成されていて
もよい。この構造によれば、ノズル１２の第１部位１２ｃから第２部位１２ｄにかけて生じる加工液の圧力分布をさらに低減することができ、スライス不良を低減することができる。第１整流部材２０は、図９（ａ）に示すように、孔部２０ａのサイズが段階的に変化してもよく、図９（ｂ）に示すように、孔部２０ａのサイズが連続的に変化してもよい。
【００３７】
＜第３変形例＞
また、ワイヤソー装置Ｗにおいて、第１整流部材２０は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイヤ１１とノズル１２の開口部１９との間で、複数枚のシート状の網目部材が積み重ねられてもよい。各々の第１整流部材２０の孔部２０ａのサイズは異なっており、ワイヤ１１に近づくほど第１整流部材２０の孔部２０ａのサイズは小さくなるようにしてもよい。この構造によれば、加工液の圧力分布をさらに低減することができ、スライス不良を低減することができる。
【００３８】
＜その他の変形例＞
例えば、ディップ槽１４で回収された加工液は再利用されてもよい。ディップ槽１４からノズル１２へ加工液を循環させる機構を設けることによって、生産性を向上させることができる。また、循環させる途中に遠心分離装置等を用いて、加工液中のスラッジを除去する機構を設けてもよい。このとき、除去しきれなかったスラッジが存在しても本発明の一実施形態に係るワイヤソー装置Ｗを用いることによって、スライス不良を低減することができる。
【００３９】
また、図２に示すように、開口部１９はノズル１２の下方に筒状部材を設けた形状であるが、これに限定されるものではなく、ノズル１２の一部が開口したのみの形状であってもよい。また、開口部１９の向きは、真下の方向に限らず、少し斜め方向に傾いていても構わない。
【００４０】
＜＜ワイヤソー装置を用いたスライス方法＞＞
以下に、本発明のワイヤソー装置を用いたスライス方法について図１〜３を用いて説明する。
【００４１】
本実施形態のスライス方法は、被加工物１と、複数列に平面状に張られて走行するワイヤ１１とを接触させて、ワイヤ１１の上方に配置されて加工液を出す開口部を有するノズル１２からワイヤ１１に加工液を供給しながら、被加工物１を切断する方法である。そして、被加工物１を切断する際に、ワイヤ１１とノズル１２の開口部１９との間に、ノズル１２の開口部１９から出た加工液の流れの抵抗となり、加工液を通過させる孔部２０ａを複数有する第１整流部材２０を用いて被加工物１を切断する。
【００４２】
次に、具体的な例を説明する。まず、シリコンのインゴットから予め設定されたサイズのシリコンブロックである被加工物１が切り出される。被加工物１は、例えば、直方体の形状を有していればよい。
【００４３】
次に、被加工物１の一主面に、接着等の手法によってスライスベース２が固定され、スライスベース２の一主面に、接着等の手法によってプレート材３が固定される。そして、プレート材３を装置固定体１８に固定することによって、ワイヤソー装置Ｗ内に被加工物１が設置される。
【００４４】
次に、ノズル１２の開口部１９から加工液が供給される。そして、加工液は、加工液の流れの抵抗となる第１整流部材２０を通過することによって整流され、ワイヤ１１に供給される。
【００４５】
次に、ワイヤ１１の往復走行が開始される。往復走行では、ワイヤ１１の長さ方向に沿った第１方向（ここでは＋Ｘ方向）における該ワイヤ１１の走行と、該第１方向とは逆の第２方向（ここでは−Ｘ方向）における該ワイヤ１１の走行とが交互に行われる。
【００４６】
次に、ワイヤ１１の往復走行が行われながら、被加工物１が下方向（ここでは−Ｚ方向）に下降される。これによって、被加工物１がワイヤ１１によって切断され、続けてスライスベース２の一部が切断される。よって、被加工物１は、例えば厚さ２００μｍ以下の複数枚のシリコン基板に分割される。このとき、ワイヤ１１の張力、ワイヤ１１が走行する速度（走行速度）、および、被加工物１を下降させる速度（フィード速度）は、それぞれ適宜制御されている。例えば、ワイヤ１１の最大走行速度は、５００ｍ／分以上１２００ｍ／分以下に設定され、最大フィード速度は３５０μｍ／分以上１１００μｍ／分以下に設定される。
【００４７】
このように、本発明のワイヤソー装置を用いて被加工物１をスライスすることによって、加工液は長時間に亘り整流性が改善されるため、被加工物１のスライス不良を低減することができる。
【実施例】
【００４８】
以下、より具体的な実施例について説明する。まず、図１等に示すように、カーボンからなるスライスベース２にエポキシ系接着剤を塗布して、サイズが１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×３００ｍｍの直方体の多結晶シリコンからなる被加工物１をスライスベース２に設置し接着剤を硬化させた。
【００４９】
次に、１本のスライスベース２に接着した被加工物１を、プレート材３を介して、後述するワイヤソー装置の装置固定体１８に設置した。そして、ダイヤモンドの砥粒を固着したワイヤ１１（線径＝１００μｍ、砥粒粒径＝１５μｍ、平均直径＝１３０μｍ）を双方向に走行させ、ノズル１２の開口部１９から加工液を供給しながら被加工物１をスライスして、平均厚み２００μｍのシリコン基板を作製した。なお、開口部１９の幅は３ｍｍとした。
【００５０】
そして、３種類のワイヤソー装置を用いて、被加工物１のスライスを行い、それぞれの不良率を確認した。なお、不良率はシリコン基板の全枚数に対して、不良と判断されたシリコン基板の枚数を比率とした。ここで、各ワイヤソー装置の構成は以下の通りである。
【００５１】
実施例１のワイヤソー装置は、図１，４に示すように、ノズル１２の開口部１９の下方に複数の孔部２０ａを有する網目状の第１整流部材２０を設けた。なお、孔部２０ａの大きさは５００μｍ角とした。
【００５２】
比較例１のワイヤソー装置は、図１１，１２に示すように、ノズル１２の開口部１９の下方に第１整流部材２０を設けなかった。
【００５３】
比較例２のワイヤソー装置は、図１1，１３に示すように、ノズル１２の内部、つまり
開口部１９の上方に第１整流部材２０を設けた。なお、孔部２０ａの大きさは実施例１と同様に５００μｍ角とした。
【００５４】
各ワイヤソー装置におけるスライス不良率の結果は、実施例１のワイヤソー装置が４％であり、比較例１のワイヤソー装置が９％であり、比較例２のワイヤソー装置が６％であった。実施例１のワイヤソー装置は、ノズル１２の開口部１９の下方に第１整流部材２０が配置されていることによって、第１整流部材２０は長時間に亘り整流作用が得られるため、比較例１および２よりも不良率を低減できたと考えられる。なお、比較例２のワイヤソー装置は、比較例１のワイヤソー装置に比べて不良率を低減できるが、不良と判断したシリコン基板の不良箇所は、スライスの後半部分で切断された部分において多く確認された。スライス後の第１整流部材２０を確認すると、第１整流部材２０はスラッジによって目詰していた。また、スライスの前半部分において、加工液の流量分布を確認したところ、実施例１のワイヤソー装置よりも比較例２のワイヤソー装置の方がさらに良好であった。しかしながら、スライスの後半部分において、加工液の流量分布を確認したところ、実施例１のワイヤソー装置は前半部分同様に良好であったが、比較例２のワイヤソー装置は悪化していた。よって、比較例２のワイヤソー装置では、長時間に亘り整流作用が得られなかったため、実施例１のワイヤソー装置よりも不良率が高かったと考えられる。
【符号の説明】
【００５５】
１    ：被加工物
２    ：スライスベース
３    ：プレート材
１１  ：ワイヤ
１２  ：ノズル
１２ａ：第１ノズル
１２ｂ：第２ノズル
１２ｃ：第１部位
１２ｄ：第２部位
１３  ：メインローラ
１４  ：ディップ槽
１５  ：供給リール
１６  ：巻取リール
１７  ：ガイドローラ
１８  ：装置固定体
１９  ：開口部
１９ａ：第１開口部
１９ｂ：第２開口部
２０  ：第１整流部材
２０ａ：孔部
２１  ：第２整流部材
２２  ：堰
Ｗ    ：ワイヤソー装置
【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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【図１３】
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