JP2000084824A - ワイヤソーのスラリ供給方法及び装置 - Google Patents

ワイヤソーのスラリ供給方法及び装置

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JP2000084824A
JP2000084824A JP10258043A JP25804398A JP2000084824A JP 2000084824 A JP2000084824 A JP 2000084824A JP 10258043 A JP10258043 A JP 10258043A JP 25804398 A JP25804398 A JP 25804398A JP 2000084824 A JP2000084824 A JP 2000084824A
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slurry
wire
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JP10258043A
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Hiroo Unosawa
宏夫 宇野澤
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/007Use, recovery or regeneration of abrasive mediums
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】被加工物を精度良く加工できるとともに、経済
的に優れたワイヤソーのスラリ供給方法及び装置を提供
すること。 【解決手段】ワイヤ列20の上方に、ワイヤ列20の幅
全体に渡ってスラリを供給するスラリノズル42が設置
される。スラリノズル42には、外筒46が外嵌してお
り、この外筒46をスライドさせることにより、スラリ
の供給範囲を調節する。スラリの供給範囲は、インゴッ
ト32を切断する切断範囲に応じて調節される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤソーのスラリ
供給方法及び装置に係り、特にシリコン、ガラス、セラ
ミックス等の脆性材料を切断するワイヤソーのスラリ供
給方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ワイヤソーは、一対のワイヤリール間の
ワイヤを複数のグルーブローラに巻き掛けてワイヤ列を
形成し、ワイヤを高速で往復走行させるとともに前記ワ
イヤ列にスラリを供給しながら被加工物を押し付けて、
被加工物を一度に多数枚のウェーハを切断する装置であ
る。
【0003】ところで、前記ワイヤ列で被加工物を切断
すると、前記ワイヤ列の切断範囲では加工熱が発生し、
ワイヤ列やグルーブローラの温度が上昇する。そこで、
従来のワイヤソーでは、ワイヤ列の幅全体に渡って温度
調節したスラリを供給し、ワイヤ列やグルーブローラの
温度上昇を抑制していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワイヤソーで短い被加工物を切断した場合、グルーブロ
ーラが熱変形して、切断した被加工物の精度が悪化する
という欠点があった。これは、供給したスラリによって
ワイヤ列が幅全体にわたって冷却される一方で、加工熱
によって温度上昇する範囲が被加工物の大きさに伴って
小さくなり、ワイヤ列に著しい温度分布を発生するから
である。このワイヤ列の温度分布は、ワイヤを介してグ
ルーブローラに伝播し、グルーブローラは熱変形を生じ
る。グルーブローラに熱変形を生じると、グルーブロー
ラに巻き掛けられたワイヤ同士の間隔が変化して、切断
したウェーハに反りや厚さムラを発生する。
【0005】また、従来のワイヤソーは、短い被加工物
を切断すると、過剰のスラリを供給することになり、経
済的にみて無駄が多いという欠点があった。本発明はこ
のような事情に鑑みてなされたもので、被加工物を精度
良く加工できるとともに、経済的に優れたワイヤソーの
スラリ供給方法及び装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、ワイヤを複数個のグルーブローラに巻き掛
けてワイヤ列を形成し、前記ワイヤを走行させるととも
に前記ワイヤ列にスラリを供給しながら被加工物を押し
つけることにより、多数のウェーハに切断するワイヤソ
ーにおいて、前記被加工物を切断するワイヤ列の切断範
囲に応じて前記スラリの供給範囲を調節することを特徴
とする。
【0007】また、本発明は前記目的を達成するため
に、ワイヤを複数個のグルーブローラに巻き掛けてワイ
ヤ列を形成し、前記ワイヤを走行させるとともに前記ワ
イヤ列にスラリを供給しながら被加工物を押しつけるこ
とにより、多数のウェーハに切断するワイヤソーにおい
て、前記ワイヤ列の上方に、該ワイヤ列にスラリを供給
する供給口と、該供給口を開閉することにより前記スラ
リの供給範囲を調節する調節手段を設け、該調節手段を
操作して、前記被加工物を切断する切断範囲に応じて前
記スラリの供給範囲を調節することを特徴とする。
【0008】本発明によれば、ワイヤ列においてスラリ
が供給される供給範囲は、被加工物を切断する切断範囲
に応じて調節される。したがって、切断範囲で発生した
加工熱によって温度上昇するワイヤに、温度調節したス
ラリを的確に供給して冷却することができる。これによ
り、ワイヤ列の温度分布の偏りを抑制して、グルーブロ
ーラの熱変形を防止することができる。
【0009】また、本発明では、被加工物の切断、及び
ワイヤ列等の冷却に必要な最低量のスラリを供給するこ
とになるので、スラリを節約することができ、経済的に
優れたワイヤソーを提供することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るワイヤソーのスラリ供給方法及び装置の実施の形態に
ついて詳説する。図1は、本発明のスラリ供給装置を適
用したワイヤソーの全体構成を示す斜視図である。
【0011】同図に示すように、ワイヤリール12に巻
かれたワイヤ14は、多数のガイドローラ16、16、
…で形成されるワイヤ走行路を経て3本のグルーブロー
ラ18A、18B、18Cに巻き掛けられ、平行なワイ
ヤ列20を形成する。ワイヤ列20を形成したワイヤ1
4は、ワイヤ列20を挟んで左右対称に形成された他方
側のワイヤ走行路を経て図示しないワイヤリールに巻き
取られる。なお、グルーブローラ18A〜18Cの具体
的な構造については後に詳説する。
【0012】前記ワイヤ列20の両側に形成されるワイ
ヤ走行路には、それぞれワイヤ案内装置22、ダンサロ
ーラ24及びワイヤ洗浄装置26が配設されており(一
方側のみ図示)、ワイヤ案内装置22は、ワイヤリール
12からワイヤ14を一定ピッチでガイドする。また、
ダンサローラ24は、所定重量のウェイト(図示せず)
が架設されていて、走行するワイヤ14にこのウェイト
で一定の張力を付与する。ワイヤ洗浄装置26は、走行
するワイヤ14に洗浄液を噴射してワイヤ14に付着し
たスラリをワイヤ14から除去する。
【0013】前記一対のワイヤリール12及びグルーブ
ローラ18Cには正逆回転可能なモータ(図示せず)が
連結されており、前記ワイヤ14は、これらモータを駆
動することにより、一対のワイヤリール12間を高速で
往復走行する。前記ワイヤ列20の上方には、ワイヤ列
20に対して垂直に昇降移動するワークフィードテーブ
ル28が設置されている。ワークフィードテーブル28
には保持部30が備えられており、インゴット32は、
この保持部30の下部に結晶方位合わせして保持され
る。
【0014】ワイヤソー10の下部には、スラリタンク
34が設置され、内部にスラリが貯留されている。スラ
リタンク34内のスラリは、図示しないポンプで汲み上
げられ、ワイヤ列20の上方に設置したスラリノズル4
2(図2参照)に供給され、該スラリノズル42からワ
イヤ列20に噴射される。また、ワイヤ列20の下方に
は、オイルパン36が設置されており、前記ワイヤ列2
0に噴射したスラリを回収して前記スラリタンク34に
送液する。
【0015】また、ワイヤソー10には、熱交換器38
が設置されている。前記スラリタンク34内のスラリ
は、この熱交換器38に循環供給されて熱交換される。
図2及び図3は、本発明のスラリ供給装置の斜視図及び
側面断面図である。これらの図に示すように、ワイヤ列
20の上方には、一対のスラリノズル42、42が設置
されている。一対のスラリノズル42、42はそれぞ
れ、グルーブローラ18A、18Bの近傍で且つグルー
ブローラ18A、18Bと同軸方向に設置される。スラ
リノズル42の一端は、図示しないポンプを配設したチ
ューブ60を介してスラリタンク34に連結され、前記
ポンプを駆動することによりスラリタンク34内のスラ
リがチューブ60を介してスラリノズル42に供給され
る。また、前記スラリノズル42は、下面に噴射口(供
給口)が多数形成され、スラリノズル42に供給された
スラリをワイヤ列20の幅全体に渡って噴出するように
形成される。また、スラリノズル42とスラリタンク3
4とを連結するチューブ60には、スラリの圧力を調節
する圧力調節器(図示せず)が設けられ、ワイヤ列20
に噴出するスラリの圧力が一定になるように調節され
る。
【0016】前記スラリノズル42にはそれぞれ、一対
の外筒46、46が外嵌されている。外筒46は、スラ
リノズル42に対してスライド自在に取り付けられ、外
筒46が外嵌した範囲の噴出口を閉塞するように構成さ
れる。これにより、外筒46をスライドさせることによ
り、ワイヤ列20においてスラリが供給される範囲(以
下、スラリの供給範囲)を調節することができる。
【0017】スラリの供給範囲Lは、図3に示すよう
に、ワイヤ列20においてインゴット32を切断する切
断範囲lにαとβを加えた範囲に調節される。ここで、
αとβは、インゴット32の半径、ワークフィードテー
ブル28の下降速度、ワイヤ14の走行速度及びワイヤ
列20に対するインゴット32の位置等によって決定さ
れる値であり、このα及びβにもスラリを供給すること
により、切断範囲lを通過するワイヤ14にインゴット
32の切断に必要なスラリを十分に付着させる。なお、
スラリノズル42の形状や噴出するスラリの圧力を変え
ることにより、αやβを形成しなくても切断範囲lのワ
イヤ14にスラリを十分に付着させることができるので
あれば、切断範囲lをスラリの供給範囲Lとしても良
い。
【0018】また、外筒46は、一端が固定リング48
に固着されている。固定リング48は、スラリノズル4
2に外嵌するリング状に形成され、図4に示すように一
箇所をラジアル方向に切断して形成される。また、固定
リング48には、前記切断部分を挟んで一方に孔50、
他方にネジ孔52が同軸上に形成される。したがって、
固定リング48をスラリノズル42に外嵌し、ボルト5
4を前記孔50に挿通してネジ孔52に締結すると、固
定リング48の内周面がスラリノズル42を締めつけ、
固定リング42をスラリノズル42に固定することがで
きる。
【0019】上記の如く構成したスラリ供給装置の作用
は、次の通りである。まず、インゴット32を保持部3
0に装着するとともに、インゴット32の長さ、即ち切
断範囲lに応じて、スラリの供給範囲Lを調節する。即
ち、外筒46をスライドさせ、スラリの供給範囲Lをl
+α+βに調節した後、固定リング48のボルト54を
締結して外筒46を固定する。
【0020】次に、図示しないモータを駆動してワイヤ
リール12及びグルーブローラ18Cを高速回転させ、
ワイヤ14を高速で往復走行させる。そして、ワイヤ1
4の走行が安定したところで、走行するワイヤ列20に
スラリノズル42の噴射口からスラリを噴射しながら、
ワークフィードテーブル28を下降させてワイヤ列20
にインゴット32を押し付ける。このとき、スラリの供
給範囲Lが切断範囲lに応じて設定されているので、切
断範囲lを通過するワイヤ14にスラリが十分付着し、
インゴット32は、このスラリ中に含有される砥粒のラ
ッピング作用で多数枚のウェーハに切断される。
【0021】ところで、インゴット32を切断した際
に、ワイヤ列20の切断範囲lでは、加工熱が発生し、
切断範囲lは温度上昇する。前述したように、ワイヤ列
20に供給されるスラリは、熱交換器38で温度調節さ
れており、ワイヤ列20はスラリの供給範囲L冷却さ
れ、加工熱による前記切断範囲lの温度上昇を抑制する
ことができる。このとき、スラリの供給範囲Lが切断範
囲lに応じて設定されているので、ワイヤ列20の幅全
体に渡ってスラリを供給したときのように温度上昇しな
い範囲もスラリで冷却してワイヤ列20に偏った温度分
布を生じることがない。したがって、ワイヤ列20の温
度分布の偏りを抑制することができ、グルーブローラ1
8A〜18Cの熱変形を抑えることができるので、イン
ゴット32の加工精度を向上させることができる。
【0022】このように本発明のスラリ供給装置では、
外筒46の位置を調節することにより、スラリの供給範
囲Lを切断範囲lに応じて調節することができる。これ
により、ワイヤ列20の温度分布の偏りを抑制してイン
ゴット32の加工精度を向上させることができる。ま
た、本発明のスラリ供給装置では、切断範囲lに応じて
スラリの供給範囲Lを設定するので、スラリの使用量が
減少し、スラリを節約することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スラリの供給範囲を被加工物の切断範囲に応じて最適な
範囲に調節するので、スラリを節約することができ、さ
らに、グルーブローラの熱変形を抑制して切断した被加
工物の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスラリ供給装置を適用したワイヤ
ソーの全体構成を示す斜視図
【図2】図1のスラリ供給装置の斜視図
【図3】図2の正面断面図
【図4】図2の外筒の側面断面図
【符号の説明】
10…ワイヤソー 14…ワイヤ 18A〜18C…グルーブローラ 32…インゴット 42…スラリノズル 46…外筒

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワイヤを複数個のグルーブローラに巻き
    掛けてワイヤ列を形成し、前記ワイヤを走行させるとと
    もに前記ワイヤ列にスラリを供給しながら被加工物を押
    しつけることにより、多数のウェーハに切断するワイヤ
    ソーにおいて、 前記被加工物を切断するワイヤ列の切断範囲に応じて、
    前記スラリの供給範囲を調節することを特徴とするワイ
    ヤソーのスラリ供給方法。
  2. 【請求項2】 ワイヤを複数個のグルーブローラに巻き
    掛けてワイヤ列を形成し、前記ワイヤを走行させるとと
    もに前記ワイヤ列にスラリを供給しながら被加工物を押
    し付けることにより、多数のウェーハに切断するワイヤ
    ソーにおいて、 前記ワイヤ列の上方に、該ワイヤ列にスラリを供給する
    供給口と、該供給口を開閉することにより前記スラリの
    供給範囲を調節する調節手段を設け、該調節手段を操作
    して、前記被加工物を切断する切断範囲に応じて前記ス
    ラリの供給範囲を調節することを特徴とするワイヤソー
    のスラリ供給装置。
  3. 【請求項3】 前記調節手段は、前記供給口が形成され
    た内筒に外筒を外嵌させることにより形成され、該外筒
    をスライドさせることにより前記スラリ供給範囲を調節
    することを特徴とする請求項2のワイヤソーのスラリ供
    給装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015030082A (ja) * 2013-08-06 2015-02-16 株式会社Sumco ワイヤーソー用加工液供給ノズルおよびワイヤーソーへの加工液供給方法
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