JP2000218502A - ワイヤソーの制御方法及びワイヤソー - Google Patents
ワイヤソーの制御方法及びワイヤソーInfo
- Publication number
- JP2000218502A JP2000218502A JP11019566A JP1956699A JP2000218502A JP 2000218502 A JP2000218502 A JP 2000218502A JP 11019566 A JP11019566 A JP 11019566A JP 1956699 A JP1956699 A JP 1956699A JP 2000218502 A JP2000218502 A JP 2000218502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- sensor
- row
- displacement
- work
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 81
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 65
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
- B28D5/0058—Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
- B28D5/0064—Devices for the automatic drive or the program control of the machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D57/00—Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
- B23D57/003—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
- B23D57/0053—Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of drives for saw wires; of wheel mountings; of wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D59/00—Accessories specially designed for sawing machines or sawing devices
- B23D59/001—Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade
- B23D59/002—Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade for the position of the saw blade
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
- H01L21/3043—Making grooves, e.g. cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
ソーの制御方法及びワイヤソーを提供すること。 【解決手段】センサ66でワイヤ14の変位量を測定
し、ワイヤソー10の制御部において、前記測定した変
位量及びワイヤ14の初期張力に基づいて切断負荷を演
算する。そして、制御部において、前記演算した切断負
荷と予め入力された基準値とを比較し、その比較結果に
基づいてワークフィードテーブル30の駆動装置33に
よるインゴットの送り速度を制御する。
Description
法及びワイヤソーに係り、特にシリコン、ガラス、セラ
ミック等のワークを多数枚のウェーハに切断するワイヤ
ソーの制御方法及びワイヤソーに関する。
にワイヤを巻き掛けてワイヤ列を形成し、このワイヤを
高速で走行させるとともに前記ワイヤ列にワークを押し
付けることにより、ワークを薄板状のウェーハに切断す
る装置である。このワイヤソーで円柱状のワークを切断
する場合、切断開始位置や切断終了位置と切断中間位置
とでは、切断長が異なるので、ワイヤにかかる切断抵抗
が変動する。この現象によって、ワイヤの撓み量(ワー
クの送り方向におけるワイヤの変位量)が変動する。ワ
イヤの撓み量が変動すると、走行するワイヤの軌道が安
定せず、ワークの切断精度が悪化するという問題が発生
する。
断位置に応じた切断抵抗を予め予想し、その予想に基づ
いてワークの送り速度を制御することにより、ワイヤの
撓みを変動させないで切断していた。
にかかる切断抵抗は、ワークの形状や送り速度等の様々
な条件によって変化するため、前記切断抵抗を正確に予
測することは困難であるという欠点があった。このた
め、従来のワイヤソーでは、ワークを精度良く切断する
ことができなかった。
もので、ワークを精度良く切断することのできるワイヤ
ソーの制御方法及びワイヤソーを提供することを目的と
する。
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
に前記ワイヤ列に加工液を供給しながらワークを押しつ
けることにより、該ワークを多数のウェーハに切断する
ワイヤソーの制御方法において、前記ワークの切断中に
おける、前記ワイヤ列を形成するワイヤの変位量を測定
し、前記測定した変位量及び前記ワイヤの初期張力に基
づいて、前記ワイヤ列にかかる切断負荷を算出し、前記
算出した切断負荷と予め設定された基準値とを比較し、
その比較結果に基づいて前記ワークの送り速度を制御し
ながら前記ワークを切断することを特徴とする。
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
イヤ列に加工液を供給しながらワークを押しつけること
により、該ワークを多数のウェーハに切断するワイヤソ
ーにおいて、前記ワークの切断中における、前記ワイヤ
列を形成するワイヤの変位量を測定するセンサと、前記
ワークを前記ワイヤ列に対して進退移動させるワーク送
り手段と、前記センサで測定された変位量及び前記ワイ
ヤの初期張力に基づいてワイヤ列にかかる切断負荷を算
出し、該算出された切断負荷と予め設定された基準値と
を比較し、その比較結果に基づいて前記ワーク送り手段
によるワーク送り速度を制御する制御手段と、を備えた
ことを特徴とする。
ークの送り方向と反対方向にワークにかかる負荷)に依
存することに着目し、この切断負荷に基づいてワークの
切断を制御するものである。請求項1及び2の発明によ
れば、ワイヤの変位量を測定し、測定したワイヤの撓み
量及びワイヤの初期張力からワイヤの切断負荷を算出
し、算出した切断負荷を基準値と比較し、その比較結果
に基づいてワークの送り速度を制御する。たとえば、切
断負荷を常に基準値となるように制御すると、ワークを
精度良く切断することができる。また、本発明は、前記
切断負荷をワイヤの変位量とワイヤの初期張力によって
算出しているので、ワイヤの初期張力を変更しても正確
に演算することができる。
列に対して進退移動させる駆動手段と、センサの進退量
を計測する計測手段とを設け、前記ワイヤ列のワイヤの
位置に応じて前記センサを前記駆動手段によって進退さ
せるるとともに、前記計測手段の計測値と前記センサの
測定値に基づいて前記ワイヤの変位量を算出する。これ
により、ワイヤの変位量の測定範囲を拡大させることが
でき、ワイヤの変位量が大きい場合にも対応することが
できる。
列の上方に配設したので、ワイヤ列に供給した加工液、
たとえばスラリがセンサに付着しにくい。したがって、
スラリの悪影響を受けることなく、ワイヤの変位量をセ
ンサで測定することができる。請求項5の発明によれ
ば、切断中に前記ワイヤ列に対して前記ワイヤが変位す
る側と反対側にセンサを配設したので、変位したワイヤ
がセンサに接触してセンサを損傷することがない。ま
た、センサをワイヤ列に対して退避させる退避手段を設
け、切断したワークをワイヤ列から後退させる際に前記
退避手段でセンサをワイヤ列から退避させたので、後退
させたワークに引きずられて逆方向に変位したワイヤが
センサに接触してセンサを傷つけることがない。
ーブローラがブラケットに支持され、このブラケットに
前記センサが取り付けられている。したがって、前記複
数のグルーブローラにワイヤを巻きかけて形成したワイ
ヤ列に対する、センサの位置調節を簡単に行うことがで
きる。請求項7の発明によれば、センサの検出部にカバ
ーを取り付けたので、変位したワイヤから検出部を保護
することができる。
の変位方向に所定の角度、たとえばセンサとして渦電流
型変位計を用いた場合には、無負荷のワイヤと許容最大
の負荷がかけられたワイヤとの角度の半分だけ、ワイヤ
の変位方向に予め傾けて設置する。前記センサは、通
常、センサに対して被検査体(ワイヤ)の角度が大きく
なるにつれて感度が低下する。本発明は、センサを予め
ワイヤの変位方向に傾けて設置するので、ワイヤが変位
して角度が変化しても高感度の領域でセンサを使用し
て、ワイヤの変位量を測定することができる。
れるワイヤの変位量は、センサに対するワイヤの距離の
実測値に基づいて予め補正される。前記ワイヤは、非接
触型センサの一般的な被検出体に対し、単位面積中に存
在する面積割合が小さいので、従来は、ワイヤの変位量
を精度良く測定することは困難であった。そこで、たと
えば、実際にセンサを取り付けた(使用状態と同じ)状
態で、センサを上下にスライドさせて採取したデータか
ら、ワイヤの変位量とセンサの出力値とのデータテーブ
ルを予め作成し、そのデータテーブルに基づいて前記セ
ンサの出力値をワイヤの変位量に換算する。これによ
り、ワイヤとセンサの距離は正確に測定され、ワイヤの
変位量は精度良く測定される。
るワイヤソーの制御方法及びワイヤソーの実施の形態に
ついて詳説する。まず、本発明の第1の実施の形態のワ
イヤソー10の全体構成について説明する。
ワイヤリール12が設けられ、このワイヤリール12に
巻かれたワイヤ14は、多数のガイドローラ16、16
…、で形成される一方側のワイヤ走行路を経て4本のグ
ルーブローラ18A、18B、18C、18Dに複数回
巻き掛けられ、ワイヤ14同士が平行なワイヤ列20を
形成する。ワイヤ列20を形成したワイヤ14は、ワイ
ヤ列20を挟んで左右対称に形成されるとともに前記一
方側のワイヤ走行路と同一構造の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。
ヤ走行路には、それぞれワイヤ案内装置22及びダンサ
ローラ24が配設され(一方側のみ図示)、ワイヤ案内
装置22によって、ワイヤ14がワイヤリール12から
一定ピッチで巻き取りまたは送り出される。また、ダン
サローラ24には、所定重量のウェイト(図示せず)が
架設され、このウェイトによって走行するワイヤ14に
一定の張力が付与される。また、ワイヤ走行路には、ワ
イヤ洗浄装置(図示せず)が設けられ、このワイヤ洗浄
装置において走行するワイヤ14に洗浄液を噴射するこ
とによりワイヤ14に付着したスラリがワイヤ14から
除去される。
ルーブローラ18A〜18Dは、その両端が対向する一
対のスピンドルブラケット42、42に回転自在に支持
され、各々の回転中心を結んだ時にその形状が矩形状と
なる位置に配設されている。前記一対のスピンドルブラ
ケット42、42は、後述するオイルパン36の上部に
設置されている。
一対のワイヤリール12は、それぞれ正逆回転可能なモ
ータ26、28に連結されている。前記ワイヤ14は、
これらのモータ26、28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、ワークフィードテーブル30がフ
ィードベース32に上下にスライド自在に取り付けら
れ、フィードベース32に設けた駆動装置33によりワ
ークフィードテーブル30は前記ワイヤ列20に対して
垂直に昇降移動する。また、ワークフィードテーブル3
0の下部には、図示しないインゴットが結晶方位合わせ
した状態で保持される。
36が設置され、このオイルパン36によって前記ワイ
ヤ列20に供給されたスラリが回収される。オイルパン
36の内側には、傾斜面が形成されており、傾斜面の下
端に回収パイプ38(図示せず)が接続されている。回
収パイプは、先端がスラリ回収タンク40に接続され、
これにより、オイルパン36に回収されたスラリは、回
収パイプを介してスラリ回収タンク40に貯留される。
スラリ回収タンク40は、スラリを一時的に貯留するタ
ンクであり、スラリ回収タンク40に貯留されたスラリ
は、後述するスラリ供給ユニット44のスラリタンク4
6に随時回収される。
車48にスラリタンク46、熱交換器50、ポンプ52
及び流量計54等を搭載して構成される。スラリタンク
46には、図示しないチューブが接続され、このチュー
ブの先端が前記スラリ回収タンク40の上部のポンプ4
1に着脱自在に接続される。これにより、前記スラリ回
収タンク40に貯留されたスラリは、ポンプ41により
汲み上げられてスラリタンク46に回収される。スラリ
タンク46に回収されたスラリは、ポンプ52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
(図示せず)からワイヤ列20に噴射される。そして、
噴射されたスラリは、前述したようにオイルパン36で
回収され、スラリ回収タンク40を介してスラリタンク
46に戻され、循環供給される。なお、循環供給される
スラリは、熱交換器50により一定温度に調節されてい
る。
42、42の斜視図である。同図に示すように、前記一
対のスピンドルブラケット42、42は、対向して配設
され、それぞれ4個のスピンドルユニット56、56、
…が回転自在に支持されている。前記グルーブローラ1
8A〜18Dは、このスピンドルユニット56に挟持さ
れ、回転自在に支持されている。
れぞれ、前記スピンドルユニット56の下方となる位置
にガイドレール58が上下一組ずつ取り付けられてい
る。前記グルーブローラ18A〜18Dは、このガイド
レール58、58によって所定の位置までガイドされて
スピンドルユニット56、56に取り付けられる。図
3、図4及び図5は、本発明の第1の実施の形態の主要
構成部の平面図、正面図及び側面図である。
ルのうち上側のガイドレール58、58には、それぞれ
対向する位置に支持柱60が垂直に支持され、この支持
柱60の上端には、取付板62が架設されている。前記
支持柱60の上端には、ネジ穴60Aが垂直に穿設さ
れ、また、取付板62の両端には、このネジ穴60Aに
重なる位置に貫通穴62Aが形成されている。そして、
前記取付板62は、先端に雄ネジが形成されたレバー6
4を前記貫通穴62Aに挿通し、レバー64の先端を前
記ネジ穴60Aに螺合することにより、前記支持柱60
に着脱自在に取り付けられる。
取り付けられている。センサ66は、非接触の状態でワ
イヤ14との距離を測定するセンサであり、図5に示し
たように、無負荷の状態のワイヤ14Aと最大許容負荷
(後述する基準値の負荷)のかけられた状態のワイヤ1
4Bとの角度θ0 の半分(即ち、θ0 /2)だけワイヤ
14の変位方向に傾けて設置される。このようにセンサ
をθ0 /2だけ傾けて設置すると、以下の理由により、
ワイヤ14の変位量を精度良く測定することができる。
角度とセンサ66の感度との関係図である。同図に示す
ように、センサ66は、被検査体であるワイヤ14との
角度が大きくなるほど、測定における感度が悪化する。
たとえば、センサ66を傾けずに設置した場合、無負荷
の状態(即ち角度0)のワイヤ14は感度aで測定され
るが、基準値の負荷がかけられた(即ち角度θ0 )のワ
イヤ14は、感度cで測定される。このため、センサ6
6を傾けずに設置した場合には、基準値の負荷がかけら
れたワイヤ14を精度良く測定することができない。
/2だけ傾けて設置すると、センサ66とワイヤ14と
の角度差は、無負荷の状態と基準値の負荷がかけられた
状態で最大のθ0 /2となる。したがって、センサ66
は、ワイヤ14の変位量を感度a〜bの間で測定するこ
とができ、精度良く測定することができる。なお、セン
サ66の傾ける角度は、θ0 /2に限定するものではな
く、センサ66をワイヤ14の変位する方向にθ0 以下
の角度を設けて設置すれば、ワイヤ14の変位量の測定
精度を向上させることができる。
のA矢視を示している。また、図8及び図9は、図7で
示したセンサ66の平面図及び側面図である。これらの
図に示すように、センサ66は、スライド部材68に支
持され、このスライド部材68は、前記取付板62に固
定された凹状のガイド部材70によって矢印72方向に
スライド自在に支持されている。スライド部材68の下
部には、調節ツマミ74が回転自在に支持され、この調
節ツマミ74の上端は、前記ガイド部材70に形成され
たネジ穴70Bに螺合している。これにより、調節ツマ
ミ74を回動させると、調節ツマミ74のネジ穴70B
に螺入した量が変化し、調節ツマミ74を支持するスラ
イド部材68をガイド部材70に対してスライドさせる
ことができる。
対のボルト76、76が螺着され、前記ガイド部材70
には、このボルト76、76が係合する上下方向の長穴
70C、70Cが形成されている。したがって、前記ス
ライド部材68は、ボルト76、76を緩めることによ
ってボルト76が長穴70C内を動く範囲でスライド自
在になり、ボルト76、76を締め込むことによってガ
イド部材70に固定される。このようにボルト76によ
ってセンサ66は位置調節することができ、ワイヤ列2
0の下方の所定の位置に位置決めして設置される。これ
により、センサ66は、無負荷状態でのワイヤ14Aと
センサ66との距離が予め認識された所定の位置に配置
することができ、センサ66でワイヤ14までの距離を
測定することにより、ワイヤ14の変位量(撓み量)を
求めることができる。
測定するものであれば何でも良く、例えば、近接センサ
である渦電流型変位計が用いられる。この渦電流型変位
計は、高周波電流の流れるコイルに導体を近づけると、
渦電流が発生してコイルのインピーダンスが実効的に減
少することを利用したものであり、上述したセンサ66
の場合、円柱状の検出部66Aに高周波電流の流れるコ
イルが内蔵されている。この検出部66Aには、プラス
チックやセラミック等の非電導性材料で形成された筒状
のカバー78が外嵌されている。カバー78は、その先
端が検出部66Aの先端よりも突出するように取り付け
られ、これにより、検出部66Aを変位したワイヤ14
やスラリから保護することができる。また、前記カバー
78は、非電導性材料で形成されているので、センサ6
6の測定に影響することなく、検出部66Aを保護する
ことができる。
に設けた制御部(図示せず)に信号ケーブル66Bを介
して接続され、ワイヤ14が変位すると、それを感知し
た信号が電圧値の変動として制御部に出力される。制御
部は、センサ66から電圧値の信号が出力されると、図
10に示すデータテーブルに基づいて、電圧値の信号を
ワイヤ14の変位量に換算する。前記データテーブル
は、前記ワイヤ14を変位させた際にその変位量に対し
てセンサ66の出力値がどのように変化するかを予め測
定して作成される。このように予めデータテーブルを作
成し、このデータテーブルに基づいてワイヤ14の変位
量を補正するので、測定するワイヤ14の傾斜角度が変
化する場合であっても、ワイヤ14の変位量を精度良く
測定することができる。また、ワイヤ14のように検査
面積の小さいものであってもワイヤ14の変位量を精度
良く測定することができる。
されると、後述する数式でワイヤ14の切断負荷を演算
し、この演算値と予め入力された基準値とを比較する。
そして、制御部は、この比較結果に基づいてワークフィ
ードテーブル30の駆動装置33にインゴットの送り速
度を制御する信号を出力する。たとえば、ワイヤ14に
よる切断負荷が基準値よりも大きい場合には、インゴッ
トの送り速度を減少させる信号を出力し、切断負荷が基
準値よりも小さい場合には、インゴットの送り速度を増
加させる信号を出力する。ワイヤ14による切断負荷
は、インゴットの送り速度とともに増減するので、上記
の如く制御することにより、切断負荷を基準値にするこ
とができる。なお、前記基準値は、インゴットを精度良
く切断できる切断負荷を実験等により求め、予め制御部
に入力される。
について説明する。図11は、演算式を説明する説明図
である。同図において、ワイヤ14による切断負荷を
P、無負荷(即ち、切断負荷P=0)の状態でのワイヤ
の張力をt、センサ66でワイヤ14との距離を測定す
ることにより求められるワイヤの変位量(無負荷の状態
のワイヤからの変位量)をε、センサ66からグルーブ
ローラ18Aの中心までの距離をAとすると、以下の
(1)式が成立する。
きる。 P=2εt/A …(2) ここで、A及びtは、予め測定可能な一定値なので、切
断負荷Pは、ワイヤ14の変位量εを測定することによ
り求まる。
線上のワイヤの撓み量(変位量)をδy 、インゴットの
最大直径をDとすると、センサ66で求めた変位量εか
ら撓み量δy の値が次式により求まる。 δy =ε(L−D)/2A …(3) したがって、精度良くインゴットを切断できるワイヤ1
4の撓み量が経験により認識されている場合には、
(3)式を利用して変位量εを撓み量δy に変換し、撓
み量δy を制御してもよい。
Aと負荷のかけられたワイヤ14Cとの角度θにより、
P=2t・tan θ、として求められるので、θを求めて
制御してもよい。この場合、センサ66を2個以上設置
してθを求めたり、センサ66として超音波センサや光
センサを使用してθを求めてもよい。上記の如く構成さ
れた前記ワイヤソー10の作用は次の通りである。
ル30の下部に装着する。次に、モータ28を駆動して
ワイヤリール12を高速回転させるとともにモータ26
を駆動してグルーブローラ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14の
走行が安定したところで、ワークフィードテーブル30
を下降させ、走行するワイヤ列20にインゴットを押し
当てる。この際、ワイヤ列20とインゴットとの接触部
には、図示しないノズルからスラリが供給され、インゴ
ットは、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。
するワイヤ14は、インゴットの切断抵抗によって下方
に撓んで(変位して)しまう。前記切断抵抗は、インゴ
ットの形状に応じて変化し、たとえば、円柱状のインゴ
ットを切断する場合、切断抵抗は、切断開始位置から切
断中間位置にかけて増加し、その後は切断終了位置まで
減少する。そして、ワークの切断抵抗が変化すると、そ
の切断抵抗の変化に応じてワイヤ14の変位量も変化す
る。
測定し、その測定値を制御部(図示せず)に出力する。
制御部は、まず、センサ66からワイヤ14の変位量が
出力されると、上述した(2)式により切断負荷Pを演
算する。そして、制御部は、演算された切断負荷Pと予
め入力された基準値とを比較し、その比較結果に基づい
てワークフィードテーブル30の昇降速度を調節する信
号を駆動装置33に出力する。たとえば、切断負荷Pが
基準値と等しい場合、インゴットの切断は適正に行われ
ているので、インゴットの送り速度をそのまま維持す
る。また、切断負荷Pが基準値よりも大きい場合は、イ
ンゴットの送り速度を低下させ、切断負荷Pが基準値よ
りも小さい場合は、インゴットの送り速度を増加させ
る。切断負荷Pは、インゴットの送り速度とともに増減
するので、上記の如く制御することにより、切断負荷P
を基準値に調整することができる。
ー10では、常に適切な切断負荷P 0 の下で加工を行う
ことができるので、インゴットを精度良く切断すること
ができる。また、第1の実施の形態のワイヤソー10で
は、ワイヤ14の撓み量から切断負荷Pを演算し、この
切断負荷Pによりインゴットの送り速度を制御している
ので、たとえばインゴットの材料の種類を変更した際に
もその材料における適切な切断負荷を調べるだけで簡単
に対応することができる。
6が、取付板62や支持柱58等を介してスピンドルブ
ラケット42に支持されているので、センサ66をワイ
ヤ列20に対して簡単に位置決めして配設することがで
きる。さらにセンサ66を設置した取付板62がレバー
64によって支持柱58に着脱自在に取り付けられてい
るので、センサ66の取り付け及び取り外しを容易に行
うことができる。これにより、センサ66の取り外し及
び取り付けを必要とするワイヤ14の交換作業やグルー
ブローラ18A〜18Dの交換作業を効率良く行うこと
ができる。
測定したワイヤ14の変位量を予め作成したデータテー
ブルに基づいて補正するので、傾斜角度の変化するワイ
ヤ14を精度良く測定することができる。次に本発明の
第2の実施の形態のワイヤソーについて説明する。図1
2及び図13は、第2の実施の形態のワイヤソーの主要
部を示す正面図及び側面図である。
態のワイヤソーは、センサ66がワイヤ列20を形成す
るワイヤ14の上方に配設されている。即ち、取付板6
2がワイヤ列20の上方に設置され、センサ66は、こ
の取付板62に下向きに取り付けられている。また、セ
ンサ66は、取付板62にエアシリンダ等の昇降装置8
2(駆動手段及び退避手段に相当)を介して取り付けら
れ、該昇降装置82によって上下移動するように構成さ
れている。即ち、センサ66を支持するガイド部材84
は、支持部材86に取り付けられ、この支持部材86が
昇降装置82のロッド88の先端に固定されている。ま
た、昇降装置82には、図示しないエンコーダ(計測手
段に相当)が設置され、前記センサ66の昇降量を測定
できるように構成されている。
ーダは、信号ケーブルを介して制御部(図示せず)に接
続される。制御部は、センサ66及びエンコーダから測
定値が出力されると、切断負荷Pを演算し、切断負荷P
が基準値になるようにインゴットの送り速度を調節す
る。また、制御部は、ワイヤ14とセンサ66との間隔
が不適切である場合には、昇降装置82を駆動してセン
サ66とワイヤ14との間隔を調節する。ここで、ワイ
ヤ14とセンサ66との間隔が不適切である場合とは、
センサ66からワイヤ14までの距離が遠過ぎて(また
は近過ぎて)センサ66がワイヤ14までの距離を精度
良く測定できなくなった場合を示している。
昇降装置82のケーシングであり、92はロッド88を
昇降させる作動流体の配管であり、94はセンサ66を
上下に位置調節する調節ねじである。前記の如く構成さ
れた第2の実施の形態のワイヤソーでは、制御部は、変
位したワイヤに合わせて昇降装置82でセンサ66の位
置を調節しながら、切断負荷が一定になるようにインゴ
ットの送り速度を調節する。このように、ワイヤソーで
は、変位したワイヤ14に合わせてセンサ66の位置を
調節したので、センサ66は、ワイヤ14の変位を広い
範囲で精度良く測定することができる。
は、切断が終了したインゴットをワイヤ列20から後退
させる場合に、制御部が昇降装置82を制御して、セン
サ66とワイヤ14とを離間させる。これにより、後退
させるインゴットに引きずられたワイヤ14がセンサ6
6に接触して、センサ66を傷つけることがない。ま
た、上述したワイヤソーでは、センサ66がワイヤ列2
0の上方に配設されているので、スラリがセンサ66の
検出部66Aに付着しにくく、ワイヤの変位量を精度良
く測定することができる。
し、センサ66がインゴットの送り方向と反対方向に配
設されているので、変位したワイヤ14がセンサ66に
接触してセンサ66を損傷することがない。なお、上述
した実施の形態では、センサ66として渦電流型変位計
を用いたが、これに限定するものではなく、ワイヤ14
の変位量を測定できるのであれば何でも良い。例えば、
超音波を利用したセンサ等を用いてワイヤ14の変位量
を検出してもよい。
14の変位量εが一定ならば、切断負荷Pも一定であ
る。したがって、切断負荷Pを一旦、基準値に合わせた
後は、ワイヤ14の変位量εを一定にするようにインゴ
ットの送り速度を調節しても、インゴットを精度良く切
断することができる。また、上述した実施の形態では、
取付板60の中央にセンサ66を取り付けたがこれに限
定するものではなく、ワイヤ14の変位量を検出できる
のであれば、何処に取り付けてもよい。
ワイヤソーの例で説明したが、これに限定するものでは
なく、固定砥粒ワイヤソーで用いてもよい。
ーの制御方法及びワイヤソーによれば、ワイヤの変位量
を測定し、測定したワイヤの変位量及びワイヤの初期張
力に基づいて切断負荷を算出し、算出した切断負荷を基
準値と比較してワークの送り速度を制御するので、切断
負荷即ちワイヤの撓みの変動を抑えることができ、ワー
クを確実に精度良く切断することができる。
全体構成図
要部を示す正面図
Claims (9)
- 【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
に前記ワイヤ列に加工液を供給しながらワークを押しつ
けることにより、該ワークを多数のウェーハに切断する
ワイヤソーの制御方法において、 前記ワークの切断中における、前記ワイヤ列を形成する
ワイヤの変位量を測定し、 前記測定した変位量及び前記ワイヤの初期張力に基づい
て、前記ワイヤ列にかかる切断負荷を算出し、 前記算出した切断負荷と予め設定された基準値とを比較
し、その比較結果に基づいて前記ワークの送り速度を制
御しながら前記ワークを切断することを特徴とするワイ
ヤソーの制御方法。 - 【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
に前記ワイヤ列に加工液を供給しながらワークを押しつ
けることにより、該ワークを多数のウェーハに切断する
ワイヤソーにおいて、 前記ワークの切断中における、前記ワイヤ列を形成する
ワイヤの変位量を測定するセンサと、 前記ワークを前記ワイヤ列に対して進退移動させるワー
ク送り手段と、 前記センサで測定された変位量及び前記ワイヤの初期張
力に基づいてワイヤ列にかかる切断負荷を算出し、該算
出された切断負荷と予め設定された基準値とを比較し、
その比較結果に基づいて前記ワーク送り手段によるワー
ク送り速度を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするワイヤソー。 - 【請求項3】前記ワイヤソーには、前記センサを前記ワ
イヤ列に対して進退させる駆動手段と、前記センサの進
退量を計測する計測手段とが設けられ、前記ワイヤ列を
形成するワイヤの位置に応じて前記センサを前記駆動手
段で進退させるとともに、前記センサの測定値に前記計
測手段で計測したセンサの進退量を加算して前記ワイヤ
の変位量を算出することを特徴とする請求項2記載のワ
イヤソー。 - 【請求項4】前記センサは、前記ワイヤ列の上方に配設
されたことを特徴とする請求項2または3記載のワイヤ
ソー。 - 【請求項5】前記センサは、前記ワイヤ列に対して前記
ワイヤが切断中に変位する側と反対側に配設されるとと
もに、前記ワイヤソーには、センサを前記ワイヤ列から
退避させる退避手段が設けられ、切断が終了したワーク
を前記ワイヤ列から退避させる際に前記退避手段が前記
センサを前記ワイヤ列に対して退避させることを特徴と
する請求項2、3または4記載のワイヤソー。 - 【請求項6】前記センサは、前記複数のグルーブローラ
を回転自在に支持するブラケットに着脱自在に支持され
ていることを特徴とする請求項2、3、4または5記載
のワイヤソー。 - 【請求項7】前記センサの検出部に、検出部を保護する
カバーを取り付けたことを特徴とする請求項2、3、
4、5または6記載のワイヤソー。 - 【請求項8】前記センサは、前記ワークが押し付けられ
る前のワイヤ列に対し、ワイヤの変位方向に予め所定の
角度で傾けられて取り付けらていることを特徴とする請
求項2、3、4、5、6または7記載のワイヤソー。 - 【請求項9】前記センサで測定されるワイヤの変位量
は、前記センサに対するワイヤの距離の実測値に基づい
て予め補正されることを特徴とする請求項2、3、4、
5、6、7または8記載のワイヤソー。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01956699A JP4066112B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | ワイヤソーの制御方法及びワイヤソー |
DE10003240A DE10003240B4 (de) | 1999-01-28 | 2000-01-26 | Verfahren zum Steuern einer Drahtsäge und Drahtsäge |
US09/492,839 US6178961B1 (en) | 1999-01-28 | 2000-01-27 | Wire saw control method and wire saw |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01956699A JP4066112B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | ワイヤソーの制御方法及びワイヤソー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000218502A true JP2000218502A (ja) | 2000-08-08 |
JP4066112B2 JP4066112B2 (ja) | 2008-03-26 |
Family
ID=12002855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01956699A Expired - Lifetime JP4066112B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | ワイヤソーの制御方法及びワイヤソー |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6178961B1 (ja) |
JP (1) | JP4066112B2 (ja) |
DE (1) | DE10003240B4 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007030117A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ウエーハの製造方法及びワイヤソー |
JP2007326167A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Toyo Advanced Technologies Co Ltd | ワイヤソー |
WO2010062011A1 (ko) * | 2008-11-28 | 2010-06-03 | 다이섹 주식회사 | 잉곳용 스퀘어 컷팅장치 |
JP2012045682A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Tokuriki Honten Co Ltd | 固定砥粒ワイヤーソー装置 |
JP2014060397A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Applied Materials Switzerland Sa | ワイヤソー専用のワイヤ湾曲監視システム |
JP2014121784A (ja) * | 2008-07-11 | 2014-07-03 | Saint-Gobain Abrasives Inc | ワークピースのワイヤスライシング方法、及び当該方法で製造されたワークピース |
JP2019188510A (ja) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板の製造方法 |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6413410B1 (en) | 1996-06-19 | 2002-07-02 | Lifescan, Inc. | Electrochemical cell |
AUPN661995A0 (en) | 1995-11-16 | 1995-12-07 | Memtec America Corporation | Electrochemical cell 2 |
KR100384276B1 (ko) * | 2000-12-07 | 2003-05-16 | 홍덕엔지니어링 주식회사 | 와이어 쏘우 장치의 구동 제어 방법 |
AU2002340079A1 (en) | 2001-10-10 | 2003-04-22 | Lifescan Inc. | Electrochemical cell |
US7089925B1 (en) | 2004-08-18 | 2006-08-15 | Kinik Company | Reciprocating wire saw for cutting hard materials |
JP4816511B2 (ja) * | 2007-03-06 | 2011-11-16 | 信越半導体株式会社 | 切断方法およびワイヤソー装置 |
US8778168B2 (en) | 2007-09-28 | 2014-07-15 | Lifescan, Inc. | Systems and methods of discriminating control solution from a physiological sample |
US8603768B2 (en) | 2008-01-17 | 2013-12-10 | Lifescan, Inc. | System and method for measuring an analyte in a sample |
US8551320B2 (en) | 2008-06-09 | 2013-10-08 | Lifescan, Inc. | System and method for measuring an analyte in a sample |
JP5151851B2 (ja) * | 2008-09-19 | 2013-02-27 | 信越半導体株式会社 | バンドソー切断装置及びインゴットの切断方法 |
DE102009012679A1 (de) | 2009-03-13 | 2010-09-16 | Schott Solar Ag | Drahtsäge-Vorrichtung |
CN102233620A (zh) * | 2010-04-28 | 2011-11-09 | 云南中科鑫圆晶体材料有限公司 | 多线切割载荷控制方法 |
DE102011005949B4 (de) * | 2011-03-23 | 2012-10-31 | Siltronic Ag | Verfahren zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück |
DE102011005948B4 (de) * | 2011-03-23 | 2012-10-31 | Siltronic Ag | Verfahren zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück |
JP5041613B1 (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-03 | コマツNtc株式会社 | ワイヤソー用リフター |
US20130144421A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Memc Electronic Materials, Spa | Systems For Controlling Temperature Of Bearings In A Wire Saw |
DE102012101590A1 (de) | 2012-02-28 | 2013-08-29 | Schott Solar Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen einer Mehrzahl von Scheiben von einem Rohblock aus einem spröd-harten Material |
WO2014167392A1 (en) | 2013-04-09 | 2014-10-16 | Meyer Burger Ag | Monitoring device and method for wire web monitoring and wire saw |
FR3010922B1 (fr) * | 2013-09-24 | 2016-07-01 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de decoupe filaire d'un materiau |
JP6919852B2 (ja) * | 2016-09-27 | 2021-08-18 | 株式会社テック技販 | インゴットの切断装置、および、インゴットの切断装置に使用される荷重検出装置 |
FR3090432B1 (fr) | 2018-12-14 | 2023-04-07 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de suivi de la coupe en fonction de la flèche d’au moins un fil de coupe et dispositif associé |
DE102018221922A1 (de) * | 2018-12-17 | 2020-06-18 | Siltronic Ag | Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben mittels einer Drahtsäge, Drahtsäge und Halbleiterscheibe aus einkristallinem Silizium |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0446759A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-17 | Nippon Steel Corp | ワイヤ式切断装置 |
JP2891187B2 (ja) * | 1995-06-22 | 1999-05-17 | 信越半導体株式会社 | ワイヤーソー装置及び切断方法 |
JP3107143B2 (ja) * | 1995-07-14 | 2000-11-06 | 株式会社東京精密 | ワイヤソーのワイヤトラバース装置 |
US5944007A (en) * | 1996-02-08 | 1999-08-31 | Tokyo Rope Mfg. Co., Ltd. | Wire type slicing machine and method |
MY120514A (en) * | 1996-03-26 | 2005-11-30 | Shinetsu Handotai Kk | Wire saw and method of slicing a cylindrical workpiece |
JPH11177509A (ja) * | 1997-12-12 | 1999-07-02 | Hitachi Denshi Ltd | 変復調装置 |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP01956699A patent/JP4066112B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-01-26 DE DE10003240A patent/DE10003240B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-27 US US09/492,839 patent/US6178961B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007030117A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ウエーハの製造方法及びワイヤソー |
JP2007326167A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Toyo Advanced Technologies Co Ltd | ワイヤソー |
JP2014121784A (ja) * | 2008-07-11 | 2014-07-03 | Saint-Gobain Abrasives Inc | ワークピースのワイヤスライシング方法、及び当該方法で製造されたワークピース |
WO2010062011A1 (ko) * | 2008-11-28 | 2010-06-03 | 다이섹 주식회사 | 잉곳용 스퀘어 컷팅장치 |
KR101031229B1 (ko) | 2008-11-28 | 2011-04-29 | 김영삼 | 잉곳용 스퀘어 컷팅장치 |
JP2012045682A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Tokuriki Honten Co Ltd | 固定砥粒ワイヤーソー装置 |
JP2014060397A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Applied Materials Switzerland Sa | ワイヤソー専用のワイヤ湾曲監視システム |
JP2019188510A (ja) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10003240B4 (de) | 2008-08-21 |
JP4066112B2 (ja) | 2008-03-26 |
US6178961B1 (en) | 2001-01-30 |
DE10003240A1 (de) | 2000-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4066112B2 (ja) | ワイヤソーの制御方法及びワイヤソー | |
EP2708342A1 (en) | Wire bow monitoring system for a wire saw | |
JPH03228511A (ja) | 機械加工装置 | |
JP2004122112A5 (ja) | ||
JP6256870B2 (ja) | ワイヤソー及びその制御方法 | |
KR101230268B1 (ko) | 와이어 소우 머신의 장력 조절 장치 | |
US5392527A (en) | Annulus measuring device | |
JP7274998B2 (ja) | 研削装置 | |
JP2002254284A (ja) | ワイヤソー | |
JPH11138412A (ja) | 固定砥粒付ワイヤソー及びその被加工物切断方法 | |
KR890000262B1 (ko) | 기계공구에 작업물을 이송하는 장치 | |
CN213315961U (zh) | 一种水平张力辊装置 | |
CN213688494U (zh) | 监控生成玻璃带的熔融玻璃流量的装置和玻璃带生产系统 | |
KR101140366B1 (ko) | 에어나이프의 전압측정장치 | |
CN109877985B (zh) | 一种基于图像处理的多线切割机张力控制系统 | |
JP2021070135A (ja) | 研削装置 | |
JPH10166354A (ja) | ワイヤソー用ローラの変位量測定装置 | |
JPH1199466A (ja) | ワイヤソー | |
WO2011032598A1 (en) | Wire handling unit, wire saw device and method for operating same | |
JPH10166255A (ja) | ワイヤソー | |
CN209386995U (zh) | 押出胎面定点测厚装置 | |
KR100384276B1 (ko) | 와이어 쏘우 장치의 구동 제어 방법 | |
KR101366727B1 (ko) | 실리콘 단결정 성장 장치의 멜트 레벨 측정 장치 및 방법 | |
JPH10225857A (ja) | ワイヤソー装置 | |
JPH0428484B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070823 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071102 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20071119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20071119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071225 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 4 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |