JP2000218542A - ワイヤソーの加工液供給方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワイヤソーの加工液タンクに貯留された加工液
の量を安定させ、加工液の温度制御の精度を向上させ
る。 【解決手段】本発明は、被加工物の切断部から加工液タ
ンク４６に回収される加工液の回収経路に、緩衝タンク
４０を配設し、この緩衝タンク４０を介して前記切断部
に供給された加工液を加工液タンク４６に回収する。こ
のとき、制御部８８は、液面計６８で測定した液位と供
給ポンプ５２の回転数に基づいて、緩衝タンク４０から
加工液タンク４６へ加工液を回収する回収ポンプ６６の
回転数を制御する。

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加工液
供給方法及び装置に係り、特にシリコン、ガラス、セラ
ミック等の脆性材料を切断するワイヤソーの加工液供給
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤソーは、複数のグルーブローラに
ワイヤを巻き掛けてワイヤ列を形成し、このワイヤ列に
加工液を供給しながら被加工物を押し付けて、被加工物
を多数枚のウェーハに切断する装置である。このワイヤ
ソーにおいて、前記加工液は、加工液タンクに貯留さ
れ、この加工液タンクから前記ワイヤ列に供給される。
供給された加工液は、被加工物の切断に供された後、再
び加工液タンクに回収される。

【０００３】ところで、前記加工液は、被加工物の切断
に供された際に、切断によって生じた加工熱を吸収して
温度上昇する。そこで、ワイヤソーには、熱交換装置が
設けられ、この熱交換装置によって前記加工液タンクに
貯留された加工液が一定温度に制御されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワイヤソーでは、加工液タンクに貯留された加工液の量
が変動することがあり、このため、加工液の温度を精度
良く一定に制御することは困難であった。本発明はこの
ような事情に鑑みてなされたもので、加工液タンクに貯
留された加工液の量を安定させ、加工液の温度制御の精
度を向上させるワイヤソーの加工液供給方法及び装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【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、ワイヤ列に被加工物を押し付けて被加工物
を多数枚のウェーハに切断するワイヤソーであって、加
工液タンクに貯留された加工液を被加工物の切断部に供
給するとともに、該供給した加工液を前記加工液タンク
に回収するワイヤソーの加工液供給方法において、前記
加工液が前記切断部から前記加工液タンクに回収される
回収経路には緩衝タンクが配設され、該緩衝タンクに前
記切断部に供給された加工液が回収されるとともに、該
緩衝タンクに回収された加工液が前記加工液タンクに送
液されることを特徴とする。

【０００６】また、本発明は前記目的を達成するため
に、ワイヤ列に被加工物を押し付けて被加工物を多数枚
のウェーハに切断するワイヤソーに設けられ、加工液タ
ンクに貯留された加工液を被加工物の切断部に供給する
とともに、該供給した加工液を前記加工液タンクに回収
するワイヤソーの加工液供給装置において、前記加工液
が前記切断部から前記加工液タンクに回収される回収経
路に配設され、前記切断部に供給された加工液が回収さ
れる緩衝タンクと、前記緩衝タンクに回収された加工液
を前記加工液タンクに送液する送液手段と、前記送液手
段による加工液の送液量を制御する制御手段と、を備え
たことを特徴とする。

【０００７】請求項１及び５記載の発明によれば、前記
切断部に供給された加工液は、緩衝タンクを介して加工
液タンクに回収されるので、切断部から排出される加工
液の量が変動しても、その変動は前記緩衝タンクで吸収
され、加工液タンクに回収される加工液の量は変動しな
い。したがって、加工液タンク内に貯留された加工液の
量は安定し、加工液の温度を精度良く制御することがで
きる。

【０００８】請求項２及び６記載の発明によれば、加工
液タンクから切断部に供給された加工液の供給量に基づ
いて、前記緩衝タンクから加工液タンクに送液される加
工液の送液量を制御するので、加工液タンク内に貯留さ
れた加工液の量を一定にすることができる。これによ
り、加工液タンクに貯留された加工液の温度制御をより
正確に行うことができる。

【０００９】請求項３及び７記載の発明によれば、前記
加工液タンク内の加工液の液位に基づいて、緩衝タンク
から加工液タンクに送液される加工液の送液量を制御す
るので、加工液タンク内に貯留された加工液の量を一定
に保つことができる。これにより、加工液タンクに貯留
された加工液の温度制御をより正確に行うことができ
る。

【００１０】請求項４及び８記載の発明によれば、前記
緩衝タンク内の加工液の液位に基づいて、緩衝タンクか
ら加工液タンクに送液される加工液の送液量を制御す
る。たとえば、緩衝タンクの液位が高い場合には、加工
液タンクへの送液量を増やし、緩衝タンクの液位が低い
場合には、加工液タンクへの送液量を減少させる。これ
により、前記切断部から排出される加工液の量が変動し
た場合であっても、緩衝タンク内の液位が変動するのを
緩和することができ、前記液位が緩衝タンクの上限を超
えて加工液が溢れる等のトラブルを未然に防ぐことがで
きる。また、緩衝タンクの液位を監視することにより、
緩衝タンクの溢れや緩衝タンクが空になった時の回収ポ
ンプの空運転による寿命の低下等のトラブルを迅速に検
知することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るワイヤソーの加工液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、本発明の加工液供給装置が適
用されたワイヤソー１０の斜視図であり、図２はワイヤ
ソー本体１１の主要部を露出させた斜視図である。

【００１２】これらの図に示すように、前記ワイヤソー
１０は、ワイヤソー本体１１に加工液供給ユニット４
４、緩衝タンク４０、洗浄液タンク７６及びオーバーフ
ロータンク５６が設けられて構成される。ワイヤソー本
体１１には、ワイヤリール１２が内蔵され、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
由して４本のグルーブローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、
１８Ｄに複数回巻き掛けられる。これにより、グルーブ
ローラ１８Ａとグルーブローラ１８Ｂとの間に、ワイヤ
１４同士が平行なワイヤ列２０が形成される。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由して、図示し
ないワイヤリールに巻き取られる。

【００１３】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及びダンサ
ローラ２４が配設され（図２では一方側のワイヤ走行路
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られ、また
は送りだされる。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。
更に、ワイヤ走行路には、図示しないワイヤ洗浄装置が
設けられ、このワイヤ洗浄装置から噴射される洗浄液に
よってワイヤ１４に付着した加工液（スラリ）等がワイ
ヤ１４から除去される。

【００１４】前記４本のグルーブローラ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４
２、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、オイル
パン３６の上部に設置されている。また、前記グルーブ
ローラ１８Ｃ及び前記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。これらのモータ２６、２８が駆動されると、前記ワ
イヤ１４は、一対のワイヤリール１２間を高速で往復走
行される。

【００１５】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に昇降自在に取
り付けられている。このワークフィードテーブル３０
は、フィードベース３２に設けられたモータ３３によっ
て、前記ワイヤ列２０に対し垂直方向に昇降移動され
る。また、ワークフィードテーブル３０の下部には、図
示しないインゴットが、結晶方位合わせされた状態で保
持される。

【００１６】前記ワイヤ列２０の下方には、オイルパン
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に供給された加工液が回収される。オイルパン
３６の内側には傾斜面が形成されており、この傾斜面の
下部には、図５に示す回収パイプ３８が接続されてい
る。回収パイプ３８は、先端が緩衝タンク４０に連結さ
れ、これにより、オイルパン３６に回収された加工液
は、回収パイプ３８を介して緩衝タンク４０に貯留され
る。

【００１７】図３は、図１に示した緩衝タンク４０のＡ
矢視図であり、図４及び図５は、図３で示した緩衝タン
ク４０の平面図及び左側面図である。緩衝タンク４０
は、加工液を一時的に貯留するタンクであり、前記回収
パイプ３８によって送液された加工液が、供給口４０Ａ
を介して内部に貯留される。この供給口４０Ａの上部に
は、カバー６０が取り付けられている。カバー６０は、
供給口４０Ａを中心としてコの字状に組み付けられた３
枚の側板６０Ａ、６０Ａ、６０Ａと、該側板６０Ａの上
部に組み付けられた上板６０Ｂとから構成される。中央
の側板６０Ａの下端は図５の如く、ヒンジ６２によって
緩衝タンク４０の蓋４１に取り付けられ、これにより、
カバー６０は矢印Ｂ方向に揺動自在に構成される。この
カバー６０をワイヤソー本体１１側に揺動させると、カ
バー６０によって回収パイプ３８の先端が包囲されるの
で、回収パイプ３８と供給口４０Ａとの隙間から加工液
が外部に飛散することが防止される。

【００１８】また、前記供給口４０Ａの下方には、目の
細かい金網５８が設けられ、回収パイプ３８から送液さ
れた加工液は、全てこの金網５８を通過するように構成
される。これにより、前記加工液は、金網５８によって
インゴットの破片等のゴミが除去されて緩衝タンク４０
内に貯留される。また、緩衝タンク４０には、回収され
た加工液を図６の加工液タンク４６に送液する回収ポン
プ（送液手段に相当）６６が図５の如く設けられる。回
収ポンプ６６の図３に示すインペラ６７は、樹脂材料、
たとえばポリアセタール系のエンジニアプラスチックで
作られる。これにより、金属製のインペラを用いたとき
のように、インペラが加工液によって磨耗して金属粉が
発生することがない。したがって、金属粉がインゴット
の切断部に付着してインゴットの切断精度を悪化させる
ことがない。また、前記インペラ６７の回転軸９５に
は、攪拌翼９７が取り付けられている。この攪拌翼９７
が、インペラ６７とともに回転されることにより、緩衝
タンク４０に貯留された加工液が効率よく攪拌される。
これにより、緩衝タンク４０に貯留された加工液中の砥
粒が緩衝タンク４０の内壁に固着することはなく、ま
た、砥粒の沈殿も防止することができ、更に、スラリの
凝固も防止することができる。前記攪拌翼９７は、樹脂
（例えばポリアセタール系のエンジニアプラスチック）
で形成され、加工液との摩擦によって金属粉が発生しな
いように構成される。

【００１９】緩衝タンク４０には、回収した加工液の液
面高さを測定する液面計６８が設置される。液面計６８
は主として、昇降棒７０、フロート７２、ケーシング７
４及びセンサ７５で構成される。昇降棒７０は、緩衝タ
ンク４０に垂直方向にスライド自在に支持され、この昇
降棒７０の下端にフロート７２が取り付けられる。フロ
ート７２は、ドーナツ状に形成され、中央の円孔に前記
昇降棒７０が挿入される。昇降棒７０には、フロート７
２の上下にナット７８、７８が取り付けられ、このナッ
ト７８、７８を上下方向から締結することにより、前記
フロート７２が昇降棒７０に固定される。

【００２０】前記昇降棒７０は、アルミによって中空状
に形成されている。また、前記フロート７２は、薄厚の
ステンレスで中空状に形成されている。これにより、昇
降棒７０及びフロート７２は軽量化が図られ、比重の小
さい液体、例えばワイヤソー用のクーラントオイル（比
重１．０５）にも浮上される。また、前記フロート７２
は、ステンレスで製作されているので、クーラントオイ
ルによって腐食することはない。なお、前記クーラント
オイルは、インゴットの切断部を洗浄する場合等に使用
され、このクーラントオイルを前記加工液と同じ経路で
ワイヤ列２０に供給した場合には、クーラントオイルは
加工液と同様に、緩衝タンク４０に回収される。

【００２１】前記フロート７２の周囲には、円筒状のフ
ロートカバー８０が緩衝タンク４０の蓋４１に取り付け
られている。これにより、フロート７２は、緩衝タンク
４０内の加工液の液面乱れに影響されることがないの
で、液面計６８は加工液の液面高さを精度良く測定する
ことができる。前記昇降棒７０の上部には、近接体８２
が取り付けられる。また、昇降棒７０のケーシング７４
には、複数のセンサ７５が上下方向に所定の間隔で取り
付けられる。センサ７５は、例えば近接センサが用いら
れ、前記近接体８２が近づくと感知するように構成され
る。各センサ７５はそれぞれ、ワイヤソー本体１１内の
制御部８８（図１４参照）に接続され、近接体８２の接
近を感知するとその旨の信号が制御部８８に出力され
る。制御部８８は、どのセンサ７５が近接体８２を感知
したかによって、緩衝タンク４０内の加工液の液面高さ
を認識する。そして、制御部８８は、認識した液面高さ
に応じて前記回収ポンプ６６の回転数を制御し、緩衝タ
ンク４０からの加工液の吐出量を制御する。たとえば、
液面高さが高い場合には、回転数を増加させて吐出量を
増やし、液面高さが低い場合には、回転数を低下させて
吐出量を減少させる。これにより、後述する加工液タン
ク４６内に貯留された加工液を適切な量に調節すること
ができる。なお、具体的な回収ポンプ６６の制御方法に
ついては後述する。

【００２２】前記緩衝タンク４０には図５に示すよう
に、ワイヤソー本体１１と反対側の側面の上部に排出口
８６が形成されている。その排出口８６の下方には、オ
ーバーフロータンク５６が設置される。これにより、緩
衝タンク４０に回収された加工液の量が多い場合には、
加工液が排出口８６を介してオーバーフロータンク５６
に回収されるので、加工液が床に溢れることがない。

【００２３】また、前記緩衝タンク４０は、複数の車輪
９０、９０…を有する台車９１に搭載されるとともに、
ワイヤソー本体１１側の側面には鉛直方向の回転軸を有
するガイドローラ９２、９２が設けられている。一方、
ワイヤソー本体１１には、側面の下部にガイドレール９
９が水平方向に形成され、前記ガイドローラ９２と係合
するように構成されている。このガイドレール９９に前
記ガイドローラ９２、９２を係合させると、緩衝タンク
４０はワイヤソー本体１１の側面に沿って移動するの
で、緩衝タンク４０の供給口４０Ａを回収パイプ３８の
先端の真下に簡単に配置することができる。

【００２４】図６は、加工液供給ユニット４４の斜視図
であり、図７は、図６に示した加工液供給ユニット４４
のＣ矢視図である。また、図８及び図９は、図７の側面
図及び平面図である。これらの図に示すように、加工液
供給ユニット４４は、加工液タンク４６、熱交換器５
０、供給ポンプ５２、循環ポンプ１０６及び流量計５４
等を移動可能な台車４８に搭載して構成され、それぞれ
が隣接した状態で配設される。

【００２５】加工液タンク４６は、図１４に示した前記
回収ポンプ６６の排出口に配管を介して連結されてい
る。したがって、前記緩衝タンク４０で回収された加工
液は、回収ポンプ６６を介して加工液タンク４６に貯留
される。加工液タンク４６には図８に示すように、攪拌
機９４が設けられ、攪拌翼９６をモータ９８で回転させ
ることにより前記加工液タンク４６内に貯留された加工
液を攪拌するように構成される。これにより、加工液タ
ンク４６に貯留した加工液中の砥粒が加工液タンク４６
の内壁に固着することがない。図８に示した攪拌機９４
の攪拌翼９６は、樹脂（例えばポリアセタール系のエン
ジニアプラスチック）で形成され、加工液との摩擦によ
って金属粉が発生しないように構成される。

【００２６】また、前記加工液タンク４６には、供給ポ
ンプ５２が設けられ、供給ポンプ５２が駆動されること
により、加工液タンク４６に貯留された加工液がワイヤ
列２０上方に設置された図１４のノズル１００に供給さ
れ、このノズル１００からワイヤ列２０に向けて噴射さ
れる。図１４に示すように、前記供給ポンプ５２とノズ
ル１００とを連結する配管には、流量計５４が配設さ
れ、この流量計５４で供給ポンプ５２から吐出される加
工液の流量が測定される。前記流量計５４及び供給ポン
プ５２は、ワイヤソー本体１１の制御部８８によって制
御される。即ち、制御部８８は、流量計５４の測定値に
基づいて供給ポンプ５２の吐出量が所定の値になるよう
に供給ポンプ５２を制御する。

【００２７】加工液タンク４６には、液面計１０４が設
けられる。この液面計１０４によって加工液タンク４６
内に貯留された加工液の液面高さが測定され、液面計１
０４で測定された液面高さの信号は制御部８８に出力さ
れる。制御部８８は、液面計１０４で測定された液面高
さが許容範囲を超えた場合に、加工液の漏れや配管の詰
まり等の異常状態が発生したと判断し、図１の表示画面
８９にエラーメッセージを表示した後、モータ２６、２
８をはじめとして供給ポンプ５２等のインゴットの切断
に関係する機器を停止させる。

【００２８】前記加工液タンク４６には、循環ポンプ１
０６が設置される。循環ポンプ１０６は、熱交換器５０
に配管を介して接続され、熱交換器５０に加工液を循環
供給するように構成される。熱交換器５０は、温調ユニ
ット１１８に接続され、この温調ユニット１１８から熱
交換器５０に所定温度の冷却水が供給される。これによ
り、加工液タンク４６内の加工液は、循環ポンプ１０６
によって熱交換器５０に送液され、熱交換器５０で冷却
水により冷却される。

【００２９】循環ポンプ１０６と熱交換器５０との間に
は、温調バルブ１１０が配設されている。また、前記加
工液タンク４６には、加工液の温度を測定する温度セン
サ１０８が設けられる。前記循環ポンプ１０６と温調バ
ルブ１１０は、この温度センサ１０８で測定された温度
に基づいて前記制御部８８により制御される。即ち、制
御部８８は、温度センサ１０８の測定値に基づいて温調
バルブ１１０を開閉する。例えば、温度センサ１０８で
測定した加工液の温度が基準値よりも高い場合、制御部
８８は、温調バルブ１１０を開いて熱交換器５０で加工
液を冷却する。逆に、加工液の温度が基準値よりも低い
場合、制御部８８は、温調バルブ１１０を閉じて熱交換
器５０への加工液の送液を停止する。このとき、循環ポ
ンプ１０６の駆動を継続することにより、加工液は、循
環ポンプ１０６のモータの発熱により加熱される。な
お、符号１１２は、冷却水用フィルタであり、熱交換器
５０に供給する冷却水が濾過されることによって、その
冷却水に含まれるゴミ等が除去される。

【００３０】また、前記加工液タンク４６には図９に示
すように、粘度計１１４が設けられる。粘度計１１４
は、加工液タンク４６内の加工液の粘度を測定するもの
で、その測定された粘度情報が前記制御部８８に出力さ
れる。制御部８８は、粘度計１１４で測定された粘度が
基準値よりも高い場合は、粘度調整バルブ（図示せず）
を開いてクーラントまたは加工液新液を加工液に補充す
る。

【００３１】図１０は、図１に示した洗浄液タンク７６
のＡ矢視図であり、図１１及び図１２は、図１０で示し
た洗浄液タンク７６の側面図及び平面図である。洗浄液
タンク７６は、インゴットの切断部を洗浄する洗浄液
（通常、加工液に使用されるクーラントオイル）を貯留
するタンクである。洗浄液タンク７６には、ポンプ１２
０が設けられ、ポンプ１２０の吐出先には、ハンドシャ
ワー１２２が取り付けられている。これにより、ポンプ
１２０が駆動されると、洗浄液タンク７６に貯留された
洗浄液がハンドシャワー１２２から噴出され、インゴッ
トの切断部が洗浄される。

【００３２】洗浄液タンク７６は、複数の車輪１２４、
１２４…を有する台車１２５に搭載されるとともに、洗
浄液タンク７６の側面には、前記ワイヤソー本体１１に
形成されたガイドレール９９に係合するガイドローラ１
２６、１２６が回転自在に支持されている。これによ
り、洗浄液タンク７６をワイヤソー本体１１の側面に沿
って移動させることができ、洗浄液タンク７６の供給口
７６Ａを容易に回収パイプ３８の先端の真下に配置する
ことができる。前述したように、図５の緩衝タンク４０
もワイヤソー本体１１の側面に沿って移動させることが
できる。したがって、洗浄液タンク７６及び緩衝タンク
４０をワイヤソー本体１１に沿って移動させると、簡単
に回収パイプ３８の排出先を洗浄液タンク７６と緩衝タ
ンク４０とに切り換えることができる。回収パイプ３８
の排出先を図１１の如く洗浄液タンク７６に切り換える
と、前記ハンドシャワー１２２からインゴットの切断部
に供給された洗浄液が、オイルパン３６及び回収パイプ
３８を介して洗浄液タンク７６に回収される。

【００３３】前記洗浄液タンク７６の供給口７６Ａの上
部には、カバー１２８が取り付けられている。カバー１
２８は、供給口７６Ａを中心としてコの字状に組み付け
られた３枚の側板１２８Ａ、１２８Ａ、１２８Ａと、該
側板１２８Ａの上部に組み付けられた上板１２８Ｂとか
ら構成される。中央の側板１２８Ａの下端は、ヒンジ１
３０によって洗浄液タンク７６に取り付けられ、カバー
１２８は矢印Ｄ方向に揺動自在に構成されている。この
カバー１２８をワイヤソー本体１１側に揺動させると、
カバー１２８によって回収パイプ３８の先端が包囲され
るので、回収パイプ３８と供給口７６Ａとの隙間から洗
浄液が飛散することが防止される。

【００３４】また、前記供給口７６Ａの下方には、目の
細かい金網１３４が設けられ、回収パイプ３８から送液
された洗浄液が全てこの金網１３４を通過するように構
成される。これにより、前記洗浄液は、金網１３４によ
ってインゴットの破片等のゴミが除去されて洗浄液タン
ク７６内に回収される。次に、緩衝タンク４０の液面制
御方法について説明する。

【００３５】図５に示したように、センサ７５は、近接
体８２の垂直方向の長さと略同じ長さの間隔で６個設置
され、近接体８２の位置を常に１個若しくは２個のセン
サ７５で感知できるように構成される。図１４の制御部
８８は、近接体８２を感知したセンサ７５に基づいて、
図３に示した前記回収ポンプ６６のインペラ６７及び攪
拌翼９６の回転数を以下のように制御する。なお、図１
４の回収ポンプ６６と供給ポンプ５２は、同じ規格のポ
ンプであり、インバータによって回転数の変換が可能な
タイプのポンプが使用されている。また、図５に示すよ
うに前記６個のセンサ７５を下方から順にセンサ７５
Ａ、７５Ｂ、７５Ｃ、７５Ｄ、７５Ｅ、７５Ｆとし、セ
ンサ７５Ａ〜７５Ｆが近接体８２を検知した状況での緩
衝タンク４０の液面高さをそれぞれ、センサ７５Ａから
順にレベル１〜６と設定する。

【００３６】図１３は、制御部８８によって実施される
緩衝タンク４０の液面制御のフローチャートである。ま
ず、制御部８８は、液面計６８からの情報に基づいて、
緩衝タンク４０が空かどうかをチェックする（ステップ
１）。そして、緩衝タンク４０が空でない場合、回収ポ
ンプ６６を起動し（ステップ２）、回収ポンプ６６のイ
ンペラ６７を低速度で回転させ、緩衝タンク４０内の加
工液の排水を行う（ステップ３）。そして、緩衝タンク
４０の液面がレベル２以下になったら供給ポンプ５２を
起動し（ステップ４）、ワイヤ列２０へ加工液の供給を
開始する。供給された加工液は、オイルパン３６及び回
収パイプ３８を介して緩衝タンク４０に回収され、ここ
で貯留される。そして、貯留された加工液がレベル３以
上になると（ステップ５）、回収ポンプ６６と供給ポン
プ５２とを同じ回転数で起動する（ステップ６）。この
ように、緩衝タンク４０内の加工液の液面高さをレベル
２以下にしてから供給ポンプ５２を起動させるので、緩
衝タンク４０から加工液が溢れるのを防止することがで
きる。

【００３７】次に、制御部８８は、停止ボタン（図示せ
ず）を押さない限り制御を継続して行い（ステップ
７）、緩衝タンク４０の液面高さに応じて回収ポンプ６
６の回転数を制御する。そして、液面レベルが６になる
と、即ちセンサ７５Ｆが近接体８２を感知すると（ステ
ップ８）、制御部８８は、緩衝タンク４０内から加工液
タンク４６への送液が十分に行われない何らかの異常、
例えば配管の詰まり等が発生したと判断し、供給ポンプ
５２を停止する（ステップ９）。そして、制御部８８
は、表示画面８９（図１参照）にその旨のエラーメッセ
ージを表示し（ステップ１０）、回収ポンプ６６を停止
する（ステップ１１）。これにより、緩衝タンク４０に
回収した加工液が緩衝タンク４０から溢れるのを防止す
ることができる。

【００３８】液面レベルが５になると、即ちセンサ７５
Ｅが近接体８２を感知すると（ステップ１２）、制御部
８８は、回収ポンプ６６の回転数を供給ポンプ５２の回
転数にかかわらず、最大限（たとえば２９００ｒｐｍ）
にする（ステップ１３）。液面レベルが４〜５になる
と、即ち近接センサ７５Ｅ及び７５Ｄが近接体８２を感
知すると（ステップ１４）、制御部８８は、回収ポンプ
６６の回転数を供給ポンプ５２の回転数の１７０％にす
る（ステップ１５）。

【００３９】液面レベルが４になると、即ちセンサ７５
Ｄが近接体８２を感知すると（ステップ１６）、制御部
８８は、回収ポンプ６６の回転数を供給ポンプ５２の回
転数の１４０％にする（ステップ１７）。液面レベルが
３〜４になると、即ち近接センサ７５Ｃ及び７５Ｄが近
接体８２を感知すると（ステップ１８）、制御部８８
は、回収ポンプ６６の回転数を供給ポンプ５２の回転数
の１１０％にする（ステップ１９）。

【００４０】液面レベルが３になると、即ちセンサ７５
Ｃが近接体８２を感知すると（ステップ２０）、制御部
８８は、回収ポンプ６６を供給ポンプ５２と同じ回転数
にする。液面レベルが２〜３になると、即ち、近接セン
サ７５Ｂ及び７５Ｃが近接体８２を感知すると（ステッ
プ２２）、制御部８８は、回収ポンプ６６の回転数を供
給ポンプ５２の回転数の９０％にする（ステップ２
３）。

【００４１】液面レベルが２になると、即ちセンサ７５
Ｂが近接体８２を感知すると（ステップ２４）、制御部
８８は、回収ポンプ６６の回転数を供給ポンプ５２の回
転数の５０％にする（ステップ２５）。このように、緩
衝タンク４０の液面高さが高い場合には、回収ポンプ５
２の回転数を増加させて加工液の吐出量を増やし、液面
高さが低い場合には、回収ポンプ５２の回転数を低下さ
せて吐出量を減少させるので、緩衝タンク４０内の液面
高さの変動を抑え、緩衝タンク４０内の加工液の量を安
定させることができる。また、供給ポンプ５２の回転数
（即ち、加工液タンク４６からの排出量）に応じて回収
ポンプ６６の回転数（即ち、加工液タンク４６への供給
量）を増減させているので、加工液タンク４６内の加工
液の量を安定させることができる。

【００４２】液面レベルが１〜２になると、即ち、近接
センサ７５Ａ及びＢが近接体８２を感知すると（ステッ
プ２６）、制御部８８は、回収ポンプ６６の回転数を供
給ポンプ５２の回転数に関係なく、加工液供給モードか
ら加工液攪拌モードに運転を切り換えて、回収ポンプ６
６が空運転する値にする（ステップ２７）。空運転と
は、回収ポンプ６６のインペラ６７が回転しているにも
かかわらず、その吐出量が０になるような値（例えば６
０ｒｐｍ）である。これにより、加工液はインペラ６
７、及び攪拌翼９６によって攪拌されるので、加工液に
含まれる砥粒が固着、沈殿しない。なお、加工液の攪拌
は、インペラ６７のみでも達成することができるが、こ
のインペラ６７に専用の攪拌翼９６を設けることによっ
て、加工液の攪拌効率を向上させることができる。

【００４３】一方、何らかの異常、例えば、緩衝タンク
４０に漏れ等のトラブルが発生し、液面レベルが更に低
下して１以下になった場合（ステップ２６）には、制御
部８８は、表示画面８９にエラーメッセージを表示する
（ステップ２８）。なお、停止ボタンを押した場合（ス
テップ７）、制御部８８は、供給ポンプ５２を停止し
（ステップ２９）、回収ポンプ６６を起動して（ステッ
プ３０）、液面レベルを２以下まで低下させ（ステップ
３１）、逆流防止弁１３２を閉じた後、回収ポンプ６６
をＯＦＦにする（ステップ７）。

【００４４】次に、上記の如く構成されたワイヤソーの
加工液供給装置の作用について説明する。図１４に示す
ように、加工液タンク４６に貯留された加工液は、供給
ポンプ５２によってワイヤ列２０上方のノズル１００に
供給される。このとき、流量計５４で測定した供給ポン
プ５２の吐出量に基づいて制御部８８が供給ポンプ５２
を制御することにより、ノズル１００には一定量の加工
液が供給される。ノズル１００に供給された加工液は、
ノズル１００から切断部（ワイヤ列２０においてインゴ
ットを切断する部分）に噴射され、インゴットの加工に
供される。インゴットの加工に供された加工液は、オイ
ルパン３６で回収され、回収パイプ３８を介して緩衝タ
ンク４０に回収された後、この緩衝タンク４０から加工
液タンク４６に回収ポンプ６６によって送液される。

【００４５】このように、本実施の形態の加工液供給装
置によれば、切断部から加工液タンク４６への回収経路
に緩衝タンク４０を配設し、この緩衝タンク４０を介し
て前記切断部に供給された加工液を加工液タンク４６に
回収する。したがって、前記切断部から排出される加工
液の量が変動した場合であっても、その変動は緩衝タン
ク４０によって吸収され、加工液タンク４６への回収量
に影響することがない。これにより、加工液タンク４６
に貯留された加工液の量を安定させることができる。

【００４６】また、前記緩衝タンク４０から加工液タン
ク４６に加工液を回収する際に、制御部８８は、液面計
６８で検出された加工液の液位と、供給ポンプ５２の回
転数に基づいて回収ポンプ６６を制御している。すなわ
ち、前記液位が高い場合には、供給ポンプ５２の回転数
に対して回収ポンプ６６の回転数を増加させて加工液の
吐出量を増やし、前記液位が低い場合には、供給ポンプ
５２の回転数に対して回収ポンプ６６の回転数を低下さ
せて加工液の吐出量を減少させる。

【００４７】このように、供給ポンプ５２の回転数に応
じて回収ポンプ６６の回転数を制御するので、加工液タ
ンク４６に貯留された加工液の量は安定し、加工液の温
度を熱交換器５０によって精度良く制御することができ
る。また、液面計６８で検出された加工液の液位に基づ
いて制御部８８が回収ポンプ６６を制御したので、緩衝
タンク４０内の加工液の量が安定する。これにより、加
工液の液位が上限を超えて加工液が緩衝タンク４０から
溢れるのを防止することができる。したがって、大容量
の緩衝タンク４０を使用する必要がなく、ワイヤソー１
０全体を小型化することができる。また、液面計６８の
液位を監視しているので、ワイヤソー１０で生じたトラ
ブルを迅速に検知することができ、たとえば、緩衝タン
ク４０の漏れ等のトラブルが発生した場合には、加工液
の液位が下限を下回ることによってそのトラブルを検知
することができる。

【００４８】なお、本実施の形態では、供給ポンプ５２
の回転数に応じて回収ポンプ６６の回転数を制御した
が、これに限定するものではなく、供給ポンプ５２の回
転数を制御してもよい。また、緩衝タンク４０の液位に
より回収ポンプ６６を制御したが、これに限定するもの
ではなく、液面計１０４で測定した加工液タンク４６の
液位に基づいて供給ポンプ５２や回収ポンプ６６を制御
し、加工液タンク４６内に貯留された加工液の量を安定
させてもよい。

【００４９】また、大容量の緩衝タンク４０を使用した
場合には、供給ポンプ５２の吐出量と回収ポンプ６６の
吐出量が等しくなるように制御しても良い。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のワイヤソ
ーの加工液供給方法及び装置によれば、切断部から加工
液タンクへの回収経路に緩衝タンクを配設し、この緩衝
タンクを介して前記切断部に供給した加工液を加工液タ
ンクに回収するので、加工液タンク内に貯留された加工
液の量の変動を抑えることができる。これにより、加工
液タンク内に貯留された加工液の温度を精度良く制御す
ることができ、一定温度に制御された加工液を切断部に
供給して切断部周辺機器の熱変形を防止し、被加工物の
切断精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る加工液供給装置を用
いたワイヤソーの全体構成図

【図２】図１に示したワイヤソー本体の構成機器を露出
させたワイヤソーの斜視図

【図３】図１に示した緩衝タンクの正面図

【図４】図１に示した緩衝タンクの平面図

【図５】図４に示した緩衝タンクの側面図

【図６】図１に示した加工液供給ユニットの斜視図

【図７】図６に示した加工液供給ユニットの正面図

【図８】図６に示した加工液供給ユニットの側面図

【図９】図６に示した加工液供給ユニットの平面図

【図１０】図１に示した洗浄液タンクの正面図

【図１１】図１０に示した洗浄液タンクの側面図

【図１２】図１０に示した洗浄液タンクの平面図

【図１３】緩衝タンクの液面制御のフローチャート

【図１４】本発明の実施の形態に係る加工液供給装置の
作用を説明する説明図

【符号の説明】

１０…ワイヤソー １４…ワイヤ ２０…ワイヤ列 ４０…緩衝タンク ４６…加工液タンク ５０…熱交換器 ５２…供給ポンプ ６６…回収ポンプ ６８…液面計 ８８…制御部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ列に被加工物を押し付けて被加工
   物を多数枚のウェーハに切断するワイヤソーであって、
   加工液タンクに貯留された加工液を被加工物の切断部に
   供給するとともに、該供給した加工液を前記加工液タン
   クに回収するワイヤソーの加工液供給方法において、 前記加工液が前記切断部から前記加工液タンクに回収さ
   れる回収経路には緩衝タンクが配設され、該緩衝タンク
   に前記切断部に供給された加工液が回収されるととも
   に、該緩衝タンクに回収された加工液が前記加工液タン
   クに送液されることを特徴とするワイヤソーの加工液供
   給方法。
2. 【請求項２】 前記緩衝タンクから加工液タンクに送液
   される加工液の送液量は、前記切断部に供給される加工
   液の供給量に基づいて制御されることを特徴とする請求
   項１記載のワイヤソーの加工液供給方法。
3. 【請求項３】 前記緩衝タンクから加工液タンクに送液
   される加工液の送液量は、前記加工液タンク内の加工液
   の液位に基づいて制御されることを特徴とする請求項１
   記載のワイヤソーの加工液供給方法。
4. 【請求項４】 前記緩衝タンクから加工液タンクに送液
   される加工液の送液量は、前記緩衝タンク内の加工液の
   液位に基づいて制御されることを特徴とする請求項１記
   載のワイヤソーの加工液供給方法。
5. 【請求項５】 ワイヤ列に被加工物を押し付けて被加工
   物を多数枚のウェーハに切断するワイヤソーに設けら
   れ、加工液タンクに貯留された加工液を被加工物の切断
   部に供給するとともに、該供給した加工液を前記加工液
   タンクに回収するワイヤソーの加工液供給装置におい
   て、 前記加工液が前記切断部から前記加工液タンクに回収さ
   れる回収経路に配設され、前記切断部に供給された加工
   液が回収される緩衝タンクと、 前記緩衝タンクに回収された加工液を前記加工液タンク
   に送液する送液手段と、 前記送液手段による加工液の送液量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の加工液供給装
   置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記切断部に供給され
   た加工液の供給量に基づいて前記送液手段による加工液
   の送液量を制御することを特徴とする請求項５記載のワ
   イヤソーの加工液供給装置。
7. 【請求項７】 前記加工液タンクには、該加工液タンク
   内の加工液の液位を検出する液位検出手段が設けられ、
   該液位検出手段で検出された液位に基づいて前記制御手
   段が前記送液手段による加工液の送液量を制御すること
   を特徴とする請求項５記載のワイヤソーの加工液供給装
   置。
8. 【請求項８】 前記緩衝タンクには、該緩衝タンク内の
   加工液の液位を検出する液位検出手段が設けられ、該液
   位検出手段で検出された液位に基づいて前記制御手段が
   前記送液手段による加工液の送液量を制御することを特
   徴とする請求項５記載のワイヤソーの加工液供給装置。