JP2005014157A - Multi-wire saw - Google Patents
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Abstract
Description
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-wire saw, and more particularly to a wire saw in which a pitch of a wire row is made dense by a portion of a multi-groove roller.
[0002]
[Prior art]
In general, a multi-wire saw (hereinafter referred to as a wire saw) presses a workpiece such as a silicon single crystal ingot or silica glass ingot against a wire array arranged at a predetermined uniform pitch, and moves the wire and the workpiece relative to each other while pouring a slurry containing abrasive grains. This is an apparatus for cutting a large number of wafers and exposure mask substrates by a grinding action.
[0003]
For example, in order to manufacture a silicon wafer by cutting a silicon single crystal ingot which is a workpiece, a wire saw has been conventionally used, and this wire saw has a resin ring in which a wire winding groove for winding one wire is formed. It has a plurality of multi-groove rollers that are press-fitted. Usually, in the wire saw having three multi-groove rollers used, one of the three is a multi-groove roller for driving, and the other two are formed as multi-groove rollers for guide. A wire row is formed by winding a wire winding groove with a pitch of 0.3 to 20 mm or the like having a diameter of 100 to 300 μm between the groove rollers, and the wires in the wire row are reciprocated by driving the multi-groove roller on the drive side. It is designed to run. While supplying slurry to the traveling wire row, the silicon ingot is pressed against the wire row and sliced.
[0004]
In such a slicing process, the long groove use may cause a deep groove phenomenon in which the wire winding groove is abnormally worn, deforming the multi-groove roller and shortening the life of the multi-groove roller.
[0005]
Patent Document 1 proposes a multi-wire saw that is provided with a pair of tension buffering rollers to prevent the groove from being biased and deformed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-42895 (paragraph numbers [0010], [0011], FIGS. 3 and 4)
[0007]
[Patent Document 2]
JP 2003-71698 A (paragraph numbers [0009], [0011], FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a multi-wire saw having a long-life multi-groove roller and having a simple structure and no failure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a work is carried out while a slurry in which abrasive grains are dispersed is supplied and a wire row wound around a plurality of multi-groove rollers is pressed against the work. In the multi-wire saw, the multi-groove roller is provided with a wire row wound more densely at both ends of the multi-groove roller than at the center between the both ends. Thereby, a multi-wire saw having a long-life multi-groove roller and having a simple structure and no failure is realized.
[0010]
In a preferred example, the multi-groove roller is formed with wire winding grooves whose pitch is smaller at both ends than at the center. Thereby, the wire row | line | column of both ends can be easily made dense compared with the wire row | line | column of a center part.
[0011]
Further, in another preferred example, the end length L 1 of each of said end portions, when the length L of the Tamizo roller is (0.03 to 0.10) L.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a multi-wire saw according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0013]
FIG. 1 is a conceptual diagram of an embodiment of a multi-wire saw according to the present invention.
[0014]
As shown in FIG. 1, a multi-wire saw 1 according to the present invention is formed by one
[0015]
Further, a
[0016]
The
[0017]
Edge length L 1 of the
[0018]
Next, a method for slicing a silicon single crystal ingot using the multi-wire saw according to the present invention will be described.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0020]
In this slicing step, since the wire rows 5 at both ends 3c and 4c are arranged denser than the
[0021]
In the above embodiment, in order to tightly wind the wire rows at both ends, a multi-groove roller in which wire winding grooves are formed at both ends at a smaller pitch than the center is used. Even if the multi-roller roller provided with a large number of wire winding grooves formed in is wound with a wire at a smaller pitch than the center portion at both ends, the density of the wire row is formed, Similar effects can be expected.
[0022]
The multi-wire saw according to the present invention is optimal for slicing a silica glass ingot into a photomask member in addition to slicing a silicon single crystal ingot as a workpiece. In particular, the present invention is more preferably applied to a large wire saw having four multi-groove rollers suitable for manufacturing a large photomask member requiring a thickness of 5 mm or more.
[0023]
【Example】
1 except that another multi-groove roller for driving (not shown) is provided at a substantially horizontal position of the
[0024]
Result: The wire row at both ends of each multi-groove roller was not made denser than the central portion, and the life span was 240 hours / set in the conventional example, which was uniform over the entire length, but extended to 1000 hours / set in the example. It was confirmed that it was possible.
[0025]
【The invention's effect】
According to the multi-wire saw according to the present invention, a multi-wire saw having a long-life multi-groove roller and having a simple structure and no failure can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a multi-wire saw according to the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a multi-groove roller used in a multi-wire saw according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multi-wire saw 2
Claims (3)
Priority Applications (1)
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-
2003
- 2003-06-26 JP JP2003183033A patent/JP2005014157A/en active Pending
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