JP2010284755A

JP2010284755A - ワイヤーソーによる加工方法

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Publication number: JP2010284755A
Application number: JP2009140749A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Eto; 義博衛藤
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2010-12-24
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: JP5343720B2

Abstract

【課題】固定砥粒を利用したワイヤーソー１０による加工において、好ましい部分に砥粒を固定させたソーワイヤー１４を用いて、ワークを効率よく加工する方法を提供する。
【解決手段】無砥粒部分４８を所定の位置に所定の長さだけ設けたソーワイヤー１４を用いるシリコンインゴット６０の切削加工方法において、用いるワイヤーソー１４のボビン１２、１８形状に合わせた長さの無砥粒部分４８を端部に設け、ボビン１２、１８を回転させてソーワイヤー１４を固定し、更に、ボビン１２、１８の巻き取り面を平滑にし、シリコンインゴット６０切削を行うことを特徴とする加工方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤーに砥粒を固定させ、固定砥粒によりワークを加工するタイプのソーワイヤー及びそれを用いた加工方法に関するものである。

従来から、ワイヤーを利用してワークを高精度で高生産性で加工するワイヤーソーは、例えば、半導体用シリコンや水晶等の被加工物（ワーク）を薄くスライス加工するために使用されている。通常、ワイヤーソーによる加工は、ピアノ線等からなるワイヤーを、油性或いは水性研削液剤とシリカ等からなる砥粒とから構成される研削液をワイヤーに滴下若しくは噴射し、ワークに対し押し付けて移動させることにより行なわれる。このようなワイヤーソーでは、ワークを切削する砥粒がワイヤーとワークの表面の間に入ることにより、ワークを切削する。しかし、ごく一部の砥粒だけがこのような加工点に到達できるので、機能する砥粒が少なく、加工速度が遅くなるだけでなく、研削液の処理が必要であるので、環境面からも好ましいとはいえない。そのため、このような研削液剤及び砥粒から構成される研削液を使用する必要のない固定砥粒を用いたワイヤーソーによる加工が注目され始めている。

固定砥粒を利用したワイヤーソーによる加工は、ワイヤーにダイヤ等の砥粒をレジンボンドや電着等により固定し、砥粒を固定させたソーワイヤーをワークに対し押し付けて移動させることにより行う。

このような固定砥粒を用いたソーワイヤーは、環境面から好ましく、加工速度が速いが、切断後に軟質材からなるワークからソーワイヤーを抜き取ることが容易でないので、ソーワイヤーの一部または複数部に、砥粒を固定させない無砥粒部分を設けることが提案されている。これにより、ワークを切断後ソーワイヤーを抜き取る際、無砥粒部分をワークと当接する部分に移動させ、無砥粒部分でソーワイヤーをワークから抜き取ることができるという効果が得られる（例えば、特許文献１）。

特開２００２−２５４３２７号公報

しかしながら、硬質材からなるワークを加工する場合や、無砥粒部分をワークと当接する部分に移動させることが困難な場合は、このような無砥粒部分を設けることは、却って、加工速度が遅くなるので好ましくない。一方、ダイヤ等を砥粒に用いる場合は、高価であるので、切削に寄与しない部分には砥粒をつけないことが好ましいが、どの部分が切削への寄与が低いかはケースバイケースであり、必ずしも明確ではない。また、無砥粒部分の特性に関する考察も十分とは言えない。

本発明では、上述のような課題に鑑みて、固定砥粒を用いたソーワイヤーの無砥粒部分の箇所及びその範囲を明確にし、より効率的なワイヤーソーによる加工方法を提供する。特に、ソーワイヤーの巻き取り構造に効果的な無砥粒部分の長さを規定する。

より具体的には、以下のようなものを提供することができる。
（１）無砥粒部分を所定の位置に所定の長さだけ設けたソーワイヤーによるワイヤーソーを用いるシリコンインゴットの切削加工方法において、前記ワイヤーソーの前記ソーワイヤー巻き取り用のボビンの形状に合わせた長さの無砥粒部分を端部に設け、ボビンを回転させてソーワイヤーを固定し、更に、ボビンの巻き取り面を平滑にし、ワークの切削を行うことを特徴とする加工方法を提供することができる。

ここで、ボビンの形状とは、主に、ソーワイヤーを巻き取る若しくは送り出す胴体部の形状を意味することができる。特に、その円筒若しくは円柱形状の径は、胴体部においてほぼ同一であるが、径が大きいと先端に設けられる無砥粒部分の所定長さは、より長くなってもよい。また、無砥粒部分は、ソーワイヤーの先端部分だけでなく、後端部分の両側に備えることができる。所定長さは、後端部分よりも先端部分の方を長くしてもよい。

（２）前記無砥粒部分の前記所定の長さは、ボビンの巻取り部の周（周表面、円筒形状の側面に相当）を平坦にするのに十分なものであることを特徴とする上記（１）に記載の加工方法を提供することができる。

上記所定の長さＬ１は、ボビンの巻取り部の芯部を覆い更に巻き取られるソーワイヤーが実質的に直接芯部に接触しないのに十分な長さであることが好ましい。ボビンの巻取り部の芯部の径Ｄ及びその軸方向の長さ（幅に相当）Ｗ及びソーワイヤーの径ｄによってこの所定長さは異なってよい。例えば、巻き取り効率係数をＦとすれば、Ｌ１＝ＦπＤＷ／ｄとすることができる。このとき、Ｆ＝０．０２〜１０と見積もることができる。Ｆが小さいと、芯部に巻き付いたソーワイヤーの重なりが少なく、大きくなると重なりが多くなる。例えば、重なりが１層程度であれば、Ｆ＝０．１〜０．３の範囲と考えられ、重なりが５層程度であれば、Ｆ＝０．８〜１．２の範囲と考えられ、重なりが１０層程度であれば、Ｆ＝１．６〜２．４の範囲と考えられる。より平坦な状態を求める場合は、芯部からソーワイヤーが３層以上、更に５層以上巻き付いた状態が好ましい。軸方向において巻取りが偏らないように、ソーワイヤーを強制的に軸方向に往復移動するようにガイドすることが好ましい。また、ソーワイヤーの無砥粒部分の径ｄｄ１は、砥粒が固定される砥粒部分の径ｄｄ２よりも細いことが好ましい。芯部の径は最も細く、ソーワイヤーが湾曲する曲率半径に相当するものがより小さいからである。また、ソーワイヤーの無砥粒部分の表面は軟質材料で覆われていることが好ましい。巻取り部の芯部を傷つけることが少なく、また、ソーワイヤーの芯材として主に用いられる鋼に比べ柔らかく、ワイヤーが芯部になじみ易くなるからである。このなじみにより、ソーワイヤーが不用意に滑ることなく、ボビンによる巻取りがより効率的に行うことができるからである。このような軟質材料としては、銅、ニッケル、鉛、金、銀、インジウム等の軟質な金属を例としてあげることができる。めっき等のコーティングの容易性、コスト等を考慮すれば、銅、ニッケルがより好ましい。

以上のように、本願の発明によれば、研削液剤とシリカ等からなる砥粒とから構成される研削液を用いる必要がないため、廃棄物を減少させることができ、環境的に好ましい。また、高い加工速度を維持しつつ、少ない固定砥粒部分を備えるので、生産性やコストパフォーマンスが高い。また、ダイヤモンド砥粒の量を減らすことができ、コスト面で好ましい。砥粒部分に比べ無砥粒部分は砥粒がないだけ細くすることができるので、ボビンの芯部での巻き始めに結び目を作る場合、結び目が作り易く、できた結び目もより小さくすることが可能で、いわゆる芯部の盛り上りを小さくすることができる。また、廃砥粒の量がより少なくなるので、環境にも好ましい。更に、複数回の切断に同じソーワイヤーを用いた場合、ソーワイヤーの砥粒部分は表面の凹凸が大きく、そこに切削による汚染物が溜まりやすいので、ボビンが汚れ易くなるが、芯部の無砥粒部分は送り出されないので、芯部の汚れを防止することができる。

本発明の実施例に用いられ得るワイヤーソーの模式図である。ワイヤーソー用ソーワイヤーの模式図である。ワイヤーソーに用いられるボビン（初期状態）の模式図である。ワイヤーソーに用いられるボビン（準備状態）の模式図である。本発明の実施例に用いられ得るワイヤーソーの種々のタイプの切削部を模式的に示す図である。ワイヤーソー用ソーワイヤーの製造工程を模式的に示す図である。ソーワイヤーの先端において作られる結び目の模式図である。ボビンの芯部でソーワイヤーが結ばれる様子を表す模式図である。ボビンの芯部に固定される結び目の様子を表す模式図である。ボビンの芯部に固定される結び目の厚みを表す模式図である。固く結んだ結び目の断面等を表す模式図である。ボビンの芯部に結び目により固定されたソーワイヤーの巻取り部分断面図（略式）であり、２つの異なる状態のものを並んで示している。ソーワイヤーの無砥粒部分及び砥粒部分の模式部分断面図である。別の実施例にかかるソーワイヤーの無砥粒部分及び砥粒部分の模式部分断面図である。

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の構成又は機能を有する構成要素及び相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。また、以下の説明では、本発明に係る実施の態様の例を示したに過ぎず、当業者の技術常識に基づき、本発明の範囲を超えることなく、適宜変更可能である。従って、本発明の範囲はこれらの具体例に限定されるものではない。また、これらの図面は、説明のために強調されて表されており、実際の寸法とは異なる場合がある。

図１は、本発明の実施例に用いられるワイヤーソー１０を模式的に示す図である。左から順に、固定砥粒を用いたソーワイヤー１４を巻き取った左ボビン１２が備えられ、ソーワイヤー１４を送り出し提供する。ソーワイヤー１４は、切削部１６において周回し、右ボビン１８に巻き取られ、また、右ボビン１８から送り出される。切削部１６の上には、ワーク固定部２０が設けられ、図示しない機構により、所定の速度で固定したワークを押し下げてソーワイヤー１４に押し付け切断し、引き上げてソーワイヤー１４から引き離すことができる。左ボビン１２には、ソーワイヤー１４を巻き付けた胴体部があり、安定的な送り出し供給を確保すべく、胴体部の周面２２は、ほぼ同じ径となるようにソーワイヤー１４が巻き取られている。ソーワイヤー１４は、水平に置かれたタッチローラ対２６、２８の間を通り、タッチローラ対２６、２８に対して直角な方向に水平に置かれるガイドローラ３０及び、タッチローラ対２６、２８に対してほぼ平行に水平に置かれるガイドローラ３２を通って、切削部１６を構成する３つのメインローラ３４、３６、３８へと導かれる。尚、別のタイプの切削部については後述する。ソーワイヤー１４は、これらメインローラ３４、３６、３８を図中奥行き方向に少しずつずれて、メインローラ３４、３６、３８で作る三角柱様の切削部１６において複数回周回し、上側の左右のメインローラ３４、３６間に切削可能なソーワイヤー１４を、実質的に平行に、図中奥行き方向に複数張っている。滑らかな切断面を得るべく、また、発生する熱を逃がすべく切削液が、ワーク固定部２０を挟んで上側の左右のメインローラ３４、３６間に配置された切削液供給装置５２、５４からソーワイヤー１４に滴下される。ソーワイヤー１４は更に右のメインローラ３６を離れ、上記ガイドローラ３２に対応するガイドローラ４０及び上記ガイドローラ３０に対応するガイドローラ４２を通って、上記タッチローラ対２６、２８に対応するタッチローラ対４４、４６間を通り、ボビン１８へと巻き取られる。この図において、ソーワイヤー１４の先端側（図１で右側）において、無砥粒部分４８が設けられている。この無砥粒部分４８については後述する。

上述するように準備されたワイヤーソー１０により、ワーク固定部２０に固定治具６２によって固定されたシリコンインゴット６０を切断する手順について準備段階を含めて説明する。まず、後述する無砥粒部分４８を先端に持つソーワイヤー１４を巻いたボビン１２を所定の位置に置き、上述したタッチローラ対２６、２８、ガイドローラ３０、３２、メインローラ３４、３６、３８、ガイドローラ４０、４２、タッチローラ対４４、４６を通して、巻き取り用ボビン１８の胴体部５０に無砥粒部分４８を後述する方法等により固定する。そして、その固定部の膨らみ等を含めて巻き取り面を平坦にすることが出来るだけこの無砥粒部分４８を巻き取る。ボビン１８の典型的な芯径は、φ２００ｍｍであり、このような平坦な周面を出すためには、径が約φ０．１２ｍｍの芯線からなる無砥粒部分４８を約２から３ｋｍ巻き取ることが好ましい。尚、典型的な固定砥粒を用いた部分の長さは約３０ｋｍである。尚、ボビン１８の芯径は、ワイヤーソーの種類や大きさに応じて、また、切断されるシリコンインゴットの種類や大きさに応じて、適宜選択可能である。芯径が小さいと巻き取り回数が増えてしまうので、芯径は１５０ｍｍ以上が好ましい。また、取扱い易さの点からは、芯径は３００ｍｍ以下が好ましい。そして、ソーワイヤーの径は、破断しない限りは、小さいほうが好ましく、例えば、φ０．０８ｍｍのものも使用可能である。

次に、ボビン１２、１８を図中の矢印の正転方向に回転させ、ソーワイヤー１４を所定の速度で送り出し、切削液供給装置５２、５４から切削液（この切削液には砥粒を含ませる必要がない）を滴下しながら、ワーク固定部２０を押し下げて、所定の力でシリコンインゴット６０をソーワイヤー１４に押し付ける。所定距離（例えば、最大の線速度が約７８５ｍ/ｍｉｎで、１サイクルを行い、加速／減速時間を約６秒とした場合に、３１５ｍ）送り出したところで、ボビン１２、１８の回転を止め、逆向きに回転（図中、逆転矢印）させて、右側ボビン１８で巻き取ったソーワイヤー１４を送り出して、左側ボビン１２に巻き出した長さよりわずかに短い長さ分の距離（例えば、前記条件下で、約３１４ｍ）を巻き戻す。これにより、往復動でシリコンインゴット６０を切断するので、より効率的である。

図５に、本発明の実施例に用いられ得るワイヤーソーの切削部の種々のタイプを模式的に示す。図５（ａ）は、２軸タイプのワイヤーソーの切削部を示す。メインローラ３５ａ、３５ｂの間で、ソーワイヤー１４が張られ、特に大径のシリコンインゴット６０の切断に用いられる。図５（ｂ）及び（ｃ）は、スタンダードタイプのワイヤーソーの切削部を示し、特に図５（ｂ）は図１の切削部１６と同一である。メインローラ３５ｃ、３５ｄ、３５ｅにより、ソーワイヤー１４が張られ、上から若しくは下からシリコンインゴット６０が押し付けられる。大径及び小径のシリコンインゴット６０の切断に用いられる。図５（ｄ）は、４軸タイプのワイヤーソーの切削部を示し、メインローラ３５ｆ、３５ｇ、３５ｈ、３５ｉにより、ソーワイヤー１４が四角く張られ、メインローラ３５ｆ及び３５ｇの間のソーワイヤー１４、並びに、メインローラ３５ｈ及び３５ｉの間のソーワイヤー１４のそれぞれに、２個ずつのシリコンインゴット６０が配置され、切断される。特に大径品の切断に用いられ、ソーラー用のシリコンウェーハ製造にも用いられる。

図２は、固定砥粒を用いたソーワイヤー１４を模式的に示す。図中右側が、図１において右側のボビン１８に巻き取られる先端の無砥粒部分４８（長さＬ３）を右側に示し、左側ボビン１２に巻き取られている無砥粒部分４８（長さＬ１）を左側に示す。上述するように、固定砥粒のある部分１４（長さＬ２）は、典型的に約３０ｋｍである。一方、右側無砥粒部分４８のＬ１は、典型的に約２から３ｋｍである。ところで、左側は予め工場等で巻き取りをしておくことが可能であるので、右側の無砥粒部分４８（長さＬ３）よりは、短くすることも可能である。ソーワイヤー１４を生産する工場では、設備が整っているので、平坦な巻取りの周面を出すのがより容易であるからである。このように、典型的には、先端の無砥粒部分４８（長さＬ３）は、２〜３ｋｍであることが好ましい。また、場合によっては、全長の約５％から１０％の長さとすることもできる。特に、リールボビン径に対して５周程度巻ける距離とすることできる。一方、後端の無砥粒部分４８（長さＬ１）も同様に２〜３ｋｍであることが好ましい。また、場合によっては、全長の約５％から１０％の長さとすることもできる。但し、先端より短くしてもよい。無砥粒部分４８は、固定砥粒のある部分１４に比べ、単位長さあたりの製造コストが典型的に０．５％以下と安いため、固定砥粒が必要な切削にかかる部分以外は、この無砥粒部分４８とすることが好ましい。例えば、図１において、メインローラ３４のボビン１２側、及びメインローラ３６のボビン１８側においては、無砥粒部分４８のみで十分であることがわかる。即ち、実際に切断を行う加工工程において、これらメインローラ３４、３６より加工部１６内へ進まない部分があれば、その部分を全て無砥粒部分４８とすることがより好ましい。

図３及び４により、ボビン１８（ボビン１２においても同様）にかかる無砥粒部分４８が巻き取られる様子を図解する。ボビン１８の無砥粒部分４８を巻き取る巻取り部である胴体部の芯７０（円筒形状）において、所定の位置７２に無砥粒部分４８の先端を結ぶ等して締結し、順次無砥粒部分４８を上方に移動させながら、そして、上端に至った後は、下方へ移動させながら（逆も同様に行われる）、巻き取っていく。そして、図４に示すように巻き取り面である周面７４が平坦（フラット）になり、無砥粒部分４８である芯線ワイヤーの巻き取り部分若しくは繰り出し部分７６には、芯線ワイヤーの径分の段差しかない状態になると考えられる。このような状態になると、巻き取りや、巻き出しがスムーズに行われ、安定したソーワイヤー１４の供給が可能となる。尚、固定砥粒のある部分とない部分を１つの芯線に形成することは、以下に述べるような方法で容易に行うことができる。図６に、ソーワイヤー１４の製造工程を模式的に示す。処理されるワイヤー４８は、スプール９１ａから送り出され、処理後ソーワイヤー１４となって巻き取りスプール９１ｉに巻き取られる。従って、送り出し開始時に、所定時間無処理のワイヤー４８を送り出せば、また、所定長さだけスプール９１ａに巻き取ったまま残せば、無砥粒部分４８を先端等に容易に作ることができる。所定時間無処理のワイヤー４８を送り出した後、ワイヤー４８はアルカリ脱脂槽９１ｂに浸漬され、次に、酸による表面の洗浄をするため酸洗浄槽９１ｃに浸漬され、水洗槽９１ｄに浸漬することにより酸を除去し、下地の鍍金のための下地鍍金槽９１ｅに浸漬する。そして、複数の電着槽に浸漬しつつワイヤー４８に電流を流して、めっきをし、その上に、砥粒を付けて、埋め込み槽９１ｇに浸漬して、砥粒の固定を行う。不要な液剤を水洗槽９１によって洗い流して、所定の乾燥工程を経て、巻き取りスプール９１ｉに巻き取られる。尚、砥粒はめっき工程で付着させることができるが、めっき液における砥粒の密度（若しくは濃度）を調整することにより、砥粒の付着密度を調整することができる。一般には、めっき液の砥粒密度が高いと、砥粒の付着密度が高くなり、めっき液の砥粒密度が殆ど０であれば、砥粒の付着密度も実質的に０となる。従って、ワイヤー４８にめっき層（砥粒なし）のみを付着させることもできる。

図７から１２において、図３において示した結び目７２によるふくらみを、モデル的に示しつつ、本実施例の作用を説明する。図７は、ワイヤー４８の先端（若しくは末端）７２ｂにおいて、ボビンの芯７０に巻き付いた後に真結びにてワイヤー４８を結んだときの真結びの結び目７２ａを模式的に示す。ワイヤー４８は下向きの２つの矢印に示すように芯７０を回り一周し、先端７２ｂを固定し、左上向きの矢印の方向（即ち、ワイヤーソー本体方向）に引っ張れば、ゆるい結び目７２は、小さく固く結ばれていく。図８に、芯７０のすぐ上に保持された結び目７２ａを示す。これが更に芯７０を固く１周回るようにすると、図９のようになり、ワイヤー４８が単独で芯７０に巻き付き接触した場合、芯７０の表面からの厚みは、ワイヤー４８の直径ｄ１に相当すると考えられる。一方、結び目７２ａおいては、ワイヤーの最下部分７２ｃ、その上に重なる部分７２ｄ、更にそれに上から重なる部分７２ｅ、そして最上部分７２ｆからその厚みｄ２が構成される。従って、ｄ２は、ｄ１のほぼ４倍となる。

図１０及び１１は、図９の結び目７２ａが横に倒れた状態を模式的に側面視及び上面視においてそれぞれ示す。特に、図１１（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、図１１（ａ）のＡＡ断面及びＢＢ断面である。このとき、芯７０の表面からの厚みｄ３のうち最も厚いと考えられるのは、ワイヤーの最下部分７２ｃ及びその上に重なる部分７２ｈから構成される部分である。この厚みｄ３は、従って、ｄ１のほぼ２倍となる。また、図１０からも分かるように、結び目７２ａの中央には、凹部７２ｇがあるが、この前後の盛り上がり（例えば、７２ｈ）により、凹部７２ｇ内にワイヤー４８が入り込むことはできない。このように、ボビンの芯７０に巻き付いたワイヤー４８は、必ずしも緻密に巻き付かれるわけではない。そして、一部に大きな盛り上がりを作らないように、図１のタッチローラ対２６、２８、４４、４６をボビン１２、１８の軸方向に平行に移動する。このタッチローラ対２６、２８、４４、４６はそれぞれのボビン１２、１８において、ワイヤー４８の巻き取りピッチが０．６ｍｍとなるように移動する。例えば、巻き取り径が２００ｍｍφであれば、２００×π＝６２８ｍｍ毎に、０．６ｍｍ平行に移動する。仮に、Ｎ（ｒｐｍ）で回転していれば、１０．５×Ｎ（ｍｍ／秒）の速度で巻き取り等が行われるが、０．０１×Ｎ（ｍｍ／秒）の速度で平行に移動することになる。この巻き取りピッチは、ワイヤー４８の径の２倍以上とするのが好ましく、３倍以上であることがより好ましい場合もあり、更に、４倍以上とすることもある。一方、ピッチが大き過ぎると、却って平坦が悪くなる場合も有り、１０倍以下が好ましいこともあり、７倍以下が好ましい場合もある。また、６倍以下が好ましい場合もある。典型的には、本実施例の０．６／０．１２＝５倍とすることができる。

図１２にワイヤー４８がボビンの芯７０の表面に巻き付いていく様子を、ボビンを横倒しにして、図１０及び１１に示すような結び目７２ａが結ばれた場合に、０．６ｍｍほどのピッチで、０．１２ｍｍφのワイヤー４８がどのように巻き付くかを模式的に示す。右側は、図１１（ｂ）の位置における様子を、左側は、図１１（ｃ）の位置での様子を模式的に示す。ワイヤー４８間に隙間のあるものがあるが、この断面位置前後で、ワイヤー４８同士が重なり、丁度凹部７２ｇのようにその隙間にワイヤー４８が入り込めないようになっているからである。右側のワイヤ部分７２ｃ、７２ｄ、７２ｅ、７２ｆが横に広がった楕円形をしているが、結び目７２ａを形成する際に、ワイヤー４８が斜めに巻き取られるためである。この図からわかるように、結び目７２ａの高さは径の２倍若しくはそれよりやや低いが、横に大きく広がり、また中央に凹部７２ｇが形成される。一方、左側のワイヤ部分７２ｃ、７２ｆ、７２ｈ（図１１（ｃ）参照）においては、結び目７２ａの高さは、径の２倍若しくはそれ以上ある。０．６ｍｍピッチで巻き取られ、また、細密構造とならないため、芯７０に巻かれる第１層は、タッチローラ対２６、２８、４４、４６がボビン１２、１８の軸長さ分だけ移動したところでほぼ形成される。このとき、芯径を２００ｍｍφ、巻き取り軸方向長さを２６０ｍｍとすれば、巻き取られたワイヤー４８の長さは、２７２ｍとなり、５層分に相当する１３６０ｍも巻き取ると、結び目７２ａによる凹凸が解消されることがわかる。より好ましくは、７層分に相当する１９０４ｍである。更に好ましくは、１０層分に相当する２７２０ｍであるが、長くしすぎるとボビン１２、１８により多くのワイヤー４８を巻き取る必要があり、生産性も低下し、また、コストも上昇する。従って、１２層分以下が好ましい。尚、第１層目を巻き付けるときに結び目７２ａを仮止めすべく、ガムテープ等で固定してもよい。

図１３及び１４において、本発明の２種類の実施例であるソーワイヤーの模式断面図を示す。図１３では、無砥粒部分Ｌ１及び砥粒部分Ｌ２の何れにも芯線１３の周りに銅めっき１４ａ、４８ａが施されている。これらの銅めっきは同一のものでもよく、また、組成を変える等異なるものであってもよい。砥粒部分Ｌ２の銅めっき１４ａは、ダイヤモンド砥粒１４ｂを付着・固定する機能を備えており、無砥粒部分Ｌ１の銅めっき４８ａは、ボビンの芯部表面７０や初期の巻き付きソーワイヤー同士とのなじみが良くなる機能を備え、更に芯線１３を構成する鋼の錆を防止する機能を備えている。砥粒部分Ｌ２は、砥粒１４ｂが突出しているだけ、径が大きくなり、曲げ剛性が高くなる。また、砥粒１４ｂは、無砥粒部分Ｌ１との境界でぷっつりとなくなってもよく、無砥粒部分Ｌ１に向って徐々に砥粒１４ｂの密度を低くしてもよい。

図１４では、無砥粒部Ｌ１において、芯線１３の表面４８ｂがむき出しとなっている。このような構造にすると、最も細い無砥粒部Ｌ１を作ることができ、特に細いボビンの巻き取り部に好適に用いられる。同じ材料であるならば、径が小さい方が、曲げ剛性が低いからである。砥粒部分Ｌ２の銅めっき１４ａは、徐々に層が薄くなり、芯線１３のむき出し表面４８ｂへと続いている。

以上より、上述のような実施例によれば、砥粒を含まない研削液を用いて研削や切削が可能であり、環境的に好ましい。高い加工速度を維持しつつ、固定砥粒部分を少なくすることができるので、生産性やコストパフォーマンスが高い。更に、巻き取り周面形状をより容易にフラット化できるので、安定した巻き取り及び巻き出しを行うことができる。

１０ワイヤーソー、１２、１８ボビン、１４ソーワイヤー、
２０ワーク取り付け部、３４、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄローラ、
３５ｅ、３５ｆ、３５ｇ、３５ｈ、３５ｉ、３６、３８ローラ、
４８ワイヤー（無砥粒部分）、７０芯、７２結び目

Claims

無砥粒部分を所定の位置に所定の長さだけ設けたソーワイヤーによるワイヤーソーを用いるシリコンインゴットの切削加工方法において、
前記ワイヤーソーの前記ソーワイヤー巻き取り用のボビンの形状に合わせた長さの無砥粒部分を端部に設け、
ボビンを回転させてソーワイヤーを固定し、
更に、ボビンの巻き取り面を平滑にし、
ワークの切削を行うことを特徴とする加工方法。
前記無砥粒部分の前記所定の長さは、ボビンの巻取り部の周を平坦にするのに十分なものであることを特徴とする請求項１に記載の加工方法。