JP2011020196A

JP2011020196A - インゴット処理装置およびインゴット処理方法

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Publication number: JP2011020196A
Application number: JP2009165789A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Kitahara; 原重徳北
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2011-02-03

Abstract

【課題】加工用電極から発生する気泡が原因でインゴット部材と加工用電極との間の電解液が不足することを防止しつつ、インゴット部材を切断すること。
【解決手段】インゴット処理装置はインゴット部材を処理する。インゴット処理装置は、電解液Ｅが貯留された処理槽２０と、処理槽２０上でインゴット部材を支持するインゴット受け部３０と、インゴット受け部３０を下方へ移動することによって、インゴット部材を処理槽２０内の電解液Ｅに浸漬させるインゴット移動部３５と、電流が流されることによって前記インゴット部材を電解液Ｅ内で溶解して切断し、複数のスライス部材を生成する加工用電極１０と.加工用電極１０を上下方向に往復動させる電極移動部４５と、を備えている。インゴット処理装置は、インゴット部材を加工用電極１０によって切断している際に、加工用電極１０を電解液Ｅの液面に対して相対的に往復動させるように前記電極移動部４５を制御する制御部６２も備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、電流を流すことによって、インゴット部材を電解液内で溶解して切断するためのインゴット処理装置およびインゴット処理方法に関する。

従来から、シリコン基材（インゴット部材）と、シリコン基材に対向し近接して設けられた白金からなるワイヤ（加工用電極）と、シリコン基材とワイヤの間に介在する電解液とを備え、シリコン基材を陽極とするとともに、ワイヤを陰極とし、シリコン基材とワイヤとの間に電流を流すことによってシリコン基材を陽極酸化し、かつ、シリコン基材とワイヤの相対位置を時間とともに変化させ、シリコン基材を局所的に溶解しながらワイヤをシリコン基材の内部に嵌入させることで、シリコン基材を選択的に除去するシリコン基材の加工方法が知られている（特許文献１参照）。

国際特許公開公報ＷＯ２００８／１４００５８

しかしながら、従来技術のような方法を用いてシリコン基材を切断する場合には、ワイヤから発生する気泡のために、シリコン基材とワイヤとの間の電解液が不足してしまい（ときにはシリコン基材とワイヤとの間でスパークが発生してしまい）、シリコン基材の切断を継続することが不可能な状態となる。

本発明は、加工用電極から発生する気泡が原因でインゴット部材と加工用電極との間の電解液が不足することを防止しつつ、インゴット部材を切断することができるインゴット処理装置およびインゴット処理方法を提供する。

本発明によるインゴット処理装置は、
インゴット部材を処理するインゴット処理装置において、
電解液が貯留された処理槽と、
前記処理槽上でインゴット部材を支持するインゴット受け部と、
前記インゴット受け部を下方へ移動することによって、前記インゴット部材を前記処理槽内の電解液に浸漬させるインゴット移動部と、
電流が流されることによって前記インゴット部材を電解液内で溶解して切断し、複数のスライス部材を生成するための加工用電極と.
前記加工用電極を上下方向に往復動させる電極移動部と、
前記インゴット部材を前記加工用電極によって切断している際に、該加工用電極を電解液の液面に対して相対的に往復動させるように前記電極移動部を制御する制御部と、
を備えている。

本発明によるインゴット処理方法は、
インゴット部材を処理するインゴット処理方法において、
インゴット受け部によって、電解液が貯留された処理槽上でインゴット部材を支持すること、
前記インゴット受け部を下方へ移動することによって、前記インゴット部材を前記処理槽内の電解液に浸漬させることと、
電流が流された加工用電極によって、前記インゴット部材を電解液内で溶解して切断することと、
前記インゴット部材を前記加工用電極によって切断している際に、該加工用電極を電解液の液面に対して相対的に往復動させることと、
を備えている。

本発明では、インゴット部材を加工用電極によって切断している際に、当該加工用電極を電解液の液面に対して相対的に往復動させる。このため、加工用電極から発生する気泡が原因でインゴット部材と加工用電極との間の電解液が不足することを防止しつつ、インゴット部材を切断することができる。

本発明の実施の形態によるインゴット処理装置の構成を示す上方平面図。本発明の実施の形態によるインゴット処理装置の処理槽近辺を示す側方断面図。本発明の実施の形態による加工用電極を示す上方平面図。本発明の実施の形態において、インゴット部材を切断する態様を示す側方断面図。本発明の実施の形態において、インゴット部材に電解液を供給する態様を示す正面断面図。本発明の実施の形態において、加工用電極を超音波振動させる態様を示す側方断面図。本発明の実施の形態の変形例において、インゴット部材に電解液を供給する態様を示す正面断面図。本発明の実施の形態の変形例において、処理槽内の電解液を超音波振動させる態様を示す側方断面図。

実施の形態
以下、本発明に係るインゴット処理装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図８は本発明の実施の形態を示す図である。

本実施の形態のインゴット処理装置はシリコンインゴット（インゴット部材）Ｉを処理するために用いられる。図１に示すように、インゴット処理装置は、処理されるシリコンインゴットＩを載置するインゴット載置部２と、インゴット載置部２からシリコンインゴットＩを受け取る搬送する搬送ロボット（搬送部）５と、電解液Ｅが貯留された処理槽２０と、を備えている。なお、電解液Ｅとしては、例えばフッ酸（ＨＦ）をＩＰＡなどのアルコール溶媒で希釈したものを用いることができる。

ところで、図１に示した処理槽２０のうち、左側から１つ目と２つ目によってシリコンインゴットＩが後述する加工用電極１０によって切断されている状態を図示し、左側から３つめによってシリコンインゴットＩが搬送ロボット５によって搬送されている状態を図示している。なお、左側から４つ目から６つ目まででは、電解液Ｅが処理槽２０内に貯留されていることを示すために、後述するインゴット受け部３０および電極保持部４０を図示していない。

インゴット処理装置は、電流が流されることによってシリコンインゴットＩを電解液Ｅ内で溶解して切断し、複数のシリコンスライス（スライス部材）（図示せず）を生成する加工用電極１０を有している（図３参照）。なお、シリコンインゴットＩを切断することによって生成されるシリコンスライスは、例えば太陽電池の基板や半導体ウエハとして用いることができる。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、インゴット処理装置は、処理槽２０上で搬送ロボット５からシリコンインゴットＩを受け取って支持するインゴット受け部３０と、インゴット受け部３０を下方へ移動することによって、当該シリコンインゴットＩを処理槽２０内の電解液Ｅに浸漬させるインゴット移動部３５と、を備えている。

このうち、インゴット受け部３０は、シリコンインゴットＩの底面を支持するインゴット支持部３３と、当該インゴット支持部３３から上方に向かって延びた上方延在部３１と、当該上方延在部３１からガイド部材３９に向かって延び、当該ガイド部材３９に設けられたガイド溝（図示せず）を通過する水平延在部３２とを有している。

また、図２（ａ）（ｂ）に示すように、インゴット処理装置は、加工用電極１０を保持する電極保持部４０と、電極保持部４０で保持された加工用電極１０を上下方向に往復動させる電極移動部４５と、を備えている。

このうち、電極保持部４０は、加工用電極１０が取り付けられる電極装着部４３と、当該電極装着部４３から上方に向かって延びた上方延在部４１と、当該上方延在部４１からガイド部材３９に向かって延び、当該ガイド部材３９に設けられたガイド溝（図示せず）を通過する水平延在部４２とを有している。

なお、本実施の形態では、インゴット移動部３５が、シリコンインゴットＩを電解液Ｅ内に浸漬させた後で徐々に上方に移動させることによって、シリコンインゴットＩを電解液Ｅ内で溶解して切断する態様を用いて説明する。しかしながら、シリコンインゴットＩと加工用電極１０の位置が相対的に移動すればよく、例えば往復動させる加工用電極１０の最下方位置を徐々に下方へ移動させることで、シリコンインゴットＩを電解液Ｅ内で溶解して切断してもよい。

また、図２（ａ）（ｂ）に示すように、インゴット移動部３５は、ガイド部材３９に沿ってインゴット受け部３０を移動させる駆動モータ３６と、当該駆動モータ３６によって駆動される駆動シャフト３７とを有している。また、電極移動部４５は、ガイド部材３９に沿って電極保持部４０を移動させる駆動モータ４６と、当該駆動モータ４６によって駆動される駆動シャフト４７とを有している。また、図１に示すように、インゴット処理装置は、駆動モータ３６、駆動モータ４６などの駆動系や加工用電極１０に電力を供給する電力供給部（図示せず）も備えている。

また、図２（ａ）（ｂ）に示すように、処理槽２０の上方には、当該処理槽２０の上方領域を開状態にしたり閉状態にしたりする開閉カバー（開閉部材）２５が設けられている。また、処理槽２０の上方には、上方から処理槽２０に清浄空気を供給するファン・フィルター・ユニット２６が設けられている。さらに、処理槽２０の側方には、当該処理槽２０の周辺の雰囲気を吸引して排出する吸引排出部２７が設けられている。

また、処理槽２０には、処理槽２０から溢れ出した電解液Ｅを回収管２４ａを介して回収する電解液回収ポンプ（電解液回収部）（図示せず）が連結されている（図２（ａ）（ｂ）参照）。また、処理槽２０には、電解液供給ポンプ（電解液供給部）（図示せず）からの駆動力を受けた電解液Ｅを処理槽２０内へと導く供給管２４ｂが連結されている（図２（ａ）（ｂ）参照）。

また、加工用電極１０は、図３に示すように、スライス電極支持部１１と、スライス電極支持部１１によって支持されるとともに、互いに平行に直線状で延在する棒状の複数のスライス電極部１５と、を有している。また、スライス電極支持部１１には、当該スライス電極支持部１１を電極装着部４３に取り付けるための取付穴１３が設けられている。なお、加工用電極１０には、加工用電極１０に流れる電流の電流値を検知する検知部５５（図１参照）が接続されるとともに、加工用電極１０のスライス電極部１５を超音波振動させる超音波発生部７０（図６参照）が連結されている。なお、超音波発生部７０とスライス電極部１５との間には、超音波発生部７０によって超音波振動される振動子７１が設けられている。

ところで、本実施の形態では、加工用電極１０は陰極となりシリコンインゴットＩが陽極となることで、陽極酸化反応が起こる。より具体的には、
陰極となる加工用電極１０で、
４ｅ⁻＋４Ｈ^＋→２Ｈ_２
陽極となるシリコンインゴットＩで、
Ｓｉ＋２Ｈ_２Ｏ→ＳｉＯ_２＋４Ｈ^＋＋４ｅ⁻
という反応が起こる。この結果、シリコンインゴットＩの一部がＳｉＯ_２として電解液Ｅ内に溶解することとなり、複数のシリコンスライスが生成されることとなる。なお、インゴット支持部３３には、シリコンインゴットＩの底面に接触し、当該シリコンインゴットＩから生じる電子（ｅ⁻）を流すための電極（図示せず）が設けられている。

また、図１に示すように、インゴット処理装置は、シリコンインゴットＩを加工用電極１０によって切断している際に、当該加工用電極１０を電解液Ｅの液面に対して相対的に往復動させるように電極移動部４５を制御する制御部６２を備えている。なお本実施の形態の制御部６２は、予め定められた時間で加工用電極１０の往復動が繰り返されるように電極移動部４５を制御するように構成されている。

また、図５に示すように、インゴット処理装置は、シリコンインゴットＩを加工用電極１０によって切断している際に、シリコンインゴットＩと加工用電極１０との間に電解液Ｅを供給する液送部５０も備えている。そして、この液送部５０は、シリコンインゴットＩと加工用電極１０との間に電解液Ｅを供給する第一吐出部５１ａと、シリコンインゴットＩを基準として第一吐出部５１ａとは反対側に設けられ、シリコンインゴットＩと加工用電極１０との間に電解液Ｅを供給する第二吐出部５１ｂと、を有している。なお、第一吐出部５１ａから電解液Ｅを供給する方向（第一吐出部５１ａが延在する方向）と、第二吐出部５１ｂから電解液Ｅを供給する方向（第二吐出部５１ｂが延在する方向）の各々は、スライス電極部１５が延在する方向に略平行になっている。

また、図１に示すように、搬送ロボット５は、シリコンインゴットＩの側方を支持して挟持する一対の側方支持部７を有している。そして、搬送ロボット５は、この一対の側方支持部７によって、スライスされたシリコンスライスの側方を支持（シリコンスライスの法線方向に直交する方向で支持）して挟持するようになっている。なお、本実施の形態の搬送ロボット５は、シリコンインゴットＩが完全に切断されてシリコンスライスが生成される前に、当該シリコンスライスを挟持するように構成されている。また、搬送ロボット５の側方支持部７によって挟持されたシリコンスライスは、当該搬送ロボット５によって、インゴット受け部３０から後述する洗浄部８０へと搬送される。

また、図１に示すように、インゴット処理装置は、シリコンインゴットＩを加工用電極１０で切断することによって生成したシリコンスライスを洗浄液で洗浄する洗浄部８０と、洗浄部８０の上方に設けられ、洗浄部８０で洗浄されたシリコンスライスを乾燥させる乾燥部８５も備えている。

また、図１に示すように、インゴット載置部２と洗浄部８０および乾燥部８５との間には、乾燥部８５によって乾燥された後のシリコンスライスが収納されるカセットＣが載置されるカセット載置部９０が設けられている。

また、図１に示すように、インゴット処理装置は、カセットＣをストックするための空カセットストック部９６と、シリコンスライスが収納されたカセットＣ’をストックするための充填カセットストック部９７とを備えている。また、空カセットストック部９６と充填カセットストック部９７との間には、インゴット載置部２に載置される前のシリコンインゴットＩが載置されるインゴット搬入部１と、搬出されるシリコンスライスが収納されたカセットＣ’が載置されるインゴット搬出部９５が設けられている。

ところで、本実施の形態においては、後述するインゴット処理方法をインゴット処理装置に実行させるためのコンピュータプログラムが記憶媒体６１に格納されている（図１参照）。そして、インゴット処理装置は、当該記憶媒体６１を受け付けるコンピュータ６０も備えている。そして、制御部６２は、コンピュータ６０からの信号を受けて、インゴット処理装置自身（より具体的には、搬送ロボット５、インゴット移動部３５、電極移動部４５、液送部５０および超音波発生部７０）を制御するように構成されている。なお、本願において記憶媒体６１とは、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＤ、ハードディスク、ＲＡＭなどを意味している。また、制御部６２は、検知部５５にも接続されており、当該検知部５５からの信号を受けてインゴット処理装置自身を制御するようにも構成されている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。

まず、インゴット搬入部１に搬入されたシリコンインゴットＩが、当該インゴット搬入部１からインゴット載置部２に移動される（図１参照）。

次に、搬送ロボット５の一対の側方支持部７によって、シリコンインゴットＩの対向する側面が挟持され、インゴット載置部２からシリコンインゴットＩが受け取られる（図１参照）。その後、当該搬送ロボット５によってシリコンインゴットＩが搬送され、インゴット受け部３０によって、処理槽２０上で搬送ロボット５からシリコンインゴットＩが受け取られて支持される（図２（ａ）参照）。

次に、インゴット移動部３５によって、インゴット受け部３０が下方へ移動され、このことによって、インゴット受け部３０上に載置されたシリコンインゴットＩ全体が処理槽２０内の電解液Ｅに浸漬されることとなる（図２（ａ）の矢印（１）参照）。このとき、インゴット受け部３０は、駆動モータ３６によってガイド部材３９に沿って下方に移動されることとなる。

次に、電極移動部４５によって電極保持部４０が下方へ移動され（駆動モータ４６によって電極保持部４０がガイド部材３９に沿って下方に移動され）（図２（ａ）の矢印（２）参照）、電流の流された加工用電極１０が電解液Ｅ内に浸漬される（図２（ｂ）参照）。そして、電解液Ｅ内でシリコンインゴットＩに加工用電極１０がある程度近づくと、シリコンインゴットＩが酸化されてＳｉＯ_２となって電解液Ｅ内に溶解され始める。このとき、加工用電極１０のスライス電極部１５からは水素（Ｈ_２）が発生することとなる。なお、加工用電極１０が所定の位置より下方まで移動すると、開閉カバー２５によって処理槽２０の上方が覆われる（図２（ａ）の矢印（３）参照）。

ところで、本実施の形態では、インゴット受け部３０および電極保持部４０が通過する時以外は、開閉カバー２５によって処理槽２０の上方が覆われている。このため、処理槽２０内の電解液Ｅが揮発することで周辺の装置に悪影響が出ることを最小限に抑えることができる。

上述のようにシリコンインゴットＩが溶解され始めると、インゴット移動部３５によってインゴット受け部３０を徐々に上方に移動させる（図２（ｂ）の矢印（４）参照）。このことによって、電流が流された加工用電極１０により、シリコンインゴットＩを電解液Ｅ内で溶解して徐々に切断することができる。

そして、シリコンインゴットＩをある程度上方に移動させると、シリコンインゴットＩが溶解することで発生する気泡（水素）により（図４（ａ）参照）、検知部５５によって検知される加工用電極１０に流れる電流の電流値が異常値を示すようになる。

このとき、制御部６２からの信号によって、電極移動部４５が加工用電極１０を電解液Ｅの液面に対して相対的に上下方向に往復動させ始める（図４（ａ）−（ｄ）参照）。また、第一吐出部５１ａによって、シリコンインゴットＩと加工用電極１０との間に電解液Ｅが供給され始め、かつ、（シリコンインゴットＩを基準として第一吐出部５１ａとは反対側に設けられた）第二吐出部５１ｂによって、シリコンインゴットＩと加工用電極１０との間に電解液Ｅが供給され始める（図５参照）。さらに、超音波発生部７０によって、振動子７１を介して、加工用電極１０のスライス電極部１５が超音波振動され始める（図６参照）。

後は、電極移動部４５によって予め定められた時間で加工用電極１０の上下方向の往復動が繰り返されつつ（図４（ａ）−（ｄ）参照）、インゴット移動部３５によってインゴット受け部３０が徐々に上方に移動される。なお、インゴット移動部３５によってシリコンインゴットＩが上方へ移動される速度は、検知部５５による検知結果に基づいて制御部６２によって決定される。また、加工用電極１０が上方に位置する際には、電解液Ｅの液面よりも上方に位置づけられることとなる（図４（ｃ）参照）。

このように、本実施の形態によれば、シリコンインゴットＩを加工用電極１０によって切断している際に、当該加工用電極１０を電解液Ｅの液面に対して相対的に往復動させるので、加工用電極１０から発生する気泡を、シリコンインゴットＩと加工用電極１０のスライス電極部１５との間から逃れさせることができる。

すなわち、（特に幅の広いシリコンインゴットＩを切断する場合であって）シリコンインゴットＩを連続して切断する場合には、シリコンインゴットＩから大量の気泡（水素）が発生するため、シリコンインゴットＩと加工用電極１０との間の電解液Ｅが不足し（ときにはシリコンインゴットＩと加工用電極１０との間でスパークが発生してしまい）、シリコンインゴットＩを溶解させることができなくなる。これに対して、本実施の形態によれば、定期的にスライス電極部１５を上方へ移動させて電解液Ｅの液面から露出させることができるので、加工用電極１０から発生する気泡を、シリコンインゴットＩの切断箇所とスライス電極部１５との間から逃れさせることができる（図４（ｃ）（ｄ）参照）。このため、再び、電解液ＥをシリコンインゴットＩとスライス電極部１５との間に満たすことができ、シリコンインゴットＩを切断することができる。

この点、加工用電極１０に供給する電力を断続的に停止させる方法も考え得るが、このような方法では、スライス電極部１５に付着した気泡を確実に除去することができない。これに対して、本実施の形態では、スライス電極部１５を電解液Ｅの液面から露出させるので、スライス電極部１５に付着した気泡を確実に除去することができる。

また、本実施の形態によれば、第一吐出部５１ａと第二吐出部５１ｂの両方から、シリコンインゴットＩと加工用電極１０との間に電解液Ｅを供給することができる（図５参照）。このため、シリコンインゴットＩとスライス電極部１５との間に、シリコンインゴットＩの両側から電解液Ｅを強制的に流し込むことができる。従って、シリコンインゴットＩの切断箇所とスライス電極部１５との間を電解液Ｅでより確実に満たすことができる。なお、本実施の形態では、第一吐出部５１ａから電解液Ｅを供給する方向と、第二吐出部５１ｂから電解液Ｅを供給する方向の各々が、スライス電極部１５が延在する方向に略平行になっているので、より効率よく、シリコンインゴットＩの切断箇所とスライス電極部１５との間に電解液Ｅを供給することができる。

また、本実施の形態によれば、超音波発生部７０によって加工用電極１０のスライス電極部１５を超音波振動させることができるので（図６参照）、スライス電極部１５から発生し、当該スライス電極部１５に付着した気泡をさらに確実に除去することができる。このため、シリコンインゴットＩとスライス電極部１５との間を電解液Ｅでさらに確実に満たすことができる。

また、本実施の形態によれば、インゴット移動部３５によってインゴット受け部３０を徐々に上方に移動させることでシリコンインゴットＩが切断されるので（図２（ｂ）の矢印（４）参照）、電解液Ｅの液面と加工用電極１０との間の距離を一定に保つことができる。このため、シリコンインゴットＩが切断される条件を均一に保つことができ、均一な厚みからなるシリコンスライスを確実に生成することができる。なお、往復動する加工用電極１０の最下方位置を徐々に下方へ移動させる態様を用いた場合には、処理槽２０内の電解液Ｅの液面を加工用電極１０の最下方位置に合わせて徐々に下方へ移動させることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

上述のように加工用電極１０を徐々に上方に移動させることでシリコンインゴットＩが完全に切断されてシリコンスライスが生成されることとなるが、本実施の形態では、シリコンインゴットＩが完全に切断される前に、搬送ロボット５の側方支持部７によってシリコンインゴットＩが挟持される（図１参照）。そして、シリコンインゴットＩが完全に切断されてシリコンスライスが生成されると、当該シリコンスライスが搬送ロボット５によって洗浄部８０へと搬送される。

このように本実施の形態では、シリコンインゴットＩが完全に切断される前に側方支持部７によってシリコンインゴットＩが挟持されるので、生成されるシリコンスライスがその面の法線方向に沿って倒れることを防止することができ、シリコンスライスがインゴット受け部３０から落ちたり、シリコンスライスにキズが入ったりすることを防止することができる。

なお、シリコンスライスが生成されると、第一吐出部５１ａからの電解液Ｅの供給と、第二吐出部５１ｂからの電解液Ｅの供給の各々が停止される。また、超音波発生部７０によるスライス電極部１５の超音波振動も停止される。

ところで、加工用電極１０がシリコンインゴットＩを完全に切断した際に、加工用電極１０によってインゴット支持部３３にキズが付かないよう、シリコンインゴットＩとインゴット支持部３３との間に、使い捨てすることができる保護部材（例えば、厚みの薄いダミーのシリコンインゴット）（図示せず）を設けてもよい。

上述のように洗浄部８０へ搬送されたシリコンスライスは洗浄部８０で洗浄される（図１参照）。その後、当該シリコンスライスは乾燥部８５で乾燥される（図１参照）。

次に、カセット載置部９０に載置された空のカセットＣ内に、シリコンスライスが収納される（図１参照）。その後、シリコンスライスが収納されたカセットＣ’が、充填カセットストック部９７に載置されてストックされる。そして、シリコンスライスが収納されたカセットＣ’は、インゴット搬出部９５に順次移動されて、当該インゴット搬出部９５から搬出される。

ところで上記では、第一吐出部５１ａと第二吐出部５１ｂから電解液Ｅが供給され始めるとシリコンインゴットＩが完全に切断されてシリコンスライスが生成されるまでの間、継続して電解液Ｅが供給される態様を用いて説明した。しかしながら、これに限られることはなく、例えば、加工用電極１０が所定の距離だけ上方に移動した際にだけ（例えば、加工用電極１０が電解液Ｅの液面から露出されたときにだけ）、液送部５０（より具体的には第一吐出部５１ａと第二吐出部５１ｂ）から電解液Ｅが供給されるようにしてもよい。この場合には、継続して電解液Ｅが供給される場合よりも、シリコンインゴットＩの切断箇所とスライス電極部１５との間に電解液Ｅを強制的に流し込む効果は低減するが、効率よく電解液Ｅを利用することができる点で有益である。

また、上記では、制御部６２によって電極移動部４５が制御されて、予め定められた時間で加工用電極１０の往復動が繰り返される態様を用いて説明したが、これに限られることはない。例えば、制御部６２によって検知部５５の検知結果に基づいて電極移動部４５が制御されることで、加工用電極１０の往復動が行われてもよい。この場合には、加工用電極１０に流れる電流の電流値が異常値になった場合にのみ加工用電極１０の往復動が行われるので、より効率よくシリコンインゴットＩの切断を行うことができる。

また、上記では、液送部５０が、シリコンインゴットＩと加工用電極１０との間に電解液Ｅを供給する第一吐出部５１ａと、シリコンインゴットＩを基準として第一吐出部５１ａとは反対側に設けられ、シリコンインゴットＩと加工用電極１０との間に電解液Ｅを供給する第二吐出部５１ｂと、を有している態様を用いて説明したが、これに限られることはない。例えば、図７に示すように、液送部５０が、シリコンインゴットＩと加工用電極１０との間に電解液Ｅを供給する吐出部５１と、シリコンインゴットＩを基準として吐出部５１とは反対側に設けられ、吐出部５１から供給されてシリコンインゴットＩを経た電解液Ｅを吸入する吸入部５２と、を有する態様からなってもよい。この場合には、吐出部５１から供給された電解液Ｅが吸入部５２によって吸入されることとなり電解液Ｅの流れを生成することができる。このため、処理状況によっては、第一吐出部５１ａと第二吐出部５１ｂの両方から電解液Ｅを供給する場合よりも効率よく電解液Ｅを強制的に流し込むことができる場合があり、有益である。なお、吐出部５１と吸入部５２とを結ぶ直線がスライス電極部１５の延在する方向に略平行になるように吐出部５１と吸入部５２が配置されると、シリコンインゴットＩの切断箇所とスライス電極部１５との間に電解液Ｅを効率よく供給することができる点で有益である。

また、上記では、超音波発生部７０によって、加工用電極１０のスライス電極部１５が超音波振動される態様を用いて説明したが、これに限られることはなく、例えば、図８に示すように、超音波発生部７０によって処理槽２０内の電解液Ｅを超音波振動させてもよいし、また、超音波発生部７０によって加工用電極１０のスライス電極部１５を超音波振動させ（図６参照）、かつ、処理槽２０内の電解液Ｅを超音波振動させる態様を用いてもよい（図８参照）。このように様々な態様で超音波発生部７０を用いることによって、より効率よくスライス電極部１５から気泡を逃れさせることができる。なお、処理槽２０内の電解液Ｅを超音波振動させる場合には、図８に示すように、処理槽２０の側壁に超音波発生部７０によって超音波振動される振動板７２が設けられてもよい。

Claims

インゴット部材を処理するインゴット処理装置において、
電解液が貯留された処理槽と、
前記処理槽上でインゴット部材を支持するインゴット受け部と、
前記インゴット受け部を下方へ移動することによって、前記インゴット部材を前記処理槽内の電解液に浸漬させるインゴット移動部と、
電流が流されることによって前記インゴット部材を電解液内で溶解して切断し、複数のスライス部材を生成するための加工用電極と.
前記加工用電極を上下方向に往復動させる電極移動部と、
前記インゴット部材を前記加工用電極によって切断している際に、該加工用電極を電解液の液面に対して相対的に往復動させるように前記電極移動部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするインゴット処理装置。
前記インゴット部材を前記加工用電極によって切断している際に、該インゴット部材と該加工用電極との間に電解液を供給する液送部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のインゴット処理装置。
前記液送部は、前記インゴット部材と前記加工用電極との間に電解液を供給する吐出部と、該インゴット部材を基準として該吐出部とは反対側に設けられ、該吐出部から供給されて該インゴット部材を経た電解液を吸入する吸入部と、を有することを特徴とする請求項２に記載のインゴット処理装置。
前記液送部は、前記インゴット部材と前記加工用電極との間に電解液を供給する第一吐出部と、該インゴット部材を基準として該第一吐出部とは反対側に設けられ、該インゴット部材と該加工用電極との間に電解液を供給する第二吐出部と、を有することを特徴とする請求項２に記載のインゴット処理装置。
前記制御部は、前記加工用電極を電解液の液面に対して相対的に往復動させているときであって該加工用電極が所定の距離だけ上方に移動した際に、前記液送部によって該インゴット部材と該加工用電極との間に電解液を供給させることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のインゴット処理装置。
前記制御部は、予め定められた時間で前記加工用電極の往復動が繰り返されるように前記電極移動部を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインゴット処理装置。
前記加工用電極に接続され、該加工用電極に流れる電流の電流値を検知する検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記検知部の検知結果に基づいて前記電極移動部を制御して、前記加工用電極の往復動を行わせることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインゴット処理装置。
前記処理槽内の電解液を超音波振動させる超音波発生部をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインゴット処理装置。
前記加工用電極を超音波振動させる超音波発生部をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインゴット処理装置。
インゴット部材を処理するインゴット処理方法において、
インゴット受け部によって、電解液が貯留された処理槽上でインゴット部材を支持すること、
前記インゴット受け部を下方へ移動することによって、前記インゴット部材を前記処理槽内の電解液に浸漬させることと、
電流が流された加工用電極によって、前記インゴット部材を電解液内で溶解して切断することと、
前記インゴット部材を前記加工用電極によって切断している際に、該加工用電極を電解液の液面に対して相対的に往復動させることと、
を備えたことを特徴とするインゴット処理方法。
前記インゴット部材を前記加工用電極によって切断している際に、該インゴット部材と該加工用電極との間に電解液を供給することをさらに備えたことを特徴とする請求項１０に記載のインゴット処理方法。
前記インゴット部材を前記加工用電極によって切断している際に、該インゴット部材と該加工用電極との間に電解液を供給することと、
前記インゴット部材を基準として電解液が供給される位置とは反対側で、該インゴット部材を経た電解液を吸入することと、をさらに備えたことを特徴とする請求項１０に記載のインゴット処理方法。
前記加工用電極を電解液の液面に対して相対的に往復動させているときであって該加工用電極が所定の距離だけ上方に移動した際に、該インゴット部材と該加工用電極との間に電解液を供給させること、をさらに備えたことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のインゴット処理方法。
予め定められた時間で前記加工用電極の往復動が繰り返されることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のインゴット処理方法。
検知部によって、前記加工用電極に流れる電流の電流値を検知することをさらに備え、
前記検知部の検知結果に基づいて前記加工用電極の往復動が行われることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のインゴット処理方法。
前記処理槽内の電解液を超音波振動させることをさらに備えたことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のインゴット処理方法。
前記加工用電極を超音波振動させることをさらに備えたことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載のインゴット処理方法。