JP2016000454A - インゴット鋸引き方法及びシステム - Google Patents

インゴット鋸引き方法及びシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2016000454A
JP2016000454A JP2015115728A JP2015115728A JP2016000454A JP 2016000454 A JP2016000454 A JP 2016000454A JP 2015115728 A JP2015115728 A JP 2015115728A JP 2015115728 A JP2015115728 A JP 2015115728A JP 2016000454 A JP2016000454 A JP 2016000454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ingot
wire
cutting
controlling
bow
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.)
Pending
Application number
JP2015115728A
Other languages
English (en)
Inventor
ギュム メルケ,
Guillaume Mercay
ギュム メルケ,
アンドレアス シュミット,
Andreas Schmid
アンドレアス シュミット,
アレクサンドル ミタズ,
Alexandre Mittaz
アレクサンドル ミタズ,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Switzerland SARL
Original Assignee
Applied Materials Switzerland SARL
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Switzerland SARL filed Critical Applied Materials Switzerland SARL
Publication of JP2016000454A publication Critical patent/JP2016000454A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/045Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D57/00Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
    • B23D57/003Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D57/0046Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of devices for feeding, conveying or clamping work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0064Devices for the automatic drive or the program control of the machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0082Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work
    • B28D5/0088Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work the supporting or holding device being angularly adjustable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

【課題】シリコン、石英ブロックなどの硬脆材料の切断に使われるワイヤソーのワイヤの損傷や破損によるコスト、スループットが改善される加工方法を提案する。【解決手段】インゴット600鋸引き方法、ワイヤソー用インゴットフィードシステムを含むワイヤソーによる加工方法。インゴット鋸引き方法は、インゴットを回転軸318周囲で回転させながら、ワイヤソーのワイヤウェブ111に向かう切削方向にインゴットをフィードすることを含み、回転軸とワイヤウェブとの間の距離は、?10mm、詳細には?5mm、詳細には?2、5mmよりも小さい。また、ワイヤボウ監視システムにより監視されたワイヤボウに基づき切削処理パラメータを制御する。さらにインゴットフィードシステムによる制御も含まれる方法である。【選択図】図3A

Description

[0001]本開示の実施形態は、ワイヤソー、及び、例えばシリコンウエハを切り出すためにシリコンや石英のブロックなどの硬性材料を鋸引きする方法に関する。本開示は、詳細には、インゴット鋸引き方法、及び、当該インゴット鋸引き方法を実行するためのインゴットフィードシステムに関する。更に、本開示の実施形態は、インゴットフィードシステムを含むワイヤソーに関する。
[0002]ワイヤソーは、シリコンなどの硬性材料のピースから、ブロックやブリックを、薄いスライス例えば半導体ウエハに切削するために用いられる。このようなデバイスで、ワイヤはスプールから供給され、ワイヤガイドシリンダによって案内され且つ引張される。鋸引きに用いられるワイヤは、研磨材料と共に供給され得る。1つのオプションとして、研磨材料はスラリとして供給される。これは、ワイヤが切削される材料に触れる直前に行われる。これにより、材料を切削するためのワイヤソーによって、研磨剤が切削位置に運ばれる。別のオプションとして、例えばダイヤモンドワイヤのように、研磨剤がコーティングと共にワイヤ上に供給され得る。例えば、ダイヤモンド粒子がコーティングと共に金属ワイヤ上に供給され、ここでダイヤモンド粒子はワイヤのコーティング内に埋め込まれている。これにより、研磨剤が強固にワイヤに結合される。
[0003]現在、切削厚さを低減してこれにより廃棄材料を削減するために、より細いワイヤが用いられる傾向にある。また、ダイヤモンドワイヤの利用も強く求められている。これらのより細いワイヤやダイヤモンドワイヤは損傷を受けやすく、高引張時、ワイヤの破損が起こりやすい。更に、ワイヤソーのスループットを向上させるために切削速度を上げることが望まれる。ウェブを通してピースを移動させる最大速度、及び、所与の時間内での最大限に効率的な切削領域は、ワイヤ速度、鋸引きされる材料のフィード速度、鋸引きされる材料の硬度、攪乱的な影響、所望の精度などを含む幾つかの要因によって、限定される。速度が増大すると、ワイヤの歪みも増大する。従って、ワイヤの損傷、早期摩耗、不具合や破損を回避するという上述の課題は、より高速の鋸引きにおいてさらに重大となる。
[0004]鋸引き品質の変動、鋸引き幅の変動、ワイヤの振動、或いはワイヤの破損を、回避又は低減するような方式でワイヤソーを操作することが非常に重要である。最悪の場合、ワイヤの破損が起こると、望ましくない事態が発生し得る。ワイヤの切れた端が機械内部で制御不能に動き回り、ワイヤガイドシステム又は機械の他の部分に損害を与え得る。
[0005]従って、ウエハの品質、スループット、及び所有者のコストに関して、鋸引き処理の最適化に対する需要が存在する。
[0006]上述に照らして、当技術分野における課題のうちの少なくとも幾つかを解決するために、独立請求項による、インゴット鋸引き方法、ワイヤソー用インゴットフィードシステム、及びワイヤソーが提供される。ワイヤソーは、インゴットをウエハへと切削するように適合される。更なる利点、態様、及び詳細は、従属請求項、説明及び添付図面から明らかである。
[0007]本開示の一態様によれば、インゴット鋸引き方法が提供される。この方法は、インゴットを回転軸周囲で回転させながら、ワイヤソーのワイヤウェブに向かう切削方向に、インゴットをフィードすることを含み、回転軸とワイヤウェブとの間の距離Dは、D=±10mmよりも小さく、詳細にはD=±5mmよりも小さく、詳細にはD=±2.5mmよりも小さい。
[0008]本開示の更なる態様によれば、インゴット鋸引き方法が提供される。この方法は、インゴットを回転軸周囲で回転させながら、インゴットをワイヤソーのワイヤウェブに向けた切削方向にフィードすることを含み、回転軸とワイヤウェブとの間の距離Dは、D=±10mmよりも小さく、詳細にはD=±5mmよりも小さく、詳細にはD=±2、5mmよりも小さい。インゴット鋸引き方法は、ワイヤボウ監視システムによってワイヤボウを監視することと、監視されたワイヤボウに基づいて、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することとを更に含み、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することは、回転軸とワイヤウェブとの間の距離D内で、インゴットの回転軸の位置を制御することを含み、回転軸とワイヤウェブとの間の距離Dは、D=±10mmよりも小さく、詳細にはD=±5mmよりも小さく、詳細にはD=±2.5mmよりも小さい。更に、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することは閉ループ制御を含み、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することは、監視される力であって、切削中にインゴットに作用する力を運動学的機構構造において測定することによる、力に基づかない。
[0009]更なる態様によれば、ワイヤウェブを形成するワイヤを含むワイヤソーデバイスのための、インゴットフィードシステムが提供される。インゴットフィードシステムは、運動学的機構構造、運動学的機構構造の少なくとも一部を移動させるための少なくとも1つのアクチュエータ、インゴットを運動学的機構構造に連結するための支持テーブル、及び、本明細書に記載の方法を実行するように構成されるコントローラを含む。
[0010]本開示の別の態様によれば、既存のワイヤソーが本明細書に記載のインゴットフィードシステムで改良され得る。ワイヤソーに本明細書に記載のインゴットフィードシステムを提供することを含む、ワイヤソーの改良方法が開示される。
[0011]本開示の更なる態様によれば、本明細書に記載のインゴットフィードシステムを含むワイヤソーが提供される。
[0012]本開示はまた、記載される方法を実施するための装置に向けられ、記載される各方法ステップを実施するための装置部分を含む。これらの方法ステップは、ハードウェアコンポーネント、適切なソフトウェアによってプログラムされたコンピュータ、これら2つの任意の組み合わせ、又は任意の他の方式によって実施できる。更に、本開示はまた、記載される装置を操作する方法にも向けられる。方法は、装置のすべての機能を実行する方法ステップを含む。
[0013]本開示の上記の特徴を詳細に理解できるよう、上で簡単に概説した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照することによって得ることができる。添付図面は例示的な実施形態のみを示し、従って、本開示の範囲を限定するものと見なされないということに留意すべきである。
本明細書に記載の実施形態によるインゴット鋸引き方法を示すブロック図である。 本明細書に記載の実施形態によるインゴット鋸引き方法を示すブロック図である。 本明細書に記載のインゴット鋸引き方法の実施形態による、鋸引き中のインゴットの概略斜視図である。 本明細書に記載のインゴット鋸引き方法の実施形態による、鋸引き中のインゴットの概略斜視図である。 は、本明細書に記載の、ワイヤボウ監視システムとインゴットフィードシステムとを含む、ワイヤソーの概略図である。 は、本明細書に記載の、ワイヤボウ監視システムとインゴットフィードシステムとを含む、ワイヤソーの概略図であり、ワイヤソーのワイヤが撓んでいる(bowed)。 本明細書に記載の実施形態による、ワイヤボウ監視システムのセンサボードの概略図である。 本明細書に記載の実施形態によるインゴットフィードシステムを含む、本明細書に記載の実施形態によるワイヤソーのフレーム本体の概略斜視図である。 本明細書に記載の実施形態による、インゴットフィードシステムの概略斜視図である。
[0014]ここで、本発明の種々の実施形態が詳細に参照され、その1つまたは複数の例が図示される。図面に関する以下の説明の中で、同じ参照番号は同じ構成要素を指している。以下、個々の実施形態に関して相違点のみが説明される。本開示の説明として各例が与えられるが、本開示を限定する意図はない。更に、1つの実施形態の部分として図示または記載された特徴を他の実施形態で使用し、或いは他の実施形態とともに使用して、別の実施形態を得ることができる。この説明は、そのような変更および改変を含むことが意図されている。
[0015]図1は、本明細書に記載の実施形態によるインゴット鋸引き方法100を示すブロック図である。本明細書に記載の実施形態によれば、インゴット鋸引き方法は、インゴットをインゴットの回転軸周囲で回転させ102ながら、ワイヤソーのワイヤウェブに向けた切削方向にインゴットをフィードする101ことを含み、回転軸とワイヤウェブとの間の距離Dは、D=±10mmよりも小さく、詳細にはD=±5mmよりも小さく、詳細にはD=±2.5mmよりも小さい。従ってインゴットを、ワイヤウェブからD=±10mmよりも小さい距離Dにおいて、回転軸周囲で回転させること102により、インゴットの切削条件が最適化され得る。特に、インゴットの切削条件が、インゴットの鋸引き処理全体で実質的に一定に保持され得る。
[0016]更に、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、インゴット鋸引き方法100の実施形態によれば、インゴットを回転軸周囲で回転させながら、ワイヤソーのワイヤウェブに向けた切削方向にインゴットをフィード101することは、本明細書に記載の実施形態によるインゴットフィードシステムを使用することを含み得る。
[0017]本開示において、「インゴットフィードシステム」は、鋸引きされるピース、例えばインゴットのポジションを制御するシステムとして理解され得る。具体的には、これはワイヤソーのコントローラによって行われ得る。
[0018]本開示において「ワイヤソー」は、半導体材料のワークピースを、詳細には、複数のスライス、例えばウエハへと切削するためのデバイスとして理解され得る。更に、本開示において、ワークピースは、一又は複数の別個のピース、例えば、一もしくは複数の半導体ピース又はインゴットを含み得る。
[0019]本開示において、鋸引き処理は切削処理に対応する。従って、すべての適切な文法的活用を伴う「鋸引きする」という動詞は、すべての適切な文法的活用を伴う「切削する」という動詞と同じ意味を有するものとして使用される。
[0020]図2は、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な実施形態による、インゴット鋸引き方法100を示すブロック図であり、当該方法は更に、本明細書に記載の実施形態によるワイヤボウ監視システムによってワイヤボウを監視すること103、及び、監視されるワイヤボウに基づいて、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御すること104を含む。更に、監視されるワイヤボウに基づいて、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することは、本明細書に記載の実施形態によるワイヤボウ監視システムによって生成される信号を用いることを含む。具体的には、監視されるワイヤボウに基づいて、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御するために用いられる信号は、本明細書に記載の実施形態によるワイヤボウ監視システムのセンサ装置の少なくとも1つのセンサによって生成され得る。
[0021]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、インゴット鋸引き方法100の実施形態によれば、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御すること104は、D=±10mmよりも小さく、詳細にはD=±5mmよりも小さく、詳細にはD=±2.5mmよりも小さい、回転軸とワイヤウェブとの間の距離D内で、インゴットの回転軸の位置を制御することを含む。具体的には、インゴットの回転軸の位置を制御することは、本明細書に記載の実施形態によるインゴットフィードシステムを使用することを含む。従って、D=±10mmよりも小さい、回転軸とワイヤウェブとの間の距離D内で、インゴットの回転軸を制御することにより、インゴットの切削条件が鋸引き処理全体で適合され最適化され得る。特に、インゴットの鋸引き条件が、インゴットの鋸引き処理全体で実質的に一定に保持され得る。従って、ワイヤの摩耗や破損が最低限に抑えられ、及び/又はスループットと切削の生産性が最大化され得る。
[0022]図3Aは、本明細書に記載のインゴット鋸引き方法の実施形態による、鋸引き中のインゴット600の概略斜視図である。図3Aで、回転軸318とワイヤウェブ111との間の距離Dが例示的に示される。本明細書に記載の実施形態によれば、インゴット600の鋸引き中の回転軸とワイヤウェブとの間の距離Dは、D=±10mmよりも小さく、詳細にはD=±5mmよりも小さく、詳細にはD=±2.5mmよりも小さい。図3Aで、回転軸318とワイヤウェブ111との間の距離Dが、ワイヤウェブ(例えば、D=+10mm)上方の距離として示されているが、回転軸318とワイヤウェブ111との間の距離Dは、ワイヤウェブ(例えば、D=−10mm)下方の距離でもあり得ることを理解されたい。
[0023]図3Bに例示的に示すように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、インゴット鋸引き方法の実施形態によれば、インゴット鋸引き中、インゴットの回転軸は、インゴット600が、T=±10mm、詳細にはT=±5mm内、詳細にはT=±2.5mm内の公差T内で、ワイヤウェブ111のワイヤ11の接触カーブ601上に位置し得る。本開示において、「接触カーブ」という語は、インゴット鋸引き中、ワイヤがインゴットに接触する仮想の曲線として理解され得る。例えば、「接触カーブ」という語は、直線、弓形(bow)、又は、インゴットの鋸引き中にワイヤがインゴットに接触するワイヤの領域で、ワイヤが形成し得る他の曲線として、理解され得る。
[0024]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、インゴット鋸引き方法の実施形態によれば、回転軸の位置を制御することは、インゴットのワイヤウェブのワイヤに対する接触カーブ上で、T=±10mm、詳細にはT=±5mm内、詳細にはT=±2.5mm内の公差T内で、回転軸の位置を制御することを含む。従って、インゴットの切削条件は、鋸引き処理全体で適応され最適化され得る。特に、インゴットの切削条件が、インゴットの鋸引き処理全体で実質的に一定に保持され得る。
[0025]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、インゴット鋸引き方法100の実施形態によれば、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御すること104は、切削中の切削方向に直角の平面に対して、インゴット600の位置を制御すること、インゴットフィード速度を制御すること、ワイヤ速度を制御すること、冷却剤の供給を制御すること及び冷却剤の温度を制御すること、揺動角を制御すること、揺動軌道を制御すること、揺動の頻度を制御すること、並びに、揺動速度を制御することのうちの一又は複数を含み得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、インゴット鋸引き方法の実施形態によれば、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することは、閉ループ制御を含む。
[0026]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、インゴット鋸引き方法100の実施形態によれば、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することは、切削中にインゴットに作用する力であって、運動学的機構構造において測定することによる、監視される力に基づかない。
[0027]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、インゴット鋸引き方法100の実施形態によれば、インゴットをフィードすること101は、インゴットの交互運動、具体的には揺動運動を含む。インゴットの揺動運動は、半径が一定である回転運動、例えば、切削方向に直角の円弧の軌道に沿った回転運動を含み得る。付加的に又は代替的に、インゴットの揺動運動は、半径が可変の回転運動、例えば、切削方向に直角の軌道に沿った、楕円形運動、放物線状運動、及び双曲線状運動のうちの一又は複数を含み得る。本明細書に記載の実施形態によれば、交互運動、具体的には揺動運動は、軌道に沿った前後運動である。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、インゴット鋸引き方法100の実施形態によれば、この方法は、切削中にインゴットに作用する力を運動学的機構構造において測定することによる、前記力を監視することを含まない。
[0028]図4Aは、本明細書に記載の実施形態によるワイヤソーの例示的な実施形態を示す。具体的には、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な実施形態によれば、図4A及び4Bに例示的に示すように、ワイヤボウ監視システム160を含み得る。ワイヤボウ監視システムは、少なくとも1つのセンサ装置20を含み得る。少なくとも1つのセンサ装置20は、ワイヤソーシステムのワイヤに隣接して位置決めされるように適合され、ワイヤのボウを検知するように適合される。本明細書に記載のワイヤボウ監視システムでワイヤボウについての情報を得ることにより、本明細書に記載のワイヤソーによるリアルタイムの切削処理の自動調整がもたらされ得る。例えば、ワイヤボウ監視システムによって生成される信号は、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御するために用いられ得る。
[0029]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な実施形態によれば、少なくとも1つの切削処理パラメータは、例えば、鋸引き中のインゴットの回転軸の位置、切削中の切削方向に直角の平面に対する、インゴットのポジション、インゴットフィード速度、ワイヤ速度、冷却剤の供給、冷却剤の温度、揺動角、揺動軌道、揺動の頻度、及び揺動速度のうちの一又は複数であり得る。従って、ワイヤボウを監視することにより提供される、ボウについての情報は、鋸引き処理全体で鋸引きを調整し最適化するのに特に有用である。特に、インゴットの鋸引き条件が、インゴットの鋸引き処理全体で実質的に一定に保持され得る。従って、ワイヤの摩耗や破損が最低限に抑えられ、及び/又はスループットと切削の生産性が最大化され得る。
[0030]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な実施形態によれば、少なくとも1つのセンサ装置は、誘導性センサ、容量性センサ、及び接触センサのグループから選択される、少なくとも1つのセンサ228を含む。更に、少なくとも1つのセンサはワイヤウェブの上方に配置され得る。具体的には、少なくとも1つのセンサは、ワイヤウェブのワイヤの長手方向に配置され得る。更に、少なくとも1つのセンサは、互いに平行に配置される複数のセンサを含み得る。特に、複数のセンサは、互いに隣接にして配置され得、各センサは、ワイヤウェブの平行なワイヤにおける個別のワイヤを感知するために配置され得る。例えば、複数のセンサはワイヤ方向に直角に配置され得る。誘導性センサ及び容量性センサは、ワイヤが鉄ベースである場合に、ワイヤの近接度を感知するように適合され得る。少なくとも1つのセンサはデジタル又はアナログであり得る。少なくとも1つの誘導性センサ又は容量性センサの、本明細書で「測定結果」又は「測定値」とも称される測定の成果は、連続的(アナログセンサの場合)或いはデジタル(デジタルセンサの場合)であり得る。連続的な成果は、センサとワイヤとの間の絶対距離の表示であり、例えば、mが測定の成果を表し、xがセンサとワイヤとの間の距離を表す場合、xがmの関数として表され、即ち、x=f(m)であり得る。幾つかの実施形態によれば、この関数は線形関数である。
[0031]成果がデジタルである実施形態では、センサとワイヤとの間の距離が閾値距離を下回る場合、センサは例えば0で応答し、距離が閾値を上回る場合、センサは1で応答し得る。本明細書で「閾値」とも称される閾値距離は、例えば切削処理中又は処理前にオペレータによって予め設定され、センサの距離の感知に対応し得る。即ち、センサが感知距離までのみワイヤの存在を検知可能である。例えば、閾値は、0.1mm〜1.0mmの間、詳細には0.2mm〜0.6mmの間であり得る。
[0032]「デジタルセンサ」という語は、デジタルの測定の成果を提供するセンサを含む任意の装置として理解され得る。デジタルセンサの提供は、測定の成果がもたらされる多数のセンサが合同で評価される場合に特に有益である。
[0033]実施形態によれば、少なくとも1つのセンサ装置は複数のセンサを含む。具体的には、複数のセンサのうちのすべてのセンサが同じタイプのセンサであり得る。例えば、少なくとも1つのセンサ装置が、複数の誘導性センサ、又は複数の容量性センサ、又は複数の接点センサの何れかを備え得る。本開示の一又は複数のセンサは、図4Aに例示的に示すコントローラ1350などのコントローラと通信し得る。コントローラ1350は、本明細書に記載の実施形態によるインゴットフィードシステム300の部分であり得る。代替的に、コントローラ1350は、ワイヤソーの電気的制御システムの部分であり得る。詳細には、通信は、少なくとも1つのセンサ装置のうちの少なくとも1つのセンサからコントローラへのデータ通信333であり得、ここで、少なくとも1つのセンサはコントローラ1350に測定結果を供給する。
[0034]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な実施形態によれば、ワイヤボウ監視システムは、2つのセンサ装置、例えば、図4Aに例示的に示すように第1のセンサ装置20A及び第2のセンサ装置20Bを含み得る。第1のセンサ装置20A及び第2のセンサ装置20Bは、本明細書に記載の少なくとも1つのセンサ装置の実施形態に従って構成され得る。図4Aを例示的に参照すると、第1のセンサ装置20Aは、第1のワイヤガイド112に隣接して配置され、第2のセンサ装置20Bは第2のワイヤガイド114に隣接して配置され得る。具体的には、図4Aに例示的に示すように、第1のセンサ装置20Aが、インゴットの第1の側に配置され、第2のセンサ装置20Bが、インゴットの第1の側に対向するインゴットの第2の側に配置され得る。
[0035]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な実施形態によれば、コントローラは、一又は複数の測定結果を評価するように構成され得る。付加的に又は代替的に、コントローラは反応をトリガし得る。例えば、反応は、本明細書に記載の実施形態によるワイヤボウ監視システムによって生成された信号に基づいて、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することであり得る。従って、コントローラは、ボウ測定結果に応答してワイヤソーの反応を引き起こすために、ワイヤソーと通信するように適合され得る。
[0036]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な実施形態によれば、少なくとも1つの切削処理パラメータをワイヤボウ測定データに基づいて制御するために、制御アルゴリズムが用いられ得る。従って、本明細書に記載のワイヤソーの実施形態は、鋸引き中のインゴットの回転軸の位置、インゴット配向、インゴットフィード速度、ワイヤ速度、ワイヤ引張度、冷却剤の供給レート及び冷却剤の温度、揺動角、揺動軌道、揺動の頻度、並びに揺動速度などの切削処理パラメータの、閉ループワイヤボウフィードバック制御に適している。
[0037](4つのセンサが図示される)図4Aに示すように、センサ装置が幾つかのセンサを備えることにより、ワイヤにおけるボウの存在とボウの寸法に対応する値とを測定するのに特に有利となり得る。例えば、すべてのセンサが誘導性センサ又は容量性センサの何れかであり得る。寸法に対応する値は、詳細には、下記でより詳細に例示されるように、ワイヤが応力を加えられていない状態のワイヤ配向と比較したワイヤの角度であり得る。
[0038]図4Aに例示的に示すように、ワイヤ11は、ワイヤガイド、詳細には第1のワイヤガイド112及び第2のワイヤガイド114によって案内され得る。第1のワイヤガイド112と第2のワイヤガイド114との間に供給されるワイヤは、ワイヤウェブ111を形成する。図4Aを例示的に参照すると、ワークピース、例えばインゴット600が、支持テーブル312にマウントされ、支持テーブルは、インゴットを切削するためにワイヤ11に対して、詳細にはワイヤウェブ111に対して移動するように構成される。例えば、本明細書に記載の実施形態によれば、支持テーブル312がインゴットフィードシステム300に結合され得る。図4A及び4Bに例示的に示すように、ワイヤソーの実施形態によれば、ワイヤは、供給スプール134からワイヤガイドへ供給され、ワイヤガイドから巻き取りスプール138によって受けられ得る。
[0039]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、幾つかの更なる実施形態によれば、第1のワイヤガイド112及び第2のワイヤガイド114のうちの少なくとも1つは、モータ又はドライバ、例えば(図4A及び4Bの点線で示す)第1のモータ122及び/又は第2のモータ124に連結され得る。第1のモータ122及び/又は第2のモータ124は、ワイヤ11の前後運動を実施するように適合され得る。ワイヤの前後運動は、図4A及び4Bの矢印225で示されている。
[0040]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な、ワイヤソーの実施形態によれば、第1のワイヤガイド112及び第2のワイヤガイド114は、ワイヤを移送するために回転するように適合され得る。ワイヤガイドは、通常、少なくとも0.1m/s或いは40m/sの円周速度(即ち、外周における速度)で回転するように構成され得る。例えば、ワイヤソーは、標準動作中は20m/s〜25m/sの間で動作される一方、起動及び停止中、速度は低いことがある。26m/s又は40m/sなどのより高速も適用され得る。また、ワイヤが前後運動する際、ワイヤは、反対方向に加速するために減速することもある。
[0041]切削中、ワイヤは、実質的にその長手方向の長さに沿って運動する。「実質的に」という語は、具体的には、変化形などを包含する。代替的に、ワイヤ運動は往復動方式であり得、この場合、長さに沿ったワイヤの運動は定期的に逆方向となり得る。動作において、インゴットを例えば複数のウエハに切削するために、ワイヤがインゴットと接触させられる。
[0042]本明細書に記載の実施形態によれば、ワイヤウェブを形成するワイヤがインゴットに対して移動されるか、インゴットがワイヤもしくはワイヤウェブに対して移動されるか、或いは、ワイヤとインゴットとの両方が互いに対して移動され得る。
[0043]ワークピースと(ワイヤウェブなどの)ワイヤとが互いを通過するとき、結果としてワイヤ上のワークピースによって発揮される力によって、ワイヤが撓められることとなる。ワイヤボウの向きは切削方向と一致する。ワイヤボウが過度に増大すると、ワイヤの破損が生じ得る。従って、本明細書に記載の実施形態により、ボウが大きくなりすぎる前にボウを検知することが可能となり、更に、ワイヤの破損を回避するための適切な反応をトリガすることが可能となる。このような反応は、例えば、本明細書に記載の少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することであり得る。
[0044]本明細書に記載のワイヤボウ監視システム160の実施形態によれば、図4Aで例示的に示すように、センサ装置20はワイヤ11に隣接して位置決めされるように構成され、幾つかのセンサが取り付けられたセンサボード46を含み得る。センサの数は、少なくとも2、少なくとも4、もしくは少なくとも8、10、又は16であり得る。センサはワイヤボウを検知するように構成され得る。センサによって測定され収集されるデータは、コントローラ1350に転送され、ここでデータは更に処理され(例えば評価され)得る。例えば、ワイヤボウの経過を監視するために、各センサの論理レベル(即ち、0又は1の成果物)が用いられ得る。
[0045]図4Bは、図4Aと同じ実施形態を示し、ここでワイヤ(ウェブ)は、インゴットがワイヤ(ウェブ)に切削方向602に押圧されることにより、撓みを経験する。例示のために、図4Bでは1つのセンサ装置のみを示す。1つのセンサ装置についての図4Bとの関連で例示的に示すように、ボウ測定の原理は、図4Aに例示的に示すような1つよりも多いセンサ装置を含む実施形態にも、適用され得る。図4A及び4Bに例示的に示すように、幾つかのデジタルセンサを備える実施形態によれば、ワイヤボウがない場合又は小さいワイヤボウのみが存在する場合、すべてのセンサの論理状態は同じであり得る。この文脈で「小さい」ということは、ワイヤ−センサ間の距離についての閾値をワイヤボウが超えないということを意味する。
[0046]切削処理中、ワイヤボウは増大し、センサのうちの一又は複数の論理状態も変化し得る。例えば、ワークピースにより近い2つのセンサ(即ち、図4A及び4Bに関して示される実施形態における、右側の2つのセンサ)は、これらセンサとワイヤとの間の距離が閾値を上回るという結果を表示する一方、ワークピースからより離れた2つのセンサ(即ち、図4A及び4Bにおける左側の2つのセンサ)は、ワイヤとセンサとの間の距離が閾値を下回っていることを感知し得る。これらの結果から、ワイヤのボウの寸法について、具体的には、実際の撓められたポジションにあるワイヤと撓められていないワイヤとの間の角度アルファ(α)(図4Bに示す)について、或いはボウの絶対長Lについての情報を得ることが可能であり、後者についてはより詳細に後述する。
[0047]例えば、図4A及び4Bに示すように、センサ装置がワイヤの長手方向に4つのセンサを含む場合、(図4で示す実施形態に関して述べるように、垂直方向のセンサ数には関係なく)及び、センサがデジタルセンサである場合、センサの閾値は下記の情報が得られるように選択され得る。
Figure 2016000454
[0048]表に示すように、すべてのセンサが0の応答を示す場合、ワイヤボウが存在しない又は小さいワイヤボウ(例えば2°未満)のみが存在する。ワークピースに最も近接したセンサが、測定結果が1となって閾値を上回る距離を測定する一方、その他のセンサとワイヤとの間の距離が閾値未満即ち0である場合、この結果は、2°を上回り且つ4°を下回る角度アルファ(α)として解釈され得る。図示の表の更なる列に記載された更なる測定結果も、同様に考慮され得る。すべてのセンサが1で応答すると、すべてのセンサとワイヤとの間の距離が閾値を上回り、非限定的な例である図示の表において、8°を上回るボウ角度として解釈される必要がある。明らかに、少なくともこの情報が、少なくとも1つのワイヤソーデバイスの動作パラメータの補正などの反応をトリガすることとなる。ワイヤの長手方向長さにおいて4つのセンサを備えた実施形態、及び、表に示すような角度アルファ(α)の分布をもたらすこれらの閾値設定は、例示目的にすぎないものである。任意の他の配列及び値が同程度に適切であり得るということが、当業者には明らかである。
[0049]上記の例で、ワイヤボウの寸法の表示として角度アルファ(α)が用いられているが、測定結果からボウの絶対長Lを導出することも可能である。ボウの絶対長Lは、ワイヤの、静止位置からの切削方向の最大変位を表す。ボウの絶対長Lは図4Bに例示的に示され、参照番号140で示される。
[0050]例えば、図4A及び4Bに示すように、センサ装置が(垂直方向のセンサ数には関係なく)ワイヤの長手方向に4つのセンサを含む場合、且つセンサがデジタルセンサである場合、センサの閾値は、下記の情報が得られるように選択され得る。
Figure 2016000454
[0051]更に、センサ装置又は本明細書に記載のワイヤソーシステムは、測定結果に応じて、少なくとも1つの動作パラメータなどの、ワイヤソーの動作ステータスの補正などの反応をトリガするように構成され得る。上記の表に関して示す実施例を参照すると、ボウ角度アルファ(α)が6°未満であるか又はボウの絶対長が9mm未満である限り、反応はトリガされない。アルファ(α)が6°を超えるか又はボウの絶対長Lが9mmを超えると、ワイヤの速度が例えば10%増加する、及び/又は切削速度(即ち、ワークピースの切削方向の移動速度)が例えば10%減少し得る。アルファ(α)が8°を超えるか又はボウの絶対長Lが12mmを超えると、ワイヤの速度は例えば少なくとも20%更に増加し、及び/又は切削速度が例えば少なくとも20%更に減少し得る。代替的に、最大ボウ角度(本実施例に限定しないが、本実施例では少なくとも8°又は少なくとも12mmのボウ絶対長)が測定されると、ワイヤソーシステムは停止される及び/又はオペレータが警告を受け得る。
[0052]任意の他の測定結果、例えば、すべてのセンサがセンサとワイヤとの間の距離が閾値未満であるということを測定し、同時に1つの中間位置のセンサ又は他のセンサの少なくとも一部よりもワークピースから離れたセンサが、距離閾値を上回る場合、システムの不具合を表すということが理解され得る。これは、ボウが常に切削方向にあるからである。換言すれば、負の角度アルファ(α)は実際に起こる状況を表さず、且つ、センサが、ワークピースからより離れた隣接するセンサよりも小さい距離を感知することはあり得ない。
[0053]上述のようにセンサの論理状態についての情報を用いることにより、コントローラ1350はワイヤボウの値を決定し、ワイヤの破損を回避するようにワイヤソーを制御し得る。特に、コントローラはワイヤソーの反応をトリガし得る。例えば、反応は、本明細書に記載の切削処理パラメータのうちの少なくとも1つを制御することであり得、詳細には、本明細書に記載のインゴットの回転軸を制御することであり得る。
[0054]本明細書に記載のワイヤボウ監視システム160の実施形態によれば、センサ装置は更に、少なくとも1つのセンサボードを含み、ここで、センサは少なくとも2列でセンサボードに取り付けられる。例示的な装置が図5に示され、ここでワイヤ11に対して垂直な配向の4列のセンサが示されており、ワイヤに対して実質的に平行な配向の4列のセンサが示される。
[0055]ワイヤボウ監視システムの文脈で使用する「センサの列」という語は、詳細には、種々の列のセンサが、例えばワイヤの配向に対して実質的に垂直な方向に、及び/又はワイヤの配向に対して実質的に平行な方向に、互いに離間された装置を表す。この文脈における「実質的に」という語は、20°の変位、より詳細には10°の変位を含み得る。
[0056]図5は、4×4個のセンサが取り付けられたセンサボード46を示す概略図である。実施形態によれば、センサの総数はk掛けるn計算され、ここでkとnとは両方とも正の整数であり、例えば、kはワイヤ配向に対して実質的に平行な配向のセンサの数を表し、nはワイヤ配向に対して実質的に垂直な配向のセンサの数を表す。例えば、ワイヤ配向に対して実質的に垂直に配置されたセンサの数は、少なくとも2、少なくとも4、又は少なくとも6であり得る。付加的に又は代替的に、ワイヤ配向に対して実質的に平行に配置されたセンサの数は、少なくとも2、少なくとも4、又は少なくとも6であり得る。センサの総数は、20まで又は30までであり得る。付加的に又は代替的に、センサの総数は少なくとも9又は16であり得る。
[0057]図5に例示的に示すように、センサは、対角線パターンでボード上に位置決めされ得る。対角線パターンは、平行四辺形状に配置された少なくとも4つのセンサを含み得る。本明細書に記載の実施形態に限定しないが、具体的には、各センサは、他のすべてのセンサが上方又は下方でセンタリングされるワイヤとは異なる、あるワイヤの上方又は下方で、センタリングされる。
[0058]実施形態によれば、多数のセンサは、詳細には誘導性センサ又は容量性センサであり得る。誘導性センサは、水、オイル、塵、非金属粒子、ターゲットの色に対して非感受性であり、衝撃や振動の多い環境に対する耐性があるので特に有益である。
[0059]上述で例示的に示した実施形態によれば、ワイヤボウを監視することは、ワイヤの誘導性測定、容量性測定、及び接触測定のうちの少なくとも1つを実施することを含み得る。更に、監視することはワイヤのボウを検知することを含み得る。具体的には、検知することは、具体的には、コントローラを用いて測定結果を評価することを含み得る。
[0060]図6A及び6Bで例示的に示すように、鋸引き中、インゴットの回転軸の位置を制御するための、本明細書に記載のインゴットフィードシステムの実施形態が示されている。図6Aに例示的に示すように、本明細書に記載の実施形態によるワイヤソーのためのインゴットフィードシステム300は、運動学的機構構造350を含む。更に、インゴットフィードシステム300は、運動学的機構構造350の少なくとも一部を移動させるための少なくとも1つのアクチュエータ352、インゴット600を運動学的機構構造350に連結するための支持テーブル312、及び、本明細書に記載の実施形態によるインゴット鋸引き方法を実行するように構成される、コントローラを含み得る。
[0061]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な実施形態によれば、運動学的機構構造350は、切削方向を含む切削平面内のインゴットの並進運動と、切削平面に対して垂直なインゴットの回転軸318周囲の回転運動と、インゴットの交互運動、具体的には揺動運動とのうちの少なくとも1つを可能にするように構成される。
[0062]本開示において、「運動学的機構構造」という語は、回転運動及び/又は横断方向運動をもたらすように構成された、任意の手段を表す。詳細には、本明細書に記載の「運動学的機構構造」は、詳細には少なくとも2つの本体を結合する少なくとも2つの要素の装置に関連し、ここで、少なくとも2つの要素は、少なくとも2つの要素のうち少なくとも1つが、他方の要素に対して又は装置の少なくとも2つの要素のうちの要素に対して、例えば関節周囲の回転によって及び/又は軸に沿った並進によって可動であるように、相互連結され得る。
[0063]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能な実施形態によれば、図6A及び6Bに例示的に示すように、インゴットフィードシステム300は、例えば3つのアームと少なくとも1つのアクチュエータ352とを有する平行な運動学的機構構造を含み得る。
[0064]本開示において、「平行運動学的機構構造」という語は、「運動学的機構構造」として理解され得、ここで、少なくとも2つの本体のうちの少なくとも1つは、「平行運動学的機構構造」に、2つ又はそれよりも多い異なる位置で結合される。従って、平行運動学的機構構造の要素のうちの1つの運動は、運動学的機構構造の少なくとも一部(例えば、運動学的機構構造の別の要素)の運動へと変わり得る。
[0065]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能なインゴットフィードシステムの実施形態によれば、インゴットフィードシステムは、切削方向に対して垂直な回転軸周囲でインゴットを回転させるように構成され得る。インゴットフィードシステムは、インゴットの切削中、回転軸の位置が回転軸とワイヤウェブとの間の距離D内で制御され得るように構成され得、ここで、図3Aと関連して例示的に示すように、距離DはD=±10mmよりも小さく、詳細にはD=±5mmよりも小さく、詳細にはD=±2.5mmよりも小さい。
[0066]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能なインゴットフィードシステムの実施形態によれば、インゴットフィードシステムは、インゴットの切削中、回転軸の位置が、図3Bと関連して例示的に示すようにT=±10mmの、詳細にはT=±5mmの、詳細にはT=±2.5mmの公差T内で、インゴット600のワイヤウェブ111のワイヤ11との接触カーブ601上に位置するように構成され得る。
[0067]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能なインゴットフィードシステムの実施形態によれば、運動学的機構構造は、本明細書に記載のワイヤボウ測定システムの測定結果に基づいて、詳細には閉ループ制御で制御され得る。例えば、運動学的機構構造は、回転軸とワイヤウェブとの間の距離Dが例えば、図3Aに関連して例示的に示すようにD=±10mmよりも小さく、詳細にはD=±5mmよりも小さく、詳細にはD=±2.5mmよりも小さく維持され得るように、ワイヤボウ測定システムの測定結果に基づいて制御され得る。更に、運動学的機構構造は、インゴットの回転軸が、例えば図3Bに関連して例示的に示すようにT=±10mmの、詳細にはT=±5mm内の、詳細にはT=±2.5mm内の公差T内で、ワイヤウェブのワイヤのインゴットとの接触カーブ上に維持され得るように、ワイヤボウ測定システムの測定結果に基づいて制御され得る。
[0068]従って、本明細書に記載のインゴットフィードシステムの実施形態により、鋸引き処理全体でインゴットの切削条件が適合され最適化される。特に、本明細書に記載のインゴットフィードシステムの実施形態により、インゴットの鋸引き処理全体で切削条件が実質的に一定に保持される。
[0069]図6Aに例示的に示すように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能なインゴットフィードシステムの実施形態によれば、少なくとも2つのアーム343は、例えばヒンジ継手を介して支持テーブル312に回転可能に連結され得る。更に、アームは、例えばヒンジ継手を介して少なくとも1つのアクチュエータ352に回転可能に連結され得る。ワークピース、例えばインゴット600が、取付プレート376を介して支持テーブル312に取り付けられ得る。
[0070]本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ可能なインゴットフィードシステムの実施形態によれば、アクチュエータは、並進軸、詳細には垂直軸に沿った運動を実現するように構成され得る。更に、図6Aに例示的に示すように、アクチュエータは、ワイヤソーの構造フレーム305上に設けられるガイドレール341を介して案内され得る。ガイドレールは、切削方向に、詳細には垂直方向に配置され得る。更に、アクチュエータは、アクチュエータの各々が別個に移動できるように構成され得る。従って、少なくとも1つのアクチュエータ352を動かすことにより、少なくとも2つのアーム343、支持テーブル312及びこれにより支持テーブルに連結されたインゴット600が、移動され得る。
[0071]例えば、すべてのアクチュエータが同じ方向に同じ速度で移動している場合、図6A及び6Bに示すようにインゴットは下方向に、図6Bに例示的に示すように具体的にはワイヤウェブ111に向かって、促される。アクチュエータのうちの少なくとも1つが、他のアクチュエータと異なる速度及び/又は異なる方向に移動している場合、インゴットの回転運動が実現され得る。従って、切削平面、例えば図6Bのz−x平面内でインゴットを移動するために、アクチュエータ間の相対的な運動が用いられ得る。付加的に又は代替的に、例えばワイヤウェブ111に対しインゴット600をある角度で傾斜させることがもたらされ得る。更に、鋸引き処理全体で、インゴットの回転軸の位置が、本明細書に記載の実施形態によるインゴットフィードシステムによって制御され得る。
[0072]本開示の実施形態によれば、「切削平面」という語は切削方向を含み得る。従って、切削平面の配向は切削処理全体に亘り一定に維持される。詳細には、切削平面の配向は、ワイヤソーのワイヤの配向に対応し得る。
[0073]更に、本開示において「切削方向」という語は、切削プロセス中に切削が進行する方向として理解され得る。詳細には、切削方向は垂直方向であり得る。
[0074]図6Bは、本明細書に記載の実施形態によるインゴットフィードシステムの斜視図である。図6Bに示すように、本明細書に記載の実施形態によれば、インゴットフィードシステム300は、平行運動学的機構構造、第1の端部及び第2の端部と少なくとも1つのアクチュエータ352とを有する、少なくとも2つのアーム343を含み得る。図6Bを例示的に参照すると、図6Bの3つのアームのうちの例えば2つのアームは、フレーム構造として構成され得る。図6Bに例示的に示すように、本明細書に記載のインゴットフィードシステムの実施形態によれば、少なくとも2つのアーム343のうちの1つは、伸長/収縮アームであり得る。図6Bに例示的に示すように、少なくとも2つのアーム343の第1端は、例えばヒンジ留めされたジョイントを介して支持テーブル312に回転可能に結合され、少なくとも2つのアーム343の第2端は、詳細にはヒンジ留めされたジョイントを介して、少なくとも1つの摺動部(slide)344に回転可能に結合される。
[0075]更に、図6Bは、本明細書に記載のワイヤソーの切削ゾーンに位置するワイヤウェブ111に対してインゴット600を促すインゴットフィードシステム300の運動によって、部分的に鋸引きされているインゴット600の斜視図を示す。ワイヤウェブの隣接するワイヤ間のピッチは、ワイヤガイド外周に彫られた溝によって画定され得、これが鋸引きされるスライス331の厚さを決定する。図6Bで例示的に示すように、鋸引きされたスライスは、スロット又は鋸引き間隙332によって互いから分離され得る。
[0076]本明細書に記載の、ワイヤソー、インゴットフィードシステム、及びインゴット鋸引き方法の実施形態は、鋸引き処理全体で、回転軸、詳細にはワイヤウェブのワイヤに対する回転軸の位置の制御をもたらす。更に、本明細書に記載の、ワイヤソー、インゴットフィードシステム、及びインゴット鋸引き方法の実施形態は、ウェブのワイヤに対するインゴットの配向及び/又は鋸引き処理全体でのインゴットの回転軸の位置などの、開始条件、鋸引き条件、及び終了条件に関して、切削処理に柔軟性をもたらす。従って、鋸引き条件は、鋸引き処理全体に亘り適合され最適化され得る。特に、本明細書に記載のワイヤソー、インゴットフィードシステム、及びインゴット鋸引き方法の実施形態を用いることにより、切削条件はインゴットの鋸引き処理全体で実質的に一定に保持され得る。
[0077]本明細書に記載の実施形態によれば、インゴットフィードシステム、ワイヤソー、及びインゴット鋸引き方法は、コンピュータプログラム、ソフトウェア、コンピュータソフトウェア製品、及び相互に関連付けられた複数のコントローラによって操作され得、これらは典型的には、対応するワイヤソーのコンポーネントと通信するCPU、メモリ、ユーザインターフェース、入出力手段を有する。これらのコンポーネントは、フィードシステムのアクチュエータ、モータもしくはブレーキ、ワイヤガイドシリンダのアクチュエータ、モータもしくはブレーキ、ワイヤボウ監視システム、冷却剤供給部などのセンサのうちの一又は複数のコンポーネントであり得る。
D 回転軸とワイヤウェブとの間の距離
T 公差
11 ワイヤ
20 センサ装置
20A 第1のセンサ装置
20B 第2のセンサ装置
46 センサボード
100 インゴット鋸引き方法
111 ワイヤウェブ
112 第1のワイヤガイド
114 第2のワイヤガイド
122 第1のモータ
124 第2のモータ
134 供給スプール
138 巻き取りスプール
160 ワイヤボウ監視システム
228 センサ
300 インゴットフィードシステム
305 構造フレーム
312 支持テーブル
318 回転軸
331 スライス
332 鋸引き間隙
333 データ通信
341 ガイドレール
343 アーム
344 摺動部
350 運動学的機構構造
352 アクチュエータ
376 取付プレート
600 インゴット
601 接触カーブ
602 切削方向
1350 コントローラ

Claims (15)

  1. インゴット鋸引き方法(100)であって、
    インゴット(600)を、前記インゴットの回転軸(318)周囲で回転させ(102)ながら、ワイヤソーのワイヤウェブ(111)に向かう切削方向にフィードすること(101)を含み、
    前記回転軸(318)と前記ワイヤウェブ(111)との間の距離Dは、D=±10mmよりも小さく、詳細にはD=±5mmよりも小さく、詳細にはD=±2.5mmよりも小さい、方法。
  2. ワイヤボウ監視システムによってワイヤボウを監視すること(103)、及び、前記監視されたワイヤボウに基づいて、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御すること(104)を更に含む、請求項1に記載のインゴット鋸引き方法(100)。
  3. 前記少なくとも1つの切削処理パラメータを前記制御すること(104)は、前記インゴット(600)の前記回転軸(318)の位置を、前記インゴットの前記回転軸(318)と前記ワイヤウェブ(111)との間の、D=±10mmよりも小さい、詳細にはD=±5mmよりも小さい、詳細にはD=±2.5mmよりも小さい、前記距離D内で、制御することを含む、請求項2に記載のインゴット鋸引き方法(100)。
  4. 切削中の前記切削方向に直角の平面に対する、前記インゴット(600)の位置を制御すること、インゴットフィード速度を制御すること、ワイヤ速度を制御すること、冷却剤の供給を制御すること、及び、冷却剤の温度を制御すること、のうちの一又は複数を含む、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御すること(104)を更に含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のインゴット鋸引き方法(100)。
  5. 少なくとも1つの切削処理パラメータを制御すること(104)は、閉ループ制御を含む、請求項2から4のいずれか一項に記載のインゴット鋸引き方法(100)。
  6. 少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することは、切削中にインゴットに作用する監視される力であって、運動学的機構構造において測定することによる、力には基づいていない、請求項2から5のいずれか一項に記載のインゴット鋸引き方法(100)。
  7. 前記インゴット(600)をフィードすること(101)は、前記インゴットの交互運動、具体的には揺動運動を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のインゴット鋸引き方法(100)。
  8. 前記インゴットの前記揺動運動は、半径が一定である回転運動、詳細には、前記切削方向に直角の円弧の軌道に沿った回転運動を含む、請求項7に記載のインゴット鋸引き方法(100)。
  9. 前記インゴットの前記揺動運動は、半径が可変の回転運動、詳細には、前記切削方向に直角の軌道に沿った、楕円形運動、放物線状運動、及び双曲線状運動のうちの一又は複数を含む、請求項7又は8に記載のインゴット鋸引き方法(100)。
  10. 運動学的機構構造において力を測定することによる、切削中にインゴットに作用する前記力を監視することを含まない、請求項1から9のいずれか一項に記載のインゴット鋸引き方法(100)。
  11. ワイヤボウ監視システム(160)によってワイヤボウを監視すること(103)、及び、前記監視されたワイヤボウに基づいて、少なくとも1つの切削処理パラメータを制御すること(104)を更に含み、
    前記少なくとも1つの切削処理パラメータを制御すること(104)は、前記インゴット(600)の前記回転軸(318)の位置を、前記回転軸(318)と前記ワイヤウェブ(111)との間の、D=±10mmよりも小さい、詳細にはD=±5mmよりも小さい、詳細にはD=±2.5mmよりも小さい、前記距離D内で制御することを含み、
    前記少なくとも1つの切削処理パラメータを制御すること(104)は、閉ループ制御を含み、
    前記少なくとも1つの切削処理パラメータを制御することは、運動学的機構構造において力を測定することによる、切削中にインゴットに作用する、前記監視される力に基づいていない、請求項1に記載のインゴット鋸引き方法(100)。
  12. ワイヤウェブを形成するワイヤを含むワイヤソーデバイスのための、インゴットフィードシステム(300)であって、
    運動学的機構構造(350)、
    前記運動学的機構構造(350)の少なくとも一部を動かすための少なくとも1つのアクチュエータ(352)、
    インゴット(600)を前記運動学的機構構造(350)に連結するための支持テーブル(312)、及び
    請求項1から11のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、コントローラ
    を備える、システム。
  13. 前記運動学的機構構造に作用する力を測定するためのセンサを含まない、請求項12に記載のインゴットフィードシステム(300)。
  14. 前記運動学的機構構造は、切削方向を含む切削平面内の、インゴットの並進運動、及び、前記切削平面に垂直な、前記インゴットの回転軸(318)周囲の回転運動、のうちの少なくとも1つを可能にするように構成される、請求項12又は13に記載のインゴットフィードシステム(300)。
  15. 請求項12から14のいずれか一項に記載のインゴットフィードシステム(300)を備えるワイヤソーであって、詳細には、前記ワイヤソーのワイヤに隣接して位置決めされるように構成されるセンサ装置(20)を備えるワイヤボウ監視システム(160)を更に備え、前記センサ装置(20)は前記ワイヤのボウを検知するように適合される、ワイヤソー。
JP2015115728A 2014-06-11 2015-06-08 インゴット鋸引き方法及びシステム Pending JP2016000454A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14171975.7 2014-06-11
EP14171975.7A EP2954965A1 (en) 2014-06-11 2014-06-11 Method and system for sawing an ingot

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016000454A true JP2016000454A (ja) 2016-01-07

Family

ID=50927981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015115728A Pending JP2016000454A (ja) 2014-06-11 2015-06-08 インゴット鋸引き方法及びシステム

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2954965A1 (ja)
JP (1) JP2016000454A (ja)
CN (1) CN105269695B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018051667A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 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

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102382752B1 (ko) * 2016-07-13 2022-04-05 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 와이어소 장치 및 워크의 절단방법
JP6222393B1 (ja) * 2017-03-21 2017-11-01 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法
CN109290848B (zh) * 2018-11-02 2023-07-04 浙江工业大学 一种圆锯床锯切力测试装置
CN111923261A (zh) * 2020-07-17 2020-11-13 苏州赛万玉山智能科技有限公司 金刚线切割晶棒的控制方法和控制系统
CN114571617B (zh) * 2022-03-24 2022-09-16 广东高景太阳能科技有限公司 一种硅片切割中砂浆喷射控制方法及控制系统
CN115816664A (zh) * 2022-12-28 2023-03-21 泉州市品河精密科技有限公司 石材切割方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11188603A (ja) * 1997-12-25 1999-07-13 Tokyo Seiko Co Ltd ワイヤ式切断加工装置における被切断材の送り速度制御装置および方法
JPH11309660A (ja) * 1998-04-30 1999-11-09 Shin Etsu Chem Co Ltd ワイヤー式切断機及びワークを切断する方法
JP2004509776A (ja) * 2000-09-28 2004-04-02 アシュセテ シェーピング システムズ ソシエテ アノニム ワイヤのこ引き装置
CN203485320U (zh) * 2013-03-15 2014-03-19 应用材料瑞士有限责任公司 锭料馈送系统和包括该锭料馈送系统的线锯装置
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

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004011991B4 (de) * 2004-03-11 2008-04-17 Siltronic Ag Drahtsäge zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück und Verfahren zum Abtrennen von Scheiben
CN101607423B (zh) * 2009-07-09 2012-04-04 常州天合光能有限公司 一种硅锭切割线锯
CN202428570U (zh) * 2011-04-07 2012-09-12 苏州协鑫光伏科技有限公司 带有线弓探测器的多线切割机
CN202668780U (zh) * 2012-02-15 2013-01-16 太仓协鑫光伏科技有限公司 一种用于硅锭切割机的自检警报装置
CN202507408U (zh) * 2012-04-05 2012-10-31 江西金葵能源科技有限公司 一种自动调节金刚石线切割硅片速度的智能装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11188603A (ja) * 1997-12-25 1999-07-13 Tokyo Seiko Co Ltd ワイヤ式切断加工装置における被切断材の送り速度制御装置および方法
JPH11309660A (ja) * 1998-04-30 1999-11-09 Shin Etsu Chem Co Ltd ワイヤー式切断機及びワークを切断する方法
JP2004509776A (ja) * 2000-09-28 2004-04-02 アシュセテ シェーピング システムズ ソシエテ アノニム ワイヤのこ引き装置
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
CN203485320U (zh) * 2013-03-15 2014-03-19 应用材料瑞士有限责任公司 锭料馈送系统和包括该锭料馈送系统的线锯装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018051667A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 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

Also Published As

Publication number Publication date
CN105269695A (zh) 2016-01-27
EP2954965A1 (en) 2015-12-16
CN105269695B (zh) 2018-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016000454A (ja) インゴット鋸引き方法及びシステム
JP2014060397A (ja) ワイヤソー専用のワイヤ湾曲監視システム
EP2777903B1 (en) ingot feeding system and method
US7387118B2 (en) Wire saw
EP2218532B1 (en) Wire saw device and method for operating same
EP3015238A1 (en) Wire monitoring system
KR102572472B1 (ko) 와이어 쏘오를 사용하여 반도체 웨이퍼를 생산하는 방법, 와이어 쏘오, 및 단결정 실리콘으로 형성된 반도체 웨이퍼
CN103056449A (zh) 用于测量线锯中的线网弯曲的方法和装置
JP6168689B2 (ja) ワイヤソー及び切断加工方法
JP2017226070A (ja) 鋸盤、及び、鋸盤の帯鋸用又は鋸刃用のガイド装置
JP6408512B2 (ja) センタレス研削機およびその制御方法
JP6256870B2 (ja) ワイヤソー及びその制御方法
EP2815834A1 (en) Wire monitoring system for a wire saw and method for monitoring a wire saw
JP2018158428A (ja) ワイヤソー及び切断加工方法
EP3356072A1 (en) Multi-wire frame and method for cutting blocks of stone material into slabs
EP2664402A1 (en) Wire saw and process for cutting work pieces, in particular work pieces of hard and brittle material
CN108312371A (zh) 一种线锯切割过程的闭环速度控制系统及控制方法
JP2018024148A (ja) プライ材料の切断装置
CN204036679U (zh) 丝线导向器监视装置和丝锯
KR101519245B1 (ko) 와이어 쏘우의 절삭력 제어를 이용한 와이어 쏘잉 장치
CN108568740B (zh) 线状锯及线状锯的工件切断加工方法
JP2001232549A (ja) ワイヤソー及びワイヤソーを用いた切断方法
EP4029670A1 (en) Device and method for cutting a solid substrate
KR20150062148A (ko) 와이어 쏘우의 절삭력 제어 방법 및 이를 이용한 와이어 쏘잉 장치
TWI519368B (zh) 張力控制裝置及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20160201

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20161227

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180509

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190205

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190806