JP2017100264A

JP2017100264A - ワイヤ放電加工装置

Info

Publication number: JP2017100264A
Application number: JP2015237431A
Authority: JP
Inventors: 邱　暁明; Toshiaki Oka; 暁明邱; 将昭鈴木; Masaaki Suzuki
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2017-06-08

Abstract

【課題】インゴットを放電ワイヤで切断することで発生する切削屑を適切な方向に流動させ排出する。
【解決手段】ガイドローラ４１Ａ〜４１Ｆの軸方向に間隔をあけ複数回巻回されるワイヤ２と、ガイドローラの軸方向とインゴットＩの延在方向とを平行に保持する保持部８と、ワイヤ２で構成される切断ワイヤ部２０に保持部８を接近させる送り手段７と、インゴットＩと切断ワイヤ部２０との電極間に高周波電力を印加する手段３１と、インゴットＩと切断ワイヤ部２０とを溶液Ｌ内に沈める水槽１０とを備え、溶液Ｌに超音波を供給する超音波供給手段５を含み、超音波供給手段５は、切断ワイヤ部２０に隣接し位置づけられる柱状超音波発振部５０と、発振部５０に高周波電力を供給する高周波電源５１とをワイヤ放電加工装置１に備え、発振される超音波を切断ワイヤ部２０の延在方向に沿って電極間に向かって進行させつつインゴットＩを切断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエーハの作製に用いられるインゴットをウエーハ状に切断するワイヤ放電加工装置に関する。

円柱状のインゴットからウエーハを切り出す場合に用いられる装置として、放電式のワイヤ放電加工装置が従来から知られている。このワイヤ放電加工装置では、複数のガイドローラ間に巻回された切断用ワイヤ（ワイヤソー）を、誘電体である加工溶液（水や油等）中でインゴットに接近させ、ワイヤとインゴットとの間に電圧を印加することで、ワイヤとインゴットとの間(電極間)に放電を発生させる。放電が発生すると、その電極間にパルス電流が流れることでより密度の高い放電状態となり、その放電領域内のインゴットの表面の一部が溶融し除去され加工溝が形成されていくことで、インゴットを切断することができる。

このようなワイヤ放電加工装置では、ワイヤとインゴットとの間に放電を発生させてインゴットを切断していることから、ワイヤとインゴットとの間には常に所定間隔の隙間（インゴットとワイヤとが接触はしないが非常に微小な距離となる隙間）が設けられている必要がある。ここで、インゴットが切断されるときにはインゴットの表面の一部が溶融し除去されていくことで切削屑（溶融したインゴットの一部が、再度加工溶液により冷却されて固体化することで生成される切削屑）が発生する。そして、この切削屑がワイヤとインゴットとの間に滞留することにより、ワイヤとインゴットとの間の隙間が無くなる、すなわち、ワイヤとインゴットとが切削屑を介して接続されることで、ワイヤが通電されて切断されてしまうという問題がある。

この問題については、切断によって発生する切削屑の排出を適切に行い、ワイヤとインゴットとの切削屑を介した接触を防止することで解決することができる。そして、切削屑を適切に排出するために、ワイヤを水中において揺動させることで切削屑を流動させて、切削屑の排出を改善するワイヤ放電加工装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２４０１２８号公報

しかし、上記特許文献１に記載されているようなワイヤ放電加工装置では、ワイヤの揺動方向によっては、切削屑が適切な方向に流動されず、結果として、切削屑の適切な排出が安定して行われないという問題がある。

よって、インゴットをワイヤ放電加工装置で切断する場合においては、ワイヤとインゴットとの接触を防止するために、発生した切削屑を常に適切な方向に流動させて排出するという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、複数のガイドローラと、該ガイドローラの軸方向に間隔をあけて複数回巻回されるワイヤと、該ガイドローラの軸方向とインゴットの延在方向とを平行にした状態でインゴットを保持する保持部と、少なくとも２つの該ガイドローラ間に張られた該ワイヤにより構成される切断ワイヤ部に接近させる方向に該保持部を移動させる切断加工送り手段と、該保持部に保持されるインゴットと該切断ワイヤ部との電極間に高周波電力を印加する高周波電力供給手段と、少なくとも該保持部に保持されるインゴットと該切断ワイヤ部とを加工溶液内に水没させる水槽と、を備えるワイヤ放電加工装置であって、該水槽内の加工溶液に超音波を伝播させる超音波供給手段を含み、該超音波供給手段は、少なくとも該切断ワイヤ部に隣接して切断位置づけられる柱状の超音波発振部と、該超音波発振部に高周波電力を供給し超音波を発振させる第２の高周波電源とを備え、該超音波発振部により発振される超音波を該切断ワイヤ部の延在方向に沿って該電極間に向かって進行させつつ該保持部が保持するインゴットを切断するワイヤ放電加工装置である。

本発明に係るワイヤ放電加工装置においては、前記超音波発振部から発振される超音波により前記水槽内に気泡を発生させ、該気泡を超音波と共に進行させるものとすると好ましい。

本発明に係るワイヤ放電加工装置においては、複数のガイドローラと、ガイドローラの軸方向に間隔をあけて複数回巻回されるワイヤと、ガイドローラの軸方向とインゴットの延在方向とを平行にした状態でインゴットを保持する保持部と、少なくとも２つのガイドローラ間に張られたワイヤにより構成される切断ワイヤ部に接近させる方向に保持部を移動させる切断加工送り手段と、保持部に保持されるインゴットと切断ワイヤ部との電極間に高周波電力を印加する高周波電力供給手段と、保持部に保持されるインゴットと切断ワイヤ部とを加工溶液内に水没させる水槽と、を備えるワイヤ放電加工装置であって、水槽内の加工溶液に超音波を伝播させる超音波供給手段を含み、超音波供給手段は、少なくとも切断ワイヤ部に隣接して位置づけられる柱状の超音波発振部と、超音波発振部に高周波電力を供給し超音波を発振させる第２の高周波電源とを備えることで、超音波発振部により発振される超音波を切断ワイヤ部の延在方向に沿って電極間に向かって進行させつつ保持部が保持するインゴットを切断することができる。そのため、発生した切削屑をインゴットに形成されていく加工溝内から適切な方向（例えば、切断ワイヤ部の延在方向、すなわち、加工溝の延在方向）に流動させて排出することができ、ワイヤとインゴットとの切削屑を介した接触を防止することで、ワイヤが切断されることを防ぐことできる。

また、超音波発振部から発振される超音波により水槽内に気泡を発生させ、気泡を超音波と共に進行させるものとすることで、インゴット内で形成されていく加工溝内において、キャビテーション現象により発生した衝撃波を切削屑に加えることで、より早く適切に加工溝内から切削屑を排出することが可能となる。

本発明に係るワイヤ放電加工装置の一例を示す模式的な斜視図である。超音波発振部の別例を示す斜視図である。超音波発振部の別例を示す正面図である。本発明に係るワイヤ放電加工装置の一例を示す模式的な断面図である。図５（Ａ）は、放電加工中においてインゴットとワイヤとの電極間に向かって超音波が進行している状態を示す模式的な水平面断面図である。図５（Ｂ）は、放電加工中においてインゴットとワイヤとの電極間に向かって超音波が進行している状態を示す模式的な鉛直方向断面図である。

図１に示すワイヤ放電加工装置１は、水槽１０内において、保持部８によって保持されたインゴットＩを、切断加工送り手段７により電極となるワイヤ２に接近させつつ、高周波電力供給手段３１によりインゴットＩとワイヤ２との電極間に高周波電力を印加して放電を発生させて、インゴットＩを複数箇所で同時にウエーハ状に切断していく装置である。

ワイヤ放電加工装置１に備える水槽１０は、例えば、略直方体状に形成されており、誘電体である加工溶液Ｌ（例えば、水）を溜めるための容器の役割を果たす。例えば、導電性を有する材料である黄銅、タングステン又はモリブデン等の所定の金属を細線状に形成したワイヤ２とインゴットＩとを、水槽１０内に溜められた加工溶液Ｌ内に水没させ、ワイヤ２とインゴットＩとの間に加工溶液Ｌを設けることにより、ワイヤ２とインゴットＩとの間で放電を発生させて、インゴットＩを切削していくことが可能となる。インゴットＩは、例えば、半導体デバイスウエーハとなる円柱状の単結晶シリコンやＳｉＣ等である。

ワイヤ放電加工装置１は、例えば、ワイヤ２を巻回し各ガイドローラ間にワイヤ２を張架するための６つのガイドローラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅ及び４１Ｆを備えている。ガイドローラ４１Ａ〜４１Ｆは、同径の円柱状に形成されており、それぞれの軸方向が図示の例においてはＹ軸方向となっている。なお、ガイドローラの配設数は本実施形態に限定されるものではない。

ガイドローラ４１Ｂ及びガイドローラ４１Ｅは、水槽１０の上方において互いに同じ高さ位置に、Ｘ軸方向に所定の間隔を空けて並行に配置されている。ガイドローラ４１Ｃ及びガイドローラ４１Ｄは、水槽１０の下方において互いに同じ高さ位置に、Ｘ軸方向に所定の間隔を空けて並行に配置されている。また、ガイドローラ４１Ｂ及びガイドローラ４１ＣのＸ軸方向における位置、並びにガイドローラ４１Ｅ及びガイドローラ４１ＤのＸ軸方向における位置は、それぞれ同位置となっている。例えば、ガイドローラ４１Ｂ〜ガイドローラ４１Ｅのそれぞれの各端部は、水槽１０の側壁１０ａ及び側壁１０ｂによって、図示しない軸受けを介して回転自在に支持されている。なお、例えば水槽１０の底部には、図示しない排液管が接続されており、この排液管には排気装置が接続されている。

図１に示すように、ガイドローラ４１Ａは、例えば、６つのガイドローラの中でＺ軸方向における最も高い位置に配設されているガイドローラである。ガイドローラ４１Ａの近傍には、例えば１本のワイヤ２をガイドローラ４１Ａに対して繰り出す送り出しリボン４２が配設されている。送り出しリボン４２は、例えば、ワイヤ２が巻かれるボビンと、これを回転駆動するボビン駆動モータ等から構成されている。放電加工中においては、送り出しリボン４２により、所定の速度でワイヤ２が繰り出されて、ワイヤ２が６つのガイドローラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅ及び４１Ｆの外周面上を走行する。

ガイドローラ４１Ｆは、例えば、６つのガイドローラの中でＺ軸方向における最も低い水槽１０内の位置に配設されているガイドローラであり、ガイドローラ４１Ｆの上方に配設されワイヤ２を巻き取る巻き取りリボン４３に対して、ワイヤ２を送り出す役割を果たしている。

送り出しリボン４２から繰り出されたワイヤ２は、ガイドローラ４１Ａの外周面に架けられ、さらにガイドローラ４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅの順番に各ガイドローラの外周面に形成されたガイド溝４１０に嵌め込まれながら、これらガイドローラの外周面の一部分（約１／４周）に複数回巻き架けられた後（すなわち、ガイドローラ４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅの軸方向であるＹ軸方向に所定の間隔をあけて複数回巻回された後）、ガイドローラ４２Ｆに架けられ、巻き取りリボン４３によって巻き取られる。そして、ワイヤ２がガイドローラ４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ及び４１Ｅ間において予め定める回数を巻回される（ガイドローラ４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅ全体に対して周回される）ことで、ガイドローラ４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ及び４１Ｅの間において、ワイヤ２の一部が所定の間隔でＹ軸方向に略平行に並び、各ガイドローラ間に所定の張力で張架された各ワイヤ２からなるワイヤ群が形成された状態となる。

図１に示すように、ガイドローラ４１Ｅとガイドローラ４１Ｄとの間に張られたワイヤ２によるワイヤ群が、インゴットＩに＋Ｘ方向から対向しインゴットＩを切断していく切断ワイヤ部２０を構成する。すなわち、ワイヤ放電加工装置１では、インゴットＩを加工する部分である切断ワイヤ部２０に対して、Ｙ軸方向に微小間隔（この微小間隔が、電極間となる）を隔ててインゴットＩを対向させて配置し、放電加工を行っていく。

インゴットＩは、水槽１０内において、保持部８によりガイドローラ４１Ａ〜４１Ｆの軸方向であるＹ軸方向とインゴットＩの延在方向とを平行にした状態で保持される。保持部８は、切断ワイヤ部２０に対向するように配設された略直方体状の保持基台８０と、保持基台８０のＹ軸方向の両端に配設された保持部材８１とを備えている。すなわち、インゴットＩは、切断ワイヤ部２０の延在方向（Ｚ軸方向）とインゴットＩの延在方向（Ｙ軸方向）とが直交するように横向きにして保持基台８０の側面に設置され、保持部材８１によってＹ軸方向の両側から挟み込まれる等して、保持部８により着脱可能に保持された状態となる。なお、図１に示すように、インゴットＩを完全に切断分離するべくインゴットＩの直径以上の切断加工送りを行うために、保持基台８０の側面にダミーベース８０ａを配置させ、ダミーベース８０ａを挟んで保持基台８０の側面にインゴットＩを設置し固定することで、切断ワイヤ部２０がダミーベース８０ａを切り込むまで切断加工送りしても、保持基台８０が放電加工されてしまうことを防ぐことができる。

保持部８は、モータ等から構成される切断加工送り手段７によって、少なくともＸ軸方向に往復移動可能となっている。インゴットＩに対する放電加工時において、切断加工送り手段７は、例えば、コンピューター制御の下で、切断ワイヤ部２０に対して接近する方向（図示の例においては、＋Ｘ方向）に保持部８を加工送りし位置づけた後、さらに所定の加工送り速度（例えば、インゴットＩとワイヤ２とが接触しない程度の微小間隔が常に保たれる速度）で加工送りしていく。

例えば、図１に示すように、ガイドローラ４１Ｄの−Ｘ方向側の近傍には、保持部８に保持されるインゴットＩと切断ワイヤ部２０との電極間に高周波電力を印加する高周波電力供給手段３１が配設されている。高周波電力供給手段３１は、複数の給電子３０ａからなる給電部３０に給電線３２を介して接続されている。給電部３０の各給電子３０ａは、切断ワイヤ部２０の各ワイヤ２に接触して配置されており、高周波電力供給手段３１から高周波電圧が印加されることで、切断ワイヤ部２０の各ワイヤ２に対して個別に電流を供給する。また、高周波電力供給手段３１は給電線３３を介して保持部８の保持基台８０に接続されている。なお、例えば、給電部３０の上方に、放電加工によりインゴットＩから生成された切削屑を回収できる回収部を設けてもよい。

図１に示すように、ワイヤ放電加工装置１は、水槽１０内の加工溶液Ｌに超音波を伝播させる超音波供給手段５を備えている。超音波供給手段５は、少なくとも切断ワイヤ部２０に隣接して位置づけられる柱状の超音波発振部５０と、超音波発振部５０に高周波電力を供給し超音波を発振させる第２の高周波電源５１とを備えている。

例えば、柱状の超音波発振部５０は、水槽１０内に配設された基台部５２に対して複数配設されている。なお、図１においては、１つの超音波発振部５０のみを図示しており、その他の超音波発振部５０については省略して示している。また、超音波発振部５０は、複数ではなく１つのみ配設されているものとしてもよい。

超音波発振部５０は、例えば、柱状に形成されたホーン型のものであり、金属で形成されたホーン部５０Ａと、金属で形成されホーン部５０Ａよりも大径のホーン部５０Ｂと、ホーン部５０Ａとホーン部５０Ｂとの間に挟みこまれて配設されている振動素子５０Ｃとを備えている。振動素子５０Ｃは、例えば、その厚みが厚くなったり薄くなったりする圧電効果を有するクォーツなどの単結晶等である。振動素子５０Ｃには、図示しない端子が接続されており、この端子を介して基台部５２に接続された第２の高周波電源５１から高周波電力が供給される（すなわち、振動素子５０Ｃに対して交流電圧が印加される）ことで、振動素子５０Ｃは高周波電力を機械振動に変換することができる。そして、超音波発振部５０は、振動素子５０Ｃが発する機械振動により、ホーン部５０Ａの先端部分が軸方向（図１に示す矢印Ｒ方向）に高速振動することで、超音波を発生させる。

なお、ワイヤ放電加工装置１に配設する超音波発振部５０を１つのみとする場合、図２に示すように、ホーンの形状を、その断面が長楕円状になる柱状のものとすると好ましい。例えば、図２に示す超音波発振部５００は、少なくともホーン部５００Ａの長軸Ｄ１が、図１に示す切断ワイヤ部２０の横幅（Ｙ軸方向における幅）以上になるように形成されている。振動素子５００Ｃ及びホーン部５００Ａよりも大径のホーン部５００Ｂは、図１に示す超音波発振部５０と同様に、超音波発振部５００に備えられている。超音波発振部５００が、図１に示すワイヤ放電加工装置１に配設された場合には、超音波発振部５００は、その長軸Ｄ１が、ワイヤ２が配列される方向（図１に示すガイドローラ４１Ｄの延在方向であるＹ軸方向）と同方向に延びるように位置付けられる。

また、超音波発振部５０から発振させる超音波振動を大きくするために、ワイヤ放電加工装置１に配設される超音波発振部は、図３に示す超音波発振部５０１のように構成されていてもよい。図３に示す超音波発振部５０１は、金属で形成されたホーン部５０１Ａと、金属で形成されホーン部５０１Ａよりも大径のホーン部５０１Ｂと、ホーン部５０１Ｂ上にブースター５０１Ｅを介して接続されるフランジ部５０１Ｄと、フランジ部５０１Ｄ上に配設される振動素子５０１Ｃとを備えている。超音波発振部５０１においては、超音波振動がゼロまたは小さくなるノード（ノード領域）にフランジ部５０１Ｄを配設し、かつ、超音波振動を増幅するブースター５０１Ｅ（径が小さな細軸）を介してフランジ部５０１Ｄとホーン部５０１Ｂとを接続していることから、図１に示す超音波５０よりも大きな超音波振動を発振させることができる。

なお、本実施形態においては、超音波発振部５０は、基台部５２に接続されたＺ軸方向移動手段５９によってＺ軸方向に往復移動可能であるとともに、図示しない傾き調節部によって＋Ｙ方向側からみて時計回り方向に向かってホーン部５０Ａの角度を可変可能に構成されているが、例えば、予め切断ワイヤ部２０の斜め上後方（図示の例においては、切断ワイヤ部２０よりも＋Ｘ方向側の水槽１０内の上方にある位置）に固定して配設されていてもよい。

以下に、図１、図４〜５を用いて、図１に示すインゴットＩをワイヤ放電加工装置１により切断する場合の、ワイヤ放電加工装置１の動作及び切断方法について説明する。

インゴットＩの切断においては、まず、図４に示すように、送り出しリボン４２からワイヤ２が所定の速度で繰り出され、ワイヤ２が６つのガイドローラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅ及び４１Ｆの外周面上を走行する。また、高周波電力供給手段３１により、所定の周波数の高周波電圧が給電部３０に対して印加され、図１に示す各給電子３０ａから切断ワイヤ部２０の各ワイヤ２に対して個別に電流が供給されていく。

また、保持部８に保持されたインゴットＩが切断加工送り手段７によって＋Ｘ方向に送られる。そして、インゴットＩが切断ワイヤ部２０に対して徐々に接近していくことで、切断ワイヤ部２０とインゴットＩとのＸ軸方向における距離が所定の微小間隔（例えば、数μｍから数十μｍ程度）になったときに、保持部８に保持されるインゴットＩと電極である切断ワイヤ部２０を構成する各ワイヤ２との電極間に放電が発生する。

この放電が連続して発生するように、切断ワイヤ部２０とインゴットＩとの微小間隔を維持しながら、インゴットＩを徐々に＋Ｘ方向に向かって移動させることにより、インゴットＩが放電加工され溶融していくことで、切断ワイヤ部２０を構成するＹ軸方向に並列する各ワイヤ２の本数分の図５（Ａ）、（Ｂ）に示す加工溝ＭがインゴットＩに対して−Ｘ方向に向かって形成されていく。

上述した放電加工時においては、超音波供給手段５により水槽内１０の加工溶液Ｌに超音波が伝播される。すなわち、例えば、図４に示すＺ軸方向移動手段５９により、超音波発振部５０がＺ軸方向に移動し、所定の位置に位置づけられる。例えば、超音波発振部５０は、切断ワイヤ部２０に隣接する斜め上後方（図示の例においては、切断ワイヤ部２０よりも＋Ｘ方向側の水槽１０内の上方にある位置）に位置づけられる。そして、例えば、図示しない傾き調整部により、ホーン部５０Ａの軸方向が、＋Ｙ方向側からみて切断ワイヤ部２０の延在方向（−Ｚ方向）に対して２７０度方向に僅かに傾斜するように（すなわち、図示しない傾き調整部により、ホーン部５０の先端は、＋Ｙ方向側からみて、−Ｚ方向から−Ｘ方向に向かって時計周り方向に僅かに円運動する）、超音波発振部５０を傾けてセットする。なお、図示しない傾き調整部によるホーン５０の傾斜角度の調整により、図示の例のように、ガイドローラ４１Ｅとガイドローラ４１Ｄとの間の切断ワイヤ部２０の延在方向（Ｚ軸方向）を軸に、ホーン部５０の先端を支点に＋Ｘ方向に角度θ（θは、５度から２０度）傾けるとよい。

次いで、第２の高周波電源５１から所定周波数の高周波電力が超音波発振部５０に供給されることで、ホーン部５０Ａの先端部分が軸方向（図に示す矢印Ｒ方向）に振動して、矢印Ｒ方向に進行する超音波Ｕが発振される。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、発振された超音波Ｕは、保持部８に保持されたインゴットＩとワイヤ２との電極間に向かってＸ軸及びＺ軸に対して傾斜する方向から切断ワイヤ部２０の各ワイヤ２の延在方向（−Ｚ方向）に沿って進行していく。また、超音波Ｕの進行方向に加工溶液Ｌによる水流が発生する。放電加工により形成される加工溝ＭがインゴットＩに対して−Ｘ方向に向かって進行していくとともに、インゴットＩの溶融した一部分が加工溶液Ｌにより冷却されることで加工溝Ｍ内には切削屑Ｄが生成される。この切削屑Ｄは、インゴットＩと切断ワイヤ部２０のワイヤ２との電極間に向かって−Ｚ方向に進行してくる超音波Ｕとそれによって生み出される水流とによって、切断ワイヤ部２０の各ワイヤ２の延在方向（−Ｚ方向）へと押し流されて加工溝Ｍ内から排出されていく。すなわち、押し流された切削屑Ｄは、形成されていく加工溝Ｍの下端側から排出されていく。

また、第２の高周波電源５１から供給する高周波電力の周波数を、例えば、キャビテーション現象が発生する所定の周波数に設定することで、発振された超音波Ｕにより、加工液体Ｌ中の気体分子が気泡となって水槽１０内に発生する。この気泡も超音波Ｕによって生み出された水流により、インゴットＩと切断ワイヤ部２０のワイヤ２との電極間に向かって−Ｚ方向に進行していく。例えば、切削屑Ｄに接触した気体分子の気泡が破裂することで、切削屑Ｄに衝撃波が加わるキャビテーション現象が発生するため、切削屑Ｄが加工溝Ｍ内からより早く排出することができる。

上記のように、ワイヤ放電加工装置１においては、水槽１０内の加工溶液Ｌに超音波Ｕを伝播させる超音波供給手段５を含み、超音波供給手段５は、少なくとも２つのガイドローラ４１Ｅとガイドローラ４１Ｄとの間に張られたワイヤ２により構成される切断ワイヤ部２０に隣接して位置づけられる超音波発振部５０と、超音波発振部５０に高周波電力を供給し超音波Ｕを発振させる第２の高周波電源５１とを備えている。そのため、超音波発振部５０により発振される超音波Ｕを、保持部８に保持されたインゴットＩと切断ワイヤ部２０の各ワイヤ２との電極間に向かって、切断ワイヤ部２０の延在方向（−Ｚ方向）に沿って進行させつつ、保持部８が保持するインゴットＩを切断することができる。したがって、切削屑ＤをインゴットＩに形成されていく加工溝Ｍ内から適切な方向（本実施形態においては、主に−Ｚ方向）に流動させて排出することができ、ワイヤ２とインゴットＩとの切削屑Ｄを介した接触を防止することで、ワイヤ２が切断されることを防ぐことができる。

また、第２の高周波電源５１から供給する高周波電力を、キャビテーション現象が発生する所定の周波数に設定して、超音波発振部５０から発振される超音波により水槽１０内に気泡を発生させ、気泡を超音波Ｕと共に進行させることで、加工溝Ｍ内においてキャビテーション現象による衝撃波を切削屑Ｄに加えることで、加工溝Ｍ内からより早く適切に切削屑Ｄを排出することが可能となる。

上記のように、超音波発振部５０から超音波を発振させながら放電加工を進行させることで、切断ワイヤ部２０におけるＹ軸方向に並列する各ワイヤ２の本数分の加工溝Ｍが、それぞれインゴットＩの直径と同距離分だけ−Ｘ方向に進行していくことにより、インゴットＩは完全切断されて複数枚のウエーハが作製される。

なお、本発明に係るワイヤ放電加工装置１は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている各構成の大きさや形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。例えば、本実施形態においては、超音波発振部５０を、切断ワイヤ部２０に隣接する斜め上後方に位置づけているが、例えば、超音波発振部５０を、保持部８に保持されたインゴットＩと切断ワイヤ部２０の各ワイヤ２との電極間の上方に位置づけて、超音波を発振させるものとしてもよい。

１：ワイヤ放電加工装置１０：水槽１０ａ、１０ｂ：水槽の側壁
２：ワイヤ２０：切断ワイヤ部
３０：給電部３０ａ：給電子３１：高周波電力供給手段３２、３３：給電線
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅ、４１Ｆ：ガイドローラ
４２：送り出しリボン４３：巻き取りリボン
５：超音波供給手段
５０：超音波発振部５０Ａ、５０Ｂ：ホーン部５０Ｃ：振動素子
５１：第２の高周波電源５９：Ｚ軸方向移動手段
５００：超音波発振部Ｄ１：長軸
５０１：超音波発振部５０１Ｄ：フランジ部５０１Ｅ：ブースター
７：切断加工送り手段
８：保持部８０：保持基台８０ａ：ダミーベース８１：保持部材
Ｉ：インゴット
Ｌ：加工溶液Ｍ：加工溝Ｄ：切削屑Ｕ：超音波

Claims

複数のガイドローラと、該ガイドローラの軸方向に間隔をあけて複数回巻回されるワイヤと、該ガイドローラの軸方向とインゴットの延在方向とを平行にした状態でインゴットを保持する保持部と、少なくとも２つの該ガイドローラ間に張られた該ワイヤにより構成される切断ワイヤ部に接近させる方向に該保持部を移動させる切断加工送り手段と、少なくとも該保持部に保持されるインゴットと該切断ワイヤ部との電極間に高周波電力を印加する高周波電力供給手段と、該保持部に保持されるインゴットと該切断ワイヤ部とを加工溶液内に水没させる水槽と、を備えるワイヤ放電加工装置であって、
該水槽内の加工溶液に超音波を伝播させる超音波供給手段を含み、
該超音波供給手段は、
少なくとも該切断ワイヤ部に隣接して位置づけられる柱状の超音波発振部と、該超音波発振部に高周波電力を供給し超音波を発振させる第２の高周波電源とを備え、
該超音波発振部により発振される超音波を該切断ワイヤ部の延在方向に沿って該電極間に向かって進行させつつ該保持部が保持するインゴットを切断するワイヤ放電加工装置。
前記超音波発振部から発振される超音波により前記水槽内に気泡を発生させ、該気泡を超音波と共に進行させる請求項１記載のワイヤ放電加工装置。