JP2623588B2 - 半導体単結晶棒の切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、半導体単結晶棒を内周刃（以下、ブレー
ドという）で順次切断して多数のウェーハを得るための
切断装置に係り、特に、半導体単結晶棒をブレードの方
向（またはその逆方向）に送る送り出しテーブルを、手
動パルスにより移送制御し、かつその位置を電源オフ
後、再度電源オンしたときにも表示、把握できるように
した切断装置に関する。

［従来の技術］ この種の切断装置としては、たとえば、特願昭61−28
1132号に記載された技術がある。これは、半導体単結晶
棒をブレード（内周刃）に送り込み、所定の厚さに順次
スライスしていく装置である。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した従来の装置においては、次のよう
な欠点があった。

切断の開始に際しては、押しボタン操作等により、送
り出しテーブル上に固定された半導体単結晶棒を送り、
その先端がブレードの位置にきたことを目視で判定して
から切断を開始していたが、これだと最後の１枚はダミ
ーとなり無駄が生じていた。これは、半導体単結晶棒を
送る機構が、操作者の意のままには、手加減できなかっ
たためである。

電源を一旦オフにし、再度投入したときに、送り出し
テーブルの位置が分からなくなってしまうため、再度位
置出しをしなければならなかった。

この発明は、このような背景の下になされたもので、
最初の１枚の切断から、全く無駄が生じないようにし、
かつ一度行った位置出しは、１本の半導体単結晶棒の切
断が完了するまで保持されるようにした半導体単結晶棒
の切断装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためにこの発明は、半導体単結
晶棒を送り出す送り出しテーブルと、この送り出しテー
ブルを移送する移送機構と、該送り出しテーブルの移動
量を検出する検出器と、前記移送機構を駆動する駆動部
と、この駆動部に指令パルスを供給する制御部とを有
し、前記半導体単結晶棒を所定量ずつ送り出して切断す
る半導体単結晶棒の切断装置において、 手動操作にしたがってパルスを発生する手動パルス発
生器と、該手動パルス発生器から出力されたパルスを指
令パルスに変換し、前記駆動部に供給する手動パルス制
御部と、前記検出器の出力に基づいて前記送り出しテー
ブルの移動量を記憶する不揮発性のメモリと、このメモ
リの内容に基づいて前記送り出しテーブルの移動量を表
示する表示器とを具備することを特徴とする。

［作用］ 上記構成によれば、操作者は、手動パルス発生器のハ
ンドルを回しながら、半導体単結晶棒の送り具合を見
て、自分の思い通りに送ることができる。この場合、半
導体単結晶棒の先端がブレードの刃先の位置にきたこと
は、これらがわずかに接触して、擦れ合う音を発したこ
とから判断し、これをゼロ点として位置出しを行う。よ
って、最初の１枚から所定の厚さに、無駄なく切断する
ことができる。

また、電源断時の送り出しテーブルの位置が、不揮発
性のメモリに記憶されるから、電源を一旦オフした後、
電源を再投入したときも、このメモリの記憶内容にした
がって、送り出しテーブルを元の位置に復帰させること
ができる。すなわち、送り出しテーブルを任意の位置に
移動した後、電源を一旦オフとし、再び電源をオンにし
た場合でも、新たな位置出しを行わずに、送り出しテー
ブルを元の位置に復帰させることが可能である。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。

第１図は、この発明の一実施例の構成を示すブロック
図である。

図において、１は、送り出しテーブルであり、この上
に固定された半導体単結晶棒２を、図示せぬブレードの
方向（図の左方）に、またはその逆方向に水平に移送す
るものである。送り出しテーブル１には、ボールネジ３
と、これを回転させる直流サーボモータ４を主体とした
移送装置とが連結されており、サーボモータ４が時計方
向（CW）に回転すると、送り出しテーブル１は、図の左
方に前進し、逆にサーボモータ４が反時計方向（CCW）
に回転すると、送り出しテーブル１は、図の右方向に後
退するようになっている。そして、このときの移動量
が、サーボモータ４に連結されたロータリエンコーダ５
によって検出される。

上記送り出しテーブル１の前進端には、リミットスイ
ッチ6aが、後退端には、リミットスイッチ6bがそれぞれ
設けられており、送り出しテーブル１が、前進および後
退の限界にきたときにオンして、テーブル１を停止さ
せ、機械が破損するのを防いでいる。

上述したサーボモータ４とロータリエンコーダ５は、
ドライバ11に接続されており、ドライバ11からの駆動電
流により、サーボモータ４が回転駆動され、ロータリエ
ンコーダ５からの回転量検出信号が、後述する指令パル
ス数と比較照合されて、送り出しテーブル１が所定量送
られる。

上記ドライバ11には、手動パルス制御ユニット12、ま
たはコントローラ13から指令パルスが送られる。すなわ
ち、自動送りモードのときには、送り出しテーブル１は
自動送りとなり、コントローラ13から、手動パルス制御
ユニット12を介して、ドライバ11に指令パルスが送られ
る。一方、手動送りモードのときには、送り出しテーブ
ル１は手動送りとなり、手動パルス制御ユニット12から
ドライバ11に直接指令パルスが送られる。この場合、送
り出しテーブル１は、たとえば、指令パルス１パルスに
つき、１μｍずつ送られるようになっている。なお、指
令パルスは、正転CW、逆転CCWの２系統が別々に送られ
るように構成されている。

手動パルス制御ユニット12には、手動パルス発生器14
から手動パルスが送られる。この手動パルス発生器14
は、ハンドル15を手動回転することにより、手動パルス
を発生するもので、倍率変換用のロータリスイッチ16を
切り替えることにより、１倍、10倍、あるいは100倍
に、手動パルスを逓倍することが可能である。また、表
示器17には、ロータリエンコーダ５から、ドライバ11と
手動パルス制御ユニット12を通して送られてきた信号に
より、送り出しテーブル１の送り量が表示される。な
お、この場合の表示データは、EEPROMなどの不揮発性メ
モリに記憶され、電源オフ後も保存され、再び電源オン
としたときには、そのまま表示される。また、上記表示
データは、リミットスイッチ18によりクリアすることが
でき、このときの送り出しテーブル１の位置がゼロ点と
なる。

第２図は、上記手動パルス発生器14と、手動パルス制
御ユニット12との電気的構成を示すブロック図である。

図において、パルス発生器21から出力されたパルス
は、アップダウンカウンタ23のアップ端Ｕに送られ、同
カウンタ23のカウント値を上昇させる。このカウント値
が、ROM24のアドレス端に供給される。

このROM24は、アップダウンカウンタ23の値（これ
は、後述するようにパルス発生器21から供給された手動
パルス数と、ドライバ11へ供給済みの指令パルスの分周
値との偏差であり、以後偏差量とよぶ）に応じて、発振
器25から出力される指令パルスの発振周波数を決めるも
ので、これらの対応関係が格納されている。

第３図は、上記偏差量対指令パルスの発振周波数のパ
ターン例を示す図である。偏差量が一定の値D0（たとえ
ば１）に達すると、指令パルスの発振周波数は最低起動
周波数FLとなり、発振器25は、この周波数で発振を開始
する。そして、偏差量が増加するにしたがって、発振周
波数もリニアに増加し、偏差量が一定の値D1（たとえ
ば、1024パルス）になると、発振器25の発振周波数は最
高周波数FHに達し、以後、偏差量が増加しても、この周
波数FHを越えることはない。

上記発振器25の出力が指令パルスとしてドライバ11に
送られるとともに、分周器26を介して、アップダウンカ
ウンタ23のダウン端Ｄに供給され、上記偏差量が計数さ
れる。ここで、分周器26は、ロータリスイッチ16の設定
倍率に基づいて、分周比を選択できるようになってい
る。すなわち、ロータリスイッチ16の設定倍率が1,10,1
00と変更されるのにしたがって、分周器26の分周比が1,
1/10,1/100と変更される。この結果、手動パルス数にロ
ータリスイッチ16により設定された倍率を乗じた数の指
令パルスがドライバ11へ送られる。

なお、第３図においては、ロータリスイッチ16によっ
て設定した倍率が、10のときのパターンは実線で、１、
または100のときのパターンは、２点鎖線で示されてい
る。

再び、第２図に戻る。表示器17には、表示用ドライバ
31が接続されている。表示用ドライバ31は、ロータリエ
ンコーダ５から送られてくるアップダウンパルスをカウ
ントするアップダウンカウンタ32のカウント値、すなわ
ち送り出しテーブル１の移動量を表示器17に表示させる
ものである。

このアップダウンカウンタ32は、リセットスイッチ18
からのリセット信号によってクリアされ、このときの送
り出しテーブル１の位置がゼロ点となる。また、アップ
ダウンカウンタ32のカウント値は、不揮発性メモリ33に
記憶され、電源断後の復帰に備える。

すなわち、電源断時には、電源断感知記憶制御回路34
が電源断を検知し、不揮発性メモリ33にアップダウンカ
ウンタ32のカウント値を記憶させる。また、電源復帰時
には、電源投入時記憶読み出し回路35が作動し、不揮発
性メモリ33の内容を、アップダウンカウンタ32にセット
する。

このような構成において、半導体単結晶棒２の切断開
始にあたっては、半導体単結晶棒２とブレードの刃先と
の位置出しを、次の手順で行う。

送り出しテーブル１に半導体単結晶棒２を固定する。

図示せぬ切換スイッチを手動送りモードに切り換え
て、手動パルス発生器14のハンドル15を回転させる。

これにより、手動パルス発生器14のパルス発振器21か
らパルスが出力され、アップダウンカウンタ23の計数値
を上昇させる。この計数値が第３図の最低起動周波数FL
を越えると、ROM24から、偏差量に対応するデータが出
力され、発振器25が、この偏差量に対応する周波数で発
振する。よって、指令パルスがドライバ11に供給され、
サーボモータ４が回転を始め、送り出しテーブル１が移
動を開始する。

作業員は、ハンドル15を回転しながら、自分の意思ど
おりに送り出しテーブル１を移動させることができる。
そして、半導体単結晶棒２の先端がブレードの刃先の位
置にきたときに、送り出しを停止する。

この場合、半導体単結晶棒２の先端がブレードの刃先
の位置にきたことは、これらがわずかに接触して、擦れ
合う音を発したことから判断し、これをゼロ点として位
置出しを行う。このときの、送り出しテーブル１の位置
が、ロータリエンコーダ５の値に基づいて求められ、手
動パルス発生器14の表示器17に表示される。

この位置で、表示器17の表示をゼロリセツトする。こ
れにより、上記の位置がゼロ点として設定される。

初期の位置出しが終了したら、自動送りモードに切り
換え、切断動作を開始する。これにより、半導体単結晶
棒２は、所定の厚さに順次切断されていく。

半導体単結晶棒２の切断途中で切断を中止し、送り出
しテーブル１を移動させた後電源を切り、内周刃の交換
等の作業の後、再び電源を投入したとする。

この場合、電源オフ時の送り出しテーブル１の位置
は、不揮発性メモリ33に保持されているので、電源再投
入時に再生、復帰することができる。したがって、電源
再投入時に、改めて位置出しを行う必要はない。

なお、第３図に示す、ROM24の記憶パターンを変更す
ることにより、速度の傾きとか、最高周波数などを変え
ることができ、柔軟性に富んだ装置とすることができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、送り出しテーブル
を手動操作により、作業者の意思通りに移送できるよう
にしたので、切断開始時の位置出しを容易に行うことが
できる。

また、電源断時に送り出しテーブルの位置を不揮発性
メモリに記憶し、電源復帰時にこれを読み出してセット
するようにしたから、電源を切る度に送り出しテーブル
の位置出しを行うといった繁雑な作業が省け、作業効率
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は同実施例の手動パルス発生器14と手動パルス制
御ユニット12の電気的構成を示すブロック図、第３図は
ROM24に格納された、偏差量と単位時間当たりの指令パ
ルス数との関係パターンを示すグラフである。 １……送り出しテーブル、２……半導体単結晶棒、３…
…ボールネジ、４……サーボモータ、５……ロータリエ
ンコーダ、6a,6b……リミットスイッチ、11……ドライ
バ、12……手動パルス制御ユニット、13……コントロー
ラ、14……手動パルス発生器、17……表示器、33……不
揮発性メモリ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体単結晶棒を送り出す送り出しテーブ
   ルと、この送り出しテーブルを移送する移送機構と、該
   送り出しテーブルの移動量を検出する検出器と、前記移
   送機構を駆動する駆動部と、この駆動部に指令パルスを
   供給する制御部とを有し、前記半導体単結晶棒を所定量
   ずつ送り出して切断する半導体単結晶棒の切断装置にお
   いて、 手動操作にしたがってパルスを発生する手動パルス発生
   器と、該手動パルス発生器から出力されたパルスを指令
   パルスに変換し、前記駆動部に供給する手動パルス制御
   部と、前記検出器の出力に基づいて前記送り出しテーブ
   ルの移動量を記憶する不揮発性のメモリと、このメモリ
   の内容に基づいて前記送り出しテーブルの移動量を表示
   する表示器とを具備することを特徴とする半導体単結晶
   棒の切断装置。