JP3775044B2 - ワイヤソー加工方法およびワイヤソー加工装置 - Google Patents

ワイヤソー加工方法およびワイヤソー加工装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、張設したワイヤを移動させつつ半導体材料に溝入れや切断を行うためのワイヤソー加工方法およびワイヤソー加工装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、硬脆材料の切断及び高額材料の切断ロス低減のためにワイヤソーが用いられている。この切断方法は、ダイヤモンド等の砥粒を電着したワイヤ、またはピアノ線等のワイヤにスラリ(砥粒を混ぜた加工液)をかけながら、ワイヤを一方向または往復走行させながら被削材に押し付けて切断するものである。この切断はラップ加工の原理に近いため加工時間が非常に長いという欠点がある。
【0003】
このためワイヤを幾重にも巻き一回の切断で数十枚の材料切断を行う設備(マルチワイヤソー)も多く用いられているが、さらに切断速度を向上させるため、特開平8−85053号公報においては材料を揺動往復駆動させるようにしている。
【0004】
しかし、この方法では材料を揺動往復駆動させることから、一時的に両端で加工が停止し、そのため加工効率が悪い。また、揺動させるための機構が複雑となるうえ、揺動を抑えるための設備剛性の強化等に伴い設備費も高額となる、などの問題がある。
【0005】
また、特開平9−141650号公報のように被削材を回転させることで、非常に高い効率が得られる。しかし、この方法においては、材料の形状として同公報に記載のようにリング状のものを使用するのではなく、中実形状の材料を切断する場合には、へそ(突起)が残る。また、加工開始の際にワイヤが被加工材の表面を滑ってワイヤがブレやすいなどの問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、更なる改良を進め実用性に優れたワイヤソー加工方法およびワイヤソー加工装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載のワイヤソー加工方法は、加工の開始から被削材の外周面に浅い加工溝が形成されるまでの被削材の回転数を、その後の回転数よりも低くしたことを特徴としている。
【0008】
よって、加工が開始された当初においてワイヤが加工表面でブレることなく、安定して加工することができる。
ここで、請求項2に記載のように、ワイヤの移動方向の反転に伴い被削材の回転方向を逆転させると、条件が変化せずに加工を継続することができる。
【0009】
また、請求項3に記載のように、被削材の中心部分で切り離す前に、被削材の回転を停止し、この被削材の回転停止状態で、移動するワイヤを被削材に押し付けて被削材の中心部分で切り離すようにすると、中心部の突起発生を抑制することができる。
【0012】
請求項に記載のワイヤソー加工方法は、被削材の径方向への加工の進行に伴い被削材の回転数を高くして、被削材の外周接触面での周速度が一定となるようにしたことを特徴としている。
【0013】
よって、安定した加工を行うことができる
請求項に記載のワイヤソー加工方法は、被削材を回転可能に支持し、被削材を固定した状態でワイヤを被削材に押し付けて所定深さの切り込みを形成した後に、ワイヤを未加工部の端部から回転中心までの長さ以上を切り込みと逆方向に戻し、被削材を所定の角度だけ回動し、以後これを繰り返すようにしたことを特徴としている。
【0014】
よって、被削材が大きくなり回転が困難な場合において加工箇所が点接触に近くなるため効率的となる。またこの場合、被削材の未加工部の端部は外径(半径距離)として回動するものの、ワイヤを回転中心から端部までの長さ以上を戻すため、被削材をワイヤに引っ掛けることがなくなる
【0018】
また、請求項に記載のワイヤソー加工方法のように、ワイヤを移動させながらワイヤを被削材に押し付けて被削材を切り込むワイヤソー加工方法として、被削材の切断を所望する1つの加工断面の2箇所以上にワイヤを接触させるとともに被削材を回転させるようにすると、相対速度が大きくなる。
請求項に記載のワイヤソー加工装置は、棒状の被削材を回転させるとともにワイヤを移動させながら被削材に押し付けて被削材を切り込むワイヤソー加工装置として、被削材を回転させる被削材回転用モータと、被削材から切り離される各薄板を保持するための突起が形成された被削材保持具と、前記被削材保持具を移動させる被削材保持具移動用モータと、被削材の中心部分で切り離す前に、前記被削材回転用モータの駆動を停止し、前記被削材保持具移動用モータを駆動して前記被削材保持具を移動させることで前記突起を前記各薄板間に挿入させるマイコンとを備えたことを特徴としている。
よって、切断された被削材がバラバラで落下するのが防止できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
【0021】
図1には、本実施形態におけるワイヤソー加工装置の斜視図を示す。被削材1には硬脆性を持つ棒状の半導体材料(インゴット)を用いており、より具体的には単結晶炭化珪素(SiC)を使用している。インゴット1の直径は15mm程度である。本ワイヤソー加工装置は、図3の棒状のインゴット1を、図11に示すようにワイヤソー(7)にて加工溝26を深く形成していき最後に切断し、厚さ1.0mm以下のウエハ(薄板)25を製造するための機械である。
【0022】
図2にはワイヤソー加工装置の側面での断面を示し、図3にはワイヤソー加工装置の正面での断面を示す。
図3に示すように、本装置は被削材回転用モータ2を具備しており、その出力軸2aには支持プレート3が設けられている。この支持プレート3にはワックスにて棒状の被削材1の一端面が接着され、棒状の被削材1が水平方向に延びる状態で支持される。よって、モータ2の駆動にて被削材1が回転できるようになっている。モータ2(被削材1)の回転数は1〜数10rpmである。
【0023】
また、棒状の被削材1の他端面には押さえローラ4が配置され、図3で破線で示す位置に移動することにより被削材1の回転時に被削材1が支持される。つまり、押さえローラ4により、長い被削材1を加工する場合にも、回転が安定化する。ただし、被削材1が完全に切断される寸前に押さえローラ4は被削材1から離間する(図3中、実線で示す位置)。これにより、押さえ圧力にてワイヤ7を挟み込んだまま潰れてしまうのが回避される。
【0024】
図1に示すように、棒状の被削材1の上方には棒状のプーリ5,6が回転可能に支持され、このプーリ5,6の間にはワイヤ7が多数平行に、かつ、水平方向に張設されている。このワイヤ7は1本のワイヤよりなり、図2に示すようにプーリ8,9,10,11,12により掛装され、かつプーリ9において両端が固定されている。プーリ9はワイヤ移動用モータ13の出力軸と連結され、モータ13の駆動によりワイヤ7を移動することができるようになっている。また、図2のプーリ5,6は上下に移動可能となっており、このプーリ5,6の上下動にて水平状態で張設したワイヤ7が上下動される。
【0025】
本例においては、切断ワイヤ7として直径が0.2mmのピアノ線を用い、長さは約30mである。また、切断ワイヤ7は、その移動方向が反転しながら往復走行するようになっている。さらに、ワイヤ送り速度は1〜5m/secであり、ワイヤ加工荷重は50〜200gであり、ワイヤテンションは1000〜3500gである。
【0026】
また、図1,2に示すように、棒状の被削材1の上方にはスラリノズル15が設けられ、このノズル15から被削材1に向かってスラリ16が供給されるようになっている。ここで、スラリ16は、水とグリセリンにダイヤモンドパウダを混合したものを用いている。
【0027】
また、棒状の被削材1の上方にはスラリ飛散カバー17が設けられ、このカバー17によりスラリ16が飛散するのを防止している。つまり、被削材1を回転させる方式を用いた加工では、スラリ16が設備内に飛散しやすいが、被削材1の上部にカバー17が設けられているのでスラリ飛散を防止することができる。なお、スラリ飛散カバー17の端部はワイヤ7に干渉しないような形状および位置となっている。
【0028】
さらに、スラリ飛散カバー17の端部にエアーノズル18が設けられ、このエアーノズル18からエアー19が噴射される。つまり、エアー19をカーテン状に吹き出させることにより、スラリ16の飛散がさらに抑えられるとともに、ワイヤ7に付着した砥粒を落とす効果が得られる。
【0029】
棒状の被削材1の下方には被削材保持具20が配置されている。被削材保持具20は切断後のウエハを保持するためのものである。つまり、被削材1を回転させる方式では切断された被削材1がバラバラで落下するのを回避すべく、被削材1の下部に被削材保持具20を設けることで落下を防止している。より詳しくは、この被削材保持具20の本体21は半円の筒状をなし、図2のように断面形状として被削材1を受ける凹状となっている。図3に示すように、本体21の底面部には突起22が多数形成されている。この突起22が図11に示すようにワイヤ7にて形成された加工溝26に対し図12のように挿入されてウエハ25が保持される。つまり、突起22の間にウエハ25が立設した状態で保持される。この突起幅(図11のX値)は被削材1を傾かせず、加工溝26に入り込む大きさが望ましく、ワイヤ7による除去幅Y(ワイヤ径と回転の傾きによるロス分と砥粒による切断ロス分との和)よりも若干狭い幅であり、その間隔Zは切断される被削材1(ウエハ25)の厚みWより若干広い幅である。
【0030】
また、図3に示すように、被削材保持具20の本体(皿状体)21の底面にはスラリを抜くための穴(貫通孔)23が多数形成されている。この穴23により、内部に溜まったスラリを抜くことができるようになっている。このように、スラリ抜き穴23にてスラリの排出経路が形成され、次の工程の汚染が防止されるとともに、高価なダイヤを用いたスラリが機外へ持ち出されるのを防止することができる。
【0031】
この被削材保持具20の本体21には移動アーム24が延び、アーム24が上下方向に駆動できるようになっている。なお、この保持具20はワイヤ7と干渉しない形状(図2のθは180度以下)であって、かつ、その位置は被削材1の回転中心より下となっている。この被削材保持具20は被削材1のケースとして使用することができ、次工程の洗浄への運搬にも活用可能なものである。
【0032】
図4は、ワイヤソー加工装置の電気的構成を示す図である。
図4において、ワイヤソー加工装置はマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)30を具備している。このマイコン30には開始スイッチ31と高さセンサ32が接続されている。開始スイッチ31を作業者が操作すると、その信号がマイコン30に送られる。また、高さセンサ32は図2に示すように、上下方向における被削材1の中心から切断用ワイヤ7の位置までの高さHを検出するものであり、マイコン30に高さHの検出結果が送られてくる。
【0033】
図4のマイコン30にはワイヤ移動用モータ13と被削材回転用モータ2とガイドプーリ移動用モータ33と押さえ部材移動用モータ34と被削材保持具移動用モータ35が接続されている。前述したように、ワイヤ移動用モータ13の駆動によりワイヤ7が移動し、被削材回転用モータ2の駆動により被削材1が回転する。また、ガイドプーリ移動用モータ33は図2のガイドプーリ5,6を上下方向に移動させるためのモータである。また、押さえ部材移動用モータ34は図1の押さえ部材4を左右に移動させるためのモータである。被削材保持具移動用モータ35は被削材保持具20を上下に移動させるためのモータである。マイコン30はこれらモータ13,2,33,34,35を駆動制御する。
【0034】
次に、このように構成したワイヤソー加工装置の作用を説明する。
まず、加工を行う被削材1を用意する。この被削材1は図2に示すようにオリエンテーションフラットが形成されている。そして、図3に示すように、棒状の被削材1の一端面をワックスにて支持プレート3に貼り付ける。これを加工装置にセットする。
【0035】
そして、図4の開始スイッチ31が押されると、マイコン30は押さえ部材移動用モータ34を駆動して図3の押さえローラ4を図3の実線の位置から破線の位置まで移動して押さえローラ4にて被削材1を支持する。その後、マイコン30は、ワイヤ移動用モータ13および被削材回転用モータ2の駆動を開始するとともにガイドプーリ移動用モータ33の駆動にてワイヤ7の下動を開始する。つまり、ワイヤ7を移動させるとともに被削材1を回転させながらワイヤ7を被削材1に押し付けて被削材1を切り込むワイヤソー加工を開始させる。このとき、図5に示すように、マイコン30は、ワイヤ移動用モータ13を駆動してワイヤ移動方向を反転させるが(図5のt1,t2,t3,t4のタイミング)、このとき、被削材回転用モータ2を制御してワイヤ移動方向が反転した時に被削材1の回転方向も逆転させる。つまり、ワイヤ移動用モータ13の正転にて図2のαで示す方向にワイヤ7が移動し、このモータ13の正転時には被削材回転用モータ2が正転して図2のβで示す方向に被削材1が回転し、図5に示すようにモータ13が負の方向に回転するとモータ2も負の方向に回転する。
【0036】
このように、ワイヤ移動方向が反転した時に被削材1の回転方向も逆転すると、被削材1の回転方向が一定である場合に比べ条件が変化せず加工を継続することができる。
【0037】
このように、ワイヤ7の移動に加え被削材1を回転させることにより、被削材1(直径15mm程度)を回転させない場合の切断速度は17分程度(切断能力10.0mm2 /min)であるが、回転させることにより、切断速度は11分程度(切断能力16.0mm2 /min)と大幅に短縮が可能になる。また、被削材1を固定する方式ではワイヤ移動方向に平行に粗いソーマーク(ワイヤの加工跡)が1.0μm程度付いているが、被削材1を回転させるとソーマークが0.3μmと非常に小さくなる。また、被削材1を回転させることにより、平坦度も向上する。
【0038】
また、図6に示すように、ワイヤ7の移動速度と被削材回転用モータ2の回転数の関係において、t11のタイミングにて加工を開始してワイヤ7の移動速度を一定にし、被削材回転用モータ2の回転数をこのt11のタイミングから所定の時間が経過したt12のタイミングまでは1rpm程度の低速回転とする。このt11〜t12の期間において被削材1の外周面に浅い加工溝26が形成される。より具体的には、被削材(インゴット)1のオリエンテーションフラットを含めた未加工部分1bが図9に示すように円形になる。その後においては図6に示すように被削材回転用モータ2の回転数を上昇させる。これにより、ワイヤ7の移動に加え被削材1を回転させる方式において、加工が開始された時にワイヤ7が加工表面でブレるのを防止できる。つまり、加工開始後においてワイヤ7の加工溝ができるt12のタイミングまで低速回転させ、その後に回転を上げると、安定して駆動するための回転軌跡が形成され、ワイヤ7のブレを抑えることができる。
【0039】
一方、図2に示す状態から、ワイヤ7の移動および被削材1の回転を行いつつ被削材1を加工していくと図9に示すようになるが、このような加工時において、マイコン30は高さセンサ32からの信号にて高さHを検知する。より詳しくは、マイコン30はワイヤ駆動系の位置Hを高さセンサ32で検出して、さらに図8に示すようにワイヤ7のたわみ分ΔHを考慮して補正し、正確なる加工位置(高さ位置)を決定している。つまり、マイコン30は図8に示すように、高さセンサ32にて高さHを測定するとともに、ワイヤ7のたわみによる補正高さΔHを加算した値(=H+ΔH)をワイヤ接触部の高さとして検知している。なお、ワイヤ7のたわみ分ΔHは、ワイヤ7のテンションや切断荷重テンション(切断送り速度の場合も有り)や被削材1の硬度により変化するが、マイコン30はΔH値を予め補正値としてメモリに記憶している。
【0040】
さらに、図6に示すように、被削材回転用モータ2の回転数と高さHの関係において、t12のタイミング以降において高さHを徐々に低くしていくと同時に被削材回転用モータ2の回転数を徐々に高くする。これにより、周速度vを一定にした状態で切削が継続される。つまり、図7に示すように、被削材1の径が大きい場合(A〜Bの軌跡)と径が小さい場合(A’〜B’の軌跡)のいずれにおいてワイヤ接触面の移動速度を一定に保つ(L2=L1)。より詳しくは、被削材1を一定の回転数で加工していくと、被削材1の最外周部は周速度が速いために単位時間当たりの切断量が多く、加工面も良好に仕上がるが、中心に近づくにほど周速度が遅いために加工面が荒れてくる。このため、加工部が中心に近づくに従って周速度が一定になるように被削材1の回転数を高くしていく。
【0041】
そして、更なる被削材1の切削にて図10,11に示すように、被削材1の中心部分で切り離すタイミングに近づく。
図6のt14のタイミングが被削材1の中心部分で切り離すタイミングであるが、この切り離すタイミングt14の直前のt13のタイミングにおいて、マイコン30は被削材回転用モータ2の駆動を停止させる。即ち、マイコン30は高さH(正確にはH+ΔH)が所定値H1になると、モータ2の駆動を停止する。そして、マイコン30は被削材保持具移動用モータ35を駆動して図11の状態から保持具20を上動させて図12に示すように、ワイヤ7にて形成された加工溝26の中に保持具の突起22を挿入する。その後、マイコン30は押さえ部材移動用モータ34を駆動して押さえローラ4を被削材1から離間させ、同ローラ4による被削材1の支持を解除する。そして、保持具20にて各ウエハ25が保持された状態で、ワイヤ7を下動させて切断する(切り離す)。
【0042】
つまり、切断の際において、単純に被削材1を回転させた状態で切断を完了させると、回転中心部に突起が残る。この突起は次の工程で平面研削加工を行う際に、加工時間を長くすることとなる。特に硬いSiCでは時間を多く要する。そこで、この中心部の突起発生を少なくするため、被削材1が切断される寸前に回転を中止して、停止した状態で極微少領域を切断することでブレが生じにくく良好な結果が得られる。
【0043】
なお、この被削材1の回転を停止する位置H1(図6参照)は常に同じインゴット(製品)1であれば時間で管理できる。
また、図12の状態から被削材1の中心部分で切り離す際に、保持具20にてウエハ25が保持されているので、被削材1が完全に切断するまでウエハ25が傾かない。これにより、被削材1の中心部の平坦性を向上することができる。
【0044】
このように本実施形態は、下記の特徴を有する。
(イ)ワイヤ7を移動させるとともに被削材1を回転させながらワイヤ7を被削材1に押し付けて被削材1を切り込むワイヤソー加工方法において、図6のt11〜t12のように、加工の開始から被削材1の外周面に浅い加工溝26が形成されるまでの被削材1の回転数を、その後の回転数よりも低くした。よって、加工が開始された当初においてワイヤ7が加工表面でブレることなく、安定して加工することができる。
(ロ)図5に示すように、ワイヤ7の移動方向の反転に伴い被削材1の回転方向を逆転させたので、条件が変化せずに加工を継続することができる。
(ハ)図6のt13のタイミングにて、被削材1の中心部分で切り離す前に、被削材1の回転を停止し、この被削材1の回転停止状態で、移動するワイヤ7を被削材1に押し付けて被削材1の中心部分で切り離すようにしたので、中心部の突起発生を抑制することができる。
(ニ)ワイヤ7を移動させるとともに被削材1を回転させながらワイヤ7を被削材1に押し付けて被削材1を切り込むワイヤソー加工方法において、被削材1の中心部分で切り離す前に、被削材1の回転を停止し、切り離される各ウエハ25(薄板)を図12のように保持具20にて保持し、この状態で、移動するワイヤ7を被削材1に押し付けて被削材1の中心部分で切り離すようにした。よって、切断された被削材1がバラバラで落下するのが防止できる。
(ホ)ワイヤ7を移動させるとともに被削材1を回転させながらワイヤ7を被削材1に押し付けて被削材1を切り込むワイヤソー加工方法において、図6のt12〜t13の期間には、被削材1の径方向への加工の進行に伴い被削材1の回転数を高くして、被削材1の外周接触面での周速度が一定となるようにした。よって、安定した加工を行うことができる。
(ヘ)図3に示すように、保持具20にスラリ抜き穴23を設けたので、実用上好ましいものとなる。
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態を、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【0045】
本実施形態においては、図13に示すように、被削材回転用モータ2の駆動(被削材1の回転)を断続的なものとし、図14の(a)のように、加工前の材料に対し、(b)のように被削材1を固定した状態でワイヤ7を被削材1に押し付けて所定深さd1の切り込み40を形成する。この処理が図13のt20〜t21の期間に行われる。その後に、図13のt21〜t22の期間において、図14の(c)のように所定角度θ1だけ被削材1を回動する。この時、未加工部の端部は外径(半径距離)として回動するため、ワイヤ7を引っ掛けないように一旦、回転中心から端部までの長さ以上を回避するために上部へ戻すことが望ましい。そして、図13のt22〜t23の期間において、被削材1を固定した状態でワイヤ7を被削材1に押し付けて所定深さd2(=d1)の切り込み41を形成する。さらに、図13のt23〜t24の期間において、図14の(d)のように所定角度θ2(=θ1)だけ回動し、被削材1を固定した状態でワイヤ7を被削材1に押し付けて所定深さd3(=d1=d2)の切り込み42を形成する。以下、これを繰り返す。
【0046】
つまり、被削材1が大きくなり回転が困難な場合、被削材1(ワーク)を停止した状態で加工を行い、ある程度加工が進行した段階で少しワークを割り出しする。このようにすることにより、除去ポイントが点接触に近くなるため効率的となる。
【0047】
このように本実施形態は、下記の特徴を有する。
(イ)ワイヤ7を移動させながらワイヤ7を被削材1に押し付けて被削材1を切り込むワイヤソー加工方法において、被削材1を回転可能に支持し、被削材1を固定した状態でワイヤ7を被削材1に押し付けて所定深さd1の切り込み41を形成した後に、被削材1を所定の角度θ1だけ回動し、以後これを繰り返すようにした。よって、被削材1が大きくなり回転が困難な場合において加工箇所が点接触に近くなるため効率的となる。
(第3の実施の形態)
次に、第3の実施の形態を、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【0048】
図15,16に本実施形態におけるワイヤソー加工装置を示す。本装置はスラリタンク50を具備し、タンク50内にはスラリ51が満たされている。スラリタンク50の底面には吸引パイプ52が接続され、この吸引パイプ52には循環ポンプ53が接続されている。循環ポンプ53による吐出液は攪拌ノズル54にてタンク50内の底部に戻されるとともにノズル55にて加工部近傍に供給される。このように液を循環することにより、タンク50内にはスラリ51の砥粒が沈澱しやすいが、液の攪拌にて砥粒の沈澱が防止される。なお、ポンプ53による液循環の代わりに、エアーポンプや超音波式バイブレータ等を用いて砥粒を攪拌してもよい。
【0049】
そして、タンク50内のスラリ51に被削材1の加工部を浸漬し、この状態で加工が行われる。
また、回転部及びワイヤ駆動のプーリ5,6等が砥粒を含んだスラリ51に触れることで、劣化を招きやすい。また、被削材1全体を浸漬するために大きなタンク50が必要となる。そこで、プーリ5,6を半分程度スラリ51に浸漬しワイヤ7をスラリ51に浸漬した状態で、被削材1を下方に移動させることにより加工するようにしている。
【0050】
その他の構成は第1の実施形態と同じであり、同一の符号を付すことによりその説明は省略する。また、被削材1は回転させながら加工が行われる。なお、スラリ(加工液)51に対し被削材1は図15,16では一部であったが全体を浸漬してもよい。
【0051】
このように本実施形態においては、効率を上げる別の手段として、被削材1の加工部をスラリ51内に浸漬して、確実に加工点にスラリ51が供給されるようにしている。よって、切粉除去性も高まり加工効率は向上する。
【0052】
このように本実施形態は、下記の特徴を有する。
(イ)ワイヤ7を移動させながら被削材1を切り込むワイヤソー加工方法において、被削材1の全体または一部をスラリ(加工液)51に浸漬した状態で加工するようにしたので、確実に加工箇所に加工液(スラリ)51が供給され、切粉除去性が高まり加工効率が向上する。
(ロ)被削材1を回転させるようにしたので、相対速度が大きくなり、実用上好ましいものになる。
(ハ)被削材1を下方に向かって移動させるようにしたので、スラリ51の漬かりをより少なくできる。
(第4の実施の形態)
次に、第4の実施の形態を、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【0053】
本実施形態においては、図17に示すように、被削材1に対し上面および下面に接するようにワイヤ7を位置させている。つまり、2箇所の加工点を持つ構成とし、一対のプーリ5,6が下動するとともに一対のプーリ5’,6’が上動し、加工中心に向かって加工が進行するようになっている。
【0054】
ただし、最終の切断される場合においては、ワイヤ、プーリ等が干渉するため、必ず1本のワイヤで切断を完了させる。
また、このとき用いるワイヤ7は、1本のワイヤがプーリで取り回されている。このようにすると、駆動系(モータ)を少なくできるので設備コスト低減また段取性の向上につながる。また、被削材1は回転させながら加工を行う。
【0055】
このように、第1〜3の実施形態に代わる効率を上げる手法として、加工ポイントを増やしている。これにより、加工効率を確実に向上させることが可能となる。
【0056】
このように本実施形態は、下記の特徴を有する。
(イ)ワイヤ7を移動させながらワイヤ7を被削材1に押し付けて被削材1を切り込むワイヤソー加工方法において、被削材1の加工断面の2箇所以上にワイヤ7を接触させるようにしたので、加工効率を確実に向上させることができる。
(ロ)2箇所以上に接触するワイヤ7は1本につながっているので、駆動系を少なくでき、設備コスト低減および段取りの向上につながる。
(ハ)被削材1を回転させるようにしたので、相対速度が大きくなり、実用上好ましいものになる。
【0057】
なお、図17では2箇所の加工点を持つものとしたが、加工点が3箇所以上でもよい。
また、この構成においても、回転機構をさらに第3の実施形態と組み合わせることで効率はさらに向上する。
(第5の実施の形態)
次に、第5の実施の形態を、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【0058】
本実施形態においては、加工前の被削材1として、図18の(a)に示すように、被削材1の外周の加工部位にワイヤ7の径よりも太い溝60が形成されている。この溝60は、V字形状をなし、図18(b)に示すようにワイヤ7による加工溝26の幅よりも大きく広がっている。なお、溝60の断面形状はV字形状の他にもU字形状でもよい。この溝60は、加工前に、他の設備(例えば研削盤等)を用いて形成しておく。あるいは、ワイヤ7による加工溝26の幅よりも太いワイヤソーにて溝入れしておく。
【0059】
そして、図1〜4を用いて説明したワイヤソー加工装置にセットする。そして、図18(b)に示すように、溝60内にワイヤ7が入り加工が進行していき、図18(c)に示すように切断される。
【0060】
この加工時において、ワイヤ7は直径が0.2mmのものを用いるが、このワイヤ7による加工溝26の中にスラリが供給されにくい。これに対し、被削材1の外周に溝60が設けられていると、スラリが供給されやすくなる。これにより、スラリ供給性が向上し切断性が向上する。また、図18(c)でのウエハ25の角部は溝60にて面取りされているので、実用上好ましいものとなる。つまり、ウエハとして使用する際に外周部に面取りを施すが、このV字形状の溝60を予め形成しておくことにより、面取りを廃止したり、面取り時の加工工数を低減することができる。
【0061】
このように本実施形態は、下記の特徴を有する。
(イ)ワイヤ7を移動させるとともに被削材1を回転させながらワイヤ7を被削材1に押し付けて被削材1を切り込むワイヤソー加工方法において、被削材1の外周の加工部位に、ワイヤ7の径よりも太い溝60を加工前に形成した。よって、スラリの供給性を高くすることができる。
(ロ)溝60の断面構造としてV字形状を有するものとしたので、実用上好ましいものとなる。
【0062】
これまでの説明においては被加工材はSiCであったが、シリコン等を加工する際に適用してもよい。つまり、SiCウエハに限らず大口径シリコンウエハ(例えば12インチウエハ)等の製造の際に適用してもよい。
【0063】
また、これまでの説明においては材料を切断する場合について述べてきたが、材料に溝入れする場合に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施の形態におけるワイヤソー加工装置の斜視図。
【図2】 ワイヤソー加工装置の側面での断面図。
【図3】 ワイヤソー加工装置の正面での断面図。
【図4】 電気的構成を示す図。
【図5】 作用を説明するためのタイムチャート。
【図6】 作用を説明するためのタイムチャート。
【図7】 周速度を説明するための図。
【図8】 高さ位置を説明するための図。
【図9】 加工途中での断面図。
【図10】 加工途中での断面図。
【図11】 加工途中での断面図。
【図12】 加工途中での断面図。
【図13】 第2の実施の形態におけるワイヤソー加工装置を説明するためのタイムチャート。
【図14】 加工手順を示す断面図。
【図15】 第3の実施の形態におけるワイヤソー加工装置の斜視図。
【図16】 同じくワイヤソー加工装置の断面図。
【図17】 第4の実施の形態におけるワイヤソー加工装置の断面図。
【図18】 第5の実施の形態におけるワイヤソー加工方法を説明するための断面図。
【符号の説明】
1…被削材、7…ワイヤ、20…被削材保持具、25…ウエハ、51…スラリ、60…溝

Claims (7)

  1. ワイヤを移動させるとともに被削材を回転させながらワイヤを被削材に押し付けて被削材を切り込むワイヤソー加工方法において、
    加工の開始から被削材の外周面に浅い加工溝が形成されるまでの被削材の回転数を、その後の回転数よりも低くしたことを特徴とするワイヤソー加工方法。
  2. ワイヤの移動方向の反転に伴い被削材の回転方向を逆転させたことを特徴とする請求項1に記載のワイヤソー加工方法。
  3. 被削材の中心部分で切り離す前に、被削材の回転を停止し、この被削材の回転停止状態で、移動するワイヤを被削材に押し付けて被削材の中心部分で切り離すようにしたことを特徴とする請求項1に記載のワイヤソー加工方法。
  4. ワイヤを移動させるとともに被削材を回転させながらワイヤを被削材に押し付けて被削材を切り込むワイヤソー加工方法において、
    被削材の径方向への加工の進行に伴い被削材の回転数を高くして、被削材の外周接触面での周速度が一定となるようにしたことを特徴とするワイヤソー加工方法。
  5. ワイヤを移動させながらワイヤを被削材に押し付けて被削材を切り込むワイヤソー加工方法において、
    被削材を回転可能に支持し、被削材を固定した状態でワイヤを被削材に押し付けて所定深さの切り込みを形成した後に、ワイヤを未加工部の端部から回転中心までの長さ以上を切り込みと逆方向に戻し、被削材を所定の角度だけ回動し、以後これを繰り返すようにしたことを特徴とするワイヤソー加工方法。
  6. ワイヤを移動させながらワイヤを被削材に押し付けて被削材を切り込むワイヤソー加工方法において、
    被削材の切断を所望する1つの加工断面の2箇所以上にワイヤを接触させるとともに、被削材を回転させるようにしたことを特徴とするワイヤソー加工方法。
  7. 棒状の被削材を回転させるとともにワイヤを移動させながら被削材に押し付けて被削材を切り込むワイヤソー加工装置であって、
    被削材を回転させる被削材回転用モータと、
    被削材から切り離される各薄板を保持するための突起が形成された被削材保持具と、
    前記被削材保持具を移動させる被削材保持具移動用モータと、
    被削材の中心部分で切り離す前に、前記被削材回転用モータの駆動を停止し、前記被削材保持具移動用モータを駆動して前記被削材保持具を移動させることで前記突起を前記各薄板間に挿入させるマイコンとを備えたワイヤソー加工装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002016029A (ja) * 2000-06-27 2002-01-18 Mitsubishi Chemical Engineering Corp 研磨液の調製方法および調製装置
JP2002016030A (ja) * 2000-06-27 2002-01-18 Mitsubishi Chemical Engineering Corp 研磨液の調製方法および調製装置
JP4958463B2 (ja) * 2006-03-31 2012-06-20 トーヨーエイテック株式会社 ワイヤソー
JP2007301687A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Naoetsu Electronics Co Ltd ワーク切断装置
JP2009101542A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Daiichi Cutter Kogyo Kk 切断方法及び切断装置
JP5045378B2 (ja) * 2007-11-08 2012-10-10 信越半導体株式会社 ワイヤソー装置
JP5445286B2 (ja) * 2010-04-02 2014-03-19 株式会社デンソー 炭化珪素単結晶基板の製造方法
JP2012076208A (ja) * 2010-10-06 2012-04-19 Kamei:Kk ワークの切断方法及び切断装置
JP2012129285A (ja) * 2010-12-14 2012-07-05 Disco Abrasive Syst Ltd ウェーハ生産方法
JP5886522B2 (ja) * 2010-12-14 2016-03-16 株式会社ディスコ ウェーハ生産方法
JP2016155197A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 コニカミノルタ株式会社 ワイヤーソー及び切断方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102398318A (zh) * 2010-09-17 2012-04-04 上海日进机床有限公司 蓝宝石硅棒的切割方法

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