JP6428597B2 - バンドソー切断装置及びバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、バンドソー切断装置及びバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法に関する。

チョクラルスキー（ＣＺ）法等によって製造されたシリコン結晶（インゴット）のコーン状の端部（トップ部及びテイル部）を切断しブロックとする場合、あるいは、そのブロックからウェーハのサンプルを採取する場合などの切断加工にバンドソー切断装置などが使用されている。

ここで、図５に従来の一般的なバンドソー切断装置の一例の概要を示す。図５に示すように、バンドソー切断装置１０１は、薄い台金１０６の端部にダイヤモンドの砥粒を糊着してなるブレード砥粒部１０５で構成されるエンドレスベルト状のバンドソー（ブレード）１０２がバンドソープーリー１０３、１０３’間に張設されている。バンドソー１０２はバンドソープーリー１０３、１０３’の回転により周回駆動され、バンドソー１０２のブレード砥粒部１０５でインゴット１０８を切断する。また、通常、バンドソープーリー１０３、１０３’の両端部に、バンドソーの走行方向をガイドする機構（静圧パッド１０４、１０４’）が設けられている。

このようなバンドソー切断装置において、良好な切れ味と高い切断精度を得るためには、インゴット切断時の台金の振れを抑える必要がある。そのために、特許文献１では、台金の二つの表面のうち、一方の表面には凹パターンが設けられ、他方の表面にはこの凹パターンに対応する位置に凸パターンが設けられた台金を用いている。この凹凸パターンによって、台金は優れた剛性を有し、振れが低減されるとしている。特許文献１において凹凸の深さ及び高さは共に５〜５００μｍ程度とされている。

しかしながら、特許文献２に示されているように、静圧パッドとバンドソーとの間隔は、１０μｍ〜５０μｍで調整されることから、台金に数十〜数百μｍにも及ぶ凹凸があると静圧パッドとバンドソーの隙間を調整しにくい。このため、静圧パッドの調整が十分にできず、シリコン結晶切断時に安定した直進性を得ることが困難である。ここで、直進性とは、シリコン結晶等の被削物の切断時にバンドソーの進行方向が保たれる性質であり、直進性が良好だと高い切断精度が実現できる。

特開２００６−３２０９８３号公報 特開２００９−１５４３４６号公報 特許２６８１１０６号公報 特開２００４−１６０５７９号公報

バンドソー（電着バンドソー）はＳＵＳ等の薄い帯鋼に対して、腰入れ、背盛り等を行った後、所定長さに切断して、端部をプラズマ溶接等で接合し無端のバンド状にしている。さらには、バンドソー長手方向に曲率を与える等している。腰入れは、台金の歪みを取る為に実施しているが、２０００ｍｍ〜６０００ｍｍの全周がある台金を平均的に安定させるのは困難である。このため、従来の電着バンドソーによる加工は、小形の被削物の切断に用いられており、大形被削物では、切断精度が得られないという問題があった（特許文献３、４参照）。

そこで、大形被削物への適用を目的として、切断精度とバンドソーの形状の関係を調査した。まず、未使用のバンドソー１０２をバンドソー切断装置１０１にセットし、バンドソー１０２の台金１０６の形状を、静圧パッド１０４、１０４’を設けない状態で、ピックゲージなどの測定器具（測定子）により台金に添って上下に測定した（静圧パッドの影響を受けない状態での測定）。静圧パッドを設けていない状態のバンドソー切断装置を図６に、バンドソー１０２の上下方向の形状測定個所を図７に示す。静圧パッドを設けない状態でのバンドソーの台金形状の測定後、さらに、静圧パッド１０４、１０４’をセットしインゴット１０８の切断を行い、切断時のバンドソー１０２の変位を測定した。

静圧パッドを設けていない状況で、バンドソー１０２の台金１０６の形状を測定する際の測定面は、図７に示されているように、バンドソー１０２の輪の外側である。測定の結果、バンドソー１０２の台金１０６の形状は図８及び９に示されるように、大きく２種類の形状になることが分かった。静圧パッドの後面１１５を基準として、図８に示す形状を凹形状（凹面）、図９に示す形状を凸形状（凸面）とする。

バンドソー１０２の台金１０６の形状が凹形状の場合と、凸形状の場合のそれぞれについて、バンドソー切断装置１０１に静圧パッド１０４、１０４’取り付けて、静圧パッドとバンドソー１０２の隙間を調整した。さらに、図１０に示すように、ブレードセンサー（変位センサー）３０を取り付けて、バンドソー１０２とブレードセンサー３０の位置決めを実施し、インゴット１０８切断時のバンドソー１０２とブレードセンサー３０の間隔Ｌをブレードセンサー３０で測定した。そして、位置決めを行った状態の間隔を変位＝０とし、インゴット切断中の間隔の増減をブレード変位として表した。

まず、バンドソー１０２の台金１０６の形状が凹形状である場合の、インゴット１０８の切断回数とブレード変位の関係の概要を図１１に示す。図１１〜１５において、一つの山又は谷は、切断１回の間のブレード変位を表している。また、図１２に、バンドソー１０２のライフ（寿命）の各段階におけるブレード変位を模式的に示す。図１２に示されるように、ライフ初期にはブレード変位は比較的小さく、刃先ドレッシングを行うことでブレード変位の方向（正負）を修正することも可能であるが、変位量は徐々に大きくなり、ライフ末期にはブレード変位が大きくなり、切断精度が悪化するとともに、やがてバンドソーの破断に至る。

次に、バンドソー１０２の台金１０６の形状が凸形状である場合の、インゴット１０８の切断回数とブレード変位の関係の概要を図１３に示す。また、図１４に、バンドソー１０２のライフの各段階におけるブレード変位を模式的に示した。図１３に示されるように、バンドソー１０２の台金１０６の形状が凸形状である場合には、凹形状の場合に比べて、ブレード変位が比較的小さくなることが分かった。さらに、図１４に示したように、ライフの全段階においてブレード変位がマイナス方向になる場合がないわけではないが、ブレード変位はほぼプラスに維持される。

しかしながら、バンドソー１０２の台金１０６の形状が初期には凸形状であった場合でも、ライフの途中で、凹形状になりやすく、一旦凹形状になると、その後、凹形状が維持されやすい。この様子を、図１５に示す。図１５のｂ３において台金１０６が凹形状となり、その結果、ブレード変位もマイナスになる。

そして、凹形状と凸形状の場合を比較すると、凸形状の方が、インゴット切断時の直進性が良く、バンドソー１０２の寿命も延びることが分かった。一方、凹形状では、インゴット切断時の直進性が悪く、切断されたサンプルが厚くなる傾向がある。また、初期に凸形状のバンドソー１０２でも切断回数が増加すると凹形状になりやすく、インゴット切断時の直進性も悪化することが分かった。

これらのことを模式的に示したのが図１６（凹形状の場合）、及び図１７（凸形状の場合）である。図１７に示した凸形状の場合は、静圧パッド１０４の前面１１４と後面１１５の間隔を適切に調整すると、バンドソー１０２の形状は、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように凸形状から略直線状態になり、刃先も変位零の方向を向き（図１７（ｃ））、高い切断精度でインゴットを切断できる。また、バンドソーの寿命も長くなる。

これに対して、図１６に示した凹形状の場合は、静圧パッドを適切に調整しても、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、刃先がマイナス変位方向を向いてしまい（図１６（ｃ））、インゴットの切断が不安定になりやすく、切断精度が低くなり、バンドソーの寿命も短くなる。

これらのことから、バンドソー１０２をバンドソープーリー１０３、１０３’にセットした状態で、バンドソーの形状を凸形状にコントロールする手段が必要なことが分かった。尚、本明細書において、バンドソーの形状と台金の形状は同意である。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、シリコン結晶などの被削物を切断する際の切断精度に優れ、バンドソーの寿命を長くすることができるバンドソー切断装置、及びそのようなバンドソー切断装置を用いたシリコン結晶の切断方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、二軸のバンドソープーリーと、該バンドソープーリーにより周回駆動するバンドソーとを備えるバンドソー切断装置であって、
前記バンドソープーリーの外周面に設けられた溝部と、
該溝部に収容されたＯリングとを有し、
該Ｏリングの外周部が前記バンドソープーリーの外周面から突き出ているものであることを特徴とするバンドソー切断装置を提供する。

このように、Ｏリングの外周部がバンドソープーリーの外周面から突き出た構成とし、バンドソーを外周方向に変形させて凸形状とすることにより、シリコン結晶等を切断する際の切断精度が向上し、バンドソーの寿命を長くすることができる。

このとき、前記バンドソープーリーの外周面の溝部は、幅が４ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。

このような溝部の形状であれば、適切なＯリングを収容でき、より切断精度が向上し、また、バンドソーの寿命もより長くすることができる。

このとき、前記Ｏリングの外周部の、前記バンドソープーリーの外周面から突き出る高さは、１ｍｍ以上４ｍｍ以下であることが好ましい。

このような外周面から突き出る高さとすることにより、より確実にバンドソーを凸形状とすることができ、より切断精度が向上し、また、バンドソーの寿命もより長くすることができる。

このとき、前記バンドソープーリーは外周面に、幅が６ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１００μｍ以上８００μｍ以下のブレード砥粒逃げ段差を備えるものであることが好ましい。

このような形状のブレード砥粒逃げ段差を備えることにより、バンドソーの上下の振れを抑制することができ、切断精度及びバンドソーの寿命をより向上させることができる。

このとき、前記Ｏリングは、ニトリルゴム又はシリコンゴム製であり、ショア硬度がＡ４０〜Ａ７０の範囲内のものであることが好ましい。

このようなＯリングを用いることにより、バンドソーをより確実に凸形状とすることができ、切断精度及びバンドソーの寿命をより向上させることができる。

このとき、前記バンドソープーリーの回転軸を垂直方向から外側又は内側に傾ける機構を有するものであることが好ましい。

このような機構を備えることにより、バンドソーの刃部の先端部とバンドソープーリーの底面の最下部を一致させる調整を容易に行うことができる。それにより、バンドソーの上下の振れを抑制し、バンドソーの寿命をより長くすることができ、切断精度もより向上する。

また、上記目的を達成するために、本発明は、二軸のバンドソープーリーと、該バンドソープーリーにより周回駆動するバンドソーとを備えるバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法であって、
前記バンドソープーリーの外周面に溝部を形成し、
前記形成された溝部にＯリングを収容して、前記Ｏリングの外周部を前記バンドソープーリーの外周面から突出させ、
前記バンドソープーリーの外周面に前記バンドソーを張設して、該バンドソーを前記バンドソープーリーの外周面から突出したＯリングにより外周方向に変形させて前記シリコン結晶を切断することを特徴とするバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法を提供する。

このように、バンドソープーリーの外周面からＯリングを突出させ、バンドソーを外周方向に変形させて凸形状とすることにより、シリコン結晶を切断する際の切断精度が向上し、バンドソーの寿命を長くすることができる。

このとき、前記バンドソープーリーの外周面の溝部を、幅が４ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下で形成することが好ましい。

このような溝部を形成することにより、適切なＯリングを収容し、より切断精度が向上し、また、バンドソーの寿命もより長くすることができる。

このとき、前記Ｏリングの外周部の、前記バンドソープーリーの外周面から突出させる高さを、１ｍｍ以上４ｍｍ以下にすることが好ましい。

このような突出させる高さとすることにより、より切断精度が向上し、また、バンドソーの寿命もより長くすることができる。

このとき、前記バンドソープーリーの外周面に、幅が６ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１００μｍ以上８００μｍ以下のブレード砥粒逃げ段差を形成して前記シリコン結晶を切断することが好ましい。

このようなブレード砥粒逃げ段差を形成することにより、バンドソーの上下の振れを抑制することができ、切断精度及びバンドソーの寿命をより向上させることができる。

このとき、前記Ｏリングの材質を、ニトリルゴム又はシリコンゴムとし、前記Ｏリングのショア硬度をＡ４０〜Ａ７０の範囲内のものにすることが好ましい。

このようなＯリングを用いることにより、切断精度及びバンドソーの寿命をより向上させることができる。

このとき、前記バンドソープーリーの回転軸を垂直方向から外側又は内側に傾けることにより、前記バンドソーの刃部の先端部と前記バンドソープーリーの底面の最下部の位置を一致させるように調整することが好ましい。

このように、バンドソーの刃部の先端部とバンドソープーリーの底面の最下部を一致させるように調整することにより、バンドソーの上下の振れが抑制され、バンドソーの寿命をより長くすることができ、切断精度もより向上する。

以上のように、本発明のバンドソー切断装置及びバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法によれば、Ｏリングの外周部がバンドソープーリーの外周面から突き出ており、バンドソーを外周方向に変形させる構成とすることにより、バンドソーの切断時の変位が安定し切断精度が向上するとともに、バンドソーの寿命を長くすることができる。さらには、バンドソーの切断時の変位が安定することにより、従来よりも薄刃を使用することができるようになり、１カット当たりのサンプルのロスを大幅に削減することができる。

本発明のバンドソー切断装置の一例を示す概略図である。 本発明のバンドソー切断装置のバンドソープーリーの外周部を示す断面概略図である。 外側に傾けたバンドソープーリーを示す概略図である。 バンドソーを凸形状に調整することを示す概略図である。 従来のバンドソー切断装置の一例を示す概略図である。 静圧パッドを設けていないバンドソー切断装置を示す概略図である。 バンドソーの形状測定個所を示す図である。 測定された台金の形状（凹形状）を示す概略図である。 測定された台金の形状（凸形状）を示す概略図である。 ブレードセンサーとブレード変位Ｌを示す概略図である。 台金が凹形状の場合の、インゴットの切断回数とブレード変位の関係を示す図である。 台金が凹形状の場合の、ライフの各段階におけるブレード変位を示す図である。 台金が凸形状の場合の、インゴットの切断回数とブレード変位の関係を示す図である。 台金が凸形状の場合の、ライフの各段階におけるブレード変位を示す図である。 台金が凸形状から凹形状に変化した場合を含む、ライフの各段階におけるブレード変位を示す図である。 台金が凹形状の場合の切断方向を示す模式図である。 台金が凸形状の場合の切断方向を示す模式図である。

上述のように、バンドソー切断装置において、バンドソーの寿命が長く、切断精度の良い装置が求められている。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、二軸のバンドソープーリーと、バンドソープーリーにより周回駆動するバンドソーとを備えるバンドソー切断装置であって、バンドソープーリーの外周面に設けられた溝部と、溝部に収容されたＯリングとを有し、Ｏリングの外周部がバンドソープーリーの外周面から突き出た構成のバンドソー切断装置とすることにより、上述のように、バンドソーの形状を安定的に外側に凸形状とすることができるようになり、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。

以下、本発明について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

まず、本発明のバンドソー切断装置について、図１から図４を参照して説明する。

図１に示すように、本発明のバンドソー切断装置１は、薄い台金６の端部にダイヤモンドの砥粒を糊着してなるブレード砥粒部５で構成されるエンドレスベルト状のバンドソー２がバンドソープーリー３、３’間に張設されている。バンドソー２はバンドソープーリー３、３’の回転により周回駆動され、バンドソー２のブレード砥粒部５でインゴット８を切断する。また、バンドソープーリー３、３’の端部に、バンドソーの走行方向をガイドする静圧パッド４、４’が設けられている。以上は、従来のバンドソー切断装置と略同様である。本発明のバンドソー切断装置１では、バンドソープーリー３、３’の外周面に溝部が形成され、その溝部にはＯリング１０、１０’が収容されている。さらに、収容されたＯリング１０、１０’の外周部が、バンドソープーリー３、３’の外周面からそれぞれ突き出た構成となっている。

バンドソープーリー３、３’の直径は、例えば、５００ｍｍ〜７００ｍｍとすることができる。また、バンドソープーリー３、３’は、バンドソー切断装置１を設置する床面に対して平行に設置されてよい。バンドソー２の台金６の厚さは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ、バンドソー２の幅は５０〜８０ｍｍ、ブレード砥粒部５の厚さは０．５０〜１．２０ｍｍとすることができる。

次に、バンドソープーリー３の外周部の断面図である図２を参照して、本発明のバンドソー切断装置１についてさらに説明する。上述のように、バンドソープーリー３（及び３’）の外周面には、溝部１６が形成されており、その溝部１６にＯリング１０が収容されている。ここで、溝部１６は、幅が４ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。このような溝部１６の形状（大きさ）であれば、適切なＯリングを収容することにより、確実にバンドソー２の形状を凸形状とすることができる。尚、バンドソープーリー３の外周部には、プーリーゴム１２が設けられていてよく、溝部１６はこのプーリーゴム１２に形成されることができる。

また、Ｏリング１０の外周部の、バンドソープーリー３の外周面から突き出る高さ（Ｏリング頭出し）は、１ｍｍ以上４ｍｍ以下とすることができる。Ｏリング頭出し、さらにはバンドソー２に加えるテンション圧（張力）を調整することで、より確実にバンドソー２の形状を凸形状とすることができる。

また、バンドソープーリーは外周面に、幅が６ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１００μｍ以上８００μｍ以下のブレード砥粒逃げ段差１８を備えることが好ましい。ブレード砥粒逃げ段差１８は、一般的に、刃先（砥粒部）の逃げのために形成される。そして、前述のような形状（大きさ）とすることで、バンドソー２を通常運転速度まで上げて回転させても、上下に振れが発生することがない。このため、切断精度とバンドソー２の寿命が向上する。尚、砥粒部の厚さを厚くすると、薄刃化する意味がなくなるので、ブレード砥粒逃げ段差１８の深さは、８００μｍ以下とするのが好ましい。

また、Ｏリングは、ニトリルゴム又はシリコンゴム製であることが好ましく、ショア硬度がＡ４０〜Ａ７０の範囲内のものであることが好ましい。ショア硬度がＡ４０以上であれば、バンドソー２の形状をより確実に凸形状にすることができ、Ａ７０以下であれば切断時の直進性が良好である。

さらに、バンドソー切断装置１は、バンドソープーリー３、３’の回転軸を垂直方向から外側又は内側に傾ける機構を具備してもよい。このように、バンドソープーリー３、３’の回転軸を傾ける機構を備えることにより、バンドソー２の刃部（ブレード砥粒部５）の先端部とバンドソープーリー３、３’の底面の最下部を一致させるように調整を行うことができる。図３はこのことを示す、外側に傾けたバンドソープーリーを示す概略図である。図３の下図に示す、バンドソープーリー３、３’の底面の最下部を結んだ線の位置と、バンドソー２の刃部の先端部が一致するように調整を行うことができる。このように調整することで、バンドソーを走行させた時の上下振れを抑制することができる。

上述のような構成のバンドソー切断装置１により、バンドソー２を凸形状にするとともに、図４に示すように、静圧パッドの後面２５を基準にして、凸部の高い部位において、２０〜５０μｍバンドソー２を浮かせるように調整する（図４の浮かせる高さを参照）。この調整は、溝部の形状、Ｏリングの材質及び太さ等によるＯリングの頭出し量やバンドソーに加えるテンション圧の変更で行うことができる。

次に、本発明のバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法について、図１から図３を参照して説明する。

本発明のシリコン結晶の切断方法では、図１及び図２に示すように、バンドソー切断装置において、バンドソープーリー３、３’の外周面に溝部１６を形成し、形成された溝部１６にＯリング１０、１０’を収容して、これらＯリングの外周部をバンドソープーリー３、３’の外周面から突出させ、バンドソープーリー３、３’の外周面にバンドソー２を張設して、該バンドソー２をバンドソープーリー３、３’の外周面から突出したＯリング１０、１０’により外周方向に変形させてシリコン結晶８を切断する。このようなシリコン結晶の切断方法とすることで、切断精度及びバンドソーの寿命を向上させることができる。

また、バンドソープーリー３、３’の外周面の溝部１６を、幅が４ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下で形成することができる。このような形状の溝部１６とすることで、適切なＯリングを収容することができ、上述の効果をより確実に得ることができる。

また、Ｏリング１０、１０’の外周部の、バンドソープーリー３、３’の外周面から突出させる高さを、１ｍｍ以上４ｍｍ以下にすることができる。これにより、バンドソー２の形状をより確実に凸形状とすることができる。

また、バンドソープーリー３、３’の外周面に、幅が６ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１００μｍ以上８００μｍ以下のブレード砥粒逃げ段差１８を形成してシリコン結晶８を切断することができる。このようなブレード砥粒逃げ段差１８を形成することにより、切断精度とバンドソーの寿命がより向上する。

また、Ｏリング１０、１０’の材質を、ニトリルゴム又はシリコンゴムとし、ショア硬度をＡ４０〜Ａ７０の範囲内のものにすることができる。このようなＯリングを用いれば、切断精度とバンドソーの寿命をより向上させることができる。

さらに、バンドソープーリー３、３’の回転軸を垂直方向から外側又は内側に傾けることにより、バンドソーの刃部（ブレード砥粒部５）の先端部とバンドソープーリー３、３’の底面の最下部の位置を一致させるように調整することができる。このように調整することで、バンドソー２の上下振れが抑制され、切断精度とバンドソーの寿命がより向上する。

尚、バンドソー２を凸形状にすることは、バンドソープーリー３、３’の外周部の樹脂部分（プーリーゴム１２）を研削加工して、バンドソープーリー３、３’の外周面自体を凸形状に形成することによっても可能であるが、大口径（大直径）のバンドソープーリーを精密に加工するのは難しく、多大なコストが掛かる。これに対し、本発明のバンドソー切断装置であれば、安価かつ容易にバンドソーの凸形状を実現できる。

以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１）
上述した本発明のバンドソー切断装置１を用いて、ＣＺ法で製造した直径約３００ｍｍのシリコンインゴットを多数切断し、バンドソー２の寿命と切断直進性を調べた。ここで、切断直進性は切断精度を表している。バンドソープーリー３、３’の直径は７００ｍｍ、外周部にウレタンゴム製のプーリーゴム１２を備え、溝部１６の幅を３〜１２ｍｍ、深さを１〜６ｍｍの間で変えたものを用いた。台金６の厚さは、０．３ｍｍとした。Ｏリングの材質は、ニトリルゴムとした。結果（条件１〜５）を表１に示す。尚、以下の表においては、バンドソーの寿命は、従来のバンドソー切断装置での寿命を１．０として、相対値で示してある。

条件１〜５のいずれにおいても、本発明のバンドソー切断装置１を用いることで、バンドソーの寿命と切断直進性が改善した。特に、溝部１６の幅が４ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の水準（条件２、３、４）では、バンドソーの寿命は１．８と大幅に向上し、切断直進性も極めて良好であった。尚、切断直進性における「改善あり」は、従来の装置よりは改善したが、「良好」で表したレベルほどではなかったことを表している。また、条件１及び５では、わずかではあるが、バンドソー２の振れが観察された。

（実施例２）
本発明のバンドソー切断装置１を用いて、ＣＺ法で製造した直径約３００ｍｍのシリコンインゴットを多数切断し、バンドソー２の寿命と切断直進性を評価した。バンドソープーリー３、３’の直径は７００ｍｍ、外周部にウレタンゴム製のプーリーゴム１２を備え、溝部１６の幅は６ｍｍ、深さは１ｍｍのものを用いた。そして、Ｏリングの太さを変えて、バンドソープーリーの外周面から突き出る高さ（突き出す量）を変えた。台金６の厚さは、０．３ｍｍとした。Ｏリングの材質は、ニトリルゴムとした。結果（条件６〜１０）を表２に示す。

条件６〜１０のいずれにおいても、本発明のバンドソー切断装置１を用いることで、バンドソーの寿命と切断直進性が改善した。特に、突き出す量が１ｍｍ以上４ｍｍ以下の水準（条件６、７、８、９）では、バンドソーの寿命は１．８と大幅に向上し、切断直進性も極めて良好であった。

（実施例３）
本発明のバンドソー切断装置１を用いて、ＣＺ法で製造した直径約３００ｍｍのシリコンインゴットを多数切断し、バンドソー２の寿命と切断直進性を調べた。バンドソープーリー３、３’の直径は７００ｍｍ、外周部にウレタンゴム製のプーリーゴム１２を備え、溝部１６の幅は６ｍｍ、深さは３ｍｍ、Ｏリングの太さ６ｍｍ、突き出し量３ｍｍのものとした。そして、バンドソープーリー３、３’の外周面に設けたブレード砥粒逃げ段差１８の形状（大きさ）を変えた。台金６の厚さは、０．３ｍｍとした。Ｏリングの材質は、ニトリルゴムとした。結果（条件１１〜１５）を表３に示す。

条件１１〜１５のいずれにおいても、本発明のバンドソー切断装置１を用いることで、バンドソーの寿命と切断直進性が改善した。特に、ブレード砥粒逃げ段差１８の幅が６ｍｍ以上１０ｍｍ以下の水準（条件１２、１３、１４）では、バンドソーの寿命は１．８と大幅に向上し、切断直進性も極めて良好であった。

（実施例４）
本発明のバンドソー切断装置１を用いて、ＣＺ法で製造した直径約３００ｍｍのシリコンインゴットを多数切断し、バンドソー２の寿命と切断直進性を評価した。バンドソープーリー３、３’の直径は７００ｍｍ、外周部にウレタンゴム製のプーリーゴム１２を備え、溝部１６の幅は６ｍｍ、深さは３ｍｍのものを用いた。Ｏリングの材質は、ニトリルゴムとし、Ｏリングのショア硬度を変えた。台金６の厚さは、０．３ｍｍとした。結果（条件１６〜２０）を表４に示す。

条件１６〜２０のいずれにおいても、本発明のバンドソー切断装置１を用いることで、バンドソーの寿命と切断直進性が改善した。特に、Ｏリングのショア硬度がＡ４０〜Ａ７０の範囲内（条件１７、１８、１９）では、バンドソーの寿命は１．８と大幅に向上し、切断直進性も極めて良好であった。

以上で説明したように、本発明のバンドソー切断装置を用いてシリコン結晶を切断することにより、従来のバンドソー切断装置を用いた場合に比べて、バンドソーの寿命と切断直進性を改善することができた。また、ブレード変位が安定し、切断直進性が良くなり、切断精度が改善したことで、サンプル切断時のサンプルロスが改善された。さらには、従来よりも薄刃を使用することができるようになり、薄刃でない従来のバンドソーを使用した場合に比べ、１カット当たりのシリコン結晶の切断ロスを２４％削減することもできた。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

１…本発明のバンドソー切断装置、 ２…バンドソー、
３、３’…溝部を備えるバンドソープーリー、 ４、４’…静圧パッド、
５…ブレード砥粒部、 ６…台金、 ８…インゴット（シリコン結晶）、
１０、１０’…Ｏリング、 １２…プーリーゴム、 １６…溝部、
１８…ブレード砥粒逃げ段差、 ２５…静圧パッドの後面、
３０…ブレードセンサー、 １０１…従来のバンドソー切断装置、
１０２…バンドソー、 １０３、１０３’…バンドソープーリー、
１０４、１０４’…静圧パッド、 １０５…ブレード砥粒部、 １０６…台金、
１０８…インゴット（シリコン結晶）、 １１４…静圧パッドの前面、
１１５…静圧パッドの後面、 Ｌ…バンドソーとブレードセンサーの間隔。

Claims (12)

1. 二軸のバンドソープーリーと、該バンドソープーリーにより周回駆動するバンドソーとを備えるバンドソー切断装置であって、
   前記バンドソープーリーの外周面に設けられた溝部と、
   該溝部に収容されたＯリングとを有し、
   該Ｏリングの外周部が前記バンドソープーリーの外周面から突き出ていることにより、前記バンドソーが外周方向に変形しているものであることを特徴とするバンドソー切断装置。
2. 前記バンドソープーリーの外周面の溝部は、幅が４ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のバンドソー切断装置。
3. 前記Ｏリングの外周部の、前記バンドソープーリーの外周面から突き出る高さは、１ｍｍ以上４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバンドソー切断装置。
4. 前記バンドソープーリーは外周面に、幅が６ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１００μｍ以上８００μｍ以下のブレード砥粒逃げ段差を備えるものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバンドソー切断装置。
5. 前記Ｏリングは、ニトリルゴム又はシリコンゴム製であり、ショア硬度がＡ４０〜Ａ７０の範囲内のものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバンドソー切断装置。
6. 前記バンドソープーリーの回転軸を垂直方向から外側又は内側に傾ける機構を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のバンドソー切断装置。
7. 二軸のバンドソープーリーと、該バンドソープーリーにより周回駆動するバンドソーとを備えるバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法であって、
   前記バンドソープーリーの外周面に溝部を形成し、
   前記形成された溝部にＯリングを収容して、前記Ｏリングの外周部を前記バンドソープーリーの外周面から突出させ、
   前記バンドソープーリーの外周面に前記バンドソーを張設して、該バンドソーを前記バンドソープーリーの外周面から突出したＯリングにより外周方向に変形させて前記シリコン結晶を切断することを特徴とするバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法。
8. 前記バンドソープーリーの外周面の溝部を、幅が４ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下で形成することを特徴とする請求項７に記載のバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法。
9. 前記Ｏリングの外周部の、前記バンドソープーリーの外周面から突出させる高さを、１ｍｍ以上４ｍｍ以下にすることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法。
10. 前記バンドソープーリーの外周面に、幅が６ｍｍ以上１０ｍｍ以下、深さが１００μｍ以上８００μｍ以下のブレード砥粒逃げ段差を形成して前記シリコン結晶を切断することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか一項に記載のバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法。
11. 前記Ｏリングの材質を、ニトリルゴム又はシリコンゴムとし、前記Ｏリングのショア硬度をＡ４０〜Ａ７０の範囲内のものにすることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載のバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法。
12. 前記バンドソープーリーの回転軸を垂直方向から外側又は内側に傾けることにより、前記バンドソーの刃部の先端部と前記バンドソープーリーの底面の最下部の位置を一致させるように調整することを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか一項に記載のバンドソー切断装置によるシリコン結晶の切断方法。
    

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