JP6617721B2 - Ingot cutting device - Google Patents

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Description

本発明は、インゴット切断装置に関する。   The present invention relates to an ingot cutting device.

図5に示すように、チョクラルスキー法(CZ法)などによって製造されたシリコンインゴット50は、円柱状の胴体部51にコーン状の端部(トップ部52及びテイル部53)を有している。一般に、シリコンインゴットの加工においては、図6(a)のように、円筒研削装置等により所定の直径になるよう胴体部51の外周面が研削された後、図6(b)のように、コーン状の端部(トップ部52及びテイル部53)を切り離し円柱状の胴体部51のみとし、胴体部51を必要に応じて複数のブロックに切断する。次いで、ブロックをウェーハとするための加工を行う。   As shown in FIG. 5, a silicon ingot 50 manufactured by the Czochralski method (CZ method) or the like has a cone-shaped end portion (top portion 52 and tail portion 53) on a cylindrical body portion 51. Yes. In general, in the processing of a silicon ingot, as shown in FIG. 6A, after the outer peripheral surface of the body portion 51 is ground to have a predetermined diameter by a cylindrical grinding device or the like, as shown in FIG. The cone-shaped end portions (the top portion 52 and the tail portion 53) are separated to form only the cylindrical body portion 51, and the body portion 51 is cut into a plurality of blocks as necessary. Next, processing for making the block into a wafer is performed.

インゴットのコーン状の端部の切断加工や胴体部を複数のブロックに切断加工する場合には、内周刃スライサー、外周刃スライサーなどが用いられ、この他に、近年のウェーハの大直径化に伴ってバンドソーも多く使用されるようになってきた。一般的なバンドソー切断装置では、例えば、特許文献1に記載されているように、プーリー間に張設されたエンドレスベルト状のブレードを走行させながら、切断テーブル上に載置したインゴットに対して切込み送りすることで、インゴットを切断することができる。より具体的には、図7(a)に示すようなインゴット切断装置101において、切断テーブル102のV字形状の溝103にインゴットWを載置し、ブレード104をインゴットWに対して相対的に移動させて切り込み送りすることでインゴットWを切断することができる。また、このとき、胴体上部保持具105によって、インゴットWを上方から押さえつけて保持してから切断してもよい。   When cutting a cone-shaped end of an ingot or cutting a body part into a plurality of blocks, an inner peripheral blade slicer, an outer peripheral blade slicer, etc. are used. Along with this, many band saws have been used. In a general band saw cutting device, for example, as described in Patent Document 1, an ingot placed on a cutting table is cut while running an endless belt-like blade stretched between pulleys. By feeding, the ingot can be cut. More specifically, in the ingot cutting device 101 as shown in FIG. 7A, the ingot W is placed in the V-shaped groove 103 of the cutting table 102, and the blade 104 is moved relative to the ingot W. The ingot W can be cut by moving and cutting and feeding. Further, at this time, the ingot W may be pressed and held from above by the body upper holder 105 and then cut.

また、シリコンインゴットの切断においては、コーン状の端部を切り離して円柱状の胴体部のみとし、胴体部を必要に応じて複数のブロックに切断した後に、円筒研削装置等により所定の直径になるよう外周面を研削することもある。   In the cutting of the silicon ingot, the cone-shaped end portion is cut off to form only a cylindrical body portion, and the body portion is cut into a plurality of blocks as necessary, and then a predetermined diameter is obtained by a cylindrical grinding device or the like. The outer peripheral surface may be ground.

特開2009−154346号公報JP 2009-154346 A 特開2011−20411号公報JP 2011-20411 A 特開2010−267941号公報JP 2010-267941 A

図5に見られるように、外周面を研削する前にコーン状の端部を切り離して円柱状の胴体部のみとし、胴体部を必要に応じて複数のブロックに切断する場合などには、インゴットの外周面は凹凸形状を有している。よって、図7(a)のZ方向から見た断面図である図7(b)に示すように、外周面が凹凸形状のインゴットWをV字形状の溝103に載置する場合、溝103の表面とインゴットWの胴体部の外周面が接触していない部分が多く発生する。このような場合、胴体上部保持具105によりインゴットWの胴体部を保持された状態にて、ブレード104により切断が開始されるものの、切断完了間際に、切り出される胴体部W、及び切り残される胴体部Wが微動してしまう。その他にも、ウェーハの大直径化に対応した、インゴットの大直径化及び高重量化が原因で微動が発生しやすくなっていた。過去の経験上、切り出される胴体部W、及び切り残される胴体部Wの少なくとも一方が0.1mm以上微動すると1mmを超える大きなチッピング(カケ)が発生してしまい、製品歩留まりが低下してしまうという問題があった。 As shown in FIG. 5, before grinding the outer peripheral surface, the cone-shaped end is cut off to form only a cylindrical body, and when the body is cut into a plurality of blocks as necessary, an ingot is used. The outer peripheral surface has an uneven shape. Accordingly, as shown in FIG. 7B, which is a cross-sectional view seen from the Z direction in FIG. 7A, when the ingot W having an uneven outer peripheral surface is placed in the V-shaped groove 103, the groove 103 Many portions are not in contact with the outer surface of the body portion of the ingot W. In such a case, cutting is started by the blade 104 in a state where the body portion of the ingot W is held by the body upper holder 105, but the body portion W 1 to be cut out and left uncut immediately after the cutting is completed. body part W 2 resulting in a fine movement. In addition, fine movement is likely to occur due to the increase in the diameter and weight of the ingot corresponding to the increase in the diameter of the wafer. Based on past experience, if at least one of the body part W 1 to be cut out and the body part W 2 to be left uncut is finely moved by 0.1 mm or more, a large chipping (chip) exceeding 1 mm occurs, resulting in a decrease in product yield. There was a problem that.

例えば、特許文献2、3にチッピングの発生を抑制するための切断技術が開示されている。特許文献2の技術は、切り出される胴体部と、切り残される胴体部の下部にそれぞれ硬度が異なる緩衝材(ウレタン樹脂)を設置する技術である。切り出される胴体部と切り残される胴体部の重量は、それぞれの長さによって異なる。また、切り出される胴体部と切り残される胴体部の長さが同じでも、大口径になるほど切り出される胴体部と切り残される胴体部の重量差が大きくなる。すなわち、一定の硬度の緩衝材では、切り出される胴体部と切り残される胴体部のそれぞれの重量により緩衝量(沈み込む量)が刻々変化することになるため、結果として切断完了間際に切り出される胴体部及び切り残される胴体部が微動してしまう。   For example, Patent Documents 2 and 3 disclose cutting techniques for suppressing the occurrence of chipping. The technique of patent document 2 is a technique which installs the shock absorbing material (urethane resin) from which hardness differs in the lower part of the trunk | drum part cut out and the trunk | drum part left uncut. The weights of the body part to be cut out and the body part to be left uncut differ depending on the respective lengths. Further, even if the length of the body part to be cut out and the body part to be left uncut are the same, the weight difference between the body part to be cut out and the body part to be left uncut increases as the diameter becomes larger. In other words, in the buffer material having a certain hardness, the amount of buffering (the amount of sinking) changes every moment depending on the weight of the body part to be cut out and the body part to be left uncut. The body part to be cut off and the body part to be cut off are slightly moved.

また、特許文献3では、Vプロセスパッド内に粉粒体を封入し、外周面が凹凸形状のインゴットを切断機のVプロセスパッドに載置し、Vプロセスパッド内のエアーを外部に排出することで粉粒体を硬化させる技術である。この技術では、エアーを外部に排出する事で粉粒体を硬化させているが、粉粒体自体が結合・融着により硬化していない。従って、大口径、高重量のインゴットにおいては、切断完了間際に切り出される胴体部及び切り残される胴体部の0.1mm程度の微動が容易に発生してしまう。   Moreover, in patent document 3, enclosing a granular material in V process pad, mounting the ingot with an uneven | corrugated outer peripheral surface on V process pad of a cutting machine, and discharging the air in V process pad outside This is a technology to harden the granular material. In this technique, the granular material is cured by discharging air to the outside, but the granular material itself is not cured by bonding and fusion. Therefore, in a large-diameter, high-weight ingot, fine movement of about 0.1 mm between the body part cut out immediately before the completion of cutting and the body part left uncut is easily generated.

本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、インゴットの切断において、インゴットの微動を抑制し、チッピングの発生を抑制することが可能なインゴット切断装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an ingot cutting device that can suppress fine movement of an ingot and suppress occurrence of chipping in the cutting of an ingot.

上記目的を達成するために、本発明は、上面にV字形状の溝を有し、該溝にインゴットが水平に載置される切断テーブルと、前記インゴットを切断するためのブレードとを具備し、前記ブレードを前記インゴットに対して相対的に上方から下方に送り出すことによって前記インゴットを切断するインゴット切断装置であって、前記V字形状の溝に載置された前記インゴットを上方から押さえつける胴体上部保持具を具備し、さらに、前記V字形状の溝に設けられた収納穴に配置され、該収納穴の深さ方向に昇降動可能なシャフトと、該シャフトの上端に配置され、前記シャフトが上昇することで前記溝に載置された前記インゴットの外周面に下方から密着可能な先端部と、前記シャフトを固定可能なシャフトロック部とを有する胴体下部保持具を複数具備し、前記胴体上部保持具により前記溝に載置された前記インゴットを上方から押さえつけるとともに、前記複数の胴体下部保持具のそれぞれの先端部を前記溝に載置された前記インゴットの外周面に下方から密着させ前記シャフトを固定することで、前記インゴットを固定しながら、前記インゴットを前記ブレードで切断するものであることを特徴とするインゴット切断装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention comprises a cutting table having a V-shaped groove on the upper surface, and an ingot placed horizontally in the groove, and a blade for cutting the ingot. An ingot cutting device for cutting the ingot by sending the blade from the upper side to the lower side relative to the ingot, wherein the upper part of the body presses the ingot placed in the V-shaped groove from above A holding tool, further disposed in a storage hole provided in the V-shaped groove, and capable of moving up and down in the depth direction of the storage hole; and disposed on an upper end of the shaft; The body lower part holding which has the front-end | tip part which can be closely_contact | adhered to the outer peripheral surface of the said ingot mounted in the said groove | channel by raising, and the shaft lock part which can fix the said shaft A plurality of body upper holders, pressing the ingots placed in the grooves from above, and the outer ends of the ingots placed in the grooves at the tips of the lower body holders An ingot cutting device is provided that cuts the ingot with the blade while fixing the ingot by contacting the surface from below and fixing the shaft.

このように、インゴットを上方から押さえつける胴体上部保持具とともに、複数の胴体下部保持具の先端部をインゴットに下方から密着させてシャフトを固定することで、切断完了間際に切り出される胴体部及び切り残される胴体部の微動を抑制でき、チッピングや切断面の段差の発生を抑制できる。特に、インゴットの外周面が例えば凹凸形状などであっても、複数の胴体下部保持具により外周形状に応じてインゴットを確実に固定することができるし、高重量、大直径のインゴットであっても確実に固定できる。以上より、本発明のインゴット切断装置であれば、製品歩留まりの低下を抑制することができる。   In this way, with the fuselage upper holder that presses the ingot from above, by fixing the shaft with the tips of the plurality of fuselage lower holders in close contact with the ingot from below, the fuselage and cutting residue that are cut out just before cutting is completed Can suppress the fine movement of the body portion, and can suppress the occurrence of chipping and a step in the cut surface. In particular, even if the outer peripheral surface of the ingot is, for example, an uneven shape, the ingot can be securely fixed according to the outer peripheral shape by a plurality of lower body holders, and even an ingot of high weight and large diameter Can be fixed securely. As mentioned above, if it is the ingot cutting device of this invention, the fall of a product yield can be suppressed.

このとき、前記シャフトはエアー圧力で昇降動可能なものであり、前記シャフトロック部は油圧による弾性変形により前記シャフトを接触固定可能なものであることが好ましい。   At this time, it is preferable that the shaft can be moved up and down by air pressure, and the shaft lock portion can contact and fix the shaft by elastic deformation by hydraulic pressure.

本発明において、胴体下部保持具はこのような構成とすることができ、エアー圧力により容易に昇降動を制御でき、油圧によって強固にシャフトを固定することができる。   In the present invention, the fuselage lower holder can be configured as described above, and can be easily controlled to move up and down by air pressure, and the shaft can be firmly fixed by hydraulic pressure.

またこのとき、前記胴体下部保持具は、前記インゴットの切断位置から20mm以上450mm以下の範囲に複数設けられたものであることが好ましい。   At this time, it is preferable that a plurality of the lower body holders are provided in a range of 20 mm to 450 mm from the cutting position of the ingot.

胴体下部保持具の位置は切断位置に近いほど効果的にインゴットの微動を抑制ができるが、胴体下部保持具がインゴットの切断位置から20mm以上離れた位置に設置されていれば、胴体下部保持具とブレードとの接触を確実に防止できる。また、胴体下部保持具が切断位置から450mm以下の距離に設置されていれば、インゴットの微動を十分に抑制できる。   The closer the body lower holder is to the cutting position, the more effectively the fine movement of the ingot can be suppressed. However, if the body lower holder is installed at a position 20 mm or more away from the cutting position of the ingot, the lower body holder Can be reliably prevented from contacting the blade. Moreover, if the trunk lower holder is installed at a distance of 450 mm or less from the cutting position, it is possible to sufficiently suppress the fine movement of the ingot.

本発明のインゴット切断装置であれば、インゴットの切断において、インゴットの微動を抑制し、チッピングや切断面の段差の発生を抑制することができる。その結果、切断不良が減少するとともに、安定した製品の品質を保つことができ、製品歩留まりの低下を抑制できる。   If it is the ingot cutting device of this invention, in the cutting | disconnection of an ingot, it can suppress a fine movement of an ingot and can suppress generation | occurrence | production of the chipping and the level | step difference of a cut surface. As a result, cutting defects are reduced, stable product quality can be maintained, and reduction in product yield can be suppressed.

本発明のインゴット切断装置の一例を示した概略図であり、(a)正面図、(b)側面図である。It is the schematic which showed an example of the ingot cutting device of this invention, (a) Front view, (b) Side view. 本発明のインゴット切断装置における胴体下部保持具の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the trunk | drum lower holder in the ingot cutting device of this invention. 図1(a)のZ方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the Z direction of Fig.1 (a). 本発明のインゴット切断装置における胴体下部保持具の設置間隔の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the installation space | interval of the trunk | drum lower holder in the ingot cutting device of this invention. 一般的なシリコンインゴットの概略図である。It is the schematic of a common silicon ingot. (a)は円筒研削後のシリコンインゴットの概略図であり、(b)は切断後のシリコンインゴットの概略図である。(A) is the schematic of the silicon ingot after cylindrical grinding, (b) is the schematic of the silicon ingot after cutting. 従来のインゴット切断装置の一例を示した概略図であり、(a)正面図、(b)Z方向から見た断面図である。It is the schematic which showed an example of the conventional ingot cutting device, (a) Front view, (b) It is sectional drawing seen from the Z direction.

以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although an embodiment is described about the present invention, the present invention is not limited to this.

上記のように、従来のインゴット切断装置では、切断完了間際に切り出される胴体部及び切り残される胴体部が微動してしまい、これによりチッピングが発生し、製品歩留まりが低下してしまうという問題があった。例えば、チョクラルスキー法(CZ法)等により引き上げられたアズグロンインゴットのように外周面が凹凸形状のインゴットの切断などで、上記胴体部の微動が発生してしまっていた。   As described above, the conventional ingot cutting apparatus has a problem that the body part cut out just before the cutting is completed and the body part left uncut are slightly moved, thereby causing chipping and reducing the product yield. It was. For example, fine movement of the body portion has occurred due to cutting of an ingot having an uneven outer peripheral surface such as an Azgron ingot pulled up by the Czochralski method (CZ method) or the like.

そこで、本発明者はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、インゴットを上方から胴体上部保持具で押さえつけるとともに、複数の胴体下部保持具を下方から密着させて固定することで、インゴットの外周面の形状に関わらず、胴体部の微動を抑制できることに想到し、本発明を完成させた。以下、本発明のインゴット切断装置の構成をより具体的に説明をする。   Therefore, the present inventor has intensively studied to solve such problems. As a result, it is possible to suppress the fine movement of the body part regardless of the shape of the outer peripheral surface of the ingot by pressing the ingot with the upper body holder from above and fixing the plurality of lower body holders from below. As a result, the present invention has been completed. Hereinafter, the configuration of the ingot cutting device of the present invention will be described more specifically.

図1は本発明のインゴット切断装置1の一例を示した概略図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。図1のように、本発明のインゴット切断装置1は、上面にV字形状の溝3を有し、該溝3にインゴットWが水平に載置される切断テーブル2と、インゴットWを切断するためのブレード4とを具備している。このインゴット切断装置1ではブレード4をインゴットWに対して相対的に上方から下方に送り出すことによってインゴットWを切断する。この場合、インゴットW及び切断テーブル2をブレード4に向かって上昇させてもよいし、ブレード4をインゴットW及び切断テーブル2に向かって下降させてもよい。また、ブレード4としてはバンドソーなどを用いればよいが、本発明はこれには限定されず、外周刃切断装置、内周刃切断装置等にも適用できる。また、切断されるインゴットとしては、シリコン単結晶が挙げられるが、本発明で切断されるインゴットはこれに限定されず、GaP、GaAsを始めとした化合物単結晶、酸化物、窒化物等の結晶、その他の精密切断が必要なインゴットに適用できる。   FIG. 1 is a schematic view showing an example of an ingot cutting device 1 according to the present invention, where (a) is a front view and (b) is a side view. As shown in FIG. 1, the ingot cutting device 1 of the present invention has a V-shaped groove 3 on the upper surface, and a cutting table 2 on which the ingot W is placed horizontally in the groove 3 and the ingot W. And a blade 4 for the purpose. In this ingot cutting device 1, the ingot W is cut by sending the blade 4 from the upper side to the lower side relative to the ingot W. In this case, the ingot W and the cutting table 2 may be raised toward the blade 4, or the blade 4 may be lowered toward the ingot W and the cutting table 2. Further, a band saw or the like may be used as the blade 4, but the present invention is not limited to this, and can be applied to an outer peripheral blade cutting device, an inner peripheral blade cutting device, and the like. Further, examples of the ingot to be cut include a silicon single crystal, but the ingot to be cut in the present invention is not limited to this, and a compound single crystal such as GaP or GaAs, a crystal such as an oxide or a nitride is used. It can be applied to other ingots that require precision cutting.

また、本発明のインゴット切断装置1は、V字形状の溝3に載置されたインゴットWを上方から押さえつける胴体上部保持具5を具備する。さらに、本発明のインゴット切断装置1は、図1(a)のように、切断テーブル2のV字形状の溝3に設けられた収納穴10に、図2のような、収納穴10の深さ方向に昇降動可能なシャフト7と、該シャフト7の上端に配置され、シャフト7が上昇することで溝3に載置されたインゴットWの外周面に下方から密着可能な先端部8と、シャフト7を固定可能なシャフトロック部9とを有する胴体下部保持具6を複数具備する。複数の胴体下部保持具6は、図1(a)のように、V字形状の溝3の二つの斜面の両方に配置されていてもよい。また、インゴットWに接触する先端部8は、インゴットWを傷つけたり、汚染したりしない素材であることが好ましく、例えば、樹脂製であることが好ましい。   The ingot cutting device 1 according to the present invention includes a trunk upper holder 5 that presses the ingot W placed in the V-shaped groove 3 from above. Further, as shown in FIG. 1A, the ingot cutting device 1 of the present invention has a depth of the storage hole 10 as shown in FIG. A shaft 7 that can move up and down in the vertical direction, a tip 8 that is disposed at the upper end of the shaft 7 and that can be in close contact with the outer peripheral surface of the ingot W placed in the groove 3 by raising the shaft 7; A plurality of lower body holders 6 having a shaft lock portion 9 to which the shaft 7 can be fixed are provided. The plurality of lower trunk holders 6 may be disposed on both of the two slopes of the V-shaped groove 3 as shown in FIG. The tip 8 that contacts the ingot W is preferably made of a material that does not damage or contaminate the ingot W. For example, the tip 8 is preferably made of resin.

図1(a)のZ方向から見た断面図である図3に示すように、このような本発明のインゴット切断装置1は、胴体上部保持具5により溝3に載置されたインゴットWを上方から押さえつけるとともに、複数の胴体下部保持具6のそれぞれの先端部8を溝3に載置されたインゴットWの外周面に下方から密着させ、シャフト7をシャフトロック部9により固定することで、インゴットWを固定しながら、インゴットWをブレード4で切断する。インゴットWの固定は、胴体上部保持具5によりインゴットWを上方から押さえつけた後に、複数の胴体下部保持具6のそれぞれの先端部8をインゴットWの外周面に下方から密着させればよい。なお、図3は、図1(a)のZ方向から見た断面図であるので、インゴットWとV字形状の溝3の接触面の一方のみを図示しているが、切断時には、図示したものとは逆側の接触面においてもインゴットWの外周面と先端部8とが密着している。   As shown in FIG. 3 which is a cross-sectional view seen from the Z direction in FIG. 1A, such an ingot cutting device 1 according to the present invention has an ingot W placed in the groove 3 by the body upper holder 5. While pressing down from above, the tips 8 of the plurality of lower body holders 6 are brought into close contact with the outer peripheral surface of the ingot W placed in the groove 3 from below, and the shaft 7 is fixed by the shaft lock 9. While fixing the ingot W, the ingot W is cut with the blade 4. The ingot W may be fixed by pressing the ingot W from above with the trunk upper holder 5 and then bringing the respective distal end portions 8 of the plurality of trunk lower holders 6 into close contact with the outer peripheral surface of the ingot W from below. 3 is a cross-sectional view seen from the Z direction of FIG. 1A, only one of the contact surfaces of the ingot W and the V-shaped groove 3 is shown. The outer peripheral surface of the ingot W and the tip 8 are also in close contact with each other on the contact surface opposite to the one.

このように、インゴットWを上方から押さえつける胴体上部保持具5とともに、複数の胴体下部保持具6の先端部8をインゴットWに下方から密着させてシャフト7を固定することで、インゴットWを溝3により安定した状態で載置することができるため、切断完了間際に、切り出される胴体部W及び切り残される胴体部Wを微動させることなく切断を完了でき、チッピングや切断面の段差の発生を抑制できる。また、特に、図3のようにインゴットWの外周面が凹凸形状などであっても、複数の胴体下部保持具6により外周形状に応じてインゴットを確実に固定することができるし、高重量、大直径のインゴットであっても確実に固定できる。その結果、本発明のインゴット切断装置1であれば、製品歩留まりの低下を抑制することができる。 As described above, the ingot W is fixed to the groove 3 by fixing the shaft 7 by bringing the tip 8 of the plurality of lower body holders 6 into close contact with the ingot W from below together with the upper body holder 5 for pressing the ingot W from above. Therefore, it is possible to complete the cutting without slightly moving the body part W 1 to be cut out and the body part W 2 to be left uncut immediately before the cutting is completed. Can be suppressed. Further, in particular, even if the outer peripheral surface of the ingot W is uneven as shown in FIG. 3, the ingot can be reliably fixed according to the outer peripheral shape by the plurality of lower body holders 6, Even large ingots can be fixed securely. As a result, the ingot cutting device 1 of the present invention can suppress a decrease in product yield.

また、図2のように、シャフト7はエアー圧力で昇降動可能なものであり、シャフトロック部9は油圧による弾性変形によりシャフト7を接触固定可能なものであることが好ましい。このようにすれば、エアー圧力により容易に昇降動を制御でき、油圧によってより強固にシャフトをロックすることができる。なお、シャフトロック部9は油圧により弾性変形させるため、弾性変形部に真鍮などを使用することが望ましく、シャフト7はシャフトロック部9で固定されるため、炭素鋼、ステンレスなどの高強度の素材を使用することが望ましい。また、例えば、エアー圧力によるシャフト7の昇降動にはエアシリンダーなどを利用することができる。   Further, as shown in FIG. 2, the shaft 7 can be moved up and down by air pressure, and the shaft lock portion 9 is preferably capable of contacting and fixing the shaft 7 by elastic deformation by hydraulic pressure. In this way, the up-and-down movement can be easily controlled by the air pressure, and the shaft can be locked more firmly by the hydraulic pressure. Since the shaft lock portion 9 is elastically deformed by hydraulic pressure, it is desirable to use brass or the like for the elastic deformation portion. Since the shaft 7 is fixed by the shaft lock portion 9, a high-strength material such as carbon steel or stainless steel is used. It is desirable to use In addition, for example, an air cylinder or the like can be used to move the shaft 7 up and down by air pressure.

また、胴体下部保持具6の設置個数に応じてエアー圧力を調整することが望ましい。特に、インゴットWの切り出される胴体部Wに先端部8を密着させるためのシャフト上昇力は、複数の胴体下部保持具6全体で、切り出される胴体部Wの重量の約5分の1となるようなエアー圧力とすると、微動の抑制効果がより向上する。 In addition, it is desirable to adjust the air pressure according to the number of the trunk lower holders 6 installed. In particular, the shaft lifting power for adhering the distal end portion 8 to the body portion W 1 to be cut out of the ingot W is across multiple lower torso holder 6, about one-fifth of the weight of the body W 1 to be cut out If the air pressure is such that the effect of suppressing fine movement is further improved.

また、胴体下部保持具6は、インゴットWの切断位置から20mm以上450mm以下の範囲に複数設けられたものであることが好ましい。胴体下部保持具6は切断位置に近いほど効果的にインゴットWの微動を抑制ができるが、胴体下部保持具6がインゴットWの切断位置から20mm以上離れた位置に設置されていれば、胴体下部保持具6とブレード4との接触を確実に防止できる。また、胴体下部保持具6が切断位置から450mm以下の距離に設置されていれば、インゴットWの微動を十分に抑制できる。また、図4のように、ブレード4を中心に切り出される胴体部Wと切り残される胴体部Wの両側に、胴体下部保持具6とブレード4の間隔を20mm程度とし、胴体下部保持具6同士の間隔はブレード4(切断位置)から450mm以内の位置まで、100mm程度の間隔で設置することが好ましい。このような間隔で胴体下部保持具6を配置すれば、インゴットWの微動の抑制効果が一層向上する。 Moreover, it is preferable that the trunk | drum lower holder 6 is provided with two or more in the range of 20 mm or more and 450 mm or less from the cutting position of the ingot W. The fuselage lower holder 6 can more effectively suppress the fine movement of the ingot W as it is closer to the cutting position. However, if the fuselage lower holder 6 is installed at a position 20 mm or more away from the cutting position of the ingot W, the lower part of the fuselage Contact between the holder 6 and the blade 4 can be reliably prevented. Moreover, if the trunk | drum lower holder 6 is installed in the distance of 450 mm or less from a cutting position, the fine movement of the ingot W can fully be suppressed. Further, as shown in FIG. 4, the gap between the fuselage lower holder 6 and the blade 4 is set to about 20 mm on both sides of the fuselage part W 1 cut out around the blade 4 and the fuselage part W 2 left uncut, and the fuselage lower holder It is preferable that the distance between 6 is set at an interval of about 100 mm from the blade 4 (cutting position) to a position within 450 mm. If the fuselage lower holder 6 is arranged at such an interval, the effect of suppressing the fine movement of the ingot W is further improved.

以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to the examples.

(実施例)
本発明のインゴット切断装置を用いて、シリコン単結晶インゴットを切断し、1mmを超える大きなチッピングの発生率を算出した。
(Example)
Using the ingot cutting device of the present invention, a silicon single crystal ingot was cut, and the occurrence rate of large chipping exceeding 1 mm was calculated.

より具体的には、胴体下部保持具を切り出される側のV字形状の切断テーブルにブレード(バンドソー)から20mm、120mm、220mm、320mm、420mm離れた位置に各2ヶ、合計10ヶ設置し、また、切り残される側のV字形状の切断テーブルに、上記切り出される側と同様な位置、個数の胴体下部保持具を設置した。そして、切り出されるブロック長さが最大450mmになるように、直径200mm、外周面が凹凸形状のシリコン単結晶インゴットから、200ブロックを切断した。切断時には、胴体上部保持具により溝に載置された前記インゴットを上方から押さえつけるとともに、複数の胴体下部保持具のそれぞれの先端部をインゴットの外周面に下方から密着させてからシャフトを固定することで、インゴットを固定した。   More specifically, a total of 10 pieces are installed on the V-shaped cutting table on the side from which the lower body holder is cut out, at a position 20 mm, 120 mm, 220 mm, 320 mm, 420 mm away from the blade (band saw). In addition, on the V-shaped cutting table on the side to be left uncut, the same number of positions and number of lower body holders as those on the side to be cut out were installed. Then, 200 blocks were cut from a silicon single crystal ingot having a diameter of 200 mm and an outer peripheral surface having a concavo-convex shape so that the maximum length of the cut block was 450 mm. At the time of cutting, the ingot placed on the groove is pressed from above by the upper fuselage holder, and the shaft is fixed after the tips of the lower fuselage holders are brought into close contact with the outer peripheral surface of the ingot from below. Then, the ingot was fixed.

なお、切り出されるブロック側の胴体下部保持具のシャフト上昇力の合計は、切り出されるブロックの重量より大きくならないように設定した。具体的には、下記の表1の通り、切り出されるブロックの長さに応じた胴体下部保持具1ヶあたりの最大支持重量を算出し、胴体下部保持具1ヶあたりの最大支持重量が、算出した最大支持重量の中で最も小さい値であった3.29kgとなるようにエアー圧力を調整した。また、切り残されるブロック側の胴体下部保持具1ヶあたりのシャフト上昇力は、切り出されるブロック側の胴体下部保持具シャフト上昇力と同じ3.29kgとなるようにエアー圧力を調整した。   It should be noted that the total shaft lifting force of the body lower holder on the block side to be cut out was set so as not to be larger than the weight of the block to be cut out. Specifically, as shown in Table 1 below, the maximum support weight per fuselage lower holder is calculated according to the length of the block to be cut out, and the maximum support weight per fuselage lower holder is calculated. The air pressure was adjusted to 3.29 kg which was the smallest value among the maximum supported weights. Further, the air pressure was adjusted so that the shaft lifting force per one block-side fuselage lower holder left to be cut was 3.29 kg which was the same as the block-side fuselage lower holder shaft lifting force to be cut out.

Figure 0006617721
Figure 0006617721

(比較例)
胴体下部保持具を設置せずに、緩衝材としてV字形状の溝にウレタンゴムを貼り合わせた従来のインゴット切断装置を用いてインゴットを切断したこと以外、実施例と同様な条件で、インゴットの切断及びチッピングの発生率の算出を行った。
(Comparative example)
The ingot was cut under the same conditions as in the example, except that the ingot was cut using a conventional ingot cutting device in which urethane rubber was bonded to a V-shaped groove as a cushioning material without installing the lower body holder. The occurrence rate of cutting and chipping was calculated.

その結果、実施例では、1mmを超える大きなチッピングは200ブロックの内、5ブロックにしか発生せず、チッピングの発生率は2.5%となり、比較例と比べてチッピングの発生が激減した。即ち、製品の歩留まりを大幅に向上させることができるという結果となった。一方で、比較例では、1mmを超える大きなチッピングが200ブロックの内、195ブロックで発生し、チッピングの発生率は97.5%であった。このように、比較例では、実施例に比較して製品歩留まりが大幅に悪化する結果となった。   As a result, in the example, large chipping exceeding 1 mm occurred in only 5 blocks out of 200 blocks, and the chipping rate was 2.5%, and the occurrence of chipping was drastically reduced as compared with the comparative example. That is, the product yield can be greatly improved. On the other hand, in the comparative example, large chipping exceeding 1 mm occurred in 195 blocks out of 200 blocks, and the chipping occurrence rate was 97.5%. Thus, in the comparative example, the product yield was significantly deteriorated as compared with the example.

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。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

1…インゴット切断装置、 2…切断テーブル、 3…V字形状の溝、
4…ブレード、 5…胴体上部保持具、 6…胴体下部保持具、
7…シャフト、 8…先端部、 9…シャフトロック部、 10…収納穴、
W…インゴット、 W…切り出される胴体部、 W…切り残される胴体部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ingot cutting device, 2 ... Cutting table, 3 ... V-shaped groove | channel,
4 ... Blade, 5 ... Upper body holder, 6 ... Lower body holder,
7 ... shaft, 8 ... tip, 9 ... shaft lock, 10 ... housing hole,
W ... Ingot, W 1 ... Body part cut out, W 2 ... Body part left uncut.

Claims (3)

上面にV字形状の溝を有し、該溝にインゴットが水平に載置される切断テーブルと、前記インゴットを切断するためのブレードとを具備し、前記ブレードを前記インゴットに対して相対的に上方から下方に送り出すことによって前記インゴットを切断するインゴット切断装置であって、
前記V字形状の溝に載置された前記インゴットを上方から押さえつける胴体上部保持具を具備し、さらに、
前記V字形状の溝に設けられた収納穴に配置され、該収納穴の深さ方向に昇降動可能なシャフトと、該シャフトの上端に配置され、前記シャフトが上昇することで前記溝に載置された前記インゴットの外周面に下方から密着可能な先端部と、前記シャフトを固定可能なシャフトロック部とを有する胴体下部保持具を複数具備し、
前記胴体上部保持具により前記溝に載置された前記インゴットを上方から押さえつけるとともに、前記複数の胴体下部保持具のそれぞれの先端部を前記溝に載置された前記インゴットの外周面に下方から密着させ前記シャフトを固定することで、前記インゴットを固定しながら、前記インゴットを前記ブレードで切断するものであることを特徴とするインゴット切断装置。
A cutting table having a V-shaped groove on the upper surface, and an ingot horizontally placed in the groove; and a blade for cutting the ingot, the blade being relatively positioned with respect to the ingot An ingot cutting device for cutting the ingot by sending it downward from above,
A fuselage upper holder for pressing the ingot placed in the V-shaped groove from above;
A shaft disposed in the storage hole provided in the V-shaped groove and movable up and down in the depth direction of the storage hole, and disposed at the upper end of the shaft. A plurality of lower body holders having a tip portion that can be in close contact with the outer peripheral surface of the ingot placed from below and a shaft lock portion that can fix the shaft;
The ingot placed on the groove is pressed from above by the upper fuselage holder, and the tip of each of the lower fuselage holders is in close contact with the outer peripheral surface of the ingot placed on the groove from below. The ingot cutting device characterized in that the ingot is cut by the blade while fixing the ingot by fixing the shaft.
前記シャフトはエアー圧力で昇降動可能なものであり、前記シャフトロック部は油圧による弾性変形により前記シャフトを接触固定可能なものであることを特徴とする請求項1に記載のインゴット切断装置。   The ingot cutting device according to claim 1, wherein the shaft can be moved up and down by air pressure, and the shaft lock portion can contact and fix the shaft by elastic deformation by hydraulic pressure. 前記胴体下部保持具は、前記インゴットの切断位置から20mm以上450mm以下の範囲に複数設けられたものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインゴット切断装置。   3. The ingot cutting device according to claim 1, wherein a plurality of the lower body holders are provided in a range of 20 mm to 450 mm from a cutting position of the ingot. 4.
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