JPH01275010A - スライシングマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばシリコンインゴットからシンコンウェ
ハを薄く切り出すためのスライシングマシンの改良に関
する。

（従来の技術） 従来より、この種のスライシングマシンとして、内周縁
部に切刃が設けられたディスク状のブレードを回転支持
体に支持させ、該ブレードを上記回転支持体の回転動作
により回転させた状態で例えば下降させることにより、
ワーク移動手段により所定量だけ送り移動せしめられた
ワークを上記切刃で所定の厚みにスライスするようにし
たものが一般によく知られている。

ところが、上述の如きスライシングマシンにおいては、
ブレードがその内周縁部に設けられた切刃のワークに対
する切削弧長さの変化に伴う切削抵抗により回転軸方向
に撓むおそれがあり、この場合には、スライスされたワ
ークの切断面における真直度が悪くなるという問題があ
った。

そこで、この問題を解決すべく、例えば特開昭６２−７
０９０４号公報に開示されているように、ブレードのワ
ークスライス中における撓み量を測定し、この撓み量の
増大に伴ってワークに対する切刃の切込み速度を遅くす
ることにより、ワークの切断面における真直度を向上さ
せるようにしたスライシングマシンが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記の公報例の如く、ワークに対する切刃の
切込み速度を可変制御するやり方では、ブレードを支持
する回転支持体の重量が比較的大であり、かつ該回転支
持体は上記ワークに対して回転しながら切込み作動（例
えば下降）することから、上記ブレードの撓み量に応じ
た切刃の切込み速度の応答性が悪くなり易い嫌いがある
。このため、上記ワークの切断面における真直度を所期
の目的とする精度にまで高めることが難しいという問題
があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、ワークのスライス中に、該ワークを
ブレードの撓みに応じて移動させる適切な手段を講する
ことにより、上記ワークの切断面における真直度を所期
の目的とする精度にまで確実に高めんとすることにある
。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、回転
支持体に支持され、ワークを所定の厚みにスライスする
切刃を内周縁部に有するディスク状のブレードと、上記
ワークを上記ブレードに対し所定量だけ送り移動させる
ワーク移動手段とを備え、該ワーク移動手段により送り
移動せしめられた上記ワークを上記切刃によりスライス
するスライシングマシンを対象とし、この場合、上記ブ
レードのワークスライス中における撓み量を検出する撓
み量検出手段をブレードの近傍に配置する。

さらに、該撓み量検出手段の検出値に基づき上記ワーク
の送り量を可変制御する制御手段を設ける構成とする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、ワークは、回転支持体
に支持されたブレードに対しワーク移動手段により所定
量だけ送り移動せしめられ、上記ブレードの内周縁部に
設けられた切刃により所定の厚みにスライスされる。こ
の場合、上記ブレードのワークスライス中における撓み
量が該ブレードの近傍に配置された撓み量検出手段によ
り検出され、この撓み量検出手段の検出値に基づき上記
ワークの送り量が制御手段により可変制御される。

そして、上記ワークは通常、上記ブレードを支持する回
転支持体よりも軽く、かつ上記ワーク移動手段に固定支
持されている。

このように、上記回転支持体よりも軽くかつ固定支持さ
れているワークの上記ブレードに対する送り量が可変制
御されることから、回転支持体のワークに対する切込み
速度を可変制御する場合に比べて上記ブレードの撓み量
に応じたワークの送り移動の応答性が良くなされ、これ
により上記ワークの切断面における真直度が所期の目的
とする精度にまで確実に高められることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例に係るスライシングマシンＡを
示し、本実施例では、ワークとしてのシリコンインゴッ
トＷからンンコンウエハ（図示せず）を薄く切り出す場
合を示す。

１は基台、２は該基台１上に立設されたスタンド、３は
、該スタンド２に並設され、上記基台１上を前後シリン
ダ６０の伸縮作動によりスタンド２に対して前進および
後退移動するようスライド移動可能に設けられたスライ
ド台であって、上記スタンド２の上端には、一対のプー
リ４，４が水平方向に所定間隔をあけて配置されている
。該両プーリ４，４にはワイヤ５がその両端を下方に垂
らして懸架され、該ワイヤ５の一端（図中、右端）には
リフト台６が、他端（図中、左端）にはウェイト７がそ
れぞれ取り付けられている。

上記リフト台６には主軸８が取り付けられ、該主軸８の
先端（図中、右端）には、回転支持体としての円形皿状
のテンションディスク９がその開口部を上記スライド台
３側に向けて回転一体に取り付けられている。該テンシ
ョンディスク９の外周端部のブレード支持部９ａには、
中央部が開口され円板状の薄板からなる厚さ約０．１５
ｍｍの可撓性を有するディスク状のブレード１０が上記
テンションディスク９開口部を覆うようにリング状の取
付治具２５により緊張状態で取り付けられて支持され、
該ブレード１０の内周縁部には、上記シリコンインゴッ
トＷを所定の厚み（例えば０゜８ｍｍ）にスライスする
ダイヤモンド砥石等にて構成された厚さ約０．３８ｒｖ
ｒｍの切刃１１が一体的に取り付けられている。

また、上記主軸８には主軸駆動用の第１駆動モータ１２
が裁設され、該第１駆動モータ１２の回転トルクをプー
リ１３，１４に掛は渡されたベルト１５を介して上記主
軸８に伝達することにより、該主軸８を回転駆動するよ
うになされている。

さらに、上記スタンド２の上端には主軸昇降用の第２駆
動モータ１６が配置され、該第２駆動モータ１６の下方
に延びる駆動軸１６ａには、軸受１７．１７により上記
スタンド２に支持され上下方向に延びる第１スクリユシ
ヤフト１８が駆動連結されている。そして、上記リフト
台６は、その裏面（図中、左側）に設けられた図示しな
いボールねじ機構により上記第１スクリユシヤフト１８
に螺合連結されており、上記第２駆動モータ１６の正転
・逆転作動によりリフト台６（主軸８）を昇降移動させ
るようになされている。なお、上記ウェイト７の重量は
、上記リフト台６．主軸８゜第１駆動モータ１２および
テンションディスク９等のトータル重量と釣り合うよう
に設定されていて、上記リフト台６の昇降動作をスムー
ズに行わしめるようになされている。

一方、上記スライド台３には、受は台としてのカーボン
ベース（図示せず）が一体重に接着されたシリコンイン
ゴットＷを上記カーボンベースを下に向けた状態で載置
支持するテーブル部１９が設けられ、該テーブル部１つ
の後端（図中、右端）にはワーク送り用の第３駆動モー
タ２０が配置され、該第３駆動モータ２０の駆動軸（図
示せず）には、軸受２１により上記テーブル部１つに支
持されテンションディスク９側へ水平に延びる第２スク
リユシヤフト２２が駆動連結されている。また、この第
２スクリユシヤフト２２には、上記シリコンインゴット
Ｗをテンションディスク９側に押し出す押出し部材２３
がその下面に設けられたボールねじ機構２４により螺合
連結されており、上記第３駆動モータ２０の正転・逆転
作動によりシリコンインゴットＷを進退移動させるよう
になされている。つまり、上記第３駆動モータ２０の例
えば正転作動によりシリコンインゴットＷを所定の送り
量だけ前進移動させ、その後、上記第１駆動モータ１２
の駆動により回転せしめられるテンションディスク９を
、上記第２駆動モータ１６の例えば正転作動により下降
させることにより、上記テンションディスク９に回転一
体に取り付けられたブレード１０の切刃１１でもってシ
リコンインゴットＷを所定の厚みにスライスする一方、
該シリコンインゴットＷの切断後は、切り出されたシリ
コンウェハを装置外に取り出すべく上記第３駆動モータ
２０の例えば逆転作動によりシリコンインゴットＷを所
定量だけ後退移動させるようになされている。したがっ
て、上記スライドテーブル１９、第３駆動モータ２０、
第２スクリユシヤフト２２および押出し部材２３等によ
り、シリコンインゴットＷを支持し、該シリコンインゴ
ットＷを所定の厚みにスライスすべくブレード１０に対
し所定の送り量だけ送り移動させるワーク移動手段２５
が構成されている。

また、上記スライド台３のテーブル部１つ前面側（図中
、左側）には、上記スライシングマシンＡの切刃１１で
シリコンインゴットＷから所定の厚みに切り出されたシ
リコンウェハを装置外に取り出すべく吸着保持する吸着
装置Ｃが配置されている。該吸着装置Ｃは、上方に延び
るピストンロッド２６ａを有するシリコンウェハ取出し
用の昇降シリンダ２６を備えてなり、該昇降シリンダ２
６のピストンウッド２６ａ先端には、複数個の吸着パッ
ド２７，２７．・・・（第２図に１つのみ表われる）を
アーム先端阪状部に有するＬ字状の取出しアーム２８が
筒状支持部材２つに回転可能に嵌挿支持されている。そ
して、上記シリコンインゴットＷから切り出されたシリ
コンウェハを取り出スニは、まず、該シリコンウニ／％
を上記各吸着バッド２７で吸着保持したのち上記スライ
ド台３を後退移動させ、その後、上記シリコンインゴッ
トＷを第３駆動モータ２０の例えば逆転作動により後退
移動させ、しかる後、上記取出しアーム２８を筒状支持
部材２９を回転中心として上下方向に１８０°反転させ
た後、上記昇降シリンダ２６を収縮作動させて上記シリ
コンウェハを下方の受は皿３０に受は渡すようにする。

さらに、上記ブレード１０の両側近傍には、該ブレード
１０のシリコンインゴットスライス中における撓み二を
検出する撓み量検出手段としての一対の第１および第２
磁気センサ３１，３２が配置され、該画策１および第２
磁気センサ３１，３２により上記ブレード１０の表面ま
での距離を検出するようになされている。

これら画策１および第２磁気センサ３１，３２は、第１
図に示すように、共に減算器３３に接続されており、該
減算器３３において、上記第１および第２磁気センサ３
１，３２の出力は互いに減じられるように構成されてい
る。したがって、例え、第１および第２磁気センサ３１
，３２からの出力に定期的な変動要素（ノイズ）が含ま
れていたとしても、その変動要素は減算により差し引か
れて検出値から消滅する。

すなわち、上記第１磁気センサ３１からは第１の出力信
号Ｄ１が、第２磁気センサ３２からは第２の出力信号Ｄ
２がそれぞれ出力される場合において、 第１の出力信号Ｄ１は、Ｄｌ−ＬＨ＋Ｎ第１の出力信号
Ｄ２は、Ｄ２　＝Ｌ２　＋Ｎでそれぞれ表わすことがで
きる。ここで、符号Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ本来の検出
出力分（すなわち、各節１および第２磁気センサ３１，
３２とブレード１０の対応する側面との間の距離に応じ
た値）であり、符号Ｎは、上述したノイズ分を示してい
る。

そして、上記減算器３３において、Ｄ、−Ｄ２の演算が
実行されることにより、この減算器３３からは、 （Ｌ＋　十Ｎ）　　　（Ｌ２　＋Ｎ）−Ｌｌ−Ｌ２の演
算結果が出力されることになる。このように、この減算
器３３からの出力には、ノイズ分Ｎが含まれていないも
のである。

また、上記減算器３３の出力端は、較正装置３４と、基
準変位記憶装置３５と、オペアンプ３６の反転入力端に
それぞれ接続されている。また、上記基準変位記憶装置
３５の出力端はオペアンプ３６の非反転入力端に接続さ
れている。ここで、上記較正装置３４は記憶手段の一態
様であり、これには上記第３駆動モータ２０の回転信号
が入力されており、この較正装置３４は、入力された回
転信号に基づき上記シリコンインゴットＷの送り量を検
知する図示しない第１検知器と、上記減算器３３から入
力された変位信号に基づき上記ブレード１０の変位量（
撓み量）を検知する同じく図示しない第２検知器とを備
えている。そして、この較正装置３４は、上記第１およ
び第２検知器からの検知結果に基づいて、上記シリコン
インゴットＷの送り量とブレード１０の撓みとの間の相
関関係を示す値、つまり、このフィードバック系におけ
る伝達係数ｋを規定して記憶するように構成されている
。すなわち、上記ブレード１０は回転に伴う遠心力によ
り撓む（変位する）ことになるが、この伝達係数ｋを知
ることにより、ブレード１０の撓み量に応じたシリコン
インゴットＷの送り量の増減量を算出することが可能と
なる。また、上記較正装置３４の出力端は後述する演算
装置３７に接続され、この演算装置３７に上記伝達係数
ｋが出力されるように構成されている。

さらに、上記基準変位記憶装置３５は、切刃１１のスラ
イシング動作に際して採用される回転数、例えば主軸８
が１２０　Ｏｒ、ｐ、ｍ、で回転する際に発生するブレ
ード１０の変位量（撓み量）を記憶し、′常時、オペア
ンプ３６の非反転入力端子に出力するものである。すな
わち、実際のスライシング動作においては、第１駆動モ
ータ１２が起動して主軸８の回転数が１２０　Ｏｒ、ｐ
、＋ｎ、に至った後に、第２駆動モータ１６が起動して
ブレード１０を下降させることになるが、この基準変位
量は、主軸８の回転数が所定の設定数に至った時点で、
上記第２駆動モータ１６が起動する前の段階でのブレー
ド１０の変位量から規定されるものである。すなわち、
ブレード１０がスライシング動作に際して撓むと、この
基準変位量と現在の検出変位量との偏差が上記オペアン
プ３６が出力されるようになされている。

また、該オペアンプ３６の出力端は演算装置３７に接続
されており、この演算装置３７は、既に基準変位量と現
在の検出変位】との偏差を減じるに必要な回転数の変化
量（補正回転数）を、較正装置３４において予め規定さ
れた伝達係数ｋから演算するように構成されている。そ
して、この演算装置３７の出力端は上記第３駆動モータ
２０を回転駆動させる第３駆動モータ制御装置３８に接
続されており、この第３駆動モータ制御装置３８は、上
記演算装置３７において演算されたところの、基準変位
量と現在の検出変位量との偏差を減じるに必要な回転数
の変化量（補正回転数）を示す信号を受けて、第３駆動
モータ２０をこの変化量に応じて回転数を変化させるよ
うに回転駆動制御するように構成されている。

さらに、上記演算装置３７には、ここで演算された補正
回転数が所定回転数を越えた時点で、切刃１１のドレス
信号を発するドレス時期検出装置３９が接続されている
。すなわち、上記切刃１１が鈍ってくると、該切刃１１
の切削抵抗が増大してブレード１０が撓み易くなるため
、該ブレード１０の撓みが所定の限界値（しきい値）を
越えた場合には、切刃１１の切れ味を元に戻すためにド
レス（研ぎ直し）を行うようになされている。ここで、
上述した所定回転数は、上記ブレード１０の撓みのしき
い値に対応する回転数として規定されているものである
。そして、上記ドレス時期検出装置３９からドレス信号
が出力されることにより、図示しないドレス指示器が例
えば点灯し、作業者にこの上記切刃１１のドレス時期が
到来したことを認識させるか、あるいはこのドレス信号
により図示しない自動ドレス装置を起動させて自動的に
ドレスするようにする。したがって、上記減算器３３、
較正装置３４、基準変位記憶装置３５、オペアンプ３６
、演算装置３７および第３駆動モータ制御装置３８等に
より、上記両箱１および第２磁気センサ３，１．３２の
検出値に基づき上記シリコンインゴットＷの送り量を可
変制御する制御手段４０が構成されている。

したがって、本実施例では、シリコンインゴットスライ
ス中、切削抵抗により撓んだブレード１０の撓み量を該
ブレード１０の両側近傍に配置された一対の第１および
第２磁気センサ３１，３２により検出し、この検出値を
減算器３３で減じて較正装置３４．基準変位記憶装置３
５およびオペアンプ３６に出力する。そして、該較正装
置３４で第３駆動モータ２０の回転数との相関関係から
伝達係数ｋを決定し、この伝達係数ｋを演算装置３７に
入力する。一方、上記基準変位記憶装置３５に記憶され
た基準変位を上記オペアンプ３６の反転入力端子に入力
し、該オペアンプ３６の出力端子から上記減算器３３の
現時点における変位と上記基準変位との偏差を演算装置
３７に出力する。

そして、該演算装置３７で上記偏差が零になるに必要な
第３駆動モータ２０の回転数の変化量（補正回転数）を
、較正装置３４からの伝達係数ｋに基づいて算出し、こ
の算出した補正回転数を第３駆動モータ制御装置３８に
出力することにより、第３駆動モータ２０の回転駆動を
制御する。これにより、上記切刃１１に対するシリコン
インゴットＷの送り量を上記ブレード１０の撓み量に応
じて可変制御することができる。

このように、上記ブレード１０を回転一体に支持するテ
ンションディスク９よりも軽く、かつスライド台３のテ
ーブル部１つに固定支持されているシリコンインゴット
Ｗのブレード１０に対する送り量を可変制御することか
ら、上記テンションディスク９のシリコンインゴットＷ
に対する切込み速度を可変制御する場合に比べて上記ブ
レード１０の撓み量に応じたシリコンインゴットＷの送
り速度の応答性が良くなり、これにより上記シリコンイ
ンゴットＷの切断面における真直度を所期の目的とする
情度にまで確実に高めることができる。

なお、上記実施例では、ブレード１０の撓み量に応じて
シリコンインゴットＷの送り量を可変制御しているが、
これに替えてブレード１０が所定量撓んだらシリコンイ
ンゴットＷの送りを所定量変化させる制御を行うように
しても良い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、回転支持体に支
持されたブレードのワークスライス中における撓み量を
撓み量検出手段により検出し、ワーク移動手段により送
り移動せしめられるワークの送り量を上記撓み量検出手
段の検出値に基づき可変制御するようにしたので、上記
ブレードの撓み量に応じたワークの送り速度の応答性が
良くなって上記ワークの切断面における真直度を所期の
目的とする精度にまで確実に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るスライシングマシンの制
御系の構成を示すブロック図、第２図はスライシングマ
シンの概略構成図である。 ９・・・テンションディスク、１０・・・ブレード、１
１・・・切刃、３１・・・第１磁気センサ、３２・・・
第２磁気センサ、４０・・・制御手段、４１・・・ワー
ク移動手段、Ａ・・・スライシングマシン、Ｗ・・・シ
リコンインゴット。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社　　　“−・、
・・、−′−・°、・釈 代　　　　理　　　　人　　　前　１）　　弘　（他１
名）舗ｄ１りり。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転支持体に支持され、ワークを所定の厚みにス
   ライスする切刃を内周縁部に有するディスク状のブレー
   ドと、上記ワークを上記ブレードに対し所定量だけ送り
   移動させるワーク移動手段とを備え、該ワーク移動手段
   により送り移動せしめられた上記ワークを上記切刃によ
   りスライスするスライシングマシンにおいて、上記ブレ
   ードの近傍に配置され、該ブレードのワークスライス中
   における撓み量を検出する撓み量検出手段と、該撓み量
   検出手段の検出値に基づき上記ワークの送り量を可変制
   御する制御手段とを備えたことを特徴とするスライシン
   グマシン。