JPH07300B2 - 大径シリコン単結晶インゴット用スライス切断刃 - Google Patents
大径シリコン単結晶インゴット用スライス切断刃Info
- Publication number
- JPH07300B2 JPH07300B2 JP60205125A JP20512585A JPH07300B2 JP H07300 B2 JPH07300 B2 JP H07300B2 JP 60205125 A JP60205125 A JP 60205125A JP 20512585 A JP20512585 A JP 20512585A JP H07300 B2 JPH07300 B2 JP H07300B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- silicon single
- crystal ingot
- cutting blade
- slice cutting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高強度とすぐれた耐摩耗性を有し、特に大
径のシリコン単結晶インゴットを、マルチバンドソー
（おさのこ盤）などを用いてスライス切断する場合に、
小さな切り代で、かつ高速での切断を可能とする切断刃
に関するものである。
径のシリコン単結晶インゴットを、マルチバンドソー
（おさのこ盤）などを用いてスライス切断する場合に、
小さな切り代で、かつ高速での切断を可能とする切断刃
に関するものである。
〔従来の技術〕 一般に、棒状シリコン単結晶インゴットを、マルチバン
ドソーなどを用い、切断油と研磨剤を供給しながらスラ
イス切断することが行なわれており、一方シリコン単結
晶インゴットは元来高価であるために、そのスライス切
断においてはできるだけロスが少ないこと、すなわち切
り代が小さいことが要望されており、したがって、これ
のスライス切断には、例えば第１図に要部斜視図で示さ
れる通り、誘導加熱コイル２により加熱されたルツボ１
内の溶融Ni基合金を、前記ルツボ１の底部に形成したス
リット付ノズル３から、図示されていない加圧手段によ
って供給された圧力ガスにて、前記ノズル３に近接した
位置において高速で回転する冷却ロール４の表面に向っ
て排出させ、ロール４上で超急冷凝固して非晶質化する
ことにより形成した平均厚さ:15〜80μｍの薄帯５で構
成された切断刃が用いられている。
ドソーなどを用い、切断油と研磨剤を供給しながらスラ
イス切断することが行なわれており、一方シリコン単結
晶インゴットは元来高価であるために、そのスライス切
断においてはできるだけロスが少ないこと、すなわち切
り代が小さいことが要望されており、したがって、これ
のスライス切断には、例えば第１図に要部斜視図で示さ
れる通り、誘導加熱コイル２により加熱されたルツボ１
内の溶融Ni基合金を、前記ルツボ１の底部に形成したス
リット付ノズル３から、図示されていない加圧手段によ
って供給された圧力ガスにて、前記ノズル３に近接した
位置において高速で回転する冷却ロール４の表面に向っ
て排出させ、ロール４上で超急冷凝固して非晶質化する
ことにより形成した平均厚さ:15〜80μｍの薄帯５で構
成された切断刃が用いられている。
しかしながら、近年、シリコン単結晶インゴットは益々
大径化する傾向にあるが、これに上記の超急冷凝固によ
り非晶質化したNi基合金の薄帯で構成された従来スライ
ス切断刃を用いると、摩耗が相対的に速く進行し、かつ
切断中に刃の摩耗量が許容限度を越えた場合、刃の引張
強度がこれの両端部にかかる張力に耐えきれなくなって
破断することから、これを見越して相対的にはやい使用
寿命の設定を予儀なくされているのが現状である。
大径化する傾向にあるが、これに上記の超急冷凝固によ
り非晶質化したNi基合金の薄帯で構成された従来スライ
ス切断刃を用いると、摩耗が相対的に速く進行し、かつ
切断中に刃の摩耗量が許容限度を越えた場合、刃の引張
強度がこれの両端部にかかる張力に耐えきれなくなって
破断することから、これを見越して相対的にはやい使用
寿命の設定を予儀なくされているのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、特に大
径のシリコン単結晶インゴットのスライス切断に適した
切断刃を開発すべく研究を行なった結果、Ni基合金溶湯
を超急冷凝固させて非晶質化した薄帯を形成するに際し
て、超急冷凝固前の前記溶湯に所定量の炭化タングステ
ン（以下WCで示す）粒子を混入して、非晶質化したNi基
合金の素地中にWC粒子が均一に分散した組織を有する薄
帯とすると、この薄帯においては、WC粒子に対するNi基
合金のぬれ性がきわめて良好であることからWC粒子はNi
基合金素地に著しく強固に結合するようになり、この結
果WC粒子自体がきわめて硬質であることと相まって、耐
摩耗性が著しく向上するようになるばかりでなく、強度
も向上するようになり、したがって、この薄帯を、特に
大径のシリコン単結晶インゴットのスライス切断刃とし
て用いた場合、破断しにくくなるとともに切断速度の高
速化が可能となり、かつ使用寿命の著しい延命化がはか
れるようになるという知見を得たのである。
径のシリコン単結晶インゴットのスライス切断に適した
切断刃を開発すべく研究を行なった結果、Ni基合金溶湯
を超急冷凝固させて非晶質化した薄帯を形成するに際し
て、超急冷凝固前の前記溶湯に所定量の炭化タングステ
ン（以下WCで示す）粒子を混入して、非晶質化したNi基
合金の素地中にWC粒子が均一に分散した組織を有する薄
帯とすると、この薄帯においては、WC粒子に対するNi基
合金のぬれ性がきわめて良好であることからWC粒子はNi
基合金素地に著しく強固に結合するようになり、この結
果WC粒子自体がきわめて硬質であることと相まって、耐
摩耗性が著しく向上するようになるばかりでなく、強度
も向上するようになり、したがって、この薄帯を、特に
大径のシリコン単結晶インゴットのスライス切断刃とし
て用いた場合、破断しにくくなるとともに切断速度の高
速化が可能となり、かつ使用寿命の著しい延命化がはか
れるようになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、超急冷凝固により非晶質化したNi基合金の素地中
に、平均粒径:5〜10μｍを有するWC粒子が10〜18容量％
の割合で均一に分散した組織、並びに15〜80μｍの平均
厚さを有する薄帯で構成してなる大径シリコン単結晶イ
ンゴット用スライス切断刃に特徴を有するものである。
て、超急冷凝固により非晶質化したNi基合金の素地中
に、平均粒径:5〜10μｍを有するWC粒子が10〜18容量％
の割合で均一に分散した組織、並びに15〜80μｍの平均
厚さを有する薄帯で構成してなる大径シリコン単結晶イ
ンゴット用スライス切断刃に特徴を有するものである。
なお、この発明のスライス切断刃を構成する薄帯におい
て、WC粒子の平均粒径を５〜10μｍとしたのは、その平
均粒径が５μｍ未満では、特に大径シリコン単結晶イン
ゴット用スライス切断に際して、所望のすぐれた耐摩耗
性を確保することができず、一方その平均粒径が10μｍ
を越えると、強度が低下するようになるという理由によ
るものであり、またWC粒子の含有割合を10〜18容量％と
したのは、その含有割合が10容量％未満では同じく所望
のすぐれた耐摩耗性および高強度を安定的に確保するこ
とができず、一方その含有割合が15容量％を越えると、
強度が低下するようになるという理由にもとづくもので
ある。
て、WC粒子の平均粒径を５〜10μｍとしたのは、その平
均粒径が５μｍ未満では、特に大径シリコン単結晶イン
ゴット用スライス切断に際して、所望のすぐれた耐摩耗
性を確保することができず、一方その平均粒径が10μｍ
を越えると、強度が低下するようになるという理由によ
るものであり、またWC粒子の含有割合を10〜18容量％と
したのは、その含有割合が10容量％未満では同じく所望
のすぐれた耐摩耗性および高強度を安定的に確保するこ
とができず、一方その含有割合が15容量％を越えると、
強度が低下するようになるという理由にもとづくもので
ある。
また、この発明のスライス切断刃の平均厚さは、WC粒子
の混入のない従来スライス切断刃のもつ15〜80μｍと同
じでよく、これは、その厚さが15μｍ未満では所望の高
強度を確保することができず、一方その厚さが80μｍを
越えると、一刃当りの切り代が100μｍ以上と大きくな
ってしまうという理由からである。
の混入のない従来スライス切断刃のもつ15〜80μｍと同
じでよく、これは、その厚さが15μｍ未満では所望の高
強度を確保することができず、一方その厚さが80μｍを
越えると、一刃当りの切り代が100μｍ以上と大きくな
ってしまうという理由からである。
さらに、この発明のスライス切断刃は、Ni基合金とし
て、重量％で（以下％は重量％を示す）、望ましくは、 SiおよびＢのうちの１種または２種:1〜10％、 V,Ti、およびNbのうちの１種または２種以上:0.1〜５
％、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成を有す
るNi基合金を用い、これらのNi基合金を、第１図に示さ
れる通り、ルツボ１内で誘導加熱コイル２により溶融状
態に保持し、これをノズル３から排出する時に、排出中
の溶融Ni合金流に対してWC粒子を吹き付けるか、あるい
はルツボ１内のNi基合金溶湯に予めWC粒子を混入含有さ
せておき、この混合状態の溶湯をノズル３から、例えば
５〜30m/secの周速度で回転する銅製冷却ロール４上に
注出する（この場合ルツボ１内の溶湯加圧には、例えば
圧力0.01〜1kg/cm2のArやHeなどの不活性ガスを用いる
のがよく、さらに酸化防止の目的で、例えば圧力:0.5〜
１気圧程度の前記不活性ガス雰囲気中で実施するのが望
ましい）、ことにより製造された薄帯からなるものであ
る。
て、重量％で（以下％は重量％を示す）、望ましくは、 SiおよびＢのうちの１種または２種:1〜10％、 V,Ti、およびNbのうちの１種または２種以上:0.1〜５
％、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成を有す
るNi基合金を用い、これらのNi基合金を、第１図に示さ
れる通り、ルツボ１内で誘導加熱コイル２により溶融状
態に保持し、これをノズル３から排出する時に、排出中
の溶融Ni合金流に対してWC粒子を吹き付けるか、あるい
はルツボ１内のNi基合金溶湯に予めWC粒子を混入含有さ
せておき、この混合状態の溶湯をノズル３から、例えば
５〜30m/secの周速度で回転する銅製冷却ロール４上に
注出する（この場合ルツボ１内の溶湯加圧には、例えば
圧力0.01〜1kg/cm2のArやHeなどの不活性ガスを用いる
のがよく、さらに酸化防止の目的で、例えば圧力:0.5〜
１気圧程度の前記不活性ガス雰囲気中で実施するのが望
ましい）、ことにより製造された薄帯からなるものであ
る。
つぎに、この発明のスライス切断刃を実施例により具体
的に説明する。
的に説明する。
第１表に示される通り、各種の平均粒径を有するWC粒子
を２種類の成分組成の異るNi基合金溶湯に種々の含有割
合で混入してなる混合溶湯を用意し、これを圧力:0.8気
圧のアルゴンガス雰囲気中に置かれた第１図に示される
構造の非晶質薄帯製造装置の石英製ルツボ１内に装入
し、こルツボ内の混合溶湯の表面を圧力0.1〜0.6kg/cm2
のアルゴンガスで圧下して、スリット寸法が0.3mm×8mm
の同じく石英製ノズル３から、18〜30m/secの周速度で
回転する銅製水冷ロール４の表面に排出して、これを超
急冷凝固させ、非晶質化することにより、第１表に示さ
れる各種の平均厚さ（幅はいずれもノズル幅と同じ8m
m）を有する薄帯５を製造し、この薄帯から、いずれも
長さ:400mmを有するマルチバンドソー用の本発明スライ
ス切断刃１〜５をそれぞれ製造した。
を２種類の成分組成の異るNi基合金溶湯に種々の含有割
合で混入してなる混合溶湯を用意し、これを圧力:0.8気
圧のアルゴンガス雰囲気中に置かれた第１図に示される
構造の非晶質薄帯製造装置の石英製ルツボ１内に装入
し、こルツボ内の混合溶湯の表面を圧力0.1〜0.6kg/cm2
のアルゴンガスで圧下して、スリット寸法が0.3mm×8mm
の同じく石英製ノズル３から、18〜30m/secの周速度で
回転する銅製水冷ロール４の表面に排出して、これを超
急冷凝固させ、非晶質化することにより、第１表に示さ
れる各種の平均厚さ（幅はいずれもノズル幅と同じ8m
m）を有する薄帯５を製造し、この薄帯から、いずれも
長さ:400mmを有するマルチバンドソー用の本発明スライ
ス切断刃１〜５をそれぞれ製造した。
また、比較の目的で、Ni基合金溶湯へのWC粒子の混入を
行なわない以外は同一の条件で従来スライス切断刃1,2
を製造した。
行なわない以外は同一の条件で従来スライス切断刃1,2
を製造した。
なお、この結果得られた本発明スライス切断刃１〜５お
よび従来スライス切断刃1,2のいずれも非晶質化してい
ることがＸ線回折により確認された。
よび従来スライス切断刃1,2のいずれも非晶質化してい
ることがＸ線回折により確認された。
ついで、これらの各種のスライス切断刃を、100枚をセ
ットにして1mm間隔でマルチバンドソーの枠に、両端部
の付加張力を100kg/mm2として取付け、ストロークの長
さ:170mm、ストローク数:80往復／分の条件で、15lの切
削油に研磨剤として平均粒径:10μｍのSiC粉末を5kgの
割合で配合したものを供給しながら、直径:150mm×長
さ:300mmの円柱状大径シリコン単結晶インゴットをスラ
イス切断し、１回の切断に要した時間と平均切り代を測
定した。これらの測定結果を第１表に示した。
ットにして1mm間隔でマルチバンドソーの枠に、両端部
の付加張力を100kg/mm2として取付け、ストロークの長
さ:170mm、ストローク数:80往復／分の条件で、15lの切
削油に研磨剤として平均粒径:10μｍのSiC粉末を5kgの
割合で配合したものを供給しながら、直径:150mm×長
さ:300mmの円柱状大径シリコン単結晶インゴットをスラ
イス切断し、１回の切断に要した時間と平均切り代を測
定した。これらの測定結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明スライス切断刃１〜
５は、いずれも素地中に分散含有させたWC粒子によって
耐摩耗性が著しく向上し、かつ高い強度をもつようにな
ることから、破断の発生なく、少なく切り代で、かつ短
かい切断時間で大径のシリコン単結晶インゴットを切断
することができるのに対して、WC粒子を含有しない従来
スライス切断刃1,2においては、十分な耐摩耗性をもつ
ものでないため、摩耗の進行が速く、どうしても切断途
中で摩耗が許容限度を越えるとようになり、強度も十分
でないことと相まって破断するようになることが明らか
である。
５は、いずれも素地中に分散含有させたWC粒子によって
耐摩耗性が著しく向上し、かつ高い強度をもつようにな
ることから、破断の発生なく、少なく切り代で、かつ短
かい切断時間で大径のシリコン単結晶インゴットを切断
することができるのに対して、WC粒子を含有しない従来
スライス切断刃1,2においては、十分な耐摩耗性をもつ
ものでないため、摩耗の進行が速く、どうしても切断途
中で摩耗が許容限度を越えるとようになり、強度も十分
でないことと相まって破断するようになることが明らか
である。
上述のように、この発明スライス切断刃は、高強度とす
ぐれた耐摩耗性をもつので、特に大径のシリコン単結晶
インゴットのスライス切断に用いた場合に、切断途中で
破断することなく、相対的に速い切断速度で、かつ少な
い切り代での切断が可能となるなどすぐれた切断性能を
発揮するのである。
ぐれた耐摩耗性をもつので、特に大径のシリコン単結晶
インゴットのスライス切断に用いた場合に、切断途中で
破断することなく、相対的に速い切断速度で、かつ少な
い切り代での切断が可能となるなどすぐれた切断性能を
発揮するのである。
第１図は超急冷による非晶質Ni基合金薄帯の製造装置を
示す要部斜視図である。 １……ルツボ、２……誘導加熱コイル、３……ノズル、
４……冷却ロール、５……薄帯。
示す要部斜視図である。 １……ルツボ、２……誘導加熱コイル、３……ノズル、
４……冷却ロール、５……薄帯。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 忠治 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱金属株 式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−158216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−17028（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】超急冷凝固により非晶質化したNi基合金の
素地中に、平均粒径:5〜10μｍを有する炭化ダングステ
ン粒子が10〜18容量％の含有割合で均一に分散した組
織、並びに15〜80μｍの平均厚さを有する薄帯で構成し
たことを特徴とする大径シリコン単結晶インゴット用ス
ライス切断刃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205125A JPH07300B2 (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 大径シリコン単結晶インゴット用スライス切断刃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205125A JPH07300B2 (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 大径シリコン単結晶インゴット用スライス切断刃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6268266A JPS6268266A (ja) | 1987-03-28 |
| JPH07300B2 true JPH07300B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=16501839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60205125A Expired - Lifetime JPH07300B2 (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 大径シリコン単結晶インゴット用スライス切断刃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07300B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3305695A1 (de) * | 1983-02-18 | 1984-08-23 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zum zerteilen von halbleitermaterial |
| JPS6017028A (ja) * | 1983-07-09 | 1985-01-28 | Alps Electric Co Ltd | 第２相粒子分散型超急冷合金の製造方法 |
-
1985
- 1985-09-17 JP JP60205125A patent/JPH07300B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6268266A (ja) | 1987-03-28 |
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