JPH07304030A - インゴット切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、インゴットから切り
出されたウェハーの表裏両面の平行度を高める事、表
面のうねりや反り、凹凸を出来る限り小さくする事、
その結果としてウェハーの加工度を最小にして加工手間
を出来るだけ短くし、且つ切り出しに必要なウェハーの
厚みを最小にしてウェハーの切り出し枚数を増加させる
ことにある。 【構成】 水平に配設されたインゴット(1)の外
周面に接してインゴット(1)を回転させる回転ローラ(4)
(5)と、インゴット(1)の外周に接してインゴット(1)
を外周からインゴット(1)の中心軸(0)に向かって切断し
ていく切断刃(12)とで構成された事を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円柱状インゴットを切
断して半導体集積回路用や太陽電池用などのウェハーを
形成するためのインゴットの新規な切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェハーは、シリコン単結晶を薄く輪切
りにし、その表面を研削したものである。単結晶シリコ
ンウェハーは各種用途、例えば、太陽電池の原材料や各
種集積回路の原材料として広く使用されており、単結晶
引き上げ技術の向上と共に次第に大口径化して来てい
る。集積回路用ウェハーとしては、最終製品になるまで
に、例えば表面鏡面研磨、フォトレジストの塗布、パタ
ーン焼き付けその他極めて多くの工程を経て、その表面
に微細回路が形成されてウェハーが完成する。

【０００３】従来のインゴット切断装置(B)は、図１２
に示すように正三角形の各頂点に位置するように設置さ
れた回転ローラ(40)と、その下方に設置された昇降機構
(42)並びに前記回転ローラ(40)に一定間隔で懸架された
ワイヤ(41)とで構成されており、前記ワイヤ(41)が間欠
的に往復しながら一方に徐々に送らるようになってい
る。

【０００４】昇降機構(42)はインゴット切断装置(B)の
下方に設置され、インゴット取付台(43)を介してインゴ
ット(44)を押し上げるようになっている。押し上げられ
たインゴット(44)は、ワイヤ(41)に接触し、切削液供給
部(45)から供給される切削液(46)によって次第に切断さ
れていく。その切断の状態を図１１に示す。

【０００５】図１１から分かるように、張力をかけて引
っ張られたワイヤ(41)が、切削液(46)中の砥粒のと共に
インゴット(44)に食い込んでいくのであるが、ワイヤ(4
1)の張力や昇降機構(42)の押し上げ方向、回転ローラ(4
0)の回転時における振動や取付位置や回転時の微小誤
差、ワイヤ(41)の振れ、その他さまざまな物理的要因が
重なり合って、全てのワイヤ(41)がインゴット(44)の中
心軸に対して直角に切り下げられていくと言う事わけで
はなく、カーブしたり斜めになったり蛇行したりという
事がある。これにより切断されたウエハーの表面には凹
凸が発生したり、太鼓状になったり、逆に凹面状になっ
たりして、切り出されたウェハーの表裏両面の平行度が
取れないというような問題がある。

【０００６】このように平行度が不良の場合や、切断さ
れたウエハーの表面にうねりが生じたりした場合には、
切り出されたウエハーの研磨量を多くして表裏の平行度
及びフラットネスを達成しなけれればならず、加工に多
大の時間を要するばかりか、研磨量を多くするために、
一枚のウエハーの厚みをそれだけ厚くしなければなら
ず、一本のインゴットから取り出す事が出来るウエハー
の枚数が減少する事になり、歩留まりも低下する事にな
るという問題が発生する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
インゴットから切り出されたウェハーの表裏両面の平
行度を高める事、表面のうねりや反り、凹凸を出来る
限り小さくする事、その結果としてウェハーの加工度
を最小にして加工手間を出来るだけ短くし、且つ切り出
しに必要なウェハーの厚みを最小にしてウェハーの切り
出し枚数を増加させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載したイン
ゴット切断装置(A1)は本発明の基本形式で、回転ローラ
(4)が可動式の場合及び固定式の場合の両方を含むもの
である。 水平に配設されたインゴット(1)の外周面に接してイ
ンゴット(1)を回転させる回転ローラ(4)(5)と、 インゴット(1)の外周に接してインゴット(1)を外周か
らインゴット(1)の中心軸(0)に向かって切断していく切
断刃(12)とで構成された事を特徴とする。

【０００９】これにより、インゴット(1)は回転ローラ
(4)(5)に水平に支持されて回転する事になる。一方、切
断刃(12)はインゴット(1)の外周に接触しているから、
インゴット(1)は外周からインゴット中心軸(0)に向かっ
て切断されて行く。切断刃(12)はインゴット(1)の回転
と共にインゴット(1)の周囲に形成され、インゴット(1)
の中心軸(0)に対して直角に形成される切溝(1a)に嵌ま
り込んで移動して行き、且つ切溝(1a)の底部との接触点
は１点でしかも絶えず移動して行くことになるので、切
り出されたウェハーの表面にはうねりや反り、凹凸がな
く極めて平行度の高い表面をもつウェハーが得られるこ
とになる。

【００１０】ここで、回転ローラ(4)(5)の関係を述べる
と、回転ローラ(4)(5)はインゴット(1)の周囲に配置さ
れていて、一対の回転ローラ(5)がインゴット(1)を下か
ら支持しており、回転ローラ(4)がインゴット(1)を上か
ら支持している。これにより、インゴット(1)は全周か
ら支持されていて回転させた場合に外に飛び出すことが
ない。

【００１１】インゴット(1)の回転ローラによる支持の
仕方には、回転ローラ(4イ)(5)を固定式とし、インゴ
ット(1)の周囲を保持する方法と、インゴット(1)を下
方から回転ローラ(5)にて支持し、切断の進行に従って
回転ローラ(4)をインゴット(1)の周囲に沿って移動させ
る移動式とがある。

【００１２】前者には（-1）図７に示すように、回転
ローラ(4イ)の中心軸(P2)をインゴット(1)の中心軸(0)よ
り上に配置し、切断刃(12)がインゴット(1)の中心軸(0)
に達する前に回転ローラ(4イ)の中心軸(P2)を通過する事
により、回転ローラ(4イ)を切断する場合と、請求項２に
記載するように（-2）回転ローラ(4イ)の中心軸(P2)が
インゴット(1)の中心軸(0)より下にあるように配置し、
切断刃(12)がインゴット(1)の中心軸(0)に達しても回転
ローラ(4イ)の中心軸(P2)には達していない場合とがあ
る。

【００１３】(-1)の場合には、回転ローラ(4イ)を切断
する事になるので、切断刃をワイヤでなく、ブレードと
し、ブレード状切断刃(12イ)にてインゴット(1)を切断す
ると同時に上にインゴット(1)が逃げないように保持し
ておく必要がある。また、回転ローラ(4イ)が切断される
前にインゴット(1)を上から支持するための上部回転ロ
ーラ(26)を設置してもよい。(-2)に付いては請求項２
で述べる。またの場合は請求項３にて述べる。インゴ
ット(1)の回転駆動は、特に限定されないが、本発明の
場合には切断刃(12)が接触しない回転ローラ(5)にてお
こなうのがよい。

【００１４】請求項２の切断装置(A2)は、請求項１に示
す切断装置(A)の１形態である(-2)の場合で、その例
を図８に示す。 水平に配設されたインゴット(1)の下面外周面に接し
てインゴット(1)を回転させる主回転ローラ(5)と、 その回転中心軸(P2)がインゴット(1)の中心軸(0)より
下に位置する固定の補助回転ローラ(4イ)と、 インゴット(1)をその上方から押圧してインゴット(1)
を外周から切断する切断刃(12)と、 切断刃(12)がインゴット(1)に切り込んだ後、インゴ
ット(1)の上方からインゴット(1)を支持する上部回転ロ
ーラ(26)とで構成された事を特徴とする。

【００１５】これにより、インゴット(1)は主回転ロー
ラ(5)に水平に支持されつつ回転し、切断刃(12)によっ
てインゴット(1)はその外周からインゴット中心軸(0)に
向かって切断されて行く。インゴット(1)は上部回転ロ
ーラ(26)にて上方から押圧されているので、回転中にイ
ンゴット(1)はその周囲をローラ群で支持されているの
で、脱落するような事がない。なお、固定補助ローラ(4
イ)の回転中心軸(P2)がインゴット(1)の中心軸(0)より下
に位置しているので、インゴット(1)の切断が完了して
も固定の補助回転ローラ(4イ)は切断されず、インゴット
(1)を側方から支持している事になる。この場合も、切
り出されたウェハーの平行度、うねり、反り、凹凸など
に関し前述のように優れたものとなる。

【００１６】請求項３は、移動式の補助回転ローラ
(4)を使用した場合のインゴット切断装置(A3)で、 水平に配設されたインゴット(1)の下面外周面に接し
てインゴット(1)を回転させる主回転ローラ(5)と、 その回転中心軸(P2)がインゴット(1)の中心軸(0)より
上に位置し、切断の進行と共にその中心軸(P2)がインゴ
ット(1)の中心軸(0)より下に移動する補助回転ローラ
(4)と、 インゴット(1)をその上方から押圧してインゴットを
その周囲から切断する切断刃(12)と、 切断刃(12)がインゴット(1)に外周から切り込んだ
後、インゴット(1)の上方からインゴット(1)を支持する
上部回転ローラ(26)とで構成された事を特徴とする。

【００１７】これにより、インゴット(1)はローラ(4)
(5)(26)群にて水平に保持されつつ回転し、切断刃(12)
にてその外周から切断されて行く事になる。この場合、
補助回転ローラ(4)は切断の進行と共に移動するので、
切断刃(12)にて切断されない。この場合でも前述と同様
に切り出されたウェハーの平行度、うねり、反り、凹凸
などは非常に小さく優れたものとなる。

【００１８】請求項４はインゴット(1)のオリエンテー
ション・フラットとローラ群との関係を示すもので、
『インゴット(1)の外周面の半分に接触する回転ローラ
(4)(5)(26)の少なくとも３本の接触点間のそれぞれの距
離(L2)がインゴット(1)のオリエンテーション・フラッ
トの距離(L1)より大きい』事を特徴とする。

【００１９】これにより、インゴット(1)にオリエンテ
ーション・フラットが形成されていても２点が常時イン
ゴット(1)の外周に接触しているので、円滑に回転させ
る事ができる。

【００２０】請求項５はインゴット(1)を支持するロー
ラ群の構造に関し、『インゴット(1)の外周面に接触す
るローラ群の外周面がネット状に形成されている』こと
を特徴とし、請求項６は『インゴット(1)の外周面に接
触するローラ群の外周面に螺旋溝(31)が形成されてい
る』ことを特徴とする。これにより、砥粒を含有する切
削液(30a)をインゴット(1)に塗布したとしても切削液(3
0a)はローラ群の外周面を通過して内部に流入してしま
い、ローラ群の表面に切削液(30a)が大量に付着せず、
インゴット(1)の回転を円滑に行わせる事ができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳述す
る。図１は本発明のインゴット切断装置(A3)の正面図、
図２は同装置(A3)の側断面図である。この装置(A3)では
切断刃(12)としてワイヤを使用するものとして説明す
る。図において、回転用ローラ取付プレート(11)はイン
ゴット切断装置(A3)のハウジング(25)にベアリング(25
a)を介して回動可能に取り付けらており、この回転用ロ
ーラ取付プレート(11)からは正三角形の頂点に位置する
部分にワイヤローラ(10)が水平に突設され且つ回転自在
に支持されている。

【００２２】ワイヤローラ(10)のひとつはベルト(16)、
中継プーリ(15)、ベルト(14)を介して駆動モータ(13)に
接続されており、駆動モータ(13)にて回転駆動されるよ
うになっている。ワイヤローラ(10)の周囲には切断刃(1
2)として働くワイヤが一定間隔で巻着されており、その
走行方向を間欠的に切替ながら一方向に徐々に送り出さ
れるようになっている。

【００２３】ワイヤ(12)の下方には、インゴット回転装
置(B)が設置されている。以下、インゴット回転装置(B)
の構造について説明する。(17)は角度調整ベースで、水
平回転ベアリング(20)を介して昇降ベース(22)上に設置
されており、昇降ベース(22)の下面に設けられた角度調
整駆動部(21)で、角度調整ベース(17)を回転させ、イン
ゴット(1)の中心軸(0)がワイヤ(12)に対して正確に直交
するように角度調整が出来るようになっている。角度調
整ベース(17)の上面にはアリ突条(17a)が突設されてお
り。インゴット取付台(9)のアリ凹溝(9a)が前記アリ突
条(17a)に嵌め込まれて取り付けられている。

【００２４】インゴット取付台(9)には水平ネジ(18)が
螺入されており、水平駆動モータ(19)を回転させる事に
より、アリ突条(17a)に沿ってインゴット取付台(9)を水
平方向にスライド出来るようになっている。

【００２５】インゴット取付台(9)には一対のプレート
(7)が立設されており、一対の主回転ローラ(5)がプレー
ト(7)間に回転自在に取り付けられていて、ベルト(6)に
てインゴット取付台(9)上に設置されたインゴット回転
用モータ(8)と接続され、インゴット回転用モータ(8)の
回転力を一対の主回転ローラ(5)に伝達するようになっ
ている。

【００２６】主回転ローラ(5)の上方にて一対のアーム
(3)がアーム枢着軸(2)によって枢着されており、アーム
(3)に取り付けられた捩りコイルばね(3b)によってプレ
ート(7)に取り付けられたストッパ(3a)に押圧するよう
に付勢されている。アーム(3)には補助回転ローラ(4)が
架設されており、主回転ローラ(5)上に載置されたイン
ゴット(1)の上部側面を押圧するようになっている。ア
ーム枢着軸(2)はインゴット(1)の回転中心に合致して設
置されており、アーム(3)の先端がワイヤローラ(10)の
先端部に接触して開かれた時、インゴット(1)の外周面
に沿って補助回転ローラ(4)が移動するようになってい
る。

【００２７】インゴット回転装置(B)の直上にはワイヤ
(12)を越えて回転ローラ上部(26)が設置されている。こ
の回転ローラ上部(26)は上部押えアーム(27)にて支持さ
れている。上部押えアーム(27)はバネ(29)にてストッパ
(28)に押圧付勢されるようになっており、インゴット
(1)が上昇し、ワイヤ(12)がインゴット(1)の外周に切れ
込んだ後、インゴット(1)の外周に接触してインゴット
(1)を上から押圧支持するようになっている。

【００２８】補助回転ローラ(4)及び主回転ローラ(5)
は、インゴット(1)上に設置された切削液供給部(30)か
ら供給された切削液(30a)がその外周面に付着してもイ
ンゴット(1)の回転に影響を与えないようにするため
に、ネット状態もしくは螺旋状に形成される事になる。
即ち、主回転ローラ(5)及び上部回転ローラ(26)並びに
補助回転ローラ(4)の詳細は図１０に示す通りで、ま
ず、主回転ローラ(5)から説明すると、主回転ローラ(5)
は、その中心に挿通された主ローラ軸(5a)と、主ローラ
軸(5a)に所定間隔で設けられた環状の支持壁(5c)と、支
持壁(5c)の外周に装着された筒状のネット部材(5b)とで
構成される。ネット部材(5b)の網目方向は、主ローラ軸
(5a)に対して交差する方向であり、これにより、切断さ
れたウェハーが網目に嵌まり込む事がない。

【００２９】また、ネット部材(5b)はインゴット(1)を
支持する場合の押圧力によって撓む事がないような十分
に強度の高い部材で構成される。インゴット(1)の外周
面を保護するためには、インゴット(1)との接触面が樹
脂製となっている事が望ましい。

【００３０】補助回転ローラ(4)も上部回転ローラ(26)
も主回転ローラ(5)と同様の構造で、補助回転ローラ(4)
は補助ローラ軸(4a)、ネット部材(4b)及び図示しないが
支持壁とで構成され、上部回転ローラ(26)は上部ローラ
軸(26a)、ネット部材(26b)及び支持壁(26c)で構成され
る。

【００３１】しかして、アーム(3)を開き、インゴット
(1)を主回転ローラ(5)上に載置し、アーム(3)を閉じる
と、補助回転ローラ(4)がインゴット(1)の上部斜め側面
に当接し、主回転ローラ(5)と補助回転ローラ(4)とでイ
ンゴット(1)の周囲を支持することになる。次に、水平
駆動モータ(19)を作動させてインゴット(1)をワイヤ(1
2)の直下に移動させ、続いて角度調整駆動部(21)を作動
させ、インゴット(1)の中心軸がワイヤ(12)に対して直
角に向くようにセットする。

【００３２】然る後、駆動モータ(13)を作動させてワイ
ヤ(12)を走行させる。ワイヤ(12)の走行は間欠的にその
走行方向が切り替わるようになっており、（勿論一方向
のみでも良い。）一方の送り量を他方の送り量に比べて
若干多くする事により、徐々にワイヤ(12)を一方向に送
り、図示しない巻取ボビンによってワイヤ(12)を徐々に
巻き取る。

【００３３】次に、切削液供給部(30)からインゴット
(1)上に砥粒含有切削液(30a)を供給してインゴット(1)
の外周面に切削液(30a)を塗布する。この状態でインゴ
ット回転用モータ(8)を作動させると、ベルト(6)を介し
て主回転ローラ(5)が一方向に回転し、インゴット(1)を
一方向に回転させる。

【００３４】図３はインゴット(1)の切断前の図であ
り、補助回転ローラ(4)の回転中心軸(P2)がインゴット
(1)の中心軸(0)より上に位置している。ワイヤ(12)と上
部回転ローラ(26)とがインゴット(1)の上面から離間し
ている。

【００３５】図４は切断開始を示す状態で、ワイヤ(12)
がインゴット(1)の上端に接触し、切削液供給部(30)か
ら供給された切削液(30a)内の砥粒にてインゴット(1)の
外周面が徐々に切削されていく事になる。この時点では
また、ワイヤ(12)がインゴット(1)内に食い込んでいな
いので、上部回転ローラ(26)はインゴット(1)の上端か
ら離間している。インゴット(1)が次第に上昇し、ワイ
ヤ(12)がインゴット(1)に食い込むと上部回転ローラ(2
6)がインゴット(1)の上端に接触して回転しつつインゴ
ット(1)を上から支持する事になる。上部回転ローラ(2
6)の押圧力は、バネ(29)の弾発力による。

【００３６】図５はインゴット(1)の切削途中の図で、
このようにして、インゴット(1)はローラ(4)(5)(26)群
にて水平に保持されつつ回転し、切断刃(12)にてその外
周から切断されて行く事になる。インゴット(1)の切断
の進行に連れて、アーム(3)がワイヤローラ(10)に接触
して次第に押し広げられる事になるが、この場合、アー
ム枢着軸(2)はインゴット(1)の中心軸(0)に一致してい
るため、補助回転ローラ(4)は切断の進行と共にインゴ
ット(1)の回りを移動する。上部回転ローラ(26)もこの
間、インゴット(1)の上端に接触しているが、インゴッ
ト(1)の上昇と共に上部押さえアーム(27)がバネ(29)に
抗して図中時計方向に回転して行く。

【００３７】図６はインゴット(1)の切断終了の図で、
補助回転ローラ(4)はインゴット(1)の中心軸(0)よりも
下方に位置し、ワイヤ(12)に接触しないようになってい
る。ワイヤ(12)がインゴット(1)の中心軸(0)まで達する
と、完全にインゴット(1)が切断される事になり、この
時点でインゴット回転用モータ(8)を止め、昇降ネジ(2
3)を逆転させてインゴット(1)を下げ、インゴット(1)の
切溝(1a)からワイヤ(12)を離脱させる。

【００３８】インゴット(1)を下げ、ワイヤ(12)のイン
ゴット(1)の切溝(1a)からの離脱させると、これに伴っ
て、アーム(3)が上方に回動し、ストッパ(3a)に当接し
て停止する。補助回転ローラ(4)はアーム(3)の動きと共
にインゴット(1)の外周を上方に移動して元の位置に戻
る。同時に、上部押さえアーム(27)がインゴット(1)の
下降と共に反時計方向に回転してストッパ(28)に当接し
て停止する。上部回転ローラ(26)は前記上部押さえアー
ム(27)の動きと共にインゴット(1)の上端に接触しつつ
移動し、上部押さえアーム(27)がストッパ(28)に当接し
た時点でインゴット(1)の上端から離間する。

【００３９】然る後、ワイヤ(12)が完全にインゴット
(1)から離脱した状態になると、水平駆動モータ(19)を
逆回転させインゴット回転装置(B)を手前に引き出し、
アーム(3)を押し下げてから切断加工によって切り分け
られたウエハーを取り出す。この間、ウェハーは主回転
ローラ(5)並びに補助回転ローラ(4)によって４点支持さ
れているため、バラバラになることはない。

【００４０】本発明に使用されるインゴット(1)は、円
柱状のものであって、オリエンテーション・フラットの
形成されていないものが望ましいが、オリエンテーショ
ン・フラットが形成されている場合には、インゴット
(1)の外周面の半分に接触するローラ(4)(5)(26)群の少
なくとも３本の接触点間のそれぞれの距離(L2)がインゴ
ット(1)のオリエンテーション・フラットの距離(L1)よ
り大きく形成される事になる。これにより、常時、イン
ゴット(1)の外周面の半分には２つの接触点が存在する
事になり、オリエンテーション・フラットによってイン
ゴット(1)の回転が妨げられるようなことがない。オリ
エンテーション・フラットの影響を無くすためには、図
９に示すような構造にする事が好ましい。

【００４１】図９を説明すると、図９は本発明の第４実
施例で、補助回転ローラ(4)、主回転ローラ(5)及び上部
回転ローラ(26)を２個１組の小ローラで構成した例で、
これにより、インゴット(1)がオリエンテーション・フ
ラットを持っていたとしても円滑に回転出来るようにな
っている。勿論、他の実施例の場合でも前述のようにイ
ンゴット(1)の半円側に位置する、少なくとも３つのロ
ーラのインゴット(1)に対する接点間距離(L2)が、イン
ゴット(1)のオリエンテーション・フラット幅(L1)より
広い場合には、オリエンテーションフラッド付きのイン
ゴット(1)を円滑に回転させる事が出来る。

【００４２】以上は、補助回転ローラ(4)がアーム(3)に
取着され、インゴット(1)の周囲を移動できる場合を示
したが、図７のように補助回転ローラ(4イ)を固定とし、
補助回転ローラ(4イ)の中心軸(P2)をインゴット(1)の中
心軸(0)より上に配置して、切断刃(12)がインゴット(1)
の中心軸(0)に達する前に回転ローラ(4イ)の中心軸(P2)
を通過する事により、補助回転ローラ(4イ)を切断するよ
うにしてもよい。この場合には、切断刃(12)をワイヤで
なく、一定間隔で設置されたブレードとし、ブレード状
切断刃(12イ)にてインゴット(1)を切断すると同時に上に
インゴット(1)が逃げないように保持しておく事にな
る。また、この場合はオリエンテーション・フラットの
ないインゴット(1)を使用する必要がある。また、補助
回転ローラ(4イ)が切断される前にインゴット(1)を上か
ら支持するための上部回転ローラ(26)を設置してもよ
い。

【００４３】また、図８に示すように、補助回転ローラ
(4イ)の中心軸(P2)がインゴット(1)の中心軸(0)より下に
あるように配置し、切断刃(12)がインゴット(1)の中心
軸(0)に達しても補助回転ローラ(4イ)の中心軸(P2)には
達しないようにする場合も考えられる。この場合はイン
ゴット(1)の回転速度を高くすると上に逃げる恐れがあ
るので、上部回転ローラ(26)が接触するまで回転速度を
遅くしておく。

【００４４】次に、本発明における切削状態の詳細につ
いて説明する。図４からベルト(6)に示すようにインゴ
ット(1)を回転させ、インゴット(1)の周囲から切断して
いくために、たとえワイヤ(12)が振動したり、ワイヤロ
ーラ(10)の回転精度やインゴット回転装置(B)の上昇精
度その他構成部材に微小な誤差があったとしても、ワイ
ヤ(12)は常にインゴット(1)の切溝(1a)に沿ってガイド
されて切溝(1a)内を移動する事になり、インゴット(1)
の中心軸に対して常に直角に切断されていく事になる。

【００４５】また、その切断切溝(1a)も、例えばワイヤ
(12)が振動して切溝(1a)に細かい凹凸を生じさせたとし
ても、ワイヤ(12)はインゴット(1)が切断されるまでそ
の表面上を接触しつつ通過していく事になるため、次第
にならされて従来例のような凹凸を切断表面に生じさせ
る事がない。

【００４６】インゴット(1)の切断が終了した場合につ
いて言えば、図６に示すように、インゴット(1)の外周
は補助回転ローラ(4)、主回転ローラ(5)及び上部回転ロ
ーラ(26)によって支持されているために、位置ずれを生
じさせる事もなければ切断されたウエハーが倒れ込むよ
うな事もない。

【００４７】また、インゴット(1)には切断作業の間
中、砥粒入りの切削液(30a)が切削液供給部(30)から間
断なく供給される事になるが、インゴット(1)の外周面
と補助回転ローラ(4)、主回転ローラ(5)及び上部回転ロ
ーラ(26)との外周面との間に前記切削液(30a)が溜ま
り、インゴット(1)の円滑な回転を阻害する事が考えら
れるが、補助回転ローラ(4)、主回転ローラ(5)及び上部
回転ローラ(26)の構造は、前述のようにメッシュ構造と
なっているために、切削液(30a)はスムーズに、その表
面を通り抜け、補助回転ローラ(4)、主回転ローラ(5)及
び上部回転ローラ(26)の表面に溜まる事がない。それ故
インゴット(1)をスムーズに回転させる事ができる。

【００４８】また、前記切断方法は、ワイヤ(12)にてイ
ンゴット(1)を完全に切断してしまう場合に付いて述べ
たが、必ずしもそうする必要はなく、途中までインゴッ
ト(1)の外周を切断し、ある程度切断した所でインゴッ
ト(1)の回転を止め、ワイヤ(12)の走行だけでインゴッ
ト(1)の残りの中心部分を切断するようにしてもよい。

【００４９】この場合を説明すると前述通り、インゴッ
ト(1)を主回転ローラ(5)上に載置し、主回転ローラ(5)
と補助回転ローラ(4)とでインゴット(1)を支持し回転さ
せる。然る後、ワイヤ(12)を走行させ且つ切削液供給部
(30)からインゴット(1)上に砥粒含有切削液(30a)を供給
しつつインゴット(1)を徐々に上昇させてその外周から
切断して行く。

【００５０】インゴット(1)の外周がある程度切断され
た処で駆動モータ(13)を停止させてインゴット(1)の回
転を止め、以後はワイヤ(12)の走行だけでインゴット
(1)の切断を行う。この時、ワイヤ(12)は切溝(1a)に沿
って走行する事、インゴット(1)の外周があらかた切断
されていて、残っている部分は中央部分のわずかな幅だ
けであるので、ワイヤ(12)が逸れるというような事もな
くインゴット(1)を外周部分の切溝(1a)に沿って正確に
切断していく事ができる。

【００５１】また、最終段階の切断は、インゴット(1)
を固定したままでの切断であるから、切断が終了した場
合に切り出されたウェハーが倒れ込んだりするような事
がなく、回転させつつ切り終わる場合より、より安全に
切り終える事ができる。静止状態でインゴット(1)が切
断されると前述同様、昇降ネジ(23)を逆転させてインゴ
ット(1)を下げ、インゴット(1)の切溝(1a)からワイヤ(1
2)を離脱させ、インゴット回転装置(B)を手前に引き出
し、切り分けられたウエハーを取り出す。この間の補助
回転ローラ(4)の動き又は取付位置は前述同様である。

【００５２】

【発明の効果】本発明は、水平に配設されたインゴット
の外周面に回転ローラが接するようにしてインゴットを
回転させ、インゴットの外周に切断刃が接するようにし
てインゴットを外周からインゴットの中心軸に向かって
切断していくようにしているので、切断刃(12)はインゴ
ットの回転と共にインゴットの周囲に、インゴットの中
心軸に対して直角に切溝が形成される事になり、これに
より切断刃は切溝に嵌まり込んで移動して行く事になる
ために、切り出されたウェハーの表面にはうねりや反
り、凹凸がなく極めて平行度の高い表面をもつウェハー
が得られることになる。その結果としてウェハーの加工
度を最小にして加工手間を出来るだけ短くし、且つ切り
出しに必要なウェハーの厚みを最小にしてウェハーの切
り出し枚数をさせることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインゴット切断装置の正面図

【図２】図１の側断面図

【図３】本発明におけるインゴット切断開始前のインゴ
ットとワイヤとローラの関係を示す概略正面図

【図４】本発明におけるインゴット切断開始時のインゴ
ットとワイヤとローラの関係を示す概略正面図

【図５】本発明におけるインゴット切断中のインゴット
とワイヤとローラの関係を示す概略正面図

【図６】本発明におけるインゴット切断完了時のインゴ
ットとワイヤとローラの関係を示す概略正面図

【図７】本発明の第１実施例のインゴット切断開始前の
インゴットとワイヤとローラの関係を示す概略正面図

【図８】本発明の第２実施例のインゴット切断状態を示
すインゴットとワイヤとローラの関係を示す概略正面図

【図９】本発明の第４実施例のインゴット切断状態を示
すインゴットとワイヤとローラの関係を示す概略正面図

【図１０】本発明のインゴット切断中の状態を示す部分
拡大断面図

【図１１】従来例の切断状態を示す正面図

【図１２】従来のインゴット切断装置の概略断面図

【符号の説明】

(1)…インゴット (4)…補助回転ローラ (5)…主回転ローラ (0)…インゴットの中心軸 (12)…切断刃

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木南 治行 東京都台東区谷中３丁目６番16号 エム・ セテック株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平に配設されたインゴットの外周
   面に接してインゴットを回転させる回転ローラと、イン
   ゴットの外周に接してインゴットを外周から中心に向か
   って切断していく切断刃とで構成された事を特徴とする
   インゴット切断装置。
2. 【請求項２】 水平に配設されたインゴットの下面
   外周面に接してインゴットを回転させる主回転ローラ
   と、その回転中心軸がインゴットの中心軸より下に位置
   する固定の補助回転ローラと、インゴットをその上方か
   ら押圧してインゴットを切断する切断刃と、切断刃がイ
   ンゴットに切り込んだ後、インゴットの上方からインゴ
   ットを支持する上部回転ローラとで構成された事を特徴
   とするインゴット切断装置。
3. 【請求項３】 水平に配設されたインゴットの下面
   外周面に接してインゴットを回転させる回転ローラと、
   その回転中心軸がインゴットの中心軸より上に位置し、
   切断の進行と共にその中心軸がインゴットの中心軸より
   下に移動する補助回転ローラと、インゴットをその上方
   から押圧してインゴットを切断する切断刃と、切断刃が
   インゴットに外周から切り込んだ後、インゴットの上方
   からインゴットを支持する上部回転ローラとで構成され
   た事を特徴とするインゴット切断装置。
4. 【請求項４】 インゴットの外周面の半分に接触す
   る回転ローラの少なくとも３本の接触点間のそれぞれの
   距離がインゴットのオリエンテーション・フラットの距
   離より大きい事を特徴とする請求項１〜３に記載のイン
   ゴット切断装置。
5. 【請求項５】 インゴットの外周面に接触するロー
   ラ群の外周面がネット状に形成されていることを特徴と
   する請求項１〜４に記載のインゴット切断装置。
6. 【請求項６】 インゴットの外周面に接触するロー
   ラ群の外周面に螺旋溝が形成されていることを特徴とす
   る請求項１〜４に記載のインゴット切断装置。