JPH11198019A

JPH11198019A - 固定砥粒付ワイヤソー及びその被加工物切断方法

Info

Publication number: JPH11198019A
Application number: JP10007927A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tago; 一弘田子; Shuichi Tsukada; 修一塚田; Mikio Tsuji; 幹男辻; Yasuo Mizuno; 康男水野
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】被加工物を高精度に切断することができる固定
砥粒付ワイヤソー及びその被加工物切断方法の提供。【解決手段】インゴットＩｎを回転させながら走行する
固定砥粒付ワイヤ２６のワイヤ列２８に押し当てて切断
する。このように切断することにより、インゴットＩｎ
と固定砥粒付ワイヤ２６との接触長を短くすることがで
き、切断抵抗の変化の少ない安定した高精度な切断を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定砥粒付ワイヤ
ソー及びその被加工物切断方法に係り、特にシリコン、
ガラス、セラミック等の硬脆性材料を切断する固定砥粒
付ワイヤソー及びその被加工物切断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコン等の硬脆性材料のインゴットか
らウェーハを切り出す装置の一つに固定砥粒付ワイヤソ
ーがある。この固定砥粒付ワイヤソーは、周面に砥粒が
固着された固定砥粒付ワイヤを高速走行させ、その走行
する固定砥粒付ワイヤにインゴットを押し当てることに
より、インゴットをウェーハに切断する装置である。そ
して、従来の固定砥粒付ワイヤソーでは、インゴットを
固定砥粒付ワイヤに対して垂直に押し当てて切断してい
た（直進切断）。

【０００３】しかしながら、このようにインゴットを固
定砥粒付ワイヤに対して垂直に押し当てて切断すると、
インゴットが円柱状の場合、インゴットとワイヤとの接
触長がインゴットの切断位置に応じて変化するため、切
断中に切断抵抗が変化するという問題がある。このよう
な問題点を解決するために、従来の固定砥粒付ワイヤソ
ーでは、インゴットとワイヤとの接触長に応じてワイヤ
の走行速度を変化させたり、インゴットの送り速度を変
化させたりして対処していた。また、特開平８−８５０
５３号公報に開示されたワイヤソーでは、揺動自在なア
ームの先端にインゴットを保持し、インゴットを揺動さ
せながら切断することにより対処していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイヤ
の走行速度あるいはインゴットの送り速度を制御する方
法では、接触長を変えることができないため、内部への
加工液の供給が不足して高精度な切断を完全には実現で
きないという欠点がある。また、特開平８−８５０５３
号公報に開示されたインゴットを揺動させながら切断す
る方法では、装置構成が複雑、大型化するという欠点が
ある。また、この方法の場合、インゴットの揺動角度に
応じてインゴットの送り量を調整しなければならないた
め、複雑な制御を行わなければならないという欠点があ
る。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、被加工物を高精度に切断することができる固
定砥粒付ワイヤソー及びその被加工物切断方法を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、被加工物を保持した送りテーブルを走行す
る固定砥粒付ワイヤに向けて送り、その走行する固定砥
粒付ワイヤに前記被加工物を押し当てることにより、該
被加工物を切断する固定砥粒付ワイヤソーにおいて、前
記送りテーブルは、前記被加工物の一端又は両端を回転
自在に保持するとともに、その保持した被加工物を周方
法に回転させる回転駆動手段を備え、前記被加工物を回
転させながら前記走行する固定砥粒付ワイヤに押し当て
て切断することを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、被加工物を周方向に回転
させながら走行する固定砥粒付ワイヤに押し当てて切断
する。このように切断することにより、被加工物と固定
砥粒付ワイヤとの接触長を短くすることができ、切断抵
抗の変化の少ない安定した高精度な切断を行うことがで
きる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る固定砥粒付ワイヤソー及びその被加工物切断方法の好
ましい実施の形態について詳説する。図１、図２は、そ
れぞれ本発明に係る固定砥粒付ワイヤソーの第１の実施
の形態の正面図と側面図である。同図に示すように、固
定砥粒付ワイヤソー１０は、主として、インゴットＩｎ
の切断を行う切断ユニット１２と、インゴットＩｎに送
りを与えるワーク送りユニット１４と、切断されたウェ
ーハを回収するウェーハ回収ユニット１６とから構成さ
れている。

【０００９】まず、切断ユニット１２の構成から説明す
る。防振台１７、１７、…を介して水平に設置された架
台１８上には、一対のスピンドルブラケット２０、２０
が垂直に立設されている。このスピンドルブラケット２
０、２０には、それぞれ三組のスピンドルユニット２２
Ａ、２２Ｂ、２２Ｃが三角形を成すように配設されてい
る。

【００１０】前記スピンドルユニット２２Ａ、２２Ｂ、
２２Ｃには、それぞれ外周に螺旋状の溝が形成されたグ
ルーブローラ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃが回動自在に支持
されている。そして、このグルーブローラ２４Ａ〜２４
Ｃに固定砥粒付ワイヤ２６を順次巻き掛けてゆくことに
より、水平なワイヤ列２８が形成される。前記グルーブ
ローラ２４Ａ〜２４Ｃの側部には、ワイヤ列２８を形成
した固定砥粒付ワイヤ２６をグルーブローラ２４Ａ〜２
４Ｃの一方端から他方端に向けてガイドするためのガイ
ドローラ３０Ｌ、３０Ｌ、３０Ｒ、３０Ｒが設置されて
いる。このガイドローラ３０Ｌ、３０Ｌ、３０Ｒ、３０
Ｒは、前記グルーブローラ２４Ａ〜２４Ｃの一方端側と
他方端側にそれぞれ一組ずつ配設されており、前記架台
１８上に設置された図示しないフレームに回転自在に支
持されている。前記グルーブローラ２４Ａ〜２４Ｃの一
方端から繰り出された固定砥粒付ワイヤ２６は、このガ
イドローラ３０Ｌ、３０Ｌ、３０Ｒ、３０Ｒに順次巻き
かけてゆくことにより他方端側にガイドされる。そし
て、その他方端側において、その両端部をレーザー溶接
等でつなぎ合わされて無端状に形成される。

【００１１】また、前記グルーブローラ２４Ａ〜２４Ｃ
の側部には、走行する固定砥粒付ワイヤ２６に所定の張
力を付与するテンションユニット３２が設置されてい
る。このテンションユニット３２は、一対の固定ガイド
ローラ３４、３４と、その固定ガイドローラ３４、３４
の間に配設されたテンションローラ３６とから構成され
ており、固定ガイドローラ３４、３４は、前記架台１８
上に設置された図示しないフレームに回動自在に支持さ
れている。一方、前記テンションローラ３６は、ガイド
レール３８上を上下動自在に支持されたスライドブロッ
ク４０に回動自在に支持されており、所定荷重のテンシ
ョンウェイト４２が吊設されている。

【００１２】前記のごとく両端をつなぎ合わされた固定
砥粒付ワイヤ２６は、このテンションユニット３２の固
定ガイドローラ３４、３４及びテンションローラ３６に
巻き掛けられることにより、所定の張力が付与される。
また、前記三本のグルーブローラ２４Ａ〜２４Ｃのうち
最下部に位置するグルーブローラ２４Ｃには、グルーブ
ローラ回転用モータ４４の出力軸が連結されている。前
記のごとく張設されたワイヤ列２８は、このグルーブロ
ーラ回転用モータ４４でグルーブローラ２４Ｃを回転さ
せることにより走行する。

【００１３】また、前記ワイヤ列２８の上方位置には、
一対のノズル４５、４５が所定の間隔をもって配設され
ており、該ノズル４５、４５からワイヤ列２８に向けて
クーラントが供給される。供給されたクーラントは、イ
ンゴットＩｎの切断に寄与したのち、落下してグルーブ
ローラ２４Ｃの下方部に設置されたドレン４７で回収、
廃棄される。

【００１４】切断ユニット１２は、以上のように構成さ
れる。次に、切断送りユニット１４の構成について説明
する。前記架台１８上には、コラム４６が垂直に立設さ
れている。このコラム４６の正面部には、一対のガイド
レール４８、４８が敷設されており、該ガイドレール４
８、４８上をワーク送りテーブル５０が摺動自在に支持
されている。

【００１５】また、前記コラム４６の正面部には、前記
ガイドレール４８、４８に沿ってネジ棒５２が配設され
ており、該ネジ棒５２は、その両端部を前記コラム４６
に設けられた図示しない軸受部材に回動自在に支持され
ている。このネジ棒５２の上端部には、前記コラム４６
の頂部に設けられたワーク送りモータ５４の出力軸が連
結されており、このワーク送りモータ５４を駆動するこ
とによりネジ棒５２が回動する。

【００１６】前記ワーク送りテーブル５０の背面部に
は、前記ネジ棒５２と螺合する図示しないナット部材が
固着されている。したがって、前記ワーク送りテーブル
５０は、前記ワーク送りモータ５４を駆動してネジ棒５
２を回動させることによりガイドレール４８に沿って移
動する。前記ワーク送りテーブル５０の正面部には、モ
ータブラケット５６が設けられている。このモータブラ
ケット５６の先端部には、軸受ユニット５８が設けられ
ており、該軸受ユニット５８には支軸６０が回動自在に
支持されている。

【００１７】前記支軸６０の基端部には、前記モータブ
ラケット５６に設けられたワーク回転用モータ６２の出
力軸が連結されており、該ワーク回転用モータ６２を駆
動することにより、前記支軸６０が回転する。また、前
記支軸６０の先端部には、被加工物であるインゴットＩ
ｎを保持するワーク保持部６０ａが設けられている。ス
ライスベースＳを介してマウンティングブロックＭに接
着されたインゴットＩｎは、そのマウンティングブロッ
クＭの部分をこのワーク保持部６０ａにネジ等で固定し
て装着する。そして、このワーク保持部６０ａに装着さ
れたインゴットＩｎは、その軸芯が前記支軸６０の軸芯
と一致した状態で保持される。

【００１８】切断送りユニット１４は以上のように構成
される。次に、ウェーハ回収ユニット１６の構成につい
て説明する。前記インゴットＩｎを切断するワイヤ列２
８の下方部には、上部が開口されたウェーハ回収槽６４
が設置されている。このウェーハ回収槽６４は、前記ス
ピンドルブラケット２０、２０に支持部材６６を介して
支持されており、内部には水が貯留されている。

【００１９】また、このウェーハ回収槽６４内には、所
定の位置にウェーハ回収カセット６８が着脱自在に設け
られており、前記ワイヤ列２８で切断されたウェーハＷ
は、落下してこのウェーハ回収カセット６８内に収容さ
れる。ウェーハ回収ユニット１６は以上のように構成さ
れる。次に、前記のごとく構成された本実施の形態の固
定砥粒付ワイヤソー１０の作用について説明する。

【００２０】まず、インゴットＩｎの一方端にスライス
ベースＳを接着を介してマウンティングブロックＭを接
着する。そして、そのマウンティングブロックＭが接着
されたインゴットＩｎをワーク送りテーブル５０に設け
られた支軸６０のワーク保持部６０ａに装着する。次
に、グルーブローラ回転用モータ４４を駆動して、グル
ーブローラ２４Ｃを高速回転させる。この結果、グルー
ブローラ２４Ａ〜２４Ｃに張設されているワイヤ列２８
が高速走行する。この時同時に、走行するワイヤ列２８
に向けてノズル４５、４５からクーラントが供給され
る。

【００２１】次に、ワーク回転用モータ６２を駆動し
て、支軸６０を所定の回転速度で回転させる。この結
果、支軸６０の先端部に保持されたインゴットＩｎが、
そのインゴット軸を中心に所定の回転速度で回転する。
次に、ワーク送りモータ５４を駆動して、ワーク送りテ
ーブル５０を所定の送り速度で下降させる。この結果、
インゴットＩｎが回転しながら所定の送り速度でワイヤ
列２８に向かって下降する。そして、そのワイヤ列２８
に回転しながら押し当てられる。

【００２２】走行するワイヤ列２８に回転しながら押し
当てられたインゴットＩｎは、そのワイヤ列２８との接
触部を固定砥粒付ワイヤ２６の周面に固着された砥粒に
研削されて、多数枚のウェーハＷに同時に切断される。
ここで、切断されたウェーハＷは自重で下方に落下する
が、ワイヤ列２８の下方部にはウェーハ回収槽６４が設
置されているので、切断されたウェーハＷは、このウェ
ーハ回収槽６４内に落下する。このとき、ウェーハ回収
槽６４内には水が貯留されているので、落下の衝撃でウ
ェーハＷが割れるようなことはない。

【００２３】また、ウェーハ回収槽６４内に落下したウ
ェーハＷは、そのウェーハ回収槽６４内に設置されたウ
ェーハ回収カセット６８内に収容され、オペレータは、
切断終了後、このウェーハ回収カセット６８をウェーハ
回収槽６４から引き上げることにより、切断されたウェ
ーハＷの回収を行う。このように、本実施の形態の固定
砥粒付ワイヤソー１０では、インゴットＩｎを回転させ
ながらワイヤ列２８に押し当てて切断する。このように
切断することにより、図３に示すように、直進切断のと
き（図３（ａ）のとき）と比べて固定砥粒付ワイヤ２６
とインゴットＩｎとの接触長を短くすることができる。
これにより、固定砥粒付ワイヤ２６の曲がりの発生を抑
制することができ、反りの少ない良好なウェーハＷを切
断することができる。

【００２４】また、接触長が短くなることにより、イン
ゴットＩｎの内部まで効果的にクーラントが供給される
ようになり、切断部の冷却効果が向上する。また、接触
長がほぼ一定の状態で切断が進行するため、切断抵抗の
変化の少ない安定した切断を行うことができる。さら
に、直進切断に比べ、切断ストローク（インゴットＩｎ
の送り量）が半分で済むため、平面度、ＢＯＷの良好な
ウェーハＷを切断することができる。

【００２５】また、このように切断することにより、イ
ンゴットＩｎの周面部にスライスベースを取り付ける必
要がなくなり、切断後のスライスベースの剥離工程が不
要になる。これにより、生産効率が向上する。なお、本
実施の形態では、インゴットＩｎの回転方向とワイヤ列
２８の走行方向の関係については特に言及していない
が、インゴットＩｎの回転方向をワイヤ列２８の走行方
向と逆方向に設定することにより、インゴットＩｎとワ
イヤ列２８との間の相対的な線速を上げることができ、
切断能力を向上させることができる。また、このように
線速を上げることにより、石英ガラスやフェライト等の
難削材を効果的に切断することができる。

【００２６】また、本実施の形態では、インゴットＩｎ
の回転速度を常に一定にして切断しているが、インゴッ
トＩｎとワイヤ列２８との間の相対的な線速に基づいて
インゴットＩｎの回転速度を変化させて切断してもよ
い。すなわち、インゴットＩｎとワイヤ列２８との間の
相対的な線速は、インゴットＩｎの外周部を切断すると
きが最も速く、中心部に近づくほど遅くなる。しかし、
安定した切断を行うためには、単位時間当たりの仕事量
が常に一定になるように切断するのが好ましい。このた
め、インゴットＩｎとワイヤ列２８との間の相対的な線
速が常に一定になるように、インゴットＩｎの回転速度
を変化させる。これにより、安定した切断が可能にな
る。

【００２７】また、インゴットＩｎの回転速度を一定と
し、インゴットＩｎとワイヤ列２８との間の相対的な線
速が常に一定になるように、ワイヤ列２８の走行速度を
変化させても同様の効果を得ることができる。次に、本
発明に係る固定砥粒付ワイヤソーの第２の実施の形態に
ついて説明する。

【００２８】図４、図５は、それぞれ第２の実施の形態
の固定砥粒付ワイヤソー１００の要部の構成を示す正面
図と側面分断面図である。同図に示すように、第２の実
施の形態の固定砥粒付ワイヤソー１００は、切断ユニッ
ト１０２、ワーク送りユニット１０４及びウェーハ回収
ユニット１０６とから構成されている。なお、切断ユニ
ット１０２の構成は、上述した第１の実施の形態と同一
なので、ここではワーク送りユニット１０４とウェーハ
回収ユニット１０６の構成についてのみ説明し、切断ユ
ニット１０２には前記第１の実施の形態と同一符号を付
してその説明を省略する。

【００２９】まず、ワーク送りユニット１０４の構成に
ついて説明する。図４、図５に示すように、架台（図１
参照）上に垂直に立設されたコラム１０８には、一対の
ガイドレール１１０、１１０が敷設されており、該ガイ
ドレール１１０、１１０上をワーク送りテーブル１１２
がスライド自在に支持されている。このワーク送りテー
ブル１１２は、前記コラム１０８の頂部に設置された送
りモータ１１３に駆動されて、前記ガイドレール１１
０、１１０上をスライド移動する。

【００３０】前記ワーク送りテーブル１１２の正面部に
は、門型に形成されたワーク保持フレーム１１４が設け
られている。このワーク保持フレーム１１４には、一対
の軸受ユニット１１６、１１６が互いに対向するように
設けられており、該軸受ユニット１１６、１１６には、
それぞれ支軸１１８、１１８が回動自在に支持されてい
る。

【００３１】前記支軸１１８、１１８の先端部には、そ
れぞれインゴットＩｎの両端部に接着されたマウンティ
ングブロックＭを着脱自在に保持するワーク保持部１１
８ａ、１１８ａが設けられている。インゴットＩｎは、
その両端部に接着されたマウンティングブロックＭを、
このワーク保持部１１８ａ、１１８ａに取り付けること
により、支軸１１８、１１８と同軸上に保持される。

【００３２】また、一方の支軸１１８（図中右側）に
は、前記ワーク保持フレーム１１４に設けられたワーク
回転用モータ１２０の出力軸が連結されており、このワ
ーク回転用モータ１２０を駆動することにより、前記支
軸１１８、１１８に保持されたインゴットＩｎが回転す
る。ワーク送りユニット１０４は、以上のように構成さ
れる。次に、ウェーハ回収ユニット１０６の構成につい
て説明する。

【００３３】図４、図５に示すように、前記ワーク送り
テーブル１１２の両側には、ブラケット１２１、１２１
を介してリニアベアリング１２２、１２２が固定されて
いる。このリニアベアリング１２２、１２２には、それ
ぞれリニアガイド１２６、１２６が上下動自在に支持さ
れており、該リニアガイド１２６、１２６には上下コラ
ム１２４、１２４が固着されている。

【００３４】また、前記ワーク送りテーブル１１２の両
側には、前記ブラケット１２１、１２１と対向するよう
にして固定シリンダー１２８、１２８が設けられてお
り、該固定シリンダー１２８、１２８のロッドを伸張さ
せることにより、前記上下コラム１２４、１２４がリニ
アベアリング１２２、１２２に押圧されて固定される。
前記上下コラム１２４、１２４は、前記ワーク送りテー
ブル１１２と引っ張りバネ１３０によって連結されてお
り、この結果、上下コラム１２４、１２４は上方に向け
て付勢される。また、この上下コラム１２４、１２４の
下端部には、係止板１２４ａ、１２４ａが設けられてお
り、該係止板１２４ａ、１２４ａは、スピンドルブラケ
ット２０、２０に設けられたストッパー１３２、１３２
に係止されている。

【００３５】前記上下コラム１２４、１２４の下端部に
は、矩形状に形成された揺動ベース１３４が固着されて
いる。図５、図６に示すように、この揺動ベース１３４
には軸１３４ａ、１３４ａを支点として揺動フレーム１
３８が揺動自在に支持されている。また、この揺動フレ
ーム１３８には、軸１４２ａ、１４２ａを支点として冷
凍器１４２が揺動自在に支持されており、該冷凍器１４
２の上面には受皿１４４が固着されている。

【００３６】前記受皿１４４の上面には、円弧状の凹部
１４４ａが形成されており、該凹部１４４ａは切断する
インゴットＩｎの曲率とほぼ一致するように形成されて
いる。また、この受皿１４４の内部には、図示しない外
部の水分供給装置からホース１４６によって供給された
水分を前記凹部１４４ａに導くための流路１４４ｂが形
成されている。

【００３７】また、前記揺動ベース１３４及び揺動フレ
ーム１３８には、それぞれクランプシリンダー１３６、
１４０が設けられており、必要時に揺動フレーム１３８
と冷凍器１４２を固定できるように構成されている。な
お、前記冷凍器１４２は、内部に図示しない熱電対素子
（ベルチェ素子とも呼ばれている。）が内蔵されて構成
されている。この熱電対素子は、直流電流を流すと片側
からカロリーを吸収し反対側に放出するもので、片側
（受皿１４４側）が０℃以下に冷却され反対側が発熱す
る。なお、発熱する側には図示しない冷却水が循環され
て冷却されている。

【００３８】ウェーハ回収ユニット１０６は以上のよう
に構成される。次に、前記のごとく構成された本実施の
形態の固定砥粒付ワイヤソー１００の作用について説明
する。まず、インゴットＩｎの両端部にスライスベース
Ｓ、Ｓを介してマウンティングブロックＭ、Ｍを接着す
る。そして、そのマウンティングブロックＭ、Ｍが接着
されたインゴットＩｎを支軸１１８、１１８のワーク保
持部１１８ａ、１１８ａに装着する。

【００３９】次に、グルーブローラ回転用モータ（図示
せず）を駆動して、グルーブローラ２４Ｃを高速回転さ
せる。この結果、グルーブローラ２４Ａ〜２４Ｃに張設
されているワイヤ列２８が高速走行する。この時同時
に、走行するワイヤ列２８に向けてノズル（図示せず）
からクーラントが供給される。次に、ワーク回転用モー
タ１２０を駆動して、支軸１１８を所定の回転速度で回
転させる。この結果、支軸１１８、１１８に保持された
インゴットＩｎが、そのインゴット軸を中心に所定の回
転速度で回転する。

【００４０】次に、ワーク送りモータ１１３を駆動し
て、ワーク送りテーブル１１２を所定の送り速度で下降
させる。この結果、インゴットＩｎが回転しながら所定
の送り速度でワイヤ列２８に向かって下降する。そし
て、そのワイヤ列２８に回転しながら押し当てられて切
断される。ここで、前記インゴットＩｎは、中心部近傍
の所定位置まで切断されると、回転が停止されて、送り
のみが与えられるようになる。すなわち、回転切断から
直進切断に切り替わる。そして、この直進切断で所定量
切断が進行すると、インゴットＩｎは、ウェーハ回収ユ
ニット１０６の受皿１４４に当接する。このとき、受皿
１４４は、インゴットＩｎの姿勢に倣って揺動し、イン
ゴットＩｎとの隙間が最小になるように当接する。

【００４１】前記のごとくインゴットＩｎが受皿１４４
に当接すると、次いで、クランプシリンダー１３６、１
４０が駆動されて、受皿１４４が固定される。そして、
その受皿１４４の上面に、外部の水分供給装置から水分
が所定量供給される。また、この受皿１４４への水分の
供給と同時に冷凍器１４２が駆動されて、受皿１４４に
供給された水分が冷却される。この結果、図７に示すよ
うに、供給された水分が氷１４８になり、この氷１４８
によってインゴットＩｎと受皿１４４とが接合される。

【００４２】前記のごとくインゴットＩｎと受皿１４４
とが接合されると、次いで、固定シリンダー１２８、１
２８によって上下コラム１２４、１２４がワーク送りテ
ーブル１１２に固定される。そして、この状態で切り終
わりまで切断が進行する。切り出されたウェーハＷは、
本願出願人が特顕平６−７３２号に開示しているワーク
取出し装置を用いて回収する。すなわち、当該ワーク取
出し装置のアームでウェーハの外形を掴み、この状態で
冷凍器１４２の電流の向きを変えてウェーハＷと受皿１
４４との間の氷を解かす。そして、その接合が解除され
た後、ワーク取出し装置のアームによってウェーハを装
置外に取り出す。

【００４３】このように、本実施の形態の固定砥粒付ワ
イヤソー１００においても、上述した第１の実施の形態
の固定砥粒付ワイヤソー１０と同様に、インゴットＩｎ
を回転させながら切断することにより高精度な切断を行
うことができる。また、本実施の形態の固定砥粒付ワイ
ヤソー１００では、インゴットＩｎを両側から保持して
切断するため、より安定した切断を行うことができる。

【００４４】また、本実施の形態の固定砥粒付ワイヤソ
ー１００では、インゴットＩｎを保持した状態で切り終
わり部分の切断を行うことができるので、切り終わりの
部分の切断精度が向上する。また、切断されたウェーハ
Ｗを容易に回収することができる。なお、以上説明した
実施の形態では、受皿１４４はインゴットＩｎの姿勢に
容易に倣うように揺動自在に支持したが、インゴットＩ
ｎに対する受皿１４４の姿勢をあらかじめ設定できる場
合は、このような機構はなくてもよい。

【００４５】また、ウェーハの取り出しを、ワーク取出
し装置を用いて行うようにしたが、受皿１４４を冷凍器
１４２に対して着脱自在に構成し、受皿１４４ごと外部
へ取り出すようにしてもよい。また、本実施の形態で説
明したウェーハ回収ユニット１０６は、上述した第１の
実施の形態の固定砥粒付ワイヤソー１０にも適用するこ
とができるし、同様に、第１の実施の形態で説明したウ
ェーハ回収ユニット１６は、本実施の形態の固定砥粒付
ワイヤソー１００にも適用することができる。

【００４６】さらに、本実施の形態では、冷凍器１４２
の冷凍手段として熱電対素子を用いた例で説明している
が、これに限らず、冷凍サイクルを構成したものを使用
してもよい。また、本実施の形態では、ワーク送りテー
ブル１１２に連結された上下コラム１２４によってウェ
ーハ回収ユニット１０６を上下動させるように構成して
いるが、別途昇降手段を設けて昇降移動させるようにし
てもよい。例えば、揺動ベース１３４にシリンダを連結
して昇降移動させてもよいし、モータで作動する送りネ
ジによって揺動ベース１３４を昇降移動させてもよい。

【００４７】なお、上述した一連の実施の形態では、エ
ンドレスタイプの固定砥粒付ワイヤソー１０、１００に
本発明を適用した例で説明したが、本発明は、以下図８
〜図１０に示すような固定砥粒付ワイヤソーにも同様に
適用することができる。たとえば、図８に示す固定砥粒
付ワイヤソー１００は、一対のワイヤリール１１２Ａ、
１１２Ｂ間を走行する固定砥粒付ワイヤ１１４を３本の
グルーブローラ１２２、１２２、１２２に巻き掛けてワ
イヤ列１２４を形成するタイプの固定砥粒ワイヤソーで
ある。

【００４８】また、図９に示す固定砥粒付ワイヤソー１
６０は、矩形状に形成されたフレーム１６２に多数の固
定砥粒付ワイヤ１６４、１６４、…を一定ピッチで張設
してワイヤ列１６６を形成するタイプの固定砥粒付ワイ
ヤソーであり、フレーム１６２をワイヤの張設方向に沿
って往復動させることにより、ワイヤ列１６６を走行さ
せる。

【００４９】また、図１０に示す固定砥粒付ワイヤソー
１７０は、一対のグルーブローラ１７２、１７２に無端
状に形成された多数の固定砥粒付ワイヤ１７４、１７
４、…を一定ピッチで張架してワイヤ列１７６を形成す
るタイプの固定砥粒付ワイヤソーであり、グルーブロー
ラ１７２を回転させることにより、ワイヤ列１７６を走
行させる。

【００５０】なお、エンドレスタイプの固定砥粒付ワイ
ヤソー１０は、図８に示す固定砥粒付ワイヤソー１００
と比較すると、一台の駆動モータ４４で固定砥粒付ワイ
ヤ２６を走行させるため、ワイヤを高速させることがで
き、また、その走行制御も簡単に行うことができるとい
うメリットがある。すなわち、図８に示す固定砥粒付ワ
イヤソー１００は、各々のワイヤリール１２Ａ、１２Ｂ
に連結された駆動モータ１１８Ａ、１１８Ｂを同期させ
て駆動しなければならないため、走行制御及び高速化と
いう面では問題がある。この点では、図８に示す固定砥
粒付ワイヤソー１００よりも、図１、図４に示したエン
ドレスタイプの固定砥粒付ワイヤソー１０の方が高速化
の面では優れているといえる。

【００５１】また、エンドレスタイプの固定砥粒付ワイ
ヤソー１０は、図１０に示す固定砥粒付ワイヤソー１７
０と比較すると、一本の無端状の固定砥粒付ワイヤ２６
によってワイヤ列２８を形成しているため、均一な精度
のウェーハを切断することができるというメリットがあ
る。すなわち、図１０に示す固定砥粒付ワイヤソー１７
０は、１本１本のワイヤが独立しているため、砥粒固着
分布や目詰まり具合の違いなどにより、切断時の各ワイ
ヤの挙動がバラバラとなり、切断されるウェーハの精度
が１枚１枚異なってくるおそれがある。この点では、図
１０に示す固定砥粒付ワイヤソー１００よりも、図１、
図４に示したエンドレスタイプの固定砥粒付ワイヤソー
１０の方が優れているといえる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被加工物を周方向に回転させながら走行する固定砥粒付
ワイヤに押し当てて切断する。このように切断すること
により、被加工物と固定砥粒付ワイヤとの接触長を短く
することができ、切断抵抗の変化の少ない安定した高精
度な切断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の固定砥粒付ワイヤソーの構
成を示す正面図

【図２】第１の実施の形態の固定砥粒付ワイヤソーの構
成を示す側面図

【図３】第１の実施の形態の固定砥粒付ワイヤソーの作
用の説明図

【図４】第２の実施の形態の固定砥粒付ワイヤソーの要
部の構成を示す正面図

【図５】第２の実施の形態の固定砥粒付ワイヤソーの要
部の構成を示す側面図

【図６】ウェーハ回収ユニットの要部の構成を示す正面
断面図

【図７】ウェーハ回収ユニットの要部の構成を示す側面
断面図

【図８】固定砥粒付ワイヤソーの他の実施の形態の斜視
図

【図９】固定砥粒付ワイヤソーの他の実施の形態の斜視
図

【図１０】固定砥粒付ワイヤソーの他の実施の形態の斜
視図

【符号の説明】

１０、１００…固定砥粒付ワイヤソー１２、１０２…切断ユニット１４、１０４…ワーク送りユニット１６、１０６…ウェーハ回収ユニット２４Ａ、２４Ｂ…グルーブローラ２６…固定砥粒付ワイヤ２８…ワイヤ列５０、１１２…ワーク送りテーブル５４、１１３…ワーク送りモータ６０、１１８…支軸６２、１２０…ワーク回転用モータ６４…ウェーハ回収槽１１４…ワーク保持フレーム１３４…揺動ベース１３８…揺動フレーム１４２…冷凍器１４４…受皿Ｉｎ…インゴットＭ…マウンティングブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水野康男東京都三鷹市下連雀９丁目７番１号株式会社東京精密内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を保持した送りテーブルを走行
する固定砥粒付ワイヤに向けて送り、その走行する固定
砥粒付ワイヤに前記被加工物を押し当てることにより、
該被加工物を切断する固定砥粒付ワイヤソーにおいて、前記送りテーブルは、前記被加工物の一端又は両端を回
転自在に保持するとともに、その保持した被加工物を周
方向に回転させる回転駆動手段を備え、前記被加工物を
回転させながら前記走行する固定砥粒付ワイヤに押し当
てて切断することを特徴とする固定砥粒付ワイヤソー。
【請求項２】前記固定砥粒付ワイヤソーは、前記固定
砥粒付ワイヤの下方部に液体を貯留した回収槽を備え、
前記固定砥粒付ワイヤで切断された被加工物を該回収槽
内に落下させて回収することを特徴とする請求項１記載
の固定砥粒付ワイヤソー。
【請求項３】前記固定砥粒付ワイヤソーは、前記固定砥粒付ワイヤの下方部に設置され、前記固定砥
粒付ワイヤで切断された被加工物を受ける受皿と、前記受皿を前記送りテーブルに保持された被加工物に対
して進退移動させる移動手段と、前記受皿内に液体を供給する液体供給手段と、前記受皿内に供給された液体を冷凍する冷凍手段と、を備え、回転を停止させた被加工物の下部に前記受皿を
当接させ、その受皿を前記送りテーブルに同期させて移
動させるとともに、該受皿内に前記液体供給手段から液
体を供給し、その供給された液体を前記冷凍手段で冷凍
させて前記固定砥粒付ワイヤで切断された被加工物を保
持することを特徴とする請求項１記載の固定砥粒付ワイ
ヤソー。
【請求項４】走行する固定砥粒付ワイヤに被加工物を
押し当てることにより、該被加工物を切断する固定砥粒
付ワイヤソーの被加工物切断方法において、前記被加工物を周方向に回転させながら前記走行する固
定砥粒付ワイヤに押し当てて切断することを特徴とする
固定砥粒付ワイヤソーの被加工物切断方法。
【請求項５】前記被加工物と前記固定砥粒付ワイヤと
の接触点における相対速度が常に一定になるように、前
記被加工物の回転速度又は前記固定砥粒付ワイヤの走行
速度を変化させることを特徴とする請求項４記載の固定
砥粒付ワイヤソーの被加工物切断方法。