JPH1128654A - 固定砥粒ワイヤソーのドレッシング方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】固定砥粒付ワイヤの目詰まりを効果的に防止
し、高精度な切断を可能とする固定砥粒ワイヤソーのド
レッシング方法及び装置の提供。 【解決手段】インゴット３０を切断するワイヤ列２０に
ドレッシングストーン３４Ａ、３４Ｂを押し当て、その
ワイヤ列２０でドレッシングストーン３４Ａ、３４Ｂを
切断する。ワイヤ列２０を構成する固定砥粒付ワイヤ１
２は、前記ドレッシングストーン３４Ａ、３４Ｂを切断
することによりドレッシングされ、これにより、常に良
好な切れ味を維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固定砥粒ワイヤソー
のドレッシング方法及び装置に係り、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ワ
イヤソーのドレッシング方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】棒状の材料（インゴット）を切断して薄
板（ウェーハ）を製造する装置の一つにワイヤソーがあ
る。このワイヤソーには、遊離砥粒方式によるものと固
定砥粒方式によるものがあり、おのおの次のように構成
されている。遊離砥粒方式によるワイヤソーは、所定ピ
ッチで張架されたワイヤ列を高速走行させ、ワイヤ列と
インゴットとの接触部にスラリ（遊離砥粒を水や油など
の研磨液に分散させた加工液）を供給することにより、
一種のラッピング作用によってインゴットを切断する。

【０００３】一方、固定砥粒方式によるワイヤソーは、
表面に砥粒が固着されたワイヤを用いてワイヤ列を形成
し、そのワイヤ列を高速走行させることによりインゴッ
トを切断する。現在、一般的に使用されているワイヤソ
ーは遊離砥粒方式によるものであるが、この遊離砥粒方
式によるワイヤソーは、スラリを用いた切断であるた
め、作業環境が悪いという問題がある。この点、固定砥
粒方式によるワイヤソーでは、スラリを用いていないた
め、比較的清潔な環境でインゴットの切断を行うことが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固定砥
粒方式によるワイヤソーでは、直接砥粒がワイヤに固着
された構成であるため、切断によって目詰まりが生じ、
切断精度が低下するという欠点がある。そして、この固
定砥粒付ワイヤの目詰まりを如何にして防止するかが固
定砥粒ワイヤソーの問題となっている。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、固定砥粒付ワイヤの目詰まりを効果的に防止
し、高精度な切断を可能とする固定砥粒ワイヤソーのド
レッシング方法及び装置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、表面に砥粒が固着された固定砥粒付ワイ
ヤを複数個のグルーブローラに巻き掛けてワイヤ列を形
成し、該ワイヤ列を走行させながら被加工物を押し当て
ることにより、該被加工物を多数のウェーハに切断する
固定砥粒ワイヤソーにおいて、ドレッシングストーンを
前記グルーブローラ間のワイヤ列に押し当てて前記固定
砥粒付ワイヤをドレッシングすることを特徴とする。

【０００７】本発明では、ワイヤ列にドレッシングスト
ーンを押し当てることにより、固定砥粒付ワイヤをドレ
ッシングする。このように、ワイヤ列を構成する固定砥
粒付ワイヤをドレッシングすることにより、被加工物に
は、常にドレッシングされた固定砥粒付ワイヤが供給さ
れることとなり、終始安定した切断を行うことができ
る。また、ワイヤ列にドレッシングストーンを押し当て
るので、効率的にドレッシング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
る固定砥粒ワイヤソーのドレッシング方法及び装置の実
施の形態について詳説する。まず、本発明に係るドレッ
シング装置が適用される固定砥粒ワイヤソーについて説
明する。

【０００９】固定砥粒ワイヤソーは、表面に砥粒が固着
された固定砥粒付ワイヤを用いてワイヤ列を形成し、こ
のワイヤ列を高速走行させることにより、インゴットを
多数枚のウェーハに切断する。具体的には、次のように
構成されている。図１に示すように、固定砥粒付ワイヤ
１２は、一対のワイヤリール１４Ａ、１４Ｂに巻回され
ており、この一対のワイヤリール１４Ａ、１４Ｂ間を複
数のガイドローラ１６、１６、…にガイドされながら往
復走行する。そして、この一対のワイヤリール１４Ａ、
１４Ｂ間に配置された三本のグルーブローラ１８、１
８、１８に巻き掛けられることにより、水平なワイヤ列
２０が形成される。

【００１０】前記ワイヤ列２０の両側に形成されるワイ
ヤ走行路には、それぞれトラバース装置２２Ａ、２２
Ｂ、ダンサローラ２４Ａ、２４Ｂが配設されている。ト
ラバース装置２２Ａ、２２Ｂは、ワイヤリール１４Ａ、
１４Ｂから固定砥粒付ワイヤ１２を一定ピッチでガイド
し、また、ダンサローラ２４Ａ、２４Ｂは走行する固定
砥粒付ワイヤ１２に一定の張力を付与する。

【００１１】前記一対のワイヤリール１４Ａ、１４Ｂに
は、それぞれモータ２６Ａ、２６Ｂが連結されており、
このモータを駆動することにより、前記固定砥粒付ワイ
ヤ１２が一対のワイヤリール１４Ａ、１４Ｂ間を走行す
る。前記ワイヤ列２０の上方にはワークフィードテーブ
ル２８が設置されている。このワークフィードテーブル
２８は、前記ワイヤ列２０に対して垂直に昇降移動し、
このワークフィードテーブル２８の下部に被加工物であ
るインゴット３０が保持される。

【００１２】また、前記ワイヤ列２０の上方には、前記
ワークフィードテーブル２８を挟んで一対のドレッシン
グ装置３２Ａ、３２Ｂが設置されており、このドレッシ
ング装置３２Ａ、３２Ｂによって走行する固定砥粒付ワ
イヤ１２がドレッシングされる。なお、このドレッシン
グ３２Ａ、３２Ｂの構成については、後に更に詳述す
る。

【００１３】以上のように構成された固定砥粒ワイヤソ
ー１０において、インゴット３０は次のように切断され
る。まず、インゴット３０をワークフィードテーブル２
８に取り付ける。次に、ワイヤリール１４Ａ、１４Ｂに
連結されたモータ２６Ａ、２６Ｂを駆動して、固定砥粒
付ワイヤ１２を走行させる。

【００１４】そして、固定砥粒付ワイヤ１２の走行が安
定したところで、ワークフィードテーブル２８をワイヤ
列２０に向けて上昇させ、インゴット３０を走行するワ
イヤ列２０に押し当てる。ワイヤ列２０に押し当てられ
たインゴット３０は、そのワイヤ列２０を構成する固定
砥粒付ワイヤ１２によって接触部を研削され、これによ
り、ウェーハに切断される。

【００１５】次に、上述した固定砥粒ワイヤソーに適用
される本発明に係るドレッシング装置の実施の形態の構
成について説明する。前述したように、ドレッシング装
置３２Ａ、３２Ｂは、ワイヤ列２０の上方にワークフィ
ードテーブル２８を挟むようにして設置されている。な
お、この一対のドレッシング装置３２Ａ、３２Ｂは共に
同一構成であるので、一方側のドレッシング装置３２Ａ
についてのみ、その構成について説明し、他方側のドレ
ッシング装置３２Ｂについては、類似番号を付して説明
は省略する。

【００１６】図１に示すように、前記ドレッシング装置
３２Ａは、固定砥粒付ワイヤ１２をドレッシングするド
レッシングストーン３４Ａと、そのドレッシングストー
ン３４Ａをワイヤ列２０に対して進退移動させる送り装
置３６Ａとから構成されている。前記ドレッシングスト
ーン３４Ａは棒状に形成されており、その長さは前記ワ
イヤ列２０の幅よりもやや長めに形成されている（図２
参照）。なお、このドレッシングストーン３４Ａには、
固定砥粒付ワイヤ１２の粒度及び結合度から最適のもの
を選んで使用する。

【００１７】前記送り装置３６Ａは、図示しない固定砥
粒ワイヤソーの本体フレームに設けられており、コ字型
に形成されたベース３８Ａを有している。前記ベース３
８Ａには前記ワイヤ列２０に対して垂直にガイドレール
４０Ａが配設されおり、該ガイドレール４０Ａ上をスラ
イダ４２Ａがスライド自在に支持されている。スライダ
４２Ａには、昇降アーム４４Ａが固着されており、この
昇降アーム４４Ａの先端部に前記ドレッシングストーン
３４Ａを保持するホルダ４６Ａが設けられている。な
お、このホルダ４６Ａは、前記ドレッシングストーン３
４Ａを着脱自在に保持するとともに、前記ドレッシング
ストーン３４Ａをワイヤ列２０と平行に保持する。

【００１８】また、前記ベース３８Ａには、ガイドレー
ル４０Ａと平行にボールネジ４８Ａが回動自在に支持さ
れている。このボールネジ４８Ａは、前記昇降アーム４
４Ａに形成された図示しないナット部に螺合されてお
り、前記ベース３８Ａの上端部に設けられたモータ５０
Ａを駆動することにより回転する。そして、このボール
ネジ４８Ａが回転することにより、前記昇降アーム４４
Ａが前記ワイヤ列２０に対して昇降移動し、前記ドレッ
シングストーン３４Ａが前記ワイヤ列２０に対して進退
移動する。

【００１９】前記のごとく構成された本発明に係る固定
砥粒ワイヤソーのドレッシング装置の実施の形態の作用
は次の通りである。固定砥粒ワイヤソーでは、一方向送
り切断と双方向送り切断の二通りの切断方法がある。一
方向送り切断は、固定砥粒付ワイヤを一方向に走行させ
てインゴットを切断する方法であり、双方向送り切断
は、固定砥粒付ワイヤを往復走行させてインゴットを切
断する方法である。

【００２０】まず、一方向送り切断でインゴット３０を
切断する場合について説明する。例えば、図１に示す固
定砥粒ワイヤソー１０において、図中左側のワイヤリー
ル１４Ａから図中右側のワイヤリール１４Ｂに向かって
固定砥粒付ワイヤ１２が走行しているとする。この場合
は、ワイヤ列２０の走行方向に対してインゴット３０の
下流側に設けられているドレッシング装置３２Ｂ、すな
わち図中右側のドレッシング３２Ｂを駆動して固定砥粒
付ワイヤ１２をドレッシングする。ドレッシング方法
は、モータ５０Ｂを駆動して昇降アーム４４Ｂをワイヤ
列２０に向けて下降させ、その昇降アーム４４Ｂの先端
に設けられているドレッシングストーン３４Ｂを走行す
るワイヤ列２０に押し当てる。

【００２１】ワイヤ列２０に押し当てられたドレッシン
グストーン３４Ｂは、図２に示すように、走行するワイ
ヤ列２０によって切断されるが、このワイヤ列２０がド
レッシングストーン３４Ｂを切断する結果、ワイヤ列２
０を構成する固定砥粒付ワイヤ１２がドレッシングされ
る。このように、一方向送り切断では、インゴット３０
の下流側のワイヤ列２０にドレッシングストーン３４Ｂ
を押し当てて固定砥粒付ワイヤ１２をドレッシングす
る。

【００２２】そして、このように固定砥粒付ワイヤ１２
をドレッシングすることにより、インゴット３０の切断
部には、常に目詰まりのない良好な切れ味の固定砥粒付
ワイヤ１２を供給することができ、インゴット３０を精
度よく切断することができる。すなわち、ドレッシング
ストーン３４Ｂをワイヤ列２０に押し当てて固定砥粒付
ワイヤ１２をドレッシングすることにより、固定砥粒付
ワイヤ１２はインゴット３０を切断するたびにドレッシ
ングされることとなる。そして、一回転して、次にイン
ゴット３０を切断する際には、常にドレッシングされた
切れ味の良好な状態でインゴット３０を切断することが
できるようになる。この結果、終始安定してインゴット
３０を高精度に切断することができるようになる。

【００２３】また、このようにドレッシングすることに
より、一度に大量箇所のドレッシングを実施することが
でき、きわめて効率的である。また、上述したように、
インゴット３０の下流側のワイヤ列２０にドレッシング
ストーン３４Ｂを押し当てることにより、インゴット切
断直後の固定砥粒付ワイヤ１２をドレッシングすること
ができ、より効果的なドレッシングを行うことができ
る。

【００２４】なお、ドレッシングストーン３４Ｂは、イ
ンゴット３０の送りに同期させてワイヤ列２０に向けて
送るようにし、インゴット３０と同様に切り進めてゆ
く。また、一方向送り切断においては、固定砥粒付ワイ
ヤ１２が一方のワイヤリールに巻ききったところで、そ
の走行方向を逆転させるが、このように、走行方向が逆
転した場合は、その走行方向の逆転と同時に、駆動する
ドレッシング装置も変更させる。

【００２５】すなわち、上記例で固定砥粒付ワイヤ１２
が、図中右側のワイヤリール１４Ｂに向かって走行して
いるのが、図中左側のワイヤリール１４Ａの方向に逆転
した場合は、駆動するドレッシング装置を図中右側のド
レッシング装置３２Ｂから図中左側のドレッシング装置
３２Ａに変更する。これにより、上述した例と同様の作
用でワイヤ列２０を構成する固定砥粒付ワイヤ１２をド
レッシングすることができる。

【００２６】なお、上記の例では、ドレッシング効果を
考慮して、インゴット３０の下流側のドレッシング装置
３４Ｂで固定砥粒付ワイヤ１２をドレッシングするよう
にしたが、これに限定されるものではなく、インゴット
３０の上流側のドレッシング装置３４Ａを駆動してドレ
ッシングをしてもよいし、また、両方のドレッシング装
置３４Ａ、３４Ｂを駆動してドレッシングしてもよい。

【００２７】次に、双方向送り切断でインゴット３０を
切断する場合について説明する。上述したように、双方
向送り切断は、固定砥粒付ワイヤ１２を往復走行させて
インゴット３０を切断する。この場合、固定砥粒付ワイ
ヤ１２は、送り量と戻し量に差をつけることにより、結
果として、一方のワイヤリールに巻き取るようにする。

【００２８】例えば、図１に示す固定砥粒ワイヤソー１
０において、図中左側のワイヤリール１４Ａから図中右
側のワイヤリール１４Ｂに向けて送る固定砥粒付ワイヤ
１２の送り量を１０ｍとし、図中右側のワイヤリール１
４Ｂから図中左側のワイヤリール１４Ａに向けて送る固
定砥粒付ワイヤ１２の送り量を７ｍとする。そして、こ
れを１サイクルとして、固定砥粒付ワイヤ１２を往復走
行させた場合、固定砥粒付ワイヤ１２は、１サイクル当
たり３ｍ分図中右側のワイヤリール１４Ｂに巻き取られ
ることとなる。

【００２９】以上のような双方向送り切断においては、
その１つのドレッシング方法として、一方のドレッシン
グ装置３２Ｂのみを駆動して固定砥粒付ワイヤ１２をド
レッシングする方法がある。ドレッシング方法は、上述
した一方向送り切断の場合と同じである。すなわち、モ
ータ５０Ｂを駆動して昇降アーム４４Ｂをワイヤ列２０
に向けて下降させ、その昇降アーム４４Ｂの先端に設け
られているドレッシングストーン３４Ｂを走行するワイ
ヤ列２０に押し当てる。これにより、走行するワイヤ列
２０がドレッシングストーン３４Ｂを切断し、ワイヤ列
２０を構成する固定砥粒付ワイヤ１２がドレッシングさ
れる。

【００３０】また、この他のドレッシング方法として、
両方のドレッシング装置３４Ａ、３４Ｂを同時に駆動し
て、インゴット３０の両側でドレッシングを行う方法、
又は、固定砥粒付ワイヤ１２の走行方向に同期させてド
レッシングを行う方法がある。固定砥粒付ワイヤ１２の
走行方向に同期させてドレッシングを行う方法は、常
に、ワイヤ列２０の走行方向に対して下流側のドレッシ
ング装置で固定砥粒付ワイヤ１２をドレッシングする方
法であり、固定砥粒付ワイヤ１２の走行方向の逆転とと
もに、駆動するドレッシング装置３２Ａ、３２Ｂを変更
する。

【００３１】以上のように、ワイヤ列２０にドレッシン
グストーン３４Ａ、３４Ｂを押し当てて、固定砥粒付ワ
イヤ１２をドレッシングすることにより、双方向送り切
断の場合であっても、上述した一方向送り切断の場合と
同様に、終始安定してインゴット３０を高精度に切断す
ることができる。なお、本実施の形態では、直接インゴ
ット３０の切断に寄与するワイヤ列２０に対してドレッ
シングストーン３４Ａ、３４Ｂを押し当てて、ドレッシ
ングするようにしているが、ドレッシング位置は、この
部分に限定されるものではない。例えば、図３に示すよ
うに、切断に寄与しない部分のワイヤ列２０Ａ、２０Ｂ
にドレッシングストーン３４Ａ、３４Ｂを押し当てて、
固定砥粒付ワイヤ１２をドレッシングするようにしても
よい。

【００３２】また、本実施の形態の固定砥粒付ワイヤ１
２は、上述した固定砥粒ワイヤソー１０以外のワイヤソ
ー、すなわち、固定砥粒付ワイヤの両端を固定してワイ
ヤ列を形成し、そのワイヤ列を直動させることにより、
被加工物を切断するタイプのワイヤソーにも同様に使用
することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
グルーブローラ間のワイヤ列にドレッシングストーンを
押し当てるようにしたので、被加工物には常にドレッシ
ングされた固定砥粒付ワイヤが供給されることとなり、
この結果、終始安定した切断を行うことができる。ま
た、ワイヤ列にドレッシングストーンを押し当てるの
で、固定砥粒付ワイヤを効率的にドレッシングすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドレッシング装置が適用された固
定砥粒ワイヤソーの全体構成図

【図２】本発明に係るドレッシング装置が適用された固
定砥粒ワイヤソーの要部拡大斜視図

【図３】本発明に係るドレッシング装置の他の実施の形
態の構成を示す要部拡大図

【符号の説明】

１０…固定砥粒ワイヤソー １２…固定砥粒付ワイヤ １８…グルーブローラ ２０…ワイヤ列 ３０…インゴット ３２Ａ、３２Ｂ…ドレッシング装置 ３４Ａ、３４Ｂ…ドレッシングストーン ３６Ａ、３６Ｂ…送り装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に砥粒が固着された固定砥粒付ワイ
   ヤを複数個のグルーブローラに巻き掛けてワイヤ列を形
   成し、該ワイヤ列を走行させながら被加工物を押し当て
   ることにより、該被加工物を多数のウェーハに切断する
   固定砥粒ワイヤソーにおいて、 ドレッシングストーンを前記グルーブローラ間のワイヤ
   列に押し当てて前記固定砥粒付ワイヤをドレッシングす
   ることを特徴とする固定砥粒ワイヤソーのドレッシング
   方法。
2. 【請求項２】 表面に砥粒が固着された固定砥粒付ワイ
   ヤを複数個のグルーブローラに巻き掛けてワイヤ列を形
   成し、該ワイヤ列を走行させながら被加工物を押し当て
   ることにより、該被加工物を多数のウェーハに切断する
   固定砥粒ワイヤソーにおいて、 前記固定砥粒付ワイヤをドレッシングするドレッシング
   ストーンと、 前記ドレッシングストーンを保持して、そのドレッシン
   グストーンを前記グルーブローラ間のワイヤ列に向けて
   送る送り手段と、からなることを特徴とする固定砥粒ワ
   イヤソーのドレッシング装置。