JPS5930610A - 回転式鋸具のバランス調整方法とその回転式鋸具 - 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】 仁の発明は回転式組員のバランス調整方法とその回転式
鋸へに関する。

周知のように、内周刃を有する回転式器具は、半導体産
業に利用烙れる例えばシリコン、ゲルマニウムその池の
結晶のインゴットからウェーハ材料を切断するのに用い
られている。一般に切断作業中、内周刃は結晶の軸に対
し垂直に移動されて、切取られるウーーハと襖シのイン
ゴットとの間に溝状の切込みを形吃する。しかしながら
、鋸具のバランスがとれていないと、内周刃が過剰に振
動してウェーハおよびインゴットの切断部、特にコーナ
一部にクラックが生ずる。このような場合、切”ｒ　ｆ
ｉ　ｆｌ、　ｔｃ二ウつ−ハ咀クワツクを取り１余〈た
めの研摩が必要上なる。この結果研摩仕上ジれたウェー
ハの１伏５は切断ばｉｔた元のウェーハの厚さよりも小
でくなる。１らに、付加的な研摩作業が必要であるばか
ジで〃く、祠料の無駄を生ずる。これらは全て仕上式れ
たウェーハを高価なものとするＩＭ因となっている。

加えて、非盾に？ｑいウェーハを切断しようとする場合
、振）助が過度に加わると、ｏｆｆ摩作業によってウェ
ーハが損傷してしまうほどのクラックを生ずることとな
る。

鋸具のアンバランスによシ生ずる諸問題に関する認識け
なされてきているが、組成のバランス調整は使用者によ
っては通常行なわれない。ヤの代わシ、測具はウェーハ
を厚く切断してひき続きａ［摩作ｆを行ないうるよう調
節されている。これは使用者に出荷する以前の＠４の州
立ての際に永久的なバランスとりが通常行なわれている
ことと、使用者によるバランスの再調整は製造面から固
唾かつ不可能となっていることによる。

測具のバランス再調整を行なうため、時々に用いられる
プ璽ざまな形式のバランス場１４を備えた回転式＠鵠が
知られており、例牙、ｌずアンバランス部分の凹耘刃取
付具に夕晴の水もしく　ｌ−ｔ　４７の他の物質を注入
して測具のバランスを再調節する方法が知られている。

器具が停止すると、水は重力によって下方へ流れるので
このような方法は一骸的に、鋸刃の回転中に４施ちれる
。しかしながらこのようケバランスｌ９は、水の流動性
と、例えば蒸発および漏れ（′こよって長期間にわたる
水の保持が困難であることにより永久性を有しない。

従って、この発明の一つの目的は回転式器具の作動中に
おけるバランス調整を比較的簡単かつ永久的に行ないつ
るようにすることにある。

この発明のもう一つの目的は内周刃を有−ノーる回転式
り：Ｉｉ、１４のバランス調整を行なう比較的簡単な機
構の提供にある。

この発明のシらＩ（もう一つの目的は作業の時々に＋）
たり１ｉｊｌ　伝式裾４のバランスを自動的１Ｃ調整す
ることＩＣキ）る。

との埜明のＷ多てもう一つの目的１・まインゴットから
ウェーハ全平滑な於ｒ面で切断可能外回伝式裾嘱の提供
ｆである。

この発明の；らに加えてもう一つの目的は結晶インゴッ
トからウェーハを切断するに１際スるコストを囲域する
ことにある。

１）０単にイえげ、この発明は回転軸に関し回転筒′１
１目に収り付けち几たホイールヘッドと、ホイールヘッ
ドの回転時に重いアンバランス側から１・１そい側へと
流体媒体のａｔ掴送を行なってホイールヘッドのバラン
スを自動的に保っ機構とともにホイールヘッドに取９付
けられた内周刃とを有する回転式器具を提供する。

この発明の第１突ｍ１列に訃いて、流体線体をｑ送する
機構は、測具に取υ付はトシｔでホイールヘッドととも
に同転する環状のロータをＵしている。

このロータ（は蒸発可能な流体媒体を収容するために円
周方向ｌｕｌ　ｉ蝙を置いて司・買シれたす齢のチャン
バと、これらのチャンバを相互１で連結する少なくとも
１木のマニホルドと、各チャンバの十ゎりに配置マれた
廖数の加熱エレメントとを有している。

加ぐ、てホイールヘッドのアンバランス１（対応して少
〕？くとも１個の加勢エレメントを作動を」ケることに
よりチャンバ内の流体媒体の少斤くとも一部を蒸発ぢせ
、これにより蒸発した媒体がマニホルドを通って少なく
とも一つの燐り合うチャンバ内に流入してホイールヘッ
ドのバランスがＭ整芒れるようにする機構を有している
。

加熱エレメントを作動さ忙る傾構は、ホイールヘッドの
回転速度と用壇変位を検出する第１センサと、ホイール
ヘッドの鋸メＪ回転軸に関する半径方向のイ６！動全検
出する第２センサと、これらのセンサに接続されてホイ
ールヘッドのアンバランスの角度位置を７ｐ１１定する
電子制御装置と、このイ子飼重Ｏ１Ｋ接碑されてネ１応
する７７ｇ熱エレメントを、ｆ市吻させるための複数の
コイルを有するステータ七を有している。

バランス機構ノ叶回伝、を裾４に即座に採用でＡるＩ羨
我となって陸り、１１遥当なスイッチｉ’ｃより時々に
作動するよう１・τすノ１．げ、ホイールヘラトラ！、
！ｉｐ　４９ＩＣモニターシ、イ、Ｌ＜けバヲンスイｍ
ｙする必領がノ大（２，る。

バランス機構の作動中は、回転中もしく岐停止中のいず
れにおいて本、各チャンバ間の流体バランス媒体の離動
は毛管Ｖこより妨げられているが、移動式せられること
となる。

本発明の別の実施例において、流体媒体を悔送する４４
１４傭はホイールヘッドに取り付けられてこれとともに
一体回転しかつ流体媒体を収容すべく適宜寸法殻定ぜれ
たチャンバを円周方向間隔（＋７置いて有している。ま
た、これらのチャンバの１つを本の連結管を僅えている
。さらに、これらのチャンバのうち少なくとも１つＫは
正確空電？原が１４択的ニ接続されておル、かつホイー
ルヘッド（ＤＩＪバランスに対応してそのチャンバと圧
縮空気源２を連通烙せる機構を有して、ヤのチャンバ内
に圧縮空気を咲り込むことにょシバランス媒体をそこか
ら連結管を介して一勿の他のチャンバへ＠を制御送し、
ホイールヘッドのバランス調整が可能と、ｔっでいる。

このようなバランス機構のチャンバｌｄ、ｋ１対する対
ごとに２木の連結管で連硝するこぶによりバランス１ｔ
＆体が１つのチャンバから油力のチャンバへ１本の連結
管を介して輸送式］し、もう一本の連結・（ｌ　ｖｌ　
ハヲンス媒体金逆方向に・薗送しうるようになっている
。１らに、圧縮空気源とチャンバとを４結する秦構は調
々のチャンバへ圧縮空気を個々に供給する浜崎膏を有し
ている。

各Ｔ卓精管は、その一端がチャンバ内に突出してホイー
ルヘッドの回転時Ｋｌ加体襟俸中に没するよう構成され
てい４．ン。このため、連結管への圧縮空気の？γε入
が妨げられる。加對、て、各＊精管は、このゾ出端２〉
隻ら直径方向反対側のチャンバに至る反対端に向かう！
ｃつ九曲刹半径が増大している。この）、−、め１回転
時′こｊは遠心力ｌてよシ萌結管内部のいか々る流体媒
体も強制的１ｃ　：４ＩＩＩぢれて連結管の出口端から
チャンバ内へ流入する。ジらに、各＠結ｆｆ　’Ｃ’ま
逆流を防止−するブζめのチェックバルブが設けられて
いる。

４１４　Ｋがハウジングと、ホイールヘッドに同定上れ
力１つこのハウジングに対し回転可能に取フ付けられゾ
ζスピンドルとを有している場合、供給管はスピンドル
ケ通って例えば、固定式の空気管路が取υ付けらオして
４供給管に使気の分配を行なう固定フビリンス分配プレ
ートシールに接続される。

固定式の空気管路を通る空気流全制（財）するため、例
えばソレノイドバルブのような適当なバルブが設けられ
る。以上のように、ナヤンパが位ｉｄする部位における
ホイールヘッドのアンバランスＶこ応じてそのチャンバ
に空気を逆出するブこ・ｒ）、少なくとも１つのソレノ
イドバルブを作動させる枝虎横が提供されている。この
ため、チャンバ内のバランス媒体は圧縮空気により連晧
管内へ強制的に流入ジせられ、この＠東１「径方向相対
して位置するチャンバ内へ流体媒体が送り込市オＬるこ
とと々る。

この発明１住さら（で、内周刃をホイールヘッドに取り
付けてなる回転式据置のホイールヘッドの回転バランス
を調整する方法を提供する。これに関連して、その方法
吋ホイールヘッドの−）ｊ）りに円周方向間隔を置いて
配置されｌζチャンバ内に適量の流体バランス媒体を充
填し、ホイールヘッドの回転時（Ｃおいてそのホイ−ル
ヘッドのアンバランスの角度変位を測定し、次に測定づ
れ）、−ホイールヘッドの回転時におけるアンバランス
に応じて流体媒体を任、れのチャンバから％Ｘ少なく七
も１つ＋７）　別のチャンバに喘送することにょシホイ
ールヘッドのバランスを調整する段階金有し２ている。

この発明（１）第１！確例によれば、流体バランス媒体
の綱送θまこの媒体を蒸発づぜて残るチャンバ≠ら・１
９合うチャンバへ、例えば各チャンバに共通で接続さ几
た毛′Ｖ！を介して、移動式−町ることにより行々われ
る。

次（（この発明の第１夷怖例ケ肉１面ｊＬζθｅって説
明する。

シＭＩ！８？ｌＩ叶一般的な構造形式の回転式裾哄を示
すものでｈす、このため以下本椿明の理解に必要とメザ
する部材１ｃ関し、てのみ説明を竹なう。

図中、回転式のトす具１ｏけハウジング１１七、４宜手
段によりハウジング１１の１呻Ａ上で回転可能Ｋ　ＩＩ
ｖす←１けら→ｔたスピンドル１２と、スピンドル１２
・：で１ｖｊ）付けられたホイールヘッド１３とを有り
、ｃイる。ホイールヘッド１３に近接スルスピンドル１
２０１１１テーバ状に形成されておシ、例え・ばボルト
１５（第２図参１（＠）を介してホイールヘッド１６に
固定された、ノーズハゲ１４０対応する穴に嵌入てれて
いる。スピンドル１２の端部にはまた、ノーズハゲ１４
の肩部１８に係止されるワッシャ１７を介在ちせた状態
で禰付ナツト１６が螺合しておル、ホイールへノド１６
がスピンドル１２に対し固定され一体回転用能となって
いる。ホイールヘッド１６には締付ナツト１６を収容す
るｌ酵１９が形成嘔れている。

鋸具１０、ばまた、適宜ボルト（図示しない）を介して
ホイールヘッド１５に固定−、ｊ　；）Ｌる一対の取付
リング２０を有しておｐ、ここでホルモｌ住取付リング
２０とホイールヘッド１３のまわり１Ｃ周方向間隔を置
いて餉置プれる。取付リング２０の間には、内周刃２１
が周知の方法、例オ、は張力を加えられた状的で挾持を
れている。内周刃２１の内周には切刃が形ｈｆ５されて
おシ、こね、ら（叶鵠４図に示すようにテーパ状として
もよい。

測具１０は略らに、適当なボルト２６（帆２１×１参照
）によりスペーサカラー２４を介してハウジング１１に
固定シれブζ裏側プレート２２を有している。＄　０１
１１グレート２２は円１緒状のホイールガード２５と、
中央部に穴２７を備えた表ＩＩフ４レートに関し同心＋
ＪＪ状に位置している。

これらの攪１に加えてでらに、回転ｌｌｌ１ｌＩＡに関
するホイールヘッド１６のバランスを自動的に調節する
バランス機構が設けられている。第２図中バランスル３
１７．よ、ホイールヘッド１６に対して例えば円周方向
１・て配置メれたボルト３０を介して取り付けられたハ
ウジング２９を有する、層状のロータ２Ｂを１ｆｉえて
いる。ハウジング２９内には円周方向Ｔｉ１ｌ隔を置い
て複数、州１えｌば４つ、のチャンバ３１が設けられて
いる。これらのチャンバ３１は−ｆ：力、それ方形もし
くはへ扇形の１１−夕２８内に配設プｉｔて訃り、用量
性のちる金属製のベローにより＠成シｆｔでいる。第６
図中隔壁６２けハウジング２９内でチャンバ３１に１４
接固定されて、隣シ会うチャンバう１全不目互からシー
ルしている。また、チャンバ６１０介々にはバランス用
媒体として例オーばフレオンＬのような蒸発可能な流体
が部分的に充填されてお〕、チャンバ６１は毛管６６を
介して他のチャンバ５１に連通している。毛管６６は環
状のリング形状上々しておフ、チャンバ６１のそれぞれ
の内部中央にｒ配置さ２’している。嘔らに、毛−ｖ６
５は各チャンバ６１内において１個もしくは複数個のオ
リフィス６４を有Ｌ　チオ！！７、各チャンバ６１と毛
管６６の内部との流通を可能としている。このように、
チャンバ６１は毛￥！６６により共通して接続されてい
る。毛斤６５の径は静的および動的状態下で、蒸気？ｄ
通過させるが液体は通路ないよう設定されている。

ロータ２８はまた複数のＩすＶメントロ５を内部にイ倚
えており、これらの加熱エレメント３５の各々は、流体
を内部に含んだチャンバ６１を形成するベローの螺旋に
巻き付けられたワイヤ形状をなしている。図示のように
、加熱エレメント５５はチャンバ３１の外側に位置して
いる。

ロータ２８＋ｄｉらに、ハウジング２９の内部に層数、
例えば４つのロータコイル６６を有している。これらの
ロータコイル３６は適当なリング６７により互いに１一
方向に隔てられかつ絶縁されておシ、七れぞｔＬ引隼エ
レメント６５に接続Ａｔしている。

バランス機構はまた、少なくとも１つの任式の加熱エレ
メント５５ｆｒ：作動芒セることにょシホイールヘッド
１６のアンバランスに応じてチャンバ６１内のバランス
ｊＬｆｔ−の少なくとも一部を蒸発６→（る機構を・可
して訃シ、これ（（よシ蒸発した媒体は毛管６６を涌っ
て隣りのチャンバ６１内に流入し、ホイールヘッド１５
のバランスが保たれる。

机１図１．ｉＰ示すように、このような作動機構（は、
ホイ−／Ｉ／　ヘッド１５の回伝速魔、例えば・その面
分の回転数を検出するために裏側プレート２２に朋り付
けられたタコメータ形式のセンサ３８を有している。を
ら釦、ハウジング１１にはその摂動すなわちホイールヘ
ッド１５０回転ｌｉｄ　Ａ　［関し半怪方同の摂動をゆ
出する肌２のセンサ６９が敗り付けられている。このよ
うなセンサ５９Ｖｉ〆換器或い＆、を七の池の適当な機
構で々）ってよい。センサ３８゜３９１１よともに、ホ
イールヘッド１６のアンバランスの度合と角度変位を決
定すべく機能するイ子制御装置４０に゛置気的に＃：続
されている。

作１肋イ幾構はさらに、ロータ２８の内債１に同・０円
状で裏側プレート２２に取り付けられたステータ４１を
有している。第２図に示すように、ステータ４１はロー
タコイル３６に対し僅かに間！隔を置いて位置する複数
のステータコイル４２ｆ：備えて構我嘔れでいる。ここ
で、ステータコイル４２とロータコイル３６とは変圧器
の一次巻線および二次巻線と同様な方法で巻かれている
。また、ステータコイル４２１′ｉ、耳側プレート２２
１′でポルト４４を介して固定されたリング４３に取り
付けられている。リング４６はステータコイル４２用の
’ｔ４５を備えてコイルを相互に絶縁している。各ステ
ータコイル４２１／；ｉ：イ子制机装置４０から図示し
ないセパレートコネクシッンを経て以下に説明する目的
のための屯源４６に接１？している。

ホ１図において、測具１０を使用するＶＣ際し、インゴ
ットがまず鋸刃２１の切刃内１０すの回転軸Ａ上に配置
される。次にｄＪＡｌｏＶｉ、インゴットに対し１回嘔
軸Ａ　（ｒ（関し垂１ぼ方向へ移動する。すなわち、測
具１ｏあるいはインゴットのいずれが移動してもよい。

いずれにしても、使用にあたってｌｔよ、第４図に〕、
Ｍすように、鋸刃２１はインゴット４７に切り込んでウ
ェーハ４８を先端部がら切シ填す。

第４図に示すように、鋸刃２１がインゴット４７に切゛
シ込むにつれ、切断式れるべきウェーハ４８とインゴッ
ト４７のＱｆｆの部分との間に凹ｌ酵４９が形成メれる
。鋸刃２１がホイールヘッド１３によりバランス状明（
／ｉ：保た第１．ている限シ凹４４９の伺１而および１
復面は平滑と２Ｐ夛、１ｉ！１１而と底面との間のコー
ナ一部に何らクラックを生じない。しがし壮がら、もし
も鋸刃に振動を生じた場合に（は、＠１而と底面との間
のコーナーにクラックが発生する。

上記のように、これらのクラックは、ウェーハ４８０表
面を平ｔ＃なものとするたｌ′で）、切断面を研偵する
こと？こよりン肖失されねばならない。

鋸具１０があり期間使用されると、バランス機構が作和
ｊ遁ルる。このたり、電子制鋸装置４ｏを起動する適当
なスイッチが設けらｔする。この時点でタコメータ形式
のセンサ６８はホイールヘッド１６の回転速度と角度変
位を構出可能となシ、対応する官号を゛直子制則飾１ｄ
４０に出力する。同様に、１訣動用のセンサ６９はハウ
ジング１１の１が動すなわちホイールヘッド１６および
鋸刃２１の１川転＠Ａに４１ｔな振動を検出可能と、第
７る。センサ３９はこのような振動を検出すると対応す
る信号を電子側（２）装置４０に出力する。すると、１
子卵１（財）装置４０はセンサ３９からの信号をフィル
タして、ホイールへ　ッ　ド１５の回転速＋ｑと同一周
波数の摂動信号要素のみを通過させる。このようなフィ
ルタ後の摂動信号の擾［はアンバランスの螺合と比例し
ている。フィルタ後の等動信号とセンサ６８すなわちタ
コメータからの角度変位信号との間の相差がホィールヘ
ッド１６０角度ｆ位に関するアンバランスの尺度となる
。このような測定が／、（−ｇれると、ホイールヘッド
１６のバランスを外ｆｉた四分域すなわち他の四分域よ
勺も難い四分域に関部するステータ４１のステータコイ
ル４２に“イ凛４６が接続される。この結果、ステータ
コイル４２とロータコイル６６との間の半径方向窄隙に
磁場が発生し、対応するロータコイル６６に″イカが移
送される。−次コイルと二次コイルとは、最大の電磁結
合が得られるよう、半径方間に近接して配置甥れること
に注意嘔れたい。次に、関連する加勢エレメントにより
、さらに関連するチャンバ３１内のバランス媒体か加熱
される。蒸発した媒体は加熱たれたチャンバ３１内部の
圧力上昇により毛管ろ６を通ってｒ４り合うチャンバ６
１へ流入する。

そ［２て、蒸発した媒体叶すのト噂シ合うチャンバ６１
内で凝縮嘔れる。このような作用により重い＠１の四分
域から軽い側の四分域への質量輸送が行なわれ、ホイー
ルヘッド１３のバランスが調整される。

第２１東に示すように、ホイールヘッド１６の回転中、
液体りは遠心力により各チャンバ３１の内部で外に片寄
った状咋とな）、毛官６６から離ｔして位ｉｔする。

ホイールヘッド１６０回転時にそのよりシの液体媒体の
質量Ａφ送金全行わせるには一つ以上の加熱エレメント
６５を作用せればよいことに注意纒れたい。

第１図において、鋸Ａ１０を組み立てる場合。

バランス機構を取り付ける以前にホイールヘッド１６の
バランスがとられる。次にバランス機構の構成部材が取
り付けられて、ロータ２８のチャンバ６１に蒸発可能な
流体からなるバランス媒体が均等に部分充填される。続
いて、使用者が測具１０のバランス状順をチェックしよ
うと望むならばバランス機構が作動てれる。同時に、ホ
イールヘッド１６の角度変位に関するいかなるアンバラ
ンスも動的すなわちホイールヘッド１６の回転時におい
て測定きれる。アンバランスに応じて、バランス媒体は
ホイールヘッド１６の連続回転中Ｋ、任意のチャンバ３
１から少なくとも１つの１・５シ合うチャンバ３１に移
動してホイールヘッド１３のバランスをとる。この方法
においては測具１０の操作がバランス調整作業によって
妨げられるようなことはない。

バランスのために用いられる流体媒体は例えば７５’Ｆ
Ｃ２３，８９°Ｃ）の比較的に低い常圧沸点を有するも
のがよい（例えばフレオン１１）。実際の運転中には、
チャンバ６１内の圧力は常圧よシも高くなるであろうこ
とに注、蝋さ几たし１゜し力翫しながら、実際の流体媒
体りの沸点は通常のノ聞囲温度の場合とは異なってくる
。例えば１３０°Ｆ（５４゜４６°Ｏ）　Ｋ　Ｐ？ける
フレオン１１の蒸気ＢＥハ２４ｐ８１ｇ（１，６９Ｋ＋
ａ／ｃｍ”　）に等しく＼。

加勢エレメント３５により蒸発した蒸気はチャンバ６１
内部の圧力上昇により強制的に毛管６３を通−Ｘれ、冷
えた側の四分域に達すると凝縮する。

これにより留分の移動が生じて機械的なアンノくフンス
が修正される。このようなプロセスは、機械的アンバラ
ンス娘が非常に僅かなものとなるまで自動的に数回繰り
返ばれる。毛管３３１は、ホイールヘッド１３が非回転
状態にある時に１は流体媒体の移動を防止しうるような
サイヌ゛および位置設定がな嘔れていることに注意され
たり為。このた、め、ホイールヘッド１６は静的状α貝
刀１らｉ田転始動した後も依然としてバランス状態が保
たれる。

次にこの発明の第２突施例を第５図および第６図に従っ
て説明するが、同図中、上目己第１実施例１と同様な部
材には同様な釜号を付してその説明は省略する。

本実施例において、測具１０はＩｌｉ’ｉ串な信造のノ
くランス機構を有している。図示のように、この／（ラ
ンス機構は取付グロック５１を介してホイールヘッド１
６に取り付けられ、円周方向間隔をＷｌ（１て配置式れ
た複数、例えば４つの、チャンノ＜５０を有している。

第６図に示すように、取付ブロック５１はホイールヘッ
ド１６のまわりに９ｆ間ｌ！−でｌｌ′！ｉｌ！置され
ており、各チャンバ５０）は、弓ヤに屈曲式れて両端を
それぞれ取付グロック５１にｔ量定シれたほぼ円筒状の
管により形成されてしする。これらのチャンバ５０の各
々は、流体ノくフンス媒体を導きかつ望むとあらはチャ
ン／＜５０内を空にするためのボート（図示しない。）
を備えてしする。このような作業を行なわない場合、各
チャン／（５０は周囲からシール状部とされる。

第６図に示すように、　Ｉ＋！径方向に相対する各ＺＪ
のチャンバ５０は一対の連結・１ｉ５４．５５によりｔ
目互に接続されてお）、これらの連結管５４．５５　ｉ
ｉ互いにチャンバ５ｏに連通して充填された流体媒体５
６のヤれらの間の通過をｆｉＪ能としている。このため
、連結管５４はホイールヘッド１６の回転時に流体媒体
５６内に浸るべくチャンバ５ｏ内に朶出する流入珈を１
槓えておシ、一方ぞの池ｌ喘は相対するチャンバ５ｏの
内壁部で止まっている。これに１與連して、各チャンバ
５ｏ内には流体媒体５３が通確約６分の１の充填状態と
きれ、回転時には流体媒体５６がチャンバ５ｏの断面の
外側６分の１の部分を占め、一方停止時には流体媒体５
５はそれぞれのチャンバ５０の燐下部のみに位置して連
＠管５４．５５には伝わらないよう設定されている。づ
らＩ／Ｃ，Ｊ給管５４．５５の流入端はチャンバ５０の
崎ごぐ中央部に位置して液体媒体の望まざる楡入を１！
テ１ヒしている。

椙６図に示すように、各ｆＡ結’ＩＦ　５４．５５には
流体媒体の各流入１１ｆｉ　Ｋ向かう逆流を防止するた
めのチェックバルブ５６が設けら几ている。このよう７
、（ｆ　エラＩ　／＜　ｔＬ　りｂ　６は肩当なもので
あればいがなる構造のものであってもよい。

他の二つのチャンバ５０を相互に連結する１単結管は簡
略化のため実６図にはボしていないことに注意でれたい
。

第６１図に示すように、各叩結賞５４．５５は流入端か
ら流出端に至るにつれその曲率半径が増加している。こ
れによシ、連結管５４．５５内の液体媒体はホイールヘ
ッド１３の回転時には遠心力によって流入端から流出端
に向忙ｒて強制的に移＠嘔ぜられることとなる。

第５肉において、バランス機構はさらにホイールヘッド
１３のアンバランスに応じて圧縮沙気源５７を１ｌｌｆ
−穀のチャンバ５０に接続する９構を！＠　ｉ。

ている。図示のように、この機；端ｉｄスピンドル１２
をｔｉｔ通しかつそれとともに回転する噸数の圧縮空気
供給管５８を有している。これらの供給管５８の各々は
、それぞれに対応・ｒるチャンパラ０に一端が通じてお
り、圧縮空気の供給、つ；可能となっている。ま九これ
らの供給Ｗ５８の池！４は供給管５８の一＋：れぞれに
圧縮壁気を選択的に供給する層積に接続筋れており、こ
の遺構はハブアッセンブリ６０を介してスピンドル１２
の南部に固定さ几てスピンドル１２とともに１川転する
カップ型のハウジング５９を有している。図ボのように
、各供給管５８はハウジング５９の９６１の内部で止ま
っておシ、壁６１の反対係りの而に形成纒れた環状１再
６２に連通している。供給管５８（は＃！６１の内部で
止まって、鰺り、これらのうちの−木（ｒｌスピンドル
１２の中心線上に位置Ｌ２ていることに注意されたい。

このため、外側に位置する６本の供給管５８は叩伏の溝
６２に値・「ｈしているが同軸で配胃をれた供給管５８
１，１壁６１に形、蜆式几た穴６６に連通している。ジ
らに、！ｉＩｌ′Ｉ宇式のラビリンス分配プレートシー
ルＡ４がハウジング５９に相対し２て設けられている。

このプレートシール６４け珊’ｌ＝ｆ＃６５と中央σ〕
穴６６をハウジング５９の環状構６２と穴６３に相対し
て備えている。加えて、プレートシール６４には慶状庫
６５１′、−よび中央の穴６６にそれぞ７′１．連通ず
る空電菅路６７が接続６ノしている。こノｔらのψ気管
路６７の（ｙ＋、端は、介々圧縮空ゼ、１原５７に接佼
’Ｅ！、　ｔＬ　ｙこＩシ１Ｊえばソレノイドバルブ６
８のようなバルブに接続チれている。各ソレノイドバル
ブ６８は−ｆ：２シぞれの夜気管路６７に接続さ几てお
り、空気管路６７を＆６てすれぞれの供給管５８ｐこ至
る圧縮空気流を制仰する。

以上のように、バランス機構はまた、ホイールヘッド１
６のアンバランスＩＣＩｒＣ，：じてチャンバ５０に圧
縮空気を送り込むためにソレノイドバルブ６８を選択的
に作動さぜる（殉栖を有しており、加圧びれた流体媒体
は連結管５４．５５を１ｔｙＩって反対側のチャンバ５
０内に流入すること（こよりホイールヘッド１３のバラ
ンスをとることかで六る。このよ’５＆１ＮＪｔＢｉ・
は、ホイールヘッド１３のアンバランスのす合と角変変
位を測定すべく磯萌する電子制！＠：Ｉ装置４０に電気
的〈接続１れだ、上１１ｒｙ第１実施例と同様々一対の
センサ５８．３９を有している。

第５１１）’ｌ　Ｋ：おいて、ホイールヘッド１５の＋
＝１転バヲンスがとオしていないかどうかを山１１定す
るブこめ、岐子制！１装置４０が作動する。アンバラン
スのＲＪ度変位すなわちどの四分域かバランスしていな
いかが測定されると、イ子制唾装置４０は−での四分域
に関連するソレノイドパルプ６８に１訂号を送る。

するとそのソレノイドパルプ６８は開作動して関節する
空気管路６７および供給管５Ｂを介してチャンバ５０に
圧ｈｌ／ｌムが送らルる。こｔしによりチャンバ５０内
の空気圧か増し、遠心力によｐ外側に押し付けられてい
た液体媒体はさらに圧力が加えらｆする。このため、流
体媒体は関連する連結管、例えば君６図に示した１更結
管５４の流入端に押し込まれる。流体媒体が凍結管５４
内を図中半径方向内側に移ｆ肋するｌ（つれ、液体悼体
の少なくとも一部は曲率半枠の大金な連結管部に至る。

するとこの部分の流体！僕体は浦心力によって直結管５
４内を？４　’ｋｌ　ｌ、、丈力１側のチャンバ５０内
に入る。このようにして流体媒体は重い側の四分域から
軽い側の四分域へと移動し、ホイールヘッド１３のバラ
ンスがとら＋Ｌる。

このようす取る四分域から池の四分域へのバランス媒体
のメ多−切は）ぜ子制倒装置ｄ４０によ択、ソレノイド
パルプ６８を短時間、例えば数分の１秒切ジ俟えること
で制ｔｉ１１さ！しる。このようなグロセスはトライア
ルアンドエラーロジック方法で／くランスが得られるま
で繰シ返される。

バランス用の流体媒体５３は適当なものであればいかな
る４　＋１のものであってもよく、例えば水もしくはそ
の他の種類の非蒸発性、非腐食性および非壽性媒体であ
ってもよい。例えばシリコンオイルもしくはその他の適
当な媒体が使用できる７５λ。

水よりも軽いものが好ましい。さらに圧縮空気に代えて
、虜素もしくはその他の適当な気体力ｆｆ１ｊ用できる
。

チャンバ５０に送られる圧縮空電の１士力はｙｌ＝イー
ルヘッド１６の回転速實とさすざまな・屯精管５４のサ
イズにもよるが、例えば連結管５４．、５５の内径が約
１／１６インチ〜１／８インチ（１，６’ｌ肩〜５．２
順）でｆ）る場合、２０　ｐ８１（１，４０６ｋｙｌ）
の圧力が使用される。同様に、使用される流体の竹（−
ｊ：通常、アンバランスの度合に比例する。ニア／＋戊
１．’ｉ’内イｌが１１／４インチ（３１，７５”禦）
で弓形用−の長≧力・約１４〜１５インチ（３５５，６
〜３８１．０訂−のチャンバ５０の場合、流体はチャン
スく５０の約１／６まで充ｉＡされねばならない。

第５図および第６図に示した空圧式バランス機構の第１
図〜第４図に）５したバランス（幾構に勝る利点はいく
つもある。まず第１に、を圧式のバランス機構は熱的な
問題で障害をきたすようなことかない。すなわち、第１
図〜１４４図に示した実施ｍｌに訃いて、ｍ熱エレメン
ト６５は加熱を停止した後でもバランス媒体を凝侑する
ために消散されるべきいくぶんかの供を残すこととなる
。このような余ｌ絃はバランスモードに古１−調を及Ｉ
￥す。このようなｌ助ｄもちろん空圧式バランス典講１
７こけ起こらない。さらに、！子側＠装置Ａ　Ｏ１７：
ｔ、第１図〜ｄ（４図ＩＣ示しμ−実″１Ｏｉ例の加準
およｒド冷却サイクルより生ずる時間遅れを考１ｆｔ、
する必要がないので、よシ簡単なンフトウエアでプログ
ラムすることがでへる。

まプこ、空圧式バランス機構の占有スイースは尤１図〜
外４図１（示したバランス機構よりも小６い。

む δらに、必要なｒに気配線が小なくて済本ので作動不良
のチャンスが少なくなる。

さらに、空圧式バランス機構は、而単に１噸理できかつ
比較的低コストで保守可能ｙｔｒｔｈ造と〃っている・ 第１図〜第４図に示した実施例と同様、第５１図勃時に
、各四分域の！＜ランス媒体は遠ＩＣ）力により即座に
散らばってバランス状態に戻す。

第５図において、ノ）グアラセンブリ６０呟ロックナツ
ト６９とワッシャ７０とを介してスピンドル１２に固定
されており、プーリ７１を介して駆動される。−プアツ
センブリ６０には、・尚宜手段でブレーキ７２により制
動されるブレーキディスク７６が設けられている。

以上のように、本発明は測具の訊転１待毎Ｋｆ市［Ｑす
る自己充足的）＜ランス機構を１１＃ｌえた回転式ＳＩ
Ｎ具を提供する。

この発明はまた、回転式鋸挨の髪田１駈ホイールヘッド
の一部から他の部分へ質量を４多管助名せてづくイール
ヘッドのバランスを自動釣（ことる比較的簡単な技術を
丑供する。

この発明はさらに、測具の鋸刃の振動によってウェーハ
の切Ｎｉ　＋ｉにクラックを生させることなくインゴッ
トからウェーハを切断しうる剛具を提供する。このため
、切１所されたウェーハを引き続いて研１羨する作朶が
不要となり、コストの低減を果たすことができる。

加えて、バランス媒体はロータ内に永久的に保持される
ので、バランス媒体の無駄がなくなり、かつ汚れも生じ
ない。さらに、測具のバランス操作は長期にわたシ周期
的に行なうことができるので、ウェーハの切断に際する
測具の効率を長期にわたって増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１１図〜第４図はこの発明の第１実施例を示すもので
、デ１図叶回転式測具の断面図、ポ２図はバランス向綱
のロータ部を示す第１図の部分拡大図、４４６図＋ｄロ
ータの１所面図、第４図（Ｉよ内周刃によりインゴット
が切断塾れる伏■を拡大して示した図、第５区１．１８
ｉ−よび第６図はこの発明の第２実施第６図は第５図の
６−６１ｊ！に沿う１ダ［面図である。 １０・・・鋸　具　　　　１１・・・ハウジング１２・
・・スピンドル　　１６・・・ホイールヘッド２１・・
・内周刃　　　　２８・・・ロータ６１・・・チャンバ
　　　６６・・・毛ｔ６５・・・加熱ｘｖｉンｌ−３６
・・・ロータコイル３８．３９・・・センサ　　４ｏ・
・・電子制御装置４１・・・ステータ　　　４２・・・
ステータコイル４６・・・亙　源　　　　４７・・・イ
ンゴット４Ｂ・・・ウェーハ　　　５ｏ・・・チャンバ
５６・・・流体媒体　　　５４．５５・・・律轄管５６
・・・チェックパルプ５７・・・圧縮空気源５８・・・
供給管　　　　６４・・・プレートシール６７・・・空
気管路　　　６８・・・ソレノイドパルプ出ｉｆｆ　　
　人　　　　　　　シリコン・テクノロジー・コーボレ
ーシ四ン代　　理　　人　　　　　　升埋士　　岡　　
１）　英　　彦図面の浄書（内容に変更なし） ２／２　　　　　あ 手続前　市　ｉ！１（方式） 昭Ｉ仏β年ｑ月３１１ 特ｎ′１庁長官若杉和夫殿 １　串イ′Ｉの表示 昭［１１５４１萌−借乍　　願第θり９７２／　号’Ｉ
ｔ　ｆ’ｌ七の関１系　特　許　出　雇　人７５−

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ホイールヘッドに取付けられた内周刃を有す
   る回転式測具の前記ホイールヘッドの回転バラン７を調
   整する方法であって、前記ホイールヘッドの周囲に円周
   方向間隔を置いて配置されたチャンバ内に連歌の流体バ
   ランス媒体を充填し、前記ホイールヘッドの回転時にお
   けるアンバランスの角度変位を測定し、次に前記ホイー
   ルヘッドの回転時における該ホイールヘッドのアンバラ
   ンヌ測定値に対応して任意の前記チャンバから少なくと
   も１つの他の前記チャンバへ前記流体バランス媒体を移
   動させる段階を有していることを特徴とする、回転式測
   具のバランス調整方法。
2. （２）　　回転軸に取シ付けられたホイールヘッドとこ
   のホイールヘッドに取シつけられた内周刃とを有する回
   転式測具であって、前記ホイールヘッドの回転時に該ホ
   イールヘッドまわυの流体バランス媒体をアンバランス
   な重い側から軽い側へと移動させるバランス機構を有し
   て前記ホイールヘッドのバランスを自動的に保つことを
   特徴とする回転式測具。
3. （３）　　前記バヲン７機構は蒸発可能な前記流体バラ
   ンス媒体を内部に収容するチャンバを円周方向間隔を置
   いて複数細端えかつ前記ホイールヘッドと一体回転可能
   なロータと、前記チャンバを相互に連結する少なくとも
   一本のマニホルドと、前記チャンバの各々に対し設けら
   れた複数個の伽熱ニレメン）　（！：　、前記ホイール
   ヘッドのアンバランスに対応して前記加熱エレメントの
   うち少なくとも１飼を任意に作動させることにより対応
   する前記チャンバ内の１１ｉＪ記流体バランス媒体の少
   なくとも一部を蒸発させる機構とを有して、蒸発した前
   記流体バランス媒体を前記マニホルドを通じて少なくと
   も１つの他の月１記チャンバ内へ流入させることにより
   前記ホイールヘッドのバランスが調整されるよう構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の回転式
   測具。
4. （４）　　前記加熱エレメントを作動させる前記機構は
   、前記ホイールヘッドの回転速度と角度変位を検出スる
   第１のセンサと、前記ホイールヘラトノ前記回転軸に関
   する半径方向の振動を検出する第２のセンサと、前記第
   １のセンサおよび前記第２のセンサに接続されて前記ホ
   イールヘッドのアンバランスの角度位置を測定する電子
   制御装置と、この電子制御装置に接続されてＥｉ＋］記
   ロータの前記加熱エレメントを作動させる複数のコイル
   を有するヌテータとを有することを特徴とする特許請求
   の範囲第６項記載の回転式測具。
5. （５）　　前記マニホルドは前記チャンバの各々の内部
   中央に配置されたリング状をなしておシ、かつ当該マニ
   ホルドの内部と前記チャンバの１つとを各々連通させる
   複数のオリフィスを有していることを特徴とする特許請
   求の範囲第２６項記載の回転式測具。
6. （６）　　前記バランス機構はｆｉｉｌ記ホイールヘッ
   ドに一体回転可能に取シ付けられるとともに内部に前記
   流体バランス媒体を収容すべく適宜寸法設定されて円周
   方向間隔を置いて位置する複数のチャンバと、これらの
   チャンバのうち少なくとも１つと他の少なくとも１つの
   前記チャンバとを連通させて前記流体バランス媒体の流
   通を可能とする少なくとも１本の連結管と、前記ホイー
   ルヘッドのアンバランスに応じて前記１つのチャンバと
   圧縮空気源とを連通させることによシ前記１つのチャン
   バに圧縮空気を送出して前記流体バランス媒体を前記連
   結管を通じて前記他のチャンバに送シ込む機構とを備え
   て前記ホイールヘッドのパランヌ調整を行なうことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の回転式測具。
7. （７）　　前記バランス機構は前記ホイールヘッドに円
   周方向間隔を置いて複数設けられて内部に前記流体バラ
   ンス媒体を収容する密封状態のチャンバと、直径方向に
   相対する二つの前記チャンバを連通させてこれらの間の
   前記流体バランス媒体の移動を可能とする各１対の連結
   管とを備えて、各チャンバに対する前記一対の連結管の
   一方を削記流体パヲンス媒体中に没させるとともに他方
   を当該チャンバの壁部で止めて前記流体バランス媒体か
   う隔て、かつ前記ホイールヘッドのアンバランスに応じ
   て前記チャンバの１つを圧縮空気源に連通させることに
   よシ該チャンバに圧縮空気を送出する機構を有して、前
   記チャンバの１つから流体バランス媒体を前記連結管の
   一方を通じて反対側の前記チャンバへ移動させることに
   よシホイールヘッドのバランスを調整することを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の回転式測具。
8. （８）　　前記連結管の各々には当該連結管によ多連結
   された前記チャンバ間の逆流を防止するだめのチェック
   パルプが設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第７項記載の回転式測具。
9. （９）　　前記バランス機構は前記ホイールヘッドの回
   転速度と角度変位を検出する第１のセンサと、前記ホイ
   ールヘッドの前記回転軸に関する半径方向の振動を検出
   する第２のセンサと、前記第１のセンサおよび前記第２
   のセンサに接続されてｍＪ記ホイールヘッドのアンバラ
   ンスの角度位置を測定する電子制御装置とを有しており
   、この電子制御装置は前記圧縮空気源を対応する前記チ
   ャンバと連通させる前記機構に接続され、該機構に信号
   を送ることによシ任意の前記チャンバへ圧縮空気を送出
   可能に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載の回転式測具。 ＱＯ前記ホイールヘッドに固定されたスピンドルと、こ
   のスピンドルを通って前記各チャンバに至る複数の圧縮
   空気供給管と、これらの圧縮空気供給管の端部に対面す
   る固定式のラビリンス分配プレートシールと、このプレ
   ートシールから延出しかつ該プレートシールを通じて対
   応するｎｊＪ記圧縮空気供給管の１つに各々連通ずる複
   数の空気管路と、対応する前記空気管路に各々接続され
   て当該空気管路を通じて対応する前記圧縮空気供給管に
   送られる圧縮空気流を制御する複数のソレノイドバルブ
   とを有していることを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載の回転式測具。