KR100888026B1 - Saw wire - Google Patents

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KR100888026B1
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임승호
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홍덕정선 주식회사
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/18Sawing tools of special type, e.g. wire saw strands, saw blades or saw wire equipped with diamonds or other abrasive particles in selected individual positions
    • B23D61/185Saw wires; Saw cables; Twisted saw strips

Abstract

A saw wire is provided to deal with a thickness deviation of a wafer due to the reduction of the diameter and supply defect of an abrasive by limiting the longitudinal residual stress to 400~1000MPa in the region of 5~10micro meter depth from the surface. In a saw wire for cutting hard material like a silicon block, diameter(D0) of the saw wire ranges from 0.08~0.03mmPhi. The longitudinal residual stress of the saw wire ranges from 400~1000MPa in the region of the depth of 5~10micron meters apart from the surface.

Description

소우 와이어{Saw wire}Saw wire

본 발명은 소우 와이어에 관한 것으로서, 특히 가공성이 우수한 소우 와이어에 관한 것이다.The present invention relates to a saw wire, and more particularly to a saw wire excellent in workability.

일반적으로 소우 와이어(saw wire)는 자기 헤드칩이나 반도체 웨이퍼용 단결정 잉고트 등과 같은 경질 재료의 절단에 사용된다. 소우 와이어는 탄화 규소 가루, 다이아몬드 가루와 같은 연삭용 입자와 오일 등의 윤활제가 혼합된 연삭액과 함께 피절단물에 적절한 압력으로 접촉하면서 주행함으로써 피절단물을 절단한다.In general, saw wire is used for cutting hard materials such as magnetic head chips or single crystal ingots for semiconductor wafers. The saw wire cut | disconnects a to-be-processed object by running, contacting to a to-be-adjusted object with the grinding liquid which mixed grinding particles, such as a silicon carbide powder and a diamond powder, and a lubricant, such as an oil.

이러한 소우 와이어는 통상 연삭시 받는 높은 장력을 견디기 위하여 3300MPa에서 4500MPa까지의 고강도를 가지며 0.08mmΦ에서 0.3mmΦ까지의 직경을 갖는 고탄소 강선으로 이루어져 있다. The saw wire is made of high carbon steel wire having a high strength of 3300MPa to 4500MPa and a diameter of 0.08mmΦ to 0.3mmΦ to withstand the high tension received during grinding.

나아가 소우 와이어에는 사용상의 목적에 맞는 정밀한 치수 공차를 맞추고 신선성의 확보를 위해 고탄소 강선 소재보다 연질인 구리, 주석 또는 황동 도금을 하는 것이 널리 행해진다. 특히, 황동은 연성이 풍부하므로 이를 소우 와이어에 도금할 경우에는 많은 장점이 생긴다. 즉, 소우 와이어에 황동을 도금할 경우, 도금된 황동은 소우 와이어와 신선용 다이스 사이에 윤활제를 운반하는 기능을 할뿐만 아니라 윤활 기능을 부여하게 되므로, 황동이 도금된 소우 와이어는 상대적으로 고정밀도의 선경 공차와 진원도를 유지 하면서 매우 빠른 신선 속도에서도 단선을 억제할 수 있게 되며, 이에 의해 낮은 생산 비용으로 소우 와이어를 제조할 수 있게 된다.Furthermore, it is widely practiced to plate a copper, tin or brass that is softer than a high carbon steel wire material in order to meet the precise dimensional tolerances for use purposes and to ensure freshness. In particular, because brass is rich in ductility, there are many advantages when plating it on saw wires. That is, when brass is plated on the saw wire, the plated brass not only carries a lubricant between the saw wire and the drawing die, but also gives a lubricating function, so that the brass plated saw wire is relatively high precision. It is possible to suppress the disconnection even at very fast drawing speed while maintaining the wire diameter tolerance and roundness of the wire, thereby producing the saw wire at low production cost.

소우 와이어를 이용해 실리콘 블록과 같은 경질 재료를 절단하여 반도체 웨이퍼를 형성하는 방법은 다음과 같다. 복수 개의 홈을 갖는 복수 개의 롤러에 소정의 피치로 일련의 소우 와이어 열을 감은 다음 이러한 일련의 소우 와이어 열을 주행시킨다. 이러한 일련의 소우 와이어 열에 절단하고자 하는 실리콘 블록을 소정의 힘으로 누른다. 이와 동시에 소우 와이어 열과 실리콘 블록 사이에 연마액을 흘려서 연마용 입자의 연삭 작용에 의해 실리콘 블록을 절단하여 웨이퍼를 제조하게 된다. A method of forming a semiconductor wafer by cutting a hard material such as a silicon block using a saw wire is as follows. A series of saw wire rows are wound around a plurality of rollers having a plurality of grooves at a predetermined pitch, and then the series of saw wire rows are run. The silicon block to be cut is pressed with a predetermined force in this series of saw wire rows. At the same time, a polishing liquid is flowed between the saw wire row and the silicon block to cut the silicon block by the grinding action of the abrasive grains, thereby producing a wafer.

소우 와이어를 이용해 실리콘 블록과 같은 경질 재료를 절단하여 반도체 웨이퍼와 같은 제품을 제조할 때에, 절단 공정의 효율과 절단된 웨이퍼의 두께에 대한 품질은 절단되는 실리콘 블록의 특성 및 소우 와이어의 주행 속도와 같은 여러 인자에 의해 좌우된다. 이러한 여러 인자 중에서 소우 와이어의 굵기가 얼마나 균일한지 및 소우 와이어가 연마재를 얼마나 많이 동반할 수 있는지 등이 중요하다.When using a saw wire to cut a hard material such as a silicon block to produce a product such as a semiconductor wafer, the efficiency of the cutting process and the quality of the cut wafer thickness are determined by the characteristics of the silicon block being cut and the running speed of the saw wire. It depends on many of the same factors. Among these various factors, how uniform the thickness of the saw wire and how much the saw wire can accompany the abrasive is important.

실리콘 블록과 같은 경질 재료를 절단하기 위하여 사용되는 일련의 소우 와이어 열은 통상적으로 롤러에 300회 내지 1000회 정도 감겨있다. 이러한 소우 와이어 열을 구성하는 개별적인 소우 와이어는 실리콘 블록과 같은 경질 재료를 절단하는 동안 롤러의 홈을 따라 이동하게 되는데, 이때 소우 와이어는 실리콘 블록과 소 우 와이어 사이에 주입되는 연마액에 포함된 연마재의 연삭 작용에 영향을 받아 마모되어 굵기가 가늘어지는 문제점이 있다. The series of saw wire rows used to cut hard materials, such as silicon blocks, are typically wound about 300 to 1000 times on a roller. The individual saw wires constituting this row of saw wires move along the grooves of the rollers during cutting of hard materials such as silicon blocks, where the saw wires are abrasives contained in the abrasive liquid injected between the silicon blocks and the saw wires. There is a problem in that the thickness of the wear is affected by the grinding action of the.

또한 소우 와이어의 표면에 연질의 도금층이 형성되어 있는 경우, 소우 와이어에 의한 실리콘 블록의 절단 초기에는 소우 와이어 표면의 연질 도금층에 의해 연마재를 많이 동반할 수 있으나, 실리콘 블록의 절단이 진행됨에 따라 소우 와이어 표면의 연질 도금층이 점차 제거되어 소지층이 노출되면서 연마재를 동반하는 능력이 저하되는 문제점이있다. 이에 따라 실리콘 블록과 같은 경질 재료의 절단 공정의 효율이 저하될 뿐만 아니라 제조된 반도체 웨이퍼의 두께가 균일하지 않게 되고 반도체 웨이퍼 표면의 평탄도가 떨어지는 문제점이 나타나게 된다. In addition, in the case where a soft plating layer is formed on the surface of the saw wire, in the initial stage of cutting the silicon block by the saw wire, the abrasive may be entrained by the soft plated layer on the surface of the saw wire, but as the cutting of the silicon block progresses the saw The soft plating layer on the surface of the wire is gradually removed to expose the base layer, thereby degrading the ability to accompany the abrasive. Accordingly, not only the efficiency of the cutting process of the hard material such as the silicon block is lowered, but also the thickness of the manufactured semiconductor wafer is not uniform and the flatness of the surface of the semiconductor wafer is deteriorated.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 연마재를 동반하는 능력이 향상된 소우 와이어가 국제 특허 출원 공보 WO 90/12670에 개시되어 있다. 국제 특허 출원 공보 WO 90/12670에 개시된 소우 와이어는 그 외면을 변형함으로써 연마재를 동반하는 능력을 향상시키고 있다. 즉, 소우 와이어의 표면에 마이크로 캐비티(micro-cavity)를 형성하거나 또는 다수의 원주 홈을 제공하여 다양한 직경을 갖도록 함으로써 연마재를 동반하는 능력을 향상시키고 있다. 그러나 이러한 종래 기술은 소우 와이어의 외부 표면을 변형하기가 쉽지 않다는 문제점을 갖고 있다.As a solution to this problem, saw wires having improved ability to accompany abrasives are disclosed in WO 90/12670. The saw wire disclosed in WO 90/12670 improves the ability to accompany abrasives by modifying its outer surface. That is, the ability to accompany the abrasive is improved by forming micro-cavities on the surface of the saw wire or by providing a plurality of circumferential grooves to have various diameters. However, this prior art has a problem that it is not easy to deform the outer surface of the saw wire.

본 발명은 경질 재료를 절단하여 웨이퍼를 제조할 때에 소우 와이어가 마모되어 직경이 감소되는 경우에도 소우 와이어의 연마재 동반 능력을 대폭 향상시켜 절단 공정의 효율 향상, 웨이퍼의 두께의 균일도 향상 및 표면 평탄도의 향상을 기하는 것을 목적으로한다. In the present invention, even when the saw wire is worn and the diameter is reduced when cutting the hard material, the saw wire is significantly improved in the abrasive accommodating ability, thereby improving the efficiency of the cutting process, improving the uniformity of the thickness of the wafer, and the surface flatness. It is aimed at improving its.

본 발명은, 실리콘 블록과 같은 경질 재료의 절단에 사용되는 소우 와이어에 있어서, 상기 소우 와이어의 선경이 0.08mmΦ에서 0.30mmΦ의 범위이고, 상기 소우와이어의 표면으로부터의 깊이가 5㎛에서 10㎛의 범위인 영역에서 상기 소우 와이어의 길이방향의 잔류 응력이 400MPa에서 1000MPa의 범위인 소우 와이어를 개시한다.In the saw wire used for cutting a hard material such as a silicon block, the present invention has a wire diameter of 0.08 mm? 0.30 mm?, And a depth from the surface of the saw wire is 5 µm to 10 µm. Disclosed is a sawing wire having a residual stress in the longitudinal direction of the sawing wire in a range of 400 MPa to 1000 MPa.

본 발명에 있어서, 상기 소우 와이어의 사용 후의 파도상의 높이를 HW, 상기 소우 와이어의 사용 후의 파도상의 피치를 PW, 상기 소우 와이어의 사용 전의 선경을 D0, 상기 소우 와이어의 사용 후의 선경을 D1이라 할 때에, HW = 0.5(D0-D1) ~ 1.5(D0-D1), PW = 30D0 ~ 50D0을 만족하는 것이 바람직하다.In the present invention, the height of the wave shape after the use of the saw wire is H W , the pitch of the wave shape after the use of the saw wire is P W , the wire diameter before the use of the saw wire is D 0 , and the wire diameter after the use of the saw wire is In the case of D 1 , it is preferable to satisfy H W = 0.5 (D 0 -D 1 ) to 1.5 (D 0 -D 1 ) and P W = 30D 0 to 50D 0 .

본 발명자는 소우 와이어를 사용하여 실리콘 블록을 절단하여 웨이퍼를 제조하는 공정에 있어서, 절단 공정의 효율성 및 절단된 웨이퍼의 품질에 영향을 미치는 소우 와이어의 특성에 대한 조사를 한 결과, 다음과 같은 현상들을 확인할 수 있었다.In the process of manufacturing a wafer by cutting a silicon block using a saw wire, the present inventors have investigated the characteristics of the saw wire that affects the efficiency of the cutting process and the quality of the cut wafer. Could confirm.

첫째, 소우 와이어를 사용하여 실리콘 블록을 절단하여 웨이퍼를 제조하는 공정이 진행됨에 따라, 소우 와이어의 직경이 감소하게 된다. 이때 소우 와이어의 직경이 감소되는 정도는 작업 공정의 조건에 따라 다르지만 소우 와이어의 직경은 작업 후에는 통상 10㎛에서 20㎛까지 감소된다. First, as the process of manufacturing the wafer by cutting the silicon block using the saw wire, the diameter of the saw wire is reduced. The diameter of the saw wire is reduced depending on the conditions of the working process, but the diameter of the saw wire is usually reduced from 10 μm to 20 μm after the work.

둘째, 사용 후 소우 와이어의 형상은 소우 와이어의 서클이 변화되는 경우와잔 파도상의 형태가 발생하는 경우가 있다.Second, after use, the shape of the saw wire may occur when the circles of the saw wire are changed and when the wave shape is generated.

셋째, 절단 공정의 효율은 사용 후 소우 와이어에 잔 파도상의 형태가 나타난 경우가 그렇지 않은 경우보다 더 높을 수 있다.Third, the efficiency of the cutting process may be higher in cases where the residual wave form appears on the saw wire after use than in the other cases.

넷째, 제조된 웨이퍼의 품질은, 일반적으로 알려진 바와 다르게, 사용 후 소우 와이어에 잔 파도상의 형태가 나타난경우가 그렇지 않은 경우보다 더 좋을 수 있다. Fourth, the quality of the wafers produced, as is generally known, may be better when the wave form appears on the saw wire after use than otherwise.

본 발명자는 위와 같은 사실에 대해 연구를 거듭한 끝에 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. The present inventors have obtained the following conclusions after studying the above facts.

소우 와이어를 사용하여 실리콘 블록과 같은 경질의 재료를절단하여 웨이퍼를 제조하는 공정에 있어서, 사용 중 소우 와이어에 발생되는 잔 파도상의 형태가 절단 공정의 효율과 웨이퍼의 품질을 상승시키는 구간이 있으며, 그 구간은 사용 전후의 소우 와이어의 선경에 대해 다음과 같은 관계식을 만족하여야 한다.In the process of manufacturing a wafer by cutting a hard material such as a silicon block using a saw wire, there is a section in which the residual wave shape generated in the saw wire during use increases the efficiency of the cutting process and the wafer quality. The section shall satisfy the following relation for the wire diameter of the saw wire before and after use.

HW = 0.5(D0-D1) ~ 1.5(D0-D1),H W = 0.5 (D 0 -D 1 ) to 1.5 (D 0 -D 1 ),

PW = 30D0 ~ 50D0 P W = 30D 0 ~ 50D 0

여기서, HW는 소우 와이어의 사용 후의 파도상의 높이이고, PW는 소우 와이어의 사용 후의 파도상의 피치이며, D0는 소우 와이어의 사용 전의 선경이고, D1은 소우 와이어의 사용 후의 선경이다(도 1 및 도 2 참조). Here, H W is the wave-like height after the use of the saw wire, P W is the wave-like pitch after the use of the saw wire, D 0 is the wire diameter before the use of the saw wire, and D 1 is the wire diameter after the use of the saw wire ( 1 and 2).

또한 위와 같은 조건을 만족하는 소우 와이어는 그 표면으로부터의 깊이가 5㎛에서 10㎛까지의 범위인 영역에서 소우 와이어의 길이 방향의 잔류 응력(인장 잔류 응력)이 400MPa에서 1000MPa까지의 범위에 있어야 한다.In addition, the saw wire that satisfies the above conditions should have the residual stress (tensile residual stress) in the longitudinal direction of the saw wire in the range of 400 MPa to 1000 MPa in the region where the depth from the surface thereof is in the range of 5 μm to 10 μm. .

본 발명에서 위와 같은 조건들을 설정한 이유는 다음과 같다.The reason for setting the above conditions in the present invention is as follows.

소우 와이어의 사용 후의 파도상의 높이를 소우 와이어의 사용 전후 직경의 변화량의 0.5배에서 1.5배까지로 한정한 이유는, 사용 중 소우 와이어 직경의 감소에 수반된 웨이퍼의 두께 변화를 보완할 수 있는 파도상의 높이가 소우 와이어의 사용 전후의 직경 변화량에 대해 0.5배에서 1.5배까지임을 확인하였기 때문이다.The reason for limiting the wave height after the use of the saw wire to 0.5 to 1.5 times the amount of change in the diameter before and after the use of the saw wire is a wave that can compensate for the change in the thickness of the wafer accompanying the decrease in the saw wire diameter during use. It is because it confirmed that the height of a phase is 0.5 to 1.5 times with respect to the diameter change amount before and behind use of a saw wire.

또한, 소우 와이어의 사용 전의 파도상의 피치를 소우 와이어의 사용 전 직경의 30배에서 50배까지로 한정한 이유는, 소우 와이어의 사용 전의 파도상의 피치가 소우 와이어의 사용 전 직경의 30배보다 작게 될 경우에는 최초의 공급선에 비해 파도 상 발생 시에 소우 와이어에 과도한 텐션이 발생하게 되어 소우 와이어가 단선될 가능성이 높아지기 때문이고, 소우 와이어의 사용 전의 파도상의 피치가 소우 와이어의 사용 전 직경의 50배보다 크게 될 경우에는 파도상의 발생으로 인한 연마재 공급량의 증가라는 본 발명의 목적을 달성하기가 어렵기 때문이다.In addition, the reason why the wave-like pitch before the use of the saw wire is limited to 30 to 50 times the diameter before the use of the saw wire is that the wave-like pitch before the use of the saw wire is smaller than 30 times the diameter before the use of the saw wire. In this case, when the wave phase occurs, the tension of the saw wire becomes excessive when the wave phase occurs, which increases the possibility that the saw wire is disconnected, and the pitch of the wave before the saw wire is 50 times the diameter of the saw wire before use. This is because when it becomes larger than twice, it is difficult to achieve the object of the present invention, which is an increase in the amount of abrasive supplied due to the generation of waves.

소우 와이어의 길이 방향의 잔류 응력 한정을 소우 와이어의 표면으로부터 깊이가 5㎛에서 10㎛까지인 영역에 대하여 한정한 이유는, 소우 와이어의 표면으로부터 깊이가 5㎛보다 작은 경우에는 소우 와이어의 길이 방향의 잔류 응력이 크더라도 전체 와이어에 비해 그 깊이가 너무 적어서 원하는 파도상을 만들지 못하기 때문이며, 소우 와이어의 표면으로부터 깊이가 10㎛보다 큰 경우에는 이미 파도상이 만들어진 상태이기 때문에 파도상의 형태나 크기에 큰 영향을 미치지 못하기 때문이다. The reason for limiting the residual stress in the longitudinal direction of the saw wire to the region having a depth of 5 μm to 10 μm from the surface of the saw wire is that when the depth is less than 5 μm from the surface of the saw wire, Even if the residual stress of is large, the depth is too small compared to the entire wire to produce the desired wave shape. If the depth is greater than 10 μm from the surface of the saw wire, the wave shape is already formed. Because it does not have a big impact.

나아가, 소우 와이어의 길이 방향의 잔류 응력을 400MPa에서 1000MPa까지의 범위로 한정한 이유는, 이보다 낮은 값에서는 원하는 파도상을 형성하지 못하고, 이보다 큰 값에서는 파도상의 높이가 본 발명의 목적 달성을 위한 0.5(D0-D1) ~ 1.5(D0-D1)보다 커져서 오히려 웨이퍼의 품질을 열화시키기 때문이다.Further, the reason for limiting the residual stress in the longitudinal direction of the saw wire in the range of 400 MPa to 1000 MPa is that at a lower value, the desired wave shape cannot be formed, and at higher values, the wave shape height is used to achieve the object of the present invention. This is because it becomes larger than 0.5 (D 0 -D 1 ) to 1.5 (D 0 -D 1 ) to deteriorate the quality of the wafer.

더욱 바람직하게는, 소우 와이어의 길이 방향의 잔류 응력을 450MPa에서 950MPa까지의 범위로 한정하는 것이 좋다. 그 이유는 소우 와이어를 사용하여 실리콘 블록을 절단하여 웨이퍼를 제조함에 따라 소우 와이어가 마모되는 깊이와 이때 형성되는 파도상의 높이의 비가 0.7(D0-D1) ~ 1.3(D0-D1)로 그 편차가 적어, 실리콘 블록을 절단시 최초의 웨이퍼의 두께와 마지막 웨이퍼의 두께의 차이가 거의 없는 균일한 두께를 갖는 웨이퍼를 얻을 수 있기 때문이다. More preferably, the residual stress in the longitudinal direction of the saw wire is preferably limited to the range of 450 MPa to 950 MPa. The reason is that as the wafer is manufactured by cutting the silicon block using the saw wire, the ratio of the depth of wear of the saw wire and the wave height formed at this time is 0.7 (D 0 -D 1 ) to 1.3 (D 0 -D 1 ). This is because a small variation in the log results in a wafer having a uniform thickness with little difference between the thickness of the first wafer and the last wafer when the silicon block is cut.

본 발명의 소우 와이어는 그 표면으로부터의 깊이가 5㎛에서 10㎛까지인 영 역에서 길이 방향의 잔류 응력을 400MPa에서 1000MPa까지의 범위로 한정함으로써, 소우 와이어의 사용 중에 그 직경이 감소되는 것과 비례하여 잔 파도상을 형성하고 이에 의해 직경의 감소에 따른 웨이퍼의 두께 편차와 연마재의 공급 불안정을 보완하여 절삭 속도를 현저하게 향상시킴과 동시에 웨이퍼의 품질도 대폭 향상시키는 효과를 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 소우 와이어는 VTR, ATR 등의 자기 헤드, 반도체 칩과 같은 초정밀 표면을 요구하는 웨이퍼뿐만 아니라, 높은 생산성이 요구되는 태양열 발전을 위한 솔라 웨이퍼의 제조에도 사용할 수 있게 된다. The saw wire of the present invention is proportional to the reduction of its diameter during use of the saw wire by limiting the residual stress in the longitudinal direction in the range from 400 MPa to 1000 MPa in the region from 5 μm to 10 μm in depth from its surface. By forming the residual wave shape, thereby compensating the wafer thickness variation due to the decrease in diameter and the supply instability of the abrasive, significantly improving the cutting speed and significantly improving the quality of the wafer. Accordingly, the saw wire of the present invention can be used not only for wafers requiring ultra-precise surfaces, such as magnetic heads such as VTR and ATR, and semiconductor chips, but also for manufacturing solar wafers for solar power generation requiring high productivity.

본 발명을 첨부된 도면들과 함께 다음 실시예들을 통해 더욱 상세히 설명한다.The invention is explained in more detail by the following examples in conjunction with the accompanying drawings.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 관한 소우 와이어를 설명한다. 소우 와이어의 직경은 0.08mm에서 0.30mm까지이며, 표면으로부터 깊이가 5㎛에서 10㎛까지인 영역에서 소우 와이어의 길이 방향의 잔류 응력은 400MPa에서 1000MPa까지이다.A saw wire according to a preferred embodiment of the present invention will be described. The saw wire has a diameter from 0.08 mm to 0.30 mm, and the residual stress in the longitudinal direction of the saw wire is from 400 MPa to 1000 MPa in the region from 5 μm to 10 μm in depth from the surface.

직경이 0.14mm이고, 길이 방향의 잔류 응력이 각각 다른 7종의 소우 와이어를 제조하였다. 이 7종의 소우 와이어를 사용해 단면이 156mm x 156mm인 실리콘 블록 3개를 동시에 절단하여 제조된 웨이퍼의 거칠기를 비교 하였다. 이때 사용된 작업 조건은, 실리콘 블록의 길이가 470mm, 소우 와이어의 피치가 47㎛, 소우 와이어의 공급 속도가 12.5m/sec, 실리콘 블록의 절단 속도가 360㎛/min이다. 또한, 절단 성능을 비교하기 위해 실리콘 블록을 통과하는 소우 와이어가 휨이 없는 최대의 절단 속도도 측정하였다. 측정된 결과는 다음 표1에 나타나 있다.Seven saw wires having a diameter of 0.14 mm and different residual stresses in the longitudinal direction were produced. Using these seven saw wires, three silicon blocks having a cross section of 156 mm x 156 mm were simultaneously cut to compare the roughness of the wafers. The working conditions used at this time were 470 mm in length of a silicon block, 47 micrometers in pitch of a saw wire, 12.5 m / sec of a feed rate of a saw wire, and 360 micrometer / min of cutting speed of a silicon block. In addition, in order to compare the cutting performance, the maximum cutting speed at which the saw wire passing through the silicon block was not warped was also measured. The measured results are shown in Table 1 below.

<표 1>TABLE 1

  인장 강도 (MPa)Tensile strength (MPa) 잔류 응력 (MPa)Residual stress (MPa) 사용 후 와이어 형태Wire form after use 웨이퍼 불량 발생 비율 (%)Wafer Defect Rate (%) 최대 절단속도 (㎛/min)Cutting speed (㎛ / min) 선경변화 (㎛)Diameter change (㎛) Hw (㎛)Hw (μm) Pw (㎛)Pw (μm) 파손damage TTVTTV 두께thickness Sawing MarksSawing Marks 실시예1Example 1 3,7873,787 487487 1313 99 5,0865,086 1.91.9 0.50.5 0.30.3 5.65.6 680680 실시예2Example 2 3,8393,839 695695 1414 1313 5,4955,495 1.31.3 0.00.0 0.00.0 1.21.2 745745 실시예3Example 3 3,8203,820 812812 1414 1515 4,9024,902 1.61.6 0.00.0 0.00.0 1.81.8 765765 실시예4Example 4 3,8523,852 916916 1515 1717 6,5386,538 2.22.2 0.70.7 0.60.6 3.73.7 740740 비교예1Comparative Example 1 3,8463,846 247247 1212 00 5.45.4 5.85.8 4.34.3 33.133.1 440440 비교예2Comparative Example 2 3,7943,794 1,1301,130 1717 4242 5,9665,966 7.77.7 4.24.2 5.35.3 25.725.7 575575 비교예3Comparative Example 3 3,8353,835 1,1851,185 1919 2323 7,5387,538 6.96.9 4.94.9 5.15.1 28.628.6 523523

위 표 1에 나타나 있는 바와 같이 본 발명의 실시 예 1 내지 실시 예4 가 비교 예 1 내지 비교 예3에 비해 실리콘 블록의 절단시에 웨이퍼의 불량 발생 비율이 현저하게 줄어든 것을 알 수 있다. 또한 본 발명의 실시 예 1 내지 실시 예4의 최대 절단 속도가 비교 예 1 내지 비교 예 3의 최대 절단 속도에 비해 약 1.5배 정도 빠른 것을 알 수가 있다. As shown in Table 1 above, it can be seen that Examples 1 to 4 of the present invention significantly reduce the defect occurrence rate of the wafer at the time of cutting the silicon block compared to Comparative Examples 1 to 3. In addition, it can be seen that the maximum cutting speed of Examples 1 to 4 of the present invention is about 1.5 times faster than the maximum cutting speed of Comparative Examples 1 to 3.

위와 같은 실시예에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명은 표면으로부터 깊이가 5㎛에서 10㎛까지인 영역에서 소우 와이어의 길이 방향의 잔류 응력을 400MPa에서 1000MPa까지로 한정함으로써, 최대 절단 속도와 웨이퍼의 품질을 현저하게 향상시키는 개선 효과를 나타냄을 알 수 있다.As can be seen in the above embodiment, the present invention limits the residual stress in the longitudinal direction of the saw wire from 400 MPa to 1000 MPa in the region from 5 μm to 10 μm deep from the surface, thereby providing a maximum cutting speed and wafer quality. It can be seen that it shows an improvement effect that significantly improves.

본 발명은 와이어 소우 머신에 사용되는 소우 와이어에 관한 것으로, 반도체, 세라믹, 초경합금 등의 경질 재료의 절단 및 슬라이스용으로 이용될 수 있다.The present invention relates to a saw wire used in a wire saw machine, and can be used for cutting and slicing hard materials such as semiconductors, ceramics, cemented carbides, and the like.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 소우 와이어의 사용 전의파도상에 대한 높이 및 피치를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the height and pitch with respect to the wave image before use of the saw wire which concerns on one Example of this invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 소우 와이어의 사용 후의 파도상에 관한 높이 및 피치를 나타내는 도면이다.2 is a view showing the height and pitch of the wave image after the use of the saw wire in one embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *Brief description of symbols for the main parts of the drawings

D0: 소우 와이어의 사용 전의 직경 D1: 소우 와이어의 사용 후의 직경D 0 : Diameter before use of saw wire D 1 : Diameter after use of saw wire

HW: 소우 와이어의 사용 후의 파도상의 높이H W : Height of wave after use of saw wire

PW: 소우 와이어의 사용 후의 파도상의 피치P W : Pitch on wave after use of saw wire

Claims (3)

실리콘 블록과 같은 경질 재료의 절단에 사용되는 소우 와이어에 있어서,In the saw wire used for cutting hard materials such as silicon blocks, 상기 소우 와이어의 선경이 0.08mmΦ에서 0.30mmΦ의 범위이고,The wire diameter of the saw wire is in the range of 0.08 mmΦ to 0.30 mmΦ, 상기 소우 와이어의 표면으로부터의 깊이가 5㎛에서 10㎛의 범위인 영역에서 상기 소우 와이어의 길이 방향의 잔류 응력이 400MPa에서 1000MPa의 범위인 소우 와이어.A saw wire having a residual stress in the longitudinal direction of the saw wire in a range of 400 MPa to 1000 MPa in a region where a depth from the surface of the saw wire is in a range of 5 μm to 10 μm. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 소우 와이어의 사용 후의 파도상의 높이를 HW, 상기 소우 와이어의 사용 후의 파도상의 피치를 PW, 상기 소우 와이어의 사용 전의 선경을 D0, 상기 소우 와이어의 사용 후의 선경을 D1이라 할 때에,When the height of the wave shape after the use of the saw wire is H W , the pitch of the wave shape after the use of the saw wire is P W , the wire diameter before the use of the saw wire is D 0 , and the wire diameter after the use of the saw wire is D 1 . , HW= 0.5(D0-D1) ~ 1.5(D0-D1),H W = 0.5 (D 0 -D 1 ) to 1.5 (D 0 -D 1 ), PW = 30D0 ~ 50D0 P W = 30D 0 ~ 50D 0 을 만족하는 소우 와이어.Saw wire to satisfy. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 소우 와이어의 표면으로부터의 깊이가 5㎛에서 10㎛의 범위인 영역에서 상기소우 와이어의 길이 방향의 잔류 응력이 450MPa에서 950MPa의 범위인 소우 와이어.A saw wire having a residual stress in the longitudinal direction of the saw wire in a range of 450 MPa to 950 MPa in a region in which a depth from the surface of the saw wire is in a range of 5 μm to 10 μm.
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