KR101540568B1 - A wire sawing apparatus and method - Google Patents

A wire sawing apparatus and method Download PDF

Info

Publication number
KR101540568B1
KR101540568B1 KR1020140001126A KR20140001126A KR101540568B1 KR 101540568 B1 KR101540568 B1 KR 101540568B1 KR 1020140001126 A KR1020140001126 A KR 1020140001126A KR 20140001126 A KR20140001126 A KR 20140001126A KR 101540568 B1 KR101540568 B1 KR 101540568B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ingot
heat
wire
dissipating unit
unit
Prior art date
Application number
KR1020140001126A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150081535A (en
Inventor
정병주
Original Assignee
주식회사 엘지실트론
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지실트론 filed Critical 주식회사 엘지실트론
Priority to KR1020140001126A priority Critical patent/KR101540568B1/en
Publication of KR20150081535A publication Critical patent/KR20150081535A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101540568B1 publication Critical patent/KR101540568B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/08—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with saw-blades of endless cutter-type, e.g. chain saws, i.e. saw chains, strap saws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/547—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a wire-like cutting member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

실시예는 빔의 일면에 잉곳을 부착하여 지지하는 마운팅 블럭; 상기 잉곳의 적어도 일측에 배치되는 제1 방열 유닛; 및 상기 잉곳의 하부에 위치하고, 외주면에 와이어가 권취된 적어도 하나의 와이어 가이드를 포함하는 와이어 쏘 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention includes a mounting block for supporting and supporting an ingot on one surface of a beam; A first heat dissipation unit disposed on at least one side of the ingot; And at least one wire guide disposed at a lower portion of the ingot and having a wire wound around an outer circumferential surface thereof.

Description

와이어 쏘 장치 및 방법{A WIRE SAWING APPARATUS AND METHOD}[0001] A WIRE SAWING APPARATUS AND METHOD [0002]

실시예는 와이어 쏘 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉곳과 와이어 가이드의 열변형을 줄여서 웨이퍼의 절단 궤적을 개선하고자 하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire saw apparatus and method, and more particularly, to reduce a thermal deformation of an ingot and a wire guide to improve a cutting trajectory of a wafer.

반도체 소자의 재료로서 실리콘 웨이퍼가 널리 사용되고 있다. Silicon wafers are widely used as materials for semiconductor devices.

일반적으로, 실리콘 웨이퍼를 제조하는 일련의 공정들 중에서, 성장 공정에 의해 소정 길이로 성장된 잉곳은 슬라이싱 공정에 의해 낱장 단위의 다수의 단결정 웨이퍼로 절단된다.In general, among a series of processes for manufacturing a silicon wafer, an ingot grown to a predetermined length by a growth process is cut into a plurality of single crystal wafers by a slicing process.

이러한 슬라이싱 공정은 다양한 형태가 있는데, 그 중 대표적인 것은 박판의 외주 부분에 다이아몬드 입자를 고착시켜 단결정 잉곳을 절단하는 ODS(Out Diameter Saw) 방식, 도넛형의 박판의 내주에 다이아몬드 입자를 고착시켜 단결정 잉곳을 절단하는 IDS(Inner Diameter Saw) 방식, 및 피아노 선 또는 고장력 와이어를 빠른 속도로 주행시키면서 그 와이어에 슬러리 용액을 분사하면서 와이어에 묻은 슬러리와 단결정 잉곳의 마찰에 의해 잉곳을 절단하는 WS(Wire Saw) 방식 등이 있다. 이 중에서, 여러 개의 단결정 웨이퍼를 동시에 제조할 수 있으므로 단위 시간당 생산 수율이 높은 와이어 쏘 방식이 널리 이용되고 있다.The slicing process can be variously performed. Typical examples of the slicing process include an ODS (Out Diameter Saw) method in which diamond grains are fixed to the outer circumferential portion of the thin plate to cut the single crystal ingot, the diamond grains are fixed to the inner circumference of the donut- And a WS (Wire Saw) method in which an ingot is cut by friction between a slurry and a monocrystalline ingot deposited on a wire while a piano wire or a high-tension wire is driven at a high speed while spraying a slurry solution on the wire, ) Method. Among them, since a plurality of single crystal wafers can be manufactured at the same time, a wire saw method with a high production yield per unit time is widely used.

도 1은 종래의 와이어 쏘 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional wire saw apparatus.

종래의 와이어 쏘 장치는 빔(14)을 이용하여 잉곳(12)을 부착하여 지지하는 마운팅 블록(10)과, 잉곳(12)의 하부에 위치하며 일정 간격으로 와이어(22)가 권취된 와이어 가이드(20)와, 와이어(12) 상으로 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 노즐(미도시)을 포함할 수 있다.The conventional wire saw apparatus includes a mounting block 10 for attaching and supporting an ingot 12 by using a beam 14 and a wire guide 22 for guiding the wire 22 wound on the ingot 12, (Not shown) for supplying the slurry onto the wire 12, and a slurry supply nozzle (not shown) for supplying the slurry onto the wire 12.

에폭시와 같은 유기물 본드를 이용하여 빔(14)의 일면을 마운팅 블록(10)에 부착하고, 또 다른 유기물 본드를 이용하여 잉곳(12)을 상기 빔(14)의 다른 일면에 부착한다. 위의 유기물 본드를 경화시키면 마운팅 블록(10)과 빔(14), 그리고 잉곳(12)이 서로 부착되어 고정된다.One side of the beam 14 is attached to the mounting block 10 using an organic bond such as epoxy and the ingot 12 is attached to the other side of the beam 14 using another organic bond. When the organic material bond is cured, the mounting block 10, the beam 14, and the ingot 12 are attached and fixed to each other.

이렇게 잉곳(12)이 고정된 마운팅 블록(10)을 와이어 쏘 장치에 로딩한 후 잉곳(12)을 절단함으로써 슬라이싱 공정이 진행된다.The slicing process proceeds by cutting the ingot 12 after loading the mounting block 10 in which the ingot 12 is fixed to the wire saw apparatus.

와이어 가이드(20)는 잉곳(12)의 하부에 위치하며, 외주면에 일정 간격(pitch)으로 와이어(22)가 권취되어 있다. 권취된 와이어(22)의 간격에 의해 슬라이싱되는 웨이퍼의 개수 및 두께가 결정될 수 있다.The wire guide 20 is located below the ingot 12, and the wire 22 is wound on the outer circumferential surface at a predetermined pitch. The number of wafers to be sliced and the thickness of the wafers 22 can be determined by the spacing of the wound wires 22.

그러나, 종래의 와이어 쏘 장치에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional wire saw apparatus has the following problems.

도 2는 열변형에 따른 웨이퍼의 절단 궤적을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a cutting locus of the wafer due to thermal deformation.

잉곳(12)을 절단하는 과정에서 와이어와 잉곳이 접촉하며 마찰되어 열이 발생하고, 이때 발생하는 열에 의하여 와이어 가이드(20)와 잉곳(12)이 팽창할 수 있다.In the process of cutting the ingot 12, the wire and the ingot are in contact with each other and rubbed to generate heat, and the wire guide 20 and the ingot 12 can expand due to heat generated at this time.

도 2에서 좌측이 잉곳의 시드(seed) 방향이고 우측이 잉곳의 테일(tail) 방향이고, 화살표는 잉곳(12)의 절단 방향을 나타내고, 점선으로 표시된 영역은 와이어 가이드(20)의 팽창에 의한 열변형을 고려한 와이어(22)의 이동 방향이고, 실선으로 표시된 영역은 잉곳(12)의 열팽창까지 고려한 절단 궤적을 나타낸다.2, the left side is the seed direction of the ingot, the right side is the tail direction of the ingot, the arrow indicates the cutting direction of the ingot 12, and the area indicated by the dotted line is due to the expansion of the wire guide 20 The direction of movement of the wire 22 taking thermal deformation into account, and the area indicated by the solid line represents a cutting locus taking thermal expansion of the ingot 12 into consideration.

도 2에 도시된 절단 궤적에서 알 수 있는 바와 같이, 절단되는 잉곳(12)은 시드 방향과 테일 방향에서 잉곳(112) 절단면의 휨이 커지고, 따라서 연마 공정 후 나노토포그라피(nanotopograpy) 품질도 악화될 수 있다.As can be seen from the cutting locus shown in Fig. 2, the ingot 12 to be cut has a large warpage at the cutting face of the ingot 112 in the seed direction and the tail direction, and therefore the quality of the nanotopograpy after the polishing process deteriorates .

실시예는 와이어 가이드와 잉곳의 열팽창을 제어하여 잉곳 절단면의 휨을 방지함으로써 웨이퍼의 품질을 개선하고자 한다.The embodiment attempts to improve the quality of the wafer by controlling the thermal expansion of the wire guide and the ingot to prevent warping of the ingot cut surface.

실시예는 빔의 일면에 잉곳을 부착하여 지지하는 마운팅 블럭; 상기 잉곳의 적어도 일측에 배치되는 제1 방열 유닛; 및 상기 잉곳의 하부에 위치하고, 외주면에 와이어가 권취된 적어도 하나의 와이어 가이드를 포함하는 와이어 쏘 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention includes a mounting block for supporting and supporting an ingot on one surface of a beam; A first heat dissipation unit disposed on at least one side of the ingot; And at least one wire guide disposed at a lower portion of the ingot and having a wire wound around an outer circumferential surface thereof.

제1 방열 유닛은, 바디와 상기 바디의 내부에 형성된 수냉관을 포함할 수 있다.The first heat dissipating unit may include a body and a water-cooled tube formed inside the body.

바디는, 몰리브덴, 주철 및 서스 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The body may be made of any one of molybdenum, cast iron and sUSH.

바디의 상부에 상기 수냉관의 입구와 출구가 배치될 수 있다.The inlet and the outlet of the water-cooled tube can be disposed on the upper part of the body.

와이어 쏘 장치는 제1 방열 유닛에서 방출되는 냉각수의 온도를 측정하는 센서를 더 포함할 수 있다.The wire saw apparatus may further include a sensor for measuring the temperature of the cooling water discharged from the first heat dissipating unit.

와이어 쏘 장치는 상기 제1 방열 유닛을 이동시키는 이동 유닛을 더 포함하고, 상기 이동 유닛은 수평 방향 이동 암과 수직 방향 이동 암을 포함할 수 있다.The wire saw apparatus further includes a moving unit for moving the first heat-dissipating unit, and the moving unit may include a horizontal moving arm and a vertical moving arm.

와이어 쏘 장치는 와이어 가이드의 적어도 일측에 배치된 제2 방열 유닛을 더 포함할 수 있다.The wire saw apparatus may further include a second heat dissipation unit disposed on at least one side of the wire guide.

다른 실시예는 마운팅 블럭의 하부에 빔을 통하여 잉곳을 부착하는 단계; 상기 잉곳의 적어도 일측에 제1 방열 유닛을 압착하는 단계; 상기 잉곳의 하부에 외주면에 와이어가 권취된 적어도 하나의 와이어 가이드를 배치하는 단계; 상기 마운팅 블럭과 상기 제1 방열 유닛을 하강시켜서, 상기 와이어로 상기 잉곳을 절단하는 단계; 및 상기 제1 방열 유닛의 내부에 냉각수를 공급하는 단계를 포함하는 와이어 쏘 방법을 제공한다.Another embodiment includes attaching the ingot through the beam to the bottom of the mounting block; Pressing the first heat-dissipating unit on at least one side of the ingot; Disposing at least one wire guide wound on the outer circumferential surface of the ingot under the wire; Lowering the mounting block and the first heat-dissipating unit to cut the ingot with the wire; And supplying cooling water to the inside of the first heat-dissipating unit.

잉곳의 절단 중에 상기 수냉관을 통하여 냉각수를 공급 및 배출할 수 있다.Cooling water can be supplied and discharged through the water-cooled tube during cutting of the ingot.

와이어 쏘 방법은 잉곳의 절단 중에 상기 수냉관 내부의 냉각수의 온도를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The wire sawing method may further include the step of measuring the temperature of the cooling water inside the water-cooled tube during cutting of the ingot.

잉곳의 절단시에, 상기 제1 방열 유닛의 하강을 중단하고 상기 제1 방열 유닛을 수평 방향으로 이동시켜서 상기 잉곳으로부터 분리할 수 있다.At the time of cutting the ingot, the falling of the first heat-dissipating unit is stopped and the first heat-dissipating unit is moved in the horizontal direction to be separated from the ingot.

실시예에 따른 와이어 쏘 장치 및 방법은 제1 방열 유닛과 제2 방열 유닛의 압력 및 열방출에 의하여 잉곳과 와이어 가이드의 열팽창이 방지되어, 제조된 웨이퍼의 절단면의 휨이 적고 추후의 연마 공정 후 나노토포그라피(nanotopograpy) 품질도 우수하다.The wire saw apparatus and method according to the embodiments prevent the thermal expansion of the ingot and the wire guide due to the pressure and heat dissipation of the first heat dissipating unit and the second heat dissipating unit so that the warping of the cut surface of the manufactured wafer is small, The nanotopograpy quality is also excellent.

도 1은 종래의 와이어 쏘 장치를 나타낸 도면이고,
도 2는 열변형에 따른 웨이퍼의 절단 궤적을 나타낸 도면이고,
도 3은 와이어 쏘 장치의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 3의 주요 부분의 사시도이고,
도 5는 도 4의 일부 영역의 단면도이고,
도 6은 도 5에서 제1 방열 유닛을 상세히 나타낸 도면이고,
도 7은 제1 방열 유닛의 이동을 나타낸 도면이고,
도 8a 내지 도 8c는 도 3의 와이어 쏘 장치의 와이어 쏘 공정을 나타낸 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 장치로 절단된 웨이퍼의 절단 궤적을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional wire saw apparatus,
Fig. 2 is a view showing a cutting locus of the wafer due to thermal deformation,
3 is a view showing an embodiment of the wire saw apparatus,
Figure 4 is a perspective view of the main part of Figure 3,
5 is a sectional view of a partial region of FIG. 4,
FIG. 6 is a detailed view of the first heat dissipating unit in FIG. 5,
7 is a view showing the movement of the first heat dissipating unit,
8A to 8C are diagrams showing a wire sawing process of the wire saw apparatus of FIG. 3,
9 is a view showing a cutting locus of a wafer cut by an apparatus according to an embodiment.

이하 첨부한 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다.Embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.

도 3은 와이어 쏘 장치의 일실시예를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 주요 부분의 사시도이다.Fig. 3 is a view showing an embodiment of a wire saw apparatus, and Fig. 4 is a perspective view of a main part of Fig.

실시예에 따른 와이어 쏘 장치(100)는, 빔(114)을 이용하여 잉곳(112)을 부착하여 지지하는 마운팅 블록(110)과, 잉곳(112)의 하부에 위치하며 일정 간격으로 와이어(122)가 권취된 와이어 가이드(120)와, 와이어(112) 상으로 슬러리(132)를 공급하는 슬러리 공급 노즐(130)과, 잉곳의 적어도 일측에 배치되는 제1 방열 유닛(115)과, 와이어 가이드(120)의 적어도 일측에 배치되는 제2 방열 유닛(125)과, 잉곳(112)의 절단 공정에서 폐슬러리를 수거하는 제1 수거관(140)과, 폐슬러리를 저장하는 제1 저장 유닛(150)과, 제1 모터(155)와, 제2 수거관(160)과, 제2 저장 유닛(170)과, 교반기(agitator, 178)과, 제2 모터(175)와, 슬러리 공급 노즐(130)에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급관(180)을 포함하여 이루어진다.The wire saw apparatus 100 according to the embodiment includes a mounting block 110 for attaching and supporting an ingot 112 using a beam 114, A slurry supply nozzle 130 for supplying the slurry 132 onto the wire 112; a first heat dissipating unit 115 disposed on at least one side of the ingot; A first heat collecting unit 140 for collecting the waste slurry in the cutting step of the ingot 112 and a first storing unit 140 for storing the waste slurry, 150, a first motor 155, a second collection pipe 160, a second storage unit 170, an agitator 178, a second motor 175, a slurry supply nozzle And a slurry supply pipe 180 for supplying the slurry to the slurry supply pipe 130.

빔(114)의 일면은 에폭시와 같은 유기물 본드를 이용하여 마운팅 블록(110)에 부착되고, 또 다른 유기물 본드를 이용하여 잉곳(112)이 빔(114)의 다른 일면에 부착된다. 부착 후에 상술한 유기물 본드가 경화되어 마운팅 블록(110)과 빔(114), 그리고 잉곳(112)이 서로 부착되어 고정된다.One side of the beam 114 is attached to the mounting block 110 using an organic bond such as an epoxy and the ingot 112 is attached to the other side of the beam 114 using another organic bond. After the attachment, the organic bond described above is cured and the mounting block 110, the beam 114, and the ingot 112 are attached and fixed to each other.

잉곳(112)이 고정된 마운팅 블록(110)을 와이어 쏘 장치에 로딩한 후 잉곳(112)을 절단함으로써 슬라이싱 공정이 진행된다.The slicing process proceeds by cutting the ingot 112 after loading the mounting block 110 in which the ingot 112 is fixed to the wire saw apparatus.

와이어 가이드(120)는 잉곳(112)의 하부에 위치하며, 외주면에 일정 간격(pitch)으로 와이어(122)가 권취되어 있다. 권취된 와이어(122)의 간격에 의해 슬라이싱되는 웨이퍼의 개수 및 두께가 결정될 수 있다.The wire guide 120 is positioned below the ingot 112, and the wire 122 is wound on the outer circumferential surface at a predetermined pitch. The number and thickness of wafers sliced by the spacing of the wound wires 122 can be determined.

상기 와이어(122)의 상부에는 슬러리(132)를 공급하는 슬러리 공급 노즐(130)이 위치하며, 슬러리 공급관(180)을 통하여 슬러리 공급 노즐(130)에 슬러리(132)가 공급되고, 상기 슬러리(132)에는 연마 그레인이 포함되어 있어, 마운팅 블록(110)에 장착된 잉곳(112)이 와이어(122)를 향해 이동하여 가압될 때 와이어(122)에 묻어 있던 연마 그레인에 의해 잉곳(112)이 절단된다.A slurry supply nozzle 130 for supplying the slurry 132 is disposed on the wire 122 and a slurry 132 is supplied to the slurry supply nozzle 130 through the slurry supply pipe 180, The ingot 112 mounted on the mounting block 110 moves toward the wire 122 and is pressed by the abrasive grains on the wire 122. As a result, Is cut.

잉곳(112)의 쏘잉 후에, 폐슬러리가 제1 수거관(140)을 통하여 제1 저장 유닛(150)으로 수집될 수 있다. 제1 저장 유닛(150)에 저장된 폐슬러리는 제1 모터(155)에 의하여, 제2 수거관(160)을 통하여 제2 저장 유닛(170)에 저장될 수 있다.After the ingot 112 is sawed, the waste slurry may be collected into the first storage unit 150 through the first collection pipe 140. The waste slurry stored in the first storage unit 150 may be stored in the second storage unit 170 through the second collection pipe 160 by the first motor 155. [

제2 저장 유닛(170)에는 교반기(178)가 배치되어, 제2 저장 유닛(170) 내의 폐슬러리를 재혼합한다. 즉, 폐슬러리 내에서 액체와 고체가 서로 분리되거나 또는 2가지 이상의 액체가 서로 분리되어 있는 경우, 교반기(178)의 작용으로 재혼합되어 다시 슬러리로 재사용할 수도 있다.A stirrer 178 is disposed in the second storage unit 170 to remount the waste slurry in the second storage unit 170. That is, when the liquid and the solid are separated from each other or two or more liquids are separated from each other in the waste slurry, they may be re-mixed by the action of the agitator 178 and reused as a slurry.

교반기(178)의 작용으로 재혼합된 슬러리는 제2 저장 유닛(170)에서 제2 모터(175)의 작용에 의하여, 슬러리 공급관(180)을 통하여 슬러리 공급 노즐(130)로 재공급될 수 있다.The slurry that has been re-mixed by the action of the agitator 178 may be re-supplied to the slurry feed nozzle 130 through the slurry feed pipe 180 by the action of the second motor 175 in the second storage unit 170 .

본 실시예에서는 잉곳(112)의 양측, 즉 시드 방향과 테일 방향의 끝단에 제1 방열 유닛(115)이 배치되고, 와이어 가이드(120)의 적어도 양끝단에 제2 방열 유닛(125)이 각각 배치되어, 잉곳(112)의 절단시에 발생되는 열을 방출하여 잉곳(112)과 와이어 가이드(120)의 열팽창을 방지할 수 있다.In this embodiment, the first heat radiation units 115 are disposed on both sides of the ingot 112, that is, the ends in the seed direction and the tail direction, and the second heat radiation units 125 are provided on at least both ends of the wire guide 120 So that heat generated when the ingot 112 is cut can be released to prevent thermal expansion of the ingot 112 and the wire guide 120.

도 5는 도 4의 일부 영역의 단면도이고, 도 6은 도 5에서 제1 방열 유닛을 상세히 나타낸 도면이다. 이하에서, 도 4 및 도 5를 참조하여 제1 방열 유닛과 제1 방열 유닛의 작용을 설명한다.FIG. 5 is a sectional view of a partial region of FIG. 4, and FIG. 6 is a detailed view of the first heat dissipating unit in FIG. Hereinafter, the operation of the first heat dissipating unit and the first heat dissipating unit will be described with reference to Figs. 4 and 5. Fig.

제1 방열 유닛(115)은 잉곳(112)의 양끝에 접촉하며 배치되고, 도 5에서 잉곳(115)과 접촉하는 영역에서 단면적이 잉곳(115의 단면적과 동일하게 도시되고 있으나, 보다 크거나 작을 수도 있다.The first heat-dissipating unit 115 is disposed in contact with both ends of the ingot 112 and has a cross-sectional area in the region contacting the ingot 115 in FIG. 5 is shown to be equal to the cross-sectional area of the ingot 115, It is possible.

제1 방열 유닛(115)의 바디는 잉곳(112)으로부터 열흡수 및 방출이 우수한 재질로 이루어지고, 주철이나 몰리브덴 또는 스테인레스 등으로 이루어질 수 있다. 바디의 상부에는 입구와 출구가 형성되고 바디의 내부에는 수냉관이 형성되는데, 도 6에서 입구를 통하여 냉각수가 바디 내부로 공급되고, 바디 내부의 수냉관을 흐른 냉각수는 출구를 통하여 외부로 배출될 수 있다.The body of the first heat dissipating unit 115 is made of a material excellent in heat absorption and emission from the ingot 112, and may be made of cast iron, molybdenum, stainless steel, or the like. In the upper part of the body, an inlet and an outlet are formed, and a water-cooled tube is formed inside the body. In FIG. 6, the cooling water is supplied to the inside of the body through the inlet and the cooling water flowing in the water- .

와이어(122)와의 마찰에 의하여 잉곳(112)에 열이 발생할 때, 잉곳(112)에 접촉하는 바디로 열이 전달되고, 바디 내의 수냉관에 주입된 냉각수를 통하여 열이 외부로 방출될 수 있다. 이때, 제1 방열 유닛(115)에서 방출되는 냉각수의 온도를 센서(118)에서 측정할 수 있는데, 센서(118)에서 측정되는 냉각수의 온도를 통하여 잉곳(112)으로부터 방출되는 열의 정도를 파악할 수 있다. 잉곳(112)으로부터 방출되는 열이 많으며 냉각수의 유량을 증가시키거나 온도를 낮출 수 있고, 열이 적으면 냉각수의 유량을 감소시키거나 온도를 높일 수 있다.When heat is generated in the ingot 112 by friction with the wire 122, heat is transferred to the body contacting the ingot 112, and heat can be discharged to the outside through the cooling water injected into the water-cooled tube in the body . At this time, the temperature of the cooling water discharged from the first heat dissipating unit 115 can be measured by the sensor 118, and the degree of heat emitted from the ingot 112 can be grasped through the temperature of the cooling water measured by the sensor 118 have. It is possible to increase the flow rate of the cooling water or decrease the temperature, and to decrease the flow rate of the cooling water or increase the temperature when the heat is low.

또한, 와이어(122)와의 마찰에 의하여 잉곳(112)에 열이 발생할 때, 잉곳(112)에 접촉하는 도 5에서 잉곳(112, Ingot) 내부에 도시된 화살표의 방향으로 제1 방열 유닛(115) 방향으로 열이 전달되고, 제1 방열 유닛(115)은 열을 흡수하는 작용 외에 도 5에서 제1 방열 유닛(115) 내에 도시된 화살표의 방향으로 잉곳(112)에 압력을 가하여 잉곳(112)이 열팽창하는 것을 방지할 수 있다.When heat is generated in the ingot 112 by friction with the wire 122, the first heat dissipating unit 115 (see FIG. 5) contacting the ingot 112 in the direction of the arrow shown inside the ingot 112 5, the first heat-dissipating unit 115 applies heat to the ingot 112 in the direction of the arrow shown in the first heat-dissipating unit 115 in Fig. 5, so that the ingot 112 Can be prevented from being thermally expanded.

와이어 가이드(120)의 양측에 제2 방열 유닛(125)이 배치되는데, 잉곳(112)과의 마찰에 의하여, 도 5에서 와이어 가이드(120)의 아래에 화살표로 표시된 바와 같이, 와이어 가이드(120)로 열이 전달될 때 제2 방열 유닛(125)으로 열이 방출되어 와이어 가이드(120)가 열팽창하고 그에 따라 와이어(122)의 배치 간격이 달라지는 것을 방지할 수 있다.The second heat dissipating unit 125 is disposed on both sides of the wire guide 120. As a result of the friction with the ingot 112, the wire guide 120 The heat is radiated to the second heat dissipating unit 125 so that the wire guide 120 thermally expands and the spacing of the wires 122 can be prevented from varying.

특히 제1 방열 유닛은 잉곳을 가압하여 열팽창을 방지하며 냉각수에 의하여 잉곳의 열을 방출하기도 한다. 도 6에서는 제1 방열 유닛(115)의 바디 내부의 수냉관을 간략히 표시하였으나, 수냉관은 바디의 내부에서 냉각수가 흐르는 면적이 증가하도록 형성되면 열 방출 효과를 증가시킬 수도 있다.In particular, the first heat dissipation unit presses the ingot to prevent thermal expansion, and also releases the heat of the ingot by the cooling water. In FIG. 6, the water-cooling tube inside the body of the first heat-dissipating unit 115 is briefly shown. However, if the water-cooling tube is formed so as to increase the area where the cooling water flows in the body, the heat-

도 7은 제1 방열 유닛의 이동을 나타낸 도면이고, 도 8a 내지 도 8c는 도 3의 와이어 쏘 장치의 와이어 쏘 공정을 나타낸 도면이다. 이하에서, 도 7 내지 도 8c를 참조하여, 와이어 쏘 방법의 일실시예를 설명한다.FIG. 7 is a view showing movement of the first heat dissipating unit, and FIGS. 8A to 8C are diagrams showing a wire sawing process of the wire saw apparatus of FIG. 3. FIG. Hereinafter, with reference to Figs. 7 to 8C, an embodiment of the wire saw method will be described.

먼저, 도 8a에 도시된 바와같이 마운팅 블럭(110)의 하부에 빔(114)을 통하여 잉곳(112)을 부착하고, 잉곳(112)의 적어도 일측에 제1 방열 유닛(115)을 압착하는데, 이때 제1 방열 유닛(115)은 b1으로 표시된 화살표의 방향과 같이 잉곳(112) 방향으로 이동한다.8A, the ingot 112 is attached to the lower part of the mounting block 110 through the beam 114 and the first heat dissipating unit 115 is pressed onto at least one side of the ingot 112, At this time, the first heat-dissipating unit 115 moves in the direction of the ingot 112 as indicated by the arrow marked b 1 .

이때, 도 7에서 이동 유닛(116)이 제1 방열 유닛(115)을 이동시키는데, 이동 유닛(116)의 수평 이동 모터(116d)에서 수평 이동 암(116c)의 작용으로, 제1 방열 유닛(115)을 잉곳(112) 방향으로 이동시킬 수 있다.7, the moving unit 116 moves the first heat dissipating unit 115. The horizontal moving motor 116d of the moving unit 116 moves the first heat dissipating unit 115 can be moved toward the ingot 112.

그리고, 잉곳(112)의 하부에 외주면에 와이어(122)가 권취된 적어도 하나의 와이어 가이드(120)를 배치한다.At the bottom of the ingot 112, at least one wire guide 120 wound with a wire 122 is disposed on the outer circumferential surface.

그리고, 도 8b에 도시된 바와 같이 마운팅 블럭(110)을 하강시켜서 와이어(122)로 잉곳(112)를 절단한다. 이때, 잉곳(112)은 'a'로 표시된 화살표 방향으로 이동하고, 잉곳(112)의 양끝단에 접촉하고 있는 제1 방열 유닛(115)은 'b2'로 표시된 화살표 방향으로 이동하는데, 잉곳(112)의 이동 방향은 제1 방열 유닛(115)의 이동 방향과 동일할 수 있다.Then, the mounting block 110 is lowered to cut the ingot 112 with the wire 122 as shown in FIG. 8B. At this time, the ingot 112 moves in the arrow direction indicated by "a", and the first heat-dissipating unit 115 which is in contact with both ends of the ingot 112 moves in the arrow direction indicated by "b 2 " The moving direction of the first heat dissipating unit 112 may be the same as the moving direction of the first heat dissipating unit 115.

이때, 도 7에서 이동 유닛(116)이 제1 방열 유닛(115)을 이동시키는데, 이동 유닛(116)의 수직 이동 모터(116a)에서 수직 이동 암(116b)의 작용으로, 제1 방열 유닛(115)을 와이어 방향으로 이동시킬 수 있다.In this case, the moving unit 116 moves the first heat dissipating unit 115 in FIG. 7, and by the action of the vertical moving arm 116b in the vertical moving motor 116a of the moving unit 116, 115 in the wire direction.

잉곳(112)의 절단 중에 잉곳(112)과 와이어(122)의 마찰에 의한 열이 발생할 수 있고 이에 따라 잉곳(112)과 와이어 가이드(120)가 팽창할 수 있는데, 제1 방열 유닛(115)과 제2 방열 유닛(125)이 각각 잉곳(112)과 와이어 가이드(120)에 압력을 가하여 잉곳(112)과 와이어 가이드(120)의 열팽창을 방지할 수 있다.Heat generated by friction between the ingot 112 and the wire 122 may be generated during the cutting of the ingot 112 so that the ingot 112 and the wire guide 120 may expand. The second heat dissipating unit 125 and the second heat dissipating unit 125 apply pressure to the ingot 112 and the wire guide 120 to prevent thermal expansion of the ingot 112 and the wire guide 120.

이때, 상술한 바와 같이 제1 방열 유닛(115)의 내부의 수냉관에 냉각수를 공급하여 잉곳(112)으로부터 전달되는 열을 방출할 수 있고, 센서를 통하여 냉각수의 온도를 측정하여 잉곳(112)의 열방출 상태를 파악할 수도 있다.At this time, as described above, the cooling water is supplied to the water-cooling pipe inside the first heat-dissipating unit 115 to release the heat transmitted from the ingot 112, and the temperature of the cooling water is measured through the sensor, It is possible to grasp the heat release state of the heat exchanger.

도 8c에 도시된 바와 같이 잉곳(112)이 와이어(122)에 근접하였을 때, 잉곳(112)은 'a'의 화살표로 표시된 방향으로 계속 이동하여 와이어(122)에 의하여 절단된다. 이때, 제1 방열 유닛(115)은 하강을 중단하고 상술한 수평 방향 이동 암(116c)의 작용에 의하여 'b3'의 화살표로 표시된 방향, 예를 들면 수평 방향으로 계속 이동하여, 와이어(122) 등과의 충동을 피할 수 있다.When the ingot 112 is close to the wire 122 as shown in Fig. 8C, the ingot 112 continues to move in the direction indicated by the arrow " a " In this case, the first heat radiating unit 115 stops falling and the above-described direction shown by the arrow in 'b 3' by the action of the horizontal moving arm (116c), for example, continues to move in the horizontal direction, the wire (122 ) Can be avoided.

도 9는 실시예에 따른 장치로 절단된 웨이퍼의 절단 궤적을 나타낸 도면이다.9 is a view showing a cutting locus of a wafer cut by an apparatus according to an embodiment.

도 2에 도시된 절단 궤적과 달리 잉곳(112)이 화살표로 도시된 절단 방향과 나란하게 절단될 수 있는데, 제1 방열 유닛과 제2 방열 유닛의 압력 및 열방출에 의하여 잉곳과 와이어 가이드의 열팽창이 방지되기 때문이다. 상술한 방법으로 제조된 웨이퍼는 절단면의 휨이 적고 추후의 연마 공정 후 나노토포그라피(nanotopograpy) 품질도 우수할 수 있다.2, the ingot 112 can be cut in parallel with the cutting direction shown by the arrows. By the pressure and heat dissipation of the first and second heat dissipating units, the thermal expansion of the ingot and the wire guide . The wafer produced by the above-described method has a small deflection of the cut surface and can be excellent in nanotopograpy quality after the subsequent polishing process.

이상과 같이 실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

10, 110: 마운팅 블록 12,112: 잉곳
14, 114: 빔 20, 120: 와이어 가이드
100: 와이어 쏘 장치 115: 제1 방열 유닛
116: 이동 유닛 116a: 수직 이동 모터
116b: 수직 이동 암 116c: 수평 이동 암
116d: 수평 이동 모터 125: 제2 방열 유닛
22, 122: 와이어 130: 슬러리 공급 노즐
132: 슬러리 140: 제1 수거관
150: 제1 저장 유닛 155: 제1 모터
160: 제2 수거관 170: 제2 저장 유닛
175: 제2 모터 178: 교반기
180: 슬러리 공급관10, 110: mounting block 12, 112: ingot
14, 114: beam 20, 120: wire guide
100: wire saw apparatus 115: first heat dissipating unit
116: moving unit 116a: vertical moving motor
116b: vertical movement arm 116c: horizontal movement arm
116d: Horizontal movement motor 125: Second heat dissipation unit
22, 122: wire 130: slurry supply nozzle
132: Slurry 140: First collecting tube
150: first storage unit 155: first motor
160: second collection pipe 170: second storage unit
175: second motor 178: stirrer
180: Slurry feeder

Claims (11)

빔의 일면에 잉곳을 부착하여 지지하는 마운팅 블럭;
상기 잉곳의 적어도 일측에 배치되는 제1 방열 유닛;
상기 제1 방열 유닛에서 방출되는 냉각수의 온도를 측정하는 센서;
상기 잉곳의 하부에 위치하고, 외주면에 와이어가 권취된 적어도 하나의 와이어 가이드; 및
상기 와이어 가이드의 양끝단에 배치된 제2 방열 유닛을 포함하는 와이어 쏘 장치.A mounting block for supporting and supporting an ingot on one surface of the beam;
A first heat dissipation unit disposed on at least one side of the ingot;
A sensor for measuring the temperature of the cooling water discharged from the first heat dissipation unit;
At least one wire guide disposed at a lower portion of the ingot and having a wire wound around an outer circumferential surface thereof; And
And a second heat dissipation unit disposed at both ends of the wire guide. 제1 항에 있어서,
상기 제1 방열 유닛은, 바디와 상기 바디의 내부에 형성된 수냉관을 포함하는 와이어 쏘 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first heat-dissipating unit includes a body and a water-cooled tube formed inside the body. 제2 항에 있어서,
상기 바디는, 몰리브덴, 주철 및 서스 중 어느 하나로 이루어지는 와이어 쏘 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the body is made of any one of molybdenum, cast iron, and cusp. 제2 항에 있어서,
상기 바디의 상부에 상기 수냉관의 입구와 출구가 배치된 와이어 쏘 장치.3. The method of claim 2,
And an inlet and an outlet of the water-cooled tube are disposed on an upper portion of the body. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제1 방열 유닛을 이동시키는 이동 유닛을 더 포함하고, 상기 이동 유닛은 수평 방향 이동 암과 수직 방향 이동 암을 포함하는 와이어 쏘 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a moving unit for moving the first heat-dissipating unit, wherein the moving unit includes a horizontal moving arm and a vertical moving arm. 삭제delete 마운팅 블럭의 하부에 빔을 통하여 잉곳을 부착하는 단계;
상기 잉곳의 적어도 일측에 제1 방열 유닛을 압착하는 단계;
상기 잉곳의 하부에 외주면에 와이어가 권취된 적어도 하나의 와이어 가이드를 배치하는 단계;
상기 마운팅 블럭과 상기 제1 방열 유닛을 하강시켜서, 상기 와이어로 상기 잉곳을 절단하는 단계;
상기 제1 방열 유닛의 내부에 냉각수를 공급하는 단계; 및
상기 잉곳의 절단 중에 수냉관 내부의 냉각수의 온도를 측정하는 단계를 포함하고,
상기 와이어 가이드의 양끝단에 제2 방열 유닛이 배치되어, 상기 잉곳의 절단시에 발생되는 열을 방출하는 와이어 쏘 방법.Attaching the ingot to the lower part of the mounting block through the beam;
Pressing the first heat-dissipating unit on at least one side of the ingot;
Disposing at least one wire guide wound on the outer circumferential surface of the ingot under the wire;
Lowering the mounting block and the first heat-dissipating unit to cut the ingot with the wire;
Supplying cooling water to the inside of the first heat-dissipating unit; And
And measuring the temperature of the cooling water in the water-cooled tube during the cutting of the ingot,
And a second heat dissipating unit is disposed at both ends of the wire guide to emit heat generated when the ingot is cut. 제8 항에 있어서,
상기 잉곳의 절단 중에 상기 수냉관을 통하여 냉각수를 공급 및 배출하는 와이어 쏘 방법.9. The method of claim 8,
And cooling water is supplied and discharged through the water-cooled tube during cutting of the ingot. 삭제delete 제8 항에 있어서,
상기 잉곳의 절단시에, 상기 제1 방열 유닛의 하강을 중단하고 상기 제1 방열 유닛을 수평 방향으로 이동시켜서 상기 잉곳으로부터 분리하는 와이어 쏘 방법.9. The method of claim 8,
Wherein when the ingot is cut, the falling of the first heat-dissipating unit is stopped and the first heat-dissipating unit is moved in the horizontal direction to separate from the ingot.
KR1020140001126A 2014-01-06 2014-01-06 A wire sawing apparatus and method KR101540568B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140001126A KR101540568B1 (en) 2014-01-06 2014-01-06 A wire sawing apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140001126A KR101540568B1 (en) 2014-01-06 2014-01-06 A wire sawing apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150081535A KR20150081535A (en) 2015-07-15
KR101540568B1 true KR101540568B1 (en) 2015-07-31

Family

ID=53793343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140001126A KR101540568B1 (en) 2014-01-06 2014-01-06 A wire sawing apparatus and method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101540568B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102356920B1 (en) * 2021-05-03 2022-02-08 주식회사 나우건설산업 Inspection window for checking cutting of wire saw cutting device with water supply

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1158365A (en) * 1997-08-25 1999-03-02 Mitsubishi Materials Shilicon Corp Wire saw and method for cutting ingot
JP3734018B2 (en) * 1999-01-20 2006-01-11 信越半導体株式会社 Wire saw and cutting method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1158365A (en) * 1997-08-25 1999-03-02 Mitsubishi Materials Shilicon Corp Wire saw and method for cutting ingot
JP3734018B2 (en) * 1999-01-20 2006-01-11 信越半導体株式会社 Wire saw and cutting method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150081535A (en) 2015-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5370006B2 (en) Wire saw equipment
JP2008160124A (en) Apparatus and method for cutting workpiece
JP7073172B2 (en) How to generate a wafer
JPH08323741A (en) Wire saw device and work-cutting method
EP3096348B1 (en) Wafer grinding device
JP6572827B2 (en) Cutting method of single crystal ingot
KR20140043796A (en) Cutting machine and method of cutting
JP7020286B2 (en) Ingot cutting method and wire saw
JP2011526215A (en) Wire saw cutting equipment
KR101540568B1 (en) A wire sawing apparatus and method
JP2010074056A (en) Semiconductor wafer and method of manufacturing same
JP2010194706A (en) Method of manufacturing substrate
TWI812652B (en) Wire saw device and wafer manufacturing method
KR101390794B1 (en) Wire guide, wire saw apparatus including the same, and method for slicing ingot
JP2005153031A (en) Wire saw and working fluid feed method of wire saw
JP6455294B2 (en) Wire saw equipment
US20190055666A1 (en) Silicon single crystal ingot cooling tube and silicon single crystal ingot growth apparatus having the same
JP2006192555A (en) Grinding liquid for wire saw and cutting method of ingot
TW202214411A (en) Ingot cutting apparatus and ingot cutting method
KR102160169B1 (en) Ingot Clamp and Wire sawing apparatus having the same
KR101229971B1 (en) Method for cutting ingot
KR101596734B1 (en) Variable wire-saw device
JP2008132559A (en) Grinding method for silicon carbide single crystal
KR101581373B1 (en) Wire guide system for ingot slicing and wire saw apparatus including the same
JP2005319547A (en) Work plate of wire saw

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180627

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190624

Year of fee payment: 5