KR101954431B1

KR101954431B1 - 와이어 소의 운전재개방법

Info

Publication number: KR101954431B1
Application number: KR1020157017993A
Authority: KR
Inventors: 아츠오 우치야마; 히사카즈 타카노; 히토시 세지모; 유키오 히지리사와; 다이스케 나카마타
Original assignee: 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2019-03-05
Also published as: DE112013005965B4; JP2014133282A; CN104918749B; US9662805B2; KR20150105324A; WO2014108956A1; JP5791642B2; SG11201504609TA; CN104918749A; TW201440985A; DE112013005965T5; TWI552844B; US20150328800A1

Abstract

본 발명은, 와이어의 신선을 공급측으로부터 회수측으로 공급하면서 와이어를 와이어 축방향으로 왕복주행시키고, 와이어에 절단용의 슬러리를 공급하면서, 워크를 상대적으로 압하하여, 왕복주행하는 와이어에 눌러 컷팅 이송하고, 워크를 웨이퍼 형상으로 절단하는 와이어 소의 운전에 있어서, 와이어가 단선되어 워크의 절단을 도중에 일단 중단한 후, 이 절단을 재개하는 경우의 운전재개방법으로서, 워크의 절단을 중단한 후, 워크의 절단을 재개하기 전에, 단선된 와이어를 수복하는 수복공정과, 워크의 절단위치에 있어서의 수복된 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시키는 절단준비공정을 갖는 와이어 소의 운전재개방법이다. 이에 따라, 와이어의 단선에 의해 워크의 절단이 도중에 중단된 경우에도, 운전재개 후에 절단한 웨이퍼에 홈이 발생하는 것을 억제하여, 제품 웨이퍼의 품질적인 문제를 억제할 수 있다.

Description

와이어 소의 운전재개방법{METHOD FOR RESUMING WIRE SAW OPERATION}

본 발명은 와이어에 슬러리를 공급하면서 반도체 잉곳 등의 워크를 눌러서 절단하는 와이어 소에 관한 것으로, 특히, 와이어 절단시에 있어서의 와이어 소의 운전재개방법에 관한 것이다.

종래, 반도체 잉곳 등의 워크를 웨이퍼 형상으로 잘라내는 수단으로서, 와이어 소가 알려져 있다. 이 와이어 소에서는, 복수의 홈 롤러의 주위에 절단용 와이어가 다수 감겨 있음으로써 와이어열이 형성되어 있고, 그 절단용 와이어가 축방향으로 고속구동되고, 또한, 슬러리가 적당히 공급되면서 와이어열에 대하여 워크가 컷팅 이송됨으로써, 이 워크가 각 와이어 위치에서 동시에 절단되도록 한 것이다.

여기서, 도 1에, 일반적인 와이어 소의 일례의 개요를 나타낸다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 와이어 소(1)는, 워크(W)를 절단하기 위한 와이어(2)가 공급측의 와이어릴(6)로부터 반출되어, 홈 롤러(3)에 들어가 있다. 와이어(2)가 이 홈 롤러(3)에 300~500회 정도 감겨 있음으로써 와이어열이 형성된다. 또한, 와이어(2)는 홈 롤러(3)로부터 권출되고, 회수측의 와이어릴(6')에 권취된다.

워크(W)를 절단할 때는, 와이어(2)를 미리 정해진 주행거리로 와이어 축방향으로 왕복주행시키고, 공급측으로부터 회수측으로 와이어 신선이 서서히 공급된다.

따라서, 홈 롤러(3)에 감긴 와이어 중 신선이 공급되는 측, 즉 공급측보다, 와이어가 회수되는 측, 즉 회수측이 와이어의 마모량이 커지고, 와이어 직경이 작아진다. 이에 따라, 회수측에서 절단된 웨이퍼가 공급측에서 절단된 웨이퍼보다 두께가 두꺼워지는 경향이 있다.

따라서, 홈 롤러의 복수의 홈간의 피치를 공급측보다 회수측이 좁아지도록 한 것이 이용되고 있다(특허문헌 1).

그런데, 와이어 소의 와이어에는, 내마모, 내장력성이 풍부하고, 게다가 고경도의 선재, 예를 들어, 피아노선 등이 이용되고, 또한, 홈 롤러에는, 와이어의 손상을 방지하기 위하여 소정 경도의 수지롤러가 사용되고 있는데, 와이어의 경시적인 마모나, 피로에 의해 워크의 절단 중에 와이어가 단선되어, 웨이퍼의 절단을 계속하지 못하는 경우가 있다.

이러한 경우, 종래는, 와이어로부터 워크의 컷팅을 이탈시키는 이탈작업을 행한 후, 와이어를 수동으로 인출하거나, 또는 홈 롤러 구동장치를 매뉴얼로 조작하여 와이어의 단선개소를 한쪽의 홈 롤러의 적당한 외측까지 인출하여, 그 단선부끼리를 연결한다. 단선부분을 재사용할 수 없으면, 그 부분을 잘라내고, 신선으로 교환한 후 연결한다. 그 후, 와이어끼리의 접속부가 워크의 절단에 직접 관여하지 않는 위치에 재차 인출하거나 하는 인출작업을 행한다.

그리고, 이러한 와이어 수복(修復)처리 후, 와이어의 각 열에 대하여 워크의 각 컷팅을 대응시켜 계합시키는 복귀작업을 행하고, 워크의 절단을 재개함으로써, 워크의 절단을 완료한다고 하는 복구작업이 행해진다.

와이어의 단선의 문제에 대하여, 와이어의 강도를 개선하거나(예를 들어, 특허문헌 2 참조), 와이어 소로 단선의 예조(予兆)를 검지하고 절단을 정지하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 3 참조). 이러한 기술에 의해, 와이어의 단선의 빈도를 저감할 수 있다.

일본특허공개 H10-249701호 공보 일본특허공개 2002-256391호 공보 일본특허공개 2011-31355호 공보

초정밀 웨이퍼 표면제어기술, 마츠시타 요키아키 등 2000년 2월 28일 Science Forum Inc.간

그러나, 최근의 생산성의 증가에 수반하여 와이어의 사용부하도 증대하여, 단선을 완전히 피할 수는 없다. 일단 단선이 발생하면, 고가의 워크의 절단을 재개한 직후에 잘라낸 웨이퍼에 후공정에 의해서도 제거하지 못하는 홈이 생겨, 대량의 불량품이 발생한다는 문제를 일으킨다.

본 발명자가 이 원인에 대한 상세를 조사한바 이하의 것이 판명되었다. 상기한 바와 같이, 수복처리에 있어서 와이어의 단선부끼리를 연결하고, 연결부분을 워크의 절단위치로부터 인출하면, 워크의 절단위치에 있어서의 와이어가 신선과 치환되게 된다. 워크의 절단위치에 있어서의 단선 직후의 와이어의 직경은 마모에 의해 신선의 직경보다 가늘게 되어 있으므로, 단선 직전의 와이어 직경과 신선의 와이어 직경의 차이가 생긴다. 일반적으로 워크의 절삭마진은 와이어 직경에 슬러리의 평균직경의 3배를 더한 값이 되는 것이 알려져 있고(비특허문헌 1), 절단재개 후의 워크의 절삭마진이 증가함으로써 절단부에 홈이 발생한다.

최근, 웨이퍼의 제조비용의 삭감을 위하여, 후공정에 있어서의 래핑처리 시의 랩마진은 작게 설계되어 있으므로, 래핑처리로 상기의 홈을 제거하지 못하는 경우가 증가하고 있다. 상기와 같이, 홈 롤러의 홈간의 피치가 와이어 공급측보다 와이어 회수측이 좁아져 있는 경우에는, 와이어 신선을 이용하여 절단하면 특히 와이어 회수측에 가까운 절단위치에서는 절단한 웨이퍼의 두께가 얇아져, 발생한 홈의 제거를 하지 못할 가능성이 커진다.

게다가, 웨이퍼의 직경이 커짐에 따라 불량품의 발생에 의한 영향이 심각해지고 있다.

본 발명은 상기 서술한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 와이어 소에 의한 반도체 잉곳 등의 워크절단에 있어서, 와이어의 단선에 의해 워크의 절단이 도중에 중단된 경우에도, 운전재개 후에 절단한 웨이퍼에 홈이 발생하는 것을 억제하여, 제품 웨이퍼의 품질적인 문제를 억제할 수 있는 와이어 소의 운전재개방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 복수의 홈 롤러에 와이어를 감고, 이 와이어의 신선을 공급측으로부터 회수측으로 공급하면서 상기 와이어를 와이어 축방향으로 왕복주행시키고, 상기 와이어에 절단용의 슬러리를 공급하면서, 워크를 상대적으로 압하하여, 왕복주행하는 상기 와이어에 눌러 컷팅 이송하고, 상기 워크를 웨이퍼 형상으로 절단하는 와이어 소의 운전에 있어서, 상기 와이어가 단선되어 상기 워크의 절단을 도중에 일단 중단한 후, 이 절단을 재개하는 경우의 운전재개방법으로서, 상기 워크의 절단을 중단한 후, 상기 워크의 절단을 재개하기 전에, 상기 단선된 와이어를 수복하는 수복공정과, 상기 워크의 절단위치에 있어서의 상기 수복된 와이어의 직경을 상기 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시키는 절단준비공정을 갖는 것을 특징으로 하는 와이어 소의 운전재개방법이 제공된다.

이러한 운전재개방법에 의하면, 운전재개 후에 이용하는 와이어의 직경과 단선 전의 직경의 차이를 없앨 수 있으므로, 절단한 웨이퍼에 홈이 발생하는 것을 억제할 수 있고, 웨이퍼가 불량품이 되는 것을 억제할 수 있다.

이때, 상기 절단준비공정에 있어서, 상기 와이어의 단선이 상기 홈 롤러에 감긴 위치, 또는 상기 공급측의 위치에서 발생한 경우에, 상기 수복된 와이어를 마모시킴으로써 그 직경을 상기 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시킬 수 있다.

와이어의 단선이 상기 위치에서 발생한 경우, 워크의 절단위치에 있어서의 수복 후의 와이어가 신선으로 되어 있어도, 이와 같이 하면, 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 용이하게 일치시킬 수 있다.

또한, 상기 절단준비공정에 있어서, 더미의 워크와 이 더미의 워크를 유지하는 유지수단을 상기 와이어 소에 마련하고, 상기 와이어가 상기 홈 롤러로부터 회수측으로 권출되는 위치에 있어서의 상기 와이어의 직경이 상기 단선 전과 동일해지도록, 상기 수복된 와이어에서 상기 더미의 워크를 절단함으로써 상기 와이어를 마모시킨 후, 상기 더미의 워크 및 유지수단을 제거할 수 있다.

이와 같이 하면, 와이어가 홈 롤러로부터 회수측으로 권출되는 위치에 있어서의 와이어 직경을 기준으로 함으로써, 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 보다 용이하게 일치시킬 수 있다. 또한, 절단준비공정에 있어서, 절단을 도중에 중단했던 워크를 와이어 소로부터 분리할 필요가 없어, 와이어열에 대한 워크의 상대위치가 변화하지 않으므로, 운전재개 후의 절단에 워크의 위치변화에 의한 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 수복공정에 있어서, 상기 단선발생시점에 있어서의 상기 와이어의 단선개소의 위치에서부터 상기 와이어가 상기 홈 롤러로부터 회수측으로 권출되는 위치까지의 와이어 길이를 검출하고, 상기 절단준비공정에 있어서, 상기 와이어의 단선개소의 위치가, 상기 와이어가 상기 홈 롤러로부터 회수측으로 권출되는 위치가 되도록 상기 와이어를 위치결정하고, 그 후, 상기 검출한 와이어 길이 이상의 길이의 상기 와이어의 신선이 공급되어 사용되도록 상기 더미의 워크를 절단할 수 있다.

이와 같이 하면, 마모시키는 와이어 신선의 길이 및 더미의 워크의 절단시간을 용이하게 결정할 수 있고, 필요 최저한의 공정시간으로 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 확실히 일치시킬 수 있다.

또한, 상기 와이어의 직경을 마이크로미터, 또는 레이저 변위계로 측정할 수 있다.

이와 같이 하면, 와이어의 직경을 용이하게 측정할 수 있다.

본 발명에서는, 와이어 소에 의한 워크의 절단 중에 와이어가 단선되었을 때, 단선된 와이어를 수복된 후, 워크의 절단위치에 있어서의 수복된 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시키므로, 운전재개 후에 이용하는 와이어의 직경과 단선 전의 직경의 차이를 없앨 수 있으므로, 절단한 웨이퍼에 홈이 발생하는 것을 억제하여, 웨이퍼의 평탄도를 개선할 수 있다. 이에 따라, 제품 웨이퍼의 품질적인 문제가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 일반적인 와이어 소의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 와이어 소의 운전재개방법의 플로우도이다.
도 3은 본 발명의 와이어 소의 운전재개방법으로 더미의 워크를 절단하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 홈 롤러내 위치에 의해 와이어 직경이 마모에 의해 변화하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 와이어 소에 있어서의, 회수측 종점(P)으로부터 단선발생 위치까지의 거리(X)를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시예의 평탄도의 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 비교예의 평탄도의 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6, 도 7의 평탄도의 결과의 단선발생부분을 확대한 도면이다.

이하, 본 발명에 대하여 실시의 형태를 설명하는데, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

상기한 바와 같이, 와이어 소에 의한 워크의 절단 중에 와이어가 단선된 경우, 그 워크의 절단을 재개하면, 단선 직전의 와이어 직경과 수복 후의 와이어의 직경의 차이에 의해 재개한 절단부에 홈이 발생한다는 문제가 있다.

본 발명자는 이러한 문제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, 와이어를 수복된 후, 워크의 절단위치에 있어서의 수복된 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시킴으로써, 상기 홈의 발생을 억제할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.

우선, 워크를 웨이퍼 형상으로 절단하는 와이어 소의 운전에 대하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 와이어 소(1)는, 워크(W)를 절단하기 위한 와이어(2), 와이어(2)를 감은 홈 롤러(3), 절단하는 워크(W)를 상대적으로 아래쪽으로 보낸 워크이송기구(4), 절단시에 와이어(2)에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리공급수단(5)을 갖고 있다.

와이어(2)는, 공급측의 와이어릴(6)로부터 반출되어, 홈 롤러(3)에 들어가 있다. 와이어(2)가 이 홈 롤러(3)에 300~500회 정도 감겨 있음으로써 와이어열이 형성된다. 또한, 와이어(2)는 홈 롤러(3)로부터 권출되고, 회수측의 와이어릴(6')에 권취된다.

홈 롤러(3)와 와이어릴(6, 6')의 사이에는 와이어(2)에 장력을 부여하기 위한 와이어장력 부여기구(도시하지 않음)가 마련되어 있다.

워크(W)를 절단할 때는, 와이어(2)를 미리 정해진 주행거리로 와이어 축방향으로 왕복주행시킨다. 이때, 왕복주행하는 와이어의 각각의 방향으로의 주행거리는 동일하지 않고, 한쪽 방향의 주행거리가 길어져 있다. 이에 따라, 와이어는 왕복주행을 계속하면서 길게 주행하는 방향, 즉 도 1에 나타낸 바와 같이 공급측으로부터 회수측으로 와이어 신선이 서서히 공급된다.

워크(W)는 워크이송기구(4)에 의해 유지되고, 상대적으로 아래쪽에 위치하는 와이어(2)로 보내진다. 이 워크이송기구(4)는, 와이어(2)가 덧댐판에 도달하기까지 워크(W)를 상대적으로 아래쪽으로 압하함으로써, 워크(W)를 와이어(2)에 눌러 컷팅 이송한다. 그리고, 워크(W)의 절단을 완료시킨 후, 워크(W)의 송출방향을 역전시킴으로써, 와이어열로부터 절단완료 워크(W)를 인발하도록 한다.

본 발명의 와이어 소의 운전재개방법은, 상기의 와이어 소의 운전에 있어서, 와이어(2)가 단선되어 워크(W)의 절단을 도중에 일단 중단한 후, 이 절단을 재개하는 경우의 운전재개방법이다. 이하, 도 1, 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 와이어의 단선이 발생하면 워크의 절단을 중단하고, 워크를 와이어열로부터 일단 퇴피(退避)시키고(도 2의 (A)), 단선된 와이어를 제거하는 작업을 행한다(도 2의 (B)). 그 후, 와이어의 수복을 행한다. 또한, 단선발생시점의 와이어의 직경을 측정한다(도 2의 (C)). 여기서, 와이어 직경을 측정하는 위치는, 도 1에 나타낸 와이어가 홈 롤러로부터 회수측으로 권출되는 위치(P)(이후, 회수측 종점이라고 함)로 할 수 있다.

이때, 와이어의 단선이 홈 롤러에 감긴 위치, 또는 홈 롤러로부터 공급측의 위치에서 발생한 경우에는, 회수측 종점(P)보다 와이어릴(6')측에 와이어의 단선개소가 위치하도록 와이어를 인출하고 나서 와이어의 단선부끼리를 연결한다(도 2의 (D)). 이와 같이 하면, 와이어의 수복작업이 용이해짐과 함께, 절단재개시에 와이어의 연결부가 절단에 이용되어 절단한 웨이퍼의 품질에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 절단재개시에는 와이어의 왕복주행을 회수측의 방향에서 시작하도록 한다.

와이어의 단선이 홈 롤러로부터 회수측의 위치에서 발생한 경우에는, 와이어를 회수측에 인출하지 않고 와이어의 단선부끼리를 연결할 수 있다. 혹은, 와이어의 단선위치가 홈 롤러에 지나치게 가까운 경우 등, 와이어 수복작업의 필요성에 따라 와이어를 회수측의 방향으로 인출하고 나서 와이어의 단선부끼리를 연결할 수도 있다.

이어서, 중단한 워크의 절단을 재개하기 위한 준비를 행하기 위한 절단준비공정을 실시한다. 이 공정에서는, 워크의 절단위치에 있어서의 수복된 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시킨다. 그 후, 와이어열의 각 열에 대하여 워크의 각 컷팅을 대응시켜 계합시키는 작업을 행한다.

와이어의 단선이 회수측의 위치에서 발생하고, 상기 수복공정에서 와이어를 회수측에 인출하지 않고 와이어의 단선부끼리를 연결한 경우에는, 워크의 절단위치에 있어서의 수복된 와이어의 직경은 단선 직전의 와이어의 직경과 일치하고 있다. 또한, 와이어를 회수측으로 인출한 경우에는, 와이어를 인출하기 전의 위치, 즉 단선 직전의 위치로 되돌아가서 위치결정하면 워크의 절단위치에 있어서의 수복된 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시킬 수 있다.

와이어의 단선이 홈 롤러에 감긴 위치, 또는 공급측의 위치에서 발생한 경우에는, 상기와 같이 와이어의 단선개소가 회수측으로 인출되어 있으므로 재개 후의 워크의 절단위치에 있어서의 와이어는 신선의 부분을 포함하고 있다. 따라서, 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시키기 위하여, 워크의 절단위치에 있어서의 와이어를 마모시킨다.

와이어를 마모시키는 구체적인 방법으로서, 와이어로 더미의 워크를 절단하는 방법을 이용할 수 있다. 절단을 중단한 워크를 워크이송기구로부터 분리하는 것은, 절단재개 전후에서 워크의 위치가 바뀔 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 더미의 워크(DW)와, 이것을 유지하기 위한 유지수단(7)을 와이어 소(1)에 마련한다. 이 유지수단(7)을, 예를 들어 워크이송기구(4)에 분리 가능하게 부착할 수 있다.

이와 같이 하면, 절단을 중단한 워크를 워크이송기구(4)로부터 분리하지 않고, 와이어로 더미의 워크를 절단하여 와이어를 마모시킬 수 있다.

이때, 워크의 절단위치에 있어서의 와이어의 직경이 단선 직전의 와이어의 직경과 일치하는지 여부의 판단은, 회수측 종점(P)의 위치에 있어서의 와이어의 직경에 기초하여 행할 수 있다. 즉, 회수측 종점(P)의 위치에 있어서의 와이어의 직경이 단선 직전과 동일해지도록 와이어로 더미의 워크를 절단하면, 워크의 절단위치에 있어서의 와이어의 직경이 단선 직전의 와이어의 직경과 일치한다고 판단할 수 있다.

와이어로 더미의 워크를 절단하여 와이어를 마모시키는 방법의 구체예를 이하에 설명한다.

상기 수복공정에 있어서, 단선발생시점에 있어서의 와이어의 단선개소의 위치에서부터 회수측 종점(P)의 위치까지의 와이어 길이(C)를 검출해둔다. 여기서, 복수의 홈 롤러에 감긴 와이어(1) 둘레만큼의 길이를 WN, 와이어열에 수직인 방향의 회수측 종점(P)으로부터 단선발생 위치까지의 거리를 X(도 5 참조), 와이어열의 간격을 D라고 하면, 상기 와이어 길이(C)는 WN×X/D로 구할 수 있다. 여기서, 와이어열의 간격이 공급측보다 회수측이 좁아지는 경우에는 평균값을 이용한다.

절단준비공정에 있어서, 와이어의 단선개소(연결부)의 위치가, 회수측 종점(P)의 위치보다 약간 와이어릴(6')측이 되도록 와이어를 위치결정한다(도 2의 (E)). 회수측 종점(P)의 위치보다 약간 와이어릴(6')측이 된다는 것은, 연결부의 회수측 종점(P)의 위치로부터 벗어난 상태이다.

이어서, 회수측 종점(P)의 위치에 있어서의 수복 후의 와이어의 직경을 마이크로미터, 또는 레이저 변위계로 측정하고, 이 측정값과 단선발생시점의 동일위치의 와이어 직경과의 차(ΔQ)를 산출한다.

일반적으로, 워크의 절단 중에 공급측으로부터 공급되는 와이어 신선은 왕복주행을 계속하면서 점차 회수측으로 진행되고, 회수측으로 진행됨에 따라 와이어 직경도 마모에 의해 점차 작아진다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 회수측 종점(P)의 위치에 있어서의 와이어의 직경은 신선의 직경에 비해 10% 정도 작아져 있다. 이러한 와이어 직경의 마모에 의한 감소량은 절단조건(신선공급속도, 와이어평균속도, 컷팅속도 및 와이어열에 접촉하는 워크의 압력)에 따라 상이하지만, 와이어 소의 절단원리 상의 이유로 인해 공급측으로부터 회수측을 향하여 와이어의 마모량은 증가한다. 이에 따라, 상기에서 측정한 직경은, 단선발생시점의 동일위치의 와이어 직경보다 크게 되어 있다.

그 후, 더미의 워크와, 이것을 유지하기 위한 유지수단을 와이어 소에 마련하고(도 2의 (F)), 절단조건을 설정한다(도 2의 (G)). 이 절단조건으로 와이어를 왕복주행시키면서 신선을 공급하여 더미의 워크를 절단하고, 회수측 종점(P)의 위치에 있어서의 와이어의 직경이 상기 산출한 차(ΔQ)만큼 마모될 때까지, 즉, 이 위치에 있어서의 와이어의 직경이 단선발생시점의 동일위치의 와이어 직경과 일치할 때까지 절단을 계속한다(도 2의 (H)). 이때, 신선공급속도를 S, 컷팅속도를 V, 와이어열에 접촉하는 워크의 압력을 F, 더미의 워크의 길이를 L, 비례상수를 K로 하면, 회수측 종점(P)의 위치에 있어서의 와이어의 마모량은 K×L×V×F/S로 나타낸다.

따라서, ΔQ=K×L×V×F/S를 만족시키는 절단조건으로 더미의 워크를 절단하면 된다. 이 관계식에 기초하여 미리 더미의 워크를 절단하여 ΔQ를 얻기 위한 절단조건을 기록해두고, 절단준비공정에 있어서, 이 절단조건을 이용할 수 있다. 예를 들어, 더미의 워크의 길이(L), 컷팅속도(V), 와이어열에 접촉하는 워크의 압력(F)을 일정하게 하고, 신선공급속도(S)를 변화시켜 더미의 워크를 절단하고, ΔQ와 S의 관계를 기록해두고, 더미의 워크절단 시에 목적으로 하는 ΔQ에 대응하는 신선공급속도(S)를 이용할 수 있다.

또한, 더미의 워크의 절단시에는, 상기에서 검출한 와이어 길이(C) 이상의 길이의 와이어의 신선이 공급되어 사용되도록 한다. 이는, 더미의 워크의 절단시간(T)을, 식 C/S로 구해지는 시간 이상으로 함으로써 달성할 수 있다.

더미의 워크를 절단한 후, 회수측 종점(P)의 위치에 있어서의 와이어의 직경을 확인하고, 더미의 워크 및 유지수단을 제거한다(도 2의 (I)).

여기서, 더미의 워크로서, 유리, 카본, 필러충전 아크릴수지, 필러충전 에폭시수지, 필러충전 우레탄수지제의 워크를 이용할 수 있다.

이상과 같이 하여 절단준비공정을 실시한 후, 워크의 절단을 재개한다(도 2의 (J)).

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

(실시예)

도 1에 나타낸 바와 같은 와이어 소를 이용하여, 직경 200mm, 길이 360mm의 실리콘잉곳을 절단한 바, 상기 컷팅위치가 65mm, 상기 거리(X)가 25mm인 위치에서 와이어가 단선되었다. 따라서, 본 발명의 와이어 소의 운전재개방법에 따라서 이하와 같이 워크의 절단을 재개하였다.

와이어 단선시점의 회수측 종점(P)의 위치에 있어서의 와이어의 직경을 측정한바, 와이어 신선의 90%였다. 와이어의 수복을 행하여, 와이어의 연결부가 회수측 종점(P)의 위치가 되도록 위치결정하였다.

그 후, 도 3에 나타낸 유지수단에 두께 10mm, 폭 150mm, 길이 360mm의 아크릴계 수지로 이루어지는 더미의 워크를 절단하고, 회수측 종점(P)의 위치에 있어서의 와이어의 직경이 신선의 90%가 될 때까지 와이어를 마모시켜, 워크의 절단위치에 있어서의 수복된 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시켰다.

더미의 워크의 절단 후, 더미의 워크 및 유지수단을 분리하였다. 그 후, 잉곳의 절단을 재개하고, 절단을 완료시켰다.

이와 같이 하여 절단한 웨이퍼의 평탄도를 평가하였다. 평가한 웨이퍼는, 잉곳의 양 단면, 및 중앙의 위치에 상당하는 웨이퍼로 하였다. 평탄도는 웨이퍼를 수평면 상에 정치하고, 절단면의 한쪽의 면을 직경방향(절단방향)으로 변위를 측정함으로써 평가하였다.

그 결과를 도 6에 나타낸다. (A)는 공급측 단면의 웨이퍼, (B)는 중앙부의 웨이퍼, (C)는 회수측 단면의 웨이퍼의 결과이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 어떤 위치에 있는 웨이퍼도 단선이 발생한 65mm 지점에 급준한 마이너스 방향으로의 홈이 발생하지 않고, 후술하는 비교예의 결과에 비해 평탄도가 개선되어 있는 것을 알 수 있다. 얻어진 웨이퍼는 제품으로서 품질 상의 문제가 없는 것이었다.

도 8은, 도 6에 나타낸 웨이퍼의 평탄도의 단선이 발생한 부분을 확대한 도면이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 후술하는 비교예의 결과에 비해, 홈이 억제되어 있는 것이 명확하게 확인되었다.

(비교예)

도 1에 나타낸 바와 같은 와이어 소를 이용하여, 직경 200mm, 길이 365mm의 실리콘잉곳을 절단한바, 상기 컷팅위치가 85mm, 상기 거리(X)가 40mm인 위치에서 와이어가 단선되었다. 와이어의 수복 후, 더미의 워크의 절단을 행하지 않고, 즉, 수복된 와이어의 직경을 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시키지 않고, 잉곳의 절단을 재개하여, 절단을 완료시켰다.

그 후, 실시예와 마찬가지로 웨이퍼의 평탄도를 평가하였다.

그 결과를 도 7에 나타낸다. 실시예와 마찬가지로, (A)는 공급측 단면의 웨이퍼, (B)는 중앙부의 웨이퍼, (C)는 회수측 단면의 웨이퍼의 결과이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, (B)중앙부의 웨이퍼 및 (C)회수측 단면의 웨이퍼에 있어서, 단선이 발생한 85mm 지점에서 급준한 마이너스 방향으로의 홈이 발생하였다. 이 홈은 래핑 등의 후공정에서 수정 불가능한 정도의 크기이며, 웨이퍼는 불량품이 되었다.

도 8은, 도 7에 나타낸 웨이퍼의 평탄도의 단선이 발생한 부분을 확대한 도면이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 후공정에서 수복 불가능한 정도의 크기의 홈이 발생한 것이 명확하게 확인되었다.

또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고, 동일한 작용효과를 나타내는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims

복수의 홈 롤러에 와이어를 감고, 이 와이어의 신선을 공급측으로부터 회수측으로 공급하면서 상기 와이어를 와이어 축방향으로 왕복주행시키고, 상기 와이어에 절단용의 슬러리를 공급하면서, 워크를 상대적으로 압하하여, 왕복주행하는 상기 와이어에 눌러 컷팅 이송하고, 상기 워크를 웨이퍼 형상으로 절단하는 와이어 소의 운전에 있어서, 상기 와이어가 단선되어 상기 워크의 절단을 도중에 일단 중단한 후, 이 절단을 재개하는 경우의 운전재개방법으로서,
상기 워크의 절단을 중단한 후, 상기 워크의 절단을 재개하기 전에, 상기 단선된 와이어를 수복하는 수복공정과,
상기 워크의 절단위치에 있어서의 상기 수복된 와이어의 직경을 상기 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시키는 절단준비공정
을 갖는 것을 특징으로 하는,
와이어 소의 운전재개방법.
제1항에 있어서,
상기 절단준비공정에 있어서, 상기 와이어의 단선이 상기 홈 롤러에 감긴 위치, 또는 상기 공급측의 위치에서 발생한 경우에, 상기 수복된 와이어를 마모시킴으로써 그 직경을 상기 단선 직전의 와이어의 직경과 일치시키는 것을 특징으로 하는,
와이어 소의 운전재개방법.
제2항에 있어서,
상기 절단준비공정에 있어서, 더미의 워크와 이 더미의 워크를 유지하는 유지수단을 상기 와이어 소에 마련하고, 상기 와이어가 상기 홈 롤러로부터 회수측으로 권출되는 위치에 있어서의 상기 와이어의 직경이 상기 단선 전과 동일해지도록, 상기 수복된 와이어로 상기 더미의 워크를 절단함으로써 상기 와이어를 마모시킨 후, 상기 더미의 워크 및 유지수단을 제거하는 것을 특징으로 하는,
와이어 소의 운전재개방법.
제3항에 있어서,
상기 수복공정에 있어서, 상기 단선발생시점에 있어서의 상기 와이어의 단선개소의 위치에서부터 상기 와이어가 상기 홈 롤러로부터 회수측으로 권출되는 위치까지의 와이어 길이를 검출하고,
상기 절단준비공정에 있어서, 상기 와이어의 단선개소의 위치가, 상기 와이어가 상기 홈 롤러로부터 회수측으로 권출되는 위치가 되도록 상기 와이어를 위치결정하고, 그 후, 상기 검출한 와이어 길이 이상의 길이의 상기 와이어의 신선이 공급되어 사용되도록 상기 더미의 워크를 절단하는 것을 특징으로 하는,
와이어 소의 운전재개방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이어의 직경을 마이크로미터, 또는 레이저 변위계로 측정하는 것을 특징으로 하는,
와이어 소의 운전재개방법.