KR102149092B1 - Wire sawing apparatus - Google Patents

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KR102149092B1
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 와이어 쏘잉 장치는, 소정 간격을 두고 나란히 설치되고, 회전 구동되는 제1,2스핀들; 상기 제1,2스핀들 사이에 승강 가능하게 설치되고, 잉곳이 하측에 접착되는 워크 플레이트와, 상기 워크 플레이트의 상면을 고정시키는 클램프를 포함하는 잉곳 장착부; 상기 제1,2스핀들 사이에 소정 간격을 두고 감긴 와이어; 상기 와이어 상측에 구비되고, 상기 와이어에 슬러리를 공급하는 복수개의 슬러리 공급노즐; 및 상기 클램프 양측에 구비되고, 상기 클램프를 슬러리로부터 밀봉시키는 한 쌍의 슬러리 차단막;을 포함한다. Wire ssoing device according to an embodiment of the present invention, first and second spindles are installed side by side at a predetermined interval, rotationally driven; An ingot mounting portion installed between the first and second spindles to be elevating and including a work plate to which the ingot is adhered to a lower side, and a clamp for fixing an upper surface of the work plate; A wire wound at a predetermined distance between the first and second spindles; A plurality of slurry supply nozzles provided above the wire and supplying slurry to the wire; And a pair of slurry blocking films provided on both sides of the clamp and sealing the clamp from the slurry.

Description

와이어 쏘잉 장치 {Wire sawing apparatus}Wire sawing apparatus

본 발명은 웨이퍼의 휨(warp) 산포를 개선시킬 수 있는 와이어 쏘잉 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wire sawing apparatus capable of improving the warp dispersion of a wafer.

일반적으로 실리콘 웨이퍼는 다결정의 실리콘을 단결정 실리콘 잉곳으로 성장시키는 성장 공정과, 성장된 단결정 실리콘 잉곳을 웨이퍼의 형태로 자르는 슬라이싱 공정과, 웨이퍼의 두께를 균일화하여 평면화하는 래핑 공정과, 기계적인 연마에 의해 발생한 손상을 제거 또는 완화하는 에칭 공정과, 웨이퍼 표면을 경면화하는 폴리싱 공정과, 그리고 웨이퍼를 세정하는 세정 공정 등을 거쳐 제조된다. In general, silicon wafers are used in a growing process of growing polycrystalline silicon into a single crystal silicon ingot, a slicing process in which the grown single crystal silicon ingot is cut into a wafer shape, a lapping process in which the thickness of the wafer is uniform and flattened, and mechanical polishing. It is manufactured through an etching process for removing or alleviating the damage caused by it, a polishing process for mirroring the wafer surface, and a cleaning process for cleaning the wafer.

슬라이싱 공정은 한번에 여러 개의 단결정 웨이퍼를 제조할 수 있는 와이어 쏘잉 방식이 널리 이용되고 있는데, 와이어 쏘잉 방식은 고장력 와이어를 빠른 속도로 주행시키는 동시에 와이어에 슬러리 용액을 분사하면서 와이어에 묻은 슬러리와 단결정 잉곳의 마찰에 의해 잉곳을 절단한다.The slicing process is widely used as a wire sawing method that can manufacture several single crystal wafers at once.The wire sawing method runs a high-strength wire at a high speed while spraying a slurry solution onto the wire. Cut the ingot by friction.

일본공개특허 제2010-212467호(2009.03.11.출원)에는 서로 중심축이 평행하게 배설된 한 쌍의 롤러 사이에 와이어가 수평하게 감긴 상태로 롤러의 회전에 의해 수평 방향에 이동하는데, 잉곳을 와이어의 상방에 한 쌍의 롤러 각 중심축에 평행한 제1 위치에 배치하고, 잉곳을 제1 위치부터 연직 방향에 하강시켜서 수평 방향으로 이동하는 와이어를 횡단한 제2 위치에 도달시킴으로서, 잉곳을 얇게 자르는 반도체 잉곳의 슬라이스 방법이 개시된다.In Japanese Patent Laid-Open No. 2010-212467 (applied on March 11, 2009), a wire is wound horizontally between a pair of rollers arranged in parallel with their central axes and moves in a horizontal direction by rotation of the roller. A pair of rollers on the upper side of the wire are placed in a first position parallel to each central axis, and the ingot is lowered in the vertical direction from the first position to reach a second position crossing the wire moving in the horizontal direction. A method of slicing a semiconductor ingot by cutting thinly is disclosed.

도 1 내지 도 2는 종래 기술에 따른 와이어 쏘잉 장치에 잉곳의 정상 장착 상태 및 비정상 장착 상태가 도시된 측면도이다.1 to 2 are side views showing a normal mounting state and an abnormal mounting state of an ingot in a wire ssoing device according to the prior art.

종래의 와이어 쏘잉 장치는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 수평하게 위치된 제1,2스핀들(S1,S2) 사이에 와이어(W)가 감기도록 구비되고, 제1,2스핀들(S1,S2) 사이의 상측에 수평하게 잉곳 장착부(1)가 승강 가능하게 구비된다. A conventional wire ssoing device is provided so that a wire W is wound between the first and second spindles S1 and S2 horizontally positioned as shown in FIGS. 1 to 2, and the first and second spindles S1, S2) horizontally on the upper side of the ingot mounting portion (1) is provided to be elevating.

상기 잉곳 장착부(1)는 길이 방향으로 길게 배치된 잉곳(I)의 상단을 고정시키는데, 잉곳(I)의 상단이 접착되는 워크 플레이트(1a)와, 워크 플레이트(1a)를 하측에 고정시키는 클램프(1b)를 포함한다.The ingot mounting part (1) fixes the upper end of the ingot (I) arranged elongated in the longitudinal direction, the work plate (1a) to which the upper end of the ingot (I) is bonded, and a clamp that fixes the work plate (1a) to the lower side Includes (1b).

이와 같이 구성된 와이어 쏘잉 장치의 동작을 살펴보면, 슬러리(A)가 고속 이동되는 와이어(W)로 공급되고, 잉곳 장착부(1)에 장착된 잉곳이 하강하면, 잉곳이 와이어(W)에 묻은 슬러리(A)와 마찰되고, 잉곳(I)의 하단에서 상단으로 절단됨에 따라 여러 개의 웨이퍼로 절단된다.Looking at the operation of the wire ssoing device configured as described above, when the slurry (A) is supplied to the wire (W) that moves at high speed, and the ingot mounted on the ingot mounting portion (1) descends, the ingot adheres to the wire (W). A) is rubbed and cut into several wafers as it is cut from the bottom to the top of the ingot (I).

그런데, 슬러리(A)가 고속 이동되는 와이어(W) 상측에서 공급되기 때문에 슬러리(A)가 비산될 수 있고, 비산 슬러리(a)가 워크 플레이트(1a)를 비롯하여 클램프(1b)에 고착되어 쌓일 수 있다.However, since the slurry (A) is supplied from the upper side of the wire (W) moving at high speed, the slurry (A) may be scattered, and the scattered slurry (a) may be fixed and accumulated on the clamp (1b) including the work plate (1a). I can.

이와 같이, 비산 슬러리(a)가 누적하여 고착된 클램프(1b)에 잉곳(I)이 장착된 워크 플레이트(1a)를 장착시키면, 도 2에 도시된 바와 같이 잉곳(I)이 와이어(W)에 대해 수평하지 않게 된다. In this way, when the work plate 1a on which the ingot (I) is mounted is mounted on the clamp (1b) to which the scattering slurry (a) is accumulated and fixed, the ingot (I) is a wire (W) as shown in FIG. Is not leveled against.

따라서, 잉곳(I)이 와이어(W)에 대해 기울어진 상태로 슬라이싱 공정을 진행하면, 와이어(W)의 절삭 방향이 잉곳(I)이 기울어진 방향으로 이동하게 되고, 잉곳(I)의 커팅 초반부가 휘어지게 절단됨에 따라 웨이퍼의 휨(warp) 정도를 악화시키는 문제점이 있다. Therefore, when the slicing process is performed while the ingot (I) is inclined with respect to the wire (W), the cutting direction of the wire (W) moves in the direction in which the ingot (I) is inclined, and the cutting of the ingot (I) As the initial part is cut to be bent, there is a problem of deteriorating the degree of warp of the wafer.

도 3은 종래 기술에 따른 와이어 쏘잉 장치의 슬러리 와류 현상이 도시된 사진이다.3 is a photograph showing a slurry vortex phenomenon of a wire ssoing device according to the prior art.

종래 기술에 따른 와이어 쏘잉 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 워크 플레이트(1a)가 클램프(1b) 하측에 위치되고, 워크 플레이트(1a)의 폭이 클램프(1b)의 폭 보다 작게 구성된다.Wire ssoing apparatus according to the prior art, as shown in Figure 3, the work plate (1a) is located under the clamp (1b), the width of the work plate (1a) is configured to be smaller than the width of the clamp (1b).

따라서, 슬라이싱 공정 중 와이어(W)로 공급된 슬러리(A)의 일부가 잉곳의 상부와 워크 플레이트(1a) 측면과 클램프(1b)의 하부 사이의 공간에서 회전되는 와류 현상이 발생될 수 있다. Accordingly, during the slicing process, a part of the slurry A supplied to the wire W may be rotated in a space between the upper portion of the ingot, the side surface of the work plate 1a, and the lower portion of the clamp 1b.

이러한 슬러리(A)의 와류 현상으로 슬러리(A)가 와이어(W)로 원활하게 공급되지 않으면, 잉곳(I)과 와이어(W)에 묻은 슬러리(A) 사이에 충분한 마찰이 이뤄지지 못한 상태로 절단되고, 그 결과 웨이퍼의 형상 품질이 저하되는 문제점이 있다. If the slurry (A) is not smoothly supplied to the wire (W) due to the vortex of the slurry (A), it is cut without sufficient friction between the ingot (I) and the slurry (A) on the wire (W). As a result, there is a problem in that the shape quality of the wafer is deteriorated.

도 4 내지 도 5는 종래 기술에 따른 와이어 쏘잉 장치에 의해 슬라이싱되는 잉곳의 온도 변화가 도시된 그래프 및 잉곳의 슬라이싱 형상이 도시된 도면이다.4 to 5 are graphs showing a temperature change of an ingot sliced by a wire ssoing device according to the prior art and a view showing a slicing shape of the ingot.

종래 기술에 따른 와이어 쏘잉 장치에 의해 슬라이싱 공정을 진행하면, 도 4에 도시된 바와 같이 잉곳의 하단부로부터 상단부까지 와이어에 묻은 슬러리와 마찰하여 마찰열이 발생하게 된다.When the slicing process is performed by the wire ssoing device according to the prior art, as shown in FIG. 4, friction heat is generated by rubbing with the slurry embedded in the wire from the lower end to the upper end of the ingot.

따라서, 슬라이싱 초반부에 잉곳과 와이어의 접촉 면적이 넓어짐에 따라 마찰열이 상대적으로 많이 발생하여 잉곳의 온도가 25℃에서 40℃까지 증가하고, 슬라이싱 중반부에 잉곳의 온도가 40℃로 유지된다.Accordingly, as the contact area between the ingot and the wire increases at the beginning of slicing, a relatively large amount of frictional heat is generated, so that the temperature of the ingot increases from 25°C to 40°C, and the temperature of the ingot is maintained at 40°C in the middle of slicing.

하지만, 슬라이싱 후반부에 잉곳과 와이어의 접촉 면적이 좁아짐에 따라 마찰열이 상대적으로 적게 발생하여 잉곳의 온도가 40℃에서 25℃까지 하강한다.However, as the contact area between the ingot and the wire becomes narrower in the second half of the slicing, frictional heat is relatively small, and the temperature of the ingot decreases from 40°C to 25°C.

상기와 같이 슬라이싱 후반부에 잉곳의 온도가 급속하게 냉각되고, 잉곳(I)이 수축된 상태로 슬라이싱 공정을 진행하면, 도 5에 도시된 바와 같이 잉곳(I)의 커팅 후반부(b)가 휘어지게 절단됨에 따라 웨이퍼의 휨(warp) 정도를 악화시키는 문제점이 있다. As described above, if the temperature of the ingot is rapidly cooled in the second half of the slicing, and the slicing process is performed with the ingot (I) contracted, the second half (b) of the cutting of the ingot (I) is bent as shown in FIG. There is a problem that the degree of warp of the wafer is deteriorated as it is cut.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 잉곳을 장착하는 클램프로 비산 슬러리의 투입을 차단할 수 있는 와이어 쏘잉 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wire ssoing device capable of blocking the injection of scattering slurry with a clamp for mounting an ingot.

또한, 본 발명은 와이어로 공급된 슬러리의 와류를 방지할 수 있는 와이어 쏘잉 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a wire ssoing device capable of preventing eddy currents of the slurry supplied to the wire.

또한, 본 발명은 잉곳의 커팅 후반부에 잉곳의 온도를 균일하게 유지할 수 있는 와이어 쏘잉 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a wire sawing device capable of uniformly maintaining the temperature of the ingot in the second half of the cutting of the ingot.

본 발명의 일실시예에 따른 와이어 쏘잉 장치는, 소정 간격을 두고 나란히 설치되고, 회전 구동되는 제1,2스핀들; 상기 제1,2스핀들 사이에 승강 가능하게 설치되고, 잉곳이 하측에 접착되는 워크 플레이트와, 상기 워크 플레이트의 상면을 고정시키는 클램프를 포함하는 잉곳 장착부; 상기 제1,2스핀들 사이에 소정 간격을 두고 감긴 와이어; 상기 와이어 상측에 구비되고, 상기 와이어에 슬러리를 공급하는 복수개의 슬러리 공급노즐; 및 상기 클램프 양측에 구비되고, 상기 클램프를 슬러리로부터 밀봉시키는 한 쌍의 슬러리 차단막;을 포함한다. Wire ssoing device according to an embodiment of the present invention, first and second spindles are installed side by side at a predetermined interval, rotationally driven; An ingot mounting portion installed between the first and second spindles to be elevating and including a work plate to which the ingot is adhered to a lower side, and a clamp for fixing an upper surface of the work plate; A wire wound at a predetermined distance between the first and second spindles; A plurality of slurry supply nozzles provided above the wire and supplying slurry to the wire; And a pair of slurry blocking films provided on both sides of the clamp and sealing the clamp from the slurry.

상기 슬러리 차단막은, 상기 클램프 양측을 감싸고 상기 워크 플레이트 상면까지 연장된 곡면 형상이나, 수직판 형상으로 구성될 수 있다.The slurry blocking film may have a curved shape or a vertical plate shape that surrounds both sides of the clamp and extends to an upper surface of the work plate.

상기 워크 플레이트 양측에 와이어와 대향되도록 구비되는 한 쌍의 슬러리 와류 방지판;을 더 포함할 수 있다.It may further include a pair of slurry vortex prevention plates provided to face the wire on both sides of the work plate.

상기 슬러리 와류 방지판은, 상기 워크 플레이트를 향하여 상향 경사지게 설치되고, 상기 워크 플레이트와 인접한 일단 상면에 단차지게 돌출된 단차부와, 상기 워크 플레이트와 반대 방향의 타단에 상향 돌출된 측면부를 더 포함할 수 있다.The slurry vortex prevention plate further includes a stepped portion that is installed to be inclined upward toward the work plate, and protrudes stepwise from an upper surface of one end adjacent to the work plate, and a side portion that protrudes upward from the other end opposite to the work plate. I can.

상기 슬러리 와류 방지판들 하측에 각각 구비된 한 쌍의 가열판;을 더 포함할 수 있다.It may further include a pair of heating plates provided respectively under the slurry vortex prevention plates.

상기 가열판은, 잉곳이 90% 미만 절단되는 동안, 오프되고, 잉곳이 90% - 100% 절단되는 동안, 온되어 90℃ 온도로 일정하게 발열할 수 있다.The heating plate may be turned off while the ingot is cut by less than 90%, and turned on while the ingot is cut by 90% to 100%, thereby constantly generating heat at a temperature of 90°C.

본 발명의 다른 실시예에 따른 와이어 쏘잉 장치는, 소정 간격을 두고 나란히 설치되고, 회전 구동되는 제1,2스핀들; 상기 제1,2스핀들 사이에 승강 가능하게 설치되고, 잉곳이 하측에 접착되는 워크 플레이트와, 상기 워크 플레이트의 상면을 고정시키는 클램프를 포함하는 잉곳 장착부; 상기 제1,2스핀들 사이에 소정 간격을 두고 감긴 와이어; 상기 와이어 상측에 구비되고, 상기 와이어에 슬러리를 공급하는 복수개의 슬러리 공급노즐; 및 상기 워크 플레이트 양측에 와이어와 대향되도록 각각 구비된 한 쌍의 가열판;을 포함한다.Wire ssoing device according to another embodiment of the present invention, the first and second spindles are installed side by side at a predetermined interval, rotationally driven; An ingot mounting portion installed between the first and second spindles to be elevating and including a work plate to which the ingot is adhered to a lower side, and a clamp for fixing an upper surface of the work plate; A wire wound at a predetermined distance between the first and second spindles; A plurality of slurry supply nozzles provided above the wire and supplying slurry to the wire; And a pair of heating plates each provided to face the wire on both sides of the work plate.

상기 가열판들은, 상기 워크 플레이트를 향하여 상향 경사지게 설치되고, 상기 워크 플레이트와 인접한 일단 상면에 단차지게 돌출된 단차부와, 상기 워크 플레이트와 반대 방향의 타단에 상향 돌출된 측면부를 더 포함하지만, 상기 단차부와 측면부는 비발열부로 구성될 수 있다.The heating plates further include a step portion which is installed to be inclined upward toward the work plate and protrudes stepwise from an upper surface adjacent to the work plate, and a side portion that protrudes upward from the other end opposite to the work plate, but the step The part and the side part may be composed of a non-heating part.

마찬가지로, 상기 가열판은, 잉곳이 90% 미만 절단되는 동안, 오프되고, 잉곳이 90% - 100% 절단되는 동안, 온되어 90℃ 온도로 일정하게 발열할 수 있다.Likewise, the heating plate may be turned off while the ingot is cut by less than 90%, and turned on while the ingot is cut by 90% to 100%, thereby constantly generating heat at a temperature of 90°C.

본 발명에 따른 와이어 쏘잉 장치는, 잉곳을 장착하기 위한 클램프 양측에 한 쌍의 슬러리 차단막이 구비됨으로서, 클램프에 비산 슬러리가 적층되는 것을 방지하고, 잉곳이 장착된 워크 플레이트가 클램프에 장착되더라도 잉곳이 수평한 상태로 유지할 수 있다. The wire ssoing device according to the present invention is provided with a pair of slurry blocking films on both sides of the clamp for mounting the ingot, thereby preventing scattering slurry from being stacked on the clamp, and even if the ingot-mounted work plate is mounted on the clamp, the ingot is You can keep it horizontal.

따라서, 잉곳이 와이어에 대해 수평한 상태로 슬라이싱 공정이 이뤄지도록 하여 잉곳의 커팅 초반부에서 웨이퍼의 휨 정도를 개선시킬 수 있다.Accordingly, the slicing process is performed while the ingot is horizontal with respect to the wire, thereby improving the degree of warpage of the wafer at the beginning of the cutting of the ingot.

또한, 워크 플레이트 양측에 한 쌍의 슬러리 와류 방지판이 구비됨으로서, 와이어로 공급된 슬러리가 와류 방지판에 부딪혀 와이어로 충분하게 공급되도록 할 수 있다. In addition, since a pair of slurry vortex prevention plates are provided on both sides of the work plate, the slurry supplied by the wire may collide with the vortex prevention plate so that the wire is sufficiently supplied.

따라서, 잉곳이 와이어에 묻은 슬러리와 충분하게 마찰된 상태에서 절단되고, 결과적으로 웨이퍼의 형상 품질을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the ingot is cut in a state where it is sufficiently rubbed against the slurry on the wire, and as a result, the shape quality of the wafer can be improved.

또한, 슬러리 와류 방지판들의 하측에 각각 가열판이 구비되거나, 워크 플레이트 양측에 별도로 한 쌍의 가열판이 구비됨으로서, 잉곳의 커팅 후반부에 잉곳의 온도를 균일하게 유지할 수 있다.In addition, since heating plates are provided below each of the slurry vortex prevention plates, or a pair of heating plates are separately provided on both sides of the work plate, the temperature of the ingot can be uniformly maintained at the second half of the cutting of the ingot.

따라서, 슬라이싱 후반부에 잉곳의 수축을 방지하여 잉곳의 커팅 후반부에서 웨이퍼의 휨 정도를 개선시킬 수 있다. Accordingly, shrinkage of the ingot can be prevented in the second half of the slicing, thereby improving the degree of warpage of the wafer in the second half of cutting of the ingot.

도 1 내지 도 2는 종래 기술에 따른 와이어 쏘잉 장치에 잉곳의 정상 장착 상태 및 비정상 장착 상태가 도시된 측면도.
도 3은 종래 기술에 따른 와이어 쏘잉 장치의 슬러리 와류 현상이 도시된 사진.
도 4 내지 도 5는 종래 기술에 따른 와이어 쏘잉 장치에 의해 슬라이싱되는 잉곳의 온도 변화가 도시된 그래프 및 잉곳의 슬라이싱 형상이 도시된 도면.
도 6은 본 발명에 따른 와이어 쏘잉 장치가 도시된 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 와이어 쏘잉 장치의 잉곳 장착부가 상세히 도시된 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 와이어 쏘잉 장치에 의해 슬라이싱되는 잉곳의 온도 변화가 도시된 그래프.1 to 2 are side views showing a normal mounting state and an abnormal mounting state of an ingot in a wire ssoing device according to the prior art.
3 is a photograph showing a slurry vortex phenomenon of the wire ssoing device according to the prior art.
4 to 5 are graphs showing a temperature change of an ingot slicing by a wire ssoing device according to the prior art, and a view showing a slicing shape of the ingot.
Figure 6 is a front view showing a wire ssoing device according to the present invention.
7 is a front view showing in detail the ingot mounting portion of the wire ssoing device according to the present invention.
Figure 8 is a graph showing the temperature change of the ingot sliced by the wire ssoing device according to the present invention.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings with respect to the present embodiment will be described in detail. However, the scope of the spirit of the invention of this embodiment may be determined from the matters disclosed by this embodiment, and the idea of the invention of this embodiment is implementation of the addition, deletion, change, etc. of components with respect to the proposed embodiment. It will be said to include transformation.

도 6은 본 발명에 따른 와이어 쏘잉 장치가 도시된 정면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 와이어 쏘잉 장치의 잉곳 장착부가 상세히 도시된 정면도이다.6 is a front view showing a wire ssoing device according to the present invention, Figure 7 is a front view showing in detail the ingot mounting portion of the wire ssoing device according to the present invention.

본 발명에 따른 와이어 쏘잉 장치는 도 6에 도시된 바와 같이 제1,2스핀들(S1,S2)과, 잉곳 장착부(110)와, 슬러리 공급노즐(N)과, 슬러리 차단막(120)과, 슬러리 와류 방지판(130)과, 가열판(140)을 포함한다. As shown in FIG. 6, the wire ssoing device according to the present invention includes first and second spindles (S1, S2), an ingot mounting part 110, a slurry supply nozzle (N), a slurry blocking film 120, and a slurry. It includes a vortex prevention plate 130 and a heating plate 140.

상기 제1,2스핀들(S1,S2)은 수평 방향으로 소정 간격을 두고 설치되고, 각각 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 상기 제1,2스핀들(S1,S2)의 둘레에는 일정 간격을 두고 와이어(W)가 감기게 되는데, 와이어(W)가 감기는 간격에 의해 슬라이싱되는 웨이퍼의 개수 및 두께가 정해진다. 물론, 제1,2스핀들(S1,S2)이 회전됨에 따라 와이어(W)가 제1,2스핀들(S1,S2)을 가로지르는 수평 방향으로 고속 이동한다.The first and second spindles S1 and S2 are installed at predetermined intervals in the horizontal direction, and are respectively installed to be rotatable. In addition, a wire W is wound around the first and second spindles S1 and S2 at regular intervals, and the number and thickness of wafers to be sliced are determined by the interval at which the wire W is wound. Of course, as the first and second spindles S1 and S2 are rotated, the wire W moves at high speed in a horizontal direction crossing the first and second spindles S1 and S2.

상기 잉곳 장착부(110)는 일종의 빔 형태로서, 잉곳의 길이 방향으로 잉곳(I)의 상단을 지지하도록 구성되고, 잉곳(I)을 상하 방향으로 승강시킬 수 있도록 구성된다.The ingot mounting portion 110 is a type of beam, is configured to support the upper end of the ingot (I) in the longitudinal direction of the ingot, and is configured to lift the ingot (I) in the vertical direction.

실시예에 따르면, 잉곳 장착부(110)는 잉곳(I)의 상단이 접착되는 워크 플레이트(111)와, 워크 플레이트(111)의 상면을 고정시키는 클램프(112)를 포함할 수 있다. 그리고, 워크 플레이트(111) 및 클램프(112)는 잉곳(I)과 마찬가지로 길이 방향으로 길게 형성된다. According to the embodiment, the ingot mounting unit 110 may include a work plate 111 to which an upper end of the ingot I is adhered, and a clamp 112 for fixing an upper surface of the work plate 111. In addition, the work plate 111 and the clamp 112 are formed to be elongated in the longitudinal direction like the ingot (I).

상기 슬러리 공급노즐들(N)은 와이어(W) 상측으로 슬러리(A)를 균일하게 분사시키도록 구비되는데, 상기 잉곳 장착부(110)를 기준으로 양측에 복수개가 구비된다. 물론, 슬러리 공급노즐들(N)을 통하여 고속 이동되는 와이어(W)로 슬러리를 공급하기 때문에 슬러리의 비산이 발생된다.The slurry supply nozzles N are provided to uniformly spray the slurry A above the wire W, and a plurality of the slurry supply nozzles N are provided on both sides based on the ingot mounting portion 110. Of course, since the slurry is supplied to the wire W moving at high speed through the slurry supply nozzles N, scattering of the slurry occurs.

상기 슬러리 차단막(120)은 클램프(112) 양측에 길이 방향으로 길게 한 쌍이 구비되는데, 비산 슬러리(a)가 클램프(112)로 침투되는 것을 방지하기 위하여 클램프(112)를 밀봉시키도록 구성된다.The slurry blocking film 120 is provided with a pair of lengthwise lengthwise on both sides of the clamp 112, and is configured to seal the clamp 112 in order to prevent the scattering slurry (a) from penetrating into the clamp 112.

실시예에 따르면, 슬러리 차단막(120)은 클램프(112) 양측을 감싸고 워크 플레이트(111) 상면까지 연장된 곡면 형태로 구성되는데, 이는 비산 슬러리(a)가 클램프(112)로 침투하는 것을 방지할 뿐 아니라 비산 슬러리(a)가 흘러내리도록 유도할 수 있다.According to the embodiment, the slurry blocking film 120 is configured in a curved shape that surrounds both sides of the clamp 112 and extends to the upper surface of the work plate 111, which prevents the scattering slurry a from penetrating into the clamp 112. In addition, the scattering slurry (a) can be induced to flow down.

물론, 슬러리 차단막(120)은 수직판 형상 등과 같이 다양하게 구성될 수 있으며, 한정되지 아니한다. Of course, the slurry blocking film 120 may be configured in various ways such as a vertical plate shape, but is not limited thereto.

따라서, 슬러리가 비산되더라도 슬러리 차단막(110)에 의해 비산 슬러리(a)가 클램프(112)에 적층되는 것을 방지하고, 잉곳(I)이 장착된 워크 플레이트(111)가 클램프(112)에 장착되더라도 잉곳(I)이 수평한 상태로 유지할 수 있다. 그리고, 잉곳(I)이 와이어(W)에 대해 수평한 상태로 슬라이싱 공정이 이뤄지도록 하여 잉곳(I)의 커팅 초반부에서 웨이퍼의 휨 정도를 개선시킬 수 있다.Therefore, even if the slurry is scattered, the scattering slurry (a) is prevented from being stacked on the clamp 112 by the slurry blocking film 110, and even if the work plate 111 on which the ingot (I) is mounted is mounted on the clamp 112 Ingot (I) can be kept in a horizontal state. Further, the slicing process is performed in a state in which the ingot I is horizontal with respect to the wire W, so that the degree of warpage of the wafer at the beginning of the cutting of the ingot I can be improved.

상기 슬러리 와류 방지판(130)은 워크 플레이트(111) 양측에 와이어(W)와 대향되도록 한 쌍이 구비되는데, 와이어(W)에 공급된 슬러리가 상측에서 와류를 형성하기 전에 슬러리 와류 방지판(130)에 부딪히도록 하여 와류 생성을 억제하고, 충분한 양의 슬러리가 와이어에 묻혀진 상태를 유지할 수 있다.The slurry vortex prevention plate 130 is provided with a pair on both sides of the work plate 111 so as to face the wire W. Before the slurry supplied to the wire W forms a vortex from the upper side, the slurry vortex prevention plate 130 ) To prevent the formation of eddy currents, and to keep a sufficient amount of slurry embedded in the wire.

실시예에 따르면, 슬러리 와류 방지판(130)은 와이어(W) 상측에 대향되게 위치되는 하면부(131)를 포함하는데, 워크 플레이트(111)와 근접한 하면부(131)의 일단이 상향 경사지도록 구성될 수 있다. According to the embodiment, the slurry vortex prevention plate 130 includes a lower surface portion 131 positioned opposite to the upper side of the wire W, so that one end of the lower surface portion 131 adjacent to the work plate 111 is inclined upward. Can be configured.

따라서, 비산 슬러리(a)가 하면부(131)에 부딪혀 와류를 방지할 뿐 아니라 워크 플레이트(111)로부터 멀어지는 방향으로 흘러내려서 와이어로 다시 공급되도록 하고, 클램프(112)로 공급되는 것을 방지한다. 그리고, 잉곳이 와이어에 묻은 충분한 양의 슬러리와 마찰됨에 따라 웨이퍼로 절단되기 때문에 웨이퍼의 형상 품질을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the scattering slurry (a) not only prevents eddy current by colliding with the lower surface portion 131, but also flows away from the work plate 111 so that it is supplied back to the wire, and is prevented from being supplied to the clamp 112. In addition, since the ingot is cut into a wafer as it rubs with a sufficient amount of slurry on the wire, the shape quality of the wafer can be improved.

또한, 슬러리 와류 방지판(130)은 워크 플레이트(111)와 반대 방향에 위치한 하면부(131)의 타단에 상향 절곡된 측면부(132)와, 측면부(132)의 상단에 수평 방향으로 절곡된 상면부(133)와, 상면부(133)의 일단에 상향 절곡된 지지부(134)와, 하면부(131)의 일단 상면에 단차지게 돌출되거나 별도로 적층된 단차부(135)를 더 포함할 수 있다. In addition, the slurry vortex prevention plate 130 has a side portion 132 bent upward at the other end of the lower surface portion 131 located in the opposite direction to the work plate 111 and an upper surface bent horizontally at the top of the side portion 132 A portion 133, a support portion 134 bent upward at one end of the upper surface portion 133, and a step portion 135 protruding stepwisely or separately stacked on an upper surface of one end of the lower surface portion 131 may be further included. .

따라서, 비산 슬러리(a)가 슬러리 와류 방지판(130)의 저장공간(130h) 즉, 하면부(131) 상측으로 유입되더라도 하면부(131)와 측면부(132) 및 상면부(132) 사이의 공간으로 유입될 수 있다. Therefore, even if the scattering slurry (a) flows into the storage space 130h of the slurry vortex prevention plate 130, that is, the lower surface portion 131, between the lower surface portion 131 and the side portion 132 and the upper surface portion 132 It can flow into space.

그리고, 하면부(131)가 경사지게 구성됨에 따라 저장공간(130h)에 비산 슬러리(a)가 저장 상태를 유지할 수 있고, 단차부(135)가 구비됨에 따라 저장공간에 비산 슬러리(a)의 저장 용량을 늘리는 동시에 저장공간(130h)의 비산 슬러리(a)가 흘러내려 잉곳(I)의 상부 또는 워크 플레이트(111)에 고착되는 것을 방지할 수 있다. And, as the lower surface portion 131 is configured to be inclined, the scattering slurry (a) can be maintained in the storage space (130h), and as the stepped portion (135) is provided, the scattering slurry (a) is stored in the storage space. While increasing the capacity, it is possible to prevent the scattering slurry (a) of the storage space (130h) from flowing down and being fixed to the upper portion of the ingot (I) or the work plate 111.

상기 가열판(140)은 잉곳(I)의 상부 양측에 한 쌍이 구비되는데, 잉곳(I)의 상부를 가열할 수 있는 히터, 열교환기 등으로 다양하게 구성될 수 있다.The heating plate 140 is provided with a pair on both sides of the upper portion of the ingot (I), it may be variously configured as a heater, a heat exchanger, etc. that can heat the upper portion of the ingot (I).

실시예에 따르면, 가열판(140)은 슬러리 와류 방지판의 하면부(131) 하측에 별도로 부착되도록 구성될 수 있다.According to the embodiment, the heating plate 140 may be configured to be separately attached to the lower surface portion 131 of the slurry vortex prevention plate.

또한, 슬러리 와류 방지판의 하면부(131) 자체를 히터, 열교환기 등과 같은 가열판(140)으로 구성하고, 별도로 슬러리 와류 방지판의 측면부(132)와 단차부(135)를 비 발열부로 구성할 수도 있다. In addition, the lower surface portion 131 of the slurry vortex prevention plate itself is composed of a heating plate 140 such as a heater or a heat exchanger, and the side portion 132 and the stepped portion 135 of the slurry vortex prevention plate are separately configured as a non-heating unit. May be.

이와 같이 구성된 가열판(140)의 작동은 슬라이싱 공정이 진행되는 동안 제어될 수 있다.The operation of the heating plate 140 configured as described above may be controlled during the slicing process.

실시예에 따르면, 잉곳의 커팅 초반부와 중반부 즉, 잉곳이 90% 미만으로 절단되는 동안, 가열판(140)은 오프되고, 잉곳의 커팅 후반부 즉, 잉곳이 90 ~ 100% 절단되는 동안, 가열판(140)은 온되어 90℃ 발열 온도로 잉곳(I)의 상부를 가열하도록 제어될 수 있다.According to an embodiment, the heating plate 140 is turned off while the ingot is cut by less than 90%, that is, the ingot is cut by 90% to 100%, and the heating plate 140 ) Is turned on and can be controlled to heat the upper portion of the ingot (I) at a heating temperature of 90°C.

도 8은 본 발명에 따른 와이어 쏘잉 장치에 의해 슬라이싱되는 잉곳의 온도 변화가 도시된 그래프이다.8 is a graph showing a temperature change of an ingot sliced by the wire ssoing device according to the present invention.

본 발명의 와이어 쏘잉 장치에 의해 직경이 300mm인 잉곳을 슬라이싱하면, 도 8에 도시된 바와 같이 잉곳의 직경이 270mm 까지 절단될 때까지 잉곳의 온도가 40℃를 유지하기 때문에 가열판이 오프된다.When slicing an ingot having a diameter of 300 mm by the wire sawing device of the present invention, the heating plate is turned off because the temperature of the ingot is maintained at 40° C. until the diameter of the ingot is cut to 270 mm as shown in FIG. 8.

하지만, 잉곳의 직경이 270mm ~ 300mm 까지 절단될 때까지 잉곳의 온도가 점차 하강하기 때문에 가열판이 온되어 90℃ 발열 온도로 잉곳의 상부를 가열하면, 잉곳의 온도를 40℃를 유지할 수 있다.However, since the temperature of the ingot gradually decreases until the diameter of the ingot is cut from 270mm to 300mm, if the heating plate is turned on to heat the upper part of the ingot at a heating temperature of 90°C, the temperature of the ingot can be maintained at 40°C.

따라서, 잉곳의 커팅 후반부에 잉곳의 온도를 균일하게 유지하여 잉곳의 수축에 의한 웨이퍼의 휨 정도를 개선시킬 수 있다. Accordingly, the degree of warpage of the wafer due to shrinkage of the ingot can be improved by uniformly maintaining the temperature of the ingot in the second half of the cutting of the ingot.

110 : 잉곳 장착부 111 : 워크 플레이트
112 : 클램프 120 : 슬러리 차단막
130 : 슬러리 와류 방지판 140 : 가열판110: ingot mounting portion 111: work plate
112: clamp 120: slurry barrier film
130: slurry vortex prevention plate 140: heating plate

Claims (12)

소정 간격을 두고 나란히 설치되고, 회전 구동되는 제1,2스핀들;
상기 제1,2스핀들 사이에 승강 가능하게 설치되고, 잉곳이 하측에 접착되는 워크 플레이트와, 상기 워크 플레이트의 상면을 고정시키는 클램프를 포함하는 잉곳 장착부;
상기 제1,2스핀들 사이에 소정 간격을 두고 감긴 와이어;
상기 와이어 상측에 구비되고, 상기 와이어에 슬러리를 공급하는 복수개의 슬러리 공급노즐;
상기 워크 플레이트 양측에 와이어와 대향되도록 각각 구비된 한 쌍의 가열판; 및
상기 클램프 양측에 구비되고, 상기 클램프를 슬러리로부터 밀봉시키는 한 쌍의 슬러리 차단막;을 포함하고,
상기 가열판은,
잉곳의 90% 미만 절단되는 동안, 오프되고,
잉곳이 90% ~ 100% 절단되는 동안, 온되어 발열하는 와이어 쏘잉 장치.First and second spindles installed side by side at a predetermined interval and driven to rotate;
An ingot mounting portion installed between the first and second spindles to be elevating and including a work plate to which the ingot is adhered to a lower side, and a clamp for fixing an upper surface of the work plate;
A wire wound at a predetermined distance between the first and second spindles;
A plurality of slurry supply nozzles provided above the wire and supplying slurry to the wire;
A pair of heating plates provided on both sides of the work plate to face the wires; And
Includes; a pair of slurry blocking films provided on both sides of the clamp and sealing the clamp from the slurry,
The heating plate,
While less than 90% of the ingot is cut off,
Wire sawing device that turns on and generates heat while the ingot is cut from 90% to 100%. 제1항에 있어서,
상기 슬러리 차단막은,
상기 클램프 양측을 감싸고 상기 워크 플레이트 상면까지 연장된 곡면 형상으로 구성되는 와이어 쏘잉 장치.The method of claim 1,
The slurry blocking film,
Wire ssoing device that surrounds both sides of the clamp and has a curved shape extending to the upper surface of the work plate. 제1항에 있어서,
상기 슬러리 차단막은,
상기 클램프 양측을 감싸고 상기 워크 플레이트 상면까지 연장된 수직판 형상으로 구성되는 와이어 쏘잉 장치.The method of claim 1,
The slurry blocking film,
Wire ssoing device configured in a vertical plate shape that surrounds both sides of the clamp and extends to the upper surface of the work plate. 제1항에 있어서,
상기 워크 플레이트 양측에 와이어와 대향되도록 구비되는 한 쌍의 슬러리 와류 방지판;을 더 포함하는 와이어 쏘잉 장치.The method of claim 1,
Wire ssoing device further comprising a; a pair of slurry vortex prevention plates provided to face the wire on both sides of the work plate. 제4항에 있어서,
상기 슬러리 와류 방지판들은,
상기 워크 플레이트를 향하여 상향 경사지게 설치되는 와이어 쏘잉 장치.The method of claim 4,
The slurry vortex prevention plates,
Wire sawing device that is installed obliquely upward toward the work plate. 제4항에 있어서,
상기 슬러리 와류 방지판은,
상기 워크 플레이트와 인접한 일단 상면에 단차지게 돌출된 단차부와,
상기 워크 플레이트와 반대 방향의 타단에 상향 돌출된 측면부를 더 포함하는 와이어 쏘잉 장치.The method of claim 4,
The slurry vortex prevention plate,
A step portion protruding stepwise from the upper surface of one end adjacent to the work plate,
Wire sawing device further comprising a side portion protruding upward to the other end in the opposite direction to the work plate. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열판은,
상기 슬러리 와류 방지판들 하측에 각각 한 쌍씩 구비되는 와이어 쏘잉 장치.The method according to any one of claims 4 to 6,
The heating plate,
Wire ssoing device provided at a pair of each lower side of the slurry vortex prevention plates. 제7항에 있어서,
상기 가열판은,
잉곳이 90% - 100% 절단되는 동안, 설정 온도로 일정하게 발열하는 와이어 쏘잉 장치.The method of claim 7,
The heating plate,
Wire sawing device that constantly heats up at a set temperature while the ingot is cut from 90% to 100%. 소정 간격을 두고 나란히 설치되고, 회전 구동되는 제1,2스핀들;
상기 제1,2스핀들 사이에 승강 가능하게 설치되고, 잉곳이 하측에 접착되는 워크 플레이트와, 상기 워크 플레이트의 상면을 고정시키는 클램프를 포함하는 잉곳 장착부;
상기 제1,2스핀들 사이에 소정 간격을 두고 감긴 와이어;
상기 와이어 상측에 구비되고, 상기 와이어에 슬러리를 공급하는 복수개의 슬러리 공급노즐; 및
상기 워크 플레이트 양측에 와이어와 대향되도록 각각 구비된 한 쌍의 가열판;을 포함하고,
상기 가열판은,
잉곳이 90% 미만 절단되는 동안, 오프되고,
잉곳이 90% ~ 100% 절단되는 동안, 온되어 발열하는 와이어 쏘잉 장치.First and second spindles installed side by side at a predetermined interval and driven to rotate;
An ingot mounting portion installed between the first and second spindles to be elevating and including a work plate to which the ingot is adhered to a lower side, and a clamp for fixing an upper surface of the work plate;
A wire wound at a predetermined distance between the first and second spindles;
A plurality of slurry supply nozzles provided above the wire and supplying slurry to the wire; And
Includes; a pair of heating plates each provided to face the wire on both sides of the work plate,
The heating plate,
While the ingot is cut less than 90%, it is off
Wire sawing device that turns on and generates heat while the ingot is cut from 90% to 100%. 제9항에 있어서,
상기 가열판들은,
상기 워크 플레이트를 향하여 상향 경사지게 설치되는 와이어 쏘잉 장치.The method of claim 9,
The heating plates,
Wire sawing device that is installed obliquely upward toward the work plate. 제9항에 있어서,
상기 가열판들은,
상기 워크 플레이트와 인접한 일단 상면에 단차지게 돌출된 단차부와,
상기 워크 플레이트와 반대 방향의 타단에 상향 돌출된 측면부를 더 포함하고,
상기 단차부와 측면부는,
비발열부로 구성되는 와이어 쏘잉 장치.The method of claim 9,
The heating plates,
A step portion protruding stepwise from the upper surface of one end adjacent to the work plate,
Further comprising a side portion protruding upward to the other end in the opposite direction to the work plate,
The stepped portion and the side portion,
Wire sawing device consisting of a non-heating part. 제9항에 있어서,
상기 가열판은,
잉곳이 90% - 100% 절단되는 동안, 설정 온도로 일정하게 발열하는 와이어 쏘잉 장치.The method of claim 9,
The heating plate,
Wire sawing device that constantly heats up at a set temperature while the ingot is cut from 90% to 100%.
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