KR20090062068A

KR20090062068A - 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치

Info

Publication number: KR20090062068A
Application number: KR1020070129165A
Authority: KR
Inventors: 김성호; 이영래; 강희명
Original assignee: 주식회사 실트론
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-06-17
Also published as: KR100942144B1

Abstract

본 발명은 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치를 개시한다. 본 발명에 따른 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치는, 잉곳을 절단하는 쏘우 와이어; 상부와 하부에 2개의 절단 구간을 제공하도록 상기 쏘우 와이어를 감아서 폐루프로 회전시키는 복수의 와이어롤러; 및 제1 잉곳이 장착된 상부테이블이 설치된 상부유닛과, 제2 잉곳이 장착된 하부테이블이 설치된 하부유닛, 및 상기 하부유닛을 기준으로 상부유닛이 상하 직선 이동이 가능하도록 상기 상부 유닛과 하부 유닛을 상호 결합시키는 직선 이동 가이더를 구비하고, 상기 제1 및 제2 잉곳을 각각 상기 상부 절단 구간 및 하부 절단 구간으로 동시에 이동시키는 잉곳 이동유닛을 포함한다.

본 발명에 따르면, 메인 롤러의 그루브를 재형성한 후 수행하는 갭(Gap) 조정 작업 시 스페이서를 사용하지 않고 조정을 용이하게 수행할 수 있다. 따라서, 작업자가 무거운 잉곳 이동유닛을 취급할 필요가 없고, 갭 조정 작업에 소요되는 시간 또한 현저히 단축시킬 수 있다.

잉곳, 쏘우 와이어, 잉곳 절단장치, 웨이퍼

Description

더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치{APPARATUS FOR SLICING INGOT USING DOUBLE SAW WIRE}

본 발명은 잉곳 절단장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치의 구조를 개선하여 잉곳의 슬라이싱 공정에서 그루브 재형성 작업후 수행하는 갭(Gap) 보정 작업시 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 웨이퍼 제조 공정은 모래에서 규소(Si)를 추출 정제하여 실리콘 원재료를 생성한 후 원하는 불순물을 주입하여 N형 또는 P형 실리콘 잉곳(ingot)을 제조하고, 제조된 실리콘 잉곳을 원하는 두께로 잘라 웨이퍼를 만드는 슬라이싱(slicing) 공정을 포함한다.

상기 웨이퍼 슬라이싱 공정은 잉곳 제조 공정에서 제조된 잉곳을 다수의 박판으로 슬라이싱 하는 공정으로서, 쏘우 와이어를 이용한 잉곳 절단장치가 널리 사용되고 있다. 쏘우 와이어를 이용하여 잉곳을 슬라이싱할 때에는 일정 피치로 쏘우 와이어를 연속 배치하고 슬러리를 공급하면서 쏘우 와이어를 고속으로 왕복 또는 일방향으로 주행시키면서 잉곳을 일정한 압력으로 쏘우 와이어에 접촉시켜 박판의 웨이퍼로 잉곳을 잘라내게 된다.

도 1a 및 도 1b는 잉곳의 슬라이싱 공정에서 주로 사용되는 종래기술에 따른 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치의 주요부 구성을 보인 장치 구성도이다.

도면들을 참조하면, 종래의 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치는, 메인 롤러(10)(11)(12)(13)와, 상기 메인 롤러(10)(11)(12)(13)의 외주면에 형성된 그루브(groove)에 장착되어 일정한 방향으로 고속 주행하는 쏘우 와이어(20)와, 주행하는 쏘우 와이어(20)를 향해 잉곳(30)(31)을 하강시키는 잉곳 이동유닛(40)를 포함한다.

상기 잉곳 이동유닛(40)은 2개의 잉곳을 고정된 위치에 장착할 수 있도록 상단테이블(41)과, 하단테이블(43)을 포함하고, 상기 테이블(41)(43)과 잉곳(30)(31)의 사이에는 커넥터 역활의 빔(42)(44)이 개재된다. 웨이퍼 슬라이싱 공정을 진행할 때, 상기 잉곳 이동유닛(40)은 2개의 잉곳(30)(31)을 장착한 상태에서 회전하는 쏘우 와이어(20)를 향해 일정한 속도로 하방으로 이동한다. 이에 따라, 잉곳(30)(31)이 쏘우 와이어(20)에 일정한 압력으로 접촉되면서 두 개의 잉곳(30)(31)이 동시에 웨이퍼로 슬라이싱된다.

상기 메인 롤러(10)(11)(12)(13)의 외주면에는 쏘우 와이어(20)의 회전시 주행로를 가이드하기 위한 그루브가 형성되어 있다. 상기 그루브는 메인 롤러(10)(11)(12)(13)의 사용기간이 누적될수록 메인 롤러(10)(11)(12)(13)와 함께 점점 마모되고, 이로 인하여 상기 쏘우 와이어(20)의 간격이 균일하게 유지되지 못하는 문제가 발생한다. 따라서, 상기 메인 롤러(10)(11)(12)(13)는 소정의 주기로 데미지(Damage)를 입은 그루브 층을 제거하고 그루브를 다시 형성하는 작업을 수행하는 것이 일반적이다.

그런데, 그루브 재형성작업이 수행되면, 상기 메인 롤러(10)(11)(12)(13)의 지름이 줄어들게 되고, 그로 인해 쏘우 와이어(20)의 주행거리도 함께 줄어들게 된다.

도 1b는 그루브 재형성 작업으로 인해 메인 롤러(10a)(11a)(12a)(13a)의 지름이 감소되어 A 간격만큼 쏘우 와이어(20)의 주행거리가 줄어든 상태를 도시하고 있다. 도면에서, 주행거리가 줄어든 쏘우 와이어는 빗금으로 표시하였다.

따라서, 그루브의 재형성 작업이 수행되면, 쏘우 와이어(20)의 변화된 주행거리에 맞게 상기 잉곳(30)(31)의 높이를 조정해 주어야 한다. 여기서, 잉곳(30)(31)의 높이를 조정한다는 것은 상부테이블(41)에 장착된 잉곳(30)의 높이를 낮추거나 하부테이블(43)에 장착된 잉곳(31)의 높이를 높여서 잉곳(30)(31)과 쏘우 와이어(20)의 간격을 동일하게 하는 것을 의미한다.

종래에는 잉곳(30)(31)의 높이 조정을 위해 상단 테이블(41)과 빔(42)의 사이에 B만큼의 간격에 대응되는 두께를 갖는 스페이서(Spacer)(50)를 설치하여 상단 테이블(41)과 쏘우 와이어(20) 사이의 갭(Gap)을 조정하는 방법을 사용하였다. 상단 테이블(41)과 쏘우 와이어(20) 사이에 스페이서(50)를 설치하기 위해서는 잉곳 이동유닛(40) 및 상단테이블(41)의 일부를 분리해야 하는데, 스페이서(50) 설치 작업에는 최소 2시간이 넘는 작업시간이 소요되어 잉곳 절단 공정의 연속적 진행에 차질을 빚을 뿐만 아니라, 작업자가 무거운 상단 테이블(41)을 해체하는 과정에서 부상위험에 노출된다는 문제가 있다.

또한, 갭 조정 작업을 수행하는 중에 볼트의 결합이 제대로 이루어지지 못하게 되는 등 작업오류가 발생하는 경우, 상단 테이블(41)이 낙하하는 사고가 발생할 수 있다. 나아가, 상부테이블(41)에 장착되는 잉곳(30)의 방향이 틀어지는 경우, 슬라이싱된 웨이퍼의 품질에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 갭 조정 작업 후에는 작업오류를 검출하기 위해 샘플 절단 공정을 수행해야 한다는 번거로움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 메인 롤러의 그루브를 재형성한 후 잉곳와 쏘우 와이어의 갭을 재조정하는 과정에서 작업의 신속성, 안전성 및 신뢰성을 보장할 수 있도록 구조가 개선된 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치는 잉곳을 절단하는 쏘우 와이어; 상부와 하부에 2개의 절단 구간을 제공하도록 상기 쏘우 와이어를 감아서 폐루프로 회전시키는 복수의 와이어롤러; 및 제1 잉곳이 장착된 상부테이블이 설치된 상부유닛과, 제2 잉곳이 장착된 하부테이블이 설치된 하부유닛, 및 상기 하부유닛을 기준으로 상부유닛이 상하 직선 이동이 가능하도록 상기 상부 유닛과 하부 유닛을 상호 결합시키는 직선 이동 가이더를 구비하고, 상기 제1 및 제2 잉곳을 각각 상기 상부 절단 구간 및 하부 절단 구간으로 동시에 이동시키는 잉곳 이동유닛을 포함한다.

바람직하게, 상기 직선 이동 가이더는 일 측면은 상부유닛과, 타 측면은 직선 이동 베이링과 결합된 슬라이더; 및 상기 직선 이동 베어링과 맞물려 상기 슬라이더의 직선 이동을 안내하는 베어링 가이더를 포함하도록 구성될 수 있으며, 상기 직선 이동 베어링은 회전력을 제공하는 구동원과 연결될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 상부유닛은 하중의 완충작용을 하는 가스 실린더의 피스톤 주축과 결합될 수 있으며, 상기 가스 실린더는 상기 상부유닛의 하방 이동시 피스톤 주축을 통해 인가되는 압력과 동일한 크기의 공기압을 피스톤에 의해 정의되는 실린더 공간에 제공하는 공기 펌프와 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 하부유닛은 하중의 완충작용을 하는 가스 실린더의 피스톤 주축과 결합될 수 있으며, 상기 가스 실린더는 상기 하부유닛의 하방 이동시 피스톤 주축을 통해 인가되는 압력과 동일한 크기의 공기압을 피스톤에 의해 정의되는 실린더 공간에 제공하는 공기 펌프와 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치는, 상기 상부유닛과 하부유닛이 상기 와이어롤러의 그루빙 작업시 필요한 갭조정 간격 이상으로 이격되어 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 메인 롤러의 그루브를 재형성한 후 수행하는 갭(Gap) 조정 작업 시 스페이서를 사용하지 않고도 용이하게 갭 조정을 수행할 수 있다. 따라서, 작업자가 무거운 잉곳 이동유닛을 취급할 필요가 없고, 갭 조정 작업에 소요되는 시간 또한 현저히 단축시킬 수 있다.

나아가, 상부유닛의 수직이동 시 잉곳의 방향이 틀어질 우려가 없으므로 갭 조정에 대한 검증작업이 필요하지 않다. 이에 따라, 슬라이싱 공정이 중단되는 장비 다운 타임을 단축시켜 생산성 향상을 도모할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명 하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단 장치의 개략적인 구성을 보인 정면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치는 메인 롤러(100)(110)(120)(130), 쏘우 와이어(200) 및 잉곳 이동유닛(400)을 포함한다.

상기 메인 롤러(100)(110)(120)(130)는 서로 나란하게 이격되어 사각형의 모서리 지점에 배치된다. 상기 메인 롤러(100)(110)(120)(130)의 외주면에는 쏘우 와이어(200)가 감겨 있으며, 적어도 한 개의 메인 롤러가 회전하여 쏘우 와이어를 고속으로 주행시킨다. 여기서, 메인 롤러의 수와 배치 형태는 상술한 바에 한정되지 않고 여러 가지 형태로 변형이 가능하다.

이하, 설명의 편의를 위해 참조번호 100번은 제1 메인 롤러로, 참조번호 110번은 제2 메인 롤러로, 참조번호 120번은 제3 메인 롤러로, 참조번호 130번은 제4 메인 롤러로 명명하기로 한다.

상기 제1 메인 롤러(100)와 제2 메인 롤러(110) 사이를 주행하는 쏘우 와이어(200)는 제1 잉곳(300)을 절단하고, 제3 메인 롤러(120)와 제4 메인 롤러(130) 사이를 주행하는 쏘우 와이어(200)는 제2 잉곳(310)을 절단한다.

상기 잉곳 이동유닛(400)은 주행하는 쏘우 와이어(200)를 향해 잉곳(300)(310)을 일정한 속도로 동시에 이동시킨다. 상기 잉곳 이동유닛(400)은 제1 잉곳이 장착되는 상부테이블(410)이 마련된 상부유닛(401)과 제2 잉곳이 장착되는 하부테이블(130)이 마련된 하부유닛(402)을 구비한다. 그리고, 상기 제1 및 제2 잉곳(300)(310)과 상부테이블(410) 및 하부테이블(430)의 사이에는 잉곳(300)(310)과 테이블(410)(430) 간에 커넥터의 역할을 수행하는 빔(420)(440)이 개재된다.

상기 상부유닛(401)과 하부유닛(402)은 소정의 이격공간을 두고 상호 이격되며, 상하이동을 가능하게 하는 구동원(미도시)과 각각 결합된다. 상기 구동원의 상세한 설명은 후술한다.

도 2에는 그루브의 재형성 작업을 통해 지름이 줄어든 메인 롤러(100a)(110a)(120a)(130a)와 그루브의 재형성 작업에 의해 A간격 만큼 주행거리가 줄어든 쏘우 와이어(200)가 빗금으로 도시되어 있다.

그루브의 재형성 작업으로 쏘우 와이어(200)의 주행거리가 줄어들면, 갭 조정 작업이 수행되어야 한다. 이를 위해, 상기 상부유닛(401)은 구동원으로부터 동력을 전달받아 하방으로 직선 이동한다. 이때, 하부유닛(402)은 고정된 상태를 유지한다.

여기서, 상부유닛(401)이 이동해야 하는 거리는 B 만큼의 간격이다. 따라서 상기 상부유닛(401)과 하부유닛(402) 사이의 이격공간은 B 간격 이상인 것이 바람직하다. 참고로, B 간격은 그루브의 재형성 작업이 수행되기 전 잉곳과 쏘우 와이어의 이격 간격과 그루브 재형성 작업으로 인한 메인 롤러의 지름 감소분의 1/2에 해당하는 A 간격의 합이다.

도 3은 상부유닛(401)과 하부유닛(402)의 개략적인 구성을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직선이동 가이더가 도시된 사시도이다. 이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 상부유닛(401)의 구동 메커니즘에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치는, 직선 이동 가이더(470), 제1모터(460), 제2모터(461), 제1실린더(450) 및 제2실린더(451)를 더 포함할 수 있다.

상기 직선 이동 가이더(470)는 상기 상부유닛(401)의 상하이동 시 완벽한 직진성을 보장하며, 도 4에 도시된 바와 같이 바디(471), 슬라이더(474), 직선 이동 베어링(475) 및 베어링 가이더(472)를 포함하여 구성된다.

상기 바디(471)는 하부유닛(402)에 고정설치되고, 상기 슬라이더(474)는 일 측면은 상부유닛(401)과 결합되며, 타 측면은 직선 이동 베어링(475)과 결합된다.그리고, 베어링 가이더(472)는 직선 이동 베어링(475)과 맞물려 결합되어 슬라이더(474)의 직선 이동을 안내하게 된다. 이때, 도 4에서는 바디(471)와 베어링 가이더(472)가 물리적으로 분리된 형태로 도시되었지만, 실시형태에 따라 바디(471)와 베어링 가이더(472)는 일체형일 수도 있다.

결국, 상기 상부유닛(401)은 직선이동 가이더(470)를 통하여 하부유닛(402)과 간접적으로 결합되게 되고, 직선 이동경로를 갖는 슬라이더(474)와 결합되어 슬라이더(474)의 이동경로와 동일하게 이동되므로, 상하이동 시 항상 일정한 경로로 이동되고 이동 시에 직진성이 보장된다.

상기 제1 및 제2모터(460)(461)는 각각 상부유닛(401) 및 하부유닛(402)을 일정한 속도로 이동시키기 위한 것으로서, 제1모터(460)는 상부유닛(401)에, 상기 제2모터는 하부유닛(402)에 상하 이동을 위한 구동력을 제공한다. 도 3에는 하부유닛(402)을 상하로 이동시키기 위한 구성요소가 구체적으로 개시되어 있지 않으나, 직선 이동레일이나 직선 이동 가이더 등에 장착되어 상하 이동이 가이드될 수 있다. 이때, 상기 제2모터는(461) 하부유닛(402)을 상하로 구동하기 위한 동력을 제공해 준다. 하부유닛(402)의 구동 메카니즘은 종래의 쏘우 와이어 절단장치에서 잉곳 이동유닛을 상하로 이동시킬 때 채용되는 구동 메커니즘이라면 어떠한 것이라도 채용 가능하다. 일 예로 대한민국특허 공개번호 1998-18576 및 공개번호 1998-80074 에 개시된 구동 메커니즘이 채용될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 잉곳 이동유닛(400)에는 두 개의 모터가 설치되지만, 두 개의 모터를 항상 사용하는 것보다는 하나의 모터로 상부유닛(401)과 하부유닛(402)을 동시에 작동시킬 수 있도록 구성하는 것이 전력절약의 측면에서나 시스템의 운용이 더 간단해 질 수 있다는 측면에서 더 바람직하다고 할 수 있다.

따라서, 본 발명은 하부유닛(402)의 이동시 상부유닛(401)이 함께 이동될 수 있도록 구성되고, 상기 상부유닛(401)의 상하이동은 상기 메인 롤 러(100)(110)(120)(130)의 그루브 재형성 작업 후 발생한 갭(Gap)을 보정하는 경우에만 이루어지도록 구성한다.

구체적인 실시예로, 상기 직선 이동 베어링(475)에 회전력을 제공하는 구동원(모터 등)을 연결하고 상기 상부유닛(401)의 상하 이동은 직선 이동 베어링(475)의 회전에 의해서만 이루어질 수 있도록 구성한다.

상기와 같은 구성에서는 직선 이동 베어링(475)에 회전력이 제공되지 않는 경우, 즉 상기 직선 이동 베어링(475)에 연결된 구동원이 작동하지 않을 경우에는 상부유닛(401)이 직선이동 가이더(470)에 고정되어 유동하지 않으므로, 하부유닛(402)에 연결된 제2모터(461)만을 구동하여도 상부유닛(401)과 하부유닛(402)이 동시에 이동하게 된다.

상기 제1실린더(450) 및 제2실린더(451)는 상기 상부유닛(401)과 하부유닛(402)의 상하 이동시 완벽한 무게균형을 이루고 장치의 오작동이나 파손으로 인해 상부유닛(401)이나 하부유닛(402)이 갑작스럽게 하강할 때 충격을 완화시키는 작용을 한다.

상기 제1실린더(480) 및 제2실린더(490)는 피스톤 주축(481)(491), 실린더 (482)(492) 및 실린더 지지체(483)(493)를 포함한다. 상기 피스톤 주축(481)(491)의 일단은 상부유닛(401) 및 하부유닛(402)에 연결되고, 타 단에는 피스톤이 구비되어 실린더(482)(492) 내에 삽입된다. 상기 실린더 지지체(483)(493)는 실린더(482)(492)의 위치를 일정한 위치에 고정시키고, 상기 피스톤 주축(481)(491)은 실린더(482)(492) 내 벽을 따라 상하로 유동이 가능하다. 도면에는 도시되지 않았 지만, 상기 실린더(482)(492)는 공기 펌프와 연결된다. 상기 공기 펌프는 상부유닛(401)과 하부유닛(402)이 하방으로 이동할 때 실린더(482)(492)의 내벽과 피스톤 주축(481)(491)의 일단에 구비된 피스톤에 의해 정의되는 실린더(482)(492) 공간에 적절한 공기압을 제공한다. 바람직하게 공기압의 크기는 상기 상부유닛(401) 또는 하부유닛(402)의 하방 이동시 피스톤 주축을 통해 인가되는 압력과 동일한 크기이다.

이에 따라, 제1실린더(480) 및 제2실린더(490)는 상부유닛(401) 또는 하부유닛(402)의 이동시 발생되는 하중을 완화시키게 된다. 또한, 제1실린더(480) 및 제2실린더(490)는 모터(460)(461)의 오동작 등으로 인해 상부유닛(401) 또는 하부유닛(402)이 하방으로 낙하하는 경우에도 갑작스런 하중 인가에 의한 충격을 완화하여 시스템의 안정을 보장할 수 있다.

이때, 앞서 설명한 대로 상부유닛(401)의 이동은 그루브의 재형성 후 갭 보정 작업시 이루어지고, 하부유닛의 이동은 상부유닛(401)의 위치가 고정된 상태에서 잉곳의 슬라이싱을 위해 잉곳 이동유닛(400) 전체를 하방으로 이동시키는 구성을 적용할 때에는 상기 제2실린더(490)가 잉곳 이동유닛(400) 전체의 하중을 감당할 수 있도록 구성되어야 한다.

그러면, 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치에서 갭 보정 작업이 이루어지는 과정과 갭 보정 작업 후 잉곳을 슬라이싱하는 과정을 간략하게 설명하기로 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 그루브 재형성 작업 후에는 메인롤 러(100)(110)(120)(130)의 지름이 줄어들게 되고 지름이 줄어든 간격만큼 쏘우 와이어(200)와 잉곳(300)(310)의 간격이 상호 이격되며 갭이 발생한다. 이때, 본 발명은 상기 갭을 보정하기 위해 상기 상부유닛(401)이 B 간격만큼 수직이동하게 된다.

이때 상기 상부유닛(401)의 이동은 상기 제1모터(460)에 의하여 이루어지고, 상기 직선 이동 가이더(470)에 의하여 이동 경로가 안내되므로 직진성이 보장되어 작업오류가 발생하지 않게 된다. 따라서, 본 발명은 종래기술에서 갭 보정 작업 후에 작업오류를 검출하기 위해 수행하는 샘플 절단 공정을 실시할 필요가 없으며, 작업자의 안전이 보장될 뿐만 아니라 갭 보정 작업의 시간 또한 크게 단축되는 효과가 있다.

다음, 잉곳(300)(310)을 슬라이싱하는 과정을 살펴보면, 먼저 상기 상부테이블(410) 및 하부테이블(430)에 잉곳(300)(310)을 장착한다. 도시된 바와 같이 상기 잉곳(300)(310)과 테이블의 사이에는 커넥터 역활의 빔(420)(440)이 개재될 수 있다.

잉곳 이동유닛(400)은 상기와 같이 잉곳(I)을 부착하고 제2모터(461)에 의하여 잉곳의 하부에서 고속 주행하고 있는 쏘우 와이어(200)를 향해 수직으로 하강한다. 그러면 잉곳 이동유닛(400)에 부착되어 있던 잉곳들(300)(310)이 쏘우 와이어(200)에 일정한 압력으로 동시접촉되면서 웨이퍼로 슬라이싱되는 것이다.

이때, 상기 상부유닛(401) 및 하부유닛(402)은 제1실린더(480) 및 제2실린더(490)와 피스톤 주축을 매개로 결합되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이 피스톤 주 축(481)(491)의 일단은 상부유닛(401) 및 하부유닛(402)에 연결되고, 타 단에는 피스톤이 구비되어 실린더(482)(492) 내에 삽입된다. 상기 피스톤 주축(481)(491)은 실린더(482)(492) 내 벽을 따라 상하로 유동이 가능하며, 상기 실린더(482)(492)는 공기 펌프와 연결된다.

그리고 상기 실린더와 연결된 공기 펌프는 상부유닛(401)과 하부유닛(402)이 하방으로 이동할 때 실린더(482)(492)의 내벽과 피스톤 주축(481)(491)의 일단에 구비된 피스톤에 의해 정의되는 실린더(482)(492) 공간에 적절한 공기압을 제공한다. 이로써, 본 발명은 잉곳 이동유닛(400)이 하방으로 이동할 때 하중 인가에 의한 충격을 완화하여 시스템의 안정을 보장한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1a 및 도 1b는 잉곳의 슬라이싱 공정에서 주로 사용되는 종래기술에 따른 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치의 주요부 구성을 보인 장치 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단 장치의 개략적인 구성을 보인 정면도,

도 3은 상부유닛과 하부유닛의 개략적인 구성을 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직선이동 가이더가 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

100, 110, 120, 130 : 메인 롤러 200 : 쏘우 와이어

300 : 잉곳 400 : 잉곳 이동유닛

401 : 상부유닛 402 : 하부유닛

410 : 상부테이블 430 : 하부테이블

460, 461 : 모터 470 : 직선이동 가이더

480 : 제1실린더 490 : 제2실린더

Claims

잉곳을 절단하는 쏘우 와이어;

상부와 하부에 2개의 절단 구간을 제공하도록 상기 쏘우 와이어를 감아서 폐루프로 회전시키는 복수의 와이어롤러; 및

제1 잉곳이 장착된 상부테이블이 설치된 상부유닛과, 제2 잉곳이 장착된 하부테이블이 설치된 하부유닛, 및 상기 하부유닛을 기준으로 상부유닛이 상하 직선 이동이 가능하도록 상기 상부 유닛과 하부 유닛을 상호 결합시키는 직선 이동 가이더를 구비하고, 상기 제1 및 제2 잉곳을 각각 상기 상부 절단 구간 및 하부 절단 구간으로 동시에 이동시키는 잉곳 이동유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치.
제 2항에 있어서, 상기 직선 이동 가이더는,

일 측면은 상부유닛과, 타 측면은 직선 이동 베이링과 결합된 슬라이더; 및

상기 직선 이동 베어링과 맞물려 상기 슬라이더의 직선 이동을 안내하는 베어링 가이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치.
제 2항에 있어서,

상기 직선 이동 베어링은 회전력을 제공하는 구동원과 연결된 것을 특징으로 하는 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치.
제 1항에 있어서, 상기 상부유닛은,

하중의 완충작용을 하는 가스 실린더의 피스톤 주축과 결합된 것을 특징으로 하는 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치.
제 4항에 있어서, 상기 가스 실린더는,

상기 상부유닛의 하방 이동시 피스톤 주축을 통해 인가되는 압력과 동일한 크기의 공기압을 피스톤에 의해 정의되는 실린더 공간에 제공하는 공기 펌프와 연결된 것을 특징으로 하는 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치.
제 1항에 있어서, 상기 하부유닛은,

하중의 완충작용을 하는 가스 실린더의 피스톤 주축과 결합된 것을 특징으로 하는 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치.
제 6항에 있어서, 상기 가스 실린더는,

상기 하부유닛의 하방 이동시 피스톤 주축을 통해 인가되는 압력과 동일한 크기의 공기압을 피스톤에 의해 정의되는 실린더 공간에 제공하는 공기 펌프와 연결된 것을 특징으로 하는 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치.
제 1항에 있어서, 상기 상부유닛과 하부유닛은,

상기 와이어롤러의 그루빙 작업시 필요한 갭조정 간격 이상으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 더블 쏘우 와이어 잉곳 절단장치.