KR20090121307A - 절단 방법 및 와이어 쏘 장치 - Google Patents

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신에쯔 한도타이 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 와이어를 복수의 홈부착 롤러에 감고, 그 홈부착 롤러에 절단용 슬러리를 공급하면서, 상기 와이어를 주행시키면서 잉곳에 눌러 웨이퍼 형상으로 절단하는 방법으로서, 상기 잉곳을 절단할 때에, 축방향으로 변하는 잉곳의 변위량을 측정하고, 그 측정된 잉곳의 축방향 변위량에 대응시켜, 상기 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어함으로써, 상기 축방향으로 변하는 잉곳의 전체 길이에 대한 상기 와이어의 상대 위치를 제어하면서 잉곳을 절단하는 것을 특징으로 하는 절단 방법이다. 이에 따라, 예를 들면 절단된 웨이퍼의 Bow나 Warp를 저감시킬 수 있도록, 잉곳에 형성되는 절단 궤적을 제어하고, 특히 평탄해지도록 하여 절단할 수 있는 절단 방법 및 와이어 쏘 장치를 제공한다.

Description

절단 방법 및 와이어 쏘 장치{CUTTING METHOD, AND WIRE-SAW APPARATUS}
본 발명은, 와이어 쏘 장치(wire saw)를 이용하여 실리콘 잉곳(silicon ingot), 화합물 반도체 등의 잉곳으로부터 다수의 웨이퍼를 잘라내는 절단 방법과 와이어 쏘 장치에 관한 것이다.
근래, 웨이퍼의 대형화가 요망되고 있으며, 이 대형화에 수반하여 잉곳의 절단에는 전적으로 와이어 쏘 장치가 사용되고 있다.
와이어 쏘 장치는, 와이어(고장력 강선)를 고속 주행시켜, 여기에 슬러리를 가하면서, 잉곳(워크)에 눌러 절단하여, 다수의 웨이퍼를 동시에 자르는 장치이다(일본특허공개공보 평09-262826호 참조).
여기서, 도 12에 일반적인 와이어 쏘 장치의 일례의 개요를 나타낸다.
도 12(A)의 전체도에 나타내는 바와 같이, 와이어 쏘 장치(101)는, 주로, 잉곳을 절단하기 위한 와이어(102), 와이어(102)를 감은 홈부착 롤러(103)(와이어 가이드), 와이어(102)에 장력을 부여하기 위한 기구(104), 절단되는 잉곳을 송출하는 기구(105), 절단시에 슬러리를 공급하는 기구(106)로 구성되어 있다.
와이어(102)는, 한쪽 와이어 릴(107)로부터 풀려, 트래버서(traverser)(108)를 통해 파우더 클러치(정토크 모터(109))나 요동 롤러(dancer roller)(데드웨이트)(미도시) 등으로 이루어지는 장력 부여 기구(104)를 거쳐 홈부착 롤러(103)에 들어 있다. 와이어(102)는 이 홈부착 롤러(103)에 300~400회 정도 감긴 후, 다른 쪽 장력 부여 기구(104')를 거쳐 와이어 릴(107')에 감겨 있다.
또, 홈부착 롤러(103)는 철강제 원통 주위에 폴리우레탄 수지(쉘부)를 압입하고, 그 표면에 일정 피치로 홈을 자른 롤러이며, 감긴 와이어(102)가, 구동용 모터(110)에 의해 미리 정해진 주기로 왕복 방향으로 구동할 수 있게 되어 있다.
여기서, 홈부착 롤러(103)에 대해 추가로 설명하면, 종래부터 사용되고 있는 홈부착 롤러(103)의 일례로서, 도 13에 나타내는 바와 같은 것을 들 수 있다. 홈부착 롤러(103)의 양단에는, 홈부착 롤러의 축(120)을 지지하고 있는 베어링(121, 121')이 배설되어 있다. 예를 들면, 베어링(121)은 래디얼 타입으로, 이 래디얼 타입의 베어링(121) 측에 홈부착 롤러(103)가 축방향으로 연장될 수 있게 되어 있는 한편, 베어링(121')은 스러스트 타입으로, 이 스러스트 타입의 베어링(121') 측으로는 연장되기 어려운 구조로 되어 있다. 즉, 축방향에 있어서, 전적으로 한 방향으로만 홈부착 롤러가 연장될 수 있는 구조이다.
또, 베어링(121, 121') 둘 다 래디얼 타입으로, 축방향에 있어서, 전후로 연 장되는 것이 가능한 구조의 것도 있다.
잉곳을 절단할 때에는, 도 12(B)에 나타내는 바와 같이, 잉곳 이송 기구(105)에 의해 잉곳이 홈부착 롤러(103)에 감긴 와이어(102)에 보내진다. 이 잉곳 이송 기구(105)는 잉곳을 송출하기 위한 잉곳 이송 테이블(111), LM 가이드(112), 잉곳을 파지하는 잉곳 클램프(113), 슬라이스 당판(Backing board)(114) 등으로 이루어져 있으며, 컴퓨터 제어로 LM 가이드(112)를 따라 잉곳 이송 테이블(111)을 구동시킴으로써, 미리 프로그램된 이송 속도로 선단에 고정된 잉곳을 송출하는 것이 가능하다.
그리고, 도 12(A)에 나타내는 바와 같이, 홈부착 롤러(103), 감긴 와이어(102)의 근방에는 노즐(115)이 마련되어 있어, 절단시에 슬러리 탱크(116)로부터 홈부착 롤러(103), 와이어(102)에, 예를 들면 GC(탄화규소) 지립(砥粒)을 액체에 분산시킨 슬러리를 공급할 수 있게 되어 있다. 또, 슬러리 탱크(116)에는 슬러리 칠러(chiller)(117)가 접속되어 있어, 공급하는 슬러리의 온도를 조정할 수 있게 되어 있다.
이와 같은 와이어 쏘 장치(101)를 이용하여, 와이어(102)에 와이어 장력 부여 기구(104)를 이용하여 적당한 장력을 가해, 구동용 모터(110)에 의해 와이어(102)를 왕복 방향으로 주행시키면서 잉곳을 슬라이스한다.
현재, 와이어로는 폭 0.13~0.18mm인 것을 이용하고, 여기에 2.5~3.0kgf의 장력을 가해 400~600m/min의 평균속도, 1~2c/min(30~60s/c)의 사이클로 왕복 주행시켜 슬라이스하는 것이 일반적이다.
종래에는 상기와 같은 일반적인 와이어 쏘 장치를 이용하여 잉곳을 절단해 왔지만, 실제로 절단된 웨이퍼의 형상을 조사해 보면, 보우(Bow)나 와프(Warp)가 생겨 있었다. 이 보우(Bow)나 와프(Warp)는 반도체 웨이퍼의 절단에 있어서 중요한 품질 중 하나로, 제품의 품질 요구가 높아짐에 따라, 한층 저감시킬 것이 요망되고 있다.
이에, 본 발명자들이 와이어 쏘 장치를 이용한 잉곳의 절단 방법에 대해 예의 연구를 행한 결과, 상기 보우(Bow)나 와프(Warp)의 발생 원인은 크게,
· 홈부착 롤러 및 잉곳의 열팽창
· 워크 이송의 진직도(straightness)
· 절단 중인(웨이퍼 면외 방향으로의) 와이어의 휨
의 영향이 중첩된 것이라는 사실을 알게 되었다. 또한 이들 중, 특히 홈부착 롤러 및 잉곳의 열팽창에 의한 영향이 크므로, 이를 개선하면 Bow나 Warp의 개선 효과를 가장 크게 얻을 수 있다는 것을 알게 되었다.
이하에서는, 홈부착 롤러 및 잉곳의 열팽창에 의한 Bow나 Warp로의 영향에 대해 상세히 설명한다.
우선, 절단 중에 잉곳은 일정 온도 그대로이며, 홈부착 롤러만이 열팽창하는 경우에 대해 설명한다. 홈부착 롤러는 잉곳으로부터의 절단 발열에 의해 생기는 슬러리 온도의 상승에 의해, 또는 와이어로부터의 열전도를 통해 열팽창된다. 상기 서술한 바와 같은 홈부착 롤러의 그것을 지지하는 베어링의 종류와 조합에 따라, 도 14(A)에 나타내는 바와 같이 축방향의 전적으로 일방향으로 열팽창되는 경우와, 도 14(B)에 나타내는 바와 같이 축방향의 양방향(전후방향)으로 균등하게 열팽창되는 것이 있다. 따라서, 잉곳에 있어서의 절단 궤적은, 축방향의 전적으로 일방향으로 변위하는 경우(도 14(A))와, 축방향의 양방향(전후방향)으로 대칭적인 형상으로 변위하는 경우(도 14(B))가 있다.
다음에, 절단 중에 홈부착 롤러의 열팽창은 없이, 잉곳만이 열팽창하는 경우를 생각한다. 절단 중에, 예를 들면 열전대를 사용하여 측정한 잉곳의 온도를 열팽창량으로 환산하면, 도 14(C)에 나타내는 바와 같이, 잉곳은 축방향의 양방향으로, 그때그때의 절단 부하에 따라 절단 당초에는 열팽창하고, 절단 종료시에는 근방으로 열수축한다.
또한, 상기 홈부착 롤러의 열팽창 및 잉곳의 열팽창·수축이 동시에 잉곳에 형성된 경우의 절단 궤적을 도 15(A), 15(B)에 나타낸다.
도 15(A)는 홈부착 롤러가 축방향의 전적으로 일방향으로 열팽창되는 경우에 대응한 절단 궤적이고, 도 15(B)는 홈부착 롤러가 축방향의 양방향(전후방향)으로 균등하게 열팽창되는 경우에 대응한 절단 궤적이다.
이와 같이, 종래의 절단 방법 및 와이어 쏘 장치에서는 도 15(A), 15(B)와 같은 절단 궤적이 되며, 절단된 웨이퍼 대부분에 Bow나 Warp가 형성되었다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 예를 들면, 절단된 웨이퍼의 Bow나 Warp를 저감시킬 수 있도록, 잉곳에 형성되는 절단 궤적을 제어하고, 특히 평탄해지도록 하여 절단할 수 있는 절단 방법 및 와이어 쏘 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 와이어를 복수의 홈부착 롤러에 감고, 그 홈부착 롤러에 절단용 슬러리를 공급하면서, 상기 와이어를 주행시키면서 잉곳에 눌러 웨이퍼 형상으로 절단하는 방법으로서, 상기 잉곳을 절단할 때에, 축방향으로 변하는 잉곳의 변위량을 측정하고, 그 측정된 잉곳의 축방향 변위량에 대응시켜, 상기 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어함으로써, 상기 축방향으로 변하는 잉곳의 전체 길이에 대한 상기 와이어의 상대 위치를 제어하면서 잉곳을 절단하는 것을 특징으로 하는 절단 방법을 제공한다.
잉곳의 열팽창·수축 그 자체를 제어하는 것은 곤란하므로, 본 발명의 절단 방법에서는, 우선, 잉곳을 절단할 때에, 축방향으로 변하는 잉곳의 변위량을 측정한다. 그리고, 그 측정된 잉곳의 축방향 변위량에 대응시켜, 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어한다. 이렇게 함으로써, 축방향으로 변하는 잉곳의 전체 길이에 대한 와이어의 상대 위치를 제어하면서 잉곳을 절단할 수 있게 되어, 잉곳에 있어서의 절단 궤적을 원하는 대로 조정할 수 있다. 예를 들면, 절단 궤적을 평평한 것으로 할 수 있어, 절단 후의 각 웨이퍼에 있어서 Bow나 Warp를 현저하게 저감시킬 수 있다.
이때, 상기 홈부착 롤러의 축 안으로 냉각수를 통과시키고, 그 냉각수의 온도 및/또는 유량을 조절함으로써, 상기 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어할 수 있다.
이와 같이, 홈부착 롤러의 축 안으로 냉각수를 통과시키고, 그 냉각수의 온도 및/또는 유량을 조절함으로써, 간단하면서도 정확하게 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어하는 것이 가능하다.
또한, 상기 잉곳의 축방향 변위량의 측정을, 열전대 또는 차동식 변위계를 이용하여 행할 수 있다.
이처럼, 잉곳의 축방향 변위량의 측정은, 열전대 또는 차동식 변위계를 이용한 간단한 방법으로 행할 수 있다.
또한, 상기 측정된 잉곳의 축방향 변위량으로부터, 절입 깊이에 대한 잉곳의 축방향 변위량의 프로파일을 작성하고, 그 작성된 프로파일에 기초하여, 상기 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어하는 것이 바람직하다.
이처럼, 측정된 잉곳의 축방향 변위량으로부터, 절입 깊이에 대한 잉곳의 축방향 변위량의 프로파일을 작성하고, 그 작성된 프로파일에 기초하여, 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어하면, 매우 간편하게 힘들이지 않고 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은, 와이어가 복수의 홈부착 롤러에 감기고, 그 홈부착 롤러에 절단용 슬러리를 공급하면서, 상기 와이어를 주행시키면서 잉곳에 눌러 웨이퍼 형상으로 절단하는 와이어 쏘 장치로서, 적어도, 상기 절단되는 잉곳의 축방향 변위량을 측정하는 잉곳 변위량 측정 기구와, 그 잉곳 변위량 측정 기구에 의해 측정된 잉곳의 축방향 변위량에 대응하도록, 상기 홈부착 롤러의 축방향 변위량을, 홈부착 롤러의 축 안으로 통과시키는 냉각수의 온도 및/또는 유량에 피드백하여 제어하는 홈부착 롤러 변위량 제어 기구를 갖춘 것을 특징으로 하는 와이어 쏘 장치를 제공한다.
이처럼, 본 발명의 와이어 쏘 장치에서는, 절단되는 잉곳의 축방향 변위량을 측정하는 잉곳 변위량 측정 기구를 갖추고 있으므로, 잉곳의 축방향 변위량을 측정 할 수 있으며, 또한, 잉곳 변위량 측정 기구에 의해 측정된 잉곳의 축방향 변위량에 대응하도록, 홈부착 롤러의 축방향 변위량을, 홈부착 롤러의 축 안으로 통과시키는 냉각수의 온도 및/또는 유량에 피드백하여 제어하는 홈부착 롤러 변위량 제어 기구를 갖추고 있으므로, 잉곳의 축방향 변위량에 대응하여 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어할 수 있다. 게다가, 이 제어는, 홈부착 롤러의 축 안으로 통과시키는 냉각수의 온도 및/또는 유량에 피드백하여 행해지므로, 간단하면서도 정확하게 제어를 행할 수 있다.
본 발명의 절단 방법, 와이어 쏘 장치이면, 절단 중에, 제어가 곤란한 잉곳의 축방향 변위량에 대응하여 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어할 수 있으므로, 잉곳의 전체 길이에 대한 홈부착 롤러에 감긴 와이어의 상대 위치를 제어할 수 있다. 즉, 절단 궤적을 제어할 수 있으며, 특히, 절단 궤적을 평평한 것으로 하여 Bow나 Warp를 저감시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 와이어 쏘 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는, (A) 열전대가 부착된 잉곳의 일례를 나타내는 설명도, (B) 차동식 변위계가 배설된 잉곳의 일례를 나타내는 설명도, (C) 와전류 센서가 배설된 홈부착 롤러의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3은, 홈부착 롤러의 단면의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4는, 본 발명의 절단 방법에 있어서의 잉곳과 홈부착 롤러의 축방향의 변화의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 5는, 본 발명에 의한 잉곳 절단시에 있어서의 홈부착 롤러의 열팽창(전후방향)과 잉곳의 열팽창·수축을 고려했을 때의 절단 궤적의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 6은, 열전대를 이용하여 측정했을 때의 절입 깊이에 대한 잉곳의 온도의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 예비 실험에 의해 얻은 냉각수의 온도와 홈부착 롤러(3)의 변위량의 관계의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 8은, 실시예에서 잘라낸 웨이퍼의 Bow·Warp 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 비교예 1에서 잘라낸 웨이퍼의 Bow·Warp 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도 10은, 비교예 2에서 잘라낸 웨이퍼의 Bow·Warp 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은, 비교예 3에서 잘라낸 웨이퍼의 Bow·Warp 측정결과를 나타내는 그래프이다.
도 12는, 종래의 절단 방법에 사용되는 와이어 쏘 장치의 일례를 나타내는 개략도로, (A)는 전체도, (B)는 잉곳 이송 기구의 개략도이다.
도 13은, 홈부착 롤러의 구조의 일례를 나타내는 개략 평면도이다.
도 14는, (A) 잉곳 절단시에 있어서의 홈부착 롤러의 열팽창(일방향)과 절단 궤적의 일례를 나타내는 설명도, (B) 잉곳 절단시에 있어서의 홈부착 롤러의 열팽 창(전후방향)과 절단 궤적의 일례를 나타내는 설명도, (C) 잉곳 절단시에 있어서의 잉곳의 열팽창·수축과 절단 궤적의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 15는, (A) 잉곳 절단시에 있어서의 홈부착 롤러의 열팽창(일방향)과 잉곳의 열팽창·수축을 고려했을 때의 절단 궤적의 일례를 나타내는 설명도, (B) 잉곳 절단시에 있어서의 홈부착 롤러의 열팽창(전후방향)과 잉곳의 열팽창·수축을 고려했을 때의 절단 궤적의 일례를 나타내는 설명도이다.
이하에서는 본 발명의 실시의 형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 종래의 절단 방법이나 와이어 쏘 장치를 이용하여 잉곳을 절단하면, 특히 홈부착 롤러나 잉곳의 축방향의 열팽창에 의해, 도 15와 같이 절단 궤적이 축방향으로 변해, 절단된 웨이퍼에는 Bow나 Warp가 크게 생겨 버린다. 이에 대해, 절단 궤적의 축방향의 변화를 없애기 위해, 예를 들면 슬러리를 잉곳 등에 가함으로써, 잉곳이나 홈부착 롤러의 축방향의 변화를 억제하는 절단 방법 등이 연구되어 왔다.
그러나, 특히, 잉곳의 축방향의 변화를 억제하는 것은 곤란하며, 상기와 같이 슬러리를 가해 제어하고자 해도, 실제로 조금은 변해 버리기 때문에, Bow 등의 방지 대책으로는 불충분하다는 것이 본 발명자들에 의해 판명되었다.
이에, 본 발명자들은, 결국, 홈부착 롤러, 잉곳의 양쪽 모두 축방향으로의 변화를 없앨 수 없다면, 반대로, 쌍방을 동일하게 하여 축방향으로 변화시킴으로써 절단 궤적을 조정해, Bow 등을 저감시키는 것을 고안했다. 그리고, 특히 잉곳의 축방향의 변화를 제어하는 것은 어려우므로, 이 잉곳의 축방향 변위량에 대응하여 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어하고, 이에 따라 절단 중에 잉곳의 전체 길이에 대한 와이어의 상대 위치를 적절히 조정할 수 있으면 된다는 것을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.
이하에 본 발명의 와이어 쏘 장치 및 절단 방법에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 1에, 본 발명의 와이어 쏘 장치의 일례를 나타낸다.
본 발명의 와이어 쏘 장치(1)는, 우선, 본체부로서, 종래의 와이어 쏘 장치(101)와 마찬가지로, 잉곳을 절단하기 위한 와이어(2), 와이어(2)를 감은 홈부착 롤러(3)(와이어 가이드), 와이어(2)에 장력을 부여하기 위한 기구(4), 절단되는 잉곳을 송출하는 기구(5), 절단시에 슬러리를 공급하는 기구(6)를 가지고 있다.
와이어(2), 와이어 장력 부여 기구(4), 잉곳 이송 기구(5), 슬러리 공급 기구(6)는, 도 12의 종래의 절단 방법에 사용되는 와이어 쏘 장치(101)와 동일한 것으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 축방향에 있어서 양방향(전후방향)으로 변하는 잉곳의 변위량에 대응시켜 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을 제어시키기 위해, 홈부착 롤러(3)는, 베어링 양쪽 모두가 래디얼 타입이고, 축방향에 있어서 전후로 연장되는 것이 가능한 구조의 것으로 할 수 있다.
그리고, 본 발명의 와이어 쏘 장치(1)에서는, 추가로, 절단시에 잉곳의 축방향 변위량을 측정하기 위한 잉곳 변위량 측정 기구(11)와, 잉곳 변위량 측정 기구(11)에 의해 측정된 잉곳의 축방향 변위량에 대응하도록, 홈부착 롤러의 축 안으로 통과시키는 냉각수의 온도 및/또는 유량에 피드백하여 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을 제어하는 홈부착 롤러 변위량 제어 기구(12)가 구비되어 있다.
이 잉곳 변위량 측정 기구(11)로는, 예를 들면 열전대(13)를 이용한 것으로 할 수 있다. 즉, 잉곳에 열전대(13)를 잉곳 축방향의 전측 및 후측에 첩부해 두고, 이 열전대(13)에 의해 계측된 잉곳의 온도를 열팽창량으로 환산하여, 잉곳의 축방향 변위량을 산출, 처리하는 컴퓨터(18)를 배설한 것을 들 수 있다. 도 2(A)에, 잉곳에 열전대(13)를 첩부한 경우의 일례를 나타낸다.
그 밖에, 열전대(13)를 이용하지 않고, 차동식 변위계(14)를 이용한 것으로 할 수 있다. 즉, 열팽창되기 어려운 것(예를 들면, 와이어 쏘 장치(1)의 본체) 등에 변위계의 지지부를 부착하고, 계측부를 잉곳의 축방향 양측에 배치하여 잉곳의 축방향 변위량을 측정하는 것으로 해도 된다. 차동식 변위계(14)는 컴퓨터(18)와 접속되어 있어 측정된 데이터를 처리할 수 있게 되어 있다. 도 2(B)에, 잉곳에 대해 차동식 변위계를 설치한 경우의 일례를 나타낸다.
이 잉곳 변위량 측정 기구(11)는 특히 한정되지 않으며, 절단시에, 정확하면서 신속하게 잉곳의 축방향 변위량을 측정할 수 있는 것이면 된다. 상기 열전대(13)나 차동식 변위계(14)를 이용한 기구이면, 측정을 간단하고 정확하게 행할 수 있어 바람직하다.
다음에, 홈부착 롤러 변위량 제어 기구(12)에 대해 기술한다.
이 홈부착 롤러 변위량 제어 기구(12)는, 크게 나누어, 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을 측정하는 홈부착 롤러 변위량 측정부(15)와, 홈부착 롤러(3)의 축 안으로 통과시키는 냉각수의 온도, 유량을 조절하는 냉각수 조절부(16)로 구성된다.
우선, 홈부착 롤러 변위량 측정부(15)는, 예를 들면 와전류 센서(17)를 홈부착 롤러(3)의 축방향 양측에 근접하여 배설함으로써, 축방향의 변위량을 측정하는 것이 가능한 것으로 할 수 있다. 도 2(C)에, 홈부착 롤러(3)에 와전류 센서(17)를 배설한 경우의 일례를 나타낸다. 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을 측정하는 수단은, 물론 이것에 한정되지 않지만, 와전류 센서를 이용하면 비접촉으로 정밀도 높 게 측정을 행할 수 있어 바람직하다.
또, 냉각수 조절부(16)에는 열교환기나 펌프가 배설되어 있어, 홈부착 롤러(3)의 축 안으로 통과시키는 냉각수의 온도, 유량을 조절할 수 있게 되어 있다.
여기서, 냉각수 조절부(16)에 대해 도 3에 나타내는 바와 같은 홈부착 롤러(3)의 단면도를 이용하여 설명한다. 홈부착 롤러(3)는, 와이어(2)가 감기는 홈을 가지는 수지부(쉘)가 최외층으로서 형성되어 있으며, 그 내측에 쉘 가이드, 다시 내측에 축심을 가지는 구조로 되어 있다. 본 발명의 와이어 쏘 장치(1)에서 이용되는 홈부착 롤러(3)에서는, 축심부에, 냉각수 조절부(16)에 의해 온도, 유량이 조절된 냉각수가 통과하는 구조로 되어 있다.
이 홈부착 롤러 변위량 제어 기구(12)에는, 홈부착 롤러 변위량 측정부(15)에 의해 측정된 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량의 데이터에 기초하여, 냉각수 조절부(16)에 의해 냉각수의 온도, 유량이 조절되도록, 이들 데이터를 피드백 처리하기 위한 컴퓨터가 구비되어 있다. 또한, 이 냉각수의 온도, 유량의 조절에 있어서는, 잉곳 변위량 측정 기구(11)에 의해 측정된 잉곳의 축방향 변위량이 고려되어 있으며, 최종적으로, 이 잉곳의 변위량에 대응하여 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량이 제어되도록 프로그램이 구성되어 있다.
또한, 컴퓨터(18)는, 잉곳 변위량 측정 기구(11)에 있어서의 열전대(13)나 차동식 변위계(14)와 접속되어 있음과 동시에, 홈부착 롤러 변위량 제어 기구(12)에 있어서의 롤러 변위량 측정부(15), 냉각수 조절부(16)와도 접속된 것으로 할 수 있다. 이렇게 하면, 잉곳이나 홈부착 롤러(3)에 관한 데이터를 일괄적으로 처리할 수 있어 간편하고도 효율적이며, 각 기구(11, 12)에 나누어 마련하는 것보다 공간을 차지하지 않고 끝낼 수 있어 공간 절약을 도모할 수 있다.
컴퓨터 대수 등은 각각의 처리능력이나 공간 등에 따라 적당히 결정하면 된다.
이러한 본 발명의 와이어 쏘 장치(1)이면, 절단 중에 있어서의 잉곳의 변화에 동기하여 홈부착 롤러(3)를 변화시키는 것이 가능하다. 즉, 예를 들면, 잉곳이 절단시에 열팽창되어 축방향 양측으로 연장되어도, 냉각수의 조절에 의해 홈부착 롤러(3)를 축방향 양측으로 연장시킬 수 있으므로, 이에 따라, 잉곳을 절단하는 각 와이어의 위치를 홈부착 롤러(3)의 축방향 양측으로 약간 이동시킬 수 있다. 이 때, 잉곳의 각 절단 위치에 있어서의 축방향 변위량과 같은 분만큼, 각 와이어의 위치가 어긋나도록, 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을 제어하도록 프로그램을 구성해 두면, 잉곳의 전체 길이에 대한 와이어의 상대 위치는 일정하게 조정되게 되어 절단 궤적은 평평한 것이 된다. 그 결과, Bow 등이 저감된 우수한 웨이퍼를 얻을 수 있다.
다음에, 상기 와이어 쏘 장치(1)를 이용하여 본 발명의 절단 방법을 실시하 는 순서에 대해 설명한다. 또한, 이하에서는, 절단 궤적이 평평해지도록 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을 제어하는 방법에 대해 설명하지만, 이에 한정하지 않고, 원하는 절단 궤적이 되도록 적당히 변경할 수 있다.
우선, 잉곳 이송 기구(5)에 의해, 파지된 잉곳을 소정 속도로 하부에 송출함과 함께, 홈부착 롤러(3)를 구동시켜 와이어 장력 부여 기구(4)에 의해 장력이 부여된 와이어(2)를 왕복 방향으로 주행시킨다. 이때 와이어(2)에 부여하는 장력의 크기나, 와이어(2)의 주행속도 등은 적당히 설정할 수 있다. 예를 들면, 2.5~3.0kgf의 장력을 가해, 400~600m/min의 평균속도로 1~2c/min(30~60s/c)의 사이클로 왕복 방향으로 주행시킬 수 있다. 절단하는 잉곳 등에 맞춰 결정하면 된다.
또한, 절단용 슬러리를 홈부착 롤러(3) 및 와이어(2)를 향하게 하여 분사를 시작하고, 잉곳의 절단을 행한다.
이와 같이 절단을 행하고 있으면, 절단에 의한 마찰열이나 슬러리 등의 영향에 의해 열팽창·수축이 생겨, 잉곳 자체에는, 예를 들면 도 14(C)와 같은 축방향 변화 및 절단 궤적이 형성되게 된다.
한편, 홈부착 롤러(3)에 있어서, 이쪽도 역시 열팽창이 생겨, 예를 들면 도 14(B)와 같은 축방향 변화를 일으켜, 잉곳의 절단 궤적에 영향을 준다.
따라서, 이들 변화가 합쳐져, 도 15(B)에 나타내는 바와 같은 절단 궤적이 되고, 얻은 웨이퍼에는 Bow 등이 생겨 버린다.
여기서, 절단 궤적이 평평해지도록 하려면, 본 발명의 절단 방법과 같이, 도 4의 잉곳과 홈부착 롤러의 축방향 변화의 관계에 나타내는 바와 같이, 잉곳의 축방향 변위량에 대응시켜 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을 제어한다. 즉, 잉곳의 열팽창에 맞춰 홈부착 롤러(3)도 동일하게 열팽창시키고, 잉곳이 수축되는 경우에는 홈부착 롤러(3)도 동일하게 수축시킨다. 이때, 홈부착 롤러(3)의 변위량의 제어에 의해, 잉곳의 전체 길이에 대한 와이어의 상대 위치를 조정해 일정하게 되도록 한다. 상기 잉곳의 열팽창에 의한 절단 궤적으로의 영향, 및 홈부착 롤러(3)의 제어(홈부착 롤러(3)의 열팽창의 영향) 결과, 최종적으로 얻은 절단 궤적은 도 5와 같이 평평하게 할 수 있어, Bow 등을 저감시킬 수 있다.
이하, 상기의 절단 중의 잉곳이나 홈부착 롤러(3)의 축방향의 변화, 제어에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
우선, 절단 중에 있어서의 잉곳의 축방향 변위량을 잉곳 변위량 측정 기구(11)에 의해 측정한다. 이 측정은, 열전대(13)나 차동식 변위계(14) 등을 이용한 측정 방법으로 할 수 있다. 정확하면서도 신속하게 잉곳의 변위량을 측정할 수 있으면 된다.
또한, 도 6에 열전대(13)를 이용해 측정했을 때의 절입 깊이에 대한 잉곳의 온도 변화의 일례를 나타낸다. 절입 깊이가 절반 정도(150mm)가 될 때까지 온도가 상승해 가고, 그 후 서서히 냉각하여, 마지막으로 급냉되고 있음을 알 수 있다(즉, 도 14(C)에 나타내는 바와 같이, 일단 열팽창된 후에 수축되어가는 것을 알 수 있다). 이러한 온도 데이터와, 잉곳의 재료에 있어서의 선팽창계수를 이용하여 절입 깊이에서의 잉곳의 축방향 변위량을 산출할 수 있다.
이 열전대(13) 또는 차동식 변위계(14) 등에 의해 측정된 데이터를 컴퓨터(18)로 처리한다.
한편, 홈부착 롤러(3) 쪽에서도, 홈부착 롤러 변위량 제어 기구(12)의 홈부착 롤러 변위량 측정부(15)에 의해, 예를 들면 와전류 센서(17)를 이용하여 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을 측정한다. 이 측정 데이터 또한 컴퓨터(18)로 처리한다.
그리고 컴퓨터(18)에 의해 잉곳의 축방향 변위량에 대응하도록, 제어되는 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량이 결정된다. 즉, 이 경우, 절단 궤적이 평평해지도록 하기 위해, 잉곳의 각 절단 위치에서의 축방향 변위량과 같은 분만큼, 홈부착 롤러(3)에 감긴 각 와이어의 위치가 각각 축방향으로 어긋나도록, 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량이 결정된다. 즉, 변하는 잉곳의 전체 길이에 대한 와이어의 상대 위치가 일정하게 조정되는 홈부착 롤러(3)의 변위량이 도출된다.
결정된 축방향의 변위량에 기초하여, 실제로 홈부착 롤러(3)의 변위량을 제어하려면, 냉각수 조절부(16)에 의해 행한다. 냉각수 조절부(16)에 의해, 홈부착 롤러(3)의 축중(축심)에 통과하는 냉각수의 온도나 유량을 조절함으로써 홈부착 롤 러(3)의 온도를 조정하여, 축방향의 변위량을 제어한다.
또한, 냉각수의 온도 및 유량과 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량의 관계를 미리 실험하여 구해 두면 된다.
도 7에, 예비 시험으로 얻은 냉각수의 온도와 홈부착 롤러(3)의 변위량의 관계를 나타내는 그래프를 나타낸다. 도 7의 상부 라인은, 홈부착 롤러(3)가 후방으로 연장된 량, 하부 라인은 전방으로 연장된 량이다. 냉각수의 온도가 상승함에 따라, 홈부착 롤러(3)가 전방 및 후방의 양측으로 연장하는 량이 증가하고 있음을 알 수 있다. 즉, 홈부착 롤러(3)를 양측 방향으로 보다 연장하고 싶다면 냉각수의 온도를 올리고, 수축하고 싶다면 냉각수의 온도를 내리면 된다는 것을 알 수 있다.
냉각수의 유량에 대해서도, 동일하게 하여 미리 적당한 시험을 행해 두고, 유량 변화와 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량의 관계를 조사해 두면 된다.
나아가, 냉각수의 온도만, 또는 유량만을 변화시킨 경우뿐만 아니라, 이들 변화를 조합한 경우의 홈부착 롤러(3)의 변화에 대해 예비 시험을 행해도 된다.
그리고, 이들 예비 시험 결과를 기초로, 홈부착 롤러(3)의 원하는 변위량에 대응하는 냉각수의 온도나 유량을 결정한다.
이와 같이, 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을, 냉각수 조절부(16)에 피드백하여 냉각수의 온도나 유량을 조절함으로써 제어한다.
이상과 같이, 열팽창에 의한 잉곳 축방향의 시시각각의 변화에 따라 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을 제어할 수 있다.
단, 잉곳의 열팽창량은, 절단 조건과 잉곳 치수에 따라 재현성이 매우 높으므로, 이것을 고려하여, 잉곳의 절입 깊이에 대해 상기 방법으로 계측한 잉곳의 축방향 변위량의 프로파일을 작성하여 컴퓨터(18) 등에 기억시킨 후, 이 프로파일에 기초하여 홈부착 롤러(3)의 축방향 변위량을 제어하는 것도 가능하다. 이러한 제어 방법이라면, 매우 간편하게 홈부착 롤러(3)의 제어를 행할 수 있어 효율면에서 향상을 도모할 수 있다.
이하에 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
(실시예)
도 1에 나타내는 본 발명의 와이어 쏘 장치(1)를 이용하여 본 발명의 절단 방법을 실시했다. 이하 표 1에 나타내는 절단 조건으로, 와이어 및 홈부착 롤러에 슬러리를 가해 직경 300mm의 실리콘 잉곳을 절단했다.
잉곳의 열팽창량 측정에 있어서는, 도 2(A)에 나타내는 바와 같이, 잉곳 양단의 절입 깊이 285mm의 위치에 열전대를 에폭시계 접착제로 고정하고, 잉곳의 온도를 측정해 실리콘의 선열팽창계수 2.3×10-6/℃를 곱해 구했다.
또한, 절단 중의 잉곳의 절입 깊이에 대한 온도 변화는 도 6과 거의 동일했다.
그리고, 절단 중에는, 홈부착 롤러(3)의 축 안으로 통과시키는 냉각수의 온도를 조절함으로써, 각 절입 깊이에 있어서, 상기 방법으로 얻은 잉곳의 축방향 변위량과 같은 비율로 홈부착 롤러(3)를 축방향으로 변위시켰다. 즉, 축방향으로 변하는 잉곳의 변위량에 맞춰 와이어의 위치도 홈부착 롤러(3)의 축방향으로 상당량 이동시켜, 절단 궤적이 평평해지도록, 잉곳의 전체 길이에 대한 와이어의 상대 위치가 일정해지도록 제어하면서 절단을 행했다.
또한, 예비 시험에 의해 얻은 냉각수의 온도와 홈부착 롤러(3)의 변위량의 관계는, 도 7에 나타내는 관계와 거의 동일했다.
[표 1]
절단 조건
와이어 쏘 장치(본체부) 도요 에이테크
워크 잉곳 직경 φ300mm
와이어 와이어 직경 160㎛
와이어 장력 2.5kgf
와이어 새로운 선 공급량 100m/min
와이어 반전 사이클 60s
와이어 주행속도 평균 500m/min
슬러리 지립 GC#1000
지립농도(coolant:지립) 50:50(중량비)
슬러리 온도 23℃(일정)
도 8에, 실시예에서 잘라낸 웨이퍼 전체수에 대해, 실제로 형상 측정을 행해 Bow를 측정한 결과를 나타낸다(도 8의 아래 그래프). 또한, 도 8에서 위에 나타낸 그래프는, 잉곳 축방향의 전, 중앙, 후의 위치에서 잘라낸 웨이퍼의 Bow/Warp 형상의 전형예를 나타내고 있다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼의 Bow는 -2~+2μm의 범위에 집중해 있음을 알 수 있다. 이처럼 실시예에서는, 후술하는 비교예에 비해 매우 작은 Bow의 웨이퍼를 잘라낼 수 있었다. 이는, 도 8의 위에 나타낸 그래프를 통해서도 알 수 있듯, 본 발명의 와이어 쏘 장치 및 절단 방법에 의해 절단 궤적을 비교적 평평한 것으로 할 수 있었기 때문이다.
(비교예 1)
종래의 와이어 쏘 장치(축방향 전후로 연장 가능한 타입)를 이용하여, 절단 중에 있어서의 잉곳이나 홈부착 롤러의 열팽창량을 측정하지 않고, 또한 이들을 고려하지 않고 냉각수의 온도나 유량을 일정하게 하여 홈부착 롤러에 통과시키는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 잉곳의 절단을 행했다.
도 9에, 비교예 1에서 잘라낸 웨이퍼 전체수에 대해, 실제로 형상 측정을 행해 Bow를 측정한 결과를 나타낸다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼의 Bow는 -5~+6μm의 범위에 집중해 있으며, Bow값의 절대값은 실시예(-2~+2μm)의 3배 이상이 되어 있음을 알 수 있다.
(비교예 2)
종래의 와이어 쏘 장치(축방향의 전적으로 일방향으로 연장 가능한 타입)를 이용하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 하여 잉곳의 절단을 행했다.
도 10에, 비교예 2에서 잘라낸 웨이퍼 전체수에 대해, 실제로 형상 측정을 행해 Bow를 측정한 결과를 나타낸다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼의 Bow는 -2~+8μm의 범위에 집중해 있으며, 실시예 (-2~+2μm)에 비해 역시 넓은 범위이며, 절대값이 커지고 있음을 알 수 있다. 또한, 홈부착 롤러의 타입의 상이함에 의해 플러스측으로 Bow가 치우친 결과로 되어 있다.
(비교예 3)
종래의 와이어 쏘 장치(축방향의 전적으로 일방향으로 연장 가능한 타입)를 이용하여 잉곳의 축방향의 변위의 억제를 도모하기 위해, 절단 중에 잉곳에도 슬러리를 가하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 하여 잉곳의 절단을 행했다. 또한, 잉곳에 가하는 슬러리의 온도는 23℃로 일정하게 했다.
도 11에, 비교예 3에서 잘라낸 웨이퍼 전체수에 대해, 실제로 형상 측정을 행해 Bow를 측정한 결과를 나타낸다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼의 Bow는 -2~+4μm의 범위에 집중해 있으며, 실시예 (-2~+2μm)에 비해 범위가 넓은 결과를 얻었다. 이는, 잉곳에 슬러리를 가함으로써, 열팽창에 의한 잉곳 축방향의 변화는 약간 저감되었지만, 이 변화를 완전히 제로로 하는데에는 미치지 못했으며, 결국, 잘라낸 웨이퍼의 Bow 등의 개선도 부분적인 것에 머물렀기 때문이다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시일 뿐으로, 본 발명의 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고 동일한 작용 효과를 나타내는 것은 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (5)

  1. 와이어를 복수의 홈부착 롤러에 감고, 그 홈부착 롤러에 절단용 슬러리를 공급하면서, 상기 와이어를 주행시키면서 잉곳에 눌러 웨이퍼 형상으로 절단하는 방법에 있어서,
    상기 잉곳을 절단할 때에, 축방향으로 변하는 잉곳의 변위량을 측정하고, 그 측정된 잉곳의 축방향 변위량에 대응시켜, 상기 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어함으로써,
    상기 축방향으로 변하는 잉곳의 전체 길이에 대한 상기 와이어의 상대 위치를 제어하면서 잉곳을 절단하는 것을 특징으로 하는 절단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈부착 롤러의 축 안으로 냉각수를 통과시키고, 그 냉각수의 온도 및/또는 유량을 조절함으로써, 상기 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어하는 것을 특징으로 하는 절단 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 잉곳의 축방향 변위량의 측정을, 열전대 또는 차동식 변위계를 이용하 여 행하는 것을 특징으로 하는 절단 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정된 잉곳의 축방향 변위량으로부터, 절입 깊이에 대한 잉곳의 축방향 변위량의 프로파일을 작성하고, 그 작성된 프로파일에 기초하여, 상기 홈부착 롤러의 축방향 변위량을 제어하는 것을 특징으로 하는 절단 방법.
  5. 와이어가 복수의 홈부착 롤러에 감기고, 그 홈부착 롤러에 절단용 슬러리를 공급하면서, 상기 와이어를 주행시키면서 잉곳에 눌러 웨이퍼 형상으로 절단하는 와이어 쏘 장치에 있어서,
    적어도, 상기 절단되는 잉곳의 축방향 변위량을 측정하는 잉곳 변위량 측정 기구와, 그 잉곳 변위량 측정 기구에 의해 측정된 잉곳의 축방향 변위량에 대응하도록, 상기 홈부착 롤러의 축방향 변위량을, 홈부착 롤러의 축 안으로 통과시키는 냉각수의 온도 및/또는 유량에 피드백하여 제어하는 홈부착 롤러 변위량 제어 기구를 갖춘 것을 특징으로 하는 와이어 쏘 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4816511B2 (ja) * 2007-03-06 2011-11-16 信越半導体株式会社 切断方法およびワイヤソー装置
DE112008003339B4 (de) * 2007-12-19 2022-02-24 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Verfahren zum Zerschneiden eines Werkstücks durch Verwendung einer Drahtsäge
KR101580924B1 (ko) 2009-08-25 2015-12-30 삼성전자주식회사 웨이퍼 분할 장치 및 웨이퍼 분할 방법
CN102791426B (zh) 2010-02-08 2014-12-10 东洋先进机床有限公司 用线锯切断工件的切断方法以及线锯
TWI488725B (zh) * 2010-02-11 2015-06-21 Toyo Advanced Tech Co Cutting method and wire sawing by wire saw
KR20120037576A (ko) * 2010-10-12 2012-04-20 주식회사 엘지실트론 단결정 잉곳 절단장치 및 단결정 잉곳 절단방법
KR101051889B1 (ko) 2011-02-10 2011-07-26 오성엘에스티(주) 단선 감지를 위한 와이어-쏘 시스템
DE102011005949B4 (de) * 2011-03-23 2012-10-31 Siltronic Ag Verfahren zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück
DE102011005948B4 (de) * 2011-03-23 2012-10-31 Siltronic Ag Verfahren zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück
JP5494558B2 (ja) * 2011-04-20 2014-05-14 信越半導体株式会社 ワイヤソーの運転再開方法及びワイヤソー
EP2546014A1 (en) 2011-07-15 2013-01-16 Meyer Burger AG Apparatus for driving a wire or wire-like objects
EP2583777A1 (en) * 2011-10-22 2013-04-24 Applied Materials Switzerland Sàrl Clamping assembly for a wire guide of a wire saw
US20130139801A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Memc Electronic Materials, Spa Methods For Controlling Displacement Of Bearings In A Wire Saw
US20130139800A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Memc Electronic Materials, Spa Methods For Controlling Surface Profiles Of Wafers Sliced In A Wire Saw
US20130144421A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 Memc Electronic Materials, Spa Systems For Controlling Temperature Of Bearings In A Wire Saw
US20130174828A1 (en) * 2011-12-09 2013-07-11 Memc Electronic Materials, Spa Systems and Methods For Controlling Surface Profiles Of Wafers Sliced In A Wire Saw
JP2013129046A (ja) * 2011-12-22 2013-07-04 Shin Etsu Handotai Co Ltd ワークの切断方法
CN104603916B (zh) * 2012-09-03 2018-04-17 日立金属株式会社 利用多线切割机对高硬度材料进行切断的切断方法
DE102012221904B4 (de) 2012-11-29 2018-05-30 Siltronic Ag Verfahren zur Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses eines Werkstückes nach einer unplanmäßigen Unterbrechung
JP6132621B2 (ja) * 2013-03-29 2017-05-24 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 半導体単結晶インゴットのスライス方法
EP2839912B1 (en) * 2013-08-21 2018-05-02 Toyo Advanced Technologies Co., Ltd. Wire saw device with sensor arrangement and method for monitoring the operation of the wire saw device
JP6015598B2 (ja) 2013-08-28 2016-10-26 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法及びワイヤソー
DE102013225104B4 (de) 2013-12-06 2019-11-28 Siltronic Ag Verfahren zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück mittels einer Drahtsäge
JP2016135529A (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 信越半導体株式会社 ワークの切断方法
JP6304118B2 (ja) * 2015-05-01 2018-04-04 信越半導体株式会社 ワイヤソー装置
JP6281537B2 (ja) * 2015-08-07 2018-02-21 信越半導体株式会社 半導体ウェーハの製造方法
US10315337B2 (en) 2016-08-25 2019-06-11 GlobalWafers Co. Ltd. Methods and system for controlling a surface profile of a wafer
KR101841551B1 (ko) * 2016-11-23 2018-03-23 에스케이실트론 주식회사 잉곳 가압 장치 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치
JP6222393B1 (ja) * 2017-03-21 2017-11-01 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法
JP6753390B2 (ja) * 2017-12-25 2020-09-09 信越半導体株式会社 ワイヤソー装置およびウェーハの製造方法
JP7020286B2 (ja) * 2018-05-15 2022-02-16 信越半導体株式会社 インゴットの切断方法及びワイヤーソー
DE102018221922A1 (de) * 2018-12-17 2020-06-18 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben mittels einer Drahtsäge, Drahtsäge und Halbleiterscheibe aus einkristallinem Silizium
JP6627002B1 (ja) 2019-02-13 2019-12-25 信越半導体株式会社 ワークの切断方法及びワークの切断装置
JP7427921B2 (ja) * 2019-11-12 2024-02-06 株式会社Sumco 半導体インゴットのスライシング加工条件決定方法および半導体ウェーハの製造方法
EP3858569A1 (de) * 2020-01-28 2021-08-04 Siltronic AG Verfahren zum abtrennen einer vielzahl von scheiben von werkstücken mittels einer drahtsäge während einer abfolge von abtrennvorgängen
CN111976017B (zh) * 2020-09-07 2022-02-15 安徽秋旻建设工程有限公司 一种建筑用的石材分片装置
CN114083135B (zh) * 2020-12-07 2024-02-02 宁夏小牛自动化设备股份有限公司 一种使用激光划裂电池片的方法及装置
CN115107177A (zh) * 2022-05-31 2022-09-27 浙江晶盛机电股份有限公司 精度补偿方法及切片机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0446759A (ja) * 1990-06-11 1992-02-17 Nippon Steel Corp ワイヤ式切断装置
JPH0871909A (ja) * 1994-09-01 1996-03-19 Tokyo Seimitsu Co Ltd ワイヤーソー
JP2885270B2 (ja) * 1995-06-01 1999-04-19 信越半導体株式会社 ワイヤーソー装置及びワークの切断方法
JP3656317B2 (ja) 1996-03-27 2005-06-08 信越半導体株式会社 ワイヤソーによるワーク切断方法及び装置
JP2960013B2 (ja) * 1996-07-29 1999-10-06 慧 清野 移動物体の検出用目盛及びこれを用いた移動物体の検出装置
JPH10217036A (ja) * 1997-01-29 1998-08-18 Komatsu Electron Metals Co Ltd 半導体結晶棒の切断装置及び切断方法
US6652356B1 (en) * 1999-01-20 2003-11-25 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Wire saw and cutting method
JP4066112B2 (ja) * 1999-01-28 2008-03-26 株式会社スーパーシリコン研究所 ワイヤソーの制御方法及びワイヤソー
DE10122628B4 (de) * 2001-05-10 2007-10-11 Siltronic Ag Verfahren zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück
TWI240964B (en) * 2001-06-28 2005-10-01 Kinik Co Slicing pre-process of GaAs ingot
JP4308463B2 (ja) * 2001-11-08 2009-08-05 株式会社Ｓｕｍｃｏ ワイヤソー
JP2005103683A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Toshiba Ceramics Co Ltd ワイヤソー
US7878883B2 (en) * 2006-01-26 2011-02-01 Memc Electronics Materials, Inc. Wire saw ingot slicing system and method with ingot preheating, web preheating, slurry temperature control and/or slurry flow rate control
JP4816511B2 (ja) * 2007-03-06 2011-11-16 信越半導体株式会社 切断方法およびワイヤソー装置
DE112008003339B4 (de) * 2007-12-19 2022-02-24 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Verfahren zum Zerschneiden eines Werkstücks durch Verwendung einer Drahtsäge
JP2010029955A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Shin Etsu Handotai Co Ltd ワイヤソーの運転再開方法及びワイヤソー

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