KR20120122565A - Cutting line and ingot cutting apparatus having the same - Google Patents

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KR20120122565A
KR20120122565A KR1020110040799A KR20110040799A KR20120122565A KR 20120122565 A KR20120122565 A KR 20120122565A KR 1020110040799 A KR1020110040799 A KR 1020110040799A KR 20110040799 A KR20110040799 A KR 20110040799A KR 20120122565 A KR20120122565 A KR 20120122565A
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ingot
cutting
wire
cutting line
diamond particles
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KR1020110040799A
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왕종회
육영진
이지수
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웅진에너지 주식회사
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/18—Sawing tools of special type, e.g. wire saw strands, saw blades or saw wire equipped with diamonds or other abrasive particles in selected individual positions
    • B23D61/185—Saw wires; Saw cables; Twisted saw strips

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Abstract

PURPOSE: A cutting line and an ingot cutting device having the same are provided to prevent the forming of a wafer with non-uniform thickness by preventing property change in a coating film. CONSTITUTION: A cutting line for cutting an ingot comprises a wire(410), diamond particles(420), and a coating film(430). The diamond particles are attached to the surface of the wire. The coating layer covers the wire and the surface of the diamond particles. The diameter of a diamond particle is 10 to 30 um.

Description

커팅 라인 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치{Cutting line and ingot cutting apparatus having the same}Cutting line and ingot cutting apparatus having the same {Cutting line and ingot cutting apparatus having the same}

본 발명은 잉곳의 절단이 용이한 커팅 라인 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cutting line that is easy to cut ingots and an ingot cutting device comprising the same.

통상적으로 웨이퍼는 일 방향으로 연장 형성된 단결정 잉곳을 절단하여 제조된다. 단결정 잉곳을 절단하는 잉곳 절단 장치는 상호 이격되어 마주 보도록 배치되는 한 쌍의 롤러, 폐곡선의 형상으로 제작되어 한 쌍의 롤러에 귄취되는 와이어, 잉곳을 지지하여 상기 잉곳을 와이어를 향해 이동시키는 잉곳 홀더, 슬러리(slury)를 분사하는 슬러리 분사 수단을 포함한다. 여기서 와이어는 철(Fe), 구리(C), 텅스텐(W) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 제작된 것을 이용하며, 슬러리로는 폴리에틸렌, 글리콜, 탄화규소 등을 이용한다.Typically, a wafer is produced by cutting a single crystal ingot extending in one direction. An ingot cutting device for cutting a single crystal ingot is a pair of rollers spaced apart from each other, the ingot holder is manufactured in the shape of a closed curve, the wire is drawn to the pair of rollers, and the ingot holder supports the ingot and moves the ingot toward the wire. And slurry spraying means for injecting a slurry. Here, the wire is made of any one of iron (Fe), copper (C), tungsten (W) or alloys thereof, and polyethylene, glycol, silicon carbide, etc. are used as the slurry.

상기와 같은 종래의 잉곳 절단 장치에서는 잉곳과 와이어 사이에 슬러리를 분사하여, 슬러리에 의한 절삭력으로 잉곳을 커팅한다. 하지만, 슬러리에 의한 절삭력이 약하여, 잉곳의 절단이 용이하지 않았다. 종래의 경우 커팅 공정이 경과되면, 와이어 및 슬러리의 특성이 변하는데, 이는 불균일한 커팅 작업이 이루어지는 요인으로 작용하며, 불균일한 두께의 웨이퍼가 제조된다. 또한, 커팅 공정 시에 와이어와 잉곳이 직접 접촉됨에 따라, 상기 와이어를 구성하는 철(Fe) 또는 구리(C) 등의 원소가 잉곳으로 침투하여, 불순물의 농도가 증가된 웨이퍼가 제조된다. 따라서, 우수한 품질의 웨이퍼를 제조할 수 없다.In the conventional ingot cutting device as described above, by spraying a slurry between the ingot and the wire, the ingot is cut by the cutting force by the slurry. However, the cutting force by the slurry was weak, and cutting of the ingot was not easy. In the conventional case, as the cutting process passes, the characteristics of the wire and the slurry change, which acts as a factor in which the non-uniform cutting operation is performed, and a wafer having a non-uniform thickness is manufactured. In addition, as the wire and the ingot are directly contacted during the cutting process, elements such as iron (Fe) or copper (C) constituting the wire penetrate into the ingot, thereby manufacturing a wafer having an increased concentration of impurities. Therefore, it is not possible to manufacture wafers of good quality.

본 발명의 일 기술적 과제는 절단력이 향상된 커팅 라인 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치를 제공하는 데 있다.One technical problem of the present invention is to provide a cutting line with improved cutting force and an ingot cutting device including the same.

본 발명의 일 기술적 과제는 잉곳을 절단하여 일정한 두께의 웨이퍼를 생산하는 커팅 라인 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치를 제공하는 데 있다.One technical problem of the present invention is to provide a cutting line for cutting a ingot and a wafer having a predetermined thickness, and an ingot cutting apparatus including the same.

본 발명은 잉곳을 커팅하는 커팅 라인에 관한 것으로, 와이어, 상기 와이어의 표면에 부착된 다수의 다이아몬드 입자, 상기 와이어 및 다수의 다이아몬드 입자의 표면을 커버하도록 코팅된 코팅막을 포함한다.The present invention relates to a cutting line for cutting an ingot, and includes a wire, a plurality of diamond particles attached to the surface of the wire, and a coating film coated to cover the surfaces of the wire and the plurality of diamond particles.

상기 다수의 다이아몬드 입자의 직경은 10㎛ 내지 30㎛인 것이 바람직하다.It is preferable that the diameter of the said many diamond particle is 10 micrometers-30 micrometers.

상기 코팅막은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 중 아연(Zn) 중 중 적어도 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.The coating film is preferably formed of at least one of nickel (Ni), chromium (Cr), and zinc (Zn) among aluminum (Al).

상기 코팅막의 두께는 3㎛ 내지 6㎛인 것이 바람직하다.The thickness of the coating film is preferably 3㎛ 6㎛.

상기 와이어는 철(Fe), 구리(Cu) 및 텅스텐(W) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 이용하여 제작된다.The wire is made of any one of iron (Fe), copper (Cu) and tungsten (W) or alloys thereof.

본 발명은 잉곳을 절단하는 잉곳 절단 장치에 관한 것으로, 회전 가능한 복수의 롤러, 폐곡선으로 제작되며, 상기 복수의 롤러에 권취되어 회전하는 커팅 라인 및 상기 잉곳을 지지하여, 상기 잉곳을 상기 커팅 라인을 향해 이동시키는 잉곳 홀더를 포함하고, 상기 커팅 라인은 와이어, 상기 와이어의 표면에 부착된 다수의 다이아몬드 입자 및 상기 와이어 및 다수의 다이아몬드 입자의 표면을 커버하도록 코팅된 코팅막을 포함한다.The present invention relates to an ingot cutting device for cutting an ingot, and is made of a plurality of rotatable rollers, closed curves, and is supported by the cutting line and the ingot that is wound around the plurality of rollers to rotate the ingot, the cutting line And an ingot holder to move toward, the cutting line including a wire, a plurality of diamond particles attached to the surface of the wire, and a coating film coated to cover the surfaces of the wire and the plurality of diamond particles.

상기 다수의 다이아몬드 입자의 직경은 10㎛ 내지 30㎛인 것이 바람직하다.It is preferable that the diameter of the said many diamond particle is 10 micrometers-30 micrometers.

상기 코팅막은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 중 아연(Zn) 중 적어도 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.The coating layer is preferably formed of at least one of nickel (Ni), chromium (Cr), and zinc (Zn) among aluminum (Al).

상기 코팅막의 두께는 3㎛ 내지 6㎛인 것이 바람직하다.The thickness of the coating film is preferably 3㎛ 6㎛.

본 발명의 실시예들에 따른 커팅 라인은 폐곡선의 라인으로 형성된 와이어(wire), 와이어의 표면에 부착된 다수의 다이아몬드 입자, 와이어 및 다수의 다이아몬드 입자를 커버하도록 코팅된 코팅막을 포함한다. 실시예에 따른 커팅 라인은 다이아몬드 입자에 의해 종래에 비해 절단력이 향상되어, 잉곳의 절단이 용이하다. 또한, 코팅막은 와이어의 특성이 변하는 것을 방지하며, 종래에서와 같이 별도의 슬러리를 사용하지 않는다. 따라서, 커팅 공정 경과에 따라 와이어 및 슬러리의 특성이 변하여, 불균일한 두께의 웨이퍼가 제조되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 커팅 공정 시에 와이어와 잉곳이 직접 접촉되지 않고, 코팅막과 다수의 다이아몬드 입자가 상기 잉곳과 접촉된다. 이에, 종래에서와 같이 와이어를 구성하는 원소들이 잉곳으로 침투하여, 불순물 농도가 증가된 웨이퍼가 생산되는 것을 방지할 수 있어, 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.The cutting line according to the embodiments of the present invention includes a wire formed as a line of closed curves, a plurality of diamond particles attached to the surface of the wire, a coating film coated to cover the plurality of diamond particles. Cutting line according to the embodiment is improved cutting force compared to the conventional by the diamond particles, it is easy to cut the ingot. In addition, the coating film prevents the properties of the wire from changing, and does not use a separate slurry as in the prior art. Therefore, the characteristics of the wire and the slurry change as the cutting process progresses, and it is possible to prevent the wafer having a non-uniform thickness from being manufactured. The wire and the ingot are not in direct contact with each other during the cutting process, and the coating film and the plurality of diamond particles are in contact with the ingot. Thus, as in the prior art, the elements constituting the wire penetrate into the ingot, thereby preventing the production of a wafer having an increased impurity concentration, thereby improving product quality.

또한, 슬러리를 분사하지 않고도 잉곳이 커팅이 가능하므로, 잉곳 절단 장치에서 슬러리를 분사하는 수단을 설치할 필요가 없다. 따라서, 잉곳 절단 장치의 구조가 간단해 지는 장점이 있다.In addition, since the ingot can be cut without spraying the slurry, there is no need to provide a means for spraying the slurry in the ingot cutting device. Therefore, there is an advantage that the structure of the ingot cutting device is simplified.

도 1 은 실시예에 따른 잉곳 절단 장치의 주요 구성을 도시한 도면
도 2는 실시예에 따른 커팅 라인을 도시한 단면도1 is a view showing the main configuration of the ingot cutting device according to the embodiment
2 is a cross-sectional view illustrating a cutting line according to an embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information.

도 1 은 실시예에 따른 잉곳 절단 장치의 주요 구성을 도시한 도면이다. 도 2는 실시예에 따른 커팅 라인을 도시한 단면도이다.1 is a view showing the main configuration of the ingot cutting device according to the embodiment. 2 is a cross-sectional view illustrating a cutting line according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 잉곳 절단 장치는 상호 이격되어 마주 보도록 설치된 한 쌍의 롤러(310a, 310b), 폐곡선 형상으로 제작되어, 한 쌍의 롤러(310a, 310b)에 권취되는 복수의 커팅 라인(400), 커팅 라인(400) 및 한 쌍의 롤러(310a, 310b)의 상측에 위치하여 잉곳(100)을 지지하는 잉곳 홀더(210), 한 쌍의 롤러(310a, 310b)를 각기 회전시키는 롤러 회전 구동부(320a, 320b) 및 잉곳 홀더(210)를 승하강시키는 잉곳 이송부(220)를 포함한다. 또한 도시되지는 않았지만, 잉곳 홀더(210)를 수평 이동시키는 잉곳 수평 이동부(미도시) 및 잉곳(100)의 절단 공정 시에 롤러(310a, 310b) 및 커팅 라인(400)에 냉매를 분사하는 냉매 분사 수단(미도시)을 포함한다. 실시예에 따른 잉곳(100)은 그 단면이 사각형인 육면체의 형상이나, 이에 한정되지 않고 다양한 형상 예를 들어, 원통형의 형상일 수 있다. 또한, 실시예에서는 실리콘 또는 갈륨 비소(GaAs) 등으로 이루어진 잉곳을 이용한다.Referring to FIG. 1, a plurality of ingot cutting devices according to an embodiment are manufactured in a closed curve shape and are provided with a pair of rollers 310a and 310b spaced apart from each other and wound around the pair of rollers 310a and 310b. The ingot holder 210 and the pair of rollers 310a and 310b respectively positioned above the cutting line 400, the cutting line 400, and the pair of rollers 310a and 310b to support the ingot 100 are respectively provided. It includes a roller rotation drive unit (320a, 320b) for rotating and the ingot transfer unit 220 for raising and lowering the ingot holder (210). In addition, although not shown, the refrigerant is injected to the rollers 310a and 310b and the cutting line 400 during the cutting process of the ingot horizontal moving part (not shown) and the ingot 100 for horizontally moving the ingot holder 210. Refrigerant injection means (not shown). The ingot 100 according to the embodiment may have a shape of a hexahedron whose cross section is rectangular, but is not limited thereto. For example, the ingot 100 may have a cylindrical shape. In the embodiment, an ingot made of silicon or gallium arsenide (GaAs) or the like is used.

한 쌍의 롤러(310a, 310b)에는 폐곡선의 커팅 라인(400)이 권취되며, 상기 커팅 라인(400)을 무한 궤도로 회전시킨다. 한 쌍의 롤러(310a, 310b) 각각은 원통형의 형상으로 제작되고, 표면에는 복수의 가이드 홈(미도시)이 이격 형성된다. 복수의 가이드 홈(미도시)에는 복수의 커팅 라인(400) 각각이 삽입되어, 상기 복수의 커팅 라인(400)의 이격 거리를 정의하고, 왕복 운동시에 커팅 라인(400)의 이탈을 방지하는 역할을 한다. 이러한 한 쌍의 롤러(310a, 310b)는 권취되는 복수의 커팅 라인(400)의 인장력이 유지될 수 있도록 소정의 거리로 이격되고, 평행하게 배치된다.The cutting line 400 of the closed curve is wound around the pair of rollers 310a and 310b, and the cutting line 400 is rotated in an infinite track. Each of the pair of rollers 310a and 310b is formed in a cylindrical shape, and a plurality of guide grooves (not shown) are spaced apart from each other. Each of the plurality of cutting lines 400 is inserted into a plurality of guide grooves (not shown) to define the separation distance of the plurality of cutting lines 400, and to prevent the cutting line 400 from being separated during the reciprocating motion. Play a role. The pair of rollers 310a and 310b are spaced apart at a predetermined distance and arranged in parallel so as to maintain the tensile force of the plurality of cutting lines 400 being wound.

한 쌍의 롤러(310a, 310b) 각각에는 롤러 회전 구동부(320a, 320b)가 연결되어, 상기 롤러(310a, 310b)를 회전시킨다. 한 쌍의 롤러(310a, 310b)에 각기 연결된 롤러 회전 구동부(320a, 320b)는 회전 동력을 제공하는 롤러 회전 동력부(321a, 321b) 및 일단이 롤러 회전 동력부(321a, 321b)에 연결되고 타단이 롤러(310a, 310b)에 연결되는 롤러 회전축(322a, 322b)을 포함한다. 여기서 회전 동력부(321a, 321b)는 예커데 모터(Motor)를 이용할 수 있다. 롤러 회전 구동부(320a, 320b)는 상기에서 설명한 예에 한정되지 않고, 한 쌍의 롤러(310a, 310b) 각각을 회전시킬 수 있는 다양한 수단을 이용할 수 있다.Roller rotation driving units 320a and 320b are connected to each of the pair of rollers 310a and 310b to rotate the rollers 310a and 310b. The roller rotation drive units 320a and 320b respectively connected to the pair of rollers 310a and 310b are connected to roller rotation power units 321a and 321b for providing rotational power and one end thereof to the roller rotation power units 321a and 321b. The other end includes roller rotation shafts 322a and 322b connected to the rollers 310a and 310b. Here, the rotary power units 321a and 321b may use an Eckerde motor. The roller rotation drive units 320a and 320b are not limited to the examples described above, and various means capable of rotating each of the pair of rollers 310a and 310b may be used.

잉곳 홀더(210)는 잉곳(100)의 상측에 배치되어, 상기 잉곳(100)의 상부를 지지한다. 여기서 잉곳 홀더(210)의 하부에는 잉곳(100)이 고정 장착 될 수 있는 고정 부재(미도시)가 설치될 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 잉곳 홀더(210)와 잉곳(100) 사이에 접착제(미도시)를 도포할 수도 있다. 실시예에 따른 잉곳 홀더(210)는 그 단면이 사각형의 형상이 되도록 제작되었으나, 이에 한정되지 않고 잉곳(100)을 지지할 수 있는 다양한 형상으로 제작될 수 있다.The ingot holder 210 is disposed above the ingot 100 to support an upper portion of the ingot 100. In the lower part of the ingot holder 210, a fixing member (not shown) may be installed to fix the ingot 100. Of course, the present invention is not limited thereto, and an adhesive (not shown) may be applied between the ingot holder 210 and the ingot 100. The ingot holder 210 according to the embodiment is manufactured to have a cross-sectional shape thereof, but is not limited thereto and may be manufactured in various shapes capable of supporting the ingot 100.

잉곳 이송부(220)는 잉곳 홀더(210)의 상부에 연결되어, 상기 잉곳 홀더(210) 및 잉곳(100)을 승하강킨다. 이러한 잉곳 이송부(220)는 승하강력을 제공하는 잉곳 승하강 동력부(222) 및 일단이 잉곳 승하강 동력부(222)에 연결되고 타단이 잉곳 홀더(210)에 연결되는 잉곳 승하강축(221)을 포함한다. 여기서, 잉곳 승하강 동력부(222)는 예컨데 모터(Motor)를 이용할 수 있다. 잉곳 이송부(220)는 상기에서 설명한 예에 한정되지 않고, 잉곳 홀더(210)를 승하강시킬 수 있는 다양한 수단을 이용할 수 있다. Ingot transfer unit 220 is connected to the upper portion of the ingot holder 210, and raises and lowers the ingot holder 210 and the ingot 100. The ingot conveying unit 220 is an ingot elevating shaft 221 which is connected to the ingot elevating power unit 222 and one end is connected to the ingot elevating power unit 222 providing the elevating force and the other end is connected to the ingot holder 210. It includes. Here, the ingot elevating power unit 222 may use a motor, for example. The ingot transfer unit 220 is not limited to the example described above, and may use various means for lifting up and down the ingot holder 210.

복수의 커팅 라인(400)은 한 쌍의 롤러(310a, 310b)에 권취되어 무한 궤도로 회전하면서, 잉곳(100)을 절단한다. 여기서 복수의 커팅 라인(400)은 한 쌍의 롤러(310a, 310b)에 마련된 가이드 홈(미도시)에 삽입되어, 상호 일정 거리 이격 배치된다. 도 1 및 도 2 를 참조하면, 복수의 커팅 라인(400)은 폐곡선의 라인으로 형성된 와이어(wire)(410), 와이어(410)의 표면에 부착된 다수의 다이아몬드 입자(420), 와이어(410) 및 다이아몬드 입자(420)를 커버하도록 코팅된 코팅막(430)을 포함한다.The plurality of cutting lines 400 are wound around the pair of rollers 310a and 310b to rotate the ingot 100 while rotating in an infinite track. Here, the plurality of cutting lines 400 are inserted into guide grooves (not shown) provided in the pair of rollers 310a and 310b, and are spaced apart from each other by a predetermined distance. 1 and 2, the plurality of cutting lines 400 may include a wire 410 formed as a closed curved line, a plurality of diamond particles 420 attached to a surface of the wire 410, and a wire 410. And a coating film 430 coated to cover the diamond particles 420.

와이어(410)는 소정이 길이를 가지는 폐곡선의 형상으로 제작된다. 실시예에 따른 와이어(410)는 철(Fe), 구리(Cu), 텅스텐(W) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 이용하여 제작되며, 직경은 100㎛ 내지 120㎛인 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 소정의 유연성과 인장력을 가지는 다양한 재료를 이용하여 제작된 와이어(410)를 이용할 수 있다.The wire 410 is manufactured in the shape of a closed curve having a predetermined length. Wire 410 according to the embodiment is manufactured using any one or alloys of iron (Fe), copper (Cu), tungsten (W), the diameter is preferably 100㎛ to 120㎛. Of course, the present invention is not limited thereto, and a wire 410 manufactured using various materials having predetermined flexibility and tensile strength may be used.

다수의 다이아몬드 입자(420)는 와이어(410)의 표면에 부착되며, 다수의 다이아몬드 입자(420)에 의해 잉곳이 절단된다. 이러한 다이아몬드의 입자(420)의 직경은 내지 10㎛ 내지 30㎛이다. 예를 들어, 다이아몬드 입자(420)의 직경이 10㎛ 미만일 경우 절단력이 저하되어 잉곳(100)을 용이하게 절단할 수 없다. 또한, 다이아몬드 입자(420)의 직경이 30㎛를 초과할 경우 잉곳(100)이 절단되어 제조된 웨이퍼의 표면 거칠기가 저하되는 단점이 있다. 이에, 실시예에서는 다이아몬드 입자(420)의 직경이 10㎛ 내지 30㎛이 되도록 한다. 이러한 다수의 다이아몬드 입자(420)는 전착(electrodeposition) 방법으로 와이어(410)의 표면에 부착된다. 물론 이에 한정되지 않고 다양한 방법 예컨데, 접착제(미도시)를 이용하여 다수의 다이아몬드 입자(420) 와이어(410)에 부착할 수도 있다. 실시예에서는 다수의 다이아몬드 입자(420)가 와이어(410) 상에 무질서하게 부착되나, 이에 한정되지 않고 규칙을 가지고 부착될 수도 있다. The plurality of diamond particles 420 are attached to the surface of the wire 410, and the ingot is cut by the plurality of diamond particles 420. The diameter of these diamond particles 420 is from 10 to 30㎛. For example, when the diameter of the diamond particles 420 is less than 10 μm, cutting force is lowered, so that the ingot 100 may not be easily cut. In addition, when the diameter of the diamond particles 420 exceeds 30㎛ there is a disadvantage that the surface roughness of the wafer produced by cutting the ingot 100 is reduced. Thus, in the embodiment, the diameter of the diamond particles 420 is 10㎛ to 30㎛. The plurality of diamond particles 420 are attached to the surface of the wire 410 by an electrodeposition method. Of course, the present invention is not limited thereto, and may be attached to the wires 410 of the plurality of diamond particles 420 using an adhesive (not shown). In an embodiment, a plurality of diamond particles 420 are randomly attached to the wire 410, but is not limited thereto and may be attached with a rule.

코팅막(430)은 와이어(410) 및 상기 와이어(410) 표면에 부착된 다수의 다이아몬드 입자(420)들을 커버하도록 형성된다. 코팅막은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 또는 이들의 합금으로 제작된다. 실시예에서는 예컨데 니켈(Ni)을 이용하여 코팅막을 형성한다. 이러한 코팅막(430)의 두께는 3㎛ 내지 6㎛가 되도록 제작된다. 예를 들어, 코팅막(430)의 두께가 3㎛ 미만일 경우, 커팅 작업 중에 코팅막(430)의 두께가 줄어들어 와이어(410)가 노출될수 있다. 이에, 노출된 와이어(410)를 통해 상이 와이어(410)를 구성하는 철(Fe) 또는 구리(Cu) 등의 원소가 잉곳(100) 내로 침투하여, 불순물 농도가 높은 웨이퍼가 제조될 수 있다. 반대로 코팅막(430)의 두께가 6㎛를 초과하는 경우, 두꺼운 코팅막의 두께에 의해 절단력이 저하되어, 잉곳(100)의 절단이 용이하지 않을 수 있다.The coating layer 430 is formed to cover the wire 410 and the plurality of diamond particles 420 attached to the surface of the wire 410. The coating film is made of nickel (Ni), chromium (Cr), aluminum (Al), zinc (Zn) or an alloy thereof. In the embodiment, for example, a coating film is formed using nickel (Ni). The coating film 430 is manufactured to have a thickness of 3 μm to 6 μm. For example, when the thickness of the coating layer 430 is less than 3 μm, the thickness of the coating layer 430 may be reduced during the cutting operation to expose the wire 410. Accordingly, elements such as iron (Fe) or copper (Cu) constituting the different wires 410 penetrate into the ingot 100 through the exposed wires 410, and thus a wafer having a high impurity concentration may be manufactured. On the contrary, when the thickness of the coating film 430 is greater than 6 μm, the cutting force may be reduced by the thickness of the thick coating film, and thus cutting of the ingot 100 may not be easy.

하기에서는 도1 및 도 2를 참조하여 실시예에 따른 커팅 라인을 구비하는 잉곳 절단 장치를 이용하여 잉곳을 절단하는 동작을 설명한다. 이때, 잉곳을 절단하여 생성된 제품을 '웨이퍼'라 명명한다.Hereinafter, an operation of cutting an ingot using an ingot cutting device having a cutting line according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. At this time, the product produced by cutting the ingot is called 'wafer'.

먼저, 잉곳(100) 예컨데, 단결정 실리콘 잉곳(100)을 마련하고, 이를 잉곳 홀더(210)에 지지시킨다. 또한, 롤러 회전 구동부(320a, 320b)를 이용하여 한 쌍의 롤러(310a, 310b)를 회전시켜, 상기 한 쌍의 롤러(310a, 310b)에 권취된 복수의 커팅 라인(400)을 무한 궤도로 회전시킨다. 이후, 잉곳 이송부(220)를 이용하여 잉곳 홀더(210)를 하강시켜, 상기 잉곳 홀더(210)에 지지된 잉곳(100)이 복수의 커팅 라인(400)을 통과하도록 하강시킨다. 이때 잉곳 수평 이동부(미도시)를 이용하여 잉곳(100)을 수평 이동시킬 수도 있다.First, the ingot 100 may be provided with, for example, a single crystal silicon ingot 100 and supported by the ingot holder 210. In addition, by rotating the pair of rollers 310a and 310b using the roller rotation driving units 320a and 320b, the plurality of cutting lines 400 wound on the pair of rollers 310a and 310b are moved in an infinite track. Rotate Thereafter, the ingot holder 210 is lowered by using the ingot transfer part 220 so that the ingot 100 supported by the ingot holder 210 passes through the plurality of cutting lines 400. In this case, the ingot 100 may be horizontally moved by using an ingot horizontal moving unit (not shown).

이와 같이 잉곳(100)이 커팅 라인(400)을 통과하도록 하강하면서, 상기 커팅 라인(400)에 의해 잉곳(100)이 커팅된다. 즉, 커팅 라인(400)이 잉곳(100)의 하방에서 상방으로 상대적으로 이동하면서, 상기 잉곳(100)이 복수개의 슬라이드로 커팅되어, 복수의 웨이퍼가 제조된다. 실시예에 따른 커팅 라인(400)은 와이어(410), 와이어(410)의 표면에 무질서하게 부착된 다수의 다이아몬드 입자(420), 와이어(410) 및 다이아몬드 입자(420)를 커버하도록 코팅된 코팅막(430)으로 이루어진다. 와이어(410)에 부착된 복수의 다이아몬드 입자(420)는 경도가 우수한 물질이다. 따라서, 다수의 다이아몬드 입자(420)를 포함하는 커팅 라인(400)의 절단력이 종래에 비해 향상된다. 또한, 와이어(410) 및 다이아몬드 입자(420)의 표면을 커버하도록 코팅막(430)이 형성되므로 종래에서와 같이 커팅 공정이 경과됨에 따라 상기 와이어(410)의 특성이 변하는 것을 방지할 수 있으며, 실시예에서는 별도의 슬러리를 사용하지 않는다. 따라서, 일정한 두께를 가지는 웨이퍼를 제조할 수 있다. 그리고, 와이어(410) 및 다이아몬드 입자(420)를 커버하도록 코팅막(430)이 형성되므로, 와이어(410)와 잉곳(100)이 직접 접촉되지 않고, 코팅막(430)이 잉곳(100)과 접촉된다. 이에, 종래에서와 같이 와이어(410)를 구성하는 철(Fe) 또는 구리(Cu) 원소가 잉곳(100)을 오염시켜, 웨이퍼의 불순물 농도가 증가하는 문제를 방지할 수 있다. 따라서, 고품질의 웨이퍼를 생산할 수 있다.As such, while the ingot 100 descends to pass through the cutting line 400, the ingot 100 is cut by the cutting line 400. That is, while the cutting line 400 moves relatively from the bottom of the ingot 100 upward, the ingot 100 is cut into a plurality of slides, thereby manufacturing a plurality of wafers. Cutting line 400 according to the embodiment is a coating film coated to cover the wire 410, a plurality of diamond particles 420, wire 410 and diamond particles 420 randomly attached to the surface of the wire 410 430. The plurality of diamond particles 420 attached to the wire 410 is a material having excellent hardness. Therefore, the cutting force of the cutting line 400 including the plurality of diamond particles 420 is improved compared to the conventional. In addition, since the coating film 430 is formed to cover the surfaces of the wire 410 and the diamond particles 420, it is possible to prevent the characteristics of the wire 410 from changing as the cutting process passes, as in the prior art. In the example, no separate slurry is used. Therefore, a wafer having a constant thickness can be manufactured. In addition, since the coating film 430 is formed to cover the wire 410 and the diamond particles 420, the wire 410 and the ingot 100 are not directly contacted, and the coating film 430 is in contact with the ingot 100. . Thus, as in the related art, iron (Fe) or copper (Cu) elements constituting the wire 410 contaminate the ingot 100, thereby preventing the problem of increasing the impurity concentration of the wafer. Thus, high quality wafers can be produced.

도시되지는 않았지만, 잉곳(100)의 커팅 공정 시에 냉매 분사 수단(미도시)을 이용하여 커팅 라인(400)과 잉곳(100)에 냉매를 분사한다. 이로 인해 커팅 공정 시에 커팅 라인(400)과 잉곳(100) 사이의 마찰에 의해 발생되는 열을 냉각시킬 수 있다.Although not shown, the refrigerant is injected into the cutting line 400 and the ingot 100 using a refrigerant injection means (not shown) during the cutting process of the ingot 100. Therefore, the heat generated by the friction between the cutting line 400 and the ingot 100 may be cooled during the cutting process.

상기에서는 실시예에 따른 커팅 라인을 이용하여 잉곳(100)을 커팅시켜, 웨이퍼를 제조하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 다양한 커팅 대상물을 커팅 시키기 위한 절단 장치에 실시예에 따른 커팅 라인은 적용할 수 있다.In the above, the ingot 100 was cut by using the cutting line according to the embodiment, thereby manufacturing a wafer. However, the present invention is not limited thereto, and the cutting line according to the embodiment may be applied to a cutting device for cutting various cutting objects.

400: 커팅 라인 410: 와이어
420: 다이아몬드 입자 430: 코팅막400: cutting line 410: wire
420: diamond particles 430: coating film

Claims (9)

잉곳을 커팅하는 커팅 라인에 있어서,
와이어;
상기 와이어의 표면에 부착된 다수의 다이아몬드 입자;
상기 와이어 및 다수의 다이아몬드 입자의 표면을 커버하도록 코팅된 코팅막을 포함하는 커팅 라인.In the cutting line for cutting ingots,
wire;
A plurality of diamond particles attached to the surface of the wire;
Cutting line comprising a coating film coated to cover the surface of the wire and a plurality of diamond particles. 청구항 1에 있어서,
상기 다수의 다이아몬드 입자의 직경은 10㎛ 내지 30㎛인 커팅 라인.The method according to claim 1,
The diameter of the plurality of diamond particles is a cutting line 10㎛ to 30㎛. 청구항 1에 있어서,
상기 코팅막은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 중 아연(Zn) 중 적어도 어느 하나로 형성된 커팅 라인.The method according to claim 1,
The coating film is a cutting line formed of at least one of nickel (Ni), chromium (Cr), zinc (Zn) of aluminum (Al). 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 코팅막의 두께는 3㎛ 내지 6㎛인 커팅 라인.The method according to claim 1 or 3,
The thickness of the coating film is a cutting line of 3㎛ 6㎛. 청구항 1에 있어서,
상기 와이어는 철(Fe), 구리(Cu) 및 텅스텐(W) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 이용하여 제작된 커팅 라인.The method according to claim 1,
The wire is a cutting line made of any one or alloys of iron (Fe), copper (Cu) and tungsten (W). 잉곳을 절단하는 잉곳 절단 장치에 있어서,
회전 가능한 복수의 롤러;
폐곡선으로 제작되며, 상기 복수의 롤러에 권취되어 회전하는 커팅 라인; 및
상기 잉곳을 지지하여, 상기 잉곳을 상기 커팅 라인을 향해 이동시키는 잉곳 홀더를 포함하고,
상기 커팅 라인은,
와이어;
상기 와이어의 표면에 부착된 다수의 다이아몬드 입자; 및
상기 와이어 및 다수의 다이아몬드 입자의 표면을 커버하도록 코팅된 코팅막을 포함하는 잉곳 절단 장치.In an ingot cutting device for cutting an ingot,
A plurality of rotatable rollers;
A cutting line which is manufactured as a closed curve and wound around the plurality of rollers and rotates; And
A ingot holder supporting the ingot to move the ingot toward the cutting line,
The cutting line,
wire;
A plurality of diamond particles attached to the surface of the wire; And
Ingot cutting device comprising a coating film coated to cover the surface of the wire and a plurality of diamond particles. 청구항 6에 있어서,
상기 다수의 다이아몬드 입자의 직경은 10㎛ 내지 30㎛인 잉곳 절단 장치.The method of claim 6,
Ingot cutting device of the plurality of diamond particles diameter of 10㎛ 30㎛. 청구항 6에 있어서,
상기 코팅막은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 알루미늄(Al) 중 아연(Zn) 중 적어도 어느 하나로 형성된 잉곳 절단 장치.The method of claim 6,
The coating film is an ingot cutting device formed of at least one of nickel (Ni), chromium (Cr), zinc (Zn) of aluminum (Al). 청구항 6 또는 청구항 8에 있어서,
상기 코팅막의 두께는 3㎛ 내지 6㎛인 잉곳 절단 장치.The method according to claim 6 or 8,
Ingot cutting device of the coating film has a thickness of 3㎛ to 6㎛.
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