KR20190117618A - 잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시 절단하기 위한 와이어 소오, 와이어 가이드 롤 및 방법 - Google Patents

잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시 절단하기 위한 와이어 소오, 와이어 가이드 롤 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구조화 소잉 와이어(2)를 사용하여 잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시에 절단하는 방법에 관한 것이다. 구조화 소잉 와이어(2)는 2개의 와이어 가이드 롤(14)의 홈(9, 10)에 의해 안내되고, 구조화 와이어(2)가 기대어지는 각각의 홈(9, 10)의 바닥은 각각의 홈(9, 10)에 대해 해당 홈(9, 10) 내에서 구조화 와이어(2) 갖는 구조화 와이어(2)의 포락선의 반경과 같거나 해당 반경보다 1.5배 이하의 곡률반경의 만곡된 홈 바닥(16)을 갖는다.

Description

잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시 절단하기 위한 와이어 소오, 와이어 가이드 롤 및 방법
본 발명은 홈이 있는 와이어 가이드 롤 및 구조화 와이어에 의해 로드(rod)로부터 복수의 디스크를 동시에 절단하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 와이어 소오 및 와이어 가이드 롤에 관한 것이다.
잉곳(ingot)을 복수의 웨이퍼로 동시에 연마 절단하기 위한 장치는 와이어, 복수의 와이어 가이드 롤 및 잉곳을 이동시키기 위한 장치를 포함한다. 와이어 가이드 롤은 각각 직원통체 형상을 가지며, 각각 회전 가능하게 설치되는 축 및 해당 축에 수직한 평면 내에 서로 간격을 두고 배치된 복수의 개별 폐쇄형 연속홈을 구비한 측방 원주면을 포함한다. 와이어는 서로 평행하게 단일 평면 내에서 연장되는 와이어의 섹션들의 웹이 와이어 가이드 롤 중 2개의 가이드 롤 사이에 걸쳐지는 방식으로 와이어 가이드 롤 주위에 나선형으로 홈 내에 가이드된다.
기술된 장치에서 잉곳을 복수의 웨이퍼로 동시에 연마 절단하는 방법은 이들의 축을 중심으로 와이어 가이드 롤을 동시 회전시키고, 캐리어 액체와 혼합된 연마성 경질 재료의 슬러리를 공급하면서 와이어 웹 측으로 그리고 와이어 웹을 통해 수직으로 잉곳을 이동시키도록 장치에 의해 잉곳을 공급하는 단계를 포함한다. 이 경우, 그 축을 중심으로 와이어 가이드 롤을 회전시키면 잉곳을 기준으로 웹의 와이어 섹션이 이동된다. 웹에 수직으로 잉곳을 공급함으로써, 와이어 섹션은 잉곳과 접촉하고, 잉곳의 연속적인 공급에 의해, 잉곳에 힘을 가한다. 경질 재료, 힘 및 상대적인 이동은 잉곳의 재료 침식을 초래하여 와이어 섹션이 잉곳을 통해 천천히 작용한다. 이 경우, 와이어 섹션은 잉곳에서 서로 평행하게 연장되는 절단 자국을 생성하여, 잉곳을 완전히 절단한 후에 동일한 형상의 복수의 웨이퍼가 제공된다.
복수의 응용 분야에서, 전체 표면에 걸쳐 그 두께 및 평탄도가 일관성이 높은 동일한 형태의 복수의 웨이퍼, 예컨대, 특히 경제적이고 더 많은 일괄제조 부품수로 제조되어야 하는 광전지 부품, 전자 부품, 마이크로전자 부품 또는 마이크로전자기계 부품 또는 광학 기판("광학 평면")의 제조를 위한 기판으로서 단결정 반도체 재료의 잉곳의 웨이퍼가 필요하다. 이를 위해 연마 와이어 절단이 특히 중요하다.
연마 와이어 절단 장치 및 방법은 예를 들어 GB 717874 A에 명시되어 있다.
연마 와이어 절단 중에 와이어는 페이-오프(스톡, 신규 와이어(fresh wire)) 스풀로부터 테이크-업(수신, 사용 와이어(old wire)) 스풀로 그 종방향으로 이동된다. 오직 일방향으로의 이동 및 이동 방향의 연속적인 방향 반전을 갖는 이동의 실시예가 알려져 있다. 이동은 가변 속도로 수행될 수 있다. 오직 일방향으로의 와이어 이동에 따른 연마 와이어 절단은 단방향 절단(sawing)으로 지칭되는 한편, 연속적인 방향 반전의 연마 와이어 절단은 "왕복 이동" 방법 또는 "필그림-스텝(pilgrim-step)" 모드의 절단으로 지칭된다.
연마 와이어 절단 중에 와이어가 마모될 수 있다. 이 경우, 와이어 직경은 신규 와이어 공급측(신규 와이어 스풀)으로부터 사용 와이어 배출측(사용 와이어 스풀)으로 와이어 웹을 통과할 때 감소한다. 마모로 인한 와이어 직경의 감소로 인해, 와이어 가이드 롤 상의 와이어 가이드 홈의 간격이 동일하기 때문에, 잉곳을 절단함으로써 얻어진 웨이퍼의 두께는 신규 와이어 측으로부터 사용 와이어 측으로 증가한다.
이를 보상하기 위해, DE 102 37 247 A1에 따르면, 와이어 가이드 롤 상의 2개의 홈 사이의 간격은 와이어 입구 측으로부터 와이어 출구 측으로 감소되도록 의도된다. 홈 간격의 감소로 인해, 소잉 와이어가 더 얇아짐에도 불구하고 공작물로부터 균일한 두께의 웨이퍼가 절단될 수 있다.
와이어 소오 중 하나의 필수 요소는 와이어 가이드 롤이다. 이 가이드 롤은 강 또는 복합 플라스틱으로 형성된 롤러형 몸체로서, 그 기능성 표면은 일반적으로 직원통체 형상을 형성하는 롤러형 몸체이다. 통상적으로, 상기 기능성 표면은 보통은 폴리우레탄, 특히 열경화성 폴리우레탄인 고 내마모성 플라스틱의 코팅을 포함한다. 폴리우레탄 층에는 와이어를 수용하고 안내하는 홈이 제공된다.
홈은 홈 바닥 및 홈 측면을 포함한다. 와이어는 홈 바닥에 지지되고, 홈 측면은 와이어의 진입시 와이어를 "포획하고" 와이어를 홈에 중심 정렬시킴으로써, 와이어는 인접한 홈 중 하나로 뛰어넘지 않는다. V-형 홈을 갖는 와이어 가이드 롤이 예를 들어 JP 2006102917 A의 종래 기술에 공지되어 있다.
또한, 만곡된 홈 바닥을 갖는 와이어 가이드 롤이 알려져 있다. DE 102007019566 A1은 원통형 공작물로부터 복수의 웨이퍼를 동시에 절단하기 위한 와이어 소오에 사용되는 와이어 가이드 롤을 개시하고 있는데, 이 와이어 가이드 롤은 2 mm 이상 7.5 mm 이하의 두께를 가지며 쇼어 A 경도가 60 이상 99 이하인 재료로 이루어진 코팅이 제공되며, 소잉 와이어가 가이드되는 복수의 홈을 추가로 포함하되, 각각의 홈은 소잉 와이어 직경(D)의 0.25 내지 1.6배로 주어진 곡률반경을 가지는 만곡된 홈 바닥과 60 내지 130°의 개구 각도를 가진다. 따라서, 본 발명은 홈 바닥의 폭이 소잉 와이어보다 더 좁을 수도 있고 소잉 와이어 이상일 수도 있는 홈을 기술한다. 절단 품질을 향상시키는 특별한 홈 형상에 의해 와이어의 최적의 안내가 보장된다. 와이어 가이드 롤의 마모는 코팅의 경도 및 두께에 의해 최소화된다.
종래 기술로부터 공지된 와이어 가이드 롤은 직선 또는 일반 와이어(plain wire)의 사용에 관한 것이다. 이것은 상당한 높이의 강, 금속 또는 플라스틱의 대체적인 통체(cylinder)의 부피를 지칭한다. 이 통체의 높이는 와이어 종방향으로 지칭되고, 밑면은 와이어 단면으로 지칭된다. 원형 일반 와이어로 지칭되는 원형 단면을 갖는 일반 와이어, 특히 강으로 구성된 와이어("피아노 와이어")가 중요하다.
그러나, 일반 와이어 이외에, 구조화 와이어의 사용도 고려될 수 있다.
구조화 와이어는 그 종축을 따라 해당 종축에 수직한 방향의 단면에서 복수의 만입부 및 돌출부가 제공되거나, 크기 및 형태와 관련하여 단면적을 다양하게 변화시키는 일반 와이어를 의미하고자 한 것이다.
단면적의 형태 및 크기의 변화없이 전체 길이를 따라 주기적으로 와이어 종방향에 수직으로 동일한 양만큼 변위된 단면을 갖는 원형의 일반 강 와이어로 제조된 구조화 와이어가 특히 중요하다. 이러한 변위를 종종 "크림프(crimp)"로 지칭하고, 변위의 크기를 크림프의 진폭으로서, 2개의 변위 사이의 종방향 길이를 파장으로서 지칭한다. 구조화 와이어의 기반이 되는 일반 와이어는 구조화 와이어의 "코어 와이어"로도 지칭된다.
각각 진폭 및 파장을 가지고 종방향에 수직한 2개의 평면에 크림프가 제공되는 구조화 와이어의 예가 WO 2006/067062 A1에 의해 주어진다.
크림프 사이의 중간 공간은 대응하는 직경의 일반 와이어에서 가능한 것보다 더 많은 슬러리가 와이어 종방향으로의 와이어의 이동 중에 와이어에 의해 닦여 제거되지 않고 운반될 수 있게 하는 "포켓" 또는 "저장소"로서 작용한다. 따라서, 구조화 와이어는 일반 와이어이 비해, 잉곳과 와이어 간의 긴 맞물림 길이에 걸쳐서도 적용된 연마제 슬러리의 운반이 더 양호하다.
이러한 이유로, 구조화 와이어를 사용하는 것이 원칙적으로 바람직하다.
그러나, 본 발명자는 종래 기술에 공지된 와이어 가이드 롤 및 홈 형상이 구조화 와이어에 의한 잉곳의 연마 절단 방법에 적합하지 않다는 것을 발견하였다.
한편으로, 와이어의 굽힘 또는 과부하로 인해 와이어 파손이 종종 관찰된다. 와이어 파손은 절단 공정을 방해하고, 이들의 수리 및 중단된 절단 공정의 계속은 큰 비용으로만 가능하며, 이후 획득된 웨이퍼가 바람직하지 않은 파형 또는 불균일한 두께를 가지므로, 바람직하지 않다. 또한, 파손된 와이어 웹에 남아있는 와이어 섹션을 가이드 홈에서 제거하는 것은 어려운 과정으로만 가능하였다.
다른 경우에, 종래의 와이어 가이드 롤 상에 구조화 와이어의 사용은 웨이퍼에 파형 전면 및 후면을 초래하였다. 표면에 따라 두께 및 평면성이 변하는 이러한 웨이퍼는 전자 부품용 기판으로서 적합하지 않다.
구조화 와이어를 사용한 연마 절단 중에, 와이어 가이드 롤의 폴리우레탄 코팅에 종래 기술에 따라 형성된 홈에서 특히 크고 빠른 마모가 관찰되었으며(홈은 깊거나 넓게 불규칙하게 절단됨), 이는 즉각적으로 웨이퍼의 평면성 및 두께의 불량으로 이어졌다. 이는 와이어 가이드 롤의 교체 및 가공(재연마 및 홈의 재형성)이 빈번히 요구되고 엄격한 요구 사항을 벗어난 평면성 및 두께를 갖는 웨이퍼의 배제로 인해 높은 비용이 발생한다.
본 발명의 목적은 구조화 와이어, 홈이 형성된 와이어 가이드 롤 및 슬러리를 사용하는 것에 의해 잉곳을 동시에 복수의 웨이퍼로 연마 와이어 절단하는 방법으로서, 구조화 와이어가 파손되지 않고, 홈의 마모가 적고, 양호한 평탄성 및 두께가 균일한 웨이퍼를 얻을 수 있는 연마 와이어 절단 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 2개의 동시 회전 와이어 가이드 롤에 의해 걸쳐진 구조화 소잉 와이어의 와이어 웹을 통해 잉곳을 이동시키면서 슬러리를 와이어 웹에 인가함으로써, 잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시에 절단하는 방법에 의해 달성되는 데, 여기서 와이어의 구조화는 일반 코어 와이어의 종방향에 수직한 일반 코어 와이어의 복수의 만입 및 돌출로 이루어지며, 구조화 소잉 와이어는 2개의 와이어 가이드 롤의 홈을 통해 안내되고, 상기 구조화 와이어가 기대어지는 각각의 홈의 바닥은 각 홈에 대하여 해당 홈 내에서 구조화 와이어가 갖는 구조화 와이어의 포락선(envelope)의 반경과 동일하거나 구조화 와이어의 포락선의 반경의 1.5배 이하의 곡률반경으로 만곡된다.
또한, 본 발명은 잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시에 절단하기 위한 와이어 소오에 사용되는 와이어 가이드 롤에 관한 것으로, 해당 와이어 가이드 롤은 구조화 소잉 와이어가 안내되는 복수의 홈을 포함하며, 각 홈은 해당 홈 내에서 구조화 소잉 와이어의 포락선의 반경의 1 내지 1.5배인 곡률반경의 만곡된 홈 바닥을 갖는다.
또한, 상기 목적은 잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시 절단하는 와이어 소오로서, 이 와이어 소오는 본 발명에 따른 2개의 와이어 가이드 롤을 포함하고, 구조화 와이어는 서로 평행하게 연장되는 와이어 섹션의 평면 와이어 웹(plane wire web)이 2개의 와이어 가이드 롤 사이에 형성되는 방식으로 2개의 와이어 가이드 롤 둘레의 홈 내에서 와이어의 포락선의 바닥면에 수직으로 작용하는 장력 하에서 나선형으로 안내되며, 해당 와이어 소오는 잉곳을 와이어 웹의 평면 측으로 와이어 웹을 통해 수직으로 이동시키는 이송 장치를 더 포함한다.
일 실시예에서, 와이어의 구조화는 일반 와이어의 종방향에 수직한 일반 와이어(아래에서 코어 와이어로 지칭됨)의 복수의 만입 및 돌출로 이루어진다.
구조화 와이어의 경우, 포락선은 전체 구조화 와이어를 완전히 포함하는 최소 직경의 직원통체로서 정의된다. 이 직원통체의 밑면은 유효 단면으로, 직원통체의 밑면의 직경은 구조화 와이어의 유효 직경으로, 직원통체의 포락선의 종축은 구조화 와이어의 종축으로 지칭된다.
바람직하게, 코어 와이어의 직경은 130 ㎛ 내지 175 ㎛이다.
바람직하게, 구조화 와이어의 포락선의 직경은 코어 와이어의 직경의 1.02 내지 1.25배이다.
본 발명의 범위 내에서 홈 바닥의 곡률 반경에 의해 정해지는 정해진 가변 홈 폭이 본 발명의 본질적인 특징이다.
홈이 와이어의 각각의 유효 직경보다 좁으면, 와이어는 홈 내에 상당 정도 매몰될 수 있고, 와이어 가이드 롤의 회전 중에, 홈에 불규칙적으로 들어갔다 나올수 있다(급격하게는 고착됨). 이로 인해 와이어 파손이 관찰된다. 또한, 와이어 웹에 남아있는 와이어 섹션은 제거가 어려울 수 있다. 한편, 유사하게 파손될 수 있는 일반 와이어의 경우, 파손된 위치로부터 시작하여 나머지 와이어 권선의 제거는 와이어 굽힘 장력의 결과로서 홈으로부터 분리됨으로써 쉽게 보통은 자동적으로 달성된다.
홈이 와이어의 해당 유효 직경보다 넓은 경우, 이는 웨이퍼에 형상 불량을 초래한다. 와이어는 구조화로 인해 지나치게 넓은 홈 내외로 롤링됨으로써 그에 대응하여 틀어진 절단면에 의해 와이어 안내가 불량하게 된다.
본 발명의 성공에 결정적인 것은 구조화 와이어가 일반 와이어와 근본적으로 다른 방식으로 거동한다는 점의 착안이다.
일반 와이어는 재료 침식(마모)으로 인해 균일한 두께 감소가 발생한다.
반면에 구조화 와이어는 와이어 형태 및 사용 정도에 따라 불균일한 마모가 발생한다.
구조화 와이어의 유효 직경은 초기에 급격히 감소한 다음, 마모도가 증가함에 따라 더 느리게 감소한다. 와이어는 구조화 와이어의 기반이 되는 코어 와이어의 전체 표면에 걸쳐 등방적으로 균일하게 마모된다. 또한, 이방성 마모는 크림프의 노출된 "팁" 영역에서 발견된다(거기에서 와이어는 타원형이 된다).
특히 우수한 절단 결과를 위해, 각각의 홈에 대한 홈 형상은 요구되는 조건이 각각의 턴(turn), 즉 거기에서의 와이어 장력 및 그 마모 정도에 의해 결정되는 거기에서의 각 유효 직경에 대해 만족되는 방식으로 구성되어야 한다.
구조화 와이어는 유효 직경을 특징으로 한다. 한편, 유효 직경은 와이어 장력에 의해 결정된다. 구조화 와이어는 코일 스프링과 같은 역할을 하며, 그 직경은 스프링 축 방향으로 인장 응력이 증가함에 따라 감소하고 장력이 감소함에 따라 증가한다.
또한, 구조화 와이어의 유효 직경은 마모의 순간적인 상태에 의해 결정된다.
마모 정도는 이동된 잉곳과 와이어 간의 누적된 맞물림 길이, 잉곳 절단량 당 사용된 소잉 와이어의 길이 및 경도(탄소 함량), 강도( 와이어 제조 사양, 예를 들어 최종 와이어 드로잉 단계에서의 냉간 경화도에 기인함) 등과 같은 와이어의 특성에 의존한다.
본 발명은 구조화 와이어에 의해 잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시에 절단하는 방법에 관한 것이다. 와이어 소오는 그 자체로 공지된 방식으로 축 및 홈을 갖는 와이어 가이드 롤 및 이송 장치를 포함한다. 캐리어 액체와 혼합된 연마 작용을 하는 경질 재료의 슬러리가 추가로 공급된다.
바람직하게, 슬러리는 실리콘 탄화물(SiC), 실리콘 질화물(Si3N4), 실리콘 이산화물(SiO2), 붕소 탄화물(B4C), 붕소 질화물(BN) 및 다이아몬드로 이루어진 군으로부터 선택된 경질 재료를 함유한다. 특히, 글리콜 또는 오일이 담체 액체로서 적합하다.
바람직하게, 구조화 와이어는 서로 평행하게 연장되는 와이어의 섹션들의 평면 웹(plane web)이 2개의 와이어 가이드 롤 사이에 형성되는 방식으로 와이어 가이드 롤 둘레의 홈 내에서의 와이어의 포락선의 바닥면에 수직으로 작용하는 장력 하에서 나선형으로 안내된다.
본 발명의 범위에서, 웨이퍼라는 용어는 밑면의 직경에 비해 작은 높이를 갖는 대체적인 통체를 지칭한다. 웨이퍼의 통체 밑면은 후면으로, 통체의 상면은 웨이퍼의 전면으로도 지칭된다. 대체적인 통체는 일정한 거리(높이)에 걸쳐 변위시켰을 때 통체의 밑면을 형성하는 임의의 평면 곡선이 지나간 체적을 의미한다. 이 경우의 대체적인 통체의 상면은 밑면을 그 높이에 걸쳐 변위에 의해 옮겨짐으로서 형성되는 표면을 지칭한다.
일 실시예는 다각형 또는 원형 밑면을 갖는 통체 형태의 잉곳, 특히 정사각형, 팔각형 또는 원형 밑면을 갖는 잉곳을 포함한다. 다각형 밑면을 가진 통체는 프리즘으로도 지칭된다.
다른 실시예에서, 잉곳은 단결정 또는 다결정 반도체 재료로 형성된다.
반도체의 예는 실리콘, 게르마늄 또는 실리콘 카바이드로 구성된 원소 반도체, 또는 갈륨 비소화물 및 주기율표의 III족 및 V족의 다른 원소로 구성된 화합물 반도체이다. 프리즘형 잉곳의 예는 단결정 또는 다결정 실리콘의 잉곳이며, 이로부터 광전지 제조용 웨이퍼가 연마 절단에 의해 형성된다.
일 실시예는 연마 절단에 의해 소위 "웨이퍼"가 전자 소자, 마이크로전자 소자 또는 마이크로 전자기계 소자의 구조화를 위한 기판으로서 형성된 단결정 실리콘 잉곳을 포함한다. 전면과 후면의 평면 평행도의 측면에서 이러한 기판에 특히 엄격한 요건이 적용된다.
전자 부품용 기판으로서 연마 와이어 절단에 의해 제조된 단결정 반도체 재료의 웨이퍼는 종종 특별한 결정학적 배향을 가져야 한다. 연마 와이어 절단 전에 재료의 제어된 제어 가공에 의해, 웨이퍼의 원하는 결정학적 배향에 대응하는 축을 가지는 직원통체 잉곳이 더 크고 불규칙적인 형상의 원료 결정체로부터 형성된다. 따라서, 잉곳 축은 바람직하게는 와이어 가이드 롤의 축과 평행하게 정렬된다.
대안으로서, 연마 절단 후에 얻어진 웨이퍼에 대한 것 이외의 원하는 결정학적 배향을 갖는 직원통체 잉곳이 원료 결정체로부터 형성될 수 있고, 이어서 절단 후에 얻어지는 웨이퍼가 원하는 배향을 가지는 방식으로 잉곳 축이 와이어 가이드 롤의 축에 대해 소정의 각도로 배향된다. 따라서, 다른 실시예에 따르면, 잉곳 축은 연마 와이어 절단 중에 와이어 가이드 롤의 축에 대해 소정의 각도를 가진다.
일 실시예에서, 와이어의 구조화는, 코어 와이어의 단면적의 형상 또는 크기를 변화시키지 않고 코어 와이어의 복수의 만입 및 돌출로 이루어진다.
일 실시예에서, 구조화 와이어는, 종방향에 걸쳐 평균하여 종방향에 수직한 모든(임의의) 평면 내에서 연장되는 만입부 및 돌출부를 가진다.
일 실시예는 비틀림을 갖는 구조화 와이어를 포함한다. 비틀림은 종방향을 중심으로 한 와이어의 비틀림을 지칭한다.
이 경우, 일 실시예에서, 상기 만입부 및 돌출부는 상기 종방향에 걸쳐 평균하여 상기 종방향에 수직한 모든(임의의) 평면에서 지향되고, 상기 종방향에 수직한 평면에서 상기 코어 와이어를 구조화한 후, 상기 구조화 와이어의 종축을 중심으로 구조화 와이어를 비틀음으로써 형성되며, 이러한 방식으로 형성된 비틀린 구조화 와이어는 나선(원통형 나선, 코일)의 형상을 가진다.
일 실시예에서, 상기 종방향에 걸쳐 평균하여 상기 종방향에 수직한 모든 평면 내에서 와이어의 구조화는 와이어 종방향에 수직한 제1 평면에서 구조화에 의한 제1 진폭 및 제1 파장과, 와이어 종방향에 수직하고 제1 평면에 수직한 제2 평면에서 구조화에 의한 진폭 및 제2 파장을 형성하고, 이어서 상기 구조화 와이어의 종축에 대해 비틀음으로서 형성된다.
일 실시예에서, 홈의 곡률반경은 신규 와이어 입구 측으로부터 사용 와이어 출구 측으로 가면서 와이어 웹에서 홈의 위치에 따라 매우 단조롭게 감소하지 않는다. 이것은 구조화 와이어의 불균일한 마모를 고려한다.
축을 중심으로 한 와이어 가이드 롤들의 동시 회전 및 와이어 웹으로의 슬러리의 공급, 이송 장치에 의한 와이어 웹의 평면을 향한 수직으로의 잉곳의 이동, 그리고 슬러리의 공급과 와이어 가이드 롤의 회전을 동반한 상태에서의 잉곳과 웹의 와이어 섹션의 접촉에 의해, 잉곳은 슬러리를 계속 공급하고 와이어 가이드 롤을 회전시키면서 와이어 웹의 평면을 향해 수직으로 그리고 평면을 통과해 잉곳을 계속 이동시키는 것에 의해 완전히 절단된다.
일 실시예에서, 와이어의 이동은 여러 쌍의 방향 반전의 연속적인 진행으로 이루어지며, 한 쌍의 방향 반전은 각각 제1 길이에 걸친 와이어 종방향의 제1 방향으로의 와이어의 제1 이동 및 제1 방향과 정확히 반대 방향인 제2 방향으로의 제2 길이에 걸친 와이어의 후속 이동을 포함하고, 제1 길이는 제2 길이보다 더 크게 선택된다. 이것은 아래에서 왕복법 또는 "필그림-스텝" 모드로서 지칭된다.
와이어가 이동하는 교호하는 방향의 대략적인 대칭으로 인해, 왕복법에 의해 연마 와이어 절단 중에 끼임 현상(wedging)이 크게 감소된 웨이퍼가 형성된다. 그러나, 왕복 이동에 의한 연마 와이어 절단의 주요 장점은 재료 침식을 야기하는 경질 재료의 슬러리가 와이어 이동 방향의 연속적인 반전으로 인해 단지 잉곳의 중간까지만 운반될 필요가 있다는 점이다. 따라서, 와이어에 대한 최대 맞물림 길이가 매우 긴 잉곳, 예를 들어 직경이 300 mm 또는 450 mm인 단결정 반도체 재료의 잉곳도 절단될 수 있다.
일 실시예에서, 와이어는 제1 길이에 걸긴 제1 방향으로의 이동 중에 와이어 종방향으로의 제1 인장력에 의해 와이어 스톡으로부터 와이어 웹에 공급되고, 제2 길이에 걸친 제2 방향으로의 이동 중에 와이어 종방향으로의 제2 인장력에 의해 와이어 스톡으로부터 와이어 웹에 공급된다.
일 실시예에서, 제1 인장력에 대한 제2 인장력의 비율은 와이어 섹션에서 제1 방향으로의 제1 이동 중에 와이어 웹을 떠나는 코어 와이어의 최소 단면적과 와이어 섹션에서 제1 방향으로의 제1 이동 중에 와이어 스톡으로부터 와이어 웹으로 공급되는 코어 와이어의 최대 단면적의 비율과 같도록 선택된다.
일 실시예에서, 제1 인장력에 대한 제2 인장력의 비율은 제1 방향으로의 제1 이동 중에 와이어 웹을 떠나는 와이어 섹션의 포락선의 단면적과 제1 방향으로의 제1 이동 중에 와이어 스톡으로부터 와이어 웹으로 공급되는 와이어 섹션의 포락선의 단면적의 비율과 같도록 선택된다.
와이어 가이드 롤의 제조 또는 와이어 가이드 롤의 홈 형성은 형성할 홈보다 얇고 요구되는 각각의 홈 형태에 따라 이동하는 연삭 툴 또는 선반 툴에 의해 그 자체로 공지된 방식으로 수행된다.
요구되는 홈 폭(홈 바닥의 곡률반경)은 와이어 장력의 변화, 와이어 재료(강도)의 선택 및 특히, 잉곳 절단 체적 당 사용된 와이어의 길이에 따라 달라진다.
마모로 인한 웹 위치의 증가에 따라 와이어 직경이 감소하는 것을 보상하기 위해 홈 간격을 감소시키는 것이 종래 기술로부터 이미 알려져 있다. 본 발명에 따른 와이어 가이드 롤의 제조 중에, 각각의 개별 웹 위치에 대한 홈 폭은 와이어 길이 및 와이어 장력을 고려하여 사용된 구조화 와이어의 유효 직경과 일치하는 방식으로 선택되며, 즉, 각 홈에 대해 홈 바닥의 곡률반경은 홈 내의 구조화 소잉 와이어의 유효 직경의 1 내지 1.5배에 해당한다.
도 1은 둥근 일반 와이어(1a), 구조화 와이어(1b), 인장력의 작용 하의 구조화 와이어(1c), 비틀림을 가한 구조화 와이어(1d) 및 인장력 및 비틀림을 가한 구조화 와이어(1e)를 예시한다.
도 2는 와이어 웹 내에서 각각의 측정된 와이어 섹션의 위치에 대한 와이어 웹에서 측정된 인장력의 측정 곡선을 예시한다.
도 3은 와이어 웹서의 측정 위치에 대한 구조화 와이어의 유효 직경의 측정 곡선을 예시한다.
도 4는 인장력에 대한 구조화 와이어의 유효 직경의 측정 곡선을 예시한다.
도 5는 2개의 웹 위치에서의 와이어 가이드 롤의 상세를 예시한다.
사용된 참조 번호 목록
1 일반 와이어(plain wire);
2 구조화 와이어;
3 일반 와이어의 종축;
4 구조화 와이어의 포락선의 종축;
5 웹 위치에 대한 인장력의 측정 곡선;
6 웹 위치(GP1)에서의 홈의 깊이;
7 웹 위치(GP2)에서의 홈의 깊이;
8 인장력에 대한 포락선 직경의 측정 곡선;
9 웹 위치(GP1)에서의 홈;
10 웹 위치(GP2)에서의 홈;
11 웹 위치(GP1)에서의 홈의 개구 각도;
12 웹 위치(GP2)에서의 홈의 개구 각도;
13 와이어 표면의 잉곳에 대한 평면/최근접 지점;
14 와이어 가이드 롤;
15 홈 측면;
16 홈 바닥;
17 웹 위치에 대한 포락선의 직경;
18 사용된 (마모된) 구조화 와이어에 대한 회귀 라인;
19 신규 구조화 와이어에 대한 회귀 라인;
20 웹 위치에 대한 인장력의 곡선 프로파일의 최소값;
21 와이어 가이드 롤의 축;
22 와이어 가이드 롤의 통체 측면;
A0 인장력이 없는 구조체의 진폭;
AF 인장력 F에서의 구조체의 진폭;
D 일반 와이어의 직경;
E 포락선의 직경;
E0 인장력이 없는 포락선의 직경;
EF 인장력 F에서의 포락선의 직경;
EF1 인장력 F1에서 포락선의 직경;
EF2 인장력 F2에서 포락선의 직경;
F 힘;
GP 웹 위치;
GP1 웹 위치 1;
GP2 웹 위치 2;
L0 인장력이 없는 구조체의 파장
LF 인장력 F에서 구조체의 파장
x 종방향 및 y-축에 수직한 방향
y 종방향 및 x-축에 수직한 방향
z 종방향의 방향
일 실시예에서, 와이어 가이드 롤(14)의 축(21)으로부터의 각각의 홈의 최소 거리는 각 홈 내에서 와이어 가이드 롤(14)의 축(21)으로부터 최대 거리를 갖는 포락선의 모든 지점이 와이어 가이드 롤(14)의 축(21)으로부터 동일한 거리를 가지도록 선택된다.
본 발명에 따른 방법의 전술한 실시예와 관련하여 나타낸 특징들은 본 발명에 따른 장치에 상응하게 적용될 수 있다. 반대로, 전술한 본 발명에 따른 장치의 실시예와 관련하여 나타낸 특징들은 본 발명에 따른 방법에 상응하게 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 실시예의 이들 및 다른 특징들은 도면의 설명 및 청구범위에서 설명된다. 개별적 특징들은 본 발명의 실시예와 따로 또는 조합하여 실현될 수 있다. 또한, 이들은 독립적으로 보호 가능한 유리한 실시예를 기술할 수 있다.
크림프에 의해 형성된 "포켓" 또는 "저장소"로 인해, 구조화 와이어는, 절단 자국으로 진입시 잉곳 측면 상의 슬러리 대부분이 닦여 제거되는 일반 와이어보다 잉곳에 대한 와이어의 긴 맞물림 길이에 걸쳐서도 인가된 연마 슬러리를 더 양호하게 운반한다. 따라서, 구조화 와이어에 의한 연마 와이어 절단은 큰 직경을 갖는 잉곳, 예를 들어 직경이 300 mm 또는 450 mm인 단결정 실리콘 잉곳의 절단에 특히 적절하다. 구조화 와이어는 절단 속도를 높여서 잉곳을 웨이퍼로 완전히 절단하는 데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 이것은 특히 경제적이어서 유리하다. 마지막으로, 슬러리의 개선된 운반은 절단 품질을 향상시켜 매끄러운 표면 및 특히 평탄한 형상을 갖는 웨이퍼가 얻어진다.
도 1a는 직경(D) 및 와이어 종방향이 연장되는 중심축(3)을 갖는 둥근 일반 와이어(1)를 나타낸다. 좌표계는 각각의 관측 방향을 나타내는 데: z는 와이어 종방향을 나타내고, x 및 y는 2개의 와이어 횡방향을 나타낸다.
도 1b는 와이어 종방향으로 인장력이 없이 진폭(AO) 및 파장(LO)의 구조를 가지는, 직경(D)의 일반 와이어(1)(코어 와이어)에 기초한 구조화 와이어(2)를 예시한다. 포락선(EO)의 직경은 코어 와이어의 직경(D) 및 진폭(AO)에 의해 EO = AO + D로 주어진다. 주어진 예에서 상기 구조는 횡방향(y)으로의 일반 와이어(1)의 단면의 변위로 구성된다. 포락선(EO)의 축은 구조화 와이어(2)의 종축(4)에 해당한다. y/z 평면(좌측)과 x/y 평면(우측)을 나타낸다.
도 1c는 진폭(AF)이 감소되고 구조의 길이(LF)가 증가된, 종방향(4)의 인장력(F)의 작용 하의 도 1b의 구조화 와이어(2)를 예시한다. 인장력(F) 하의 포락선(EF)는 EF = AF + D에 의해 주어진다. y/z 평면(좌측)과 x/y 평면(우측)을 나타낸다.
도 1d는 z-축(구조화 와이어(2)의 종방향)을 중심으로 한 구조화 와이어의 추가적인 비틀림(트위스팅) 후에 인장력을 가하지 않은 상태에서 도 1b의 구조화 와이어(2)를 예시한다.
도 1e는 z-축(구조화 와이어(2)의 종방향)증 중심으로 한 구조화 와이어(2)의 추가적인 비틀림(트위스팅) 후에 인장력(F)을 가한 상태에서의 도 1c의 구조화 와이어(2)를 예시한다. 도 1d(인장력 없음)와 비교하여, 인장력(F) 하에서의 포락선(EF)의 직경은 인장력 없는 포락선(EO)에 비해 작다.
도 2는 웹 내의 각각의 측정된 와이어 섹션의 위치(GP)(mm)에 대한 와이어 웹 내에서 측정된 인장력(F)(N)의 측정된 곡선(5)을 예시하며, 여기서 신규 와이어 공급측은 0 mm에 있고 와이어 웹의 사용 와이어(old wire) 배출측은 400 mm에 있다. 도 5에 참조되는 두드러진 웹 위치(GP1 및 GP2)가 표시되어 있다.
힘 곡선(5)은 단지 와이어 마모로 예상되는 바와 같이, 신규 와이어 공급측으로부터 사용 와이어 배출측으로 단조롭게 하강하지는 않지만, 왕복법에 따라 선택된 절단 과정의 세부 사항, 특히 와이어의 전후진 이동의 길이에 의해 주어지는 최소치(20)를 가진다.
도 3은 와이어 웹의 측정 위치(GP)에 대한 구조화 와이어의 유효 직경(E)(포락선의 직경, mm)의 측정 곡선(17)을 예시한다.
누적된 절단 부피에 비례하여(즉, 웹 위치(GP)에 비례하여) 단면적이 감소하는 일반 와이어에 비해 구조화 와이어의 유효 직경(E)은 다단 마모, 즉 초기(회귀 라인(19)의 빠른 마모 이후(회귀 라인(18)에 구조의 느린 마모를 겪는다는 것을 분명히 알 수 있다.
상이한 웹 위치(GP)로부터 와이어 섹션 상의 2개의 교차된 광학 마이크로미터에 의한 와이어 단면의 측정은, 빠른 마모(19)가 크림프의 노출된 팁의 선택적인 재료 침식에 의해 지배되는 반면, 크림프 팁의 이러한 "디캐핑(decapping)" 이후 후속 마모(18) 동안에는 전체 표면에 걸쳐 더 균일하게 분포된 코어 와이어의 마모가 지배적이라는 점을 보여준다.
도 4는 구조화 와이어가 측정 장치에서 받게 되는 인장력(F)(N)에 대한 구조화 와이어의 유효 직경(E)의 측정 곡선(8)을 예시한다.
장력-신장 곡선(8)은 힘의 대부분에 걸쳐 실질적으로 선형으로 연장됨을 알 수 있다. 장력-신장 곡선(8)의 기울기는 구조화 와이어의 종방향의 스프링 상수로 지칭된다.
도 5는 본 발명에 따른 홈(9 및 10)을 갖는 2개의 웹 위치(GP1 및 GP2)(도 2 참조)에서의 와이어 가이드 롤(14)의 상세를 예시한다.
각 홈은 홈 바닥(16)과 홈 측면(15)으로 구성된다. 홈 바닥(16)은 와이어 가이드 롤(14)의 축(21)으로부터 최소 반경 방향 거리를 가지는 홈의 부분이다. 와이어는 그 종방향의 인장 응력과 소정의 힘으로 와이어 가이드 롤(14) 주위에 감겨지는 것에 의해 홈 바닥(16) 상에 지지되지만, 홈 측면(15)과 접촉하지 않는다.
웹 위치(GP1)의 홈(9)에서, 와이어는 거기에서 존재하는 마모 정도 및 거기에서 우세한 와이어 장력으로 인해 유효 직경(EF1)을 가지며; 위치(GP2)에서의 홈(10)에서 와이어는 마찬가지로 유효 직경(EF2)을 가진다.
본 발명에 따르면, 홈 바닥(16)의 곡률반경은 각각의 홈 내의 구조화 와이어(2)의 실제 유효 직경에 맞춰진다.
유효 직경(EF1, EF2)의 외부가 각각 평면(13)에 놓이도록 홈의 깊이(6 및 7)가 각각 선택되는 것이 유리한 것으로 입증되었다.
이 경우, 깊이는 와이어 가이드 롤(14)의 축(21)으로부터의 홈의 최소 반경 방향 거리를 지칭한다.
홈(9, 10)의 측면(15, 16)의 개구 각도(11, 12)는 서로 동일하거나 대안적으로 서로 상이할 수 있다. 특히 얇은 웨이퍼를 잉곳으로부터 절단하고자 하는 경우, 인접한 홈들은 서로 특히 짧은 거리를 가지는 것이 바람직하다.
깊은 홈의 경우, 와이어 가이드 롤(14)에서 홈이 형성되지 않은 통체 측면(22)의 충분히 넓은 섹션을 인접한 홈 사이에 유지시켜 여전히 와이어가 홈 내에서 신뢰성 있게 안내되고 우발적으로 인접한 홈으로 뛰어넘어가지 않게 하려 한다면, 설계 상의 이유로 홈 간격이 감소함에 따라 개구 각도를 감소시키는 것이 필요할 수 있다.
구조화 와이어(2)의 유효 직경(포락선의 직경)은 구조화 와이어가 종방향으로 놓여지도록 작용하는 인장력(F)에 의존한다.
기초가 되는 일반 와이어(1)의 코어 직경이 175 ㎛인 와이어를 예로 들면, 유효 직경은 F = 0 N(힘이 없음)으로부터 F = 70 N(75 N 내지 80 N의 와이어의 인장 강도에 근사한 인장력)으로 가면서 약 205 ㎛부터 약 176 ㎛로 감소되었다.
인장 강도보다 현저히 작은 인장력의 경우, 유효 직경의 감소는 인장력에 대략 비례하여 일어난다. 구조화 와이어(2)는 이후 대략 이상적인 스프링처럼 거동한다.
도 4는 175 ㎛ 와이어 예에 대한 인장력(F)과 유효 직경(E) 사이의 측정된 관계를 예시한다. 구조화 와이어(2)에 비해, 일반 와이어(1)는 인장력의 변화에 응답하여 측정 가능한 직경 변화가 없다.
유효 직경은 복수의 위치에서 그리고 종방향의 특정 와이어 장력을 받는 구조화 와이어(2)의 복수의 회전 각도 하에서 (와이어와 측정 게이지 사이의 최대 거리의 접촉 지점들을 포함하도록) 넓은 측정 플레이트를 갖는 메카트로닉 두께 게이지로 판정되었다.
구조화 와이어(2)의 유효 직경은 와이어의 마모에 따라 변한다.
일반 와이어의 재료 손실은 절단량에 비례한 마모에 의해 발생한다.
절단량은 툴(와이어 및 연마제)이 재료를 제거하기 위해 절단한 공작물 재료(잉곳 재료)의 부피와 관련된다.
재료 손실(와이어)과 절단량(공작물, 잉곳)의 비율은 일반 와이어(1)의 경우 상수를 형성한다.
비례 상수는 특히 사용된 경질 재료의 특성(경도, 입자 크기, 입자 크기 분포, 입자 모양 등)에 의해 결정된다.
일반 와이어의 마모에 비해, 구조화 와이어(2)의 유효 직경의 감소는 절단량에 비례하여 진행되지 않는 것으로 관찰되었다. 대신에, 신규한 상태와 상이한 정도로 마모된 상태의 구조화 와이어(2)에 대해 교차된 광학 마이크로미터에 의해 수행된 직경 측정(서로 직교하는 2개의 와이어 이송 방향으로 동시에 측정된 직경 측정)은 구조화 와이어(1)가 기초로 하는 일반 와이어(1)의 경우 대략 균일하게(절단량에 비례하여) 감소하지만, 크림프의 진폭은 절단량에 비례하지 않고 감소되었음을 보여준다.
와이어 절단 방법의 예에서, 신규 코어 와이어(fresh core wire)의 직경이 175 ㎛이고 종방향의 33N의 인장력 하에서의 신규 구조화 와이어의 유효 직경이 191 ㎛인 총 58 km길이의 구조화 와이어가 321 개의 홈을 갖는 와이어 웹에 공급되었고, 300 mm 직경의 단결정 실리콘의 360 mm 길이의 원통형 잉곳이 322 개의 웨이퍼로 절단되었다.
연마 절단은 왕복법에 의해 수행되었으며, 각각의 왕복 단계에서 와이어는 30N으로 신규 와이어 측의 와이어 웹으로 공급되고 신규 와이어 스풀로부터 사용 와이어 스풀로 320 m를 이동하었고; 이후 30N으로 사용 와이어 측의 와이어 웹에 공급되었고 사용 와이어 스풀로부터 신규 와이어 스풀로 211 m를 이동하였다.
연마 와이어 절단 공정을 중단한 후에 웹 위치(GP)에 따라 광학 마이크로미터로 구조화 와이어의 유효 직경 및 코어 직경을 측정하였다.
결과는 도 3에 나타냈다. 절단 자국 내의 구조화 와이어에 의해 절단된 공작물 재료의 부피(절단량)는 웹 내의 와이어 위치(GP)에 비례한다(이 웹/와이어 위치까지의 누적 절단량).
33 N의 인장력은 신규 와이어가 웹에 공급되는 데 적용된 30 N에서 발생된 것인데, 추가의 3 N은 스프링 상수를 이용하여 잉곳 이송 방향으로의 연마 절단 중에 관찰된 와이어의 굽힘으로부터 계산된 것이며, 상기 스프링 상수는 종방향 인장력에 대한 유효 직경의 관계에 의해 주어진다(도 4).
와이어 굽힘은 잉곳에 대한 와이어의 이동 및 연마 슬러리의 공급에 의해 재료 침식이 달성되도록 와이어가 잉곳에 가해야 하는 힘에 기인한다. 와이어 굽힘은 또한 와이어 공급 속도(재료 제거 속도)에 의존하며, 실시예에서 선택된 연마 절단 공정에서 약 6 mm였다.
또한, 잉곳 이송 방향으로 와이어에 가해지는 힘은, 와이어 웹 상으로 잉곳을 이송하는 장치와 잉곳 사이에 장착될 수 있는 압전 소자에 기초한 3축 힘 센서에 의해서도 결정된다.
와이어 종방향 장력은 와이어 웹에 걸쳐 일정하지 않다. 와이어 웹에서의 와이어의 장력은 와이어 가이드 롤(14)의 축방향 위치(웹 위치(GP))에 따라 변하는 것으로 관찰되었다. 상기 관계는 비선형인 것으로 확인되었다.
특정 예의 와이어 및 연마 절단 공정의 결과는 도 2에 예시된다.
와이어 장력은 인장 응력 측정 장치로 측정되었다. 측정용으로 사용된 와이어 가이드 롤은 폴리우레탄으로 형성된 직원통형의 기능성 표면을 가졌으며, 폴리우레탄 코팅에는, 신규(fresh) 와이어 측으로부터 사용(old) 와이어 측으로 가면서와이어 유효 직경이 감소함에 따라 서로 간의 간격은 감소하는 한편, 형태와 깊이는 동일한 홈이 제공된다. 와이어 가이드 롤(14)의 축은 서로 평행하게 배열되어 있다.
특히, 와이어 장력의 프로파일은 와이어 가이드 롤(14)의 알려진 세부 사항 (형상, 홈 깊이) 및 와이어 마모(직경 감소, 와이어 가이드 롤 둘레의 권취 길이)는 물론, 특히 왕복법의 수행 중에 와이어 이동 길이의 선택에 의존한다는 것이 확인되었다. 특히, 웹 위치(GP)에 대한 와이어 웹에서의 와이어 인장력(F)의 프로파일의 측정 곡선의 국소 최소값(20)이 관찰되었다(도 2).
와이어 가이드 롤(14)의 홈의 폭은 와이어 웹의 모든 위치에서 구조화 와이어(2)의 유효 직경에 대응하여야 한다.
깊이가 동일하지만 폭이 다른 홈이 있는 원통형 와이어 가이드 롤(14)을 사용한 테스트에서, 이 홈 내에서 구조화 와이어의 유효 직경보다 작은 폭의 홈이 특히 빠르게 마모되며, 거기서 절단된 웨이퍼에 나쁜 평탄도를 부여하며, 와이어 파단이 더 자주 일어나는 것으로 드러났다.
마찬가지로, 이 홈 내의 구조화 와이어(2)의 유효 직경보다 50% 더 넓은 홈은 더 느리게 마모되지만, 그럼에도 불구하고 거기서 절단된 웨이퍼는 마찬가지로 평탄도가 저하되는 것이 관찰되었는 데, 이는 아마도 더 넓은 홈의 경우, 절단 공정 중에 와이어를 최대로 평탄한 표면에 걸쳐 잉곳을 통과해 확실하게 안내하지 못하기 때문일 것이다.
곡률 반경이 홈을 통해 연장되는 구조화 와이어(2)의 유효 직경과 동일하거나 그보다 최대 50% 이상인 홈 바닥을 가지는 홈만이, 거기에서 존재하는 와이어의 마모 정도 및 거기에서 우세한 와이어 장력에 따라, 요구되는 용례에 대해 필요로 하는 각각의 얻어진 웨이퍼의 전면과 후면의 대한 평면 평행도 및 낮은 홈 마모 모두를 허용한다.
이는 구조화 와이어(2)가 기대어지는 각각의 홈의 바닥이 각각의 홈마다 각각의 홈 내에 있는 구조화 와이어(2)의 포락선의 반경과 동일하거나 그보다 1.5배인 곡률 반경을 가지는 본 발명에 따른 특징을 가져온다.
예시적인 실시예의 전술한 설명은 예시적인 것으로 이해되어야 한다. 이에 의해, 본 개시 내용은 당업자가 한편으로 본 발명 및 이와 관련된 장점을 이해할 수 있게 하고, 다른 한편으로는 당업자의 이해 내에서 분명한 설명된 구조 및 방법의 변경 및 수정을 포함한다. 따라서, 이러한 변경과 수정 및 균등물은 모두 청구 범위의 보호 범위에 의해 포괄되는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 2개의 동시 회전 와이어 가이드 롤에 의해 걸쳐진 구조화 소잉 와이어의 와이어 웹을 통과해 잉곳을 이동시키면서 슬러리를 상기 와이어 웹에 인가함으로써 상기 잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시에 절단하는 방법으로서,
    상기 와이어의 구조화는 일반 코어 와이어(plain core wire)의 종방향에 수직한 상기 일반 코어 와이어의 복수의 만입 및 돌출로 이루어지며, 상기 구조화 소잉 와이어는 상기 2개의 와이어 가이드 롤의 홈을 통해 안내되고, 상기 구조화 와이어가 기대어지는 각각의 홈의 바닥은 각 홈에 대하여 해당 홈 내에서 상기 구조화 와이어가 갖는 상기 구조화 와이어의 포락선(envelope)의 반경과 동일하거나 그 반경의 1.5배 이하의 곡률반경으로 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 만입 및 돌출은 상기 종방향에 걸쳐 평균하여 상기 종방향에 수직한 모든 평면에서 지향되고, 상기 종방향에 수직한 평면에서 상기 코어 와이어를 구조화한 후, 상기 구조화 와이어의 종축을 중심으로 상기 구조화 와이어를 비틀음으로써 형성되어, 이러한 방식으로 형성된 비틀린 구조화 와이어는 나선의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 종방향에 걸쳐 평균하여 상기 와이어의 구조화는 상기 종방향에 수직한 모든 평면에서 지향되고, 와이어 종방향에 수직한 제1 평면에서 구조화에 의한 제1 진폭 및 제1 파장과, 상기 와이어 종방향에 수직하고 상기 제1 평면에 수직한 제2 평면에서의 구조화에 의한 제2 진폭 및 제2 파장을 형성하고, 그 구조화 와이어를 종축을 중심으로 비틀음으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조화 와이어는, 서로 평행하게 연장되는 와이어의 섹션들의 평면 웹(plane web)이 2개의 와이어 가이드 롤 사이에 형성되는 방식으로 상기 와이어 가이드 롤 둘레의 홈 내에서 와이어의 포락선의 바닥면에 수직으로 작용하는 장력 하에서 나선형으로 안내되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어의 이동은 복수의 쌍의 방향 반전의 연속적인 진행으로 이루어지며, 한 쌍의 방향 반전은 각각 제1 길이에 걸친 와이어 종방향에 있어서의 제1 방향으로의 와이어의 제1 이동 및 상기 제1 방향과 정확히 반대 방향인 제2 방향으로의 제2 길이에 걸친 와이어의 후속 이동을 포함하고, 상기 제1 길이는 상기 제2 길이보다 더 크게 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 와이어의 직경은 130 ㎛ 내지 175 ㎛인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조화 와이어의 포락선의 직경은 상기 코어 와이어의 직경의 1.02 내지 1.25배에 상응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어 가이드 롤의 축으로부터 각 홈의 최소 거리는, 각 홈 내에서 상기 와이어 가이드 롤의 축으로부터 최대 거리를 갖는 상기 포락선의 모든 지점이 상기 와이어 가이드 롤의 축으로부터 동일한 거리를 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시에 절단하는 와이어 소오에 사용되는 와이어 가이드 롤로서,
    구조화 소잉 와이어가 안내되는 복수의 홈을 포함하며, 각 홈은 각각의 홈 내에서 상기 구조화 소잉 와이어의 포락선의 반경의 1 내지 1.5배인 곡률반경을 갖는 만곡된 홈 바닥을 가지는 것을 특징으로 하는 와이어 가이드 롤.
  10. 잉곳으로부터 복수의 웨이퍼를 동시 절단하는 와이어 소오로서,
    상기 와이어 소오는 제9항에 따른 2개의 와이어 가이드 롤을 포함하고, 상기 구조화 와이어는 서로 평행하게 연장되는 와이어 섹션의 평면 와이어 웹이 2개의 와이어 가이드 롤 사이에 형성되는 방식으로 상기 2개의 와이어 가이드 롤 둘레의 홈 내에서 와이어의 포락선의 바닥면에 수직으로 작용하는 장력 하에서 나선형으로 안내되며, 상기 와이어 소오는 상기 잉곳을 상기 와이어 웹의 평면 측으로 와이어 웹을 통과해 수직으로 이동시키는 이송 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 소오.
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