KR20210113204A - 워크의 절단방법 및 와이어소 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 고정지립 와이어를, 복수의 홈부착롤러에 감음으로써 와이어열을 형성하고, 왕복주행시키면서, 접합부재를 개재하여 워크유지수단으로 유지한 워크를, 절입이송함으로써, 워크를 복수의 개소에서 동시에 절단하는 워크의 절단방법으로서, 접합부재로서, 그 일부가 지석인 것을 이용하고, 워크의 절단 종료 후, 또한, 와이어열로부터 워크를 인발하기 전에, 지석에 압착하여 고정지립 와이어를 왕복주행시켜, 고정지립 와이어의 고정지립을 제거하는 고정지립 제거공정을 가지며, 고정지립 제거공정에 있어서의, 와이어 속도가 100m/min. 이하, 또한, 하중이 고정지립 와이어 1개당 30g 이상인 것을 특징으로 하는 워크의 절단방법이다. 이에 따라, 워크 절단 후의 와이어의 인발에 있어서, 워크에 와이어가 걸려 소마크가 생기거나, 와이어의 단선이 발생하거나 하는 일이 없는 워크의 절단방법 및 와이어소가 제공된다.

Description

워크의 절단방법 및 와이어소

본 발명은, 워크의 절단방법 및 와이어소에 관한 것이다.

종래, 실리콘 잉곳이나 화합물 반도체 잉곳 등으로부터 웨이퍼를 잘라내는 수단으로서, 와이어소가 알려져 있다. 이 와이어소에서는, 복수의 롤러 주위에 절단용 와이어가 다수 감김으로써 와이어열이 형성되어 있고, 그 절단용 와이어가 축방향으로 고속구동되며, 또한, 슬러리가 적당히 공급되면서 상기 와이어열에 대하여 워크가 절입이송됨으로써, 이 워크가 각 와이어의 위치에서 동시 절단되도록 한 것이다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

여기서, 도 6에, 종래의 일반적인 와이어소의 일례의 개략도를 나타낸다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 이 와이어소(101)는, 주로, 워크(W’)를 절단하기 위한 와이어(102), 와이어(102)를 감은 홈부착롤러(103, 103’), 와이어(102)를 복수의 홈부착롤러(103, 103’)에 감음으로써 형성한 와이어열(130), 와이어(102)의 장력을 조정하는 장력조정기구(104), 절단되는 워크(W’)를 하방으로 송출하는 워크이송기구(105), 절단시에 슬러리를 공급하는 슬러리공급기구(106)로 구성되어 있다.

와이어(102)는, 일방의 와이어릴(107)로부터 풀어내어지고, 트래버서(108), 풀리(109), 장력조정기구(104)를 거쳐, 홈부착롤러(103, 103’)에 300~500회 정도 감긴 후, 또 다른 일방의 장력조정기구(104’), 풀리(109’), 트래버서(108’)를 거쳐 와이어릴(107’)에 권취되어 있다.

또한, 홈부착롤러(103, 103’)는 철강제 원통의 주위에 폴리우레탄 수지를 압입하고, 그 표면에 대략 일정한 피치로 홈을 넣은 롤러이며, 감긴 와이어(102)가 홈부착롤러 구동모터(110)에 의해, 일방향 혹은, 미리 정해진 주기로 왕복방향으로 구동할 수 있도록 되어 있다.

또한, 도 6의 워크(W’)를 하방으로 송출하는 워크이송기구(105)는, 도 7에 나타내는 종래의 일반적인 와이어소에서 이용되는 워크유지수단과 같이, 워크유지부(112), 워크플레이트(113)로부터 구성되는 워크유지수단(114)을 갖고 있으며, 워크플레이트(113)에는, 워크(W’)에 첩부된 접합부재(빔)(120)를 개재하여 워크(W’)가 접착된다.

워크(W’)의 절단시에는, 워크이송기구(105)에 의해 워크(W’)는 유지되면서 압하되고, 홈부착롤러(103, 103’)에 감긴 와이어열(130)에 송출된다. 이러한 와이어소(101)를 이용하고, 와이어(102)에 장력조정기구(104)를 이용하여 적당한 장력을 가하여, 구동용 모터(111, 111’)에 의해 와이어(102)를 왕복방향으로 주행시키면서, 슬러리공급기구(106)로부터 슬러리를 공급하고, 워크이송기구(105)로 워크(W’)를 절입이송함으로써 워크(W’)를 절단한다.

한편, 지립을 포함하는 슬러리를 사용하지 않고, 대신에 다이아몬드 지립 등을 와이어의 표면에 고착한 고정지립 와이어를 사용하여, 워크를 절단하는 방법도 알려져 있고, 직경 150mm 정도 이하의 소직경 잉곳의 절단에는 일부에서 실용화되고 있다.

이 고정지립 와이어에 의한 절단에서는, 도 6에 나타낸 와이어소의 강선 와이어 대신에 고정지립 와이어를 장착하고, 슬러리를 지립이 포함되지 않는 냉각수 등의 쿨런트로 바꿈으로써, 일반적인 와이어소를 그대로 사용할 수 있다.

일본특허공개 H9-262826호 공보

고정지립 와이어에 의한 절단에서는, 유리(遊離)지립을 사용하고 있지 않으므로, 환경면에서도 산업폐기물이 적다는 이점이 있다. 또한, 가공속도가 빠르다는 이점도 있어, 유리지립을 이용한 와이어소에 의한 가공과 비교하여 편리한 점이 많다. 그러나, 와이어소에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 홈부착롤러(103, 103’)에 감긴 1개의 와이어(102)에 대하여 워크(W’)를 압착하여 이동시켜 절단하기 때문에, 절단 종료시에 워크(W’)는 워크(W’)를 압착한 와이어(102)의 하측에 위치하고 있다. 그러므로, 워크(W’)를 취출하기 위해서는, 워크(W’)를 상방으로 이동시킴으로써, 와이어(102)를, 절단되어 웨이퍼상이 된 워크(W’)의 간극을 통과시켜 상대적으로 하측으로 인발할 필요가 있다.

와이어를 인발할 때, 유리지립을 이용한 와이어소의 경우는, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 유리지립(G)의 폭만큼 와이어(102)와 워크(W’)와의 사이에 극간(클리어런스)이 생기므로, 와이어(102)의 발취는 비교적 용이했다.

그러나, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 고정지립을 이용한 와이어소의 경우, 고정지립 와이어(402)와 워크(W’)와의 사이에는 극간이 생기지 않으므로, 고정지립 와이어(402)가 빠지기 어렵다. 나아가, 고정지립 와이어의 고정지립 자체가 절단능력을 가지므로, 고정지립 와이어(402)가 워크(W’)에 절입되어(파고 들어가서), 고정지립 와이어(402)의 인발을 보다 곤란하게 하고 있었다. 따라서, 워크(W’)에 걸려 고정지립 와이어(402)가 들뜨고, 이 상태로 고정지립 와이어(402)를 빼내려 하면, 워크 절단면이 데미지를 받아 해당 절단면에, 이른바, 소마크(saw mark)가 생기고, 이에 따라 Warp가 악화되어 품질을 손상시킨다. 고정지립 와이어(402)의 들뜸이 더욱 커진 경우에는, 와이어 단선에 이르는 경우가 있다. 와이어 단선이 발생한 경우에는, 고정지립 와이어를 홈부착롤러에 다시 감는 수고가 필요해지며, 또한 다시 감는 만큼의 고정지립 와이어가 여분으로 필요해지는 등 손실이 크다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 워크 절단 후의 고정지립 와이어의 인발에 있어서, 워크에 고정지립 와이어가 걸려 소마크가 생기거나, 고정지립 와이어의 단선이 발생하거나 하는 일이 없는 워크의 절단방법 및 와이어소를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 표면에 지립이 고착된 고정지립 와이어를, 복수의 홈부착롤러에 감음으로써 와이어열을 형성하고, 상기 고정지립 와이어를 축방향으로 왕복주행시키면서, 워크에 첩부된 접합부재를 개재하여 워크유지수단으로 유지한 워크를, 상기 와이어열에 대하여 절입이송(

)함으로써, 상기 워크를 축방향으로 나열하는 복수의 개소에서 동시에 절단하는 와이어소에 의한 워크의 절단방법으로서,

상기 접합부재로서, 그 일부가 지석인 것을 이용하고,

상기 워크의 절단 종료 후, 또한, 상기 와이어열로부터 상기 워크를 인발하기 전에, 상기 지석에 상기 와이어열을 압착하여 상기 고정지립 와이어를 왕복주행시켜, 상기 고정지립 와이어의 고정지립을 제거하는 고정지립 제거공정을 가지며,

이 고정지립 제거공정에 있어서, 상기 고정지립 와이어의 와이어 속도가 100m/min. 이하이고, 또한, 상기 와이어열을 상기 지석에 압착하는 하중이 상기 고정지립 와이어 1개당 30g 이상인 것을 특징으로 하는 워크의 절단방법을 제공한다.

이러한 워크의 절단방법이면, 워크의 절단 종료 후, 또한, 와이어열로부터 워크를 인발하기 전에, 고정지립 와이어 표면의 고정지립을 제거함으로써, 워크와의 사이에 극간(클리어런스)을 형성할 수 있다. 또한, 절단능력을 갖는 고정지립을 제거함으로써, 고정지립 와이어가 워크에 절입되는 것을 방지할 수 있다. 이들에 의해, 워크를 고정지립 와이어에 거는 일 없이 인발할 수 있어, 워크에 고정지립 와이어가 걸려 소마크가 생기거나, 고정지립 와이어의 단선이 발생하거나 하는 것을 피할 수 있다.

또한, 이 때, 상기 지석으로서, WA지석을 이용하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 지석으로서 WA(White Alundum)지석을 이용하면, 고정지립 와이어 표면의 고정지립을 효과적으로 제거가능하며, 고정지립 와이어의 걸림의 발생을 보다 확실히 방지하면서, 워크의 인발을 행할 수 있다.

또한, 상기에 기재된 워크의 절단방법으로서, 상기 고정지립 제거공정에 있어서 상기 고정지립 와이어의 고정지립을 제거한 부분에서, 상기 와이어열로부터 상기 워크를 인발하는 것이 바람직하다.

이러한 워크의 절단방법이면, 워크를 인발하는 개소를, 고정지립 와이어 표면의 고정지립을 제거한 부분으로 하기 때문에, 고정지립 와이어의 걸림의 발생을 더욱 확실히 방지하면서, 워크의 인발을 행할 수 있다.

또한, 본 발명은, 표면에 지립이 고착된 고정지립 와이어가, 복수의 홈부착롤러에 감김으로써 형성된 와이어열과, 워크에 첩부된 접합부재를 개재하여 워크유지수단에 의해 워크를 유지하면서, 상기 워크를 상기 와이어열에 대고 누르는 워크이송기구를 구비하고, 상기 고정지립 와이어를 축방향으로 왕복주행시키면서, 상기 와이어열에 대하여 상기 워크이송기구에 의해 상기 워크를 절입이송함으로써, 상기 워크를 축방향으로 나열하는 복수의 개소에서 동시에 절단하는 와이어소로서,

상기 접합부재는, 그 일부에 지석을 가지며,

상기 지석에 상기 와이어열을 압착하여 상기 고정지립 와이어를 왕복주행시켜 상기 고정지립 와이어의 고정지립을 제거하는 수단을 구비하고,

이 고정지립을 제거할 때의 상기 고정지립 와이어의 와이어 속도가 100m/min. 이하이고, 또한, 상기 와이어열을 상기 지석에 압착하는 하중이 상기 고정지립 와이어 1개당 30g 이상인 것을 특징으로 하는 와이어소를 제공한다.

본 발명의 와이어소는, 고정지립 와이어 표면의 고정지립을 제거하는 수단을 구비하기 때문에, 워크와의 사이에 극간을 형성하고, 또한, 절단능력을 갖는 고정지립을 제거하는 것이 가능해지며, 고정지립 와이어가 워크에 절입되는 것을 방지할 수 있다. 이들에 의해, 워크를 고정지립 와이어에 거는 일 없이 인발할 수 있어, 워크에 고정지립 와이어가 걸려 소마크가 생기거나, 고정지립 와이어의 단선이 발생하거나 하는 것을 피할 수 있다.

또한, 이 때, 상기 지석이, WA지석인 것이 바람직하다.

이러한 것이면, 고정지립 와이어 표면의 고정지립을 효과적으로 제거가능하게 되며, 고정지립 와이어의 걸림의 발생을 보다 확실히 방지하면서, 워크의 인발을 행할 수 있다.

또한, 상기에 기재된 와이어소로서, 상기 고정지립을 제거하는 수단에 의해 상기 고정지립 와이어의 고정지립을 제거한 부분에서, 상기 와이어열로부터 상기 워크를 인발하도록 제어하는 제어수단을 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 것이면, 워크를 인발하는 개소가, 고정지립 와이어 표면의 고정지립이 제거된 부분이 되도록 제어하는 제어수단을 구비하므로, 고정지립 와이어의 걸림의 발생을 더욱 확실히 방지하면서, 워크의 인발을 행할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 워크의 절단방법 및 와이어소이면 와이어열로부터 워크를 인발할 때에, 워크를 고정지립 와이어에 거는 일 없이 인발할 수 있어, 워크에 고정지립 와이어가 걸려 소마크가 생기거나, 고정지립 와이어의 단선이 발생하거나 하는 것을 피할 수 있다.

도 1은 본 발명의 워크의 절단방법에 이용할 수 있는 와이어소의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는 (a)워크의 절단 종료시의 워크와 고정지립 와이어의 위치관계를 나타내는 도면이다. (b)와이어의 걸림 발생시의 워크와 고정지립 와이어의 상태를 나타내는 도면이다. (c)워크의 인발 종료시의 워크와 고정지립 와이어의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 와이어소의 워크유지수단의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 4는 실험예 1, 2에서 이용한, 지석을 첩부한 유지수단을 나타내는 개략도이다.
도 5는 (a)실험예 1에 있어서의 왕복운동의 테스트 전의 고정지립 와이어의 SEM관찰결과이다. (b)실험예 1에 있어서의 왕복운동의 테스트 후의 고정지립 와이어의 SEM관찰결과이다.
도 6은 일반적인 와이어소의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 7은 일반적인 와이어소의 워크유지수단의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 8(a)는 유리지립을 이용한 와이어소의 경우(유리지립방식)에 있어서, 와이어의 발취를 나타내는 설명도이다. 도 8(b)는 고정지립 와이어를 이용한 와이어소의 경우(고정지립방식)에 있어서, 와이어의 발취를 나타내는 설명도이다.
도 9는 비교예에서 이용한 워크유지수단을 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명에 대해 실시의 형태를 설명하는데, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.

상기와 같이, 고정지립 와이어를 이용하여 워크의 절단을 행하는 경우, 와이어열로부터 절단 후의 워크를 인발하는 경우에, 고정지립 와이어가 워크에 걸려, 절단면에 소마크가 생기거나, 고정지립 와이어가 단선되거나 하는 문제가 있었다.

이에, 본 발명자는 이러한 문제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭했다. 그 결과, 고정지립 와이어에는, 예를 들어 다이아몬드와 같은 매우 단단하고, 마모되기 어려운 지립이 사용되고 있는데, 고정지립 와이어의 지립을 충분히 제거하면, 고정지립 와이어가 워크에 걸리는 일 없이 워크를 인발할 수 있는 것을 발견했다. 이 발견으로부터, 워크 절단 후, 지석에 와이어열을 압착하여 고정지립 와이어를 왕복주행함으로써, 고정지립을 제거하는 방법의 발상에 이르러 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은, 표면에 지립이 고착된 고정지립 와이어를, 복수의 홈부착롤러에 감음으로써 와이어열을 형성하고, 상기 고정지립 와이어를 축방향으로 왕복주행시키면서, 워크에 첩부된 접합부재를 개재하여 워크유지수단으로 유지한 워크를, 상기 와이어열에 대하여 절입이송함으로써, 상기 워크를 축방향으로 나열하는 복수의 개소에서 동시에 절단하는 와이어소에 의한 워크의 절단방법으로서,

상기 접합부재로서, 그 일부가 지석인 것을 이용하고,

상기 워크의 절단 종료 후, 또한, 상기 와이어열로부터 상기 워크를 인발하기 전에, 상기 지석에 상기 와이어열을 압착하여 상기 고정지립 와이어를 왕복주행시켜, 상기 고정지립 와이어의 고정지립을 제거하는 고정지립 제거공정을 가지며,

이 고정지립 제거공정에 있어서의, 상기 고정지립 와이어의 와이어 속도가 100m/min. 이하이고, 또한, 상기 와이어열을 상기 지석에 압착하는 하중이 상기 고정지립 와이어 1개당 30g 이상인 것을 특징으로 하는 워크의 절단방법이다.

또한, 본 발명은, 표면에 지립이 고착된 고정지립 와이어가, 복수의 홈부착롤러에 감김으로써 형성된 와이어열과, 워크에 첩부된 접합부재를 개재하여 워크유지수단에 의해 워크를 유지하면서, 상기 워크를 상기 와이어열에 대고 누르는 워크이송기구를 구비하고, 상기 고정지립 와이어를 축방향으로 왕복주행시키면서, 상기 와이어열에 대하여 상기 워크이송기구에 의해 상기 워크를 절입이송함으로써, 상기 워크를 축방향으로 나열하는 복수의 개소에서 동시에 절단하는 와이어소로서,

상기 접합부재는, 그 일부에 지석을 가지며,

상기 지석에 상기 와이어열을 압착하여 상기 고정지립 와이어를 왕복주행시켜 상기 고정지립 와이어의 고정지립을 제거하는 수단을 구비하고,

이 고정지립을 제거할 때의 상기 고정지립 와이어의 와이어 속도가 100m/min. 이하이고, 또한, 상기 와이어열을 상기 지석에 압착하는 하중이 상기 고정지립 와이어 1개당 30g 이상인 것을 특징으로 하는 와이어소이다.

먼저, 본 발명의 워크의 절단방법에 이용할 수 있는 와이어소에 대해, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 와이어소(1)는, 워크(W)를 절단하기 위한 고정지립 와이어(2), 고정지립 와이어(2)를 감은 홈부착롤러(3, 3’), 고정지립 와이어(2)를 복수의 홈부착롤러(3, 3’)에 감음으로써 형성한 와이어열(30), 고정지립 와이어(2)의 장력을 조정하는 장력조정기구(4), 워크에 첩부된 접합부재(20)를 개재하여 워크유지수단에 의해 워크를 유지하면서, 절단되는 워크(W)를 하방으로 송출하는 워크이송기구(5), 절단시에 냉각수 등의 쿨런트를 공급하는 쿨런트 공급기구(6)로 구성되어 있다.

고정지립 와이어(2)는, 일방의 와이어릴(7)로부터 풀어져, 트래버서(8), 풀리(9), 장력조정기구(4)를 거쳐, 홈부착롤러(3, 3’)에 300~500회 정도 감긴 후, 또 다른 일방의 장력조정기구(4’), 풀리(9’), 트래버서(8’)를 거쳐, 와이어릴(7’)에 권취되어 있다.

이러한 와이어소(1)는, 고정지립 와이어(2)를 그 축방향으로 왕복주행시키면서, 와이어열(30)에 대하여 워크(W)를 절입이송함으로써, 워크(W)를 축방향으로 나열하는 복수의 개소에서 동시에 절단한다. 고정지립 와이어(2)의 왕복주행은, 복수의 홈부착롤러(3, 3’) 간에 권회된 고정지립 와이어(2)를 일방향으로 소정의 길이 전진시킨 후에, 타방향으로 전술의 전진량보다도 적은 길이 후퇴시키고, 이것을 1이송 사이클로 하여, 이 사이클을 반복함으로써, 와이어를 일방향으로 송출하는 등의 방법에 의해 행해진다. 홈부착롤러(3’)는, 감긴 고정지립 와이어(2)가, 홈부착롤러 구동모터(10)에 의해 미리 정해진 주기로 왕복방향으로 구동할 수 있도록 되어 있다.

또한, 도 2의 (a), (c)는, 각각 워크의 절단 종료시와 워크 인발 종료시의 워크(W)와 홈부착롤러(203, 203’)에 감긴 고정지립 와이어(202)의 위치관계를 나타낸 도면이다. 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 절단 종료시에는, 워크(W)가 와이어열보다도 하측에 위치하고 있다. 그 때문에, 워크(W)를 취출하려면, 워크(W)를 상방으로 이동시킴으로써, 절단되어 웨이퍼상이 된 워크의 웨이퍼 간의 극간을 통과시켜, 고정지립 와이어(202)를 상대적으로 하측에 인발할 필요가 있다.

그러나, 종래의 고정지립 와이어를 이용한 와이어소의 경우, 고정지립 와이어(202)와 워크(W)와의 사이에는 클리어런스가 생기지 않으므로(도 8의 (b) 참조), 고정지립 와이어(202)가 워크(W)에 걸려, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 들뜨고, 워크(W)의 절단면에 소마크가 생기거나, 와이어 단선이 발생하거나 한다.

도 3에 본 발명의 와이어소에서 이용할 수 있는 워크유지수단을 나타낸다. 본 발명의 와이어소는, 접합부재(20)의 일부에 지석(21)을 가지며, 지석(21)에 와이어열을 압착하여 고정지립 와이어를 왕복주행시켜 고정지립 와이어의 고정지립을 제거하는 수단을 추가로 구비하고 있다. 한편, 워크유지수단(14)은 워크유지부(12) 및 워크플레이트(13)로부터 구성된 것으로 할 수 있다. 또한, 접합부재(20)는 수지(22) 등에 의해 워크(W)를 접착할 수 있다. 또한, 고정지립을 제거하는 수단은, 워크이송기구(5)를 이용하여 와이어열(30)을 지석(21)에 압착하는 수단 등으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 와이어소는, 고정지립을 제거할 때의 상기 고정지립 와이어의 와이어 속도가 100m/min. 이하이고, 또한, 상기 와이어열을 상기 지석에 압착하는 하중이 상기 고정지립 와이어 1개당 30g 이상인 것이다.

이러한 본 발명의 와이어소(1)이면, 고정지립 와이어(2) 표면의 고정지립을 제거하는 수단을 구비하므로, 워크(W)와의 사이에 극간을 형성하고, 또한, 절단능력을 갖는 고정지립을 제거하는 것이 가능해지며, 고정지립 와이어(2)가 워크(W)에 절입되는 것을 방지할 수 있다. 이들에 의해, 워크(W)를 고정지립 와이어(2)에 거는 일 없이 인발할 수 있어, 워크(W)에 고정지립 와이어(2)가 걸려 소마크가 생기거나, 고정지립 와이어의 단선이 발생하거나 하는 것을 피할 수 있는 것이 된다.

여기서, 본 발명의 와이어소(1)에 있어서의 지석은, 고정지립 와이어(2)의 고정지립을 제거할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아닌데, WA지석인 것이 바람직하다. 이러한 것이면, 고정지립 와이어(2) 표면의 고정지립을 효과적으로 제거가능하게 되며, 고정지립 와이어(2)의 걸림의 발생을 보다 확실히 방지하면서, 워크(W)의 인발을 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 와이어소(1)는, 고정지립을 제거하는 수단에 의해 고정지립 와이어(2)의 고정지립을 제거한 부분에서, 와이어열(30)로부터 워크(W)를 인발하도록 제어하는 제어수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 것이면, 제어수단이, 워크(W)를 인발하는 개소가, 고정지립 와이어(2) 표면의 고정지립이 제거된 부분이 되도록 제어하므로, 고정지립 와이어(2)의 걸림의 발생을 더욱 확실히 방지하면서, 워크(W)의 인발을 행할 수 있다.

계속해서, 본 발명의 워크의 절단방법을, 상기 본 발명의 와이어소를 이용하는 경우를 예로 설명한다. 먼저, 도 1에 나타내는 바와 같이, 표면에 지립이 고착된 고정지립 와이어(2)를 복수의 홈부착롤러(3, 3’)에 감음으로써 와이어열(30)을 형성한다. 계속해서, 고정지립 와이어(2)를 홈부착롤러 구동모터(10)에 의해, 고정지립 와이어(2)의 축방향으로 왕복주행시킨다. 그리고, 고정지립 와이어(2)에 장력조정기구(4, 4’)를 이용하여 적당한 장력을 가하고, 구동용 모터(11, 11’)에 의해 고정지립 와이어(2)를 왕복방향으로 주행시키면서, 쿨런트 공급기구(6)로부터 공급된 쿨런트를 공급하고, 워크이송기구(5)에 의해, 와이어열(30)에 대하여 원기둥상의 워크(W)를 절입이송함으로써, 워크(W)를 축방향으로 나열하는 복수의 개소에서 동시에 절단한다.

본 발명의 워크의 절단방법에서는, 워크(W)의 절단 종료 후, 또한, 와이어열(30)로부터 워크(W)를 인발하기 전에, 워크(W)와 워크유지수단(14)의 사이에 마련된 접합부재(20)의 지석(21)에 와이어열(30)을 압착하여 고정지립 와이어(2)를 왕복주행시켜, 고정지립 와이어(2)의 고정지립을 제거하는 고정지립 제거공정을 갖는다.

이러한 워크의 절단방법이면, 워크의 절단 종료 후, 또한, 와이어열로부터 워크를 인발하기 전에, 고정지립 와이어 표면의 고정지립을 제거함으로써, 워크와의 사이에 극간(클리어런스)을 형성할 수 있다. 또한, 절단능력을 갖는 고정지립을 제거함으로써, 고정지립 와이어가 워크에 절입되는 것을 방지할 수 있다. 이들에 의해, 워크를 고정지립 와이어에 거는 일 없이 인발할 수 있어, 워크에 고정지립 와이어가 걸려 소마크가 생기거나, 고정지립 와이어의 단선이 발생하거나 하는 것을 피할 수 있다.

이하, 실험예, 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.

(실험예 1)

본 발명의 와이어소와 동일한 와이어소를 이용하고, 와이어열을 지석에 압착하여 고정지립 와이어를 왕복운동시킨 경우의 와이어 외경변화를 조사하였다. 이 때, 도 4에 나타내는 바와 같은, 지석(221)이 첩부된 플레이트(213)와 유지부(212)로 이루어지는 유지수단(214)을 이용하였다. 또한, 고정지립으로서 다이아몬드 지립이 고착된 고정지립 와이어를 이용하였다. 사용한 고정지립 와이어, 지석, 및 테스트 공통조건을 하기의 표 1에 나타낸다.

[표 1]

도 4와 같이, 플레이트(213)에 에폭시계 접착제로 지석(221)을 첩부하여, 고정지립 와이어(202)를 지석(221)에 압착하는 하중을 120g/개, 와이어 왕복횟수를 400회로 했을 때에, 와이어 속도를 10~400m/min.로 변화시켰다.

표 2에, 와이어 속도 100m/min.의 와이어 외경 감소량을 100으로 했을 때의 상대값으로서, 실험예 1의 결과를 나타낸다.

[표 2]

표 2의 결과로부터, 와이어 속도가 100m/min.를 초과하면 단선이 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 왕복운동의 테스트 전후의 고정지립 와이어의 SEM관찰결과를 도 5에 나타낸다. 도 5로부터, 왕복운동의 테스트 후(도 5(b))는, 왕복운동의 테스트 전(도 5(a))의 고정지립 와이어로부터 다이아몬드 지립(H)이 제거되어, 고정지립 와이어의 심선(I)만이 관측되었다. 이 때문에, 와이어 외경이 감소하고 있는 것은, 고정지립 와이어 표면의 다이아몬드 지립(H)이 제거되었기 때문인 것이 밝혀졌다.

(실험예 2)

실험예 1과 동일한 와이어소를 이용하고, 와이어열을 지석에 압착하여 고정지립 와이어를 왕복운동시킨 경우의 와이어 외경변화를 조사하였다. 사용한 고정지립 와이어, 지석, 및, 테스트 공통조건을 하기의 표 3에 나타낸다. 지석의 첩부의 형태는 실험예 1과 동일하다(도 4).

[표 3]

실험예 1의 결과를 받아, 와이어 속도를 100m/min.로 고정하고, 고정지립 와이어를 지석에 압착하는 하중과 와이어 왕복횟수를 변화시켰다.

표 4에, 고정지립 와이어를 지석에 압착하는 하중을 120g/개, 또한, 와이어 왕복횟수가 400회인 경우의 와이어 외경 감소량을 100으로 했을 때의 상대값으로서, 실험예 2의 결과를 나타낸다.

[표 4]

표 4의 결과로부터, 고정지립 와이어를 지석에 압착하는 하중이 30g/개 이상이 아니면, 와이어선 직경은 감소하지 않는, 즉, 다이아몬드 지립이 충분히 제거되지 않는 것이 밝혀졌다. 또한, 하중이 120g, 240g인 경우에, 와이어 왕복횟수를 늘려도 와이어 외경 감소량이 거의 변하지 않았던 점에서, 다이아몬드 지립 제거 후의 와이어 심선의 마모는 진행되기 어려워, 본 발명의 실시 중에서의 단선의 가능성은 매우 낮다고 할 수 있다.

(실시예 및 비교예)

실시예로서, 본 발명의 와이어소 및 워크의 절단방법을 이용하여, 워크의 절단 및 워크 인발을 행하였다. 또한, 비교예로서, 통상의 워크 절단방법을 이용하여 워크의 절단 및 워크 인발을 행하였다. 이들의 실시예 및 비교예에서 절단하는 워크로는, 직경 약 301mm의 원기둥상 실리콘 단결정 잉곳을 이용하였다. 표 5에 실시예 및 비교예의 테스트 조건을 나타낸다.

[표 5]

실시예에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 수지(22)와 워크플레이트(13)의 사이에 지석(21)을 배치하였다. 한편, 비교예에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 워크플레이트(113)에 접합부재로서 수지(122)만을 접착하였다. 워크(W, W’)는, 에폭시계 접착제로 접합부재와 첩합하였다.

실시예에서는, 워크 절단 후에, 지석에 고정지립 와이어를 압착하여 왕복운동을 시키고 나서 워크의 인발을 행하였다. 비교예에서는, 워크 절단 후 곧바로 워크의 인발을 행하였다. 표 6에 실시예 및 비교예의 결과를 나타낸다.

[표 6]

실시예 및 비교예의 결과, 표 6과 같이, 실시예에서는, 워크의 인발시에 고정지립 와이어의 단선은 발생하지 않고, 또한, 잘라낸 웨이퍼의 주표면에는 소마크는 확인되지 않았다. 한편, 비교예에서는, 인발시에 고정지립 와이어의 단선이 발생하고, 또한, 잘라낸 웨이퍼의 주표면에는 소마크가 확인되었다.

이상의 실험예, 실시예, 비교예의 결과로부터, 본 발명의 와이어소 및 워크의 절단방법이면, 워크를 고정지립 와이어에 거는 일 없이 인발할 수 있어, 워크에 고정지립 와이어가 걸려 소마크가 생기거나, 고정지립 와이어의 단선이 발생하거나 하는 것을 피할 수 있는 것이 밝혀졌다.

한편, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 동일한 작용효과를 나타내는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (6)

1. 표면에 지립이 고착된 고정지립 와이어를, 복수의 홈부착롤러에 감음으로써 와이어열을 형성하고, 상기 고정지립 와이어를 축방향으로 왕복주행시키면서, 워크에 첩부된 접합부재를 개재하여 워크유지수단으로 유지한 워크를, 상기 와이어열에 대하여 절입이송함으로써, 상기 워크를 축방향으로 나열하는 복수의 개소에서 동시에 절단하는 와이어소에 의한 워크의 절단방법으로서,
   상기 접합부재로서, 그 일부가 지석인 것을 이용하고,
   상기 워크의 절단 종료 후, 또한, 상기 와이어열로부터 상기 워크를 인발하기 전에, 상기 지석에 상기 와이어열을 압착하여 상기 고정지립 와이어를 왕복주행시켜, 상기 고정지립 와이어의 고정지립을 제거하는 고정지립 제거공정을 가지며,
   이 고정지립 제거공정에 있어서, 상기 고정지립 와이어의 와이어 속도가 100m/min. 이하이고, 또한, 상기 와이어열을 상기 지석에 압착하는 하중이 상기 고정지립 와이어 1개당 30g 이상인 것을 특징으로 하는 워크의 절단방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지석으로서, WA지석을 이용하는 것을 특징으로 하는 워크의 절단방법.
   
3. 제1항 또는 제2항에 기재된 워크의 절단방법으로서, 상기 고정지립 제거공정에 있어서 상기 고정지립 와이어의 고정지립을 제거한 부분에서, 상기 와이어열로부터 상기 워크를 인발하는 것을 특징으로 하는 워크의 절단방법.
   
4. 표면에 지립이 고착된 고정지립 와이어가, 복수의 홈부착롤러에 감김으로써 형성된 와이어열과, 워크에 첩부된 접합부재를 개재하여 워크유지수단에 의해 워크를 유지하면서, 상기 워크를 상기 와이어열에 대고 누르는 워크이송기구를 구비하고, 상기 고정지립 와이어를 축방향으로 왕복주행시키면서, 상기 와이어열에 대하여 상기 워크이송기구에 의해 상기 워크를 절입이송함으로써, 상기 워크를 축방향으로 나열하는 복수의 개소에서 동시에 절단하는 와이어소로서,
   상기 접합부재는, 그 일부에 지석을 가지며,
   상기 지석에 상기 와이어열을 압착하여 상기 고정지립 와이어를 왕복주행시켜 상기 고정지립 와이어의 고정지립을 제거하는 수단을 구비하고,
   이 고정지립을 제거할 때의 상기 고정지립 와이어의 와이어 속도가 100m/min. 이하이고, 또한, 상기 와이어열을 상기 지석에 압착하는 하중이 상기 고정지립 와이어 1개당 30g 이상인 것을 특징으로 하는 와이어소.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 지석이, WA지석인 것을 특징으로 하는 와이어소.
   
6. 제4항 또는 제5항에 기재된 와이어소로서, 상기 고정지립을 제거하는 수단에 의해 상기 고정지립 와이어의 고정지립을 제거한 부분에서, 상기 와이어열로부터 상기 워크를 인발하도록 제어하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 와이어소.

Images