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JP2010030000A - Structure of groove roller - Google Patents

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JP2010030000A
JP2010030000A JP2008196288A JP2008196288A JP2010030000A JP 2010030000 A JP2010030000 A JP 2010030000A JP 2008196288 A JP2008196288 A JP 2008196288A JP 2008196288 A JP2008196288 A JP 2008196288A JP 2010030000 A JP2010030000 A JP 2010030000A
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Abstract

【課題】インゴットをスライスするワイヤソー切断装置に装備されるグルーブローラの構造に関し、切断時の磨耗によるワイヤ径の減少の切断性能への影響を低減することができるようにする。
【解決手段】インゴットを挟むように複数平行に配置された多数の溝を有するグルーブローラ間にワイヤを螺旋状に周回させ、往復走行する前記ワイヤにスラリーを供給しながら前記インゴットをスライスするワイヤソー切断装置に装備されるグルーブローラ21の構造であって、前記多数の溝22の配置ピッチは、インゴットをスライスする際に摩耗するワイヤの径減少分に対応して、下流側に行くに従って縮小されると共に、多数の溝22は、下流側に行くに従って深さが小さく形成されるように構成する。
【選択図】 図1
The present invention relates to a structure of a groove roller provided in a wire saw cutting device for slicing an ingot, and it is possible to reduce the influence on the cutting performance of a decrease in wire diameter due to wear during cutting.
Wire saw cutting in which a wire is spirally wound between groove rollers having a plurality of grooves arranged in parallel so as to sandwich an ingot, and the ingot is sliced while supplying slurry to the reciprocating wire. In the structure of the groove roller 21 provided in the apparatus, the arrangement pitch of the plurality of grooves 22 is reduced toward the downstream side corresponding to the diameter reduction of the wire worn when slicing the ingot. At the same time, the large number of grooves 22 are configured such that the depth decreases as they go downstream.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、インゴットをスライスするワイヤソー切断装置に装備される、グルーブローラの構造に関するものである。   The present invention relates to a groove roller structure provided in a wire saw cutting device for slicing an ingot.

一般に、シリコンウェーハ(半導体ウェーハ)は、シリコン単結晶インゴットを、トップ及びテールを切断分離した後、外径研削,オリエンテーションフラット加工等の工程を経てスライス工程にて所定厚みのウェーハにスライスし、得られた素材ウェーハを、研削工程,エッチング工程及び研磨工程を経てその表面を高精度に平坦化することにより製造される。   In general, a silicon wafer (semiconductor wafer) is obtained by slicing a silicon single crystal ingot into a wafer having a predetermined thickness in a slicing process after cutting and separating the top and tail, followed by processes such as outer diameter grinding and orientation flat processing. The obtained material wafer is manufactured by flattening its surface with high precision through a grinding process, an etching process and a polishing process.

スライス工程でのスライシングには、ウェーハの大径化に伴ってピアノ線等のワイヤソー切断装置(単に、ワイヤソーともいう)による切断が採用されるようになっている。
例えば、特許文献1に記載されたワイヤソー切断装置は、図3に示すように、3本のグルーブローラ1〜3を備えており、そのうちの1本が駆動モータ4に連結されている。グルーブローラ1〜3を周回するワイヤ5は、一方のワイヤリール6から繰り出され、他方のワイヤリール7に巻き取られるが、このとき、ワイヤ5が一方向のみに進行する一方向方式と、ワイヤ5がワイヤリール6,7の相互間で往復しながら次第に一方のリール7に巻き取られる往復走行方式とがある。また、ワイヤ5には、引っ張られた状態でローラ1〜3を周回するようにテンショナー8で張力が付与される。
For slicing in the slicing step, cutting with a wire saw cutting device (simply referred to as a wire saw) such as a piano wire is adopted as the diameter of the wafer increases.
For example, as shown in FIG. 3, the wire saw cutting device described in Patent Document 1 includes three groove rollers 1 to 3, one of which is connected to the drive motor 4. The wire 5 that circulates around the groove rollers 1 to 3 is unwound from one wire reel 6 and wound around the other wire reel 7. At this time, the wire 5 advances only in one direction, and the wire There is a reciprocating traveling method in which 5 is wound around one reel 7 while reciprocating between the wire reels 6 and 7. Further, tension is applied to the wire 5 by the tensioner 8 so as to go around the rollers 1 to 3 while being pulled.

スライスされるインゴット9は、ホルダ10に把持されてグルーブローラ1と2の間に配置され、ホルダ10と共に降下しながら、ワイヤ5により複数のウェーハにスライスされる。このとき、スライシング作業を効率よく行わせるため、砥粒を含むスラリー11がワイヤ5に供給される。スラリー11は、スラリータンク12から供給管13を経てノズル14からワイヤ5に供給された後、パン15で回収され、スラリータンク12に返送される。また、スラリー11を冷却するため、熱交換器16とスラリータンク12との間でスラリー11を循環させる。グルーブローラ1〜3は、周面に所定ピッチで溝が刻設されており、溝内にワイヤ5が入り込む。そのため、インゴット9の両側に位置するグルーブローラ1〜2の間では、溝ピッチに対応したピッチでワイヤ5が走行する。このピッチに対応する厚みでウェーハがインゴット9から切り出される。   The ingot 9 to be sliced is held by the holder 10 and disposed between the groove rollers 1 and 2, and is sliced into a plurality of wafers by the wire 5 while being lowered together with the holder 10. At this time, the slurry 11 containing abrasive grains is supplied to the wire 5 in order to efficiently perform the slicing operation. The slurry 11 is supplied from the slurry tank 12 through the supply pipe 13 to the wire 5 from the nozzle 14, and then collected by the pan 15 and returned to the slurry tank 12. Further, in order to cool the slurry 11, the slurry 11 is circulated between the heat exchanger 16 and the slurry tank 12. Groove rollers 1 to 3 have grooves formed on the peripheral surface at a predetermined pitch, and the wire 5 enters the grooves. Therefore, the wire 5 travels at a pitch corresponding to the groove pitch between the groove rollers 1 and 2 located on both sides of the ingot 9. A wafer is cut from the ingot 9 with a thickness corresponding to this pitch.

ワイヤソー切断方法は、ワイヤ5の走行形態から上述のように一方向走行方式と往復走行方式に分類される。
往復走行方式は、図4(a)に示すようにインゴット9をスライスする際、図4(b)に示したようにワイヤ5を往復走行させる。たとえば、新線供給側のグルーブローラ1から300mだけワイヤ5を送り出した後、反対方向に200mだけワイヤ5を走行させ、次いで新線供給側のグルーブローラ1からワイヤ回収側のグルーブローラ2に向けて300mだけワイヤ5を送り出す。この往復走行を繰り返すことにより、ワイヤ5は、全体としてグルーブローラ1からグルーブローラ2に毎分100m程度の速度で順次送られる。
The wire saw cutting method is classified into the one-way traveling method and the reciprocating traveling method as described above from the traveling form of the wire 5.
In the reciprocating traveling method, when the ingot 9 is sliced as shown in FIG. 4A, the wire 5 is reciprocated as shown in FIG. 4B. For example, after the wire 5 is fed out from the groove roller 1 on the new line supply side by 300 m, the wire 5 is caused to travel 200 m in the opposite direction, and then from the groove roller 1 on the new line supply side to the groove roller 2 on the wire recovery side. The wire 5 is sent out by 300 m. By repeating this reciprocating travel, the wire 5 as a whole is sequentially sent from the groove roller 1 to the groove roller 2 at a speed of about 100 m / min.

このため、往復走行方式は一方向走行方式に比較してワイヤ5をリール6に蓄えておく貯線量が少なくて済み、インゴット9から切り出されるウェーハがクサビ型にならない等の利点から、インゴットをスライシングするワイヤソー切断の主流になっている。
しかしながら、その一方で往復走行方式には、ワイヤ5の摩耗によって新線供給側とワイヤ回収側とでウェーハの厚みにバラツキが生じる欠点がある。これは、ワイヤ5は、新線供給側に比べてワイヤ回収側で摩耗量が大きいため、ワイヤ5の実効径が小さくなり、ウェーハの厚みが大きくなる傾向にある。
For this reason, the reciprocating traveling method requires less storage dose to store the wire 5 on the reel 6 than the one-way traveling method, and the ingot is sliced from the advantage that the wafer cut out from the ingot 9 does not become a wedge type. It has become the mainstream of wire saw cutting.
On the other hand, however, the reciprocating method has a drawback that the thickness of the wafer varies between the new wire supply side and the wire recovery side due to the wear of the wire 5. This is because the wire 5 has a larger amount of wear on the wire collection side than on the new line supply side, so the effective diameter of the wire 5 tends to be small and the wafer thickness tends to be large.

すなわち、図5に示すように、供給側ローラ1の入側でのワイヤ径dinと回収側ローラ2の出側でのワイヤ径dout とを比較すると、一方向切断の場合に比較してワイヤ5自体の径減少分Δd(=din−dout )が遥かに大きくなる。このようなワイヤ5の径減少は、インゴット9から切り出されたウェーハ17の厚み変動に影響を及ぼす。グルーブローラ1,2に最大ピッチa〜最小ピッチbで刻設された溝に案内されながら送給されるワイヤ5でインゴットがスライシングされるとき、入側のインゴット9から切り出されるウェーハW1の最大厚みt1は、砥粒による切断代を無視するとa−dinと計算でき、出側のインゴット9から切り出されるウェーハW2の最大厚みt2は、b−dout と計算できる。   That is, as shown in FIG. 5, when the wire diameter din on the entry side of the supply side roller 1 is compared with the wire diameter dout on the exit side of the collection side roller 2, the wire 5 is compared with the case of unidirectional cutting. The diameter decrease Δd (= din−dout) of itself becomes much larger. Such a decrease in the diameter of the wire 5 affects the thickness variation of the wafer 17 cut out from the ingot 9. The maximum thickness of the wafer W1 cut out from the ingot 9 on the entry side when the ingot is sliced by the wire 5 fed while being guided by the grooves engraved on the groove rollers 1 and 2 with the maximum pitch a to the minimum pitch b. t1 can be calculated as a-din if the cutting allowance by the abrasive grains is ignored, and the maximum thickness t2 of the wafer W2 cut out from the ingot 9 on the exit side can be calculated as b-dout.

この点に着目して、特許文献1には、各グルーブローラの新線供給側につける溝の最大ピッチをa,ワイヤ回収側に付ける溝の最小ピッチをb,インゴットをスライスする際に摩耗するワイヤの径減少分をΔdとして、b=a−Δdの関係を維持してワイヤを周回させるように、各グルーブローラの溝のピッチを新線供給側から回収側に向けて徐々に小さくさせる技術が提案されている。
特開平10−249701号公報
Paying attention to this point, Patent Document 1 discloses that the maximum pitch of grooves provided on the new line supply side of each groove roller is a, the minimum pitch of grooves provided on the wire collection side is b, and wears when slicing the ingot. A technique for gradually reducing the pitch of the grooves of each groove roller from the new line supply side toward the collection side so that the wire diameter can be circulated while maintaining the relationship of b = a−Δd, where Δd is the wire diameter decrease. Has been proposed.
JP-A-10-249701

しかしながら、ワイヤが新線供給側から回収側にかけて大きく摩耗すると、グルーブローラのピッチを新線供給側から回収側に向けて徐々に小さくするだけでは不十分である。
つまり、インゴットは、グルーブローラの各溝に案内されて互いに平行に位置して往復動するワイヤの各部分によって切断されるが、ワイヤ摩耗量を考慮してグルーブローラのピッチを設定することで、切断されるウェーハの厚みを所定のものにすることができるが、ワイヤの摩耗、つまり、ワイヤの径の減少は、互いに平行に位置してインゴットを切断するワイヤ各部分と、インゴットとが接触する位置(図3の鉛直方向位置)を微小に変化させるため、切断に微妙な影響を与える。
However, if the wire is greatly worn from the new line supply side to the collection side, it is not sufficient to gradually decrease the pitch of the groove rollers from the new line supply side to the collection side.
In other words, the ingot is guided by the grooves of the groove roller and is cut by the portions of the wire that reciprocate in parallel with each other, but by setting the pitch of the groove roller in consideration of the amount of wire wear, Although the thickness of the wafer to be cut can be predetermined, the wear of the wire, that is, the reduction of the diameter of the wire is caused by the ingot coming into contact with each portion of the wire that is parallel to each other and cuts the ingot. Since the position (vertical direction position in FIG. 3) is minutely changed, the cutting is delicately affected.

図6は切断時の磨耗によるワイヤ径の減少影響を説明する模式図であり、図6に示すように、インゴット9はその下方に互いに平行で且つ水平に位置するワイヤ5の各部分5a〜5eに対して降下していって切断される。なお、ワイヤ5の各部分は実際にはウェーハの厚さに対応したピッチで多数並ぶが、ここでは便宜上、ワイヤ各部分5a〜5eのみを示し、しかも、ワイヤ径の減少を極端に記載している。   FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the effect of reducing the wire diameter due to wear during cutting. As shown in FIG. 6, the ingot 9 is parallel to each other and horizontally below each part 5a to 5e of the wire 5 as shown in FIG. Is lowered and cut off. In addition, although each part of the wire 5 is actually arranged in a large number at a pitch corresponding to the thickness of the wafer, only the wire parts 5a to 5e are shown here for convenience, and the reduction of the wire diameter is extremely described. Yes.

このようなワイヤ各部分5a〜5eは、往復動しつつその上半部でインゴット9に進入しながら切断していくが、下流側に行くに従ってワイヤ径が小さくなると、図7に示すように、一定の溝深さ及び一定の溝角度の溝20a〜20eでは、下流側に行くに従ってワイヤ中心が低い位置になることも加わって、インゴット9に進入するワイヤ各部分5a〜5eの上半部の高さ方向の位置は、下流側に行くに従ってより一層低い位置になり、進入深さが浅くなる。   Each of the wire portions 5a to 5e is reciprocated and cut while entering the ingot 9 in its upper half, but when the wire diameter decreases toward the downstream side, as shown in FIG. In the grooves 20a to 20e having a constant groove depth and a constant groove angle, the wire center becomes lower as going to the downstream side, and the upper half of the wire portions 5a to 5e entering the ingot 9 The position in the height direction becomes a lower position as it goes downstream, and the approach depth becomes shallower.

この傾向は、ワイヤ径の減少が進む切断後期ほど顕著になって、切断の完了も、上流側と下流側とで時間的なズレが生じる。つまり、上流側で切断が完了しても、下流側では切断が完了しない状態も発生する。
切断性能を考えると、可能な限り、上流側と下流側とのワイヤ各部分のインゴット内への進入深さを均一に近づけたい。
This tendency becomes more prominent in the later stage of cutting in which the wire diameter decreases, and the time difference between the upstream side and the downstream side of the completion of cutting also occurs. That is, even if the cutting is completed on the upstream side, a state in which the cutting is not completed on the downstream side also occurs.
Considering the cutting performance, it is desirable to make the depth of penetration of the upstream and downstream wires into the ingot as uniform as possible.

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、切断時の磨耗によるワイヤ径の減少の切断性能への影響を低減することができるようにした、グルーブローラの構造を提供することを目的とする。   The present invention has been devised in view of such a problem, and provides a groove roller structure capable of reducing the influence on the cutting performance of a decrease in wire diameter due to wear during cutting. Objective.

上記目的を達成するために、本発明のグルーブローラの構造は、インゴットを挟むように複数平行に配置された多数の溝を有するグルーブローラ間にワイヤを螺旋状に周回させ、往復走行する前記ワイヤにスラリーを供給しながら前記インゴットをスライスするワイヤソー切断装置に装備される前記グルーブローラの構造であって、前記多数の溝の配置ピッチは、前記インゴットをスライスする際に摩耗する前記ワイヤの径減少分に対応して、下流側に行くに従って縮小されると共に、前記多数の溝は、下流側に行くに従って深さが小さく形成されていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the structure of the groove roller of the present invention is such that the wire reciprocally travels by spirally winding a wire between groove rollers having a plurality of grooves arranged in parallel so as to sandwich an ingot. The groove roller structure provided in a wire saw cutting device for slicing the ingot while supplying slurry to the groove, wherein the pitch of the plurality of grooves reduces the diameter of the wire worn when slicing the ingot Corresponding to the minute, the groove is reduced toward the downstream side, and the plurality of grooves are formed to have a depth that decreases toward the downstream side.

前記多数の溝は、断面が略V状のV溝であって、前記V溝の両面角度は、下流側に行
くに従って小さく設定されていることが好ましい。
また、もう一つの本発明のグルーブローラの構造は、インゴットを挟むように複数平行に配置された多数の溝を有するグルーブローラ間にワイヤを螺旋状に周回させ、往復走行する前記ワイヤにスラリーを供給しながら前記インゴットをスライスするワイヤソー切断装置に装備される前記グルーブローラの構造であって、前記多数の溝の配置ピッチは、前記インゴットをスライスする際に摩耗する前記ワイヤの径減少分に対応して、下流側に行くに従って縮小されると共に、前記多数の溝は、断面が略V形状のV溝であって、前記V
溝の両面角度は、下流側に行くに従って小さく設定されていることを特徴としている。
The plurality of grooves are V-grooves having a substantially V-shaped cross section, and the double-sided angle of the V-groove is preferably set to be smaller toward the downstream side.
Further, another structure of the groove roller of the present invention is such that a wire is spirally wound between groove rollers having a plurality of grooves arranged in parallel so as to sandwich an ingot, and slurry is applied to the reciprocating wire. The structure of the groove roller provided in a wire saw cutting device for slicing the ingot while being supplied, wherein the arrangement pitch of the plurality of grooves corresponds to the reduced diameter of the wire that is worn when slicing the ingot. The multiple grooves are reduced in size toward the downstream side, and the plurality of grooves are V-grooves having a substantially V-shaped cross section.
The double-sided angle of the groove is characterized by being set smaller as it goes downstream.

本発明のグルーブローラの構造によれば、グルーブローラの多数の溝の配置ピッチが、インゴットをスライスする際に摩耗するワイヤの径減少分に対応して、下流側に行くに従って縮小されるので、スライスにより形成されるウェーハの厚みの均一化が図られると共に、多数の溝は、下流側に行くに従って深さが小さく形成されているので、ワイヤの径減少があっても、複数平行に位置して進退動するワイヤのインゴットへの進入深さが均一化され、各スライス部をより近い条件でスライスすることができ、切断性能が向上する。   According to the structure of the groove roller of the present invention, the arrangement pitch of a large number of grooves of the groove roller is reduced toward the downstream side corresponding to the diameter reduction of the wire worn when slicing the ingot. The thickness of the wafer formed by slicing is made uniform, and many grooves are formed with a depth that decreases toward the downstream side. Accordingly, the approach depth of the wire that moves forward and backward is made uniform, and each slice portion can be sliced under closer conditions, so that the cutting performance is improved.

グルーブローラの多数の溝にV溝を採用する場合、V溝の両面角度を下流側に行くに従って小さく設定することにより、径減少したワイヤがV溝内に沈みにくくなり、複数平行に位置して進退動するワイヤのインゴットへの進入深さが均一化され、各スライス部をより近い条件でスライスすることができ、切断性能が向上する。   When adopting V-grooves for a large number of grooves of the groove roller, by setting the double-sided angle of the V-groove to be smaller toward the downstream side, it becomes difficult for the diameter-reduced wire to sink into the V-groove, The approaching depth of the wire that moves forwards and backwards is made uniform, so that each slice portion can be sliced under closer conditions, and cutting performance is improved.

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図1,図2は本発明の一実施形態に係るグルーブローラの構造を示すもので、図1はその正面図及び要部拡大断面図、図2はその溝について説明する断面図である。なお、本実施形態にかかるワイヤソー切断装置自体は従来のものと同様に構成されるので、ここでは、図3を流用して説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a structure of a groove roller according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view of the groove roller and an enlarged cross-sectional view of a main part thereof, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the groove. In addition, since the wire saw cutting device itself concerning this embodiment is comprised similarly to the conventional one, it demonstrates here using FIG.

〔ワイヤソー切断装置〕
本実施形態にかかるワイヤソー切断装置は、図3に示すように、複数(ここでは、3本)のグルーブローラ1〜3を備えており、そのうちの1本が駆動モータ4に連結されている。グルーブローラ1〜3を周回するワイヤ5は、一方のワイヤリール6から繰り出され、他方のワイヤリール7に巻き取られるが、このとき、ワイヤ5が一方向のみに進行する一方向方式と、ワイヤ5がワイヤリール6,7の相互間で往復しながら次第に一方のリール7に巻き取られる往復走行方式とがある。また、ワイヤ5には、引っ張られた状態でローラ1〜3を周回するようにテンショナー8で張力が付与される。
[Wire saw cutting device]
As shown in FIG. 3, the wire saw cutting device according to the present embodiment includes a plurality (here, three) of groove rollers 1 to 3, one of which is connected to the drive motor 4. The wire 5 that circulates around the groove rollers 1 to 3 is unwound from one wire reel 6 and wound around the other wire reel 7. At this time, the wire 5 advances only in one direction, and the wire There is a reciprocating traveling method in which 5 is wound around one reel 7 while reciprocating between the wire reels 6 and 7. Further, tension is applied to the wire 5 by the tensioner 8 so as to go around the rollers 1 to 3 while being pulled.

スライスされるインゴット9は、ホルダ10に把持されてグルーブローラ1と2の間に配置され、ホルダ10と共に降下しながら、ワイヤ5により複数のウェーハにスライスされる。このとき、スライシング作業を効率よく行わせるため、砥粒を含むスラリー11がワイヤ5に供給される。スラリー11は、スラリータンク12から供給管13を経てノズル14からワイヤ5に供給された後、パン15で回収され、スラリータンク12に返送される。また、スラリー11を冷却するため、熱交換器16とスラリータンク12との間でスラリー11を循環させる。グルーブローラ1〜3は、周面に所定ピッチで溝が刻設されており、溝内にワイヤ5が入り込む。そのため、インゴット9の両側に位置するグルーブローラ1〜2の間では、溝ピッチに対応したピッチでワイヤ5が走行する。このピッチに対応する厚みでウェーハがインゴット9から切り出される。
ワイヤソー切断方法は、ワイヤ5の走行形態から上述のように一方向走行方式と往復走行方式に分類されるが、本ワイヤソー切断装置には、往復走行方式が採用される。
The ingot 9 to be sliced is held by the holder 10 and disposed between the groove rollers 1 and 2, and is sliced into a plurality of wafers by the wire 5 while being lowered together with the holder 10. At this time, the slurry 11 containing abrasive grains is supplied to the wire 5 in order to efficiently perform the slicing operation. The slurry 11 is supplied from the slurry tank 12 through the supply pipe 13 to the wire 5 from the nozzle 14, and then collected by the pan 15 and returned to the slurry tank 12. Further, in order to cool the slurry 11, the slurry 11 is circulated between the heat exchanger 16 and the slurry tank 12. Groove rollers 1 to 3 have grooves formed on the peripheral surface at a predetermined pitch, and the wire 5 enters the grooves. Therefore, the wire 5 travels at a pitch corresponding to the groove pitch between the groove rollers 1 and 2 located on both sides of the ingot 9. A wafer is cut from the ingot 9 with a thickness corresponding to this pitch.
Although the wire saw cutting method is classified into the one-way traveling method and the reciprocating traveling method as described above from the traveling form of the wire 5, the reciprocating traveling method is adopted for the wire saw cutting apparatus.

〔グルーブローラ〕
上記のグルーブローラ1〜3に適用される本実施形態のグルーブローラ21は、図1(a)に示すように、外周に多数の溝22を有し、これらの溝22でワイヤを案内して螺旋状に周回させるが、これらの溝22の配置されるピッチ(間隔)は、インゴットをスライスする際に摩耗するワイヤの径減少分に対応して、下流側に行くに従って縮小されている。
[Groove roller]
As shown in FIG. 1A, the groove roller 21 of the present embodiment applied to the above-described groove rollers 1 to 3 has a large number of grooves 22 on the outer periphery, and guides the wire through these grooves 22. The pitch (interval) at which these grooves 22 are arranged is reduced toward the downstream side corresponding to the diameter reduction of the wire worn when slicing the ingot.

つまり、ワイヤの最上流部(供給側ローラ1のワイヤ入り側)のワイヤ径dinと、ワイヤの最下流部(回収側ローラ2のワイヤ出側)のワイヤ径doutとの差であるワイヤ5の径減少分Δd(=din−dout )だけ、ワイヤの最上流部(供給側ローラ1のワイヤ入り側)での溝間隔(最大ピッチ)aと、ワイヤの最下流部(回収側ローラ2のワイヤ出側)での溝間隔(最小ピッチ)bとが、b=a−Δdの関係を維持してワイヤを周回させるように、特許文献1と同様に、各グルーブローラ21の溝22のピッチが新線供給側から回収側に向けて徐々に小さく設定されている。   In other words, the wire diameter din of the most upstream portion of the wire (the wire entering side of the supply side roller 1) and the wire diameter dout of the most downstream portion of the wire (the wire exit side of the collecting side roller 2) of the wire 5 For the diameter reduction Δd (= din−dout), the groove interval (maximum pitch) a at the most upstream part of the wire (the wire entering side of the supply side roller 1) and the most downstream part of the wire (the wire of the collection side roller 2) The pitch of the grooves 22 of each groove roller 21 is the same as in Patent Document 1 so that the wire spacing is maintained while the groove interval (minimum pitch) b on the exit side maintains the relationship b = a−Δd. It is set gradually smaller from the new line supply side to the collection side.

また、図1(a)の各部a〜eに対応して模式的に示す要部拡大図である図1(b)に示すように、本グルーブローラの場合、多数の溝22(22a〜22e)は、断面が略V
形状のV溝であって、各溝22の深さD及びV溝22の両面のなす角度α(図2参照)は、下流側に行くに従って(つまり、溝22aから溝22eに行くに従って)何れも小さくなるように設定されている。なお、溝22は実際にはスライス後に得られるウェーハの厚さに対応したピッチで多数並ぶが、ここでは便宜上、溝22a〜22eのみを示し、しかも、溝の深さの減少を極端に記載している。
In addition, as shown in FIG. 1B, which is an enlarged view of a main part schematically shown corresponding to each part ae of FIG. 1A, in the case of this groove roller, a large number of grooves 22 (22a-22e). ) Is substantially V in cross section
Each of the V-shaped grooves has a depth D of each groove 22 and an angle α (see FIG. 2) formed by both surfaces of the V-groove 22 as it goes downstream (that is, from the groove 22a to the groove 22e). Is set to be smaller. The grooves 22 are actually arranged in a large number at a pitch corresponding to the thickness of the wafer obtained after slicing, but only the grooves 22a to 22e are shown here for the sake of convenience, and the reduction of the groove depth is extremely described. ing.

このような深さD及びV角度αの設定は、下流側に行くに従ってワイヤ5の径が減少することから、溝22内でのワイヤ5の位置に変化が生じる点に着目したものである。つまり、図7を参照して既に説明したように、深さD及びV角度αが一定の場合、ワイヤ5の径が減少するに従ってワイヤ5が溝22内に沈んでいくので、インゴットの切断に際してワイヤ5を直接支持するグルーブローラ1,2(図3参照)の場合には、案内するワイヤ5の上下方向位置(ワイヤ軸心の位置)が、下流側ほど低くなる。インゴットの切断は、ワイヤ5の上面で行なわれるので、ワイヤ軸心に対するワイヤ上面位置も下流側ほど低くなる。これらが複合して、インゴットの切断にかかるワイヤ上面位置の変化を抑制するために、V溝22の深さD及びV角度αを、下流側に行くに従って何れも小さくなるように設定しているのである。   Such setting of the depth D and the V angle α focuses on the fact that the position of the wire 5 in the groove 22 changes because the diameter of the wire 5 decreases toward the downstream side. That is, as already described with reference to FIG. 7, when the depth D and the V angle α are constant, the wire 5 sinks into the groove 22 as the diameter of the wire 5 decreases. In the case of the groove rollers 1 and 2 (see FIG. 3) that directly support the wire 5, the position of the guiding wire 5 in the vertical direction (position of the wire axis) becomes lower toward the downstream side. Since the cutting of the ingot is performed on the upper surface of the wire 5, the position of the upper surface of the wire with respect to the wire axis becomes lower toward the downstream side. In combination, the depth D and the V angle α of the V-groove 22 are set to become smaller toward the downstream side in order to suppress the change of the wire upper surface position for cutting the ingot. It is.

なお、下流側に行くに従ってワイヤ5の径が減少する事象は、インゴットのスライス開始時には生じないが、インゴットのスライスが進むのに従って進行するので、例えば、インゴットを半分程度スライスした時点でのワイヤ5の径の減少を基準に、このとき、インゴットの切断にかかるワイヤ上面位置が上流側と下流側とで略同一になるように、V溝22の深さD及びV角度αを設定することが好ましい。   The event that the diameter of the wire 5 decreases toward the downstream side does not occur at the start of ingot slicing, but progresses as the ingot slice progresses. For example, the wire 5 at the time when about half of the ingot is sliced. In this case, the depth D and the V angle α of the V groove 22 may be set so that the upper surface position of the wire for cutting the ingot is substantially the same on the upstream side and the downstream side. preferable.

〔作用及び効果〕
本発明の一実施形態にかかるグルーブローラの構造は上述のように構成されているので、グルーブローラ21の多数の溝22の配置ピッチがインゴットをスライスする際に摩耗するワイヤ5の径減少分に対応して、下流側に行くに従って縮小されることにより、スライスにより形成されるウェーハの厚みの均一化が図られる。
[Action and effect]
Since the structure of the groove roller according to the embodiment of the present invention is configured as described above, the arrangement pitch of the plurality of grooves 22 of the groove roller 21 corresponds to the diameter reduction of the wire 5 that wears when slicing the ingot. Correspondingly, the thickness of the wafer formed by slicing is made uniform by being reduced toward the downstream side.

そして、多数の溝22は、深さDが下流側に行くに従って小さく形成され、また、V角度αも下流側に行くに従って小さく形成されており、インゴット9の切断にかかるワイヤ5上面位置の高さの上流側と下流側とでの変化が低減されるので、複数平行に位置して進退動するワイヤ5のインゴット9への進入深さが均一化され、各スライス部をより近い条件でスライスすることができ、切断性能が向上する。   The numerous grooves 22 are formed so that the depth D decreases toward the downstream side, and the V angle α is also decreased toward the downstream side, and the height of the upper surface position of the wire 5 for cutting the ingot 9 is increased. Since the change between the upstream side and the downstream side is reduced, the penetration depth of the wire 5 that moves in parallel and moves back and forth in parallel to the ingot 9 is made uniform, and slices are sliced under closer conditions. And cutting performance is improved.

[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
[Others]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

例えば、上記の実施形態では、V溝22の深さD及びV角度αを、何れも下流側に行くに従って小さくなるように設定しているが、V溝22の深さD及びV角度αの何れか一方のみを、下流側に行くに従って小さくなるように設定してもよい。
また、溝22はV溝に限らず、半円断面形状の溝等を適用してもよく、この場合、V角
度αによるワイヤのガイド位置の調整はできないので、溝22の深さDにより調整すればよい。
For example, in the above embodiment, the depth D and the V angle α of the V groove 22 are set so as to decrease as they go downstream, but the depth D and the V angle α of the V groove 22 Only one of them may be set so as to become smaller toward the downstream side.
In addition, the groove 22 is not limited to the V-groove, and a groove having a semicircular cross section may be applied. In this case, the guide position of the wire cannot be adjusted by the V angle α. do it.

本発明の一実施形態としてのグルーブローラの構造を示す図であって、(a)はその正面図、(b)はその要部拡大図である。It is a figure which shows the structure of the groove roller as one Embodiment of this invention, Comprising: (a) is the front view, (b) is the principal part enlarged view. 本発明の一実施形態としてのグルーブローラの溝について説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the groove | channel of the groove roller as one Embodiment of this invention. 背景技術にかかるワイヤソー切断装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wire saw cutting device concerning background art. 背景技術にかかる図であって、(a)はワイヤを往復走行させながらインゴットを切断している状態を示す概略斜視図、(b)はワイヤの走行を説明する図である。It is a figure concerning background art, (a) is a schematic perspective view which shows the state which has cut | disconnected the ingot, reciprocatingly moving a wire, (b) is a figure explaining driving | running | working of a wire. 背景技術にかかる図であって、インゴットをワイヤソー切断している状態の説明図である。It is a figure concerning background art, Comprising: It is explanatory drawing of the state which is carrying out the wire saw cutting | disconnection of the ingot. 本発明の課題を説明する図であって、ワイヤソー切断時のインゴット内でのワイヤ位置を示す模式的断面図である。It is a figure explaining the subject of the present invention, and is a typical sectional view showing a wire position in an ingot at the time of wire saw cutting. 本発明の課題を説明する図であって、グルーブローラの溝内でのワイヤ位置を示す模式的断面図である。It is a figure explaining the subject of this invention, Comprising: It is typical sectional drawing which shows the wire position in the groove | channel of a groove roller.

符号の説明Explanation of symbols

1〜3 グルーブローラ
4 駆動モータ
5 ワイヤ
6,7 ワイヤリール
8 テンショナー
9 インゴット
10 ホルダ
11 スラリー
12 スラリータンク
13 供給管
14 ノズル
15 パン
16 熱交換器
21 グルーブローラ
22 溝(V溝)
D 溝22の深さ
α V角度(V溝22の両面のなす角度)
1 to 3 Groove roller 4 Drive motor 5 Wire 6, 7 Wire reel 8 Tensioner 9 Ingot 10 Holder 11 Slurry 12 Slurry tank 13 Supply pipe 14 Nozzle 15 Pan 16 Heat exchanger 21 Groove roller 22 Groove (V groove)
D Depth of groove 22 α V angle (angle formed by both surfaces of V groove 22)

Claims (3)

インゴットを挟むように複数平行に配置された多数の溝を有するグルーブローラ間にワイヤを螺旋状に周回させ、往復走行する前記ワイヤにスラリーを供給しながら前記インゴットをスライスするワイヤソー切断装置に装備される前記グルーブローラの構造であって、
前記多数の溝の配置ピッチは、前記インゴットをスライスする際に摩耗する前記ワイヤの径減少分に対応して、下流側に行くに従って縮小されると共に、
前記多数の溝は、下流側に行くに従って深さが小さく形成されている
ことを特徴とする、グルーブローラの構造。
It is equipped with a wire saw cutting device that slices the ingot while supplying the slurry to the wire that reciprocally travels by rotating the wire spirally between groove rollers having a plurality of grooves arranged in parallel so as to sandwich the ingot The groove roller structure
The arrangement pitch of the plurality of grooves is reduced toward the downstream side corresponding to the diameter reduction of the wire that is worn when slicing the ingot, and
The groove roller structure is characterized in that a depth of each of the plurality of grooves decreases toward the downstream side.
前記多数の溝は、断面が略V形状のV溝であって、
前記V溝の両面角度は、下流側に行くに従って小さく設定されている
ことを特徴とする、請求項1記載のグルーブローラの構造。
The plurality of grooves are V-grooves having a substantially V-shaped cross section,
The groove roller structure according to claim 1, wherein a double-sided angle of the V groove is set to be smaller toward a downstream side.
インゴットを挟むように複数平行に配置された多数の溝を有するグルーブローラ間にワイヤを螺旋状に周回させ、往復走行する前記ワイヤにスラリーを供給しながら前記インゴットをスライスするワイヤソー切断装置に装備される前記グルーブローラの構造であって、
前記多数の溝の配置ピッチは、前記インゴットをスライスする際に摩耗する前記ワイヤの径減少分に対応して、下流側に行くに従って縮小されると共に、
前記多数の溝は、断面が略V形状のV溝であって、
前記V溝の両面角度は、下流側に行くに従って小さく設定されている
ことを特徴とする、グルーブローラの構造。
It is equipped with a wire saw cutting device that slices the ingot while supplying the slurry to the wire that reciprocally travels by rotating the wire spirally between groove rollers having a plurality of grooves arranged in parallel so as to sandwich the ingot The groove roller structure
The arrangement pitch of the plurality of grooves is reduced toward the downstream side corresponding to the diameter reduction of the wire that is worn when slicing the ingot, and
The plurality of grooves are V-grooves having a substantially V-shaped cross section,
The groove roller structure is characterized in that a double-sided angle of the V-groove is set to be smaller toward the downstream side.
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