KR20130073694A

KR20130073694A - 잉곳 절단 장치 및 잉곳 절단 방법

Info

Publication number: KR20130073694A
Application number: KR1020110141678A
Authority: KR
Inventors: 김지혜; 신동근
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2013-07-03

Abstract

실시예에 따른 잉곳 절단 장치는, 잉곳(ingot)을 절단하는 와이어(wire); 상기 와이어를 감아서 회전시키는 롤러(roller)부; 및 상기 와이어로 슬러리를 공급하기 위한 다수의 슬러리 홀들이 형성되는 슬러리 노즐을 포함하고, 상기 잉곳이 다수 개로 구비된다.
실시예에 따른 잉곳 절단 방법은, 다수 개의 잉곳을 준비하는 단계; 상기 잉곳을 회전시키는 단계; 및 상기 잉곳을 절단하는 단계를 포함한다.

Description

잉곳 절단 장치 및 잉곳 절단 방법{APPARATUS OF INGOT SLICING AND METHOD OF INGOT SLICING}

본 기재는 잉곳 절단 장치 및 잉곳 절단 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 웨이퍼 제조 공정은 모래에서 규소(Si)를 추출 정제하여 실리콘 원재료를 생성한 후 원하는 불순물을 주입하여 N형 또는 P형 실리콘 잉곳(ingot)을 제조하고, 제조된 실리콘 잉곳을 원하는 두께로 잘라 웨이퍼를 만드는 슬라이싱(slicing) 공정을 포함한다. 이러한 웨이퍼 슬라이싱 공정은 잉곳 제조 공정에서 제조된 잉곳을 다수의 박판으로 슬라이싱 하는 것을 말하며, 와이어 쏘우 장치가 널리 사용되고 있다.

이때, 상기 잉곳의 슬라이싱 진행 시, 단일 와이어로 1회, 하나의 잉곳을 슬라이싱하거나, 여러 와이어를 통하여 하나의 잉곳으로 여러 장의 웨이퍼를 얻을 수 있다. 그러나 이러한 슬라이싱으로부터 얻을 수 있는 웨이퍼의 개수는 한정되어 있어 절단 효율을 보다 향상하기 위한 방법이 필요한 실정이다.

실시예는 절단 효율을 향상할 수 있다.

실시예에 따른 잉곳 절단 장치는, 잉곳(ingot)을 절단하는 와이어(wire); 상기 와이어를 감아서 회전시키는 롤러(roller)부; 및 상기 와이어로 슬러리를 공급하기 위한 다수의 슬러리 홀들이 형성되는 슬러리 노즐을 포함하고, 상기 잉곳이 다수 개로 구비된다.

실시예에 따른 잉곳 절단 방법은, 다수 개의 잉곳을 준비하는 단계; 상기 잉곳을 회전시키는 단계; 및 상기 잉곳을 절단하는 단계를 포함한다.

상기 제1 잉곳, 제2 잉곳 및 제3 잉곳은 상기 와이어들에 의해 절단될 수 있다. 즉, 하나의 와이어로 한 번에 다수 개의 잉곳을 절단할 수 있어 절단 효율을 향상할 수 있다.

따라서, 상기 와이어는 상기 제1 잉곳, 제2 잉곳 및 제3 잉곳이 서로 다른 절단 위치에서 절단되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 잉곳 절단 시, 별도로 상기 와이어의 이동이 필요하지 않고, 와이어의 느슨해짐의 보완 작업만을 진행할 수 있어 공정을 단순화할 수 있다.

한편, 실시예에 따른 잉곳 절단 장치는 잉곳을 회전시키는 구동부를 포함하고, 상기 구동부에 의해 상기 잉곳은 회전할 수 있다. 상기 잉곳이 회전함으로써, 상기 잉곳의 절단 효율을 향상할 수 있다. 즉, 잉곳의 절단 속도를 향상할 수 있다. 또한, 상기 잉곳에 남아있는 슬러리 또는 윤활유가 원활하게 공급될 수 있고, 찌꺼기를 빠르게 제거할 수 있다. 따라서, 잉곳 절단 가공 중 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있고 가공의 오차를 최소화할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 잉곳 절단 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 잉곳 절단 장치의 정면도이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하여. 실시예에 따른 잉곳 절단 장치를 상사하게 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 잉곳 절단 장치의 개략적인 사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 잉곳 절단 장치의 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 잉곳(1I, 2I, 3I) 절단 장치는 롤러부(100), 와이어(111), 릴(151, 152), 슬러리 노즐(120) 및 구동부(131, 132, 133)를 포함한다.

상기 롤러부(100)는 상기 와이어(111)들을 감아서 회전시킬 수 있다. 도면에 도시하지 않았으나, 상기 롤러부(100)는 구동모터와 연결되어 회전할 수 있다. 상기 구동모터에 의해 회전되는 상기 롤러부(100)를 따라 상기 와이어(111)가 이동된다.

상기 와이어(111)는 복수의 롤러부(100)에 감겨지고, 와이어(111)가 감겨지거나 풀려지도록 한 쌍의 릴(151, 152)에 연결된다. 상기 와이어(111)는 롤러부(100)에 일정 피치 간격으로 감겨져 있으며, 잉곳(1I, 2I, 3I)(1I, 2I, 3I)은 회전되는 와이어(111)에 의해 상기 피치 간격과 대략 대응되는 두께를 가진 복수의 웨이퍼로 절단된다.

이때, 상기 릴(151, 152)부위에 전류를 공급하여 와이어(111) 상에 전류가 흐르도록 한다. 이는 잉곳(1I, 2I, 3I)(1I, 2I, 3I)과 맞물림 상태로 회전되는 와이어(111)의 마모에 따라 와이어(111)가 끊어지는 것을 파악하기 위함이다. 즉, 전류가 끊어지면 와이어(111)가 단선된 것으로 판단하여 절단공정을 중지시키게 된다.

한편, 릴(151, 152)에 연결되어 롤러부(100)에 감겨진 와이어(111)의 왕복이동 속도는 400 내지 600m/분의 평균속도와, 분당 1 내지 3회의 순환속도로 롤러부(100)의 주위에 감겨진 와이퍼(W)의 길이방향으로 왕복이동시킨다. 여기서, 상기 순환속도 및 평균속도는 일예로 설명한 것으로서, 다른 순환속도 및 평균속도로 변경 가능하다.

상기 릴(151, 152)에 연결되는 텐셔너(tensioner)(158)는 상기 와이어(111)의 장력을 조절할 수 있다. 이는 상기 와이어(111)가 긴장된 상태로 유지되도록 한다.

상기 잉곳(1I, 2I, 3I)은 다수 개로 구비된다. 일례로, 상기 잉곳(1I, 2I, 3I)은 제1 잉곳(1I), 제2 잉곳(2I) 및 제3 잉곳(3I)을 포함할 수 있다. 제1 잉곳(1I), 제2 잉곳(2I) 및 제3 잉곳(3I)은 일렬로 위치할 수 있다. 즉, 상기 제2 잉곳(2I)은 상기 제1 잉곳(1I)에 인접하여 위치할 수 있고, 상기 제3 잉곳(3I)은 상기 제2 잉곳(2I)에 인접하여 위치할 수 있다.

상기 제1 잉곳(1I), 제2 잉곳(2I) 및 제3 잉곳(3I)은 상기 와이어(111)들에 의해 절단될 수 있다. 즉, 하나의 와이어(111)로 한 번에 다수 개의 잉곳(1I, 2I, 3I)을 절단할 수 있어 절단 효율을 향상할 수 있다.

구체적으로, 상기 와이어(111)는 상기 제1 잉곳(1I)의 제1 면에 위치하고, 상기 제2 잉곳(2I)의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면에 위치하며, 상기 제3 잉곳(3I)의 상기 제1 면에 위치할 수 있다. 즉, 상기 와이어(111)는 상기 제1 잉곳(1I), 제2 잉곳(2I) 및 제3 잉곳(3I)의 둘레를 따라 이동할 수 있다.

따라서, 상기 와이어(111)는 상기 제1 잉곳(1I), 제2 잉곳(2I) 및 제3 잉곳(3I)이 서로 다른 절단 위치에서 절단되도록 할 수 있다. 구체적으로. 상기 제1 잉곳(1I)은 제1 방향(1D)에서 절단되고, 상기 제2 잉곳(2I)은 상기 제1 방향(1D)과 반대되는 제2 방향(2D)에서 절단되며, 상기 제3 잉곳(3I)은 상기 제1 방향(1D)에서 절단될 수 있다. 따라서, 상기 잉곳(1I, 2I, 3I) 절단 시, 별도로 상기 와이어(111)의 이동이 필요하지 않고, 와이어(111)의 느슨해짐의 보완 작업만을 진행할 수 있어 공정을 단순화할 수 있다.

상기 슬러리 노즐(120)은 상기 와이어(111)들로 슬러리(S)를 공급하기 위한 다수의 슬러리 홀들이 형성될 수 있다. 상기 슬러리노즐(130)은 와이어(111) 상에 위치되어 와이어(111) 표면에 슬러리(S)를 공급한다. 상기 슬러리(S)는 와이어(111)에 부착되어, 와이어(111)가 잉곳(1I, 2I, 3I)(1I, 2I, 3I)에 끌려 움직이게 되므로, 잉곳(1I, 2I, 3I)(1I, 2I, 3I)의 절단을 보강하는 역할을 한다.

상기 구동부(131, 132, 133)는 상기 잉곳(1I, 2I, 3I)을 회전시킬 수 있다. 상기 구동부(131, 132, 133)에 의해 상기 잉곳(1I, 2I, 3I)은 회전할 수 있다. 상기 잉곳(1I, 2I, 3I)이 회전함으로써, 상기 잉곳(1I, 2I, 3I)의 절단 효율을 향상할 수 있다. 즉, 잉곳(1I, 2I, 3I)의 절단 속도를 향상할 수 있다. 또한, 상기 잉곳(1I, 2I, 3I)에 남아있는 슬러리 또는 윤활유가 원활하게 공급될 수 있고, 찌꺼기를 빠르게 제거할 수 있다. 따라서, 잉곳(1I, 2I, 3I) 절단 가공 중 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있고 가공의 오차를 최소화할 수 있다.

이하, 실시예에 따른 잉곳 절단 방법을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 앞서 설명한 부분과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

실시예에 따른 잉곳 절단 방법은 잉곳을 준비하는 단계, 잉곳을 회전시키는 단계 및 잉곳을 절단하는 단계를 포함한다.

상기 잉곳을 준비하는 단계에서는 다수 개의 잉곳을 준비할 수 있다. 일례로, 상기 잉곳은 제1 잉곳 및 제2 잉곳을 포함할 수 있다.

상기 잉곳을 회전시키는 단계에서는 잉곳을 회전시킬 수 있다.

상기 잉곳을 절단하는 단계에서는 상기 제1 잉곳 및 상기 제2 잉곳이 서로 다른 방향에서 절단될 수 있다.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

잉곳(ingot)을 절단하는 와이어(wire);
상기 와이어를 감아서 회전시키는 롤러(roller)부; 및
상기 와이어로 슬러리를 공급하기 위한 다수의 슬러리 홀들이 형성되는 슬러리 노즐을 포함하고,
상기 잉곳이 다수 개로 구비되는 잉곳 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 잉곳이 회전하는 잉곳 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 잉곳을 회전시키는 구동부를 더 포함하는 잉곳 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 잉곳은 제1 잉곳 및 상기 제1 잉곳에 인접하여 위치하는 제2 잉곳을 포함하고, 상기 제1 잉곳 및 상기 제2 잉곳은 상기 와이어들에 의해 절단되는 잉곳 절단 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 잉곳은 제1 방향에서 절단되고, 상기 제2 잉곳은 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향에서 절단되는 잉곳 절단 장치.
제4항에 있어서,
상기 와이어는 상기 제1 잉곳의 제1 면에 위치하고, 상기 제2 잉곳의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면에 위치하는 잉곳 절단 장치.
제5항에 있어서,
상기 잉곳은 제2 잉곳에 인접하여 위치하는 제3 잉곳을 더 포함하고, 상기 제3 잉곳은 상기 제1 방향에서 절단되는 잉곳 절단 장치.
제7항에 있어서,
상기 와이어는 상기 제3 잉곳의 상기 제1 면에 위치하는 잉곳 절단 장치.
다수 개의 잉곳을 준비하는 단계;
상기 잉곳을 회전시키는 단계; 및
상기 잉곳을 절단하는 단계를 포함하는 잉곳 절단 방법.
제9항에 있어서,
상기 잉곳은 제1 잉곳 및 제2 잉곳을 포함하고, 상기 절단하는 단계에서는 상기 제1 잉곳 및 상기 제2 잉곳이 서로 다른 방향에서 절단되는 잉곳 절단 방법.