JP2000061800A - Wire saw and miscutting preventive method of base metal of grooved roller for wire saw - Google Patents
Wire saw and miscutting preventive method of base metal of grooved roller for wire sawInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はワイヤソーおよび
ワイヤソー用溝ローラの台金誤断防止方法、詳しくはイ
ンゴット切断時に、ワイヤソー用溝ローラのローラ胴部
である台金をワイヤにより誤断することを防ぐワイヤソ
ーおよびワイヤソー用溝ローラの台金誤断防止方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preventing erroneous disconnection of a wire saw and a groove roller for a wire saw, and more particularly to a method for erroneously disconnecting a base metal, which is a roller body portion of the groove roller for a wire saw, with an ingot. The present invention relates to a method for preventing an erroneous disconnection of a base metal of a wire saw and a groove roller for the wire saw.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ワイヤソーは、繰出しボビン（またはリ
ールともいう）から導出されたインゴット切断用のワイ
ヤを、複数本のワイヤソー用溝ローラ（以下、溝ローラ
という場合がある）に対してコイル状に巻き架け、その
後、巻取ボビンに巻き取る装置構成となっている。した
がって、例えば単結晶シリコン製のインゴットを切断す
る際には、ラッピングオイルに遊離砥粒（以下、砥粒と
いう場合がある）を含むスラリー状の砥液を連続供給し
ながら、往復走行中のワイヤ列にインゴットを相対的に
押し付けることで、砥粒の研削作用により、インゴット
を多数枚のウェーハに切断する。溝ローラは、円筒形状
の台金の外周面に所定厚さのウレタンゴム（ライニング
材）をライニングし、このウレタンゴムの外周面にワイ
ヤ溝が刻設されたものである。なお、台金は、ステンレ
スなどの金属製である。また、溝ローラ間には、インゴ
ット切断時にワイヤ溝およびワイヤの隙間にインゴット
端材が巻き込まれることを防ぐ端材巻き込み防止板が配
設されている。2. Description of the Related Art In a wire saw, a wire for cutting an ingot derived from a delivery bobbin (also called a reel) is coiled to a plurality of wire saw groove rollers (hereinafter sometimes referred to as groove rollers). The device configuration is such that the device is wound around and then wound around a winding bobbin. Therefore, for example, when cutting an ingot made of single crystal silicon, while continuously supplying a slurry-like abrasive liquid containing loose abrasive grains (hereinafter, sometimes referred to as abrasive grains) to the lapping oil, the wire being reciprocated By relatively pressing the ingot against the rows, the grinding action of the abrasive grains cuts the ingot into a large number of wafers. The groove roller is formed by lining a urethane rubber (lining material) having a predetermined thickness on the outer peripheral surface of a cylindrical base metal, and engraving a wire groove on the outer peripheral surface of the urethane rubber. The base metal is made of metal such as stainless steel. Further, between the groove rollers, an end material entrainment prevention plate that prevents the ingot end material from being entrained in the wire groove and the gap between the wires when the ingot is cut is disposed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ワイヤソー
によるインゴットの切断は、このように往復走行中のワ
イヤ列にインゴットを相対的に押し付けることで行われ
る。このために、インゴットを長時間切断していると、
その押付け力によって、ワイヤがウレタンゴムのワイヤ
溝に徐々に切れ込んで行く。その結果、ウレタンゴムが
ライニングされた金属製の台金も傷つけ、最悪の場合、
切断してしまうおそれがあった。By the way, the cutting of the ingot by the wire saw is performed by relatively pressing the ingot against the wire rows which are being reciprocated in this way. For this reason, if the ingot is cut for a long time,
The pressing force causes the wire to gradually cut into the wire groove of the urethane rubber. As a result, the metal base metal lined with urethane rubber is also damaged, and in the worst case,
There was a risk of disconnecting.
【０００４】そこで、発明者らは、鋭意研究を重ねた結
果、ワイヤソー用溝ローラとの間に配設されて、その端
面がワイヤに対して数ｍｍだけしか離間していない端材
巻き込み防止板に着目し、これにワイヤが接触したこと
を、例えば断線検出のためにワイヤに常時通電されてい
ることを利用するなど、何らかの方法により検出すれ
ば、この台金の誤断（切断または切り込み）を防止する
ことができることを突き止め、この発明を完成させた。Therefore, as a result of intensive studies by the inventors, an end material entrainment prevention plate which is disposed between the wire saw groove roller and whose end face is separated from the wire by only a few mm. If the wire is contacted with it, and if it is detected by some method, for example, by utilizing the fact that the wire is always energized to detect disconnection, this base metal will be erroneously cut (cut or cut). The inventors have found that the above can be prevented and completed the present invention.
【０００５】[0005]
【発明の目的】この発明は、インゴット切断時に、ワイ
ヤによる台金の誤断を防止することができるワイヤソー
およびワイヤソー用溝ローラの台金誤断防止方法を提供
することを、その目的としている。また、この発明は、
比較的簡易で低コストな構造により端材巻き込み防止板
とワイヤとの接触を検知することができるワイヤソーを
提供することを、その目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wire saw and a method for preventing the wire saw groove roller from being mistakenly cut when the ingot is cut. Further, the present invention is
It is an object of the present invention to provide a wire saw capable of detecting contact between an end material entrainment prevention plate and a wire with a relatively simple and low-cost structure.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ローラ胴部である台金、および、この台金の外周面
にライニングされて、ワイヤがコイル状に巻き架けられ
るワイヤ溝が外周面に刻設されたライニング材を有する
複数本のワイヤソー用溝ローラと、このワイヤソー用溝
ローラ間に配設されて、インゴット切断により発生した
インゴット端材が、上記ワイヤ溝およびワイヤの隙間に
巻き込まれることを防ぐ端材巻き込み防止板とを備えた
ワイヤソーにおいて、上記端材巻き込み防止板とワイヤ
との接触状態を検出する検出部と、この検出部からの検
出信号に基づき、上記インゴットの切断作業を停止する
台金誤断防止手段とを有するワイヤソーである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a base metal which is a roller body portion, and a wire groove which is lined on an outer peripheral surface of the base metal to wind the wire in a coil shape. A plurality of wire-saw groove rollers having a lining material engraved on the outer peripheral surface, and an ingot scrap material generated by ingot cutting, which is disposed between the wire-saw groove rollers, is formed in the gap between the wire groove and the wire. In a wire saw having an end material entrainment prevention plate that prevents being caught, a detection unit that detects a contact state between the end material entrainment prevention plate and a wire, and cutting of the ingot based on a detection signal from the detection unit It is a wire saw having a base metal error disconnection preventing means for stopping the work.
【０００７】この発明が適用されるワイヤソーはどのよ
うな種類のものでもよい。例えば、インゴットを動かし
てワイヤ列に押圧、接触させて切断するものでもよく、
反対にワイヤ列を動かしてインゴットに押圧、接触させ
て切断するものでもよい。また、ワイヤ列の上部にイン
ゴット下面が当接するものでもよく、また、ワイヤ列の
下部にインゴット上面が押し当てられるものでもよい。
ワイヤソーにより切断されるインゴットとしては、例え
ばシリコン単結晶、化合物半導体単結晶、磁性材料、石
英、セラミックスなどが挙げられる。切断に使用される
砥液としては、例えば平均粒径１０〜５０μｍのＳｉＣ
などの砥粒を含む周知のものを使用することができる。The wire saw to which the present invention is applied may be of any type. For example, it may be one that moves an ingot and presses it against the wire row to bring it into contact with it and cut it.
On the contrary, the wire row may be moved to press and contact the ingot for cutting. The lower surface of the ingot may be in contact with the upper portion of the wire row, and the upper surface of the ingot may be pressed against the lower portion of the wire row.
Examples of ingots cut with a wire saw include silicon single crystals, compound semiconductor single crystals, magnetic materials, quartz, and ceramics. As the abrasive liquid used for cutting, for example, SiC having an average particle size of 10 to 50 μm
Well-known materials including abrasive grains can be used.
【０００８】ワイヤソーに組み込まれるワイヤソー用溝
ローラの本数は複数であれば限定されない。例えば２本
でもよいし、３本以上でもよい。ワイヤソー用溝ローラ
の胴部を構成する台金の材質は、例えばステンレスなど
の金属が採用できる。また、この台金は、一般的な円筒
形状のものでもよいし、中実の円柱体でもよい。端材巻
き込み防止板は、インゴット端材がワイヤ溝およびワイ
ヤの隙間に巻き込まれることを防ぐ板である。この板が
ないと、インゴット端材がワイヤソー用溝ローラに巻き
込まれてしまい、このローラが損傷するとともに、ワイ
ヤ断線の原因ともなる。The number of groove rollers for a wire saw incorporated in the wire saw is not limited as long as it is plural. For example, it may be two or three or more. The base metal forming the body of the groove roller for wire saw may be made of metal such as stainless steel. The base metal may have a general cylindrical shape or a solid cylindrical body. The end material entrainment prevention plate is a plate that prevents the ingot end material from being caught in the wire groove and the wire gap. Without this plate, the end material of the ingot would be caught in the groove roller for the wire saw, which would damage the roller and cause wire breakage.
【０００９】端材巻き込み防止板の端面とワイヤとの距
離（図３の距離ａを参照）は限定されない。ただし、３
〜６ｍｍが好ましい。３ｍｍ未満では通常の切断で端材
巻き込み防止板を切り込んでしまうという不都合が生じ
る。また、６ｍｍを超えるとウレタンゴムのワイヤ溝に
徐々に切れ込んでいくため、検知が遅れるという不都合
が生じる。なお、この距離は、インゴット切断時のワイ
ヤのたわみも考慮して設定する必要がある。また、台金
誤断防止手段の検出部は、端材巻き込み防止板とワイヤ
との接触状態を検出できるものであれば限定されない。
例えば、請求項２の通電状態の有無を検出するものでも
よいし、カメラ観察およびレーザ光を受光することで検
出するものでもよいし、各種のリミットスイッチ，リミ
ットセンサを用いて検出するものでもよい。このうち、
カメラおよび光センサ類は、他の検出手段に比べて精度
が劣るので好ましくない。これは、ワイヤソーのインゴ
ット切断部が、切断時に装置周辺に砥液が飛散すること
を防ぐため、通常はケーシングに覆われた視界の悪い環
境下に置かれているためである。なお、これらの事項は
請求項３にも該当する。There is no limitation on the distance between the end surface of the end material entrainment prevention plate and the wire (see distance a in FIG. 3). However, 3
-6 mm is preferable. If it is less than 3 mm, there is a disadvantage that the cut-out material entrapment preventive plate is cut by normal cutting. Further, if it exceeds 6 mm, it gradually cuts into the wire groove of urethane rubber, which causes a problem that detection is delayed. It is necessary to set this distance in consideration of the bending of the wire when the ingot is cut. Further, the detection unit of the base metal error disconnection prevention means is not limited as long as it can detect the contact state between the end material entrainment prevention plate and the wire.
For example, the presence or absence of the energized state of claim 2 may be detected, the detection may be performed by observing a camera and receiving a laser beam, or may be detected using various limit switches and limit sensors. . this house,
Cameras and optical sensors are inferior in accuracy as compared with other detection means, which is not preferable. This is because the ingot cutting portion of the wire saw is usually placed in an environment with poor visibility, which is covered with the casing, in order to prevent the abrasive liquid from scattering around the device during cutting. Note that these matters also correspond to claim 3.
【００１０】請求項２の発明は、上記検出部が、上記端
材巻き込み防止板とワイヤとの電気的な接続を検出する
請求項１に記載のワイヤソーである。一般的に、ワイヤ
ソーのワイヤは、ワイヤ断線を検出して、この検出後直
ちにインゴットの切断作業を停止するために、常に通電
状態になっている。この請求項２ではこれを利用して、
ワイヤが端材巻き込み防止板に接触し、通電状態になっ
たことを検出部で検出するという仕組みを採用してい
る。A second aspect of the present invention is the wire saw according to the first aspect, wherein the detection section detects electrical connection between the end material entrainment prevention plate and the wire. In general, the wire of the wire saw is always in the energized state in order to detect the wire breakage and stop the cutting work of the ingot immediately after the detection. This claim 2 utilizes this,
The detection unit detects that the wire has come into contact with the scrap material entrapment prevention plate and has been energized.
【００１１】請求項３の発明は、ローラ胴部である台
金、および、この台金の外周面にライニングされて、ワ
イヤがコイル状に巻き架けられるワイヤ溝が外周面に刻
設されたライニング材を有するワイヤソー用溝ローラ
の、上記台金の誤断を防ぐワイヤソー用溝ローラの台金
誤断防止方法であって、上記ワイヤソー用溝ローラの間
に設けられて、インゴット切断により発生したインゴッ
ト端材が、上記ワイヤ溝およびワイヤの隙間に巻き込ま
れることを防ぐ端材巻き込み防止板とワイヤとの接触状
態を検出し、この検出に基づいて、上記インゴットの切
断作業を停止するワイヤソー用溝ローラの台金誤断防止
方法である。According to a third aspect of the present invention, a base metal which is a roller body, and a lining which is lined on an outer peripheral surface of the base metal and in which a wire groove for winding a wire in a coil shape is engraved on the outer peripheral surface A method for preventing a wire saw groove roller having a material from accidentally cutting the base metal, wherein the wire saw groove roller is provided with a wire saw groove roller between the wire saw groove rollers, and an ingot produced by cutting the ingot is provided. A groove roller for a wire saw that detects a contact state between a wire and an end material entrainment prevention plate that prevents the end material from being caught in the wire groove and the gap between the wires, and stops the cutting operation of the ingot based on this detection. This is a method to prevent misconnection of the base metal.
【００１２】[0012]
【作用】この発明によれば、インゴットをワイヤソーに
より長時間切断していると、その押付け力によって、ワ
イヤがライニング材のワイヤ溝に徐々に切れ込んで行
く。その結果、この切れ込みが進行して、ライニング材
の芯材である台金を傷つけ、最悪の場合には、台金を切
断するおそれもあった。しかしながら、この発明では、
台金が切断される前に、ワイヤに近接配置された端材巻
き込み防止板の端面がワイヤと接触し、この状態を所定
の検出手法により検出し、これを異常と判断して、イン
ゴットの切断作業を停止する。よって、台金の誤断を防
止することができる。According to the present invention, when the ingot is cut with the wire saw for a long time, the wire gradually cuts into the wire groove of the lining material due to the pressing force. As a result, this notch may progress, damaging the base metal, which is the core material of the lining material, and in the worst case, cutting the base metal. However, in this invention,
Before the base metal is cut, the end surface of the end material entrainment prevention plate placed close to the wire comes into contact with the wire, this state is detected by a predetermined detection method, this is judged to be abnormal, and the ingot is cut Stop working. Therefore, the erroneous disconnection of the base metal can be prevented.
【００１３】特に、請求項２の発明によれば、検出部と
して、端材巻き込み防止板とワイヤとの接触状態を、両
者が通電状態になったことで検出する。これは、例えば
光センサによって検出する場合に比べて、検出の安定性
が高く、かつ比較的低コストで簡易に、端材巻き込み防
止板とワイヤとの接触状態を検出するものとなる。In particular, according to the second aspect of the present invention, the contact state between the end material entrainment prevention plate and the wire is detected by the detection section when both of them are in the energized state. This has a higher detection stability than that detected by an optical sensor, and can detect the contact state between the end material entrainment prevention plate and the wire easily at a relatively low cost.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照して説明する。図１はこの発明の一実施例に係るワ
イヤソーの要部模式図である。図２はこの発明の一実施
例に係るワイヤソーに組み込まれたワイヤソー用溝ロー
ラの拡大断面図である。図１において、１０はこの発明
の一実施例に係るワイヤソーであり、このワイヤソー１
０は、ＣＺ法により引き上げられた単結晶シリコン製の
インゴットＩを多数枚のウェーハにワイヤ切断する装置
である。ワイヤソー１０は、１本のワイヤを横一列に束
ねた形状のワイヤ列１１を有している。ワイヤ列１１
は、正面視して逆三角形状に配置された３本の溝ローラ
１２間で、駆動モータにより往復走行される。上側に配
置された２本の溝ローラ１２の中間がインゴットＩの切
断位置となっている。この切断位置の両側部の上方に
は、砥液をワイヤ列１１上に連続供給する図外の砥液供
給部が、例えば一対配設されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a main part of a wire saw according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view of a wire saw groove roller incorporated in a wire saw according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 is a wire saw according to an embodiment of the present invention.
Reference numeral 0 is an apparatus for wire cutting the ingot I made of single crystal silicon pulled by the CZ method into a large number of wafers. The wire saw 10 has a wire row 11 in which one wire is bundled in a horizontal row. Wire row 11
Is reciprocated by a drive motor between three groove rollers 12 arranged in an inverted triangular shape when viewed from the front. The middle of the two groove rollers 12 arranged on the upper side is the cutting position of the ingot I. Above the both sides of this cutting position, for example, a pair of abrasive liquid supply units (not shown) for continuously supplying the abrasive liquid onto the wire row 11 are arranged.
【００１５】また、３本の溝ローラ１２間の内部空間に
は、上向きコの字形状をして、インゴット端材Ｉａを下
方から受ける端材受け部材５０が収納されている。この
端材受け部材５０は、インゴットＩの切断時に発生した
インゴット端材Ｉａが、ワイヤ溝とワイヤ列１１との隙
間に巻き込まれることを防ぐ２枚の端材巻き込み防止板
５１と、底板５２とを連結したものである。なお、各端
材巻き込み防止板５１は、上側に配置された２本の溝ロ
ーラ１２の近傍にそれぞれ直立配置されている。これら
の板５１，５２は、導電材料のステンレス製である。さ
らに、底板５２の幅方向の中間位置には、板長さ方向に
沿って一定のピッチで、砥液を外部排出する多数個のド
レン孔５２ａが穿孔されている。また、端材巻き込み防
止板５１の上端面と、ワイヤ列１１との距離ａは５ｍｍ
である。Further, in the inner space between the three groove rollers 12, there is housed an end material receiving member 50 having an upward U-shape and receiving the ingot end material Ia from below. The end material receiving member 50 includes two end material entrainment prevention plates 51 and a bottom plate 52, which prevent the ingot end material Ia generated at the time of cutting the ingot I from being caught in the gap between the wire groove and the wire row 11. Are connected. The end material entrainment prevention plates 51 are arranged upright near the two groove rollers 12 arranged on the upper side. These plates 51 and 52 are made of a conductive material such as stainless steel. Further, a large number of drain holes 52a for discharging the polishing liquid to the outside are formed at an intermediate position in the width direction of the bottom plate 52 at a constant pitch along the plate length direction. Further, the distance a between the upper end surface of the end material entrainment prevention plate 51 and the wire row 11 is 5 mm.
Is.
【００１６】ワイヤ１１ａは、繰出しリール１３のボビ
ン２０から導出され、これらの溝ローラ１２に架け渡さ
れた後、巻取リール１５のボビン２１に巻き取られてい
る。繰出しリール１３および巻取リール１５の回転軸
は、駆動モータ１６，１７の出力軸にそれぞれ連結され
ている。各駆動モータ１６，１７を駆動、回転すると、
一対の軸受１８に軸支された各ボビン２０，２１が、そ
の軸線を中心として図１における時計回り方向または反
時計回り方向に回転して、ワイヤ１１ａが往復走行す
る。なお、図１において、１９はインゴットＩを固定す
るカーボンベッド、１９ａはインゴットＩの昇降台であ
る。また、６０はワイヤソー１０全体の制御装置、６１
は端材巻き込み防止板５１とワイヤ列１１との接触状態
を検出する検出部、６２はこの制御装置６０に組み込ま
れて、検出部６１からの検出信号に基づいて、インゴッ
トＩの切断作業を停止する台金誤断防止手段である。The wire 11a is led out from the bobbin 20 of the pay-out reel 13, hung over the groove rollers 12, and then wound around the bobbin 21 of the take-up reel 15. The rotation shafts of the supply reel 13 and the take-up reel 15 are connected to the output shafts of the drive motors 16 and 17, respectively. When the drive motors 16 and 17 are driven and rotated,
Each bobbin 20, 21 pivotally supported by the pair of bearings 18 rotates about its axis in the clockwise direction or the counterclockwise direction in FIG. 1, and the wire 11a reciprocates. In FIG. 1, 19 is a carbon bed for fixing the ingot I, and 19a is a lift for the ingot I. Further, 60 is a control device for the entire wire saw 10, 61
Is a detection unit for detecting the contact state between the end material entrainment prevention plate 51 and the wire row 11, and 62 is incorporated in the control device 60 to stop the cutting operation of the ingot I based on the detection signal from the detection unit 61. It is a means to prevent misconnection of base metal.
【００１７】次に、図２を参照しながら、この発明の一
実施例に係る溝ローラ１２を詳細に説明する。ここで
は、３本の溝ローラのうちの２本、従動側の溝ローラを
例にとる。なお、駆動側の溝ローラも基本構造は同じで
ある。図２に示すように、溝ローラ１２は、それぞれ所
定間隔をあけて配置された一対の軸受３０，３１間に軸
支されている。各軸受３０，３１は、連結プレートを介
して外部部材に固定された円筒ケーシング３２を有して
いる。この円筒ケーシング３２には、インナスリーブ３
３が内嵌されている。インナスリーブ３３の内部には、
６個のベアリング３４を介して、スピンドル３５，３６
が周方向へ回転自在に装着されている。また、インナス
リーブ３３の外面で連結プレートとの間には水冷ジャケ
ットが配設され、これらの加熱を防止している。Next, the groove roller 12 according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. Here, two of the three groove rollers and the driven groove roller are taken as an example. The groove roller on the drive side has the same basic structure. As shown in FIG. 2, the groove roller 12 is axially supported between a pair of bearings 30 and 31 arranged at a predetermined interval. Each bearing 30, 31 has a cylindrical casing 32 fixed to an external member via a connecting plate. The inner sleeve 3 is attached to the cylindrical casing 32.
3 is fitted inside. Inside the inner sleeve 33,
Through the six bearings 34, the spindles 35, 36
Is rotatably mounted in the circumferential direction. A water cooling jacket is provided on the outer surface of the inner sleeve 33 between the inner sleeve 33 and the connecting plate to prevent them from being heated.
【００１８】溝ローラ１２は、ＳＵＳ製で厚肉な円筒状
の台金１２Ａを有している。台金１２Ａの外周面には、
ピッチの短い平行溝である多数本のワイヤ溝１２ａが、
厚さ５〜２０ｍｍのウレタンゴム（ライニング材）１２
ｃのライニングを施して、形成されている。また、台金
１２Ａの中央部から両端部付近にかけては、比較的薄肉
なローラ補強筒材３９が内嵌されている。なお、このロ
ーラ補強筒材３９は必ずしも必要ではない。さらに、台
金１２Ａの両端部には、同じくＳＵＳ製のスリーブ端板
４０が内嵌されている。各スリーブ端板４０の外端面の
中心部には徐々に先細化したテーパ状の凸嵌合部が一体
形成されている。両凸嵌合部は、スピンドル３５，３６
の溝ローラ１２側の端面中央部に陥没形成された凹嵌合
部に嵌合されている。これにより、左右のスピンドル３
５，３６と中央の溝ローラ１２とは一体的に回転する。
なお、図２において、４６は軸受３１側の円筒ケーシン
グ３２に外嵌されて、スピンドル３５，３６の頭部を被
う厚肉なキャップである。The groove roller 12 has a thick-walled cylindrical base metal 12A made of SUS. On the outer peripheral surface of the base metal 12A,
A large number of wire grooves 12a, which are parallel grooves with a short pitch,
Urethane rubber (lining material) with a thickness of 5 to 20 mm 12
It is formed by applying a lining of c. A relatively thin roller-reinforcing cylinder 39 is fitted in the central portion of the base metal 12A to the vicinity of both end portions. The roller-reinforcing cylinder 39 is not always necessary. Further, sleeve end plates 40 also made of SUS are fitted in both ends of the base metal 12A. At the center of the outer end surface of each sleeve end plate 40, a gradually tapered tapered convex fitting portion is integrally formed. The bi-convex fitting part includes the spindles 35 and 36.
Is fitted in a concave fitting portion formed by being depressed in the central portion of the end surface on the groove roller 12 side. As a result, the left and right spindles 3
5, 36 and the groove roller 12 at the center rotate integrally.
In FIG. 2, reference numeral 46 is a thick cap that is fitted onto the cylindrical casing 32 on the bearing 31 side and covers the heads of the spindles 35 and 36.
【００１９】次に、このワイヤソー１０によるインゴッ
トＩの切断方法を説明する。図３はこの発明の一実施例
に係るワイヤソーによるインゴット切断作業の説明図で
ある。図１，図２に示すように、ワイヤソー１０は、砥
液を砥液供給部から供給しながら、駆動モータ１６によ
り繰出しリール１３のボビン２０を回転させて、ワイヤ
１１ａを導出する一方、駆動モータ１７により巻取リー
ル１５のボビン２１を回転させてワイヤ１１ａを巻き取
る。そして、適宜、各ボビン２０，２１の回転方向を変
えることで、ワイヤ１１ａを往復走行させる。このと
き、図外の回転モータによって駆動側の溝ローラ１２を
回転させ、ワイヤ列１１を往復動させる。これに伴い、
他の２本の従動側の溝ローラ１２が軸受３０，３１間で
回転する。このワイヤ列１１の往復走行時に、上方から
インゴットＩをワイヤ列１１へ押し付ける（図３の二点
鎖線参照）。これにより、インゴットＩが何枚ものウェ
ーハに切断される。すなわち、ワイヤ列１１の往復走行
時に、砥液中の遊離砥粒がワイヤ列１１のワイヤ１１ａ
により切断溝の底部に擦りつけられることにより、その
底部が徐々に削り取られ、最終的に多数枚の薄いウェー
ハが切断される。なお、この切断時に、インゴット端材
Ｉａが発生し、場合により切り落とされる。Next, a method of cutting the ingot I with the wire saw 10 will be described. FIG. 3 is an explanatory view of an ingot cutting operation by the wire saw according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the wire saw 10 rotates the bobbin 20 of the delivery reel 13 by the drive motor 16 while supplying the polishing liquid from the polishing liquid supply unit to draw out the wire 11a, while the drive motor is driven. The bobbin 21 of the take-up reel 15 is rotated by 17 to wind the wire 11a. Then, by appropriately changing the rotation directions of the bobbins 20 and 21, the wire 11a travels back and forth. At this time, the groove roller 12 on the drive side is rotated by a rotation motor (not shown) to reciprocate the wire row 11. With this,
The other two driven groove rollers 12 rotate between the bearings 30 and 31. When the wire row 11 travels back and forth, the ingot I is pressed against the wire row 11 from above (see the chain double-dashed line in FIG. 3). As a result, the ingot I is cut into many wafers. That is, when the wire array 11 travels back and forth, the loose abrasive grains in the polishing liquid are removed by the wire 11a of the wire array 11.
By rubbing against the bottom of the cutting groove by, the bottom is gradually scraped off, and finally a large number of thin wafers are cut. In addition, the ingot scrap material Ia is generated at the time of this cutting and is cut off in some cases.
【００２０】ところで、ワイヤソー１０によるインゴッ
トＩの切断を長時間行うと、インゴットＩの押付け力に
よって、ワイヤ列１１がウレタンゴム１２ｃのワイヤ溝
１２ａに徐々に切れ込んで行く。これが進行すると、そ
の切れ込みが台金１２Ａにまで達し、その表面を傷つけ
てしまう。さらに最悪の場合には、この台金１２Ａを切
断するおそれもある。しかしながら、一実施例のワイヤ
ソー１０では、図３の一点鎖線に示すように、ワイヤ列
１１が台金１２Ａに切れ込む以前に、このワイヤ列１１
より５ｍｍだけ下方にある端材巻き込み防止板５１の上
端面と接触する。なお、ワイヤ列１１には断線を検出す
るために常時電流が流れている。このため、ワイヤ列１
１が端材巻き込み防止板５１と接触することで通電状態
になり、これを検出部６１が検出する。By the way, when the ingot I is cut by the wire saw 10 for a long time, the wire row 11 is gradually cut into the wire groove 12a of the urethane rubber 12c by the pressing force of the ingot I. As this progresses, the cut reaches the base metal 12A and damages the surface thereof. Further, in the worst case, the base metal 12A may be cut. However, in the wire saw 10 of one embodiment, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3, before the wire row 11 is cut into the base metal 12A, the wire row 11 is cut.
It contacts the upper end surface of the end material entrainment prevention plate 51 located 5 mm below. It should be noted that current is constantly flowing through the wire row 11 in order to detect disconnection. Therefore, the wire row 1
When 1 contacts the end material entrainment prevention plate 51, it becomes an energized state, and the detection unit 61 detects this.
【００２１】その後、この検出部６１から、制御装置６
０の台金誤断防止手段６２に検出信号が送られ、そこで
異常と判断し、制御装置６０からインゴットＩの各電気
機器に切断作業の停止指令が出される。これにより、繰
出しリール１３および巻取リール１５の各駆動モータ１
６，１７が停止する。また、駆動側の溝ローラ１２の回
転も停止する。その結果、台金１２Ａの誤っての切断を
自動的に防止することができる。しかも、このように端
材巻き込み防止板５１とワイヤ列１１との接触を、両者
が通電状態されたか否かを目安に検出するようにしたの
で、比較的低コストでかつ簡易な方法により、端材巻き
込み防止板５１とワイヤ列１１との接触を検出すること
ができる。なお、この接触検出技術を、例えばワイヤ列
１１が端材巻き込み防止板５１に接することで発生する
ワイヤ切断の検出技術にも応用することができる。After that, from the detection section 61, the control device 6
A detection signal is sent to the erroneous disconnection prevention means 62 of 0, and it is determined that there is an abnormality, and the control device 60 issues a command to stop the cutting work to each electric device of the ingot I. As a result, each drive motor 1 for the feeding reel 13 and the take-up reel 15
6,17 stop. Further, the rotation of the groove roller 12 on the drive side is also stopped. As a result, it is possible to automatically prevent accidental disconnection of the base metal 12A. Moreover, since the contact between the end material entrainment prevention plate 51 and the wire row 11 is detected by using as a guide whether or not both are in the energized state, the end can be cut by a relatively low cost and simple method. The contact between the material entrainment prevention plate 51 and the wire row 11 can be detected. Note that this contact detection technique can also be applied to a detection technique of wire cutting that occurs when the wire row 11 contacts the end material entrainment prevention plate 51, for example.
【００２２】[0022]
【発明の効果】この発明によれば、端材巻き込み防止板
とワイヤとの接触状態を検出し、この検出に基づき、イ
ンゴットの切断作業を停止するようにしたので、インゴ
ット切断時に、台金をワイヤによって誤切断することを
防ぐことができる。According to the present invention, the contact state between the end material roll-in prevention plate and the wire is detected, and the cutting operation of the ingot is stopped based on this detection. It is possible to prevent erroneous cutting by the wire.
【００２３】特に、請求項２の発明のワイヤソーによれ
ば、請求項１の効果に加えて、端材巻き込み防止板とワ
イヤとの接触を、両者が通電状態になることにより検出
するようにしたので、比較的低価格で簡易な手段によ
り、端材巻き込み防止板とワイヤとの接触を検知するこ
とができる。In particular, according to the wire saw of the invention of claim 2, in addition to the effect of claim 1, the contact between the end material entrainment prevention plate and the wire is detected by making both of them energized. Therefore, it is possible to detect the contact between the end material entrainment prevention plate and the wire by a relatively inexpensive and simple means.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】この発明の一実施例に係るワイヤソーの要部模
式図である。FIG. 1 is a schematic view of a main part of a wire saw according to an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の一実施例に係るワイヤソーに組み込
まれたワイヤソー用溝ローラの拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a wire saw groove roller incorporated in a wire saw according to an embodiment of the present invention.
【図３】この発明の一実施例に係るワイヤソーによるイ
ンゴット切断作業の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an ingot cutting operation by the wire saw according to the embodiment of the present invention.
１０ ワイヤソー、 １２Ａ 台金、 １１ａ ワイヤ、 １１ ワイヤ列、 １２ ワイヤソー用溝ローラ、 １２ａ ワイヤ溝、 １２ｃ ウレタンゴム（ライニング材）、 ５１ 端材巻き込み防止板、 ６１ 検出部、 ６２ 台金誤断防止手段、 Ｉ インゴット、 Ｉａ インゴット端材。 10 wire saw, 12A base metal, 11a wire, 11 wire rows, 12 Wire saw groove roller, 12a wire groove, 12c Urethane rubber (lining material), 51 End material entrapment prevention plate, 61 detector, 62 Preventing misconnection of base money, I ingot, Ia ingot mill ends.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 芳樹 東京都千代田区大手町１丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 Ｆターム(参考） 3C058 AA05 AA09 AA18 AB04 AC03 BA01 BB02 BC02 CA01 CB06 DA03 3C069 AA01 BA06 BB01 CA04 DA02 EA05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yoshiki Kitamura 3-5-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Ryo Material Silicon Co., Ltd. F-term (reference) 3C058 AA05 AA09 AA18 AB04 AC03 BA01 BB02 BC02 CA01 CB06 DA03 3C069 AA01 BA06 BB01 CA04 DA02 EA05
Claims (3)
金の外周面にライニングされて、ワイヤがコイル状に巻
き架けられるワイヤ溝が外周面に刻設されたライニング
材を有する複数本のワイヤソー用溝ローラと、 このワイヤソー用溝ローラ間に配設されて、インゴット
切断により発生したインゴット端材が、上記ワイヤ溝お
よびワイヤの隙間に巻き込まれることを防ぐ端材巻き込
み防止板とを備えたワイヤソーにおいて、 上記端材巻き込み防止板とワイヤとの接触状態を検出す
る検出部と、この検出部からの検出信号に基づき、上記
インゴットの切断作業を停止する台金誤断防止手段とを
有するワイヤソー。1. A plurality of base metals which are roller body parts, and a plurality of lining materials which are lined on the outer peripheral surface of the base metal and have wire grooves engraved on the outer peripheral surface for winding wires in a coil shape. A wire saw groove roller, and an end material roll-in prevention plate that is disposed between the wire saw groove rollers and that prevents the ingot end material generated by ingot cutting from being caught in the gap between the wire groove and the wire. In the wire saw, a detection unit that detects a contact state between the end material entrainment prevention plate and the wire and a base metal error disconnection prevention unit that stops the cutting operation of the ingot based on a detection signal from the detection unit are provided. Wire saw.
とワイヤとの電気的な接続を検出する請求項１に記載の
ワイヤソー。2. The wire saw according to claim 1, wherein the detection unit detects electrical connection between the end material entrainment prevention plate and the wire.
金の外周面にライニングされて、ワイヤがコイル状に巻
き架けられるワイヤ溝が外周面に刻設されたライニング
材を有するワイヤソー用溝ローラの、上記台金の誤断を
防ぐワイヤソー用溝ローラの台金誤断防止方法であっ
て、 上記ワイヤソー用溝ローラの間に設けられて、インゴッ
ト切断により発生したインゴット端材が、上記ワイヤ溝
およびワイヤの隙間に巻き込まれることを防ぐ端材巻き
込み防止板とワイヤとの接触状態を検出し、この検出に
基づいて、上記インゴットの切断作業を停止するワイヤ
ソー用溝ローラの台金誤断防止方法。3. A wire saw having a base metal which is a roller body, and a lining material which is lined on an outer peripheral surface of the base metal and in which a wire groove for winding a wire in a coil shape is engraved on the outer peripheral surface. A method for preventing misconnection of a groove roller for a wire saw, which prevents mis-cutting of the base metal of the groove roller, wherein an ingot scrap produced by cutting the ingot is provided between the groove rollers for the wire saw, Detects the state of contact between the wire and the end material entrainment prevention plate that prevents the material from being caught in the wire groove and the wire gap, and based on this detection, stops the cutting work of the ingot. Prevention method.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011517133A (en) * | 2008-04-14 | 2011-05-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Wire saw device and method for operating the same |
| WO2012147472A1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-01 | 住友電気工業株式会社 | Compound semiconductor single crystal substrate and method for manufacturing same |
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1998
- 1998-08-21 JP JP23561998A patent/JP3674818B2/en not_active Expired - Fee Related
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