JP2005319547A

JP2005319547A - Work plate of wire saw

Info

Publication number: JP2005319547A
Application number: JP2004140233A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ogawa; 健司小川; Hidetoshi Matsuo; 英敏松尾; Tetsuo Hayamizu; 徹郎速水; Masanobu Ikeda; 政信池田
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2005-11-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a work plate of a wire saw, which work plate can solve the problems of the deterioration of the cutting-off accuracy caused by the friction heat or the grinding heat in a cutting-off operation, and can suppress its warping. <P>SOLUTION: In the work plate of the wire saw for cutting off a workpiece into a large number of wafers by supplying slurry to running wires and the workpiece while pressing the workpiece against a wire row formed by arranging the wires at a required pitch, passages for cooling medium are provided on the whole of the work plate, and the work plate is cooled from inside by flowing the cooling medium through the passages for the cooling medium. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体材料、セラミックス等の高精度切断が要求される硬脆性材料をワイヤとスラリーにより薄板の多数のウェーハに切断するワイヤーソーのワークプレートに関する。 The present invention relates to a work plate for a wire saw that cuts hard and brittle materials such as semiconductor materials and ceramics that are required to be cut with high precision into a large number of thin wafers with wires and slurry.

例えば、半導体材料のシリコンインゴットをウェーハ状に切断するもに用いられるワイヤーソー（一般にマルチワイヤーソーと称している）は、所定ピッチで多条掛けされたワイヤ列にワーク（シリコンインゴット）を押しつけ、スラリー（砥粒を含む研削液）を注いでスラリーをワイヤ列とワークの間に介在させ、ワイヤとワークを相対運動させ研削作用によって切断する方式であり、ワイヤの走行方式で分類すれば、一方向式と往復式があり、前者は基本的には切断完了までワイヤを一方向に走行させる方式であり、後者はワイヤをワークに対して往復走行させる方式である。 For example, a wire saw that is used to cut a silicon ingot of a semiconductor material into a wafer shape (generally referred to as a multi-wire saw) presses a workpiece (silicon ingot) against a wire array that is multi-threaded at a predetermined pitch, This is a method in which slurry (grinding fluid containing abrasive grains) is poured and the slurry is interposed between the wire row and the workpiece, and the wire and workpiece are moved relative to each other and cut by the grinding action. There are a directional method and a reciprocating method. The former is basically a method in which the wire is moved in one direction until the cutting is completed, and the latter is a method in which the wire is reciprocated with respect to the workpiece.

図６、図７は一般的なワイヤーソーの切断部を例示したもので、図６に示すワイヤーソーは、ワイヤ列に対しワークを押し上げながら切断する方式であって、その構成は、回転自在に保持された３個の溝ローラ１、２、３の外周に刻設された多数の溝に一本のワイヤ４が巻き付けられて所定ピッチのワイヤ列が形成され、ワーク６の上方に設けたスラリー供給ノズル７から砥液をワーク６に注ぎながらワイヤ列を走行させるとともに、ワーク押上げ台１０を徐々に押し上げながら切断していく方式である（特許文献１参照）。ここで、ワーク６はカーボン等からなるスライスベース（当て板）８に、該当て板８は金属製のワークプレート９にそれぞれ接着されており、ワークプレート９はワーク押上げ台１０にねじ等により着脱可能に装着されている。 6 and 7 exemplify a general wire saw cutting unit. The wire saw shown in FIG. 6 is a system that cuts a workpiece while pushing up a workpiece against a wire row, and its configuration is freely rotatable. Slurry provided above the workpiece 6 by forming a wire array of a predetermined pitch by winding a single wire 4 around a number of grooves engraved on the outer periphery of the three groove rollers 1, 2, and 3 held. In this method, the wire row is run while pouring the abrasive liquid from the supply nozzle 7 onto the workpiece 6, and the workpiece pusher 10 is cut while being gradually pushed up (see Patent Document 1). Here, the workpiece 6 is bonded to a slice base (abutting plate) 8 made of carbon or the like, and the corresponding plate 8 is bonded to a metal workpiece plate 9. The workpiece plate 9 is attached to the workpiece push-up table 10 with screws or the like. It is detachably attached.

一方、図７に示すワイヤーソーは、ワイヤ列に対しワークを押し下げながら切断する方式であって、ワイヤ列の上方にワークを配置する以外は前記図６に示すワイヤーソーと同様の構成である。すなわち、回転自在に保持された３個の溝ローラ１１、１２、１３の外周に一本のワイヤ１４が巻き付けられて形成された所定ピッチのワイヤ列の上方に、ワークホルダー２０に保持されたワーク１６を配置し、ワーク１６の下方に設けたスラリー供給ノズル１７から砥液をワーク１６に注ぎながらワイヤ列を走行させるとともに、ワークホルダー２０を徐々に押し下げながら切断していく方式である（特許文献２参照）。この方式の場合も、ワーク１６はカーボン等からなるスライスベース（当て板）１８に、該当て板１８は金属製のワークプレート１９にそれぞれ接着されており、ワークプレート１９はワークホルダー２０に着脱可能に保持されている。２１はスラリー供給ノズル１７から噴出したスラリーを受けるスラリー溜りである。 On the other hand, the wire saw shown in FIG. 7 is a method of cutting while pressing the workpiece against the wire row, and has the same configuration as the wire saw shown in FIG. 6 except that the workpiece is arranged above the wire row. That is, the work held by the work holder 20 above a wire array having a predetermined pitch formed by winding one wire 14 around the outer periphery of the three groove rollers 11, 12, 13 held rotatably. 16 is arranged, the wire row is run while pouring the abrasive liquid from the slurry supply nozzle 17 provided below the work 16 to the work 16, and the work holder 20 is gradually pushed down to cut (Patent Document). 2). Also in this method, the workpiece 16 is bonded to a slice base (pad plate) 18 made of carbon or the like, and the corresponding plate 18 is bonded to a metal workpiece plate 19, and the workpiece plate 19 can be attached to and detached from the workpiece holder 20. Is held in. 21 is a slurry reservoir for receiving the slurry ejected from the slurry supply nozzle 17.

しかしながら、前記した構成の従来のワイヤーソーでは、研削による発熱現象によって切断精度が悪くなり、切断したウェーハに反りを生じるという問題があった。より具体的に説明すると、ワイヤ列はスラリーを介してワーク６、１６と摺動するので、摩擦熱あるいは研削加工熱が発生し、これらの熱によってワーク６、１６が取付けられているワークプレート９、１９自体の温度が上昇して熱膨張し、この熱膨張の影響を受けて切断したウェーハに反りを生じる。図６はその一例を示したもので、摩擦熱あるいは研削加工熱によりワークプレート９（または１９）が熱変形することにより、当該ワークプレートに固定されているワーク６（または１６）が変形し反りが発生する。また、切断したウェーハに反りを生じる他の原因としては、例えば図７に示すワイヤーソーのように、ワークを上から吊り下げて切断する方式において、ワークプレート１９がワイヤーソーの保持部材によって保持されて吊架されている場合、そのワークプレート１９が熱膨張すると当該ワークプレートと保持部材との間にずれが生じ、該ワークプレート１９に取付けられたワークとワイヤとの相対位置が急激に変化することが知られている。 However, the conventional wire saw having the above-described configuration has a problem that the cutting accuracy is deteriorated due to a heat generation phenomenon caused by grinding, and the cut wafer is warped. More specifically, since the wire row slides on the workpieces 6 and 16 through the slurry, frictional heat or grinding heat is generated, and the workpiece plate 9 to which the workpieces 6 and 16 are attached is generated by these heats. , 19 itself rises in temperature and thermally expands, and the wafer that has been cut is warped under the influence of the thermal expansion. FIG. 6 shows an example of this. When the work plate 9 (or 19) is thermally deformed by frictional heat or grinding heat, the work 6 (or 16) fixed to the work plate is deformed and warped. Will occur. Further, as another cause of warping of the cut wafer, for example, in a system in which a workpiece is suspended from above and cut as in the wire saw shown in FIG. 7, the work plate 19 is held by a wire saw holding member. When the work plate 19 is suspended, when the work plate 19 is thermally expanded, a displacement occurs between the work plate and the holding member, and the relative position between the work and the wire attached to the work plate 19 changes rapidly. It is known.

かかる対策として、特許文献３には、切断したウェーハの反りを抑制するためのワイヤーソーの被加工物取付け構造が提案されている。この構造は、ワークとワークプレートとの間に介在させるスライスベース（当て板）を低熱伝導材料でかつワークとほぼ同一の線膨張係数を有する材料で形成するとともに、該スライスベースの厚さをワークプレートのワークに対する熱膨張の差を吸収してワーク側の伸長を許容範囲内にすることを特徴とするもので、切断時に発生した摩擦熱あるいは加工熱を低熱伝導材料製のスライスベースで遮り、ワークプレートへの熱伝達を抑制することができるとしたものである。 As a countermeasure, Patent Document 3 proposes a workpiece mounting structure for a wire saw for suppressing warpage of a cut wafer. In this structure, a slice base (pad plate) interposed between a workpiece and a workpiece plate is formed of a material having a low thermal conductivity and substantially the same linear expansion coefficient as that of the workpiece, and the thickness of the slice base is set to the workpiece. It is characterized by absorbing the difference in thermal expansion with respect to the workpiece of the plate and making the elongation on the workpiece side within the allowable range, shielding the frictional heat or processing heat generated at the time of cutting with a slice base made of low thermal conductivity material, The heat transfer to the work plate can be suppressed.

また、特許文献４には、同じく切断したウェーハの反りを抑制する手段として、低熱膨張材料製のワークプレートが提案されている。このワークプレートは、低熱膨張材料で形成されたもの、または熱膨張率の異なる複数の低熱膨張材料を組合わせて形成されたもので、低熱膨張材料製であることにより研削加工熱によるワークプレートの温度上昇を抑制することができるとしたものである。 Patent Document 4 proposes a work plate made of a low thermal expansion material as means for suppressing warpage of the cut wafer. This work plate is formed of a low thermal expansion material or a combination of a plurality of low thermal expansion materials having different thermal expansion coefficients, and is made of a low thermal expansion material. It is said that the temperature rise can be suppressed.

なお、前記した特許文献２には、ワークプレートにスラリー供給機構を具備させたワイヤーソーが提案されている。このワイヤーソーは、ワークプレートを中空状となし、その中空状のワークプレートにスラリー導入口と、該スラリーをワーク外周面に供給するためのスラリー供給口を設け、前記スラリー導入口を介してスラリーを当該ワークプレート中空部に導入し、この導入されたスラリーを該スラリー供給口からワーク外周面に供給するように構成されたもので、ワークプレートを利用してスラリーの供給を行うことができるので、別体としてのスラリー供給機構が不要となるという利点を得たもので、前記した研削加工熱によるワークプレートの温度上昇を抑制することを目的としたものではない。したがって、中空状のワークプレートに対する冷却効果はほとんど得られず、該ワークプレートの熱変形を防止することはできない。
特許２７２２９７５号公報（第２頁左欄、図２〜図３）特開平１１−２７７３９５号公報（第２頁右欄、図５、第３頁右欄、第４頁左欄、図１〜図４）特開２０００−５２２２５号公報（第３頁、第４頁）特開２０００−１０８００９号公報（第３頁、第４頁） Note that the above-described Patent Document 2 proposes a wire saw in which a work plate is provided with a slurry supply mechanism. The wire saw has a hollow work plate, a slurry introduction port provided in the hollow work plate, and a slurry supply port for supplying the slurry to the outer peripheral surface of the work, and the slurry is provided via the slurry introduction port. Is introduced into the hollow part of the work plate, and the introduced slurry is supplied to the work outer peripheral surface from the slurry supply port. Since the work plate can be used to supply the slurry. The advantage of eliminating the need for a separate slurry supply mechanism is not intended to suppress the temperature rise of the work plate due to the above-described grinding heat. Therefore, a cooling effect on the hollow work plate is hardly obtained, and thermal deformation of the work plate cannot be prevented.
Japanese Patent No. 2722975 (left column of page 2, FIGS. 2 to 3) JP-A-11-277395 (page 2, right column, FIG. 5, page 3, right column, page 4, left column, FIGS. 1 to 4) JP 2000-52225 A (pages 3 and 4) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-108809 (page 3, page 4)

しかしながら、切断したウェーハの反りを抑制する手段として提案されている、スライスベース（当て板）を低熱伝導材料でかつワークとほぼ同一の線膨張係数を有する材料で形成する手段（特許文献３）や、ワークプレートを低熱膨張材料製とする手段（特許文献４）は、シリコンやインバー等の材料を用いるため材料コストが高くつき、ウェーハの製造コストのアップを余儀なくされるという欠点がある。
本発明は、このような実状に鑑み、低熱伝導材料や低熱膨張材料を用いることなく、簡易な手段でかつ低コストで切断加工時の反りを抑制することが可能なワイヤーソーのワークプレートを提供することを目的とするものである。 However, as a means for suppressing warpage of a cut wafer, a means (Patent Document 3) for forming a slice base (patent plate) from a material having a low thermal conductivity material and substantially the same linear expansion coefficient as a workpiece, The means for making the work plate made of a low thermal expansion material (Patent Document 4) has a drawback that the material cost is high because a material such as silicon or invar is used, and the manufacturing cost of the wafer is inevitably increased.
In view of such a situation, the present invention provides a work plate for a wire saw capable of suppressing warpage during cutting processing with simple means and at low cost without using a low thermal conductive material or a low thermal expansion material. It is intended to do.

本発明に係るワイヤーソーのワークプレートは、ワーク切断時の摩擦熱あるいは研削加工熱によるワークプレートの温度上昇を抑制する手段として、ワークプレート自体を冷却媒体による内部冷却方式と放熱フィンによる外部冷却方式を採用したもので、その要旨は、走行するワイヤと被加工物にスラリーを供給し、当該ワイヤが形成する所定ピッチのワイヤ列に被加工物を押しつけながら多数のウハに切断するワイヤーソーにおけるワークプレートにおいて、前記ワークプレートに１ないし複数の冷却媒体通路を設け、該冷却媒体通路に冷却媒体を通流させることによって当該ワークプレートを内部から冷却する方式（内部冷却方式）となしたことを特徴とし、また、ワークプレートの外面部に多数の放熱フィンを設けて当該ワークプレートの熱を放散させる方式（外部冷却方式）となしたことを特徴とし、さらに、ワークプレートに前記１ないし複数の冷却媒体通路と前記放熱フィンを設けて、当該ワークプレートを内部及び外部から冷却する方式となしたことを特徴とするものである。
なお、本発明で使用する冷却媒体としては、液体、気体のいずれでもよく、液体としては冷却水やオイル等を用い、気体としては空気、ガス等を用いることができる。また、これらの冷却媒体は、加工中のワークプレートの温度がより一定になるように温度、流量（供給量）を制御することが好ましい。 The work plate of the wire saw according to the present invention has an internal cooling method using a cooling medium and an external cooling method using a radiating fin as a means for suppressing the temperature rise of the work plate due to frictional heat or grinding heat during workpiece cutting. The gist of the work in the wire saw is to supply slurry to the traveling wire and the workpiece, and cut the workpiece into a number of woofers while pressing the workpiece against the wire array of a predetermined pitch formed by the wire. In the plate, the work plate is provided with one or a plurality of cooling medium passages, and the work plate is cooled from the inside by passing the cooling medium through the cooling medium passage (internal cooling method). In addition, a large number of heat dissipating fins are provided on the outer surface of the work plate. The system is characterized in that the heat is dissipated (external cooling system), and the work plate is further provided with the one or more cooling medium passages and the radiation fins to cool the work plate from the inside and the outside. It is characterized by having become a system.
Note that the cooling medium used in the present invention may be either liquid or gas. As the liquid, cooling water, oil, or the like can be used, and as the gas, air, gas, or the like can be used. Further, it is preferable to control the temperature and flow rate (amount of supply) of these cooling media so that the temperature of the work plate being processed becomes more constant.

本発明のワークプレートは、切断加工中に当該ワークプレートを内部あるいは外部から冷却する方式であるから、切断加工時の摩擦熱あるいは研削加工熱に起因する当該ワークプレートの熱膨張が抑制され、反りの少ない高精度のウェーハを加工することが可能である。また、本発明の冷却媒体による内部冷却方式と放熱フィンによる外部冷却方式のワークプレートは、シリコンやインバー等のコストの高い材料を使用する必要がなく、コストの安い材料で構成することができるので、反りのない高品質のウェーハを低コストで製造できる。さらに、冷却媒体による内部冷却方式のワークプレートの場合は、特に冷却媒体を循環させて冷却する方式の場合には、無駄なく且つ効率よくワークプレートを冷却することができるという優れた効果を奏する。 Since the work plate of the present invention is a method of cooling the work plate from the inside or the outside during the cutting process, the thermal expansion of the work plate due to frictional heat or grinding process heat during the cutting process is suppressed, and the warp is warped. It is possible to process a high-accuracy wafer with a small amount. In addition, the work plate of the internal cooling method using the cooling medium and the external cooling method using the radiating fin according to the present invention does not need to use a high-cost material such as silicon or invar, and can be configured with a low-cost material. High quality wafers without warping can be manufactured at low cost. Further, in the case of a work plate of an internal cooling method using a cooling medium, particularly in the case of a cooling method by circulating a cooling medium, there is an excellent effect that the work plate can be efficiently cooled without waste.

図１〜図４は本発明に係るワークプレートの実施例を示したもので、図１は内部冷却方式のワークプレートを示す概略斜視図、図２（ａ）は同上ワークプレートの縦断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のア−ア線上の縦断面図、図３は外部冷却方式のワークプレートを示す概略斜視図、図４は内部冷却方式と外部冷却方式の二つを兼ね備えたワークプレートを示す概略斜視図であり、３１は内部冷却方式のワークプレート、３１−１は冷却媒体通路、３１−２は連通孔、３２は外部冷却方式のワークプレート、３２−１は放熱フィン、３３は内・外部冷却方式のワークプレート、３３−１は冷却媒体通路、３３−２は放熱フィンである。 1 to 4 show an embodiment of a work plate according to the present invention, FIG. 1 is a schematic perspective view showing an internal cooling type work plate, FIG. 2A is a longitudinal sectional view of the work plate, 2 (b) is a longitudinal sectional view taken along the line AA in FIG. 2 (a), FIG. 3 is a schematic perspective view showing a work plate of an external cooling system, and FIG. 4 is an internal cooling system and an external cooling system. It is a schematic perspective view which shows the work plate which also combines, 31 is an internal cooling system work plate, 31-1 is a cooling-medium channel | path, 31-2 is a communicating hole, 32 is an external cooling system work plate, 32-1 is heat dissipation. Fins 33 are work plates of an internal / external cooling system, 33-1 is a cooling medium passage, and 33-2 is a radiation fin.

すなわち、図１、図２に示す内部冷却方式のワークプレート３１は、当該ワークプレート本体の長手方向に例えば左右２つの冷却媒体通路３１−１を貫通して設けるとともに、該２つの冷却媒体通路３１−１の中央部を連通孔３１−２にて連通して構成する。なお、連通孔３１−２は、当該ワークプレート３１の側面から穿孔して設けるとともに、その側面開口部はねじ３１−３により遮蔽する。
かかる構成の冷却媒体通路３１−１を有するワークプレート３１の場合は、該冷却媒体通路３１−１に外部から冷却水等の冷却媒体を通流させることにより、当該ワークプレート３１は内部から冷却される。したがって、切断加工時の摩擦熱あるいは研削加工熱が当該ワークプレートに伝達しても温度上昇が抑制される。
なお、ここでは２つの冷却媒体通路３１−１の中央部を連通孔３１−２にて連通して構成したワークプレート３１を例示したが、冷却媒体通路３１−１の数は当該ワークプレートの大きさや強度を考慮して決定し、また各冷却媒体通路３１−１を連通させる連通孔３１−２は必要に応じて設ける。さらに、通流させる冷却媒体は、ワークプレートが常に一定の温度に保たれるように温度調整されることはいうまでもない。 That is, the internal cooling system work plate 31 shown in FIGS. 1 and 2 is provided in the longitudinal direction of the work plate main body through, for example, two left and right cooling medium passages 31-1, and the two cooling medium passages 31. -1 is communicated with the communication hole 31-2. The communication hole 31-2 is provided by drilling from the side surface of the work plate 31, and the side surface opening is shielded by the screw 31-3.
In the case of the work plate 31 having the cooling medium passage 31-1 having such a configuration, the work plate 31 is cooled from the inside by flowing a cooling medium such as cooling water from the outside through the cooling medium passage 31-1. The Therefore, even if frictional heat or grinding heat during cutting is transmitted to the work plate, the temperature rise is suppressed.
Here, the work plate 31 is illustrated in which the central portion of the two cooling medium passages 31-1 is communicated with the communication hole 31-2. However, the number of the cooling medium passages 31-1 is the size of the work plate. The holes 31-2 are determined in consideration of the sheath strength, and the communication holes 31-2 for communicating the cooling medium passages 31-1 are provided as necessary. Furthermore, it goes without saying that the temperature of the cooling medium to be passed is adjusted so that the work plate is always maintained at a constant temperature.

また、図３に示す外部冷却方式のワークプレート３２は、当該ワークプレート本体の側面に多数の放熱フィン３２−１を設けたもので、この場合、放熱フィン３２−１はワイヤーソーの種類に応じて当該ワークプレート本体の側面全体あるいは部分的に設ける。なお、放熱フィン３２−１としては、プレート状のものが一般的であるが、より伝熱面積を増大するために該プレートフィンに貫孔、ルーバー、ピンフィン、凹凸等を設けたものを用いてもよい。また、該放熱フィン３２−１の厚さや大きさ、形状、個数等は当該ワイヤーソーの種類、ワークプレートの大きさ等を考慮して決定すればよい。
かかる構成のワークプレート３２の場合は、切断加工時の摩擦熱あるいは研削加工熱が当該ワークプレートに伝達しても多数の放熱フィン３２−１の作用により当該ワークプレート３１の温度上昇が抑制される。 Also, the work plate 32 of the external cooling system shown in FIG. 3 is provided with a large number of heat radiation fins 32-1 on the side surface of the work plate body. In this case, the heat radiation fins 32-1 correspond to the type of wire saw. To provide the whole or part of the side surface of the work plate body. In addition, as the radiation fin 32-1, a plate-shaped thing is common, However, In order to increase a heat-transfer area more, using what provided the through-hole, the louver, the pin fin, the unevenness | corrugation etc. in this plate fin is used. Also good. Further, the thickness, size, shape, number, etc. of the radiation fins 32-1 may be determined in consideration of the type of the wire saw, the size of the work plate, and the like.
In the case of the work plate 32 having such a configuration, even if frictional heat or grinding heat at the time of cutting is transmitted to the work plate, the temperature increase of the work plate 31 is suppressed by the action of the large number of heat radiation fins 32-1. .

さらに、図４に示す内・外部冷却方式のワークプレート３３は、当該ワークプレート本体の長手方向に前記図１に示す冷却媒体通路と同様の左右２つの冷却媒体通路３３−１を貫通して設けるとともに、当該ワークプレート本体の側面に図２に示す放熱フィンと同様の多数の放熱フィン３３−２を設けたものである。
なお、この内・外部冷却方式のワークプレート３３の場合も、前記図１に示すものと同様、冷却媒体通路３１−１の数は当該ワークプレートの大きさや強度を考慮して決定し、また放熱フィン３３−２についても前記図２に示すものと同様、ワークプレート本体の側面全体あるいは部分的に設けることとし、かつ放熱フィンの厚さや大きさ、形状、個数等も当該ワイヤーソーの種類、ワークプレートの大きさ等を考慮して決定する。
かかる構成のワークプレート３３の場合は、冷却媒体通路３３−１を流れる冷却水等の冷却媒体と、ワークプレート本体の外面部に設けた多数の放熱フィン３３−２とにより冷却されるので、図１、図２に示すワークプレートよりもさらに効果的に冷却される。 Furthermore, the work plate 33 of the internal / external cooling system shown in FIG. 4 is provided in the longitudinal direction of the work plate main body so as to penetrate the two left and right cooling medium passages 33-1 similar to the cooling medium passage shown in FIG. In addition, a large number of radiation fins 33-2 similar to the radiation fins shown in FIG. 2 are provided on the side surface of the work plate main body.
In the case of the internal / external cooling type work plate 33 as well, the number of the cooling medium passages 31-1 is determined in consideration of the size and strength of the work plate, as well as the one shown in FIG. As with the fin 33-2 shown in FIG. 2, the entire side surface or part of the work plate main body is provided, and the thickness, size, shape, number, etc. of the heat dissipating fins are also determined depending on the type of wire saw and the workpiece. Determine by taking into account the size of the plate.
In the case of the work plate 33 having such a configuration, the work plate 33 is cooled by a cooling medium such as cooling water flowing through the cooling medium passage 33-1, and a large number of radiating fins 33-2 provided on the outer surface of the work plate main body. 1. Cooling is more effective than the work plate shown in FIG.

なお、本発明においては、ワークプレート３１、３２、放熱フィン３２−１の材質は特に限定するものではないが、切断加工時の摩擦熱あるいは研削加工熱に起因する当該ワークプレートの熱膨張をより抑制するために、これらの材質を低熱膨張材料で作製してもよい。 In the present invention, the materials of the work plates 31 and 32 and the heat radiation fins 32-1 are not particularly limited. However, the thermal expansion of the work plate due to frictional heat or grinding heat at the time of cutting is further increased. In order to suppress, these materials may be made of a low thermal expansion material.

図６に示すワイヤーソーを用い、図１〜図２に示すワークプレートに、直径２００ｍｍのシリコンインゴットをＧＣ砥粒とスライシング（ラッピング）オイルとからなるスラリーを使用し切断してウェーハを製造した時のワークプレートの時間と温度の関係、反り形状並びに反り分布の結果を図５に示す。なお、本実施例ではワークプレートの冷却媒体に冷却水を用い、温度、流量は一定とした。
また、比較のため、従来のワークプレートに本実施例と同じシリコンインゴットを同じ条件で切断しウェーハを製造した時のワークプレートの時間と温度の関係、反り形状並びに反り分布を図５に比較して示す。
図５に示す結果より明らかなごとく、本発明のワークプレートを採用したワイヤーソーによれば、従来のワークプレートを用いたワイヤーソーに比べ、切断中ワークプレートをほぼ一定の低い温度に保持することができ（図５(ａ)）、反りの極めて少ないウェーハの製造が可能であることがわかる（図５(ｂ)、図５(ｃ)）。さらに、加工中におけるワークプレートの温度がより一定に保たれるように冷却媒体の温度、流量を制御することにより、さらなる反りの工程能力向上が見込める。 When the wafer is manufactured by using the wire saw shown in FIG. 6 and cutting the silicon ingot having a diameter of 200 mm on the work plate shown in FIGS. 1 and 2 using a slurry of GC abrasive grains and slicing (wrapping) oil. FIG. 5 shows the relationship between the time and temperature of the work plate, the warp shape, and the warp distribution. In this embodiment, cooling water is used as a cooling medium for the work plate, and the temperature and flow rate are constant.
For comparison, the relationship between the time and temperature of the work plate, the warp shape, and the warp distribution when a wafer is manufactured by cutting the same silicon ingot as in the present embodiment under the same conditions as a conventional work plate is compared with FIG. Show.
As is apparent from the results shown in FIG. 5, according to the wire saw employing the work plate of the present invention, the work plate is kept at a substantially constant low temperature during cutting as compared with the wire saw using the conventional work plate. (FIG. 5 (a)), it can be seen that it is possible to manufacture a wafer with very little warpage (FIGS. 5 (b) and 5 (c)). Furthermore, by controlling the temperature and flow rate of the cooling medium so that the temperature of the work plate during processing is kept more constant, it is possible to further improve the process capability of warping.

本発明のワークプレートは、半導体材料、セラミックス等の高精度切断が要求される硬脆性材料をワイヤとスラリーにより薄板の多数のウェーハに切断する全てのワイヤーソーに適用できる。 The work plate of the present invention can be applied to all wire saws that cut hard and brittle materials such as semiconductor materials and ceramics that are required to be cut with high precision into a large number of thin wafers using wires and slurry.

本発明に係る内部冷却方式のワークプレートの一実施例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows one Example of the work plate of the internal cooling system which concerns on this invention. 本発明に係る内部冷却方式のワークプレートの一実施例を示し、（ａ）は概略縦断面図、（ｂ）は（ａ）のアーア線上の縦断面図である。An example of the work plate of the internal cooling system concerning the present invention is shown, (a) is a schematic longitudinal section, and (b) is a longitudinal section on the AA line of (a). 本発明に係る外部冷却方式のワークプレートの一実施例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows one Example of the work plate of the external cooling system which concerns on this invention. 本発明に係る内部冷却方式と外部冷却方式の二つを兼ね備えたワークプレートの一実施例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows one Example of the work plate which has two of the internal cooling system and external cooling system which concern on this invention. 本発明の実施例における結果を従来例と比較して示したもので、（ａ）はワークプレートの時間と温度の関係を示す図、（ｂ）は反り形状を示す図、（ｃ）は反り分布を示す図である。The result in the Example of this invention was shown compared with the prior art example, (a) is a figure which shows the relationship between time and temperature of a work plate, (b) is a figure which shows curvature shape, (c) is curvature. It is a figure which shows distribution. 本発明の対象とする従来のワイヤーソーの一例を示す該略図である。It is this schematic which shows an example of the conventional wire saw made into the object of this invention. 本発明の対象とする従来のワイヤーソーの他の例を示す該略図である。It is this schematic which shows the other example of the conventional wire saw made into the object of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

３１内部冷却方式のワークプレート
３１−１冷却媒体通路
３１−２連通孔
３２外部冷却方式のワークプレート
３２−１放熱フィン
３３内・外部冷却方式のワークプレート
３３−１冷却媒体通路
３３−２放熱フィン
31 Internal Cooling Work Plate 31-1 Cooling Medium Passage 31-2 Communication Hole 32 External Cooling Work Plate 32-1 Radiation Fin 33 Internal / External Cooling Work Plate 33-1 Cooling Medium Passage 33-2 Radiation Fin

Claims

走行するワイヤと被加工物にスラリーを供給し、当該ワイヤが形成する所定ピッチのワイヤ列に被加工物を押しつけながら多数のウェーハに切断するワイヤーソーにおけるワークプレートにおいて、前記ワークプレートに１ないし複数の冷却媒体通路を設け、該冷却媒体通路に冷却媒体を通流させる構造となしたことを特徴とするワイヤーソーのワークプレート。 In a work plate in a wire saw that supplies slurry to a traveling wire and a workpiece, and cuts a large number of wafers while pressing the workpiece against a wire array of a predetermined pitch formed by the wire. A work plate for a wire saw, characterized in that a cooling medium passage is provided and the cooling medium passage is passed through the cooling medium passage.

走行するワイヤと被加工物にスラリーを供給し、当該ワイヤが形成する所定ピッチのワイヤ列に被加工物を押しつけながら多数のウェーハに切断するワイヤーソーにおけるワークプレートにおいて、前記ワークプレートの側面に多数の放熱フィンを設けた構造となしたことを特徴とするワイヤーソーのワークプレート。 In a work plate in a wire saw that supplies slurry to a traveling wire and a workpiece, and cuts the wafer into a large number of wafers while pressing the workpiece against a wire array of a predetermined pitch formed by the wire, Wire saw work plate, characterized by having a structure with heat dissipation fins.

走行するワイヤと被加工物にスラリーを供給し、当該ワイヤが形成する所定ピッチのワイヤ列に被加工物を押しつけながら多数のウェーハに切断するワイヤーソーにおけるワークプレートにおいて、前記ワークプレートに１ないし複数の冷却媒体通路を設け、該冷却媒体通路に冷却媒体を通流させる構造となすとともに、同ワークプレートの側面に多数の放熱フィンを設けた構造となしたことを特徴とするワイヤーソーのワークプレート。
In a work plate in a wire saw that supplies slurry to a traveling wire and a workpiece, and cuts a large number of wafers while pressing the workpiece against a wire array of a predetermined pitch formed by the wire. The wire saw work plate has a structure in which a cooling medium passage is provided and a cooling medium is passed through the cooling medium passage, and a plurality of heat radiation fins are provided on the side surface of the work plate. .