JP4958463B2

JP4958463B2 - Wire saw

Info

Publication number: JP4958463B2
Application number: JP2006097326A
Authority: JP
Inventors: 豊宏星山; 健司藤村; 純大矢
Original assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Current assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JP2007273711A

Description

本発明は、切断用ワイヤにより構成されたワイヤ群に対して半導体インゴット等のワークを切り込み送りすることにより当該ワークを切断するワイヤソーに関するものである。 The present invention relates to a wire saw that cuts a workpiece by cutting and feeding a workpiece such as a semiconductor ingot to a wire group constituted by cutting wires.

従来から半導体インゴット等のワークをスライス状に切り出す手段としてワイヤソーが知られている。ワイヤソーは、図５に示すように、複数のガイドローラ１０Ａ，１０Ｂ間に切断用ワイヤ１１が巻き掛けられることにより該ワイヤ１１が多数本並んだ状態で張設され、このワイヤ群１２をその軸方向に高速走行させながら該ワイヤ群１２に遊離砥粒を含むスラリを供給しながら、この状態で、ワーク保持部２２に保持されたワークＷを切断用ワイヤ１１の軸方向と直交する方向に、前記ワイヤ群１２に対して切り込み送りすることにより、ワークＷをスライス状に多数毎同時に切り出すように構成されている（例えば特許文献１）。なお、ワイヤ群１２におけるワークＷの切り込み領域の両側であってワイヤ群１２の上方にはそれぞれノズル部材１４ａ，１５ａが配置されており、前記スラリは、これらノズル部材１４ａ，１５ａからワイヤ群１２に対して供給されるようなっている。
特開平１１−１０５１１号公報 Conventionally, a wire saw is known as means for cutting a workpiece such as a semiconductor ingot into slices. As shown in FIG. 5, the wire saw is stretched in a state in which a large number of wires 11 are arranged by winding a cutting wire 11 between a plurality of guide rollers 10A and 10B. While supplying a slurry containing loose abrasive grains to the wire group 12 while traveling at high speed in the direction, the workpiece W held by the workpiece holding portion 22 in this state is orthogonal to the axial direction of the cutting wire 11. By cutting and feeding to the wire group 12, a large number of workpieces W are simultaneously cut out in a slice shape (for example, Patent Document 1). In addition, nozzle members 14a and 15a are disposed on both sides of the cut area of the workpiece W in the wire group 12 and above the wire group 12, respectively. The slurry is transferred from the nozzle members 14a and 15a to the wire group 12. In contrast, it is supplied.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-10511

ワイヤソーでは、上記のようにワイヤ群１２に対してスラリを供給しながらワークＷの切り出しを行うが、ワイヤ群１２は高速走行しているため、スラリが供給されるとこれが激しく飛散し、例えば円柱状のワークＷ（例えば半導体インゴット）を切り出すような場合には、次のような課題がある。 In the wire saw, the workpiece W is cut out while supplying the slurry to the wire group 12 as described above. However, since the wire group 12 is traveling at a high speed, when the slurry is supplied, it is scattered violently. When a columnar workpiece W (for example, a semiconductor ingot) is cut out, there are the following problems.

すなわち、切断用ワイヤ１１の走行方向におけるワークＷの上流側では、ノズル１４ａから供給されたスラリが切断用ワイヤ１１の移動に伴いワークＷ側に飛散することとなる。他方、ワークＷの切り込み送りが進行して切り込み終期の段階に達すると、図５に示すように、ワークＷ、ワーク保持部２２およびノズル部材１４ａにより囲まれた空間Ｓが形成されるため、上記のように飛散したスラリがこの空間Ｓ内で舞い上がり（巻き上がり）、同図中に一点鎖線矢印で示すようにワークＷやワイヤ群１２に対して再度供給される。 That is, on the upstream side of the workpiece W in the traveling direction of the cutting wire 11, the slurry supplied from the nozzle 14 a is scattered to the workpiece W side as the cutting wire 11 moves. On the other hand, when the cutting feed of the workpiece W proceeds and reaches the final cutting stage, a space S surrounded by the workpiece W, the workpiece holding portion 22 and the nozzle member 14a is formed as shown in FIG. The slurries thus scattered rise in the space S (roll up), and are supplied again to the workpiece W and the wire group 12 as indicated by a one-dot chain arrow in the figure.

その結果、ワークＷやワイヤ群１２に対してスラリの供給が過多となり切り出し精度に悪影響を与えることが考えられる。例えば、ワークＷの切り出し中には、加工熱の影響によりワークＷがその軸方向に多少熱膨張することが知られているが、上記のように切り込み終期の段階にスラリが過剰供給されると、ワークＷが過冷却される結果、切り込み終期にワークＷが短時間に大きく収縮して切断面の品質を損なうことが考えられる。また、スラリの過剰供給によりワークＷが過剰に衝撃を受け、あるいは個々の切断用ワイヤ１１に過剰に振動が生じる等し、その結果、スライス途中のワークＷが脱落するといったトラブルを招くことも考えられる。 As a result, the supply of slurry to the workpiece W and the wire group 12 becomes excessive, which may adversely affect the cutting accuracy. For example, during the cutting of the workpiece W, it is known that the workpiece W is slightly thermally expanded in the axial direction due to the influence of machining heat, but when the slurry is excessively supplied at the final stage of cutting as described above. As a result of the supercooling of the workpiece W, it is conceivable that the workpiece W contracts greatly in a short time at the end of cutting and impairs the quality of the cut surface. In addition, the workpiece W may be excessively impacted by excessive supply of slurry, or excessive vibration may be generated in each cutting wire 11, resulting in a problem that the workpiece W in the middle of slicing falls off. It is done.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、飛散したスラリがワイヤ群やワークに対して再度供給されることに起因するスラリの過剰供給を抑制し、ワークの切り出しをより精度良く行えるようにすることを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses excessive supply of slurry due to the supply of scattered slurry to the wire group and the workpiece again, thereby further accurately cutting the workpiece. The purpose is to be able to do well.

上記課題を解決するために、本発明のワイヤソーは、複数のガイドローラに巻回された切断用ワイヤにより形成されるワイヤ群と、ワークを保持し、前記ワイヤ群に対して相対的に移動することにより前記ワークをワイヤ群に対してその上側から切り込み送りするワーク保持部材と、前記ワイヤ群のうち前記ワークが切り込み送りされる作業領域よりも前記ワイヤの走行方向上流側に少なくとも配置され、前記ワイヤ群に対してその上方からスラリを供給するノズル部材とを備えたワイヤソーにおいて、前記ワイヤ群の上方であって前記ワイヤの走行方向における前記ワークの中心と当該ワークの上流側に位置する前記ノズル部材との間に配置されて上向きに開口する形状を有し、前記ノズル部材から前記ワイヤ群に供給されて前記ワークに沿って前記ワイヤ群の上方に飛散するスラリを受けることで当該スラリを捕集する捕集部材を備えているものである（請求項１）。
In order to solve the above-described problems, a wire saw according to the present invention holds a workpiece and a wire group formed by cutting wires wound around a plurality of guide rollers, and moves relative to the wire group. A workpiece holding member that cuts and feeds the workpiece to the wire group from above, and is disposed at least on the upstream side in the traveling direction of the wire from the work area in which the workpiece is cut and fed in the wire group, A wire saw provided with a nozzle member for supplying slurry to the wire group from above, the nozzle located above the wire group and at the center of the workpiece and the upstream side of the workpiece in the traveling direction of the wire has a shape that opens upward is disposed between the members, to the from the nozzle member being supplied to the wire group workpiece In which is provided with a collecting member for collecting the slurry by receiving slurry scattered above the wire group I (claim 1).

この構成によると、ワイヤ群に供給されることにより飛散したスラリを捕集することが可能となるので、当該スラリがワイヤ群やワークに対して再度供給されるのを有効に防止することが可能となる。 According to this configuration, since it is possible to collect the slurry that has been scattered by being supplied to the wire group, it is possible to effectively prevent the slurry from being supplied again to the wire group and the workpiece. It becomes.

捕集部材は、飛散したスラリを効果的に捕集できる位置に設ければ良いが、前記ワーク保持部材に組み付けられているのが好適である（請求項２）。
Collecting member may be provided at a position capable of effectively collecting the scattered slurry, it is preferable that are assembled on the workpiece holding member (claim 2).

この構成によると、ワークと捕集部材が一体的に移動するので、ワークに対して捕集部材が干渉するおそれがなくなる。 According to this configuration, since the workpiece and the collection member move integrally, there is no possibility that the collection member interferes with the workpiece.

この場合、前記ワーク保持部材が、その下端に前記ワークを垂下した状態で保持するとともに、前記下端に前記ワイヤの走行方向に延びて前記ワークに対向する対向面を有し、この対向面と前記ワークとの間に隙間を形成した状態で前記ワークを保持する場合には、前記捕集部材は、前記隙間に配置されているのが好適である（請求項３）。
In this case, the workpiece holding member holds the workpiece in a suspended state at the lower end thereof, and has a facing surface that extends in the traveling direction of the wire and faces the workpiece at the lower end. In the case where the workpiece is held in a state where a gap is formed between the workpiece and the workpiece, the collecting member is preferably arranged in the gap (Claim 3 ).

すなわち、例えばワークが円柱状のものであるような場合には、ワーク表面が湾曲している結果、上記隙間がやや広くなりその部分でスラリが舞い上がり（巻き上がり）、ワーク等に再供給され易い。そのため、上記の構成によれば、上記隙間の部分で舞い上がるスラリを効果的に捕集して、ワーク等への再供給を防止することが可能となる。 That is, for example, when the workpiece is cylindrical, as a result of the workpiece surface being curved, the gap is slightly widened, and the slurry rises (rolls up) at that portion and is easily supplied to the workpiece or the like. . Therefore, according to the above configuration, it is possible to effectively collect the slurry that rises in the gap portion and prevent resupply to the workpiece or the like.

なお、この構成の場合には、前記ワーク保持部材の前記下端に、当該下端から垂下して前記ワイヤの走行方向における上流側と下流側とを遮蔽する遮蔽部材が設けられ、前記捕集部材は、この遮蔽部材の前記走行方向における下流側に配置されるとともにこの遮蔽部材に付着して流下するスラリを捕集可能に設けられているのが好適である（請求項４）。
In this configuration, the lower end of the work holding member is provided with a shielding member that hangs from the lower end and shields the upstream side and the downstream side in the traveling direction of the wire, In addition, it is preferable that the shielding member is disposed downstream of the shielding member in the traveling direction and is provided so as to be able to collect the slurry that adheres to the shielding member and flows down (claim 4 ).

この構成によれば、上記隙間内で舞い上がったスラリを当該隙間部分から外部に飛散させることなく効率良く捕集することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to efficiently collect the slurry that has risen in the gap without being scattered from the gap portion to the outside.

なお、前記捕集部材は、前記ノズル部材に組み付けられ、当該ノズル部材と前記作業領域との間に配置されているものであってもよく（請求項５）、この構成の場合にも、飛散したスラリを効果的に捕集することができる。
The collecting member may be assembled to the nozzle member and disposed between the nozzle member and the work area (Claim 5 ). The collected slurry can be collected effectively.

また、上記のような構成において、前記捕集部材は、前記ワイヤ群を形成する前記ワイヤの並び方向に亘って設けられているのが好適である（請求項６）。
In the above-described configuration, it is preferable that the collecting member is provided in the arrangement direction of the wires forming the wire group (Claim 6 ).

この構成によれば、切断用ワイヤの並び方向全体に亘って飛散したスラリを捕集することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to collect the slurry scattered over the entire cutting wire arrangement direction.

なお、捕集したスラリが捕集部材から溢れる等してワイヤ群に落下すると、結局スラリの過剰供給となってしまうので、前記捕集部材は、前記ワイヤの並び方向に亘って連続して設けられ、かつ捕集したスラリを前記並び方向に流動させるように形成されているのが好適である（請求項７）。 Note that if the collected slurry overflows from the collecting member and falls into the wire group, the slurry is excessively supplied, so the collecting member is provided continuously in the wire arranging direction. It is preferable that the collected slurry is made to flow in the arrangement direction (claim 7 ).

この構成によれば、捕集したスラリをワイヤ群の外側に速やかに移動させて回収することが可能となるので、上記のようなトラブルを未然に防止することが可能となる。 According to this configuration, since the collected slurry can be quickly moved to the outside of the wire group and collected, the above trouble can be prevented in advance.

本発明に係るワイヤソーによると、ノズル部材からワイヤ群に供給されることにより飛散するスラリを捕集できるように構成したので、飛散したスラリがワイヤ群やワークに対して再度供給されることに起因したスラリの過剰供給を有効に防止することができる。従って、このようなスラリの過剰供給に起因するトラブル、例えばワークの過冷却による切断面の品質低下や、切断用ワイヤの過剰振動等によるワークの脱落といったトラブルの発生を未然に防止することが可能となり、その結果、ワークの切り出しをより精度良く行えるようになる。 According to the wire saw according to the present invention, since the slurry that is scattered by being supplied from the nozzle member to the wire group can be collected, the scattered slurry is supplied to the wire group and the workpiece again. It is possible to effectively prevent excessive supply of the slurry. Therefore, it is possible to prevent troubles caused by such an excessive supply of slurry, for example, the deterioration of the quality of the cut surface due to the overcooling of the workpiece or the dropping of the workpiece due to excessive vibration of the cutting wire. As a result, the workpiece can be cut out with higher accuracy.

本発明の好ましい実施の形態について図面に基づいて説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明に係るワイヤソーの全体構成を模式的に示している。この図に示すようにワイヤソーは、所定の間隔を隔てて平行に配置される一対のガイドローラ１０Ａ，１０Ｂを有している。これらガイドローラ１０Ａ，１０Ｂの外周面上にはローラ軸方向（同図では紙面と直交する方向；以下、前後方向という）に並ぶ多数本の溝が形成され、これらの溝に嵌め込むようにして切断用ワイヤ１１が両ガイドローラ１０Ａ，１０Ｂ間に巻回されることにより、当該ガイドローラ１０Ａ，１０Ｂ間に前後方向に切断用ワイヤ１１が並ぶワイヤ群１２が形成されている。 FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a wire saw according to the present invention. As shown in this figure, the wire saw has a pair of guide rollers 10A and 10B arranged in parallel at a predetermined interval. On the outer peripheral surfaces of these guide rollers 10A and 10B, a large number of grooves arranged in the roller axial direction (in the figure, a direction orthogonal to the paper surface; hereinafter referred to as the front-rear direction) are formed, and cutting is performed by fitting into these grooves. By winding the wire 11 between the two guide rollers 10A and 10B, a wire group 12 in which the cutting wires 11 are arranged in the front-rear direction is formed between the guide rollers 10A and 10B.

切断用ワイヤ１１の両端は、それぞれ図外の繰出し・巻取りボビンにそれぞれ巻き付けられている。そして、各ボビンおよび前記ガイドローラ１０Ａ（又は１０Ｂ）が図外の駆動モータにより駆動されるとともにその回転方向が正逆に切換えられることにより、一方側のボビンから切断用ワイヤ１１が繰出されて他方側のボビンに巻き取られる状態と、その逆の状態とに切換わるように構成され、これにより、ガイドローラ１０Ａ，１０Ｂ間に形成されるワイヤ群１２が正逆方向に往復駆動（往復走行）されるようになっている。 Both ends of the cutting wire 11 are respectively wound around feeding and winding bobbins (not shown). Each bobbin and the guide roller 10A (or 10B) are driven by a drive motor (not shown) and the rotation direction is switched between forward and reverse, whereby the cutting wire 11 is fed out from one bobbin and the other. The wire group 12 formed between the guide rollers 10A and 10B is driven to reciprocate in the forward and reverse directions (reciprocating travel). It has come to be.

なお、本発明においてガイドローラの数は２本に限らず、３本以上のガイドローラの周囲にスラリＷが巻回され、かつそのうちの２つのガイドローラ間に形成されたワイヤ群に対してワークが切り込み送りされるものであってもよい。 In the present invention, the number of guide rollers is not limited to two, and a slurry W is wound around three or more guide rollers, and a work is applied to a wire group formed between the two guide rollers. May be cut and fed.

ワイヤ群１２のうちワークＷが切り込み送りされる領域（作業領域Ｅと呼ぶ）よりも切断用ワイヤ１１の走行方向（同図では左右方向）外側には、ワイヤ群１２の上方に、それぞれワイヤ群１２に対してスラリ（水溶性あるいは油性の分散液に加工用砥粒を混合した加工液）を供給するための二つ一組のノズル部材１４ａ，１４ｂ（１５ａ，１５ｂ）が配設されている。これらノズル部材１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂは、前後方向に延びるスリット状の液吐出口を有しており、この液吐出口からスラリを吐出することにより、ワイヤ群１２の前後方向全体（切断用ワイヤ１１の配列方向全体）に亘ってスラリを供給するようになっている。 The wire group 12 is located above the wire group 12 on the outer side in the traveling direction of the cutting wire 11 (the left-right direction in the figure) than the area where the workpiece W is cut and fed (referred to as work area E) in the wire group 12. A pair of nozzle members 14a and 14b (15a and 15b) for supplying slurry (processing liquid in which processing abrasive is mixed with water-soluble or oil-based dispersion liquid) are provided. . These nozzle members 14a, 14b, 15a, 15b have slit-like liquid discharge ports extending in the front-rear direction. By discharging slurry from the liquid discharge ports, the entire wire group 12 in the front-rear direction (for cutting) The slurry is supplied over the entire arrangement direction of the wires 11.

ノズル部材１４ａ，１４ｂ、およびノズル部材１５ａ，１５ｂは、それぞれ切断用ワイヤ１１の走行方向に一定間隔を隔てて配置されることにより、前記作業領域Ｅの両側、つまり切断用ワイヤ１１の走行方向上流側および下流側（以下、それぞれ単に上流側、下流側という）のそれぞれ二箇所でワイヤ群１２に対してスラリを供給するようになっている。特に、各組のノズル部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂのうち作業領域Ｅから離間する側のノズル部材１４ａ、１５ａは、ガイドローラ１０Ａ，１０Ｂの真上に配置されている。これによりワイヤ群１２と併せてガイドローラ１０Ａ，１０Ｂにスラリを供給し、同ローラ１０Ａ，１０Ｂを冷却するようになっている。 The nozzle members 14a and 14b and the nozzle members 15a and 15b are arranged at regular intervals in the traveling direction of the cutting wire 11, so that both sides of the work area E, that is, upstream of the cutting wire 11 in the traveling direction. Slurry is supplied to the wire group 12 at two locations on the side and downstream (hereinafter simply referred to as upstream and downstream, respectively). In particular, the nozzle members 14a, 15a on the side away from the work area E among the nozzle members 14a, 14b, 15a, 15b of each set are arranged directly above the guide rollers 10A, 10B. Thus, slurry is supplied to the guide rollers 10A and 10B together with the wire group 12, and the rollers 10A and 10B are cooled.

一方、前記ワイヤ群１２の上方には、図外のコラムに対して昇降可能に支持されたスライダ２０（本発明に係るワーク保持部材に相当する）が配置されている。このスライダ２０の下端部には、ワークＷを保持するワーク保持部２２が設けられており、ワークＷがこのワーク保持部２２に保持されている。 On the other hand, a slider 20 (corresponding to a work holding member according to the present invention) is disposed above the wire group 12 so as to be movable up and down with respect to a column (not shown). A work holding portion 22 that holds the work W is provided at the lower end of the slider 20, and the work W is held by the work holding portion 22.

ワークＷは、図示の例では半導体インゴットであって円柱状をなし、その上面にはワーク軸方向に延びるスライスベース２３が固着されている。そして、このスライスベース２３が前後方向を向く状態（すなわちワーク軸方向が前後方向となる状態）で、当該スライスベース２３が前記ワーク保持部２２に保持され、これによりワークＷが前記ワーク保持部２２に保持されている。 In the illustrated example, the workpiece W is a semiconductor ingot and has a cylindrical shape. A slice base 23 extending in the workpiece axis direction is fixed to the upper surface of the workpiece W. Then, in a state where the slice base 23 faces in the front-rear direction (that is, in a state where the work axis direction is the front-rear direction), the slice base 23 is held by the work holding unit 22, whereby the work W is held by the work holding unit 22. Is held in.

ワーク保持部２２のうちワークＷの保持部分の両側、すなわちワーク軸方向と直交する方向におけるスライスベース２３の両側（同図では左右両側）には、スラリの捕集部材３０がそれぞれ設けられている。これらの捕集部材３０は、後述するように、主にワイヤ群１２対するワークＷの切り込み送り終期にワイヤ群１２に供給されて飛散するスラリを捕集する部材で、同図に示すように、ワーク保持部２２の下端面２２ａ、すなわちワークＷの対向面の直ぐ下方に設けられることによって、ワーク保持部２２とこれに保持される前記ワークＷとの間に形成される隙間に配置されている。 Slurry collecting members 30 are respectively provided on both sides of the workpiece holding portion 22 of the workpiece W holding portion, that is, on both sides of the slice base 23 in the direction orthogonal to the workpiece axis direction (left and right sides in the figure). . As will be described later, these collecting members 30 are members that mainly collect slurry that is supplied to and scattered from the wire group 12 at the end of the cutting and feeding of the workpiece W with respect to the wire group 12, as shown in FIG. By being provided just below the lower end surface 22a of the workpiece holding portion 22, that is, the opposite surface of the workpiece W, the workpiece holding portion 22 is disposed in a gap formed between the workpiece holding portion 22 and the workpiece W held thereby. .

各捕集部材３０は、図２および図３に示すように、前後方向に延びる底板３１ａを有し、この底板３１ａの幅方向両端（図２では左右両端）に一対の側板３１ｂを、後端に側板３１ｃをそれぞれ備えた上向きに開く樋型の形状とされている。そして、ワーク保持部２２の下端面２２ａとの間に所定の隙間を隔てた状態で当該ワーク保持部２２に固定されている。詳しくは、前記一対の側壁３１ｂのうち、スライスベース２３から離間する側の側壁３１ｂに上方に延びる延設部が一体形成されており、この延設部がワーク保持部２２の側面にボルト等で固定されることにより、捕集部材３０がワーク保持部２２から垂下した状態で固定されている。 2 and 3, each collecting member 30 has a bottom plate 31a extending in the front-rear direction. A pair of side plates 31b are provided at both ends in the width direction of the bottom plate 31a (both left and right ends in FIG. 2). The side plate 31c is provided with a side plate 31c and has a bowl shape that opens upward. The workpiece holding unit 22 is fixed to the workpiece holding unit 22 with a predetermined gap between the workpiece holding unit 22 and the lower end surface 22a. Specifically, of the pair of side walls 31b, an extension portion extending upward is integrally formed on the side wall 31b on the side separated from the slice base 23, and this extension portion is formed on the side surface of the work holding portion 22 with a bolt or the like. By being fixed, the collection member 30 is fixed in a state where it is suspended from the work holding part 22.

捕集部材３０は、図３に示すように、その前端（同図では左端）が開放されているとともに、底板３１ａが所定角度θでその後端側から前端側に向かって先下がりに傾斜して設けられている。つまり、捕集したスラリを底板３１ａに沿って装置前側に流動させながら捕集部材３０の前端から図外のスラリ回収部に流下させるように構成されている。なお、捕集部材３０は、その前後両端がワイヤ群１２の前後方向外側まで延設されている。 As shown in FIG. 3, the collecting member 30 has an open front end (left end in the figure), and a bottom plate 31a is inclined at a predetermined angle θ from the rear end side toward the front end side. Is provided. That is, the collected slurry is made to flow down from the front end of the collecting member 30 to a slurry collecting unit (not shown) while flowing to the front side of the apparatus along the bottom plate 31a. Note that the front and rear ends of the collecting member 30 are extended to the outside in the front-rear direction of the wire group 12.

次にこのワイヤソーの作用について説明する。 Next, the operation of this wire saw will be described.

図１の実線に示す状態で、ガイドローラ１０Ａ（又は１０Ｂ）が回転駆動され、切断用ワイヤ１１が軸方向に高速駆動されるとともに、各ノズル部材１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂから切断用ワイヤ１１（ワイヤ群１２）にスラリが供給された状態で、図外のワーク送りモータが作動し、スライダ２０がゆっくり下降することにより、当該スライダ２０に保持されているワークＷがワイヤ群１２に対して切り込み送りされる。これにより、ワーク軸方向に並ぶ多数本の切断用ワイヤ１１がワークＷに対して同時に切り込み、多数枚のウエハの切り出しが同時実行されることとなる。 In the state shown by the solid line in FIG. 1, the guide roller 10A (or 10B) is rotationally driven, the cutting wire 11 is driven at a high speed in the axial direction, and the cutting wire 11 is fed from each nozzle member 14a, 14b, 15a, 15b. When the slurry is supplied to the (wire group 12), a workpiece feed motor (not shown) operates and the slider 20 slowly descends, so that the workpiece W held by the slider 20 is moved with respect to the wire group 12. Cut and fed. As a result, a large number of cutting wires 11 aligned in the workpiece axis direction are simultaneously cut into the workpiece W, and a large number of wafers are cut out simultaneously.

そして、ワークＷの切り込み送りが進行して切り込み終期の段階に達すると、図２に示すようにワーク保持部２２がノズル１４ｂ，１５ｂの間に入り込む結果、ワーク保持部２２と、ワークＷと、ノズル部材１４ｂ，１５ｂとの間にこれらに囲まれた空間Ｓが形成され、例えば、図１に矢印で示すように切断用ワイヤ１１が走行している場合（往動時）には、上流側に配置されたノズル部材１４ａ，１４ｂから供給されたスラリが飛散しつつ切断用ワイヤ１１の移動に伴いワークＷ側に送られ、同図に一点鎖線矢印で示すように、ワークＷに沿って上記空間Ｓ内に舞い上がる（巻き上がる）こととなる。このように舞い上がったスラリは、ワーク保持部２２に沿ってその下端面２２ａと捕集部材３０との間に入り込み、捕集部材３０の上流側の側板３１ｂ（固定部側の側板３１ｂ）に衝突しつつ流下して捕集部材３０内に捕集される。そして、この捕集部材３０の底板３１ａに沿って装置前側に流動し、捕集部材３０の前端からスラリ回収部に流下して回収されることとなる。 Then, when the cutting feed of the workpiece W proceeds and reaches the final stage of cutting, the workpiece holding portion 22 enters between the nozzles 14b and 15b as shown in FIG. 2, resulting in the workpiece holding portion 22, the workpiece W, A space S surrounded by these is formed between the nozzle members 14b and 15b. For example, when the cutting wire 11 is traveling as shown by an arrow in FIG. The slurry supplied from the nozzle members 14a and 14b disposed on the workpiece 14 is sent to the workpiece W side along with the movement of the cutting wire 11 while being scattered, and the above-mentioned along the workpiece W as shown by a one-dot chain line arrow in FIG. It will soar (wind up) in the space S. The slurry soared enters the space between the lower end surface 22a and the collecting member 30 along the work holding portion 22, and collides with the side plate 31b on the upstream side of the collecting member 30 (the side plate 31b on the fixed portion side). Then, it flows down and is collected in the collection member 30. Then, it flows to the front side of the apparatus along the bottom plate 31a of the collecting member 30, and flows down from the front end of the collecting member 30 to the slurry collecting portion and is collected.

なお、上記の例は、切断用ワイヤ１１が図中右方から左方に走行している場合（往動時）であるが、切断用ワイヤ１１が左方から右方に走行する復動時には、切断用ワイヤ１１の走行方向上流側に配置されたノズル部材１５ａ，１５ｂから供給されたスラリが同様に飛散することとなり、この場合には、当該上流側に位置する捕集部材３０（図１，図２では左側の捕集部材３０）によりスラリが捕集されることとなる。 The above example is a case where the cutting wire 11 travels from the right to the left in the figure (during forward movement), but when the cutting wire 11 travels from the left to the right when returning. The slurry supplied from the nozzle members 15a and 15b arranged on the upstream side of the cutting wire 11 in the traveling direction is similarly scattered. In this case, the collecting member 30 (FIG. 1) positioned on the upstream side. In FIG. 2, the slurry is collected by the collection member 30 on the left side.

このようなワイヤソーによれば、ワークＷの切り込み終期の段階で形成される上記空間Ｓ内で舞い上がったスラリを捕集部材３０により捕集しつつ回収するので、舞い上がったスラリがワークＷやワイヤ群１２に再度供給されることに起因したスラリの過剰供給を有効に防止することができる。従って、このようなスラリの過剰供給に起因するトラブル、例えばワークＷの過冷却による切断面の品質低下や、切断用ワイヤ１１の過剰振動などによるワークの脱落といったトラブルの発生を未然に防止することが可能となり、その結果、ワークの切り出しをより精度良く行えるようになる。 According to such a wire saw, since the slurry soared in the space S formed at the final stage of cutting of the work W is collected and collected by the collecting member 30, the soared slurry is collected by the work W and the wire group. Therefore, it is possible to effectively prevent the slurry from being excessively supplied due to the supply again to the nozzle 12. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of troubles due to such an excessive supply of slurry, for example, the deterioration of the quality of the cut surface due to the overcooling of the work W or the dropout of the work due to the excessive vibration of the cutting wire 11. As a result, the workpiece can be cut out with higher accuracy.

特に、上記のワイヤソーでは、捕集部材３０の側板３１ｂのうちスライスベース２３とは反対側の側板３１ｂに上方に延びる延設部を一体に設け、この延設部分をワーク保持部２２に固定することにより、上記空間Ｓから外部へのスラリの飛散を防止しつつこの側板３１ｂに衝突させて捕集するように構成されているので、上記空間Ｓ内で舞い上がったスラリを外部に逃がすことなく効率良く捕集することができる。従って、舞い上がったスラリがワークＷやワイヤ群１２に再度供給されることに起因する上記のようなスラリの過剰供給を効果的に防止することができる。なお、当実施形態では、このように側板３１ｂが切断用ワイヤ１１の走行方向における上流側と下流側とを遮蔽してスラリの外部飛散を防止する遮蔽板として機能するようになっており、つまり当実施形態では、この側板３１ｂが本発明に係る遮蔽部材を兼ねた構成となっている。 In particular, in the above-described wire saw, an extending portion extending upward is integrally provided on the side plate 31 b of the collection member 30 on the side opposite to the slice base 23, and the extending portion is fixed to the work holding portion 22. Thus, the slurry is collided with the side plate 31b and collected while preventing the slurry from being scattered from the space S to the outside, so that the slurry that has risen in the space S does not escape to the outside. It can be collected well. Therefore, it is possible to effectively prevent the excessive supply of slurry as described above, which is caused by the slurry that has risen being supplied again to the workpiece W or the wire group 12. In this embodiment, the side plate 31b functions as a shielding plate that shields the upstream side and the downstream side in the traveling direction of the cutting wire 11 and prevents the slurry from splashing outside. In the present embodiment, the side plate 31b also serves as a shielding member according to the present invention.

ところで、上述したワイヤソーは、本発明に係るワイヤソーの好ましい実施形態の一例であって、その具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 By the way, the wire saw mentioned above is an example of preferable embodiment of the wire saw which concerns on this invention, The concrete structure can be suitably changed in the range which does not deviate from the summary of this invention.

例えば、上述したワイヤソーでは、スライダ２０（ワーク保持部２２）に捕集部材３０を設けているが、例えば、図４に示すように、ワイヤ群１２の前記作業領域Ｅの直ぐ側方に位置するノズル部材１４ｂ，１５ｂに捕集部材３１を設けるようにしてもよい。具体的には、ノズル部材１４ｂ，１５ｂのうち作業領域Ｅ側の側面に捕集部材３１を組み付けるようにしてもよい。このような構成は、例えばワークＷとして太陽電池のシリコン基板等、四角柱状のワークＷ等を切り出す場合に好適である。すなわち、ワークＷが四角柱状の場合には、円柱状のワークＷに比べてワークＷとワーク保持部２２（下端面２２ａ）との間に形成される隙間が狭く、切り込み終期の段階での上記空間Ｓも小さいため、当該空間Ｓでのスラリの舞い上がりが問題となることがないが、太陽電池のシリコン基板等はウエハ厚みが非常に薄いため、飛散したスラリが再度ワークＷやワイヤ群１２等に供給されてワークＷに過剰な衝撃が付与され、あるいは切断用ワイヤ１１に過剰な振動が生じることによるウエハの脱落が生じ易い。従って、図４に示すように、ノズル部材１４ｂ，１５ｂに捕集部材３１を設けておけば、捕集場所は異なるが、図１のワイヤソーと同様に、飛散したスラリを効果的に捕集しつつ回収することができ、その結果、ワークＷやワイヤ群１２にスラリが再度供給されることに起因する上記のようなトラブルの発生を未然に防止することが可能となる。 For example, in the wire saw described above, the collection member 30 is provided on the slider 20 (work holding portion 22). For example, as shown in FIG. 4, the wire saw 12 is positioned immediately to the side of the work area E. You may make it provide the collection member 31 in the nozzle members 14b and 15b. Specifically, the collection member 31 may be assembled to the side surface on the work area E side of the nozzle members 14b and 15b. Such a configuration is suitable when, for example, a quadrangular columnar workpiece W such as a silicon substrate of a solar cell is cut out as the workpiece W. That is, when the workpiece W is a quadrangular prism shape, the gap formed between the workpiece W and the workpiece holding portion 22 (lower end surface 22a) is narrower than that of the columnar workpiece W, and the above-described stage at the end of cutting is described above. Since the space S is also small, the rising of the slurry in the space S does not become a problem. However, since the silicon substrate of the solar cell has a very thin wafer thickness, the scattered slurry again becomes the workpiece W, the wire group 12 and the like. The wafer W is easily dropped due to excessive shock applied to the workpiece W or excessive vibration in the cutting wire 11. Therefore, as shown in FIG. 4, if the collecting member 31 is provided in the nozzle members 14b and 15b, the collecting place is different, but the scattered slurry is effectively collected as in the wire saw of FIG. As a result, it is possible to prevent the occurrence of the trouble as described above due to the supply of the slurry to the workpiece W or the wire group 12 again.

なお、このようにノズル部材１４ｂ，１５ｂに捕集部材３１を設ける構成は、必ずしも太陽電池のシリコン基板等、四角柱状のワークＷ等を対象とする場合に限らず、円柱状のワークＷを対象とする場合にも勿論有効である。 The configuration in which the collecting member 31 is provided on the nozzle members 14b and 15b in this way is not limited to the case of a quadrangular columnar workpiece W, such as a silicon substrate of a solar cell, but a cylindrical workpiece W. Of course, this is also effective.

また、上記実施形態では、捕集部材３０として樋型のものを用い、スラリを捕集しつつ捕集部材３０の前端に流動させ、その末端から図外のスラリ回収部に流下させるようにしているが、捕集部材３０の具体的な形状は、これに限定されるものではなく、飛散したスラリを効率良く捕集しつつ図外のスラリ回収部に回収できるものであればよい。但し、捕集したスラリが捕集部材３０から溢れる等してワイヤ群１２に落下すると、結局スラリの過剰供給となってしまうので、この点を考慮すると、上記実施形態のように、捕集したスラリをワイヤ群１２の外側に速やかに流動させながら回収する構成は有効と言える。 Further, in the above embodiment, a trapezoidal member is used as the collecting member 30, and the slurry is flowed to the front end of the collecting member 30 while collecting the slurry, and is allowed to flow down from the end to the slurry collecting portion outside the figure. However, the specific shape of the collecting member 30 is not limited to this, as long as it can collect the scattered slurry efficiently and collect it in a slurry collecting unit (not shown). However, if the collected slurry overflows from the collection member 30 and falls to the wire group 12, the slurry is excessively supplied, so that in consideration of this point, the collected slurry is collected as in the above embodiment. It can be said that a configuration in which the slurry is recovered while promptly flowing to the outside of the wire group 12 is effective.

また、捕集部材３０，３１の固定方法も、図１や図４に示すようにスライダ２０（ワーク保持部２２）やノズル部材１４ｂ，１５ｂに直接設ける必要はなく、可能な場合には、それ以外の部材に設けるようにしてもよい。 Further, the collecting members 30 and 31 need not be provided directly on the slider 20 (work holding portion 22) or the nozzle members 14b and 15b as shown in FIGS. You may make it provide in members other than.

また、実施形態のワイヤソーでは、ワーク保持部２２のうちワークＷの保持位置（スライスベース２３の位置）の両側に捕集部材３０を設けているが、これはワイヤソーが切断用ワイヤ１１を正逆方向に往復駆動させるものであって、切断用ワイヤ１１の走行方向によってスライスベース２３の両側で上記のようなスラリの舞い上がり現象が発生するためである。従って、切断用ワイヤ１１の走行方向が一方向のみのワイヤソーについては、ワークＷの保持位置（切断用ワイヤ１１の走行方向におけるワークＷの中心）より上流側、つまり切断用ワイヤ１１の走行方向上流側にのみ捕集部材３０を設けるようにしてもよい。この点は、図４に示すワイヤソーの構成についても同様である。 Further, in the wire saw of the embodiment, the collection members 30 are provided on both sides of the workpiece W holding position (the position of the slice base 23) in the workpiece holding portion 22, and this is the wire saw that moves the cutting wire 11 forward and backward. This is because the above-mentioned slurry rises on both sides of the slice base 23 depending on the traveling direction of the cutting wire 11. Accordingly, for a wire saw in which the cutting wire 11 travels in only one direction, the upstream side of the workpiece W holding position (the center of the workpiece W in the traveling direction of the cutting wire 11), that is, the upstream of the cutting wire 11 in the traveling direction. The collecting member 30 may be provided only on the side. This also applies to the configuration of the wire saw shown in FIG.

本発明に係るワイヤソーを示す模式図（正面図）である。It is a schematic diagram (front view) showing a wire saw according to the present invention. ワイヤソーを示す図１の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. 1 which shows a wire saw. 捕集部材の構成を示す図２のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 2 which shows the structure of a collection member. 本発明に係るワイヤソーの変形例を示す模式図（正面図）である。It is a schematic diagram (front view) which shows the modification of the wire saw which concerns on this invention. 従来のワイヤソーを示す模式図（正面図）である。It is a schematic diagram (front view) showing a conventional wire saw.

符号の説明Explanation of symbols

１０Ａ，１０Ｂガイドローラ
１１切断用ワイヤ
１２ワイヤ群
１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂノズル部材
２０スライダ
２２ワーク保持部
３０捕集部材
Ｗワーク 10A, 10B Guide roller 11 Wire for cutting 12 Wire group 14a, 14b, 15a, 15b Nozzle member 20 Slider 22 Workpiece holding part 30 Collection member W Workpiece

Claims

複数のガイドローラに巻回された切断用ワイヤにより形成されるワイヤ群と、ワークを保持し、前記ワイヤ群に対して相対的に移動することにより前記ワークをワイヤ群に対してその上側から切り込み送りするワーク保持部材と、前記ワイヤ群のうち前記ワークが切り込み送りされる作業領域よりも前記ワイヤの走行方向上流側に少なくとも配置され、前記ワイヤ群に対してその上方からスラリを供給するノズル部材とを備えたワイヤソーにおいて、
前記ワイヤ群の上方であって前記ワイヤの走行方向における前記ワークの中心と当該ワークの上流側に位置する前記ノズル部材との間に配置されて上向きに開口する形状を有し、前記ノズル部材から前記ワイヤ群に供給されて前記ワークに沿って前記ワイヤ群の上方に飛散するスラリを受けることで当該スラリを捕集する捕集部材を備えていることを特徴とするワイヤソー。 A wire group formed by a cutting wire wound around a plurality of guide rollers and a work are held, and the work is cut relative to the wire group by cutting the work from above the wire group. A workpiece holding member to be fed, and a nozzle member which is disposed at least on the upstream side in the traveling direction of the wire with respect to the work area in which the workpiece is cut and fed in the wire group and supplies slurry to the wire group from above In a wire saw with
The nozzle member is disposed above the wire group and between the center of the workpiece in the traveling direction of the wire and the nozzle member positioned on the upstream side of the workpiece, and has a shape opening upward, from the nozzle member A wire saw comprising: a collecting member that collects the slurry by receiving a slurry that is supplied to the wire group and scattered along the workpiece and scattered above the wire group .

請求項１に記載のワイヤソーにおいて、
前記捕集部材は、前記ワーク保持部材に組み付けられていることを特徴とするワイヤソー。 The wire saw according to claim 1, wherein
The collecting member, a wire saw, characterized by being assembled et to the workpiece holding member.

請求項２に記載のワイヤソーにおいて、
前記ワーク保持部材は、その下端に前記ワークを垂下した状態で保持するとともに、前記下端に前記ワイヤの走行方向に延びて前記ワークに対向する対向面を有し、この対向面と前記ワークとの間に隙間を形成した状態で前記ワークを保持するものであって、
前記捕集部材は、前記隙間に配置されていることを特徴とするワイヤソー。 The wire saw according to claim 2 ,
Before SL workpiece holding member, while held in a state of suspended the work at its lower end, has a facing surface that faces the workpiece extending in the running direction of the wire to the lower end, and wherein this opposing surface work Holding the workpiece with a gap formed between them,
The wire saw , wherein the collecting member is disposed in the gap .

請求項３に記載のワイヤソーにおいて、
前記ワーク保持部材の前記下端に、当該下端から垂下して前記ワイヤの走行方向における上流側と下流側とを遮蔽する遮蔽部材が設けられ、前記捕集部材は、この遮蔽部材の前記走行方向における下流側に配置されるとともにこの遮蔽部材に付着して流下するスラリを捕集可能に設けられていることを特徴とするワイヤソー。 The wire saw according to claim 3,
The lower end of the workpiece holding member, the shielding member for shielding an upstream side and a downstream side is provided depending from the lower end in the running direction of the wire, the collecting member is, in the running direction of the shielding member wire saw, characterized in that is provided, et al is capable collecting the slurry flowing down adhering to the shielding member while being disposed downstream.

請求項１に記載のワイヤソーにおいて、
前記捕集部材は、前記ノズル部材に組み付けられ、当該ノズル部材と前記作業領域との間に配置されていることを特徴とするワイヤソー。 The wire saw according to claim 1, wherein
The wire saw , wherein the collecting member is assembled to the nozzle member and disposed between the nozzle member and the work area .

請求項１乃至５の何れかに記載のワイヤソーにおいて、
前記捕集部材は、前記ワイヤ群を形成する前記ワイヤの並び方向に亘って設けられていることを特徴とするワイヤソー。 The wire saw according to any one of claims 1 to 5 ,
The collecting member, a wire saw, wherein the wire has been found provided over the arrangement direction of forming the wire group.

請求項６に記載のワイヤソーにおいて、
前記捕集部材は、前記ワイヤの並び方向に亘って連続して設けられ、かつ捕集したスラリを前記並び方向に流動させるように形成されていることを特徴とするワイヤソー。
The wire saw according to claim 6 , wherein
The wire saw is characterized in that the collecting member is provided continuously over the arrangement direction of the wires , and is formed to flow the collected slurry in the arrangement direction .