JPS58192758A - 内周刃張り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は張り装置に関し、さらに詳しくは、内周切断
刃・用の精密張り装置に関する。

近年、シリコンの極めて薄い切片すなわちウェーハの需
要が増々高まってきている。例えばエレクトロニクス産
業では軸方向の寸法が、１．７８■（０，００フインチ
）のオーダーの極めて薄いシリコン片が利用されており
、このようなシリコン片は経済的に成長可能な大シリコ
ン結晶から通常切り出され、その後所要の厚さのウェー
ハに切断される。

シリコン原材料が高価であることを鑑みればシリコンの
無駄を最小限にすることは、しばしば直径１２．７ｅＭ
（５インチ）もの大きさとされるつ工−ハの寸法および
外形形状を均一なものにすることと同様、当然まず第１
に考えねばならないことである。所要とする寸法および
形状特性を備えたウェーハをその無駄を最小限として提
供するため、大舞なインゴットからシリコンウェーハを
スライスする特殊な切断刃が案出されている。

切断刃に必要とされる特性の一つとして、それらは無駄
を最小限にしつつ所要の薄さのウェーハを作成するのに
十分薄いものでなくてはならず、かつまた７、６２〜１
２．７ｍ（３〜５インチ）径のシリコン結晶をスライス
するのに十分強固なものでなくてはならない。このよう
な薄さと強固さの組合わせは、外周に切断面を有するよ
うな普通の切断刃では一般に不可能とされている。

例えば米国特許第３８２７４２１．４０１４３１１゜４
１３５４９９および４１５１８２６号、これらは全て原
出願の譲渡人から醸受入へと譲渡されたものであるが、
−これらの特許において、所望の切り込み深さ能力を有
して所望の薄さおよび強固性を提供する切断刃はその外
周部を締付は固定されかつ中央部に穴を有する薄い円形
の鋸刃で内周刃を形成しておシ、以下ｒＩＤＪ刃と称す
る。刃の取付装置すなわち張り装置は、刃の外周を把持
し　　　Ｌ　　、　ｔかつ刃本体内に張力を生じさせる
環状の機構であり、これによシ中央部の穴の刃部が支持
されることとなる。このような取付機構によシ、切断刃
は所望の強固性と同心性が与えられて均一な結果を得る
ことが出来、かつ装置には高速回転可能な取付具で切断
刃を支持可能な機構が設けられている。

ＩＤ刃に均一な強固性と同心性とを提供するため、従来
技術の多くのＩＤ刃では、油圧通路機構により切断刃に
張りを与えている。しかしながらＩＤ刃と切断刃ハウジ
ングの双方に神経質に注意を払っても、非常に均一で同
心の切断面が望まれる多くの場合、油圧システムにより
提供される油圧を均一なものとする以上に精確な調節が
必要であることが判明している。このような場合、例外
を除き、ＩＤ刃の張力を任意の位置で調節する機能を有
する張り機構が必要となる。

このよりなＩＤ切断刃張り装置の一例がドイツ国公開公
報第２８４１５４３号に開示されている。

この装置では、締付リング内に環状の雄型張りリングが
配設されており、この張りリングは締付リングの局部に
対称配置された複数の締付はボルトにより軸方向へ移動
可能となっている。締付はボルトを調節することによっ
て、張りリングによシ切断刃に加えられる張力の度合を
締付はリングの外周部で変化させることができる。

上記の装置は外周部で切断刃に精確な張シを与えること
ができるが、いくつかの欠点が有る。まず第１に、締付
はリングの外周部に対称配置された締付はボルトは締付
はリングから必然的に外側に突出し、ハウジングは約３
００　Ｏｒｐｍで回転しているので装置近傍の作業者の
安全が損なわれてしまう。＠２に、張シリングは切断刃
と張りボルトとの間に挾まれた状態となっているが、装
置には切断刃と締付はリングとの相対位置を積極的に固
定する機構が何ら備えられていないので、切断過程で加
速および減速作用を受けると張りリングは締付はリング
および切断刃に対し周方向および／もしくは半径方向に
ずれてしまいがちである。

張りリングが切断刃に対し相対的にずれると、張りリン
グの不整合によシ切断刃の張力が不調和となってしまう
。最後に、張りボルトと締付はリングとの各々の頭部間
の隙間すなわち空間は周囲に露出しており、このため、
この空間に外部から粒子および物体が入り込むと精確な
調節が妨げられることになる。

従って、この発明の一つの目的は従来のＩＤ切断刃張り
装置において遭遇した困難を排除することにある。

この発明のもう一つの目的は切断刃をその周部の任意の
部位で精確に張ることができるＩＤ切断刃張り装置の提
供にある。

この発明のさらにもう一つの目的は切断刃をその局部の
任意の部位・で精確に張ることができかつ切断刃に対す
る張りリングの位置を固定的に維持しうる機構を備えた
ＩＤ切断刃張゛り装置の提供にある。

この発明の加えてもう一つの目的は切断刃をその局部の
任意の部位で精確に張ることができかつ張りボルトが伺
ら締付リングから外方へ突出することがないＩＤ切断刃
張り装置の提供にある。

この発明のさらに加えて屯う一つの目的は、切断刃をそ
の局部の任意の部位で精確に張ることかで色かつ締付は
リングの内部を周囲から密封することによって外部から
の粒子および物体が精確な張り工程を妨害しないように
したＩＤ切断刃張り装置の提供にある。

この発明の一実施態様によれば、切断刃を張るための精
密切断刃張り装置は切断刃の一方の面に相対する第１の
環状切断刃張り部材を備えた締付部材と、締付部材に相
対しかつ第１の張り部材と半径方向で整列して切断刃の
他面に相対する環状溝通路を有する第２の環状切断刃張
り部材とを有している。締付部材には第１の張９部材の
軸方向の移動作用を行なって切断刃を溝通路に保合変形
させることにより切断刃に張力を与えるための複数のネ
ジが設けられている。これらのネジは大抵の場合締付部
材の内部に位置して第１の張９部材が切断刃を実質的に
固定保持することを確実とし、かつネジによる第１の張
り部材の移動作用が外部からの粒子によシ妨げられない
ことを確実としている。これらのネジは締付部材内に完
全に納められているのでそこから外部へ突出するような
ことはない。

この発明のさらに特別な実施態様によれば、第１の張り
部材は切断刃と反対の側の複数の位置に雌ネジ部を有し
ている。締付部材内の複数のネジは雌ネジ部の一つに各
々螺合する。ネジは締付部材内の複数の筒状溝のうちの
一つの内部に完全に納められている。これにより第１の
張り部材の移動が筒状溝内に納められたネジにより制限
番受ける。さらに、ネジは締付部材の表面からは突出し
ない。ネジは内ソケットを有して締付部材の表面にその
複数の受入口の一つを介して連通しており、受入口の径
はネジの径よりは小さいが内ソケットの溝の径よりは大
きく形成されている。このため、ネジを雌ネジ部内で回
すことができ、かつ同時に筒状溝の内部を外部から隔絶
することができる。

次にこの発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図〜第３図において、１０はスライシングマシン（
図示しない。）の駆動軸１２に取り付けられた切断刃ハ
ウジングである。この実施例における切断刃張り装置は
薄いブロック状の結晶体をスライスするためのＩＤ切断
刃に適用するものとして示したが、このような用途は単
に一例として挙げたもので、この発明の範囲内でそ−の
他の用途にも利用しうろことを理解されたい。

駆動軸１２には周知の手段によりスピンドルプレート１
４が取り付けられている。スピンドルプレート１４には
略円筒状の雌型の環状張りリング１６がボルト１８を介
して取り付けられている。

ボルト１８はスピンドルプレート１４の円周に沿って等
間隔に設けられて環状張りリング１６をスピンドルプレ
ート１４に固定している。

張りリング１６にはほぼ同径筒状の環状締付リング２０
がボルト２２を介して取り付けられておシ、ボルト２２
は締付リング２０の円形の溝２４内に取り付けられ、締
付リング２０の円周に沿って等間隔で配置されている。

各ポル）２２（７）ＩＮ２６は溝２４内に完全に埋没し
て、締付リング２０の表面から突出することがないよう
構成されている。

張５１Ｊング１６は締付面２８と、この締付面２８の半
径方向内側圧位置する非締付面３０すなわち隙間面とを
有している。張抄リング１６の締付面２８と非締付面３
０との半径方向相互の間には環状の溝３２が設けられて
いる。

締付リング２０は張りリング１６の締付面２８に軸方向
で近接する半径方向外側の締付面３４と、張りリング１
６の非締付面３０に軸方向で近接する非締付面３６すな
わち隙間面とを有している。

締付リング２０と張りリング１６との間には環状の切断
刃３８が位置しており、ボルト２２を適当なトルクでネ
ジ込んだ際に発生する力によって、締付面２８と締付面
３４との間で固定される。

張りリング１６と締付リング２０の締付面２８と締付面
３４および非締付面３０と非締付面３６の構成によって
、締付けられた切断刃３８と非締付面３０および非締付
面３６との間に各々隙間が形成される。上記締付面およ
び非締付面は、便宜的な手段により非締付面３０と非締
付面３６を締付面２８と締付面３４に対し軸方向に変位
して形成される。

切断刃ノ・ウジング１０が組付は状態では、張りリング
１６と締付リング２０の締付面２８と締付面３４とは、
非締付面３０と非締付面３６とよりも軸方自互いに近接
状態となる。このような軸方向の変位は、まず最初に張
りリング１６と締付１ｊング２０の締付面２８と非締付
面３０および締付面３４と非締付面３６を面一に形成し
、締付面２８と締付面３４の双方もしくは一方を、例え
ばニッケルのような強靭で耐久性を有する耐腐食性材料
でメッキすることにより行なわれ、締付面２８および締
付面３４は非締仁ζ′、すおよび非締付面３６に対し突
出して軸方向に変こ−レ、切断刃３８を締付面２８と締
付面３４との間で締付けた際、非締付面３０と非締付面
３６との間の切断刃３８の隙間が十分に得られる。

締付リング２０はボルト２２の半径方向内側に環状の溝
４２を有しており、この溝４２は締付り　　　Ｌ　町ン
グ２０の表面から内部に向かって軸方向に形成されて、
締付リング２０の軸方向の厚さの一約半分の深さで張り
リング１６に対面している。締付１）ング２０に周方向
等間隔で設けられた複数の略筒状の溝４０は溝４２と締
付リング２０の外面との間の距離の約２／３の距離だけ
溝４２から延出している。また溝４０の径は溝４２の半
径方向の寸法よりも小さく形成されている。

環状の溝４２内には丸みを帯びた突部４６と等間隔複数
の雌ネジ部４８とを有する雄型の張りリング４４が装着
されている。雌ネジ部４８にはネジ５０が螺合している
。各ネジ５０の平伏外端部には緊締用のアレンソケット
５１が溝状に形成されている。締付リング２０において
溝４０から締付リング２０の外面に至り軸方向に設けら
れた筒状の受入口５４はネジ５０の径よりも小径に形成
されており、ネジ５０の操作を可能としている。

溝４０の奥端には硬質材料からなるワッシャ５２が配設
されており、このワッシャ５２の外面５６は後述するよ
うにネジ５０の受面となっている。

ワッシャ５２の中央の穴の径は調節作業ができるように
アレンソケット５１よりも大きく、かつワッシャ５２の
取り外しおよび交換を都合よく行なえるよう受入口５４
よりも小さく形成されている。

第３図に示すように、切断刃３８は雄型側の張りリング
４４の突部４６と雌型側の張りリング１６の環状の溝３
２とに挾まれている。切断刃３８はその半径方向外側の
部分の右側の面（第３図中）を非締付面３０に当接させ
た状態で締付面２８と締付面３４との間に保持されてい
る。非締付面３６をこのような組み付は位置としたこと
により、切断刃３８は非締付面３６とは直接接触せず、
０．００２５４〜０．００５０８ｔｍ　（０，１〜０．
２ｍ１ｌｓ）のオーダーの隙間が生ずる。従って、切断
刃３８は、張られる際にこの隙間により第３図中Ｆ方へ
自由に引張られる。

切断刃３８に加わる張力は張りリング４４の軸方向位置
を調節することにより調整可能となっている。これはネ
ジ５０を張りリング４４の雌ネジ部４８から後退させる
ことによシ行なわれる。ネジ５０の先端はワッシャ５２
の外面５６に当接しているので、ネジ５０が張Ｊ　リン
グ４４から後退するにつれ張りリング４４は張シリング
１６に向けて軸方向に動かされ、切断刃３８にネジ５０
の軸を通る半径方向の張力がさらに加えられる。

切断刃３８にはネジ５０の位置により定められる半径方
向で任意の張力が与えられるので、切断刃３８．締付リ
ング２０および張りリング１６゜４０の欠陥を補って精
確な張力を与えることができ、ネジ５０の数を多くすれ
ばするほど精度が良くなる。ネジ５０相互の周方向の間
隔を約５０８閂（２インチ）とすれば通常の用途には十
分な調整自在性が与えられることが判明している。

上記の精密張り装置によれば従来の張り装置に比して以
下のような利点が得られる。

まず第１に、ネジ５０が螺合する雌ネジ部４８を有する
張りリング４４を備えたことにより、張りリング４４の
切断刃３８に対する移動が排除される。すなわち、ネジ
５０は筒状の溝４０内に位置しているので、切断作業中
における張りリング４４の半径方向および周方向の移動
がいずれも防止されている。張りリング４４が切断過程
で作用を受ける加速もしくは減速の影響で半径方向もし
くは周方向に動いてしまった場合、所望とする切断刃の
精確な張りは失なわれてしまう。

第２に、ネジ５０は溝４０の端面すなわちワッシャ５２
の外面５６にぴったりと当接した状聾となっているので
、溝４０もしくは溝４２への異物の侵入および精確な張
りの妨げを排除できる。さらに、例え異物が溝４０もし
くは溝４２に入ったとしても、張りリング４４はネジ５
０を張りリング４４にネジ込むというのではなくネジ５
０を張りリング４４から後退させることにより張りリン
グ４４が締まるので、それが精確な締付プロセスの妨げ
となるようなことはない。いずれにしても異物は普通受
入口５４から機構内に入りネジ５０の上部を通るような
ことはない。さらに加えて、上記のように完全に閉じ込
められたネジ５０によシ、調節を従来罠比してさらに精
確かつ永久的に行ないうることが判明している。

最後に、ボルト２２とネジ５０は内部にソケットを備え
て軸方向に突出することなく締付はリング２０内に完全
に位置しておシ、このため３０００ｒｐｍの範囲の速度
において安全かつより信頼性の有る作業を行なうことが
できる。

このように、本発明によるＩＤ切断刃ノ為ウつングは切
断刃３８に極めて精確な張りを提供しえ、しかもこのよ
うな精確な張り接触を切断過程を通じて維持可能となっ
ている。さらに張り装置は、周囲から効果的に密封され
ているので信頼性が高く、またいかなる突出部材も必要
としないので装置安全性はさらに高まることとなる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はＩ’Ｄ
切断刃と切断刃ノ・ウジングの正面図、第２図は第１図
の２−２線に沿う断面図、第３図は第２図の部分拡大図
である。 １０・・切断刃ノ・ウジング　１６．４４・・・張シリ
ング２０・・・締付リング　　２２・・・・・・・・・
・・・ホルト３８・・・切断刃　　　　　４０．４２・
・・溝４８・・・雌ネジ部　　　　５０・・・・・・・
・・・・・ネジ５４・・・受入口 自発手続補正書（方式） 昭和マ年ら月１ｑ日 特許庁長官若杉和夫殿　　　　− １、事件の表示 昭和′）９年　塙“曹Ｖ　願第０４９？６９号２６蓬Ｂ
ｉ々鉾　内局刀弓畏、９葉置 磨正鑓［相］

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　内周刃を相互の間で締付けるための一対の環
   状リングを有する内周刃長シ装置であって、前記環状リ
   ングの一方の環状溝に装着される張りリングと、前記一
   方の環状リングに周方向間隔を置いて設けられた溝内に
   回転可能に装着されて前記張シリングに螺合し、前記張
   りリングを前記環状リングと同軸で移動させることによ
   りそれらの間に締付けられた内周刃に張力を与えるため
   の複数のネジと、前記一方の環状リングに設けられて周
   方向間隔を置いて設けられた前記溝の各々に通ずる通路
   を提供し、前記ネジを前記溝内で回転操作可能とする複
   数の穴とを有することを特徴とする内周刃長シ装置。
2. （２）　　周方向間隔を置いて設けられた前記溝の各々
   には、当骸溝の端壁と前記ネジとの間においてワッシャ
   が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の内周刃張り装置。
3. （３）前記環状リングの他方には前記ネジに相対して環
   状溝が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項もしくは第２項のいずれかに記載の内周刃長シ装
   置。
4. （４）前記ネジは各々対応する前記溝内に完全に納まる
   よう寸法設定されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項〜第３項のいずれかに記載の内周刃長シ装置。
5. （５）　　前記ネジの各々は当該ネジを回転するための
   対応する前記穴に整列する溝ソケットを有していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか
   に記載の内周刃長シ装置。
6. （６）前記ネジは前記環状リングを締付けるためのボル
   ト列の内側に同心状で配置されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の内周
   刃張り装置。