KR20140094548A - 밴드 쏘 절단 장치 및 잉곳 절단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 주회 구동된 블레이드를 정압 패드에 의해 안내하면서, 블레이드를 잉곳의 위쪽으로부터 상대적으로 아래쪽으로 내보냄으로써 잉곳을 절단하는 밴드 쏘 절단 장치로서, 정압 패드를 블레이드의 둘레 방향에 대해 전후 방향으로 이동시키는 구동부와, 상기 구동부에 의한 상기 정압 패드의 이동 거리 및 이동 속도를 제어하는 제어부를 더 가지며, 정압 패드를 제어부에서 이동 제어하면서 잉곳을 절단하는 것을 특징으로 하는 밴드 쏘 절단 장치이다. 이에 의해, 절단 중에 블레이드의 변위를 안정적으로 억제할 수 있고, 이에 의해 절단된 잉곳 블록이나 결정 품질을 평가하기 위한 샘플 웨이퍼의 절단면의 품질을 안정되게 유지할 수 있고, 블레이드의 수명을 연장할 수 있고, 절단 속도를 향상시킬 수 있는 밴드 쏘 절단 장치 및 잉곳 절단 방법이 제공된다.

Description

밴드 쏘 절단 장치 및 잉곳 절단 방법{BAND SAW CUTTING DEVICE AND INGOT CUTTING METHOD}

본 발명은 잉곳, 특히는 쵸크랄스키법(CZ법)에 의해 제조된 잉곳을 절단하는 밴드 쏘 절단 장치 및 잉곳 절단 방법에 관한 것이다.

CZ법 등에 의해서 제조된 실리콘 잉곳 등의 잉곳은 원주 형상의 몸체부에 콘 형상의 단부(탑부 및 테일부)를 가지고 있다. 이 잉곳의 가공에서는, 이들 콘 형상의 단부를 떼어내어 원주 형상의 몸체부로 한정하며, 몸체부를 필요에 따라 복수의 블록으로 절단한다. 이어서 그 블록을 웨이퍼로 하기 위한 가공을 하게 된다.

이와 같은 콘 형상의 단부의 절단 가공이나 몸체부의 복수의 블록으로 절단 가공하는 경우에는, 내주 칼날 절단기, 외주 칼날 절단기 등이 많이 이용되었다. 최근의 웨이퍼의 대구경화에 따라 밴드 쏘 절단 장치도 많이 사용되게 되었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

여기서, 도 3에 기존의 밴드 쏘 절단 장치에 의한 블록의 절단 방법에 대한 개요를 도시한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 밴드 쏘 절단 장치(101)에는 절단시 잉곳(104)을 지지하기 위한 절단 테이블(105)이 설치되어 있다. 절단 전에, 잉곳(104)은 절단 테이블(105) 위에 수평으로 재치한다. 또한, 밴드 쏘 절단 장치(101)에는, 얇은 블레이드 모재의 단부에 다이아몬드의 연마 입자를 접착하여 형성되는 블레이드 연마 입자부로 구성되는 무한 벨트 형상의 블레이드(102)가 풀리(103, 103') 사이에 장설되어 있다.

우선, 절단 전에 잉곳(104)을 절단하는 위치를 블레이드(102)에 맞추도록 잉곳(104)의 재치 위치를 조정한다. 그리고, 블레이드(102)를 풀리(103, 103')의 회전에 의해 주회 구동시키고, 상기 블레이드(102)를 상대적으로 잉곳(104)의 위쪽에서 아래쪽으로 내보냄으로써 잉곳(104)을 절단한다.

이와 같이 하여 절단을 거듭해 가면, 블레이드 연마 입자부에 절단 분말이 퇴적하는 등 다이아몬드 연마 입자가 묻히거나, 절단에 의해 연마 입자가 마모 또는 탈락하여 그 절단 능력이 저하된다.

그 때문에, 칼날 양쪽 단부에 절단 능력의 차이가 생겨, 블레이드가 절단 중의 잉곳에 대해 절단 능력이 높은 측으로 변위한다. 또한, 절단하는 잉곳에는 그 결정 배열에 기인하여 쉽게 절단되는 특정 방향이 존재하고, 블레이드의 칼날은 이 특정 방향으로 진행되는 경향이 있고, 블레이드가 잉곳의 축방향에 대해 전후로 변위한다.

최근, 밴드 쏘 절단 장치에 이용되는 블레이드는, 잉곳의 절단 시에서의 절삭 여유를 줄임으로써 제품 수율을 향상시키기 위해, 박형화된 것이 사용되고 있다. 특히 이런 박형화된 블레이드를 이용한 경우, 블레이드의 변위가 발생하기 쉽다.

블레이드의 변위는, 품질 면에서는 절단면의 단차 및 조각의 발생, 결정 품질을 평가하기 위한 샘플 웨이퍼를 절단할 때 휨이 큰 웨이퍼, 절단면의 가공 변형이 큰 웨이퍼를 일으키는 원인이 되고, 설비 면에서는 블레이드 모재의 손상으로 인한 블레이드의 수명 하락, 블레이드 파단에 의한 설비 손해의 원인이 된다.

이 블레이드(102)의 변위를 억제하기 위해서, 도 3에 도시한 바와 같이, 밴드 쏘 절단 장치(101)에는 블레이드(102)의 둘레방향에 대해 잉곳(104)의 절단 위치의 전후에 정압 패드(106, 106')가 마련되어 있다. 정압 패드(106, 106')는, 한 쌍의 패드 부재에 블레이드를 끼워넣고, 각각의 패드 부재에 마련된 분출구로부터 냉각제를 블레이드의 양측면에 분출하여 블레이드가 절단 중의 잉곳의 축방향에 대해 변위하지 않도록 안내하는 것이다.

선행 기술 문헌

특허 문헌

특허 문헌1: 특개 2009-154346호 공보

그러나, 상기한 바와 같은 정압 패드를 구비한 밴드 쏘 절단 장치를 이용하여 잉곳을 절단하여도, 절단 개시부터 절단 종료까지 사이에 블레이드의 변위가 계속 안정되어 억제되는 것은 아니며, 절단 중에 블레이드의 변위가 커져서 절단면에 단차나 파편이 발생하거나, 결정 품질을 평가하기 위한 샘플 웨이퍼를 절단할 때 절단한 샘플 웨이퍼에 휨이 발생할 수 있다. 이에 의해 제품 수율이나, 블레이드의 수명이 저하하는 문제가 생긴다. 또한, 블레이드의 변위가 커짐으로써, 절단 속도를 향상시킬 수 없다는 문제도 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 절단 중에 블레이드의 변위를 안정적으로 억제할 수 있고, 이로 인해 절단된 잉곳 블록이나 샘플 웨이퍼의 절단면의 품질을 안정되게 유지할 수 있고, 블레이드의 수명을 연장할 수 있고, 절단 속도를 향상시킬 수 있는 밴드 쏘 절단 장치 및 잉곳 절단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 잉곳를 수평으로 재치하는 절단 테이블과, 풀리 사이에 장설되고, 상기 풀리의 회전에 따라 주회 구동되는, 상기 잉곳을 절단하기 위한 무한 벨트 형상의 블레이드와, 상기 블레이드의 둘레 방향에 대해 상기 잉곳의 절단 위치의 전후에 각각 배치되고, 상기 블레이드의 양측면으로부터 냉각제를 분출하여 상기 블레이드가 절단 중의 상기 잉곳의 축방향에 대해 변위하지 않도록 안내하는 정압 패드를 구비하며, 주회 구동된 상기 블레이드를 상기 정압 패드에 의해 안내하면서, 상기 블레이드를 상기 잉곳의 위쪽으로부터 상대적으로 아래쪽으로 내보냄으로써 상기 잉곳을 절단하는 밴드 쏘 절단 장치로서, 또한, 상기 정압 패드를 상기 블레이드의 둘레 방향에 대해 전후 방향으로 이동시키는 구동부와, 상기 구동부에 의한 상기 정압 패드의 이동 거리 및 이동 속도를 제어하는 제어부를 갖고, 상기 정압 패드를 상기 제어부로 이동 제어하면서 상기 잉곳을 절단하는 것을 특징으로 하는 밴드 쏘 절단 장치가 제공된다.

이와 같은 밴드 쏘 절단 장치라면, 절단 중에 잉곳의 절단부의 위치에 따라 각각의 정압 패드와 잉곳의 거리나 정압 패드 간의 사이의 거리를 제어할 수 있으므로, 블레이드의 변위를 안정적으로 억제할 수 있다. 이에 의해 절단면의 품질을 안정되게 유지할 수 있고, 블레이드의 수명을 연장할 수 있고, 절단 속도를 향상시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 잉곳 절단 중에서의 상기 정압 패드의 이동을, 상기 잉곳의 측면 형상에 따르도록 제어하는 것이 바람직하다.

이와 같은 것이라면, 블레이드의 변위를 더욱 확실하게 안정적으로 억제할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 절단 테이블에 잉곳를 수평으로 재치하고, 풀리의 회전에 의해 주회 구동되는, 상기 잉곳을 절단하기 위한 무한 벨트 형상의 블레이드를 상기 풀리 사이에 장설하고, 상기 블레이드의 양측면으로부터 냉각제를 분출하여 상기 블레이드가 절단 중의 상기 잉곳의 축방향에 대해 변위하지 않도록 안내하는 정압 패드를 상기 블레이드의 둘레 방향에 대해 상기 잉곳의 절단 위치의 전후에 배치하고, 주회 구동된 상기 블레이드를 상기 정압 패드에 의해 안내하면서, 상기 블레이드를 상기 잉곳의 위쪽으로부터 상대적으로 아래쪽으로 내보냄으로써 상기 잉곳을 절단하는 잉곳 절단 방법으로서, 상기 정압 패드를 상기 블레이드의 둘레 방향에 대해 전후 방향으로 이동하면서 상기 잉곳을 절단하는 것을 특징으로 하는 잉곳 절단 방법이 제공된다.

이와 같은 절단 방법이면, 절단 중에 잉곳의 절단부의 위치에 따라 각각의 정압 패드와 잉곳의 거리나 정압 패드 사이의 거리를 조정할 수 있고, 블레이드의 변위를 안정적으로 억제할 수 있다. 이에 의해 절단면의 품질을 안정되게 유지할 수 있고, 블레이드의 수명을 연장할 수 있고, 절단 속도를 향상시킬 수 있다.

이때, 상기 잉곳 절단 중에서의 상기 정압 패드의 이동을, 상기 잉곳의 측면 형상에 따르도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 블레이드의 변위를 더욱 확실하게 안정적으로 억제할 수 있다.

본 발명에서는, 밴드 쏘 절단 장치에서, 정압 패드를 제어부에서 블레이드의 둘레 방향에 대해 전후 방향으로 이동 제어하면서 잉곳를 절단함으로써, 절단 중에 잉곳의 절단부의 위치에 따라 각각의 정압 패드와 잉곳의 거리나 정압 패드 사이의 거리를 적절하게 제어할 수 있으므로, 블레이드의 변위를 안정적으로 억제할 수 있다. 이에 의해 절단면의 품질을 안정되게 유지할 수 있고, 블레이드의 수명을 연장할 수 있고, 절단 속도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치의 일례를 나타내는 개략도이다. (A)는 장치의 사시도. (B)는 장치의 상면도.
도 2는 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치 및 잉곳 절단 방법에서의, 절단 중의 정압 패드의 이동 방법의 일례를 설명하고 설명도이다.
도 3은 종래의 밴드 쏘 절단 장치를 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명에 대해 실시 형태를 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

일반적으로, 잉곳을 절단하는 밴드 쏘 절단 장치에는 블레이드의 변위를 억제하기 위한 정압 패드가 설치되어 있다. 그러나, 이 밴드 쏘 절단 장치로 잉곳을 절단하여도, 절단 중에 블레이드의 변위가 커질 수 있다. 이에 의해, 절단 정도 및 절단면의 품질 악화, 블레이드 수명의 저하, 절단 속도를 향상할 수 없는 문제를 생긴다. 그래서, 블레이드의 변위를 절단 개시부터 절단 종료까지에 걸쳐 안정적으로 억제하는 것이 과제가 되고 있다.

여기서, 본 발명자는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭했다. 그 결과, 정압 패드에 의해 블레이드를 안내하는 위치를 절단 개시부터 절단 종료까지 고정시키는 것이 블레이드의 변위를 안정되게 억제하지 못하는 원인이 되는 것을 알아냈다. 그리고, 정압 패드를 블레이드의 둘레 방향에 대해 전후 방향으로 이동하면서 정압 패드의 위치를 제어함으로써 블레이드의 변위를 안정적으로 억제하는 것이 가능하다고 생각하였다. 그리고, 이를 실시하기 위한 장치 구성에 대해 검토하여, 본 발명을 완성시켰다.

우선, 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치에 대해 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치(1)는, 잉곳(4)을 수평으로 재치하기 위한 절단 테이블(5), 잉곳(4)을 절단하기 위한 무한 벨트 형상의 블레이드(2), 블레이드(2)를 주회 구동하기 위한 풀리(3, 3'), 블레이드(2)가 절단 중의 잉곳(4)의 축방향에 대해 변위하지 않도록 안내하는 정압 패드(6, 6') 등을 구비하고 있다. 정압 패드의 재질은, 예컨대 카본재로 할 수 있다.

블레이드(2)는 얇은 블레이드 모재의 단부에 다이아몬드의 절삭 입자를 접착하여 형성된 블레이드 연마 입자부로 구성되어 있다. 여기서, 특히 한정되지는 않지만, 예를 들면, 블레이드 연마 입자부의 정도는 120번~220번으로 할 수 있으며, 블레이드 모재의 폭은 60mm, 두께는 0.1~0.7mm로 할 수 있다.

풀리(3, 3')는 그 회전축 주위에 회전가능하게 구성되어, 그 회전축이 절단 테이블(5) 상에 수평으로 재치된 잉곳(4)의 중심축에 대해 수직이 되도록 배치한다. 이들 풀리(3, 3') 간에 무단 벨트 형상의 블레이드(2)가 블레이드 연마 입자부를 아래로 향하게 하여 장설된다. 블레이드(2)는 풀리(3, 3')가 회전하는 것으로 주회 구동한다.

여기서 2개의 풀리(3, 3') 중 회전 구동가능한 풀리를 하나로 하여 1축 구동으로 해도 좋고, 양쪽에서 2축 구동으로 해도 좋다.

또한 여기서, 특히 한정되지는 않지만, 블레이드(2)를 풀리(3, 3') 간에서 끌어올리는 장력을 1t 이상으로 할 수 있다. 이와 같이 풀리(3, 3') 간에서의 끌어올리는 장력을 1t 이상으로 하면, 1축 구동의 경우라도, 블레이드(2)의 주회 구동의 방향에 상관없이 회전 중에 블레이드(2)에 흔들림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

절단 테이블(5)은 잉곳(4)을 절단하는 위치를 블레이드(2)의 위치에 맞추도록 조정하는 이동 기구를 갖고 있다.

정압 패드(6, 6')는 블레이드가 절단 중의 잉곳(4)의 축방향에 대해 변위하지 않도록 안내하는 것이며, 한 쌍의 패드 부재로 구성된다. 각각의 패드 부재에는 냉각제를 분출하기 위한 분출구가 설치되어 있다. 정압 패드(6, 6')는 이 한 쌍의 패드 부재에 블레이드를 끼워넣도록 배치된다. 잉곳 절단 중에는 정압 패드(6, 6')의 분출구로부터 블레이드의 양측면에 대해 냉각제가 분출되어, 블레이드 연마 입자부의 눈이 막히거나, 가공 열이 제거되는 동시에, 분출된 냉각제의 정압에 따라 블레이드(2)가 변위하는 것을 억제한다.

도 1(B)에 도시한 바와 같이, 블레이드(2)의 변위를 측정하는 변위 센서(11)를 마련할 수 있다.

도 1(A) (B)에 도시한 바와 같이, 정압 패드(6, 6')는 잉곳(4)과 풀리(3, 3') 사이의 위치에 배치되고, 즉 블레이드(2)의 둘레 방향에 대해 잉곳(4)의 절단 위치의 전후에 각각 배치된다.

또한, 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치에는, 도 1(A)에 도시한 바와 같이, 구동부(7, 7')와 제어부(8)가 설치되어 있다.

구동부(7, 7')는 정압 패드(6, 6')를 블레이드(2)의 둘레 방향에 대해 전후 방향으로 이동시킴으로써, LM 가이드와 볼 나사를 이용하여 구성할 수 있다. 제어부(8)는 구동부(7, 7')에 의해 정압 패드(6, 6')를 이동할 때의 이동 거리 및 이동 속도를 제어함으로써, 예컨대 모터를 이용하여 구성할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치(1)를 이용하여 잉곳(4)을 절단할 때에는, 우선, 잉곳(4)을 절단 테이블(5) 상에 수평으로 재치하고, 블레이드(2)를 풀리(3, 3')의 회전에 의해 주회 구동하고, 그 주회 구동된 블레이드(2)를 정압 패드(6, 6')에 의해 안내하면서, 블레이드(2)를 잉곳(4)의 위쪽으로부터 상대적으로 아래쪽으로 내보냄으로써 잉곳(4)을 절단한다. 잉곳(4)의 절단 중에는 정압 패드(6, 6')을 구동부(7, 7')에 따라 이동시키고, 그 이동을 제어부(8)에서 제어한다. 즉, 절단 중의 정압 패드(6, 6')의 위치를 제어부(8)에서 제어한다.

이와 같은 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치라면, 절단 중에 잉곳의 절단부의 위치에 따라 각각의 정압 패드와 잉곳의 거리나 정압 패드 사이의 거리를 조정할 수 있고, 잉곳의 절단 개시부터 절단 종료에 걸쳐 블레이드의 변위를 안정적으로 억제할 수 있게 된다.

구체적인 정압 패드의 이동 제어로서, 예컨대 도 2에 도시한 바와 같이, 절단의 진행과 함께 정압 패드(6, 6')를 잉곳(4)의 측면 형상에 따르도록 이동 제어할 수 있다. 여기서, 도 2 중의 9는 잉곳(4)의 측면 형상, 10은 정압 패드(6')의 이동 궤적을 나타낸다. 이 경우, 특히 잉곳(4)의 측면과 정압 패드(6, 6')의 거리(d, d')가 절단 중에 항상 일정하도록 이동 제어할 수 있다. 더욱이, 거리 d와 d'가 같도록 정압 패드 6과 6'을 각각 이동 제어하면 블레이드의 변위를 보다 안정적으로 억제할 수 있으므로 바람직하다.

이와 같이 절단 중에 정압 패드를 이동 제어함으로써, 블레이드의 변위를 더욱 확실하게 안정적으로 억제할 수 있게 된다.

혹은, 절단의 진행에 따라 절단부의 잉곳 직경이 변화하는 것에 기인하는 절단 저항의 변화에 따라서, 정압 패드를 이동 제어할 수도 있다. 예를 들면, 절단 저항이 가장 높아지는 잉곳의 중심 부분의 절단 시에는 정압 패드 6과 6' 사이의 거리(d, d')를 짧게 하는 등으로 제어할 수 있고, 이를 상기한 잉곳의 측면 형상에 따르도록 이동시키는 제어와 조합할 수도 있다. 또한, 블레이드의 잉곳으로의 입구측과 출구측에서 d, d'의 값을 바꾸는 것도 가능하다.

다음에, 본 발명의 잉곳 절단 방법에 대해 설명한다. 여기에서는, 도 1에 나타낸 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치(1)를 이용한 경우에 대해 설명한다.

우선, 잉곳(4)을 절단하기 위한 무한 벨트 형상의 블레이드(2)를 풀리(3, 3') 사이에 장설하고, 정압 패드(6, 6')를 블레이드(2)의 둘레 방향에 대해 잉곳(4)의 절단 위치의 전후에 배치한다. 상술한 바와 같이, 정압 패드(6, 6')는 블레이드(2)의 양측면으로부터 냉각제를 분출하여 블레이드(2)가 절단 중의 잉곳(4)축방향에 대해 변위하지 않도록 안내하는 것이다.

다음에, 잉곳(4)을 절단 테이블(5) 상에 수평으로 재치하고, 잉곳(4)을 절단하는 위치를 블레이드(2)의 위치에 맞추도록 절단 테이블(5)의 이동 기구에 의해 잉곳(4)의 위치를 조정한다. 그리고, 블레이드(2)를 풀리의 회전에 의해 주회 구동시키고, 이 주회 구동된 블레이드(2)를 정압 패드(6, 6')에 의해 안내하면서, 블레이드(2)를 잉곳(4)의 위쪽으로부터 상대적으로 아래쪽으로 내보낸다. 그리고, 정압 패드(6, 6')를 블레이드(2)의 둘레 방향에 대해 전후 방향으로 이동시키면서 잉곳(4)을 절단한다.

이와 같은 본 발명의 잉곳 절단 방법이면, 절단 중에 잉곳의 절단부의 위치에 따라 각각의 정압 패드와 잉곳의 거리나 정압 패드 사이의 거리를 조정할 수 있고, 잉곳의 절단 개시부터 절단 종료에 걸쳐 블레이드의 변위를 안정적으로 억제할 수 있다.

구체적인 정압 패드의 이동 방법으로서, 상기 장치에서 설명한 바와 마찬가지로, 도 2에 도시한 바와 같이, 정압 패드(6, 6')를 잉곳(4)의 측면 형상에 따르도록 이동시킬 수 있다. 특히, 잉곳(4)의 측면과 정압 패드(6, 6') 사이의 거리(d, d')가 일정하게 되도록 이동시킬 수 있고, 더욱이 거리 d와 d'가 같도록 이동시키는 것이 바람직하다.

이와 같이, 정압 패드를 이동시킴으로써, 블레이드의 변위를 더욱 확실하게 안정적으로 억제할 수 있다.

혹은, 상기 장치에서 설명한 바와 같이, 절단의 진행에 따라 절단부의 잉곳 직경이 변화하는 것에 기인하는 절단 저항의 변화에 따라서, 예컨대 정압 패드 간의 거리를 변경하도록 이동시킬 수도 있다.

그 외의 절단 조건은 종래와 같게 할 수 있지만, 예를 들면, 블레이드를 상대적으로 아래쪽으로 이송하는 속도(절단 속도)를 25~30mm/min으로 할 수 있다. 또한, 냉각제를 분출할 때의 압력을 0.1~0.4MPa, 유량을 300~2000cc/min으로 할 수 있다.

상기 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치 및 잉곳 절단 방법에서, 블레이드를 잉곳의 위쪽으로부터 상대적으로 아래쪽으로 이송하는 것이란, 블레이드를 잉곳의 위쪽으로부터 아래쪽으로 내보내거나, 또는 잉곳을 블레이드의 아래쪽으로부터 위쪽으로 내보내거나, 혹은 이들의 양자를 실시하는 것을 의미한다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 이 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

(실시예)

도 1에 도시한 바와 같은 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치를 이용하여 본 발명의 잉곳 절단 방법에 따라 직경 300mm의 실리콘 단결정 잉곳을 샘플 웨이퍼로 절단하고, 절단 중의 블레이드의 변위량을 측정하고, 절단된 샘플 웨이퍼의 불량률 블레이드의 수명을 평가했다. 여기서, 불량률은 블레이드의 변위가 커짐으로써 웨이퍼에 기준 이상의 크기의 휨이 발생한 비율을 나타내고, 블레이드의 수명은 절단한 횟수로 나타낸다.

여기서, 절단 조건을 하기와 같이 했다. 블레이드는 블레이드 모재의 두께가 0.5mm의 것을 사용했다. 블레이드의 이동 속도(절단 속도)를 27mm/min으로 하고, 냉각제 분출 시의 압력을 0.2MPa, 그 유량을 2000cc/min로 했다. 절단 중에는 정압 패드를, 도 2에 나타낸 바와 같이, 잉곳의 측면 형상에 따르도록 이동시켜서, 잉곳의 측면과 정압 패드의 거리(d, d')가 일정(30mm)하게, 또한 거리 d와 d'가 같도록 했다.

그 결과, 실시예에서는 절단 개시부터 절단 종료에 걸쳐 블레이드의 변위량이 100μm 이하로 억제된 것에 대해, 후술하는 비교예에서는 200~300μm 사이에서 추이하여 안정되지 않았다. 또한, 절단된 샘플 웨이퍼의 불량률은 2%로 후술하는 비교예의 10%보다 개선되었다. 블레이드의 수명은 약 400회로 후술하는 비교예의 300회에 비해 약 1.3배 개선되었다.

또한, 블레이드의 변위를 안정되게 억제할 있으므로, 블레이드의 이동 속도를 30mm/min까지 증가시켜도 블레이드의 변위를 충분히 안정적으로 억제할 수 있고, 절단 속도를 10% 정도 향상시킬 수 있었다.

이와 같이, 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치 및 잉곳 절단 방법은 절단 중에 블레이드의 변위를 안정적으로 억제할 수 있고, 이에 의해 절단면의 품질을 안정하게 유지할 수 있고, 블레이드의 수명을 연장할 수 있고, 절단 속도를 향상할 수 있음을 확인했다.

(비교예)

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 밴드 쏘 절단 장치의 구동부 및 제어부를 갖고 있지 않은 종래의 밴드 쏘 절단 장치를 이용하여, 절단 중에 정압 패드를 이동시키지 않고 그 위치를 고정시키는 것 이외에, 실시예와 같은 조건에서 잉곳을 절단하고, 실시예와 마찬가지로 평가했다.

그 결과, 블레이드의 변위량이 200~300μm 사이에서 불안정하게 추이하고, 실시예의 100μm 이하의 결과에 비해 악화되어 있었다. 또한, 절단된 샘플 웨이퍼의 불량률은 10%로 실시예에 비해 악화되어 있었다. 블레이드의 수명은 300회로 실시예에 비해 적었다.

또한, 블레이드의 이동 속도를 30mm/min로 하여 절단한바, 블레이드가 변위량이 너무 커져 버려서, 목적된 품질의 샘플 웨이퍼를 얻을 수 없었다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 유사한 작용 효과를 도출하는 것은 어떤 것도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (4)

1. 잉곳을 수평으로 재치하는 절단 테이블과, 풀리 사이에 장설되고, 상기 풀리의 회전에 따라 주회 구동하는, 상기 잉곳을 절단하기 위한 무한 벨트 형상의 블레이드와, 상기 블레이드의 둘레 방향에 대해 상기 잉곳의 절단 위치의 전후에 각각 배치되고, 상기 블레이드의 양측면으로부터 냉각제를 분출하여 상기 블레이드가 절단 중의 상기 잉곳의 축방향에 대해 변위하지 않도록 안내하는 정압 패드를 구비하며, 주회 구동된 상기 블레이드를 상기 정압 패드에 의해 안내하면서, 상기 블레이드를 상기 잉곳의 위쪽으로부터 상대적으로 아래쪽으로 내보냄으로써 상기 잉곳을 절단하는 밴드 쏘 절단 장치에 있어서,
   상기 정압 패드를 상기 블레이드의 둘레 방향에 대해 전후 방향으로 이동시키는 구동부와, 상기 구동부에 의한 상기 정압 패드의 이동 거리 및 이동 속도를 제어하는 제어부를 더 가지며,
   상기 정압 패드를 상기 제어부에서 이동 제어하면서 상기 잉곳을 절단하는 것을 특징으로 하는,
   밴드 쏘 절단 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 잉곳의 절단 중에서의 상기 정압 패드의 이동을, 상기 잉곳의 측면 형상에 따르도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
   밴드 쏘 절단 장치.
   
3. 절단 테이블에 잉곳을 수평으로 재치하고, 풀리의 회전에 따라 주회 구동하는, 상기 잉곳을 절단하기 위한 무한 벨트 형상의 블레이드를 상기 풀리 사이에 장설하고, 상기 블레이드의 양측면으로부터 냉각제를 분출하고, 상기 블레이드가 절단 중의 상기 잉곳의 축방향에 대해 변위하지 않도록 안내하는 정압 패드를 상기 블레이드의 둘레 방향에 대해 상기 잉곳의 절단 위치의 전후에 배치하고, 주회 구동된 상기 블레이드를 상기 정압 패드에 의해 안내하면서, 상기 블레이드를 상기 잉곳의 위쪽으로부터 상대적으로 아래쪽으로 내보냄으로써 상기 잉곳을 절단하는 잉곳 절단 방법에 있어서,
   상기 정압 패드를 상기 블레이드의 둘레 방향에 대해 전후 방향으로 이동하면서 상기 잉곳을 절단하는 것을 특징으로 하는,
   잉곳 절단 방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 잉곳 절단 중에서의 상기 정압 패드의 이동을, 상기 잉곳의 측면 형상에 따르도록 행하는 것을 특징으로 하는,
   잉곳 절단 방법.
   

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