以下に、本発明にかかるマルチワイヤソ� ��およびインゴットの切断方法の実施例を図� ��に基づいて詳細に説明する。なお、本発明� ��以下の記述により限定されるものではなく� ��本発明の要旨を逸脱しない範囲において適� ��変更可能である。

 実施の形態
 図1は、本発明の実施の形態にかかるマルチ ワイヤソーの要部の構成を示す斜視図であり 、例えば太陽電池用ウエハの製造においてシ リコンインゴットの切断に用いられるマルチ ワイヤソー100の要部の構成を示す図である。 図1に示されるように、マルチワイヤソー100� �、ワイヤ4と、ワイヤ4を送り出すワイヤ送り 出し機構5と、送り出されたワイヤ4を巻き取� ��ワイヤ巻き取り機構7と、ワイヤ送り出し機 構5とワイヤ巻き取り機構7との間において回� ��軸が互いに略平行となるように配置される2 本のワイヤガイドローラ6a,6bとを備える。

 また、マルチワイヤソー100は、ワイヤ送� ��出し機構5からワイヤガイドローラ6aまでの� ��とワイヤガイドローラ6bからワイヤ巻き取� �機構7までの間とにおいてそれぞれワイヤ4を 走行案内する複数のガイドローラ11と、ガイ� ��ローラ11で案内されるワイヤ4の張力を制御� ��るテンションローラ8と、を備える。

 ワイヤ4は、例えば直径0.10~0.16mmのピアノ� ��が用いられ、ワイヤ4の走行方向は図中の矢 印aとされる。また、2本のワイヤガイドロー� ��6a,6bの間においては、0.25mm~0.4mm程度のピッ� �でワイヤ4が略平行に巻き掛けられている。

 また、マルチワイヤソー100は、スラリー� ��貯蔵し、撹拌するスラリー撹拌・供給タン� ��9と、被加工物であるシリコンインゴット1� �2本のワイヤガイドローラ6a,6b間のワイヤ4と� ��切断界面にスラリー撹拌・供給タンク9から のスラリーを供給するスラリー塗布ヘッド10� ��、を備える。スラリー塗布ヘッド10は、2つ� ��ワイヤガイドローラ6a,6b間において上側に� �置されるワイヤ4の上部に、複数のワイヤ4を 横切るように配置される。この図1の例では� �2本のワイヤガイドローラ6a,6b間に3本のスラ� ��ー塗布ヘッド10が所定の間隔を置いて配置� �れている。

 そして、互いに隣接する3本のスラリー塗 布ヘッド10間の領域には、シリコンインゴッ� ��1におけるワイヤ4と反対側の面を、ダミー� �レート2を介して接着剤で固定保持する保持� ��材であり、切断するシリコンインゴット1を 固定するワークプレート3が、上下方向(シリ� ��ンインゴット1の送り方向)に移動可能に配� �される。このワークプレート3には、例えば� ��径150mm角前後で長さが400mm前後のシリコンイ ンゴット1が、ダミープレート2を介して接着� ��により接着固定される。

 また、シリコンインゴット1は、ワイヤ4� �配列方向においてシリコンインゴット1の両� ��方からシリコンインゴット1を挟み込んで固 定保持する保持部である端面保持部12により� ��シリコンインゴット1の長さ方向(シリコン� �ンゴット1の送り方向と、ワイヤガイドロー� ��6a,6bの間におけるワイヤ4の走行方向と、に� ��垂直な方向)において保持される。図2は、� �1の線分A-Aの位置における要部断面図であり� ��端面保持部12によるシリコンインゴット(ワ� ��ク)1の保持方法を説明するための図である� �図3は、マルチワイヤソー100をインゴット1の 端面方向から見た側面図であり、図2の矢視B� ��おける側面図である。

 端面保持部12は、シリコンインゴット1の� ��断領域26の外側に配置されて、両端面1a、1b� ��固定保持する。シリコンインゴット1は、シ リコンインゴット1の長さ方向における切断� �域26の外側の両端面1a、1bの一部または全面� �押える押え板21により保持される。

 また、シリコンインゴット1を保持した押 え板21の外側には押え補助板22が配置されて� �押え板21を補助的に保持する。押え補助板22� ��、固定板23、ネジ24及び25を用いてワークプ� ��ート3と締結されることにより、ワークプレ ート3と着脱可能に連結される。これらの部� �(押え板21、押え補助板22、固定板23、ネジ24� �び25)は、シリコンインゴット1の切断領域26� �の両端面に配置する。このような構成とす� �ことで、シリコンインゴット1の切断加工後� ��端面保持部12分解およびシリコンインゴッ� �1からの取り外しを容易に行うことができる� ��

 また、押え板21は、シリコンインゴット1� ��切断加工が行われる高さ(切断加工高さ)の� �域を押える必要はなく、シリコンインゴッ� �1の両端面1a、1bにおいて、ダミープレート2� �の対向面から下方(シリコンインゴット1の送 り方向)にワーク切断加工高さの1/4~1/2の部分� ��押えるようにする。これにより、押え板21� �切断加工高さの全域を押える場合に比べて� �え板21の材料コストを低減することができる 。また、1つのシリコンインゴット1の切断加� ��の終了後に、次のシリコンインゴット1の切 断加工に同じ押え板21を再利用する場合に、� ��着剤剥離等の清浄作業が簡易となる。

 つぎに、このような構成を有するマルチ� ��イヤソー100によるシリコンインゴット1の切 断方法について説明する。まず、シリコンイ ンゴット切断準備として、ワイヤガイドロー ラ6a,6bにワイヤ4を巻きつけてシリコンインゴ ット1の送り方向にワイヤ4を位置決めする。

 つぎに、シリコンインゴット1とダミープ レート2とを接着剤により接着した後、ダミ� �プレート2の上面とワークプレート3の下面と を接着剤により接着する。その後、押え板21� ��シリコンインゴット1との接触部31及び、押� ��板21とダミープレート2の接触部33を接着剤� �より接着する。また、押え板21と押え補助板 22との接触部32を接着剤により接着する。そ� �後、押え補助板22とワークプレート3とを、� �定板23を介してネジ24及び25を用いて連結す� �。

 この状態で、スラリー塗布ヘッド10から� �イヤ4に向けてスラリーを塗布しながら、ワ� ��ヤ送り出し機構5、ワイヤ巻き取り機構7、� �イヤガイドローラ6a,6bを図示しない駆動機構 によって同期を取りながら駆動制御してワイ ヤ4を図1における矢印a1の方向に走行させ、� �らにシリコンインゴット1を接着固定したワ� ��クプレート3を下方に移動させてシリコンイ ンゴット1の切断を行う。

 図4は、従来のマルチワイヤソーによるウ エハ切断方法の一例を示す図であり、インゴ ット1の端面方向から見た側面図である。図5� ��、従来のマルチワイヤソーによるウエハ切� ��方法の一例を示す図であり、図4の線分C-Cに おける要部断面図である。なお、従来のマル チワイヤソーとは、上述した端面保持部12を� ��えていない(たとえば図1示す構成から端面� �持部12を除いた構成を有する)マルチワイヤ� �ーである。

 マルチワイヤソーによるウエハ切断方法� ��は、一般に切断加工が進行するにつれ、一� ��のワイヤガイドローラ6a,6b間に巻きつけら� �たワイヤ4は、ワークの送り方向(図4におけ� �矢印bの方向)と反対方向に作用する切断抵抗 により、ワーク送り方向に撓みを生じる。こ の状態で切断加工が進行すると、シリコンイ ンゴット1の切断加工終盤において、シリコ� �インゴット1の内部にワイヤ4が進入する入口 近傍のワイヤ入口領域35およびシリコンイン� ��ット1からワイヤ4が退出する出口近傍のワ� �ヤ出口領域36の部分は、シリコンインゴット 1とダミープレート2との接着部分38を通過し� �ダミープレート2の内部まで切り込み溝39が� �成されている。一方、ワイヤ入口領域35とワ イヤ出口領域36との間の中央領域37では、ダ� �ープレート2までワイヤ4が到達しておらず、 切り込み溝39が形成されていない状態となる� ��

 この時、シリコンインゴット1の切り込み 溝39中に残留したスラリーと、該シリコンイ� ��ゴットの切断加工により発生したシリコン� ��ンゴット切削屑との化学的反応作用により� ��体が発生し、切り込み溝39に気泡が発生し� �徐々に切り込み溝39の隙間を押し広げる力が 発生する。この結果、シリコンインゴット1� �おいて既に切断加工が完了したウエハ40はシ リコンインゴット1の長さ方向(シリコンイン� ��ット1の送り方向と、ワイヤガイドローラ6a, 6bの間におけるワイヤ4の走行方向と、に略垂 直な方向。(図5における矢印dの方向)に開こ� �とする。

 切断加工の終盤でこの作用が生じると、� ��リコンインゴット1におけるワイヤ入口領域 35及びワイヤ出口領域36と中央領域37との間に 矢印d方向の曲げ応力が発生し、図6に示すよ� ��に、ワイヤの走行経路に相応した部分を起� ��として破損部41がウエハ40に発生する。図6� �、従来のマルチワイヤソーによるウエハ切� �方法によって発生したウエハの破損部41の一 例を示す図であり、切断したウエハの切断面 を示す図である。

 そして、ウエハの薄厚化が進んでウエハ� ��み方向の接着幅の寸法が小さい状態でこの� ��応力が発生すると、この曲げ応力によって� ��着材がダミープレート2あるいはウエハ40か� ��剥離し、切断加工終了直前でウエハ40がマ� �チワイヤソーの加工室内に脱落し、切断さ� �たウエハ40が大量に不良品になる。

 これに対して、実施の形態にかかるマル� ��ワイヤソー100では、上述したようにシリコ� ��インゴット1の長さ方向においてシリコンイ ンゴット1を端面保持部12により固定保持する ことにより、切り込み溝39がシリコンインゴ� ��ト1の長さ方向に開こうとする力をシリコン インゴット1の長さ方向から内側に機械的に� �えて、切り込み溝39の開き(変位)を抑制する� ��とができる。これにより、マルチワイヤソ� ��100においては、シリコンインゴット1の切断 加工途中でのウエハの破損の発生を効果的に 抑制することができる。

 また、切り込み溝39の開き(変位)を機械的 に抑制することにより、シリコンインゴット 1のワイヤ入口領域35及びワイヤ出口領域36の� ��分において切り込み溝39がダミープレート2� ��で到達した時点で、薄い寸法で肉厚で接着� ��れたウエハとダミープレート2間で発生する 曲げ力及び、ウエハ厚み寸法のみで保持され ている接着材への矢印41方向の曲げ力を抑制� ��ることができ、シリコンインゴット1とダミ ープレート2とを接着する接着材の剥離によ� �ウエハ40の脱落を効果的に防止することがで き、またウエハ40の破損の発生を防止するこ� ��ができる。これにより、ウエハ収率の向上� ��図ることができる。

 また、実施の形態にかかるマルチワイヤ� ��ー100では、上述したような簡便な構成を有� ��るので、上述した効果を奏するマルチワイ� ��ソーを安価に提供することができる。