[发明专利]被加工物保持器、金属线放电加工装置、薄板制造方法、以及半导体晶片制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种被加工物保持器、金属线放电加工装置、薄板制造方法、以及半导体晶片制造方法。

背景技术

以往，作为金属线放电加工的方式而提出了如下的放电线锯（wire-saw）方式：在从圆柱状的被加工物切片加工出薄板的情况下，通过将一根金属线电极卷绕在多个导辊之间而使其并排，而形成多个切割金属线部分，向各个切割金属线部分单独地供电，使各切割金属线部分与被加工物之间同时放电，从而将被加工物一次被切割为多片。

在如上述那样的结构的放电线锯中，为了稳定地实施加工而需要可靠地保持被加工物的保持单元。例如在专利文献1中公开了如下技术：在圆柱状的被加工物的周向的一部分中，准备轴向延伸的导电性的固定用底座，并将固定用底座和被加工物用具有导电性的粘接剂进行固定，即由固定用底座来保持被加工物。

另外，在专利文献2中公开了如下技术：在金属线与被加工物之间提供包含磨粒的加工液、并一边向多个金属线列挤压被加工物一边通过研磨作用来切割出多个晶片的多线锯中，在L形截面的模型构件之上装载被加工物，一边由模型构件的侧面部来支撑作用于被切割部的磨削阻抗一边对每个模型构件进行切割。根据该方法，提出了高效地进行被加工物的设定、切割后的被加工物的取出。

另外，在专利文献3中公开了如下技术：在对将硬度有差异的不同材料进行组合而制作的复合结构工件的不同材料同时进行切削或者磨削加工的情况下，预先对硬度或者脆性高的材料的被切削内边沿进行倒角加工而在与另一材料的边界部产生槽，从而不损伤刀具地高精度地进行同时切削（simultaneous-cutting）、切削、磨削加工。

专利文献1：日本特开2000-109397号公报

专利文献2：日本专利第2765307号公报

专利文献3：日本特开平5-293711号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在如上述那样的放电线锯方式中，需要稳定地维持切割加工中的放电状态。当放电状态不稳定化时，在金属线与被加工物之间发生短路，有时会发生加工面损伤、金属线断线。加工面损伤、金属线断线导致工件不合格，因此为了提高生产率而需要避免这些。

另一方面，在切割圆柱状的被加工物的情况下，金属线和被加工物相对置的部分的沿着金属线的长度(对置长度)随着切割加工的进行而变化。即，在切割圆柱状的被加工物的中心时对置长度变得最大，随着从那里离开而对置长度变小。于是，由于对置长度发生变化，稳定地维持切割加工中的放电状态变得困难。

一般为了在金属线放电加工中实现最大速度，需要对每个加工板厚设定最优的条件。但是，由于上述的对置长度有变化，因此需要以放电状态最容易变得不稳定的切割加工开始时的板厚条件为基准来设定加工条件。因此，存在如下问题：不能避免贯通被加工物整体的加工速度的降低，导致加工时间的增大。

另外，由于伴随着对置长度的变化而加工间隙发生变化，因此维持加工槽的宽度为固定变得困难。一般将加工槽的宽度变化的状态称为加工表面波度（waviness），需要在作为后续工序的研磨作业中确实地消除波度部分。因此，因为需要估计研磨时的消除量来将加工间距设定得大，所以存在如下问题：每一晶锭的晶片产量减少，生产率恶化。

另外，为了将伴随加工而产生的加工屑从加工槽排出，有时通过从接近被加工物而设置的加工液喷嘴朝向加工槽喷出加工液来排出加工屑。但是，为了将加工液喷嘴接近被加工物而配置，必须根据上述的对置长度的变化来移动加工液喷嘴，存在造成装置的复杂化这样的问题。另外，在加工液喷嘴未能很好地接近被加工物的情况下，变得容易发生金属线断线，因此不得已进行以金属线难以断线的低能量的加工，从而只好变为低速加工。

并且，在专利文献1~3公开的技术中，在对圆柱状的被加工物进行切割加工时难以抑制对置长度的变化。

本发明是鉴于上述而作出的，其目的在于获得一种能够抑制与金属线电极的对置长度的变化、稳定地维持金属线放电加工装置的切割加工中的放电状态的被加工物保持器。进一步目的在于，通过能够根据单个被加工物和金属线电极的对置长度来变更脉冲频率的加工电源进行加工来实现高精度槽加工。

解决技术问题的手段