KR100708787B1 - 다수의 반도체 잉곳을 절단하기 위한 와이어 톱 및 그 공정 - Google Patents

Abstract

와이어 톱(10)은 일반적으로 실린더형인 단결정 잉곳(14)을 웨이퍼들로 동시에 절단한다. 와이어 톱은 컷팅 헤드(16), 잉곳 지지부(12), 및 컷팅 웹(30)을 정의하는 일반적으로 평행한 다수의 컷팅 와이어(18)를 포함한다. 잉곳 지지부(12)는 컷팅 웹 상에 설정되어 그 위에 적어도 2개의 잉곳(14)을 장착하는데 적합하다. 슬러리 운반 시스템은 적어도 잉곳의 개수보다 적어도 하나 많은 양의 노즐(34, 36, 및 38)을 포함하고, 노즐은 일반적으로 각 잉곳의 측면에서 와이어 웹을 따라 슬러리를 투여할 수 있도록 배치되어 있다. 적어도 2개의 일반적으로 실린더형인 반도체 잉곳을 웨이퍼들로 동시에 절단하는 공정은 적어도 2개의 잉곳을 공통의 잉곳 지지부로 장착하는 단계와, 2개의 잉곳이 절단 영역에서 컷팅 웹을 동시에 누르도록 잉곳 지지부를 컷팅 웹에 따라 이동시키는 단계와, 절단 영역의 2개의 최외곽측과 각 잉곳쌍들 사이의 한 위치를 포함한 와이어 웹 상의 적어도 3개의 위치로 액체 슬러리를 투여하는 단계를 포함한다.

반도체 잉곳, 웨이퍼, 슬러리 투여, 잉곳 절단 공정, 와이어 웹

Description

다수의 반도체 잉곳을 절단하기 위한 와이어 톱 및 그 공정{WIRE SAW AND PROCESS FOR SLICING MULTIPLE SEMICONDUCTOR INGOTS}

본 발명은 일반적으로 단결정 반도체 잉곳들을 다수의 웨이퍼로 절단하는 것에 관한 것으로, 특히, 적어도 두 개의 반도체 잉곳을 동시에 얇게 절단(slicing)하여 처리량을 향상시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼는 일반적으로 실린더형 실리콘 잉곳과 같은 단일 결정 잉곳으로 준비된다. 잉곳은 수백 개의 얇은 디스크 모양의 웨이퍼를 가능한 많이 생산하기 위해 통상 그의 장축 방향에 수직으로 절단된다. 절단 동작은 와이어 톱에 의해 행해질 수 있는데, 이 때 잉곳은 왕복 운동하는 와이어와 접하며, 연마제 그레인(grains)을 포함하는 액체 슬러리(slurry)가 잉곳과 와이어 사이의 접촉 영역에 공급된다. 슬러리 내의 연마용 미립자들이 와이어에 의해 잉곳에 문질러짐으로써, 실리콘 결정은 제거되고 잉곳은 점차 절단된다. 와이어 톱은, 약하기 때문에 다른 형태의 톱들(예를 들어, 종래의 내부 직경 톱(internal diameter saw))에 의해 손상될 수 있는 실리콘 결정의 절단에 적합한 부드러운 기계식 절단법을 제공한다. 절단 후, 각 웨이퍼는, 두께를 줄이고, 절단 동작에 의해 발생하는 손상을 제거하며, 집적 회로 장치의 설치에 적합한 평탄하고 고반사도의 표면을 생성하기 위한 다수의 처리 동작들을 거치게 된다.

일반적으로, 와이어 톱은 프레임 상에 회전가능하게 장착된 3개 또는 4개의 롤러(roller)를 포함하는데, 각 롤러는 와이어의 세그먼트들을 수용하기 위한 안내 홈(guide groove)을 포함한다. 다양한 길이의 평행한 와이어들은 2개의 롤러들 사이에서 확장되어, 잉곳을 다수의 웨이퍼로 절단하기 위한 와이어 웹(web)을 형성한다. 웹에서 인접 와이어들간의 간격은 일반적으로 처리 전의 하나의 웨이퍼의 두께에 해당한다. 본 장치는 잉곳 지지부(ingot support)를 포함하는데, 잉곳 지지부는 하나의 실리콘 잉곳을 장착할 수 있고 절단면에 대해 잉곳 결정 구조의 방향을 정확하게 정렬시키도록 조정가능하다. 잉곳 지지부는 잉곳을 와이어 웹과 접촉시키기 위해 이동가능하다. 종래의 와이어 톱의 일례는 미국특허 제5,904,136호에 개시되어 있고, 웨이퍼를 절단하기 위한 시스템은 미국특허 제4,191,159호에 개시되어 있다.

슬러리는, 와이어 웹으로 슬러리를 투여하는 적어도 하나의 노즐, 배관 및 펌프에 의해 인접 슬러리 용기로부터 와이어로 전달된다. 그 후, 슬러리의 일부가 실리콘 결정이 절단되는 잉곳과 와이어 사이의 접촉 영역으로 와이어와 함께 이동한다. 잉곳 홀더의 마주보는 양측에는 일반적으로 2개의 노즐이 배치되어 있어, 슬러리가 잉곳의 양측 상의 웹으로 투여될 수 있으며, 이에 따라 슬러리가 왕복 운동하는 와이어의 이동 방향 중 어느 방향에 대해서도 절단 영역으로 용이하게 전달될 수 있다. 각 노즐은 와이어 웹 위쪽에 가깝게 위치하고, 일반적으로 가는 선형의 분산 패턴으로 슬러리를 투여하도록 구성되어, 슬러리는 커튼 또는 시트 모양으로 형성된다. 슬러리 커튼은 와이어 웹의 전체 폭으로 확장되어, 잉곳내의 모든 슬라이스와 와이어의 모든 리치(reach)로 전달된다.

반도체 잉곳을 절단할 때의 중요 관심 사항은 와이어 톱으로 잘려지는 웨이퍼의 평탄성(flatness)을 유지하는 것이다. 웨이퍼 표면 상의 휨(warp) 및 두께의 변화를 방지하기 위한 하나의 해결법은 접촉 영역, 즉 절단 영역에서 마찰열의 증가를 조절하는 것이다. 이에 따라, 액체 슬러리는 와이어 웹 상에 투여되기 전에 능동적으로 냉각되어 절단 영역을 통과하면서 열을 제거할 수 있다. 열 교환기는 슬러리를 냉각시키기 위해 일반적으로 용기와 노즐 사이에 위치한다.

반도체 잉곳을 절단하는 공정에 대한 한계는 이 공정이 상당한 시간을 소요하며 웨이퍼의 효율적인 생산에 장애가 될 수 있다는 점이다. 처리량을 향상시키고 비용을 줄이기 위해서는 가능한 빠르게 잉곳을 절단하는 것이 바람직하지만, 보다 빠른 와이어 톱 절단 공정을 실현하는데는 어려움들이 있다. 와이어를 절단하는 속도는 충분히 증가시킬 수 없는데, 이는 이러한 속도의 증가가 절단 영역에서 온도를 증가시켜 웨이퍼의 평탄성에 손상을 주기 때문이다.

따라서, 웨이퍼의 절단 품질을 저하시키지 않으면서 와이어 톱의 처리량을 증가시킬 필요가 현재 요구된다.

본 발명의 여러 목적 및 특징들 중에, 반도체 잉곳을 웨이퍼들로 절단하는 데 있어서 그 처리량을 증가시키는 장치 및 공정의 제공; 다수의 잉곳을 동시에 절단하는 장치 및 공정의 제공; 평탄하고 고품질의 웨이퍼 슬라이스를 생산하는 장치 및 공정의 제공; 상이한 길이를 갖는 다수의 잉곳을 절단하는 장치 및 공정의 제공; 및 경제적인 장치 및 공정의 제공을 주목할 수 있다.

일반적으로, 본 발명의 와이어 톱은 다수의, 통상 실린더형 단결정 잉곳을 웨이퍼들로 동시에 절단한다. 와이어 톱은 잉곳 지지부 및 컷팅 헤드(cutting head)를 포함하는 프레임을 포함한다. 컷팅 헤드는 잉곳을 절단하는데 적합한 컷팅 와이어, 및 프레임 상에 장착되어 와이어의 길이 방향 이동에 대해 와이어를 지지하는 와이어 가이드 롤러(wire guide roller)를 포함한다. 와이어는 인접 롤러들 간의 리치(reach)들 내에서 롤러들에 의해 지지된다. 각각의 리치는 잉곳으로부터 다수의 웨이퍼를 절단하기 위한 와이어의 대체로 평행한 길이들을 포함하며, 리치들 중 적어도 하나는 컷팅 웹(cutting web)을 정의한다. 잉곳 지지부는, 컷팅 웹과 상기 컷팅 웹에서 와이어의 길이 방향에 대체로 수직인 잉곳의 세로축에 정합하여(in registration with), 지지부 상에 적어도 2개의 잉곳을 장착할 수 있도록 조정된다. 프레임은 컷팅 헤드와 잉곳 지지부를 장착하고 있어서, 잉곳들로부터 웨이퍼들을 와이어로 실질적으로 동시에 절단하기 위해서 길이 방향으로 와이어가 움직임에 따라, 잉곳 지지부 상에 장착된 잉곳들이 컷팅 웹을 통과하게 상대적으로 움직인다.

또 다른 특징으로, 본 발명의 공정은, 가이드 롤러들 간의 대체로 평행한 리치들내에 배치된 이동가능한 컷팅 와이어를 포함하는 와이어 톱을 이용하여, 통상 실린더형인 적어도 2개의 반도체 잉곳을 웨이퍼들로 동시에 절단한다. 상기 리치들 중의 적어도 하나는 컷팅 웹을 정의하고, 와이어는 잉곳을 절단하는데 적합하다. 이 공정은, 잉곳들이 컷팅 웹과 상기 컷팅 웹 내에서 와이어의 길이 방향과 대체로 수직인 잉곳의 세로축에 정합하여 배치되도록, 적어도 2개의 잉곳을 공통의 잉곳 지지부에 장착하는 단계를 포함한다. 잉곳 지지부는, 잉곳이 와이어 웹과 접하는 절단 영역에서 상기 적어도 2개의 잉곳이 동시에 컷팅 웹에 대해 누르도록, 컷팅 웹에 대해 이동된다. 액체 슬러리는 와이어 웹 상의 적어도 3개의 위치, 즉, 잉곳 절단 영역의 2개의 최외측면과 각 쌍의 잉곳 사이의 한 위치를 포함하는 위치에서 투여된다.

본 발명의 기타 목적 및 특징은 다음에서 보다 명확하고 상세하게 개시될 것이다.

도 1은 그 위에 2개의 반도체 잉곳이 장착된 본 발명의 와이어 톱의 개략적인 투시도.

도 2는 그 위에 3개의 잉곳이 장착된 본 발명의 와이어 톱의 개략적인 투시도.

도 3은 그 위에 4개의 잉곳이 적층되어 장착된 본 발명의 와이어 톱의 개략적인 투시도.

도 4는 그 위에 6개의 잉곳이 적층되어 장착된 본 발명의 와이어 톱의 개략적인 투시도.

도 5는 잉곳을 잉곳 지지부에 부착하기 위한 구조의 확대된 개략적인 단면도.

도 6은 2개의 잉곳을 지지하기 위한 2중 어댑터를 포함하는 본 발명의 제2 실시예의 개략적인 정면도.

도 7은 3개의 잉곳을 지지하기 위한 3중 어댑터를 사용하는 제2 실시예의 개략적인 정면도.

도 8은 하나의 수직 부재(vertical member)를 갖는 중심 지지부를 포함하는 본 발명의 제3 실시예의 개략적인 투시도.

도 9는 2개의 수직 부재를 갖는 중심 지지부를 포함하는 제3 실시예의 개략적인 투시도.

도 10은 서로 다른 길이의 2개의 잉곳에 대한 컷팅 와이어 웹의 개략적인 평면도.

도 11은 중심 지지부를 필요로 하지 않는 잉곳들의 한 쌍의 조합의 제1 예를 도시하는 개략적인 평면도.

도 12는 중심 지지부를 필요로 하지 않는 잉곳들의 한 쌍의 조합의 제2 예를 도시하는 개략적인 평면도.

도 13은 중심 지지부를 필요로 하지 않는 잉곳들의 한 쌍의 조합의 제3 예를 도시하는 개략적인 평면도.

도 14는 중심 지지부를 필요로 하지 않는 잉곳들의 한 쌍의 조합의 제4 예를 도시하는 개략적인 평면도.

동일한 도면 부호는 전 도면에 있어서 동일한 부분을 나타낸다.

이제 도 1을 참조하면, 복수의 반도체 잉곳을 웨이퍼들로 동시에 절단하기 위한 본 발명의 와이어 톱은 전체적으로 참조 번호 10으로 표시된다. 와이어 톱 (10)은 잉곳(14)을 지지(holding)하기 위해 전체적으로 참조 번호 12로 표시된 잉곳 지지부를 포함한다. 전체적으로 참조 번호 16으로 표시된 컷팅 헤드는 잉곳을 절단하기 위한 왕복 운동용 와이어(18)를 장착한다. 잉곳 지지부(12)는 종래의 단결정 실리콘 잉곳들(14)을 지지하도록 구성되는데, 잉곳들은 통상 실린더형으로 일반적으로 그 잉곳들의 세로축들이 비동일선상에서 거의 평행하도록 나란히 배치된다. 잉곳들(14)은 연마 액체 슬러리 내에서, 이동중인 컷팅 와이어(18)에 접하게 될 때 절단된다. 잉곳 지지부(12)와 컷팅 헤드(16)는, 잉곳들(14)이 컷팅 와이어(18)와 맞물려져 안밖으로 이동하도록 상호 이동가능하게 되고, 당업자에게 공지되어 있는 컷팅 헤드와 잉곳 지지부간의 다른 관련 동작들이 절단을 용이하게 하기 위해 지원된다.

컷팅 헤드(16)는 회전가능한 와이어 가이드 롤러(22)들을 포함하는데, 이 롤러들 둘레에 컷팅 와이어(18)는 롤러들 주변을 회전하는 동작을 위해 고리 모양으로 감겨있다. 바람직하게는, 4개의 가이드 롤러(22)는 대체로 직사각형의 배열이 되게 배치되지만, 더 적거나 많은 수의 롤러를 갖거나, 다른 배치로 된 톱들도 본 발명의 기술 범위에서 벗어나지는 않는다. 잉곳 지지부(12)는 일반적으로 롤러들(22)의 직사각형 배치 위에 위치하여, 잉곳들(14)이 2개의 최상부 롤러들 사이에 걸쳐 있는 컷팅 와이어(18)의 최상부에 대해서만 접할 수 있도록 한다. 그러나, 잉곳 지지부(12)는 롤러(22)에 대해서 어디에도 배치될 수 있으므로, 잉곳들(14)은 와이어(18)의 어느 부분과도 접할 수 있다. 바람직하게는, 잉곳 지지부(12) 및 컷팅 헤드(16)는 공통의 지지부 프레임(24) 상에 장착되고, 여기에서 잉곳 지지부는 프레임에 대해 이동가능한 반면에, 컷팅 헤드는 프레임에 대해서 고정되어 있다. 절단이 수행될 때, 와이어가 잉곳을 관통함에 따라 잉곳은 컷팅 와이어(18)를 통해 점차적으로 이동한다. 잉곳 지지부(12)는 각 슬라이스 내의 접촉 영역에서 와이어(18)에 대해 잉곳 (14)이 계속하여 접하도록 통상 컷팅 헤드(16)쪽으로 계속 이동한다.

컷팅 와이어(18)는 잉곳(14)으로부터 다수의 웨이퍼를 절단하기 위해 롤러들 (22) 사이의 일반적으로 평행한 다수의 리치들 내에 롤러들에 의해 지지된다. 리치들 각각은 와이어(18)의 대체로 평행한 복수의 길이들을 포함하고, 각 길이는 각 잉곳에서 하나의 슬라이스를 자른다. 가이드 롤러(22) 상의 와이어(18)의 평행한 리치는 집합적으로 컷팅 웹을 정의하고, 이 컷팅 웹은 참조 번호 30으로 표시되어 있다. 와이어 웹(30)은 와이어(18)의 수백 개의 평행한 길이들을 포함할 수 있는데, 이는 상응하는 수의 슬라이스를 전달하기 위한 것이며, 어떤 수로 형성되는 웹이라도 본 발명의 기술 범위에서 벗어나지는 않는다. 적어도 하나의 롤러 (22)는, 와이어 톱(10)의 동작에 대해 길이 방향으로 와이어(18)를 구동하기 위한 전력을 제공하는 다른 적합한 구동 기계 또는 모터(도시되지 않음)에 접속된다. 각 롤러(22)는 컷팅 와이어(18)의 길이들을 수용하기에 적합한 원주 주변에 다수의 고리 모양의 홈들(도시되지 않음)을 포함한다. 와이어는 롤러(22)에 의해 구동됨으로써 길이 방향의 동작으로 왕복 운동한다. 당업자에게 알려진 바와 같이, 와이어(18)는 선정된 제1 시간 또는 길이 변화 동안 정방향으로 이동하고, 그 다음 선정된 제2 시간 또는 길이 변화 동안 역방향으로 이동한다. 와이어 (18)는 현재 가이드 롤러(22) 주변을 감지 않은 와이어의 초과 길이를 모으기 위해서 감기용 릴(take up reel) 및 풀기용 릴(discharge reel)(도시되지 않음)로 종래 방식으로 연장될 수 있다.

와이어 톱(10)은, 와이어와 잉곳들(14) 사이의 접촉 영역으로 와이어(18)를 따라 전달되도록, 와이어 웹(30)의 일부분에 연마 액체 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 시스템을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 3개의 노즐(34, 36, 38)은 와이어 상으로 슬러리를 투여할 수 있도록 배치된다. 각 노즐은 당업자에게 알려진 바와 같이 종래 방식대로 슬릿(slit) 형태로 형성되는데, 이 슬릿을 통해 커튼 또는 시트(40) 모양의 가늘고 평평하게 분산된 형태로 슬러리가 아래로 공급된다. 슬러리의 커튼(40)은 와이어(18)에 수직 방향이고, 와이어 웹(30)의 폭과 거의 동일한 길이를 갖는다. 각 노즐(34, 36, 38)은 적합한 슬러리 용기, 펌프, 및 배관(도시되지 않음)으부터 슬러리를 공급받는데, 각각의 소자들은 특성상 종래의 것으로서, 용기로부터 슬러리를 노즐에 전달하는 것이 가능하다. 시스템은 슬러리의 적은 양을 유지하기 위해 각 노즐 바로 옆에 있는 분기관(manifold)을 포함한다. 동작 중에, 슬러리의 전체 흐름은 노즐들(34, 36, 38) 사이에 서로 다른 비율로 능동적으로 분배되거나, 서로 동일한 비율로 수동적으로 분배된다.

열을 조절하기 위해서, 액체 슬러리는 와이어 웹(30)상에 투여하기 전에 능동적으로 냉각된다. 당업자에게 알려진 바와 같이, 열 교환기(도시되지 않음)는 슬러리 용기와 각 노즐 사이 또는 용기에 배치된다. 30℃의 슬러리가 하나의 잉곳을 절단하기 위해 일반적으로 제공되지만, 실제로, 하나의 잉곳의 경우와 동일한 절단 속도로 2개 이상의 잉곳(14)을 절단할 때, 25℃의 온도로 슬러리를 냉각하는 것이 유용하다고 알려져 있다. 본 발명에서는 용기 내에 제2 열 교환기를 포함함으로써 이를 달성한다. 그러나, 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이, 단일 대형 열 교환기나 다른 냉각 매카니즘 및 온도가 적용될 수 있다.

노즐(34, 36, 38)은 와이어(18)에 의해 와이어의 양 이동 방향으로 와이어와 각 잉곳(14) 사이의 접촉 영역안으로 슬러리가 운반되도록 배치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 노즐(34, 36)은 통상 잉곳 지지부(12)의 양측부의 와이어 웹 상으로 슬러리가 투여될 수 있도록 잉곳 지지부의 마주보는 양측의 와이어 웹(30) 상부에 배치된다. 제1 및 제2 노즐(34, 36)은 바람직하게는 지지 프레임에 컷팅 헤드(16)에 대해 고정된 위치에 장착되어야 하며, 잉곳 지지부(12)가 컷팅 헤드에 대해서 이동할 때 잉곳 지지부(12)와 함께 이동하지 않는다. 제1 및 제2 노즐(34, 36)은 웹(30)의 폭의 각 끝단에서의 길이들을 포함하여, 와이어(18)의 모든 길이들에 대해 슬러리가 떨어질 수 있도록 와이어 웹(30) 상부에서 (2㎝와 같은) 적합한 근접 간격으로 배치되어 있다. 슬러리를 종래의 방법으로 수집하여 재활용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 일반적으로 와이어 웹(30)보다 위에 배치되고 잉곳 지지부(12)에 장착된 제3 노즐(38)(도 1)을 포함한다. 단일 잉곳을 절단하기 위한 종래의 와이어 톱은 제1 및 제2 노즐(34, 36)을 포함하지만, 본 발명에서는 2개의 잉곳(14)에 슬러리를 적정량 운반하고 투여하기 위해 제3 노즐(38)이 포함된다. 각 잉곳은 잉곳의 양 측부에서 슬러리를 받는다. 제3 노즐(38)은 잉곳 지지부(12)에 부착되어 있기 때문에, 제3 노즐은 잉곳 지지부가 컷팅 헤드(16)에 대해서 상대적으로 이동할 때 잉곳 지지부와 함께 이동하게 된다. 본 발명의 범위에서 이탈되지 않은 범위에서 노즐의 다른 배치 및 장착이 가능하다.

슬러리가 뭉치는(bunching) 현상을 방지하고 양호한 슬러리 투여를 용이하게 행하기 위해 제3 노즐(38)의 마주보는 양단으로부터 아래쪽으로 두 개의 바(46; bar)가 수직으로 뻗쳐 있다. 상기 와이어 웹(30)보다 위에 조밀한 간격으로 고정되어 있는 제1 및 제2 노즐(34, 36)과는 달리, 제3 노즐(38)은 잉곳 지지부(12)에 의해서 와이어로부터 (30㎝와 같이) 상당한 거리만큼 이동한다. 따라서, 제3 노즐로부터 투여된 슬러리(40)의 얇은 커튼이 와이어에 도달하기 전에 보다 먼 거리를 낙하하게 된다. 실제로, 속박되지 않은 슬러리 커튼은 본래 그 형태에 있어서 내려감에 따라 유착되어 점점 좁아지는 형태로 뭉치는 경향이 있다. 노즐(38)로부터 투여된 슬러리는 본래의 선형 패턴을 악화시키기에 충분한 거리만큼 낙하하여 슬러리가 웹(30)의 양 끝단 부근의 와이어의 길이들에 떨어지지 않을 수 있다.

바(46)는 표면 장력의 영향 또는 다른 유체 역학으로 인해 슬러리 커튼(40)의 가장자리가 들러붙는 면을 제공함으로써 이러한 문제점을 해결한다. 실제로, 바 (46)의 포함은 슬러리가 유착되는 경향을 방지하여 슬러리가 와이어 웹(30)에 도달할 때까지 슬러리의 본래의 폭을 유지하게 한다. 따라서, 슬러리가 잉곳 내의 모든 슬라이스로 전달될 수 있도록, 웹 폭의 각 끝단에서의 길이들을 포함하여, 와이어 (18)의 모든 길이들에 대해 슬러리가 분배된다. 구성에 있어서 바(46)는 일반적으로 얇으며, 제3 노즐(38)의 각 단부로부터 연장되어 위치한다. 바(46)는 잉곳 지지부(12)가 웹을 향해서 움직일 때 와이어 웹(30)의 이동에 방해를 주지 않는다. 바(46)는 다양한 단면 형태, 직경 및 길이를 가질 수 있다. 바람직하게는, 제3 노즐(38)과 와이어 웹(30) 사이의 최대 동작 거리와 거의 동일한 길이를 갖는다.

와이어 톱(10)은 도 1 및 도 2에 각각 도시된 바와 같이, 2개 또는 3개의 나란히 수평으로 배치된 잉곳(14)들을 지지할 수 있고, 또는 종래의 와이어 톱에서와 같이 단일 잉곳을 지지할 수도 있다. 상이한 크기의 잉곳들의 경우에도 잉곳 지지부(12)가 사용될 수 있지만, 실제로 2개의 150㎜ 직경의 잉곳(도 1), 3개의 100㎜ 직경의 잉곳(도 2), 또는 단일 300㎜ 직경의 잉곳을 지지하는데 잉곳 지지부가 유용하다. 슬러리 투여용 노즐들은 나란히 배열된 잉곳들(14)의 개수보다도 적어도 하나 많다. 예를 들면, 2개의 잉곳(14)을 사용하는 경우, 3개의 노즐(34, 36, 38)이 존재한다. 3개의 잉곳(14)을 사용하면 4개의 노즐이 존재한다. 이러한 잉곳과 노즐은 서로 번갈아가며 배치되어, 슬러리는 통상 모든 잉곳(14)의 양 측부인 서로 다른 위치에서 투여된다.

잉곳 지지부(12)는 잉곳 쌍을 통상 수직으로 적층했을 때 도 3 및 도 4에 각각 도시된 바와 같이 4개 또는 6개의 잉곳까지 지지할 수 있다. 적층 방식에서는, 새로운 잉곳을 적재하거나 구성을 변경하기 위해 동작을 중지할 필요가 있기 전에는 얇게 절단되는 잉곳(14)의 개수를 증가시킬 수 있기 때문에 와이어 톱의 휴지 시간(down time)이 감소되고, 따라서 향상된 효율을 제공하게 된다. 하부측의 잉곳들이 절단된 후에, 계속해서 상부측의 잉곳들을 절단하는 동작을 수행한다. 그러나, 본 발명의 기술 범위에 이탈되지 않는 범위 내에서는, 임의의 개수의 잉곳들, 및 비수평 및 비수직의 상대적 잉곳 배치를 포함한, 다른 구성도 가능하다는 것이 명백하다.

이제, 도 5를 참조하면, 잉곳 지지부(12)에 잉곳(14)을 부착하기 위한 바람직한 구조물이 참조 번호 50으로 표시되어 있다. 각 잉곳은 장착 빔(52; mount beam)에 종래의 에폭시에 의해서 부착되어 있으며, 이 장착 빔은 잉곳(14)의 볼록한 실린더형 외면에 대응하는 오목한 표면(54)을 갖는다. 당업자들에게 공지되어 있는 바와 같이, 실리콘 결정 격자의 결정학적 면은 x-선 또는 1/4°이내와 같은 근접각 허용 오차를 가진 다른 적절한 기술을 이용하여 장착 빔(52)에 대해서 조심스럽게 결정방향이 조정되어 배치된다. 장착 빔(52)은, 비둘기 꼬리 모양의 지지부(58; dove tail support)에 접속가능한 플레이트(56)에 접속된다.

잉곳 지지부(12)는 그의 하부측을 따라 슬롯(60)의 형상인 수용부(receptacle)를 포함한다. 경사면을 갖는 내부 숄더(inner shoulder; 62)는 슬롯 내에 배치된다. 도브테일형 지지부(58)는 슬롯(60) 내에 수용가능한데, 지지부 (58) 상의 제1 경사면(66)은 숄더(62) 상의 경사면에 미끄러질 수 있게 접해 있다. 참조 번호 68로 표시된 클램프는 슬롯 내의 고정 위치에 지지부(58)를 끼우기 위해 제공된다. 클램프는 지지부(58) 상에서 제2 경사면(72)과 접할 수 있는 경사면을 가진 접합 블록(engaging block; 70)을 포함한다. 샤프트(74)는 블록(70)을 기계적 또는 수력 액츄에이터(도시되지 않음)와 연결시킨다. 블록(70)과 샤프트(74)는 블록이 비둘기 꼬리 모양의 지지부(58)를 누르지 않고 지지부가 슬롯(60)에서 길이 방향으로 이동될 수 있는 "열린(unlock)" 위치와, 블록이 비둘기 꼬리 모양의 지지부(58)를 누르고 지지부가 슬롯 내의 고정 위치에 있는 "잠긴(lock)" 위치 사이에서 이동가능하다. 본 발명의 기술 범위에 이탈되지 않는 범위 내에서 잉곳 지지부에 잉곳을 부착하기 위한 다른 구조물이 가능하다.

도 3 및 도 4의 적층 구조에서는, 잉곳 쌍들이 에폭시에 의해 잉곳들(14) 간에 개재된 중간 장착 빔(76)에 결합된다. 이들 장착 빔(76) 각각은 각 잉곳(14)의 실린더형 외부 표면의 볼록한 형태에 대응하는 오목한 형태의 상/하부면을 가진다. 적층형 잉곳 쌍들은 이들 각각의 결정학적 면들이 정렬될 수 있도록 조심스럽게 결정 방향이 조정되어 배치된다.
본 발명의 제2 실시예가 도 6 및 도 7의 참조 번호 80에서 개략적으로 도시되어 있다. 제2 실시예(80)는 와이어 톱을 1, 2 또는 3개의 나란히 배열된 잉곳들(14)을 절단하기 위한 구성들 간에 용이하게 변환하기 위한 어댑터(82, 84)를 포함한다. 잉곳 지지부(12)는 그의 하측을 따라 슬롯(88)의 형태의 수용부를 구비한 공통의 로딩 플랫폼(loading platform) 또는 헤드(86)를 갖는다. 슬롯(88)은 잉곳을 부착하기 위해 다양한 형태와 구조를 가질 수 있지만, 상술한 바와 같이 그리고 도 5에 도시된 바와 같이 제1 실시예의 잉곳 지지부(12) 상의 슬롯 수용부(60)처럼 구성되는 것이 바람직하다. 2중 어댑터(82)(도 6)는 2개의 잉곳을 지지하도록 구성되어 있지만, 이는 또한 단 하나의 잉곳 또는 적층한 3개 또는 4개의 잉곳을 지지할 수 있다. 2중 어댑터(82)는 그 상부면에 헤드(86)의 슬롯(88) 내부와 접하는 장착 융기부(90; mounting ridge)를 가진다. 바람직하게는, 이 융기부(90)가 도 5에 도시된 바와 같이 도브테일형 지지부(58)의 형태를 가진다. 3중 어댑터(84)(도 7)는 3개의 잉곳(14)을 지지하도록 구성되어 있지만, 이는 또한 하나 또는 2개의 잉곳, 또는 4-6개의 잉곳들의 적층 구조를 지지할 수 있다. 3중 어댑터(84)는 또한 2중 어댑터(82)의 융기부와 동일한 크기의 장착 융기부(90)를 갖는다. 본 발명은 슬롯(88)이 a) 단일 잉곳을 절단하기 위해 단일 잉곳을 장착하는 지지부(58), b) 2개의 잉곳을 절단하기 위한 2중 어댑터(82)의 융기부(90), c) 3개의 잉곳들을 절단하기 위한 3중 어댑터(84)의 융기부 (90) 중의 어느 하나를 수용할 수 있도록 구성되는 융통성을 제공한다.

본 발명의 기술 범위에 이탈되지 않는 범위 내에서, 이와 상이한 구조물 또는 4개 이상의 일련의 잉곳들을 수용하기 위한 구조물을 포함하는 다른 어댑터가 이용될 수 있다.

본 발명의 제3 실시예가 도 8 및 도 9의 참조 번호 100에서 개략적으로 도시된다. 제3 실시예(100)는 와이어 웹(30)이 하나 이상의 잉곳(14)과 맞닿을 때 와이어 웹(30)이 휘는 것을 막도록 구성된 (참조 번호 102로 표시된) 중앙 지지부를 가진다. 중앙 지지부(102)는 와이어의 수직적으로 휘는 것을 막는 적어도 하나의 장애물을 포함하고 이는 바람직하게는 컷팅 헤드(16)의 롤러(22)에 대해 고정되어 있다. 중앙 지지부(102)는 일반적으로 와이어 웹(30)에 의해 정의된 직사각형의 내부 안에 그리고 잉곳(14)으로부터 와이어 웹의 마주보는 양측의 와이어 웹에 인접하게 배치된다. 중앙 지지부(102)는 플랫폼(106)에 부착된 통상의 수직 부재(104)를 가진다. 플랫폼(106)은 바람직하게는 공통의 지지 프레임(24)에 장착된다.

중앙 지지부(102)는 와이어(18)가 다수의 롤러와 같이 이와 맞물려 지나가도록 하는데 적합한 상단부(103)를 가지며, 이는 와이어 웹(30)의 전체 폭에 걸쳐 연장되어 있다. 2중 어댑터(82)에는 단일 수직 부재(104)가 제공되고(도 8), 3중 어댑터(84)에는 2개의 수직 부재(104)가 제공된다(도 9). 각각의 중앙 지지부(102)는 2개의 잉곳(14) 사이에 거의 동일한 간격이 되도록 배치된다. 잉곳 지지부(12)가 아래쪽으로 이동하여 하나 이상의 잉곳들이 와이어 웹(30)에 접할 때, 웹은 이것이 중앙 지지부(102)에 맞닿을 때까지 휘어져 있다. 와이어(18)는 이것이 중앙 지지부(102)과 맞닿는 위치에서는 더 이상 휘어지지 않는다. 중앙 지지부는 본 발명의 기술 범위에 이탈되지 않는 범위 내에서, 다른 형태의 장애물을 포함하거나 수직 부재(104)를 이용하지 않는, 상이한 구조물을 가질 수 있다.

제1 실시예에서와 같이 중앙 지지부(102)가 없는 경우의 문제점은 동시에 절단되는 2개 (또는 3개의) 잉곳들이 상이한 길이를 가질 때 웨이퍼의 수율이 불리하게 감소된다는 점이다. 나란히 배열된 2개의 잉곳들이 존재하고 이들 잉곳들의 길이가 실제로 동일하지 않다면, 와이어(18)의 적어도 몇몇 길이들은 한 개의 잉곳과 접하게 되고, 와이어의 다른 길이들은 2개의 잉곳들과 접하게 된다. 도 10에 개략적으로 도시된 바와 같이, 와이어의 길이(110)는 하나의 잉곳에 접하고, 와이어의 길이(112)는 2개의 잉곳에 접한다. 와이어의 인접한 길이들 간의 간격은 도 10에 확대되어 도시되어 있다. 와이어 내의 길이들(110 및 112)은 상이한 휨(deflection) 패턴과 상이한 장력을 가진다. 와이어 장력이 변화하는 전이 영역에 있는 와이어의 리치에 의해 길이가 긴 잉곳으로부터 절단된 웨이퍼들은 절단되기조차 쉽지 않기 때문에 휨 또는 웨이퍼 품질의 불량을 야기한다. 그 결과, 도 11에 도시된 바와 같이, 실제로 동일한 길이를 가진 잉곳들 또는 실제로 동일한 길이를 갖는 다수의 잉곳 쌍들만을 절단하는 동작을 행해야만 한다.

도 11 내지 도 14에 도시된 잉곳 길이의 조합은 수율을 저하시키지 않는데 비해, 도 10의 조합은 수율 저하를 야기한다. 도 10의 조합에서는, 길이가 긴 잉곳이, 길이가 짧은 잉곳이 끝나고 그 후에는 더 이상 다른 잉곳이 없는 지점을 넘어서까지 연장되어 있다. 반면, 도 11 내지 도 14의 조합에서는, 짧은 잉곳의 단부 부근의 전이 영역을 넘어서 연장된 긴 잉곳은 없다. 그러므로, 상이한 와이어 장력에 의해서 영향을 받는 긴 잉곳으로부터 절단된 웨이퍼가 존재하지 않는다. 도 14에서, 상이한 길이를 갖는 2개의 잉곳들의 결합은 스크랩 로드(114; scrap rod)를 이용하여 절단해야만 한다. 이 스크랩 로드(114)는 얇게 절단된 잉곳(14)과 동일한 외부 직경을 가져야만 하고, 적어도 긴 잉곳의 전체 길이까지 연장된 것이어야만 한다. 스크랩 로드(114)는 실리콘일 필요는 없으며 상이한 재료로 이루어질 수 있다. 스크랩 로드는 긴 잉곳의 전체 길이에 걸쳐서 균일한 와이어의 휘어진 정도(deflection)를 제공한다.

중앙 지지부(102)는 와이어 장력에 대한 잉곳 길이의 영향을 억제함으로써 이러한 문제를 방지한다. 중앙 지지부(102)는 와이어 웹(30)의 전체 폭에 걸쳐 연정되어 있으므로, 모든 리치는 중앙 지지부와 접한다. 그 결과, 지역적으로 균일한 편향 및 장력이 발생되어 낮은 휨 및 높은 수율의 균일한 절단을 유지할 수 있게 된다. 중앙 지지부는 도 10에 도시된 바와 같이, 다양한 길이의 잉곳들을 동시에 얇게 절단하는 동작을 가능하게 한다.

동작 중에, 본 발명의 와이어 톱(10)은 동시에 적어도 2개의 일반 실린더형 반도체 잉곳(14)을 웨이퍼로 얇게 절단한다. 먼저, 각 잉곳은 적절한 에폭시에 의해서 장착 빔(52)에 부착된다. 종래의 방법에서 이는 분리 장치를 이용하여 행할 수 있는데, 이 분리 장치는 장착 빔에 대해서 잉곳의 결정면이 작은 허용 오차 범위 내로 정밀하게 정렬하기 위해 x-선을 사용한다. 장착 빔은 비둘기 꼬리 모양의 지지부(58)에 부착되고 슬롯(60) 내에 비둘기 꼬리 모양의 지지부를 삽입하고 클램프로 잠금으로써 잉곳 지지부(12)에 고정된다. 잉곳(14)은 자동적으로 컷팅 웹(30)과 만나는 위치에 배치되고, 잉곳의 세로축은 와이어의 길이 방향에 대체로 수직이 된다. 제2 실시예(80)의 어댑터(82 또는 84)가 사용되면, 2개 또는 3개의 장착 빔들이 어댑터에 고정되고, 그 다음, 슬롯(88) 내에 융기부(90)를 고정함으로써 어댑터(82)가 헤드(86)에 부착된다. 잉곳 지지부(12)는 잉곳들이 와이어와 접하는 컷팅 영역에서 컷팅 웹을 동시에 누르도록 컷팅 웹 쪽으로 이동한다. 액체 슬러리는 각 잉곳의 2개의 측부를 포함하는 위치에서 노즐(34, 36, 38)로부터 와이어 웹으로 투여된다. 적층 구조가 이용되면, 일반적으로 잉곳 지지부에 부착되기 전에 추가의 잉곳들과 장착 빔들이 제1 장착 빔에 대해 정렬되어 부착된다.

본 발명의 장치는 300㎜ 직경의 단일 잉곳, 1-4개의 150㎜ 직경의 잉곳, 또는 1-6개의 100㎜ 직경의 잉곳을 절단하는데 용이하도록 구성될 수 있다. 나란히 배열된 구성의 2개의 잉곳을 절단할 수 있기 때문에, 생산성이 이전의 와이어 톱의 경우보다 2배가 되고, 웨이퍼의 평탄성과 품질은 동일한 레벨로 유지된다.

상기 설명에 비추어, 본 발명의 다수의 목적이 달성되고 다른 장점을 얻을 수 있음이 확인된다.

본 발명 또는 그의 바람직한 실시예에서 구성 요소를 채택할 때, "포함한다", "갖는다", "구비한다" 등의 용어는 열거되지 않은 구성 요소들 이외의 추가의 구성 요소들이 존재할 수 있다는 것을 의도한다.

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Claims (15)

1. 실린더형인 단결정 잉곳을 웨이퍼들로 절단하기 위한 와이어 톱으로서,

   상기 와이어 톱은,

   컷팅 헤드(cutting head)와 잉곳 지지부(ingot support)를 포함하는 프레임;

   상기 잉곳을 절단하기 위한 컷팅 와이어(cutting wire)와, 상기 프레임에 장착되어 와이어의 길이 방향 움직임을 위해 와이어를 지지하는 와이어 가이드 롤러(wire guide roller)를 포함하는 컷팅 헤드 - 상기 와이어는 인접 롤러들 간의 리치(reach)들 내에서 상기 롤러들에 의해 지지되고, 상기 리치들 각각은 상기 잉곳을 복수의 웨이퍼로 절단하기 위해 평행한 복수의 와이어 길이를 포함하며 상기 리치들 중의 적어도 하나가 컷팅 웹(cutting web)을 정의함 -; 및

   상기 컷팅 웹과 상기 컷팅 웹 내의 상기 와이어의 길이 방향에 수직인 잉곳의 세로축에 정합하여(in registration with) 적어도 하나의 잉곳을 장착하기 위한 것으로, 각각이 개개의 잉곳을 접속하도록 조정된 장착 빔(mounting beam)들, 로딩 플랫폼(loading platform) 및 상기 장착 빔들을 지지하기 위한 어댑터를 포함하는 잉곳 지지부 - 상기 로딩 플랫폼은 절단하고자 하는 단일 잉곳을 장착하기 위한 상기 장착 빔들 중의 하나를 선택적으로 수용하거나, 상기 어댑터를 수용하도록 구성된 하나의 수용부(receptacle)를 포함하고, 이로 인해 상기 수용부는 상기 어댑터와 무관한 하나의 잉곳을 절단하기 위한 구성 및 상기 어댑터를 이용하여 복수의 잉곳들을 절단하기 위한 구성들 사이에서 상기 와이어 톱을 전환할 수 있는 기능을 제공하며, 상기 어댑터는 상기 잉곳 지지부 상에 복수의 잉곳을 장착하기 위한 복수의 장착 빔을 지지하도록 구성됨 -;

   를 포함하며,

   상기 프레임에는, 상기 와이어에 의해 상기 잉곳들을 웨이퍼들로 동시에 절단하기 위해 상기 와이어가 길이 방향으로 구동될 때 상기 잉곳 지지부 상에 장착된 상기 잉곳들이 상기 컷팅 웹을 통과하도록 상기 컷팅 헤드와 상기 잉곳 지지부가 상대적으로 움직일 수 있도록 장착된 것을 특징으로 하는 와이어 톱.
2. 제1항에 있어서,

   4개의 잉곳들인 경우,

   상기 어댑터는 나란히 배열된 2개의 장착 빔을 지지하도록 구성된 2중 어댑터이고, 상기 잉곳들 중 제1 잉곳은 상기 어댑터 상에 장착된 상기 장착 빔들 중 제1 장착 빔에 부착되고, 상기 잉곳들 중 제2 잉곳은 상기 어댑터 상에 장착된 상기 장착 빔들 중 제2 장착 빔에 부착되며, 상기 잉곳들 중 제3 잉곳은 상기 제1 잉곳 상에 장착된 제3 장착 빔에 접속되고, 상기 잉곳들 중 제4 잉곳은 상기 제2 잉곳 상에 장착된 제4 장착 빔에 부착된 것을 특징으로 하는 와이어 톱.
3. 제1항에 있어서,

   6개의 잉곳들인 경우,

   상기 어댑터는 나란히 배열된 3개의 장착 빔을 지지하도록 구성된 3중 어댑터이고, 상기 잉곳들 중 제1 잉곳은 상기 어댑터 상에 장착된 상기 장착 빔들 중 제1 장착 빔에 부착되고, 상기 잉곳들 중 제2 잉곳은 상기 어댑터 상에 장착된 상기 장착 빔들 중 제2 장착 빔에 부착되고, 상기 잉곳들 중 제3 잉곳은 상기 어댑터 상에 장착된 상기 장착 빔들 중 제3 장착 빔에 부착되며, 상기 잉곳들 중 제4 잉곳은 상기 제1 잉곳 상에 장착된 제4 장착 빔에 부착되고, 상기 잉곳들 중 제5 잉곳은 상기 제2 잉곳 상에 장착된 제5 장착 빔에 접속되고, 상기 잉곳들 중 제6 잉곳은 상기 제3 잉곳 상에 장착된 제6 장착 빔에 부착된 것을 특징으로 하는 와이어 톱.
4. 제1항에 있어서,

   각 장착 빔의 측부에서 상기 와이어 웹을 따라 별개의 위치에 슬러리를 투여하도록 배치된 노즐들을 갖는 슬러리 운반 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 톱.
5. 제4항에 있어서,

   상기 노즐들 중 적어도 하나의 노즐로부터 연장되는 2개의 바(bar) - 상기 바 각각은 상기 적어도 하나의 노즐의 단부 위치에서부터 연장되며, 상기 바는 투여되는 슬러리 커튼(curtain)의 가장자리를 정의함 - 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 톱.
6. 제1항에 있어서,

   잉곳들에 접할 경우 상기 커팅 웹이 휘는 것을 막기 위해, 상기 커팅 웹과 접하도록 구성된 중앙 지지부(central support)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 톱.
7. 가이드 롤러들(guide rollers) 사이의 평행한 리치들(reaches) 내에 배열된 이동가능한 컷팅 와이어(movable cutting wire)를 포함하는 와이어 톱을 이용하여, 적어도 2개의 실린더형인 반도체 잉곳들을 웨이퍼들로 동시에 절단하기 위한 공정 - 상기 리치들 중 적어도 하나는 컷팅 웹(cutting web)을 정의하고, 상기 와이어는 상기 반도체 잉곳들을 절단하는데 적합함 - 으로서,

   상기 잉곳들이 상기 컷팅 웹과 상기 컷팅 웹 내의 상기 와이어의 길이 방향에 수직이며, 평행하고 동축이 아닌 잉곳의 세로축에 정합하여 배치되도록 상기 잉곳들을 공통 잉곳 지지부에 장착하는 단계 - 상기 잉곳 지지부는 적어도 2개의 장착 빔들, 로딩 플랫폼 및 어댑터를 포함하고, 상기 장착 빔들 각각은 개개의 잉곳을 접속하기 위한 것이고, 상기 어댑터는 상기 장착 빔들을 지지하기 위한 것이고, 상기 플랫폼은 상기 어댑터를 수용하며 절단하고자 하는 단일 잉곳을 장착하기 위하여 상기 어댑터와 무관한 상기 장착 빔들 중의 하나를 수용하는 하나의 수용부(receptacle)를 포함함 - ;

   상기 적어도 2개의 잉곳들이 상기 와이어 웹에 접하는 컷팅 영역에서 상기 적어도 2개의 잉곳들이 상기 컷팅 웹을 동시에 누르도록 상기 컷팅 웹에 대해서 상기 잉곳 지지부를 이동시키는 단계;

   상기 와이어 웹 상의 적어도 3개의 위치에 액체 슬러리를 투여하는 단계 - 상기 위치는 상기 잉곳 컷팅 영역들 중 2개의 최외곽측과 각 잉곳 쌍 사이의 한 위치를 포함함 - ; 및

   적어도 하나의 추가 잉곳을 절단하기 위해 상기 잉곳 지지부의 상기 수용부로부터 상기 어댑터를 탈착하고 상기 수용부 내에 제2 어댑터 또는 상기 어댑터와 무관한 하나의 장착 빔 중 하나를 설치하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 톱을 이용한 잉곳 절단 공정.
8. 제7항에 있어서,

   슬러리의 투여 이전에 상기 슬러리를 약 25℃ 이하의 균일한 온도로 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 톱을 이용한 잉곳 절단 공정.
9. 제7항에 있어서,

   적어도 2개의 잉곳들을 적층하여 장착하는 단계를 더 포함하며,

   상기 적어도 2개의 잉곳들은 평행하며, 제1 잉곳이 적층된 제2 잉곳보다 상기 컷팅 웹에 더 근접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 와이어 톱을 이용한 잉곳 절단 공정.
10. 제7항에 있어서,

    상기 적어도 2개의 잉곳은 상이한 길이를 가지며,

    상기 잉곳 지지부에 스크랩 로드(scrap rod)를 장착하는 단계 - 상기 스크랩 로드는 상기 잉곳들 중의 보다 짧은 잉곳과 정렬되고, 상기 보다 짧은 잉곳과 상기 스크랩 로드와의 결합 길이는 적어도 보다 긴 잉곳만큼의 길이를 가짐 - 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 톱을 이용한 잉곳 절단 공정.
11. 제7항에 있어서,

    상기 웹의 휨(deflection)을 방지하기 위하여, 상기 컷팅 웹에 대해 상기 잉곳들을 누르기 위해 상기 잉곳 지지부를 이동시키는 상기 단계에 의해 야기되는 상기 컷팅 웹의 이동을 방지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 톱을 이용한 잉곳 절단 공정.
12. 실린더형인 단결정 잉곳을 웨이퍼들로 절단하기 위한 와이어 톱으로서,

    컷팅 헤드와 잉곳 지지부를 포함하는 프레임;

    잉곳을 절단하기 위한 컷팅 와이어와, 상기 프레임에 장착되어 와이어의 길이 방향 움직임에 대해 와이어를 지지하는 와이어 가이드 롤러를 포함하는 컷팅 헤드 - 상기 와이어는 인접 롤러들 간의 리치들 내에서 상기 롤러에 의해 지지되고, 상기 리치들 각각은 상기 잉곳을 복수의 웨이퍼로 절단하기 위해 평행한 복수의 와이어를 포함하고 상기 리치들 중의 적어도 하나가 컷팅 웹을 정의함 - ;

    상기 컷팅 웹에 정합하여 상기 잉곳을 장착하기 위한 잉곳 지지부; 및

    상기 와이어 웹을 따라 슬러리를 투여하도록 배치된 적어도 하나의 노즐을 포함하는 슬러리 운반 시스템 - 상기 노즐은 슬러리가 상기 노즐로부터 아래로 떨어질 때 슬러리의 유착을 방지하기 위해 상기 노즐로부터 아래쪽으로 연장되는 슬러리 속박면(slurry bounding surface)을 가짐 -

    을 포함하며,

    상기 와이어에 의해 상기 잉곳을 웨이퍼들로 절단하기 위해 상기 와이어가 길이 방향으로 구동될 때 상기 잉곳 지지부 상에 장착된 상기 잉곳이 상기 컷팅 웹을 통과하도록 상기 컷팅 헤드와 상기 잉곳 지지부가 상대적으로 움직일 수 있도록 상기 프레임에 장착된 것을 특징으로 하는 와이어 톱.
13. 제12항에 있어서,

    상기 슬러리 접착면은 2개의 바 - 각 바는 상기 노즐의 단부에서의 위치로부터 연장되며, 상기 바들은 투여되는 슬러리 커튼의 가장자리를 정의함 - 를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 톱.
14. 실린더형인 단결정 잉곳을 웨이퍼들로 절단하기 위한 와이어 톱으로서,

    컷팅 헤드와 잉곳 지지부를 포함하는 프레임;

    잉곳을 절단하기 위한 컷팅 와이어와, 상기 프레임에 장착되어 상기 와이어의 길이 방향 움직임에 대해 상기 와이어를 지지하는 와이어 가이드 롤러를 포함하는 컷팅 헤드 - 상기 와이어는 인접 롤러들 간의 리치들 내에서 상기 롤러들에 의해 지지되고, 상기 리치들 각각은 상기 잉곳을 복수의 웨이퍼로 절단하기 위해 평행한 복수의 와이어를 포함하고, 상기 리치들 중의 적어도 하나가 컷팅 웹을 정의함 - ; 및

    상기 컷팅 웹에 정합하여 상기 잉곳을 장착하기 위한 잉곳 지지부; 및

    상기 와이어 가이드 롤러에 대해서 고정된 위치에서, 상기 컷팅 웹이 잉곳과 접할 때 상기 컷팅 웹이 휘어지는 것을 막기 위해 컷팅 웹과 접하도록 구성된 적어도 하나의 장애물

    을 포함하며,

    상기 와이어에 의해 상기 잉곳을 웨이퍼로 절단하기 위해 상기 와이어가 길이 방향으로 구동될 때 상기 잉곳 지지부 상에 장착된 상기 잉곳이 상기 컷팅 웹을 통과하도록 상기 컷팅 헤드와 상기 잉곳 지지부가 상대적으로 움직일 수 있도록 상기 프레임에 장착된 것을 특징으로 하는 와이어 톱.
15. 제1항에 있어서,

    상기 잉곳 지지부는 평행하고 동축이 아닌 상기 잉곳들의 세로축으로 적어도 2개의 잉곳들을 장착하는 것을 특징으로 하는 와이어 톱.

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