JP2000512564A - プラットホームに柔軟に取付けられた研削マシンスピンドル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 研削または研磨マシンは剛性のプラットホームを含み、プラットホームにはワークヘッドスピンドルおよび研削といしスピンドルが配置される。研削といしスピンドルはフレクシャによりプラットホームに取付けられるサブアセンブリに取付けられ、フレクシャにより、ワークヘッドスピンドルに取付けられた加工物の研削または研磨加工を行なうためにといしを前進させねばならない方向にほぼ並列する方向において、サブアセンブリは限定された運動を行なう。フレクシャは総体的に、その他すべての方向においてサブアセンブリの運動を禁止する。２つのサブアセンブリ各々に１つずつ２つの研削といしがプラットホームに取付けられ、各サブアセンブリは上記のようにしてフレクシャによりプラットホームに取付けられる。フレクシャ取付ポイントは、マシンのほぼ中央に位置し、マシンの中央線のいずれかの側にかつその中央線近くに配置される。加工物スピンドル手段、およびサブアセンブリに取付けられ１方向における限定された相対運動を行なわせてツールおよび加工物を係合させるツールスピンドル手段を有する研削または研磨マシンにおいて、カムドライブ手段を設けて各サブアセンブリが移動してワークヘッドスピンドルに向けておよびワークヘッドスピンドルから離れるように各ツールスピンドルを前進させるまたは後退させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 プラットホームに柔軟に取付けられた研削マシンスピンドル 本発明は、研削および研磨マシン、ならびに半導体装置の製造において用いる ためのシリコンのウェハのようなディスク、およびコンピュータディスクドライ ブなどのための磁気メモリディスクを形成するために堆積させる磁気材料の下の ガラスまたはその他の脆性材料のディスクを研削および研磨加工する方法に関す る。発明の背景 上記の目的のいずれかのためのディスクを研削加工するときには、ディスクの 外径を、高度に正確にかつときには特定の断面形状となるように仕上げることが 重要である。メモリディスクの場合、円形の開口部を再び正確に制御した直径お よび真円度を備えるようにすることが求められる。シリコンウェハの場合、後の 製造工程における位置合わせは、平坦部およびノッチの形成といったようにディ スクのまわりに位置合わせの工夫を施すことを必要としている。 従来、エッジ研削および研磨マシンは、すべての軸に対し線形の案内面を取入 れている。循環転がり素子軸受または空気軸受いずれを取入れた場合でも、脆性 材料を研削および研磨加工するときにはこのような軸すべてに共通の欠点がある 、すなわちこれら軸により研削マシンと構成要素との間に著しい相対運動が生じ る。このことは、通常は１つの線形軸をもう１つの線形軸の上に積重ねることに より得られる研削といしの直交運動を設ける必要性から生じる。この運動では、 耐摩耗性の研削といしを用いて摩耗による形状の損失を最小に抑えることが必要 であるが、こういったといしは、深い損傷のある品質の劣った表面を生じさせる 傾向がある。 シリコンウェハを研削加工するときには、研削中に生じる表面下の損傷の深さ は最小にしなければならない、というのも、続いて行なわれる製造工程において 用いるためにはウェハを損傷ゼロで送らなければならないからである。表面下の 損傷が生じたときには、研磨加工の前に酸性エッチングの後研削工程を行なうこ とになる。どちらの工程にも費用がかかり、損傷が少ないほど、必要とされる研 磨時間は短くなる。発明の局面の概要 マシンの構造 本発明のある局面に従うと、上記の研削マシンは、剛性のプラットホームを含 みこの上にワークヘッドスピンドルおよび研削といしスピンドルが位置付けられ 、研削といしスピンドルはフレクシャによりプラットホームに装着させたサブア センブリに取付けられ、フレクシャは、ワークヘッドスピンドルに取付けられた 加工物の研削および研磨加工を行なうためにといしを進めなければならない方向 に総体的に並列する方向においてサブアセンブリに限定された運動を行なわせ、 このフレクシャは、総体的にその他すべての方向におけるサブアセンブリの運動 を禁止する。 プラットホームに２つの研削といしを取付ける場合、好ましくは各研削といし に１つずつとして２つのサブアセンブリを設け、各サブアセンブリは上記のよう にフレクシャによりプラットホームに取付けられる。 ディスクまたはウェハの研削加工中、スパーク後に研削軸を逆にした際に軸の 反転ヒステリシスが損傷を生じさせる可能性がある。非常に滑らかな運動をもた らしかつ一方向における運動しかさせないフレクシャにサブアセンブリを取付け ることにより、従来の線形の軸を使用する場合よりも軸の反転ヒステリシスはは るかに小さくなる。 本発明の他の特徴に従うと、サブアセンブリをマシンのベースに取付けるフレ クシャの位置は、フレクシャにより支えられるサブアセンブリに対するマシンの ベース内のねじり振動の効果を減少させるように選択される。 好ましくは、フレクシャを取付けるポイントは好ましくはマシンのほぼ中央で あり、好ましくはマシンの中央線のどちらかの側においてこの中央線近くに設け られる。 本発明の他の局面に従うと、サブアセンブリが取付けられるフレクシャそのも のが、好ましくはポリマーコンクリートを含みかつ好ましくはマシンのベースの 一部を形成する、ソリッドマス（solid mass：固体塊）に取付けられてもよい。 このようにして、サブアセンブリまたは往復台の運動を大きく減衰させる。 本発明のさらに好ましい特徴に従うと、減衰／補剛材料が最適に分布した最小 のマス（mass：塊）を与えるという目的で、マシンの選択された部分における中 空のキャビティをポリマーコンクリートで充填させるまたは少なくとも部分的に 充填させて、マシンのその部分の振動の固有周波数を高める。 フレクシャは一般に、一方で直接プラットホームに接合され他方でスピンドル 軸受サブアセンブリに接合される、応力が除去されたスチールリンクを含む。スピンドルの取付 研削といしおよび加工物のスピンドルは、好ましくは空気軸受内に取付けられ る。ワークヘッドの取付 好ましくは、ワークヘッドは、サーボモータにより駆動される予圧が与えられ た案内面上に取付けられ、解像度の高い位置エンコーダを備える。 サブアセンブリを、マシンのマスの一方端に向けてマシンのベースの水平方向 の延長部分に取付ける場合、水平の延長部分の剛性は、この延長部分とマシンの 残りのマスの端部との間に剛性のブラケットを取付けることによって向上させる ことができる。 サブアセンブリをベースの中央線に関して対称にかつ間隔を設けて取付ける場 合、ブラケットは２つのサブアセンブリ間のマシンの中央線に隣接して延在する 。 ３つの部分からこのブラケットを形成しこれらをボルト締めにすることにより いわゆるクーロン減衰が得られる。プラットホームのための取付け 好ましい配置では、プラットホームそのものが振動吸収手段を通して、固定さ れたマシンのベースに取付けられる。 マシンのベースは１つの部分から形成してもよいが、振動絶縁を最適化させる 必要がある場合は、マシンベースが２部分構造を含みこの２つの部分の間に振動 吸収手段を設けるようにしてもよい。 一方の部分を振動絶縁（吸収）手段によりもう一方の部分の上方に設けた２部 分構造においては、２つの部分のうちの上側の部分をポリマーコンクリートを含 むまたは少なくとも一部がポリマーコンクリートから形成される金属構成のもの とし、スピンドル、サブアセンブリ、およびワークヘッドスピンドル案内面手段 を移動させるカムのための取付間に直接大きく減衰されたリンクを与えるように することができる。 好ましくは、研削といしの安定性に対するマシンのベースのねじり振動の効果 は、サブアセンブリを支える研削といしをマシンのベースの中央位置に取付ける ことによって減じられる。マシンのベースのこのポイントでは、好ましくはサブ アセンブリに大きな減衰をもたらすポリマーコンクリートの部分を含む。サブアセンブリ駆動手段 本発明の他の局面に従うと、各サブアセンブリを動かして研削といしスピンド ルをワークヘッドスピンドルに向けてかつワークヘッドスピンドルから離れるよ うに前進させるまたは後退させることができる駆動手段は、カム手段を含む。 好ましくは固体のカムを用いる。 カム手段を一方向のみに動作させてもよい。一方向のみに動作させる場合、反 対方向に復元力をもたらすためにリターンスプリング手段を設けてもよい。 その代わりに、カム手段を両方向に動作させて、ワークヘッドスピンドルに向 けてかつワークヘッドスピンドルから離れるようにサブアセンブリを前進させか つ後退させるために正の駆動を与えてもよい。 ある配置では、２つのサブアセンブリはばねを設けて離され、研削の送りはカ ムアームの適切な内向きの動きによって与えられる。この本発明の特徴により、 シリコンウェハの平坦部の隅のまわりで迅速に補間を行なうことができる。なぜ なら、サブアセンブリの最大加速力はカムに向かって外向きに働くからである。 従来のマシンは、循環するボールがボールマウントと係合したりその係合から 外れたりする際に本質的に雑音を生じさせるボールねじ送りを用いる。この雑音 は研削工程における欠陥のように思われる。固体のカムを通してサブアセンブリ を駆動することにより、かつカムを高精度の角度で接触する軸受２対間に取付け ることにより、このアセンブリにさらなるスチフネスがもたらされる。このよう にして構成されたマシンは研削加工中に機械的なランブルを導入することはない であろう。 カムをワークヘッド軸の軸受レールにごく近接させて取付け、これらをポリマ ーコンクリートでつなげることにより、非常に密でかつ大きく減衰されたスチフ ネスループがもたらされる。 ボールねじを通してマシンの相対的に移動可能な部分へのドライブが得られる 場合、研削加工に対立するものとしての研磨加工を行なうために、位置制御の代 わりにたとえば力の制御を行なうとすれば、このようなドライブを切り離して二 次メカニズムを係合させなければならない。しかしながら、本発明のこの局面の 利点は、カムを通してサブアセンブリを駆動することにより、いかなるドライブ も切り離さなくても、カムは後方駆動可能であるため、モータドライブを位置お よびトルク制御間で切換えることができることである。こうすることによりカム へのドライブを変更する以外にいかなる調整も行なわずに研削マシンを研磨マシ ンとして機能させることができるため、これは非常に重要な利点である。組合されたカムドライブおよびフレクシャの取付け 上記のように本発明に従って共通のプラットポームに取付けられたフレクシャ に取付けられたカムにより駆動されるサブアセンブリを用いることにより、研削 といしと加工物との間に短いスチフネスループが生まれ、機械加工中にといしと 加工物との間に相対運動が生じる危険性が減少する。研削といし選択および目直し 通常はディスクのエッジを機械加工してディスクに対しほぼ三角形または台形 のエッジの輪郭を形成する。こうするためには、研削といしの表面を相補的な態 様で形成して、といしが加工物と係合したときにそのエッジのまわりに相補形状 を生じさせる。 研削といしの相補形状が変わらないならばエッジの輪郭は正確に生成されるで あろう。明らかに研削といしが摩耗するに従い、この輪郭は変化し、こうしたと いしは、定期的に、樹脂結合といしについては適切な成形といしをまたは金属結 合といしについては適切な放電加工を利用して再成形しなければならない。今ま では耐摩耗性の研削といしを用いる傾向があるため、相補的な研削といしの輪郭 の少なくとも最初の成形は「オフマシン」で行なわれている。 本発明に従い研削マシンを構成し、加工物と研削といしとの間の望ましくない 相対運動を排除しないまでも制限することにより、より軟らかい研削といしを使 用することができることがわかっている。 予備的な大まかな研削工程において金属結合ＣＢＮまたはダイヤモンドといし のようなより硬い研削方法を用い次により軟らかいといしを用いて研削加工を仕 上げることにより、効率は最適になるであろうが、樹脂結合ＣＢＮまたはダイヤ モンドといしを用いることができる。 各研削といしに複数の溝を設けてもよい。すべての溝が成形を必要とするまで 、各溝が順に摩耗していくのに従いこれらの溝を順番に使用することができる。 樹脂結合といしをエッジ形状を研削加工するのに使用するときには表面下の損 傷は非常に低いことがわかっており、適切な成形といしを用いてその場で成形で きる。 本発明に従い構成された研削マシンはしたがって、主研削といしと係合して必 要に応じて研削といしに溝を形成したり再成形したりできるように取付けられた 少なくとも１つの成形といしを含む。 こうして、研削といしを初めにオフマシンで形成し、かつ／または再成形のた めに取外さなければならないときに生じる問題がなくなる。成形／目直しといしの位置 好ましくは、かつ本発明の他の局面に従うと、成形といしをワークヘッドスピ ンドルに、一般的には加工物サポートの後ろに取付けることができる。 １つは新しいといしに溝を成形するため、もう１つは既存のといしの溝を再成 形するためとして、２つの成形といしをワークヘッドに取付けてもよい。マシン の研削といし溝を成形および再成形し、ワークヘッドスピンドルに成形といしを 取付けることにより、研削といしの消耗を最小にとどめ、といしのチャタリング を減少させ、たとえ不完全に取付けられていても研削といしにより真の円形のデ ィスクまたはウェハに確実に研削加工を行なう。なぜなら、成形といしおよび再 成形といしは双方加工物と同じ軸について取付けられているがらである。 一方の成形といしを粗削りのために用い、もう一方を双方の研削といしの仕上 げのために用いることにより、粗削りおよび仕上げといしの溝双方に同じ形状が もたらされ、仕上げといしの形状の非対称の摩耗が最小になる。 わずかに形状が異なる２つの成形といしを用いることにより、仕上げ研削加工 中エッジの輪郭のまわりから材料の一定の深さが確実に取除かれる。 完全に異なる２つの形状を取付け、フォーマを変える必要なく一方の形状のタ イプから他方の形状のタイプへと迅速に移行させることができる。 上記のようにウェハおよびディスクを大まかに研削加工するために樹脂結合Ｃ ＢＮといしを用いることは、ある重要な利点を示している。もし粗粒ダイヤモン ドといしを用いるならば、ダイヤモンドフォーマを用いてといしを成形または再 成形することは事実上不可能であろう。 粒子が粗いおよび中程度のＣＢＮはダイヤモンド成形といしを用いて形成する のが非常に容易である。しかしながら、仕上げ研削といしに必要とされるような 粒子の微細なＣＢＮはシリコンを研削加工しないであろう。したがって、仕上げ 研削加工は、好ましくはダイヤモンド成形といしを用いて成形および再成形可能 な粒子の微細なダイヤモンドといしを用いて行なわれる。 このように本発明はまた、研削といしと加工物サポートとの間の密なスチフネ スループと、といし頭のスピンドルに取付けることができ、必要に応じて必要な ときに利用することができる成形といしとともに比較的従順な樹脂結合研削とい しを使用することとの組合せにある。これらの特徴を組合せたときには、加工物 に高度な表面仕上げを施し、かつエッジの表面下損傷は低くすることができる。エッジ研削環境の保護 本発明の他の局面に従って、研削中には閉じて封止された囲いを形成する二部 分のハウジング内に研削といしおよび加工物を配置することができる。 好ましくは、ハウジングの部分をポリカーボネートなどの透明プラスチック材 料から形成して研削工程を見ることができるようにする。 好ましくは、ハウジングの２つの部分は膨張式封止リングにより封止され、膨 張式封止リングは、位置決めするときに囲いを形成するように２つのハウジング 部分間の継ぎ目のまわりに延在する。 閉じて封止されたときに囲いを形成する二部分からなる囲いを設け、少なくと も研削加工中は研削といしおよび加工物がその囲いの中に含まれる場合は、好ま しくはこのハウジングの部分は案内面に取付けられ研削といしが回転する際の軸 に並列に移動可能であり、そのため、ワークヘッドが１つのといし溝ともう１つ のといし溝との間で移動するときまたは移動して成形といしを研削といしと係合 させるときに、封止を収縮させ再膨張させなくてもワークヘッドが軸方向に移動 できるようにする。この特徴により研削のサイクルタイムが減少する。切屑除去 本発明の他の局面に従って、ウェハがまだ回転している間にウェハの張出した 縁に向けて洗浄液を噴射するための手段を設けてもよい。このことにより、ウェ ハがサポートプラテンから取外される際に研削の切屑がウェハの後部で落ちるこ とを防止する。 研削が封止された囲い内で行なわれる場合、洗浄液の噴射は好ましくはこの囲 い内に導入され、囲いが閉じられている場合のみ動作可能である。 本発明のさらに好ましい特徴に従って、バフもエッジ研削スピンドルに取付け てもよい。 この設備を取入れたマシンは、加工物を取外さなくとも同じマシンに対し３段 階の工程を行なうことができる。すなわち、大まかな研削の次に仕上げの研削を 行ない、その次に研磨を行なうことができる。エッジ研削の方法 本発明はさらに、ディスクのエッジを研削する方法を提供し、この方法は、研 削といしおよび成形といしを硬いマウントに取付けるステップと、研削といしお よび成形といしを動かして係合させ、断面が研削中ディスクのエッジのまわりに 形成される形状を補完するものに対応する溝を研削といしのエッジのまわりに形 成するステップと、研削といしを研削といしに関ししっかりと取付けられるディ スクと係合させるステップと、ディスクのエッジを所望の形状に研削するステッ プと、ディスクのエッジの研削後（または一連のディスクエッジを研削した後） 、研削といしと成形といしを再び係合させて研削といしの溝を再成形し摩耗を補 正するステップとを含む。 シリコンウェハ加工物のエッジを研削するための研削工程は２つの段階を含み 得る。すなわち、第１段階では金属または樹脂結合ＣＢＮといしを前進させて加 工物のエッジを大まかに研削し、第２段階では、樹脂結合ＣＢＮまたはより好ま しくは樹脂結合ダイヤモンドといしを前進させてエッジを仕上げ研削する。本発 明はこの工程に限定されるわけではなく、工程の設定において異なる研削ステッ プをいくつか取入れて何らかの特定の加工物を研削加工することができる。 本発明に従うと、この方法はまた、成形といしを用いて各研削といしのエッジ に所望の形状のプランジ研削加工を行なうことにより、マシンのその場で双方の 研削といしを成形および再成形するステップを含む。 内径および外径双方を仕上げ研削する場合、内側および外側の研削双方に対し ２段階の研削工程を用いてもよい。この工程では、予備成形金属結合といしを用 いた大まかな研削の後に、その場でマシンに成形および再成形される、成形され たＣＢＮ樹脂結合といしを用いて仕上げ研削を行なう。エッジ研削のための装置 本発明はまた、上記の方法を実施するための装置にあり、この装置は、研削と いしと、そのための駆動手段と、成形といしと、研削といしおよび成形といしの ための支持手段とを含み、支持手段は剛性であり研削および成形といし間の望ま しくない相対運動を制限し、上記装置はさらに、研削といしを軸方向にシフトさ せて成形といしと整列させるための手段と、研削および成形といし間に相対運動 を生じさせて研削といしのエッジをプランジ研削し精密な断面を有する溝を形成 するための手段と、円形の加工物を取付けることができる加工物スピンドルとを 含み、このスピンドルはまた剛性の支持手段により支えられ、装置はさらに、研 削といしを加工物のスピンドルに向けてかつこのスピンドルから離れるように動 かしてスピンドルに取付けられたときに円形の加工物の円形のエッジと係合する ようにして加工物をエッジ研削するための駆動手段と、スピンドルを回転させる ための駆動手段とを含み、成形といしもまた加工物スピンドルとともに回転する ために加工物スピンドルに取付けられる。 好ましくは、加工物スピンドルは円形の加工物を取付けるための真空チャック を含む。 好ましくは、円形の加工物をセンタリングしてその中心が加工物スピンドルの 軸と整列するようにするための手段が与えられる。 好ましくは、加工物をセンタリングする手段は、加工物スピンドルから離され ており、整列真空チャックおよび関連の検出システムを含み、これにより加工物 は回転可能であり、上記整列チャックと整列していないことが原因の、回転にお ける偏心を検出することにより真の中心を決定し、さらに、移動する真空チャッ クを備える持ち上げおよび設置ロボットアーム手段と、チャックを整列チャック の近くに位置決めして加工物を一方から他方に転送できるようにするためかつチ ャックおよび加工物を１つ以上の既知の軸に沿い正確に既知の距離移動させて加 工物を転送のために加工物スピンドルに、真空チャックに近接させて位置決めす るためのロボット駆動手段とを含み、移動しているチャックの運動は、整列チャ ック軸および加工物スピンドル軸の座標をプログラムして移動する、チャックが その間で正確に移動できるようにするための制御システムにより制御され、検出 システムにより検出された整列チャックの加工物の位置における何らかの偏心を 考慮することにより、加工物スピンドルチャックの前にある移動するチャックの 最終的な位置に修正を施し、加工物を加工物スピンドル軸に関し正確にセンタリ ングする。 検出システムは、ディスクのエッジを接線方向に見るようにされたビデオカメ ラと、ビデオカメラの出力信号を受入れる信号処理および計算システムと、加工 物のエッジの輪郭を拡大して表示するためのＣＲＴのようなビジュアルディスプ レイ装置と／または、テストにおいてエッジから得られる同様のデータと電気的 に比較するための所望の輪郭に関するデータを含み合格もしくは不合格信号また は形状品質信号を生成するデータ記憶手段とを含む。平坦部／ノッチ研削 本発明はまた、平坦部またはノッチなどの位置合わせ領域を円形の加工物の周 縁部に研削することができる研削マシンに適用できる。 平坦部は、最も簡単には、コンピュータ制御の下、加工物が回転する間に同期 的に研削といしスピンドルを動かして、周縁部分の同じ領域が各回転中に異なる 研削処理を受け、その上のより多くの金属を除去し非円形の直線領域を描くよう にして周縁のエッジに形成される。 ノッチを研削するようにされた研削マシンは、さらなる研削といしスピンドル を含み、このスピンドルは、取付けられた直径の小さな回転可能な研削装置が回 転中に円形の加工物の構成部品の周縁のある領域と係合して、数値／コンピュー タ制御の下、ノッチを研削する。加工物の取扱いおよび検査 好ましくは、仕上がった加工物構成部品を研削準備のできたさらなる加工物と 取換えるための、ロボットによる加工物取扱い手段が与えられる。 研削といしにおける輪郭形成溝の摩耗を検出するための手段を設けて、加工物 の研削を中断させ溝の再成形を行なわせるようにしてもよい。このために、摩耗 の検出に応答してワークスピンドルを軸方向にシフトさせ次に前進させて、加工 物の後ろに設けられた成形といしが研削といしのまわりに研削溝の輪郭を再成形 できるようにする手段を与えてもよい。 研削といしの直径の摩耗は、研削といしが加工物に向かって前進する際に接触 する位置から最も簡単に判断される。このために電気および／または音響検知を 用いて、これを、研削といしが加工物に向かって前進する際の研削といしの位置 に関する情報を生成し接触が検知されたときにといしの位置を出力するために位 置検出器に接続させてもよい。 他の種類の摩耗を、研削後に加工物のエッジを検査し、エッジの輪郭の寸法お よび／または形状から、研削といしの溝の再成形が必要であるのかまたはワーク ヘッドの軸方向の移動によりウェハの厚みにわたり輪郭を再び位置決めすること が必要なのかを判断してもよい。 したがって、好ましくは、シリコンウェハを研削するようにされたマシンにお いては、ウェハエッジの断面形状のオンライン検査が可能なエッジ検査手段が設 けられる。 エッジの検査は各ウェハに対して行なってもよく、または研削されるべきウェ ハのｎ番目ごとに行なってもよい。 好ましくはエッジ検査手段は光電子工学的なものであり、デジタルディスプレ イおよび／またはＣＲＴなどにおいての処理および／または表示のために電気信 号を生成してオペレータに対し仕上がったディスクのエッジの輪郭の寸法および ／または形状を明らかにする。 ウェハエッジの輪郭の光学検査は、好ましくは典型的には真空チャックである 回転可能なプラテンにおける垂直面に取付けられたウェハに対して行なわれる。 光学検査手段を加工物のスピンドルに近接させて位置決めすることにより、研 削されたエッジのエッジ輪郭を、加工物をスピンドルから取外さずに検出するこ とができるので、もし研削といしの溝が摩耗した場合、および／またはエッジの 許容できない損傷／不正確な輪郭が決定された場合に、加工物をワークヘッドか ら取外さずに研削といしの溝を再成形し加工物のエッジを再び研削することがで きる。 エッジデータを、参照加工物のエッジからとった１組のエッジ輪郭データと比 較することができる（またはストアしてその後比較することができる）。 光学検査手段は（オンラインまたはオフラインいずれであっても）処理のため のビデオ信号を生成するためのビデオカメラを含み、加工物のエッジを実質的に 接線方向に見るように位置決めされる。一般にカメラは光学軸がディスクの周囲 に対し接線方向となるように位置決めされ、エッジの輪郭の断面形状の最上部は カメラの視野の中央部に来る。 もしこの結果視野を占める輪郭があまりにも小さければ、輪郭の先端部が視野 を横切って動くようにカメラをその位置からシフトさせて、光学軸がウェハと交 差するようにできる。 エッジ検査を、エッジ観察カメラからの信号を処理し、ストアしたデータと比 較した後上記信号から制御信号を生成させてたとえば警告信号を生成し、かつ／ または再成形ステップを開始することにより、自動化させることができる。 次に、添付の図面を参照して本発明を例示として説明する。 図１は、通常オペレータが占める位置から見た、本発明を実施する研削マシン の縮尺率が正確でない斜視図である。 図２は、これもまたオペレータが通常立つ側からの、図１に示したマシンのこ れもまた縮尺率が正確でない側面図である。 図３は、図１および２に示したマシンの端面図である。 図４は、図３の端から見たサブアセンブリに取付けられたフレクシャを通した わずかに大きな縮尺の断面図である。 図５は、図４で見えている２つのフレクシャの拡大図である。 図６は、サブアセンブリのカムドライブおよび従動子ならびにばねの搭載を示 す、右上側の拡大断面図である。 図７は、図２に示されたマシンのサブアセンブリの端部を拡大してかつ一部は 断面で示した側面図である。 図８は、図３のマシンの端部の右側に取付けるようにされた加工物搭載および 取り外しメカニズムを、一部見えるようにした斜視図である。 図９は、図８の構成部品取扱い装置の反対側の斜視図であり、ディスク検査装 置および図２に示したようなマシンの右側の端部を示す。 図１０は、図９に示したディスク検査装置の反対側の端部の拡大した斜視図で ある。 図１１は、カメラ２３４によって見たノッチを示すモニタスクリーンの図であ る。 図１２は、カメラ２３４によって見たウェハエッジの平坦部を示すモニタスク リーンの図である。 図１３は、図１０のアセンブリの後部の側面図であり、モータおよび真空チャ ック間のドライブを示し、かつウェハをワークヘッドに転送する前にウェハの厚 みを決定するために厚み測定プローブを位置決めできる場所を示す。 図１４は、図１以下に示したマシンにおいて使用できるような多重研削といし アセンブリの側面図である。 図１５は、このマシンにおいて用いることができるようなノッチ研削といしの 側面図である。 図１６は、加工物真空チャックおよび目直しといしアセンブリの側面図である 。 図１７は、中間ウェハ保管所としても機能する洗浄ステーションの側面図であ る。図面の詳細な説明 図１、２および３は、シリコンまたは同様の材料の円形のディスク（ウェハ） をエッジ研削するためのマシンステーション全体の一部を絵画的に表わしている 。加工物取扱い検査およびセンタリング設備もまた、マシン全体の一部を形成し て いるが、これについては後の図面を参照して説明する。 図１から３に示したマシンは、制御キャビネット１０を含み、ここから、３つ の振動吸収脚に支えられた浮動プラットホーム１４を支えるマシンベッド１２が 延在しており、３本の脚のうち１つは図１では１６で見ることができ、第２の部 分１８はベース領域２２の前の中央部に取付けられ図１では破線で示されており 、第３の部分は図３の２０で見ることができる。 プラットホーム１４はワークヘッド２４を支える一体化された支持構造または ベース２２を含み、ワークヘッド２４はベース２２の上面に取付けられた案内面 ２６に沿う軸方向に滑動可能でありかつスピンドルドライブモータ２８および研 削すべきウェハを支えるための真空チャック３０を含む。 エッジ研削は、図２では３６で示されたウェハ加工物のエッジと係合するため の３４といった多数の環状の溝を含む研削といし３２により行なわれる。 軸受アセンブリ３８に設けられた研削といしスピンドル（図示せず）は電気モ ータ４０によって回転させる。 アイテム３８および４０は、包括的に４２で示されるサボートで支えられ、サ ポートは剛性の補強プレート４４の片側においてプラットホーム１４の中心線近 くに取付けられており、プレート４４はフランジを通しベースに沿いプラットホ ーム１４にボルト締めされ上側の端部は別のフランジ４６を通してマシンベース ２２に固定される。プレート４４の役割は、ベース２２に関するプラットホーム １４の剛性を増大させ、さもなければ導入されるかもしれない横振動に抵抗する ことである。 プレート４４の反対側において等距離にあるのは第２のサポート４８であり、 サポート４８は案内面５０を支え、案内面５０の上にはノッチ研削スピンドルの ための第２のスピンドルドライブ５２が取付けられる。駆動装置５４（図２参照 ）がスピンドルドライブ５２の軸方向の動きを与える。スピンドルドライブ５２ は環状のディスクの内径を研削するのにも使用できる。 ワークヘッドエッジ研削およびノッチ研削スピンドルは、空気軸受において取 付けられ、ワークヘッドスピンドルの速度の範囲は一般に分速２から１０００回 転であり、エッジ研削スピンドルの速度範囲は一般に分速６０００回転までであ り、ノッチ研削スピンドルの速度は一般に分速７０，０００回転までである。 ワークヘッドスピンドルにはチャック３０の後ろに、図２の５６および５８で もっともよくわかる成形といしが取付けられる。図２の矢印６０の方向にワーク ヘッド２４を導くことにより、加工物ディスク３６を研削といし３２の３４とい ったスロットの１つと係合させることができ、矢印６０の方向にさらに動かすこ とにより、ディスク３６は研削といしアセンブリの端の面６２を通過し、成形と いし５６または５８が研削といし３２の適切な溝と係合する。 必要に応じて研削といしまたはノッチグラインダの横方向の動きは、サポート 構造４２および４８をプラットホーム１４に関して適切に傾けることによって可 能になる。このために、構造４２および４８は双方旋回するようにプラットホー ム１４の中央線近くに取付けられ（後続の図面との関連で以下でより詳細に説明 する）、２つのストップ６４および６６それぞれが（図３参照）過剰に外向きに 動くことを防止する。 本発明に従って、旋回は、プラットホーム１４の中央線近くの２本の並列する 軸を中心とした旋回運動を行なわせるフレクシャ（以下で説明する）により与え られ、構造４２は矢印６８で示すような弧を描くことができ、構造４８は参照番 号７０で示すような弧を描くことができる。 旋回運動を行なわせるための駆動手段については後続の図面を参照して説明す る。 ベース２２には透明なポリカーボネートの直線で囲まれたハウジング７２が取 付けられ、このハウジングを通して研削といしスピンドルが突出している。ハウ ジング７２の面の大きくほぼ楕円の開口部７４により、ワークヘッド２４に取付 けられた同様の形状の囲い７６は、上記のように矢印６０の方向にワークヘッド を適切に前進運動させたときに開口部７４に入りこの開口部を密封する。 囲い７６のまわりの（またはその代わりとして開口部７４の内側の縁のまわり の）膨張式リングシール７８は、囲い７６と開口部７４との間に液状の密封をも たらす。 ハウジング７２は、ベース２２に関し滑動可能であり、ベローズシール８０お よび８２がスピンドルドライブ３８および５２との間に設けられるので、囲い７ ６と開口部７４との間が封止された後、ハウジング７２は実際ワークヘッドアセ ンブリ２４とともに軸方向に移動する。ベローズの後ろには十分な隙間を設けて ハウジング７２が矢印６０の方向に延びる方向において移動できるようにして、 研削といしに溝が形成されるようにする。反対方向の動きもまたベローズ８０お よび８２によって処理されるので閉じられたハウジング７２はまたワークヘッド ２４が矢印６０と反対方向に動く際にワークヘッドとともに動いて、ディスク３ ６のエッジが３４のような研削溝の１つと係合する。 ノズル８４および８６を通して加工物に冷却液を噴霧し、必要な時に成形とい しに同様の液を噴霧するために同様のノズルを設ける。インタロックを設けて、 ハウジング７２が囲い７６によって閉じられかつ封止されていない限り冷却液が 噴射されないようにする。 研削動作が完了した後かつ液体で最終的な洗浄を行なった後、ハウジング７２ を、エッジシール７８を収縮させワークヘッド２４を矢印６０と反対方向に図２ に示した位置に向けて引込めることにより開放できる。次に、仕上げられた加工 物３６を取外して新たな加工物を設置することができる。といし成形／目直し 初めに、加工物を取付ける前にといし成形を行なうことができる。この場合、 最初に３６といった加工物をチャック３０に取付けずにワークヘッド２４および 囲い７６を適切に移動させてハウジング７２を閉じる。といし成形は、溝３４と いった各溝が順番に５６または５８といった適切な成形といしと係合するように 、ワークヘッド２４を軸方向に適切に動かしかつサポート４２を適切に横方向に 動かすことによって行なわれる。といし成形動作中冷却液が与えられる。 最初のといし成形後、上記のように封止７８を解除することによりアセンブリ を分離させることができる。加工物３６を取付けた後、アセンブリを再び閉じて 上記のように研削を行なう。 一般的には、加工物を取除いた後かつ次の加工物を設置する前の、マシンの動 作不能時間中に溝の再成形を行なう。しかしながら、加工物３６のエッジ輪郭検 査がワークヘッド上でその場で行なわれるマシンの開発にあたっては、加工物を 適所に設けたまま再成形を行なうことが好都合であろう。ノッチ形成 加工物のノッチ形成を行なう場合は、サポート４２を横方向に動かしてといし と加工物との係合を切り離し、サポート４８をその代わりに横方向に動かして加 工物３６のエッジがノッチ形成スピンドル（図示せず）により係合するようにす る。ノッチ形成後、サポート４８を反対方向に移動させてこのスピンドルと加工 物との係合を解除する。研磨加工 代替例の装置では、といしスピンドルおよび溝が形成された研削といしに研磨 といしを取付けてもよく、加工物のスピンドルを軸方向にシフトさせることによ り、研磨といしは加工物３６のエッジと係合できる。 ワークヘッド２４を案内面２６に沿いシフトさせるためのドライブは８８に設 けられる。 図３に示すように、排水管９０は液体をハウジング７２から貯蔵タンク９２に 運び、ポンプ（図示せず）を設けてこのタンクからの液体を循環させる。タンク にまたはタンクとポンプとの間のラインにフィルタを与えてもよい。 制御ハウジング１０は、テレビディスプレイ９４およびキーボード９６を含み 、手持ち型制御ユニット９８が浮動リード線１００を介して接続プラグ１０２に 接続される。オペレータはユニット９８を取外してユニット９８を手に持ってマ シンの方に歩いてゆき、適切なボタンを押すことによってマシンを動作または停 止させることができる。ハウジング１０は、制御信号および電力をマシンのドラ イブに与えるため、かつマシンの変換器、ならびにスイッチングおよびその他の 位置／動作／タッチなどの信号生成センサからの信号を受取るためのコンピュー タに基づく制御システムを収容する。 コンピュータキーボードおよびディスプレイを用いて、最初にマシン機能をセ ットアップするため、かつスピンドルスピード、送り量、ストロークおよびイベ ントのシーケンスを決定するためのデータを投入することができる。 クリーンルーム条件が必要とされるかもしれないので、コンピュータスクリー ンおよびキーボードを含む制御ユニットのコーナーを除きマシン全体を、外側の 囲い内に収容することができる。図面においてはこの外側の囲いは示されていな い。 ワークヘッドが滑動する案内面２６に対しては予圧が与えられ、ワークヘッド はサーバモータにより駆動され、解像度の高い位置符号器を備えており、軸運動 補間中に円滑な運動をもたらす。 先に述べたように必要に応じて構造４２または４８を傾け支えている研削素子 が加工物３６のエッジと係合するようにすることによって切り込みを研削するこ とができる。この運動は事実上線形的ではなく弓形であるが、ハウジング１０が 収容する制御システムによって生成される制御信号によって対処可能である。 ８４および８６のような噴出口を用いて研削中に切削液を供給することができ るが、上記またはその他の噴出口を用いて、研削後ではあるがウェハがまだ回転 している間にウェハの突出した縁に向けて洗浄液を直接噴出させることができる 。こうすることによって、研削の削り屑が、ウェハをチャックから取外す際にウ ェハの裏面を落下することが防止される。研削工程 一般的には、エッジの研削は、プランジ研削粗削り動作、およびタッチセンサ が加工物ウェハとの接触を検出するまで研削といしを迅速に前進させることを含 む第２のプランジ研削仕上げサイクルを用いた、２段階の工程において行なわれ る。接触の際の研削といしの軸の位置を用いてといしの摩耗をモニタし、仕上げ 切削サイクルごとに取除かれる材料が確実に一定になるようにする。ワークヘッ ドチャックに永久的に取付けられる金属結合ダイヤモンド成形といしを用いるこ とによって切削といしの形状は維持される。再成形工程を完全に自動化させて、 ｎ番目のウェハごとに行なわれるようにプログラミング可能である。または、研 削が施されたエッジの輪郭が許容不能になったときごとに（ディスクエッジの輪 郭の光学検査により判断される）、または接触ポイントがといしが過剰に摩耗し ていることを示すときに行なうことができる。減衰 望ましくない振動および結果として生じる研削による損傷を最小に減じるため に、研削マシンを構成する構造上の構成要素を、ポリマーコンクリートで少なく とも部分的に、特にベース２２およびベッド１２の部分にかつ所望であればプラ ットホーム１４において充填する。サブアセンブリフレクシャの取付け 図４および５は、ヒンジ運動によりといしの切り込みを行なうための２つの構 造４２および４８の取付け方法を示す。図４に示すように、２つの構造４２およ び４８の内側の端部は、フレクシャ（ストリップヒンジと呼ばれることがある） によりプラットホーム１４に接続され、フレクシャのうち２つは１０２および１ ０４で示される。図４に示した２つと１列をなす２番目の対は、マシンベース２ ２のより近くで構造４２および４８の他方の端部に向けて設けられる。 図５の拡大図に示すように、各フレクシャは金属プレートを含み、その中央領 域は狭められておりフレクシャ１０２の場合は幅が減少した部分１０６が形成さ れフレクシャ１０４の場合は１０８が形成される。 １０２の場合は１１０および１１２で示されフレクシャ１０４の場合は１１４ および１１６でそれぞれ示される、各プレートの厚みのより大きな上側および下 側の領域は、フレクシャ１０２の場合は１１８および１２０といったボルトによ り一方では、構造４２の一体化された部分を形成するフランジ１２２にボルト締 めされ、他方では自身が１２６および１２８などのボルトによりプラットホーム １４にボルト締めされる金属ブロック１２４にボルト締めされる。 同様にしてフレクシャ１０４は、構造４８から延在しかつ構造４８と一体化す る部分を形成するフランジ１２６に固定される。 金属ブロック１２４は各フレクシャのフランジ１２２および１２６ならびに幅 が狭められた領域１０６および１０８から垂直方向において間隔がおかれており 、構造４２または４８はそれぞれ、構造をプラットホーム１４から支持するフレ クシャの幅が狭められた領域１０６および１０８それぞれを中心として揺れ動く ことができる。 フレクシャ１０２および１０４により、図５の矢印１３０および１３２で示す ように構造は傾斜することができるが、フレクシャは、その他の軸を中心とした プラットホーム１４に関する構造４２および４８のいかなるその他の運動も容易 にはさせない。結果として、構造４２および４８のプラットホーム１４に対する 結合は、幅の狭い部分の領域１０６および１０８などにより生まれるヒンジ軸に ついて以外のすべての方向において非常に強固である。サブアセンブリへの切り込みドライブ 構造４２および４８の運動は、各構造とプラットホーム１４およびマシンベー ス２２の端部に取付けられた剛性のアセンブリとの間に作用するカムおよび従動 子装置によってもたらされる。このようなドライブの１つは、図４では構造４２ 内に設けられたものとして示される。ここではカム１３４は、自身が軸受１３８ および１４０において支えられるシャフト１３６によって支えられ、ねじれ固定 継手１４４を通して電気モータ１４２により駆動される。シャフト（図示せず） において支えられる従動子１４６は軸受１４８において支えられ１５０は構造１ ４２に取付けられる。 カム１３４を含むドライブおよび軸受アセンブリは、包括的に１５２で示され る剛性の構造上の枠組内で支持され、構造４２の残り部分とは別にされて間隔が おかれているため、構造４２はカム１３４および従動子１４６の運動によって導 かれるようにアセンブリ１５２に関して運動することができる。 構造１５２と構造４２との間に作用するばねにより戻りの力が与えられる。 ユニット４８は、図４においては構造４８の切取られた領域において包括的に 示された構造１５４内に含まれる同様のアセンブリによって、同じ態様で駆動さ れる。 簡潔にするために、戻りばねの詳細については構造４８と関連付けて示してい るが、これを構造４２については行なっていない。ここではスラスト棒１５６を ねじ切りされかつボルト締めされた端部１５８によって構造４８の内側の構造上 の構成要素１６０に固定し、ばね１６２を構造１５４に形成された円筒形のくぼ み１６４内に収容する。直径が減じられた端部領域１６６により、ばねがチャン バ１６４から出ることが防止され、スラスト棒１５６の外側の端部の拘束ワッシ ャ１６８がばねをとらえる。構造要素４８が矢印１７０の方向に動くことにより 、ばねが収縮し、その復元力がアイテム４８を、カムの力が取除かれたときに、 通常の直立位置に戻す。 図６は、ユニット４２の上端部を拡大して示したものであり、同じ部分は同じ 参照番号で示している。カムドライブ 図７は、図４で一部断面を示したマシンの端部の側面図であるが、縮尺は少し 小さくしてある。他の図面と同様、この図面でも一部を切り取って、図４には示 されていない、構造４８に作用する包括的に１７０で示されたカムドライブメカ ニズムを明らかにしている。拘束ワッシャ１６８はドライブメカニズムの側部に 示されている。 図７はまた、ユニット４８のベースに取付けられた２つのフレクシャを示し、 外側のものは１０４で示し、内側のものは１７２で示している。 上記のように各カムドライブ装置は、剛性のハウジング１５２および１５４内 で支えられており、後者は図７ではよりはっきりと見ることができ、水平方向の 脚１７４によりベース２２の端部から突出したプレートにボルト締めされている 。 図７ではまた、チャック１７８を駆動するためのモータ１７６が見えており、 ここからノッチ研削スピンドル１８０が突出している。モータ１７６は図１につ いて先に説明したようにハウジング５２内で支えられており、ハウジング５２は 上記のように案内面５０に沿って滑動する。 図７は、ハウジング５２をケース７２内の開口部に封止されるように取付ける ベローズシール８２を示しており、ここからモータ１７６およびスピンドルが突 出している。加工物の転送 一般的には直径１００、２００または３００ｍｍ以上のシリコンの円形のプレ ート状のウェハの取扱いは、図８に示したロボット的な取扱い手段によって行な われる。これは、ベース１８２と、包括的に１８４で示した構造的枠組とを含み 、枠組はベースから上向きに延在して包括的に１８６で示した線形の案内面に対 するサポートをもたらし、この案内面に沿い往復台１８８は矢印１９０の方向に 滑動できる。第２のスライド１９２が案内面１８６と直角をなしてハウジング１ ８８から突出しており、滑動部材１９４はここに沿って矢印１９６の方向に動く ようにされている。アーム１９８がハウジング１９４から突出しており、ここに 取付けられ２００で示したドライブは、アーム１９８を矢印２０２の方向に運動 させる。ドライブ２００およびハウジング１８８内のドライブのための電力は、 線 形のトラック１８６に装着された可撓性のセーフティハーネス２０６に保持され た複数通路を備えるアンビリカル２０４を介して与えられる。 アーム１９８の下側の端部は真空チャック２０８であり、往復台１８８および ２００ならびにアーム１９８を適切に操縦することにより、真空の囲い２０８を 、支持スリーブ２１２において直立するように保持されているウェハ２１０の前 で位置決め可能である。空の支持スリーブも２１４で示されており、処理された ウェハの受入準備が整っている。 ベース１８２はマシンベッド１２の近くに位置決めされ、このヘッドの一部は 図８に示されている。機械加工動作後、ハウジング７２の２つの部分は図１から ３を参照して前述したように切り離され、これによって仕上げの済んだ加工物３ ６がむき出しになりアーム１９８および真空チャック２０８によって取り上げる ことができる。こうするために、図８の転送メカニズムは、チャック２０８をワ ークヘッドのウェハに対向するように位置決めし仕上げの済んだウェハ３６を回 収して空のスリーブ２１４に転送するように動作する。 さらに往復台１９４をスリーブ２１２の方へと外に動かすことにより、チャッ ク２０８をまだ研削されていない加工物２１０の前に位置決めし、この加工物を 取り上げた後検査ステーションに転送し、その後前のウェハ３６の代わりに研削 のために真空チャック３０に取付けるために研削マシンの動作環境に転送できる 。 トラック２１６に複数のスリーブまたはカセットを設け、ここに設置されたす べての加工物を、順番に取除き、センタリングし、研削し、検査し、かつもとに もどすことができることがわかる。 上記のように全体的な囲いをこの装置に与える場合、ベース１８２を含む転送 メカニズムは、好ましくはこの囲い内に配置され、その開口部には自動閉鎖ドア を設けて、洗浄されたウェハの挿入および除去が行なえるようにする。ウェハのセンタリング 研削前および研削後の中間ステップとして、（好ましくは別のウェハの研削中 ）、各ウェハを図９および１０で示した検査装置に位置決めし、ウェハの中心を 決定して、研削のためにチャック３０において正確に位置決めできるようにし、 かつその後、保管スリーブに戻す前に研削後のウェハのエッジの輪郭を検査でき るようにする。加工物検査 図９は、研削マシンおよび図８のロボットウェハ取扱いシステムとの関連で検 査装置が置かれている場所を示す全体図である。前と同様同じ参照番号を用いて いる。ロボットウェハ取扱いシステムについては、本願と同時に提出した、我々 の参照番号Ｃ４０３／Ｗの同時係属中の英国特許出願においてさらに詳しく説明 されている。 この検査装置は、スタンド２１８を含みその上にベース２２０および直立プレ ート２２２からなる支持構造が位置している。三角形の補剛板２２４がプレート ２２２の後ろから延在し、２２２および２２４はどちらも２２６でプレート２２ ０に溶接される。 プレート２２２の直立方向の端部２２８から間隔をおいて支持ブラケット２３ ０が設けられ、包括的に２３２で示したランプおよび映写レンズ装置がブラケッ ト２３０の上端で支持される。レンズ２３６を有する第１のカメラ２３４がプレ ート２２２に取付けられ、ランプ２３２により背面が照明されたディスク２３８ のエッジを見ることができるようにする。 図９で最もよくわかるように、モータ２４０はプレート２２２の後側に取付け られる。このモータは真空チャック（図示せず）を駆動し、このチャックに、ロ ボットアーム１９８および真空チャック２０８により、これから検査するディス ク２３８が配置される。 モータ２４０の回転によりウェハ２３８が回転する。エッジがカメラレンズ２ ３６の視野と交差するようにウェハを位置決めすることにより、電気信号をカメ ラ出力から得ることができ、信号はケーブル２４２を介して、信号から得られた データを処理するための信号解析装置（図示せず）に送られる。 第２のカメラ２４４は、ディスク２３８のエッジを接線方向に見るために支持 プレートのエッジ２２８に取付けられ、エッジの輪郭についての情報が得られる 。ディスクエッジの背面はランプ２４６によって照明され、カメラ２４４からの 信号がケーブル２４８に沿って与えられる。ランプ２３２および２４６のための 電力は必要に応じてケーブル２５０および２５２それぞれに沿って供給される。 コンピュータ２５４にはケーブル２４２および２４８を介しカメラ２３４から 信号が与えられ、コンピュータは２４２および２４８に沿う戻り信号経路を介し かつケーブル２５０および２５２を介して、カメラおよびランプ２３２および２ ４６それぞれを制御する。カメラ２４４の出力を必要に応じてモニタ２５６に表 示することができ、ウェハ２３８のエッジの輪郭は２５８で、たとえば輪郭の側 面についての理想的な角度を示すコンピュータにより生成されたテンプレート２ ６０および２６２とともに示される。加工物のセンタリング これは、参照番号Ｃ４０３／Ｗとした本願と同時に提出した我々の同時係属中 の出願において述べた技術を用い、図８から１０のロボットウェハ取扱いシステ ムを用い、かつ円形のウェハがカメラ２３４の視野を通して回転する際に得られ る、カメラからの信号を用いて行なわれる。ノッチおよび平坦部の表示 図１１はモニタ２５６の図であり、今回はウェハ２３８が載せられた真空チャ ック（図１０には示さず）上でノッチが形成されたウェハが適所にあるときのカ メラ２３４からの出力を表示するように設定されており、この場合ウェハを回転 させてノッチがカメラの視野に入るようにしている。ノッチは２６４で示されコ ンピュータにより生成されたテンプレート（２６６および２６８で破線で示す） もまたノッチの画像に重ね合せて表示され、ノッチの２つの側面に対して要求さ れる角度を示す。さらなる２つのテンプレートのラインが２７０および２７２で 表示され、ノッチに入る部分で要求される半径を示し、さらなるテンプレートの ライン２７４を表示してノッチの底で必要とされる半径を示す。 図１２は、モニタ２５６の同様の図であり、今回はカメラ２３４で見た場合の 円形のウェハの平坦な周縁領域の一方の端部を表示する。この図ではウェハの表 示は参照番号２７６で示され、平坦部は２７８で示され、平坦部の端部で要求さ れる半径はコンピュータにより生成されたテンプレートライン２８０で描かれる 。ウェハの厚みの測定 図１３は、図１０のアセンブリの後ろ側を示し、かつプレート２２２と、ドラ イブ２８６を介して真空チャック２８４を駆動するモータ２４０とを示す。 噴出口２９２を備える液体ライン２９０は、空気を噴出させてウェハ２３８の エッジを洗浄しかつ乾燥させる役割を果たし、その流れはバルブ２９４により制 御される。 重要なことは、ウェハ２３８をワークヘッドの真空チャック３０に載置する（ 図１および２参照）前にその厚みを知って、適切な研削溝を正確にディスクのエ ッジと係合させるのに必要なワークヘッドまたはワークスピンドルの軸方向の移 動量を、制御システム、およびワークヘッドまたはワークスピンドルを必要な距 離移動させるために生成される適切な駆動信号によって決定できるようにするこ とである。この厚みはスピンドル２９８が備えるプローブ２９６を用いて決定さ れ、スピンドルはガイド３００および３０２において滑動可能であり、パイプラ イン３０４を介した空気圧で移動してウェハ２３８の面と係合できる。固定され たホームポジションから移動した距離が記される。 適所に置かれたウェハなしで同じように移動距離の測定を行なうと、固定され たホームポジションからチャック２８４の面までの距離が得られ、ウェハ２３８ は適所にあるときその面に押しつけられているため、上記２つの距離の測定値の 差がウェハの厚みと等しくなる。 プローブによる移動距離は、正確な位置検知エンコーダ、およびケーブル３０ ６に沿いコンピュータ２５４に与えられる信号により検知され、厚みの寸法はモ ニタに（所望であれば）表示できる。 コンピュータ２５４がハウジング１０内のコンピュータをベースにした制御シ ステム（図１参照）の一部をなしてもよく、かつ／またはコンピュータ２５４が 生成した信号が１０のコンピュータベースの制御システムに与えられて、ワーク ヘッドまたはワークスピンドルアセンブリの軸方向の移動量を制御するために利 用できるようにしてもよい。複数研削といしアセンブリ マシンの動作不能時間を短縮するために、研削といしが、各々特定の目的を有 する異なる研削といしをサンドイッチ状にしたものからなるようにしてもよい。 このようなといしは図１４の３０８で示され、４つのといし部分をサンドイッ チ状にしたものが示される。 一次といし３１０は円筒形の表面において６つの研削溝を有する樹脂結合ＣＢ Ｎといしであり、溝の１つは３１２で示される。これは、仕上げの前に小さな物 質のみを除去することが必要なウェハのエッジを研削するために用いられるとい し部分である。 といし部分３１４は、３つの溝を含むダイヤモンドといしであり、溝の１つは 参照番号３１６で示される。この部分はウェハのエッジを仕上げ研削するために 使用される。 双方のといしの溝の数は、一般的には１から１０の範囲内で、何個でもよいこ とがわかるであろう。 といし部分３１８は、単一の溝３２０を備える金属結合ＣＢＮまたはダイヤモ ンドといしであり、このといしはより軟らかい樹脂結合といし３１０を利用する 前にウェハのエッジを大まかに研削するために使用できる任意のといしである。 といし部分３２２は、といしスピンドルを適切な速度で動かすことにより、と いし部分３１４による仕上げ後ウェハのエッジを研磨加工するために使用できる 、典型的には酸化セリウムの任意のといしである。ノッチ研削といし 図１５は、スピンドル３２６の端部に取付けられたノッチ研削といし３２４を ほぼ同じ縮尺で示す。その「凹状の」環状の研削面は一般的にはダイヤモンドめ っきされたものである。といし目直し手順 図１６に示すように、目直し／成形といしは、加工物／ウェハ３６を取付ける 真空チャック３０と同じスピンドルに取付けられる。 一般に、目直し／成形といしは以下の２つの部分からなるアセンブリである。 （ａ） 図１４のＣＢＮといし部分３１０の溝を大まかに研削するための金属 結合ダイヤモンドといし３２８。 （ｂ） さらに小さな直径のグリッドを取入れ、図１４のＣＢＮといし部分３ １０の３１２のような溝を仕上げ研削するようにされた金属結合ダイヤモンドと いし３３０。 図１４の部分３１０のようなＣＢＮ研削といしは通常、３１２のような溝なし で供給され、新しいＣＢＮといし部分３１０を取付けた後、３１２のような溝を 形成する第１のステップが行なわれる。これは、図１６のといし３２８を用い次 にといし３３０を用いて行なわれる。 ３１０の溝に摩耗が生じた後、といし３３０を用いて必要に応じて溝の目直し および再成形を行なう。 どちらの成形といしも研削といし双方にアクセスできる。従来、双方の成形と いしを用いて、粗削り（ＣＢＮ）研削といしおよび仕上げ（ダイヤモンド）研削 といし双方を成形している。中間ウェハの保管 図１７に示すように、図１３の厚みを測定するプローブの場所の下方に、上側 が開放された直線で囲まれたハウジング３３２があり、この中へとウェハをアー ム１９８によって下降させることができる。 このハウジングからスピンドル３３４および真空チャック３３６が延在し、真 空チャックの上でウェハを配置および保持してウェハを回転させることができる 。スピンドル３３４に対する駆動は、たとえばモータ２４０によって行なうこと ができる。 ハウジング３３２には噴出口３３８が突出し、噴出口を用いて水または空気と いった流体を圧力をかけて供給することができ、この噴出口はチャックに載置さ れたウェハの面およびエッジ領域に方向付けられる。そのようなウェハの１つは ３４０で示される。排水管３４２は余分な流体を運び出す。 このハウジングおよび真空チャックが、エッジの研削が済んでエッジ輪郭検査 のために検査装置の真空チャック２８４に配置されるのを待っているウェハ、ま たは検査が済んで図８の２１４のようなスリーブに戻されるのを待っているウェ ハのための便利な待機場所を提供する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年６月１２日（１９９８．６．１２） 【補正内容】 るようにする。加工物検査 図９は、研削マシンおよび図８のロボットウェハ取扱いシステムとの関連で検 査装置が置かれている場所を示す全体図である。前と同様同じ参照番号を用いて いる。ロボットウェハ取扱いシステムについては、我々の同時係属中の特許出願 第ＧＢ−Ａ−２３１６６３７号においてさらに詳しく説明されている。 この検査装置は、スタンド２１８を含みその上にベース２２０および直立プレ ート２２２からなる支持構造が位置している。三角形の補剛板２２４がプレート ２２２の後ろから延在し、２２２および２２４はどちらも２２６でプレート２２ ０に溶接される。 プレート２２２の直立方向の端部２２８から間隔をおいて支持ブラケット２３ ０が設けられ、包括的に２３２で示したランプおよび映写レンズ装置がブラケッ ト２３０の上端で支持される。レンズ２３６を有する第１のカメラ２３４がプレ ート２２２に取付けられ、ランプ２３２により背面が照明されたディスク２３８ のエッジを見ることができるようにする。 図９で最もよくわかるように、モータ２４０はプレート２２２の後側に取付け られる。このモータは真空チャック（図示せず）を駆動し、このチャックに、ロ ボットアーム１９８および真空チャック２０８により、これから検査するディス ク２３８が配置される。 モータ２４０の回転によりウェハ２３８が回転する。エッジがカメラレンズ２ ３６の視野と交差するようにウェハを位置決めすることにより、電気信号をカメ ラ出力から得ることができ、信号はケーブル２４２を介して、信号から得られた データを処理するための信号解析装置（図示せず）に送られる。 第２のカメラ２４４は、ディスク２３８のエッジを接線方向に見るために支持 プレートのエッジ２２８に取付けられ、エッジの輪郭についての情報が得られる 。ディスクエッジの背面はランプ２４６によって照明され、カメラ２４４からの 信号がケーブル２４８に沿って与えられる。ランプ２３２および２４６のための 電力は必要に応じてケーブル２５０および２５２それぞれに沿って供給される。 ２９．成形といしの一方を用いて新しいといしに溝を成形し、他方は既存のとい しの溝を再成形する、請求項２８に記載のマシン。 ３０．ひとつの成形といしを用いて粗削りを行ない、もうひとつを用いて双方の 研削といしを仕上げ加工して粗削りおよび仕上げといしの溝双方に同じ形状が生 成されるようにして、仕上げといしの形状の非対称の摩耗が減じられる、請求項 ２８に記載のマシン。 ３１．２つの成形といしはわずかに異なる形状を有するので、仕上げ研削中エッ ジの輪郭のまわりから一定の深さの材料が取除かれる、請求項２８に記載のマシ ン。 ３２．２つの成形といしは異なる形状を有し、ひとつの形状の種類ともうひとつ の形状の種類との間で迅速に移行が行なわれるようにする、請求項２８に記載の マシン。 ３３．研削といしのひとつは微細な粒子のダイヤモンドといしであり、成形とい しのひとつはダイヤモンドといしである、請求項２６から３２のいずれかに記載 のマシン。 ３４．マシンを用いてディスクのエッジを研削する方法であって、研削といしお よび成形といしが剛性の台において支えられ、研削といしおよび成形といしを動 かして係合させて、研削中ディスクのエッジのまわりに形成される形状を補完す るものに対応する断面を有する溝を研削といしのエッジのまわりに形成するステ ップと、研削といしを、研削といしに関ししっかりと取付けられるそのディスク と係合させるステップと、ディスクのエッジを所望の形状に研削するステップと 、ディスクのエッジを研削した後（または一連のディスクエッジを研削した後） 研削といしおよび成形といしを再び係合させて研削といしの溝を再成形し摩耗を 修正するステップとを含む、ディスクのエッジを研削する方法。 ３５．シリコンウェハ加工物のエッジを研削するための研削工程であって、金属 または樹脂結合ＣＢＮといしを前進させて加工物のエッジを大まかに研削する第 １段階と、樹脂結合ＣＢＮまたはより好ましくは樹脂結合ダイヤモンドといしを 前進させてエッジを仕上げ研削する第２段階とを含む、シリコンウェハ加工物の エッジを研削するための研削工程。 ３６．双方の研削といしを成形または再成形するステップは、そのといしはマシ ン上のもとの位置のままで、成形といしを用いて各研削といしのエッジを所望の 形状にプランジ研削することにより行なわれる、請求項３５に記載の方法。 ３７．ディスク加工物をエッジ研削または研磨するための装置であって、研削と いしおよびそのための駆動手段と、成形といしと、研削といしおよび成形といし のための支持手段とを含み、支持手段は剛性でその間の望ましくない相対運動を 制限し、さらに、相対運動を行なわせて研削といしが成形といしと整列するよう にするための手段と、研削および成形といし間の相対運動を行なわせて研削とい しのエッジをプランジ研削し精密な断面の溝を形成するための手段と、ディスク 加工物を取付けることができる加工物スピンドルとを含み、前記スピンドルもま た剛性の支持手段により支えられ、さらに、研削といしを加工物スピンドルに向 けておよび加工物スピンドルから離れるように移動させて、スピンドルに取付け られたときディスク加工物の円形のエッジとといしを係合させてディスク加工物 がエッジ研削されるようにするための駆動手段と、スピンドルを回転させるため の駆動手段とを含み、成形といしもまた加工物スピンドルとともに回転するため に加工物スピンドルに取付けられる、ディスク加工物をエッジ研削または研磨す るための装置。 ３８．加工物スピンドルは加工物を取付けるための真空チャックを含む、請求項 ３７に記載の装置。 ３９．円形の加工物をセンタリングしてその中心が加工物スピンドルの軸と整列 するようにするための手段をさらに含む、請求項３８に記載の装置。 ４０．加工物をセンタリングするための手段は加工物スピンドルから離れており 、整列真空チャックおよび加工物を回転させることができる関連の検出システム を含み、前記整列チャックとの不整合のために生じる回転の偏心を検出すること により加工物の真の中心を決定し、さらに、移動する真空チャックを備える取り 上げおよび設置ロボットアーム手段と、チャックを整列チャックに近接させて位 置決めして加工物が一方から他方に転送されるようにするためかつチャックおよ び加工物を１つ以上の既知の軸に沿って既知の距離正確に移動させて加工物を転 送のために加工物スピンドルの真空チャック近くに位置決めするためのロボット 駆 動手段とを含み、移動するチャックの動きは、整列チャックの軸および加工物ス ピンドルの軸の座標をプログラミングした制御システムにより制御されて、移動 するチャックはその間で正確な運動を行ない、検出システムにより整列チャック における加工物の位置について検出された偏心を考慮することにより、加工物ス ピンドルチャックの前における移動するチャックの最終的な位置に対して補正を 行ない、加工物は加工物スピンドル軸に関し正確にセンタリングされる、請求項 ３９に記載の装置。 ４１．検出システムは、ディスクのエッジを接線方向に見るようにされたビデオ カメラと、ビデオカメラ出力信号またはそのデジタル化された形式のものを受取 る信号処理および計算システムと、加工物のエッジの輪郭の拡大表示をするため のＣＲＴのようなビジュアルディスプレイ装置と／またはテストによりエッジか ら得られた同様のデータと電気的に比較するための、所望の輪郭に関するデータ を含み、合格もしくは不合格信号または形状品質信号を生成するデータ記憶手段 を含む、請求項４０に記載の装置。 ４２．仕上げられた加工物構成部品を研削加工準備の整ったさらに他の加工物と 交換するためのロボット加工物取扱い手段をさらに含む、請求項３７に記載のエ ッジ研削または研磨のための装置。 ４３．研削といしの輪郭形成溝の摩耗を検出し、加工物の研削を中断させ溝の再 成形を行なわせるための手段をさらに含む、請求項３７に記載の装置。 ４４．摩耗の検出に応答して、ワークスピンドルを軸方向に移動させ、前進させ て、ワークスピンドルが加工物の後方で支える成形といしが位置決めされて研削 といしのまわりの研削溝の輪郭を再成形するようにする駆動手段を含む、請求項 ４３に記載の装置。 ４５．研削といしが加工物に向かって前進するときの位置に関する情報を生成し て接触が検知されたときにといしの位置を出力するための位置変換器に結合され た、電気および／または音響検知を用いて接触ポイントを検出する、請求項４３ または４４に記載の装置。 ４６．研削されたディスク加工物のエッジをオンラインまたはオフラインで見る ための光学電子検査手段を備え、加工物のエッジを実質的に接線方向に見るよう に位置決めされた、処理のためのビデオ信号を生成するためのビデオカメラを含 み、カメラは、その光学軸がディスクの周囲に対し接線をなしエッジの輪郭の断 面形状の上端部がカメラの視野の中央になるように位置決めされる、請求項３７ から４５のいずれかに記載の装置。 ４７．カメラを調節して、視野における輪郭の上端部が視野を横切って移動し光 学軸がウェハと交差するようにできる、請求項４６に記載の光学電子検査手段。 ４８．エッジを見るカメラからの信号を処理し、ストアされたデータとの比較後 制御信号を生成することにより自動化され、比較により生成された信号次第で警 告信号を生成し、かつ／または再成形ステップを開始する、請求項４５または６ に記載の光学電子エッジ検査手段。 ４９．前掲の請求項のいずれかに記載の、マシンもしくは装置を用いて、または 方法により、研削加工または研磨加工されるときのディスク加工物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９６２６４１５．５ (32)優先日 平成８年12月19日(1996．12．19) (33)優先権主張国 イギリス（ＧＢ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 モーランツ，ポール・マーティン イギリス、エム・ケイ・16 ８・イー・ア ール バッキンガムシャー、ニューポー ト・パグネル、ミル・ストリート、26 (72)発明者 ピアース，マイケル・ジョージ イギリス、エム・ケイ・40 ３・ティ・ワ イ ベッドフォード、キャッスル・ロー ド、216

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ワークヘッドスピンドルおよび研削といしスピンドルが配置される剛性のプ ラットホームを含む研削または研磨マシンであって、研削といしスピンドルはフ レクシャによりプラットホームに装着されるサブアセンブリに取付けられ、フレ クシャは、ワークヘッドスピンドルに取付けられた加工物の研削または研磨加工 を行なうためにといしを前進させねばならない方向とほぼ並列する方向において サブアセンブリに限定された運動をさせ、フレクシャは総体的にその他すべての 方向におけるサブアセンブリの運動を禁止する、研削または研磨マシン。 ２．２つのサブアセンブリ各々に対し１つずつ２つの研削といしがプラットホー ムに取付けられ、各サブアセンブリは上記のようにしてフレクシャによりプラッ トホームに装着される、請求項１に記載のマシン。 ３．サブアセンブリを取付けるフレクシャは円滑な動きをもたらし、１方向の運 動しかさせないため、軸の反転ヒステリシスは従来の線形の軸を使用する場合よ りもはるかに低い、請求項２に記載のマシン。 ４．サブアセンブリをマシンベースに取付けるフレクシャの位置を選択して、フ レクシャが支えるサブアセンブリに対する、マシンベース内のねじり振動の効果 を減じさせる、請求項１、２または３に記載のマシン。 ５．フレクシャ取付けポイントは、マシンのほぼ中央に位置し、かつマシンの中 央線のいずれかの側でこの中央線近くに位置する、請求項４に記載のマシン。 ６．サブアセンブリを取付けるフレクシャはそれ自身、ソリッドマスに装着され 、マシンのベースの一部を形成するため、サブアセンブリまたは往復台の動きは 大きく減衰する、請求項２から５のいずれかに記載のマシン。 ７．ソリッドマスはポリマーコンクリートを含む、請求項６に記載のマシン。 ８．減衰／補剛材料の最小のマスおよび分布を与えるために、マシンの選択部分 内の中空のキャビティは少なくとも部分的にポリマーコンクリートで充填されて 、マシンのその部分の振動の固有周波数を高める、請求項から１から７のいずれ かに記載のマシン。 ９．フレクシャは、一方でプラットホームに直接接合され他方でスピンドル軸受 サブアセンブリに接合される応力除去スチールリンクを含む、請求項１から８の いずれかに記載のマシン。 １０．サブアセンブリは、マシンの全体的なマスの一方の端部に向けて、マシン ベースの水平方向の延在部に取付けられ、水平方向の延在部の剛性は、延在部と マシンの残りのマスの端部との間に剛性のブラケットを取付けることにより向上 する、請求項１から９のいずれかに記載のマシン。 １１．サブアセンブリはベースの中央線に関し対称に取付けられかつ間隔が設け られ、ブラケットは２つのサブアセンブリ間のマシンの中央線に沿い延在する、 請求項１０に記載のマシン。 １２．ブラケットを３つの部分から形成しこれらをボルト締めすることによりク ーロン減衰が生じる、請求項１０または１１に記載のマシン。 １３．プラットホームそのものが振動吸収手段を通して、固定されたマシンベー スに取付けられる、請求項１から１２のいずれかに記載のマシン。 １４．マシンベースは単一の部分から製造されたものであり、または２つの部分 からなる構造であり２つの部分間に振動吸収手段を備える、請求項１３に記載の マシン。 １５．２つの部分からなる構造の一方の部分は振動絶縁手段を間にして他方の上 方に取付けられ、２つの部分の上側はポリマーコンクリートを含むまたは少なく とも一部がポリマーコンクリートから形成される金属構造であり、スピンドル、 サブアセンブリおよびワークヘッドスピンドル案内手段を動かすカムのための取 付部間に直接の大きく減衰されたリンクを与える、請求項１４に記載のマシン。 １６．ツールの安定性に対する、マシンベースのねじり振動の効果は、ツールス ピンドルおよびサブアセンブリを支持するワークスピンドルをマシンベースの中 央位置に取付けることにより減じられる、請求項１から１５のいずれかに記載の マシン。 １７．加工物スピンドル手段およびツールスピンドル手段を有する研削または研 磨マシンであって、ツールスピンドル手段は１方向において限定された相対運動 を行なわせてツールおよび加工物を係合させるサブアセンブリに取付けられ、研 削または研磨マシンはさらに、各サブアセンブリを移動させてワークヘッドスピ ンドルに向けてまたはワークヘッドスピンドルから離れるように各ツールスピン ドルを前進または後退させるカムドライブ手段を有する、研削または研磨マシン 。 １８．固体のカムを用いる、請求項１７に記載のマシン。 １９．カム手段は１方向のみに動作し、この場合リターンスプリング手段を設け て反対方向に復元力を与える、請求項１８に記載のマシン。 ２０．カム手段は両方向に動作して、正の駆動を与えてサブアセンブリをワーク ヘッドスピンドルに向けておよびワークヘッドスピンドルから離れるように前進 および後退させる、請求項１９に記載のマシン。 ２１．２つのサブアセンブリはばねを搭載して離され、研削の送りはカムアーム の適切な内向きの運動によってもたらされ、サブアセンブリの最大加速力はカム に向かって外向きに作用するためシリコンウェハの平坦部のコーナーのまわりに おいて迅速に補間を行なうことができる、請求項２０に記載のマシン。 ２２．カムはワークヘッドの軸の軸受に近接するように取付けられかつポリマー コンクリートにより直接連結されるので、密でかつ減衰されたスチフネスループ が形成される、請求項１７から２１のいずれかに記載のマシン。 ２３．シリコンディスク（ウェハ）のエッジを研削するためのものであり、研削 といしは樹脂結合ＣＢＮまたはダイヤモンドもしくは金属結合ＣＢＮである、請 求項１から２２のいずれかに記載のマシン。 ２４．異なる種類の研削といしが同じスピンドルに取付けられた、請求項２３に 記載のマシン。 ２５．各研削といしには少なくとも１つ、典型的には複数の溝が与えられ、溝を 、すべての溝に再成形が必要になるまで、各溝が摩耗する際に、順番に使用する ことができる、請求項２３または２４に記載のマシン。 ２６．研削といしの領域に取付けられた成形といしと、研削といしをその場で成 形または再成形できるように相対運動を実行させるための手段とをさらに含む、 請求項２３から２５のいずれかに記載のマシン。 ２７．成形といしは、加工物サポートの後ろにおいて、ワークヘッドスピンドル に取付けられる、請求項２６に記載のマシン。 ２８．２つの成形といしがワークヘッドスピンドルに取付けられる、請求項２６ に記載のマシン。 ２９．成形といしの一方を用いて新しいといしに溝を成形し、他方は既存のとい しの溝を再成形する、請求項２８に記載のマシン。 ３０．ひとつの成形といしを用いて粗削りを行ない、もうひとつを用いて双方の 研削といしを仕上げ加工して粗削りおよび仕上げといしの溝双方に同じ形状が生 成されるようにして、仕上げといしの形状の非対称の摩耗が減じられる、請求項 ２８に記載のマシン。 ３１．２つの成形といしはわずかに異なる形状を有するので、仕上げ研削中エッ ジの輪郭のまわりから一定の深さの材料が取除かれる、請求項２８に記載のマシ ン。 ３２．２つの成形といしは異なる形状を有し、ひとつの形状の種類ともうひとつ の形状の種類との間で迅速に移行が行なわれるようにする、請求項２８に記載の マシン。 ３３．研削といしのひとつは微細な粒子のダイヤモンドといしであり、成形とい しのひとつはダイヤモンドといしである、請求項２６から３２のいずれかに記載 のマシン。 ３４．マシンを用いてディスクのエッジを研削する方法であって、研削といしお よび成形といしが剛性の台において支えられ、研削といしおよび成形といしを動 かして係合させて、研削中ディスクのエッジのまわりに形成される形状を補完す るものに対応する断面を有する溝を研削といしのエッジのまわりに形成するステ ップと、研削といしを、研削といしに関ししっかりと取付けられるディスクと係 合させるステップと、ディスクのエッジを所望の形状に研削するステップと、デ ィスクのエッジを研削した後（または一連のディスクエッジを研削した後）研削 といしおよび成形といしを再び係合させて研削といしの溝を再成形し摩耗を修正 するステップとを含む、ディスクのエッジを研削する方法。 ３５．シリコンウェハ加工物のエッジを研削するための研削工程であって、金属 または樹脂結合ＣＢＮといしを前進させて加工物のエッジを大まかに研削する第 １段階と、樹脂結合ＣＢＮまたはより好ましくは樹脂結合ダイヤモンドといしを 前進させてエッジを仕上げ研削する第２段階とを含む、シリコンウェハ加工物の エッジを研削するための研削工程。 ３６．双方の研削といしを成形または再成形するステップは、そのといしはマシ ン上のもとの位置のままで、成形といしを用いて各研削といしのエッジを所望の 形状にプランジ研削することにより行なわれる、請求項３４に記載の方法。 ３７．ディスク加工物をエッジ研削または研磨するための装置であって、研削と いしおよびそのための駆動手段と、成形といしと、研削といしおよび成形といし のための支持手段とを含み、支持手段は剛性でその間の望ましくない相対運動を 制限し、さらに、相対運動を行なわせて研削といしが成形といしと整列するよう にするための手段と、研削および成形といし間の相対運動を行なわせて研削とい しのエッジをプランジ研削し精密な断面の溝を形成するための手段と、円形の加 工物を取付けることができる加工物スピンドルとを含み、前記スピンドルもまた 剛性の支持手段により支えられ、さらに、研削といしを加工物スピンドルに向け ておよび加工物スピンドルから離れるように移動させて、スピンドルに取付けら れたとき円形の加工物の円形のエッジとといしを係合させて加工物がエッジ研削 されるようにするための駆動手段と、スピンドルを回転させるための駆動手段と を含み、成形といしもまた加工物スピンドルとともに回転するために加工物スピ ンドルに取付けられる、ディスク加工物をエッジ研削または研磨するための装置 。 ３８．加工物スピンドルは加工物を取付けるための真空チャックを含む、請求項 ３７に記載の装置。 ３９．円形の加工物をセンタリングしてその中心が加工物スピンドルの軸と整列 するようにするための手段をさらに含む、請求項３８に記載の装置。 ４０．加工物をセンタリングするための手段は加工物スピンドルから離れており 、整列真空チャックおよび加工物を回転させることができる関連の検出システム を含み、前記整列チャックとの不整合のために生じる回転の偏心を検出すること により加工物の真の中心を決定し、さらに、移動する真空チャックを備える取り 上げおよび設置ロボットアーム手段と、チャックを整列チャックに近接させて位 置決めして加工物が一方から他方に転送されるようにするためかつチャックおよ び加工物を１つ以上の既知の軸に沿って既知の距離正確に移動させて加工物を転 送のために加工物スピンドルの真空チャック近くに位置決めするためのロボット 駆動手段とを含み、移動するチャックの動きは、整列チャックの軸および加工物 ス ピンドルの軸の座標をプログラミングした制御システムにより制御されて、移動 するチャックはその間で正確な運動を行ない、検出システムにより整列チャック における加工物の位置について検出された偏心を考慮することにより、加工物ス ピンドルチャックの前における移動するチャックの最終的な位置に対して補正を 行ない、加工物は加工物スピンドル軸に関し正確にセンタリングされる、請求項 ３９に記載の装置。 ４１．検出システムは、ディスクのエッジを接線方向に見るようにされたビデオ カメラと、ビデオカメラ出力信号またはそのデジタル化された形式のものを受取 る信号処理および計算システムと、加工物のエッジの輪郭の拡大表示をするため のＣＲＴのようなビジュアルディスプレイ装置と／またはテストによりエッジか ら得られた同様のデータと電気的に比較するための、所望の輪郭に関するデータ を含み、合格もしくは不合格信号または形状品質信号を生成するデータ記憶手段 を含む、請求項４０に記載の装置。 ４２．仕上げられた加工物構成部品を研削加工準備の整ったさらに他の加工物と 交換するためのロボット加工物取扱い手段をさらに含む、請求項３６に記載のエ ッジ研削または研磨のための装置。 ４３．研削といしの輪郭形成溝の摩耗を検出し、加工物の研削を中断させ溝の再 成形を行なわせるための手段をさらに含む、請求項３６に記載の装置。 ４４．摩耗の検出に応答して、ワークスピンドルを軸方向に移動させ、前進させ て、ワークスピンドルが加工物の後方で支える成形といしが位置決めされて研削 といしのまわりの研削溝の輪郭を再成形するようにする駆動手段を含む、請求項 ４２に記載の装置。 ４５．研削といしが加工物に向かって前進するときの位置に関する情報を生成し て接触が検知されたときにといしの位置を出力するための位置変換器に結合され た、電気および／または音響検知を用いて接触ポイントを検出する、請求項４３ または４４に記載の装置。 ４６．研削されたディスク加工物のエッジを（オンラインまたはオフラインのい ずれかで）見るための、請求項３７から４５のいずれかに記載の装置とともに使 用するための光学電子検査手段であって、加工物のエッジを実質的に接線方向に 見るように位置決めされた、処理のためのビデオ信号を生成するためのビデオカ メラを含み、カメラは、その光学軸がディスクの周囲に対し接線をなしエッジの 輪郭の断面形状の上端部がカメラの視野の中央になるように位置決めされる、光 学電子検査手段。 ４７．カメラを調節して、視野における輪郭の上端部が視野を横切って移動し光 学軸がウェハと交差するようにできる、請求項４６に記載の光学電子検査手段。 ４８．エッジを見るカメラからの信号を処理し、ストアされたデータとの比較後 制御信号を生成することにより自動化され、比較により生成された信号次第で警 告信号を生成し、かつ／または再成形ステップを開始する、請求項４５または６ に記載の光学電子エッジ検査手段。 ４９．前掲の請求項のいずれかに記載の、マシンもしくは装置を用いて、または 方法により、研削加工または研磨加工されるときのディスク加工物。