JP2008177348A - Wafer chamfering method and its device - Google Patents
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Description
本発明は回転砥石を2個セットにして加工することによりウェーハの面取り加工の精度を高めるウェーハ面取り加工方法およびその装置に関する。 The present invention relates to a wafer chamfering method and apparatus for improving the accuracy of chamfering of a wafer by processing two rotating grindstones as a set.
各種結晶ウェーハその他の半導体デバイスウェーハ等の集積回路用基板として用いられる円盤状薄板材、その他金属材料を含む硬い材料からなる円盤状薄板材、例えばシリコン(Si)単結晶、ガリュウム砒素(GaAs)、水晶、石英、サファイヤあるいは石英、フェライト、炭化珪素(SiC)等からなる円盤状薄板材(これらを総称して単にウェーハという)の面取り加工では、樹脂系バインダーにより砥粒として混入させた工業用ダイヤモンドを固めた荒削り用砥石を用いて研削し、その後の仕上げ用にゴム砥石等を用いて研磨し、所定の形状と所定の表面粗さとを有する周縁部を形成する。 Disc-like thin plate materials used as substrates for integrated circuits such as various crystal wafers and other semiconductor device wafers, and other disc-like thin plate materials made of hard materials including metal materials, such as silicon (Si) single crystal, gallium arsenide (GaAs), In the chamfering of disk-like thin plate materials (collectively these are simply called wafers) made of quartz, quartz, sapphire, quartz, ferrite, silicon carbide (SiC), etc., industrial diamond mixed as abrasive grains with a resin-based binder Is ground using a roughing grindstone that has been hardened, and then polished using a rubber grindstone or the like for subsequent finishing to form a peripheral portion having a predetermined shape and a predetermined surface roughness.
これら面取り加工に用いられるウェーハ1の各部は、ノッチ付きウェーハの場合では、図47に示すように、エッジ(周端部)1aとその周端1bの周方向の基準位置を示すためのV字形又はU字形のノッチ1nを刻設し、ノッチ1nの底部1nbから外周端(以下、ノッチコーナーという)1nc、1ncまでの間で開いている角度をノッチ角度α1とし、ノッチコーナー1ncから底部1nbまでの深さをノッチ深さdnとする。
In the case of a notched wafer, each part of the
また、オリエンテーションフラット付きウェーハ1の場合では、図48に示すように、オリエンテーションフラット1fの各端部(以下、オリフラコーナーという)1fc,1fcの間の長さ(以下、オリフラ長さという)lと、そしてオリエンテーションフラット1fを形成することによって消失する円弧の高さ(以下、オリフラ深さという)hとは、オリエンテーションフラット形成部の中心角をα2とするとl=2Rsin(α2/2)、h=D−B=R(1−cos(α2/2))となる。
Further, in the case of the
図49に示すように、ウェーハ1のエッジ1aを、上平面1suに対して角度α3(約22°)だけ傾斜した上斜面1auと、下平面1sdに対し角度α3(約22°)だけ傾斜した下斜面11adと、単一の半径R1の円弧1cとにより滑らかに結ばれる断面形状に加工する場合、上斜面1auの水平長さを「面幅X1」と、下斜面1adの水平長さを「面幅X2」とそれぞれ呼び、これらの各寸法により定まるエッジ1aの断面を「断面形状(図50の形状と区別する場合には断面形状I)」、これらの各寸法の精度を「断面形状精度(図50の形状の場合と区別するには断面形状精度I)」と呼ぶことにする。
As shown in FIG. 49, the
図50に示すように、ウェーハ1のエッジ1aを、上平面1suに対して角度α4だけ傾斜した上斜面1auと、下平面1sdに対して角度α4だけ傾斜した下斜面1adと、エッジ1aの端面を形成する周端1bとの間で2つの円弧すなわち同じ半径R2を有する円弧1c,1cにより滑らかに結ばれる断面形状に加工する場合、上斜面1auの水平長さを「面幅X1」と、下斜面1adの水平長さを「面幅X2」と、周端1bの面幅の長さを「面幅X3」とそれぞれ呼び、これらの各寸法により定まるエッジ1aの断面を「断面形状(図49の形状と区別する場合には断面形状IIとする)」、これらの各寸法の精度を「断面形状精度(図49の形状の場合と区別するには断面形状精度IIとする)」と呼ぶ。
As shown in FIG. 50, the
また、図51に示すように、上下の両斜面1au,1adを単一の半径R1の円弧1cにより結ぶ形状(図中A)に加工した後、エッジ1aを上下方向で非対称な形状(図中B)に再加工してエッジ形状を変形し、ウェーハ1のエッジ1aを裏面(下面)側のみが薄くなるように片側のみ傾斜面となる形状に加工したもので、近年の半導体チップを上下に重ねてチップ間を直接結線させるなどの目的で裏面側を薄くする傾向があるので、その要望に答えるための形状である。
Further, as shown in FIG. 51, after processing the upper and lower slopes 1au, 1ad into a shape (A in the figure) that is connected by an
このようなウェーハ1の面取り加工には、断面形状や断面形状精度を得るため、加工すべきウェーハ周端部の外形状を形成した溝を有する溝付総形砥石を用いて加工するものがある(特許文献1〜6)。
例えば、メタルボンド砥石を用いて粗研削を行なった後、レジンボンド砥石を用いてエッジ1aが鏡面になるように仕上げ研磨を行なっている。
しかし、総形砥石を用いた場合には、砥石の溝の最深部には冷却剤が入りにくいため、砥石が傷み易く、またエッジ1aの円周方向に条痕が残って面粗度が大きくなり易いという問題点があった。
Such chamfering processing of the
For example, after performing rough grinding using a metal bond grindstone, finish polishing is performed using a resin bond grindstone so that the
However, when a general-purpose grindstone is used, the coolant is difficult to enter in the deepest part of the grindstone groove, so that the grindstone is easily damaged, and streaks remain in the circumferential direction of the
そこで、ウェーハ1の面取りに研磨材を含んだゴムホイールを砥石として用いた研磨方法および装置を提案し、特に大きな直径のゴムホイールを使用することにより、さらなる条痕の微細化を行なうことができるようになった(特許文献7)。
しかし、ゴムホイールが固定された回転軸の軸心がウェーハ1の回転方向と平行となるようにして研磨を行なっても、エッジ1aの全周には2乃至3個程度のピットが残存してしまい、全周で0個にするまでには至っていない。
Therefore, a polishing method and apparatus using a rubber wheel containing an abrasive for chamfering the
However, even when polishing is performed so that the axis of the rotation shaft to which the rubber wheel is fixed is parallel to the rotation direction of the
このため、エッジ1aにおける研磨方向が面方向から略45°方向となるようにゴムホイールの周速度とウェーハ1の周速度とからゴムホイールの回転軸の必要傾斜角度αを算出し、回転軸をその必要傾斜角度に傾けて研磨するようにした(特許文献8)。
しかし、この方法によると、エッジ1aの断面形状をプログラム変更により任意に作成可能となる利点がある反面、ウェーハ1の下側、すなわちウェーハ取付台側に砥石が入る必要があるため、砥石を大きくすることができない、また砥石幅が狭くなる上に加工時間が長くなり、砥石の寿命が短くなる等の欠点があった。
Therefore, the necessary inclination angle α of the rotation axis of the rubber wheel is calculated from the peripheral speed of the rubber wheel and the peripheral speed of the
However, according to this method, there is an advantage that the cross-sectional shape of the
〔従来技術の問題点〕
これら従来のウェーハの面取り加工を行なう方法および装置では、溝付総形砥石、ウェーハ1と同一断面形状の溝を有する砥石等で、ウェーハ1を砥石の回転速度に比較して低速で1回転以上回転させることにより、加工時間が比較的短くなるという利点があるが、エッジ1aの断面形状が砥石の形状で決定されてしまい、断面形状精度が砥石の精度により左右されてしまうとともに、砥石交換を断面形状違いの砥石でしなければならない場合が生じ、また加工用冷却剤が加工部位に入りにくいため、溝の寿命が短く、先端部の形状くずれや条痕が入ると砥石の寿命が早く尽きてしまうという問題点があった。
[Problems of the prior art]
In these conventional methods and apparatuses for chamfering a wafer, the
また、半導体チップの集積度が高くなるに従い、ウェーハ1に形成される集積回路の密度も高くなり、かつウェーハ1内の回路部分も周縁部に拡がり、エッジ1aにおける回路の無形成部分が減少して周端縁に回路形成部分が迫るようになって、ウェーハ1の効率的利用が進み、端縁部の廃棄部分の極小化および端縁部の廃棄率の最小化が要求されてきたことにより、端縁形状の縮小化および加工精度の高度化が必要になり、そのための加工方法や加工装置の新たな開発が望まれるようになってきた。
Further, as the degree of integration of the semiconductor chips increases, the density of integrated circuits formed on the
本発明は、従来の技術における前記問題点に鑑みて成されたものであり、これを解決するため具体的に設定した技術的な課題は、ウェーハの面取り加工における断面形状精度を高めて必要な断面形状を正確に形成し、加工時間を短くするとともに砥石の寿命を長くすることができるウェーハ面取り加工方法およびその装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and the technical problem specifically set in order to solve this problem is necessary to improve the cross-sectional shape accuracy in chamfering processing of a wafer. It is an object of the present invention to provide a wafer chamfering method and apparatus capable of accurately forming a cross-sectional shape, shortening a processing time, and extending a life of a grindstone.
本発明における前記課題が効果的に解決されるウェーハ面取り加工方法およびその装置を特定するために、必要と認める事項の全てが網羅され、具体的に構成された、課題解決手段を以下に示す。
ウェーハ面取り加工方法に係る第1の課題解決手段は、回転テーブル上にウェーハを芯出しして載置させ、回転して、この回転するウェーハを加工する2個の溝なし砥石をウェーハ周端部の同一箇所に近接し、相対峙させて配置するとともに、回転する両溝なし砥石の加工面によりウェーハ周端部の同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する加工方法であって、前記ウェーハ外径を研削して縮径する方向に加工する周端縮径加工では、前記2個の溝なし砥石をそれぞれ一定の高さに保持したままで前記ウェーハに接触させて加工し、前記ウェーハ周端部の断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、前記ウェーハ周端部の各面に前記2個の溝なし砥石をそれぞれ各別に移動させ、前記ウェーハ周端部の径方向の同一箇所を上下から挟み込んでそれぞれの面を同時に加工することを特徴とするものである。
In order to identify a wafer chamfering method and apparatus capable of effectively solving the above-described problems in the present invention, all the matters recognized as necessary are covered and concretely configured problem solving means is shown below.
A first problem solving means relating to a wafer chamfering method is that a wafer is centered and placed on a rotary table, rotated, and two grooveless grindstones for processing the rotating wafer are provided at the peripheral edge of the wafer. A processing method of forming a workpiece by simultaneously processing a position adjacent to the same portion of the peripheral portion of the wafer by the processing surface of the rotating both-groove-free grindstone, In peripheral edge diameter reduction processing in which the outer diameter of the wafer is ground and reduced in the direction of reducing the diameter, the two groove-free grindstones are held in contact with the wafer while being held at a constant height, and the wafer is processed. In the contouring process in which the cross section of the peripheral edge is formed in a desired shape, the two grooveless grindstones are moved to the respective surfaces of the peripheral edge of the wafer, and the radial direction of the peripheral edge of the wafer is the same. Up It is characterized in simultaneously machining the respective surfaces sandwiched from.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第2の課題解決手段は、砥石に対して相対的に往復移動して平面上を移動可能に形成されたテーブル上に、ウェーハのオリエンテーションフラット部を揃えて載置させ、相対往復移動して、前記オリエンテーションフラット部を加工する2個の溝なし砥石を、オリエンテーションフラット部の周端部の同一箇所に近接し、相対峙させて配置するとともに、回転する両溝なし砥石の加工面により前記オリエンテーションフラット部の周端部の同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する加工方法であって、前記オリエンテーションフラット部の端面を研削して寸法を縮小する方向に加工する周端縮小加工では、前記2個の溝なし砥石をそれぞれ一定の高さに保持したままで前記オリエンテーションフラット部の端面に接触させて加工し、前記オリエンテーションフラット部の周端部の断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、前記オリエンテーションフラット部の周端部における径方向の同一箇所を上下から挟み込んでそれぞれの面を同時に加工させることを特徴とするものである。 The second problem solving means related to the wafer chamfering method is the same as described above, wherein the orientation flat portion of the wafer is placed on a table formed so as to be reciprocally moved relative to the grindstone and movable on the plane. The two grooveless whetstones that process the orientation flat part by reciprocating relative to each other are arranged close to each other at the same position on the peripheral end of the orientation flat part, and are rotated relative to each other. A processing method for simultaneously processing and molding a position close to the same portion of the peripheral end portion of the orientation flat portion by the processing surface, and processing the end surface of the orientation flat portion in a direction to reduce the size In the peripheral edge reduction process, the two orientation grooves are held while the two groove-free grindstones are held at a certain height. In the contouring process in which the end face of the orientation flat part is processed into contact with the end face of the orientation flat part to form the cross section of the peripheral part of the orientation flat part into a desired shape, the same radial position at the peripheral end part of the orientation flat part is viewed from above and below. Each surface is sandwiched and processed at the same time.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第3の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工方法に係る第1または第2の課題解決手段において、前記2個の溝なし砥石が、ウェーハとの接触点における加工方向が互いに反対方向になることを特徴とする。 The third problem-solving means according to the wafer chamfering method is the same as the first or second problem-solving means according to the wafer chamfering method, wherein the two groove-free whetstones are processed in the contact point with the wafer. Are opposite to each other.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第4の課題解決手段は、回転テーブル上にウェーハを芯出しして載置させ、回転して、この回転するウェーハを加工する2個の溝なし砥石をウェーハ周端部の同一箇所に近接し、相対峙させて配置するとともに、各溝なし砥石の回転方向をウェーハとの接触点で互いに反対方向へ回転させて、両溝なし砥石の加工面によりウェーハ周端部の同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する加工方法であって、前記ウェーハ外形を研削して縮径する方向に加工する周端縮径加工では、前記2個の溝なし砥石をそれぞれ一定の高さに保持したままで前記ウェーハに接触させて加工し、前記ウェーハ周端部の断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、前記ウェーハ周端部の上面を前記2個の溝なし砥石を同時に移動させる加工と、前記ウェーハ周端部の下面を前記2個の溝なし砥石を同時に移動させる加工とに分け、それぞれの面を各別に加工させることを特徴とするものである。 The fourth problem-solving means related to the wafer chamfering method is the same as that described above, wherein the wafer is centered and placed on a rotary table, and the two groove-free grindstones for processing the rotating wafer are rotated. Rotate the rotation direction of each grooveless grindstone in the opposite direction at the point of contact with the wafer, and close to the same part of the part. In the processing method in which the positions close to the same part are simultaneously processed and formed, and in the peripheral edge reduction processing in which the outer shape of the wafer is ground and reduced in diameter, the two grooveless grindstones are respectively used. In the contouring process in which the wafer peripheral end portion is processed in contact with the wafer while being held at a constant height and the cross section of the wafer peripheral end portion is formed into a desired shape, the upper surface of the wafer peripheral end portion is formed on the two grooves. No grinding Processing and for the movement at the same time, divides the lower surface of the wafer peripheral edge machining and moving the two grooved grinding wheel at the same time, characterized in that to process the respective surfaces to each other.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第5の課題解決手段は、砥石に対して相対的に往復移動して平面上を移動可能に形成されたテーブル上に、ウェーハのオリエンテーションフラット部を揃えて載置させ、相対往復移動して、前記オリエンテーションフラット部を加工する2個の溝なし砥石を、オリエンテーションフラット部の周端部の同一箇所に近接し、相対峙させて配置するとともに、両溝なし砥石の回転方向をウェーハとの接触点で互いに反対方向へ回転させて、両溝なし砥石の加工面により前記オリエンテーションフラット部の周端部の同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する加工方法であって、前記オリエンテーションフラット部の端面を研削して寸法を縮小する方向に加工する周端縮小加工では、前記2個の溝なし砥石をそれぞれ一定の高さに保持したままで前記オリエンテーションフラット部の端面に接触させて加工し、前記オリエンテーションフラット部の周端部の断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、前記オリエンテーションフラット部の周端部の上面を前記2個の溝なし砥石を同時に移動させる加工と、前記オリエンテーションフラット部の周端部の下面を前記2個の溝なし砥石を同時に移動させる加工とに分け、それぞれの面を各別に加工させることを特徴とするものである。 The fifth problem-solving means related to the wafer chamfering method is the same as described above, wherein the orientation flat portion of the wafer is placed on a table formed so as to be reciprocally moved relative to the grindstone and movable on the plane. The two grooveless whetstones that process the orientation flat part by reciprocating relative to each other are arranged close to each other at the same position on the peripheral end of the orientation flat part, and are rotated by the two grooveless whetstones. This is a processing method in which the direction is rotated in the opposite direction at the contact point with the wafer, and the position close to the same portion of the peripheral end portion of the orientation flat portion is simultaneously processed by the processing surface of the both-grooved grindstone. In the peripheral edge reduction processing in which the end face of the orientation flat portion is ground and processed in the direction of reducing the dimension, In the contouring process in which the cross section of the peripheral end portion of the orientation flat part is formed into a desired shape, the orientation flat part is processed in contact with the end face of the orientation flat part while holding each at a constant height. The process of moving the two grooveless grindstones simultaneously on the upper surface of the peripheral edge part and the process of moving the two grooveless grindstones simultaneously on the lower surface of the peripheral end part of the orientation flat part, The surface is processed separately.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第6の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工方法に係る第1または第4の課題解決手段において、前記ウェーハの面取り加工を1枚行なうごとに、次の面取り加工を行なう際には前記ウェーハの回転方向を逆方向に換えて面取り加工を行なうことを特徴とする。 The sixth problem solving means related to the wafer chamfering method is the same as the first or fourth problem solving means related to the wafer chamfering method, and each time the wafer is chamfered, the next chamfering process is performed. When performing, chamfering is performed by changing the rotation direction of the wafer to the opposite direction.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第7の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工方法に係る第1または第4の課題解決手段において、前記周端縮径加工時における前記ウェーハの回転に伴う板厚方向の位置振れに対し、前記溝なし砥石と前記ウェーハの板厚方向の位置とが同期して板厚方向に動作するように制御して加工することを特徴とする。 The seventh problem solving means related to the wafer chamfering processing method is the same as the first or fourth problem solving means related to the wafer chamfering processing method in the plate thickness direction accompanying the rotation of the wafer during the peripheral edge diameter reduction processing. In this case, the grooveless grindstone and the position of the wafer in the plate thickness direction are controlled so as to operate in the plate thickness direction in synchronization.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第8の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工方法に係る第7の課題解決手段において、前記周端縮径加工時における前記ウェーハの回転に伴う板厚方向の位置振れに対する前記ウェーハと前記溝なし砥石との同期制御と、前記コンタリング加工時における前記ウェーハ周端部の断面形状作製のための厚さ方向制御とは、前記ウェーハ側と前記溝なし砥石側とに分けてそれぞれ独立に行なうことを特徴とする。 The eighth problem-solving means according to the wafer chamfering method is the same as the seventh problem-solving means according to the wafer chamfering method. Synchronous control of the wafer and the grooveless grindstone with respect to the thickness direction control for producing the cross-sectional shape of the peripheral edge of the wafer during the contouring process is performed on the wafer side and the grooveless grindstone side. It is characterized by being divided and performed independently.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第9の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工方法に係る第7の課題解決手段において、前記ウェーハの回転に伴う板厚方向の位置振れに対する前記ウェーハと前記溝なし砥石との同期制御と、前記ウェーハ周端部の断面形状作製のための厚さ方向制御とは、前記ウェーハの板厚方向に移動する砥石側Z軸方向移動装置と、該砥石側Z軸方向移動装置に対して前記ウェーハの板厚方向へ相対移動可能に前記ウェーハの板厚方向へ各砥石を個別に移動する各砥石移動装置とによる多重制御により行なうことを特徴とする。
The ninth problem-solving means according to the wafer chamfering method is the same as the seventh problem-solving means according to the wafer chamfering method, in which the wafer and the grooveless grindstone against the positional deviation in the plate thickness direction accompanying the rotation of the wafer And the thickness direction control for producing the cross-sectional shape of the peripheral edge of the wafer include a grinding wheel side Z-axis direction moving device that moves in the plate thickness direction of the wafer, and a movement in the grinding wheel side Z-axis direction. It is characterized by performing multiple control with each grindstone moving device that individually moves each grindstone in the wafer thickness direction so as to be relatively movable in the wafer thickness direction with respect to the apparatus.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第10の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工方法に係る第8の課題解決手段において、前記ウェーハの回転に伴う板厚方向の位置振れに対する前記ウェーハと前記溝なし砥石との同期制御と、前記ウェーハ周端部の断面形状作製のための厚さ方向制御とは、前記ウェーハの板厚方向に移動するウェーハ側Z軸方向移動装置と、該ウェーハ側Z軸方向移動装置に対して前記ウェーハの板厚方向へ相対移動可能に前記ウェーハの板厚方向へ移動する各砥石移動装置とによる多重制御により行なうことを特徴とする。 The tenth problem solving means related to the wafer chamfering method is the same as the eighth problem solving means related to the wafer chamfering method, wherein the wafer and the groove-free grindstone against a positional deviation in the plate thickness direction accompanying the rotation of the wafer And the thickness direction control for producing the sectional shape of the peripheral edge of the wafer include a wafer side Z-axis direction moving device that moves in the plate thickness direction of the wafer, and the wafer side Z-axis direction movement. It is characterized by performing multiple control with each grindstone moving device moving in the plate thickness direction of the wafer so as to be relatively movable in the plate thickness direction of the wafer with respect to the apparatus.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第11の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工方法に係る第10の課題解決手段において、前記ウェーハ側Z軸方向移動装置では、スクリューの回転に従い前記ウェーハを板厚方向へ移動させることを特徴とする。 The eleventh problem solving means related to the wafer chamfering method is the same as the tenth problem solving means related to the wafer chamfering method, wherein the wafer side Z-axis direction moving device moves the wafer in the plate thickness direction according to the rotation of the screw. It is made to move to.
また、同上ウェーハ面取り加工方法に係る第12の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工方法に係る第10の課題解決手段において、前記ウェーハ側Z軸方向移動装置では、圧電素子の膨張・収縮を利用して前記ウェーハを板厚方向へ移動させることを特徴とする。 The twelfth problem solving means related to the wafer chamfering processing method is the same as the tenth problem solving means related to the wafer chamfering processing method, in which the wafer side Z-axis direction moving device uses expansion / contraction of a piezoelectric element. Then, the wafer is moved in the plate thickness direction.
ウェーハ面取り加工装置に係る第1の課題解決手段は、同芯状に回転テーブルの上に載置されたウェーハと、ウェーハ周端部に近接離間して同時に面取り加工する2つの溝なし砥石とを具備したウェーハ面取り加工装置であって、前記2つの溝なし砥石を互いに近接して配置するとともに各独立にウェーハ板厚方向(Z軸方向)へ移動可能に取り付けた2つの砥石移動装置と、前記回転テーブルの下方に配置して面取加工時に回転方向(θ方向)へ動作可能なワーク載置テーブル回転装置と、このワーク載置テーブル回転装置を載せて、前記回転テーブルに同芯的に載置されたウェーハを奥行方向(Y軸方向)へ平行移動可能にする平面移動装置と、前記2つの砥石移動装置をウェーハ板厚方向へまとめて移動可能に取り付けた砥石側Z軸方向移動装置と、前記ワーク載置テーブル回転装置と前記平面移動装置との間に配設してウェーハ板厚方向へ移動可能に取り付けたウェーハ側Z軸方向移動装置と、のいずれか一方のZ軸方向移動装置と、を設けて、回転させた各溝なし砥石の加工面によりウェーハ周端部の同一箇所に近接した位置を同時に加工するとともに加工中に前記ウェーハと各溝なし砥石とを前記ウェーハの板厚方向を含む三次元方向へ相対的に移動させて、ウェーハ周端部の断面形状を所定の形状に面取り加工することを特徴とするものである。 A first problem solving means relating to a wafer chamfering apparatus includes a wafer placed concentrically on a rotary table, and two grooveless grindstones that are chamfered at the same time close to and away from the peripheral edge of the wafer. A wafer chamfering processing apparatus comprising the two grindstone moving devices, wherein the two groove-free grindstones are arranged close to each other and attached independently to be movable in the wafer plate thickness direction (Z-axis direction), A work placement table rotating device that is arranged below the rotary table and is operable in the rotational direction (θ direction) during chamfering, and the work placement table rotating device are placed on the rotary table in a concentric manner. A planar moving device that enables parallel movement of the placed wafer in the depth direction (Y-axis direction), and the whetstone side Z-axis direction in which the two whetstone moving devices are movably mounted together in the wafer plate thickness direction Z axis of any one of a moving device and a wafer side Z-axis moving device disposed between the workpiece mounting table rotating device and the planar moving device so as to be movable in the wafer plate thickness direction A direction moving device, and simultaneously processing a position adjacent to the same portion of the peripheral edge of the wafer by the processing surface of each grooved grindstone rotated, and the wafer and each grooveless grindstone during the processing The cross-sectional shape of the peripheral edge of the wafer is chamfered into a predetermined shape by relatively moving in a three-dimensional direction including the plate thickness direction.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第2の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工装置に係る第1の課題解決手段において、前記平面移動装置を、前記回転テーブルに同芯的に載置されたウェーハを左右方向(X軸方向)へ平行移動可能にする左右方向移動装置と奥行方向(Y軸方向)へ平行移動可能にする奥行方向移動装置とを組み合わせて平面的に平行移動可能な平面移動装置としたことを特徴とする。 The second problem-solving means according to the wafer chamfering apparatus is the same as the first problem-solving means according to the wafer chamfering apparatus, wherein the planar moving device is a wafer placed concentrically on the rotary table. A plane moving device capable of moving in parallel in a plane by combining a left and right direction moving device that enables parallel movement in the left and right direction (X-axis direction) and a depth direction moving device that enables parallel movement in the depth direction (Y-axis direction); It is characterized by that.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第3の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工装置に係る第1の課題解決手段において、前記2つの砥石移動装置は、2つの円盤形溝なし砥石の各回転軸が前記回転テーブルの回転軸の直交軸と平行に配置され、前記2つの円盤形溝なし砥石を向かい合わせに配置するとともに各独立にウェーハ板厚方向へ移動可能に取り付けた2つの砥石移動装置とし、前記Z軸方向移動装置は、前記2つの砥石移動装置をウェーハ板厚方向へまとめて移動可能に取り付けた砥石側Z軸方向移動装置としたことを特徴とする。 The third problem-solving means according to the wafer chamfering apparatus is the same as the first problem-solving means according to the wafer chamfering apparatus, wherein the two grindstone moving devices are configured such that each rotary shaft of the two disk-shaped grooveless grindstones has Two grindstone moving devices that are arranged in parallel to the orthogonal axis of the rotation axis of the rotary table, the two disc-shaped groove-less grindstones are arranged face to face, and are independently attached so as to be movable in the wafer plate thickness direction, The Z-axis direction moving device is a grindstone side Z-axis direction moving device in which the two grindstone moving devices are movably attached together in the wafer plate thickness direction.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第4の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工装置に係る第1の課題解決手段において、前記2つの砥石移動装置は、2つの円盤形溝なし砥石の各回転軸が前記回転テーブルの回転軸の直交軸と平行に配置され、前記2つの円盤形溝なし砥石を向かい合わせに配置するとともに各独立にウェーハ板厚方向へ移動可能に取り付けた2つの砥石移動装置とし、前記Z軸方向移動装置は、前記ワーク載置テーブル回転装置と前記平面移動装置との間に配設してウェーハ板厚方向へ移動可能に取り付けたウェーハ側Z軸方向移動装置としたことを特徴とする。 The fourth problem solving means related to the wafer chamfering processing apparatus is the same as the first problem solving means related to the wafer chamfering processing apparatus, in which the two grindstone moving devices are configured such that each rotary shaft of the two disk-shaped grooveless grindstones Two grindstone moving devices that are arranged in parallel to the orthogonal axis of the rotation axis of the rotary table, the two disc-shaped groove-less grindstones are arranged face to face, and are independently attached so as to be movable in the wafer plate thickness direction, The Z-axis direction moving device is a wafer-side Z-axis direction moving device that is disposed between the workpiece mounting table rotating device and the planar moving device so as to be movable in the wafer plate thickness direction. And
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第5の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工装置に係る第1の課題解決手段において、前記2つの砥石移動装置は、2つのカップ形溝なし砥石の回転軸が前記回転テーブルの回転軸の交差方向に向けた軸と平行に配置され、前記2つのカップ形溝なし砥石をウェーハ周端部の同一箇所の近傍に配置して、ウェーハ板厚方向へ各独立に移動可能に取り付けた2つの砥石移動装置とし、前記Z軸方向移動装置は、前記2つの砥石移動装置をウェーハ板厚方向へまとめて移動可能に取り付けた砥石側Z軸方向移動装置としたことを特徴とする。 The fifth problem solving means related to the wafer chamfering apparatus is the same as the first problem solving means related to the wafer chamfering apparatus, in which the two grindstone moving devices are configured such that the rotational axes of the two cup-shaped grooveless grindstones are Arranged parallel to the axis of the rotary table in the crossing direction of the rotation axis, the two cup-shaped groove-free grinding wheels are arranged in the vicinity of the same location on the peripheral edge of the wafer and moved independently in the wafer thickness direction. The two whetstone moving devices are movably attached, and the Z-axis direction moving device is a whetstone-side Z-axis direction moving device in which the two whetstone moving devices are movably attached together in the wafer thickness direction. And
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第6の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工装置に係る第1の課題解決手段において、前記2つの砥石移動装置は、2つのカップ形溝なし砥石の回転軸が前記回転テーブルの回転軸の交差方向に向けた軸と平行に配置され、前記2つのカップ形溝なし砥石をウェーハ周端部の同一箇所の近傍に配置して、ウェーハ板厚方向へ各独立に移動可能に取り付けた2つの砥石移動装置とし、前記Z軸方向移動装置は、前記ワーク載置テーブル回転装置と前記平面移動装置との間に配設してウェーハ板厚方向へ移動可能に取り付けたウェーハ側Z軸方向移動装置としたことを特徴とする。 The sixth problem solving means related to the wafer chamfering apparatus is the same as the first problem solving means related to the wafer chamfering apparatus, in which the two grindstone moving devices are configured such that the rotational axes of the two cup-shaped grooveless grindstones are Arranged parallel to the axis of the rotary table in the crossing direction of the rotation axis, the two cup-shaped groove-free grinding wheels are arranged in the vicinity of the same location on the peripheral edge of the wafer and moved independently in the wafer thickness direction. Two whetstone moving devices that can be attached, and the Z-axis direction moving device is disposed between the workpiece mounting table rotating device and the plane moving device, and is attached to be movable in the wafer plate thickness direction. A side Z-axis direction moving device is provided.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第7の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工装置に係る第3または第5の課題解決手段において、前記ウェーハ側Z軸方向移動装置は、前記ワーク載置テーブル回転装置と前記平面移動装置との間に、前記ウェーハを板厚方向へ移動させるモータ駆動のスクリュー式直線移動装置を配置したことを特徴とする。 The seventh problem solving means according to the wafer chamfering apparatus is the same as the third or fifth problem solving means according to the wafer chamfering apparatus, wherein the wafer side Z-axis direction moving device is the workpiece mounting table rotating device. A motor-driven screw type linear moving device for moving the wafer in the plate thickness direction is arranged between the flat plate moving device and the planar moving device.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第8の課題解決手段は、前記ウェーハ面取り加工装置に係る第3または第5の課題解決手段において、前記ウェーハ側Z軸方向移動装置は、前記ワーク載置テーブル回転装置と前記平面移動装置との間に、前記ウェーハを板厚方向へ移動させる多数個の圧電アクチェータを配設したことを特徴とする。 The eighth problem solving means according to the wafer chamfering apparatus is the same as the third or fifth problem solving means according to the wafer chamfering apparatus, wherein the wafer side Z-axis direction moving device is the workpiece mounting table rotating device. And a plurality of piezoelectric actuators for moving the wafer in the plate thickness direction are arranged between the plane moving device and the plane moving device.
ウェーハ面取り加工方法に係る第1の課題解決手段では、溝なし砥石とウェーハとの相対的な動きにより、ノッチの有無にかかわらずウェーハ周端部に対して所定の断面形状を形成する面取り加工ができ、加工時には、各溝なし砥石がウェーハ周端部を上下の断面形状について同時に加工できて面取り加工時間を短縮でき、作業効率を向上するとともに各溝なし砥石の摩耗を少なくすることができて砥石の寿命を長くすることができる。 In the first problem solving means related to the wafer chamfering method, chamfering that forms a predetermined cross-sectional shape with respect to the peripheral edge of the wafer irrespective of the presence or absence of a notch by relative movement between the grooveless grindstone and the wafer is performed. During processing, each grooveless grindstone can simultaneously process the peripheral edge of the wafer with respect to the upper and lower cross-sectional shapes, shortening the chamfering time, improving work efficiency and reducing wear of each grooveless grindstone. The service life of the grindstone can be extended.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第2の課題解決手段では、溝なし砥石とウェーハとの相対的な動きにより、オリエンテーションフラットが形成されたウェーハに対して、オリエンテーションフラットに所定の断面形状を形成する面取り加工ができ、加工時には、各溝なし砥石がウェーハ周端部を上下の断面形状について同時に加工できて面取り加工時間を短縮でき、作業効率を向上するとともに各溝なし砥石の摩耗を少なくすることができて砥石の寿命を長くすることができる。 In the second problem solving means related to the wafer chamfering method, the chamfering that forms a predetermined cross-sectional shape on the orientation flat with respect to the wafer on which the orientation flat is formed by relative movement of the grooveless grindstone and the wafer. It is possible to process, and at the time of processing, each grooveless grindstone can simultaneously process the peripheral edge of the wafer with respect to the upper and lower cross-sectional shapes, shortening the chamfering processing time, improving work efficiency and reducing wear of each grooveless grindstone. This can extend the life of the grindstone.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第3の課題解決手段では、各溝なし砥石の接触点における加工方向が互いに反対方向になることにより、ウェーハ周端部のバタツキを抑え、研削・研磨時に斜め方向に刻設される条痕が一方の砥石により刻設された後に他方の砥石により逆向きの斜め条痕が刻設され、加工箇所が条痕の交差した面となることによって、加工面を表面粗さが小さくて精細なものとなり、厚さの薄いウェーハやウェーハ周端部における断面斜面角度の小さい形状であっても、形状を精度良く加工することができ、ウェーハ周端部における断面形状の加工精度を高くすることができる。 In the third problem solving means related to the wafer chamfering method, the processing directions at the contact points of the grooveless grindstones are opposite to each other, thereby suppressing the fluttering at the peripheral edge of the wafer and in the oblique direction during grinding / polishing. After the striations to be engraved are engraved with one grindstone, diagonal wrinkles in the opposite direction are engraved with the other grindstone, and the machining area becomes a surface where the striations intersect, thereby roughening the machining surface. Even if it is a thin wafer or a shape with a small cross-sectional slope angle at the peripheral edge of the wafer, the shape can be processed with high accuracy, and the cross-sectional shape at the peripheral edge of the wafer can be processed. The accuracy can be increased.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第4の課題解決手段では、ウェーハ周端部の断面形状を上下で非対称な形状に加工する場合、例えば、裏(下)側の研削量が多く、表(上)側の研削量が少ない形状(図51(B))では、2個の溝なし砥石が同じ方向へ一緒に動作したほうが、加工時間が短くなり、砥石の摩耗が少なくて済むとともに2個の砥石の摩耗量も同量になって、加工精度を良くすることができる。
また、ウェーハとの接触点においては、同時に当接する2個の溝なし砥石の回転方向を互いに逆にすることで、2個の溝なし砥石が同じ方向に一緒に動作して断面形状を作製する時にもウェーハのバタツキを抑えることができる。
2個の溝なし砥石の回転方向をウェーハとの接触点において互いに逆にした場合には、加工の条痕が、一方で斜めに入る条痕の方向が他方では逆斜めの条痕となり(図7、図14)、直径を縮径する周端面の加工では斜め条痕が交差し合って面粗さが細かくなり表面粗さを向上することができ、ウェーハ周端部の断面形状を作製するコンタリング加工の場合にも条痕が交差して全体的に表面粗さの小さい面を得ることができる。
In the fourth problem-solving means related to the wafer chamfering method as described above, when the cross-sectional shape of the wafer peripheral edge is processed into an asymmetric shape at the top and bottom, for example, the grinding amount on the back (bottom) side is large, and the front (top) In the shape with a small amount of grinding on the side (FIG. 51 (B)), the two grindstones that operate together in the same direction shorten the processing time, reduce the wear of the grindstone, and the two grindstones. The amount of wear becomes the same, and the processing accuracy can be improved.
Also, at the point of contact with the wafer, the rotation directions of the two grooveless whetstones that are simultaneously in contact with each other are reversed, so that the two grooveless whetstones move together in the same direction to produce a cross-sectional shape. Sometimes, wafer flutter can be suppressed.
When the rotation directions of the two grooveless grinding stones are opposite to each other at the contact point with the wafer, the direction of the streak entering on the one hand becomes the opposite slant on the other side (see FIG. 7, FIG. 14), in the processing of the peripheral end surface to reduce the diameter, oblique striations intersect each other, the surface roughness becomes finer and the surface roughness can be improved, and the cross-sectional shape of the wafer peripheral end portion is produced. In the case of the contouring process, it is possible to obtain a surface having a small surface roughness as a whole by crossing the striations.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第5の課題解決手段では、ウェーハ周端部の断面形状を上下で非対称な形状に加工する場合、例えば、裏(下)側の研削量が多く、表(上)側の研削量が少ない形状(図51(B))では、オリエンテーションフラット部の加工及びウェーハ周端部の断面形状を作製するコンタリング加工の場合にも、2個の溝なし砥石が同じ方向へ一緒に動作したほうが、加工時間が短くなり、砥石の摩耗が少なくて済むとともに2個の砥石の摩耗量も同量になって、加工精度を良くすることができ、また、砥石の回転方向をウェーハとの接触点において互いに逆にすることで、2個の溝なし砥石が同じ方向に一緒に動作して断面形状の作製時にもウェーハのバタツキを抑えることができ、条痕が交差して全体的に表面粗さの小さい面を得ることができる。 In the fifth problem solving means related to the wafer chamfering processing method, when the cross-sectional shape of the wafer peripheral end portion is processed into an asymmetrical shape at the top and bottom, for example, the grinding amount on the back (bottom) side is large, and the front (top) In the shape with a small amount of grinding on the side (FIG. 51 (B)), the two grooveless grindstones are directed in the same direction even in the orientation flat portion processing and the contouring processing for producing the cross-sectional shape of the wafer peripheral end portion. Working together shortens the processing time, reduces the wear of the grindstone, and the wear amount of the two grindstones is the same, improving the machining accuracy and changing the rotation direction of the grindstone. By reversing each other at the point of contact with the wafer, the two groove-free whetstones work together in the same direction to reduce wafer fluttering when creating a cross-sectional shape. Surface roughness It is possible to obtain a small surface of.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第6の課題解決手段では、加工時において各溝なし砥石の回転方向をウェーハとの接触点において互いに反対方向へ回転させて加工することに加えて、ウェーハ1枚毎にウェーハの回転方向を逆方向に換えるため、各溝なし砥石の摩耗が均一化され、砥石寿命が長くなるともに、均一に摩耗した砥石を使用しているため高い加工精度を維持することができる。 In the sixth problem solving means related to the wafer chamfering processing method, in addition to processing by rotating the rotation direction of each grooveless grindstone in opposite directions at the contact point with the wafer at the time of processing, In addition, since the rotation direction of the wafer is changed to the opposite direction, the wear of each non-grooved grindstone is made uniform, the life of the grindstone is prolonged, and the use of the uniformly worn grindstone enables high processing accuracy to be maintained. .
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第7の課題解決手段では、面取り加工において常に溝なし砥石とウェーハの周端部の振れとが同じ板厚方向に移動して相対的に同じ位置になるように動作するため、面取り加工が正確にでき、高い加工精度でウェーハ周端部の面取り加工ができる。 In the seventh problem solving means relating to the wafer chamfering method, the grooveless grindstone and the runout of the peripheral edge of the wafer are always moved in the same plate thickness direction to be relatively at the same position in the chamfering process. Therefore, the chamfering process can be accurately performed, and the chamfering process can be performed on the peripheral edge portion of the wafer with high processing accuracy.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第8の課題解決手段では、ウェーハの回転に伴う周端部の位置と溝なし砥石の位置を各独立に制御することができるため、ウェーハと溝なし砥石との同期制御によりウェーハ周端部のバタツキを抑えるとともに面取り加工の精度を高め、周端部の断面形状作製のための厚さ方向制御によりウェーハ周端部の断面形状を加工するに際し2つの溝なし砥石を同時にウェーハの板厚方向へ移動させることができて、要求されたウェーハの周端部の形状を高い精度で得ることができる。 In the eighth problem solving means relating to the wafer chamfering method, the position of the peripheral edge and the position of the grooveless grindstone accompanying the rotation of the wafer can be controlled independently, so that the wafer and the grooveless grindstone are synchronized. Controls to prevent fluttering at the peripheral edge of the wafer and increase the accuracy of chamfering, and control the thickness of the peripheral edge to produce a cross-sectional shape of the peripheral edge of the wafer by using two grooveless grindstones. At the same time, the wafer can be moved in the thickness direction of the wafer, and the required shape of the peripheral edge of the wafer can be obtained with high accuracy.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第9の課題解決手段では、砥石側のZ軸方向移動制御によりウェーハの回転に伴う周端部の板厚方向の位置振れによる変動に各溝なし砥石が追随でき、その追随した位置で各砥石の移動制御により、ウェーハの周端部の断面形状を加工するための軌跡に従い、正確に各溝なし砥石を移動することができて、薄いウェーハの周端部を正確に所定断面形状に加工することができる。 In the ninth problem solving means related to the wafer chamfering processing method, each grooveless grindstone can follow the fluctuation caused by the positional fluctuation in the plate thickness direction of the peripheral end portion due to the rotation of the wafer by the Z axis direction movement control on the grindstone side. By controlling the movement of each grindstone at the following position, the grindstone without grooves can be moved accurately according to the trajectory for processing the cross-sectional shape of the peripheral edge of the wafer. To a predetermined cross-sectional shape.
同上ウェーハ面取り加工方法に係る第10の課題解決手段では、ウェーハ側のZ軸方向移動制御によりウェーハの回転に伴うウェーハ周端部の板厚方向の位置振れに各溝なし砥石が追随でき、その追随した位置で各砥石の移動制御により、ウェーハ周端部の断面形状を加工する軌跡に従い、正確に各溝なし砥石を移動することができて、薄いウェーハの周端部を正確に所定断面形状に加工することができる。 In the tenth problem solving means related to the wafer chamfering processing method, each grooveless grindstone can follow the position fluctuation in the plate thickness direction of the wafer peripheral edge accompanying the rotation of the wafer by the Z-axis direction movement control on the wafer side, By controlling the movement of each grindstone at the following position, each grooveless grindstone can be accurately moved in accordance with the trajectory for processing the cross-sectional shape of the wafer circumferential edge, and the circumferential edge of a thin wafer can be accurately moved to the specified cross-sectional shape. Can be processed.
また、同上ウェーハ面取り加工方法に係る第11の課題解決手段では、スクリュー式直線移動制御におけるナット部側の移動を利用してウェーハの回転に伴う周端部の板厚方向の位置振れによる変動に各溝なし砥石の位置を追随させ、その追随した位置で各砥石の移動制御により、ウェーハ周端部の断面形状を加工するための軌跡に従い、正確に各溝なし砥石を移動することができ、薄いウェーハ周端部を正確に所定断面形状に加工することができる。 Further, in the eleventh problem solving means related to the wafer chamfering processing method, the movement by the nut portion side in the screw type linear movement control is used to reduce the fluctuation due to the position fluctuation in the thickness direction of the peripheral edge portion accompanying the rotation of the wafer. By following the trajectory for processing the cross-sectional shape of the peripheral edge of the wafer by controlling the movement of each grindstone at the following position, each grindstone without groove can be moved accurately, A thin wafer peripheral edge can be accurately processed into a predetermined cross-sectional shape.
また、同上ウェーハ面取り加工方法に係る第12の課題解決手段では、ウェーハの回転に伴うウェーハ周端部の板厚方向の位置振れによる変動に、圧電素子の膨張・収縮を利用して各溝なし砥石の位置を高速かつ正確に追随させ、その追随した位置で各砥石の移動制御により、ウェーハの周端部の断面形状を加工するための軌跡に従い、正確に各溝なし砥石を移動することができ、薄いウェーハ周端部を正確に所定断面形状に加工することができる。 Further, in the twelfth problem solving means related to the wafer chamfering method, there is no groove by using expansion / contraction of the piezoelectric element to change due to positional fluctuation in the thickness direction of the peripheral edge of the wafer accompanying the rotation of the wafer. By following the trajectory for processing the cross-sectional shape of the peripheral edge of the wafer, the grindstone without a groove can be accurately moved by following the trajectory for processing the cross-sectional shape of the peripheral edge of the wafer by controlling the movement of the grindstone at the following position. In addition, a thin wafer peripheral edge can be accurately processed into a predetermined cross-sectional shape.
ウェーハ面取り加工装置に係る第1の課題解決手段では、ウェーハ周端部で近接して配置した2つの溝なし砥石を、ウェーハの直径を小さくする周端縮径加工では、各溝なし砥石を取り付けた各砥石移動装置により両溝なし砥石を同じ高さ位置でウェーハに接触させてウェーハの周端を加工し、前記ウェーハのエッジの断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、2つの溝なし砥石を平面移動装置によりウェーハの各面に独立した状態で移動させ、ウェーハを各面から挟み込んだ状態で加工するとともに、ウェーハの周端の加工ではウェーハをワーク載置テーブル回転装置により回転させ、かつウェーハを回転させた状態で平面的に移動させて加工し、該ウェーハのオリエンテーションフラット直線部の加工ではワーク載置テーブル回転装置による回転を止めて、平面移動装置によりウェーハを2つの溝なし砥石に対して相対往復移動させて加工することにより、ノッチやオリエンテーションフラットを形成したウェーハを、所定の断面形状を有する周端部に面取り加工することができる。 In the first problem solving means related to the wafer chamfering apparatus, two grooveless grindstones arranged close to each other at the peripheral edge of the wafer are attached to each grooveless grindstone in the peripheral edge reduction processing for reducing the diameter of the wafer. In the contouring process in which the grindstone without both grooves is brought into contact with the wafer at the same height position by each grindstone moving device to process the peripheral edge of the wafer and the cross section of the edge of the wafer is formed into a desired shape, two grooves are formed. None The grindstone is moved independently to each surface of the wafer by the plane moving device, and the wafer is processed while being sandwiched from each surface, and the wafer is rotated by the work table rotation device when processing the peripheral edge of the wafer. In addition, when the wafer is rotated and moved in a plane, the workpiece placement table is used for processing the orientation flat linear portion of the wafer. Stop the rotation by the rolling device, and process the wafer by forming a notch or an orientation flat by processing the wafer by reciprocating relative to the two grooveless grindstones using a plane moving device. The part can be chamfered.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第2の課題解決手段では、平面移動装置を左右方向移動装置と奥行方向移動装置との組合せにより平面的に平行移動可能に形成したことにより、ウェーハを2つの溝なし砥石に対して相対的かつ平面的に往復移動でき、オリエンテーションフラット部の直線部の端面加工ではウェーハ側を左右方向に平行移動させて加工することができ、断面形状を所望の形状に加工するコンタリング加工ではウェーハ側を左右方向と奥行方向とを組み合せた動作によりオリエンテーションフラット部の加工形状に合わせたウェーハ側の動作ができる。 In the second problem solving means relating to the wafer chamfering apparatus, the planar moving device is formed so as to be movable in parallel by a combination of a left and right direction moving device and a depth direction moving device. Contour that can reciprocate relative to the grindstone in a flat manner, and can be processed by moving the wafer side in the horizontal direction in the end face processing of the straight part of the orientation flat part. In the ring processing, the wafer side can be operated in accordance with the processing shape of the orientation flat portion by combining the wafer side with the left and right direction and the depth direction.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第3の課題解決手段では、相対峙してウェーハ外周のごく近傍に配置された2つの円盤形溝なし砥石が、回転テーブル上のウェーハと平行な平面内で相対的に公転でき、2つの砥石移動装置によりウェーハの板厚方向へ各独立に直線的に移動できるとともに、Z軸方向移動装置により2つの円盤形溝なし砥石をウェーハの板厚方向へまとめて同時に移動できるようにしたことにより、2つの砥石移動装置とZ軸方向移動装置とが2つの円盤形溝なし砥石を任意に上下方向へ移動できて、平面移動装置の移動と2つの砥石移動装置とZ軸方向移動装置との移動を組み合わせることによって立体的な加工ができ、ウェーハ周端部を所定形状に容易に加工することができて、砥石の摩耗に偏りのない状態で精度良く面取り加工ができる。 In the third problem-solving means according to the wafer chamfering apparatus, the two disk-shaped groove-less grindstones arranged relatively close to the outer periphery of the wafer are relatively aligned in a plane parallel to the wafer on the rotary table. The two grinding wheels can move linearly in the wafer thickness direction independently, and the two disk-shaped groove-free grinding wheels can be moved simultaneously in the wafer thickness direction by the Z-axis movement device. By making it possible, the two grindstone moving devices and the Z-axis direction moving device can arbitrarily move the two disk-shaped grooveless whetstones in the vertical direction, the movement of the plane moving device, the two whetstone moving devices and the Z By combining movement with the axial movement device, three-dimensional processing can be performed, the wafer peripheral edge can be easily processed into a predetermined shape, and accuracy is high with no bias in the grinding wheel wear. It can chamfering.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第4の課題解決手段では、相対峙してウェーハ外周のごく近傍に配置された2つの円盤形溝なし砥石が、回転テーブル上のウェーハと平行な平面内で相対的に公転できるようにし、2つの砥石移動装置によるウェーハの板厚方向へ各独立に直線的な移動ができるとともに、ウェーハ側Z軸方向移動装置により2つの円盤形溝なし砥石に対してウェーハの板厚方向へ直線的に移動できるようにしたことにより、平面移動装置と2つの砥石移動装置とウェーハ側Z軸方向移動装置との各移動を組み合わせることによって立体的な加工ができ、ウェーハ周端部を所定形状に容易に加工することができ、砥石の摩耗に偏りのない状態で精度良く面取り加工ができる。 In the fourth problem solving means according to the wafer chamfering apparatus, the two disk-shaped groove-less whetstones arranged relatively close to the outer periphery of the wafer are relatively aligned in a plane parallel to the wafer on the rotary table. Can be revolved in the wafer thickness direction by the two grindstone moving devices, respectively, and the wafer side plate can be moved relative to the two disk-shaped grooveless grindstones by the wafer side Z-axis direction moving device. By enabling linear movement in the thickness direction, three-dimensional processing can be performed by combining each movement of the plane moving device, the two grindstone moving devices, and the wafer side Z-axis direction moving device. Can be easily machined into a predetermined shape, and chamfering can be accurately performed in a state in which there is no bias in the wear of the grindstone.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第5の課題解決手段では、ウェーハ外周のごく近傍に配置された2つのカップ形溝なし砥石が、回転テーブル上のウェーハと平行な平面内で相対的に公転できるようにし、さらにウェーハの板厚方向にも直線的に移動できるようにして、2つのカップ形溝なし砥石によりウェーハ周端部を立体的に加工できるようにし、ウェーハ周端部を所定形状に容易に加工することができるとともに、砥石の摩耗に偏りのない状態で精度良く面取り加工することができる。 In the fifth problem solving means according to the wafer chamfering apparatus, the two cup-shaped groove-free grindstones arranged very close to the outer periphery of the wafer can revolve relatively in a plane parallel to the wafer on the rotary table. In addition, the wafer peripheral edge can be moved in a straight line in the thickness direction of the wafer, and the wafer peripheral edge can be processed in three dimensions by two cup-shaped groove-free grindstones. In addition to being able to process, chamfering can be performed with high accuracy in a state where the wear of the grindstone is not biased.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第6の課題解決手段では、ウェーハ外周のごく近傍に配置された2つのカップ形溝なし砥石が、回転テーブル上のウェーハと平行な平面内で相対的に公転できるようにし、さらにウェーハ側Z軸方向移動装置により2つのカップ形溝なし砥石がウェーハの板厚方向にも直線的に移動できるようにして、2つのカップ形溝なし砥石によりウェーハ周端部を立体的に加工できるようにし、ウェーハ周端部を所定形状に容易に加工することができるとともに、砥石の摩耗に偏りのない状態で精度良く面取り加工することができる。 In the sixth problem solving means according to the wafer chamfering apparatus, the two cup-shaped groove-free grindstones arranged very close to the outer periphery of the wafer can revolve relatively in a plane parallel to the wafer on the rotary table. Furthermore, the wafer side Z-axis direction moving device allows the two cup-shaped groove-free whetstones to move linearly in the wafer thickness direction, and the two cup-shaped groove-free whetstones are used to three-dimensionalize the wafer peripheral edge. The peripheral edge of the wafer can be easily processed into a predetermined shape, and chamfering can be performed with high accuracy in a state where there is no bias in the abrasion of the grindstone.
同上ウェーハ面取り加工装置に係る第7の課題解決手段では、ウェーハ面取り加工装置に係る第3および第5の課題解決手段において、ウェーハ側Z軸方向移動装置をモータ駆動のスクリュー式直線移動装置により構成してウェーハを板厚方向へ移動できるようにしたことにより、ウェーハの上下方向への移動を滑らかにすることができ、立体的な加工をより均一化できて、ウェーハ周端部を所定形状に精度よく加工することができる。 The seventh problem solving means related to the wafer chamfering apparatus is the same as the third and fifth problem solving means related to the wafer chamfering apparatus, and the wafer side Z-axis direction moving device is constituted by a motor-driven screw type linear moving device. Since the wafer can be moved in the plate thickness direction, the wafer can be moved smoothly in the vertical direction, the three-dimensional processing can be made more uniform, and the peripheral edge of the wafer can be shaped into a predetermined shape. It can be processed with high accuracy.
また、同上ウェーハ面取り加工装置に係る第8の課題解決手段では、ウェーハ面取り加工装置に係る第3および第5の課題解決手段において、ウェーハ側Z軸方向移動装置として圧電アクチュエータを多数個配設することにより構成して、加工時におけるウェーハと各溝なし砥石との相対的な位置を高速かつ正確に追随させ、2つの溝なし砥石に対するウェーハの上下方向への移動を滑らかにすることができるとともに立体的な加工をより均一化でき、ウェーハ周端部を所定形状に速くかつ精度よく加工することができる。 Further, in the eighth problem solving means related to the wafer chamfering apparatus, a plurality of piezoelectric actuators are arranged as a wafer side Z-axis direction moving device in the third and fifth problem solving means related to the wafer chamfering processing apparatus. It is possible to smoothly follow the relative position between the wafer and each grooveless grindstone at the time of processing at a high speed and smoothly move the wafer in the vertical direction with respect to the two grooveless grindstones. Three-dimensional processing can be made more uniform, and the peripheral edge of the wafer can be processed into a predetermined shape quickly and accurately.
以下、本発明による最良の実施形態を具体的に図示説明する。
ただし、この実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるため具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、発明内容を限定するものではない。
また、ウェーハ等のように、背景技術で説明したものと同じものは名称及び符号を同じにして説明を省略する。
Hereinafter, the best embodiment according to the present invention will be described in detail.
However, this embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the content of the invention unless otherwise specified.
Moreover, the same thing as what was demonstrated by background art like a wafer etc. uses the same name and code | symbol, and abbreviate | omits description.
〔面取り加工方法〕
溝なし砥石として、図1〜7により示す円盤形溝なし砥石又は図8〜14により示すカップ形溝なし砥石を使用する面取り加工方法について具体的に説明する。
〔第1実施態様〕
面取り加工方法の第1実施態様としては円盤形溝なし砥石を用いる場合を説明する。
〔構成〕
第1実施態様は、図1〜7により示す2つの円盤形溝なし砥石3,3を用いて仕上げ用の研削、研磨を行なう方法であり、円盤形溝なし砥石3,3の外周面をウェーハ1との接触面とし、1つのウェーハ1には同時に2つの円盤形溝なし砥石3,3が接触して面取り加工するものである。
[Chamfering method]
A chamfering method using a disk-shaped grooveless grindstone shown in FIGS. 1 to 7 or a cup-shaped grooveless grindstone shown in FIGS.
[First Embodiment]
As a first embodiment of the chamfering method, a case where a disc-shaped grooveless grindstone is used will be described.
〔Constitution〕
The first embodiment is a method of performing grinding and polishing for finishing using the two disk-shaped
ワーク取付台2に設けられた回転テーブル2a(図5参照)にウェーハ1を同心的に載置し、回転テーブル2aとともに回転するウェーハ1を2つの円盤形溝なし砥石3,3により同時に面取り加工する。
2つの円盤形溝なし砥石3,3は、周端1bの同一箇所に近接し、互いの対向する側面を近接して相対峙させるように配置し、回転する両溝なし砥石3,3の周面を加工面としてウェーハ1に同時に当接し、エッジ(ウェーハ1の周端部)1aの同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する(図1、図2及び図7参照)。
A
The two disk-shaped
1. 加工方向
ウェーハ面取り加工方法において、2つの溝なし砥石3,3が、ウェーハ1との接触点における加工方向が互いに反対方向となるように、各溝なし砥石3,3の回転方向を定めて加工する。
2. 砥石動作
各砥石は、加工の種類によって、また、加工するウェーハ1の端部の形状によっても、 (1)同時に同じ方向へ移動する場合と、 (2)各別に異なる方向へ移動する場合とに分かれる。
1. Processing direction In the wafer chamfering method, the two
2. Grinding wheel operation Each grinding wheel depends on the type of processing and the shape of the edge of the
(1)同時に同じ方向へ2つの砥石を移動する場合
(a) 周端加工
ノッチ1nを有するウェーハを加工する場合(図1参照)、ウェーハ1の外径を研削して縮径する方向に加工する周端縮径加工では、2つの溝なし砥石3,3をそれぞれ一定の高さに保持したままでウェーハ1に接触させて加工する(図3及び図4参照)。
この場合で、エッジ1aの断面形状が上下の斜面1au,1adと、周端1bに単一の半径R1の円弧1cと、により形成されるウェーハ1を加工する時には、2つの円盤形溝なし砥石3,3を同じ高さに保持して加工する(図3参照)。
(1) When moving two whetstones in the same direction at the same time
(a) Peripheral end processing When processing a wafer having a
In this case, when processing the
また、エッジ1aの断面形状が上下の斜面1au,1adと、垂直面となる周端1bと、これらの間に同じ半径R2を有する上下各角部にそれぞれ接続してなる円弧1c,1cと、により形成されるウェーハ1を加工する時には、2つの円盤形溝なし砥石3,3のそれぞれの高さを異ならせて、周端1bが略垂直な面として加工されるような位置に配置し、それぞれ円盤形溝なし砥石3,3の位置を保持したままウェーハ1を回転させて周端を加工する(図4参照)。
Also, the cross-sectional shape of the
(b) OF端面加工(オリエンテーションフラットを加工する場合、図2を参照)
オリエンテーションフラット1fを加工する2個の溝なし砥石3,3を、オリエンテーションフラット1fの同一箇所に近接し、対抗する面を相対峙させて配置するとともに、両溝なし砥石3,3の回転方向をウェーハ1との接触点で互いに反対方向へ回転させ、両溝なし砥石3,3の加工面によりオリエンテーションフラット1fの同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する。
(b) OF end face processing (When processing the orientation flat, refer to Fig. 2)
Two
この時、オリエンテーションフラット1fの端面を研削して寸法を縮小する方向に加工するOF端面加工では、2つの溝なし砥石3,3をそれぞれ一定の高さに保持したままでオリエンテーションフラット1fの端面に接触させて、回転する2つの溝なし砥石3,3によりウェーハ1を平行移動して平面に加工するか(図3参照)、2つの溝なし砥石3,3をそれぞれ各別の高さに保持したままでオリエンテーションフラット1fの端面に接触させて、回転する2つの溝なし砥石3,3によりウェーハ1を平行移動して平面に加工して(図4参照)、周端(あるいは周端面)1bを略垂直に形成する。
At this time, in the end face processing of the end face that grinds the end face of the orientation flat 1f to reduce the size, the two
(c) 上下非対称な周端部のコンタリング加工
上下非対称な形状の周端部(図51(B)参照)に加工する場合には、2つの溝なし砥石3,3を同じ方向へ同時に動作させる方が効率良く加工できる場合がある。このような場合には、各溝なし砥石3,3を別に移動させることは避け、あたかも2つの溝なし砥石3,3が一体に形成されているかのようにおなじ動作を行なわせる。
この場合において、ノッチ1nを有するウェーハ1の円周部またはオリエンテーションフラット1fを有するウェーハ1の円周部の周端(または周端面)1bを加工する時には、ウェーハ1を加工する2個の溝なし砥石3,3を周端(または周端面)1bの同一箇所に近接し、各溝なし砥石3,3の互いに対向する側面を相対峙させて配置するとともに、各溝なし砥石3,3の回転方向をウェーハ1との接触点で互いに反対方向へ回転させ、両溝なし砥石3,3の加工面により周端(または周端面)1bの同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する。
(c) Contouring of the top and bottom asymmetric peripheral edges When processing the top and bottom asymmetric peripheral edges (see Fig. 51 (B)), the two
In this case, when the circumferential end (or circumferential end surface) 1b of the circumferential portion of the
(2) 2つの砥石の移動方向が各別の場合
(a) 上下対称な周端部のコンタリング加工
エッジ1aの断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、エッジ1aの各面に2個の溝なし砥石3,3のそれぞれを各別に移動させ、エッジ1aの径方向の同一箇所を各溝なし砥石3,3により上下から挟み込んで、それぞれの面を同時に加工する(図5及び図6参照)。
コンタリング加工の場合で、エッジ1aの断面形状が上下対称形の場合には、2つの円盤形溝なし砥石3,3を各別に動作させ、一方がウェーハの上側を加工する時には他方はウェーハの下側を加工し、ウェーハ1のバタツキあるいは上下動を抑えながらエッジ1aの断面形状を加工する(図5,6参照)。
(2) When the moving directions of the two wheels are different
(a) Contouring of the circumferentially symmetric peripheral edge In contouring that forms the cross section of the
In the case of contouring, when the cross-sectional shape of the
また、オリエンテーションフラット1fを有するウェーハ1のエッジ1aの断面を所望の形状で上下対称形に形成するコンタリング加工の場合では、オリエンテーションフラット1fの両端部を含めて、径方向の同一箇所を2つの溝なし砥石3,3により上下からエッジ1aの径方向の同一箇所を挟み込み、それぞれの面を同時に加工する(図5及び図6参照)。
Further, in the case of the contouring process in which the cross section of the
(b) 上下非対称な周端部のコンタリング加工
エッジ1aの断面形状が上下非対称形の場合で、2つの溝なし砥石3,3を各別に移動させる場合には、通常、この上下非対称形の場合は、2つの溝なし砥石3,3を同時に同一方向へ移動して加工する方が効率的であるが、何らかの理由により両溝なし砥石3,3を同時に同一方向へ移動させることができない時には、(a)の上下対称な周端部のコンタリング加工と同様に、エッジ1aの径方向の同一箇所を各溝なし砥石3,3により上下から挟み込んで、上下各面を同時に加工する。
(b) Contouring processing of a vertically asymmetric peripheral edge When the cross-sectional shape of the
〔作用効果〕
このように構成した面取り加工方法の第1実施形態では、2つの円盤形溝なし砥石3,3を用いて、ウェーハ1のエッジ1aを加工するとき、ウェーハ1と円盤形溝なし砥石3,3との相対的な動きにより、ノッチ1nの有無にかかわらずウェーハ1のエッジ1aに所定の断面形状を形成する面取り加工ができる。
加工時には、各溝なし砥石3,3がウェーハ1のエッジ1aを上下の断面形状について同時に加工することができ、この上下同時加工の場合には、ウェーハ1のバタツキを抑え、また図7に示すように、研削、研磨の時に斜め方向に刻設される条痕1dが一方の砥石により刻設された後に他方の砥石により逆向きの斜め条痕1eが刻設できるように加工できて、加工箇所が条痕の交差した面となり、加工面の表面粗さを小さくし精細なものにして、厚さの薄いウェーハ1やウェーハ1のエッジ1aにおける断面斜面角度の小さい形状であっても、精度良く加工して形成することができ、断面形状の加工精度を高くすることができる。
[Function and effect]
In the first embodiment of the chamfering method configured as described above, when the
At the time of processing, the
また、各溝なし砥石3,3の回転方向を、ウェーハ1との接触点において同時に当接する2個の溝なし砥石の回転方向を互いに逆にすることで、ウェーハ1のバタツキを抑えることができ、さらに加工の条痕1d,1eが互いに交差して加工面の表面粗さを小さくし精細なものにすることができ、断面形状の加工精度を高くすることができる。
また、ウェーハ1との接触点において同時に当接する2個の溝なし砥石3,3の回転方向を互いに逆にすることに加えて、ウェーハ1の加工につき1枚毎にウェーハ1の回転方向を逆方向に換えて加工することにより、各溝なし砥石3,3の摩耗が均一化され、砥石寿命が長くなり、摩耗が均一化されることにより高い加工精度を維持することができる。
Moreover, the fluttering of the
Further, in addition to reversing the rotation directions of the two
また、オリエンテーションフラットや上下非対称形状の面取り加工のように、各溝なし砥石3,3を同時に同一方向へ相対的に移動して加工する場合には、フラット部だけの加工や、ウェーハ1のエッジ1aの上面側と下面側とが各別に加工されるとしても、2つの溝なし砥石3,3の回転方向を互いに逆にすることで、ウェーハ1のバタツキを抑えることができ、ウェーハ1の回転方向を2つの溝なし砥石3,3に対して1回の加工毎に逆回転することで、各溝なし砥石3,3の摩耗状態が均一となり、砥石寿命を長くするとともに、摩耗状態の偏りがない砥石形状により加工することで断面形状の加工精度を高くすることができる。
In addition, when each of the
〔第2実施態様〕
面取り加工方法の第2実施態様としてはカップ形溝なし砥石を用いる場合を説明する。
〔構成〕
第2実施形態は、図8〜14により示す2つのカップ形溝なし砥石4,4を用いて仕上げ用の研削、研磨を行なう方法であり、カップ形溝なし砥石4,4のウェーハ1側を向いた端面4a,4aをウェーハ1との接触面とし、1つのウェーハ1には同時に2つのカップ形溝なし砥石4,4の各端面4a,4aが当接して面取り加工するものである。
[Second Embodiment]
As a second embodiment of the chamfering method, a case where a cup-shaped grooveless grindstone is used will be described.
〔Constitution〕
The second embodiment is a method of performing finishing grinding and polishing using the two cup-shaped
回転テーブル2a(図31,33参照)にウェーハ1を同心的に載置し、回転テーブル2aとともに回転するウェーハ1を2つのカップ形溝なし砥石4,4の各端面4a,4aにより同時に面取り加工する。
2つのカップ形溝なし砥石4,4は、ウェーハ1の周端1bの同一箇所にそれぞれ近接し、互いの対向する周面を近接させるように配置し、回転する両カップ形溝なし砥石4,4の各端面4a,4aを加工面としてウェーハ1に同時に当接し、エッジ(ウェーハ1の周端部)1aの同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する(図8、図9参照)。
The
The two cup-shaped
1. 加工方向
ウェーハ面取り加工方法において、2つのカップ形溝なし砥石4,4が、ウェーハ1との接触点における加工方向が互いに反対方向となるように、各カップ形溝なし砥石4,4の回転方向を定めて加工する。この場合には、各カップ形溝なし砥石4,4の回転方向は同じ方向に回転させることで、ウェーハ1との接触点における加工方向が互いに反対方向となる。
1. Processing direction In the wafer chamfering method, the rotational directions of the cup-shaped
2. 砥石動作
各砥石は、加工の種類によって、また、加工するウェーハ1の端部の形状によっても、 (1)同時に同じ方向へ移動する場合と、 (2)各別に異なる方向へ移動する場合とに分かれる。
3. 加工用砥石とウェーハとの相対的な大きさ
(1)ウェーハ1の周端加工には、特に互いの大きさの制限はないが、 (2)オリエンテーションフラットを加工する場合には、カップ形溝なし砥石4,4の端面がウェーハ1の平行移動により加工端と反対側の端部が当たることがないように相互の大きさを定めなければならない。
2. Grinding wheel operation Each grinding wheel depends on the type of processing and the shape of the edge of the
3. Relative size of processing wheel and wafer
(1) There is no particular limitation on the size of the peripheral edge of the
例えば、図10に示すように、各カップ形溝なし砥石4,4の回転軸が平行で、直径300mmのウェーハ1の周端加工をする2つのカップ形溝なし砥石4,4の組合せを、同じ砥石を同じ配置で用いて、図11に示すウェーハ1のオリエンテーションフラットを加工する場合には、各カップ形溝なし砥石4,4の端面がウェーハ1の平行移動により加工端と反対側の端部が当たらないようにするためには、ウェーハ1の直径が200mmでフラット部に最大長さが約57.5mm程度のものにする必要がある。
For example, as shown in FIG. 10, a combination of two cup-shaped
このような各カップ形溝なし砥石4,4とウェーハ1との関係は、ウェーハ1の中心から各カップ形溝なし砥石4,4の回転軸4b,4bまでの距離は両者共に等距離Xa,Xbに配置し(図12参照)、ウェーハ1の上面から各カップ形溝なし砥石4,4の中心までの距離Za,Zbは、各カップ形溝なし砥石4,4の各半径Ra,Rbに基づきウェーハ1への接触点における加工角度がバタツキを起こしにくい角度になるように位置決めして、その位置に見合う高さになるように設定する(図13参照)。
The relationship between each cup-shaped
(1)同時に同じ方向へ2つの砥石を移動する場合
(a) 周端加工
ノッチ1nを有するウェーハ1を加工する場合(図8参照)、ウェーハ1の外径を研削して縮径する方向に加工する周端縮径加工では、2つのカップ形溝なし砥石4,4をそれぞれ一定の高さに保持したままでウェーハ1に接触させて加工する(図8、図13及び図14参照)。
この場合で、エッジ1aの断面形状が上下の斜面1au,1adと、周端1bに単一の半径R1の円弧1cと、により形成されるウェーハ1(図49参照)を加工する時には、2つのカップ形溝なし砥石4,4を同じ高さに保持して加工する(図13又は図14参照)。
(1) When moving two whetstones in the same direction at the same time
(a) Peripheral end processing When processing the
In this case, when processing the wafer 1 (see FIG. 49) formed by the upper and lower inclined surfaces 1au, 1ad and the
また、エッジ1aの断面形状が上下の斜面1au,1adと、垂直面となる周端1bと、これらの間に同じ半径R2を有する上下各角部にそれぞれ接続してなる円弧1c,1cと、により形成されるウェーハ1(図50参照)を加工する時には、2つのカップ形溝なし砥石4,4のそれぞれの高さを、同一高さにするか又は異ならせて、周端(または周端面)1bが略垂直な面として加工されるような位置に配置し、各カップ形溝なし砥石4,4の位置を保持したままウェーハ1を回転させて周端を加工する。
Also, the cross-sectional shape of the
(b) OF端面加工
オリエンテーションフラット1fを加工する2つのカップ形溝なし砥石4,4を、オリエンテーションフラット1fの同一箇所に近接し、対向する周面を近接させて配置するとともに、両カップ形溝なし砥石4,4の回転方向を同じ方向へ回転させると、ウェーハ1との接触点で互いに加工方向が逆方向になり、両カップ形溝なし砥石4,4の加工面dによりオリエンテーションフラット1fの同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する(図9参照)。
(b) OF end face processing Two cup-shaped
この時、オリエンテーションフラット1fの端面を研削して寸法を縮小する方向に加工するOF端面加工では、2つのカップ形溝なし砥石4,4をそれぞれ一定の高さに保持したままでオリエンテーションフラット1fの端面に接触させて、回転する2つのカップ形溝なし砥石4,4によりウェーハ1を(図中X−X方向へ)平行移動して平面に加工するか(図9参照)、2つのカップ形溝なし砥石4,4をそれぞれ各別の高さに保持したままでオリエンテーションフラット1fの端面に接触させて、回転する2つのカップ形溝なし砥石4,4によりウェーハ1を平行移動して平面に加工して(図4参照)、周端(あるいは周端面)1bを略垂直に形成する。
At this time, in the OF end face processing in which the end face of the orientation flat 1f is ground and processed in the direction of reducing the size, the two cup-shaped
(c) 上下非対称な周端部のコンタリング加工
上下非対称な形状の周端部(図51(B)参照)に加工する場合には、2つのカップ形溝なし砥石4,4を同じ方向へ同時に動作させる方が効率良く加工できる場合がある。このような場合には、各カップ形溝なし砥石4,4を別に移動させることは避け、あたかも2つのカップ形溝なし砥石4,4が一体に形成されているかのようにおなじ動作を行なわせる。
(c) Contouring of the top and bottom asymmetric peripheral edges When processing the top and bottom asymmetric peripheral edges (see Fig. 51 (B)), the two cup-shaped
この場合において、ノッチ1nを有するウェーハ1の円周部またはオリエンテーションフラット1fを有するウェーハ1の円周部の周端(または周端面)1bを加工する時には、ウェーハ1を加工する2個の溝なし砥石3,3を周端(または周端面)1bの同一箇所に近接し、各カップ形溝なし砥石4,4の互いに対向する周面を近接させて配置するとともに、各カップ形溝なし砥石4,4の回転方向を軸周りで同じ方向に回転させて、ウェーハ1との接触点で互いに反対方向へ加工させ、両カップ形溝なし砥石4,4の加工面により周端(または周端面)1bの同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する。
In this case, when the circumferential end (or circumferential end surface) 1b of the circumferential portion of the
(2) 2つの砥石の移動方向が各別の場合
(a) 上下対称な周端部のコンタリング加工
エッジ1aの断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、エッジ1aの各面に2つのカップ形溝なし砥石4,4のそれぞれを各別に移動させ、エッジ1aの径方向の同一箇所を各カップ形溝なし砥石4,4により上下から挟み込んで、それぞれの面を同時に加工する。
コンタリング加工の場合で、エッジ1aの断面形状が上下対称形の場合には、2つのカップ形溝なし砥石4,4を各別に動作させ、一方がウェーハの上側を加工する時には他方はウェーハの下側を加工し、ウェーハ1のバタツキあるいは上下動を抑えながらエッジ1aの断面形状を加工する。
(2) When the moving directions of the two wheels are different
(a) Contouring of vertically symmetrical peripheral edges In the contouring process for forming the cross section of the
In the case of contouring, when the cross-sectional shape of the
また、オリエンテーションフラット1fを有するウェーハ1のエッジ1aの断面を所望の形状で上下対称形に形成するコンタリング加工の場合では、オリエンテーションフラット1fの両端部を含めて、径方向の同一箇所を2つのカップ形溝なし砥石4,4により上下からエッジ1aの径方向の同一箇所を挟み込み、それぞれの面を同時に加工する。
Further, in the case of the contouring process in which the cross section of the
(b) 上下非対称な周端部のコンタリング加工
エッジ1aの断面形状が上下非対称形の場合で、2つのカップ形溝なし砥石4,4を各別に移動させる場合には、通常、この上下非対称形の場合は、2つのカップ形溝なし砥石4,4を同時に同一方向へ移動して加工する方が効率的であるが、何らかの理由により両カップ形溝なし砥石4,4を同時に同一方向へ移動させることができない時には、(a)の上下対称な周端部のコンタリング加工と同様に、エッジ1aの径方向の同一箇所を各カップ形溝なし砥石4,4により上下から挟み込んで、上下各面を同時に加工する。
(b) Vertically asymmetrical contouring of the peripheral edge When the cross-sectional shape of the
〔作用効果〕
このように構成した面取り加工方法の第2実施形態では、2つのカップ形溝なし砥石4,4を用いて、ウェーハ1のエッジ1aを加工するとき、ウェーハ1と各カップ形溝なし砥石4,4との相対的な動きにより、ノッチ1nの有無にかかわらずウェーハ1のエッジ1aに所定の断面形状を形成する面取り加工ができる。
加工時には、各カップ形溝なし砥石4,4がウェーハ1のエッジ1aを上下の断面形状について同時に加工することができ、この上下同時加工の場合には、ウェーハ1のバタツキを抑え、また図14に示すように、研削、研磨の時に斜め方向に刻設される条痕1dが一方のカップ形溝なし砥石4により刻設された後に他方のカップ形溝なし砥石4により逆向きの斜め条痕1eが刻設できるように加工できて、加工箇所が条痕の交差した面となり、加工面の表面粗さを小さくし精細なものにして、厚さの薄いウェーハ1やウェーハ1のエッジ1aにおける断面斜面角度の小さい形状であっても、精度良く加工して形成することができ、断面形状の加工精度を高くすることができる。
[Function and effect]
In the second embodiment of the chamfering method configured as described above, when the
At the time of processing, each cup-shaped groove-
また、各カップ形溝なし砥石4,4では、ウェーハ1との接触点において同時に当接する2つのカップ形溝なし砥石4,4の加工方向を互いに逆にすることで、ウェーハ1のバタツキを抑えることができ、さらに加工の条痕1d,1eが互いに交差して加工面の表面粗さを小さくし精細なものにすることができ、断面形状の加工精度を高くすることができる。
また、ウェーハ1との接触点において同時に当接する2つのカップ形溝なし砥石4,4の加工方向を互いに逆にすることに加えて、ウェーハ1の加工につき1枚毎にウェーハ1の回転方向を逆方向に換えて加工することにより、各カップ形溝なし砥石4,4の摩耗が均一化され、砥石寿命が長くなり、摩耗が均一化されることにより高い加工精度を維持することができる。
Further, in each cup-shaped
Further, in addition to reversing the processing directions of the two cup-shaped
また、オリエンテーションフラットや上下非対称形状の面取り加工のように、各カップ形溝なし砥石4,4を同時に同一方向へ相対的に移動して加工する場合には、フラット部だけの加工や、ウェーハ1のエッジ1aの上面側と下面側とが各別に加工されるとしても、2つのカップ形溝なし砥石4,4の加工方向を互いに逆にすることで、ウェーハ1のバタツキを抑えることができ、ウェーハ1の回転方向を2つのカップ形溝なし砥石4,4に対して1回の加工毎に逆回転することで、各カップ形溝なし砥石4,4の摩耗状態が均一となり、砥石寿命を長くするとともに、摩耗状態の偏りがない砥石形状により加工することで断面形状の加工精度を高くすることができる。
In addition, when each of the cup-shaped
〔面取り加工装置〕
面取り加工装置について、溝なし砥石に図1〜7により示す円盤形溝なし砥石又は図8〜14により示すカップ形溝なし砥石を使用するいくつかの面取り加工装置を図15乃至図45に基づき具体的に説明する。
〔第1実施態様〕
面取り加工装置の第1実施態様としては、図15乃至図20に示す円盤形溝なし砥石を用いた第1番目の面取り加工装置10を説明する。
[Chamfering equipment]
As for the chamfering processing apparatus, several chamfering processing apparatuses using the disk-shaped grooveless whetstone shown in FIGS. 1 to 7 or the cup-shaped grooveless whetstone shown in FIGS. I will explain it.
[First Embodiment]
As a first embodiment of the chamfering apparatus, a
〔構成〕
2つの円盤形溝なし砥石3,3を用いた面取り加工装置10は、ウェーハ1のエッジ(周端部)1aを面取り加工するための装置であって、2つの円盤形溝なし砥石3,3を互いに対向する側面を近接して配置すると共に周面を加工面として使用して、ウェーハ1との接触点の中間位置にウェーハ1の中心を通る直線と両円盤形溝なし砥石3,3の配置上の中心とが一致するように形成する。
これにより、常に、2つの円盤形溝なし砥石3,3をウェーハ1に対して中心線から左右等距離な位置に配置できて研削、研磨を左右均等に加工することができるようにする。
〔Constitution〕
A
As a result, the two disc-shaped
各円盤形溝なし砥石3,3は、ウェーハ中心軸に垂直で放射方向に延設される直線にさらに垂直な直線、又はウェーハ回転面と平行な直線であってウェーハ中心軸と交わらない直線であってウェーハ1を載置する回転テーブル2aの軸を通り奥行(Y−Y)方向に拡がる面に垂直な直線に平行な回転軸を有する(精密研削用スピンドルモータによりベルト駆動される)砥石駆動装置11a,11aを備えた砥石支持装置11,11により支持され、この砥石支持装置11,11が各別に上下(Z−Z)方向へ昇降自在に(精密研削用Z軸モータ付き)砥石昇降装置12,12により支持される。
さらに、各砥石昇降装置12,12は基台13に砥石昇降装置12,12の固定側部材を基準がぶれないように確実に固定するとともに移動側部材を昇降自在に支持し、この砥石昇降装置12,12を設けた基台13ごと全体を上下(Z−Z)方向へ昇降させる(加工側昇降用Z軸モータ付き)加工側昇降装置14により昇降自在に支持する。
Each of the disc-shaped
Furthermore, each
ワーク支持装置15側では、ウェーハ1を載置する回転テーブル2aとその回転テーブル2aを回転させる(θ軸モータ付き)ワーク載置テーブル回転装置(図19参照)2bを内蔵したワーク取付台2とを設置する台座16と、その台座16を支持する架台17と、この架台17を奥行(Y−Y)方向へ直線移動するために延設されたレール17a,17aに載置されて奥行方向へ直線移動させる奥行方向移動体17b,17bおよびその駆動装置としての(Y軸モータ付き)奥行方向移動装置17cと、このレール17a,17a、奥行方向移動体17b,17bおよび奥行方向移動装置17cごと載置して左右(X−X)方向へ直線移動するために延設されたレール17d,17dに載置されて左右方向へ直線移動させる左右方向移動体17e,17eおよびその駆動装置としての(X軸モータ付き)左右方向移動装置17fとを具備して、ウェーハ1を回転させ、2つの円盤形溝なし砥石3,3が設けられている位置まで移動して面取り加工できるようにする。
On the
この加工装置10で仕上げ加工の前に荒削り加工を行なえるようにするには、荒削り用の総形砥石6および棒状(あるいはドリル形)砥石7を備えた(粗研削用Z軸モータ付き)砥石上下方向移動装置8を、円盤形溝なし砥石3,3が設けられている位置の前面側に配置して、荒削り後にはウェーハ1の仕上げ加工に支障のない高所へ移動可能に設けて、ウェーハ1のエッジ1aを荒削りしても、荒削り加工後に上方へ移動して、仕上げ加工に支障のない位置に移動させ、荒削り直後に仕上げ加工ができるようにする。
In order to perform roughing before finishing with this
これらの各砥石3,3、各砥石駆動装置11a,11a、各昇降装置12,12,14、各移動装置17c,17f等の加工時における動作を制御するための制御装置は、図18の制御系統図に示すように、コントロールボックス19に設けられている操作パネル19aより初期値設定等の入力をして、その設定に基づき面取り加工の動作の制御が行なわれるようにマイクロコンピュータやパソコン等の制御機器を利用した制御部19bから制御信号出力部19cを介して加工装置本体側に設けられた各制御部をそれぞれ内蔵した砥石昇降装置12,12、加工側昇降装置14、回転テーブル2aを回転させるワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、および奥行方向移動装置17cや左右方向移動装置17fを設けた架台17等に対して、動作指示となる制御信号を送出する。
A control device for controlling the operation of each of these
コントロールボックス19は、図19,20に示すように、液晶モニター、キーボード、PBS(プッシュボタンスイッチ)等を備えて、入力部から各制御装置の動作に必要な初期条件の設定をおこない、必要な制御手順に従って行なう加工動作の指示を出すとともに、その設定条件、加工条件、初期状態や動作状況等の面取り加工に必要な条件や各装置の状態をモニターできるようにする操作パネル19aと、指定された設定条件に従って各円盤形溝なし砥石3,3を回転させる砥石駆動装置11a,11aおよび砥石昇降装置12,12、加工側昇降装置14、ワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、および奥行方向移動装置17cや左右方向移動装置17fを設けた架台17等の動作条件を設定して送出すべき制御信号を定める制御部19bと、この制御部19bから出力された信号を受けて指示された動作を行なわせるために必要な制御信号を送出する制御信号出力部19cとを備える。
As shown in FIGS. 19 and 20, the
各制御装置には、図20に示すように、ロボットZ軸モータ、吸着アームR軸モータまたはローダ用アクチュエータを起動してウェーハ1を待機場所から回転テーブル2aまで移送し、アライメント(θ軸、Y軸)モータを作動して偏心度を明らかにしてその偏心度を修正することにより軸心を合わせ、ウェーハ1を回転テーブル2aごと加工位置に移動して位置合せし、ノッチ1nやオリエンテーションフラット1fの位置から加工初期の位置を定め、必要に応じて外周端の仕上げ加工用に高速回転するとともに、加工後に表面を洗浄してから、仕上げたウェーハ1を加工済みウェーハ1の集積位置へ移し換えるウェーハセット用制御装置9aと、ウェーハ回転方向、左右方向(X軸方向)、奥行方向(Y軸方向)、仕上げ用上下方向(Z軸方向)等の動作方向を個々に制御する制御装置をまとめたウェーハ加工用制御装置9bと、ウェーハ1の精密加工の前に行なう粗加工用に追加された(粗研削用Z軸モータ付き)砥石上下方向移動装置8に配設された各制御対象の装置(総形砥石粗研削用モータ6a、棒状砥石粗研削用モータ7a等)をまとめたウェーハ粗加工用制御装置9cと、ウェーハ1の周上の基準位置を決めるノッチ1nを精密加工するための各駆動装置の制御装置をまとめたノッチ精密加工用制御装置9dとを備える。
これらの各制御装置9a〜9dを制御信号出力部19cから出力された制御信号に基づき制御して、必要な駆動装置11〜17を起動し、それぞれが他の駆動装置と調和して動作するように制御される。
As shown in FIG. 20, each control device starts a robot Z-axis motor, a suction arm R-axis motor or a loader actuator to transfer the
These
〔作用効果〕
面取り加工装置10を使用してウェーハ1の面取り加工するときには、まず、制御部19bから制御信号出力部19cを介してウェーハセット用制御装置9aの中のロボットZ軸モータ、ローダ用アクチュエータ、又は吸着アームを駆動して、個々に積まれたウェーハ1又はカセットに収納されたウェーハ1,…,1から1枚のウェーハ1を取り出して回転テーブル2a上に移し、粗加工終了している場合には、さらに制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により奥行方向移動装置(Y軸モータ)17cを駆動して、ウェーハ1を載せた回転テーブル2aを図16,17に示すウェーハ準備位置から図15および図18に示すウェーハ1の精密加工位置まで移動し、移動後に周端の縮径加工を行なう。また、粗加工が必要な場合には、粗加工用の総形砥石6または棒状砥石7が配置された位置の真下に移動して粗加工した後、精密加工位置に移して精密加工に入る。
[Function and effect]
When chamfering the
周端縮径加工時には、制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、2つの砥石昇降装置(Z軸モータ)12,12を駆動して、周端の形状により図3又は図4に示すようにウェーハ1に対する各円盤形溝なし砥石3,3の位置を定めて配置し、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bおよび各円盤形溝なし砥石3の砥石駆動装置(精密研削用スピンドルモータ)11a,11aを共に起動し、そして各円盤形溝なし砥石3,3の回転を周端縮径加工時の回転数に調節し、ウェーハ1の回転と円盤形溝なし砥石3,3の回転とを適切に制御して、精度良く研削し、必要な径に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換えてウェーハ1のエッジ1aにおけるウェーハ径を目的とする寸法に合うように加工する。
At the time of peripheral diameter reduction processing, the two grinding wheel lifting devices (Z-axis motors) 12 and 12 are driven by the control signal output from the control
続いて、コンタリング加工を行なう。コンタリング加工のときには、図5,6に示すように、ウェーハ1の上下各面を各円盤形溝なし砥石3,3によりそれぞれ挟むとともに、上下に位置した各円盤形溝なし砥石3,3を各独立に相対位置を調節しながら加工する。相対的な位置の調節には、制御信号出力部19cから出力されるZ軸制御信号により精密研削用上側砥石の砥石昇降装置(精密研削用上側砥石Z軸モータ)12の動作を調節し、同時に、制御信号出力部19cから出力されるZ軸制御信号により精密研削用下側砥石の砥石昇降装置(精密研削用下側砥石Z軸モータ)12の動作を調節して、ウェーハ1の変形、振動、バタツキ等による位置ずれを各円盤形溝なし砥石3,3により抑えるとともに各円盤形溝なし砥石3,3のZ軸方向の位置調節により、上下両面を各別に位置補正しつつコンタリング加工を進め、さらに同時に、制御信号出力部19cから出力されるZ軸制御信号により加工側昇降装置(加工側昇降用Z軸モータ)14による昇降動作を調節して、上下両円盤形溝なし砥石3,3のウェーハ1に対する上下方向の相対的な位置を一定に保ち、また、加工時における各円盤形溝なし砥石3,3の回転をコンタリング加工時の回転数に調節して、ウェーハ1の回転と円盤形溝なし砥石3,3の回転とを適切に制御して、エッジ形状を精度良く研削し、必要な形状に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換え、ウェーハ1のエッジ1aの形状を目標とする形状に合せるように研磨し、加工形状の精度を向上する。
Subsequently, contouring is performed. At the time of the contouring process, as shown in FIGS. 5 and 6, the upper and lower surfaces of the
このようにウェーハ1のエッジ1aを高速で精密に加工することが可能になったことにより、加工時間を短縮でき、作業効率を向上するとともに各円盤形溝なし砥石3,3の摩耗を少なくすることができて、砥石寿命を長くすることができる。
また、各円盤形溝なし砥石3,3のウェーハ1への接触点における加工方向が互いに反対方向になるように各円盤形溝なし砥石3,3の回転方向を定めると、エッジ1aの周辺部に生じやすいバタツキを抑え、研削、研磨時に斜め方向へ刻設される条痕が一方の砥石により刻設された後に、重複して、他方の砥石による逆向きの斜め条痕が刻設されて、加工箇所が条痕の交差した面となり、加工面の表面粗さをより精細なものにして、表面粗さを向上することができ、厚さの薄いウェーハ1やエッジ1aにおける断面斜面角度の小さい形状であっても要求された断面形状を精度良く加工することができる。
Since the
Further, when the rotation directions of the disc-shaped
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bの回転方向を、ウェーハ1が1枚加工される毎に逆方向へ切り換えて、新たなウェーハ1の加工を行なうと、各円盤形溝なし砥石3,3の摩耗が均一になり、寿命が長くなり、均一に摩耗した砥石を用いて加工するため高い加工精度を維持することができる。
According to the control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの各精密加工用(上側又は下側)砥石の砥石昇降装置(Z軸モータ)12,12を起動して、各円盤形溝なし砥石3,3の上下位置を調節するとともに、加工側昇降装置(加工側昇降用Z軸モータ)14による昇降動作を調節して、上下両円盤形溝なし砥石3,3のウェーハ1に対する上下方向の相対的な位置を一定に保つことにより、常に、2つの円盤形溝なし砥石3,3と振れあるいは位置ズレを起こしたウェーハ1のエッジ1aとの相対位置が同じになるように制御することができて、面取り加工が正確にでき、高い加工精度でエッジ1aの成形ができる。
In accordance with a control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの左右方向移動装置(X軸モータ)17fを起動して、図3又は図4に示すように各円盤形溝なし砥石3,3をウェーハ1のオリエンテーションフラット1fとなる端縁に当接し、図2に示す状態で、ウェーハ1を左右方向移動装置(X軸モータ)17fにより駆動される左右方向移動体17e,17eの動作方向に従いX軸方向へ直線的に往復動することによりオリエンテーションフラット1fを所定の形状に加工することができ、同一加工装置によりエッジ1aの成形加工及び仕上げ加工とオリエンテーションフラット1fの成形加工及び仕上げ加工との両方ができて、ウェーハ加工の作業効率を向上させるとともに装置の稼働率を高めることができる。
In accordance with an instruction from the
〔第2実施態様〕
面取り加工装置の第2実施態様としては、図21乃至図25に示す円盤形溝なし砥石を用いた第2番目の面取り加工装置20を説明する。
なお、面取り加工装置10と同じものは同じ符号を付して具体的な説明を省略する。
[Second Embodiment]
As a second embodiment of the chamfering apparatus, a
In addition, the same thing as the
〔構成〕
2つの円盤形溝なし砥石3,3を用いた面取り加工装置20は、ウェーハ1のエッジ(周端部)1aを面取り加工するための装置であって、2つの円盤形溝なし砥石3,3を互いに対向する側面を近接して配置すると共に周面を加工面として使用して、ウェーハ1との接触点の中間位置にウェーハ1の中心を通る直線と両円盤形溝なし砥石3,3の配置上の中心とが一致するように形成して研削、研磨を左右均等に加工できるようにする。
〔Constitution〕
A
各円盤形溝なし砥石3,3は、砥石駆動装置11a,11aを備えた砥石支持装置11,11により支持され、この砥石支持装置11,11が各別に上下(Z−Z)方向へ昇降自在に(Z軸モータ付き)砥石昇降装置12,12により支持され、さらに、各砥石昇降装置12,12は、固定側部材を基台13に基準がぶれないように確実に固定するとともに移動側部材を上下(Z−Z)方向へ昇降自在に支持する。
Each of the disk-shaped
ワーク支持装置15側では、ウェーハ1を載置する回転テーブル2aとその回転テーブル2aを回転させる(θ軸モータ付き)ワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2とを設置する台座16と、その台座16を支持する架台17と、この架台17を奥行(Y−Y)方向へ直線移動するために延設されたレール17a,17aに載置されて奥行方向へ直線移動させる奥行方向移動体17b,17bおよびその駆動装置としての(Y軸モータ付き)奥行方向移動装置17cと、このレール17a,17a、奥行方向移動体17b,17bおよび奥行方向移動装置17cごと載置して左右(X−X)方向へ直線移動するために延設されたレール17d,17dに載置されて左右方向へ直線移動させる左右方向移動体17e,17eおよびその駆動装置としての(X軸モータ付き)左右方向移動装置17fとを具備して、ウェーハ1を回転させ、2つの円盤形溝なし砥石3,3が設けられている位置まで移動して面取り加工できるようにする。
On the
この加工装置20による面取り加工の時に、ウェーハ1に上下方向の変形、振動、バタツキ等による変位を生じたとしても、円盤形溝なし砥石3,3の動きとともに相対的に位置ズレがないように加工するため、各レール17a,17aと各レール17d,17dの中間位置から台座16の下方にウェーハ側昇降装置24の取付け支持部材24aを垂下し、ウェーハ側昇降装置24により台座16ごと上下方向へ直線移動させる移動体24bを設け、加工中に移動体24bの位置を上下することにより、面取り加工に支障の生じない位置に常時移動させ、ウェーハ1と各砥石3,3との相対的な位置を一定にした仕上げ加工ができるようにする。
Even when the
これらの各砥石3,3、各砥石駆動装置11a,11a、各昇降装置12,12,24、各移動装置17c,17f等の加工時における動作を制御するための制御装置は、図24の制御系統図に示すように、コントロールボックス19に設けられている操作パネル19aより初期値設定等の入力をして、その設定に基づき面取り加工の動作の制御が行なわれるようにマイクロコンピュータやパソコン等の制御機器を利用した制御部19bから制御信号出力部19cを介して加工装置本体側に設けられた各制御部をそれぞれ内蔵した砥石昇降装置12,12、ウェーハ側昇降装置24、回転テーブル2aを回転させるワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、および奥行方向移動装置17cや左右方向移動装置17fを設けた架台17等に対して、動作指示となる制御信号を送出する。
The control device for controlling the operation of each of these
コントロールボックス19は、液晶モニター、キーボード、PBS等を備えて、入力部から各制御装置の動作に必要な初期条件の設定をおこない、必要な制御手順に従って行なう加工動作の指示を出すとともに、その設定条件、加工条件、初期状態や動作状況等の面取り加工に必要な条件や各装置の状態をモニターできるようにする操作パネル19aと、指定された設定条件に従って各円盤形溝なし砥石3,3を回転させる砥石駆動装置11a,11aおよび砥石昇降装置12,12、ウェーハ側昇降装置24、ワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、奥行方向移動装置17cや左右方向移動装置17fを設けた架台17等の動作条件を設定して送出すべき制御信号を定める制御部19bと、この制御部19bから出力された信号を受けて指示された動作を行なわせるために必要な制御信号を送出する制御信号出力部19cとを備える。
The
各制御装置には、図25に示すように、ロボットZ軸モータ、吸着アームR軸モータまたはローダ用アクチュエータを起動してウェーハ1を待機場所から回転テーブル2aまで移送し、アライメント(θ軸、Y軸)モータを作動して偏心度を明らかにし、その偏心度を修正することにより軸心を合わせ、ウェーハ1を回転テーブル2aごと加工位置に移動して位置合せし、ノッチ1nやオリエンテーションフラット1fの位置から加工初期の位置を定め、必要に応じて外周端の仕上げ加工用に高速回転するとともに、加工後に表面を洗浄してから、仕上げたウェーハ1を加工済みウェーハ1の集積位置へ移し換えるウェーハセット用制御装置9aと、ウェーハ回転方向、左右方向(X軸方向)、奥行方向(Y軸方向)、仕上げ用上下方向(Z軸方向)等の動作方向を個々に制御する制御装置をまとめたウェーハ加工用制御装置9bと、ウェーハ1の精密加工の前に行なう粗加工用に追加された(粗研削用Z軸モータ付き)砥石上下方向移動装置8に配設された各制御対象の装置(総形砥石粗研削用モータ6a、棒状砥石粗研削用モータ7a等)をまとめたウェーハ粗加工用制御装置9cと、ウェーハ1の周上の基準位置を決めるノッチ1nを精密加工するための各駆動装置の制御装置をまとめたノッチ精密加工用制御装置9dとを備える。
これらの各制御装置9a〜9dを制御信号出力部19cから出力された制御信号に基づき制御して、必要な駆動装置11〜17を起動し、それぞれが他の駆動装置と調和して動作するように制御される。
As shown in FIG. 25, each control device starts the robot Z-axis motor, the suction arm R-axis motor or the loader actuator to transfer the
These
〔作用効果〕
面取り加工装置20を使用してウェーハ1の面取り加工するときには、まず、制御部19bから制御信号出力部19cを介してウェーハセット用制御装置9aを駆動して、個々に積まれたウェーハ1又はカセットに収納されたウェーハ1,…,1から1枚のウェーハ1を取り出して回転テーブル2a上に移し、さらに制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により奥行方向移動装置(Y軸モータ)17cを駆動して、ウェーハ1を載せた回転テーブル2aを図22,23に示すウェーハ準備位置から図21および図24に示すウェーハ加工位置まで移動し、移動後に周端の縮径加工を行なう。
[Function and effect]
When chamfering the
周端縮径加工時には、制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、2つの砥石昇降装置(Z軸モータ)12,12を駆動して、周端の形状により図3又は図4に示すようにウェーハ1に対する各円盤形溝なし砥石3,3の位置を定めて配置し、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bおよび各円盤形溝なし砥石3の砥石駆動装置(精密研削用スピンドルモータ)11a,11aを共に起動し、そして各円盤形溝なし砥石3,3の回転を周端縮径加工時の回転数に調節し、ウェーハ1の回転と円盤形溝なし砥石3,3の回転とを適切に制御して、精度良く研削し、必要な径に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換えてウェーハ1のエッジ1aにおけるウェーハ径を目標とする形状に合せるように加工する。
At the time of peripheral diameter reduction processing, the two grinding wheel lifting devices (Z-axis motors) 12 and 12 are driven by the control signal output from the control
続いて、コンタリング加工を行なう。
コンタリング加工のときには、図5,6に示すように、ウェーハ1の上下各面を各円盤形溝なし砥石3,3によりそれぞれ挟むとともに、上下に位置した各円盤形溝なし砥石3,3を各独立に相対位置を調節しながら加工する。相対的な位置の調節には、制御信号出力部19cから出力される精密加工用上側砥石のZ軸制御信号により精密加工用上側砥石の砥石昇降装置(精密研削用上側砥石Z軸モータ)12の動作を調節し、同時に、制御信号出力部19cから出力される精密加工用下側砥石のZ軸制御信号により精密加工用下側砥石の砥石昇降装置(精密研削用下側砥石Z軸モータ)12の動作を調節して、ウェーハ1の変形、振動、バタツキ等による位置ずれを各円盤形溝なし砥石3,3により抑えるとともに各円盤形溝なし砥石3,3のZ軸方向の位置調節により、上下両面を各別に位置補正しつつコンタリング加工を進め、さらに同時に、制御信号出力部19cから出力されるZ軸制御信号によりウェーハ側昇降装置(ウェーハ側昇降用Z軸モータ)24による昇降動作を調節して、上下両円盤形溝なし砥石3,3とウェーハ1との上下方向の相対的な位置を一定に保ち、また、加工時における各円盤形溝なし砥石3,3の回転をコンタリング加工時の回転数に調節して、ウェーハ1の回転と円盤形溝なし砥石3,3の回転とを適切に制御して、エッジ形状を精度良く研削し、必要な形状に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換え、ウェーハ1のエッジ1aの形状を目標とする形状に合せるように研磨し、加工形状の精度を向上する。
Subsequently, contouring is performed.
At the time of the contouring process, as shown in FIGS. 5 and 6, the upper and lower surfaces of the
このようにウェーハ1のエッジ1aを高速で精密に加工することが可能になったことにより、加工時間を短縮でき、作業効率を向上するとともに各円盤形溝なし砥石3,3の摩耗を少なくすることができて、砥石寿命を長くすることができる。
また、各円盤形溝なし砥石3,3のウェーハ1への接触点における加工方向が互いに反対方向になるように各円盤形溝なし砥石3,3の回転方向を定めると、エッジ1aの周辺部に生じやすいバタツキを抑え、研削、研磨時に斜め方向へ刻設される条痕が一方の砥石により刻設された後に、重複して、他方の砥石による逆向きの斜め条痕が刻設されて、加工箇所が条痕の交差した面となり、加工面の表面粗さをより精細なものにして、表面粗さを向上することができ、厚さの薄いウェーハ1やエッジ1aにおける断面斜面角度の小さい形状であっても要求された断面形状を精度良く加工することができる。
Since the
Further, when the rotation directions of the disc-shaped
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bの回転方向を、ウェーハ1が1枚加工される毎に逆方向へ切り換えて、新たなウェーハ1の加工を行なうと、各円盤形溝なし砥石3,3の摩耗が均一になり、寿命が長くなり、均一に摩耗した砥石を用いて加工するため高い加工精度を維持することができる。
According to the control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの各精密加工用(上側又は下側)砥石の砥石昇降装置(Z軸モータ)12,12を起動して、各円盤形溝なし砥石3,3の上下位置を調節するとともに、ウェーハ側昇降装置(ウェーハ側昇降用Z軸モータ)24による昇降動作を調節して、上下両円盤形溝なし砥石3,3のウェーハ1に対する上下方向の相対的な位置を一定に保つことにより、常に、2つの円盤形溝なし砥石3,3と振れあるいは位置ズレを起こしたウェーハ1のエッジ1aとの相対位置が同じになるように制御することができて、面取り加工が正確にでき、高い加工精度でエッジ1aの成形ができる。
In accordance with a control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの左右方向移動装置(X軸モータ)17fを起動して、図3又は図4に示すように各円盤形溝なし砥石3,3をウェーハ1のオリエンテーションフラット1fとなる端縁に当接し、図2に示す状態で、ウェーハ1を左右方向移動装置(X軸モータ)17fにより駆動される左右方向移動体17e,17eの動作方向に従いX軸方向へ直線的に往復動することによりオリエンテーションフラット1fを所定の形状に加工することができ、同一加工装置によりエッジ1aの成形加工及び仕上げ加工とオリエンテーションフラット1fの成形加工及び仕上げ加工との両方ができて、ウェーハ加工の作業効率を向上させるとともに装置の稼働率を高めることができる。
In accordance with an instruction from the
〔第3実施態様〕
面取り加工装置の第3実施態様としては、図26乃至図30に示す円盤形溝なし砥石を用いた第3番目の面取り加工装置30を説明する。
なお、面取り加工装置20と同じものは同じ符号を付して具体的な説明を省略する。
[Third embodiment]
As a third embodiment of the chamfering apparatus, a
In addition, the same thing as the
〔構成〕
2つの円盤形溝なし砥石3,3を用いた面取り加工装置30は、ウェーハ1のエッジ(周端部)1aを面取り加工するための装置であって、2つの円盤形溝なし砥石3,3を互いに対向する側面を近接して配置すると共に周面を加工面として使用して、ウェーハ1との接触点の中間位置にウェーハ1の中心を通る直線と両円盤形溝なし砥石3,3の配置上の中心とが一致するように形成して研削、研磨を左右均等に加工できるようにする。
〔Constitution〕
A
各円盤形溝なし砥石3,3は、砥石駆動装置11a,11aを備えた砥石支持装置11,11により支持され、この砥石支持装置11,11が各別に上下(Z−Z)方向へ昇降自在に(Z軸モータ付き)砥石昇降装置12,12により支持され、さらに、各砥石昇降装置12,12は、固定側部材を基台13に基準がぶれないように確実に固定するとともに移動側部材を上下(Z−Z)方向へ昇降自在に支持する。
Each of the disk-shaped
ワーク支持装置15側では、ウェーハ1を載置する回転テーブル2aとその回転テーブル2aを回転させる(θ軸モータ付き)ワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2とを設置する台座16と、その台座16を支持する架台17と、この架台17を奥行(Y−Y)方向へ直線移動するために延設されたレール17a,17aに載置されて奥行方向へ直線移動させる奥行方向移動体17b,17bおよびその駆動装置としての(Y軸モータ付き)奥行方向移動装置17cと、このレール17a,17a、奥行方向移動体17b,17bおよび奥行方向移動装置17cごと載置して左右(X−X)方向へ直線移動するために延設されたレール17d,17dに載置されて左右方向へ直線移動させる左右方向移動体17e,17eおよびその駆動装置としての(X軸モータ付き)左右方向移動装置17fとを具備して、ウェーハ1を回転させ、2つの円盤形溝なし砥石3,3が設けられている位置まで移動して面取り加工できるようにする。
On the
この加工装置30による面取り加工の時に、ウェーハ1に上下方向の変形、振動、バタツキ等による変位を生じたとしても、円盤形溝なし砥石3,3の動きとともに相対的に位置ズレが生じないように加工するため、各レール17a,17aと各レール17d,17dの中間位置から台座16の下端面とウェーハ側昇降装置支持部材33をとの間で複数個の(ウェーハ側昇降用Z軸)圧電アクチュエータ34a,…,34aからなりウェーハ側昇降装置支持部材33を基準にして台座16ごと上下方向へ移動させるウェーハ側昇降装置34を介装する。
このウェーハ側昇降装置34により、加工中に台座16ごとウェーハ1を上下方向へ移動させることにより、面取り加工に支障の生じない位置に常時移動させ、ウェーハ1と各砥石3,3との相対的な位置を一定にできるようにする。
Even when the
The wafer-
これら各砥石3,3、各砥石駆動装置11a,11a、各昇降装置12,12,34、各移動装置17c,17f等の加工時における動作を制御するための制御装置は、図29の制御系統図に示すように、コントロールボックス19に設けられている操作パネル19aより初期値設定等の入力をして、その設定に基づき面取り加工の動作の制御が行なわれるようにマイクロコンピュータやパソコン等の制御機器を利用した制御部19bから制御信号出力部19cを介して加工装置本体側に設けられた各制御部をそれぞれ内蔵した砥石昇降装置12,12、ウェーハ側昇降装置34、回転テーブル2aを回転させるワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、および奥行方向移動装置17cや左右方向移動装置17fを設けた架台17等に対して、動作指示となる制御信号を送出する。
A control device for controlling the operations of the
コントロールボックス19は、液晶モニター、キーボード、PBS等を備えて、入力部から各制御装置の動作に必要な初期条件の設定をおこない、必要な制御手順に従って行なう加工動作の指示を出すとともに、その設定条件、加工条件、初期状態や動作状況等の面取り加工に必要な条件や各装置の状態をモニターできるようにする操作パネル19aと、指定された設定条件に従って各円盤形溝なし砥石3,3を回転させる砥石駆動装置11a,11aおよび砥石昇降装置12,12、ウェーハ側昇降装置34、ワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、奥行方向移動装置17cや左右方向移動装置17fを設けた架台17等の動作条件を設定して送出すべき制御信号を定める制御部19bと、この制御部19bから出力された信号を受けて指示された動作を行なわせるために必要な制御信号を送出する制御信号出力部19cとを備える。
The
各制御装置には、図30に示すように、ロボットZ軸モータ、吸着アームR軸モータまたはローダ用アクチュエータを起動してウェーハ1を待機場所から回転テーブル2aまで移送し、アライメント(θ軸、Y軸)モータを作動して偏心度を明らかにし、その偏心度を修正することにより軸心を合わせ、ウェーハ1を回転テーブル2aごと加工位置に移動して位置合せし、ノッチ1nやオリエンテーションフラット1fの位置から加工初期の位置を定め、必要に応じて外周端の仕上げ加工用に高速回転するとともに、加工後に表面を洗浄してから、仕上げたウェーハ1を加工済みウェーハ1の集積位置へ移し換えるウェーハセット用制御装置9aと、ウェーハ回転方向、左右方向(X軸方向)、奥行方向(Y軸方向)、仕上げ用上下方向(Z軸方向)等の動作方向を個々に制御する制御装置をまとめたウェーハ加工用制御装置9bと、ウェーハ1の精密加工の前に行なう粗加工用に追加された(粗研削用Z軸モータ付き)砥石上下方向移動装置8に配設された制御対象の装置(総形砥石粗研削用モータ6a、棒状砥石粗研削用モータ7a等)をまとめたウェーハ粗加工用制御装置9cと、ウェーハ1の周上の基準位置を決めるノッチ1nを精密加工するための各駆動装置の制御装置をまとめたノッチ精密加工用制御装置9dとを備える。
これらの各制御装置9a〜9dを制御信号出力部19cから出力された制御信号に基づき制御して、必要な駆動装置11〜17を起動し、それぞれが他の駆動装置と調和して動作するように制御される。
As shown in FIG. 30, each control device starts a robot Z-axis motor, a suction arm R-axis motor or a loader actuator to transfer the
These
〔作用効果〕
面取り加工装置30を使用してウェーハ1の面取り加工するときには、まず、制御部19bから制御信号出力部19cを介してウェーハセット用制御装置9aを駆動して、個々に積まれたウェーハ1又はカセットに収納されたウェーハ1,…,1から1枚のウェーハ1を取り出して回転テーブル2a上に移し、さらに制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により奥行方向移動装置(Y軸モータ)17cを駆動して、ウェーハ1を載せた回転テーブル2aを図27,28に示すウェーハ準備位置から図26および図29に示すウェーハ加工位置まで移動し、移動後に周端の縮径加工を行なう。
[Function and effect]
When chamfering the
周端縮径加工時には、制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、2つの砥石昇降装置(Z軸モータ)12,12を駆動して、周端の形状により図3又は図4に示すようにウェーハ1に対する各円盤形溝なし砥石3,3の位置を定めて配置し、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bおよび各円盤形溝なし砥石3の砥石駆動装置(精密研削用スピンドルモータ)11a,11aを共に起動し、そして各円盤形溝なし砥石3,3の回転を周端縮径加工時の回転数に調節し、ウェーハ1の回転と円盤形溝なし砥石3,3の回転とを適切に制御して、精度良く研削し、必要な径に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換えてウェーハ1のエッジ1aにおけるウェーハ径を目標とする形状に合せるように加工する。
At the time of peripheral diameter reduction processing, the two grinding wheel lifting devices (Z-axis motors) 12 and 12 are driven by the control signal output from the control
続いて、コンタリング加工を行なう。
コンタリング加工のときには、図5,6に示すように、ウェーハ1の上下各面を各円盤形溝なし砥石3,3によりそれぞれ挟むとともに、上下に位置した各円盤形溝なし砥石3,3を各独立に相対位置を調節しながら加工する。相対的な位置の調節には、制御信号出力部19cから出力される精密加工用上側砥石のZ軸制御信号により精密加工用上側砥石の砥石昇降装置(精密研削用上側砥石Z軸モータ)12の動作を調節し、同時に、制御信号出力部19cから出力される精密加工用下側砥石のZ軸制御信号により精密加工用下側砥石の砥石昇降装置(精密研削用下側砥石Z軸モータ)12の動作を調節して、ウェーハ1の変形、振動、バタツキ等による位置ずれを各円盤形溝なし砥石3,3により抑えるとともに各円盤形溝なし砥石3,3のZ軸方向の位置調節により、上下両面を各別に位置補正しつつコンタリング加工を進め、さらに同時に、制御信号出力部19cから出力されるウェーハ側昇降用Z軸の制御信号によりウェーハ側昇降装置(ウェーハ側昇降用Z軸アクチュエータ)34による昇降動作を調節して、上下両円盤形溝なし砥石3,3とウェーハ1との上下方向の相対的な位置を一定に保ち、また、加工時における各円盤形溝なし砥石3,3の回転をコンタリング加工時の回転数に調節して、ウェーハ1の回転と円盤形溝なし砥石3,3の回転とを適切に制御して、エッジ形状を精度良く研削し、必要な形状に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換え、ウェーハ1のエッジ1aの形状を目的とする形状の寸法に合せるように研磨し、加工形状の精度を向上する。
Subsequently, contouring is performed.
At the time of the contouring process, as shown in FIGS. 5 and 6, the upper and lower surfaces of the
このようにウェーハ1のエッジ1aを高速で精密に加工することが可能になったことにより、加工時間を短縮でき、作業効率を向上するとともに各円盤形溝なし砥石3,3の摩耗を少なくすることができて、砥石寿命を長くすることができる。
また、各円盤形溝なし砥石3,3のウェーハ1への接触点における加工方向が互いに反対方向になるように各円盤形溝なし砥石3,3の回転方向を定めると、エッジ1aの周辺部に生じやすいバタツキを抑え、研削、研磨時に斜め方向へ刻設される条痕が一方の砥石により刻設された後に、重複して、他方の砥石による逆向きの斜め条痕が刻設されて、加工箇所が条痕の交差した面となり、加工面の表面粗さをより精細なものにして、表面粗さを向上することができ、厚さの薄いウェーハ1やエッジ1aにおける断面斜面角度の小さい形状であっても要求された断面形状を精度良く加工することができる。
Since the
Further, when the rotation directions of the disc-shaped
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bの回転方向を、ウェーハ1が1枚加工される毎に逆方向へ切り換えて、新たなウェーハ1の加工を行なうと、各円盤形溝なし砥石3,3の摩耗が均一になり、寿命が長くなり、均一に摩耗した砥石を用いて加工するため高い加工精度を維持することができる。
According to the control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの各精密加工用(上側又は下側)砥石の砥石昇降装置(Z軸モータ)12,12を起動して、各円盤形溝なし砥石3,3の上下位置を調節するとともに、ウェーハ側昇降装置(ウェーハ側昇降用Z軸アクチュエータ)34による昇降動作を調節して、上下両円盤形溝なし砥石3,3のウェーハ1に対する上下方向の相対的な位置を一定に保つことにより、常に、2つの円盤形溝なし砥石3,3と振れあるいは位置ズレを起こしたウェーハ1のエッジ1aとの相対位置が同じになるように、すばやく制御することができて、面取り加工が正確にでき、高い加工精度でエッジ1aの成形ができる。
In accordance with a control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの左右方向移動装置(X軸モータ)17fを起動して、図3又は図4に示すように各円盤形溝なし砥石3,3をウェーハ1のオリエンテーションフラット1fとなる端縁に当接し、図2に示す状態で、ウェーハ1を左右方向移動装置(X軸モータ)17fにより駆動される左右方向移動体17e,17eの動作方向に従いX軸方向へ直線的に往復動することによりオリエンテーションフラット1fを所定の形状に加工することができ、同一加工装置によりエッジ1aの成形加工及び仕上げ加工とオリエンテーションフラット1fの成形加工及び仕上げ加工との両方ができて、ウェーハ加工の作業効率を向上させるとともに装置の稼働率を高めることができる。
In accordance with an instruction from the
〔第4実施態様〕
面取り加工装置の第4実施態様としては、図31乃至図36に示すカップ形溝なし砥石を用いた第1番目の面取り加工装置40を説明する。
なお、面取り加工装置10と同じものは同じ符号を付して具体的な説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
As a fourth embodiment of the chamfering apparatus, a
In addition, the same thing as the
〔構成〕
2つのカップ形溝なし砥石4,4を用いた面取り加工装置40は、ウェーハ1のエッジ(周端部)1aを面取り加工するための装置であって、2つのカップ形溝なし砥石4,4を互いに対向する側周面を近接して配置すると共に端面を加工面として使用して、各カップ形溝なし砥石4,4のウェーハ1との接触点の中間位置にウェーハ1の中心を通る直線が両カップ形溝なし砥石4,4のウェーハ1との接触点との間の中心点を通るように形成する。
これにより、常に、2つのカップ形溝なし砥石4,4をウェーハ1に対して中心線から左右等距離な位置に配置できて、研削、研磨を左右均等に加工できるようになる。
〔Constitution〕
A
As a result, the two cup-shaped
各カップ形溝なし砥石4,4は、ウェーハ中心軸に垂直で放射方向に延設される直線にさらに垂直な直線、又はウェーハ回転面と平行な直線であってウェーハ中心軸と交わらない直線であってウェーハ1を載置する回転テーブル2aの軸を通る奥行(Y−Y)方向の面に垂直な直線に平行な回転軸を有する(精密研削用モータ直結型の)砥石駆動装置41,41および(砥石向き変更用モータ付き)カップ形砥石向き変更装置42,42を備えた砥石支持装置43,43により支持され、この砥石支持装置43,43が各別に上下(Z−Z)方向へ昇降自在に(精密研削用Z軸モータ付き)砥石昇降装置12,12により支持される。
さらに、各砥石昇降装置12,12は固定側部材を基台13に基準がぶれないように確実に固定するとともに移動側部材を基台13に対して昇降自在に支持し、各砥石昇降装置12,12を設けた基台13ごと全体を上下(Z−Z)方向へ昇降させる(加工側昇降用Z軸モータ付き)加工側昇降装置14により昇降自在に支持される。
Each cup-shaped
Furthermore, each
ワーク支持装置15側では、ウェーハ1を載置する回転テーブル2aとその回転テーブル2aを回転させる(θ軸モータ付き)ワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2とを設置する台座16と、その台座16を支持する架台17と、この架台17を奥行(Y−Y)方向へ直線移動するために延設されたレール17a,17aに載置されて奥行方向へ直線移動させる奥行方向移動体17b,17bおよびその駆動装置としての(Y軸モータ付き)奥行方向移動装置17cと、このレール17a,17a、奥行方向移動体17b,17bおよび奥行方向移動装置17cごと載置して左右(X−X)方向へ直線移動するために延設されたレール17d,17dに載置されて左右方向へ直線移動させる左右方向移動体17e,17eおよびその駆動装置としての(X軸モータ付き)左右方向移動装置17fとを具備して、2つのカップ形溝なし砥石4,4が設けられている位置まで移動し、ウェーハ1を回転させて、ウェーハ1のエッジ1aを面取り加工できるようにする。
On the
この加工装置40で仕上げ加工の前に荒削り加工を行なえるようにするには、荒削り用の総形砥石6および棒状(あるいはドリル形)砥石7を備えた粗加工用の(粗研削用Z軸モータ付き)砥石上下方向移動装置8を、カップ形溝なし砥石4,4が設けられている位置の前面側に配置し、荒削り後にはウェーハ1の仕上げ加工に支障のない高所へ移動可能に設けて、ウェーハ1のエッジ1aを荒削りした場合には、荒削り加工後に上方へ移動して、仕上げ加工に支障のない位置に移動させ、荒削り直後に引き続いて仕上げ加工ができるようにする。
In order to perform roughing before finishing with this
これらの各砥石4,4、各駆動装置2b,41、各昇降装置12,12,14、各移動装置17c,17f,42等の加工時における動作を制御するための制御装置は、図34の制御系統図に示すように、コントロールボックス19に設けられている操作パネル19aより初期値設定等の入力をして、その設定に基づき面取り加工の動作の制御が行なわれるようにマイクロコンピュータやパソコン等の制御機器を利用した制御部19bから制御信号出力部19cを介して加工装置本体側に設けられた各制御部をそれぞれ内蔵した砥石昇降装置12,12、加工側昇降装置14、回転テーブル2aを回転させるワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、および奥行方向移動装置17cや左右方向移動装置17fを設けた架台17等に対して、動作指示となる制御信号を送出する。
A control device for controlling the operation of each of these
コントロールボックス19は、図35,36のブロック図に示すように、液晶モニター、キーボード、PBS(プッシュボタンスイッチ)等を備えて、入力部から各制御装置の動作に必要な初期条件の設定をおこない、必要な制御手順に従って行なう加工動作の指示を出すとともに、その設定条件、加工条件、初期状態や動作状況等の面取り加工に必要な条件や各装置の状態をモニターできるようにする操作パネル19aと、指定された設定条件に従って各カップ形溝なし砥石4,4を回転させる(精密研削用モータ付き)砥石駆動装置41,41、各カップ形溝なし砥石4,4の端面を常にウェーハ1側に向ける(砥石向き変更用モータ付き)カップ形砥石向き変更装置42,42ならびに各カップ形溝なし砥石4,4をそれぞれ各独立に昇降させる砥石昇降装置12,12、各カップ形溝なし砥石4,4や各砥石昇降装置12,12を全体としてまとめて昇降させる加工側昇降装置14、ワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、奥行方向移動装置17cおよび左右方向移動装置17fを設けた架台17等の動作条件を設定して送出すべき制御信号を定める制御部19bと、制御部19bから出力された信号を受けて指示された動作を行なわせるために必要な制御信号を送出する制御信号出力部19cとを備える。
As shown in the block diagrams of FIGS. 35 and 36, the
各制御装置には、図36に示すように、ロボットZ軸モータ、吸着アームR軸モータまたはローダ用アクチュエータ等を起動してウェーハ1を待機場所から回転テーブル2aまで移送し、アライメント(θ軸、Y軸)モータを作動して偏心度を求め、その偏心度を修正することにより軸心を合わせ、ウェーハ1を回転テーブル2aごと加工位置に移動して位置合せし、ノッチ1nやオリエンテーションフラット1fの位置から加工初期の位置を定め、必要に応じて外周端の仕上げ加工用に高速回転するとともに、加工後に仕上げたウェーハ1を加工済みウェーハ1の集積位置へ移し変えるウェーハセット用制御装置9aと、ウェーハ回転方向、左右方向(X軸方向)、奥行方向(Y軸方向)、仕上げ用上下方向(Z軸方向)等の動作方向を個々に制御する制御装置をまとめたウェーハ加工用制御装置9bと、ウェーハ1の精密加工の前に行なう粗加工用に追加された(粗研削用Z軸モータ付き)砥石上下方向移動装置8に配設された各制御装置(総形砥石粗研削用モータ6a、棒状砥石粗研削用モータ7a等)をまとめたウェーハ粗加工用制御装置9cと、ウェーハ1の周上の基準位置を決めるノッチ1nを精密加工するための各駆動装置の制御装置をまとめたノッチ精密加工用制御装置9dとを備える。
これらの各制御装置9a〜9dを制御信号出力部19cから出力された制御信号に基づき制御して、必要な駆動装置11〜17を起動し、それぞれが他の駆動装置と調和して動作するように制御される。
As shown in FIG. 36, each control device activates a robot Z-axis motor, a suction arm R-axis motor, a loader actuator, or the like to transfer the
These
〔作用効果〕
面取り加工装置40を使用してウェーハ1の面取り加工するときには、まず、制御部19bから制御信号出力部19cを介してウェーハセット用制御装置9aの中のロボットZ軸モータ又はローダ用アクチュエータまたは吸着アームR軸モータを駆動して、個々に積まれたウェーハ1又はカセットに収納されたウェーハ1,…,1から1枚のウェーハ1を取り出して回転テーブル2a上に移し、粗加工終了している場合には、さらに制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により奥行方向移動装置(Y軸モータ)17cを駆動して、ウェーハ1を載せた回転テーブル2aを図32,33に示すウェーハ準備位置から図31および図34に示すウェーハ1の精密加工位置まで移動し、移動後に周端の縮径加工を行なう。また、粗加工が必要な場合には、粗加工用の総形砥石6または棒状砥石7が配置された位置の真下に移動して粗加工した後、精密加工位置に移して精密加工に入る。
[Function and effect]
When chamfering the
周端縮径加工時には、制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、2つの砥石昇降装置(精密研削用Z軸モータ)12,12を駆動して、周端の形状により図10乃至図13に示すようにウェーハ1に対する各カップ形溝なし砥石4,4の位置を定めて配置し、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bおよび各カップ形溝なし砥石4,4の両砥石駆動装置(精密研削用モータ)41,41を共に起動し、そして各カップ形溝なし砥石4,4の回転を周端縮径加工時の回転数に調節し、ウェーハ1の回転とカップ形溝なし砥石4,4の回転とを適切に制御して、精度良く研削し、必要な径に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換えてウェーハ1のエッジ1aにおけるウェーハ径を目的とする寸法に合うように加工する。
At the time of peripheral diameter reduction processing, the two grinding wheel lifting / lowering devices (precise grinding Z-axis motors) 12 and 12 are driven by the control signal output from the control
続いて、コンタリング加工を行なう。コンタリング加工のときには、図34に示すように、ウェーハ1の上下各面を各カップ形溝なし砥石4,4によりそれぞれ挟むとともに、上下に位置した各カップ形溝なし砥石4,4を各独立に相対位置を調節しながら加工する。 相対的な位置の調節には、制御信号出力部19cから出力される精密研削用上側砥石のZ軸制御信号により砥石昇降装置(精密研削用上側砥石Z軸モータ)12の動作を調節するとともに制御信号出力部19cから出力される上側砥石向き変更信号により上側砥石向き変更装置(上側砥石向き変更モータ)42の動作を制御し、同時に制御信号出力部19cから出力される精密研削用下側砥石のZ軸制御信号により砥石昇降装置(精密研削用下側砥石Z軸モータ)12の動作を調節するとともに制御信号出力部19cから出力される下側砥石向き変更信号により下側砥石向き変更装置(下側砥石向き変更モータ)42の動作を制御して、ウェーハ1の変形、振動、バタツキ等による位置ずれを各カップ形溝なし砥石4,4により抑えるとともに各カップ形溝なし砥石4,4のZ軸方向の位置調節およびその位置における向き調節により、上下両面を各別に位置補正しつつコンタリング加工を進め、さらに同時に、制御信号出力部19cから出力される加工側昇降用Z軸の制御信号により加工側昇降装置(加工側昇降用Z軸モータ)14による昇降動作を調節して、上下両カップ形溝なし砥石4,4のウェーハ1に対する上下方向の相対的な位置を一定に保ち、また、加工時における各カップ形溝なし砥石4,4の回転をコンタリング加工時の回転数に調節して、ウェーハ1の回転と各カップ形溝なし砥石4,4の回転とを適切に制御して、エッジ形状を精度良く研削し、必要な形状に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換え、ウェーハ1のエッジ1aの形状を目的とする形状の寸法に合せるように研磨し、加工形状の精度を向上する。
Subsequently, contouring is performed. At the time of the contouring process, as shown in FIG. 34, the upper and lower surfaces of the
このようにウェーハ1のエッジ1aを高速で精密に加工することが可能になったことにより、加工時間を短縮でき、作業効率を向上するとともに各カップ形溝なし砥石4,4の摩耗を少なくすることができて、砥石寿命を長くすることができる。
また、各カップ形溝なし砥石4,4のウェーハ1への接触点における加工方向が互いに反対方向になるように各カップ形溝なし砥石4,4の回転方向を定めると、エッジ1aの周辺部に生じやすいバタツキを抑え、研削、研磨時に斜め方向へ刻設される条痕が一方の砥石により刻設された後に、重複して、他方の砥石による逆向きの斜め条痕が刻設されて、加工箇所が条痕の交差した面となり、加工面の表面粗さをより精細なものにして、表面粗さを向上することができ、厚さの薄いウェーハ1やエッジ1aにおける断面斜面角度の小さい形状であっても要求された断面形状を精度良く加工することができる。
Since the
Further, when the rotational directions of the cup-shaped
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの中のワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bの回転方向を、ウェーハ1が1枚加工される毎に逆方向へ切り換えて、新たなウェーハ1の加工を行なうと、各カップ形溝なし砥石4,4の摩耗が均一になり、寿命が長くなり、均一に摩耗した砥石を用いて加工するため高い加工精度を維持することができる。
In accordance with a control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの各精密研削用(上側又は下側)砥石の砥石昇降装置(精密研削用Z軸モータ)12,12を起動して、各カップ形溝なし砥石4,4の上下位置を調節するとともに、加工側昇降装置(加工側昇降用Z軸モータ)14による昇降動作を調節して、上下両カップ形溝なし砥石4,4のウェーハ1に対する上下方向の相対的な位置を一定に保つことにより、常に、2つのカップ形溝なし砥石4,4と振れあるいは位置ズレを起こしたウェーハ1のエッジ1aとの相対位置が同じになるように制御することができて、面取り加工が正確にでき、高い加工精度でエッジ1aの成形ができる。
In accordance with the control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの左右方向移動装置(X軸モータ)17fを起動して、図11に示すように各カップ形溝なし砥石4,4をウェーハ1のオリエンテーションフラット1fとなる端縁に当接し、図9に示す状態で、ウェーハ1を左右方向移動装置(X軸モータ)17fにより移動される左右方向移動体17e,17eの動作方向に従い左右方向(X軸方向)へ直線的に往復動することによりオリエンテーションフラット1fを所定の形状に加工することができ、同一加工装置により周端部の加工とオリエンテーションフラット部の加工の両方ができて、ウェーハ加工の作業効率を向上させるとともに装置の稼働率を高めることができる。
In response to an instruction from the
〔第5実施態様〕
面取り加工装置の第5実施態様としては、図37乃至図41に示すカップ形溝なし砥石を用いた第2番目の面取り加工装置50を説明する。
なお、面取り加工装置40と同じものは同じ符号を付して具体的な説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
As a fifth embodiment of the chamfering apparatus, a
In addition, the same thing as the
〔構成〕
2つのカップ形溝なし砥石4,4を用いた面取り加工装置50は、ウェーハ1のエッジ(周端部)1aを面取り加工するための装置であって、2つのカップ形溝なし砥石4,4を互いに対向する側面を近接して配置すると共に端面を加工面として使用して、ウェーハ1との接触点の中間位置にウェーハ1の中心を通る直線と両カップ形溝なし砥石4,4の配置上の中心とが一致するように形成して研削、研磨を左右均等に加工できるようにする。
〔Constitution〕
A
各カップ形溝なし砥石4,4は、精密研削用モータ直結型の砥石駆動装置41,41を接続するとともに各カップ形溝なし砥石4,4をそれぞれ各独立に砥石の向きを変更する砥石向き変更装置42,42を介して砥石支持装置43,43により支持され、この砥石支持装置43,43が各別に上下(Z−Z)方向へ昇降自在に砥石昇降装置12,12により支持され、さらに、各砥石昇降装置12,12は、基台13に砥石昇降装置12,12の固定側部材を基準がぶれないように確実に固定するとともに移動側部材を上下(Z−Z)方向へ昇降自在に支持する。
Each cup-shaped
ワーク支持装置15側では、ウェーハ1を載置する回転テーブル2aとその回転テーブル2aを回転させるワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2とを設置する台座16と、その台座16を支持する架台17と、この架台17を奥行(Y−Y)方向へ直線移動するために延設されたレール17a,17aに載置されて奥行方向へ直線移動させる奥行方向移動体17b,17bおよびその駆動装置としての奥行方向移動装置17cと、このレール17a,17a、奥行方向移動体17b,17bおよび奥行方向移動装置17cごと載置して左右(X−X)方向へ直線移動するために延設されたレール17d,17dに載置されて左右方向へ直線移動させる左右方向移動体17e,17eおよびその駆動装置としての左右方向移動装置17fとを具備して、ウェーハ1を回転させ、2つの円盤形溝なし砥石3,3が設けられている位置まで移動して面取り加工できるようにする。
On the
この加工装置50による面取り加工の時に、ウェーハ1に上下方向の変形、振動、バタツキ等による変位を生じたとしても、カップ形溝なし砥石4,4の動きとともに相対的に位置ズレがないように加工するため、各レール17a,17aと各レール17d,17dの中間位置から台座16の下方に(ウェーハ側昇降用Z軸モータ付き)ウェーハ側昇降装置54の取付け支持部材54aを垂下し、ウェーハ側昇降装置54により台座16ごと上下方向へ直線移動させる移動体54bを設け、加工中に移動体54bの位置を上下することにより、面取り加工に支障の生じない位置に常時移動させ、ウェーハ1と各カップ形溝なし砥石4,4との相対的な位置を一定にした仕上げ加工ができるようにする。
Even if the
これらの各カップ形溝なし砥石4,4、各砥石駆動装置11a,11a、各昇降装置12,12,54、各移動装置17c,17f等の加工時における動作を制御するための制御装置は、図40の制御系統図に示すように、コントロールボックス19に設けられている操作パネル19aより初期値設定等の入力をして、その設定に基づき面取り加工の動作の制御が行なわれるようにマイクロコンピュータやパソコン等の制御機器を利用した制御部19bから制御信号出力部19cを介して加工装置本体側に設けられた各制御部をそれぞれ内蔵した砥石昇降装置12,12、ウェーハ側昇降装置54、回転テーブル2aを回転させるワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、および奥行方向移動装置17cや左右方向移動装置17fを設けた架台17等に対して、動作指示となる制御信号を送出する。
A control device for controlling the operation of each cup-shaped
コントロールボックス19は、液晶モニター、キーボード、PBS等を備えて、入力部から各制御装置の動作に必要な初期条件の設定をおこない、必要な制御手順に従って行なう加工動作の指示を出すとともに、その設定条件、加工条件、初期状態や動作状況等の面取り加工に必要な条件や各装置の状態をモニターできるようにする操作パネル19aと、指定された設定条件に従って各カップ形溝なし砥石4,4を回転させる砥石駆動装置41,41、砥石向き変更装置42,42、砥石支持装置43,43、砥石昇降装置12,12、ウェーハ側昇降装置54、ワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、奥行方向移動装置17cおよび左右方向移動装置17fを設けた架台17等の動作条件を設定して送出すべき制御信号を定める制御部19bと、この制御部19bから出力された信号を受けて指示された動作を行なわせるために必要な制御信号を送出する制御信号出力部19cとを備える。
The
各制御装置には、図41に示すように、ロボットZ軸モータ、吸着アームR軸モータまたはローダ用アクチュエータを起動してウェーハ1を待機場所から回転テーブル2aまで移送し、アライメント(θ軸、Y軸)モータを作動して偏心度を明らかにし、その偏心度を修正することにより軸心を合わせ、ウェーハ1を回転テーブル2aごと加工位置に移動して位置合せし、ノッチ1nやオリエンテーションフラット1fの位置から加工初期の位置を定め、必要に応じて外周端の仕上げ加工用に高速回転するとともに、加工後に表面を洗浄してから、仕上げたウェーハ1を加工済みウェーハ1の集積位置へ移し換えるウェーハセット用制御装置9aと、ウェーハ回転方向、左右方向(X軸方向)、奥行方向(Y軸方向)、仕上げ加工用上下方向(Z軸方向)等の動作方向を個々に制御する制御装置をまとめたウェーハ加工用制御装置9bと、ウェーハ1の精密加工の前に行なう粗加工用に追加された(粗研削用Z軸モータ付き)砥石上下方向移動装置8に設けられた各制御対象の装置(総形砥石粗研削用モータ6a、棒状砥石粗研削用モータ7a等)をまとめたウェーハ粗加工用制御装置9cと、ウェーハ1の周上の基準位置を決めるノッチ1nを精密加工するための各駆動装置の制御装置をまとめたノッチ精密加工用制御装置9dとを備える。
これらの各制御装置9a〜9dを制御信号出力部19cから出力された制御信号に基づき制御して、必要な駆動装置11〜17を起動し、それぞれが他の駆動装置と調和して動作するように制御される。
As shown in FIG. 41, each control device activates a robot Z-axis motor, a suction arm R-axis motor or a loader actuator to transfer the
These
〔作用効果〕
面取り加工装置50を使用してウェーハ1の面取り加工するときには、まず、制御部19bから制御信号出力部19cを介してウェーハセット用制御装置9aを駆動して、個々に積まれたウェーハ1又はカセットに収納されたウェーハ1,…,1から1枚のウェーハ1を取り出して回転テーブル2a上に移し、さらに制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により奥行方向移動装置(Y軸モータ)17cを駆動して、ウェーハ1を載せた回転テーブル2aを図38,39に示すウェーハ準備位置から図37および図40に示すウェーハ1の精密加工位置まで移動し、移動後に周端の縮径加工を行なう。粗加工が必要な場合には、精密加工に入る前に行なう。
[Function and effect]
When chamfering the
周端縮径加工時には、制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、2つの砥石昇降装置(精密研削用Z軸モータ)12,12を駆動して、周端の形状により図12、図13及び図14に示すようにウェーハ1に対する各カップ形溝なし砥石4,4の位置を定めて配置し、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bおよび各カップ形溝なし砥石4,4の両砥石駆動装置(精密研削用モータ)41,41を共に起動し、そして各カップ形溝なし砥石4,4の回転を周端縮径加工時の回転数に調節し、ウェーハ1の回転とカップ形溝なし砥石4,4の回転とを適切に制御して、精度良く研削し、必要な径に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換えてウェーハ1のエッジ1aにおけるウェーハ径を目的とする寸法に合うように加工する。
At the time of peripheral end diameter reduction processing, the two grinding wheel lifting devices (precise grinding Z-axis motors) 12 and 12 are driven by the control signal output from the control
続いて、コンタリング加工を行なう。
コンタリング加工のときには、図40に示すように、ウェーハ1の上下各面を各カップ形溝なし砥石4,4によりそれぞれ挟むとともに、上下に位置した各カップ形溝なし砥石4,4を各独立に相対位置を調節しながら加工する。
相対的な位置の調節には、制御信号出力部19cから出力される精密加工用上側砥石のZ軸制御信号により精密研削用上側砥石昇降装置(精密研削用上側砥石Z軸モータ)12の動作を調節し、同時に、制御信号出力部19cから出力される精密加工用下側砥石のZ軸制御信号により精密研削用下側砥石昇降装置(精密研削用下側砥石Z軸モータ)12の動作を制御して、ウェーハ1の変形、振動、バタツキ等による位置ずれを各カップ形溝なし砥石4,4により抑えるとともに各カップ形溝なし砥石4,4のZ軸方向の位置調節により、上下両面を各別に位置補正しつつコンタリング加工を進め、さらに同時に、制御信号出力部19cから出力されるウェーハ側昇降用Z軸の制御信号によりウェーハ側昇降装置(ウェーハ側昇降用Z軸モータ)54による昇降動作を制御して、上下両カップ形溝なし砥石4,4とウェーハ1との上下方向の相対的な位置を一定に保ち、また、加工時における各カップ形溝なし砥石4,4の回転をコンタリング加工時の回転数に調節して、ウェーハ1の回転とカップ形溝なし砥石4,4の回転とを適切に制御して、エッジ形状を精度良く研削し、必要な形状に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換え、ウェーハ1のエッジ1aの形状を目的とする形状の寸法に合せるように研磨し、加工形状の精度を向上する。
Subsequently, contouring is performed.
At the time of the contouring process, as shown in FIG. 40, the upper and lower surfaces of the
For the relative position adjustment, the operation of the precision grinding upper grinding wheel lifting device (the precision grinding upper grinding wheel Z-axis motor) 12 is controlled by the Z-axis control signal of the precision grinding upper grinding wheel output from the control
このようにウェーハ1のエッジ1aを高速で精密に加工することが可能になったことにより、加工時間を短縮でき、作業効率を向上するとともに各カップ形溝なし砥石4,4の摩耗を少なくすることができて、砥石寿命を長くすることができる。
また、各カップ形溝なし砥石4,4のウェーハ1への接触点における加工方向が互いに反対方向になるように各カップ形溝なし砥石4,4の回転方向を定めると、エッジ1aの周辺部に生じやすいバタツキを抑え、研削、研磨時に斜め方向へ刻設される条痕が一方の砥石により刻設された後に、重複して、他方の砥石による逆向きの斜め条痕が刻設されて、加工箇所が条痕の交差した面となり、加工面の表面粗さをより精細なものにして、表面粗さを向上することができ、厚さの薄いウェーハ1やエッジ1aにおける断面斜面角度の小さい形状であっても要求された断面形状を精度良く加工することができる。
Since the
Further, when the rotational directions of the cup-shaped
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bの回転方向を、ウェーハ1が1枚加工される毎に逆方向へ切り換えて、新たなウェーハ1の加工を行なうと、各カップ形溝なし砥石4,4の摩耗が均一になり、寿命が長くなり、均一に摩耗した砥石を用いて加工するため高い加工精度を維持することができる。
According to the control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの各精密加工用(上側又は下側)砥石の砥石昇降装置(Z軸モータ)12,12を起動して、各カップ形溝なし砥石4,4の上下位置を調節するとともに、ウェーハ側昇降装置(ウェーハ側昇降用Z軸モータ)54による昇降動作を調節して、上下両カップ形溝なし砥石4,4のウェーハ1に対する上下方向の相対的な位置を一定に保つことにより、常に、2つのカップ形溝なし砥石4,4と振れあるいは位置ズレを起こしたウェーハ1のエッジ1aとの相対位置が同じになるように制御することができて、面取り加工が正確にでき、高い加工精度でエッジ1aの成形ができる。
In accordance with a control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの左右方向移動装置(X軸モータ)17fを起動して、図3又は図4に示すように各カップ形溝なし砥石4,4をウェーハ1のオリエンテーションフラット1fとなる端縁に当接し、図9,11に示す状態で、ウェーハ1を左右方向移動装置(X軸モータ)17fにより駆動される左右方向移動体17e,17eの動作方向に従いX軸方向へ直線的に往復動することによりオリエンテーションフラット1fを所定の形状に加工することができ、同一加工装置によりエッジ1aの成形加工及び仕上げ加工とオリエンテーションフラット1fの成形加工及び仕上げ加工との両方ができて、ウェーハ加工の作業効率を向上させるとともに装置の稼働率を高めることができる。
In accordance with an instruction from the
〔第6実施態様〕
面取り加工装置の第6実施態様としては、図42乃至図46に示すカップ形溝なし砥石を用いた第3番目の面取り加工装置60を説明する。
なお、面取り加工装置50と同じものは同じ符号を付して具体的な説明を省略する。
[Sixth embodiment]
As a sixth embodiment of the chamfering apparatus, a
In addition, the same thing as the
〔構成〕
2つのカップ形溝なし砥石4,4を用いた面取り加工装置60は、ウェーハ1のエッジ(周端部)1aを面取り加工するための装置であって、2つのカップ形溝なし砥石4,4を互いに対向する側面を近接して配置すると共に端面を加工面として使用して、ウェーハ1との接触点の中間位置にウェーハ1の中心を通る直線と両カップ形溝なし砥石4,4の配置上の中心とが一致するように形成して研削、研磨を左右均等に加工できるようにする。
〔Constitution〕
A
各カップ形溝なし砥石4,4は、直結型の砥石駆動装置41,41を接続するとともにこの砥石の向きを変更する砥石向き変更装置42,42を備えた砥石支持装置43,43により支持され、この砥石支持装置43,43が各別に上下(Z−Z)方向へ昇降自在に砥石昇降装置12,12により支持され、さらに、各砥石昇降装置12,12は、基台13に砥石昇降装置12,12の固定側部材を基準がぶれないように確実に固定するとともに移動側部材を上下(Z−Z)方向へ昇降自在に支持する。
Each cup-shaped
ワーク支持装置15側では、ウェーハ1を載置する回転テーブル2aとその回転テーブル2aを回転させるワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2とを設置する台座16と、その台座16を支持する架台17と、この架台17を奥行(Y−Y)方向へ直線移動するために延設されたレール17a,17aに載置されて奥行方向へ直線移動させる奥行方向移動体17b,17bおよびその駆動装置としての奥行方向移動装置17cと、このレール17a,17a、奥行方向移動体17b,17bおよび奥行方向移動装置17cごと載置して左右(X−X)方向へ直線移動するために延設されたレール17d,17dに載置されて左右方向へ直線移動させる左右方向移動体17e,17eおよびその駆動装置としての左右方向移動装置17fとを具備して、ウェーハ1を回転させ、2つのカップ形溝なし砥石4,4が設けられている位置まで移動して面取り加工できるようにする。
On the
この加工装置60による面取り加工の時に、ウェーハ1に上下方向の変形、振動、バタツキ等による変位を生じたとしても、カップ形溝なし砥石4,4の動きとともに相対的に位置ズレが生じないように加工するため、各レール17a,17aと各レール17d,17dの中間位置から台座16の下端面とウェーハ側昇降装置支持部材(上下方向移動装置支持部材)63との間で複数個の(ウェーハ側昇降用Z軸)圧電アクチュエータ64a,…,64aからなりウェーハ側昇降装置支持部材63を基準にして台座16ごと上下方向へ移動させるウェーハ側昇降装置64を介装する。
このウェーハ側昇降装置64により、加工中に台座16ごとウェーハ1を上下方向へ移動させることができ、面取り加工に支障の生じない位置に常時移動させ、ウェーハ1と各カップ形溝なし砥石4,4との相対的な位置を一定にできるようにする。
Even when the
The wafer-
これら各カップ形溝なし砥石4,4、各砥石駆動装置11a,11a、各昇降装置12,12,34、各移動装置17c,17f等の加工時における動作を制御するための制御装置は、図45の制御系統図に示すように、コントロールボックス19に設けられている操作パネル19aより初期値設定等の入力をして、その設定に基づき面取り加工の動作の制御が行なわれるようにマイクロコンピュータやパソコン等の制御機器を利用した制御部19bから制御信号出力部19cを介して加工装置本体側に設けられた各制御部をそれぞれ内蔵した砥石昇降装置12,12、ウェーハ側昇降装置64、回転テーブル2aを回転させるワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、および奥行方向移動装置17cや左右方向移動装置17fを設けた架台17等に対して、動作指示となる制御信号を送出する。
The control devices for controlling the operations of these cup-shaped
コントロールボックス19は、液晶モニター、キーボード、PBS等を備えて、入力部から各制御装置の動作に必要な初期条件の設定をおこない、必要な制御手順に従って行なう加工動作の指示を出すとともに、その設定条件、加工条件、初期状態や動作状況等の面取り加工に必要な条件や各装置の状態をモニターできるようにする操作パネル19aと、指定された設定条件に従って各カップ形溝なし砥石4,4を回転させる砥石駆動装置41,41、砥石昇降装置12,12、ウェーハ側昇降装置64、ワーク載置テーブル回転装置2bを内蔵したワーク取付台2、奥行方向移動装置17cおよび左右方向移動装置17fを設けた架台17等の動作条件を設定して送出すべき制御信号を定める制御部19bと、この制御部19bから出力された信号を受けて指示された動作を行なわせるために必要な制御信号を送出する制御信号出力部19cとを備える。
The
各制御装置には、図46に示すように、ロボットZ軸モータ、吸着アームR軸モータまたはローダ用アクチュエータを起動してウェーハ1を待機場所から回転テーブル2aまで移送し、アライメント(θ軸、Y軸)モータを作動して偏心度を明らかにし、その偏心度を修正することにより軸心を合わせ、ウェーハ1を回転テーブル2aごと加工位置に移動して位置合せし、ノッチ1nやオリエンテーションフラット1fの位置から加工初期の位置を定め、必要に応じて外周端の仕上げ加工用に高速回転するとともに、加工後に表面を洗浄してから、仕上げたウェーハ1を加工済みウェーハ1の集積位置へ移し換えるウェーハセット用制御装置9aと、ウェーハ回転方向、左右方向(X軸方向)、奥行方向(Y軸方向)、仕上げ用上下方向(Z軸方向)等の動作方向を個々に制御する制御装置をまとめたウェーハ加工用制御装置9bと、ウェーハ1の精密加工の前に行なう粗加工用に追加された(粗研削用Z軸モータ付き)砥石上下方向移動装置8に配設された各制御対象の装置(総形砥石粗研削用モータ6a、棒状砥石粗研削用モータ7a等)をまとめたウェーハ粗加工用制御装置9cと、ウェーハ1の周上の基準位置を決めるノッチ1nを精密加工するための各駆動装置の制御装置をまとめたノッチ精密加工用制御装置9dとを備える。
これらの各制御装置9a〜9dを制御信号出力部19cから出力された制御信号に基づき制御して、必要な駆動装置11〜17を起動し、それぞれが他の駆動装置と調和して動作するように制御される。
As shown in FIG. 46, each control device starts a robot Z-axis motor, a suction arm R-axis motor or a loader actuator to transfer the
These
〔作用効果〕
面取り加工装置60を使用してウェーハ1の面取り加工するときには、まず、制御部19bから制御信号出力部19cを介してウェーハセット用制御装置9aを駆動して、個々に積まれたウェーハ1又はカセットに収納されたウェーハ1,…,1から1枚のウェーハ1を取り出して回転テーブル2a上に移し、さらに制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により奥行方向移動装置(Y軸モータ)17cを駆動して、ウェーハ1を載せた回転テーブル2aを図43,44に示すウェーハ準備位置から図42および図45に示すウェーハ加工位置まで移動し、移動後に周端の縮径加工を行なう。
[Function and effect]
When chamfering the
周端縮径加工時には、制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、2つの砥石昇降装置(精密研削用Z軸モータ)12,12を駆動して、周端の形状により図10,12及び図13に示すようにウェーハ1に対する各カップ形溝なし砥石4,4の位置を定めて配置し、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bおよび各カップ形溝なし砥石4,4の両砥石駆動装置(精密研削用モータ)41,41を共に起動し、そして各カップ形溝なし砥石4,4の回転を周端縮径加工時の回転数に調節し、ウェーハ1の回転とカップ形溝なし砥石4,4の回転とを適切に制御して、精度良く研削し、必要な径に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換えてウェーハ1のエッジ1aにおけるウェーハ径を目的とする寸法に合うように加工する。
At the time of peripheral diameter reduction processing, the two grinding wheel lifting / lowering devices (precise grinding Z-axis motors) 12 and 12 are driven by the control signal output from the control
続いて、コンタリング加工を行なう。
コンタリング加工のときには、図45に示すように、ウェーハ1の上下各面を各カップ形溝なし砥石4,4によりそれぞれ挟むとともに、上下に位置した各カップ形溝なし砥石4,4を各独立に相対位置を調節しながら加工する。相対的な位置の調節には、制御信号出力部19cから出力される精密加工用上側砥石のZ軸制御信号により上側砥石の砥石昇降装置(精密研削用上側砥石Z軸モータ)12の動作を制御し、同時に、制御信号出力部19cから出力される精密加工用下側砥石のZ軸制御信号により下側砥石用の砥石昇降装置(精密加工用下側砥石Z軸モータ)12の動作を制御して、ウェーハ1の変形、振動、バタツキ等による位置ずれを各カップ形溝なし砥石4,4により抑えるとともに各カップ形溝なし砥石4,4のZ軸方向の位置調節により、上下両面を各別に位置補正しつつコンタリング加工を進め、さらに同時に、制御信号出力部19cから出力されるウェーハ側昇降用Z軸の制御信号によりウェーハ側昇降装置64の(ウェーハ側昇降用Z軸)圧電アクチュエータ64a,64aによる昇降動作を制御して、上下両カップ形溝なし砥石4,4とウェーハ1との上下方向の相対的な位置を一定に保ち、また、加工時における各カップ形溝なし砥石4,4の回転をコンタリング加工時の回転数に調節して、ウェーハ1の回転とカップ形溝なし砥石4,4の回転とを適切に制御して、エッジ形状を精度良く研削し、必要な形状に近づいてから精密な研磨作業(スパークアウト)に切り換え、ウェーハ1のエッジ1aの形状を目的とする形状の寸法に合せるように研磨し、加工形状の精度を向上する。
Subsequently, contouring is performed.
At the time of the contouring process, as shown in FIG. 45, the upper and lower surfaces of the
このようにウェーハ1のエッジ1aを高速で精密に加工することが可能になったことにより、加工時間を短縮でき、作業効率を向上するとともに各円盤形溝なし砥石3,3の摩耗を少なくすることができて、砥石寿命を長くすることができる。
また、各カップ形溝なし砥石4,4のウェーハ1への接触点における加工方向が互いに反対方向になるように各カップ形溝なし砥石4,4の回転方向を定めると、エッジ1aの周辺部に生じやすいバタツキを抑え、研削、研磨時に斜め方向へ刻設される条痕が一方の砥石により刻設された後に、重複して、他方の砥石による逆向きの斜め条痕が刻設されて、加工箇所が条痕の交差した面となり、加工面の表面粗さをより精細なものにして、表面粗さを向上することができ、厚さの薄いウェーハ1やエッジ1aにおける断面斜面角度の小さい形状であっても要求された断面形状を精度良く加工することができる。
Since the
Further, when the rotational directions of the cup-shaped
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bのワーク載置テーブル回転装置(θ軸モータ)2bの回転方向を、ウェーハ1が1枚加工される毎に逆方向へ切り換えて、新たなウェーハ1の加工を行なうと、各カップ形溝なし砥石4,4の摩耗が均一になり、寿命が長くなり、均一に摩耗した砥石を用いて加工するため高い加工精度を維持することができる。
According to the control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの各精密加工用(上側又は下側)砥石の砥石昇降装置(Z軸モータ)12,12を起動して、各カップ形溝なし砥石4,4の上下位置を調節するとともに、ウェーハ側昇降装置64の(ウェーハ側昇降用Z軸)圧電アクチュエータ64a,…,64aによる昇降動作を制御して、上下両カップ形溝なし砥石4,4のウェーハ1に対する上下方向の相対的な位置を一定に保つことにより、常に、2つのカップ形溝なし砥石4,4と振れあるいは位置ズレを起こしたウェーハ1のエッジ1aとの相対位置を高速に制御して一定に維持することができ、面取り加工が正確にでき、高い加工精度でエッジ1aの成形ができる。
In accordance with a control signal output from the control
制御部19bからの指示に従い制御信号出力部19cから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置9bの左右方向移動装置(X軸モータ)17fを起動して、図9又は図11に示すように各カップ形溝なし砥石4,4をウェーハ1のオリエンテーションフラット1fとなる端縁に当接し、図9に示す状態で、ウェーハ1を左右方向移動装置(X軸モータ)17fにより駆動される左右方向移動体17e,17eの動作方向に従いX軸方向へ直線的に往復動することによりオリエンテーションフラット1fを所定の形状に加工することができ、同一加工装置によりエッジ1aの成形加工及び仕上げ加工とオリエンテーションフラット1fの成形加工及び仕上げ加工との両方ができて、ウェーハ加工の作業効率を向上させるとともに装置の稼働率を高めることができる。
In response to an instruction from the
ウェーハの面取り加工における断面形状及びその寸法精度を高めて、必要な断面形状を正確に形成し、加工時間を短くするとともに砥石の寿命を長くすることができるようにしたことによって、ウェーハ端部の面取り加工につき、従来技術よりも短時間に高精度で仕上げることができ、製品品質を向上させるとともに歩留まりを高めることができ、しかも砥石の寿命を延ばして、製造コストを大幅に引き下げることができ、産業上極めて有意義な方法と装置を提供することができる。 By increasing the cross-sectional shape and its dimensional accuracy in chamfering of the wafer, accurately forming the required cross-sectional shape, shortening the processing time and extending the life of the grindstone, Chamfering can be finished with higher accuracy in a shorter time than the prior art, improving product quality and increasing yield, extending the life of the grindstone, and greatly reducing manufacturing costs. It is possible to provide an industrially significant method and apparatus.
1 ウェーハ
1a エッジ(周端部)
1au 上斜面
1ad 下斜面
1b 周端
1c 円弧
1d 斜め条痕
1e (逆向きの)斜め条痕
1f オリエンテーションフラット
1fc オリフラコーナー
1n ノッチ
1nb ノッチ底部
1nc ノッチコーナー
2 ワーク取付台
2a 回転テーブル
2b (θ軸モータ付き)ワーク載置テーブル回転装置
3 円盤形溝なし砥石
4 カップ形溝なし砥石
4a 端面
4b (カップ形溝なし砥石の)回転軸
6 (粗研削用)総形砥石
6a 総形砥石粗研削用モータ
7 (粗研削用)棒状砥石(あるいはドリル形砥石)
7a 棒状砥石粗研削用モータ
8 (粗研削用Z軸モータ付き)砥石上下方向移動装置
9a ウェーハセット用制御装置
9b ウェーハ加工用制御装置
9c ウェーハ粗加工用制御装置
9d ノッチ精密加工用制御装置
10,20,30,40,50,60 面取り加工装置
11 砥石支持装置
11a (精密研削用スピンドルモータ付き)砥石駆動装置
12 (精密研削用Z軸モータ付き)砥石昇降装置
13 基台
14 (加工側昇降用Z軸モータ付き)加工側昇降装置
15 ワーク支持装置
16 台座
17 架台
17a,17d レール
17b 奥行(Y−Y)方向移動体
17c (Y軸モータ付き)奥行方向移動装置
17e 左右(X−X)方向移動体
17f (X軸モータ付き)左右方向移動装置
19 コントロールボックス
19a 操作パネル
19b 制御部
19c 制御信号出力部
24,54 (ウェーハ側昇降用Z軸モータ付き)ウェーハ側昇降装置
24a,54a 取付け支持部材
24b,54b 移動体
33,63 ウェーハ側昇降装置支持部材
34,64 ウェーハ側昇降装置
34a,64a (ウェーハ側昇降用Z軸)圧電アクチュエータ
41 (精密研削用モータ直結型の)砥石駆動装置
42 (砥石向き変更用モータ付き)カップ形砥石向き変更装置
43 砥石支持装置
B オリエンテーションフラットにより切り取られた円弧部分を除く径方向の長さ
D 直径
R,R1,R2,R3 半径
X1,X2,X3,X4 幅
X,Y,Z,θ (移動方向を示す)矢印
α1,α2,α3,α4,α5,α6 角度
dn ノッチの深さ
h オリエンテーションフラットの(消失した部分の)深さ
1
1au Upper slope
7a Rod grinding wheel rough grinding motor 8 (with rough grinding Z-axis motor) grinding wheel vertical movement device 9a Wafer setting control device 9b Wafer processing control device 9c Wafer roughing control device 9d Notch precision processing control device 10, 20, 30, 40, 50, 60 Chamfering device 11 Grinding wheel support device 11a (with spindle motor for precision grinding) Grinding wheel drive device 12 (with Z axis motor for precision grinding) Grinding stone lifting device 13 Base 14 (For machining side lifting) Processing side lifting device 15 Work support device 16 Base 17 Mounting base 17a, 17d Rail 17b Depth (YY) direction moving body 17c (With Y axis motor) Depth direction moving device 17e Left and right (XX) direction Moving body 17f (with X-axis motor) Left-right direction moving device 19 Control box 19a Operation panel 19b Control unit 1 9c Control signal output units 24 and 54 (with a Z-axis motor for raising and lowering the wafer side) Wafer side raising and lowering devices 24a and 54a Mounting support members 24b and 54b Moving bodies 33 and 63 Wafer side raising and lowering device support members 34 and 64 Wafer side raising and lowering device 34a 64a (Z-axis for raising and lowering the wafer side) Piezoelectric actuator 41 Grinding wheel drive device 42 (with direct grinding motor direct connection type) 42 (with motor for changing the grinding wheel direction) Cup type grinding wheel direction changing device 43 Grinding wheel support device B Cut off by orientation flat Radial length excluding arc portion D Diameter R, R1, R2, R3 Radius X1, X2, X3, X4 Width X, Y, Z, θ (indicating moving direction) arrow α1, α2, α3, α4 α5, α6 Angle dn Notch depth h Orientation flat (disappeared part) depth
Claims (20)
前記ウェーハ外径を研削して縮径する方向に加工する周端縮径加工では、前記2個の溝なし砥石をそれぞれ一定の高さに保持したままで前記ウェーハに接触させて加工し、
前記ウェーハ周端部の断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、前記ウェーハ周端部の各面に前記2個の溝なし砥石をそれぞれ各別に移動させ、前記ウェーハ周端部の径方向の同一箇所を上下から挟み込んでそれぞれの面を同時に加工することを特徴とするウェーハ面取り加工方法。 The wafer is centered and placed on a turntable, rotated, and two grooveless grindstones that process this rotating wafer are placed close to the same location on the peripheral edge of the wafer, and are placed in a relative heel. , A processing method for simultaneously processing and forming a position adjacent to the same location of the peripheral edge of the wafer by the processing surface of the rotating both grooveless grindstone,
In peripheral edge diameter reduction processing to grind the outer diameter of the wafer and reduce the diameter, the two grooveless grindstones are held in contact with the wafer while being held at a constant height.
In the contouring process for forming a cross section of the peripheral edge of the wafer into a desired shape, the two grooveless grindstones are individually moved to each surface of the peripheral edge of the wafer, and the radial direction of the peripheral edge of the wafer is moved. A method for chamfering a wafer, characterized in that the same portion is sandwiched from above and below and each surface is processed simultaneously.
前記オリエンテーションフラット部の端面を研削して寸法を縮小する方向に加工する周端縮小加工では、前記2個の溝なし砥石をそれぞれ一定の高さに保持したままで前記オリエンテーションフラット部の端面に接触させて加工し、
前記オリエンテーションフラット部周端部の断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、前記オリエンテーションフラット部周端部の径方向の同一箇所を上下から挟み込んでそれぞれの面を同時に加工することを特徴とするウェーハ面取り加工方法。 The orientation flat portion of the wafer is placed on a table formed so as to be reciprocally moved relative to the grindstone so as to be movable on the plane, and the orientation flat portion is processed by reciprocating relatively 2 A single grooveless grindstone is placed close to the same location on the peripheral edge of the orientation flat, and is relatively staggered, and close to the same location on the peripheral edge of the orientation flat by the processing surface of both rotating grooveless grindstones. A processing method for simultaneously processing and molding the selected positions,
In peripheral edge reduction processing, in which the end face of the orientation flat part is ground and processed in the direction of reducing the dimensions, the two grooveless grindstones are kept in contact with the end face of the orientation flat part while maintaining a constant height. Let me process
In the contouring process in which the cross section of the orientation flat part peripheral end is formed into a desired shape, the same part in the radial direction of the orientation flat part peripheral end is sandwiched from above and below, and each surface is processed simultaneously. Wafer chamfering method.
前記ウェーハ外形を研削して縮径する方向に加工する周端縮径加工では、前記2個の溝なし砥石をそれぞれ一定の高さに保持したままで前記ウェーハに接触させて加工し、
前記ウェーハ周端部の断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、前記ウェーハ周端部の上面を前記2個の溝なし砥石を同時に移動させる加工と、前記ウェーハ周端部の下面を前記2個の溝なし砥石を同時に移動させる加工とに分け、それぞれの面を各別に加工することを特徴とするウェーハ面取り加工方法。 The wafer is centered and placed on a turntable, rotated, and two grooveless grindstones for processing this rotating wafer are placed close to the same location on the peripheral edge of the wafer, and are set to be relatively inclined. Rotating the rotation direction of each grooveless whetstone in the opposite direction at the contact point with the wafer, and simultaneously processing the position close to the same location on the peripheral edge of the wafer by the processing surface of both grooveless whetstone A method,
In peripheral edge diameter reduction processing to grind the wafer outer shape in the direction of diameter reduction, the two grooveless grindstones are held in contact with the wafer while being held at a constant height, and processed.
In the contouring process in which the cross section of the wafer peripheral edge is formed into a desired shape, the upper surface of the wafer peripheral edge is moved simultaneously with the two groove-free grindstones, and the lower surface of the wafer peripheral edge is A method for chamfering a wafer, characterized in that it is divided into processing for moving two grooveless grindstones simultaneously and each surface is processed separately.
前記オリエンテーションフラット部の端面を研削して寸法を縮小する方向に加工する周端縮小加工では、前記2個の溝なし砥石をそれぞれ一定の高さに保持したままで前記オリエンテーションフラット部の端面に接触させて加工し、
前記オリエンテーションフラット部周端部の断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、前記オリエンテーションフラット部周端部の上面を前記2個の溝なし砥石を同時に移動させる加工と、前記オリエンテーションフラット部周端部の下面を前記2個の溝なし砥石を同時に移動させる加工とに分け、それぞれの面を各別に加工することを特徴とするウェーハ面取り加工方法。 The orientation flat portion of the wafer is placed on a table formed so as to be reciprocally moved relative to the grindstone so as to be movable on the plane, and the orientation flat portion is processed by reciprocating relatively 2 The grooveless grindstones are placed close to the same location on the peripheral edge of the orientation flat part, and are disposed in a relative manner, and the rotational directions of both grooveless grindstones are rotated in opposite directions at the point of contact with the wafer, A processing method for simultaneously processing and molding a position adjacent to the same portion of the peripheral portion of the orientation flat portion by a processing surface of both grooveless grindstones,
In peripheral edge reduction processing, in which the end face of the orientation flat part is ground and processed in the direction of reducing the dimensions, the two grooveless grindstones are kept in contact with the end face of the orientation flat part while maintaining a constant height. Let me process
In the contouring process in which the cross section of the orientation flat part peripheral end is formed into a desired shape, the process of moving the two grooveless grindstones simultaneously on the upper surface of the orientation flat part peripheral end, and the orientation flat part periphery A wafer chamfering method, wherein the lower surface of the end portion is divided into processing for simultaneously moving the two groove-free grindstones, and each surface is processed separately.
前記2つの溝なし砥石を互いに近接して配置するとともに各独立にウェーハ板厚方向(Z軸方向)へ移動可能に取り付けた2つの砥石移動装置と、
前記回転テーブルの下方に配置して面取加工時に回転方向(θ方向)へ動作可能なワーク載置テーブル回転装置と、
このワーク載置テーブル回転装置を載せて、前記回転テーブルに同芯的に載置されたウェーハを奥行方向(Y軸方向)へ平行移動可能にする平面移動装置と、
前記2つの砥石移動装置をウェーハ板厚方向へまとめて移動可能に取り付けた砥石側Z軸方向移動装置と、前記ワーク載置テーブル回転装置と前記平面移動装置との間に配設してウェーハ板厚方向へ移動可能に取り付けたウェーハ側Z軸方向移動装置と、のいずれか一方のZ軸方向移動装置と、
を設けて、
回転させた各溝なし砥石の加工面によりウェーハ周端部の同一箇所に近接した位置を同時に加工するとともに加工中に前記ウェーハと各溝なし砥石とを前記ウェーハの板厚方向を含む三次元方向へ相対的に移動させて、ウェーハ周端部の断面形状を所定の形状に面取り加工することを特徴とするウェーハ面取り加工装置。 A wafer chamfering apparatus comprising a wafer placed concentrically on a rotary table, and two grooveless grindstones that chamfer and move simultaneously close to and away from the peripheral edge of the wafer,
Two whetstone moving devices that are arranged close to each other and movably mounted in the wafer plate thickness direction (Z-axis direction), and wherein the two grooveless whetstones are arranged close to each other,
A workpiece mounting table rotating device that is arranged below the rotating table and is operable in a rotating direction (θ direction) during chamfering;
A plane moving device that mounts the workpiece mounting table rotating device and enables parallel movement of the wafer placed concentrically on the rotating table in the depth direction (Y-axis direction);
A wafer plate disposed between the grinding wheel side Z-axis direction moving device, in which the two grinding wheel moving devices are moved together in the wafer plate thickness direction, and the workpiece mounting table rotating device and the planar moving device. A wafer-side Z-axis direction moving device attached movably in the thickness direction, and any one Z-axis direction moving device;
With
A three-dimensional direction including the wafer thickness direction of the wafer and each grooveless grindstone during processing while simultaneously processing a position close to the same portion of the peripheral edge of the wafer by the processing surface of each rotated grooveless grindstone A wafer chamfering apparatus characterized by chamfering the cross-sectional shape of the peripheral edge of the wafer into a predetermined shape by moving the wafer relative to each other.
前記Z軸方向移動装置は、前記2つの砥石移動装置をウェーハ板厚方向へまとめて移動可能に取り付けた砥石側Z軸方向移動装置としたことを特徴とする請求項13または請求項14に記載のウェーハ面取り加工装置。 In the two grindstone moving devices, the rotation axes of the two disk-shaped grooveless grindstones are arranged in parallel to the orthogonal axis of the rotation axis of the rotary table, and the two disk-shaped grooveless grindstones are disposed facing each other. Two grindstone moving devices that are mounted so as to be able to move independently in the wafer plate thickness direction,
15. The Z-axis direction moving device is a grindstone side Z-axis direction moving device in which the two grindstone moving devices are movably attached together in the wafer plate thickness direction. Wafer chamfering equipment.
前記Z軸方向移動装置は、前記ワーク載置テーブル回転装置と前記平面移動装置との間に配設してウェーハ板厚方向へ移動可能に取り付けたウェーハ側Z軸方向移動装置としたことを特徴とする請求項13または請求項14に記載のウェーハ面取り加工装置。 In the two grindstone moving devices, the rotation axes of the two disk-shaped grooveless grindstones are arranged in parallel to the orthogonal axis of the rotation axis of the rotary table, and the two disk-shaped grooveless grindstones are disposed facing each other. Two grindstone moving devices that are mounted so as to be able to move independently in the wafer plate thickness direction,
The Z-axis direction moving device is a wafer-side Z-axis direction moving device that is disposed between the workpiece mounting table rotating device and the planar moving device so as to be movable in the wafer plate thickness direction. The wafer chamfering apparatus according to claim 13 or 14.
前記Z軸方向移動装置は、2つの砥石移動装置をウェーハ板厚方向へまとめて移動可能に取り付けた砥石側Z軸方向移動装置としたことを特徴とする請求項13または請求項14に記載のウェーハ面取り加工装置。 In the two grindstone moving devices, the rotation axes of the two cup-shaped grooveless grindstones are arranged in parallel to the axis directed in the direction intersecting the rotation axis of the rotary table, and the two cup-shaped grooveless grindstones are arranged at the wafer peripheral edge. Two grindstone moving devices that are arranged in the vicinity of the same part of the part and attached so as to be independently movable in the wafer plate thickness direction,
The Z-axis direction moving device is a grindstone side Z-axis direction moving device in which two whetstone moving devices are attached so as to be movable together in the wafer plate thickness direction. Wafer chamfering equipment.
前記Z軸方向移動装置は、前記ワーク載置テーブル回転装置と前記平面移動装置との間に配設してウェーハ板厚方向へ移動可能に取り付けたウェーハ側Z軸方向移動装置としたことを特徴とする請求項13または請求項14に記載のウェーハ面取り加工装置。 In the two grindstone moving devices, the rotation axes of the two cup-shaped grooveless grindstones are arranged in parallel to the axis directed in the direction intersecting the rotation axis of the rotary table, and the two cup-shaped grooveless grindstones are arranged at the wafer peripheral edge. Two grindstone moving devices that are arranged in the vicinity of the same part of the part and attached so as to be independently movable in the wafer plate thickness direction,
The Z-axis direction moving device is a wafer-side Z-axis direction moving device that is disposed between the workpiece mounting table rotating device and the planar moving device so as to be movable in the wafer plate thickness direction. The wafer chamfering apparatus according to claim 13 or 14.
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