JP2015141905A

JP2015141905A - ウエハ研削装置及びウエハ製造方法

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Publication number: JP2015141905A
Application number: JP2014011978A
Authority: JP
Inventors: 真一岸下; Shinichi Kishishita
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2015-08-03
Anticipated expiration: 2034-01-27
Also published as: JP6427320B2

Abstract

【課題】エッチング工程後において真円状となるウエハを製造することができる。
【解決手段】
前記ウエハを保持し回転させる保持回転手段と、前記ウエハの外周を研削する研削手段と、前記研削手段を前記ウエハに対して相対的に移動させ、前記ウエハの外周端から前記ウエハの中心方向に前記研削手段を移動させる移動手段と、前記移動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、あらかじめ設定された前記エッチング工程での前記ウエハの結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報に基づいて、前記ウエハの外周のうちエッチング速度の速い部分よりもエッチング速度の遅い部分をより多く研削することにより、前記エッチング工程後に前記ウエハが真円になるように前記研削手段を制御して前記ウエハを研削するウエハ研削装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウエハ研削装置及びウエハ製造方法であって、特に半導体ウエハの外周を研削して円形のウエハを製造するためのウエハ研削装置及びウエハ製造方法に関する。

従来、ICやLSI等の生産性の向上のため、半導体ウエハの有効面積を小さくしてしまう、半導体ウエハの結晶方位を示すためのオリフラ（オリエンテーションフラット）の代わりとして、半導体ウエハの円周部に形成された小さな切り欠きであるノッチが用いられてきている。

しかしながら、ノッチを半導体ウエハの結晶方位を示す方法として用いると、ノッチを形成したときの加工歪みがウエハに残留しやすいという問題と、このノッチを基点として半導体ウエハが割れやすいという問題とが発生する。
そこで、近年においては、ノッチを基準としてレーザでウエハ上にマークを形成して（以後、レーザマーキングあるいは単にマーキングと称する）、このマークをウエハの結晶方位を示す目印とし、その後ノッチを面取り加工の研削によって削り取る方法が開発されてきている。

このようなノッチレスウエハの製造方法として、特許文献１には、周面研磨工程でインゴットの軸方向に延びる浅いノッチを所定の結晶方位位置に刻設し、インゴットからスライスされたウエハにノッチを基準として所定の位置にレーザマーキングで結晶方位マークを刻印し、次いで面取り加工でノッチを除去した正円状ウエハに整形することを特徴とするノッチレスウエハの製造方法が開示されている。

これにより、結晶方位マークの刻印位置は、ノッチを基準として決定されるため、従来のようにウエハ１枚ごとをＸ線回折装置にかけることなくノッチレスウエハを製造することができるとしている。

特開平１０−２５６１０６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような従来のノッチレスウエハの製造方法では、面取り加工後にウエハに加工歪みが残るという問題があった。その問題を解決する方法として、面取り加工後にウエハ全体をエッチングすることにより加工歪みを取り除く方法がある。

ところが、面取り加工によりウエハを真円状の円盤形状に加工しても、その後のエッチング工程により、真円状から外れた形状になってしまうという問題があった。更に説明すると、エッチング速度がウエハの結晶方位によって異なることから、真円状のウエハ全体をエッチングしても、均等に、真円状の形態を維持してエッチングされることはなく、エッチング速度の速い部分は多くエッチングされ、遅い部分はあまりエッチングされず、エッチング後は真円状から外れた形状になってしまう。

本発明は係る実情を鑑み、エッチング工程後においても真円状を維持したウエハを製造するためのウエハ研削装置及びウエハ製造方法を提供しようとするものである。

本発明のウエハ研削装置は、ウエハのエッチング工程の前に行われるウエハ外周研削工程において用いられるウエハ研削装置であって、前記ウエハを保持し回転させる保持回転手段と、前記ウエハの外周を研削する研削手段と、前記研削手段を前記ウエハに対して相対的に移動させ、前記ウエハの外周端から前記ウエハの中心方向に前記研削手段を移動させる移動手段と、前記移動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、あらかじめ設定された前記エッチング工程での前記ウエハの結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報に基づいて、前記ウエハの外周のうちエッチング速度の速い部分よりもエッチング速度の遅い部分をより多く研削することにより、前記エッチング工程後に前記ウエハが真円になるように前記研削手段を制御して前記ウエハを研削することを主要な特徴としている。
これにより、ウエハのエッチング速度に異方性がある場合であっても、エッチング工程後に所望の半径を有する真円状のウエハを製造することができる。

また、本発明のウエハ研削装置は、所定の結晶方位の位置に形成されている前記ウエハのノッチの位置を認識するノッチ認識手段と、前記ノッチ認識手段によって認識された前記ノッチの位置に基づいて、前記ウエハ表面上の所定の結晶方位の位置にマークを形成するマーキング手段と、を更に備えることを主要な特徴としている。
これにより、ノッチの代わりにウエハの結晶方位を示すマークが形成されたノッチレスウエハを製造することができる。

更に、本発明のウエハ研削装置は、前記ウエハの外周を測定することによって、前記ウエハの中心位置を算出する中心算出手段を更に備え、前記マーキング手段は、前記中心位置算出手段により求められた前記ウエハの中心位置を基準として前記研削手段により研削された後の外周位置を予測し、この予測した外周位置から所定の距離だけ中心に寄った位置にマークを形成し、その後、前記研削手段が、前記中心位置算出手段により求められた前記ウエハの中心位置を基準として前記ウエハの外周を研削することを主要な特徴としている。
これにより、ウエハ外周の研削後（面取り後）において、ウエハ外周から所定の距離だけ中心に寄った位置にマークが形成されたウエハを製造することができる。

更にまた、本発明のウエハ研削装置は、前記ウエハの外周を測定することによって、前記ウエハの中心位置を算出する中心算出手段を更に備え、前記マーキング手段は、前記中心位置算出手段により求められた前記ウエハの中心位置を基準として前記エッチング工程後の前記ウエハの外周位置を予測し、この予測した外周位置から所定の距離だけ中心に寄った位置にマークを形成し、その後、前記研削手段が、前記中心位置算出手段により求められた前記ウエハの中心位置を基準として前記ウエハの外周を研削することを主要な特徴としている。
これにより、エッチング工程後において、ウエハ外周から所定の距離だけ中心に寄った位置にマークが形成されたウエハを製造することができる。

また、本発明のウエハ製造方法は、円形のウエハを製造するウエハ製造方法であって、ウエハの外周を研削する外周研削工程と、前記外周研削工程後に、前記ウエハをエッチングするエッチング工程と、を備え、前記外周研削工程では、前記エッチング工程での前記ウエハの結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報に基づいて、前記ウエハの外周のうちエッチング速度の速い部分よりもエッチング速度の遅い部分をより多く研削することにより、前記エッチング工程後に前記ウエハが真円になるように前記ウエハの外周を研削することを主要な特徴としている。
これにより、ウエハのエッチング速度に異方性がある場合であっても、エッチング工程後に所望の半径を有する真円状のウエハを製造することができる。

本発明のウエハ研削装置は、ウエハのエッチング工程後において所望の半径を有する真円状のウエハを製造することができる。

本発明の第1実施形態に係るウエハ研削装置の構成を説明するための概略構成図である。制御手段の一実施形態のブロック図である。真円状のウエハ（真円度１μｍ）をエッチングした後のウエハ形状を示す説明図である。本発明のウエハ研削装置を用いて研削したウエハのエッチング後の形状を示す説明図である。ノッチ検出レーザマーク装置の構成を説明するための概略構成図である。ウエハ上のノッチ位置とマーク位置とを説明するための説明図である。ウエハの概略平面図である。ウエハの概略平面図である。中心位置算出手段の一例の構成図である。ウエハの中心と保持手段の中心と計算によって求めた中心とを示した平面図である。ウエハの中心と保持手段の中心と計算によって求めた中心とを示した平面図である。ウエハの結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報（研削条件情報）の一例である。砥石によるウエハの研削（面取り）を説明するための説明図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。また、本発明において、値の範囲を"〜"を用いて表した場合は、その両境界の値は、範囲内に含まれるものとする。

＜構成＞
（１）第１実施形態
本発明の第１実施形態に係るウエハ研削装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るウエハ研削装置の構成を説明するための概略構成図である。

図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るウエハ研削装置１０は、ウエハ１を保持し回転させる保持回転手段１２と、ウエハ１の外周を研削する研削手段１４と、研削手段１４をウエハ１に対して相対的に移動させ、ウエハ１の外周端からウエハ１の中心方向に研削手段１４を移動させる移動手段１６と、移動手段１６を制御する制御手段１８と、を主に備えて構成される。

保持回転手段１２は、ウエハ１を保持する保持手段１２ａと、ウエハ１を回転させる回転手段１２ｂとで構成されることができる。保持手段１２ａは、ウエハを固定するために通常用いられている手段を採用してウエハ１を固定することができる。

例えば真空吸着によりウエハ１を吸着固定することができるし、治具等によって機械的に挟み込むことにより固定することもできるがこれらに限定されるものではない。回転手段１２ｂは、例えばモータによって構成することができ、保持手段１２ａを回転させることにより、ウエハ１を回転させることができる。

研削手段１４は、例えば、砥石１４ａと、砥石回転手段１４ｂとから構成することができる。しかしながら、これに限定されるものではなく、砥石１４ａのみから構成されてもよい。また、砥石回転手段１４ｂを用いる場合において、砥石の回転方向は、ウエハ１の回転方向と同じ方向でもよいし、逆方向でもよい（図１においては逆方向の回転方向が矢印で記載されている）。

また、砥石１４ａのみが回転してウエハ１を研削し、回転手段１２ｂは、ウエハ１の外周のうち研削したい部分を砥石１４ａの方向に向けるためにのみ使用されてもよい。これは、ウエハ１の研削条件の設定において適切な条件の一つとして決定されればよい。

移動手段１６は、研削手段１４をウエハ１に対して相対的に近づけ、接触させることにより、ウエハ１の面取り（外周の研削）を行わせるためのものであり、例えば、ステッピングモータとボールねじと移動台とで構成することができる。図１においては、移動手段１６は、研削手段１４に接続され、研削手段１４を移動させる構成で記載されているが、移動手段１６は、保持回転手段１２と接続され、保持回転手段１２を移動させる構成を採用することもできる。

制御手段１８は、例えば、コンピュータや制御用ＬＳＩで構成され、保持回転手段１２と、研削手段１４と、移動手段１６とのうち、少なくとも移動手段１６を制御してウエハ１を研削する。このとき、制御手段１８は、ウエハ１の結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報に基づいて、ウエハ１の外周のうちエッチング速度の速い部分よりもエッチング速度の遅い部分をより多く研削することにより、エッチング後にウエハ１が真円になるように研削手段１４を制御してウエハ１を研削する。ここで、制御手段１８は、移動手段１６のみではなく、保持回転手段１２も移動手段１６の制御と関連づけて制御することが好ましく、移動手段１６のみではなく、保持回転手段１２と研削手段１４とを移動手段１６と関連づけて制御することが最も好ましい。

制御手段１８の一実施形態について、図２を参照して更に説明する。図２は、制御手段の一実施形態のブロック図である。制御手段１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０と、メモリ２２と、入力手段２４とを主に備えて構成することができる。外部記憶装置２６を更に備えていてもよい。

入力手段２４としては、キーボード、マウス等の通常コンピュータの入力手段として使用されるものを採用することができる。外部記憶装置２６としては、ハードディスクドライブ、ＣＤＲＯＭドライブ、ＤＶＤＲＯＭドライブ、スマートメディアドライブ等、通常コンピュータの外部記憶装置として使用されるものを採用することができる。

入力されたウエハ１の結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報（以下、研削条件情報と称する）の制御手段１８への設定は、制御手段１８が、入力手段２４から入力された研削条件情報をメモリ２２または外部記憶装置２６に記憶させることにより行われる。ここで、研削条件情報の制御手段１８への設定は、入力手段２４から入力することにより行われるのではなく、研削条件情報が記憶された記憶媒体を外部記憶装置２６にセットすることによって行われてもよいし、研削条件情報が赤外線通信、Wi-Fi通信、その他の無線通信や有線通信によって外部からメモリ２２または外部記憶装置２６に入力されることによって行われてもよい。

また、入力されたウエハ１の結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報（研削条件情報）とは、例えば、ウエハの結晶方位ごとのエッチング速度であってもよいし、ウエハの結晶方位ごとのエッチング速度の差であってもよいし、ウエハの結晶方位ごとの研削すべき量であってもよいし、ウエハの結晶方位ごとの研削すべき量の比であってもよい。即ち、それらの条件に基づいて研削されたウエハをエッチングすることにより、エッチング後のウエハの形状が真円になるような研削条件に関する情報であればよい。

次に、ウエハ１の結晶方位によるエッチング速度の違いについて図３、図４を参照して説明する。図３は、エッチング後のウエハの形状を示す説明図である。図３は、真円状のウエハ（真円度約１μｍ）をエッチングした後のウエハ形状を示す説明図であり、図４は本発明のウエハ研削装置を用いて研削したウエハのエッチング後の形状を示す説明図である。いずれも、分かり易くするために、縮尺を無視してウエハ形状の特徴を誇張して記載している。

図３に示すように、面取り後のウエハ３０の真円度は、約１μｍであるが、エッチング後のウエハ３２，３４の真円度は、約１０μｍと悪化してしまう。その理由は、ウエハの結晶方向によりエッチング速度が異なるため、エッチング速度が速い結晶方向は多くエッチングされ、エッチング速度が遅い結晶方向は少なくエッチングされるためである。

ウエハ３２と３４とで示すエッチング後のウエハ形状は一例を示すものである。エッチング後のウエハ形状は、使用するエッチング液の種類や、ウエハのカット方向によって、即ち、ウエハの外周がどの結晶方位になるようにインゴットからカットされているかによって異なってくる。

次に図４を参照して説明する。本発明のウエハ研削装置１０を用いて研削したウエハ４０は、エッチング速度の速い結晶方向は少なく研削され、エッチング速度の遅い結晶方向は多く研削されているため、研削工程（面取り工程とも称する）終了後は、真円度は約１０μｍである。このウエハ４０をエッチングすることにより、真円状のウエハ４２（真円度約１μｍ）を製造することができる。

図４に示す本発明のウエハ研削装置１０を用いて研削したウエハ４０の形状は、形状の特徴を分かりやすく示すために縮尺を無視して特徴を誇張して示したものである。また、図４に示すウエハ４０の形状は、一例であり、使用するエッチング液の種類や、ウエハのカット方向によって、即ち、ウエハの外周がどの結晶方位になるようにインゴットからカットされているかによって異なってくる。

このように、本発明のウエハ研削装置１０は、研削条件情報を記憶するための手段を有しているため、別の言い方をすれば、研削条件情報を記憶した記憶手段を有しているので、この研削条件情報に基づいて制御手段１８は、エッチング後にウエハ４０が真円状になるように少なくとも移動手段１６を制御してウエハを研削することができる。

図１に戻って、研削条件情報に基づいた制御手段１８の具体的な制御の例について説明する。制御手段１８は、ウエハ１の外周のうちどの結晶方向が研削手段１４に向いているかの情報に基づいて、多く研削すべき結晶方向では多く研削できるように、ウエハの中心に向かって移動手段１６を多く移動させ、少なく研削すべき結晶方向では少なく研削するように移動手段１６を少なく移動させるように制御する。

ウエハ１の外周のうちどの結晶方向が研削手段１４の方向に向いているかは、例えば、ウエハ１のノッチの位置を認識することによって知ることができるし、後述するノッチの位置に基づいて形成されたウエハ１上のマークの位置を認識することによって知ることができる。

また、一度、ノッチあるいはマークの位置を認識することによってウエハの結晶方向を認識した場合は、保持回転手段１２に例えばロータリーエンコーダを設置することによって、または、回転手段１２ｂにステッピングモータを使用することによって、ウエハ１の回転角度をリアルタイムに知ることができ、これからウエハ１のどの結晶方位が研削手段１４の方向に向いているかを知ることができる。

（２）第２実施形態
次に本発明の第２実施形態に係るウエハ研削装置について図面を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態の構成を全て含んでいるので、第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。

図５を参照して説明する。図５は、ノッチ検出レーザマーク装置の構成を説明するための概略構成図である。本発明の第２実施形態に係るウエハ研削装置は、第１実施形態の構成に加えてノッチ検出レーザマーク装置５０を備えて構成される。ノッチ検出レーザマーク装置５０は、ウエハ５１を保持して回転させるための保持回転手段５２と、ウエハ５１のノッチ５３の位置を認識するためのノッチ認識手段５４と、ウエハ５１の表面にマーク５６を形成するためのマーキング手段５８とを主に備えて構成される。

保持回転手段５２は、ウエハ５１を保持する保持手段５２ａと、ウエハ５１を回転させる回転手段５２ｂとで構成されることができる。保持手段５２ａは、ウエハを固定するために通常用いられている手段を採用してウエハ５１を固定することができる。

例えば真空吸着によりウエハ５１を吸着固定することができるし、治具等によって機械的に挟み込むことにより固定することもできるがこれらに限定されるものではない。回転手段５２ｂは、例えばモータによって構成することができ、保持手段５２ａを回転させることにより、ウエハ５１を回転させることができる。

ここで、ノッチ検出レーザマーク装置５０の保持回転手段５２は、図１に示す保持回転手段１２とは別体として構成されていてもよいし、同体であってもよい。別体として構成される場合は、保持回転手段５２に保持されたウエハ５１を、図１に示す保持回転手段１２に移動させるための搬送手段が必要となる。

図５に戻って説明すると、ノッチ認識手段５４は、例えばレーザセンサ等の光学センサや、機械的にノッチ位置を検出する機械式センサ等、ウエハのノッチ位置を検出するために通常用いられているセンサを使用することができるが、非接触で高精度にノッチ位置を検出できるレーザセンサを使用することが好ましい。図５に示しているノッチ認識手段５４は、透過型のレーザセンサであり、上部のレーザ照射部５５から照射されたレーザを下部の受光部５７が受光するか否かによりノッチ位置を検出する。

マーキング手段５８は、例えばレーザ照射装置で構成され、ノッチ認識手段５４によって認識されたノッチ位置を基準として決定されるウエハ５１表面の所定の位置にマークを形成する。ここで、図５においては、ウエハ５１のノッチ５３の位置とマーキング手段５８によって形成されたマーク５６の位置が１８０度近く離れているように描かれているが、分かり易く示すためにこのように描いたに過ぎず、実際は、ノッチ５３の近くに形成することが好ましい。

形成するマークの位置について図６を参照して更に説明する。図６は、ウエハ上のノッチ位置とマーク位置とを説明するためのウエハの拡大概略平面図である。図６は、ウエハの一部を拡大して示した平面図であるが、分かり易くするために縮尺は誇張して示している。

図６に示すように、ウエハ５１の所定の結晶方位の外周端には、切り欠き状のノッチ５３が形成されている。マーキング手段５８によって形成されるマーク５６は、ウエハ５１の中心６０とノッチ５３とを結ぶ線分６２からウエハ５１の円周方向に所定の角度θ（６４の記号で示す）ずれた直線６６上に形成される。この角度θは、国際的な標準化の流れにより５．０°±０．１°で国際的に統一するような方向で検討されている。

マーク５６は、直線６６上において、ウエハの中心６０から所定の距離離れた位置に形成される。これにより、マーク５６を、このマーク５６を形成する工程の後に行われる、図１に示す研削手段１４による面取り工程後のウエハの外周から一定の距離だけ中心６０に寄った位置に形成することができる。あるいは、マーク５６をエッチング工程後のウエハの外周位置６８から一定の距離だけ中心６０に寄った位置に形成することができる。

エッチング工程後のウエハ外周位置６８から一定の距離にマーク５６を形成するか、面取り工程後のウエハの外周位置から一定の距離の位置にマーク５６を形成するかは、本発明においてはどちらでも選択してマークを形成することができるが、エッチング工程後のウエハの外周位置６８から一定の距離の位置にマーク５６を形成する方が好ましい。

これにより、最終的に製造されたウエハすべてにおいて外周位置から一定の距離中心側に寄った位置にマークが形成されるので、このウエハを用いてフォトリソグラフィ工程等の半導体製造工程を行う際、このマーク５６の認識が容易になるので、マーク５６を用いたウエハの位置決めが容易にかつ正確になる。

従来の装置では、このように面取り工程後の、あるいはエッチング工程後のウエハの外周位置から一定の距離になるようにマーク５６を形成することは不可能であった。その理由は以下の通りである。即ち、従来の装置は、ノッチ検出レーザマーク装置（レーザマーキングを行う装置）がウエハ研削装置（面取りを行う装置）に含まれておらず別の装置として存在していた。

そのため、（A）面取り工程前の真円形状から離れた形状のウエハの外形からウエハの中心位置を求めるアルゴリズムがレーザマーキングを行う装置と面取りを行う装置とで異なること、（B）仮にレーザマーキングを行う装置と面取りを行う装置とで同じアルゴリズムを使用していたとしても、装置間でウエハの移動を行った後、再度ウエハの中心位置を求めることで必ず求めたウエハ中心位置に誤差やばらつきが含まれてしまうこと、により面取り工程後のウエハ外周からのマーク位置にばらつきが生じていた。

更に従来の面取りを行う装置は、エッチング工程後の形状を考慮した面取りを行うことができないので、結晶方位ごとのエッチング速度の違いによりウエハ外周は面取り工程後よりも真円形状から離れてばらつき、エッチング工程後のウエハ外周からのマーク位置はますますばらついていた。

図７を参照して更に説明する。図７は、ウエハの概略平面図である。記号７０で示す実線は面取り前のウエハの外周を示す線である。記号７２で示す破線は、面取り後またはエッチング後のウエハの外周を示す線である。従来のレーザマーキングを行う装置は、図７（Ａ）に示すように、面取り前のウエハの外周７０からウエハの中心Ｃ_１７４を算出する。次にこの中心Ｃ_１７４を基準として、ノッチ５３から所定角度θ離れた場所で、中心Ｃ_１７４から所定距離Ｌ離れた位置にレーザによりマーキングを行い、マーク５６を形成する。

図７（Ｂ）を参照して、次にこのウエハは、別装置である面取りを行う装置に搬送され、ここで再度外周７０を基準にウエハの中心が算出されるが、上述した理由により算出された中心はＣ_１７４とは少しずれたＣ_２７６となる。面取りを行う装置は、中心Ｃ_２７６を円の中心として所定の半径ｒになるようにウエハの面取りを行い、その後エッチングを行うため、面取り後、あるいはエッチング後のウエハの外周からマーク５６までの距離は、（ｒ＋Ｍ）−Ｌとなる。

ここで、Ｃ_１７４と、Ｃ_２７６との相対位置は、ウエハごとにばらつくのでＣ_１７４とＣ_２７６との距離Ｍは、ウエハごとにばらつくことになる。このため、面取り後、あるいはエッチング後のウエハの外周７２からマーク５６までの距離（ｒ＋Ｍ）−Ｌは、ウエハごとにばらつくことになる。

図７（Ｂ）においては、Ｃ_１７４と、Ｃ_２７６と、マーク５６とが同一直線上にある場合を例にとって示しているが、同一直線上になくても外周からマーク５６までの距離がばらつくのは同じである。

次に、本発明の場合について図８を参照して説明する。図８は、ウエハの概略平面図である。記号７０で示す実線は面取り前のウエハの外周を示す線である。記号７２で示す破線は、面取り後またはエッチング後のウエハの外周を示す線である。本発明のウエハ研削装置は、ウエハの外周からウエハの中心位置を算出する中心位置算出手段を備え、この中心位置算出手段により図８（Ａ）に示すように、面取り前のウエハの外周７０からウエハの中心Ｃ_０８０を算出する。次にこの中心Ｃ_０８０を基準として、ノッチ５３から所定角度θ離れた場所で、Ｃ_０８０から所定距離Ｌ離れた位置にレーザによりマーキングを行い、マーク５６を形成する。

このとき、Ｌの値は、ウエハの面取り後（ウエハ外周研削後）の外周位置、またはウエハのエッチング後の外周位置から所定の距離だけＣ_０８０に寄った位置にマーク５６を形成することができるように計算して求められる。具体的には、本発明のウエハ研削装置においては、レーザマーキングもウエハの面取りも同一装置で行うので、ウエハの外周をどのように面取りするかの設定（ウエハの半径がいくつになるように面取りするかの設定、あるいは、エッチング後の形状を考慮してどのような外周になるように面取りするかの設定等）について情報を有している。

よって、本発明のウエハ研削装置は、この情報に基づいて、即ち、面取り後の、あるいはエッチング後のウエハの形状に基づいて、言い方を変えると、面取り後の、あるいはエッチング後のウエハの形状を予測して、面取り後の、あるいはエッチング後のウエハの外周からの距離が所定の距離となるようにＬを算出し、このＬに基づいてレーザマーキングを行うことができる。

図８（Ｂ）を参照して、次にこのウエハは、同一装置内において面取りが行われる。面取りは、レーザマーキング時と同じ中心Ｃ_０８０を円の中心として、所定の半径ｒになるように行われる。このように、本発明においては、レーザマーキング時も面取り時も同じウエハ中心Ｃ_０８０に基づいて行われるので、面取り後、あるいはエッチング後のウエハの外周７２からマーク５６までの距離は、ｒ−Ｌとなる。

ここで、ｒもＬもウエハによるばらつきは発生しないので、面取り後またはエッチング後のウエハの外周からマーク５６までの距離は、ウエハ間でばらつくことなく一定となる。面取り後のウエハの外周からマーク５６までの距離を一定にするか、エッチング後のウエハの外周からマーク５６までの距離を一定にするかは、本発明のウエハ研削装置では、装置の設定によりどちらでも選んで成し遂げることができる。

（３）中心位置算出手段
次に本発明に用いられる中心位置算出手段について説明する。中心位置算出手段は、ウエハの外周を測定するウエハ外周測定部と、ウエハ外周測定部によって測定されたウエハの外周に関するデータからウエハの中心位置を算出する演算部とを主に備えて構成される。

インゴットからスライスされたウエハは、円形状に近い形ではあるが完全な円形状ではない。中心位置算出手段は、この不完全な円形状のウエハの外周をウエハ外周部によって測定し、この測定結果に基づいて演算部がこのウエハの外周に近似した円の中心をこのウエハの中心として求める。

図９を参照して説明する。図９は、中心位置算出手段の一例の構成図である。図９に示すように、ウエハ外周測定部は、ウエハ９０の外周を測定するレーザセンサ９２と演算部９４とを主に備えている。ウエハ９０を保持するための保持手段１２ａとウエハ９０を回転させるための回転手段１２ｂとを含む保持回転手段１２は、レーザマーキング時に使用されるもの、または、ウエハ外周研削時に使用されるものを共用することが好ましいが、共用せず別体としてウエハ外周測定部が有していてもよい。

ここで、本発明のウエハ研削装置においては、保持回転手段１２は、ウエハの中心を求める工程と、レーザマーキングを行う工程と、ウエハ外周研削工程とにおいて使用されるが、これらすべての工程において同じ保持回転手段１２を使用することが、中心位置の誤差を少なくする上では好ましいが、すべての工程において別々の保持回転手段１２を用いても、一部の工程のみにおいて保持回転手段１２を共用してもよい。ウエハの中心位置について同じ測定データを用いれば本発明の効果を奏することができるからである。

レーザセンサ９２は、レーザ送信部９２ａと、レーザ受信部９２ｂとを含んで構成される。保持回転手段１２に保持されて回転するウエハ９０の外周部は、このレーザ送信部９２ａと、レーザ受信部９２ｂとの間に挿入されている。これにより、レーザセンサ９２は、ウエハ９０の周方向全体に渡ってＤの長さを測定する。

演算部９４は、保持手段１２ａの中心とレーザセンサ９２との距離（設計値＋補正値）Ｅと、レーザセンサ９２によって測定された長さＤと、からウエハ９０の周方向全体にわたって半径データをＤ＋Ｅとして求める。ここで補正値については、マスタデータと測定結果との差分を補正値として用いることができる。

図面を参照して更に詳細に説明する。図１０、図１１は、ウエハの中心と、保持手段の中心と、計算によって求めたウエハの中心と、を示した平面図である。図９に示すように、中心位置算出手段は、ウエハ９０を回転させながらウエハ９０の全周に渡ってＤ＋Ｅを測定する。これにより、ウエハの各回転角度（例えば、ノッチ５３を基準としてノッチからの各回転角度）θでのウエハの仮半径（Ｄ＋Ｅ）を演算部９４が算出する。

ところが、図１０（ａ）に示すように、ウエハ９０の中心αと、保持手段１２ａであるステージの中心β（回転中心）とは必ずしも一致せず、図１０（ａ）に示すようにずれて偏心している。このため、演算部９４が算出した各回転角度での仮半径（Ｄ＋Ｅ）（記号１０４で示す）は、一定の値にならずばらついている。

次に演算部９４は、角度θと、仮半径（Ｄ＋Ｅ）とから、ウエハの外周上の座標（Ｘ，Ｙ）をそれぞれ求める。ウエハの外周が円で近似できる場合は、ウエハの外周上の異なる３点以上の座標が分かればウエハの中心の座標が計算できるので、演算部９４は、最小二乗法を用いてウエハの中心座標、ウエハの半径を算出する。

このとき算出されたウエハの中心座標γは、図１０（ｂ）に示すように、ノッチ５３の影響を受けてノッチ５３の方向にずれたものとなっている。そこで、演算部９４は、ウエハの中心αからウエハの外周までの各角度の距離（半径）のうち最小となるところ（記号１０６で示す）を抽出する。

図１１の（ａ）を参照して、次に、抽出した最小半径（記号１０６で示す）＋１０μｍの位置をノッチ５３の左右に求める（記号１１０で示す）。そして、演算部９４は、ノッチ５３の角度θ_３を、（θ_１-θ_２）／２で求める。演算部９４は、求められた２つのθ_３の部分即ち２θ_３の範囲をノッチ５３として削除し、再度ウエハの中心座標を求める。これにより、図１１の（ｂ）に示すように、計算で求めた中心座標γと、ウエハの中心座標αは一致することになる。
なお、ウエハの中心の求め方は、上記方法に限定するものでは無く、それ以外の通常使用される方法で求めても良い。

（４）ウエハ外周研削（面取り）制御方法
次に、本発明に係るウエハ研削装置の研削制御方法の一例について図面を参照して説明する。図１２は、ウエハの結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報（研削条件情報）の一例である。図１２に示すように、研削条件情報は、所定の基準位置を０度とし、そこから３６０度の範囲（ウエハ１周）でのエッチング後のウエハ半径の測定値で示されることができる。

この図に示すように、研削条件情報は、必ずしも直接的にウエハの結晶方位との関係を示さずとも、ウエハの角度ごとの条件が示されれば結局はウエハの結晶方位ごとの情報と等価になる。また、エッチング速度の違いに関する情報についても、エッチング速度の違いそのものを直接的に表さなくても、図１２に示すように、エッチング後のウエハの角度ごとの半径が示されればエッチング速度の違いそのものを表すのと結局等価になる。よって、本発明において、ウエハの結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報（研削条件情報）とは、その情報を元にウエハ外周を研削することにより、エッチング後にウエハ外周を真円にすることができる情報全てを含むものとする。

ここで例として、エッチング後の目標半径ｒを２２５mmとすると、図１２に示されるように２０°および５０°のところではｒ＝２２５．００５mmとなっており５μｍほど目標半径よりも大きくなっている。制御手段１８（図１）は、図１２に示されるような研削条件情報にもとづいて、２０°および５０°のところでは、５μｍほど多く研削を行う。

さらに説明すると、図１、図１３（砥石によるウエハの研削（面取り）を説明するための説明図）を参照して、制御手段１８は、砥石１４ａの切り込み量を制御し、ウエハ１の角度２０°、５０°のときは５μｍほど多く切り込む制御を行う。

また、図１２より角度１００°のときは、エッチング後は５μｍほど目標半径よりも小さくなっている。よって、制御手段１８は、図１２に示されるような研削条件情報に基づいて、角度１００°のときは砥石１４ａの切り込み量が５μｍほど少なくなるように制御する。このように研削条件情報に基づいて研削することにより、エッチング後においてウエハ形状が所望の半径を有する真円のウエハを製造することができる。

１…ウエハ，１０…ウエハ研削装置，１２…保持回転手段，１２ａ…保持手段，１２ｂ…回転手段，１４…研削手段，１４ａ…砥石，１４ｂ…砥石回転手段，１６…移動手段，１８…制御手段，２０…ＣＰＵ，２２…メモリ，２４…入力手段，２６…外部記憶装置，３０…ウエハ，３２…ウエハ，３４…ウエハ，４０…ウエハ，４２…ウエハ，５０…ノッチ検出レーザマーク装置，５１…ウエハ，５２…保持回転手段，５２ａ…保持手段，５２ｂ…回転手段，５３…ノッチ，５４…ノッチ認識手段，５５…レーザ照射部，５６…マーク，５７…受光部，５８…マーキング手段，６０…中心，６２…線分，６６…直線，６８…ウエハ外周位置，７０…外周，７２…面取り後またはエッチング後外周，９０…ウエハ，９２…レーザセンサ，９２ａ…レーザ送信部，９２ｂ…レーザ受信部，９４…演算部

Claims

ウエハのエッチング工程の前に行われるウエハ外周研削工程において用いられるウエハ研削装置であって、
前記ウエハを保持し回転させる保持回転手段と、
前記ウエハの外周を研削する研削手段と、
前記研削手段を前記ウエハに対して相対的に移動させ、前記ウエハの外周端から前記ウエハの中心方向に前記研削手段を移動させる移動手段と、
前記移動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、あらかじめ設定された前記エッチング工程での前記ウエハの結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報に基づいて、前記ウエハの外周のうちエッチング速度の速い部分よりもエッチング速度の遅い部分をより多く研削することにより、前記エッチング工程後に前記ウエハが真円になるように前記研削手段を制御して前記ウエハを研削するウエハ研削装置。
所定の結晶方位の位置に形成されている前記ウエハのノッチの位置を認識するノッチ認識手段と、
前記ノッチ認識手段によって認識された前記ノッチの位置に基づいて、前記ウエハ表面上の所定の結晶方位の位置にマークを形成するマーキング手段と、
を更に備える請求項１に記載のウエハ研削装置。
前記ウエハの外周を測定することによって、前記ウエハの中心位置を算出する中心算出手段を更に備え、
前記マーキング手段は、前記中心位置算出手段により求められた前記ウエハの中心位置を基準として前記研削手段により研削された後の外周位置を予測し、この予測した外周位置から所定の距離だけ中心に寄った位置にマークを形成し、
その後、前記研削手段が、前記中心位置算出手段により求められた前記ウエハの中心位置を基準として前記ウエハの外周を研削する請求項２に記載のウエハ研削装置。
前記ウエハの外周を測定することによって、前記ウエハの中心位置を算出する中心算出手段を更に備え、
前記マーキング手段は、前記中心位置算出手段により求められた前記ウエハの中心位置を基準として前記エッチング工程後の前記ウエハの外周位置を予測し、この予測した外周位置から所定の距離だけ中心に寄った位置にマークを形成し、
その後、前記研削手段が、前記中心位置算出手段により求められた前記ウエハの中心位置を基準として前記ウエハの外周を研削する請求項２に記載のウエハ研削装置。
円形のウエハを製造するウエハ製造方法であって、
ウエハの外周を研削する外周研削工程と、
前記外周研削工程後に、前記ウエハをエッチングするエッチング工程と、
を備え、
前記外周研削工程では、前記エッチング工程での前記ウエハの結晶方位によるエッチング速度の違いに関する情報に基づいて、前記ウエハの外周のうちエッチング速度の速い部分よりもエッチング速度の遅い部分をより多く研削することにより、前記エッチング工程後に前記ウエハが真円になるように前記ウエハの外周を研削するウエハ製造方法。