JP2024012429A - Chamfering device with blast unit and chamfering method - Google Patents

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JP2024012429A
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はるか 生馬
Haruka Ikuma
真一 岸下
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve shape accuracy of an edge part of a wafer W, improve surface roughness, eliminate waviness, and reduce streaks.
SOLUTION: A chamfering device 10 with blast unit that chamfers an end face of a waver W includes processing parts 16A and 16B which grind chamfered slope faces of the end face so that the slope faces become an upper slope face Wu and a lower slope face Wd with predetermined chamfering angle V, and a blast unit 21 which jets an elastic polishing material 300 obtained by dispersing abrasive grains for polishing in an elastic base material with jet nozzles 223 and 224, in which the blast unit 21 grinds the upper slope face Wu and the lower slope face Wd and molds the slope faces, and then jets the elastic polishing material 300 to the upper slope face Wu and the lower slope face Wd in a predetermined jet direction.
SELECTED DRAWING: Figure 4
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリコン、サファイア、化合物、ガラス等の様々な素材、特に半導体ウェーハ、ガラスパネル等の板状被加工材の端面における高精度な面取り装置及び面取り方法に関する。 The present invention relates to a highly accurate chamfering device and method for chamfering end faces of various materials such as silicon, sapphire, compounds, and glass, particularly of plate-shaped workpieces such as semiconductor wafers and glass panels.

半導体デバイス等の作製に使用されるシリコンウェーハ等の半導体ウェーハは、ハンドリングによるチッピングを防止するため、エッジ部を研削することで面取り加工が行われ、研磨による鏡面面取り加工が行われている。つまり、半導体製造工程において、ウェーハ製造からデバイス製造に至るまで、エッジ特性の品質改善は必要不可欠なプロセスとなっている。 Semiconductor wafers such as silicon wafers used in the production of semiconductor devices and the like are chamfered by grinding their edges and mirror-beveled by polishing in order to prevent chipping during handling. In other words, in the semiconductor manufacturing process, from wafer manufacturing to device manufacturing, quality improvement of edge characteristics has become an essential process.

現在、ウェーハの材質はシリコンが主流だが、近年はサファイア、ガラス、SiC、GaN等、様々な性質のウェーハも生産量を伸ばしており、シリコンウェーハを加工するために最適化された従来の加工方法では十分でない。特に、SiC等の高硬度材のウェーハの場合、研削砥石が直ぐにすり減り、さらに寿命が短くなるので、ウェーハの製造コスト上昇の直接的な原因となる。また、GaN等の脆性材のウェーハの場合、ウェーハが加工負荷に耐えられず破損してしまい、歩留が低下する。さらに、ウェーハの破損の際、その破片が研削砥石に衝突すると、研削砥石や装置本体の破損や故障につながる。 Currently, silicon is the mainstream material for wafers, but in recent years, the production volume of wafers with various properties such as sapphire, glass, SiC, and GaN has increased, and conventional processing methods optimized for processing silicon wafers have been used. That's not enough. In particular, in the case of wafers made of high hardness materials such as SiC, the grinding wheel wears out quickly, further shortening its life, which is a direct cause of increased wafer manufacturing costs. Further, in the case of a wafer made of a brittle material such as GaN, the wafer cannot withstand the processing load and is damaged, resulting in a decrease in yield. Furthermore, when the wafer is damaged, if its fragments collide with the grinding wheel, this may lead to damage or malfunction of the grinding wheel or the main body of the device.

上記の高硬度材、脆性材ともに、研削砥石の消耗、ウェーハの破損を防ぐために加工(送り)速度を遅くしなければならず、スループットが低下する。一方、近年は半導体ウェーハのエッジ部の品質への要求そのものが高まっており、従来技術では要求に十分適合することができない。 For both the high-hardness materials and brittle materials mentioned above, the processing (feeding) speed must be slowed to prevent wear of the grinding wheel and damage to the wafer, resulting in a reduction in throughput. On the other hand, in recent years, there has been an increasing demand for the quality of the edge portion of semiconductor wafers, and conventional techniques cannot sufficiently meet the demands.

通常の研削ではレジン砥石の回転軸に対してウェーハWの主面が垂直となる状態で面取り部を研削するが、この場合、面取り部には円周方向の研削痕が発生し易い。そこで、ウェーハに対して例えばレジンボンド砥石(レジン砥石)を傾けてウェーハの面取り部を研削する、いわゆるヘリカル研削を行うことが知られている。ヘリカル研削を行い、通常研削に比べ面取り部の加工歪みを低減させ、面取り部の表面粗さが改善することが、例えば特許文献1に記載されている。 In normal grinding, the chamfer is ground with the main surface of the wafer W perpendicular to the rotation axis of the resin grindstone, but in this case, circumferential grinding marks are likely to occur on the chamfer. Therefore, it is known to perform so-called helical grinding, in which the chamfered portion of the wafer is ground by tilting a resin bond grindstone (resin grindstone) with respect to the wafer. For example, Patent Document 1 describes that by performing helical grinding, processing distortion of a chamfered portion is reduced compared to normal grinding, and the surface roughness of the chamfered portion is improved.

また、チッピングやクラックの発生を防止し、硬質脆性材料基板の側部を研磨するため、弾性研磨材を、硬質脆性材料基板から成る被加工物の側部に向かって噴射ノズルより圧縮気体と共に噴射して衝突させ、被加工物の側部を研磨する方法であって、被加工物の側部上の加工点で側部の幅方向線と直交する接触線に対し所定の傾斜角を成す噴射方向で、加工領域に対して弾性研磨材の噴射を行うことが知られ、特許文献2に記載されている。 In addition, in order to prevent chipping and cracking and to polish the sides of the hard and brittle material substrate, an elastic abrasive is injected along with compressed gas from an injection nozzle toward the side of the workpiece made of the hard and brittle material substrate. A method of polishing the side of a workpiece by colliding with the workpiece, the jet forming a predetermined inclination angle with respect to a contact line perpendicular to the width direction line of the side at a processing point on the side of the workpiece. It is known to spray an elastic abrasive material onto a machining area in a direction, and is described in Patent Document 2.

特開2016-190284号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-190284 特開2013-22684号公報JP2013-22684A

上記従来技術において、特許文献1に記載のものでは、条痕という研削砥石中のダイヤモンド砥粒のひっかき痕が被加工部分にダメージ層として残り、表面粗さの悪化という形で表れていた。この条痕の出現は仕上げ用研削砥石であっても避けることはできなかった。また、研削砥石は軸中心に回転し続けるので、その中の砥粒はそれぞれ同一の軌道上を繰り返し移動する。そのため、研削砥石の一部にでも欠けや目つぶれ等の不具合があると、ウェーハのエッジ部のダメージ(表面粗さ)が悪化する、異常な条痕やキズが断続的に出現し続ける、あるいはウェーハの破損の原因となっていた。 In the above-mentioned conventional technology, in the one described in Patent Document 1, scratch marks of the diamond abrasive grains in the grinding wheel, called striations, remain as a damaged layer on the processed part, which appears in the form of deterioration of the surface roughness. The appearance of these streaks could not be avoided even with a finishing grinding wheel. Furthermore, since the grinding wheel continues to rotate around its axis, the abrasive grains within it repeatedly move on the same trajectory. Therefore, if even a part of the grinding wheel has a defect such as chipping or crushing, damage to the edge of the wafer (surface roughness) may worsen, abnormal streaks or scratches may continue to appear intermittently, or This caused damage to the wafer.

さらに、正常な状態で研削砥石の使用を続けていたとしても、研削砥石は徐々にすり減り、溝の形状が崩れるため、加工後ウェーハのエッジ形状が不適合となる現象が起きていた。特に、仕上げに用いられるレジンボンドタイプの研削砥石はすり減りやすく、寿命が短かった。 Furthermore, even if the grinding wheel is continued to be used under normal conditions, the grinding wheel will gradually wear down and the shape of the grooves will collapse, resulting in a phenomenon in which the edge shape of the wafer after processing becomes unsuitable. In particular, the resin bond type grinding wheel used for finishing was easily worn out and had a short lifespan.

特許文献2に記載のものでは、幅方向線と直交する接触線方向から側面へ弾性研磨材の噴射を行い、エッジ部の面取り、面取り後の研磨を行っている。したがって、エッジ部の形状精度の向上、条痕の軽減が十分できなかった。特に、被加工材側面のエッジ部の面取り斜面の加工において、弾性研磨材の軌道は妨げられ、跳ね返ることもあり、表面粗さの向上、被加工面の平坦度の向上を図ることが困難であった。 In the method described in Patent Document 2, an elastic abrasive material is jetted toward the side surface from a contact line direction perpendicular to the width direction line, and the edge portion is chamfered and polished after chamfering. Therefore, it was not possible to improve the shape accuracy of the edge portion and to sufficiently reduce the scratches. In particular, when machining chamfered slopes on the side edges of the workpiece, the trajectory of the elastic abrasive material is obstructed and may bounce back, making it difficult to improve the surface roughness and flatness of the workpiece surface. there were.

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、板状の被加工材であるウェーハWのエッジ部の形状精度を向上すると共に、表面粗さの向上、うねりの解消、条痕を軽減するブラストユニット付き面取り装置を提供することにある。 The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and improve the shape accuracy of the edge portion of a wafer W, which is a plate-shaped workpiece, as well as improve surface roughness, eliminate waviness, and reduce streaks. An object of the present invention is to provide a chamfering device with a blast unit.

上記目的を達成するための本発明の構成は以下のとおりである。 The structure of the present invention for achieving the above object is as follows.

[1] ウェーハのエッジ部の面取り斜面が所定の面取り角度の上斜面及び下斜面となるように研削する面取り加工を行う加工部と、条痕及びうねりを含む傷による弾性母材に研磨用の砥粒を含む弾性研磨材の跳躍を抑制して上記弾性研磨材による切り込み量を調整するために、上記上斜面及び上記下斜面にそれぞれ形成された上記傷に90度以外で交差する角度、且つ上記上斜面及び上記下斜面の各々に対して沿うように上記面取り角度よりも小さい角度の方向に固定した噴射ノズルによって上記弾性研磨材を回転する上記ウェーハの上記上斜面及び上記下斜面にそれぞれ噴射するブラストユニットと、を備えるブラストユニット付き面取り装置。
[2] 上記ウェーハに設けられたオリフラに上記弾性研磨材を噴射する場合、上記ウェーハの回転を停止し、上記噴射ノズルを上記ウェーハのオリフラの方向に直線的に往復移動して、上記上斜面及び上記下斜面にそれぞれ形成された上記傷に直交以外で交差する角度で上記オリフラに上記弾性研磨材を噴射する、[1]に記載のブラストユニット付き面取り装置。
[3] 上記ウェーハに設けられたノッチに上記弾性研磨材を噴射する場合、上記ウェーハの回転を停止し、上記噴射ノズルの回転中心が上記ウェーハのノッチの頂点における曲率の中心点となるように所定の速度で揺動させて、上記ノッチに上記弾性研磨材を噴射する、[1]に記載のブラストユニット付き面取り装置。
[4] 上記ブラストユニットによって上記弾性研磨材を噴射する際に上記ウェーハを上下から挟む上保持プレート及び下保持プレートと、を備え、上記上保持プレート及び上記下保持プレートは円錐台形とされ、上記円錐台形の角度は、上記ウェーハの上記面取り角度以下であり、上記円錐台形の底面の大きさは、上記ウェーハの被加工部分覆うサイズである、[1]に記載のブラストユニット付き面取り装置。
[5] ウェーハのエッジ部の面取り斜面が所定の面取り角度の上斜面及び下斜面となるように研削する面取り加工を行い、条痕及びうねりを含む傷による弾性母材に研磨用の砥粒を含む弾性研磨材の跳躍を抑制して上記弾性研磨材による切り込み量を調整するために、上記上斜面及び上記下斜面にそれぞれ形成された上記傷に90度以外で交差する角度、且つ上記上斜面及び上記下斜面の各々に対して沿うように上記面取り角度よりも小さい角度の方向に上記弾性研磨材を回転する上記ウェーハの上記上斜面及び上記下斜面にそれぞれ噴射する、面取り方法。
[1] A processing section that performs chamfering processing to grind so that the chamfered slopes of the wafer edge become the upper and lower slopes of a predetermined chamfer angle, and a processing section that performs chamfering processing that grinds the wafer edge so that the chamfered slopes become the upper and lower slopes of the predetermined chamfer angle. In order to suppress jumping of the elastic abrasive material containing abrasive grains and adjust the amount of cut made by the elastic abrasive material, an angle other than 90 degrees intersects with the scratches formed on the upper slope and the lower slope, and The elastic abrasive material is sprayed onto the upper slope and the lower slope of the rotating wafer by a jet nozzle fixed along each of the upper slope and the lower slope at an angle smaller than the chamfer angle. A chamfering device with a blast unit comprising:
[2] When injecting the elastic abrasive material onto the orientation flat provided on the wafer, the rotation of the wafer is stopped, the injection nozzle is linearly reciprocated in the direction of the orientation flat of the wafer, and the upper slope is and the chamfering device with a blast unit according to [1], wherein the elastic abrasive material is injected onto the orientation flat at an angle other than perpendicular to but intersecting the scratches formed on the lower slope.
[3] When injecting the elastic abrasive material into the notch provided in the wafer, stop the rotation of the wafer and set the rotation center of the injection nozzle to the center of curvature at the apex of the notch of the wafer. The chamfering device with a blast unit according to [1], which injects the elastic abrasive material into the notch by swinging at a predetermined speed.
[4] An upper holding plate and a lower holding plate that sandwich the wafer from above and below when the blast unit sprays the elastic abrasive material, the upper holding plate and the lower holding plate having a truncated conical shape, and the above-mentioned The chamfering apparatus with a blast unit according to [1], wherein the angle of the truncated cone is equal to or less than the chamfering angle of the wafer, and the bottom surface of the truncated cone has a size that covers the processed portion of the wafer.
[5] Perform chamfering to grind the wafer edge so that the chamfered slopes become the upper and lower slopes of a predetermined chamfer angle, and apply polishing abrasive grains to the elastic base material caused by scratches including striations and undulations. In order to suppress jumping of the elastic abrasive material contained therein and adjust the amount of incision made by the elastic abrasive material, an angle other than 90 degrees intersects with the scratch formed on the upper slope and the lower slope, and the upper slope and a chamfering method in which the elastic abrasive is rotated in a direction at an angle smaller than the chamfering angle along each of the lower slopes and injected onto the upper slope and the lower slope of the wafer, respectively.

また、本発明の他の構成は、ウェーハの端面を面取り加工するブラストユニット付き面取り装置であって、前記端面の面取り斜面が所定の面取り角度(V)の上斜面及び下斜面となるように研削する加工部と、弾性母材に研磨用の砥粒を分散させた弾性研磨材を噴射ノズルによって噴射するブラストユニットと、を備え、前記ブラストユニットは、前記上斜面及び前記下斜面を研削して成形加工した後、前記上斜面及び前記下斜面へ所定の噴射方向(D)で前記弾性研磨材を噴射するものである。 Another aspect of the present invention is a chamfering device with a blasting unit that chamfers the end face of a wafer, the chamfering device grinding so that the chamfered slopes of the end face become upper and lower slopes of a predetermined chamfer angle (V). and a blast unit that sprays an elastic abrasive material in which abrasive grains for polishing are dispersed in an elastic base material through a spray nozzle, and the blast unit is configured to grind the upper slope and the lower slope. After forming, the elastic abrasive material is sprayed onto the upper slope and the lower slope in a predetermined injection direction (D).

また、上記において、前記ブラストユニットは、2点以上の弾性研磨材の噴射口を有するように噴射ノズルを備え、前記噴射口から任意の方向へ噴射する機構を有することが好ましい。 Further, in the above, it is preferable that the blast unit includes a spray nozzle having two or more spray ports for the elastic abrasive material, and has a mechanism for spraying the elastic abrasive material in any direction from the spray ports.

さらに、上記において、前記噴射ノズルは、前記上斜面に向かうものと、前記下斜面に向うものとを有し、それぞれ所定の噴射方向及び位置となるように設定されたことが好ましい。 Furthermore, in the above, it is preferable that the injection nozzle has one facing the upper slope and the other facing the lower slope, each of which is set to have a predetermined injection direction and position.

さらに、上記において、前記上斜面に向かう前記噴射ノズルと、前記下斜面に向う前記噴射ノズルとは、それぞれ独立したノズルテーブルに設けられ、前記噴射方向が所定位置となるように固定されたことが好ましい。 Furthermore, in the above, the injection nozzle facing the upper slope and the injection nozzle facing the lower slope may be provided on independent nozzle tables, and fixed so that the injection direction is at a predetermined position. preferable.

さらに、上記において、前記ブラストユニットによって前記弾性研磨材を噴射する際に前記ウェーハを上下から挟む上保持プレート及び下保持プレートを有し、前記上保持プレート及び前記下保持プレートは円錐台形とされ、前記円錐台形の角度は前記ウェーハの前記面取り角度以下とされ、前記ウェーハの被加工部分と同サイズの底面とされたことが好ましい。 Furthermore, in the above, the blasting unit includes an upper holding plate and a lower holding plate that sandwich the wafer from above and below when the elastic abrasive is jetted, and the upper holding plate and the lower holding plate are shaped like a truncated cone, Preferably, the angle of the truncated cone is less than or equal to the chamfer angle of the wafer, and the bottom surface is the same size as the processed portion of the wafer.

さらに、上記において、前記弾性研磨材は2mm以下の粒子で前記砥粒と母材から成り、前記母材は、ゼラチン、あるいはゴムであり、前記砥粒を前記母材の中に分散させる、あるいは表層で保持させ、前記砥粒の粒径は0.1~20μmとされたことが好ましい。 Furthermore, in the above, the elastic abrasive material is composed of particles of 2 mm or less and the abrasive grains and a base material, the base material is gelatin or rubber, and the abrasive grains are dispersed in the base material, or Preferably, the abrasive grains are retained in the surface layer and have a particle size of 0.1 to 20 μm.

さらに、上記において、前記面取り斜面の加工点を通る接触線を想定し、前記弾性研磨材の前記噴射方向は、前記接触線、あるいは前記面取り斜面での条痕に対する角度θが前記ウェーハの回転方向に対して5°以上80°以下、かつ、前記面取り角度に対応する角度rが前記面取り角度をVとして(V-30°)以上(V-10°)以下となるように設定されることが好ましい。
ただし、角度θは、図9、11を参照、角度rは、図9、12を参照。
Furthermore, in the above, assuming a contact line passing through the processing point of the chamfered slope, the jetting direction of the elastic abrasive is such that the angle θ with respect to the contact line or the groove on the chamfered slope is in the rotation direction of the wafer. 5° or more and 80° or less, and the angle r corresponding to the chamfer angle is set to be (V-30°) or more (V-10°) or less, where the chamfering angle is V. preferable.
However, for the angle θ, see FIGS. 9 and 11, and for the angle r, see FIGS. 9 and 12.

さらに、上記において、前記角度θを8°±2°とすることが好ましい。 Furthermore, in the above, it is preferable that the angle θ is 8°±2°.

さらに、上記において、前記弾性研磨材を噴射する時は、相対湿度を60~80%とすることが好ましい。 Further, in the above, when the elastic abrasive material is sprayed, the relative humidity is preferably 60 to 80%.

さらに、上記において、前記ブラストユニットは、前記加工部又は前記面取り加工後の前記ウェーハの洗浄を行う洗浄部に設けられたことが好ましい。 Furthermore, in the above, it is preferable that the blast unit is provided in the processing section or a cleaning section that cleans the wafer after the chamfering process.

さらに、上記において、前記ウェーハがオリフラ形状である場合、オリフラへ前記弾性研磨材を噴射する時は、前記ウェーハの回転を停止し、前記噴射ノズルを前記オリフラの方向に直線的に往復移動して行うことが好ましい。 Furthermore, in the above, when the wafer has an orientation flat shape, when injecting the elastic abrasive material to the orientation flat, the rotation of the wafer is stopped and the injection nozzle is linearly reciprocated in the direction of the orientation flat. It is preferable to do so.

さらに、上記において、前記ウェーハがノッチ形状である場合、ノッチの研磨加工は、前記ウェーハの回転を停止し、前記噴射ノズルの回転中心が、前記ノッチの頂点における曲率の中心点となるように所定の速度で揺動させて行うことが好ましい。 Furthermore, in the above, when the wafer has a notch shape, the polishing process of the notch is performed by stopping the rotation of the wafer and setting the rotation center of the injection nozzle to a predetermined center point of the curvature at the apex of the notch. It is preferable to perform this by rocking at a speed of .

また、本発明は、ウェーハの端面の面取り方法であって、前記端面の面取り斜面が所定の面取り角度の上斜面及び下斜面となるように研削し、前記上斜面及び前記下斜面を研削して成形加工した後、前記上斜面及び前記下斜面へ所定の噴射方向で弾性研磨材を噴射する。 The present invention also provides a method for chamfering an end face of a wafer, comprising: grinding so that the chamfered slopes of the end face become upper and lower slopes of a predetermined chamfering angle; and grinding the upper and lower slopes. After shaping, an elastic abrasive material is sprayed onto the upper slope and the lower slope in a predetermined injection direction.

本発明によれば、ウェーハの端面の面取り斜面が上斜面及び下斜面となるように研削した後、上斜面及び下斜面へ所定の噴射方向で弾性研磨材を噴射するので、ウェーハのエッジ部の形状精度を向上できると共に、表面粗さの向上、うねりの解消、条痕を軽減して、平滑性の高い鏡面研磨が可能となる。その結果、高硬度材、脆性材であっても、エッジ部の品質を高めることができる。 According to the present invention, after the wafer is ground so that the chamfered slopes of the end face become the upper slope and the lower slope, the elastic abrasive material is jetted to the upper slope and the lower slope in a predetermined direction, so that the edge of the wafer is In addition to improving shape accuracy, surface roughness is improved, waviness is eliminated, and streaks are reduced, making it possible to mirror-polish with high smoothness. As a result, even if the material is a highly hard material or a brittle material, the quality of the edge portion can be improved.

本発明の一実施形態に係る面取り装置の全体構成を示す平面図。1 is a plan view showing the overall configuration of a chamfering device according to an embodiment of the present invention. 一実施形態における加工部16A、16Bの構成を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of processing parts 16A and 16B in one embodiment. ウェーハWの端面が研削加工された状態を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state where the end face of the wafer W has been ground. ブラストユニット21とウェーハWの位置関係を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing the positional relationship between the blast unit 21 and the wafer W. 上斜面Wuを研磨する様子を示す側面図。FIG. 3 is a side view showing how the upper slope Wu is polished. 下斜面Wdを研磨する様子を示す側面図。FIG. 3 is a side view showing how the lower slope Wd is polished. 従来の研磨における噴射方向とウェーハWの加工表面との関係を示す図。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the spray direction and the processed surface of the wafer W in conventional polishing. 一実施形態に係る噴射方向とウェーハWの加工表面との関係を示す図。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the injection direction and the processing surface of the wafer W according to one embodiment. 一実施形態に係る弾性研磨材の噴射方向の詳細を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing details of the ejection direction of the elastic abrasive material according to one embodiment. 従来技術(特許文献2)による弾性研磨材の噴射方向を示す斜視図。The perspective view which shows the injection direction of the elastic abrasive material by prior art (patent document 2). 面取り斜面における条痕Wsと弾性研磨材の噴射方向の関係を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the streaks Ws on the chamfered slope and the direction of ejection of the elastic abrasive. 面取り角度Vと弾性研磨材の噴射方向の関係を示す側面図。FIG. 3 is a side view showing the relationship between the chamfer angle V and the ejection direction of the elastic abrasive material. オリフラ部の研磨加工を示す説明図。An explanatory view showing polishing of the orientation flat part. ノッチ部の研磨加工を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing polishing of a notch portion. 一実施例における研磨条件。Polishing conditions in one example. 研削加工後の被加工面の光学顕微鏡写真。Optical micrograph of the processed surface after grinding. 角度θ=0°、r=30°で研磨加工を行った被加工面の光学顕微鏡写真。Optical micrograph of a processed surface polished at angles θ=0° and r=30°. 角度θ=90°で研磨加工を行った被加工面の光学顕微鏡写真。Optical micrograph of a processed surface polished at an angle θ=90°. 角度θ=45°で研磨加工を行った被加工面の光学顕微鏡写真。Optical micrograph of a processed surface polished at an angle θ=45°. 角度θ=8°で研磨加工を行った被加工面の光学顕微鏡写真。Optical micrograph of the processed surface polished at an angle θ = 8°. 湿度小の場合で研磨加工を行った被加工面の光学顕微鏡写真。Optical micrograph of a polished surface under low humidity. 湿度大の場合で研磨加工を行った被加工面の光学顕微鏡写真。Optical micrograph of a polished surface under high humidity.

図1は、本発明の一実施形態に係るブラストユニット付き面取り装置10の全体構成を示す平面図である。同図に示すように、ブラストユニット付き面取り装置10は、供給回収部12、プリアライメント部14、加工部16A、16B、ノッチ研磨部18、洗浄部20、後測定部22、及び搬送部24から構成されている。また、ブラストユニット付き面取り装置10には、図示しない操作パネル、制御装置等も備えられている。 FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of a chamfering device 10 with a blast unit according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the chamfering device 10 with a blast unit includes a supply and recovery section 12, a pre-alignment section 14, processing sections 16A and 16B, a notch polishing section 18, a cleaning section 20, a post-measurement section 22, and a conveyance section 24. It is configured. The blast unit-equipped chamfering device 10 is also equipped with an operation panel, a control device, and the like (not shown).

供給回収部12は、面取り加工するウェーハWをウェーハカセット30から供給すると共に、面取り加工されたウェーハWをウェーハカセット30に回収する。この供給回収部12は、図1に示すように、4台のカセットテーブル32、32、…と、1台の供給回収ロボット34を有している。 The supply and collection unit 12 supplies wafers W to be chamfered from the wafer cassette 30 and collects the chamfered wafers W to the wafer cassette 30. As shown in FIG. 1, the supply and recovery unit 12 includes four cassette tables 32, 32, . . . and one supply and recovery robot 34.

4台のカセットテーブル32、32、…上にウェーハカセット30、30、…がセットされる。ウェーハカセット30、30、…には、面取り加工するウェーハWが多数枚収納されている。供給回収ロボット34は、カセットテーブル32、32、…にセットされた各ウェーハカセット30からウェーハWを1枚ずつ取り出してプリアライメント部14に供給する。そして、供給回収ロボット34は、面取り加工されたウェーハWを後測定部22からウェーハカセット30に収納する。 Wafer cassettes 30, 30, . . . are set on four cassette tables 32, 32, . The wafer cassettes 30, 30, . . . store a large number of wafers W to be chamfered. The supply and recovery robot 34 takes out wafers W one by one from each wafer cassette 30 set on the cassette tables 32, 32, . . . and supplies them to the pre-alignment section 14. Then, the supply and recovery robot 34 stores the chamfered wafer W from the post-measuring section 22 into the wafer cassette 30.

供給回収ロボット34は3軸回転型の搬送アーム36を備えており、搬送アーム36は、その上面部に図示しない吸着パッドを備えている。搬送アーム36は、この吸着パッドでウェーハWの裏面を真空吸着してウェーハWを保持する。また、搬送アーム36は、ガイドレール38に沿って移動可能なスライドブロック40上に設けられ、スライドブロック40が駆動されて前後方向(Y軸方向)に移動する。搬送アーム36は、ウェーハWを保持した状態で前後、昇降移動、及び旋回することができ、この動作を組み合わせることによりウェーハWの搬送を行う。 The supply and recovery robot 34 includes a three-axis rotating transfer arm 36, and the transfer arm 36 is provided with a suction pad (not shown) on its upper surface. The transfer arm 36 holds the wafer W by vacuum suctioning the back surface of the wafer W using the suction pad. Further, the transport arm 36 is provided on a slide block 40 that is movable along a guide rail 38, and the slide block 40 is driven to move in the front-rear direction (Y-axis direction). The transfer arm 36 can move back and forth, move up and down, and rotate while holding the wafer W, and the wafer W is transferred by combining these operations.

プリアライメント部14は、面取り加工するウェーハWの厚さ測定とプリアライメントを行う。このプリアライメント部14は、測定テーブル50、センサ52、及びノッチ検出センサ54から構成されている。測定テーブル50は、回転及び上下動自在に構成されており、ウェーハWの裏面部を吸着保持して、その中心軸周りにウェーハWを回転させる。センサ52は、上下一対からなる静電容量センサで構成され、ウェーハWの表面、裏面までの距離を測定する。ノッチ検出センサ54は、レーザセンサで構成されており、測定テーブル50に保持されて回転するウェーハWのノッチ又はオリフラの位置を検出する。 The pre-alignment unit 14 measures the thickness of the wafer W to be chamfered and performs pre-alignment. This pre-alignment section 14 is composed of a measurement table 50, a sensor 52, and a notch detection sensor 54. The measurement table 50 is configured to be rotatable and movable up and down, and holds the back side of the wafer W by suction, and rotates the wafer W around its central axis. The sensor 52 is composed of a pair of upper and lower capacitance sensors, and measures the distance to the front and back surfaces of the wafer W. The notch detection sensor 54 is composed of a laser sensor, and detects the position of the notch or orientation flat of the wafer W held on the measurement table 50 and rotated.

加工部16A、16Bは、ブラストユニット付き面取り装置10の正面部に並列して配置されており、それぞれ、ウェーハWの面取り加工を行う。加工部16A、16Bは互いに同一の構成を有しており、それぞれウェーハ送り装置60、研削装置62から構成されている。 The processing sections 16A and 16B are arranged in parallel on the front side of the chamfering apparatus 10 with a blast unit, and each chamfers the wafer W. The processing units 16A and 16B have the same configuration, and each includes a wafer feeding device 60 and a grinding device 62.

ノッチ研磨部18は、ウェーハWのノッチ部の仕上げ加工を行う。ノッチ研磨部18は、ウェーハ送り装置70及びノッチ研磨ユニット72から構成されている。ウェーハ送り装置70は、ウェーハWを吸着保持するチャックテーブル74を有している。ノッチ研磨ユニット72は、ノッチ研磨ヘッド76を備える。 The notch polishing section 18 performs finishing processing on the notch portion of the wafer W. The notch polishing section 18 includes a wafer feeding device 70 and a notch polishing unit 72. The wafer feeding device 70 has a chuck table 74 that holds the wafer W by suction. The notch polishing unit 72 includes a notch polishing head 76.

洗浄部20は、面取り加工後のウェーハWの洗浄を行う。洗浄部20は、スピン洗浄装置80を備える。スピン洗浄装置80は、洗浄テーブル82で保持したウェーハWを回転させてウェーハWの表面に洗浄液を噴射することにより、ウェーハWの表面に付着した汚れを剥離除去する。 The cleaning unit 20 cleans the wafer W after the chamfering process. The cleaning section 20 includes a spin cleaning device 80. The spin cleaning apparatus 80 rotates the wafer W held on the cleaning table 82 and sprays a cleaning liquid onto the surface of the wafer W, thereby peeling off and removing dirt attached to the surface of the wafer W.

後測定部22は、面取り加工されたウェーハWの直径を測定する。後測定部22は、ウェーハWの直径を測定する直径測定器84と、ウェーハWを保持して回転及び上下動させる測定テーブル86とから構成されており、ウェーハWの直径を直径測定器84を用いて測定する。 The post-measuring unit 22 measures the diameter of the chamfered wafer W. The post-measuring unit 22 includes a diameter measuring device 84 for measuring the diameter of the wafer W, and a measuring table 86 that holds the wafer W and rotates and moves it up and down. Measure using

搬送部24は、ブラストユニット付き面取り装置10の各部にウェーハWを搬送する。搬送部24は、研削トランスファ部100、ノッチトランスファ部102、洗浄トランスファ部104、及び収納トランスファ部106から構成されている。 The transport section 24 transports the wafer W to each part of the chamfering apparatus 10 with a blast unit. The conveyance section 24 includes a grinding transfer section 100, a notch transfer section 102, a cleaning transfer section 104, and a storage transfer section 106.

研削トランスファ部100は、プリアライメント部14でプリアライメントされたウェーハWを各加工部16A、16Bに搬送する。研削トランスファ部100は、水平ガイド110と、その水平ガイド110に沿ってスライド移動するスライドブロック112(図示なし)と、そのスライドブロック上に設けられたトランスファアーム114とから構成されている。 The grinding transfer section 100 transports the wafer W pre-aligned by the pre-alignment section 14 to each processing section 16A, 16B. The grinding transfer unit 100 includes a horizontal guide 110, a slide block 112 (not shown) that slides along the horizontal guide 110, and a transfer arm 114 provided on the slide block.

スライドブロック112は、水平ガイド110に沿ってスライド移動する。トランスファアーム114の先端には吸着パッド116が設けられている。トランスファアーム114は、ウェーハWを保持した状態で、水平移動及び上下移動してウェーハWの搬送を行う。 The slide block 112 slides along the horizontal guide 110. A suction pad 116 is provided at the tip of the transfer arm 114. The transfer arm 114 transfers the wafer W by moving horizontally and vertically while holding the wafer W.

ノッチトランスファ部102は、各加工部16A、16Bで面取り加工されたウェーハWをノッチ研磨部18に搬送する。ノッチトランスファ部102は、水平ガイド120と、水平ガイド120に沿ってスライド移動するスライドブロック122と、スライドブロック122上に設けられたトランスファアーム124とから構成されている。 The notch transfer section 102 transfers the wafer W, which has been chamfered in each of the processing sections 16A and 16B, to the notch polishing section 18. The notch transfer section 102 includes a horizontal guide 120, a slide block 122 that slides along the horizontal guide 120, and a transfer arm 124 provided on the slide block 122.

スライドブロック122は、水平ガイド120に沿ってスライド移動する。トランスファアーム124の先端には吸着パッド126が設けられている。トランスファアーム124は、ウェーハWを保持した状態で、水平移動、上下移動、及び旋回することができ、この動作を組み合わせることによりウェーハWの搬送を行う。これにより、各加工部16A、16Bで面取り加工されたウェーハWは、トランスファアーム124に保持された状態でノッチ研磨部18に搬送される。 The slide block 122 slides along the horizontal guide 120. A suction pad 126 is provided at the tip of the transfer arm 124. The transfer arm 124 can move horizontally, move vertically, and rotate while holding the wafer W, and transfers the wafer W by combining these operations. Thereby, the wafer W that has been chamfered in each of the processing sections 16A and 16B is transferred to the notch polishing section 18 while being held by the transfer arm 124.

洗浄トランスファ部104は、ノッチ研磨部18でノッチ部が仕上げ加工されたウェーハWを洗浄部20に搬送する。洗浄トランスファ部104は、水平ガイド130と、水平ガイド130に沿ってスライド移動するスライドブロック132と、スライドブロック132上に設けられたトランスファアーム134とから構成されている。 The cleaning transfer unit 104 transfers the wafer W whose notch portion has been finished in the notch polishing unit 18 to the cleaning unit 20 . The cleaning transfer section 104 includes a horizontal guide 130, a slide block 132 that slides along the horizontal guide 130, and a transfer arm 134 provided on the slide block 132.

スライドブロック132は、水平ガイド130に沿ってスライド移動する。トランスファアーム134の先端には吸着パッド136が設けられている。また、トランスファアーム134は、ウェーハWを保持した状態で、ウェーハWの搬送を行う。そして、ノッチ研磨部18でノッチ部が仕上げ加工されたウェーハWは、トランスファアーム134に保持された状態で洗浄部20に搬送される。 The slide block 132 slides along the horizontal guide 130. A suction pad 136 is provided at the tip of the transfer arm 134. Further, the transfer arm 134 transfers the wafer W while holding the wafer W therein. Then, the wafer W whose notch portion has been finished in the notch polishing section 18 is transferred to the cleaning section 20 while being held by the transfer arm 134.

収納トランスファ部106は、洗浄部20で洗浄されたウェーハWを後測定部22に搬送する。収納トランスファ部106は、ノッチトランスファ部102と共有される水平ガイド120と、水平ガイド120に沿ってスライド移動するスライドブロック142と、そのスライドブロック142上に設けられたトランスファアーム144とで構成されている。 The storage transfer section 106 transports the wafer W cleaned in the cleaning section 20 to the post-measurement section 22 . The storage transfer section 106 is composed of a horizontal guide 120 shared with the notch transfer section 102, a slide block 142 that slides along the horizontal guide 120, and a transfer arm 144 provided on the slide block 142. There is.

スライドブロック142は、水平ガイド120に沿ってスライド移動する。トランスファアーム144の先端には吸着パッド146が設けられている。また、トランスファアーム144は、ウェーハWを保持した状態で、ウェーハWの搬送を行う。これにより、洗浄部20で洗浄されたウェーハWは、トランスファアーム144に保持された状態で後測定部22に搬送される。 The slide block 142 slides along the horizontal guide 120. A suction pad 146 is provided at the tip of the transfer arm 144. Further, the transfer arm 144 transfers the wafer W while holding the wafer W. Thereby, the wafer W cleaned in the cleaning section 20 is transferred to the post-measurement section 22 while being held by the transfer arm 144.

次に、加工部16A、16Bの構成について図2を参照して説明する。図2は、加工部16A、16Bの構成を示す斜視図である。加工部16A、16Bは、ウェーハ送り装置60、研削装置62を備える。 Next, the configuration of the processing sections 16A and 16B will be explained with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the processing parts 16A and 16B. The processing units 16A and 16B include a wafer feeding device 60 and a grinding device 62.

ウェーハ送り装置60は、ウェーハWを吸着保持するチャックテーブル(ウェーハテーブル)150を有している。チャックテーブル150は、図示しない駆動手段に駆動されることにより、前後方向(Y軸方向)、左右方向(X軸方向)、及び上下方向(Z軸方向)の各方向に移動する。そして、チャックテーブル150は、チャックテーブル駆動モータ152に駆動されることにより中心軸回りに回転する。 The wafer feeding device 60 has a chuck table (wafer table) 150 that holds the wafer W by suction. The chuck table 150 is driven by a drive means (not shown) to move in the front-back direction (Y-axis direction), the left-right direction (X-axis direction), and the up-down direction (Z-axis direction). The chuck table 150 is driven by a chuck table drive motor 152 to rotate around the central axis.

研削装置62は、ウェーハ送り装置60のチャックテーブル150に対してY軸方向に所定距離離れた位置に配置される。研削装置62は、粗研モータ154に駆動されて回転する粗研スピンドル156を有している。粗研スピンドル156は、前後方向(Y軸方向)及び上下方向(Z軸方向)の各方向に移動可能に構成される。粗研スピンドル156には、ウェーハWの端面を粗加工(粗研削)する外周粗研削砥石158が装着される。外周粗研削砥石158は、その外周面に複数の外周粗研削用溝が形成されており、この溝にウェーハWの外周を押し当てることにより、ウェーハWの端面が粗研削される。 The grinding device 62 is placed a predetermined distance away from the chuck table 150 of the wafer feeding device 60 in the Y-axis direction. The grinding device 62 has a rough grinding spindle 156 that is driven and rotated by a rough grinding motor 154 . The rough grinding spindle 156 is configured to be movable in the front-rear direction (Y-axis direction) and the up-down direction (Z-axis direction). A peripheral rough grinding wheel 158 for rough processing (rough grinding) the end face of the wafer W is attached to the rough grinding spindle 156 . The outer periphery rough grinding wheel 158 has a plurality of outer periphery rough grinding grooves formed on its outer peripheral surface, and by pressing the outer periphery of the wafer W against the grooves, the end surface of the wafer W is roughly ground.

外周粗研削砥石158としては、例えば、Fe、Cr、Cu等の金属粉等を主成分とし、ダイヤモンド砥粒を混ぜて成形したものが用いられる。ツルアーの材質は、外周粗研削砥石158によって加工することができるものを採用する。 As the outer periphery rough grinding wheel 158, for example, one formed mainly of metal powder such as Fe, Cr, Cu, etc. and mixed with diamond abrasive grains is used. The material of the truer is one that can be processed by the outer periphery rough grinding wheel 158.

図3は、ウェーハWの端面が研削によって成形加工された状態を示す説明図であり、(a)はウェーハW面取り部の断面形状であり、面取り斜面のうちWuがエッジ部の上斜面、Wdがエッジ部の下斜面、Wcが側面である。(b)は上斜面Wuの表面粗さWrの例を示している。同じく、(c)は上斜面Wuの条痕Wsであり、研削砥石中のダイヤモンド砥粒のひっかき痕がダメージ層として残っている。また、研削砥石中の砥粒はそれぞれ同一の軌道上を繰り返し移動するため、研削砥石の一部にでも欠けや目つぶれ等の不具合があると、異常な条痕Wsやキズが断続的に出現し続ける、あるいはウェーハWの破損の原因となっていた。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which the end face of the wafer W has been formed by grinding, and (a) shows the cross-sectional shape of the chamfered portion of the wafer W, where Wu of the chamfered slopes is the upper slope of the edge portion, Wd is the lower slope of the edge portion, and Wc is the side surface. (b) shows an example of the surface roughness Wr of the upper slope Wu. Similarly, (c) shows the striations Ws on the upper slope Wu, where scratch marks from the diamond abrasive grains in the grinding wheel remain as a damaged layer. In addition, since the abrasive grains in the grinding wheel repeatedly move on the same trajectory, if even a part of the grinding wheel has a defect such as chipping or blinding, abnormal streaks Ws and scratches will appear intermittently. Otherwise, the wafer W may be damaged.

特に、従来技術における仕上げ加工に用いられるレジンボンドタイプの研削砥石はすり減りやすく、研削砥石は徐々にすり減り、溝の形状が崩れる。そのため、加工後は、ウェーハWのエッジ部の形状が不適合となり、寿命が短かった。また、条痕Ws以外では、加工表面に表れる大きく波打つ凹凸である「うねり」を生じることがあった。 In particular, the resin bond type grinding wheel used for finishing in the conventional technique is easily worn out, and the grinding wheel gradually wears down, causing the shape of the groove to collapse. Therefore, after processing, the shape of the edge portion of the wafer W became inappropriate, resulting in a short life. Furthermore, in areas other than the streaks Ws, "undulations", which are large undulating irregularities appearing on the processed surface, may occur.

さらに、GaN等の脆性材のウェーハWの場合、ウェーハWが加工負荷に耐えられず破損してしまい、歩留が低下する。また、ウェーハWの破損の際、その破片が研削砥石に衝突すると、研削砥石や装置本体の破損や故障につながる。また、高硬度材、脆性材ともに、研削砥石の消耗、ウェーハWの破損を防ぐために加工(送り)速度を遅くしなければならず、スループットが低下する。 Furthermore, in the case of a wafer W made of a brittle material such as GaN, the wafer W cannot withstand the processing load and is damaged, resulting in a decrease in yield. Further, when the wafer W is damaged, if its fragments collide with the grinding wheel, this may lead to damage or malfunction of the grinding wheel or the main body of the apparatus. Furthermore, for both high-hardness materials and brittle materials, the processing (feeding) speed must be slowed to prevent wear of the grinding wheel and damage to the wafer W, resulting in a decrease in throughput.

そこで、ブラストユニット付き面取り装置10は、加工部16A、16B又は洗浄部20のどちらかに研磨材を噴射して衝突させるブラストユニット21を搭載する。図4は、ブラストユニット21とウェーハWの位置関係を示す平面図、図5は、上斜面Wuを研磨する様子を示す側面図、図6は、下斜面Wdを研磨する様子を示す側面図である。ブラストユニット21は、弾性母材に研磨用の砥粒を分散させた弾性研磨材300、又は弾性母材の表面に研磨用の砥粒を付着させた弾性研磨材300をウェーハWの面取り斜面へ向かって圧縮気体と共に噴射して衝突させてエッジ部の面取り斜面を研磨する。つまり、ブラストユニット付き面取り装置10は、面取り斜面である上斜面Wu及び下斜面Wdを所定の面取り角度Vで研削して成形加工した後、上斜面Wu及び下斜面Wdへ所定の噴射方向で弾性研磨材300を噴射する。 Therefore, the chamfering apparatus 10 with a blast unit is equipped with a blast unit 21 that injects and collides an abrasive material onto either the processing sections 16A, 16B or the cleaning section 20. 4 is a plan view showing the positional relationship between the blast unit 21 and the wafer W, FIG. 5 is a side view showing how the upper slope Wu is polished, and FIG. 6 is a side view showing how the lower slope Wd is polished. be. The blasting unit 21 applies an elastic abrasive material 300 in which polishing abrasive grains are dispersed in an elastic base material, or an elastic abrasive material 300 in which polishing abrasive grains are attached to the surface of an elastic base material, onto the chamfered slope of the wafer W. The chamfered slope of the edge portion is polished by injecting it together with compressed gas and colliding with it. In other words, the chamfering device 10 with a blast unit grinds and shapes the upper and lower slopes Wu and Wd, which are chamfered slopes, at a predetermined chamfer angle V, and then applies elastic force to the upper and lower slopes Wu and Wd in a predetermined injection direction. Abrasive material 300 is injected.

ブラストユニット21は、ノズルテーブル222に設置され、ウェーハWに対して半径方向に所定距離だけ離れた位置に配置される。そして、ブラストユニット21は、上斜面Wu、下斜面Wdの研磨が可能なように2点以上の弾性研磨材300の噴射口を持つように、噴射ノズル223、224を備える。研磨材は、圧縮気体又は遠心力によって噴射ノズル223、224の各噴射口から任意の方向へ弾性研磨材300を噴射する機構を有する。 The blast unit 21 is installed on the nozzle table 222 and is placed at a position radially apart from the wafer W by a predetermined distance. The blasting unit 21 is equipped with injection nozzles 223 and 224 so as to have two or more injection ports for the elastic abrasive material 300 so that the upper slope Wu and the lower slope Wd can be polished. The abrasive material has a mechanism that injects the elastic abrasive material 300 in any direction from each injection port of the injection nozzles 223 and 224 using compressed gas or centrifugal force.

ノズルテーブル222は、図4の矢印に示すようにXY方向に移動が可能とされる。また、噴射ノズル223、224は、図5のZ方向で噴射口の高さ、及び回転軸229によって、噴射口の噴射方向が立体的に可変とされている。そして、噴射ノズル223は上斜面Wuに向かって、噴射ノズル224は下斜面Wdに向かってそれぞれ所定の噴射方向及び位置となるように設定されている。そして、ノズルテーブル222は、上斜面Wu、下斜面Wdの研磨毎に移動して行う。 The nozzle table 222 is movable in the X and Y directions as shown by the arrows in FIG. Furthermore, the injection direction of the injection nozzles 223 and 224 is three-dimensionally variable depending on the height of the injection opening in the Z direction of FIG. 5 and the rotating shaft 229. The injection nozzle 223 and the injection nozzle 224 are respectively set to have a predetermined injection direction and position toward the upper slope Wu and the lower slope Wd. The nozzle table 222 is moved every time the upper slope Wu and the lower slope Wd are polished.

なお、一実施形態は、一つのノズルテーブル222に、噴射ノズル223、224を設けることで説明したが、二つの独立したノズルテーブル222を設け、噴射ノズル223、224をそれぞれ独立して切り離しても良い。この場合は、ノズルテーブル222の移動は不要でそれぞれ噴射方向が所定位置となるように固定すれば良い。 Although one embodiment has been described by providing the injection nozzles 223 and 224 on one nozzle table 222, it is also possible to provide two independent nozzle tables 222 and separate the injection nozzles 223 and 224 independently. good. In this case, there is no need to move the nozzle table 222, and it is sufficient to fix the nozzle table 222 so that the respective injection directions are at predetermined positions.

ウェーハWは、上保持プレート227、下保持プレート228によって上下から挟んで保持テーブル226で保持される。保持テーブル226は、保持モータ225に駆動されて回転する。また、保持ユニット230は、前後方向(Y軸方向)及び上下方向(Z軸方向)の各方向に移動可能に構成される。 The wafer W is held on a holding table 226 by being sandwiched from above and below by an upper holding plate 227 and a lower holding plate 228. The holding table 226 is driven by the holding motor 225 and rotates. Further, the holding unit 230 is configured to be movable in each of the front-rear direction (Y-axis direction) and the up-down direction (Z-axis direction).

上保持プレート227、下保持プレート228は円錐台形であり、ウェーハWのエッジ部でない部分(被加工部分)と同サイズの底面でウェーハWを挟み込む。円錐台形の角度は、面取り角度V以下とする。したがって、エッジ部でない部分への弾性研磨材300の衝突を防ぐことができる。また、弾性研磨材300の軌道は妨げられず、エッジ部を滑走した弾性研磨材300研磨材が上保持プレート227、下保持プレート228に衝突して再びエッジ部の方向へ跳ね返ることもない。さらに、上保持プレート227、下保持プレート228は、表面がセラミックコーティングされていることが望ましい。 The upper holding plate 227 and the lower holding plate 228 have a truncated conical shape, and sandwich the wafer W with their bottom surfaces having the same size as the non-edge portion (processed portion) of the wafer W. The angle of the truncated cone is equal to or less than the chamfer angle V. Therefore, it is possible to prevent the elastic abrasive material 300 from colliding with a portion other than the edge portion. Further, the trajectory of the elastic abrasive material 300 is not hindered, and the abrasive material of the elastic abrasive material 300 that has slid along the edge portion does not collide with the upper holding plate 227 and the lower holding plate 228 and bounce back toward the edge portion. Further, the surfaces of the upper holding plate 227 and the lower holding plate 228 are preferably coated with ceramic.

弾性研磨材300の噴射方向とその作用について説明する。弾性研磨材300は、2mm以下の粒子で、砥粒と母材から成る。母材は、弾性のタンパク質を主成分とするゼラチン、あるいはゴム等で、砥粒を母材の中に分散させる、あるいは表層で保持させた弾性研磨材300を用いる。砥粒は、粒度が#3000から1200相当、粒径0.1~20μmのダイヤモンド、CBN、GC等である。図7は、従来の研磨における噴射方向とウェーハWの加工表面(表面粗さWr)との関係を示す図であり、図8は、一実施形態に係る噴射方向とウェーハWの加工表面(表面粗さWr)との関係を示す図である。 The injection direction of the elastic abrasive material 300 and its effect will be explained. The elastic abrasive material 300 is made of particles of 2 mm or less, and consists of abrasive grains and a base material. The base material is gelatin or rubber whose main component is elastic protein, and an elastic abrasive material 300 in which abrasive grains are dispersed in the base material or held on the surface layer is used. The abrasive grains are diamond, CBN, GC, etc. with a grain size of #3000 to #1200 and a grain size of 0.1 to 20 μm. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the spray direction and the processed surface (surface roughness Wr) of the wafer W in conventional polishing, and FIG. It is a figure showing the relationship with roughness Wr).

従来の研磨は、図7に示すように噴射方向は、矢印301のように加工表面に対して略直交して行っている。この方法は、弾性研磨材300が加工表面に対して強く衝突して切削力を発揮する。しかし、弾性研磨材300は、加工表面、特に条痕Wsとして大きな表面粗さである部分で矢印302のように跳躍する。特許文献2は、この作用を利用してエッジ部を切削して面取り、又は既に面取りが行われている面を研磨している。そのため、エッジ部の面取り斜面に関しては、表面粗さの向上、被加工面の平坦度の向上を図ることが困難であった。 In conventional polishing, as shown in FIG. 7, the injection direction is substantially perpendicular to the processed surface as indicated by an arrow 301. In this method, the elastic abrasive material 300 strongly collides with the machined surface to exert cutting force. However, the elastic abrasive material 300 jumps as shown by an arrow 302 on the machined surface, particularly at a portion where the surface roughness is large as the striations Ws. Patent Document 2 utilizes this effect to cut the edge portion and chamfer it, or to polish a surface that has already been chamfered. Therefore, it has been difficult to improve the surface roughness and the flatness of the processed surface with respect to the chamfered slopes of the edge portions.

一実施形態では、図8に示すように弾性研磨材300の噴射方向は、矢印303のように加工表面に対して沿うような低い角度で行っている。したがって、噴射ノズル223、224から噴射された弾性研磨材300は、応力分散して加工表面へ到着後に素早く変形を始め、跳躍が抑制されて矢印304のように加工表面を長い距離に亘り滑走する。つまり、弾性研磨材300は、被加工物(ウェーハW)への衝突時に変形し、被加工物表面を滑走して砥粒を作用させる。これにより、砥粒の切り込みが大きくなり過ぎることなく、被加工物に深い条痕Wsが残り難く、平滑性の高い鏡面研磨が可能となる。 In one embodiment, as shown in FIG. 8, the elastic abrasive material 300 is ejected at a low angle along the processing surface as indicated by an arrow 303. Therefore, the elastic abrasive material 300 injected from the injection nozzles 223 and 224 disperses stress and begins to deform quickly after reaching the processing surface, and jumps are suppressed and the elastic abrasive material 300 slides over a long distance on the processing surface as shown by arrow 304. . In other words, the elastic abrasive material 300 is deformed when it collides with the workpiece (wafer W), slides on the workpiece surface, and acts on the abrasive grains. As a result, the incision of the abrasive grains does not become too large, deep scratches Ws are less likely to remain on the workpiece, and mirror polishing with high smoothness is possible.

ブラストユニット付き面取り装置10は、主に半導体ウェーハを被加工物としている。被加工物は、硬質であると共に脆性を有する材料で形成された基板であり、研削加工を行う際に、チッピングやクラックの発生し易い材質で形成された基板に適している。被加工物の材質は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、SiC、Ga203、サファイア、GaN、GaAsをはじめとする半導体材料に適している。他に、GaSb、InP、LT、LN、Ge、ガラス、セラミックス、MgO、ZnO、水晶、LBO、BBO、BGO、CaF2、MgF2、LiF、BaF2、CeF3、KBr、GGG、YAG、ZnSe、ZnTe、ZnS、STO、YSL、LoB等でも良い。ウェーハWの形状種別は円、ノッチ、オリフラ、SOI、エッジ形状はテラス、舟形等に適用可能である。 The chamfering apparatus 10 with a blast unit mainly uses semiconductor wafers as a workpiece. The workpiece is a substrate made of a material that is both hard and brittle, and is suitable for substrates made of materials that are likely to chip or crack during grinding. Suitable materials for the workpiece include semiconductor materials such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, SiC, Ga203, sapphire, GaN, and GaAs. In addition, GaSb, InP, LT, LN, Ge, glass, ceramics, MgO, ZnO, crystal, LBO, BBO, BGO, CaF2, MgF2, LiF, BaF2, CeF3, KBr, GGG, YAG, ZnSe, ZnTe, ZnS , STO, YSL, LoB, etc. may be used. The shape type of the wafer W can be circular, notch, orientation flat, SOI, and the edge shape can be terrace, boat shape, etc.

図9は、一実施形態に係る弾性研磨材300の噴射方向Dの詳細を示す斜視図であり、図10は、従来技術(特許文献2)による弾性研磨材300の噴射方向Dを示す斜視図である。図9と図10を比較して、ブラストユニット付き面取り装置10による加工方法の特徴を説明する。加工方法の特徴は、ウェーハWのエッジ部の面取り斜面、つまり上斜面Wu、下斜面Wd(図3参照)上の加工点に対して所定の角度θ、角度rを成す噴射方向Dで弾性研磨材300を噴射することにある。 FIG. 9 is a perspective view showing details of the ejection direction D of the elastic abrasive material 300 according to one embodiment, and FIG. 10 is a perspective view showing the ejection direction D of the elastic abrasive material 300 according to the prior art (Patent Document 2). It is. The characteristics of the machining method using the chamfering device 10 with a blast unit will be explained by comparing FIGS. 9 and 10. The processing method is characterized by elastic polishing in the injection direction D that forms predetermined angles θ and r with respect to processing points on the chamfered slopes of the edge portion of the wafer W, that is, the upper slope Wu and the lower slope Wd (see FIG. 3). The purpose is to inject the material 300.

図9は、上斜面Wuの研磨を示しており、加工点は上斜面Wuの点とし、加工点を通る接触線τを想定する。弾性研磨材300の噴射方向Dは、接触線τ、あるいは上斜面Wuでの条痕Wsに対する角度θがウェーハWの回転方向φに対して5°以上80°以下、望ましくは、8°±2°となるようにする。かつ、噴射方向Dは、上斜面Wuの面取り角度Vに対応する角度rが(V-30°)以上(V-10°)以下となるように噴射ノズル223(図4参照)が設定される。なお、下斜面Wdの研磨も同様である。 FIG. 9 shows polishing of the upper slope Wu, where the processing point is assumed to be a point on the upper slope Wu, and a contact line τ passing through the processing point is assumed. The injection direction D of the elastic abrasive material 300 is such that the angle θ with respect to the contact line τ or the streak Ws on the upper slope Wu is 5° or more and 80° or less with respect to the rotational direction φ of the wafer W, preferably 8°±2 °. In addition, in the injection direction D, the injection nozzle 223 (see FIG. 4) is set so that the angle r corresponding to the chamfer angle V of the upper slope Wu is greater than or equal to (V-30°) and less than or equal to (V-10°). . Note that the same applies to the polishing of the lower slope Wd.

そして、円周全体の研磨加工は、ウェーハWを所定の速度で回転方向φに回転させる。噴射方向Dは固定しているので、この動作によりウェーハWの加工点が移動する。下斜面Wdの研磨加工は、ノズルテーブル222をXY方向(図3参照)に移動して、上斜面Wuと同様に行う。なお、研磨加工における相対湿度は、60~80%とすることが弾性研磨材300を加工表面に効率良く滑走させる点で望ましい。 To polish the entire circumference, the wafer W is rotated in the rotational direction φ at a predetermined speed. Since the injection direction D is fixed, the processing point on the wafer W is moved by this operation. The lower slope Wd is polished in the same manner as the upper slope Wu by moving the nozzle table 222 in the XY directions (see FIG. 3). Note that the relative humidity during the polishing process is preferably 60 to 80% in order to efficiently slide the elastic abrasive material 300 on the process surface.

図10は、従来技術(特許文献2)による噴射方向Dを図9と同様な図としたものであり、図9で加工点を上斜面Wuの点としているのと異なり、被加工物(ウェーハW)の側面Wcを加工点としている。また、図10は、側面Wcの加工点を通る幅方向線Hと、幅方向線Hと直交し、加工点で接する接触線Tを想定している。弾性研磨材300の噴射方向Dは、加工点で幅方向線Hと交叉し、接触線Tに対し所定の傾斜角ξを切削性の低下を考慮して角度2~60°としている。なお、本例では、噴射方向Dと条痕Wsの方向が一致することになる。 FIG. 10 is a diagram similar to FIG. 9, showing the injection direction D according to the prior art (Patent Document 2). The side surface Wc of W) is the processing point. Further, FIG. 10 assumes a width direction line H passing through a processing point on the side surface Wc and a contact line T that intersects perpendicularly with the width direction line H and contacts at the processing point. The injection direction D of the elastic abrasive material 300 intersects the width direction line H at the processing point, and the predetermined inclination angle ξ with respect to the contact line T is set to be 2 to 60 degrees in consideration of deterioration of machinability. In addition, in this example, the injection direction D and the direction of the streaks Ws match.

図11は、面取り斜面における条痕Wsと弾性研磨材300の噴射方向Dの関係を示す説明図である。(a)は回転方向φに対して条痕Wsの方向と弾性研磨材300の噴射方向Dが一致、角度θ=0°の場合、(b)は、角度θ=90°、(c)は、角度θ=45°(噴射方向D、角度θは、図9参照)を示している。(a)の場合、条痕Wsは、加工表面の比較的に大きな深い傷なので、弾性研磨材300によっても条痕Wsを消すような研磨ができない。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the streaks Ws on the chamfered slope and the ejection direction D of the elastic abrasive material 300. In (a), the direction of the streaks Ws and the injection direction D of the elastic abrasive material 300 match with respect to the rotation direction φ, and the angle θ = 0°, (b), the angle θ = 90°, and (c) , angle θ=45° (see FIG. 9 for injection direction D and angle θ). In the case of (a), since the scratches Ws are relatively large and deep scratches on the processed surface, polishing to erase the scratches Ws cannot be performed even with the elastic abrasive material 300.

(b)は、噴射方向Dとしては条痕Wsを消す方向であるが、弾性研磨材300の滑走距離が小さくなり、砥粒の切り込みを大きくせざるを得ない。(c)の場合、弾性研磨材300の滑走距離を長くすると共に、条痕Wsによる弾性研磨材300の跳躍を防ぐことができる。 In (b), the jetting direction D is a direction in which the streaks Ws are erased, but the sliding distance of the elastic abrasive material 300 becomes small, and the incision of the abrasive grains must be made large. In the case of (c), it is possible to lengthen the sliding distance of the elastic abrasive material 300 and prevent the elastic abrasive material 300 from jumping due to the streaks Ws.

したがって、(c)のように条痕Wsの方向に対して角度θを比較的に小さくすることで条痕Wsが残り難く、平滑性の高い鏡面研磨が可能となる。ただし、θを小さくし過ぎると、(a)の状態となり、条痕Wsを消すことが困難となる。角度θは、試行錯誤による実験を繰り返した結果、5°以上80°以下が実用的であり、略8°、8°±2°程度が平滑性の高い鏡面を得るには適していることが分かった。 Therefore, by making the angle θ relatively small with respect to the direction of the streaks Ws as shown in (c), the streaks Ws are less likely to remain and mirror polishing with high smoothness is possible. However, if θ is made too small, the state shown in (a) will occur, and it will be difficult to eliminate the streaks Ws. As a result of repeated trial and error experiments, the angle θ has been found to be more than 5° and less than 80° for practical purposes, and approximately 8°, 8° ± 2° is suitable for obtaining a highly smooth mirror surface. Do you get it.

図12は、面取り角度Vと弾性研磨材300の噴射方向Dの関係を示す側面図である。図8で説明したように、弾性研磨材300の噴射方向Dは、加工表面に対して沿うような低い角度で行うことが望ましい。ただし、面取り斜面はウェーハWの水平面に対して角度Vを成しているので、噴射方向Dは、噴射方向DとウェーハWの水平面との角度rを角度Vと等しくなるようにすると、弾性研磨材300による切込み量が小さくなり過ぎる。したがって、噴射方向Dは、弾性研磨材300による切削力と砥粒の滑走による作用をバランスする必要がある。そこで、噴射方向Dは、面取り角度Vに対して角度rを(V-30°)以上(V-10°)以下とすることが望ましい。 FIG. 12 is a side view showing the relationship between the chamfer angle V and the ejection direction D of the elastic abrasive material 300. As explained with reference to FIG. 8, it is desirable that the ejection direction D of the elastic abrasive material 300 be at a low angle along the processing surface. However, since the chamfered slope forms an angle V with respect to the horizontal surface of the wafer W, the spraying direction D can be adjusted by making the angle r between the spraying direction D and the horizontal surface of the wafer W equal to the angle V. The amount of cut made by the material 300 becomes too small. Therefore, the injection direction D needs to balance the cutting force caused by the elastic abrasive material 300 and the effect caused by the sliding of the abrasive grains. Therefore, in the injection direction D, it is desirable that the angle r with respect to the chamfer angle V be set to be greater than or equal to (V-30°) and less than or equal to (V-10°).

以上によって、ウェーハWのエッジ部に面取り斜面を研削した後、面取り斜面に弾性研磨材300を使用したブラスト研磨を行うので、研削時の条痕Wsが軽減し、表面粗さが向上する。また、被加工面が平坦に研磨され、うねりが解消される。したがって、脆性材のウェーハWであっても、エッジ部の形状精度を向上すると共に、ハンドリング等によるチッピングを防止し、品質改善を図ることができる。 As described above, after grinding the chamfered slope on the edge portion of the wafer W, blast polishing using the elastic abrasive material 300 is performed on the chamfered slope, so that the scratches Ws during grinding are reduced and the surface roughness is improved. In addition, the surface to be processed is polished flat and undulations are eliminated. Therefore, even if the wafer W is made of a brittle material, it is possible to improve the shape accuracy of the edge portion, prevent chipping due to handling, etc., and improve quality.

また、ブラスト研磨では、精研用ダイヤモンド砥石による加工特有の問題が発生しないので、砥石の消耗、ウェーハWの破損を防いで歩留まりを向上できる。さらに、仕上げ工程を精研用ダイヤモンド砥石からブラスト研磨へ置き換えれば、加工時間が短縮し、高レートの加工を行うことができる。 In addition, blast polishing does not cause the problems peculiar to processing using a diamond grindstone for fine polishing, so wear of the grindstone and damage to the wafer W can be prevented and the yield can be improved. Furthermore, if the finishing process is replaced with blast polishing instead of a fine polishing diamond grindstone, machining time can be shortened and high-rate machining can be performed.

図13は、オリフラ形状のウェーハWにおけるオリフラOF部の研磨加工を示す説明図である。研磨加工は、ウェーハWの回転を停止して行う。そして、弾性研磨材300の噴射は、オリフラOF部が直線形状であるので、噴射ノズル223又は224をX方向、つまり、オリフラOFの方向に直線的に往復移動して行う。また、弾性研磨材300の噴射方向Dは、ウェーハWの円形部、図11と同様に条痕Wsの方向に対して角度θ方向とする。 FIG. 13 is an explanatory diagram showing polishing of the orientation flat OF portion of the wafer W having an orientation flat shape. The polishing process is performed while the rotation of the wafer W is stopped. Since the orientation flat OF portion has a linear shape, the elastic abrasive material 300 is jetted by linearly reciprocating the jet nozzle 223 or 224 in the X direction, that is, in the direction of the orientation flat OF. Further, the injection direction D of the elastic abrasive material 300 is set at an angle θ direction with respect to the direction of the groove Ws in the circular portion of the wafer W, as in FIG.

図14は、オリフラOFに代わってノッチWNを設けたノッチ形状のウェーハWにおけるノッチ部の研磨加工を示す説明図である。研磨加工は、ウェーハWの回転を停止し、噴射方向Dが接触線τあるいは条痕Wsに対する角度θが90°となるようにする。例えば、噴射ノズル223又は224の回転中心が、ノッチWNの頂点で、その曲率の中心点Otとなるように所定の速度で揺動させ研磨加工する。研磨加工の際の加工点の移動は、ウェーハWの円形部の研磨加工時よりも速く、加工点を往復させて研磨を繰り返す。 FIG. 14 is an explanatory diagram showing polishing of a notch portion in a notch-shaped wafer W in which a notch WN is provided instead of the orientation flat OF. In the polishing process, the rotation of the wafer W is stopped, and the angle θ of the jetting direction D with respect to the contact line τ or the streak Ws is 90°. For example, polishing is performed by swinging the injection nozzle 223 or 224 at a predetermined speed so that the center of rotation of the injection nozzle 223 or 224 is at the apex of the notch WN and the center point Ot of its curvature. The processing point moves faster during polishing than when polishing the circular portion of the wafer W, and the polishing is repeated by moving the processing point back and forth.

以下に、本発明のブラストユニット付き面取り装置10によりウェーハWのエッジ部の面取り部を加工した実施例について以下説明する。 An example in which a chamfered portion of an edge portion of a wafer W is processed using the chamfering apparatus 10 with a blast unit of the present invention will be described below.

被加工物は、材質をSiC(炭化ケイ素)とした半導体ウェーハとした。図15は、詳細な研磨条件を示している。面取り部の研削による成形加工は、ダイヤモンドホイール(砥石)で行った。成形加工の研削加工後による面粗度は、算術平均粗さRaが0.137μm、最大高さRzが0.703μmであった。図16は、研削加工後の被加工面の光学顕微鏡写真である。図の矢印が加工方向であり、多数の条痕Wsが認められる。 The workpiece was a semiconductor wafer made of SiC (silicon carbide). FIG. 15 shows detailed polishing conditions. The shaping process by grinding the chamfered portion was performed using a diamond wheel (grindstone). The surface roughness after the grinding process during the forming process had an arithmetic mean roughness Ra of 0.137 μm and a maximum height Rz of 0.703 μm. FIG. 16 is an optical micrograph of the processed surface after grinding. The arrow in the figure indicates the processing direction, and many streaks Ws are recognized.

図17は、噴射方向Dは、θ=0°、r=30°(図9参照)で研磨加工を行った被加工面の光学顕微鏡写真である。研磨条件は、弾性研磨材300の母材が、平均粒径300μm、材質がゼラチンとした。また、砥粒はダイヤモンドで粒度が#3000であり、母材中に分散又は表面に付着している。噴射速度は、2000m/min、湿度は60%としている。研磨加工後、算術平均粗さRaが0.059μm、最大高さRzが0.234μmであり、改善されているが、図17の光学顕微鏡写真では条痕Ws(図3参照)が未だ認められる状態である。 FIG. 17 is an optical micrograph of the surface to be polished, where the spray direction D is θ=0° and r=30° (see FIG. 9). The polishing conditions were such that the base material of the elastic abrasive material 300 was 300 μm in average particle size, and the material was gelatin. The abrasive grains are diamond with a grain size of #3000, and are dispersed in the base material or attached to the surface. The spray speed was 2000 m/min and the humidity was 60%. After polishing, the arithmetic mean roughness Ra is 0.059 μm and the maximum height Rz is 0.234 μm, which are improved, but the streaks Ws (see FIG. 3) are still observed in the optical micrograph of FIG. 17. state.

図18は、同条件でさらにθ=90°としたものである。研磨加工後、算術平均粗さRaが0.045μm、最大高さRzが0.192μmであり、条痕Wsは噴射方向Dがθ=0°のときの図17よりも上下両端で平滑化されているが、中央部は未だ残っている。 In FIG. 18, θ=90° under the same conditions. After polishing, the arithmetic mean roughness Ra is 0.045 μm, the maximum height Rz is 0.192 μm, and the streaks Ws are smoother at both upper and lower ends than in FIG. 17 when the injection direction D is θ = 0°. However, the central part still remains.

図19は、同条件でさらにθ=45°としたものである。研磨加工後、算術平均粗さRaが0.032μm、最大高さRzが0.185μmであり、弾性研磨材300の滑走距離が長くなった効果が表れており、実用的な状態である。 In FIG. 19, θ=45° under the same conditions. After polishing, the arithmetic mean roughness Ra is 0.032 μm and the maximum height Rz is 0.185 μm, which shows the effect of increasing the sliding distance of the elastic abrasive material 300, and is in a practical state.

図20は、同条件でさらにθ=8°としたものである。研磨加工後、算術平均粗さRaが0.023μm、最大高さRzが0.156μmであり、図19で一部残っていた中央部の条痕Wsもかなり消えている。この状態は、条痕Wsの軽減、表面粗さの向上、うねりの解消、形状精度を向上等で最適であり、平滑性の高い鏡面を得ることができている。 In FIG. 20, θ=8° was further set under the same conditions. After the polishing process, the arithmetic mean roughness Ra was 0.023 μm, the maximum height Rz was 0.156 μm, and the streaks Ws in the center that remained partially in FIG. 19 had also disappeared considerably. This state is optimal for reducing streaks Ws, improving surface roughness, eliminating waviness, and improving shape accuracy, and a highly smooth mirror surface can be obtained.

図21、22は、湿度の影響を示しており、図21の光学顕微鏡写真が30%程度と湿度小の場合、図22が60%程度と湿度大で研磨加工を行った結果である。湿度大の方が面粗度の点で有利なことが確認できた。 FIGS. 21 and 22 show the influence of humidity; the optical micrograph in FIG. 21 shows the results of polishing at a low humidity of about 30%, while the one in FIG. 22 shows the result of polishing at a high humidity of about 60%. It was confirmed that high humidity is advantageous in terms of surface roughness.

以上の結果から、面取り斜面を研削で成形加工後、弾性研磨材300でブラスト研磨加工を行う際、弾性研磨材300の噴射方向Dは、角度θ(図9参照)を5°以上80°以下とすることが実用的である。また、角度θは略8°、8°±2°程度が平滑性の高い鏡面を得るには適していることが確認できた。なお、角度θは、接触線τ、あるいは上斜面Wuでの条痕Wsに対するウェーハWの回転方向φに対する角度(図9参照)である。また、噴射方向Dは、面取り斜面の面取り角度Vに対応する角度rが(V-30°)以上(V-10°)以下となるようにすることが良いことも確認している。 From the above results, when performing blast polishing with the elastic abrasive material 300 after shaping the chamfered slope by grinding, the injection direction D of the elastic abrasive material 300 should be set at an angle θ (see FIG. 9) of 5° or more and 80° or less. It is practical to do so. Further, it was confirmed that the angle θ of about 8°, 8°±2° is suitable for obtaining a highly smooth mirror surface. Note that the angle θ is an angle with respect to the rotation direction φ of the wafer W with respect to the contact line τ or the streak Ws on the upper slope Wu (see FIG. 9). It has also been confirmed that the injection direction D is preferably such that the angle r corresponding to the chamfer angle V of the chamfered slope is greater than or equal to (V-30°) and less than or equal to (V-10°).

10 :ブラストユニット付き面取り装置、12 :供給回収部、14 :プリアライメント部、16A、16B:加工部、18 :ノッチ研磨部、20 :洗浄部、21 :ブラストユニット、22 :後測定部、24 :搬送部、30 :ウェーハカセット、32 :カセットテーブル、34 :供給回収ロボット、36 :搬送アーム、38 :ガイドレール、40 :スライドブロック、50 :測定テーブル、52 :センサ、54 :ノッチ検出センサ、60 :ウェーハ送り装置、62 :研削装置、70 :ウェーハ送り装置、72 :ノッチ研磨ユニット、74 :チャックテーブル、76 :ノッチ研磨ヘッド、80 :スピン洗浄装置、82 :洗浄テーブル、84 :直径測定器、86 :測定テーブル、100 :研削トランスファ部、102 :ノッチトランスファ部、104 :洗浄トランスファ部、106 :収納トランスファ部、110 :水平ガイド、112 :スライドブロック、114 :トランスファアーム、116 :吸着パッド、120 :水平ガイド、122 :スライドブロック、124 :トランスファアーム、126 :吸着パッド、130 :水平ガイド、132 :スライドブロック、134 :トランスファアーム、136 :吸着パッド、142 :スライドブロック、144 :トランスファアーム、146 :吸着パッド、150 :チャックテーブル、152 :チャックテーブル駆動モータ、154 :粗研モータ、156 :粗研スピンドル、158 :外周粗研削砥石、222 :ノズルテーブル、223、224:噴射ノズル、225 :保持モータ、226 :保持テーブル、227 :上保持プレート、228 :下保持プレート、229 :回転軸、300 :弾性研磨材、301、302、303、304:矢印、D :噴射方向、H :幅方向線、Ot :中心点、Rz :最大高さ、
T :接触線、W :ウェーハ、WN :ノッチ、OF :オリフラ、Wc :側面、Wu :上斜面、Wd :下斜面、Ws :条痕、V :面取り角度、r :角度(面取り角度Vに対応する角度)、θ :角度(接触線τ、あるいは上斜面Wuでの条痕Wsに対する角度)、ξ :傾斜角、τ :接触線(面取り斜面の加工点を通る接触線)、φ :回転方向

10: Chamfering device with blast unit, 12: Supply and recovery section, 14: Pre-alignment section, 16A, 16B: Processing section, 18: Notch polishing section, 20: Cleaning section, 21: Blast unit, 22: Post-measuring section, 24 : Transport section, 30 : Wafer cassette, 32 : Cassette table, 34 : Supply and collection robot, 36 : Transport arm, 38 : Guide rail, 40 : Slide block, 50 : Measurement table, 52 : Sensor, 54 : Notch detection sensor, 60: Wafer feeding device, 62: Grinding device, 70: Wafer feeding device, 72: Notch polishing unit, 74: Chuck table, 76: Notch polishing head, 80: Spin cleaning device, 82: Cleaning table, 84: Diameter measuring device , 86: measurement table, 100: grinding transfer section, 102: notch transfer section, 104: cleaning transfer section, 106: storage transfer section, 110: horizontal guide, 112: slide block, 114: transfer arm, 116: suction pad, 120: horizontal guide, 122: slide block, 124: transfer arm, 126: suction pad, 130: horizontal guide, 132: slide block, 134: transfer arm, 136: suction pad, 142: slide block, 144: transfer arm, 146: Suction pad, 150: Chuck table, 152: Chuck table drive motor, 154: Rough grinding motor, 156: Rough grinding spindle, 158: Outer periphery rough grinding wheel, 222: Nozzle table, 223, 224: Injection nozzle, 225: Holding motor, 226: Holding table, 227: Upper holding plate, 228: Lower holding plate, 229: Rotating shaft, 300: Elastic abrasive material, 301, 302, 303, 304: Arrow, D: Injection direction, H: Width direction Line, Ot: center point, Rz: maximum height,
T: contact line, W: wafer, WN: notch, OF: orientation flat, Wc: side surface, Wu: upper slope, Wd: lower slope, Ws: striation, V: chamfer angle, r: angle (corresponds to chamfer angle V) ), θ: Angle (contact line τ or angle with respect to the groove Ws on the upper slope Wu), ξ: Inclination angle, τ: Contact line (contact line passing through the machining point of the chamfered slope), φ: Rotation direction

Claims (5)

ウェーハのエッジ部の面取り斜面が所定の面取り角度の上斜面及び下斜面となるように研削する面取り加工を行う加工部と、
条痕及びうねりを含む傷による弾性母材に研磨用の砥粒を含む弾性研磨材の跳躍を抑制して前記弾性研磨材による切り込み量を調整するために、前記上斜面及び前記下斜面にそれぞれ形成された前記傷に90度以外で交差する角度、且つ前記上斜面及び前記下斜面の各々に対して沿うように前記面取り角度よりも小さい角度の方向に固定した噴射ノズルによって前記弾性研磨材を回転する前記ウェーハの前記上斜面及び前記下斜面にそれぞれ噴射するブラストユニットと、を備えるブラストユニット付き面取り装置。
a processing section that performs a chamfering process of grinding so that the chamfered slopes of the edge portion of the wafer become upper and lower slopes of a predetermined chamfer angle;
In order to suppress jumping of the elastic abrasive material containing abrasive grains in the elastic base material due to scratches including striations and undulations, and to adjust the amount of cut made by the elastic abrasive material, the upper slope and the lower slope are respectively The elastic abrasive is sprayed with a spray nozzle fixed at an angle that intersects the formed scratch at an angle other than 90 degrees and along each of the upper slope and the lower slope that is smaller than the chamfer angle. A chamfering apparatus with a blast unit, comprising: a blast unit that sprays blasts onto the upper slope and the lower slope of the rotating wafer, respectively.
前記ウェーハに設けられたオリフラに前記弾性研磨材を噴射する場合、前記ウェーハの回転を停止し、前記噴射ノズルを前記ウェーハのオリフラの方向に直線的に往復移動して、前記上斜面及び前記下斜面にそれぞれ形成された前記傷に直交以外で交差する角度で前記オリフラに前記弾性研磨材を噴射する、請求項1に記載のブラストユニット付き面取り装置。 When injecting the elastic abrasive material onto the orientation flat provided on the wafer, the rotation of the wafer is stopped, and the injection nozzle is linearly reciprocated in the direction of the orientation flat of the wafer to spray the upper slope and the lower slope. The chamfering device with a blast unit according to claim 1, wherein the elastic abrasive material is injected onto the orientation flat at an angle other than orthogonal to but intersecting the scratches formed on the slope. 前記ウェーハに設けられたノッチに前記弾性研磨材を噴射する場合、前記ウェーハの回転を停止し、前記噴射ノズルの回転中心が前記ウェーハのノッチの頂点における曲率の中心点となるように所定の速度で揺動させて、前記ノッチに前記弾性研磨材を噴射する、請求項1に記載のブラストユニット付き面取り装置。 When injecting the elastic abrasive material into a notch provided in the wafer, stop the rotation of the wafer and spray at a predetermined speed so that the center of rotation of the injection nozzle becomes the center of curvature at the apex of the notch of the wafer. The chamfering device with a blast unit according to claim 1, wherein the chamfering device with a blast unit is oscillated to spray the elastic abrasive material onto the notch. 前記ブラストユニットによって前記弾性研磨材を噴射する際に前記ウェーハを上下から挟む上保持プレート及び下保持プレートと、を備え、
前記上保持プレート及び前記下保持プレートは円錐台形とされ、
前記円錐台形の角度は、前記ウェーハの前記面取り角度以下であり、
前記円錐台形の底面の大きさは、前記ウェーハの被加工部分覆うサイズである、請求項1に記載のブラストユニット付き面取り装置。
comprising an upper holding plate and a lower holding plate that sandwich the wafer from above and below when the blasting unit sprays the elastic abrasive;
The upper holding plate and the lower holding plate have a truncated conical shape,
The angle of the truncated cone is less than or equal to the chamfer angle of the wafer,
2. The chamfering apparatus with a blast unit according to claim 1, wherein the bottom surface of the truncated cone has a size that covers a portion of the wafer to be processed.
ウェーハのエッジ部の面取り斜面が所定の面取り角度の上斜面及び下斜面となるように研削する面取り加工を行い、
条痕及びうねりを含む傷による弾性母材に研磨用の砥粒を含む弾性研磨材の跳躍を抑制して前記弾性研磨材による切り込み量を調整するために、前記上斜面及び前記下斜面にそれぞれ形成された前記傷に90度以外で交差する角度、且つ前記上斜面及び前記下斜面の各々に対して沿うように前記面取り角度よりも小さい角度の方向に前記弾性研磨材を回転する前記ウェーハの前記上斜面及び前記下斜面にそれぞれ噴射する、面取り方法。
Chamfering is performed by grinding so that the chamfered slopes of the edge of the wafer become the upper and lower slopes of a predetermined chamfer angle,
In order to suppress jumping of the elastic abrasive material containing abrasive grains in the elastic base material due to scratches including striations and undulations, and to adjust the amount of cut made by the elastic abrasive material, the upper slope and the lower slope are respectively rotating the elastic abrasive in a direction that intersects the formed scratch at an angle other than 90 degrees and that is smaller than the chamfering angle so as to be along each of the upper and lower slopes; A chamfering method in which spraying is applied to the upper slope and the lower slope, respectively.
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