JP4650678B2

JP4650678B2 - 面取り用砥石のツルーイング方法

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Publication number: JP4650678B2
Application number: JP2005187990A
Authority: JP
Inventors: 一郎片山
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2025-06-28
Also published as: JP2007021586A

Description

本発明は、半導体装置や電子部品等のウェーハを面取りする面取り砥石のツルーイング方法に関するものである。

半導体装置や電子部品等の素材となるシリコン等のウェーハは、インゴットの状態から内周刃やワイヤーソー等のスライシング装置でスライスされた後、その周縁の割れや欠け等を防止するために外周部に面取り加工が施される。

従来、ウェーハの周縁の面取り加工においては、良好な加工面の面粗さを得るために、面取り用砥石の回転軸をウェーハ外周の接線方向に所定角度傾斜させて面取り加工することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この技術によれば、ウェーハの回転方向に対して砥石の砥粒の運動方向が斜め方向となり、加工面の面粗さが改善される。
特開平５−１５２２５９号公報

特許文献１に記載される面取り用砥石の加工用溝形状は、所望の面取り形状に加工された回転する円形のツルーイング砥石を面取り用砥石へ接触させることにより形成される。しかし、ウェーハには、円形の部分の他に結晶方位の判別、及びウェーハの整列を容易にするため、図１１（ａ）に示すように円形のウェーハの一部を直線状に切り欠いたオリフラ（オリエンテーションフラットの略称）、又は図１１（ｂ）に示すようなウェーハの一部をＶ字状に切り欠いたノッチが形成されている。

このとき、特許文献１に記載された面取り方法では、ウェーハ外周部の加工用溝に対する接触領域と、オリフラ部、又はノッチ部の加工用溝に対する接触領域とが異なるため、各部における面取り幅が異なり、断面形状が変化するという問題があった。そのため、ウェーハのオリフラ部又はノッチ部は、それぞれの部位に適合するツルーイング砥石でツルーイングされた加工溝で面取り加工する必要がある。

また、ウェーハ外径が異なると接触部分の曲率が変わり接触領域が変化するため、外径の異なるウェーハの面取り加工を行なう場合は、その外径の大きさに適合したツルーイング砥石に取り替え、面出し作業を行なう必要があったため、ツルーイングに時間がかかり加工効率を下げる原因ともなっていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハの回転軸に対して傾斜した回転軸を有する面取り用砥石のツルーイング方法において、同じツルーイング砥石によるウェーハ外周部、オリフラ部、又はノッチ部の面取り加工用溝形状のツルーイングが可能であり、ウェーハの径が異なってもツルーイング砥石の変更が必要ない効率的な面取り用砥石のツルーイング方法を提供することを目的としている。

請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、外周部にオリフラ部用溝を有する面取り用砥石を備え、該面取り用砥石の回転軸が、ウェーハの接線方向に所定角度傾斜して設置され、回転する前記面取り用砥石の前記オリフラ部用溝に前記ウェーハのオリフラ部を接触させて、前記ウェーハのオリフラ部を面取りする面取り装置において、前記面取り用砥石の外周部に前記オリフラ部用溝を形成する面取り用砥石のツルーイング方法であって、前記ウェーハと同厚の円盤状に形成されるとともに、外周部が面取りされたツルーイング砥石を前記ウェーハと平行に設置し、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に近づく第１の方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記面取り用砥石の外周部に接触させ、前記面取り用砥石の外周部に前記オリフラ部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを前記第１の方向と直交する第２の方向に相対的に所定量往復移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を相対的に直線状に移動させ、前記オリフラ部用溝を前記オリフラ部の面取りに適した溝形状に形成することを特徴としている。
請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、外周部に外周部用溝とオリフラ部用溝とを有する面取り用砥石を備え、該面取り用砥石の回転軸が、ウェーハの接線方向に所定角度傾斜して設置され、回転する前記面取り用砥石の前記外周部用溝に前記ウェーハの外周部を接触させて、前記ウェーハの外周部を面取りするとともに、前記オリフラ部用溝に前記ウェーハのオリフラ部を接触させて、前記ウェーハのオリフラ部を面取りする面取り装置において、前記面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝と前記オリフラ部用溝とを形成する面取り用砥石のツルーイング方法であって、前記ウェーハと同厚の円盤状に形成されるとともに、外周部が面取りされたツルーイング砥石を前記ウェーハと平行に設置し、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記面取り用砥石の外周部に接触させ、前記面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石の外周部が、前記ウェーハの外周の円弧に相当する軌跡上を所定量往復移動するように、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に所定量往復移動させ、前記外周部用溝を前記ウェーハの外周部の面取りに適した溝形状に形成し、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に近づく第１の方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記面取り用砥石の外周部に接触させ、前記面取り用砥石の外周部に前記オリフラ部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを前記第１の方向と直交する第２の方向に相対的に所定量往復移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を相対的に直線状に移動させ、前記オリフラ部用溝を前記オリフラ部の面取り加工に適した溝形状に形成することを特徴としている。
請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、外周部に外周部用溝を有する面取り用砥石を備え、該面取り用砥石の回転軸が、ウェーハの接線方向に所定角度傾斜して設置され、回転する前記面取り用砥石の前記外周部用溝にウェーハの外周部を接触させて、前記ウェーハの外周部を面取りする面取り装置において、前記面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝を形成する面取り用砥石のツルーイング方法であって、前記ウェーハと同厚の円盤状に形成されるとともに、前記ウェーハと異なる外径で形成され、かつ、外周部が面取りされたツルーイング砥石を前記ウェーハと平行に設置し、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記面取り用砥石の外周部に接触させ、前記面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石の外周部が、前記ウェーハの外周の円弧に相当する軌跡上を所定量往復移動するように、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に所定量往復移動させ、前記外周部用溝を前記ウェーハの外周部の面取りに適した溝形状に形成することを特徴としている。
請求項４に係る発明は、前記目的を達成するために、外周部にノッチ部用溝を有する面取り用砥石を備え、該面取り用砥石の回転軸が、ウェーハの接線方向に所定角度傾斜して設置され、回転する前記面取り用砥石の前記ノッチ部用溝に前記ウェーハのノッチ部を接触させて、前記ウェーハのノッチ部を面取りする面取り装置において、前記面取り用砥石の外周部に前記ノッチ部用溝を形成する面取り用砥石のツルーイング方法であって、前記ウェーハと同厚の円盤状に形成されるとともに、外周部が面取りされたツルーイング砥石を前記ウェーハと平行に設置し、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記面取り用砥石の外周部に接触させ、前記面取り用砥石の外周部に前記ノッチ部用溝を形成するとともに、前記ウェーハのノッチ部の中心を前記面取り用砥石に向けたときの前記ノッチ部の直線部分と平行な方向に前記ツルーイング砥石が相対的に所定量往復移動するように、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に所定量往復移動させ、前記ノッチ部用溝を前記ノッチ部の面取りに適した溝形状に形成することを特徴としている。
請求項５に係る発明は、前記目的を達成するために、外周部に外周部用溝を有する第１の面取り用砥石と、外周部にオリフラ部用溝を有する第２の面取り用砥石と、外周部にノッチ部用溝を有する第３の面取り用砥石とを備え、前記各面取り用砥石の回転軸が、ウェーハの接線方向に所定角度傾斜して設置され、回転する前記第１の面取り用砥石の前記オリフラ部用溝に前記ウェーハの外周部を接触させて、前記ウェーハの外周部を面取りし、回転する前記第２の面取り用砥石の外周部に形成されたオリフラ部用溝に前記ウェーハのオリフラ部を接触させて、前記ウェーハのオリフラ部を面取りし、回転する前記第３の面取り用砥石の前記ノッチ部用溝に前記ウェーハのノッチ部を接触させて、前記ウェーハのノッチ部を面取りする面取り装置において、前記各面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝、前記オリフラ部用溝、前記ノッチ部用溝を形成する面取り用砥石のツルーイング方法であって、前記ウェーハと同厚の円盤状に形成されるとともに、外周部が面取りされたツルーイング砥石を前記ウェーハと平行に設置し、前記ツルーイング砥石と前記第１の面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記第１の面取り用砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記第１の面取り用砥石の外周部に接触させ、前記第１の面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石の外周部が、前記ウェーハの外周の円弧に相当する軌跡上を所定量往復移動するように、前記ツルーイング砥石と前記第１の面取り用砥石とを相対的に所定量往復移動させ、前記外周部用溝を前記ウェーハの外周部の面取りに適した溝形状に形成し、前記ツルーイング砥石と前記第２の面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記第２の面取り用砥石とを相対的に近づく第１の方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記第２の面取り用砥石の外周部に接触させ、前記第２の面取り用砥石の外周部に前記オリフラ部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石と前記第２の面取り用砥石とを前記第２の方向と直交する第２の方向に相対的に所定量往復移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を相対的に直線状に移動させ、前記オリフラ部用溝を前記オリフラ部の面取りに適した溝形状に形成し、前記ツルーイング砥石と前記第３の面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記第３の面取り用砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記第３の面取り用砥石の外周部に接触させ、前記第３の面取り用砥石の外周部に前記ノッチ部用溝を形成するとともに、前記ウェーハのノッチ部の中心を前記第３の面取り用砥石に向けたときの前記ノッチ部の直線部分と平行な方向に前記ツルーイング砥石が相対的に所定量往復移動するように、前記ツルーイング砥石と前記第３の面取り用砥石とを相対的に所定量往復移動させ、前記ノッチ部用溝を前記ノッチ部の面取りに適した溝形状に形成することを特徴としている。
請求項６に係る発明は、前記目的を達成するために、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、外周部にマスター溝を有するマスター砥石を前記ツルーイング砥石と平行に設置し、前記マスター砥石と前記ツルーイング砥石とを回転させるとともに、前記マスター砥石と前記ツルーイング砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記マスター溝に接触させ、前記ツルーイング砥石の外周部を面取りすることを特徴としている。

本発明の請求項１によれば、所望の面取り形状に加工され、オリフラ付きのウェーハと平行に載置されて回転するツルーイング砥石が、面取り用砥石へ所望の面取り形状に対応した溝を形成する。溝を形成する際、ツルーイング砥石は、ウェーハと平行な面内において、ツルーイング砥石の面取り用砥石に対する接近方向と直交する方向に往復移動を行う。

これにより、面取り用砥石に接するツルーイング砥石の周縁が直線状に移動するので、面取り用砥石に形成される溝は、直線状のオリフラ部の面取り加工に適した溝形状となる。

請求項３によれば、ツルーイング砥石と異なる外径を有するウェーハの周縁の形状と同等な円弧に沿ってツルーイング砥石の周縁が往復移動を行い面取り用砥石へ加工用の溝を形成する。

これにより、面取り用砥石に形成される溝の形状は、加工を希望するウェーハ外径と同一の外径を有するツルーイング砥石で形成したものと同等となり、ツルーイング砥石をウェーハの外径に合わせて交換する必要がなくなる。

請求項４によれば、所望の面取り形状に加工され、ノッチ付きのウェーハと平行に載置されて回転するツルーイング砥石が、ノッチ部面取り用砥石へ所望の面取り形状に対応した溝を形成する。溝を形成する際、ツルーイング砥石は、ウェーハと平行な面内において、ウェーハのノッチ部の直線部分と平行な方向に所定量往復移動を行う。

これにより、ノッチ部面取り用砥石に接するツルーイング砥石の周縁がノッチ部の直線部分の方向と角度とに合わせて直線状に移動するので、面取り用砥石に形成される溝は、ノッチ部直線部分の面取り加工に適した溝形状となる。

以上説明したように、本発明の面取り用砥石のツルーイング方法によれば、ウェーハの回転軸に対して所定角度傾斜させた面取り用砥石に対して、ツルーイング砥石を変更することなく、ウェーハ外周部の面取り加工に適した形状の面取り加工用溝と、オリフラ部の面取り加工に適した形状の面取り加工用溝とを形成することが出来る。

また、ノッチ部用面取り砥石に対しても、ノッチ部の面取り加工に適した形状の面取り加工溝を同じツルーイング砥石により形成することができる。更に、ウェーハの径が異なってもツルーイング砥石の変更の必要がないため、効率的な面取り用砥石のツルーイングが可能となる。

以下添付図面に従って本発明に係る面取り用砥石のツルーイング方法の好ましい実施の形態について詳説する。最初に、本発明に係るツルーイング方法で使用するウェーハの面取り装置について説明する。図１は、面取り装置の主要部を示す正面図である。面取り装置１０は、ウェーハ送りユニット２０、砥石回転ユニット５０、図示しないウェーハ供給／収納部、ウェーハ洗浄／乾燥部、ウェーハ搬送手段、及び面取り装置各部の動作を制御するコントローラ等から構成されている。

ウェーハ送りユニット２０は、本体ベース１１上に載置されたＸ軸ベース２１、２本のＸ軸ガイドレール２２、２２、４個のＸ軸リニアガイド２３、２３、…、ボールスクリュー及びステッピングモータから成るＸ軸駆動手段２５によって図のＸ方向に移動されるＸテーブル２４を有している。

Ｘテーブル２４には、２本のＹ軸ガイドレール２６、２６、４個のＹ軸リニアガイド２７、２７、…、図示しないボールスクリュー及びステッピングモータから成るＹ軸駆動手段によって図のＹ方向に移動されるＹテーブル２８が組込まれている。

Ｙテーブル２８には、２本のＺ軸ガイドレール２９、２９と図示しない４個のＺ軸リニアガイドによって案内され、ボールスクリュー及びステッピングモータから成るＺ軸駆動手段３０によって図のＺ方向に移動されるＺテーブル３１が組込まれている。

Ｚテーブル３１には、θ軸モータ３２、θスピンドル３３が組込まれ、θスピンドル３３にはウェーハＷを吸着載置するウェーハテーブル（載置台）３４が取り付けられており、ウェーハテーブル３４はウェーハテーブル回転軸心ＣＷを中心として図のθ方向に回転される。

また、ウェーハテーブル３４の下部には、ウェーハＷの周縁を仕上げ面取りする砥石のツルーイングに用いるツルーイング砥石４１（以下ツルアー４１と称する）が、ウェーハテーブル回転軸心ＣＷと同心に取り付けられている。

このウェーハ送りユニット２０によって、ウェーハＷ及びツルアー４１は図のθ方向に回転されるとともに、Ｘ、Ｙ、及びＺ方向に移動される。

砥石回転ユニット５０は、外周加工砥石５２が取り付けられ、図示しない外周砥石モータによって軸心ＣＨを中心に回転駆動される外周砥石スピンドル５１、外周加工砥石５２の上方に配置されたターンテーブル５３に取付けられた外周精研スピンドル５４及び外周精研モータ５６、ノッチ粗研スピンドル６０及びノッチ粗研モータ６２、ノッチ精研スピンドル５７及びノッチ精研モータ５９を有している。

外周精研スピンドル５４は、回転軸がウェーハＷの接線方向（図１に示すＸ軸方向）に向かって（本実施例においては８度）傾斜している。外周精研スピンドル５４にはウェーハＷの外周を仕上げ研削する面取り用砥石である外周精研削砥石５５が取付けられている。

ノッチ粗研スピンドル６０にはノッチ粗研削砥石６１が、またノッチ精研スピンドル５７には、ノッチ部を仕上げ研削する面取り砥石であるノッチ精研削砥石５８が取付けられている。ノッチ精研削砥石５８は、任意の方向に所定量傾斜させることができるように保持されている。

図２は、ノッチ精研削砥石５８が取付けられたノッチ精研スピンドル５７の傾斜駆動機構を表わしたもので、図２（ａ）は平面図で、図２（ｂ）は正面断面図である。

ノッチ精研モータ５９が組込まれたノッチ精研スピンドル５７は、スピンドルホルダ６３に取付けられている。スピンドルホルダ６３は、段付シャフト６３Ａを有しており、段付シャフト６３Ａの下方にはターンテーブル５３に取付けられたユニバーサルジョイント６４のボール６３Ｂが固定され、段付シャフト６３Ａの上方にはユニバーサルジョイント６６のボール６３Ｃが固定されている。

また、ユニバーサルジョイント６６はアーム６５の一端に取付けられ、アーム６５の他端はアーム６７の一端とピン６８で回動可能に連結され、アーム６７の他端はターンテーブル５３に取付けられたモータ６９のシャフト６９Ａに固定されている。

ノッチ精研削砥石５８はこのような機構で保持されているため、モータ６９のシャフト６９Ａを回転させることにより図の揺動支点ＣＮを中心としてスリコギ運動を行う。従ってモータ６９の回転角を制御することにより、ノッチ精研削砥石５８の軸心を任意の方向に所定角度傾斜させることができる。また、ノッチ精研削砥石５８の軸心の傾斜角度αは、アーム６７とアーム６５の長さを変更することによって任意に設定することができる。

外周精研削砥石５５、ノッチ精研削砥石５８、及びノッチ粗研削砥石６１はターンテーブル５３の回転によって夫々加工位置に位置付けられる。

図３は、ウェーハテーブル３４に取付けられたツルアー４１を表わしている。ツルアー４１は、図３に示すように、ウェーハテーブル３４の下部にウェーハテーブル回転軸心ＣＷと同心で取付けられ、θ軸モータ３２によってθ回転される。また、ウェーハテーブル３４の上面は、図示しない真空源と連通する吸着面になっており、面取り加工されるウェーハＷが載置されて吸着固定される。

図４は、外周加工砥石５２の構成を表わしたものである。外周加工砥石５２は２段構成になっており、下段はツルアー４１の外周形状を形成するマスター溝５２ａを有するマスター砥石５２Ａで、上段はウェーハＷの外周粗研削用溝５２ｂが形成された外周粗研削砥石５２Ｂになっている。

なお、図４においては説明を簡略にするため、各砥石に夫々１個の溝が記載されているが、実際には摩耗による溝形状の変形に対処するため、各砥石には夫々複数個の溝が形成されている。

本実施の形態においては、ツルアー４１は、加工されるウェーハＷと同等以下の外径であり、同厚の円盤状ＧＣ（Ｇｒｅｅｎｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅ）砥石、又はＷＡ（Ｗｈｉｔｅｆｕｓｅｄａｌｕｍｉｎａ）砥石が用いられ、砥石の粒度は＃３２０である。

また、マスター砥石５２Ａは直径２０２ｍｍのダイヤモンド砥粒のメタルボンド砥石で、粒度＃６００とした。また外周粗研削砥石５２Ｂは、直径２０２ｍｍのダイヤモンド砥粒のメタルボンド砥石で、粒度＃８００である。

外周精研削砥石５５は、直径５０ｍｍのダイヤモンド砥粒のレジンボンド砥石で、粒度＃３０００とした。また、ノッチ粗研削砥石６１は直径１．８ｍｍ〜２．４ｍｍの小径で、ダイヤモンド砥粒のメタルボンド砥石、粒度＃８００が用いられ、ノッチ精研削砥石５８は、直径１．８ｍｍ〜２．４ｍｍの小径で、ダイヤモンド砥粒のレジンボンド砥石、粒度＃４０００が用いられている。

外周砥石スピンドル５１は、ボールベアリングを用いたビルトインモータ駆動のスピンドルで、回転速度８，０００ｒｐｍで回転される。また、外周精研スピンドル５４はエアーベアリングを用いたビルトインモータ駆動のスピンドルで、回転速度３５，０００ｒｐｍで回転される。

ノッチ粗研スピンドル６０は、エアーベアリングを用いたエアータービン駆動のスピンドルで、回転速度８０，０００ｒｐｍで回転され、ノッチ精研スピンドル５７はエアーベアリングを用いたビルトインモータ駆動のスピンドルで、回転速度１５０，０００ｒｐｍで回転される。

面取り装置１０のその他の構成部分については、一般的によく知られた機構であるため、詳細な説明は省力する。

次に、本発明に係るツルーイング方法について説明する。最初にマスター砥石５２Ａでツルアー４１の外周に面取り加工を行う。この加工においては、マスター砥石５２Ａが回転速度８，０００ｒｐｍで回転されている。この状態でＺテーブル３１がＺ軸駆動手段３０によって移動され、ツルアー４１の高さがマスター砥石５２Ａのマスター溝５２ａと一致する高さに位置決めされる。

次いでＹテーブル２８がマスター砥石５２Ａに向かって移動される。図５（ａ）はこの状態を表わしたものである。Ｙテーブル２８のＹ方向の移動によって、ツルアー４１の外周部がマスター砥石５２Ａのマスター溝５２ａ内に切り込まれ、ウェーハテーブル３４がθ軸モータ３２によってゆっくりと１回転することにより、ツルアー４１の外周部が面取りされ、ツルアー４１の外周部にマスター溝５２ａの形状が転写される。図５（ｂ）はこの状態を表わしている。

次に、図５（ｃ）に示すように、ツルアー４１はマスター砥石５２Ａから離れる方向に移動され、マスター砥石５２Ａのマスター溝５２ａの断面形状からツルアー４１の外周部の断面形状への転写が終了する。

次に、外周部にマスター溝５２ａの断面形状が転写されたツルアー４１を用いて、ウェーハＷ外周部用と、オリフラ部用との面取り加工用溝を、図６（ｂ）に示すような、回転軸がウェーハＷの接線方向に８度傾斜した外周精研削砥石５５に形成する。この工程では、先ずＺテーブル３１がＺ軸駆動手段３０によって移動され、図６（ａ）に示すように、ツルアー４１の高さが外周精研削砥石５５の外周部用溝形成位置に位置決めされる。

次いで、ツルアー４１が高速回転されるとともにＹ方向に移動されて、図７（ａ）に示すように、外周精研削砥石５５の外周部用溝形成位置に切り込み、外周精研削砥石５５がゆっくりと回転されることにより外周部用溝５５ａが形成される。

このとき、加工されるウェーハＷの外径Ｄがツルアー４１の外径ｄと異なる場合は、Ｘテーブル２４とＹテーブル２８との移動量を制御しながら２つのテーブルを同時に移動させることにより、ツルアー４１の周縁が、ウェーハＷの外形形状と等しい図７（ｂ）に示す矢印Ｒに沿うようにツルアー４１を所定量往復移動させる。

これにより、外周精研削砥石５５に形成される外周部用溝５５ａは、加工されるウェーハＷの外径Ｄと同等の外径を有するツルーイング砥石で形成したものと同等となる。よって、ツルアー４１をウェーハＷの外径Ｄに合わせて交換しなくてもよい。

外周部用溝５５ａの形成加工が終了するとツルアー４１がＹ方向に戻され、Ｚテーブル３１の移動によりツルアー４１の高さが外周精研削砥石５５のオリフラ部用溝形成位置に位置決めされる。位置決め後、ツルアー４１が高速回転されるとともにＹ方向に移動し、図８（ａ）に示すように、外周精研削砥石５５のオリフラ部用溝形成位置に切り込みオリフラ部用溝５５ｂが形成される。

このとき、ツルアー４１はＸテーブル２４によりＸ方向へ所定量往復移動を行い、外周精研削砥石５５に接するツルアー４１の周縁が直線状に移動する。これにより、外周精研削砥石５５に形成されるオリフラ部用溝５５ｂは、ウェーハＷに直線状に形成されているオリフラ部の面取り加工に適した溝形状となる。

オリフラ部用溝５５ｂの形成加工が終了するとツルアー４１がＹ方向に戻され、外周精研削砥石５５のツルーイングが終了する。

外周精研削砥石５５のツルーイングが終了すると、ターンテーブル５３を回転し、ノッチ精研削砥石５８が加工位置まで移動され、ノッチ精研削砥石５８のツルーイングが行なわれる。なお、ノッチ精研削砥石５８の回転軸は、ウェーハＷの中心とノッチ部の中心とを結ぶ方向であるＹ方向に傾斜している。

Ｚテーブル３１の移動によりツルアー４１の高さが、図９（ａ）に示すようにノッチ精研削砥石５８の加工位置まで移動すると、ツルアー４１が高速回転されるとともにＹ方向に移動されてノッチ精研削砥石５８のツルーイングを開始する。

図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ツルアー４１に向かって傾斜（本実施例においてはα＝２０度）しているノッチ精研削砥石５８へ切り込んだツルアー４１は、Ｚ方向下向きに移動してノッチ上面用加工溝５８ａを加工する。

このとき、ツルアー４１は、図９（ｂ）に示すように、Ｘテーブル２４とＹテーブル２８との移動量を制御しながら２つのテーブルを同時に移動させ、ウェーハＷのノッチ部中心を、ノッチ精研削砥石５８の回転軸心に向けたときのノッチ部の直線部分と平行な方向である矢印Ｎの方向（例えば、本実施の形態ではＸ方向に対して４５度の方向）へ往復移動を行なう。

これにより、ノッチ精研削砥石５８に接するツルアー４１の周縁がノッチ部直線部分に平行な方向に合わせて直線状に移動するので、ノッチ上面用加工溝５８ａは、ノッチ部直線部分におけるウェーハＷ上面側の面取り加工に適した溝形状となる。

ノッチ上面用加工溝５８ａが形成された後、ノッチ精研削砥石５８はツルアー４１とは逆の方向に傾倒（本実施例においてはα＝２０度）する。逆方向に傾倒したノッチ精研削砥石５８には、ツルアー４１に向かって傾倒しているときと同様に、図１０（ｃ）に示すように、矢印Ｎの方向へツルアー４１を往復運動させながらＺ方向上向きに移動させてノッチ下面用加工溝５８ｂを形成する。これにより、ノッチ下面用加工溝５８ｂは、ノッチ部直線部分におけるウェーハＷ下面側の面取り加工に適した溝形状となる。

ノッチ下面用加工溝５８ｂのツルーイングが終了するとツルアー４１がＹ方向に戻され、ノッチ精研削砥石５８のツルーイングが終了する。

これらの方法により、本発明に係る面取り用砥石のツルーイング方法では、面取り用砥石の回転軸をウェーハの回転軸に対して所定角度傾斜させた面取り方法において、ツルーイング砥石を変更することなく、一つの面取り用砥石へウェーハ外周部とオリフラ部との面取り加工用溝形状が形成される。

また、ウェーハの中心とウェーハのノッチ部中心とを結ぶ方向に面取り用砥石の回転軸を所定角度傾斜させたノッチ部の面取りにおいても、外周部やオリフラ部用の溝を加工したものと同等のツルーイング砥石により、ノッチ部用面取り砥石へツルーイングすることが出来る。更に、ウェーハの径が異なってもツルーイング砥石の変更の必要がないため、効率的な面取り用砥石のツルーイングが可能となる。

なお、本実施の形態は、回転軸をウェーハＷ外周の接線方向に所定角度傾斜させた面取り用砥石のツルーイングについて説明したが、本発明はこれに限らず、回転軸をウェーハＷ外周の接線方向以外に所定角度傾斜させた面取り用砥石のツルーイングにも好適に利用可能である。

また、ノッチ上面用加工溝５８ａ、及びノッチ下面用加工溝５８ｂの加工の際、ツルアー４１を往復移動させる方向は矢印Ｎの方向だけでなく、図９（ｂ）に示す矢印Ｎ´の方向でもよい。更に、ツルアー４１を矢印Ｎの方向に往復移動させて形成する溝と、矢印Ｎ´の方向に往復移動させて形成する溝とを、ノッチ精研削砥石５８に別々に形成しても好適に利用可能である。

また、ツルアー４１や各砥石の材質、寸法、粒度、及び回転数等、ツルアー４１が設けられた位置などを特定した形で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ツルアー４１から面取り加工用の砥石へ形状を転写することが出来れば、種々の材質、寸法、粒度、及び回転数等、もしくはツルーイング専用装置、及びツルーイング専用機構などに適応させることが可能である。

本発明に係わる面取り装置の主要部を示す正面図。ノッチ用面取り砥石の傾斜機構を表した平面図と正面図。ウェーハテーブル周りの拡大図。外周加工砥石を示した側面図。ツルーイング砥石への面取り形状転写を示した正面図。外周精研削砥石へのツルーイング動作を示した正面図と側面斜視図。外周精研削砥石へ外周部用溝形状の形成を示した正面図と側面斜視図。外周精研削砥石へオリフラ部用溝形状の形成を示した正面図と側面斜視図。ノッチ精研削砥石へのツルーイング動作を示した正面図と側面斜視図。ノッチ精研削砥石へのツルーイング動作を拡大して示した正面図。オリフラ付きウェーハとノッチ付きウェーハを示した上面図。

符号の説明

１０…面取り装置，２４…Ｘテーブル，２８…Ｙテーブル，３３…θスピンドル，３４…ウェーハテーブル，４１…ツルアー（ツルーイング砥石），５２…外周加工砥石，５４…外周精研スピンドル，５５…外周精研削砥石（面取り用砥石），５５ａ…外周部用溝，５５ｂ…オリフラ部用溝，５８…ノッチ精研削砥石（面取り用砥石），５８ａ…ノッチ上面用加工溝，５８ｂ…ノッチ下面用加工溝，Ｗ…ウェーハ

Claims

外周部にオリフラ部用溝を有する面取り用砥石を備え、該面取り用砥石の回転軸が、ウェーハの接線方向に所定角度傾斜して設置され、回転する前記面取り用砥石の前記オリフラ部用溝に前記ウェーハのオリフラ部を接触させて、前記ウェーハのオリフラ部を面取りする面取り装置において、前記面取り用砥石の外周部に前記オリフラ部用溝を形成する面取り用砥石のツルーイング方法であって、
前記ウェーハと同厚の円盤状に形成されるとともに、外周部が面取りされたツルーイング砥石を前記ウェーハと平行に設置し、
前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に近づく第１の方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記面取り用砥石の外周部に接触させ、前記面取り用砥石の外周部に前記オリフラ部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを前記第１の方向と直交する第２の方向に相対的に所定量往復移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を相対的に直線状に移動させ、前記オリフラ部用溝を前記オリフラ部の面取りに適した溝形状に形成することを特徴とする面取り砥石のツルーイング方法。
外周部に外周部用溝とオリフラ部用溝とを有する面取り用砥石を備え、該面取り用砥石の回転軸が、ウェーハの接線方向に所定角度傾斜して設置され、回転する前記面取り用砥石の前記外周部用溝に前記ウェーハの外周部を接触させて、前記ウェーハの外周部を面取りするとともに、前記オリフラ部用溝に前記ウェーハのオリフラ部を接触させて、前記ウェーハのオリフラ部を面取りする面取り装置において、前記面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝と前記オリフラ部用溝とを形成する面取り用砥石のツルーイング方法であって、
前記ウェーハと同厚の円盤状に形成されるとともに、外周部が面取りされたツルーイング砥石を前記ウェーハと平行に設置し、
前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記面取り用砥石の外周部に接触させ、前記面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石の外周部が、前記ウェーハの外周の円弧に相当する軌跡上を所定量往復移動するように、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に所定量往復移動させ、前記外周部用溝を前記ウェーハの外周部の面取りに適した溝形状に形成し、
前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に近づく第１の方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記面取り用砥石の外周部に接触させ、前記面取り用砥石の外周部に前記オリフラ部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを前記第１の方向と直交する第２の方向に相対的に所定量往復移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を相対的に直線状に移動させ、前記オリフラ部用溝を前記オリフラ部の面取り加工に適した溝形状に形成することを特徴とする面取り砥石のツルーイング方法。
外周部に外周部用溝を有する面取り用砥石を備え、該面取り用砥石の回転軸が、ウェーハの接線方向に所定角度傾斜して設置され、回転する前記面取り用砥石の前記外周部用溝にウェーハの外周部を接触させて、前記ウェーハの外周部を面取りする面取り装置において、前記面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝を形成する面取り用砥石のツルーイング方法であって、
前記ウェーハと同厚の円盤状に形成されるとともに、前記ウェーハと異なる外径で形成され、かつ、外周部が面取りされたツルーイング砥石を前記ウェーハと平行に設置し、
前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記面取り用砥石の外周部に接触させ、前記面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石の外周部が、前記ウェーハの外周の円弧に相当する軌跡上を所定量往復移動するように、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に所定量往復移動させ、前記外周部用溝を前記ウェーハの外周部の面取りに適した溝形状に形成することを特徴とする面取り砥石のツルーイング方法。
外周部にノッチ部用溝を有する面取り用砥石を備え、該面取り用砥石の回転軸が、ウェーハの接線方向に所定角度傾斜して設置され、回転する前記面取り用砥石の前記ノッチ部用溝に前記ウェーハのノッチ部を接触させて、前記ウェーハのノッチ部を面取りする面取り装置において、前記面取り用砥石の外周部に前記ノッチ部用溝を形成する面取り用砥石のツルーイング方法であって、
前記ウェーハと同厚の円盤状に形成されるとともに、外周部が面取りされたツルーイング砥石を前記ウェーハと平行に設置し、
前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記面取り用砥石の外周部に接触させ、前記面取り用砥石の外周部に前記ノッチ部用溝を形成するとともに、前記ウェーハのノッチ部の中心を前記面取り用砥石に向けたときの前記ノッチ部の直線部分と平行な方向に前記ツルーイング砥石が相対的に所定量往復移動するように、前記ツルーイング砥石と前記面取り用砥石とを相対的に所定量往復移動させ、前記ノッチ部用溝を前記ノッチ部の面取りに適した溝形状に形成することを特徴とする面取り砥石のツルーイング方法。
外周部に外周部用溝を有する第１の面取り用砥石と、外周部にオリフラ部用溝を有する第２の面取り用砥石と、外周部にノッチ部用溝を有する第３の面取り用砥石とを備え、前記各面取り用砥石の回転軸が、ウェーハの接線方向に所定角度傾斜して設置され、回転する前記第１の面取り用砥石の前記オリフラ部用溝に前記ウェーハの外周部を接触させて、前記ウェーハの外周部を面取りし、回転する前記第２の面取り用砥石の外周部に形成されたオリフラ部用溝に前記ウェーハのオリフラ部を接触させて、前記ウェーハのオリフラ部を面取りし、回転する前記第３の面取り用砥石の前記ノッチ部用溝に前記ウェーハのノッチ部を接触させて、前記ウェーハのノッチ部を面取りする面取り装置において、前記各面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝、前記オリフラ部用溝、前記ノッチ部用溝を形成する面取り用砥石のツルーイング方法であって、
前記ウェーハと同厚の円盤状に形成されるとともに、外周部が面取りされたツルーイング砥石を前記ウェーハと平行に設置し、
前記ツルーイング砥石と前記第１の面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記第１の面取り用砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記第１の面取り用砥石の外周部に接触させ、前記第１の面取り用砥石の外周部に前記外周部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石の外周部が、前記ウェーハの外周の円弧に相当する軌跡上を所定量往復移動するように、前記ツルーイング砥石と前記第１の面取り用砥石とを相対的に所定量往復移動させ、前記外周部用溝を前記ウェーハの外周部の面取りに適した溝形状に形成し、
前記ツルーイング砥石と前記第２の面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記第２の面取り用砥石とを相対的に近づく第１の方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記第２の面取り用砥石の外周部に接触させ、前記第２の面取り用砥石の外周部に前記オリフラ部用溝を形成するとともに、前記ツルーイング砥石と前記第２の面取り用砥石とを前記第２の方向と直交する第２の方向に相対的に所定量往復移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を相対的に直線状に移動させ、前記オリフラ部用溝を前記オリフラ部の面取りに適した溝形状に形成し、
前記ツルーイング砥石と前記第３の面取り用砥石とを回転させるとともに、前記ツルーイング砥石と前記第３の面取り用砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記第３の面取り用砥石の外周部に接触させ、前記第３の面取り用砥石の外周部に前記ノッチ部用溝を形成するとともに、前記ウェーハのノッチ部の中心を前記第３の面取り用砥石に向けたときの前記ノッチ部の直線部分と平行な方向に前記ツルーイング砥石が相対的に所定量往復移動するように、前記ツルーイング砥石と前記第３の面取り用砥石とを相対的に所定量往復移動させ、前記ノッチ部用溝を前記ノッチ部の面取りに適した溝形状に形成することを特徴とする面取り砥石のツルーイング方法。
外周部にマスター溝を有するマスター砥石を前記ツルーイング砥石と平行に設置し、
前記マスター砥石と前記ツルーイング砥石とを回転させるとともに、前記マスター砥石と前記ツルーイング砥石とを相対的に近づく方向に移動させて、前記ツルーイング砥石の外周部を前記マスター溝に接触させ、前記ツルーイング砥石の外周部を面取りすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の面取り砥石のツルーイング方法。