JP5416956B2 - 研削ホイールのツルーイング工具及びその製作方法、これを用いたツルーイング装置、研削ホイールの製作方法、並びにウェハーエッジ研削装置 - Google Patents

Description

本発明は、研削ホイールのツルーイング工具（truing tool）及びその製作方法、これを用いたツルーイング装置、研削ホイールの製作方法、並びにウェハーエッジ研削装置に関し、より詳しくは、ウェハーエッジを精削する研削ホイールグルーブの形状を容易に補正するか又は成形することで研削ホイールの寿命を向上させ、ウェハーエッジを品質規格に適合するように加工できる研削ホイールのツルーイング工具及びその製作方法、これを用いたツルーイング装置、研削ホイールの製作方法、並びにウェハーエッジ研削装置に関する。

一般に、半導体ウェハーエッジのラウンド区間を研削加工する方式は、大きくバーチカル研削方式とヘリカル研削方式とに分けられる。バーチカル研削方式は、グルーブが設けられた研削ホイールを半導体ウェハーの表面と水平に回転させながら、半導体ウェハーのエッジをグルーブの表面と接触させてホイールグルーブの形状及び粗さを用いて切削加工する方式である。そして、ヘリカル研削方式は、グルーブが設けられた研削ホイールを半導体ウェハーの表面に対して一定角度傾けて回転させながら、半導体ウェハーのエッジをグルーブの表面と接触させて切削加工する方式である。

前述したような方式で半導体ウェハーのエッジを加工するために、前記研削ホイールは定められた品質規格に適合するように半導体ウェハーのエッジ形状に対応するグルーブを持つ。

研削ホイール（より厳密には、グルーブ部分）の材質は、メタルボンド（metal bond）とレジンボンド（resin bond）とに分けられる。

メタルボンドグルーブが設けられた研削ホイールは、耐磨耗性に優れるため、ウェハーの研削枚数が増加しても摩耗によるグルーブの形状変化が小さく、ウェハーの研削加工中にメタルボンドグルーブのツルーイング（truing）やドレッシング（dressing）を施す必要のないという長所があるが、研削が行われたウェハーエッジ表面から一定深さの損傷層が形成され、ホイールマーク（wheel mark）のような微細スクラッチが発生して顧客が求めるウェハーの表面品質を満足させ難いという短所がある。

また、レジンボンドグルーブが設けられた研削ホイールは、良好な研削品質を保障するという長所はあるが、研削速度が遅くグルーブの耐磨耗性が劣り、ウェハーの研削加工中におけるグルーブの形状変化が速いため、これを補完するために一定周期でツルーイングやドレッシングを施さなければならない。また、ヘリカル研削方式である場合には、研削ホイールを一定角度傾けて研削工程を施さなければならないため、工程が煩雑であり、ホイールバランスの問題によるホイール直径の制限、スピンドル寿命の短縮などの短所がある。

ここで、ツルーイングとは、グルーブの形状が変化したとき、グルーブの標準形状に対応するエッジ形状を持つツルーイング工具（以下、ツルーア（truer）と称し、従来のツルーアはウェハーと類似の厚さ及び直径を持つ形状である）を用いてグルーブの形状を修復する作業を意味する。また、ドレッシングとは、外部に露出したツルーア砥粒の間の目詰まりの原因になる融着された研削屑を除去し、外部に露出した気孔に研削屑が挟み込まれたとき、ダイヤモンドドレッサーを用いて粒子を除去、新しい砥粒を表面に露出させて研削、切削性を回復する目的で行う作業を意味する。

したがって、従来は、メタルボンドグルーブが設けられた研削ホイールを用いて半導体ウェハーのエッジを相当量研削加工（荒削工程）した後、レジンボンドグルーブが設けられた研削ホイールを用いて半導体ウェハーのエッジに存在するホイールマークなどの微細スクラッチなどを研削除去（精削、仕上げ工程）する二重研削工程を適用していた。このような方法は、メタルボンドグルーブの短所として指摘される研削品質の低下問題と、レジンボンドグルーブの短所として指摘される低い耐磨耗性による寿命低下の問題を同時に補完できるという長所がある。

このような、従来の研削装置について、図１ないし図５を参照して簡略に説明する。ここで、図１に示された図面はウェハーエッジの切欠（notch）区間及びラウンド区間を説明するための参照図である。

図２ないし図５を参照すれば、研削装置１０はウェハーＷを固定して回転させるチャック駆動部２０、前記ウェハーＷのエッジを研削する研削ホイール３０、及び研削ホイール３０のグルーブ３２’，３４’を補正するツルーアＳを備える。このとき、研削ホイール３０はウェハーＷの切欠及びラウンドを荒削するようにメタルボンドグルーブが設けられた荒削ホイール３１，３３、及びウェハーＷの切欠及びラウンドを精削するようにレジンボンドグルーブが設けられた精削ホイール３２，３４からなる。より具体的に、研削ホイール３０はウェハーＷのラウンド区間を荒削するラウンド荒削ホイール３１と、切欠区間を荒削する切欠荒削ホイール３３とで構成された荒削ホイール、及びウェハーＷの切欠区間を精削する切欠精削ホイール３２と、ラウンド区間を精削するラウンド精削ホイール３４とで構成された精削ホイールからなる。このとき、前記ウェハーＷのラウンドを精削するホイールは、所定角度の傾きを持つように設けられてウェハーＷのエッジを精削するため、ヘリカルホイール３４とも称する。

このような研削ホイール３０は、ウェハーＷの回転方向と同一または反対方向に回転しながらウェハーＷのエッジと接触して、ホイールグルーブの形状及び粗さで切削加工が行われる。

一方、前記切欠精削ホイール３２及びラウンド精削ホイール３４は、一定時間または一定枚数のウェハーＷを加工した後、摩耗されたグルーブ３２’，３４’の形状を再成形しなければならない。これは、前述したように、ウェハーＷの厚さ及び直径と同一形状及び大きさを持つツルーアＳを使うことで行われる。

前述したような研削装置１０を用いてウェハーＷのエッジを研削する加工手順、及びツルーアＳを用いたツルーイングの作業手順について簡略に説明する。

ウェハー加工手順について説明すると、まず、前記ウェハーＷの中心、厚さ、及び切欠情報を測定する。次に、ウェハーＷを回転可能なチャック２１に載置（加工ステージ上に装着）した後、ウェハーＷのラウンド区間を荒削する。次いで、順次ウェハーＷの切欠区間を荒削した後、精削し、最後にラウンド区間を精削する。ラウンド区間が精削されたウェハーＷはアンロードされる。

ツルーイング作業の手順について説明すると、まずツルーアＳの中心及び厚さを測定する。次に、ツルーアＳをチャック２１に載置した後、ウェハーラウンド荒削用ホイールに内蔵されたツルーア形状補正工具を用いて形状補正する。形状補正されたツルーアＳを用いて選択的に切欠精削ホイール３２またはラウンド精削ホイール３４のグルーブ３２’，３４’を再成形する。

前記切欠精削ホイール３２は、図４に示されたように、表面に複数のグルーブ３２’が形成されている。前記グルーブ３２’はウェハーＷを研削し、ツルーアＳによって形状補正される。前記切欠精削ホイール３２は、ウェハーＷの上部／下部ベベル（bevel）を２段階に分けて加工する方式、及びホイール３２を装着するスピンドル駆動特性による内蔵エアベアリング方式により、ウェハーＷのエッジ加工及びツルーイング回数が一定時点を過ぎれば、摩耗不均衡が生じるようになる。よって、１段階（ウェハーの下部ベベルを加工）で加工量が多くなることで装備自体に生じる摩耗不均衡を最小化するための方策として、交互加工方式を使って加工した。前記交互加工方式は、１段階で加工量が多くなることで斜線体積（図４の（ａ）参照）ほど発生する摩耗不均衡を最小化するために、加工手順を一番目のウェハーＷは下部ベベルの加工を先に施したら、二番目のウェハーＷは上部ベベルの加工（図４の（ｂ）参照）を先に施すことで、加工手順を交互に変えて加工量均衡を合わせ、摩耗偏差の発生を減らすようにする。しかし、交互加工方式を採用しても、スピンドル内蔵ベアリング特性によって同様の摩耗偏差が生じる。すなわち、図６に示されたように、一番目ウェハーＷと二番目ウェハーＷとの切欠領域の加工形状が異なるようになる。すなわち、奇数番目ウェハーと偶数番目ウェハーとの間の加工寸法に一定の偏差が保持されて不均衡が生じる。

前記ラウンド精削ホイール３４の場合、一定の傾き、例えば８゜ほど傾けて装着することによって、ラウンド精削ホイール３４を新たに入れ換えるか又はグルーブ３４’を切り換えたとき、ウェハーＷの品質規格に適合するホイールグルーブ３４’の形状を持っていないため、ラウンド精削ホイール３４の入れ換えまたはグルーブ３４’の切り換え後には必ずツルーアＳによってラウンド精削ホイールグルーブ３４’の形状補正を先行しなければならない。このような工程なく、ウェハーＷの加工が行われると、図７に示されたように、ウェハーＷエッジの形状がグルーブ３４’の形状のようになり、ウェハーＷはその形状品質を満たすことができず不良品と取り扱われる。それ故に、ツルーアＳによる形状補正の作業を経て、ホイールグルーブ３４’の形状がウェハーＷエッジ形状の品質規格を満たすようにしなければならない。

しかし、図８に示されたように、ウェハーＷに対する加工及びツルーアＳによる形状補正の実行回数の増加に伴って、グルーブ３４’部分のホイール直径が減少して一定の摩耗量に到達（半径基準１ｍｍであり、ツルーイング回数を基準に約３０回）すると、オーバーグラインディング（over-grinding）のおそれがあるため、該当グルーブ３４’の使用を中断してグルーブ３４’を切り換えるか又はホイール３３を入れ換える。すなわち、ツルーアＳとウェハーＷとの厚さの差によって若干の加工余裕はあるものの、Ｚ軸またはウェハーの平坦度の微細変動、チャック平坦度の微細変動、チャック表面の異物などによる平坦度の変動などでも、ウェハーエッジの領域を超えてウェハーＷ表面の領域にまで加工が行われるオーバーグラインディング現象が生じる恐れがあるため、グルーブを切り換えるかまたはホイールを入れ換える。

前記オーバーグラインディングの問題は、基本的に切欠精削ホイール３２及びラウンド精削ホイール３４の両方で問題になる現象であって、オーバーグラインディングの認識は測定装置（edge profiler）または目盛りのあるマイクロスコープで上／下ベベル値を測定し、範囲から外れた値が測定されればオーバーグラインディングが生じたと判断して、グルーブ３２’，３４’の切り換えまたはホイール３２，３４の入れ換えのような後続措置を講じる。これは、ホイールのレジンボンド部分が多く残っているにもかかわらずグルーブの切り換えまたはホイールの入れ換えをしなければならないため、ホイールの寿命が短縮する問題点がある。

一方、ツルーアＳはセラミックス素材を基本にして様々な必須不純物（ダイヤモンド粒子を含む）と共に粉末焼結して製作する。このような、ツルーアＳは形状補正用としての使用には問題ないが、ホイール３２，３４の加工中、共に微細に摩耗される問題、すなわちウェハーＷの加工寸法を変動させる問題によって、補正によるウェハー加工条件の確保時間を増加させる要因として作用する恐れがある。

精削ホイール３２，３４は、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂のような熱硬化性樹脂をボンドにしてダイヤモンド粒子と共に焼結して製作する。ウェハー加工時、ラウンド精削ホイールは線速度約５０００ｍ／ｍｉｎ（約３００００ｒｐｍないし４００００ｒｐｍ）で、切欠精削ホイールは線速度約５００ｍ／ｍｉｎ（約１５００００ｒｐｍ）で高速回転することになるが、このとき、外部環境上の問題などによって摩擦熱が解消されず、バーニング（burning）現象が発生することがある。すなわち、熱硬化性樹脂の特性上、バーニング現象によって該当部位が硬化されると、硬度がさらに大きくなることにより既存のツルーアＳを用いてもバーニング部位を除去することができなくなる。また、バーニングされたホイールでウェハーを加工すると、硬化されたレジンボンドグルーブによってダイヤモンド粒子がウェハーに作用することができず、ウェハーエッジが研削されないという問題点がある。結果的に、ツルーアの材質及びウェハーが研削されないことにより、バーニングされた研削ホイールは、復元が不可能であるかまたは実効性がないといえる。すなわち、研削ホイールを入れ換えなければならないため、研削ホイールの寿命短縮という問題点が発生することになる。

本発明は、前述したような問題点を解決するために創案されたものであり、ツルーアの材質及び形状を変更することで研削ホイールグルーブの形状補正及びグルーブの成形を容易に行うことができ、均一なグルーブの補正によって摩耗不均衡の問題を解消し、ホイールの使用寿命を向上させることができる研削ホイールのツルーイング工具及びその製作方法、これを用いたツルーイング装置、並びに研削ホイールの製作方法を提供するところにその目的がある。

本発明の他の目的は、研削の同一基準数値を適用して研削及び成形されるホイール及びツルーアの座標を予め設定することで、体系的な自動工程によりホイールの入れ換え作業及び作業ダウン時間を短縮することができる研削ホイールのツルーイング工具及びその製作方法、これを用いたツルーイング装置、研削ホイールの製作方法、並びにウェハーエッジ研削装置を提供することである。

前述した目的を達成するために、本発明は従来のウェハーと同じ形状の単一ツルーアの代わりに、切欠精削ホイール及びラウンド精削ホイールのグルーブをそれぞれ成形または再成形できるようにそれぞれのツルーアを提供する。

すなわち、本発明のツルーイング工具（truing tool）はウェハーエッジを精削するための精削ホイールのグルーブを補正するためのツルーイング工具であって、前記精削ホイールのグルーブの傾斜面と同じ傾斜を持ち、前記グルーブの断面形状と対応する形状で形成されたツルーアからなることを特徴とする。

前記ツルーアは、ウェハーエッジの切欠区間を精削する切欠精削ホイールのグルーブを補正する第１ツルーアであり、該第１ツルーアのエッジが台形状に形成されることが望ましい。

前記第１ツルーアは、エッジの傾斜面が延設されて前記切欠精削ホイールのグルーブの幅より大きく形成されることが望ましい。

前記第１ツルーアは、電着またはメタルボンド方式で形成されたダイヤモンドホイールからなることが望ましい。

本発明がなそうとする目的を達成するための他のツルーアは、ウェハーエッジのラウンド区間を精削するラウンド精削ホイールのグルーブを補正する第２ツルーアであり、該第２ツルーアのエッジが半楕円状に丸み付けられて形成されることが望ましい。

前記第２ツルーアは、そのエッジの傾斜面が延設されて前記ラウンド精削ホイールのグルーブの幅より大きく形成されることが望ましい。

前記第２ツルーアは、電着またはメタルボンド方式で形成されたダイヤモンドホイールからなることが望ましい。

本発明がなそうとする技術的課題を達成するための研削ホイールのツルーイング工具、すなわち、前記第２ツルーアを製作する方法は、（ａ）３次元作図プログラムを用いて、グルーブが形成されていない状態のラウンド精削ホイールの形状及び寸法を持つ円筒状客体の中心軸を一定角度傾けた状態で、傾けられた前記円筒状客体の外周面の一部に完成されたウェハーエッジ形状の溝を形成するステップと、（ｂ）コンピューターシミュレーションを通じて、前記円筒状客体をその中心軸を中心に回転させて完成されたウェハーエッジ形状の溝を前記円筒状客体の外周面の周りにわたって拡張させるステップと、（ｃ）前記円筒状客体の外周面の周りにわたって拡張された溝の形状及び寸法を前記第２ツルーアのエッジの形状及び寸法として得るステップと、（ｄ）前記第２ツルーアのエッジの形状及び寸法を用いて前記第２ツルーアを製作するステップと、を含んで行われることを特徴とする。

このとき、前記（ｃ）段階において、前記円筒状客体の外周面の周りにわたって拡張された溝の傾斜面を、その傾斜面に沿って延設することで、前記第２ツルーアの厚さを前記溝の幅より大きくして第２ツルーアのエッジの形状及び寸法を得ることが望ましい。

さらに、前記（ｄ）段階において、前記第２ツルーアは電着またはメタルボンド方式を用いてダイヤモンドホイールで製作することが望ましい。

本発明がなそうとする技術的課題を達成するためのツルーイング装置は、第１ツルーア及び第２ツルーアを備えることを特徴とする。前記第１ツルーアは、ウェハーエッジの切欠区間を精削する切欠精削ホイールのグルーブを補正するツルーアであって、そのエッジが台形状であり、前記切欠精削ホイールのグルーブの傾斜面と同じ傾斜を持ち、前記切欠精削ホイールのグルーブの断面形状と対応する形状で形成される。また、前記第２ツルーアは、ウェハーエッジのラウンド区間を精削するラウンド精削ホイールのグルーブを補正するツルーアであって、そのエッジが半楕円状に丸み付けられて形成され、前記ラウンド精削ホイールのグルーブの傾斜面と同じ傾斜を持ち、前記ラウンド精削ホイールの断面形状と対応する形状で形成される。

本発明がなそうとする技術的課題を達成するためのウェハーエッジ研削ホイールの製作方法は、前記第１ツルーアを用いてグルーブが形成されていない切欠精削ホイールの外周面にグルーブを成形することで切欠精削ホイールを製作することを特徴とする。

本発明がなそうとする技術的課題を達成するためのウェハーエッジ研削ホイールの製作方法は、前記第２ツルーアを用いてグルーブが形成されていないラウンド精削ホイールの外周面にグルーブを成形することでラウンド精削ホイールを製作することを特徴とする。

本発明がなそうとする技術的課題を達成するためのウェハーエッジ研削装置は、ウェハーを装着して回転させるチャックと、前記ウェハーのエッジを研削するようにそれぞれグルーブが設けられたラウンド荒削ホイール、切欠荒削ホイール、切欠精削ホイール、及びラウンド精削ホイールを備える研削ホイールと、前記研削ホイールを装着して回転させ、チャックに装着されたウェハーのエッジと研削ホイールのグルーブとが接触するように移動させる研削駆動部と、前記切欠精削ホイールのグルーブを補正するようにそのエッジを切欠精削ホイールグルーブの断面形状に対応して形成した第１ツルーアと、前記ラウンド精削ホイールのグルーブを補正するようにそのエッジをウェハーエッジの品質規格に対応し、ラウンド精削ホイールグルーブの傾斜面と同じ傾斜を持つように形成された第２ツルーアと、前記第１ツルーア及び第２ツルーアをそれぞれ装着して回転させて第１ツルーア及び第２ツルーアのエッジがそれぞれ研削ホイールのグルーブと水平方向に接触するように移動させるツルーイング駆動部と、を含む。

前記第１ツルーアはそのエッジの傾斜面が延設されて切欠精削ホイールグルーブの幅より大きく形成され、前記第２ツルーアはそのエッジの傾斜面が延設されてラウンド精削ホイールグルーブの幅より大きく形成されることが望ましい。

前記第１ツルーア及び第２ツルーアは、電着またはメタルボンド方式で形成されたダイヤモンドホイールからなることが望ましい。

また、前記ウェハーエッジの加工結果から研削ホイール内のグルーブの摩耗を予測し、前記グルーブの使用回数及び工程時間を設定して、ウェハー加工結果からグルーブの摩耗が予測されるか又は設定されたグルーブの使用回数及び工程時間が経過すれば、ウェハーエッジの研削工程を中断させる制御部をさらに備えることが望ましい。

さらに、前記制御部は、前記研削工程が中断すると、研削ホイールのグルーブを補正するように前記第１ツルーアまたは第２ツルーアをそれぞれ切欠精削ホイールグルーブまたはラウンド精削ホイールグルーブと接触させるように前記ツルーイング駆動部を制御するか、又は切欠精削ホイールに形成された摩耗されていない他のグルーブまたはラウンド精削ホイールに形成された摩耗されていない他のグルーブとウェハーエッジが接触するように前記研削駆動部を制御することが望ましい。

前記ツルーイング駆動部は、第１ツルーア及び第２ツルーアの移動量制御のための電子物差し及びサーボモーターを備えることが望ましい。

また、前記ラウンド精削ホイールは、前記ウェハーの表面がなす平面から一定角度傾けて装着されて回転されるヘリカルホイールであり得る。

この場合、前記ツルーイング駆動部は、前記第１ツルーアを前記切欠精削ホイールのグルーブと水平方向に装着し、第１ツルーアを回転させて切欠精削ホイールのグルーブと接触するように移動させる第１ツルーイング駆動部、及び前記第２ツルーアを前記ラウンド精削ホイールのグルーブと水平方向に装着し、第２ツルーアを回転させてラウンド精削ホイールのグルーブと接触するように移動させる第２ツルーイング駆動部を備える。

また、前記研削駆動部は、切欠荒削ホイール、切欠精削ホイール、及びラウンド精削ホイールを装着して回転させる第１研削駆動部、及びラウンド荒削ホイールを装着して回転させる第２研削駆動部を備える。

さらに、前記ラウンド精削ホイールは、前記ウェハーの表面がなす平面と水平方向に装着されて回転されるバーチカルホイールであり得る。

この場合、前記ツルーイング駆動部には、前記第１ツルーアと第２ツルーアとが同一回転軸に相互に平行に装着されることが望ましい。

また、前記研削駆動部は、切欠荒削ホイール及び切欠精削ホイールを装着して回転させる第１研削駆動部、及びラウンド荒削ホイール及びラウンド精削ホイールを装着して回転させる第２研削駆動部を備える。

このとき、前記第２研削駆動部には、ラウンド荒削ホイールとラウンド精削ホイールとが同一回転軸に相互に平行に装着されることが望ましい。

さらに、前記ラウンド荒削ホイールとラウンド精削ホイールとが一体で形成されたことが望ましい。

本発明による研削ホイールのツルーイング工具及びその製作方法、これを用いたツルーイング装置、研削ホイールの製作方法、並びにウェハーエッジ研削装置は以下のような効果を奏する。

第一、ホイールグルーブの摩耗様相を初期形状のまま保持させることで、摩耗不均衡によるウェハー加工形状の変動可能性の問題を解消することができる。また、バーニング現象が生じたグルーブをツルーイングして修復させることでホイールの寿命を向上させることができる。

第二、グルーブに対する補正時、グルーブの深さと幅が増加するだけで形状及び寸法（ラウンド区間の曲率半径及び傾斜面の角度）は変更されないことで、グルーブとウェハー表面とが接触する可能性を排除できるため、オーバーグラインディングの問題を解消することができる。

第三、オーバーグラインディングの問題を解決することで、ホイールの寿命が向上する。

第四、ホイールグルーブの形状は保持されたままグルーブの深さ寸法及び幅のみが増加する方式であるため、ホイール摩耗によるウェハー加工条件パラメーターが佇立方向（Ｙ軸）１つに限定されることにより、ウェハー加工条件の確保が容易になる。

第五、ツルーイング駆動部によってホイールグルーブを補正するとき、ウェハーが佇立して入る位置座標を予め特定することができるため、ツルーイング時点から正常稼動時間までの装備ダウン時間を短縮することができる。したがって、研削ホイールの手動補正方式から自動補正方式への転換が可能になる。

第六、ツルーイング工具を活用することができるツルーイング装置を用いて、グルーブが形成されていないホイールまたは補正を要するホイールなどを同一基準の条件でグルーブ成形及び再成形することで、グルーブの切り換えまたはホイールの入れ換えによる初期設定時間を短縮することができる。

第七、研削ホイールのツルーイング工具のエッジの形状及び寸法を用いてツルーイング工具を製造することで、ツルーイング工具の入れ換えまたは研削ホイールの入れ換えによる時点から正常稼動時間までの装備ダウン時間を短縮することができる。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

本発明の目的を達成するためのツルーアは、ウェハーエッジを精削する精削ホイールのグルーブの傾斜面と同じ傾斜を持ち、前記グルーブの断面形状と対応する形状で形成される。このようなツルーアは、ウェハーエッジの切欠区間を精削する切欠精削ホイール及びウェハーエッジのラウンド区間を精削するラウンド精削ホイールの各グルーブを補正する。すなわち、前記ツルーアは、図９及び図１０に示された第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２を含むものとして理解されねばならない。

図９は、本発明の望ましい実施例による切欠精削ホイールのツルーイング工具を示す部分側面図である。

図面を参照すれば、前記ツルーイング工具Ｔ１はウェハーエッジの切欠区間を精削するための切欠精削ホイール１３２のグルーブ１３２’を補正するための第１ツルーアＳ１からなる。

前記第１ツルーアＳ１は、そのエッジが切欠精削ホイール１３２のグルーブ１３２’の断面形状と対応するように形成される。すなわち、図示されたように、第１ツルーアＳ１のエッジは台形状である。より具体的に、第１ツルーアＳ１のエッジは切欠精削ホイール１３２のグルーブ１３２’の傾斜面と同じ傾斜を持ち、第１ツルーアＳ１のエッジの傾斜面が延設されて切欠精削ホイール１３２のグルーブ１３２’の幅より大きく形成される。よって、前記グルーブ１３２’は、第１ツルーアＳ１によって補正されても同じ傾斜面を持つことになる。このとき、第１ツルーアＳ１の幅がグルーブ１３２’の幅より大きく形成されるのは、切欠精削ホイール１３２を用いてウェハーエッジを研削するとき、ウェハー表面がグルーブ１３２’の上、下部ベベルに摩擦されるオーバーグラインディング現象を防止するためである。

このような第１ツルーアＳ１は、電着またはメタルボンド方式で形成されたダイヤモンドホイールからなることが望ましい。すなわち、ツルーイング工具Ｔ１は、前記切欠精削ホイール１３２のレジンボンドグルーブ１３２’の硬度より高い硬度を持つように形成されることで、切欠精削ホイール１３２のグルーブ１３２’を容易に補正することができる。

図１０は、本発明の望ましい実施例によるラウンド精削ホイールのツルーイング工具を示す部分断面図である。

図面を参照すれば、前記ツルーイング工具Ｔ２は、ウェハーエッジのラウンド区間を精削するためのラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’を補正するための第２ツルーアＳ２からなる。

前記第２ツルーアＳ２は、そのエッジがラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’の断面形状と対応するように形成される。すなわち、図示されたように、第２ツルーアＳ２のエッジは半楕円状に丸み付けられて形成される。より具体的に、第２ツルーアＳ２のエッジは、ラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’によるウェハー加工基準のウェハー形状品質に適合するように補正されたグルーブの傾斜面と同じ傾斜及び曲率を持ち、第２ツルーアＳ２のエッジの傾斜面が延設されてラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’の幅より大きく形成される。よって、前記グルーブ１３４’は、第２ツルーアＳ２によって補正されても同じ傾斜面を持つことになる。このとき、前記第２ツルーアＳ２の幅がグルーブ１３４’の幅より大きく形成されるのは、ラウンド精削ホイール１３４を用いてウェハーエッジを研削するとき、ウェハー表面がグルーブ１３４’の上、下部面に摩擦されるオーバーグラインディング現象を防止するためである。

このような第２ツルーアＳ２は電着またはメタルボンド方式で形成されたダイヤモンドホイールからなることが望ましい。すなわち、ツルーイング工具Ｔ２は、前記ラウンド精削ホイール１３４のレジンボンドグルーブ１３４’の硬度より高い硬度を持つように形成されることで、ラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’を容易に補正することができる。

一方、ウェハーエッジの目標品質形状が確保されるためには、ツルーイング工具Ｔ２及びツルーイング工具Ｔ２によって補正されるグルーブ１３４’がウェハーエッジの目標品質形状と対応する形状を持つように形成されなければならない。特に、ラウンド精削ホイールがヘリカルホイールである場合に、本発明の研削ホイールのツルーイング工具Ｔ２、すなわち第２ツルーアＳ２は、従来の単一ツルーア（ウェハーと同じ形状及び寸法を持つツルーア）と違って、ラウンド精削ホイールと水平方向に接触するが、ラウンド精削ホイールとウェハーとは一定角度ほど傾けられて接触する。よって、ラウンド精削ホイールのグルーブの形状及び寸法は、従来の単一ツルーア及びウェハーの形状及び寸法と対応はするものの同一ではない。さらに、通常の新規ヘリカルホイールのグルーブの形状及び寸法は、前述したように、ウェハーエッジの品質形状及び寸法と対応せず、新規ヘリカルホイールは必ずそのグルーブの形状を補正してから使用するようになる。よって、通常のヘリカルホイールのグルーブの形状及び寸法そのままで本発明の第２ツルーアを製作すれば、結果的にウェハーエッジの目標品質形状と対応しないヘリカルホイールのグルーブの形状及び寸法になる。ここで、本発明の研削ホイールのツルーイング工具Ｔ２の製作方法について図１１を参照して説明する。

本発明の研削ホイールのツルーイング工具Ｔ２の製作方法は、大きくコンピューターシミュレーションを通じて第２ツルーアＳ２のエッジの形状及び寸法を求める過程と、このようにして求められたエッジの形状及び寸法を用いて第２ツルーアを製作する過程と、を含む。

具体的に、まず、図１１の（ａ）に示されたように、３次元作図プログラムを用いて、グルーブが形成されていない状態のラウンド精削ホイールの形状及び寸法を持つ円筒状客体１に対し、円筒状客体１の中心軸を一定角度傾ける。この状態で、円筒状客体１の外周面の一部に完成されたウェハーエッジ形状の溝を作図する。すると、図１１の（ｂ）に示されたように、円筒状客体１の外周面の一側には一定角度傾いたウェハーエッジ形状の溝２が形成される。ここで、前記３次元作図プログラムはＡｕｔｏ ＣＡＤ、Ｑｕａｒｋ Ｘｐｒｅｓｓ編集プログラムなどの広く知られたプログラムであるため、その使い方などの詳細な説明は省略する。

次いで、コンピューターシミュレーションを通じて、前記円筒状客体１をその中心軸を中心に回転させて傾けられたウェハーエッジ形状の溝２を前記円筒状客体１の外周面の周りにわたって拡張させる。すると、図１１の（ｃ）に示されたような、円筒状客体１に溝３が形成される。

このように得られた円筒状客体１の外周面の周りにわたって拡張された溝３の形状及び寸法を、前記第２ツルーアのエッジの形状及び寸法として得る。すなわち、前記第２ツルーアの形状及び寸法は溝３の曲率及び傾斜角から得ることができる。このとき、第２ツルーアは円筒状客体１の外周面の周りにわたって拡張された溝３の傾斜面に沿って延設することで、第２ツルーアの厚さを前記溝の幅より大きくして第２ツルーアのエッジの形状及び寸法を得ることが望ましい。

最後に、前記第２ツルーアのエッジの形状及び寸法を用いて前記第２ツルーアを製作する。このような第２ツルーアは電着またはメタルボンド方式で形成されたダイヤモンドホイールで製作することが望ましい。

なお、前記第２ツルーアのエッジの形状及び寸法は無限の曲線から構成され一般的に製作が不可能である。しかし、前述した方法で得た溝３の形状及び寸法を有限の曲線を近似させることで（図１２参照）、実用的に製作可能な形状及び寸法を得ることができる。このとき、第２ツルーアの理論形状と近似形状間の設計公差はウェハーエッジの目標品質寸法から外れない範囲で設定する。

このような過程を経てウェハーエッジの目標品質形状に対応するラウンド精削ホイールのグルーブと同じ形状及び寸法を持つ第２ツルーアが製作される。

一方、以上では第２ツルーアのエッジの形状及び寸法を得て第２ツルーアを製作する方法を説明したが、同様の方式で第１ツルーアＳ１を製作できることは勿論である。

このように製作したツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２をそれぞれ選択的に用いることで、図１３及び図１４に示されたように、グルーブ１３２’，１３４’の形状復元が容易であり、オーバーグラインディングの問題点を解消して研削ホイール（切欠精削ホイール１３２及びラウンド精削ホイール１３４）の寿命を延長させることができる。特に、本発明のツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２によれば、研削ホイール１３２，１３４のグルーブ１３２’，１３４’の形状が最初と同一に復元されるので、ウェハーの加工形状の不均衡を解消することができる。

さらに、前述したようなツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２を用いて研削ホイール１３２，１３４のグルーブ１３２’，１３４’を補正することは勿論、グルーブ１３２’，１３４’が形成されていない研削ホイールの表面にグルーブを成形することもできる。すなわち、第１ツルーアＳ１を用いてグルーブが形成されていない切欠精削ホイール１３２の外周面にグルーブを成形することで切欠精削ホイール１３２を製作することができ、第２ツルーアＳ２を用いてグルーブが形成されていないラウンド精削ホイール１３４の外周面にグルーブを成形することでラウンド精削ホイール１３４を製作することができる。ここで、本発明によるツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２を備え、ウェハーエッジを研削する研削ホイール１３２，１３４のグルーブ１３２’，１３４’を補正及び成形するウェハーエッジ研削装置について、図１５ないし図１７を参照して説明する。

図１５ないし図１７を参照すれば、本発明の研削装置１００は、ウェハーＷを装着して回転されるチャック１２０、ウェハーＷのエッジを研削するための研削ホイール１３０、研削ホイール１３０のグルーブ１３２’，１３４’とウェハーエッジとを接触させる研削駆動部１３９、切欠精削ホイール１３２のグルーブ１３２’を補正するための第１ツルーアＳ１、ラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’を補正するための第２ツルーアＳ２、及び前記第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２のエッジを研削ホイール１３０のグルーブ１３２’、１３４’と水平方向に接触するように移動させるツルーイング駆動部１４０を備える。

前記チャック１２０はウェハーＷが載置されて固定される真空チャックまたは静電チャックであって、モーター１２２によって回転される。

前記研削ホイール１３０は、ラウンド荒削ホイール１３１、切欠荒削ホイール１３３、切欠精削ホイール１３２、及びラウンド精削ホイール１３４を備える。前述したように、ラウンド荒削ホイール１３１にはウェハーエッジのラウンド区間を荒削するためのグルーブ（図示せず）が形成され、切欠荒削ホイール１３３にはウェハーエッジの切欠区間を荒削するためのグルーブ（図示せず）が形成され、切欠精削ホイール１３２にはウェハーＷエッジの切欠区間を精削するためのグルーブ（図９の１３２’）が形成され、ラウンド精削ホイール１３４にはウェハーＷエッジのラウンド区間を精削するためのグルーブ（図１０の１３４’）が形成される。前記ウェハーエッジを精削するグルーブ１３２’，１３４’は、それぞれ切欠精削ホイール１３２及びラウンド精削ホイール１３４の表面に複数形成される。このとき、前記ラウンド精削ホイール１３４は、前記ウェハーＷの表面がなす平面と一定角度傾けられて回転されるヘリカルホイール１３４である。

前記切欠精削ホイール１３２及びラウンド精削ホイール１３４は、それぞれモーター１３５，１３６によって回転され、前記モーター１３５，１３６は研削装置１００のフレーム１０２に設けられたホイールヘッド組立体１３８に個別的に固設される。このとき、図示していないが、ラウンド荒削ホイール１３１及び切欠荒削ホイール１３３もそれぞれモーターによって回転される。すなわち、切欠精削ホイール１３２とラウンド精削ホイール１３４は選択的にモーター１３５，１３６によって回転され、前記研削ホイール１３０が設けられたホイールヘッド組立体１３８は、研削駆動部１３９によってウェハーＷのエッジと接触するように前進及び後退する。より具体的に、ホイールヘッド組立体１３８には切欠精削ホイール１３２、切欠荒削ホイール１３３、及びラウンド精削ホイール１３４が設けられ、研削駆動部１３９によって垂直方向に移動され得る。

ここで、前記研削駆動部１３９は、第１研削駆動部１３９ａ及び第２研削駆動部１３９ｂを備える。

第１研削駆動部１３９ａは、切欠荒削ホイール１３３、切欠精削ホイール１３２、及びラウンド精削ホイール１３４が装着されたホイールヘッド組立体１３８を駆動し、前記ウェハーＷのエッジと前記切欠荒削ホイール１３３、切欠精削ホイール１３２、及びラウンド精削ホイール１３４のうちいずれか１つのグルーブとが接触するように移動させる。

このような第１研削駆動部１３９ａは、ベルト、空圧・油圧シリンダー、カムまたはギアの回転運動によって移動されるサーボモーター、油圧式モーターのような通常の駆動手段であって、ホイールヘッド組立体１３８と連結されてホイールヘッド組立体１３８を駆動する。このとき、前記ホイールヘッド組立体１３８はウェハーＷのエッジ側面方向に直線または曲線軌跡で動き、ウェハーＷのエッジと研削ホイール１３０に形成されたグルーブ１３２’，１３４’とを接触させる。

また、第２研削駆動部１３９ｂはラウンド荒削ホイール１３１を装着して回転させる。

一方、前記精削ホイール１３２、１３４によるウェハーＷのエッジの研削が一定回数または一定時間を過ぎると、研削ホイール１３０のうち切欠精削ホイール１３２及びラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３２’，１３４’を補正する。このとき、ウェハーＷのエッジの加工結果から切欠精削ホイール１３２及びラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３２’，１３４’の摩耗を予測し、グルーブの使用回数または工程時間を設定する制御部１５０が備えられ得る。これにより、グルーブ１３２’，１３４’の摩耗によるオーバーグラインディング発生の危険が予想されるか、またはウェハーエッジの研削工程の回数（グルーブの使用回数）が設定された回数に到逹するかあるいは一定時間が経てば、ウェハーエッジの研削作業を中断してグルーブ１３２’，１３４’を補正加工する。すなわち、前記グルーブ１３２’，１３４’の摩耗予測はウェハーの加工結果または光学センサーによって行われるか、またはグルーブの使用回数及び工程時間を任意に設定して使うことができる。

また、前記精削ホイール１３２，１３４のグルーブ１３２’，１３４’を加工する場合、まずホイールの表面に形成された複数のグルーブ１３２’，１３４’全てが補正を要するときに補正作業を行うことが望ましい。例えば、ウェハーＷのエッジを研削するラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’が摩耗されると、ラウンド精削ホイール１３４に形成された他のグルーブ１３４’でウェハーエッジを研削できるように研削位置が切り換えられて研削作業を行うようになる。そして、ラウンド精削ホイール１３４に形成された全てのグルーブ１３４’が使われて摩耗されると、ツルーイング工具Ｔ２によって摩耗されたグルーブ１３４’を本来の形状に修復する作業を行うことになる。同様に、切欠精削ホイール１３２のグルーブ１３２’の補正が必要であれば、ツルーイング工具Ｔ１を用いてグルーブ１３２’を補正する。

すなわち、前記ツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２は前述したように、切欠精削ホイール１３２のグルーブ１３２’を補正するための第１ツルーアＳ１、及びラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’を補正するための第２ツルーアＳ２からなり、このようなツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２は研削装置１００内に設けられたツルーイング駆動部１４０によって駆動される。

前記ツルーイング駆動部１４０は、第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２のエッジが精削ホイール１３２，１３４のグルーブ１３２’，１３４’と高精度で接触できるように整列させる役割をすると同時に、前記第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２をそれぞれ切欠精削ホイール１３２及びラウンド精削ホイール１３４の方向に移動させ、ツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２を回転させる役割を果たす。このとき、ツルーイング駆動部１４０は、第１ツルーアＳ１を切欠精削ホイール１３２のグルーブ１３２’と接触するように駆動する第１ツルーイング駆動部１４１と、第２ツルーアＳ２をラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’と接触するように駆動する第２ツルーイング駆動部１４２と、で構成される。第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２は、第１ツルーイング駆動部１４１及び第２ツルーイング駆動部１４２に、それぞれ切欠精削ホイール１３２のグルーブ１３２’及びラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’の水平方向に装着される。第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２は、第１ツルーイング駆動部１４１及び第２ツルーイング駆動部１４２によって選択的にそれぞれまたは同時に精削ホイール１３２，１３４のグルーブ１３２’，１３４’を補正する。

前記第１ツルーイング駆動部１４１及び第２ツルーイング駆動部１４２は、同様の構成要素からなるため、１つのツルーイング駆動部について説明する。例えば、前記第２ツルーイング駆動部１４２は、第２ツルーアＳ２を装着する固定手段１４５、第２ツルーアＳ２を回転させるモーター１４６、前記モーター１４６が固設された支持台１４７、前記支持台１４７を移動させる駆動手段１４８からなる。すなわち、前記モーター１４６によって回転される第２ツルーアＳ２は、駆動手段１４８によって補正を要するラウンド精削ホイール１３４のグルーブ１３４’に移動されて補正を行う。但し、第２ツルーイング駆動部１４２の固定手段１４５、モーター１４６、及び支持台１４７がヘリカルホイール１３４と同一に一定角度傾いていることに第１ツルーイング駆動部１４１と相違点を持つ。

前述したような方式でホイールグルーブ１３４’を補正するとき、ホイールグルーブ１３４’と第２ツルーアＳ２のエッジとが高精度で接触する地点の位置座標を制御部１５０に保存しておくと、今後行われるウェハーＷのエッジの研削工程で、保存された位置座標によって研削の正常稼動までかかる時間を短縮することができる。すなわち、前記ウェハーＷのエッジと研削ホイール１３０のグルーブ１３２’，１３４’とが接触する位置（図８におけるＹ軸、Ｚ軸）の座標、及び研削ホイール１３０のグルーブ１３２’，１３４’とツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２のエッジとが接触する位置（図８におけるＹ軸）の座標が、予め制御部１５０に保存されているため、研削ホイール１３０のグルーブ１３２’，１３４’と接触するウェハーＷのエッジ及び／またはツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２エッジの佇立方向（Ｙ軸）に対する加工条件のみが必要となり、ウェハー加工条件の確保が容易になる。よって、品質変動の可能性を最小化でき、自動補正機能を可能にする。また、ツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２を駆動するツルーイング駆動部１３９は、ツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２のエッジと研削ホイール１３０のグルーブ１３２’，１３４’とがより高精度で接触されるように、接触座標の位置を追跡する電子物差し及びサーボモーターを備えることが望ましい。前記電子物差し及びサーボモーターは、位置及び駆動制御分野で広く使われる一般的な部品であるため、詳細な説明は省略する。

前記ツルーイング工具Ｔ１，Ｔ２によって研削ホイール１３０のグルーブ１３２’，１３４’が補正されると、再びウェハーＷのエッジを研削する工程を行う。

また、研削ホイール１３０のグルーブ１３２’，１３４’が摩耗されて寿命が尽きた場合に、研削ホイール１３０を入れ換える。このとき、研削ホイール１３０は、前述したように、保存された位置座標のデータによって容易に設置することができ、ウェハーが佇立して入る座標が分かるため、既存の手動方式から自動方式への転換が可能である。

なお、前記ラウンド精削ホイール１３４は、示されたように一定角度傾いてウェハーのラウンド区間を精削するホイール、すなわちヘリカルホイールとして使われることで説明されたが、これに限定されることなく、本出願人が出願した韓国出願第１０−２００６−０１３８７０９号の「半導体ウェハーエッジ研磨ホイール」を用いることもできる。

図１８は本発明の望ましい他の実施例によるウェハーエッジ研削装置を示す図であり、図１９は図１８のＡ部分の拡大図である。

図１８及び図１９を参照すれば、本実施例の研削装置２００はウェハーＷを装着して回転されるチャック、ウェハーＷのエッジを研削するための研削ホイール２３０、研削ホイール２３０のグルーブとウェハーエッジとを接触させる研削駆動部２３９、切欠精削ホイール２３２のグルーブを補正するための第１ツルーアＳ１、ラウンド精削ホイール２３４のグルーブを補正するための第２ツルーアＳ２’、及び前記第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２’のエッジが研削ホイール２３０のグルーブと接触するように移動させるツルーイング駆動部２４０を備える。このとき、図１８及び図１９に示された研削装置２００は、前述した実施例の研削装置１００の構造と類似の構造であるが、第２ツルーアＳ２’及び第１ツルーアＳ１がツルーイング駆動部２４０に共に設けられた構造である点、及びラウンド荒削ホイール２３１とラウンド精削ホイール２３４とが同一回転軸に相互に平行に装着される点で前述した実施例と異なる。

前記研削ホイール２３０は、ラウンド荒削ホイール２３１、切欠荒削ホイール２３３、切欠精削ホイール２３２、及びラウンド精削ホイール２３４を備える。ここで、切欠荒削ホイール２３３及び切欠精削ホイール２３２は研削装置２００のホイールヘッド組立体２３８に固設され、ラウンド荒削ホイール２３１とラウンド精削ホイール２３４とは同一回転軸に相互に平行に、より望ましくは一体で装着される。すなわち、前記ラウンド精削ホイール２３４は、前記ウェハーの表面がなす平面と水平方向に装着されて回転されるバーチカルホイールである。

前記研削駆動部２３９は、前記切欠荒削ホイール２３３及び切欠精削ホイール２３２が装着されたホイールヘッド組立体２３８を回転させ、前記ウェハーのエッジと切欠荒削ホイール２３３及び切欠精削ホイール２３２のうちいずれか１つのグルーブとが接触するように移動させる第１研削駆動部２３９ａ、及び前記ラウンド荒削ホイール２３１及びラウンド精削ホイール２３４を装着して回転させ、前記ウェハーのエッジと前記ラウンド荒削ホイール２３１及びラウンド精削ホイール２３４のうちいずれか１つのグルーブとが接触するように移動させる第２研削駆動部２３９ｂを備える。このとき、前記第２研削駆動部２３９ｂには、ラウンド荒削ホイール２３１とラウンド精削ホイール２３４とが同一回転軸に相互に平行に装着されるか又は一体で形成され得る。

このような研削駆動部２３９は、前述したように、ベルト、空圧・油圧シリンダー、カムまたはギアの回転運動によって移動されるサーボモーター、油圧式モーターのような通常の駆動手段からなるため、詳細な説明は省略する。

一方、前記第２研削駆動部２３９ｂによって回転されるバーチカルホイールは４つの領域に区分されて形成される。より具体的に、バーチカルホイールはツルーインググルーブ２３５’が形成された第１領域、ラウンド荒削工程のためのメタルボンド材質のグルーブ２３１’が形成された第２、第３領域、ラウンド精削工程のためのレジンボンド材質のグルーブ２３４’が形成された第４領域に区分され、ウェハーエッジの荒削及び精削を行う。ここで、ラウンド精削工程のための第４領域のラウンド精削ホイール２３４のグルーブ２３４’を前述した第２ツルーアＳ２’を用いて補正または成形することができる。

前記ツルーイング駆動部２４０には、第１ツルーアＳ１と第２ツルーアＳ２’とが同一回転軸に相互に平行に装着される。

このようなツルーイング駆動部２４０は、第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２’をそれぞれ切欠精削ホイール２３２のグルーブ及びラウンド精削ホイール２３４のグルーブ２３４’と接触するように移動させ、ツルーイング工具を回転させる役割を果たす。このとき、前記第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２’は、ツルーイング駆動部２４０によって相互独立的にそれぞれ回転し使用されるか、または同時に回転し使用されることができる。

さらに、第１、第２ツルーアＳ１，Ｓ２’を駆動するツルーイング駆動部２３９は、前述した実施例と同様に、第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２’のエッジと切欠精削ホイール２３２及びラウンド精削ホイール２３４のグルーブとがより高精度で接触するように接触座標の位置を追跡する電子物差し及びサーボモーターを備えることができる。

なお、前記研削装置２００ではラウンド精削ホイールとしてバーチカルホイール２３４を使うことが説明されたが、これに限定されることなく、前述された実施例のヘリカルホイール（図１５の１３４参照）がさらに設けられることもできる。この場合、ヘリカルホイールのグルーブを補正及び成形する第２ツルーア（図１５のＳ２参照）がさらに設けられる。

前述したように、ツルーイング工具を用いた切欠精削ホイール１３２，２３２またはラウンド精削ホイール１３４，２３４のグルーブの補正は、研削装置１００，２００内で行われるが、図２０に示されたような独立されたツルーイング装置１１０によって行われることもできる。また、ツルーイング装置１１０は、グルーブが形成されていない切欠精削ホイール１３２，２３２及びラウンド精削ホイール１３４，２３４の表面にウェハーエッジの加工条件範囲を満足するグルーブを成形することができる。このようなグルーブの成形、再成形はツルーイング工具によって行われる。

前記ツルーイング装置１１０は、第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２，Ｓ２’を備える。前記第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２，Ｓ２’は前述した第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２，Ｓ２’と同一のものであるため、その詳細な説明は省略する。すなわち、ツルーイング装置１１０は、第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２，Ｓ２’をそれぞれ回転させ、グルーブが形成されていない切欠精削ホイールまたはラウンド精削ホイールにグルーブを成形するために、ホイールの表面と接触するように第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２，Ｓ２’を移動させて回転させる装置である。例えば、前記ツルーイング装置１１０は、第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２，Ｓ２’を回転させるモーター１１２、モーター１１２を固定するプレート１１４、及びプレート１１４を移動させる移動手段１１６からなる。前記移動手段１１６は、ベルト、空圧・油圧シリンダー、カムまたはギアの回転運動によって移動されるサーボモーター、油圧式モーターなどからなり、モーターを固定するプレート１１４を一定位置に移動させる装置として理解されねばならない。このようなツルーイング装置１１０の第１ツルーアＳ１及び第２ツルーアＳ２，Ｓ２’を回転させて移動させる各構成要素は通常使われるものであるため、詳細な説明は省略する。但し、前記構成要素からなるツルーイング装置１１０は、ウェハーエッジを研削する切欠精削ホイール及びラウンド精削ホイールの表面にグルーブを成形するか又はグルーブを補正する装置として理解されねばならない。このとき、前述したように、第１ツルーアＳ１と第２ツルーアＳ２’とが同一回転軸に相互に平行に装着されて使用されることもできる。

一方、ツルーイング装置１１０によって、同一条件のグルーブが設けられた切欠精削ホイール１３２，２３２及びラウンド精削ホイール１３４，２３４を予め製造して保管してから、必要時に選択されたホイールを研削装置１００，２００に装着することで、グルーブの切り換えまたはホイールの入れ換えによる初期設定時間を短縮することもできる。

このようなツルーイング装置１１０は、それぞれ独立的に使用することができ、また研削装置１００，２００と結合して使用することもできることは明らかである。

一方、ツルーイング装置１１０は、制御部（図１５の１５０及び図１８の２５０参照）によって制御されることがさらに望ましい。このような制御部１５０，２５０は手動で操作できるようにボタンが設けられ、データを保存する保存部と、各駆動部に制御信号及び動力を供給し、スイッチ及び他の位置／作動／接触などの信号発生センサーからの信号を受信するためのコンピューター基礎制御システムで構成することができる。

以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれによって限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

ウェハーエッジの切欠区間及びラウンド区間を説明するための参照図である。 従来の研削装置を概略的に示す斜視図である。 図２に示された研削装置の部分側面拡大図である。 従来の切欠精削ホイールを用いた研削工程を示す側面図である。 従来のヘリカルホイールを用いた研削工程を示す側面図である。 従来のウェハー加工時、摩耗不均衡による問題点を示す図である。 従来のウェハー加工時、ツルーイング作業なく実施された場合の問題点を示す図である。 従来のウェハー加工時、摩耗によるオーバーグラインディングの問題点を示す図である。 本発明の望ましい実施例による切欠精削ホイールツルーイング工具を示す部分側面図である。 本発明の望ましい実施例によるラウンド精削ホイールツルーイング工具を示す部分側面図である。 本発明の望ましい実施例による第２ツルーアの製作方法を説明するための図である。 図１１による第２ツルーアのエッジを有限の曲線に近似させて設計する過程を示す例示図である。 図９のツルーイング工具によって切欠精削ホイールのグルーブが補正される状態を示す図である。 図１０のツルーイング工具によってヘリカルホイールのグルーブが補正される状態を示す図である。 本発明の望ましい実施例によるウェハーエッジ研削装置を示す正面図である。 本発明の望ましい実施例によるウェハーエッジ研削装置を示す部分拡大側面図である。 本発明の望ましい実施例によるウェハーエッジ研削装置に備えられたツルーイング駆動部を示す図である。 本発明の望ましい他の実施例によるウェハーエッジ研削装置を示す図である。 図１８のＡ部分の拡大図である。 本発明の望ましい実施例によるツルーイング装置を示す正面図である。

符号の説明

Ｗ ウェハー
Ｓ１ 第１ツルーア
Ｓ２、Ｓ２’ 第２ツルーア
Ｔ１、Ｔ２ ツルーイング工具
１００、２００ 研削装置
１１０ ツルーイング装置
１２０ チャック
１３０ 研削ホイール
１３３ 切欠精削ホイール
１３４、２３４ ラウンド精削ホイール
１３３’、１３４’、２３４’ グルーブ
１３８ ホイールヘッド組立体
１３９ 研削駆動部
１４０、２４０ ツルーイング駆動部
１５０ 制御部

Claims (20)

1. ウェハーエッジを精削するための精削ホイールのグルーブを補正するための研削ホイールのツルーイング工具（truing tool）において、
   前記精削ホイールのグルーブの傾斜面と同じ傾斜を持ち、前記グルーブの断面形状と対応する形状で形成され、そのエッジの傾斜面が延設されて前記精削ホイールのグルーブの幅より大きい厚さを有するツルーアからなり、
   前記ツルーアは、ウェハーエッジのラウンド区間を精削するラウンド精削ホイールのグルーブを補正する第２ツルーアであり、前記第２ツルーアのエッジが半楕円状に丸み付けられて形成されていることを特徴とする研削ホイールのツルーイング工具。
2. 前記第２ツルーアは、電着またはメタルボンド方式で形成されたダイヤモンドホイールからなることを特徴とする請求項１に記載の研削ホイールのツルーイング工具。
3. 請求項１に記載された研削ホイールのツルーイング工具を製作する方法であって、
   （ａ）３次元作図プログラムを用いて、グルーブが形成されていない状態のラウンド精削ホイールの形状及び寸法を持つ円筒状客体の中心軸を一定角度傾けた状態で、傾けられた前記円筒状客体の外周面の一部に完成されたウェハーエッジ形状の溝を形成するステップと、
   （ｂ）コンピューターシミュレーションを通じて、前記円筒状客体をその中心軸を中心に回転させて完成されたウェハーエッジ形状の溝を前記円筒状客体の外周面の周りにわたって拡張させるステップと、
   （ｃ）前記円筒状客体の外周面の周りにわたって拡張された溝の形状及び寸法を前記第２ツルーアのエッジの形状及び寸法として得るステップと、
   （ｄ）前記第２ツルーアのエッジの形状及び寸法を用いて前記第２ツルーアを製作するステップと、を含むことを特徴とする研削ホイールのツルーイング工具の製作方法。
4. 前記（ｃ）段階において、前記円筒状客体の外周面の周りにわたって拡張された溝の傾斜面を、その傾斜面に沿って延設することで、前記第２ツルーアの厚さを前記溝の幅より大きくして第２ツルーアのエッジの形状及び寸法を得ることを特徴とする請求項３に記載の研削ホイールのツルーイング工具の製作方法。
5. 前記（ｄ）段階において、前記第２ツルーアは電着またはメタルボンド方式で形成されたダイヤモンドホイールで製作することを特徴とする請求項３に記載の研削ホイールのツルーイング工具の製作方法。
6. ウェハーエッジの切欠区間を精削する切欠精削ホイールのグルーブを補正するためのツルーアであって、そのエッジが台形状であり、前記切欠精削ホイールのグルーブの傾斜面と同じ傾斜を持ち、前記切欠精削ホイールのグルーブの断面形状と対応する形状で形成され、そのエッジの傾斜面が延設されて前記切欠精削ホイールのグルーブの幅より大きい厚さを有する第１ツルーアと、
   ウェハーエッジのラウンド区間を精削するラウンド精削ホイールのグルーブを補正するためのツルーアであって、そのエッジが半楕円状に丸み付けられて形成され、前記ラウンド精削ホイールのグルーブの傾斜面と同じ傾斜を持ち、前記ラウンド精削ホイールの断面形状と対応する形状で形成され、そのエッジの傾斜面が延設されて前記ラウンド精削ホイールのグルーブの幅より大きい厚さを有する第２ツルーアと、を備えることを特徴とするウェハーエッジ研削ホイールのツルーイング装置。
7. 請求項１に記載された第２ツルーアを用いてグルーブが形成されていないラウンド精削ホイールの外周面にグルーブを成形することでラウンド精削ホイールを製作することを特徴とするウェハーエッジ研削ホイールの製作方法。
8. ウェハーを装着して回転させるチャックと、
   前記ウェハーのエッジを研削するようにそれぞれグルーブが設けられたラウンド荒削ホイール、切欠荒削ホイール、切欠精削ホイール、及びラウンド精削ホイールを備える研削ホイールと、
   前記研削ホイールを装着して回転させ、チャックに装着されたウェハーのエッジと研削ホイールのグルーブとが接触するように移動させる研削駆動部と、
   前記切欠精削ホイールのグルーブを補正するようにそのエッジを切欠精削ホイールグルーブの断面形状に対応し、前記切欠精削ホイールのグルーブの傾斜面と同じ傾斜を持つように形成され、そのエッジの傾斜面が延設されて前記切欠精削ホイールのグルーブの幅より大きい厚さを有する第１ツルーアと、
   前記ラウンド精削ホイールのグルーブを補正するようにそのエッジをウェハーエッジの品質規格に対応し、ラウンド精削ホイールグルーブの傾斜面と同じ傾斜を持つように形成され、そのエッジの傾斜面が延設されて前記ラウンド精削ホイールのグルーブの幅より大きい厚さを有する第２ツルーアと、
   前記第１ツルーア及び第２ツルーアをそれぞれ装着して回転させ、第１ツルーア及び第２ツルーアのエッジがそれぞれ研削ホイールのグルーブと水平方向に接触するように移動させるツルーイング駆動部と、を含むことを特徴とするウェハーエッジ研削装置。
9. 前記第１ツルーア及び第２ツルーアは電着またはメタルボンド方式で形成されたダイヤモンドホイールからなることを特徴とする請求項８に記載のウェハーエッジ研削装置。
10. 前記ウェハーエッジの加工結果から研削ホイール内のグルーブの摩耗を予測し、前記グルーブの使用回数及び工程時間を設定して、ウェハー加工結果からグルーブの摩耗が予測されるか又は設定されたグルーブの使用回数及び工程時間が経過すれば、ウェハーエッジの研削工程を中断させる制御部をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のウェハーエッジ研削装置。
11. 前記制御部は、前記研削工程が中断すると、研削ホイールのグルーブを補正するために、前記第１ツルーアまたは第２ツルーアをそれぞれ切欠精削ホイールグルーブまたはラウンド精削ホイールグルーブと接触させるように前記ツルーイング駆動部を制御するか、又は切欠精削ホイールに形成された摩耗されていない他のグルーブまたはラウンド精削ホイールに形成された摩耗されていない他のグルーブとウェハーエッジが接触するように前記研削駆動部を制御することを特徴とする請求項１０に記載のウェハーエッジ研削装置。
12. 前記ツルーイング駆動部は、第１ツルーア及び第２ツルーアの移動量制御のための電子物差し及びサーボモーターを備えることを特徴とする請求項８に記載のウェハーエッジ研削装置。
13. 前記ラウンド精削ホイールは、前記ウェハーの表面がなす平面から一定角度傾けて装着されて回転されるヘリカルホイールであることを特徴とする請求項８に記載のウェハーエッジ研削装置。
14. 前記ツルーイング駆動部は、
    前記第１ツルーアが前記切欠精削ホイールのグルーブと水平方向に装着され、第１ツルーアを回転させて切欠精削ホイールのグルーブと接触するように移動させる第１ツルーイング駆動部と、
    前記第２ツルーアが前記ラウンド精削ホイールのグルーブと水平方向に装着され、第２ツルーアを回転させてラウンド精削ホイールのグルーブと接触するように移動させる第２ツルーイング駆動部と、を備えることを特徴とする請求項１３に記載のウェハーエッジ研削装置。
15. 前記研削駆動部は、
    前記切欠荒削ホイール、切欠精削ホイール、及びラウンド精削ホイールを装着して回転させる第１研削駆動部と、
    前記ラウンド荒削ホイールを装着して回転させる第２研削駆動部と、を備えることを特徴とする請求項１３に記載のウェハーエッジ研削装置。
16. 前記ラウンド精削ホイールは、前記ウェハーの表面がなす平面と水平方向に装着されて回転されるバーチカルホイールであることを特徴とする請求項８に記載のウェハーエッジ研削装置。
17. 前記ツルーイング駆動部には、前記第１ツルーアと第２ツルーアとが同一回転軸に相互に平行に装着されることを特徴とする請求項１６に記載のウェハーエッジ研削装置。
18. 前記研削駆動部は、
    前記切欠荒削ホイール及び切欠精削ホイールを装着して回転させる第１研削駆動部と、
    前記ラウンド荒削ホイール及びラウンド精削ホイールを装着して回転させる第２研削駆動部と、を備えることを特徴とする請求項１６に記載のウェハーエッジ研削装置。
19. 前記第２研削駆動部には、前記ラウンド荒削ホイールとラウンド精削ホイールとが同一回転軸に相互に平行に装着されることを特徴とする請求項１８に記載のウェハーエッジ研削装置。
20. 前記ラウンド荒削ホイール及びラウンド精削ホイールが一体で形成されたことを特徴とする請求項１６に記載のウェハーエッジ研削装置。