JP5943578B2

JP5943578B2 - Wafer chamfering apparatus, and method for detecting surface state of chamfering grindstone or processing state of wafer by chamfering grindstone

Info

Publication number: JP5943578B2
Application number: JP2011223970A
Authority: JP
Inventors: 佳宏野村
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2031-10-11
Also published as: JP2013084795A

Description

本発明は、ウェーハ面取り装置、および面取り用砥石の表面状態または面取り用砥石によるウェーハの加工状態の検出方法に関する。 The present invention relates to a wafer chamfering apparatus and a method for detecting a surface state of a chamfering grindstone or a wafer processing state using a chamfering grindstone.

半導体装置や電子部品等の素材となるシリコン（Ｓｉ）等のウェーハは、結晶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サで板状にスライスされた後、その周縁（エッジ）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。 A silicon (Si) wafer, which is a material for semiconductor devices and electronic components, is sliced into a plate shape with a slicer such as an inner peripheral blade or a wire saw from the state of a crystal ingot, and then the periphery (edge) is cracked. In order to prevent cracks and the like, chamfering is performed on the outer peripheral portion.

特許文献１に記載されるように、面取り加工に使用されるウェーハ面取り装置は、ウェーハ外周部を研削する外周部用砥石や、方位の基準位置となるＶ字状のノッチ部を研削するノッチ部用砥石等の各種砥石が複数取り付けられ、これらの砥石をスピンドルにより高速に回転させて加工を行なう。加工の際には、ウェーハをウェーハテーブル上に吸着載置して回転する。ウェーハテーブルまたは砥石は、移動機構によりＸＹＺの３軸方向に相対的に移動可能であり、砥石に形成された面取り用の溝へウェーハ外周部を当てることにより面取り加工を行う。 As described in Patent Document 1, a wafer chamfering apparatus used for chamfering is a peripheral grindstone for grinding a wafer outer peripheral part, or a notch part for grinding a V-shaped notch part serving as a reference position for an orientation. A plurality of various grindstones such as a grindstone are attached, and these grindstones are processed at high speed by a spindle. During processing, the wafer is sucked and placed on the wafer table and rotated. The wafer table or the grindstone can be moved relatively in the three axis directions of XYZ by a moving mechanism, and chamfering is performed by applying the wafer outer peripheral portion to a chamfering groove formed on the grindstone.

電子部品の素材となるウェーハの材料は、シリコン（Ｓｉ）のほか、ガリウム窒素（ＧａＮ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の化合物半導体用ウェーハ、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）やタンタル酸リチウム等の酸化物単結晶ウェーハ、またはＬＥＤ用差ファイヤウェーハ等多岐に渡っている。ウェーハ面取り装置は、材料が異なるごとに、ツール回転数、ワーク送り速度、砥石粒度等の研削条件を設定する必要がある。材料に応じた研削条件の設定は、カット＆トライで実施しており、テスト加工で多くのウェーハを消費していた。 The material of the wafer that is the material of the electronic component is silicon (Si), compound semiconductor wafers such as gallium nitrogen (GaN) and gallium arsenide (GaAs), oxides such as lithium niobate (LN) and lithium tantalate There are various types such as single crystal wafers or differential fire wafers for LEDs. The wafer chamfering apparatus needs to set grinding conditions such as a tool rotation speed, a workpiece feed speed, and a grindstone particle size for each material. The grinding conditions according to the material were set by cutting and trying, and many wafers were consumed in the test processing.

砥石は、研削前に、砥石の表面を良好な研削が行なえる状態にする目立て処理（ドレッシング）を行なう必要がある。また、研削により表面が目詰まりすると、良好な研削が行なえなくなるので、随時ドレッシングを行なう必要があり、例えば、ワークの加工数量が、あらかじめ取得した統計データ等に基づいて決定した量に達した時にドレッシングを行なうようにしている。 Prior to grinding, the grindstone needs to be subjected to a dressing process that makes the surface of the grindstone in a state where good grinding can be performed. In addition, if the surface is clogged by grinding, good grinding cannot be performed, so it is necessary to perform dressing at any time.For example, when the workpiece processing quantity reaches an amount determined based on statistical data acquired in advance. I try to dress.

ドレッシングは、これまで作業員が手に保持したドレス材の棒（ドレス砥石）を砥石の溝に突き当てて実施していた。しかし、この手法では、ドレス砥石の、砥石の溝への押しつけ力、接触位置を正確に制御できない。さらに、砥石の表面が研削を行なうのに適した状態であるかの判定は、実際にテスト用ウェーハを研削して判定しており、テスト用ウェーハの使用量が大きく、作業が煩雑である。また、ドレス砥石の使用量も多く、十分な管理が難しい。そこで、ドレス材で作られた円板状のドレス砥石をウェーハテーブルに保持して、ドレス砥石を、砥石に接触させてドレッシングを行なうことが考えられる。 Dressing has been carried out by hitting a dressing material rod (dress grindstone) held by an operator against the groove of the grindstone. However, this method cannot accurately control the pressing force and contact position of the dress grindstone against the grindstone groove. Furthermore, whether or not the surface of the grindstone is in a state suitable for grinding is determined by actually grinding the test wafer, and the amount of the test wafer used is large and the work is complicated. In addition, the amount of dressing stones used is large, and it is difficult to manage them sufficiently. Therefore, it is conceivable to perform dressing by holding a disk-shaped dress grindstone made of a dressing material on a wafer table and bringing the dress grindstone into contact with the grindstone.

さらに、特許文献２および３に記載されるように、ウェーハの面取り加工では、ウェーハのエッジを所定の形状にするため、所定の形状の溝を有する砥石を使用する必要があり、作業員が手に保持したツルアーを砥石の溝に突き当てて、砥石に所定形状の溝を形成するツルーイングが行なわれる。この場合も、作業員が手作業で行なったのでは、ツルアーの、砥石の溝への押しつけ力、接触位置を正確に制御できず、偏当たりや過度の当たりが生じ、または当たり不良により正確なツルーイングが困難であった。 Furthermore, as described in Patent Documents 2 and 3, in chamfering a wafer, it is necessary to use a grindstone having a groove having a predetermined shape in order to make the edge of the wafer a predetermined shape. The truing is performed in which the truer held on the grindstone is abutted against the groove of the grindstone to form a groove having a predetermined shape on the grindstone. In this case as well, if the worker manually performs the operation, the pressing force of the truer against the groove of the grindstone and the contact position cannot be accurately controlled. Truing was difficult.

ウェーハテーブルに保持した円板状のドレス砥石およびツルアーを使用することにより、砥石の接触位置等は正確に制御可能になるが、接触圧を正確に制御することは難しく、砥石の表面状態を把握することもできない。 By using a disk-shaped dress grindstone and truer held on the wafer table, the contact position of the grindstone can be accurately controlled, but it is difficult to accurately control the contact pressure, and the surface condition of the grindstone is grasped. I can't do that either.

そこで、例えば砥石を回転するスピンドルモータの電流を検出することにより、砥石に掛かる負荷を検出することが行なわれる。しかし、スピンドルモータの電流検出のみでは、砥石とドレス砥石またはツルアーとの接触状態を十分に把握できない。 Therefore, for example, a load applied to the grindstone is detected by detecting a current of a spindle motor that rotates the grindstone. However, only the current detection of the spindle motor cannot sufficiently grasp the contact state between the grindstone and the dress grindstone or the truer.

ＡＥセンサは、１００ｋＨｚ以上の高周波数の音響信号を検出する素子で、ワーク（ウェーハ）と砥石の接触点で発生する高周波数の破砕音信号を検出することができる。ＡＥセンサを砥石の回転機構の固定部に配置して、破砕音信号を検出することが行なわれている。しかし、この構成でＡＥセンサが検出するのは回転部の軸受け部（ベアリング）を介して伝播した破砕音信号であり、軸受け部で発生するノイズに比べて破砕音信号の検出レベルが低く、接触状態や砥石の表面状態を判定可能なレベルのＡＥ信号を得ることが難しかった。 The AE sensor is an element that detects an acoustic signal having a high frequency of 100 kHz or higher, and can detect a high-frequency crushing sound signal generated at a contact point between the workpiece (wafer) and the grindstone. An AE sensor is disposed on a fixed portion of a grindstone rotating mechanism to detect a crushing sound signal. However, in this configuration, the AE sensor detects the crushing sound signal propagated through the bearing part (bearing) of the rotating part, and the detection level of the crushing sound signal is lower than the noise generated in the bearing part. It was difficult to obtain an AE signal at a level that can determine the state and the surface state of the grindstone.

特許文献４は、ＡＥセンサおよびＡＥセンサと共振回路を形成する第１インダクタンス要素（コイル）を砥石（回転側）に内蔵し、第１インダクタンス要素と電磁結合する第２インダクタンス要素（コイル）を固定側に設け、ＡＥセンサの出力変化により共振回路に発生する信号変化を、電磁結合を介して固定側の第２インダクタンス要素の信号に誘起し、その信号を検出することを、記載している。しかし、第２インダクタンス要素に生じる信号は、雑音が大きく、接触状態や砥石の表面状態を判定できるほど十分にＳ／Ｎ比が高くないという問題があった。 Patent Document 4 includes a AE sensor and a first inductance element (coil) that forms a resonance circuit with the AE sensor in a grindstone (rotation side), and a second inductance element (coil) that is electromagnetically coupled to the first inductance element is fixed. It is described that a signal change generated in the resonance circuit due to a change in the output of the AE sensor is induced in the signal of the second inductance element on the fixed side via electromagnetic coupling and the signal is detected. However, the signal generated in the second inductance element has a problem that the noise is large and the S / N ratio is not high enough to determine the contact state and the surface state of the grindstone.

特許文献５は、ＡＥセンサ、ＡＥセンサの信号をデジタル信号に変換して無線信号として出力する信号処理回路および電源を内蔵した砥石を記載している。このような砥石であれば、ＡＥセンサで破砕音信号を直接検出し、それをデジタル信号に変換して送信するので、Ｓ／Ｎ比の高いＡＥ信号を得ることができ、接触状態や砥石の表面状態を判定することが可能であると考えられる。しかし、ＡＥセンサ、信号処理回路および電源を砥石に内蔵する必要があり、大型の砥石であれば適用可能であるが、小型の砥石には適用できない上、消耗品である砥石のコストが大幅に増加するという問題がある。 Patent Document 5 describes a grindstone that includes an AE sensor, a signal processing circuit that converts a signal of the AE sensor into a digital signal, and outputs the signal as a radio signal, and a power source. With such a grindstone, the AE sensor directly detects the crushing sound signal, converts it into a digital signal and transmits it, so an AE signal with a high S / N ratio can be obtained, and the contact state and the grindstone It is considered possible to determine the surface condition. However, it is necessary to incorporate an AE sensor, a signal processing circuit, and a power source in the grindstone, which can be applied to a large grindstone, but cannot be applied to a small grindstone, and the cost of a consumable grindstone is greatly increased. There is a problem of increasing.

特許文献６は、ＡＥセンサおよびＡＥセンサの信号を増幅する増幅器を砥石に設け、増幅器への電源供給および増幅器の出力の固定側への送信は電磁カップリングを介して行なうことを記載している。特許文献６に記載された構成は、特許文献５に記載された構成に比べて、電源を内蔵しない分だけ砥石に設ける部分を小型化できるが、ＡＥセンサおよび増幅器を砥石に内蔵する必要があり、砥石に設ける部分を十分に小型化するのは難しい。また、電源供給と信号送信の２つの電磁カップリングを設ける必要があり、電磁カップリングが複雑になる。そのため、特許文献５と同様に、大型の砥石であれば内蔵可能であるが、小型の砥石には適用できない上、消耗品である砥石のコストが大幅に増加するという問題がある。 Patent Document 6 describes that an AE sensor and an amplifier that amplifies the signal of the AE sensor are provided in a grindstone, and that power supply to the amplifier and transmission of the output of the amplifier to the fixed side are performed via electromagnetic coupling. . Compared with the configuration described in Patent Document 6, the configuration described in Patent Document 6 can reduce the size of the portion provided in the grindstone by the amount that does not include the power supply, but it is necessary to incorporate the AE sensor and the amplifier in the grindstone. It is difficult to sufficiently downsize the portion provided on the grindstone. Further, it is necessary to provide two electromagnetic couplings for power supply and signal transmission, which complicates the electromagnetic coupling. Therefore, as in Patent Document 5, a large grindstone can be incorporated, but it cannot be applied to a small grindstone, and there is a problem that the cost of a grindstone that is a consumable increases significantly.

特開２００９−７８３２６号公報JP 2009-78326 A 特開２００５−１５３０８５号公報JP-A-2005-153085 特開平７−５８０６５号公報JP-A-7-58065 特開２００９−４７４４９号公報JP 2009-47449 A 特開平１１−１０５３５号公報JP-A-11-10535 特表２００５−５１９２６５号公報JP 2005-519265 A

特許文献５および６に記載された砥石を使用すれば、Ｓ／Ｎ比の高いＡＥ信号を得ることができるが、小型の砥石には適用できない上、消耗品である砥石のコストが大幅に増加するという問題がある。 If the grindstones described in Patent Documents 5 and 6 are used, an AE signal with a high S / N ratio can be obtained, but it cannot be applied to a small grindstone, and the cost of a grindstone that is a consumable is greatly increased. There is a problem of doing.

一方、特許文献４に記載されたＡＥセンサは、小型の砥石にも適用可能で、比較的低コストであるが、十分にＳ／Ｎ比が高い信号が得られないという問題がある。 On the other hand, the AE sensor described in Patent Document 4 can be applied to a small grindstone and is relatively low in cost, but has a problem that a signal having a sufficiently high S / N ratio cannot be obtained.

本発明は、ウェーハのエッジに高速回転する砥石が接触することにより発生する破砕音信号の発生メカニズムと、雑音発生の主要因に着目して、回転側のＡＥセンサの検出信号を非接触で固定側に誘起し、誘起した信号の信号処理により、接触状態や砥石の表面状態を判定可能にすることを目的とする。 The present invention fixes the detection signal of the rotation-side AE sensor in a non-contact manner by paying attention to the generation mechanism of the crushing sound signal generated when the grinding wheel that rotates at high speed contacts the edge of the wafer and the main cause of noise generation. It is intended to make it possible to determine the contact state and the surface state of a grindstone by signal processing induced to the side and signal processing of the induced signal.

本発明は、上記課題を解決するため、面取り用砥石を保持して回転する砥石回転ユニットに設けられたＡＥセンサの信号を送信手段が出力し、送信手段が出力する電気信号を受信手段が検出し、受信手段の電気信号をデジタル信号に変換し、デジタル電気信号に対して、低周波数成分を除去するフィルタリング処理と、回転ユニットの回転周期に対応した信号変化を抽出する処理と、をデジタル処理で行なう。送信手段および受信手段は、例えば、回転ユニットと固定ユニットに対向して設けられる第１および第２インダクタンス要素（コイル）で実現できるが、ＡＥセンサの信号を非接触で送信できる関係にあれば、どのようなものでもよい。 In the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the transmitting means outputs the signal of the AE sensor provided in the grindstone rotating unit that holds and rotates the chamfering grindstone, and the receiving means detects the electrical signal output from the transmitting means. Then, the digital processing includes converting the electrical signal of the receiving means into a digital signal, filtering the digital electrical signal to remove low frequency components, and extracting the signal change corresponding to the rotation period of the rotation unit. To do. The transmission unit and the reception unit can be realized by, for example, first and second inductance elements (coils) provided to face the rotation unit and the fixed unit. However, if the AE sensor signal can be transmitted in a non-contact manner, It can be anything.

すなわち、本発明の第１の態様のウェーハ面取り装置は、ウェーハを保持して回転するウェーハテーブルと、ウェーハのエッジに接触する面取り用砥石を保持して回転する砥石回転機構と、を備えるウェーハ面取り装置であって、砥石回転機構は、面取り用砥石を含む回転ユニットと、固定ユニットと、を備え、回転ユニットは、ＡＥセンサと、ＡＥセンサに接続された送信手段と、を備え、固定ユニットは、回転ユニットに対向して設けられ、送信手段と通信する受信手段と、受信手段の電気信号を処理する信号処理回路と、を備え、信号処理回路は、受信手段の電気信号を増幅するアンプと、アンプの出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、デジタル信号を処理するデジタル処理回路と、を備え、デジタル処理回路は、低周波数成分を除去するフィルタリング処理を行い、さらに回転ユニットの回転周期に対応した信号変化を抽出する処理を行うことを特徴とする。 That is, a wafer chamfering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a wafer chamfering device comprising: a wafer table that holds and rotates a wafer; and a grindstone rotating mechanism that holds and rotates a chamfering grindstone that contacts the edge of the wafer. The grindstone rotating mechanism includes a rotating unit including a chamfering grindstone and a fixed unit. The rotating unit includes an AE sensor and a transmission unit connected to the AE sensor. A receiving means that communicates with the transmitting means, and a signal processing circuit that processes an electric signal of the receiving means, the signal processing circuit including an amplifier that amplifies the electric signal of the receiving means An analog-to-digital converter that converts an analog signal output from the amplifier into a digital signal, and a digital processing circuit that processes the digital signal. Performs filtering processing for removing low frequency components, characterized by further performing processing for extracting a signal change corresponding to the rotation period of the rotary unit.

また、本発明の第２の態様の方法は、ウェーハのエッジの面取りを行なうために、回転状態でウェーハのエッジに接触する面取り用砥石の表面状態または面取り用砥石によるウェーハの加工状態の検出方法であって、回転状態の面取り用砥石に、ウェーハまたはドレス材を接触させ、面取り用砥石を保持して回転する砥石回転ユニットに設けられた送信手段が出力するＡＥセンサの電気信号を、送信手段と通信する固定の受信手段の電気信号として検出し、受信手段の電気信号をデジタル信号に変換し、受信手段のデジタル電気信号に対して、低周波数成分を除去するフィルタリング処理と、回転ユニットの回転周期に対応した信号変化を抽出する処理と、をデジタル処理で行ない、デジタル処理結果に基づいて、面取り用砥石の表面状態または面取り用砥石によるウェーハの加工状態を判定することを特徴とする。 The method according to the second aspect of the present invention is a method for detecting the surface state of a chamfering grindstone that contacts the edge of the wafer in a rotating state or the processing state of the wafer by the chamfering grindstone in order to chamfer the edge of the wafer. An electrical signal of an AE sensor output from a transmitting means provided in a grindstone rotating unit that rotates by rotating a chamfering grindstone in contact with a wafer or a dressing material and holding the chamfering grindstone. Detecting as an electrical signal of a fixed receiving means that communicates with the receiver, converting the electrical signal of the receiving means into a digital signal, filtering the digital electrical signal of the receiving means to remove low frequency components, and rotating the rotating unit The process of extracting the signal change corresponding to the period is performed digitally, and the surface condition of the chamfering grindstone is determined based on the digital processing result. It is characterized by determining the machining state of the wafer by chamfering grindstone.

特許文献４に記載されたように、面取り用砥石を保持して回転する砥石回転ユニットに設けられたＡＥセンサおよび第１インダクタンス要素が形成する共振回路の電気信号を、第１インダクタンス要素と電磁結合する固定の第２インダクタンス要素の電気信号として検出することが可能である。しかし、このような電気信号は、雑音が大きく、Ｓ／Ｎ比が不十分であった。 As described in Patent Document 4, the electrical signal of the resonance circuit formed by the AE sensor and the first inductance element provided in the grindstone rotating unit that holds and rotates the chamfering grindstone is electromagnetically coupled to the first inductance element. It can be detected as an electric signal of the fixed second inductance element. However, such an electric signal is noisy and has an insufficient S / N ratio.

高周波数の音響信号は、伝播距離に応じて減衰する。雑音は主として回転部の軸受け部で発生することに着目して、ＡＥセンサは回転するが、回転中心に対して常時一定距離に位置するため、軸受け部で発生した雑音は、ＡＥセンサには、常時一定のレベルで影響すると考えられる。これに対して、破砕音信号はワークと砥石の接触部で発生し、ＡＥセンサは回転するために接触部との距離が、砥石の回転周期を１周期として変化するため、この周期で変化する。そこで、本発明では、受信手段の電気信号から低周波数成分、例えば、砥石の回転周期の２倍より長い周期に対応する周波数より低周波数の成分を除去することにより、軸受け部で発生する雑音を除去する。その後、砥石の回転周期を周期として変化する信号変化を抽出する。そして、抽出した信号の強度レベルの変化で、面取り用砥石の表面状態または面取り用砥石によるウェーハの加工状態を判定する。このような処理をアナログ信号に対して行うのは難しいため、受信手段の電気信号をデジタル信号に変換した後、デジタル処理で上記の処理を行なう。 High frequency acoustic signals are attenuated according to the propagation distance. Focusing on the fact that noise is mainly generated in the bearing part of the rotating part, the AE sensor rotates, but because it is always located at a fixed distance from the center of rotation, the noise generated in the bearing part is It is thought that it always affects at a certain level. On the other hand, the crushing sound signal is generated at the contact portion between the workpiece and the grindstone, and since the AE sensor rotates, the distance from the contact portion changes with the rotation cycle of the grindstone as one cycle. . Therefore, in the present invention, by removing low frequency components from the electrical signal of the receiving means, for example, components having a frequency lower than a frequency corresponding to a period longer than twice the rotation period of the grindstone, noise generated in the bearing unit is removed. Remove. Then, the signal change which changes with the rotation period of a grindstone as a period is extracted. Then, the surface state of the chamfering grindstone or the processing state of the wafer by the chamfering grindstone is determined based on the change in the intensity level of the extracted signal. Since it is difficult to perform such processing on an analog signal, the above processing is performed by digital processing after the electrical signal of the receiving means is converted into a digital signal.

本発明によれば、消耗品である砥石のコスト増加を抑制して、砥石の接触状態や砥石の表面状態が判定可能になる。 According to the present invention, it is possible to determine the contact state of the grindstone and the surface state of the grindstone while suppressing an increase in the cost of the grindstone that is a consumable item.

図１は、第１実施形態のウェーハ面取り装置における各部の配置を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement of each part in the wafer chamfering apparatus according to the first embodiment. 図２は、砥石回転機構の面取り用砥石の保持部分を示す一部断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a holding portion of the chamfering grindstone of the grindstone rotating mechanism. 図３は、フランジおよびＡＥセンサ固定部の溝が形成される表面および断面を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a surface and a cross section where the flange and the groove of the AE sensor fixing portion are formed. 図４は、ＡＥセンサ、および対向する円形コイルにより形成される検出回路の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a detection circuit formed by an AE sensor and opposing circular coils. 図５は、第１実施形態におけるＡＥ信号検出システムの全体構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an overall configuration of the AE signal detection system in the first embodiment. 図６は、アンプの出力する信号処理前のＡＥ信号の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the AE signal before the signal processing output from the amplifier. 図７は、面取り用砥石がワーク等と接触することにより発生する破砕音のＡＥ信号と、スピンドルモータの軸受け部で発生するＡＥ信号のＡＥセンサに対する影響の違いを説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the difference in the influence of the crushing sound AE signal generated when the chamfering grindstone comes into contact with the workpiece and the AE signal generated at the spindle motor bearing on the AE sensor. 図８は、第１実施形態の信号処理部が行う信号処理を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating signal processing performed by the signal processing unit of the first embodiment. 図９は、バンドパスフィルタ処理を行った後、回転周期で変化している信号成分を抽出した信号の時間に応じた信号強度の変化例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a change example of the signal intensity according to the time of the signal obtained by extracting the signal component that changes in the rotation period after performing the band pass filter processing. 図１０は、バンドパスフィルタ処理を行った後、回転周期で変化している信号成分を抽出した信号の時間に応じた信号強度の別の変化例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another example of a change in signal intensity according to the time of a signal obtained by extracting a signal component that changes in the rotation period after performing the band-pass filter processing. 図１１は、第２実施形態におけるフランジのＡＥセンサ固定部に対向する表面および円形コイルと２個のＡＥセンサとの配線を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a surface facing the AE sensor fixing portion of the flange and the wiring between the circular coil and the two AE sensors in the second embodiment. 図１２は、第２実施形態において、２個のＡＥセンサ、および対向する円形コイルにより形成される検出回路の構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a detection circuit formed by two AE sensors and opposing circular coils in the second embodiment. 図１３は、第３実施形態におけるフランジのＡＥセンサ固定部に対向する表面を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a surface of the flange facing the AE sensor fixing portion of the third embodiment. 図１４は、第３実施形態におけるＡＥ信号検出システムの全体構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an overall configuration of an AE signal detection system according to the third embodiment. 図１５は、第４実施形態におけるフランジのＡＥセンサ固定部に対向する表面を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a surface facing the AE sensor fixing portion of the flange in the fourth embodiment. 図１６は、第４実施形態において、４個のＡＥ、および対向する円形コイルにより形成される検出回路の構成を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of a detection circuit formed by four AEs and opposing circular coils in the fourth embodiment. 図１７は、第４実施形態におけるＡＥ信号検出システムの全体構成を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an overall configuration of an AE signal detection system according to the fourth embodiment. 図１８は、Ｎ個の周波数特性の異なるＡＥセンサを使用した場合の、ＡＥ信号検出システムの周波数に対する合成感度を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating the combined sensitivity with respect to the frequency of the AE signal detection system when N AE sensors having different frequency characteristics are used. 図１９は、ＡＥセンサおよび回転側の円形コイルを砥石に設けた変形例の砥石回転機構の面取り用砥石の保持部分を示す一部断面図である。FIG. 19 is a partial cross-sectional view showing a holding portion of a chamfering grindstone of a grindstone rotating mechanism of a modified example in which an AE sensor and a rotating-side circular coil are provided on the grindstone.

第１実施形態のウェーハ面取り装置は、ウェーハＷを保持して回転するウェーハテーブル１０と、ウェーハＷのエッジに接触する面取り用砥石２０を保持して回転する砥石回転機構と、ノッチ部を研削するノッチ部用砥石１１を保持して回転するノッチ部用砥石回転機構と、ウェーハテーブル１０との間で面取りするウェーハＷを供給／排出するロード／アンロード部１２と、を有する。 The wafer chamfering apparatus according to the first embodiment grinds a notch portion, a wafer table 10 that holds and rotates the wafer W, a grindstone rotating mechanism that holds and rotates the chamfering grindstone 20 that contacts the edge of the wafer W, and the like. It has a notch grindstone rotating mechanism that holds and rotates the notch grindstone 11, and a load / unload section 12 that supplies / discharges the wafer W to be chamfered with the wafer table 10.

図１は、第１実施形態のウェーハ面取り装置における各部の配置を示す図である。未処理のウェーハＷは、図示していない搬送アームにより、ロード／アンロード部１２からウェーハテーブル１０上に載置（ロード）される。ウェーハテーブル１０は、載置された未処理のウェーハＷを真空吸着等により保持する。ウェーハテーブル１０は、図示していないＸＹＺ移動機構により、３軸方向に移動可能に支持されると共に、テーブル回転機構により所定の速度で回転する。未処理のウェーハＷを保持したウェーハテーブル１０は、回転した状態で移動し、スピンドルモータ等の砥石回転機構により高速回転する面取り用砥石２０に接触する。これによりウェーハＷのエッジの面取りが行なわれる。面取りが終了した後、ウェーハテーブル１０は面取り用砥石２０から離れて所定の回転位置で停止し、高速回転するノッチ部用砥石１１に接触するように移動する。これにより、ウェーハＷの所定位置にノッチが形成される。面取り処理の終了したウェーハＷは、搬送アームにより、ウェーハテーブル１０からロード／アンロード部１２に移動（アンロード）される。ここでは、ウェーハテーブル１０が３軸方向に移動可能であるが、面取り用砥石２０およびノッチ部用砥石１１をそれぞれ移動可能にすることも可能である。 FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement of each part in the wafer chamfering apparatus according to the first embodiment. An unprocessed wafer W is placed (loaded) on the wafer table 10 from the load / unload unit 12 by a transfer arm (not shown). The wafer table 10 holds the unprocessed wafer W placed thereon by vacuum suction or the like. The wafer table 10 is supported so as to be movable in three axis directions by an XYZ moving mechanism (not shown) and is rotated at a predetermined speed by a table rotating mechanism. The wafer table 10 holding the unprocessed wafer W moves in a rotating state and comes into contact with the chamfering grindstone 20 that rotates at high speed by a grindstone rotating mechanism such as a spindle motor. As a result, the edge of the wafer W is chamfered. After the chamfering is finished, the wafer table 10 moves away from the chamfering grindstone 20 and stops at a predetermined rotational position so as to contact the notch grindstone 11 that rotates at high speed. Thereby, a notch is formed at a predetermined position of the wafer W. The wafer W that has been chamfered is moved (unloaded) from the wafer table 10 to the load / unload unit 12 by the transfer arm. Here, the wafer table 10 is movable in the three-axis directions, but the chamfering grindstone 20 and the notch grindstone 11 can also be movable.

ウェーハ面取り装置については、例えば特許文献１等に記載されており、広く知られているので、これ以上の説明は省略する。 The wafer chamfering apparatus is described in, for example, Patent Document 1 and is widely known, and thus further description thereof is omitted.

図２は、砥石回転機構の面取り用砥石２０の保持部分を示す一部断面図である。 FIG. 2 is a partial sectional view showing a holding portion of the chamfering grindstone 20 of the grindstone rotating mechanism.

スピンドルモータ２３は、筐体２１に固定される。スピンドルモータ２３は、端部に回転体２４を有し、回転体２４には主軸部２６が設けられている。回転体２４とエアー軸受け部の隙間は、エアー軸受け部に供給される空気が噴出するスピンドルエアパージ噴出口２５である。主軸部２６は、テーパ状の先端部を有し、ネジ穴が形成されている。フランジ３０は、主軸部２６の先端部２６のねじに、ワッシャ２７を介してねじ２８を締結することにより、主軸部２６に取り付けられる。 The spindle motor 23 is fixed to the housing 21. The spindle motor 23 has a rotating body 24 at an end portion, and the rotating body 24 is provided with a main shaft portion 26. A gap between the rotating body 24 and the air bearing portion is a spindle air purge outlet 25 from which air supplied to the air bearing portion is ejected. The main shaft portion 26 has a tapered tip portion and is formed with a screw hole. The flange 30 is attached to the main shaft portion 26 by fastening a screw 28 via a washer 27 to a screw at the tip end portion 26 of the main shaft portion 26.

面取り用砥石２０は、主軸部２６の外周部のねじに、ナット２９を締結することにより取り付けられる。面取り用砥石２０は、複数の溝を有する層型砥石である。複数の溝は、例えば、粗研用溝および精研用溝を含み、面取りの粗研および精研が同一の面取り用砥石２０で行なえるようにしても、粗研用溝および／または精研用溝を複数含み、砥石の交換頻度を低減するようにしてもよい。 The chamfering grindstone 20 is attached by fastening a nut 29 to a screw on the outer peripheral portion of the main shaft portion 26. The chamfering grindstone 20 is a layered grindstone having a plurality of grooves. The plurality of grooves include, for example, a rough polishing groove and a fine polishing groove. Even if the chamfering rough polishing and the fine polishing can be performed by the same chamfering grindstone 20, the rough polishing groove and / or the fine polishing groove are used. A plurality of grooves may be included to reduce the replacement frequency of the grindstone.

筐体２１には、支持部材２２が取り付けられ、支持部材２２にＡＥセンサ固定部４０が取り付けられる。支持部材２２およびＡＥセンサ固定部４０は、スピンドルモータ２３の回転体２４をカバーする形状を有し、ＡＥセンサ固定部４０と主軸部２６の間には狭いギャプが形成される。また、ＡＥセンサ固定部４０の表面およびフランジ３０の表面は、回転軸に垂直な平面で、ＡＥセンサ固定部４０の表面とフランジ３０の表面の間には狭いギャップが形成される。 A support member 22 is attached to the casing 21, and an AE sensor fixing unit 40 is attached to the support member 22. The support member 22 and the AE sensor fixing portion 40 have a shape that covers the rotating body 24 of the spindle motor 23, and a narrow gap is formed between the AE sensor fixing portion 40 and the main shaft portion 26. Further, the surface of the AE sensor fixing portion 40 and the surface of the flange 30 are planes perpendicular to the rotation axis, and a narrow gap is formed between the surface of the AE sensor fixing portion 40 and the surface of the flange 30.

支持部材２２上のＡＥセンサ固定部４０の周囲には、クーラントガード５１が設けられ、加工時に面取り用砥石２０に供給されるクーラントが、ＡＥセンサ固定部４０の表面とフランジ３０の表面の間に侵入するのを防止する。さらに、ＡＥセンサ固定部４０の表面の周辺部に、クーラントガード５１を通り抜けて進入したクーラントを排出するための排出口５４が設けられている。また、支持部材２２の側面には、複数箇所に、パージエアー排出口５２、５３が設けられる。ＡＥセンサ固定部４０と主軸部２６の間のギャプは、支持部材２２に設けられたパージエアー排出口５２、５３より十分に狭く、スピンドルエアパージ噴出口２５から噴出したパージエアーは、大部分がパージエアー排出口５２、５３から排出され、ＡＥセンサ固定部４０の表面とフランジ３０の表面の間には侵入しない。なお、パージエアー排出口５３は、パージエアー排出口５２より開口面積が大きく、パージエアー排出口５２と５３の開口面積比は、例えば、２：８である。 A coolant guard 51 is provided around the AE sensor fixing portion 40 on the support member 22, and the coolant supplied to the chamfering grindstone 20 during processing is between the surface of the AE sensor fixing portion 40 and the surface of the flange 30. Prevent intrusion. Further, a discharge port 54 for discharging the coolant that has entered through the coolant guard 51 is provided in the peripheral portion of the surface of the AE sensor fixing portion 40. Further, purge air discharge ports 52 and 53 are provided at a plurality of locations on the side surface of the support member 22. The gap between the AE sensor fixing portion 40 and the main shaft portion 26 is sufficiently narrower than the purge air discharge ports 52 and 53 provided in the support member 22, and most of the purge air ejected from the spindle air purge outlet 25 is purged. The air is discharged from the air discharge ports 52 and 53 and does not enter between the surface of the AE sensor fixing portion 40 and the surface of the flange 30. The purge air discharge port 53 has a larger opening area than the purge air discharge port 52, and the opening area ratio between the purge air discharge ports 52 and 53 is, for example, 2: 8.

フランジ３０のＡＥセンサ固定部４０と対向する表面には、主軸部２６を中心とする円環状の溝が形成され、内部に導線が配置され、主軸部２６を中心とする円形コイル３１を形成する。同様に、ＡＥセンサ固定部４０のフランジ３０と対向する表面には、主軸部２６を中心とする円環状の溝が形成され、内部に導線が配置され、主軸部２６を中心とする円形コイル４１を形成する。 An annular groove centering on the main shaft portion 26 is formed on the surface of the flange 30 facing the AE sensor fixing portion 40, and a conductive wire is arranged inside to form a circular coil 31 centering on the main shaft portion 26. . Similarly, an annular groove centering on the main shaft portion 26 is formed on the surface of the AE sensor fixing portion 40 facing the flange 30, a conducting wire is arranged inside, and the circular coil 41 centering on the main shaft portion 26. Form.

図３は、フランジ３０およびＡＥセンサ固定部４０の溝が形成される表面および断面を示す図であり、（Ａ）がフランジ３０の表面および断面を、（Ｂ）がＡＥセンサ固定部４０の表面および断面を、それぞれ示す。 3A and 3B are diagrams showing a surface and a cross section where the groove of the flange 30 and the AE sensor fixing portion 40 is formed. FIG. 3A is a surface and a cross section of the flange 30 and FIG. 3B is a surface of the AE sensor fixing portion 40. And the cross section are shown respectively.

フランジ３０の表面に形成される円環状の溝３２およびＡＥセンサ固定部４０の表面に形成される円環状の溝は、同一の直径で形成され、対向して配置される。フランジ３０の表面には、さらに円環状の溝３２に隣接して１個の穴３３が形成される。 The annular groove 32 formed on the surface of the flange 30 and the annular groove formed on the surface of the AE sensor fixing portion 40 are formed with the same diameter and are arranged to face each other. In the surface of the flange 30, a single hole 33 is formed adjacent to the annular groove 32.

フランジ３０の円環状の溝３２には絶縁した導線が複数巻き固定され、円形コイル３１が形成される。フランジ３０の穴３３にはＡＥセンサが固定され、円形コイル３１に接続される。円環状の溝３２内の導線（円形コイル３１）および穴３３内のＡＥセンサは、樹脂により封止される。 A plurality of insulated wires are wound and fixed in the annular groove 32 of the flange 30 to form a circular coil 31. An AE sensor is fixed in the hole 33 of the flange 30 and connected to the circular coil 31. The conducting wire (circular coil 31) in the annular groove 32 and the AE sensor in the hole 33 are sealed with resin.

ＡＥセンサ固定部４０の円環状の溝４２には、フランジ３０と同様に、絶縁した導線が複数巻き固定され、円形コイル４１が形成される。 In the annular groove 42 of the AE sensor fixing portion 40, similarly to the flange 30, a plurality of insulated conductive wires are fixed by winding, and a circular coil 41 is formed.

円形コイル３１および円形コイル４１は、対向して配置されており、一方のコイルに発生した電気信号の変化が他方のコイルの電気信号の変化を誘起する電磁結合関係にある。 The circular coil 31 and the circular coil 41 are arranged to face each other, and have an electromagnetic coupling relationship in which a change in the electrical signal generated in one coil induces a change in the electrical signal in the other coil.

図４は、ＡＥセンサ３４、円形コイル３１および円形コイル４１により形成される検出回路の構成を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a detection circuit formed by the AE sensor 34, the circular coil 31, and the circular coil 41.

ＡＥセンサ３４は、絶縁体を介してフランジ３０に固定しても、絶縁体を設けず、ＡＥセンサ３４の面を直接フランジ３０に固定することも可能である。図４の（Ａ）は、ＡＥセンサ３４を絶縁体を介してフランジ３０に固定した場合の回路を、図４の（Ｂ）は、ＡＥセンサ３４の面を直接フランジ３０に固定した場合の回路を、それぞれ示す。 Even if the AE sensor 34 is fixed to the flange 30 via an insulator, the surface of the AE sensor 34 can be directly fixed to the flange 30 without providing an insulator. 4A shows a circuit when the AE sensor 34 is fixed to the flange 30 via an insulator, and FIG. 4B shows a circuit when the surface of the AE sensor 34 is directly fixed to the flange 30. Are shown respectively.

図４の（Ａ）に示すように、回転するフランジ３０に設けられたＡＥセンサ３４および円形コイル３１は、送信側回路６０を形成する。ＡＥセンサ３４は、回路的には容量と等価であり、円形コイル３１はインダクタンス要素であり、ＡＥセンサ３４および円形コイル３１はＬＣ共振回路を形成する。ＡＥセンサ３４は、フランジ３０の本体側に固定される面から入力する高周波数の音響信号を受けるので、フランジ３０側の面が検出面であり、フランジ３０側の面から入力する高周波数の音響信号に応じて電荷を生成する。ＡＥセンサ３４に入力する音響信号には、面取り用砥石２０がワーク等を研削する時に発生する破砕音信号の他に各種の雑音が含まれる。 As shown in FIG. 4A, the AE sensor 34 and the circular coil 31 provided on the rotating flange 30 form a transmission circuit 60. The AE sensor 34 is equivalent in circuit to a capacitance, the circular coil 31 is an inductance element, and the AE sensor 34 and the circular coil 31 form an LC resonance circuit. Since the AE sensor 34 receives a high frequency acoustic signal input from a surface fixed to the main body side of the flange 30, the surface on the flange 30 side is a detection surface, and the high frequency acoustic signal input from the surface on the flange 30 side. Charges are generated according to the signal. The acoustic signal input to the AE sensor 34 includes various noises in addition to the crushing sound signal generated when the chamfering grindstone 20 grinds a workpiece or the like.

ＡＥセンサ固定部４０に設けられた円形コイル４１は、図示していない増幅器（アンプ）６３と受信側回路６１を形成する。円形コイル４１は円形コイル３１と電磁結合関係にあり、円形コイル４１は、円形コイル４１の固定のインダクタンス値に、送信側回路６０に形成される共振回路の電気的特性を合わせた電気的特性を示す。 The circular coil 41 provided in the AE sensor fixing unit 40 forms an amplifier (amplifier) 63 and a reception side circuit 61 (not shown). The circular coil 41 has an electromagnetic coupling relationship with the circular coil 31, and the circular coil 41 has an electrical characteristic obtained by combining the fixed inductance value of the circular coil 41 with the electrical characteristic of the resonance circuit formed in the transmission side circuit 60. Show.

以上のように、第１実施形態では、円形コイル３１が送信手段を、円形コイル４１が受信手段を形成する。しかし、送信手段および受信手段は、ＡＥセンサの信号を非接触で送信できる関係にあれば、どのようなものでもよい。 As described above, in the first embodiment, the circular coil 31 forms a transmission unit and the circular coil 41 forms a reception unit. However, the transmission unit and the reception unit may be any ones as long as they can transmit the signal of the AE sensor without contact.

図５は、第１実施形態におけるＡＥ信号検出システムの全体構成を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an overall configuration of the AE signal detection system in the first embodiment.

図５に示すように、ＡＥ信号検出システムは、ＡＥセンサ３４、送信手段３８、受信手段６２、増幅器（アンプ）６３、ＡＤ変換器６４および信号処理部６５を有する。送信手段３８および受信手段６２は、電磁結合された円形コイル３１および４１により実現され、非接触で信号を伝達する。ＡＥセンサ３４および送信手段３８は、回転する回転体（フランジ３０）に設けられ、受信手段６２、増幅器（アンプ）６３、ＡＤ変換器６４および信号処理部６５は、非回転体に設けられる。受信手段６２である円形コイル４１は、ＡＥセンサ固定部４０に設けられる。それ以外の部分は、どこに設けてもよいが、アンプ６３は、円形コイル４１の近傍に設けることが望ましい。信号処理部６５は、コンピュータやＤＳＰで実現される。 As shown in FIG. 5, the AE signal detection system includes an AE sensor 34, a transmission unit 38, a reception unit 62, an amplifier (amplifier) 63, an AD converter 64, and a signal processing unit 65. The transmitting means 38 and the receiving means 62 are realized by the electromagnetically coupled circular coils 31 and 41, and transmit signals without contact. The AE sensor 34 and the transmission means 38 are provided in a rotating rotator (flange 30), and the receiving means 62, the amplifier (amplifier) 63, the AD converter 64, and the signal processing unit 65 are provided in a non-rotating body. The circular coil 41 as the receiving means 62 is provided in the AE sensor fixing unit 40. Other portions may be provided anywhere, but the amplifier 63 is preferably provided in the vicinity of the circular coil 41. The signal processing unit 65 is realized by a computer or a DSP.

ＡＥ信号検出システムでは、ＡＥセンサ３４で検出した高周波音響信号（ＡＥ信号）を、送信手段３８および受信手段６２を介してアンプ６３に伝達し、アンプ６３がＡＥ信号を増幅して出力する。ＡＤ変換器６４は、アンプ６３の出力するアナログＡＥ信号をデジタルデータに変換する。信号処理部６５は、デジタルデータに対してフィルタ処理等を行う。 In the AE signal detection system, a high-frequency acoustic signal (AE signal) detected by the AE sensor 34 is transmitted to the amplifier 63 through the transmission unit 38 and the reception unit 62, and the amplifier 63 amplifies and outputs the AE signal. The AD converter 64 converts the analog AE signal output from the amplifier 63 into digital data. The signal processing unit 65 performs a filtering process on the digital data.

図６は、アンプ６３の出力する信号処理前のＡＥ信号の例を示す図であり、横軸が時間（ｍｓ単位）であり、縦軸が信号強度である。図６のＡＥ信号は、図２において、クーラントガード５１を設けず、ＡＥセンサ固定部４０と主軸部２６に広い隙間が形成され、パージエアー排出口５２、５３等は設けない状態で検出した信号である。言い換えれば、フランジ３０とＡＥセンサ固定部４０の間に、クーラントおよびパージエアーが侵入する状態で検出した信号である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an AE signal before the signal processing output from the amplifier 63, where the horizontal axis is time (ms unit) and the vertical axis is signal intensity. The AE signal in FIG. 6 is a signal detected in FIG. 2 without the coolant guard 51, with a wide gap formed between the AE sensor fixing portion 40 and the main shaft portion 26, and without the purge air discharge ports 52, 53, etc. It is. In other words, it is a signal detected in a state where coolant and purge air enter between the flange 30 and the AE sensor fixing portion 40.

図６において、Ｐで示す部分が、面取り用砥石２０がワーク等を研削する研削状態の波形を示し、それ以外の部分は、面取り用砥石２０が他の部分に接触せずに回転している定常状態の波形を示す。図６から、研削状態と定常状態の違いは識別可能であるが、研削状態における細部の差は、ノイズが大きく識別できない。 In FIG. 6, a portion indicated by P shows a waveform in a grinding state in which the chamfering grindstone 20 grinds a workpiece or the like, and the other portions are rotated without the chamfering grindstone 20 being in contact with other portions. The steady state waveform is shown. From FIG. 6, the difference between the ground state and the steady state can be identified, but the difference in details in the ground state cannot be distinguished greatly due to noise.

図６の定常状態は、定常状態のノイズ強度と研削状態のノイズ強度の差が小さいことが分かる。これにはパージエアーおよびクーラントにより生じるノイズが大きく影響していると考えられる。そこで、第１実施形態では、前述のように、クーラントガード５１を設け、ＡＥセンサ固定部４０と主軸部２６の間のギャップを狭くし、パージエアー排出口５２および５３を設けて、フランジ３０とＡＥセンサ固定部４０の間に、クーラントおよびパージエアーが侵入しない構成とした。 It can be seen that the steady state in FIG. 6 has a small difference between the noise intensity in the steady state and the noise intensity in the ground state. This is considered to be greatly influenced by noise generated by purge air and coolant. Therefore, in the first embodiment, as described above, the coolant guard 51 is provided, the gap between the AE sensor fixing portion 40 and the main shaft portion 26 is narrowed, purge air discharge ports 52 and 53 are provided, and the flange 30 The coolant and purge air do not enter between the AE sensor fixing portions 40.

さらに、実験の結果、ノイズの多くがスピンドルモータ２３の軸受け部から発生することが判明した。 Furthermore, as a result of experiments, it has been found that most of noise is generated from the bearing portion of the spindle motor 23.

図７は、面取り用砥石２０がワークＷ等と接触することにより発生する破砕音のＡＥ信号と、スピンドルモータ２３の軸受け部で発生するＡＥ信号のＡＥセンサ３４に対する影響の違いを説明する図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining the difference in the influence of the crushing sound AE signal generated when the chamfering grindstone 20 comes into contact with the workpiece W and the AE signal generated at the bearing portion of the spindle motor 23 on the AE sensor 34. is there.

破砕音のＡＥ信号は、面取り用砥石２０とワークＷが接触するポイントＡで発生し、軸受け部で発生するＡＥ信号は、面取り用砥石２０の回転中心Ｂで発生する。ＡＥセンサ３４は、回転中心Ｂを中心として面取り用砥石２０の回転周期Ｔで回転する。例えば、面取り用砥石２０が３００００ｒｐｍで回転する場合には、ＡＥセンサ３４も３００００ｒｐｍで回転し、回転周期は２ｍｓであり、回転周波数は５００Ｈｚである。ＡＥセンサ３４は、回転中心Ｂを中心として回転しており、回転位置にかかわらず、ＡＥセンサ３４と回転中心Ｂの距離は半径ｒで一定ある。ＡＥ信号は、伝播距離に応じて減衰するが、ＡＥセンサ３４と回転中心Ｂの距離は一定であるから、軸受け部で常時同じ強度のＡＥ信号が発生すると仮定すると、回転位置にかかわらず、ＡＥセンサ３４に入力する軸受け部で発生するＡＥ信号は一定強度である。言い換えれば、軸受け部で発生しＡＥセンサ３４に入力するＡＥ信号は、一定である。 The AE signal of the crushing sound is generated at a point A where the chamfering grindstone 20 and the workpiece W contact each other, and the AE signal generated at the bearing portion is generated at the rotation center B of the chamfering grindstone 20. The AE sensor 34 rotates around the rotation center B at the rotation period T of the chamfering grindstone 20. For example, when the chamfering grindstone 20 rotates at 30000 rpm, the AE sensor 34 also rotates at 30000 rpm, the rotation cycle is 2 ms, and the rotation frequency is 500 Hz. The AE sensor 34 rotates about the rotation center B, and the distance between the AE sensor 34 and the rotation center B is constant at the radius r regardless of the rotation position. Although the AE signal is attenuated according to the propagation distance, since the distance between the AE sensor 34 and the rotation center B is constant, it is assumed that the AE signal having the same intensity is always generated at the bearing portion regardless of the rotation position. The AE signal generated at the bearing portion that is input to the sensor 34 has a constant intensity. In other words, the AE signal generated at the bearing portion and input to the AE sensor 34 is constant.

これに対して、面取り用砥石２０とワークＷの接触ポイントＡからＡＥセンサ３４までの距離は、回転位置により異なる。図７に示すように、ポイントＡからＡＥセンサ３４までの距離は、ＡＥセンサ３４が３４Ａで示す位置にある時にはＬＡ、３４Ｂで示す位置にある時にはＬＢであり、回転周期Ｔに応じて変化する。例えば、ポイントＡと回転中心Ｂとの距離をＬとし、ポイントＡと回転中心Ｂを結ぶ方向をθ＝０とすると、ポイントＡからＡＥセンサ３４までの距離ＬＲは、次の式で表される。 On the other hand, the distance from the contact point A between the chamfering grindstone 20 and the workpiece W to the AE sensor 34 varies depending on the rotational position. As shown in FIG. 7, the distance from the point A to the AE sensor 34 is LA when the AE sensor 34 is at the position indicated by 34A, and LB when the AE sensor 34 is at the position indicated by 34B, and changes according to the rotation period T. . For example, if the distance between the point A and the rotation center B is L and the direction connecting the point A and the rotation center B is θ = 0, the distance LR from the point A to the AE sensor 34 is expressed by the following equation. .

ＬＲ^２＝（Ｌ−ｒｃｏｓθ）^２＋（ｒｓｉｎθ）^２
したがって、距離ＬＲは、回転周期Ｔを１周期として変化する。 LR ² = (L−r cos θ) ² + (rsin θ) ²
Therefore, the distance LR changes with the rotation period T as one period.

ＡＥ信号は、伝播距離に応じて、例えば、伝播距離の２乗に比例して減衰するので、ＡＥセンサ３４に入る面取り用砥石２０がワークＷを研削することにより発生する破砕音のＡＥ信号は、回転周期Ｔを１周期として変化すると考えられる。 The AE signal attenuates in proportion to the propagation distance, for example, in proportion to the square of the propagation distance. Therefore, the AE signal of the crushing sound generated when the chamfering grindstone 20 entering the AE sensor 34 grinds the workpiece W is The rotation period T is considered to change as one period.

図８は、第１実施形態の信号処理部６５が行う信号処理を説明する図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating signal processing performed by the signal processing unit 65 of the first embodiment.

図８の（Ａ）は、信号処理部６５が１ステップ目に行うフィルタ処理のゲイン（透過率）を示す図である。面取り用砥石２０がワークＷ等を研削する場合に発生する破砕音は、高周波数のＡＥ信号である。これに対して、クーラントおよびパージエアーなどが散乱する際に発生するＡＥ信号は比較的低周波数のＡＥ信号である。そこで、信号処理部６５は、１ステップ目で、低周波数のＡＥ信号を除去するハイパスフィルタ処理を行う。なお、破砕音の高調波成分も除去することが望ましいので、同時に非常に高い周波数成分も除去する。言い換えれば、信号処理部６５は、１ステップ目でバンドパスフィルタ処理を行う。バンドパスの周波数の下限と上限は、例えば、ＡＥセンサの検出する中心周波数を２７０ｋＨｚで、下限が１００ｋＨｚ、上限が４００ｋＨｚである。 FIG. 8A is a diagram illustrating the gain (transmittance) of the filter processing performed by the signal processing unit 65 in the first step. The crushing sound generated when the chamfering grindstone 20 grinds the workpiece W or the like is a high-frequency AE signal. On the other hand, the AE signal generated when the coolant, purge air, and the like are scattered is an AE signal having a relatively low frequency. Therefore, the signal processing unit 65 performs high-pass filter processing for removing low-frequency AE signals in the first step. In addition, since it is desirable to remove harmonic components of the crushing sound, very high frequency components are also removed at the same time. In other words, the signal processing unit 65 performs bandpass filter processing in the first step. The lower limit and upper limit of the bandpass frequency are, for example, the center frequency detected by the AE sensor is 270 kHz, the lower limit is 100 kHz, and the upper limit is 400 kHz.

図８の（Ｂ）は、図８の（Ａ）のバンドパスフィルタ処理を行った後のＡＥ信号の時間に応じた信号強度の変化例を示す図である。図７で説明したように、ＡＥセンサ３４に入る破砕音のＡＥ信号は、回転周期Ｔを１周期として変化すると考えられる。図８の（Ｂ）において、周期Ｔで変化している信号が破砕音に起因する成分と考えられる。そこで、信号処理部６５は、２ステップ目で図８の（Ｂ）において、周期Ｔで変化している信号成分を抽出する。 FIG. 8B is a diagram illustrating an example of a change in signal intensity according to the time of the AE signal after performing the bandpass filter processing of FIG. As described with reference to FIG. 7, the AE signal of the crushing sound entering the AE sensor 34 is considered to change with the rotation period T as one period. In FIG. 8B, the signal changing with the period T is considered to be a component due to the crushing sound. Therefore, the signal processing unit 65 extracts the signal component changing at the cycle T in FIG. 8B in the second step.

図９は、バンドパスフィルタ処理を行った後周期Ｔで変化している信号成分を抽出した信号の時間に応じた信号強度の変化例を示す図である。図６の信号と比較して、ノイズが除去されている。 FIG. 9 is a diagram illustrating a change example of the signal intensity according to the time of the signal obtained by extracting the signal component that has changed in the post-period T after performing the bandpass filter processing. Compared with the signal of FIG. 6, noise is removed.

図９において、Ｒで示す信号部分は、表面状態が研削に適した切れ味の良好な状態の面取り用砥石２０がワークＷに接触した状態のＡＥ信号を示す。Ｓで示す信号部分は、表面状態が研削に適さない切れ味の悪い状態の面取り用砥石２０がワークＷに接触した状態のＡＥ信号を示す。このような状態では、面取り用砥石２０がワークＷを研削せずにすべりが生じるので、ドレッシングが必要である。Ｔで示す信号部分は、面取り用砥石２０がワークＷに接触していない定常状態のＡＥ信号を示す。 In FIG. 9, a signal portion indicated by R indicates an AE signal in a state in which the chamfering grindstone 20 having a good sharpness suitable for grinding is in contact with the workpiece W. A signal portion indicated by S indicates an AE signal in a state where the chamfering grindstone 20 having a poorly sharp surface state that is not suitable for grinding is in contact with the workpiece W. In such a state, since the chamfering grindstone 20 slips without grinding the workpiece W, dressing is necessary. A signal portion indicated by T indicates a steady-state AE signal in which the chamfering grindstone 20 is not in contact with the workpiece W.

図１０は、バンドパスフィルタ処理を行った後周期Ｔで変化している信号成分を抽出した信号の時間に応じた信号強度の別の変化例を示す図である。Ｕは、面取り用砥石２０の表面で目詰まりが生じ、表面状態が研削に適さなくなる状態の面取り用砥石２０がワークＷに接触した状態のＡＥ信号を示す。Ｖは、上記の表面状態が研削に適さなくなる状態の面取り用砥石２０をドレッシング処理した後に、ワークＷに接触した状態のＡＥ信号を示す。ドレッシング処理により、信号強度の平均レベルがＷだけ向上する。 FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the change in signal strength according to the time of the signal obtained by extracting the signal component that has changed in the post-period T after performing the band-pass filter processing. U indicates an AE signal in a state where the chamfering grindstone 20 is in contact with the workpiece W in a state where clogging occurs on the surface of the chamfering grindstone 20 and the surface state is not suitable for grinding. V denotes an AE signal in a state of contacting the workpiece W after dressing the chamfering grindstone 20 in a state where the surface state is not suitable for grinding. The dressing process improves the average level of signal strength by W.

以上説明したように、第１実施形態では、図９および図１０に示した状態の識別が可能である。 As described above, in the first embodiment, the states shown in FIGS. 9 and 10 can be identified.

次に、第２実施形態のウェーハ面取り装置について説明する。第２実施形態のウェーハ面取り装置は、フランジ３０にＡＥセンサを２個設けることのみが第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態のウェーハ面取り装置と同じである。 Next, a wafer chamfering apparatus according to the second embodiment will be described. The wafer chamfering apparatus of the second embodiment is different from that of the first embodiment only in that two AE sensors are provided on the flange 30, and the other configuration is the same as that of the wafer chamfering apparatus of the first embodiment.

図１１は、第２実施形態におけるフランジ３０のＡＥセンサ固定部４０に対向する表面を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a surface of the flange 30 that faces the AE sensor fixing portion 40 according to the second embodiment.

図１１に示すように、第２実施形態におけるフランジ３０の表面には、円環状の溝３２と、２個の穴３３Ａおよび３３Ｂと、が形成される。言い換えれば、図３の第１実施形態におけるフランジ３０の表面に、１個の穴を加えた構成を有する。２個の穴３３Ａおよび３３Ｂは、フランジ３０の回転中心に対して対称に、円環状の溝３２に隣接して設けられる。２個の穴３３Ａおよび３３Ｂには、２個のＡＥセンサが、絶縁体を介してフランジ３０の表面に固定され、円環状の溝３２には絶縁した導線が複数巻き固定される。 As shown in FIG. 11, an annular groove 32 and two holes 33A and 33B are formed on the surface of the flange 30 in the second embodiment. In other words, it has a configuration in which one hole is added to the surface of the flange 30 in the first embodiment of FIG. The two holes 33 A and 33 B are provided adjacent to the annular groove 32 symmetrically with respect to the rotation center of the flange 30. Two AE sensors are fixed to the surface of the flange 30 via insulators in the two holes 33A and 33B, and a plurality of insulated conductors are fixed to the annular groove 32 by winding.

２個のＡＥセンサは、一方の上面が他方の下面に、一方の下面が他方の上面に接続されるように、導線により形成される円形コイル３１に接続される。円環状の溝３２および２個の穴３３Ａおよび３３Ｂは、図４に示したのと同様に、樹脂により封止される。 The two AE sensors are connected to a circular coil 31 formed of a conductive wire so that one upper surface is connected to the other lower surface and one lower surface is connected to the other upper surface. The annular groove 32 and the two holes 33A and 33B are sealed with resin in the same manner as shown in FIG.

ＡＥセンサ固定部４０の円環状の溝４２には、第１実施形態と同様に、絶縁した導線が複数巻き固定されて円形コイル４１を形成しており、円形コイル３１と円形コイル４１は電磁結合関係にある。 In the annular groove 42 of the AE sensor fixing portion 40, as in the first embodiment, a plurality of insulated conductors are wound and fixed to form a circular coil 41. The circular coil 31 and the circular coil 41 are electromagnetically coupled. There is a relationship.

図１２は、第２実施形態において、２個のＡＥセンサ３４Ａおよび３４Ｂ、円形コイル３１および円形コイル４１により形成される検出回路の構成を示す図である。第１実施形態と異なるのは、送信側回路６０において、２個のＡＥセンサ３４Ａおよび３４Ｂが並列に接続されていることである。前述のように、ＡＥセンサ３４は、フランジ３０側の面が検出面であり、２個のＡＥセンサ３４Ａおよび３４Ｂは、検出面が逆になるように接続されている。 FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a detection circuit formed by two AE sensors 34A and 34B, a circular coil 31, and a circular coil 41 in the second embodiment. The difference from the first embodiment is that in the transmission side circuit 60, two AE sensors 34A and 34B are connected in parallel. As described above, the surface of the AE sensor 34 on the flange 30 side is a detection surface, and the two AE sensors 34A and 34B are connected so that the detection surfaces are reversed.

２個のＡＥセンサ３４Ａおよび３４Ｂは、回転中心に対して対称に配置されており、軸受け部で発生するＡＥ信号は、２個のＡＥセンサ３４Ａおよび３４Ｂに、同時に同じ強度で検出面に入ると考えられる。図１２の送信側回路６０において、２個のＡＥセンサ３４Ａおよび３４Ｂは、検出面が逆になるように接続されているので、軸受け部で発生するＡＥ信号による２個のＡＥセンサ３４Ａおよび３４Ｂの生成電荷は、互いに相殺すると考えられる。言い換えれば、第２実施形態で、送信側回路６０は、軸受け部で発生するＡＥ信号を検出しないと考えられる。 The two AE sensors 34A and 34B are arranged symmetrically with respect to the center of rotation, and the AE signal generated at the bearing portion enters the two AE sensors 34A and 34B simultaneously with the same intensity and enters the detection surface. Conceivable. In the transmission side circuit 60 of FIG. 12, the two AE sensors 34A and 34B are connected so that the detection surfaces are reversed, so that the two AE sensors 34A and 34B of the AE signal generated by the bearing unit The generated charges are thought to cancel each other. In other words, in the second embodiment, it is considered that the transmission side circuit 60 does not detect the AE signal generated in the bearing unit.

図１３は、第３実施形態におけるフランジ３０のＡＥセンサ固定部４０に対向する表面を示す図である。図１３に示すように、フランジ３０の表面には、２個の円環状の溝３２Ａおよび３２Ｂと、２個の穴３３Ｃおよび３３Ｄと、が形成されている。２個の円環状の溝３２Ａおよび３２Ｂは、回転中心を中心とした同心円である。２個の穴３３Ｃおよび３３Ｄは、フランジ３０の回転中心に対して反対側に、それぞれ円環状の溝３２Ａおよび３２Ｂに隣接して設けられる。２個の円環状の溝３２Ａおよび３２Ｂには、それぞれ絶縁した導線が複数巻き固定され、２個の穴３３Ｃおよび３３Ｄには、２個のＡＥセンサが固定され、第１実施形態と同様に接続される。なお、２個のＡＥセンサは、第１実施形態同様に、フランジ３０に、絶縁体を介して固定されても、絶縁体を設けずに固定されてもよい。２個の円環状の溝３２Ａおよび３２Ｂと、２個の穴３３Ａおよび３３Ｂは、図４に示したのと同様に、樹脂により封止される。 FIG. 13 is a diagram illustrating a surface of the flange 30 that faces the AE sensor fixing portion 40 according to the third embodiment. As shown in FIG. 13, two annular grooves 32 A and 32 B and two holes 33 C and 33 D are formed on the surface of the flange 30. The two annular grooves 32A and 32B are concentric circles around the rotation center. The two holes 33C and 33D are provided on the opposite side to the rotation center of the flange 30 and adjacent to the annular grooves 32A and 32B, respectively. A plurality of insulated conductors are fixed to the two annular grooves 32A and 32B, respectively, and two AE sensors are fixed to the two holes 33C and 33D, which are connected in the same manner as in the first embodiment. Is done. Note that the two AE sensors may be fixed to the flange 30 via an insulator or may be fixed without providing an insulator, as in the first embodiment. The two annular grooves 32A and 32B and the two holes 33A and 33B are sealed with resin in the same manner as shown in FIG.

図１４は、第３実施形態におけるＡＥ信号検出システムの全体構成を示す図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating an overall configuration of an AE signal detection system according to the third embodiment.

図１４に示すように、第３実施形態におけるＡＥ信号検出システムは、図５の第１実施形態のＡＥ信号検出システムを２系統有し、信号処理部が共通化されている構成を有する。信号処理部は、２系統のデジタルＡＥ信号に対して、図８の（Ａ）のバンドパスフィルタ処理および図８の（Ｂ）の回転周期Ｔの成分を抽出する処理を行い、面取り用砥石２０がワークＷに接触することにより発生する破砕音に対応するＡＥ信号を検出する処理を行う。例えば、第３実施形態では、２個のＡＥセンサは、回転中心に対して反対側に設けられるが、回転中心からの距離が異なるので、２個のＡＥセンサに入る軸受けで発生する雑音の強度が異なるので、その分の補正を行う。また、面取り用砥石２０がワークＷに接触するポイントからの距離も異なるので、その分の補正も行う。 As shown in FIG. 14, the AE signal detection system in the third embodiment has a configuration in which two systems of the AE signal detection system of the first embodiment in FIG. 5 are used and the signal processing unit is shared. The signal processing unit performs the band pass filter process of FIG. 8A and the process of extracting the component of the rotation period T of FIG. The AE signal corresponding to the crushing sound generated by the contact with the workpiece W is detected. For example, in the third embodiment, two AE sensors are provided on the opposite side with respect to the rotation center. However, since the distance from the rotation center is different, the intensity of noise generated by the bearings entering the two AE sensors. Are different, so that correction is made. Further, since the distance from the point at which the chamfering grindstone 20 contacts the workpiece W is also different, the correction is performed accordingly.

図１５は、第４実施形態におけるフランジ３０のＡＥセンサ固定部４０に対向する表面を示す図である。図１５に示すように、第４実施形態におけるフランジ３０の表面には、円環状の溝３２と、４個の穴３３Ｅ−３３Ｈと、が形成される。４個の穴３３Ｅ−３３Ｈは、フランジ３０の回転中心にから等距離に、円環状の溝３２に隣接して設けられる。４個の穴３３Ｅ−３３Ｈには、４個のＡＥセンサが配置され、円環状の溝３２には絶縁した導線３７が複数巻き固定され円形コイルを形成する。複数巻きの導線３７の両側の一方が４個のＡＥセンサの上面に、他方が４個のＡＥセンサの下面に、接続される。円環状の溝３２および４個の穴３３Ｅ−３３Ｈは、図４に示したのと同様に、樹脂により封止される。 FIG. 15 is a diagram illustrating a surface of the flange 30 that faces the AE sensor fixing portion 40 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 15, an annular groove 32 and four holes 33E-33H are formed on the surface of the flange 30 in the fourth embodiment. The four holes 33E-33H are provided adjacent to the annular groove 32 at an equal distance from the rotation center of the flange 30. Four AE sensors are arranged in the four holes 33E-33H, and a plurality of insulated conductive wires 37 are fixed to the annular groove 32 to form a circular coil. One of the both sides of the multi-winding conductor 37 is connected to the upper surface of the four AE sensors, and the other is connected to the lower surface of the four AE sensors. The annular groove 32 and the four holes 33E-33H are sealed with resin in the same manner as shown in FIG.

図１６は、第４実施形態において、４個のＡＥセンサ３４Ｅ−３３Ｈ、円形コイル３１および円形コイル４１により形成される検出回路の構成を示す図である。第４実施形態は、送信側回路６０において、４個のＡＥセンサ３４Ｅ−３３Ｈが並列に接続されていることが、第１実施形態と異なる。 FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of a detection circuit formed by four AE sensors 34E-33H, a circular coil 31, and a circular coil 41 in the fourth embodiment. The fourth embodiment differs from the first embodiment in that four AE sensors 34E-33H are connected in parallel in the transmission-side circuit 60.

ＡＥセンサは、周波数特性を有し、検出感度が最大になる中心周波数を有する。そこで、検出対象に応じた中心周波数を有するＡＥセンサを選択して使用することが望ましい。第４実施形態では、中心周波数の異なる複数のＡＥセンサを用いて周波数範囲を拡大する。 The AE sensor has a frequency characteristic and a center frequency at which detection sensitivity is maximized. Therefore, it is desirable to select and use an AE sensor having a center frequency corresponding to the detection target. In the fourth embodiment, the frequency range is expanded using a plurality of AE sensors having different center frequencies.

図１７は、第４実施形態におけるＡＥ信号検出システムの全体構成を示す図である。 FIG. 17 is a diagram illustrating an overall configuration of an AE signal detection system according to the fourth embodiment.

図１７に示すように、第４実施形態におけるＡＥ信号検出システムでは、送信側回路６０において、４個のＡＥセンサ３４Ｅ−３３Ｈが並列に接続されており、４個のＡＥセンサ３４Ｅ−３３Ｈの検出信号が加算器３９で加算されて、送信手段３８に入力される。これ以外の部分は、第１実施形態と同じである。 As shown in FIG. 17, in the AE signal detection system according to the fourth embodiment, four AE sensors 34E-33H are connected in parallel in the transmission side circuit 60, and detection of the four AE sensors 34E-33H is performed. The signals are added by the adder 39 and input to the transmission means 38. The other parts are the same as in the first embodiment.

第４実施形態では、４個のＡＥセンサ３４Ｅ−３３Ｈを用いたが、個数は特に制限されず、ＡＥセンサの周波数特性および対称とするＡＥ信号の周波数に応じて適宜決定すればよい。 In the fourth embodiment, four AE sensors 34E-33H are used. However, the number is not particularly limited, and may be appropriately determined according to the frequency characteristics of the AE sensor and the frequency of the AE signal to be symmetric.

図１８は、Ｎ個の周波数特性の異なるＡＥセンサを使用した場合の、ＡＥ信号検出システムの周波数に対する合成感度を示す図である。図１８に示すように、システムの感度は、各ＡＥセンサの感度を合成した感度であり、検出する周波数範囲が広がる。 FIG. 18 is a diagram illustrating the combined sensitivity with respect to the frequency of the AE signal detection system when N AE sensors having different frequency characteristics are used. As shown in FIG. 18, the sensitivity of the system is a sensitivity obtained by combining the sensitivity of each AE sensor, and the frequency range to be detected is widened.

第１から第４実施形態は、ＡＥセンサおよび回転側の円形コイルをフランジ３０に設けたが、砥石２０にＡＥセンサおよび回転側の円形コイルを設けることも可能である。 In the first to fourth embodiments, the AE sensor and the rotation-side circular coil are provided on the flange 30. However, the AE sensor and the rotation-side circular coil may be provided on the grindstone 20.

図１９は、ＡＥセンサおよび回転側の円形コイルを砥石２０に設けた変形例の砥石回転機構の面取り用砥石２０の保持部分を示す一部断面図である。 FIG. 19 is a partial cross-sectional view showing a holding portion of a chamfering grindstone 20 of a grindstone rotating mechanism of a modified example in which an AE sensor and a rotating-side circular coil are provided on the grindstone 20.

スピンドルモータ２３は、筐体２１に固定される。スピンドルモータ２３は、端部に回転体２４を有し、回転体２４には主軸部２６が設けられている。回転体２４とエアー軸受け部の隙間は、エアー軸受け部に供給される空気が噴出するスピンドルエアパージ噴出口２５である。主軸部２６は、テーパ状の先端部を有し、その外周部の先端にネジが形成されている。面取り用砥石２０は、主軸部２６の先端部２６のねじに、ナット２９を締結することにより、主軸部２６に取り付けられる。 The spindle motor 23 is fixed to the housing 21. The spindle motor 23 has a rotating body 24 at an end portion, and the rotating body 24 is provided with a main shaft portion 26. A gap between the rotating body 24 and the air bearing portion is a spindle air purge outlet 25 from which air supplied to the air bearing portion is ejected. The main shaft portion 26 has a tapered tip portion, and a screw is formed at the tip of the outer peripheral portion thereof. The chamfering grindstone 20 is attached to the main shaft portion 26 by fastening a nut 29 to the screw of the tip portion 26 of the main shaft portion 26.

筐体２１には、支持部材２２が取り付けられ、支持部材２２にＡＥセンサ固定部４０が取り付けられる。支持部材２２およびＡＥセンサ固定部４０は、スピンドルモータ２３の回転体２４をカバーする形状を有し、ＡＥセンサ固定部４０と主軸部２６の間には狭いギャプが形成される。また、ＡＥセンサ固定部４０の表面および面取り用砥石２０の表面は、回転軸に垂直な平面で、ＡＥセンサ固定部４０の表面と面取り用砥石２０の表面の間には狭いギャップが形成される。 A support member 22 is attached to the casing 21, and an AE sensor fixing unit 40 is attached to the support member 22. The support member 22 and the AE sensor fixing portion 40 have a shape that covers the rotating body 24 of the spindle motor 23, and a narrow gap is formed between the AE sensor fixing portion 40 and the main shaft portion 26. Further, the surface of the AE sensor fixing portion 40 and the surface of the chamfering grindstone 20 are planes perpendicular to the rotation axis, and a narrow gap is formed between the surface of the AE sensor fixing portion 40 and the surface of the chamfering grindstone 20. .

支持部材２２上のＡＥセンサ固定部４０の周囲には、クーラントガード５１が設けられ、加工時に面取り用砥石２０に供給されるクーラントが、ＡＥセンサ固定部４０の表面と面取り用砥石２０の表面の間に侵入するのを防止する。また、支持部材２２の側面には、複数箇所に、パージエアー排出口５２、５３が設けられる。 A coolant guard 51 is provided around the AE sensor fixing portion 40 on the support member 22, and the coolant supplied to the chamfering grindstone 20 at the time of processing is applied to the surface of the AE sensor fixing portion 40 and the surface of the chamfering grindstone 20. Prevent intrusion in between. Further, purge air discharge ports 52 and 53 are provided at a plurality of locations on the side surface of the support member 22.

面取り用砥石２０のＡＥセンサ固定部４０と対向する表面には、主軸部２６を中心とする円環状の溝が形成され、内部に導線が配置され、主軸部２６を中心とする円形コイル３１を形成する。同様に、ＡＥセンサ固定部４０のフランジ３０と対向する表面には、主軸部２６を中心とする円環状の溝が形成され、内部に導線が配置され、主軸部２６を中心とする円形コイル４１を形成する。ＡＥセンサは、第１から第４実施形態と同様に設けられる。 An annular groove centering on the main shaft portion 26 is formed on the surface of the chamfering grindstone 20 facing the AE sensor fixing portion 40, a conductive wire is disposed inside, and the circular coil 31 centering on the main shaft portion 26 is provided. Form. Similarly, an annular groove centering on the main shaft portion 26 is formed on the surface of the AE sensor fixing portion 40 facing the flange 30, a conducting wire is arranged inside, and the circular coil 41 centering on the main shaft portion 26. Form. The AE sensor is provided in the same manner as in the first to fourth embodiments.

以上説明した第１から第４実施形態および変形例のウェーハ面取り装置では、高速回転する面取り用砥石２０がウェーハ等に接触することにより発生する研削の破砕音のＡＥ信号を、高いＳ／Ｎ比で検出することができる。このような高いＳ／Ｎ比のＡＥ信号を利用することにより、以下に説明するような応用が可能である。 In the wafer chamfering apparatus according to the first to fourth embodiments and the modified examples described above, an AE signal of grinding crushing sound generated when the chamfering grindstone 20 that rotates at high speed contacts the wafer or the like has a high S / N ratio. Can be detected. By using such an AE signal with a high S / N ratio, the following applications are possible.

（１）面取り加工を適切に効率よく行うには、加工条件や砥石の表面状態を適切に管理する必要がある。例えば、図１１でＵで示したように、砥石の表面に目詰まりが生じている場合には、ウェーハは研削されず、すべりが発生する。これは、ウェーハの押し当て力が、研削能力よりも大きい場合も同様である。この時、ウェーハの破砕が進行しないので、ＡＥ信号強度は低下する。研削条件は、スピンドルモータの回転数。ウェーハの送り速度、切り込み量を個別にまたは同時に可変し、上記のようにして得られるＡＥ信号の強度が一定レベルになる条件をウェーハ面取り装置が診断することで最適なレシピを作り出すことが可能である。 (1) In order to perform chamfering appropriately and efficiently, it is necessary to appropriately manage the processing conditions and the surface state of the grindstone. For example, as indicated by U in FIG. 11, when the surface of the grindstone is clogged, the wafer is not ground and slipping occurs. This is the same when the pressing force of the wafer is larger than the grinding ability. At this time, since the crushing of the wafer does not proceed, the AE signal intensity decreases. The grinding condition is the rotation speed of the spindle motor. It is possible to create an optimal recipe by changing the wafer feed speed and the cutting depth individually or simultaneously and diagnosing the condition that the intensity of the AE signal obtained as described above becomes a constant level. is there.

これまで、研削条件のレシピは、多量のテストウェーハを使用して、作製してきた。これに対して、実施形態のウェーハ面取り装置では、上記のように、多量のテストウェーハを使用すること無しに、研削条件のレシピの作成が可能になる。これに応じて、テストによる砥石の負荷も軽減されるので、砥石の寿命（ライフ）も向上する。さらに、スピンドルモータやウェーハテーブルの移動機構への負荷も抑制されるので、機械的な構成部品の故障リスクが軽減される。 Until now, grinding condition recipes have been made using a large number of test wafers. On the other hand, in the wafer chamfering apparatus according to the embodiment, as described above, a recipe for grinding conditions can be created without using a large amount of test wafers. Accordingly, the load on the grindstone due to the test is reduced, so that the life of the grindstone is improved. Furthermore, since the load on the moving mechanism of the spindle motor and the wafer table is also suppressed, the risk of failure of mechanical components is reduced.

さらに、砥石との接触点と加工終了点を、ＡＥ信号を監視することにより一層正確に見極めることが可能になるので、ウェーハの進入速度、逃げ速度を端出する制御が可能になり、加工のスループットが向上し、生産性が向上する。 Furthermore, since it becomes possible to more accurately determine the contact point with the grindstone and the processing end point by monitoring the AE signal, it becomes possible to control the entrance speed and escape speed of the wafer. Throughput is improved and productivity is improved.

特許文献３に記載されるように、面取り加工の面幅調整のため、砥石溝に対してウェーハを微小量切り込み、上下移動させる。その際、ＡＥ信号が均一になるポイントを検出することで、溝中心を割り出することができ、調整によるダウンタイムを軽減できる。 As described in Patent Document 3, in order to adjust the surface width of the chamfering process, a small amount of the wafer is cut into the grindstone groove and moved up and down. At this time, the center of the groove can be determined by detecting the point where the AE signal becomes uniform, and the downtime due to the adjustment can be reduced.

さらに、面取りを行なうウェーハの直径方向の加工量（取り代）が多い場合には、これまで複数回のパスで研削を行っているが、センタリング誤差により取り代が大きくなることによる問題はこれまで軽減できなかった。実施形態のＡＥ信号を使用すれば、接触点を正確に検出し、測定値との誤差を割り出すことにより、パス数や切り込み量を自動補正し、ウェーハダメージを軽減できる。 Furthermore, if the processing amount in the diametrical direction of the wafer to be chamfered is large (grinding allowance), grinding has been performed in multiple passes so far. Could not be reduced. If the AE signal of the embodiment is used, the contact point is accurately detected, and an error from the measured value is calculated, so that the number of passes and the cutting amount are automatically corrected, and wafer damage can be reduced.

（２）切れ味の限界点（レベル）を設定しておき、ＡＥ信号の変化点を監視して限界点以下になった場合には、自動的にドレッシングが必要と判断することができる。ドレッシングのタイミングを正確に判定すれば、溝の形状が変形する前にドレッシングを実行できるため、砥石のライフが向上する。 (2) A sharpness limit point (level) is set, and when the change point of the AE signal is monitored and becomes below the limit point, it can be automatically determined that dressing is necessary. If the timing of dressing is accurately determined, dressing can be performed before the shape of the groove is deformed, so that the life of the grindstone is improved.

ドレッシング処理で、一番制御が難しいとされているのは砥石の回転数の制御であるが、これを、ＡＥ信号を監視しながら、負荷が一定になるように回転速度制御を行なうことが可能になる。さらに、砥石の切れ味の復活具合に応じて、砥石の回転数を変化させる制御を行なうことも可能である。ドレッシング処理が進むと、砥石の切れ味が上昇するので、ＡＥ信号は使用前の砥石のＡＥ信号強度に近い値まで戻る。この数値に達したことを確認してドレッシング処理を終了とする。このように、砥石の切れ味の状態を正確に見極められるので、ドレッシングの時間を短縮でき、ドレッシング砥石の使用量を低減してランニングコストを低減できる。 The most difficult control in the dressing process is the control of the rotation speed of the grindstone, but this can be controlled while monitoring the AE signal so that the load is constant. become. Furthermore, it is also possible to perform control to change the rotation speed of the grindstone in accordance with how the grindstone is restored. As the dressing process proceeds, the sharpness of the grindstone increases, so the AE signal returns to a value close to the AE signal intensity of the grindstone before use. After confirming that this value has been reached, the dressing process is terminated. Thus, since the sharpness of the grindstone can be accurately determined, the dressing time can be shortened, the amount of the dressing grindstone used can be reduced, and the running cost can be reduced.

なお、ドレッシング砥石は、一般的にはスティック型が使用され、作業者が手で保持して行なわれるが、ウェーハと同じ形状の円板型のドレッシング砥石を使用し、ウェーハと同じロード／アンロード経路を使用して、ドレッシング砥石をウェーハテーブルに保持してドレッシングを行なうことも可能である。これにより、ドレッシング時期の判定を含めて、すべて自動で行なうことも可能になる。 The dressing grindstone is generally a stick type, and is held by the operator's hand. However, a disk-shaped dressing grindstone with the same shape as the wafer is used, and the same loading / unloading as the wafer is performed. It is also possible to perform dressing by holding the dressing grindstone on the wafer table using the path. As a result, everything including the determination of the dressing time can be performed automatically.

（３）また、面取り用砥石２０の溝を所望の形状にするツルーイングでは、ＡＥ信号によりツルーイングの負荷ポイントを正確に検出し、ツルアーが最適な当たりとなるように位置制御の座標データにフィードバックすることができる。さらに、ＡＥ信号を監視し、溝形成の進展具合に応じて、ＡＥ信号が低下もしくは無くなったところでツルーイングの終了ポイントとして判定することができる。これにより、ツルーイングに要する時間の短縮、およびツルアーのライフの向上および砥石のライフの向上が図れる。 (3) In truing that makes the groove of the chamfering grindstone 20 into a desired shape, the load point of the truing is accurately detected based on the AE signal, and fed back to the coordinate data for position control so that the truer hits optimally. be able to. Further, the AE signal can be monitored, and it can be determined as the end point of truing when the AE signal is reduced or eliminated according to the progress of groove formation. Thereby, the time required for truing can be shortened, the life of the truer can be improved, and the life of the grindstone can be improved.

以上、本発明の実施例を説明したが、各所の変形例が可能であるのはいうまでもない。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that the modification of each place is possible.

１０ウェーハテーブル
２０面取り用砥石
２３スピンドルモータ
２６主軸部
３０フランジ
３１円形コイル（送信手段）
３４ＡＥセンサ
４０ＡＥセンサ固定部
４１円形コイル（受信手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wafer table 20 Chamfering grindstone 23 Spindle motor 26 Main shaft part 30 Flange 31 Circular coil (transmission means)
34 AE sensor 40 AE sensor fixing part 41 Circular coil (receiving means)

Claims

A wafer chamfering apparatus comprising: a wafer table that holds and rotates a wafer; and a grindstone rotating mechanism that holds and rotates a chamfering grindstone that contacts the edge of the wafer,
The grindstone rotating mechanism includes a rotating unit including the chamfering grindstone, and a fixed unit.
The rotating unit includes an AE sensor, and a transmission unit including a circular coil connected to the AE sensor.
The circular coil of the AE sensor and the transmitting means forms an LC resonant circuit,
The fixed unit is provided opposite to the rotating unit, and includes a receiving unit that communicates with the transmitting unit, and a signal processing circuit that processes an electrical signal of the receiving unit,
The signal processing circuit includes an amplifier that amplifies an electric signal of the receiving unit, an AD converter that converts an analog signal output from the amplifier into a digital signal, and a digital processing circuit that processes the digital signal,
The wafer chamfering apparatus, wherein the digital processing circuit performs a filtering process to remove a low frequency component, and further performs a process of extracting a signal change corresponding to a rotation period of the rotation unit.

The rotating unit includes a flange fixed to a rotating shaft and to which the chamfering grindstone is attached;
The wafer chamfering apparatus according to claim 1, wherein the AE sensor and the transmission unit are provided on the flange.

The chamfering grindstone is fixed to a rotating shaft of the rotating unit,
The wafer chamfering apparatus according to claim 1, wherein the AE sensor and the transmission unit are provided on the chamfering grindstone.

4. The wafer chamfering apparatus according to claim 1, wherein the transmission unit and the reception unit are coils provided concentrically with respect to a rotation axis of the rotation unit. 5.

Each of the transmission means and the reception means includes two coils provided concentrically with respect to the rotation shaft of the rotation unit,
The rotating unit is disposed in close proximity to the two coils of the transmitting means, and the two rotating units are arranged opposite to the rotating shaft on a straight line passing through the rotating shaft of the rotating unit. The wafer chamfering apparatus according to claim 4, further comprising an AE sensor.

The rotating unit includes a plurality of the AE sensors having different frequency characteristics arranged close to the coil,
The wafer chamfering apparatus according to claim 4, wherein the plurality of AE sensors are connected in parallel to the transmission unit.

The wafer according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a determination circuit that determines a surface state of the chamfering grindstone or a processing state of the wafer by the chamfering grindstone based on a processing result of the signal processing circuit. Chamfering device.

A wafer chamfering apparatus comprising: a wafer table that holds and rotates a wafer; and a grindstone rotating mechanism that holds and rotates a chamfering grindstone that contacts the edge of the wafer,
The grindstone rotating mechanism includes a rotating unit including the chamfering grindstone, and a fixed unit.
The rotating unit includes an AE sensor, and transmission means connected to the AE sensor.
The fixed unit is provided opposite to the rotating unit, and includes a receiving unit that communicates with the transmitting unit, and a signal processing circuit that processes an electrical signal of the receiving unit,
The rotating unit includes two AE sensors fixed to the rotating unit so as to be arranged symmetrically with respect to the rotation axis of the rotating unit;
The two AE sensors are connected in parallel to the transmission means,
The signal processing circuit includes an amplifier that amplifies an electric signal of the receiving unit, an AD converter that converts an analog signal output from the amplifier into a digital signal, and a digital processing circuit that processes the digital signal,
The wafer chamfering apparatus, wherein the digital processing circuit performs a filtering process to remove low frequency components.

In order to chamfer the edge of the wafer, a method for detecting the surface state of a chamfering grindstone that contacts the edge of the wafer in a rotating state or the processing state of the wafer by the chamfering grindstone,
The wafer or dress material is brought into contact with the chamfering grindstone in a rotating state,
Provided grindstone rotating unit that rotates while holding the chamfering grindstone, the electrical signal of the AE sensor output from the transmitting means includes a circular coil is connected to the AE sensor forming the AE sensor and LC resonance circuit, wherein Detect as an electrical signal of a fixed receiving means that communicates with the transmitting means,
Converting the electrical signal of the receiving means into a digital signal;
For the digital electric signal of the receiving means, a filtering process for removing low frequency components and a process for extracting a signal change corresponding to the rotation period of the rotating unit are performed by digital processing.
A method of determining a surface state of the chamfering grindstone or a processing state of the wafer by the chamfering grindstone based on the digital processing result.