JPH0631954U

JPH0631954U - オリエンテーションフラット加工用砥石

Info

Publication number: JPH0631954U
Application number: JP067003U
Authority: JP
Inventors: 誠井上; 道雄大橋; 克志川崎; 勝彦山本; 英夫浅田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】円柱状シリコンのオリエンテーションフラッ
ト加工（以後、ＯＦ加工という）において、円柱状シリ
コンのワレやカケの発生を防止する。【構成】ＯＦ加工用砥石４は、砥石部４ａと、砥石部
４ａを支持している断面略Ｙ字状の支持部４ｂとから構
成されている。砥石部４ａは、環状の砥石を４等分する
ように、支持部４ｂに接合されている。さらに、砥石部
４ａの研削面とその外側面とは滑らかな曲面４ａ₁およ
び４ａ₂で連続するように形成されており、ＯＦ加工用
砥石４が回転および平行移動することによって、円柱状
シリコン１´の被研削面５が曲面４ａ₁および４ａ₂に一
致した滑らかな曲面となるように研削される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シリコンなどの半導体材料のオリエンテーションフラット加工（以後、ＯＦ加工という）に用いられるＯＦ加工用砥石に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、集積回路の発達に伴い、その半導体材料として、シリコンが多く用いられるようになった。シリコンはインゴット状の単結晶から機械加工によって薄片状のウェーハにされ、半導体素子の基板として用いられる。この場合、シリコンインゴットには、結晶方位の判別および位置合わせを容易にするためインゴットおよびウェーハの外周にフラットな面を設ける、ＯＦ加工が施される。

【０００３】図２は、シリコンインゴット１が、従来の平面円筒研削盤により、ＯＦ加工されるまでの工程を示す図である。なお、平面円筒複合研削盤は、図示しないが、シリコンインゴットをストッカから加工位置に搬送チャッキングする装置、環状で外周に砥石を有する外周刃砥石２、ＯＦ加工用砥石３を備えたＯＦ加工装置、シリコンインゴット１を円筒研削する円筒研削装置、および、シリコンインゴット１の結晶方位を決定する結晶方位決定装置を備えている。

【０００４】また、図３は、上述したＯＦ加工装置に備えられたＯＦ加工用砥石３の概略構造を示す図であり、図３（ａ）はＯＦ加工用砥石３の構造断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の一部正面図である。これらの図に示すように、ＯＦ加工用砥石３は、砥石部３ａと砥石部３ａを固定している断面略Ｙ字状の支持部３ｂとから構成されている。支持部３ｂは、テーパ角の小さな円すい台状の空洞が貫通した筒部３ｂ₁と、筒部３ｂ₁と一体形成されたテーパ角の大きな円すい台状の円すい台部３ｂ₂とから構成されている。また、砥石部３ａは、図３（ｂ）に示すように、環状の砥石を４等分するように、支持部３ｂの円すい台部３ｂ₂の図中右端に接合されている。このような構成において、以下に示す円筒研削における３工程が自動的に行われる。

【０００５】図２（ａ）に示すように、シリコンインゴット１の端部１ａは円すい状をしており、シリコンインゴット１の表面には凹凸があるので、まず、半導体素子製造装置は、シリコンインゴット１を円柱状に成形するために、外周刃砥石２を用いて、シリコンインゴット１の両端部１ａを切断する。ここで、外周刃砥石２に示されている矢印は、外周刃砥石２の回転方向を示すものである。

【０００６】次に、図２（ｂ）に示すように、平面円筒複合研削盤は、円筒研削装置を用いて、シリコンインゴット１の円筒研削を行う。円筒研削装置はＯＦ加工装置とＯＦ加工用砥石３を共有しているものとする。円筒研削装置は、ＯＦ加工用砥石３を用いてシリコンインゴット１を研削することにより、外周表面の凹凸を取り去るとともに、シリコンインゴット１を所定の直径を有する円柱状シリコン１′に成形する。この場合、円筒研削装置は、図２（ｂ）の矢印が示すように、シリコンインゴット１を回転させつつ、ＯＦ加工用砥石３を回転および平行移動させるように駆動する。また、シリコンインゴット１の回転速度、ＯＦ加工用砥石３の回転速度および移動速度は制御可能である。

【０００７】次に、図２（ｃ）に示すように、平面円筒複合研削盤は、結晶方位決定装置を用いて円柱状シリコン１′の結晶方位を測定し、ＯＦ加工装置を用いて円柱状シリコン１′の側面を指定された結晶方位にＯＦ加工する。この結晶方位決定装置を用いれば、Ｘ線を利用して、結晶軸＜１００＞および＜１１１＞で引き上げられた円柱状シリコン１′のオリエンテーションフラット面（１１０）（以下、ＯＦ面という）を自動的に測定することができる。ＯＦ加工装置は、図２（ｃ）に示すように、ＯＦ加工用砥石３を用いて、円柱状シリコン１′のＯＦ面が所定の幅の平面となるように平面加工する。なお、ＯＦ加工以降の処理については、その説明を省略する。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来のＯＦ加工用砥石３を備えたＯＦ加工装置においては、脆性材料である円柱状シリコン１′をＯＦ加工する際、円柱状シリコン１′にワレやカケが発生するという問題があった。図４は円柱状シリコン１′にカケが発生する様子を示す図である。図４に示すように、ＯＦ加工用砥石３は、ＯＦ面が平面となるように、回転しながら矢印の方向に平行移動することによって円柱状シリコン１′を研削していく。ところが、ＯＦ加工用砥石３が円柱状シリコン１′の切断面１´ａに近づいたとき、ＯＦ加工用砥石３が平行移動しようとする力により、例えば、図４に斜線で示す端部１´ｂが欠け落ちる。すなわち、カケが発生する。これにより、円柱状シリコン１´からスライシングされるウェーハにおいて、ＯＦ端部が欠けるため、ＯＦ両端部を検出してウェーハのセンターを計算し位置合わせを行う場合には、位置ずれが発生するため、不良ウェーハとなる。この考案は、上述した事情に鑑みてなされたもので、円柱状半導体結晶をＯＦ加工する際、円柱状半導体結晶のワレやカケの発生を防止するＯＦ加工用砥石を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、接触することにより半導体結晶を研削する環状の研削面と、前記研削面の外周に端を接する外側面とを有し、前記研削面と前記外側面とは、連続した滑らかな曲面を形成しており、前記半導体結晶の被研削面は前記曲面と略一致することを特徴とする。

【００１０】

【作用】

上記ＯＦ加工用砥石によれば、前記ＯＦ加工用砥石の外側面が研削面と滑らかな曲面で連続して形成されているため、半導体結晶の被研削面が滑らかな曲面となるように研削される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例について説明する。図１には、本考案の一実施例によるＯＦ加工用砥石４を用いて、円柱状シリコン１´をＯＦ加工している様子を示してある。この図において、ＯＦ加工用砥石４は、図４に示すＯＦ加工用砥石３と同様に、砥石部４ａおよび支持部４ｂとから構成されているが、砥石部４ａの研削面とその外側面とは、例えば、半径６．５ｍｍの円弧である滑らかな曲面４ａ₁および４ａ₂で連続するように形成されている。

【００１２】このような構成において、従来例と同様に、シリコンインゴット１が円筒研削装置により円筒研削され、所定の直径の円柱状シリコン１´に成形される。次に、円柱状シリコン１´は、結晶方位決定装置により結晶方位を測定され、ＯＦ加工装置により、円柱状シリコン１′のＯＦ面が所定の幅となるように平面加工される。

【００１３】ＯＦ加工装置において、平面加工は、ＯＦ加工用砥石４を所定の速度で回転させ、円柱状シリコン１´の側面に沿って、所定の速度で平行移動させることにより行われる。回転しているＯＦ加工用砥石４の曲面４ａ₂が円柱状シリコン１´ の切断面１´ａ₁に接触すると、曲面４ａ₂に接触したシリコンが研削され、滑らかな曲面である被研削面５が形成される。この被研削面５はＯＦ加工用砥石４の図中右方向（以後、ｒ方向という）への平行移動に応じて、ｒ方向に移動していく。

【００１４】被研削面５が円柱状シリコン１´の切断面１´ａ₂に接触すると、すなわち、曲面４ａ₂の一部が円柱状シリコン１´の切断面１´ａ₂から右側に突出すると、以後、ＯＦ加工用砥石４がｒ方向に平行移動するにつれて、被研削面５の面積は小さくなり、円柱状シリコン１´に加わる力は徐々に小さくなる。最後に、曲面４ａ₂の全てが、円柱状シリコン１´の切断面１´ａ₂から図中右側に突出すると、所定の幅の平面が、円柱状シリコン１´に形成されたことになる。

【００１５】以上説明したように、ＯＦ加工用砥石４を用いて円柱状シリコン１′をＯＦ加工した場合、円柱状シリコン１′における被研削面５は、砥石部４ａの曲面４ａ ₁ および４ａ₂に一致した曲面となり、研削されるべきシリコンが薄くなるにつれて、そのシリコンに負荷される力が小さくなるために、円柱状シリコン１′にワレやカケは生じない。

【００１６】また、上述したことから、例えば、一か月間に、５インチの円柱状シリコンを４８４本加工し、カケがそれぞれの円柱状シリコンの長さ３ｍｍにわたって発生するとすれば、本実施例のＯＦ加工用砥石４をＯＦ加工に用いることによって、従来より１，４５２枚余計にスライスウェーハを得ることができる円柱状シリコンを加工することができる。なお、本実施例においては、シリコンを研削したが、シリコン以外の半導体結晶を研削するようにしてもよい。

【００１７】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案のＯＦ加工用砥石によれば、半導体結晶をＯＦ加工する際、半導体結晶にワレやカケが発生することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるＯＦ加工用砥石４を用
いて円柱状シリコン１′をＯＦ加工する様子を示す一部
断面図である。

【図２】シリコンインゴット１をＯＦ加工するまでの工
程を示す図である。

【図３】従来のＯＦ加工用砥石３の概略構造を示す図で
ある。

【図４】従来のＯＦ加工用砥石３を用いて円柱状シリコ
ン１′をＯＦ加工する様子を示す一部断面図である。

【符号の説明】

４ＯＦ加工用砥石４ａ₁，４ａ₂ 曲面（研削面、外側面）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者川崎克志東京都千代田区岩本町３丁目８番16号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)考案者山本勝彦東京都千代田区岩本町３丁目８番16号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)考案者浅田英夫東京都千代田区岩本町３丁目８番16号三菱マテリアルシリコン株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】接触することにより半導体結晶を研削す
る環状の研削面と、前記研削面の外周に端を接する外側面とを有し、前記研削面と前記外側面とは、連続した滑らかな曲面を
形成しており、前記半導体結晶の被研削面は前記曲面と
略一致することを特徴とするオリエンテーションフラッ
ト加工用砥石。