JPH0676282A - Method and apparatus for production of magnetic recording medium substrate - Google Patents
Method and apparatus for production of magnetic recording medium substrateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク用基板の
ような磁気記録媒体基板の製造方法と装置に係り、特に
大口径の単結晶シリコン棒から高精度の小口径基板を効
率的に製作するための製造方法と装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a magnetic recording medium substrate such as a magnetic disk substrate, and more particularly, to efficiently manufacture a highly accurate small-diameter substrate from a large-diameter single crystal silicon rod. To a manufacturing method and an apparatus therefor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】情報社会の進展にともない、大容量の磁
気記録媒体が必要とされ、特にコンピュータの外部メモ
リとして中心的な役割をはたしている磁気ディスクは年
々記録容量、記録密度ともに増加しているが、更に高密
度な記録を行なうために開発が進められている。特に、
ノート型パソコンやパームトップパソコンの開発によ
り、小型で衝撃に強い記録装置が望まれ、そのために、
より高密度記録ができ、機械強度の強い磁気記録媒体が
望まれている。2. Description of the Related Art With the progress of the information society, a large-capacity magnetic recording medium is required, and in particular, a magnetic disk, which plays a central role as an external memory of a computer, is increasing in recording capacity and recording density year by year. However, development is in progress for higher density recording. In particular,
With the development of laptops and palmtop computers, compact and shock-resistant recording devices are desired.
There is a demand for a magnetic recording medium capable of higher density recording and having higher mechanical strength.
【０００３】この磁気記録媒体である磁気ディスク用の
基板としてはアルミニウム合金およびその表面にＮｉＰ
メッキ処理をしたものやガラス基板が従来より採用され
ている。しかしながら、アルミニウム合金の基板は耐摩
耗性，加工性が悪く、この欠点を補うためにＮｉＰメッ
キ処理を施すが、このＮｉＰメッキ処理を施したもので
は反りが生じ易く、かつ高温処理時に磁性を帯びる等の
欠点を有する。また、ガラス基板は強化処理時に表面に
ひずみ層が発生し、圧縮応力が作用し、基板加熱時に反
りが生じ易いという問題点がある。As a substrate for a magnetic disk which is this magnetic recording medium, an aluminum alloy and NiP on the surface thereof are used.
Plated products and glass substrates have been conventionally used. However, the aluminum alloy substrate has poor wear resistance and workability, and NiP plating treatment is performed to compensate for this drawback. However, the NiP plating treatment causes warpage and is magnetized at high temperature. And the like. Further, the glass substrate has a problem that a strained layer is generated on the surface during the strengthening treatment, a compressive stress acts, and a warp is likely to occur when the substrate is heated.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】一方、単結晶シリコン
は高温特性がよく、熱膨脹率が小さく、アルミニウムよ
り比重が小さくて導電性を有する等の多くの長所がある
ため、基板材として最適のものである。On the other hand, since single crystal silicon has many advantages such as good high temperature characteristics, a small coefficient of thermal expansion, a specific gravity smaller than aluminum, and conductivity, it is an optimal substrate material. Is.
【０００５】図８は基板６ａの製造方法の概要を示すも
のである。図に示すように基板６ａは、直径ｄ1 で中心
に回転軸に挿入し、クランプするための中心孔４ａを有
する薄肉の円板からなる。この基板６ａを製造するに
は、まず、直径ｄ1 の単結晶シリコン棒２９を作る。次
に、中心孔４ａに相当する貫通孔３０を穿孔する孔開け
加工が行われる。貫通孔３０を穿孔した単結晶シリコン
棒２９は所定の厚みにスライス加工される。スライス加
工されたドーナツ状の円板３ａは中心孔４ａおよび外周
の縁部を砥石（図略）等により面取り加工された後、そ
の表裏面のラップおよび仕上げ研磨が行われる。最後に
研磨剤等を除去すべく洗浄することにより基板６ａが完
成する。FIG. 8 shows an outline of a method of manufacturing the substrate 6a. As shown in the figure, the substrate 6a is a thin disk having a diameter d 1 and a central hole 4a for inserting and clamping the rotating shaft around the center. In order to manufacture this substrate 6a, first, a single crystal silicon rod 29 having a diameter d 1 is made. Next, a boring process for boring a through hole 30 corresponding to the center hole 4a is performed. The single crystal silicon rod 29 having the through hole 30 is sliced into a predetermined thickness. The sliced doughnut-shaped disc 3a is chamfered with a grindstone (not shown) at the center hole 4a and the outer peripheral edge, and then the front and back surfaces thereof are lapped and finish-polished. Finally, the substrate 6a is completed by cleaning to remove the polishing agent and the like.
【０００６】ところが、上記の方法では、小口径の円柱
基板単位で加工等が行われるため、図９に示すように基
板の反りの値およびそのバラツキが大きい。なお、図９
は横軸に反りの値（μｍ），縦軸にその度数を表示した
ものである。一方、基板６ａにあっては、中心孔４ａと
外周とは同心円状の円板に形成されることが必要であ
る。すなわち、基板６ａは中心孔４ａに回転軸を挿入し
て回転されるが、中心孔４ａと外周とに偏心があると重
心の偏りが生じ、基板６ａの回転が不安定になる。However, in the above-mentioned method, since the processing and the like are performed in units of small-diameter cylindrical substrates, the substrate warpage value and its variation are large as shown in FIG. Note that FIG.
Indicates the value of the warp (μm) on the horizontal axis and the frequency on the vertical axis. On the other hand, in the substrate 6a, the central hole 4a and the outer circumference need to be formed as concentric circular plates. That is, the substrate 6a is rotated by inserting the rotary shaft into the center hole 4a, but if the center hole 4a and the outer periphery are eccentric, the center of gravity is deviated, and the rotation of the substrate 6a becomes unstable.
【０００７】また、記録容量を増やすために磁気ディス
クのなるべく外周まで記録を行いたいが、基板内周と外
周の同心度が悪いと基板の内周と外周の距離が最も短い
ところで律則になり、それ以上外側を利用することがで
きなくなる。しかしながら、図８に示した従来の製造方
法では単結晶シリコン棒２９の状態で中心孔４ａが穿孔
されるため、孔曲りが生じ易く、かつ孔加工時の切削抵
抗も不均一となり、高精度の同心度を保持することが困
難になる。In addition, in order to increase the recording capacity, it is desired to perform recording to the outer circumference of the magnetic disk as much as possible, but if the concentricity between the inner circumference and the outer circumference of the substrate is poor, it becomes a rule at the shortest distance between the inner circumference and the outer circumference of the substrate. , The outside can no longer be used. However, in the conventional manufacturing method shown in FIG. 8, since the central hole 4a is bored in the state of the single crystal silicon rod 29, bending of the hole is likely to occur, and the cutting resistance at the time of drilling becomes non-uniform. It becomes difficult to maintain concentricity.
【０００８】また、磁気ディスクドライブにおいて、磁
気ディスクはその表面に超近接、もしくは接触して磁気
ヘッドが配置され、この状態で磁気ヘッドへの情報の書
き込み、読み出しを行なうが、書き込みや読み出し時に
おける磁気ヘッドの移動を安定して行なうためには、基
板の反りは小さいほど良い。しかしながら、単結晶シリ
コン棒２９からスライスすると反りが生じ、その反り量
はスライス速度にほぼ比例する。この反りは後工程の研
磨，ラップ等によっても是正されにくい。そこで、スラ
イス工程においては所望の平面度を満足し得る反り量し
か発生しないスライス速度Ｖ1 でスライスすることが必
要になる。一方、図８に示した従来技術の場合には、単
結晶シリコン棒２９の外径が基板の直径ｄ1 に相当する
ため、所要の枚数分だけスライスすることが必要にな
る。そのため、スライス加工の件数が増加し、後の加工
工程においても生産性向上を図ることが難しい。Further, in the magnetic disk drive, the magnetic disk has a magnetic head arranged in super close proximity to or in contact with the surface of the magnetic disk, and information is written in and read from the magnetic head in this state. In order to move the magnetic head stably, the smaller the warp of the substrate, the better. However, slicing from the single crystal silicon rod 29 causes a warp, and the warp amount is almost proportional to the slicing speed. This warp is not easily corrected by polishing or lapping in the subsequent process. Therefore, in the slicing process, it is necessary to slice at a slicing speed V 1 that produces only a warp amount that can satisfy a desired flatness. On the other hand, in the case of the conventional technique shown in FIG. 8, since the outer diameter of the single crystal silicon rod 29 corresponds to the diameter d 1 of the substrate, it is necessary to slice the required number of slices. Therefore, the number of slicing processes increases, and it is difficult to improve productivity in the subsequent processing steps.
【０００９】本発明は上記の点を解決しようとするもの
で、その目的は、反りの少ない平面度と同心度に優れた
磁気記録媒体用の基板を生産効率良く製造し得る方法と
装置を提供することにある。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a method and an apparatus capable of producing a substrate for a magnetic recording medium, which is excellent in flatness and concentricity with less warp, with high production efficiency. To do.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明の請求項
１に記載の基板の製造方法は、単結晶シリコン製の基板
の製造方法において、同基板の口径より十分大きい口径
を有する単結晶シリコンウェーハから、複数枚の基板を
切り出すことを特徴とする。That is, the method for manufacturing a substrate according to claim 1 of the present invention is a method for manufacturing a substrate made of single crystal silicon, wherein the single crystal silicon wafer has a diameter sufficiently larger than that of the substrate. From this, a plurality of substrates are cut out.
【００１１】本発明の請求項２に記載の基板の製造方法
は、基板の回転軸挿入用の中心孔とその外周とが、レー
ザ光により同心円上に沿って同時に切り出しされること
を特徴とする。A method of manufacturing a substrate according to a second aspect of the present invention is characterized in that a central hole for inserting the rotary shaft of the substrate and its outer periphery are simultaneously cut out along a concentric circle by a laser beam. .
【００１２】本発明の請求項３に記載の基板の製造方法
は、ウェーハから切り出される基板の中心まわりに、前
記ウェーハを回転すると共に、前記レーザ光の照射点を
基板の前記中心孔の縁部およびその外周の縁部に位置決
めして、同時に切り出しをすることを特徴とする。In the method of manufacturing a substrate according to a third aspect of the present invention, the wafer is rotated around the center of the substrate cut out from the wafer, and the irradiation point of the laser beam is set at the edge of the central hole of the substrate. Also, it is characterized in that it is positioned at an edge portion of its outer circumference and is cut out at the same time.
【００１３】本発明の請求項４に記載の基板の製造方法
は、基板の直径ｄ1 より十分大きい直径ｄ2 を有する単
結晶シリコン棒を円板状にスライスし、該円板の厚みお
よび表面整合のためにラップして直径ｄ2 なるウェーハ
を形成した後、該ウェーハから複数枚の基板を切り出
し、面取り、研磨および洗浄して所望形状の基板を製造
する方法であって、小口径の直径がｄ1 である単結晶シ
リコン棒よりスライスした場合の基板の反りを所定値以
下に保持し得るスライス速度をＶ1 とする時、前記大き
い直径ｄ2 を有する単結晶シリコン棒のスライス速度Ｖ
2 は、少なくともＶ2 ＞Ｖ1 を可能とすることを特徴と
する。According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a substrate, a single crystal silicon rod having a diameter d 2 which is sufficiently larger than the diameter d 1 of the substrate is sliced into a disk shape, and the thickness and surface of the disk are sliced. A method for manufacturing a substrate having a desired shape by cutting a plurality of substrates from the wafer by lapping for alignment to form a wafer having a diameter d 2 , and having a small diameter. there when the slice rate capable of retaining the warp of the substrate in the case of sliced from a single crystal silicon rod which is d 1 to a predetermined value or less as V 1, slice velocity V of the single crystal silicon rod having a larger diameter d 2
2 is characterized in that it allows at least V 2 > V 1 .
【００１４】本発明の請求項５に記載の基板の製造装置
は、大口径のウェーハから小口径の基板を切り出すため
の製造装置であって、ベース台上に回転自在に支持さ
れ、前記ウェーハの切り出し位置近傍に吸着口を配置す
る第１の吸着台と、該第１の吸着台を回転駆動する第１
のモータと、前記第１の吸着台上に搭載される第２のモ
ータと、該第２のモータに連結されウェーハの中心に吸
着口を配置してなる第２の吸着台と、前記第１および第
２のモータの回転制御を行う制御装置と、前記第１およ
び第２の吸着台に連結する真空源と、切り出しされる基
板の外周および中心孔の縁部にレーザ光の照射点を位置
決めすべく配置されるレーザ光供給装置を設けることを
特徴とする。A substrate manufacturing apparatus according to a fifth aspect of the present invention is a manufacturing apparatus for cutting a substrate having a small diameter from a wafer having a large diameter, which is rotatably supported on a base and is A first suction table having a suction port arranged in the vicinity of the cutting position, and a first suction table for rotationally driving the first suction table.
Motor, a second motor mounted on the first suction table, a second suction table connected to the second motor and having a suction port at the center of the wafer, and the first motor. And a control device for controlling the rotation of the second motor, a vacuum source connected to the first and second suction bases, and a laser beam irradiation point positioned on the outer periphery of the substrate to be cut and the edge of the central hole. It is characterized in that a laser beam supply device arranged so as to do so is provided.
【００１５】本発明の請求項６に記載の基板の製造装置
は、前記レーザ光供給装置がレーザ発振器と、レーザ光
を前記照射点に位置決めするためのミラーからなること
を特徴とする。A substrate manufacturing apparatus according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that the laser beam supply device comprises a laser oscillator and a mirror for positioning the laser beam at the irradiation point.
【００１６】本発明の請求項７に記載の基板の製造装置
は、前記レーザ光供給装置が、レーザ発振器とそれに連
結される複数個の光ファイバ伝送モジュールからなるこ
とを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a substrate manufacturing apparatus in which the laser light supply device comprises a laser oscillator and a plurality of optical fiber transmission modules connected to the laser oscillator.
【００１７】[0017]
【作用】大口径（ｄ2 ）の単結晶シリコン棒からスライ
ス速度Ｖ2 でウェーハ（直径ｄ2 ）をスライスし、その
状態でラップする。そのため、小口径基板を切り出した
後の（多数の）基板をラップする場合と比較してラップ
加工の効率が向上する。更に、上記ウェーハから小口径
の基板（ｄ1 ）をレーザ光により同心円に沿って複数枚
切り出すため、同心度の高い基板を高効率で製作するこ
とができる。なお、ウェーハの反りが大きくても、基板
はウェーハの一部分から切り出されるために、所望の平
面度内に保持される。すなわち、切り出し製作される基
板の反り量を所定値以下にし得る範囲でウェーハのスラ
イス速度を速くし、生産効率を向上することができる。
１つの目安として少なくともウェーハのスライス速度Ｖ
2 をＶ1 より大きくすることが可能となり、スライス工
程をスライス速度の大きい分作業速度を上げることがで
きる。The wafer (diameter d 2 ) is sliced at a slicing speed V 2 from a single crystal silicon rod having a large diameter (d 2 ) and the wafer is wrapped in that state. Therefore, the efficiency of lapping is improved as compared with the case of lapping (a large number of) substrates after cutting out a small-diameter substrate. Furthermore, since a plurality of small-diameter substrates (d 1 ) are cut out from the above-mentioned wafer along the concentric circles by the laser beam, it is possible to manufacture highly concentric substrates with high efficiency. Even if the wafer is largely warped, the substrate is cut out from a part of the wafer, and thus is held within a desired flatness. That is, the slicing speed of the wafer can be increased and the production efficiency can be improved within a range in which the amount of warp of the substrate to be cut out can be set to a predetermined value or less.
As one measure, at least the wafer slicing speed V
2 can be made larger than V 1 , and the working speed can be increased in the slicing step due to the higher slicing speed.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１は本実施例の製造工程を説明する説明図であ
り、図２は本実施例の製造工程のフローチャートであ
り、図３は本実施例による基板の反り量を説明する断面
図であり、図４は本実施例の効果を説明するための線図
であり、図５は本実施例の製造方法の実施する製造装置
の一実施例を示す構成図であり、図６は前記製造装置に
よる基板の切り出し作業を説明するための平面図であ
り、図７は図６の製造装置による切り出し作業を説明す
るためのフローチャートである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the manufacturing process of this embodiment, FIG. 2 is a flowchart of the manufacturing process of this embodiment, and FIG. 3 is a sectional view for explaining the warp amount of the substrate according to this embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the present embodiment, FIG. 5 is a configuration diagram showing an embodiment of a manufacturing apparatus for carrying out the manufacturing method of the present embodiment, and FIG. FIG. 8 is a plan view for explaining the cutting out work of the substrate, and FIG. 7 is a flowchart for explaining the cutting out work by the manufacturing apparatus of FIG. 6.
【００１９】まず、図１および図２により本実施例の製
造方法を説明する。直径ｄ2 の大口径単結晶シリコン棒
１が製作される（ステップ１００）。後に説明するスラ
イス速度Ｖ2 によりスライスが行われ、ウェーハ２（直
径ｄ2 ）が形成される（ステップ１０１）。次に、ウェ
ーハ２の厚みと表面を整えるために砥粒を用いてラップ
を行う（ステップ１０２）。次に、後に説明するレーザ
光供給装置からのレーザ光により、ウェーハ２からドー
ナツ状の円板３（直径ｄ1 、以下円板と略す）を切り出
す（ステップ１０３）。切り出しは中心孔４と外周５と
を同心円上に沿って同時に加工して行う。以上により、
複数枚の円板３が形成される。次に、円板３の中心孔４
と外周５の砥石による面取りが行われる（ステップ１０
４）。引き続き円板３の表裏面の研磨加工が行われ（ス
テップ１０５）、所望の平面度の基板６ができ上がる。
次に、洗浄工程で基板に付着した研磨剤等を除去し（ス
テップ１０６）基板６の製造を完了する（ステップ１０
７）。First, the manufacturing method of this embodiment will be described with reference to FIGS. A large diameter single crystal silicon rod 1 having a diameter d 2 is manufactured (step 100). Slicing is performed at a slicing speed V 2 described later to form the wafer 2 (diameter d 2 ) (step 101). Next, lapping is performed using abrasive grains to adjust the thickness and surface of the wafer 2 (step 102). Next, a donut-shaped disk 3 (diameter d 1 , hereinafter abbreviated as disk) is cut out from the wafer 2 by laser light from a laser light supply device described later (step 103). The cutting is performed by simultaneously processing the center hole 4 and the outer periphery 5 along a concentric circle. From the above,
A plurality of discs 3 are formed. Next, the central hole 4 of the disc 3
And chamfering of the outer circumference 5 with a grindstone is performed (step 10
4). Subsequently, the front and back surfaces of the disc 3 are polished (step 105), and the substrate 6 having a desired flatness is completed.
Next, the polishing agent and the like attached to the substrate in the cleaning process are removed (step 106), and the manufacturing of the substrate 6 is completed (step 10).
7).
【００２０】図３において、ウェーハ２（直径ｄ2 ）の
スライスによる反り量をδ2 とすると、円板３（直径ｄ
1 ）の反り量δ1 はδ2 よりもはるかに小さい値にな
る。反り量δ2 は単結晶シリコン棒１をスライスするス
ライス速度Ｖ2 が大きくなれば、それに相当して大きく
なる。一方、仮りに円板３を図８に示した従来技術の製
造工程のように小口径ｄ1 の単結晶シリコン棒１からス
ライスした場合に、目標値の反り量内に反り量δ1 を保
持するためのスライス速度Ｖ1 が決められる。直径ｄ2
のウェーハ２から直径ｄ1 の円板を切り出すと反り量δ
1 をδ2 よりもはるかに小さい値にできるため、その分
単結晶シリコン棒からウェーハ２をスライスする時の速
度Ｖ2 は、上記スライス速度Ｖ1 よりも大きくすること
ができることがわかる。以上により、スライスの時間を
短かくすることができる。更に、ステップ１０２におい
てウェーハ２のままの状態でラップ加工がされるので、
ラップ工程の生産性が向上し、かつ品質の安定化が得ら
れる。図４は図１および図２の工程により製作された基
板６の平面度（μｍ）のばらつきを示すもので、図７に
示した従来技術に較べ、反りの値が低くなって、平面度
が向上すると共にばらつきが減少することがわかる。In FIG. 3, when the amount of warp due to the slice of the wafer 2 (diameter d 2 ) is δ 2 , the disk 3 (diameter d 2
The warp amount δ 1 of 1 ) is much smaller than δ 2 . The amount of warpage δ 2 increases correspondingly as the slicing speed V 2 for slicing the single crystal silicon rod 1 increases. On the other hand, if the disk 3 is sliced from the single crystal silicon rod 1 having a small diameter d 1 as in the conventional manufacturing process shown in FIG. 8, the warpage amount δ 1 is maintained within the warpage amount of the target value. The slicing speed V 1 for the operation is determined. Diameter d 2
When a disk with a diameter d 1 is cut out from the wafer 2 of
Since 1 can be set to a value much smaller than δ 2, the speed V 2 when slicing the wafer 2 from the single crystal silicon rod can be increased correspondingly to be higher than the above-mentioned slicing speed V 1 . As described above, the slice time can be shortened. Furthermore, since the wafer 2 is lapped in step 102 as it is,
The productivity of the lapping process is improved and the quality is stabilized. FIG. 4 shows a variation in flatness (μm) of the substrate 6 manufactured by the steps of FIGS. 1 and 2. The warp value is lower than that of the conventional technique shown in FIG. It can be seen that the variation is improved and the variation is reduced.
【００２１】図５は前記した基板６の製造工程における
円板３の切り出しのための製造装置７を示すものであ
る。製造装置７は第１の吸着台８と、その回転駆動用の
第１のモータ９と、第２の吸着台１０と、その回転駆動
用の第２のモータ１１と、第１および第２のモータ９，
１１を駆動制御を行う制御装置１２と、第１および第２
の吸着台８，１０に連結する真空源１３等から概略構成
される。第１の吸着台８はウェーハ２から切り出される
小口径の円板３の中心孔４と相対向する位置に吸着口１
４を形成すると共に、真空源１３に連結する真空通路１
５を内設するフランジ１６を有する円筒体からなり、フ
ランジ１６はベース台１７上に軸受１８を介して回転自
在に支持される。第１のモータ９はベース台１７上に載
置されると共に第２の吸着台１０に連結される。FIG. 5 shows a manufacturing apparatus 7 for cutting out the disk 3 in the manufacturing process of the substrate 6 described above. The manufacturing apparatus 7 includes a first suction table 8, a first motor 9 for rotationally driving the same, a second suction table 10, a second motor 11 for rotationally driving the same, first and second motors. Motor 9,
A control device 12 for driving and controlling the first and second control devices 11,
The vacuum source 13 and the like connected to the adsorption tables 8 and 10 of FIG. The first suction table 8 is located at a position facing the center hole 4 of the small-diameter disk 3 cut out from the wafer 2
And a vacuum passage 1 that forms a reference numeral 4 and connects to a vacuum source 13.
It is composed of a cylindrical body having a flange 16 in which 5 is installed, and the flange 16 is rotatably supported on a base 17 via a bearing 18. The first motor 9 is placed on the base 17 and is connected to the second suction table 10.
【００２２】一方、第２のモータ１１は第１の吸着台８
のフランジ１６上に載置され、第２の吸着台１０に連結
してそれを支持する。第２の吸着台１０はその上に搭載
されるウェーハ２の中心Ｏ2 と相対向する位置に吸着口
１９を形成すると共に真空源１３に連通する真空通路２
０を内設する。なお、第２のモータ１１の回転軸中心は
ウェーハ２の中心Ｏ2 に一致する。On the other hand, the second motor 11 is connected to the first suction table 8
Is mounted on the flange 16 of the second suction table 10 and is connected to and supports the second suction table 10. The second suction table 10 has a suction passage 19 formed at a position facing the center O 2 of the wafer 2 mounted thereon, and a vacuum passage 2 communicating with the vacuum source 13.
0 is installed internally. The center of the rotation axis of the second motor 11 coincides with the center O 2 of the wafer 2.
【００２３】制御装置１２は第１および第２のモータ
９，１１に連結すると共に電源２１に連結する。制御装
置は第１および第２のモータ９，１１のＯＮ，ＯＦＦに
駆動制御すると共に第２のモータ１１の任意割り出し制
御を行うように構成される。また、真空源１３と第１お
よび第２の吸着台８，１０の真空通路１５，２０間には
図略の制御弁が介設され、真空源１３との連通のＯＮ，
ＯＦＦを行う。The controller 12 is connected to the first and second motors 9 and 11 and also to the power supply 21. The control device is configured to control ON / OFF of the first and second motors 9 and 11 and to perform arbitrary indexing control of the second motor 11. Further, a control valve (not shown) is provided between the vacuum source 13 and the vacuum passages 15 and 20 of the first and second adsorption tables 8 and 10 to turn on and off communication with the vacuum source 13.
Turn off.
【００２４】レーザ光供給装置２２は、本実施例ではレ
ーザ発振器２３と、ハーフミラー２４および反射ミラー
２５等から構造される。なお、レーザ発振器２３は公知
のものである。レーザ発振器２３からのレーザ光２６
は、ハーフミラー２４で反射し、切り出しされる円板３
の外周５の縁部２７に照射される。また、ハーフミラー
２４を通過したレーザ光２６は反射ミラー２５で反射
し、中心孔４の縁部２８に照射点を投光ように配置され
る。なお、レーザ光２６が前記照射点に投光し得るよう
に位置決めされた状態で中心孔４の中心Ｏ1 と第１のモ
ータ９の回転軸中心が一致するように配置される。In this embodiment, the laser beam supply device 22 is composed of a laser oscillator 23, a half mirror 24, a reflection mirror 25 and the like. The laser oscillator 23 is a known one. Laser light 26 from the laser oscillator 23
Is a disk 3 that is cut out by being reflected by the half mirror 24.
The edge 27 of the outer circumference 5 is irradiated. The laser light 26 that has passed through the half mirror 24 is reflected by the reflection mirror 25, and is arranged so that the irradiation point is projected onto the edge portion 28 of the central hole 4. The center O 1 of the central hole 4 and the center of the rotation axis of the first motor 9 are arranged so that the laser beam 26 is positioned so that it can be projected onto the irradiation point.
【００２５】次に、図５に示した製造装置７の作用を図
５，図６および図７のフローチャートにより説明する。
まず、図１の大口径（ｄ2 ）の単結晶シリコン棒１から
スライスされてラップされたウェーハ２を第２の吸着台
１０上に搭載し、その中心Ｏ2 を第２の吸着台１０の吸
着口１９の中心とほぼ一致されるように取りつける。こ
の状態で第２の吸着台１０の真空通路２０と真空源１３
とを連通させ、ウェーハ２を第２の吸着台１０に吸着す
る（ステップ２００）。制御装置１２は第２のモータ１
１を回転駆動し、円板３を切り出しすべき場所を角度割
り出し位置決めし（ステップ２０１）、切り出しされる
円板３の中心孔４の中心Ｏ1 を第１の吸着台８の吸着口
１４とほぼ一定する位置に決める（ステップ２０２）。
ここで、第２の吸着台１０と真空源１３との連通を遮断
すると共に（ステップ２０３）、第１の吸着台８の真空
通路１５と真空源１３とを連通させる。なお、この状態
で前記したように第１のモータ９の回転軸中心と中心孔
４の中心Ｏ1 が一致し、照射されるレーザ光２６の照射
点が円板３の外周５の縁部２７および中心孔４の縁部２
８に一致する（ステップ２０４）。次に、第１のモータ
９を回転駆動する。それにより、図６に示すように、ウ
ェーハ２は中心孔４の中心Ｏ1 を中心にして回転される
（ステップ２０５）。前記したようにレーザ光２６の照
射点は縁部２７，２８に固定されるため、中心孔４と円
板３の外周５とを同心円上に沿って同時にレーザ光２６
により切り出しされる（ステップ２０６）。次に、第１
の吸着台８による切り出しされた円板３の吸着を解除
し、図略の取り出し手段により円板３を取り出す（ステ
ップ２０７）。再び、第２の吸着台１０によりウェーハ
２を吸着し、次の円板３を切り出しする場所を第１の吸
着台８の上方に位置決めすべくステップ２０１に戻る。
切り出された円板３は図１に示した仕上げ加工工程の次
工程側に送られる（ステップ２０８）。以下、同様の動
作を繰返し行うことにより、順次複数枚の円板３を切り
出し製作することができる。Next, the operation of the manufacturing apparatus 7 shown in FIG. 5 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5, 6 and 7.
First, the wafer 2 sliced and wrapped from the large-diameter (d 2 ) single crystal silicon rod 1 in FIG. 1 is mounted on the second adsorption table 10, and the center O 2 of the wafer 2 is mounted on the second adsorption table 10. The suction port 19 is attached so that it is substantially aligned with the center. In this state, the vacuum passage 20 and the vacuum source 13 of the second suction table 10 are
And 2 are communicated with each other, and the wafer 2 is sucked onto the second suction table 10 (step 200). The controller 12 is the second motor 1
1 is rotationally driven and the position where the disc 3 is to be cut out is indexed and positioned (step 201), and the center O 1 of the center hole 4 of the disc 3 to be cut out is set to the suction port 14 of the first suction table 8. The position is determined to be almost constant (step 202).
Here, the communication between the second suction table 10 and the vacuum source 13 is cut off (step 203), and the vacuum passage 15 of the first suction table 8 and the vacuum source 13 are connected. In this state, as described above, the center of the rotation axis of the first motor 9 and the center O 1 of the central hole 4 coincide with each other, and the irradiation point of the laser light 26 to be irradiated is the edge 27 of the outer periphery 5 of the disk 3. And the edge 2 of the central hole 4
8 (step 204). Next, the first motor 9 is rotationally driven. As a result, as shown in FIG. 6, the wafer 2 is rotated about the center O 1 of the center hole 4 (step 205). Since the irradiation point of the laser light 26 is fixed to the edge portions 27 and 28 as described above, the central hole 4 and the outer periphery 5 of the disk 3 are simultaneously irradiated along the concentric circle.
It is cut out by (step 206). Then the first
The suction of the cut-out disc 3 by the suction table 8 is released, and the disc 3 is taken out by a take-out means (not shown) (step 207). Again, the wafer 2 is sucked by the second suction table 10, and the process returns to step 201 to position the place where the next disk 3 is cut out above the first suction table 8.
The cut out disk 3 is sent to the next process side of the finishing process shown in FIG. 1 (step 208). Hereinafter, by repeating the same operation, a plurality of discs 3 can be sequentially cut out and manufactured.
【００２６】実験例として、円板３の直径ｄ1 ＝４８ｍ
ｍとし、ウェーハ２の直径ｄ2 ＝１５０ｍｍとし、スラ
イスする厚みを０．６３５ｍｍとする。この場合には約
６枚の円板３を切り出しすることができる。また、従来
技術で直径ｄ1 ＝４８ｍｍの単結晶シリコン棒を製作し
てそれをスライスして円板３を作る場合に、反りを３μ
ｍに抑える場合のスライス速度をＶ1 とする。本実施例
により反りが３μｍ以下の円板３を製作する場合にはウ
ェーハ２の反りが３０μｍ位あっても３μｍの円板３を
切り出し作成することができる。As an experimental example, the diameter d 1 of the disc 3 is 48 m.
m, the diameter d 2 of the wafer 2 is 150 mm, and the thickness for slicing is 0.635 mm. In this case, about 6 discs 3 can be cut out. Further, when a single crystal silicon rod having a diameter d 1 = 48 mm is manufactured by the conventional technique and sliced to form the disk 3, the warp is 3 μm.
Suppose the slice speed is V 1 when it is suppressed to m. In the case where the disk 3 having a warp of 3 μm or less is manufactured according to this embodiment, the disk 3 of 3 μm can be cut out and formed even if the wafer 2 has a warp of about 30 μm.
【００２７】本実施例の製造装置７による前記の切り出
しの説明は本装置の構造を明確にするためのもので、実
際には、まず、レーザ光２６の照射点位置を予め正確に
決めておき、ウェーハ２に対する円板３の切り出し位置
をレーザ光２６の照射点位置に概略一致させて前記切り
出し作用を行うことにより同心度の良好な円板３が製作
される。The above description of the cutting by the manufacturing apparatus 7 of this embodiment is for clarifying the structure of this apparatus. In practice, first, the irradiation point position of the laser beam 26 is accurately determined in advance. , The disk 3 having good concentricity is manufactured by making the cutting position of the disk 3 with respect to the wafer 2 substantially coincident with the irradiation point position of the laser beam 26 and performing the cutting operation.
【００２８】図５に示した製造装置７は装置構造の概要
を示すもので、装置の詳細構造については本実施例の内
容に限定されるものではない。レーザ光としては例えば
ＣＯ2 レーザが使用されるが勿論それに限らない。ま
た、レーザ光供給装置としては本実施例のものに限ら
ず、例えば、レーザ発振器に可撓の光ファイバを複数本
（本実施例では２本）連結した光ファイバ伝送モジュー
ル等を使用しても勿論構わない。それにより、レーザ光
の照射点の位置決めを簡単に、かつ確実に行うことがで
きる。The manufacturing apparatus 7 shown in FIG. 5 shows an outline of the apparatus structure, and the detailed structure of the apparatus is not limited to the contents of this embodiment. As the laser light, for example, a CO 2 laser is used, but it is not limited to this. Further, the laser light supply device is not limited to that of this embodiment, and for example, an optical fiber transmission module in which a plurality of flexible optical fibers (two in this embodiment) are connected to a laser oscillator may be used. Of course it doesn't matter. Thereby, the irradiation point of the laser beam can be easily and reliably positioned.
【００２９】[0029]
【発明の効果】請求項１の方法においては、磁気記録媒
体基板となる基板の口径より十分大きな口径のウェーハ
から複数枚の基板を切り出すから、切り出す前のウェー
ハが大きな反りをもっていたとしても、切り出した後の
基板の反りは小さくなる。また、切り出すまでは、１枚
の基板として扱えるので、単結晶シリコン棒からのスラ
イス、ラップの両工程の生産性が向上する。請求項２の
方法においては、小口径の基板の回転軸挿入用の中心孔
とその外周とがレーザ光により同心円上に沿って同時に
切り出しされるから、切り出し直後の中心孔と外周との
同心度が良好であり、切り出し後の面取り代やエッチン
グ代が少なくて済み、かつ心出しの作業の煩雑さがなく
なるので生産性が向上する。請求項３の方法において
は、レーザ光の照射点を小口径の基板の中心孔の縁部お
よびその外周の縁部に位置決めして同時切り出しをする
ために、切り出しが同基板の口径より十分大きい口径を
有するウェーハを、小口径の基板の中心まわりに回転す
るだけで容易に高精度に行なえる。請求項４の方法にお
いては、小口径ｄ1 の単結晶シリコン棒からスライスし
た基板の反りを所定値以下に保持し得るスライス速度を
Ｖ1 とした場合に、大きい直径ｄ2 を有する単結晶シリ
コン棒のスライス速度Ｖ2 が少なくともＶ2 ＞Ｖ1を可
能とするようになるから、スライス工程の作業速度を上
げることができる。請求項５の装置においては、レーザ
光を中心孔および外周の縁部に位置決めし、ウェーハと
中心孔を中心に回転させて切り出しを行うように装置が
構成されるため、同心度の良好な基板を製作することが
できる。請求項６の装置においては、レーザ光供給装置
がレーザ発振器と、レーザ光を照射点に位置決めするた
めのミラーとで構成され、請求項７の装置においては、
レーザ光供給装置がレーザ発振器とそれに連結される複
数個の光ファイバ伝送モジュールとで構成されているた
め、共に、光学系の制御により高精度な切り出しが可能
となる。According to the method of the present invention, a plurality of substrates are cut out from a wafer having a diameter sufficiently larger than the diameter of a substrate to be a magnetic recording medium substrate. Therefore, even if the wafer before cutting has a large warp, it is cut out. The warp of the substrate after being bent becomes small. Further, since it can be handled as one substrate until it is cut out, the productivity of both the steps of slicing and lapping from a single crystal silicon rod is improved. In the method of claim 2, since the central hole for inserting the rotary shaft of the small-diameter substrate and the outer periphery thereof are simultaneously cut out along the concentric circle by the laser light, the concentricity of the central hole and the outer periphery immediately after cutting out. Is good, the chamfering allowance and the etching allowance after cutting are small, and the complexity of the centering work is eliminated, so that the productivity is improved. In the method of claim 3, the laser light irradiation point is positioned at the edge of the central hole of the substrate having a small diameter and the edge of the outer periphery thereof for simultaneous cutting, so that the cutting is sufficiently larger than the diameter of the substrate. A wafer having a diameter can be easily and accurately performed by simply rotating it around the center of a substrate having a small diameter. According to the method of claim 4, single crystal silicon having a large diameter d 2 when V 1 is a slicing speed capable of maintaining the warp of a substrate sliced from a single crystal silicon rod having a small diameter d 1 at a predetermined value or less. The working speed of the slicing process can be increased because the slicing speed V 2 of the bar allows at least V 2 > V 1 . In the apparatus according to claim 5, the laser beam is positioned at the central hole and the peripheral edge portion of the outer periphery, and the apparatus is configured so as to rotate the wafer and the central hole to perform cutting, and thus the substrate having good concentricity is obtained. Can be manufactured. In the device of claim 6, the laser beam supply device is composed of a laser oscillator and a mirror for positioning the laser beam at the irradiation point, and in the device of claim 7,
Since the laser light supply device is composed of the laser oscillator and the plurality of optical fiber transmission modules connected to the laser oscillator, it is possible to perform highly accurate cutting by controlling the optical system.
【図１】本発明の一実施例の製造方法を説明するための
説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の作用を説明するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of FIG.
【図３】本実施例の小口径の基板と同基板の口径より十
分大きい口径を有するウェーハとの関係を示す断面図で
ある。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a relationship between a substrate having a small diameter and a wafer having a diameter sufficiently larger than that of the substrate according to the present embodiment.
【図４】本実施例の反りの値を示す線図である。FIG. 4 is a diagram showing a warp value in the present embodiment.
【図５】本発明の切り出し用の製造装置の一実施例を示
す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an embodiment of a cutting manufacturing apparatus of the present invention.
【図６】図５の装置の切り出し作用を説明するための平
面図である。FIG. 6 is a plan view for explaining the cutting operation of the device of FIG.
【図７】図５の装置による切り出し作用を説明するため
のフローチャートである。7 is a flow chart for explaining a cutting operation by the device of FIG.
【図８】基板の製造方法の一例を説明するための説明図
である。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining an example of a method of manufacturing a substrate.
【図９】図８に示された製造方法による基板の反りの値
のばらつきを示す線図である。9 is a diagram showing variations in the value of the warp of the substrate according to the manufacturing method shown in FIG.
１ 単結晶シリコン棒 ２ 単結晶シリコンウェーハ（ウェーハ） ３ ドーナツ状の円板（円板） ４ 中心孔 ５ 外周 ６ 磁気記録媒体基板（基板） ７ 製造装置 ８ 第１の吸着台 ９ 第１のモータ １０ 第２の吸着台 １１ 第２のモータ １２ 制御装置 １３ 真空源 １４ 吸着口 １５ 真空通路 １６ フランジ １７ ベース台 １８ 軸受 １９ 吸着口 ２０ 真空通路 ２１ 電源 ２２ レーザ光供給装置 ２３ レーザ発振器 ２４ ハーフミラー ２５ 反射ミラー ２６ レーザ光 ２７ 縁部 ２８ 縁部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Single crystal silicon rod 2 Single crystal silicon wafer (wafer) 3 Donut-shaped disk (disk) 4 Center hole 5 Outer circumference 6 Magnetic recording medium substrate (substrate) 7 Manufacturing device 8 First adsorption table 9 First motor 10 2nd adsorption | suction table 11 2nd motor 12 Control device 13 Vacuum source 14 Vacuum suction port 15 Vacuum passage 16 Flange 17 Base stand 18 Bearing 19 Suction port 20 Vacuum passage 21 Power supply 22 Laser light supply device 23 Laser oscillator 24 Half mirror 25 Reflection mirror 26 Laser light 27 Edge 28 Edge
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 英雄 神奈川県川崎市高津区坂戸３丁目２番１号 信越化学工業株式会社コーポレートリサ ーチセンター内 (72)発明者 中里 泰章 長野県更埴市大字屋代1393番地 長野電子 工業株式会社内 (72)発明者 青木 豊文 長野県更埴市大字屋代1393番地 長野電子 工業株式会社内 (72)発明者 黒柳 逸夫 東京都千代田区丸の内１丁目４番２号 信 越半導体株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideo Kaneko 3-2-1 Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Corporate Research Center, Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd. Address: Nagano Electronics Co., Ltd. (72) Inventor, Toyofumi Aoki 1393, Yashiro, Kojiro, Nagano Prefecture, Nagano Electronics Co., Ltd. In the company
Claims (7)
る）として使用される単結晶シリコン製の基板の製造方
法において、同基板の口径より十分大きい口径を有する
単結晶シリコンウェーハ（以下、ウェーハと略称する）
から、複数枚の基板を切り出すことを特徴とする磁気記
録媒体基板の製造方法。1. A method of manufacturing a substrate made of single crystal silicon used as a magnetic recording medium substrate (hereinafter abbreviated as a substrate), wherein a single crystal silicon wafer having a diameter sufficiently larger than that of the substrate (hereinafter referred to as wafer Abbreviated)
A method of manufacturing a magnetic recording medium substrate, which comprises cutting a plurality of substrates from the substrate.
とが、レーザ光により同心円上に沿って同時に切り出し
されることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体
基板の製造方法。2. The method of manufacturing a magnetic recording medium substrate according to claim 1, wherein a central hole for inserting the rotary shaft of the substrate and its outer periphery are simultaneously cut out along a concentric circle by a laser beam. .
わりに、前記ウェーハを回転すると共に、前記レーザ光
の照射点を基板の前記中心孔の縁部およびその外周の縁
部に位置決めして、同時に切り出しをすることを特徴と
する請求項２に記載の磁気記録媒体基板の製造方法。3. The wafer is rotated around the center of the substrate cut out from the wafer, and the irradiation point of the laser beam is positioned at the edge portion of the center hole of the substrate and the edge portion of the outer periphery thereof, and the wafer is cut out at the same time. The method for manufacturing a magnetic recording medium substrate according to claim 2, wherein
を有する単結晶シリコン棒を円板状にスライスし、該円
板の厚みおよび表面整合のためにラップして直径ｄ2 な
るウェーハを形成した後、該ウェーハから複数枚の基板
を切り出し、面取り、研磨および洗浄して所望形状の基
板を製造する方法であって、小口径の直径がｄ1 である
単結晶シリコン棒よりスライスした場合の基板の反りを
所定値以下に保持し得るスライス速度をＶ1 とする時、
前記大きい直径ｄ2 を有する単結晶シリコン棒のスライ
ス速度Ｖ2 は、少なくともＶ2 ＞Ｖ1 を可能とすること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録
媒体基板の製造方法。4. A diameter d 2 which is sufficiently larger than the diameter d 1 of the substrate.
After slicing a single crystal silicon rod having a disk into a disk shape and forming a wafer having a diameter d 2 by wrapping the disk for thickness and surface matching of the disk, a plurality of substrates are cut out from the wafer and chamfered, A method of manufacturing a substrate having a desired shape by polishing and washing, wherein a slicing speed capable of keeping the warp of the substrate below a predetermined value when sliced from a single crystal silicon rod having a small diameter d 1 is V When set to 1 ,
Slice velocity V 2 of the single crystal silicon rod having a larger diameter d 2 is the production of a magnetic recording medium substrate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that to enable at least V 2> V 1 Method.
り出すための製造装置であって、ベース台上に回転自在
に支持され、前記ウェーハの切り出し位置近傍に吸着口
を配置する第１の吸着台と、該第１の吸着台を回転駆動
する第１のモータと、前記第１の吸着台上に搭載される
第２のモータと、該第２のモータに連結されウェーハの
中心に吸着口を配置してなる第２の吸着台と、前記第１
および第２のモータの回転制御を行う制御装置と、前記
第１および第２の吸着台に連結する真空源と、切り出し
される基板の外周および中心孔の縁部にレーザ光の照射
点を位置決めすべく配置されるレーザ光供給装置を設け
ることを特徴とする磁気記録媒体基板の製造装置。5. A manufacturing apparatus for cutting out a small-diameter substrate from a large-diameter wafer, which is rotatably supported on a base and has a suction port arranged in the vicinity of the cutting position of the wafer. Table, a first motor for rotationally driving the first suction table, a second motor mounted on the first suction table, and a suction port connected to the second motor at the center of the wafer. And a second suction table, in which
And a control device for controlling the rotation of the second motor, a vacuum source connected to the first and second suction bases, and a laser beam irradiation point positioned on the outer periphery of the substrate to be cut and the edge of the central hole. An apparatus for manufacturing a magnetic recording medium substrate, which is provided with a laser beam supply device that is arranged as necessary.
と、レーザ光を前記照射点に位置決めするためのミラー
からなることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒
体基板の製造装置。6. The apparatus for manufacturing a magnetic recording medium substrate according to claim 5, wherein the laser beam supply device includes a laser oscillator and a mirror for positioning the laser beam at the irradiation point.
とそれに連結される複数個の光ファイバ伝送モジュール
からなることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒
体基板の製造装置。7. The apparatus for manufacturing a magnetic recording medium substrate according to claim 5, wherein the laser light supply device comprises a laser oscillator and a plurality of optical fiber transmission modules connected thereto.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253773A JP2678416B2 (en) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | Method and apparatus for manufacturing magnetic recording medium substrate |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0676282A true JPH0676282A (en) | 1994-03-18 |
| JP2678416B2 JP2678416B2 (en) | 1997-11-17 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004114387A1 (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing semiconductor single crystal wafer and laser processing device used therefor |
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-
1992
- 1992-08-28 JP JP4253773A patent/JP2678416B2/en not_active Expired - Fee Related
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