JPH0731256U - ウェーハ面取り機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェーハ外周の面取り加工精度が向上しウェ
ーハ外周面取り加工の歩留まりが高く、加工後の検査を
ほぼ不要とするウェーハ面取り機を提供することを目的
とする。 【構成】 回転自在なウェーハテーブル２１と回転自在
な台形砥石３１を相対的に上下及び水平方向に移動可能
に構成し、ウェーハの片面をウェーハテーブル２１に真
空吸着等で固定して、ウェーハテーブル２１と台形砥石
３１の相対的な上下方向位置を設定した後、ウェーハテ
ーブル２１と台形砥石３１を回転させながらウェーハテ
ーブル２１と台形砥石３１を相対的に近づけることによ
ってウェーハ外周の面取り加工を行うウェーハ面取り機
に、ウェーハテーブル２１からのウェーハの反り量を検
出するセンサ４２をウェーハテーブル２１のテーブル軸
受け台２３側に設けるとともに、センサ４２の信号によ
って、ウェーハの反り量が許容値以下になるように台形
砥石３１のウェーハへの研削力を制御する制御部４３を
設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は半導体素子の素材となるシリコン等のウェーハ外周の面取りを加工す るウェーハ面取り機に関する考案である。

【０００２】

【従来の技術】

半導体素子の素材となるシリコン等のウェーハは、インゴットの状態からスラ イシングマシンにて薄く切り出された後、外周をウェーハ面取り機によって面取 り加工される。図３はウェーハ外周に必要な面取り形状を表す図である。 図３において、ＢｕとＢｄは面取り幅、θｕとθｄはテーパ角であり、Ｒｕと Ｒｄはコーナーが曲面で、ｔは外周が平らな部分を持っている（尖っていない） ことを示す。Ｔはウェーハの厚さでありＤは直径である。各寸法及び形状は各々 許容値があり許容値から外れると不良品となる。

【０００３】 図５は従来のウェーハ面取り機の要部を示す図である。また、図６は加工状態 の概要を示す図で、左側がウェーハテーブル２１側を加工している状態、右側が ウェーハテーブル２１と反対側を加工している状態である。 図５及び図６において、ウェーハ１０は回転自在のウェーハテーブル２１に真 空吸着等にて固定される。ウェーハテーブル２１の一方はテーブル軸受け台２３ に設けられたテーブル軸２２に取り付けられており、テーブル軸２２はモータ２ ４で回転される。テーブル軸受け台２３は上下スライダ２５に固着されており、 上下スライダ２５は上下ガイド２６によって上下方向移動自在でモータ２７を含 む駆動機構によって上下方向に駆動される。これによって、ウェーハ１０はウェ ーハテーブル２１に固定された状態で回転自在となるとともに上下方向にも移動 自在となる。 また、３１は外周面取り加工用の台形砥石で、砥石軸受け台３３に設けられた 砥石軸３２に取り付けられており、砥石軸３２は水平スライダ３５に設けられた モータ３４でベルト等を介して回転される。砥石軸受け台３３は水平スライダ３ ５に固着されており、水平スライダ３５は水平ガイド３６によってウェーハテー ブル２１方向（水平方向）に移動自在でモータ３７を含む駆動機構によってに水 平方向に駆動される。これによって、台形砥石３１は回転自在となるとともにウ ェーハテーブル２１方向（水平方向）に移動自在となる。

【０００４】 このように構成されたウェーハ面取り機でウェーハ１０の外周面取り加工を行 う場合、ウェーハ１０は図示しないウェーハ姿勢制御部で直径Ｄの中心がウェー ハテーブル２１の回転中心と一致するように姿勢制御された後、ウェーハテーブ ル２１に固定され上下スライダ２５によって所定の位置（上下方向）に位置決め される。 次に、台形砥石３１が回転するとともに水平スライダ３５によってウェーハ１ ０の方向に移動し、ウェーハテーブル２１は回転する。台形砥石３１は内側が略 台形になっており、テーパ部分３１ａがウェーハ１０の外周のエッジ部分に当た るようにウェーハ１０と台形砥石３１の上下位置関係が設定されているので、こ れによって、ウェーハ１０の片面（図５及び図６で上側）の外周面取り加工が行 われる。 ウェーハ１０の片面の外周面取り加工が終わると、ウェーハテーブル２１はウ ェーハ１０のもう一方の面のエッジ部分が台形砥石３１のもう一方のテーパ部分 ３１ｂに当たるように上下スライダ２５によって下方に送られ、同様の方法でウ ェーハ１０のもう一方の面（図５及び図６で下側）の外周面取り加工が行われる 。 ただし、加工の順序は前述した内容と反対に、すなわち、ウェーハ１０のウェ ーハテーブル２１と反対側の面（図５及び図６で下側）を先に加工し、次にウェ ーハテーブル２１側の面（図５及び図６で上側）を加工する方法もあり、いずれ の順序でもよい。

【０００５】 また、図７に示す例は、総形砥石５１にて加工する場合で、総形砥石５１の内 側形状がウェーハ１０に要求される面取り形状と同じ形状になっているので、総 形砥石５１をウェーハ１０の外周に押し込むだけでウェーハ１０を上下に送らな くてもウェーハ１０の面取りが加工できる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の技術の方法では、ウェーハ１０はウェーハテーブル２１ に片面のみが真空吸着等で固定されているので、ウェーハ１０のウェーハテーブ ル２１側の面取りを加工する場合、台形砥石３１のテーパ部分３１ａによって直 径方向に押圧力を受けるとその下方向の分力によってウェーハ１０はウェーハテ ーブル２１と反対側（図５及び図６で下方向）に反る。この結果、面取り形状が 設定値に対して正しく加工されない。これに対しウェーハ１０のウェーハテーブ ル２１と反対側の面取りを加工する場合は、台形砥石３１のテーパ部分３１ｂに よってウェーハ１０はウェーハテーブル２１側（図５及び図６で上方向）に押さ れるがウェーハテーブル２１によって規制されているためウェーハ１０はほとん ど反らず、面取り形状は正しく加工される。 従って、ウェーハ１０のウェーハテーブル２１側の面取りが正しく加工されな いとともに、２つの面の面取り形状が異なるという問題がある。また、加工精度 の信頼性が低いため、加工後にウェーハ１０の外周全位置を検査をしなければな らないという問題がある。

【０００７】 さらに、図７の方法では２つの面の面取りを同時に行うのでウェーハ１０が反 る問題はないが、このような総形砥石を製作をするのは高価であるとともに、形 状を維持する事が困難であるという問題がある。 本考案はこのような事情を鑑みてなされたもので、ウェーハ外周の面取り加工 精度を向上させてウェーハ外周面取り加工の歩留まりを高くするとともに、加工 後の検査をほぼ不要とするウェーハ面取り機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記目的を達成するために、回転自在なウェーハテーブルと回転自 在な台形砥石を相対的に上下及び水平方向に移動可能に構成し、ウェーハの片面 を前記ウェーハテーブルに真空吸着等で固定して、前記ウェーハテーブルと前記 台形砥石の相対的な上下方向位置を設定した後、前記ウェーハテーブルと前記台 形砥石を回転させながら前記ウェーハテーブルと前記台形砥石を相対的に近づけ ることによってウェーハ外周の面取り加工を行うウェーハ面取り機に、前記ウェ ーハテーブルからのウェーハの反り量を検出するセンサを前記ウェーハテーブル のテーブル軸受け台側に設けるとともに、前記センサの信号によって、ウェーハ の反り量が許容値以下になるように前記台形砥石のウェーハへの研削力を制御す る制御部を設けた。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、台形砥石の研削力によってウェーハがウェーハテーブルから 反る量をセンサによって検出し、ウェーハの反り量が許容値以下になるように台 形砥石の研削力を制御するのでウェーハ外周の面取り形状が正しく加工される。

【００１０】

【実施例】

図１に本考案に係る実施例１のウェーハ面取り機の要部が示されている。 図１におけるウェーハ面取り機の要部の基本構成は、図５と同じであり従来の 技術で説明した通りであるので、基本構成の説明は省略する。 実施例１では、従来の技術に対して次の点が異なる。すなわち、図２に示す図 １の部分拡大図に示すように、テーブル軸受け台２３にホルダ４１が設けられ、 ホルダ４１はウェーハテーブル２１のウェーハ１０取り付け面側（図１で下側） まで延長されていて、ウェーハ１０の反り量を検出するセンサ４２の検出面がウ ェーハ１０に向けて取り付けられている。センサ４２の信号は制御部４３に送ら れ、制御部４３はウェーハテーブル２１を回転するモータ２４を制御する。 また、本実施例ではセンサ４２に静電容量形センサを用いており、研削液がセ ンサ４２に影響しないように、ホルダ４１にはセンサ４２と台形砥石３１の間に スクレーパ４４がセンサ４２を取り囲むように設けられている。

【００１１】 このように構成されたウェーハ面取り機でウェーハ１０の外周面取り加工を行 う場合、従来の技術と同様に、ウェーハ１０は図示しないウェーハ姿勢制御部で 直径Ｄの中心がウェーハテーブル２１の回転中心と一致するように姿勢制御され た後、ウェーハテーブル２１に固定され上下スライダ２５によって所定の位置（ 上下方向）に位置決めされる。 次に、台形砥石３１が回転するとともに水平スライダ３５によってウェーハ１ ０の方向に移動し、ウェーハテーブル２１は回転する。台形砥石３１は内側が略 台形になっており、テーパ部分３１ａ（図６参照）がウェーハ１０の外周のエッ ジ部分に当たるようにウェーハ１０と台形砥石３１の上下位置関係が設定されて いるので、これによって、ウェーハ１０の片面（図１で上側）の外周面取り加工 が行われる。 このとき、従来の技術で説明したように、ウェーハ１０は台形砥石３１のテー パ部分３１ａによる力を受けて下方向に反るが、その量がセンサ４２で検出され 制御部４３に送られ、反り量が許容値以下になるようにウェーハテーブル２１の 回転速度を調整することによって台形砥石３１の研削力が制御される。 ウェーハ１０の片面の外周面取り加工が終わると、ウェーハテーブル２１はウ ェーハ１０のもう一方の面のエッジ部分が台形砥石３１のもう一方のテーパ部分 ３１ｂ（図６参照）に当たるように上下スライダ２５によって上方に送られ、同 様の方法でウェーハ１０のもう一方の面（図１で下側）の外周面取り加工が行わ れる。 図１で下側の場合、通常はウェーハ１０の反り量は許容値以下になるが、もし 、許容値を越える状態が発生すれば上側の場合と同様にセンサ４２で反り量が検 出されるので、検出された信号が制御部４３に送られて反り量が許容値以下にな るようにウェーハテーブル２１の回転速度を調整することによって台形砥石３１ の研削力が制御される。 ただし、加工の順序は前述した内容と反対に、すなわち、ウェーハ１０のウェ ーハテーブル２１と反対側の面（図１で下側）を先に加工し、次にウェーハテー ブル２１側の面（図１で上側）を加工する方法もあり、いずれの順序でもよい。

【００１２】 図４に本考案に係る実施例２のウェーハ面取り機の要部が示されている。 実施例２は実施例１に対してウェーハ面取り機の基本構成が異なっており、ウ ェーハテーブル２１関係が下側に配置されるとともに、水平スライダ３５に固着 されて水平方向に移動自在となっている。また台形砥石３１関係が上下スライダ ２５に固着されて上下方向に移動自在となっている。そして、実施例１と同様に テーブル軸受け台２３にホルダ４１が設けられてセンサ４２とスクレーパ４４が 取り付けられている。 従って、実施例２の場合は、ウェーハ１０は姿勢制御されウェーハテーブル２ １に固定されると、上下スライダ２５によって台形砥石３１が所定の位置（上下 方向）に位置決めされ、ウェーハテーブル２１は水平スライダ３５によって台形 砥石３１の方向に移動してウェーハ１０の外周面取り加工が行われる。このとき 、実施例１と同様にウェーハ１０の２つの面のうち主としてウェーハテーブル２ １側が加工される場合はウェーハ１０はウェーハテーブル２１から反るが、この 量はセンサ４２にて検出され制御部４３に送られて、ウェーハ１０の反り量が許 容値以下になるようにウェーハテーブル２１の回転速度を調整することによって 台形砥石３１の研削力が制御される。

【００１３】 なお、実施例１及びは実施例２に示した基本構成以外にも、ウェーハ面取り
機 の基本構成は、ウェーハテーブル２１側についてはウェーハテーブル２１が下向 きで水平方向に移動する構造、ウェーハテーブル２１が上向きで上下方向に移動 する構造等があり、また、台形砥石３１側については砥石軸受け台３３が下側に 設けられて水平方向または上下方向に移動する構造等があり、それらの組み合わ せによってウェーハテーブル２１側と台形砥石３１側の相対位置が上下及び水平 方向に移動自在な構成であれば、実施例１及び実施例２に示した基本構成のウェ ーハ面取り機に限らず本考案は適用できる。 同様に、ウェーハテーブル２１や台形砥石３１の回転伝達機構及び上下スライ ダ２５や水平スライダ３５の駆動機構についても、実施例１及び実施例２に示し た機構のウェーハ面取り機に限らず本考案は適用できる。 また、実施例１及び実施例２では台形砥石３１の研削力の制御をウェーハテー ブル２１の回転速度を調整する方法の場合について説明したが、これに限らず、 研削抵抗を低減する他の方法によって行ってもよい。 また、実施例１及び実施例２ではウェーハ１０の反り量を検出するセンサを静 電容量形センサ４２を用いスクレーパ４４も取り付けたが、これに限らず、他の センサを用いてもよく、他のセンサで研削液が影響しないものであればスクレー パ４４は取り付けなくてもよい。さらにセンサ４２は検出面をウェーハテーブル ２１と反対側のウェーハ面に向けたが、これに限らず、ウェーハテーブル２１側 のウェーハ面に向けてもよい。 なお、ウェーハ１０はオリエンテーションフラット付きウェーハでもノッチ付 きウェーハでも本考案は適用できる。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係るウェーハ面取り機によれば、回転自在なウェ ーハテーブル２１と回転自在な台形砥石３１を相対的に上下及び水平方向に移動 可能に構成し、ウェーハの片面をウェーハテーブル２１に真空吸着等で固定して 、ウェーハテーブル２１と台形砥石３１の相対的な上下方向位置を設定した後、 ウェーハテーブル２１と台形砥石３１を回転させながらウェーハテーブル２１と 台形砥石３１を相対的に近づけることによってウェーハ外周の面取り加工を行う ウェーハ面取り機に、ウェーハテーブル２１からのウェーハの反り量を検出する センサ４２をウェーハテーブル２１のテーブル軸受け台２３側に設けるとともに 、センサ４２の信号によって、ウェーハの反り量が許容値以下になるように台形 砥石３１のウェーハへの研削力を制御する制御部４３を設けた。 従って、ウェーハ外周の面取りの加工精度が向上してウェーハ外周面取り加工 の歩留まりが高くなるとともに、加工時のウェーハ外周各位置ごとの反り量を記 録することによりウェーハ外周各位置ごとの加工後の面取り形状が推定できるの で加工後の検査がほぼ不要となるウェーハ面取り機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る実施例１のウェーハ面取り機の要
部を示す図

【図２】図１のセンサ部分の拡大図

【図３】ウェーハ外周に必要な面取り形状を示す図

【図４】本考案に係る実施例２のウェーハ面取り機の要
部を示す図

【図５】従来のウェーハ面取り機の要部を示す図

【図６】従来のウェーハ面取り機によるウェーハの加工
状態の概要を示す図

【図７】総形砥石を用いた従来のウェーハ面取り機によ
る加工状態の概要を示す図

【符号の説明】

１０ ウェーハ ２１ ウェーハテーブル ２３ テーブル軸受け台 ３１ 台形砥石 ３３ 砥石軸受け台 ４１ ホルダ ４２ センサ ４３ 制御部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在なウェーハテーブルと回転自在
   な台形砥石を相対的に上下及び水平方向に移動可能に構
   成し、ウェーハの片面を前記ウェーハテーブルに真空吸
   着等で固定して、前記ウェーハテーブルと前記台形砥石
   の相対的な上下方向位置を設定した後、前記ウェーハテ
   ーブルと前記台形砥石を回転させながら前記ウェーハテ
   ーブルと前記台形砥石を相対的に近づけることによって
   ウェーハ外周の面取り加工を行うウェーハ面取り機にお
   いて、 前記ウェーハテーブルのテーブル軸受け台側に設けら
   れ、前記ウェーハテーブルからのウェーハの反り量を検
   出するセンサと前記センサの信号によって、ウェーハの
   反り量が許容値以下になるように前記台形砥石のウェー
   ハへの研削力を制御する制御部と、 を備えたことを特徴とするウェーハ面取り機。
2. 【請求項２】 回転自在なウェーハテーブルと回転自在
   な台形砥石を相対的に上下及び水平方向に移動可能に構
   成し、ウェーハの片面を前記ウェーハテーブルに真空吸
   着等で固定して、前記ウェーハテーブルと前記台形砥石
   の相対的な上下方向位置を設定した後、前記ウェーハテ
   ーブルと前記台形砥石を回転させながら前記ウェーハテ
   ーブルと前記台形砥石を相対的に近づけることによって
   ウェーハ外周の面取り加工を行うウェーハ面取り機にお
   いて、 前記ウェーハテーブルのテーブル軸受け台側に設けら
   れ、前記ウェーハテーブルからのウェーハの反り量を検
   出する静電容量形センサと前記静電容量形センサと前記
   台形砥石の間に設けられ、前記静電容量形センサを研削
   液から保護するスクレーパと、 前記静電容量形センサの信号によって、ウェーハの反り
   量が許容値以下になるように前記ウェーハテーブルの回
   転速度を調整し前記台形砥石のウェーハへの研削力を制
   御する制御部と、 を備えたことを特徴とするウェーハ面取り機。