JPH10189508A

JPH10189508A - ウェ−ハ面取り用砥石およびウェ−ハの面取り方法

Info

Publication number: JPH10189508A
Application number: JP35829796A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Matsumoto; 昌幸松本; Yoshiki Kitamura; 芳樹北村; Kazuaki Sugitani; 和明杉谷; Jiro Tatsuta; 次郎龍田; Kiyomasa Ota; 清正太田
Original assignee: Mitsubishi Materials Silicon Corp; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Silicon Corp; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェーハ面取り用砥石の砥石寿命を向上させ
る。半導体ウェーハの面取り面の面粗度を高める。面取
り加工時間を短縮する。【解決手段】まず、シリコンウェーハＷの外周を粗め
のフラット面砥石である粗粒部２２にてトラバース研削
する。外周研削により所定の直径出しを行う。次に、細
かな砥石である細粒部２３にてこのウェーハＷの外周を
研削して面取り面を形成する。具体的には、ウェーハ外
周の上面側の角部を上側の傾斜側壁２６で研削し、次
に、ウェーハ外周の下面側の角部を下側の傾斜側壁２６
で研削する。この結果、所定形状の面取り面が形成され
たウェーハＷを作製できる。砥石およびウェーハにかか
る負担が小さくなる。その砥石寿命が長くなり、かつ面
粗度の平均値も小さくなる。面取り面の面粗度を落さず
に、その能率を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウェーハ
の機械面取り加工において使用されるウェーハ面取り用
砥石（ダイヤモンドホイール）およびその砥石を使用し
てのウェーハ面取り方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の面取り用の砥石（ダイヤ
モンドホイール）としては、例えば図５に示すようなも
のが知られていた。この砥石１１は、図示のように、円
筒体の外周面に溝１３を形成してある。すなわち、円筒
体の外周面の断面が凹状になるように、円筒砥石１１の
上端部および下端部が半径が大きくそれらの中間部の半
径が小さく形成されている。なお、この円筒状砥石１１
の外周面には例えば＃６００のダイヤモンド砥粒が接着
固定されている。したがって、この砥石１１を用いて半
導体ウェーハの外周の面取りを行うには、溝１３の谷底
部１４（幅１．５ｍｍ程度）にてその外周研削を行い、
同時に、同じ溝１３の傾斜面部１５にてその面取り面の
形状研削を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の面取り用砥石（ダイヤモンドホイール）にあ
っては、半導体ウェーハの面取り面の形状加工を行う部
位１５と、その外周加工を行う部位１４とが同じであ
る。このため、面取り用砥石の形状崩れが大きく、ダイ
ヤモンド砥粒部に傷をつけていた。その結果、この面取
り用砥石にチッピングが発生し、その砥石寿命が短かっ
た。また、半導体ウェーハの面取り面自体の面粗度を高
めることができなかった。さらに、従来の面取り方法で
は、外周面の研削加工（直径出し加工）と面取り面の形
状加工とを略同時に行っていたため、面取り加工全体の
時間が長いという課題もあった。

【０００４】

【発明の目的】この発明の目的は、ウェーハ面取り用砥
石の砥石寿命を向上させることである。この発明の目的
は、半導体ウェーハの面取り面の面粗度を高めることで
ある。また、この発明の目的は、面取り加工時間を短縮
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、円筒の外周面である砥石作用面に、粗い砥粒が接着
固定された粗粒部と、これより細かい砥粒が接着固定さ
れた細粒部とを有し、砥石軸を中心に回転してこの砥石
作用面で半導体ウェーハの外周を研削するウェーハ面取
り用砥石であって、上記細粒部に平底状断面を有する溝
を形成したウェーハ面取り用砥石である。

【０００６】請求項２に記載の発明は、上記粗粒部と細
粒部とは隣設されている請求項１に記載のウェーハ面取
り用砥石である。

【０００７】請求項３に記載の発明は、半導体ウェーハ
の外周を粗い砥粒が接着固定された砥石にて研削し、次
に、この半導体ウェーハの外周をこれより細かな砥粒が
接着固定された砥石にて研削して半導体ウェーハの外周
に面取り面を形成するウェーハの面取り方法である。

【０００８】請求項４に記載の発明は、半導体ウェーハ
の外周は上記粗い砥粒が接着固定された砥石でトラバー
ス研削する請求項３に記載のウェーハの面取り方法であ
る。

【０００９】

【作用】請求項１，請求項２に記載の発明によれば、粗
い砥粒が接着固定された粗粒部で半導体ウェーハの外周
研削を行うことができ、かつ、これより細かい砥粒の細
粒部で面取り面の加工研削を行うことができる。よっ
て、面取り用砥石全体として均等に磨耗させることがで
き、砥石寿命を従来によりも延ばすことができる。ま
た、面取り面の面粗さを従来よりも滑らかにすることが
できる。さらに、面取り加工全体にかかる時間を短縮す
ることができる。

【００１０】請求項３，請求項４に記載の発明方法によ
れば、半導体ウェーハの外周を粗めのフラット面を有す
る砥石にて研削して直径出しをする。次に、この半導体
ウェーハの外周の上下の角部を細かな砥石にて研削して
面取り面を形成する。また、半導体ウェーハの外周は粗
い砥石でトラバース研削する。この結果、面取り面の面
粗度を落とさないで、しかもその面取りでの能率が向上
する。また、砥石寿命を延ばすことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を図面
を参照して説明する。図１はこの発明の一実施例に係る
面取り用砥石（ダイヤモンドホイール）を示す半断面図
である。この図に示すように、この砥石２１は、円筒体
で形成され、軸方向に沿って粗粒部２２と、細粒部２３
とが連続して形成されている。粗粒部２２および細粒部
２３のいずれの外周面にも、ダイヤモンド砥粒が接着固
定されている。詳しくは、このダイヤモンド砥粒は台金
（鉄系材料：例えばＳ２５Ｃ）に結合材を介して結合さ
れている。ここで、粗粒部２２は番手が＃２７０〜＃６
００の砥粒を、細粒部２３は番手が＃７００〜＃１５０
０の砥粒をそれぞれ用いるものとする。なお、この砥石
２１はモータ駆動されて、砥石軸を中心にして所定速度
で回転する構成である。

【００１２】さらに、この細粒部２３は外周面に複数の
環状溝２４を形成してあり、これらの環状溝２４は断面
においてその底壁が平坦でその両側壁が傾斜した形状に
形成されている。環状溝２４は、所定幅でフラットな平
底２５と、傾斜面からなり放射外方側程その間隔が拡が
った側壁２６，２６と、から構成されている。

【００１３】したがって、以上の構成に係る面取り用砥
石にあっては、半導体ウェーハＷの面取り工程におい
て、その外周について２段面取りを行う。すなわち、ま
ず、シリコンウェーハＷの外周を粗めのフラット面砥石
である粗粒部２２にてトラバース研削する。外周研削に
より所定の直径出しを行う。次に、細かな砥石である細
粒部２３にてこの半導体ウェーハＷの外周を研削して面
取り面を形成する。このようにしてＭＯＳ型ウェーハ形
状での面取りを行う。具体的には、ウェーハ外周の上面
側の角部を上側の傾斜側壁２６で研削し、次に、ウェー
ハ外周の下面側の角部を下側の傾斜側壁２６で研削す
る。これらの結果、所定形状の面取り面が形成された半
導体ウェーハＷを作製することができることとなる。な
お、フラット面（粗粒部２２）の番手が＃５００で、研
削面（細粒部２３）の番手は＃７００を使用した時、そ
の砥石寿命が従来の約３倍となった。

【００１４】図６にはこの２段面取りを模式的に示して
いる。まず、粗粒部２２での外周研削で直径出しを行
う。直径２０１ｍｍの材料ウェーハを２００．２０ｍｍ
にまで研削するものである。次に、ウェーハ外周面およ
び上面側の角部を傾斜側壁２６および平底２５で同時
に研削する。最後に、傾斜側壁２６で下面側の角部を
研削する。この結果、製品ウェーハの径は２００．１０
ｍｍとされる。また、この研削では、最初のウェーハを
→→の順に研削すると、次のウェーハは→→
の順に研削する。交互に研削することにより、溝２４
の上下の傾斜壁面のダイヤモンド砥粒層の磨耗を平均化
することができ、全体として長寿命化を図ることができ
る。

【００１５】以下、この発明に係る面取り用砥石を用い
た場合の具体例について説明する。この具体例では、面
取り用砥石のモータへの負荷電流を計測するシステムを
用いて測定を行った。この面取り機（ウェーハ外周面研
削装置）での設定条件（砥石周速度、ウェーハ速度な
ど）は以下の表の通りである。

【００１６】

【表１】

【００１７】ホイールライフ（砥石寿命）の調査結果を
図２に示す。この図に示すように、従来に対する２段面
取りでのホイールライフは（♯７００の上下の形状研削
部での評価）、ダイヤモンド砥粒の番手が細かくなって
いるにもかかわらず、３．５倍以上の改善がみられた。

【００１８】面取り面の面粗さの調査結果を図３に示
す。２段面取りによる面取り後のウェーハ、従来の砥石
を使用した面取り後のウェーハのそれぞれについて、砥
石の交換後に面取りしたサンプルウェーハでその面粗さ
を調査した。この結果、＃５００／＃７００の砥石を使
用した２段面取りは、従来比で大幅な改善が見られる。

【００１９】負荷電流比較の調査結果を図４に示す。こ
の場合、従来、２段面取りの各条件における、各条件時
の第１周目の負荷電流を比べたものである。その結果、
従来の砥石での面取り、この発明に係る２段面取りの順
に負荷電流の任意単位値が低下しており、砥石およびウ
ェーハへの負担の低減が予測できる。

【００２０】以上の各条件のデータから、従来よりも＃
５００／＃７００の砥石での２段面取りの方が、砥石お
よびウェーハにかかる負担が小さくなることがわかっ
た。その結果、従来の砥石での面取り、＃５００／＃７
００の砥石での２段面取りの順に砥石寿命が長くなり、
かつ面粗度の平均値も小さくなることがわかった。

【００２１】

【発明の効果】この発明によれば、砥石およびウェーハ
にかかる負担が小さくなる。また、その砥石寿命が長く
なり、かつ面粗度の平均値も小さくなる。さらに、面取
り面の面粗度を落さずに、その能率を向上させることが
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るウェーハ面取り用砥
石を示す半断面図である。

【図２】この発明の一実施例に係る砥石寿命を示すグラ
フである。

【図３】この発明の一実施例に係る面取り面粗度を示す
グラフである。

【図４】この発明の一実施例に係るモータへの負荷電流
を示すグラフである。

【図５】従来の面取り用砥石を示すその半断面図であ
る。

【図６】この発明の一実施例に係るウェーハ面取り方法
を説明するための一部断面図である。

【符号の説明】

２１面取り用砥石（ダイヤモンドホイール）、２２粗粒部、２３細粒部、２４溝（環状溝）、２５溝の平底部、Ｗシリコンウェーハ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉谷和明東京都千代田区大手町１丁目５番１号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者龍田次郎東京都千代田区大手町１丁目５番１号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者太田清正東京都千代田区大手町１丁目５番１号三菱マテリアルシリコン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒の外周面である砥石作用面に、粗い
砥粒が接着固定された粗粒部と、これより細かい砥粒が
接着固定された細粒部とを有し、砥石軸を中心に回転し
てこの砥石作用面で半導体ウェーハの外周を研削するウ
ェーハ面取り用砥石であって、上記細粒部に平底状断面を有する溝を形成したウェーハ
面取り用砥石。
【請求項２】上記粗粒部と細粒部とは隣設されている
請求項１に記載のウェーハ面取り用砥石。
【請求項３】半導体ウェーハの外周を粗い砥粒が接着
固定された砥石にて研削し、次に、この半導体ウェーハの外周をこれより細かな砥粒
が接着固定された砥石にて研削して半導体ウェーハの外
周に面取り面を形成するウェーハの面取り方法。
【請求項４】半導体ウェーハの外周は上記粗い砥粒が
接着固定された砥石でトラバース研削する請求項３に記
載のウェーハの面取り方法。