JPH11320363A - ウェーハ面取り装置 - Google Patents

ウェーハ面取り装置

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JPH11320363A
JPH11320363A JP10135257A JP13525798A JPH11320363A JP H11320363 A JPH11320363 A JP H11320363A JP 10135257 A JP10135257 A JP 10135257A JP 13525798 A JP13525798 A JP 13525798A JP H11320363 A JPH11320363 A JP H11320363A
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JP
Japan
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wafer
axis
chamfering
notch
grindstone
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JP10135257A
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English (en)
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Ichiro Katayama
一郎 片山
Masatami Iwaki
正民 岩城
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/065—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ウェーハを精度よく面取り加工することができ
るウェーハ面取り装置の提供。 【解決手段】一定位置で回転する外周加工砥石１０８と
ノッチ加工砥石１２２に対して、ウェーハＷを保持する
ウェーハテーブル１００がθ軸回りに回転するとともに
Ｘ−Ｙ−Ｚの３軸方向の移動してウェーハＷの面取りを
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウェーハ面取り装置
に係り、特にウェーハの周縁を面取り加工するウェーハ
面取り装置に関する。
【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等
で薄く切り出されたのち、欠けや割れ等を防止するため
に、その周縁を面取り加工される。このウェーハの面取
り加工は、回転するウェーハの周縁に、回転する面取り
加工用の砥石を押し当てることにより行うが、従来の面
取り装置では、砥石側がウェーハに対して前後あるいは
上下、左右に移動してウェーハの周縁を面取りする構成
であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加工に
際して砥石は高速で回転するため、砥石側が移動する従
来の構成の面取り装置では剛性が不足し、振動が発生し
やすいという欠点があった。このため、従来の面取り装
置では、研削面にコインマークやチッピング等が発生し
たり、ダメージが深く入ったりするという問題が生じて
いた。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ウェーハを精度よく面取り加工することがで
きるウェーハ面取り装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ウェーハの周縁を面取り加工するウェー
ハ面取り装置において、砥石と、前記砥石を回転させる
砥石回転手段と、前記砥石に対してウェーハを平行に保
持するウェーハテーブルと、前記ウェーハテーブルを回
転させるウェーハテーブル回転手段と、前記ウェーハテ
ーブルをウェーハの軸線に沿って移動させるとともに、
ウェーハの面に沿って移動させるウェーハテーブル移動
手段と、からなり、一定位置で回転する砥石に対して、
回転するウェーハを軸線及び／又は面に沿って移動させ
ることにより、そのウェーハの周縁を砥石に当接させて
面取り加工することを特徴とする。
【０００６】本発明によれば、砥石は一定位置で回転し
ており、ウェーハ側を移動させることにより、そのウェ
ーハの周縁を砥石に当接させる。このように、本発明で
は砥石は回転のみ行う構成であるため、装置の剛性を十
分に高めることができる。この結果、砥石を高速回転さ
せても振動が発生しなくなり、加工後の研削面の精度を
向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るウェーハ面取り装置の好ましい実施の形態について詳
説する。図１は、本実施の形態に係るウェーハ面取り装
置の全体構成を示す斜視図である。
【０００８】同図に示すように、本実施の形態のウェー
ハ面取り装置１０は、供給カセット部１２、１２、供給
搬送部１４、前設定部１６、トランスファー部１８、第
１加工部２０Ａ、第２加工部２０Ｂ、洗浄部２２、収納
カセット部２４、２４及び収納搬送部２６から構成され
ている。前記供給カセット部１２、１２は２ヵ所に設置
されており、この供給カセット部１２、１２に面取り前
のウェーハＷが格納された供給カセット２８、２８がセ
ットされる。
【０００９】前記供給搬送部１４は、水平、垂直移動及
び旋回が可能な搬送アーム３０を有しており、この搬送
アーム３０によって前記供給カセット２８、２８に格納
されたウェーハＷを前設定部１６に搬送する。また、前
設定後のウェーハＷを前設定部１６からトランスファー
部１８に搬送する。前記前設定部１６は、厚さ測定器３
１を有しており、この厚さ測定器３１によってウェーハ
Ｗの厚さの測定を行う。また、これと同時にウェーハＷ
に形成されているオリフラ又はノッチを検出し、そのオ
リフラ又はノッチを所定の方向に合わせる。すなわち、
プリアライメントを行う。
【００１０】前記トランスファー部１８は、水平、垂直
移動が可能な第１トランスファーアーム３２Ａと第２ト
ランスファーアーム３２Ｂとを有している。第１トラン
スファーアーム３２Ａは、前記搬送アーム３０から受け
取ったウェーハＷを第１加工部２０Ａ又は第２加工部２
０Ｂに搬送する。また、第２トランスファーアーム３２
Ｂは、第１加工部２０Ａ又は第２加工部２０Ｂで面取り
加工の終了したウェーハＷを洗浄部２２に搬送する。
【００１１】前記第１加工部２０Ａ及び第２加工部２０
Ｂは、回転する砥石にウェーハＷの周縁を押し当てて面
取り加工を行う。この第１加工部２０Ａ及び第２加工部
２０Ｂの構成は後に詳述する。前記洗浄部２２は、面取
り加工されたウェーハＷの洗浄を行う。洗浄はスピン洗
浄によって行い、洗浄液をかけながらウェーハＷを回転
させることにより洗浄する。洗浄後はウェーハを高速回
転させてスピン乾燥させる。
【００１２】前記収納カセット部２４、２４は２ヵ所に
設置されており、この収納カセット部２４、２４にセッ
トされた回収カセット３４、３４に面取り加工の終了し
たウェーハＷが格納される。前記収納搬送部２６は、水
平、垂直移動及び旋回が可能な搬送アーム３６を有して
おり、この搬送アーム３６によって洗浄部２２で洗浄の
終了したウェーハＷを収納回収カセット３４、３４に搬
送して格納する。
【００１３】図２、図３は、それぞれ前記第１加工部２
０Ａの構成を示す側面図と平面図である。同図に示すよ
うに、第１加工部２０Ａは、主としてウェーハ送りユニ
ット４２、外周加工ユニット４４、ノッチ加工ユニット
４６及び図１に示すウェーハセンタリングユニット４８
から構成されている。まず、ウェーハ送りユニット４２
の構成について説明する。図２、図３及び図５に示すよ
うに、水平に配設されたベースプレート５０上には、一
対のＹ軸ガイドレール５２、５２が所定の間隔をもって
敷設されている。この一対のＹ軸ガイドレール５２、５
２上にはＹ軸リニアガイド５４、５４、…を介してＹ軸
テーブル５６がスライド自在に支持されている。
【００１４】Ｙ軸テーブル５６の下面にはナット部材５
８が固着されており、該ナット部材５８は前記一対のＹ
軸ガイドレール５２、５２の間に配設されたＹ軸ボール
ネジ６０に螺合されている。Ｙ軸ボールネジ６０は、そ
の両端部が前記ベースプレート５０上に配設された軸受
部材６２、６２に回動自在に支持されており、その一方
端には一方の軸受部材６２に設けられたＹ軸モータ６４
の出力軸が連結されている。Ｙ軸ボールネジ６０は、こ
のＹ軸モータ６４を駆動することにより回動し、この結
果、前記Ｙ軸テーブル５６がＹ軸ガイドレール５２、５
２に沿って水平にスライド移動する。なお、以下、この
Ｙ軸テーブル５６がスライドする方向をＹ軸方向とす
る。
【００１５】前記Ｙ軸テーブル５６上には、図２、図３
及び図６に示すように、前記一対のＹ軸ガイドレール５
２、５２と直交するように一対のＸ軸ガイドレール６
６、６６が敷設されている。この一対のＸ軸ガイドレー
ル６６、６６上にはＸ軸リニアガイド６８、６８、…を
介してＸ軸テーブル７０がスライド自在に支持されてい
る。
【００１６】Ｘ軸テーブル７０の下面にはナット部材７
２が固着されており、該ナット部材７２は前記一対のＸ
軸ガイドレール６６、６６の間に配設されたＸ軸ボール
ネジ７４に螺合されている。Ｘ軸ボールネジ７４は、そ
の両端部が前記Ｘ軸テーブル７０上に配設された軸受部
材７６、７６に回動自在に支持されており、その一方端
には一方の軸受部材７６に設けられたＸ軸モータ７８の
出力軸が連結されている。Ｘ軸ボールネジ７４は、この
Ｘ軸モータ７８を駆動することにより回動し、この結
果、前記Ｘ軸テーブル７０がＸ軸ガイドレール６６、６
６に沿って水平にスライド移動する。なお、以下、この
Ｘ軸テーブル７０がスライドする方向をＸ軸方向とす
る。
【００１７】前記Ｘ軸テーブル７０上には、図２及び図
３に示すように、垂直にＺ軸ベース８０が立設されてお
り、該Ｚ軸ベース８０には一対のＺ軸ガイドレール８
２、８２が所定の間隔をもって敷設されている。この一
対のＺ軸ガイドレール８２、８２にはＺ軸リニアガイド
８４、８４を介してＺ軸テーブル８６がスライド自在に
支持されている。
【００１８】Ｚ軸テーブル８６の側面にはナット部材８
８が固着されており、該ナット部材８８は前記一対のＺ
軸ガイドレール８２、８２の間に配設されたＺ軸ボール
ネジ９０に螺合されている。Ｚ軸ボールネジ９０は、そ
の両端部が前記Ｚ軸ベース８０に配設された軸受部材９
２、９２に回動自在に支持されており、その下端部には
下側の軸受部材９２に設けられたＺ軸モータ９４の出力
軸が連結されている。Ｚ軸ボールネジ９０は、このＺ軸
モータ９４を駆動することにより回動し、この結果、前
記Ｚ軸テーブル８６がＺ軸ガイドレール８２、８２に沿
って垂直にスライド移動する。なお、以下、このＺ軸テ
ーブル８６がスライドする方向をＺ軸方向とする。
【００１９】前記Ｚ軸テーブル８６上にはθ軸モータ９
６が垂直に設置されている。このθ軸モータ９６の出力
軸にはθ軸シャフト９８が連結されており、このθ軸シ
ャフト９８の上端部にウェーハテーブル１００が水平に
固着されている。面取り加工するウェーハＷは、このウ
ェーハテーブル１００上に位置決めして載置され、真空
吸着によって保持される。そして、保持されたウェーハ
Ｗは、前記θ軸モータ９６を駆動することによりθ軸回
りに回転する。
【００２０】以上のように構成されたウェーハ送りユニ
ット４２において、ウェーハＷを保持したウェーハテー
ブル１００は、Ｙ軸モータ６４を駆動することによりＹ
軸方向に沿って水平にスライド移動し、Ｘ軸モータ７８
を駆動することによりＸ軸方向に沿って水平にスライド
移動する。そして、Ｚ軸モータ９４を駆動することによ
りＺ軸方向に沿って垂直にスライド移動し、θ軸モータ
９６を駆動することにより、θ軸回りに回転する。
【００２１】次に、外周加工ユニット４４の構成につい
て説明する。図２〜図４に示すように、前記ベースプレ
ート５０上には垂直に架台１０２が設置されている。架
台１０２上には外周モータ１０４が垂直に設置されてお
り、この外周モータ１０４の出力軸には外周スピンドル
１０６が連結されている。ウェーハＷの外周を面取り加
工する外周加工砥石１０８は、この外周スピンドル１０
６に装着され、装着された外周加工砥石１０８は、前記
外周モータ１０４を駆動することにより回転する。
【００２２】ここで、この外周加工砥石１０８は、粗研
用の砥石１０８Ａと精研用の砥石１０８Ｂを同軸上に積
み重ねて構成されており、粗加工と仕上げ加工を一度に
できるように構成されている。また、各砥石１０８Ａ、
１０８Ｂの外周には、それぞれウェーハＷに要求される
面取り形状と同じ形状の溝１０８ａ、１０８ｂが形成さ
れており（総形砥石）、ウェーハＷは、この溝１０８
ａ、１０８ｂに周縁を押し当てるだけで面取りすること
ができる。
【００２３】なお、以下、この外周加工砥石１０８の回
転中心Ｏを通り前記Ｙ軸ガイドレール５２、５２と平行
な直線を『Ｙ軸』とし、外周加工砥石１０８の回転中心
Ｏを通り、前記Ｘ軸ガイドレール６６、６６と平行な直
線を『Ｘ軸』とする。そして、外周加工砥石１０８の回
転軸を『Ｚ軸』とする。次に、ノッチ加工ユニット４６
の構成について説明する。図２〜図４に示すように、前
記架台１０２の側部には前記外周加工砥石１０８の回転
軸に沿って支柱１１０が垂直に配設されている。この支
柱１１０の下端部は前記架台１０２の側面に支持されて
おり、その上端部には水平な梁部１１０Ａが一体成形さ
れている。梁部１０２Ａの先端には、一対の軸受部材１
１２、１１２が配設されており、該軸受部材１１２、１
１２にピン１１４を介してアーム１１６が揺動自在に支
持されている。
【００２４】この揺動自在なアーム１１６の先端には、
ノッチモータ１１８が支持されており、該ノッチモータ
１１８の出力軸にはノッチスピンドル１２０が連結され
ている。ウェーハＷに形成されたノッチを面取り加工す
るノッチ加工砥石１２２は、このノッチスピンドル１２
０に装着され、装着されたノッチ加工砥石１２２は、前
記ノッチモータ１１８を駆動することにより回転する。
【００２５】なお、前記アーム１１６は、図示しないロ
ック手段によって固定され、このロック手段によるロッ
クを解除することによって揺動自在に支持される。そし
て、ロック状態においてアーム１１６は、図２又は図４
に示すように水平に保持され、この状態において、ノッ
チ加工砥石１２２は、図３に示すように、Ｙ軸上に位置
する。
【００２６】また、詳しくは図示されていないが、この
ノッチ加工砥石１２２も前記外周加工砥石１０８と同様
に、粗研用の砥石１２２Ａと精研用の砥石１２２Ｂを同
軸上に積み重ねて構成されており、各砥石の外周にはウ
ェーハＷに要求される面取り形状と同じ形状の溝が形成
されている（図示せず）。次に、ウェーハセンタリング
ユニット４８の構成について説明する。図１に示すよう
に、ウェーハセンタリングユニット４８はウェーハテー
ブル１００の上方に設置されており、図示しない昇降機
構によって上下動自在に設けられている。このウェーハ
センタリングユニット４８には、ノッチ付きウェーハ用
のものとオリフラ付きウェーハ用のものとがあり、加工
するウェーハによって交換して使用する。
【００２７】ノッチ付きウェーハ用のセンタリングユニ
ット４８（図１に示す第１加工部２０に装着されている
もの）は、２個の挟持ローラ１２４Ａ、１２４Ａと１個
の位置決め駒１２６Ａとを有している。この２個の挟持
ローラ１２４Ａ、１２４Ａと１個の位置決め駒１２６Ａ
は、図示しない移動手段によって互いに進退移動自在に
設けられており、ウェーハＷは、この２個の挟持ローラ
１２４Ａ、１２４Ａと１個の位置決め駒１２６Ａに挟持
されることによりセンタリングされる。また、ウェーハ
Ｗに形成されたノッチに前記位置決め駒１２６Ａが入り
込むことにより、ノッチが所定の位置に位置決めされ
る。
【００２８】一方、オリフラ付きウェーハ用のセンタリ
ングユニット４８（図１に示す第２加工部２０Ｂに装着
されているもの）は、２個の挟持ローラ１２４Ｂ、１２
４Ｂと２個の位置決め駒１２６Ｂ、１２６Ｂとを有して
いる。この２個の挟持ローラ１２４Ｂ、１２４Ｂと２個
の位置決め駒１２６Ｂ、１２６Ｂは、図示しない移動手
段によって互いに進退移動自在に設けられており、ウェ
ーハＷは、この２個の挟持ローラ１２４Ｂ、１２４Ｂと
１個の位置決め駒１２６Ｂに挟持されることによりセン
タリングされる。また、ウェーハＷに形成されたオリフ
ラに前記位置決め駒１２６Ｂ、１２６Ｂが当接すること
により、オリフラが所定の位置に位置決めされる。
【００２９】ここで、上記のウェーハセンタリングユニ
ット４８でセンタリングするウェーハＷは、前設定部１
６においてプリアライメントされているので、第１トラ
ンスファーアーム３２Ａによって搬送されてきた状態で
既にそのノッチ又はオリフラの位置が位置決め駒１２６
Ａ、１２６Ｂの位置と一致している。したがって、第１
トランスファーアーム３２Ａによって搬送されてたウェ
ーハＷをそのまま挟持すれば、ウェーハＷのノッチに位
置決め駒１２６Ａが入り込み、又は、ウェーハＷのオリ
フラに位置決め基準駒１２６Ｂ、１２６Ｂが当接し、ウ
ェーハＷは自動的に位置決めされる。
【００３０】なお、図１では説明の便宜上、第１加工部
２０Ａにはノッチ付きウェーハ用のセンタリングユニッ
ト４８を装着し、第２加工部２０Ｂにはオリフラ付きウ
ェーハ用のセンタリングユニット４８を装着した状態を
図示しているが、実際の装置稼働時には加工するウェー
ハに応じて統一して装着する。第１加工部２０Ａは、以
上のように構成される。なお、第２加工部２０Ｂは上記
の第１加工部２０Ａと同じ構成であるので、その構成の
説明は省略する。
【００３１】次に、前記のごとく構成された本発明に係
るウェーハ面取り装置１０の実施の形態の作用について
説明する。まず、ウェーハＷの全体の処理の流れについ
て説明する。まず、オペレータが供給カセット部１２、
１２にウェーハＷ（面取り加工前のウェーハＷ）が多数
枚格納された供給カセット２８、２８をセットする。こ
れと同時に収納カセット部２４、２４に、面取り加工後
のウェーハＷを格納する回収カセット３４、３４をセッ
トする。そしてセット後、装置を稼働する。
【００３２】まず、一方の供給カセット部１２にセット
された供給カセット２８から一枚目のウェーハＷが供給
搬送部１４の搬送アーム３０によって取り出される。そ
して、前設定部１６に搬送される。前設定部１６は、そ
の搬送されたウェーハＷの厚さを測定するとともにプリ
アライメントを行う。プリアライメントが終了すると、
ウェーハＷは搬送アーム３０によって前設定部１６から
所定の受け渡し位置に搬送される。そして、その受け渡
し位置に待機しているトランスファー部１８の第１トラ
ンスファーアーム３２Ａに受け渡される。第１トランス
ファーアーム３２Ａは、ウェーハＷを第１加工部２０Ａ
又は第２加工部２０Ｂに搬送する。なお、この際第１ト
ランスファーアーム３２Ａは、加工を行っていない方の
加工部を選択してウェーハＷを搬送する。そして、第１
加工部２０Ａ又は第２加工部２０Ｂは、その搬送された
ウェーハＷの周縁を面取り加工する。
【００３３】面取り加工が終了すると、ウェーハＷは第
２トランスファーアーム３２Ｂによって洗浄部２２に搬
送される。そして、この洗浄部２２において、加工時に
付着した汚れを除去される。洗浄が終了したウェーハＷ
は、収納搬送部２６の搬送アーム３６によって洗浄部２
２から取り出され、収納カセット部２４にセットされた
収納カセット３４に一枚ずつ格納される。
【００３４】以上がウェーハＷの一連の処理の流れであ
る。供給カセット２８、２８に格納された全てのウェー
ハが回収カセット３４、３４に格納されると１回の面取
り作業が終了する。次に、前記第１加工部２０Ａ（又は
第２加工部２０Ｂ）におけるウェーハＷの面取り加工方
法について説明する。
【００３５】この第１加工部２０Ａ（又は第２加工部２
０Ｂ）では、オリフラ付きウェーハＷとノッチ付きウェ
ーハＷの両方の面取りを行うことができるので、まず、
オリフラ付きウェーハＷの面取り方法について説明す
る。トランスファー部１８の第１トランスファーアーム
３２Ａによって第１加工部２０Ａ（又は第２加工部２０
Ｂ）に搬送されたウェーハＷは、まず、ウェーハセンタ
リングユニット４８（オリフラ付きウェーハ用のものが
装着されている。）に受け渡される。ウェーハセンタリ
ングユニット４８は、２個の挟持ローラ１２４Ｂ、１２
４Ｂと２個の位置決め駒１２６Ｂ、１２６Ｂでウェーハ
Ｗを挟持することにより、第１トランスファーアーム３
２ＡからウェーハＷを受け取る。そして、その受け取っ
たウェーハＷのセンタリングと位置決めを行う。
【００３６】ウェーハセンタリングユニット４８は、次
いで所定量下降し、所定のウェーハ受取位置で待機して
いるウェーハテーブル１００上にウェーハＷを載置す
る。そして、その挟持を解除する。解除後、ウェーハセ
ンタリングユニット４８は、再び所定量上昇し、トラン
スファーアーム３２からウェーハＷを受け取った位置に
復帰する。
【００３７】一方、ウェーハＷが載置されたウェーハテ
ーブル１００は、その載置されたウェーハＷを真空吸着
によって保持する。そして、そのウェーハＷを保持した
のち所定量下降する。ここで、ウェーハテーブル１００
に保持されたウェーハＷは、図７（ａ）に示すように、
その中心ＯW がウェーハテーブル１００の回転軸θ上に
位置するとともに、そのオリフラＯＦがＸ軸と平行に保
持される。また、図７（ｂ）に示すように、ウェーハＷ
は、ウェーハテーブル１００が前記ウェーハ受取位置か
ら所定量下降することにより、粗研用外周加工砥石１０
８Ａの溝１０８ａと同じ高さに位置する。以下このウェ
ーハＷの位置を『外周粗研面取り基準位置』とする。
【００３８】以上のようにしてウェーハテーブル１００
上にウェーハＷが吸着保持され、そのウェーハＷが外周
粗研面取り基準位置に位置すると、面取り加工が開始さ
れる。面取りは、まず初めに粗面取り加工から行われ
る。図８（ａ）〜（ｆ）は、オリフラ付きウェーハＷの
面取り加工の手順であり、以下、同図を適宜参照しなが
ら、オリフラ付きウェーハＷの面取り方法について説明
する。
【００３９】まず、外周モータ１０４が駆動され、これ
により外周加工砥石１０８が回転する。また、これと同
時にＹ軸モータ６４が駆動され、ウェーハＷが粗研用外
周加工砥石１０８Ａに向かって移動する。ウェーハＷが
所定距離移動するとＹ軸モータ６４の駆動は停止され、
この結果、ウェーハＷの円形部Ｃが粗研用外周加工砥石
１０８Ａの溝１０８ａに当接する。
【００４０】ウェーハＷの円形部Ｃが粗研用外周加工砥
石１０８Ａの溝１０８ａに当接すると、次に、θ軸モー
タ９６が駆動され、ウェーハＷがθ軸回りに回転を開始
する。この結果、図８（ａ）に示すように、ウェーハＷ
の円形部Ｃが粗面取り加工される。ウェーハＷを回転さ
せると、図８（ｂ）に示すように、ウェーハＷと粗研用
外周加工砥石１０８Ａとの接触点が、ウェーハＷのオリ
フラコーナーＯＲに達する。この接触点がオリフラコー
ナーＯＲに達すると、θ軸モータ９６、Ｘ軸モータ７８
及びＹ軸モータ６４が同時に駆動され、図８（ｃ）に示
すように、ウェーハＷに対してθ軸回りの回転と、Ｘ軸
方向及びＹ軸方向の送りが与えられる。これにより、ウ
ェーハＷは、そのオリフラコーナーＯＲが常に粗研用外
周加工砥石１０８Ａに当接するように移動し、この結果
オリフラコーナーＯＲが粗研用外周加工砥石１０８Ａに
粗面取り加工される。
【００４１】オリフラコーナーＯＲの面取り加工が終了
すると、ウェーハＷは、図８（ｃ）に実線で示すよう
に、オリフラＯＦとＸ軸とが平行な状態になる。この状
態からＸ軸モータ７８が駆動され、ウェーハＷにＸ軸方
向に沿った送りが与えられる。この結果、ウェーハＷの
オリフラＯＦが粗面取り加工される。オリフラＯＦの面
取り加工が終了すると、図８（ｅ）に示すように、ウェ
ーハＷと粗研用外周加工砥石１０８Ａとの接触点が、他
方側のオリフラコーナーＯＲに達する。この接触点が他
方側のオリフラコーナーＯＲに達すると、θ軸モータ９
６、Ｘ軸モータ７８及びＹ軸モータ６４が同時に駆動さ
れ、ウェーハＷに対してθ軸回りの回転と、Ｘ軸方向及
びＹ軸方向の送りが与えられる。これにより、ウェーハ
Ｗは、そのオリフラコーナーＯＲが常に粗研用外周加工
砥石１０８Ａに当接するように移動し、この結果、オリ
フラコーナーＯＲが粗研用外周加工砥石１０８Ａに粗面
取り加工される。
【００４２】他方側のオリフラコーナーＯＲの粗面取り
が終了すると、ウェーハＷは、図８（ｆ）に破線で示す
ように、ウェーハＷの軸心がＹ軸上に位置した状態とな
る。この状態からθ軸モータ９６が駆動され、ウェーハ
Ｗにθ軸回りの回転が与えられる。この結果、ウェーハ
Ｗの円形部Ｃが面取りされる。一方、このようにウェー
ハＷに対してθ軸回りの回転が与えられることにより、
ウェーハＷは１回転して面取りを開始した位置に戻る。
したがって、これ以降は、上述した一連の加工工程を繰
り返すことにより、ウェーハＷの全周にわたる粗面取り
加工を行うことができる。
【００４３】そして、上記工程を複数回繰り返してウェ
ーハＷの粗面取りが終了すると、ウェーハＷは面取りを
開始した位置（最初に粗研用外周加工砥石１０８Ａと当
接した位置）で回転を停止し、その後、Ｙ軸上を粗研用
外周加工砥石１０８Ａから離れる方向に所定量移動す
る。そして、外周粗研面取り基準位置に復帰する。以上
の工程でウェーハＷの周縁の粗面取り加工が終了する。
次いで、ウェーハＷの周縁の仕上げ面取り加工を行う。
【００４４】ウェーハＷが外周粗研面取り基準位置に復
帰すると、Ｚ軸モータ９４が駆動され、ウェーハテーブ
ル１００が所定量上昇する。この結果、ウェーハテーブ
ル１００に保持されたウェーハＷが精研用外周加工砥石
１０８Ｂの溝１０８ｂと同じ高さに位置する。以下、こ
のウェーハＷの位置を『外周仕上げ面取り基準位置』と
する。
【００４５】次に、Ｙ軸モータ６４が駆動され、ウェー
ハＷが精研用外周加工砥石１０８Ｂに向かってＹ軸上を
移動する。ウェーハＷが所定距離移動するとＹ軸モータ
６４の駆動は停止され、この結果、ウェーハＷの円形部
Ｃが精研用外周加工砥石１０８Ｂの溝１０８ｂに当接す
る。ウェーハＷの円形部Ｃが精研用外周加工砥石１０８
Ｂの溝１０８ｂに当接すると、次いで、θ軸モータ９６
が駆動され、ウェーハＷがθ軸回りに回転を開始する。
【００４６】以下、上述した粗面取り加工時と同様に、
ウェーハＷのθ軸回りの回転と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向
の移動を制御して、ウェーハＷの円形部Ｃ、オリフラコ
ーナーＯＲ及びオリフラＯＦを仕上げ面取り加工する。
ウェーハＷの仕上げ面取り加工が終了すると、ウェーハ
Ｗは仕上げ面取りを開始した位置（最初に精研用外周加
工砥石１０８Ｂと当接した位置）で回転を停止し、その
後、Ｙ軸上を精研用外周加工砥石１０８Ｂから離れる方
向に所定量移動して、外周仕上げ面取り基準位置に復帰
する。これと同時に外周モータ１０４の駆動も停止さ
れ、外周加工砥石１０８の回転が停止する。
【００４７】ウェーハＷが外周仕上げ面取り基準位置に
復帰すると、ウェーハテーブル１００がＺ軸方向に所定
量上昇してウェーハ受取位置に位置する。一方、ウェー
ハテーブル１００がウェーハ受取位置に位置すると、こ
のウェーハテーブル１００の上方に移動したトランスフ
ァー部１８の第２トランスファーアーム３２Ｂが所定量
下降し、ウェーハテーブル１００がウェーハＷの吸着を
解除した後、そのウェーハテーブル１００上のウェーハ
Ｗを取り上げる。取り上げられたウェーハＷは、この第
２トランスファーアーム３２Ｂによって洗浄部２２へと
搬送されてゆく。
【００４８】以上の一連の工程で１枚のウェーハＷの粗
面取り加工と仕上げ面取り加工が終了する。次に、ノッ
チ付きウェーハＷの面取り方法について説明する。な
お、面取りを開始する前までの工程、すなわち、ウェー
ハテーブル１００上にウェーハＷを位置決めして載置
し、吸着保持したのち、ウェーハＷが所定の外周粗面取
り基準位置に位置するまでの工程は、上述したオリフラ
付きウェーハＷを面取りする場合と同じなので、ここで
は、それ以降の工程から説明する。
【００４９】図９（ａ）〜（ｆ）は、ノッチ付きウェー
ハＷの面取り加工の手順が示されている。面取りは、ま
ず、ウェーハＷの円形部Ｃの粗面取り加工から行われ
る。ウェーハＷが所定の外周粗面取り基準位置に位置す
ると、まず、外周モータ１０４が駆動され、外周加工砥
石１０８が回転する。これと同時にＹ軸モータ６４が駆
動され、ウェーハＷが粗研用外周加工砥石１０８Ａに向
かってＹ軸上を移動する。ウェーハＷが所定距離移動す
るとＹ軸モータ６４の駆動は停止され、この結果、ウェ
ーハＷの円形部Ｃが粗研用外周加工砥石１０８Ａの溝１
０８ａに当接する。
【００５０】ウェーハＷの円形部Ｃが粗研用外周加工砥
石１０８Ａの溝１０８ａに当接すると、これと同時にθ
軸モータ９６が駆動され、ウェーハＷに対してθ軸回り
の回転が与えられる。この結果、前記ウェーハＷは、図
９（ａ）及び（ｂ）に示すように、その円形部Ｃが回転
する粗研用外周加工砥石１０８Ａに研削されて粗面取り
加工される。
【００５１】θ軸回りの回転は所定回数与えられ、この
後、θ軸モータ９６の駆動が停止される。これにより、
ウェーハＷの円形部Ｃの粗面取り加工が終了する。ウェ
ーハＷは面取り加工を開始した位置（最初に粗研用外周
加工砥石１０８Ａと当接した位置）で停止し、その後、
Ｙ軸上を粗研用外周加工砥石１０８Ａから離れる方向に
向かって所定量移動する。そして、前記外周粗面取り基
準位置に復帰する。
【００５２】以上の工程でウェーハＷの円周部Ｃの粗面
取り加工が終了する。次に、ウェーハＷの円形部Ｃの仕
上げ面取り加工が行われる。ウェーハＷが前記外周粗面
取り基準位置に復帰すると、Ｚ軸モータ９４が駆動さ
れ、ウェーハテーブル１００が所定量上昇する。この結
果、ウェーハテーブル１００に保持されたウェーハＷが
精研用外周加工砥石１０８Ｂの溝１０８ｂと同じ高さに
位置（外周仕上げ面取り基準位置）に位置する。
【００５３】次に、Ｙ軸モータ６４が駆動され、ウェー
ハＷが精研用外周加工砥石１０８Ｂに向かってＹ軸上を
移動する。ウェーハＷが所定距離移動するとＹ軸モータ
６４の駆動は停止され、この結果、ウェーハＷの円形部
Ｃが精研用外周加工砥石１０８Ｂの溝１０８ｂに当接す
る。ウェーハＷの円形部Ｃが精研用外周加工砥石１０８
Ｂの溝１０８ｂに当接すると、これと同時にθ軸モータ
９６が駆動され、ウェーハＷに対してθ軸回りの回転が
与えられる。この結果、前記ウェーハＷは、図９（ａ）
及び（ｂ）に示すように、その円形部Ｃが回転する精研
用外周加工砥石１０８Ｂに研削されて仕上げ面取り加工
される。
【００５４】θ軸回りの回転は所定回数与えられ、この
後、θ軸モータ９６の駆動が停止される。これにより、
ウェーハＷの円形部Ｃの仕上げ面取り加工が終了する。
ウェーハＷは仕上げ面取りを開始した位置（最初に精研
用外周加工砥石１０８Ｂと当接した位置）で回転を停止
し、その後、Ｙ軸上を精研用外周加工砥石１０８Ｂから
離れる方向に所定量移動して、外周仕上げ面取り基準位
置に復帰する。これと同時に外周モータ１０４の駆動も
停止され、外周加工砥石１０８の回転が停止する。
【００５５】以上の工程でウェーハＷの円形部Ｃの仕上
げ面取り加工が終了する。次に、ウェーハＷのノッチＮ
Ｏの粗面取り加工が行われる。まず、Ｚ軸モータ９４が
駆動され、ウェーハテーブル１００が所定量上昇する。
この結果、ウェーハテーブル１００に保持されたウェー
ハＷが粗研用ノッチ加工砥石１２２Ａの溝と同じ高さに
なる。次に、θ軸モータ９６が駆動され、ウェーハＷが
１８０°回転する。この結果、ノッチＮＯとノッチ加工
砥石１２２とが対向するように位置する。次に、Ｘ軸モ
ータ７８が駆動され、ウェーハＷがＸ軸方向に所定量移
動する。これにより、ノッチＮＯの位置が粗研用ノッチ
加工砥石１２２Ａに対してＸ軸方向に所定量シフトす
る。以下、このウェーハＷの位置を『ノッチ粗面取り基
準位置』とする。
【００５６】次に、ノッチモータ１１８が駆動され、ノ
ッチ加工砥石１２２が回転を開始する。これと同時にＹ
軸モータ６４が駆動され、ウェーハＷが粗研用ノッチ１
２２Ａに向かってＹ軸上を移動する。ウェーハＷが所定
距離移動するとＹ軸モータ６４の駆動は停止され、この
結果、図９（ｃ）に示すように、ウェーハＷのノッチコ
ーナーＮＲが粗研用ノッチ加工砥石１２２Ａの溝（図示
せず）に当接する。
【００５７】ウェーハＷのノッチコーナーＮＲが粗研用
ノッチ加工砥石１２２Ａの溝に当接すると、これと同時
にウェーハＷにＸ軸方向及びＹ軸方向の送りが与えら
れ、ノッチコーナーＮＲの面取りが行われる。すなわ
ち、ノッチコーナーＮＲが常にノッチ加工砥石１２２に
当接するように、ノッチコーナーＮＲの形状に沿ってウ
ェーハＷに送りが与えられる。この結果、前記ウェーハ
ＷのノッチコーナーＮＲは、粗研用ノッチ加工砥石１２
２Ａに研削されて粗面取り加工される。
【００５８】ノッチコーナーＮＲの粗面取りが終了する
と、ウェーハＷに対して連続してＸ軸方向及びＹ軸方向
の送りが与えられ、ノッチＮＯの面取りが行われる。す
なわち、図９（ｄ）に示すように、ノッチＮＯが常に粗
研用ノッチ加工砥石１２２Ａに当接するように、ノッチ
ＮＯの形状に沿ってウェーハＷに送りが与えられる。同
図の場合、ノッチＮＯはＶ字状に形成されているので、
このＶ字状のノッチＮＯの形状に沿ってＶ字を描くよう
にウェーハＷは移動する。
【００５９】ノッチＮＯの面取りが終了すると、図９
（ｅ）に示すように、粗研用ノッチ加工砥石１２２Ａと
ウェーハＷとの接触点が他方側のノッチコーナーＮＲに
達する。そして、この接触点が他方側のノッチコーナー
ＮＲに達すると、連続的にノッチコーナーＮＲの面取り
が行われる。すなわち、ウェーハＷにＸ軸方向の送りと
Ｙ軸方向の送りが与えられ、ノッチコーナーＮＲが常に
粗研用ノッチ加工砥石１２２Ａに当接するように、ノッ
チコーナーＮＲの形状に沿ってウェーハＷが移動する。
この結果、ウェーハＷのノッチコーナーＮＲが粗面取り
加工される。
【００６０】他方側のノッチコーナーＮＲの面取りが終
了すると、ウェーハＷの送りは、一時停止される。そし
て、この状態から逆方向に向けてノッチコーナーＮＲ、
ノッチＮＯ及び他方側のノッチコーナーＮＲの面取りが
行われる。以上の操作を所望に応じて複数回繰り返すこ
とにより、ノッチＮＯ及びノッチコーナーＮＲの粗面取
り加工が終了する。
【００６１】ノッチＮＯの粗面取りが終了すると、ウェ
ーハＷは、ノッチＮＯの面取りを開始した位置、すなわ
ち、図９（ｃ）に示す位置で停止し、その後、Ｙ軸上を
ノッチ加工砥石１２２から離れる方向に向かって移動
し、ノッチ粗面取り基準位置に復帰する。以上の工程で
ウェーハＷのノッチＮＯ及びノッチコーナーＮＲの粗面
取り加工が終了する。次に、ウェーハＷのノッチＮＯ及
びノッチコーナーＮＲの仕上げ面取り加工が行われる。
【００６２】まず、Ｚ軸モータ９４が駆動され、ウェー
ハテーブル１００が所定量上昇する。この結果、ウェー
ハテーブル１００に保持されたウェーハＷが精研用ノッ
チ工砥石の溝と同じ高さになる。以下、このウェーハＷ
の位置を『ノッチ仕上げ面取り基準位置』とする。次
に、Ｙ軸モータ６４が駆動され、ウェーハＷが精研用ノ
ッチ１２２Ｂに向かってＹ軸上を移動する。ウェーハＷ
が所定距離移動するとＹ軸モータ６４の駆動は停止さ
れ、この結果、図９（ｃ）に示すように、ウェーハＷの
ノッチコーナーＮＲが精研用ノッチ加工砥石１２２Ｂの
溝（図示せず）に当接する。
【００６３】以下、上述した粗面取り加工時と同様に、
ウェーハＷのＸ軸方向及びＹ軸方向の移動を制御して、
ノッチＮＯ及びノッチコーナーＮＲの仕上げ面取り加工
をする。ウェーハＷの仕上げ面取り加工が終了すると、
ウェーハＷは面取りを開始した位置（図９（ｃ）に示す
位置）で回転を停止し、その後、Ｙ軸上を精研用ノッチ
加工砥石１２２Ｂから離れる方向に向かって所定量移動
し、ノッチ仕上げ面取り基準位置に復帰する。これと同
時に、ノッチモータ１１８の駆動も停止され、ノッチ加
工砥石１２２の回転が停止する。
【００６４】ウェーハＷがノッチ仕上げ面取り基準位置
に復帰すると、ウェーハテーブル１００がＸ軸方向に所
定量移動するとともに、Ｚ軸方向に所定量上昇してウェ
ーハ受取位置に位置する。一方、ウェーハテーブル１０
０がウェーハ受取位置に位置すると、このウェーハテー
ブル１００の上方に移動したトランスファー部１８の第
２トランスファーアーム３２Ｂが所定量下降し、ウェー
ハテーブル１００がウェーハＷの吸着を解除した後、そ
のウェーハテーブル１００上のウェーハＷを取り上げ
る。取り上げられたウェーハＷは、この第２トランスフ
ァーアーム３２Ｂによって洗浄部２２へと搬送されてゆ
く。
【００６５】以上の一連工程でウェーハＷの円形部Ｃ、
ノッチＮＯ及びノッチコーナーＮＲの粗面取り加工と仕
上げ面取り加工が終了する。このように、本実施の形態
のウェーハ面取り装置１０によれば、ウェーハ側がθ軸
回りに回転するとともに、Ｘ−Ｙ−Ｚの３軸方向の移動
してウェーハＷの周縁の面取り加工を行うようにしてお
り、砥石側は回転のみの構成とされている。このため、
外周加工ユニット４４及びノッチ加工ユニット４６の剛
性を十分に確保することができ、外周加工砥石１０８又
はノッチ加工砥石１２２を高速回転させても振動の発生
を抑制することができる。この結果、面取りしたウェー
ハＷの研削面の精度が向上する。
【００６６】また、精度を低下させることなく高速回転
化が可能なため、研削効率も向上させることができる。
また、重量物である砥石側を移動させる従来の構成に比
べて、ウェーハ側を移動させる構成としたことにより、
ウェーハＷと砥石との相対的な位置の微調整を容易に行
うことができるようになる。この結果、ウェーハＷと各
砥石の溝との位置決め精度を向上させることができ、加
工精度が向上する。
【００６７】さらに、ウェーハＷのオリフラＯＦ又はノ
ッチノッチＮＯを面取りするに際して、オリフラＯＦ又
はノッチノッチＮＯに沿った直線的な送りがウェーハＷ
に与えられるので、真直精度の高い面取り加工を容易に
行うことができる。同様に、オリフラコーナーＯＲ又は
ノッチコーナーＮＲの面取りを行う場合も、オリフラコ
ーナーＯＲ又はノッチコーナーＮＲに沿って、常にオリ
フラコーナーＯＲ又はノッチコーナーＮＲが外周研削砥
石１０８に当接するように、ウェーハＷに送りが与えら
れるため、真直精度の高い面取加工を容易に行うことが
できる。
【００６８】なお、本実施の形態では、オリフラ付きウ
ェーハＷの面取りを行う場合に、ウェーハＷの全周を連
続的に面取り加工していたが、各部分を個別に加工する
ようにしてもよい。たとえば、最初にウェーハＷの円形
部Ｃのみを面取りし、次いで、オリフラＯＦの面取りを
行い、最後にオリフラコーナーＯＲの面取りを行うよう
にしもよい。
【００６９】また、加工順序もこれに限定されるもので
はなく、例えば、最初にオリフラＯＦの面取りを行い、
次いでオリフラコーナーＯＲの面取りを行い、最後に円
形部Ｃの面取り加工を行うようにしてもよい。また、ノ
ッチ付きウェーハの場合は、初めにノッチＮＯとノッチ
コーナーＮＲの面取り加工をし、その後に、円形部Ｃの
面取り加工を行うようにしてもよい。
【００７０】さらに、本実施の形態のウェーハ面取り装
置１０では、粗面取りと仕上げ面取りを１回の面取り操
作で行うことができるようにするために、粗研用の砥石
と精研用の砥石を同軸上に連結した砥石を用いている
が、粗研用又は精研用の砥石の一方のみの砥石を用いて
もよい。この場合、装置は粗面取り用又は仕上げ面取り
用の専用機となる。
【００７１】また、粗研用の砥石と精研用の砥石の２種
類の砥石に限らず、粒度が異なる複数の砥石を同軸上に
連結して、段階的に仕上げ加工できるように構成しても
よい。また、本実施の形態の砥石では、溝の数が１つの
みであるが、複数の溝が形成された砥石を用いてもよ
い。さらに、本実施の形態では、砥石に総形砥石を用い
ているが、これに限らず、図１０に示すように、外周に
台形状の溝が形成された砥石１３０を使用してもよい。
この砥石では、溝１３０Ａのテーパ面１３０ａにウェー
ハＷの上縁又は下縁を押し当てることにより、片縁ずつ
面取り加工してゆく。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
砥石は一定位置で回転しており、ウェーハ側を移動させ
て面取り加工する。このため、砥石側の剛性を十分に確
保することができ、砥石を高速回転させても振動の発生
を抑制ことができる。この結果、加工後の研削面の精度
が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るウェーハ面取り装置の全体
構成を示す斜視図
【図２】第１加工部２０Ａの構成を示す側面図
【図３】第１加工部２０Ａの構成を示す平面図
【図４】外周加工ユニットとノッチ加工ユニットの構成
を示す正面図
【図５】図２のＡ−Ａ断面図
【図６】図２のＢ−Ｂ断面図
【図７】ウェーハの面取り方法の説明図
【図８】（ａ）〜（ｆ）は、オリフラ付きウェーハの面
取り方法の説明図
【図９】（ａ）〜（ｅ）は、ノッチ付きウェーハの面取
り方法の説明図
【図１０】砥石の他の実施の形態の側面図
【符号の説明】
１０…ウェーハ面取り装置 ２０Ａ…第１加工部 ２０Ｂ…第２加工部 ４２…ウェーハ送りユニット ４４…外周加工ユニット ４６…ノッチ加工ユニット ５６…Ｙ軸テーブル ７０…Ｘ軸テーブル ８６…Ｚ軸テーブル ９６…θ軸モータ １００…ウェーハテーブル １０４…外周モータ １０８…外周加工砥石 １１８…ノッチモータ １２２…ノッチ加工砥石 Ｗ…ウェーハ Ｃ…円形部 ＯＦ…オリフラ ＯＲ…オリフラコーナー ＮＯ…ノッチ ＮＲ…ノッチコーナー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウェーハの周縁を面取り加工するウェー
    ハ面取り装置において、 砥石と、 前記砥石を回転させる砥石回転手段と、 前記砥石に対してウェーハを平行に保持するウェーハテ
    ーブルと、 前記ウェーハテーブルを回転させるウェーハテーブル回
    転手段と、 前記ウェーハテーブルをウェーハの軸線に沿って移動さ
    せるとともに、ウェーハの面に沿って移動させるウェー
    ハテーブル移動手段と、からなり、一定位置で回転する
    砥石に対して、回転するウェーハを軸線及び／又は面に
    沿って移動させることにより、そのウェーハの周縁を砥
    石に当接させて面取り加工することを特徴とするウェー
    ハ面取り装置。
  2. 【請求項２】 前記ウェーハ面取り装置は、 前記砥石の近傍に前記ウェーハに形成されたノッチの面
    取り加工を行うノッチ用砥石と、 前記ノッチ用砥石を回転させるノッチ用砥石回転手段
    と、 を備えていることを特徴とする請求項１記載のウェーハ
    面取り装置。
  3. 【請求項３】 前記砥石は、粒度が異なる複数の砥石を
    同軸上に多段に積み重ねて構成されていることを特徴と
    する請求項１又は２記載のウェーハ面取り装置。
JP10135257A 1998-05-18 1998-05-18 ウェーハ面取り装置 Pending JPH11320363A (ja)

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