WO2007069629A1 - 半導体ウエーハの面取り部の加工方法及び砥石の溝形状の修正方法 - Google Patents

半導体ウエーハの面取り部の加工方法及び砥石の溝形状の修正方法 Download PDF

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Eiichi Yamazaki
Takashi Sekine
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Shin-Etsu Handotai Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a method for precisely grinding a chamfered portion of a semiconductor wafer such as a silicon wafer by helical grinding.
  • the chamfered portion is ground with the main surface of wafer W perpendicular to the rotation axis of the resin grindstone 13, but in this case, the chamfered portion is 3
  • grinding marks 14 are easily generated in the circumferential direction.
  • the present invention provides a semiconductor wafer capable of chamfering a chamfered portion of a wafer to a vertically symmetrical shape when the chamfered portion of the semiconductor wafer is helically ground with a resin mortar or the like.
  • the main purpose is to provide a chamfer machining method.
  • a first grindstone having a groove in the shape of the periphery is used, and the edge of the lure is ground by the groove of the first grindstone without relatively tilting the edge of the disk-shaped lure.
  • the first turret is formed into an asymmetrical groove shape, and the second turret is helically ground by relatively tilting the lure and the second turret, and around the second turret. Forming a groove, and inclining the semiconductor wafer relative to the groove direction formed around the second turret so that the chamfered portion of the wafer is finely ground by helical grinding.
  • a method for processing the chamfered portion is provided.
  • a groove is formed in the second grindstone by helical grinding using a first grindstone in which a vertically asymmetrical groove is formed in the periphery and a luer having an edge formed, the second grindstone A groove having a substantially symmetrical shape in the vertical direction can be formed around. Then, if the chamfered portion of the wafer is helically ground using this second grindstone, the chamfered portion of the wafer can be formed into a substantially symmetrical shape.
  • a metal grindstone can be used as the first grindstone, and a resin grindstone can be used as the second grindstone.
  • the resin mortar is suitable for precise grinding of the chamfered portion of the semiconductor wafer, and the metal mortar is harder than the resin grindstone and is suitable for processing lure.
  • the vertical angle of the groove of the first turret as described above and helically grinding the second turret via the lure, it is close to the vertically symmetrical shape, and the groove can be formed more reliably. it can.
  • the lure is formed by bonding the barrels of silicon carbide with phenol resin, it can be suitably processed with a first whetstone such as a metal whetstone, while using the processed tooler.
  • a second turret such as a resin turret can be suitably processed.
  • a silicon wafer is used as the semiconductor wafer.
  • Silicon wafers are most frequently used for the production of semiconductor devices and the like, and the present invention is extremely useful for the processing of chamfered portions of silicon wafers.
  • the target value of the vertical angle at the chamfered portion of the semiconductor wafer after fine grinding by helical grinding using the second turret can be set to 22 degrees.
  • the chamfered portion can be machined into a chamfered portion having a substantially symmetrical shape when the vertical angle of the chamfered portion is very close to the generally targeted 22 degrees.
  • rough grinding may be performed so that the chamfered portion of the wafer has an asymmetric shape in the vertical direction.
  • the helical grinding of the wafer can be performed using the second turret having grooves of substantially symmetrical shape in the vertical direction, but the groove shape of the second turret gradually changes by continuous machining. . Therefore, if the chamfered portion is rough ground so that the angle of the chamfered portion of the wafer after helical grinding is likely to be large in advance, the chamfered portion is more surely substantially symmetrical up and down after helical grinding. Can be processed.
  • the semiconductor wafer whose chamfered portion is roughly ground and the second turret having a groove formed in the periphery thereof are relatively inclined, and the groove of the wafer is A method of correcting the groove shape of the second grindstone in the case of fine grinding by helical grinding of the chamfered portion, using the first turret having a groove with an asymmetrical shape in the vertical direction, Grinding the edge of the disk-like lure with the groove of the first grindstone, The first whetstone is formed into an asymmetrical groove shape, and the second whetstone is helically ground by relatively tilting the lure and the second whetstone to form the groove shape of the second whetstone.
  • a method for correcting the groove shape of the second turret is provided.
  • the groove for the grinding of the second mortar is worn or clogged, and the groove shape gradually increases. To change. Therefore, if the edge of the lure is formed using the first turret with the asymmetrical groove formed around it, and the groove shape of the second grindstone is corrected by helical grinding via this lure, The groove of the second turret can be recreated in a generally symmetrical shape.
  • the ruler is processed by using a first grindstone such as a metal grindstone in which a groove having a vertically asymmetrical shape is formed. Grooves that are approximately symmetrical in the vertical direction are formed or corrected around a second grinding wheel such as a resin grinding wheel by helical grinding using a slab. Then, if the chamfered portion of the semiconductor wafer is helically ground with this second turret, the wafer chamfered portion can be formed into a substantially symmetrical shape.
  • FIG. 1 is a flowchart showing a method for processing a chamfered portion of a semiconductor wafer according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a procedure for forming grooves in a resin grindstone according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a state (A) where a chamfered portion of a semiconductor wafer is ground by a normal method with a resin mortar and a surface state (B) of the chamfered portion of the wafer after grinding.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a state (A) in which the chamfered portion of the semiconductor wafer is helically ground with a resin mortar and a surface state (B) of the chamfered portion of the wafer after grinding.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing a procedure for forming grooves in a resin grindstone by a conventional method.
  • FIG. 6 is a graph showing the shape of the chamfered portion after helical grinding of the chamfered portion of the silicon wafer using the resin turret of Example 1.
  • A Vertical angle
  • B End face width
  • FIG. 7 is a graph showing the shape of the chamfered portion after helical grinding of the chamfered portion of the silicon wafer using the resin grindstone of Comparative Example 1.
  • A Vertical angle
  • B End face width
  • FIG. 8 A graph showing the number of silicon wafers that are checked per truing.
  • FIG. 9 A graph showing the number of silicon wafers that could be covered with one resin grindstone.
  • the present inventor investigated the cause of the shape of the chamfered portion of the wafer becoming asymmetrical when the chamfered portion of the silicon wafer is helically ground using a resin mortar (second mortar). went.
  • Fig. 5 A
  • a metal turret 21 having a groove 24 that is vertically symmetric with a vertical angle of 22 degrees is produced.
  • a disk-like luer 22 is horizontally pressed against the vertically symmetrical groove 24 of the metal turret 21 to grind the edge of the lure 22 (FIG. 5 (B)).
  • the edge of the lure 22 is formed in a vertically symmetrical shape equivalent to the groove shape of the metal turret 21, that is, at an angle of 22 degrees.
  • a resin turret 23 not yet formed with a grinding groove 23 is attached to the helical chamfering machine with an inclination, and the luer 22a with an edge formed is adsorbed.
  • Helical grinding is held by table 26. That is, if the groove shape of the metal grindstone 21 is transferred to the resin grindstone 23 on the helical chamfering machine via the lure 22a, a groove for grinding the chamfered portion of the wafer can be formed around the resin grindstone 23. it can.
  • the present inventor has intensively studied a method for processing the shape of the chamfered portion symmetrically even when the chamfered portion of the semiconductor wafer is helically ground.
  • the original For example, if the edge of the lure is covered with a metal grindstone whose groove shape is asymmetric in the vertical direction, and the resin grindstone is helically ground using this asymmetrical luer, the vertical direction around the resin grindstone The fact that grooves having a substantially symmetrical shape can be formed has been found.
  • the chamfered portion of the semiconductor wafer is processed by helical grinding using this resin grindstone, the chamfered portion of the wafer can be carved into a substantially symmetrical shape vertically, and the present invention has been completed.
  • FIG. 1 is a flowchart showing an example of a process for processing a chamfered portion of a silicon wafer according to the present invention
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a procedure for forming a groove in a resin grindstone.
  • a metal whetstone 1 in which grooves 4 having an asymmetric shape are formed is prepared (FIGS. 1 (A) and 2 (A)).
  • a metal cannonstone 1 for example, a metal powder such as Fe, Cr, Cu, etc., which is the main component, and a diamond abrasive grain formed by mixing can be suitably used.
  • the asymmetric groove shape of the metal grindstone 1 is reflected in the shape of the edge of the lure formed by grinding in the groove 4, and the resin grindstone (second grindstone) is further helically polished using the lure.
  • the shape of the groove formed by cutting will be affected. Therefore, the vertical angles 0 1, 0 2 of the metal turret groove 4 may be determined in consideration of the groove shape of the resin mortar stone.
  • the asymmetrical shape of the edge of the lure is cancelled, and the upper and lower symmetry around the resin cannonstone It is preferable to determine the upper and lower angles ⁇ 1, ⁇ 2 of the groove 4 of the metal grindstone 1 so that the groove having the shape of FIG.
  • the edge of the disk-shaped luer 2 is ground without being inclined relative to the groove 4 having the asymmetrical vertical shape of the metal grindstone 1 to form the shape of the asymmetrical groove of the metal mortar 1 (see FIG. 1 (B), Figure 2 (B)).
  • the lure 2 can be processed with the metal grindstone 1 while the resin grindstone can be ground.
  • silicon carbide particles are added with a filler as necessary and bonded with phenol resin, and this is formed into a disk-shaped lure. A thing can be used suitably.
  • the lure is composed of silicon carbide and phenolic resin, it can be processed favorably with a metal grindstone, and if the resin grindstone is formed or modified, the wear of the lure can be reduced and the same. Using the lure, you can repeatedly sculpt the resin turret groove.
  • the metal grindstone 1 formed with the vertically asymmetric groove 4 and the disk-shaped lure 2 are rotated together, and the edge of the lure 2 is Grind against groove 4 horizontally. As a result, the asymmetrical groove shape of the metal grindstone 1 is transferred to the edge of the lure 2.
  • a groove 5 is formed around the resin mortar 3 using a lure 2a whose edge is machined into an asymmetric shape (FIGS. 2 (C) and 2 (D)).
  • the lure 2a and the resin grindstone 3 are inclined at a predetermined angle relative to the tangential direction to grind the resin mortar 3 to form a groove 5 around the resin mortar 3 (FIG. 1 (C)).
  • a material that can form a groove 5 around the surface by grinding with a lure, but can finely grind the chamfered portion of the silicon wafer with the formed groove 5 is adopted.
  • the resin mortar 3 is attached to a helical chamfering machine (not shown) at a predetermined inclination angle, and the lure 2a having an edge formed is helically chamfered.
  • Helical grinding is performed by holding on the suction table 6 of the machine.
  • Silicon is formed in the groove direction formed around the resin mortar 3a through the above-described steps. Tilt the wafer relatively and finely grind the wafer chamfer by helical grinding (Fig. 1 (D)).
  • Silicon wafers are rough chamfered by rough grinding the edges in advance using a metal mortar.
  • the chamfered portion can be precisely ground in a short time by helical grinding using the resin boulder 3a, and the life of the resin boulder can be prolonged. it can.
  • the rough chamfered portion of the wafer is helically ground using the resin mortar 3a in which the groove 5 having a substantially symmetric shape is formed, the silicon wafer will not twist like a hard lure. Therefore, the groove shape of the resin mortar 3a is reflected in the chamfered portion of the wafer, so that it can be processed into a chamfered portion that is substantially symmetrical in the vertical direction.
  • the metal whetstone generator, first whetstone
  • the resin whetstone second whetstone
  • the number of wafers that can be covered with one resin whetstone increases. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor wafer is reduced.
  • a metal whetstone main component: metal powder (Fe, Cr, Cu), diamond abrasive grains
  • the edge of the disk-shaped lure was ground without relatively tilting with the groove of the metal grindstone, thereby forming the groove shape of the metal turret.
  • the composition of the lure is shown in Table 1 below.
  • the lure after forming the edge as described above is held by the suction table of the helical chamfering machine, and around the resin grindstone (main component: phenolic resin, diamond abrasive grains) attached at an angle. Grooves were formed around the resin grindstone by helical grinding.
  • a metal grindstone with a vertically symmetrical groove with an up and down angle of 22 degrees was prepared.
  • the edge of the disk-shaped lure is ground with the groove of this metal grindstone to form the edge of the tool into the groove shape of the metal grindstone, and the groove is formed by helical grinding around the resin grindstone using this lure.
  • the construction of the metal whetstone, lure, and resin whetstone is the same as that of the first embodiment.
  • This silicon wafer was held by the suction table of the helical chamfering machine equipped with the resin turret of Example 1 above, and fine grinding was performed by helical grinding of the chamfered portion of the wafer with a groove formed around the resin grindstone. .
  • Fig. 6 (A) shows the order of the processed wafers and the vertical angle at the chamfered portion of each wafer after precision grinding with a resin grindstone.
  • the angle at the chamfered portion of the wafer is almost symmetrical near the target value (22 degrees), and the vertical angle is within ⁇ 1 degree.
  • Fig. 6 (B) shows the measured width of the tip of the chamfered part, and although it slightly fluctuated before and after the target value (320 / z m), it was extremely close to the target value on average.
  • the chamfered portion of the silicon wafer is similarly helically ground, and the angle of the chamfered portion of each wafer after grinding and the chamfered portion The width of the tip was measured.
  • Fig. 7 (A) shows the order of the processed wafers and the vertical angle at the chamfered portion of each wafer after precision grinding with a resin grindstone.
  • the angle of the chamfered part is greatly deviated from the target value (22 degrees) both in the vertical direction, and in particular, most of the angle on the lower side exceeds 23 degrees, indicating that the chamfered part was machined into an asymmetrical shape. .
  • the width of the tip of the chamfered part was almost 10 ⁇ m smaller than the target value (320 ⁇ m) after the 20th sheet.
  • Example 2 Using the resin grindstones produced in Example 1 and Comparative Example 1, the chamfered portion of the silicon wafer was continuously processed. In addition, the chamfered part of the silicon wafer is asymmetric The chamfered portion of the silicon wafer was also continuously processed under the same conditions as in Example 1 except that rough grinding was performed (Example 2). In addition, when the predetermined outer peripheral surface width, outer peripheral angle, and outer peripheral shape were not satisfied as the grinding ability decreased, the grooves were appropriately corrected (truing) using each lure.
  • FIG. 8 shows the number of silicon wafers that could be processed per vine of each resin grindstone. As can be seen in FIG. 8, the resin grindstones of Examples 1 and 2 were able to chamfer more than 1000 silicon wafers, which was the target per vine.
  • the force wafer and the resin grindstone, and the lure and the resin grindstone that are described in the case of performing the helical grinding by inclining the resin grind at a predetermined angle should be relatively inclined and ground.
  • the present invention can be applied to a case where the resin turret is kept vertical and the wafer is tilted to perform helical grinding.
  • the semiconductor wafer to be subjected to helical grinding is not limited to the silicon wafer, and the present invention can also be applied to the case where the chamfered portion of another semiconductor wafer is helically ground.
  • the force described in the case where a metal grindstone is used as the first grindstone and a resin grindstone is used as the second grindstone is used. If the lure is processed with the first grindstone, the groove is carved into the second grindstone with the lure, and the chamfered portion of the wafer can be precisely ground with the groove of the second turret, Use other types of turrets.

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Abstract

　本発明は、半導体ウエーハの粗研削された面取り部を、該ウエーハと第２の砥石とを相対的に傾けてヘリカル研削することにより精研削加工する方法において、上下非対称の形状の溝が周囲に形成された第１の砥石を用い、該第１の砥石の溝で円盤状のツルアーの縁部を相対的に傾けないで研削することにより該ツルアーの縁部を前記第１の砥石の上下非対称の溝形状に成形し、該ツルアーと第２の砥石とを相対的に傾けて該第２の砥石をヘリカル研削することにより該第２の砥石の周囲に溝を形成し、該第２の砥石の周囲に形成された溝方向に対して前記半導体ウエーハを相対的に傾けて該ウエーハの面取り部をヘリカル研削により精研削する。これにより、レジン砥石等により半導体ウエーハの面取り部をヘリカル研削する際、ウエーハの面取り部を上下対称的な形状に面取り加工することができる半導体ウエーハの面取り部の加工方法が提供される。

Description

明 細 書
半導体ゥエーハの面取り部の加工方法及び砥石の溝形状の修正方法 技術分野
[0001] 本発明はシリコンゥエーハ等の半導体ゥエーハの面取り部をヘリカル研削により精 研削加工する方法に関する。 背景技術
[0002] 半導体デバイス等の作製に使用されるシリコンゥエーハ等の半導体ゥエーハは、ハ ンドリングによるチッビングを防止するため、縁部を研削することで面取り加工が行わ れ、最近ではデバイス工程での発塵対策として研磨による鏡面面取り加工も行われ ている。しかし、面取り部の加工歪みが深い場合、鏡面面取り加工を行っても歪みや 条痕が残留し、発塵の原因になってしまう。
[0003] そこで、面取り部の加工歪みを低減させる方法として、ゥエーハに対して例えばレジ ンボンド砥石（レジン砥石）を傾けてゥエーハの面取り部を研削する、いわゆるへリカ ル研削を行う方法がある (特開平 5— 152259号公報参照)。
通常の研削では、図 3 (A)に示したようにレジン砥石 13の回転軸に対してゥエーハ Wの主面が垂直となる状態で面取り部を研削するが、この場合、面取り部には図 3 (B )に示したように円周方向の研削痕 14が発生し易 、。
[0004] 一方、ヘリカル研削を行う場合には、図 4 (A)に示されるようにゥエーハ Wの回転軸 に対してレジン砲石 13の回転軸が傾斜した状態でゥエーハ Wの面取り部を研削する 。このようなヘリカル研削を行うと、図 4 (B)に示したようにゥエーハ Wの面取り部には 斜め方向に弱い研削痕 15が発生するものの、ゥエーノ、 Wの面取り部と砲石 13とが 面接触となり、通常研削に比べ面取り部の表面粗さが改善される効果が得られる。
[0005] ところが、上記のようにレジン砥石を用いてゥエーハの面取り部のヘリカル研削を行 うと、ゥエーハの面取り部の低歪化のほか、砲石ライフの長寿命化が可能である反面 、ゥエーハの面取り部の上下の対称性が大きく崩れるという問題があった。特に面取 り部の連続加工を行うとレジン砲石の溝の上下の角度が徐々に変化する結果、ゥェ ーハの面取り部の非対称性が一層大きくなつてしまう。
発明の開示
[0006] 以上の問題点に鑑み、本発明は、レジン砲石等により半導体ゥエーハの面取り部 をヘリカル研削する際、ゥエーハの面取り部を上下対称的な形状に面取り加工する ことができる半導体ゥエーハの面取り部の加工方法を提供することを主な目的とする
[0007] 本発明によれば、半導体ゥエーハの粗研削された面取り部を、該ゥエーハと第 2の 砲石とを相対的に傾けてヘリカル研削することにより精研削加工する方法において、 上下非対称の形状の溝が周囲に形成された第 1の砥石を用い、該第 1の砥石の溝で 円盤状のッルアーの縁部を相対的に傾けないで研削することにより該ッルアーの縁 部を前記第 1の砲石の上下非対称の溝形状に成形し、該ッルアーと第 2の砲石とを 相対的に傾けて該第 2の砲石をヘリカル研削することにより該第 2の砲石の周囲に溝 を形成し、該第 2の砲石の周囲に形成された溝方向に対して前記半導体ゥエーハを 相対的に傾けて該ゥエーハの面取り部をヘリカル研削により精研削することを特徴と する半導体ゥエーハの面取り部の加工方法が提供される。
[0008] 上下非対称の形状の溝が周囲に形成された第 1の砥石を用い、縁部を成形したッ ルアーを介してヘリカル研削により第 2の砥石に溝を形成すれば、第 2の砥石の周囲 に上下略対称形状の溝を形成することができる。そして、この第 2の砥石を用いてゥ エーハの面取り部をヘリカル研削すれば、ゥエーハの面取り部を上下略対称形状に カロェすることがでさる。
[0009] この場合、前記第 1の砥石としてメタル砥石を用い、前記第 2の砥石としてレジン砥 石を用いることができる。
レジン砲石は半導体ゥエーハの面取り部の精研削に好適であり、また、メタル砲石 はレジン砥石よりも硬質であり、ッルアーの加工に好適である。
[0010] この場合、前記ッルアーと第 2の砥石とを相対的に傾けて該第 2の砥石をヘリカル 研削するときに前記ッルアーの縁部の上下非対称の形状を打ち消して前記第 2の砥 石の周囲に上下対称の形状の溝が形成されるように、前記第 1の砲石の溝の上下の 角度を決定することが好ま 、。
上記のように第 1の砲石の溝の上下の角度を決定し、ッルアーを介して第 2の砲石 をヘリカル研削すれば、上下対称形状に近!、溝をより確実に形成することができる。
[0011] 前記ッルアーとして、炭化珪素力もなる砲粒をフエノール榭脂で結合して成形した ものを用いることができる。
炭化珪素力 なる砲粒をフエノール榭脂で結合して成形したッルアーであれば、メ タル砥石等の第 1の砥石によって好適に加工することができ、一方、加工されたツル ァーを用いてレジン砲石等の第 2の砲石を好適に加工することができる。
[0012] 前記半導体ゥエーハとして、シリコンゥエーハをカ卩ェすることが好ましい。
シリコンゥエーハは半導体デバイス等の作製に最も多く使用されており、本発明は シリコンゥエーハの面取り部の加工に極めて有用となる。
[0013] 前記第 2の砲石を用いたヘリカル研削による精研削後の半導体ゥエーハの面取り 部における上下の角度の目標値を、 22度とすることができる。
本発明を適用すれば、面取り部の上下の角度が一般的に目標とされる 22度に極 めて近ぐ上下が略対称形状となる面取り部に加工することができる。
[0014] また、前記第 2の砲石により半導体ゥエーハの面取り部をヘリカル研削により精研 削加工する前に、該ゥエーハの面取り部が上下非対称の形状となるように粗研削を 行ってもよい。
本発明では上下略対称形状の溝が形成された第 2の砲石を用いてゥエーハのヘリ カル研削を行うことができるが、連続加工により第 2の砲石の溝形状は徐々に変化す る。そこで、ヘリカル研削後のゥエーハの面取り部の角度が大きくなり易い側を予め 角度が小さくなるように面取り部を粗研削しておけば、ヘリカル研削後にはより確実に 上下略対称となる面取り部に加工することができる。
[0015] また、本発明では、面取り部が粗研削された半導体ゥエーハと周囲に溝が形成され た第 2の砲石とを相対的に傾け、該第 2の砲石の溝で前記ゥエーハの面取り部をヘリ カル研削することにより精研削する場合に前記第 2の砥石の溝形状を修正する方法 であって、上下非対称の形状の溝が周囲に形成された第 1の砲石を用い、該第 1の 砥石の溝で円盤状のッルアーの縁部を研削することにより該ッルアーの縁部を前記 第 1の砥石の上下非対称の溝形状に成形し、該ッルアーと第 2の砥石とを相対的に 傾けて該第 2の砲石をヘリカル研削することにより該第 2の砲石の溝形状を修正する ことを特徴とする第 2の砲石の溝形状の修正方法が提供される。
[0016] 第 2の砲石を用いてゥエーハの面取り部をヘリカル研削して連続カ卩ェすると、第 2 の砲石の研削用の溝が磨耗したり目詰まりするなどして溝形状が徐々に変化する。 そこで、上下非対称の形状の溝が周囲に形成された第 1の砲石を用いてッルアーの 縁部を成形し、このッルアーを介してヘリカル研削により第 2の砥石の溝形状を修正 すれば、第 2の砲石の溝を上下略対称形状に再生することができる。
[0017] 本発明では、半導体ゥエーハの面取り部をヘリカル研削する際、上下非対称の形 状の溝が周囲に形成されたメタル砥石等の第 1の砥石を用いてッルアーを加工し、こ のッルアーを用いたヘリカル研削によりレジン砥石等の第 2の砥石の周囲に上下略 対称形状となる溝の形成又は修正を行う。そして、この第 2の砲石で半導体ゥエーハ の面取り部のヘリカル研削を行えば、ゥエーハの面取り部を上下略対称となる形状に カロェすることがでさる。 図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明に係る半導体ゥエーハの面取り部の加工方法を示すフロー図である。
[図 2]本発明によりレジン砥石に溝を形成する手順を示す説明図である。
[図 3]レジン砲石により半導体ゥエーハの面取り部を通常の方法で研削する状態 (A) と研削後のゥエーハの面取り部の表面状態 (B)を示す概略図である。
[図 4]レジン砲石により半導体ゥエーハの面取り部をヘリカル研削する状態 (A)と研 削後のゥエーハの面取り部の表面状態 (B)を示す概略図である。
[図 5]従来の方法によりレジン砥石に溝を形成する手順を示す説明図である。
[図 6]実施例 1のレジン砲石を用いてシリコンゥエーハの面取り部をヘリカル研削した 後の面取り部の形状を示すグラフである。（A)上下の角度 （B)端面の幅
[図 7]比較例 1のレジン砥石を用いてシリコンゥエーハの面取り部をヘリカル研削した 後の面取り部の形状を示すグラフである。（A)上下の角度 （B)端面の幅
[図 8]ツル一イング 1回あたりにカ卩ェしたシリコンゥエーハの枚数を示すグラフである。 [図 9]1つのレジン砥石でカ卩ェすることができたシリコンゥエーハの枚数を示すグラフ である。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下添付の図面を参照しながら、本発明について詳細に説明する。
本発明者は、シリコンゥエーハの面取り部をレジン砲石（第 2の砲石）を用いてヘリ カル研削する際、ゥエーハの面取り部の形状が上下非対称となってしまう原因につ いて調査を行った。
従来、例えば、シリコンゥエーハの面取り部における上下の角度がともに 22度とな るように面取り部を加工しょうとする場合、まず、原器 (第 1の砲石）として、図 5 (A)に 示したように、上下の角度がそれぞれ 22度で上下対称となる溝 24を有するメタル砲 石 21を作製する。そして、このメタル砲石 21の上下対称形状の溝 24に円盤状のッ ルアー 22を水平に押し当ててッルアー 22の縁部を研削する（図 5 (B) )。
[0020] これによりッルアー 22の縁部は、メタル砲石 21の溝形状と同等、すなわち 22度の 角度で上下対称形状に成形される。そして、図 5 (C)に示されるような、まだ研削用の 溝が形成されていないレジン砲石 23をヘリカル面取り機に傾斜をつけて取り付けると ともに、縁部が成形されたッルアー 22aを吸着テーブル 26で保持してヘリカル研削 を行う。すなわち、メタル砥石 21の溝形状を、ッルアー 22aを介してヘリカル面取り機 上でレジン砥石 23に転写すれば、レジン砥石 23の周囲にゥエーハの面取り部を研 削するための溝を形成することができる。
[0021] ところが、本発明者の調査によれば、レジン砲石 23に対し、縁部を上下対称形状に 形成したッルアー 22aを用いて溝の形成あるいは修正（ツル一イング）を行うと、レジ ン砥石に傾斜がついているため、図 5 (D)に示したようにッルアー 22aにねじれが生 じ、縁部が浮き上がる現象が生じる。そのままの状態で溝の形成やツル一イングが実 施されるため、レジン砲石 23の溝 25は上下が非対称の形状に加工されてしまう。そ して、このようにレジン砥石 23の非対称の形状の溝 25でゥエーハの面取り部をへリカ ル研削すると、面取り部は上下非対称の形状に加工されてしまうことになる。
[0022] そこで本発明者は、半導体ゥエーハの面取り部をヘリカル研削する場合でも、面取 り部の形状を上下対称に加工する方法について鋭意研究を行った。その結果、原器 として、溝形状が上下非対称となるメタル砥石を用いてッルアーの縁部をカ卩ェし、さ らにこの上下非対称のッルアーを用いてレジン砥石をヘリカル研削すれば、レジン砥 石の周囲に上下略対称形状となる溝を形成することができることがわ力つた。そして、 このレジン砥石を用いて半導体ゥエーハの面取り部をヘリカル研削により加工すれ ば、ゥエーハの面取り部を上下略対称形状にカ卩ェすることができることを見出し、本 発明の完成に至った。
[0023] 以下、好適な態様としてシリコンゥエーハの面取り部の加工を行う場合について説 明する。
図 1は本発明によりシリコンゥエーハの面取り部の加工を行う工程の一例を示すフロ 一図であり、図 2はレジン砥石に溝を形成する手順を示す説明図である。
まず、原器 (第 1の砥石）として、上下非対称の形状の溝 4が形成されたメタル砥石 1 を用意する（図 1 (A)、図 2 (A) )。このようなメタル砲石 1としては、例えば、 Fe、 Cr、 Cu等の金属粉等を主成分とし、ダイヤモンド砥粒を混ぜて成形したものを好適に用 いることがでさる。
[0024] メタル砥石 1の非対称の溝形状は、この溝 4で研削して成形されるッルアーの縁部 の形状に反映し、さらにそのッルアーを用いてレジン砥石（第 2の砥石）をヘリカル研 削することにより形成される溝の形状に影響することになる。従って、メタル砲石の溝 4の上下の角度 0 1, 0 2は、レジン砲石の溝形状等を考慮して決めればよい。具体 的には、ッルアーとレジン砥石とを相対的に傾けてレジン砥石を研削（ヘリカル研肖 IJ) するときにッルアーの縁部の上下非対称の形状を打ち消してレジン砲石の周囲に上 下対称の形状の溝が形成されるようにメタル砥石 1の溝 4の上下の角度 θ 1, Θ 2を 決定することが好ましい。
[0025] 次に、メタル砥石 1の上下非対称形状の溝 4で円盤状のッルアー 2の縁部を相対的 に傾けないで研削してメタル砲石 1の上下非対称の溝形状に成形する（図 1 (B)、図 2 (B) )。
ッルアー 2の材質は、メタル砥石 1によって加工することができる一方、レジン砥石 を研削することができるものを採用する。例えば炭化珪素からなる砲粒を、必要に応 じて充填剤等も加えてフエノール榭脂で結合し、これを円盤状のッルアーに成形した ものを好適に用いることができる。
炭化珪素とフエノール榭脂で構成したッルアーであれば、メタル砥石によって好適 に加工することができ、また、レジン砥石の溝の形成や修正を行う場合、ッルアーの 磨耗を少なく抑えることができ、同じッルアーを用いて繰り返しレジン砲石の溝をツル 一イングすることができる。
[0026] ッルアーの縁部をカ卩ェするには、上下非対称形状の溝 4が形成されたメタル砥石 1 と円盤状のッルアー 2をともに回転させるとともに、ッルアー 2の縁部をメタル砥石 1の 溝 4に水平に当てて研削する。これにより、ッルアー 2の縁部にはメタル砥石 1の上下 非対称の溝形状が転写されることになる。
[0027] 次に、縁部が上下非対称の形状に加工されたッルアー 2aを用いてレジン砲石 3の 周囲に溝 5を形成する（図 2 (C)、（D) )。このとき、ッルアー 2aとレジン砥石 3とを接線 方向に相対的に所定角度傾けてレジン砲石 3を研削し、レジン砲石 3の周囲に溝 5を 形成する（図 1 (C) )。
レジン砲石 3の材質は、ッルアーによって研削することで周囲に溝 5を形成すること ができる一方、形成された溝 5によってシリコンゥエーハの面取り部を精研削すること ができるものを採用する。例えば、フエノール榭脂、エポキシ榭脂、ポリイミド榭脂、ポ リスチレン榭脂又はポリエチレン榭脂等を主成分とし、ダイヤモンド砥粒ゃ立方晶窒 化ホウ素砥粒を混ぜて成形したものを好適に用いることができる。
[0028] レジン砲石 3に溝 5を形成するには、まず、レジン砲石 3をヘリカル面取り機（不図示 )に所定の傾斜角度で取り付けるとともに、縁部が成形されたッルアー 2aをヘリカル 面取り機の吸着テーブル 6で保持してヘリカル研削を行う。なお、ッルアー 2aによりレ ジン砥石 3をヘリカル研削して溝 5を形成する際、例えばレジン砥石 3に形成される溝 5の上側の角度が小さくなる傾向があれば、ッルアー 2aの縁部（面取り部）が大きい 角度 Θ 2に形成されている側を上にしてレジン砥石 3をヘリカル研削する。このように ッルアー 2aを用いてレジン砥石 3のヘリカル研削を行えば、ッルアー 2aの縁部の上 下非対称の形状が打ち消され、レジン砲石 3aの周囲に上下略対称の形状の溝 5を 形成することができる（図 2 (E) )。
[0029] 上記のような工程を経てレジン砲石 3aの周囲に形成された溝方向に対してシリコン ゥエーハを相対的に傾けてゥエーハの面取り部をヘリカル研削により精研削する（図 1 (D) )。
なお、シリコンゥエーハは、メタル砲石を用いて縁部を予め粗研削することにより粗 面取りしておく。ゥエーハの面取り部を予め粗研削しておくことで、レジン砲石 3aを用 いたヘリカル研削により面取り部を短時間で精研削することができ、また、レジン砲石 のライフを長期化することができる。そして、ゥエーハの粗研削された面取り部を、上 下略対称の形状となる溝 5が形成されたレジン砲石 3aを用いてヘリカル研削すれば 、シリコンゥエーハは硬ぐッルアーのようなねじれは生じないため、ゥエーハの面取 り部にはレジン砲石 3aの溝形状が反映され、上下略対称形状となる面取り部に加工 することができる。
[0030] なお、連続加工を行うとレジン砲石 3aも磨耗したり目詰まりして溝形状が変化し、上 下の対称性が徐々に崩れてくる。そこで、レジン砥石 3aの溝形状の上下の対称性が 悪ィ匕した場合には、上記のッルアー 2aを用いて溝 5を形成する場合と同様に適宜へ リカル研削をすれば、上下の対称性の高 、溝形状に修正 (ツル一イング)することが できる。
[0031] なお、レジン砥石 3aによりシリコンゥエーハの面取り部をヘリカル研削により精研削 加工する前に、ゥエーハの面取り部がわずかに上下非対称の形状となるように粗研 削を行ってもよい。ゥエーハの面取り部をヘリカル研削により連続カ卩ェしたとき、例え ば、面取り部の上側の角度が大きくなる傾向がある場合には、ゥエーハの面取り部の 上側の角度が小さくなるように粗研削を行っておく。特にレジン砥石の溝形状の変化 に応じ、ゥエーハの面取り部が上下非対称の形状となるように粗研削を行い、これを レジン砲石によるヘリカル研削に投入すれば、ゥエーハの面取り部の形状を上下略 対称に連続加工することができる。
[0032] 以上のように上下対称形状の溝が形成されたメタル砥石 (原器、第 1の砥石）を用 い、ッルアーを介してレジン砥石 (第 2の砥石）に上下略対称形状となる溝を形成し、 粗研削されたゥエーハの面取り部をヘリカル研削することで上下略対称形状の面取 り部に加工することができる。
また、本発明によりレジン砥石の溝のツル一イングを行えば、 1回あたりのツルーィ ングに対して加工できるゥエーハの枚数が増えるほか、レジン砥石のライフが延びて
1つのレジン砥石でカ卩ェできるゥエーハの枚数が増える。従って、半導体ゥエーハの 製造におけるコストの低減にもつながる。
[0033] 以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
(実施例 1)
原器として、上側が 22度、下側が 21度の角度となる上下非対称形状の溝を周囲に 形成したメタル砥石（主成分:金属粉 (Fe、 Cr、 Cu)、ダイヤモンド砥粒)を用意した。 このメタル砥石の溝で円盤状のッルアーの縁部を相対的に傾けないで研削すること によりメタル砲石の溝形状に成形した。なお、ッルアーの構成は下記表 1の通りであ る。
[0034] [表 1]
Figure imgf000011_0001
[0035] 上記のように縁部を成形した後のッルアーをヘリカル面取り機の吸着テーブルで保 持し、傾斜して取り付けてあるレジン砥石（主成分:フエノール榭脂、ダイヤモンド砥粒 )の周囲をヘリカル研削することによりレジン砥石の周囲に溝を形成した。
[0036] (比較例 1)
原器として、上下の角度が 22度となる上下対称形状の溝を周囲に形成したメタル 砥石を用意した。このメタル砥石の溝で円盤状のッルアーの縁部を研削してツルァ 一の縁部をメタル砥石の溝形状に成形し、さらにこのッルアーを用いてレジン砥石の 周囲をヘリカル研削して溝を形成した。なお、メタル砥石、ッルアー、及びレジン砥石 の材質の構成は実施例 1のものと同じである。
[0037] <ヘリカル研削後のゥエーハの面取り部 > チヨクラルスキー法により育成したシリコン単結晶インゴットをスライスして得たシリコ ンゥエーハの縁部を粗面取りした。
このシリコンゥエーハを上記実施例 1のレジン砲石を備えたヘリカル面取り機の吸 着テーブルで保持し、レジン砥石の周囲に形成した溝でゥエーハの面取り部をヘリ カル研削することにより精研削した。
[0038] 50枚のシリコンゥエーハに対して上記のように面取り部のヘリカル研削を行い、研 削後における各ゥエーハの面取り部の上下の角度と、面取り部の先端の幅を測定し た。測定には、コベルコ理研社製の面取り形状測定器 (エッジプロファイラ一）を用い た。
図 6 (A)は、加工したゥエーハの順番と、レジン砥石による精研削後の各ゥエーハ の面取り部における上下の角度を示している。ゥエーハの面取り部における角度は 上下とも目標値 (22度）に近い略対称形状であり、上下の角度とも ± 1度以内であつ た。
また、図 6 (B)は、面取り部の先端の幅を測定したものであり、目標値（320 /z m)の 前後で多少ばらつきはあるものの、平均的に目標値に極めて近力つた。
[0039] 一方、比較例 1で作製したレジン砲石を備えたヘリカル面取り機でも同様にシリコン ゥエーハの面取り部をヘリカル研削し、研削後における各ゥエーハの面取り部の上 下の角度と、面取り部の先端の幅を測定した。
図 7 (A)は、加工したゥエーハの順番と、レジン砥石による精研削後の各ゥエーハ の面取り部における上下の角度を示している。面取り部の角度は上下とも目標値（22 度)から大きくずれ、特に下側の角度が 23度を越えているものがほとんどであり、面 取り部は上下非対称の形状に加工されたことがわかる。
また、面取り部の先端の幅は、図 7 (B)に示されるように約 20枚目以降では目標値 (320 μ m)よりも 10 μ m程度小さいものがほとんどであった。
[0040] <ッルーイング 1回あたりの加工枚数 >
上記実施例 1と比較例 1で作製したレジン砥石をそれぞれ用いてシリコンゥエーハ の面取り部の連続加工を行った。また、シリコンゥエーハの面取り部を上下非対称と なるように粗研削を行う以外は実施例 1と同じ条件でシリコンゥエーハの面取り部の連 続加工も行った (実施例 2)。なお、研削能力の低下に伴い、所定の外周面幅、外周 角度、外周形状を満たさなくなったとき、各ッルアーを用いて適宜溝の修正 (ツル一 イング）を行った。
[0041] 図 8は、各レジン砥石のツル一イング 1回あたりに加工できたシリコンゥエーハの枚 数を示している。図 8に見られるように、実施例 1、 2のレジン砥石では、ツル一イング 1回につき目標とした 1000枚を越えるシリコンゥエーハの面取り加工を行うことができ た。
一方、比較例 1のレジン砥石では、ツル一イング 1回につき 600枚程度のシリコンゥ エーハの面取り加工しか行うことができなかった。
[0042] くレジン砲石のライフ〉
実施例 1のレジン砥石と比較例 1のレジン砥石をそれぞれ用い、レジン砥石のツル 一イングを繰り返してシリコンゥエーハの面取り部の連続力卩ェを行い、磨耗によりレジ ン砲石が所定の直径以下となって使用不可能となるまでにカ卩ェできたシリコンゥエー ハの枚数を図 9に示した。この図力もわ力るように、実施例 1のレジン砲石は、比較例 1のレジン砥石に比べゥエーハの加工枚数が約 25%高かった。
[0043] なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単な る例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一 な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技 術的範囲に包含される。
[0044] 例えば、上記実施形態では、レジン砥石を所定の角度で傾斜させてヘリカル研削 を行う場合について説明した力 ゥエーハとレジン砥石、並びにッルアーとレジン砥 石は相対的に傾けて研削されればよぐ例えばレジン砲石を垂直に保ち、ゥエーハ を傾けてヘリカル研削を行う場合にも本発明を適用することができる。
また、ヘリカル研削を行う半導体ゥエーハはシリコンゥエーハに限定されず、他の半 導体ゥエーハの面取り部をヘリカル研削する場合にも本発明を適用することができる さら〖こ、上記実施形態では、好適な態様として、第 1の砥石としてメタル砥石を、第 2 の砲石としてレジン砲石を用いる場合について説明した力 第 1及び第 2の砲石はこ れらに限定されず、第 1の砥石によりッルアーを加工し、ッルアーにより第 2の砥石に 溝をカ卩ェし、第 2の砲石の溝によりゥエーハの面取り部を精研削することができれば、 他の材質の砲石を用いてもょ 、。

Claims

請求の範囲
[1] 半導体ゥエーハの粗研削された面取り部を、該ゥエーハと第 2の砲石とを相対的に 傾けてヘリカル研削することにより精研削加工する方法において、上下非対称の形 状の溝が周囲に形成された第 1の砥石を用い、該第 1の砥石の溝で円盤状のツルァ 一の縁部を相対的に傾けないで研削することにより該ッルアーの縁部を前記第 1の 砥石の上下非対称の溝形状に成形し、該ッルアーと第 2の砥石とを相対的に傾けて 該第 2の砲石をヘリカル研削することにより該第 2の砲石の周囲に溝を形成し、該第 2 の砥石の周囲に形成された溝方向に対して前記半導体ゥエーハを相対的に傾けて 該ゥエーハの面取り部をヘリカル研削により精研削することを特徴とする半導体ゥェ ーハの面取り部の加工方法。
[2] 前記第 1の砥石としてメタル砥石を用い、前記第 2の砥石としてレジン砥石を用いる ことを特徴とする請求項 1に記載の半導体ゥエーハの面取り部の加工方法。
[3] 前記ッルアーと第 2の砲石とを相対的に傾けて該第 2の砲石をヘリカル研削すると きに前記ッルアーの縁部の上下非対称の形状を打ち消して前記第 2の砲石の周囲 に上下対称の形状の溝が形成されるように、前記第 1の砲石の溝の上下の角度を決 定することを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の半導体ゥエーハの面取り部 の加工方法。
[4] 前記ッルアーとして、炭化珪素力もなる砲粒をフエノール榭脂で結合して成形した ものを用いることを特徴とする請求項 1ないし請求項 3のいずれか一項に記載の半導 体ゥエーハの面取り部の加工方法。
[5] 前記半導体ゥエーハとして、シリコンゥエーハを加工することを特徴とする請求項 1 ないし請求項 4のいずれか一項に記載の半導体ゥエーハの面取り部の加工方法。
[6] 前記第 2の砲石を用いたヘリカル研削による精研削後の半導体ゥエーハの面取り 部における上下の角度の目標値を、 22度とすることを特徴とする請求項 1ないし請求 項 5のいずれか一項に記載の半導体ゥエーハの面取り部の加工方法。
[7] 前記第 2の砲石により半導体ゥエーハの面取り部をヘリカル研削により精研削加工 する前に、該ゥエーハの面取り部が上下非対称の形状となるように粗研削を行うこと を特徴とする請求項 1な!、し請求項 6の 、ずれか一項に記載の半導体ゥエーハの面 取り部の加工方法。
[8] 面取り部が粗研削された半導体ゥエーハと周囲に溝が形成された第 2の砲石とを 相対的に傾け、該第 2の砲石の溝で前記ゥエーハの面取り部をヘリカル研削すること により精研削する場合に前記第 2の砲石の溝形状を修正する方法であって、上下非 対称の形状の溝が周囲に形成された第 1の砥石を用い、該第 1の砥石の溝で円盤状 のッルアーの縁部を研削することにより該ッルアーの縁部を前記第 1の砥石の上下 非対称の溝形状に成形し、該ッルアーと第 2の砲石とを相対的に傾けて該第 2の砥 石をヘリカル研削することにより該第 2の砲石の溝形状を修正することを特徴とする第 2の砲石の溝形状の修正方法。
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