(57)【要約】【課題】、円盤状基板の外周研削加工を行う際の加工品質に優れる研削装置の提供を目的とする。【解決手段】円盤状基板を載置及び回転制御するターンテーブルと、前記円盤状基板の周端部を研削するための砥石と、前記砥石を装着する砥石取付部とを備え、前記ターンテーブルと砥石取付部の一方又は両方に前記ターンテーブルの回転軸とが平行な上下方向のＺ軸方向及び相対的に水平方向のＸ軸方向の制御手段とを有し、前記砥石取付部はＺ軸廻りのＣ軸制御手段とを有し、前記砥石取付部には前記円盤状基板をＺ軸方向に切り込むための垂直加工砥石と、前記円盤状基板の周端部を断面凸曲面形状に面取りするための面取り砥石とを取付可能になっていることを特徴とする。【選択図】  図１
2020171971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状基板を載置及び回転制御するターンテーブルと、
前記円盤状基板の周端部を研削するための砥石と、前記砥石を装着する砥石取付部とを備え、
前記ターンテーブルと砥石取付部の一方又は両方に前記ターンテーブルの回転軸とが平行な上下方向のＺ軸方向及び相対的に水平方向のＸ軸方向の制御手段とを有し、前記砥石取付部はＺ軸廻りのＣ軸制御手段とを有し、
前記砥石取付部には前記円盤状基板をＺ軸方向に切り込むための垂直加工砥石と、前記円盤状基板の周端部を断面凸曲面形状に面取りするための面取り砥石とを取付可能になっていることを特徴とする研削装置。
【請求項２】
前記砥石取付部は前記垂直加工砥石と前記面取り砥石との両方が取付可能になっていることを特徴とする請求項１記載の研削装置。
【請求項３】
前記垂直加工砥石と面取り砥石とは一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状基板の研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等に用いられるウェハには、円盤状の基板が採用されている。
この種の基板としては、シリコン，炭化ケイ素，ＧａＮ及びＧａ２Ｏ３等の脆性材料が用いられており、基板の周端部がシャープエッジのままではエッジを起点にして割れたり、欠けたりする恐れがある。
また、パーティクルの発生原因になったり、パーティクルが内在されたままの状態になり、後から発塵する恐れもある。
さらには、他の製品を傷付けたりする恐れもある。
【０００３】
そこで、例えば図３に示すように、回転制御されたターンテーブル１０１にオーバーハング状態に基板１０２を載置し、周端部を面取りする場合に面取り形状に合せた溝部１０４ａを有する砥石１０４を砥石取付部１０３に取り付けるとともに、砥石１０４を基板１０２に向けたＸ軸方向に移動させて摺接させることで、基板の周端部が砥石１０４の溝部１０４ａの溝形状に合致するように研削していた。
このような研削方法では、基板１０２の半径方向（Ｘ軸方向）にそのまま砥石１０４の押付力が作用するために、基板に大きな負荷がかかってしまい、例えばへき開性の有する材料からなる基板では、研削時の負荷にてクラックが発生する恐れがあった。
【０００４】
また、特許文献１には、基板の回転方向と直交する方向に回転する砥石を用いた研削方法を開示するが、基板の端部にびびり振動が発生し、研削品質が不安定となる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４７２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、円盤状基板の外周研削加工を行う際の加工品質に優れる研削装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る研削装置は、円盤状基板を載置及び回転制御するターンテーブルと、前記円盤状基板の周端部を研削するための砥石と、前記砥石を装着する砥石取付部とを備え、前記ターンテーブルと砥石取付部の一方又は両方に前記ターンテーブルの回転軸とが平行な上下方向のＺ軸方向及び相対的に水平方向のＸ軸方向の制御手段とを有し、前記砥石取付部はＺ軸廻りのＣ軸制御手段とを有し、前記砥石取付部には前記円盤状基板をＺ軸方向に切り込むための垂直加工砥石と、前記円盤状基板の周端部を断面凸曲面形状に面取りするための面取り砥石とを取付可能になっていることを特徴とする。
【０００８】
ここで垂直加工砥石とは、円盤状基板をターンテーブル上に水平方向に載置した状態で上下方向のＺ軸方向に切り込むための砥石をいい、これにより所定の外径に研削した後に周端部の面取り加工を行うことで、図３に示した従来のＸ軸方向の大きな負荷を低減したものである。
従って、垂直加工砥石は円筒状砥石であってよく、クーラントの供給がしやすい点では、コアドリルタイプの砥石であってもよい。
【０００９】
垂直加工砥石により、円盤状基板の外径方向の取り代を最小限にしつつ、次の面取り砥石にて円盤状基板の周端部を断面凸曲面形状に面取りする際にもＸ軸方向の負荷を抑えるべく、面取り砥石の研削点をＮＣプログラム制御にて面取り形状に合せて曲線移動軌跡を描くようにするのが好ましい。
【００１０】
本発明において、ターンテーブルに円盤状基板をセットすると、垂直加工砥石と面取り砥石にて連続的に研削できれば、別々のスピンドル軸に垂直加工砥石と面取り砥石をセットしてもよいが、砥石取付部は前記垂直加工砥石と前記面取り砥石との両方が取付可能になっていてもよい。
この場合に、垂直加工砥石と面取り砥石とは一体的に形成されているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る研削装置は、Ｚ軸方向に切り込み制御された垂直加工砥石とＺ軸方向及びＸ軸方向にＮＣプログラム制御された面取り砥石とがセットされているので、円盤状基板に対して半径方向（Ｘ軸方向）の負荷を最小限にしつつ、研削加工ができるので、へき開性のある材料であってもクラックが生じることなく、面取り品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る研削装置の構造例を示す。
【図２】（ａ）〜（ｃ）に円盤状基板の研削の流れを示す。
【図３】従来の研削装置の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る研削装置の構造例を図１にて説明する。
回転制御されたターンテーブル１を有し、この上に芯出しをした状態で円盤状基板（以下、単に基板という。）２を載置する。
基板２の周端部２ａは、ターンテーブル１の外周部１ａよりもはみ出したオーバーハング状態になっている。
回転軸１Ｏ廻り、水平方向に回転するターンテーブル１の回転軸１Ｏに対して、相対的に砥石４の回転軸３Ｏが平行であり、上下方向のＺ軸方向及び水平方向のＸ軸方向に、またＺ軸廻りＣ軸制御がＮＣプログラム制御された砥石取付部３を有する。
ここで、Ｚ軸方向及びＸ軸方向は、相対的な位置制御がされていればよく、砥石取付部３とターンテーブル１のどちらが移動制御されていてもよい。
砥石４は、基板２の回転方向とは逆方向に回転制御されている。
本実施例で、砥石４は図２に拡大図を示すように、下端側に円筒状の垂直加工砥石４ａ，１４ａと外周部に円盤状のつば形状になっている面取り砥石４ｂを有している。
垂直加工砥石は、図２（ａ）に示したコアドリル形状タイプの垂直加工砥石４ａであってもよく、円柱状タイプの垂直加工砥石１４ａであってもよい。
垂直加工砥石４ａ，１４ａは、基板２の所定の外径寸法となるように、基板の面取り仕上げ曲面２ｃの先端部の外径面２ｂに沿って、下方向に切り込む。
これにより、基板２に対するＸ軸方向の負荷が低減される。
【００１４】
次に、図２（ｃ）に示すように、つば部の先端部が断面半円状の研削面４ｃを有する面取り砥石４ｂを用いて、基板２の面取り先端Ｒ及び先端角θに合致するように、研削点を移動軌跡ｄに沿って移動制御する。
この場合にも、基板２に加わる負荷が上下方向（Ｚ軸方向）と水平方向（Ｘ軸方向）に分散されるので、Ｘ軸方向の負荷が低減される。
【００１５】
近年、着目をあびている酸化物半導体材料の１つにＧａ２Ｏ３がある。
Ｇａ２Ｏ３は、α，β，γ，δ，εの結晶形が知られていて、結晶学的にも最も安定で実用的なβ型のβガリア構造は単斜晶であり、強いへき開性を有していることが知られている。
そこで、βガリア構造の基板を用いて、本発明に係る研削装置と、図３に示した従来方法にて面取り研削を実施比較した、
従来の研削装置では、面取り面にへき開によるクラックが発生したが、本発明に係る研削装置を用いたものは全くクラックの発生が認められなかった。
【符号の説明】
【００１６】
１        ターンテーブル
２        基板
３        砥石取付部
４        砥石
４ａ      垂直加工砥石
４ｂ      面取り砥石
【図１】
2020171971.tif 000003
【図２】
2020171971.tif 000004
【図３】
2020171971.tif 000005