(57)【要約】【課題】仕上がりウェーハ傾斜角度を低角度とする場合に、ヘリカル面取り加工に用いる面取りホイールの加工可能回数を増大できるシリコンウェーハの面取り加工方法を提供する。【解決手段】シリコンウェーハＷのエッジ部における仕上がりウェーハ傾斜角度θが目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲内を満足するようヘリカル面取り加工するシリコンウェーハの面取り加工方法において、第１ツルーイング工程Ｓ１０と、第１面取り加工工程Ｓ２０と、前記第１面取り加工工程を経た後の前記砥石部１０の溝底径φAを求める工程Ｓ３０と、第２ツルーイング工程Ｓ４０と、第２面取り工程Ｓ５０と、を含み、前記第２のツルアー傾斜角度α2を、前記第１のツルアー傾斜角度α1よりも小さくする。【選択図】図５
2020082238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
精研砥石部を備える面取りホイールを垂直方向に対して傾斜回転させつつ、１枚のシリコンウェーハを回転させながら前記精研砥石部と押圧接触させることにより前記１枚のシリコンウェーハのエッジ部における仕上がりウェーハ傾斜角度が目標ウェーハ傾斜角度の許容角度範囲内を満足するようヘリカル面取り加工し、該ヘリカル面取り加工を複数枚のシリコンウェーハに対し順次行う、シリコンウェーハの面取り加工方法であって、
第１のツルアー傾斜角度を備えるツルアーを用いて、前記面取りホイールの前記精研砥石部をツルーイングする第１ツルーイング工程と、
前記第１ツルーイング工程を経た後の前記精研砥石部を用いて第１のシリコンウェーハをヘリカル面取り加工し、該加工後の前記第１のシリコンウェーハの仕上がりウェーハ傾斜角度を前記目標ウェーハ傾斜角度の許容角度範囲内に加工する第１面取り加工工程と、
前記第１面取り加工工程を経た後の前記砥石部の溝底径を求める工程と、
前記溝底径が予め求めた閾値を下回るときに、第２のツルアー傾斜角度を備えるツルアーを用いて、前記面取りホイールの前記精研砥石部をツルーイングする第２ツルーイング工程と、
前記第２ツルーイング工程を経た後の前記精研砥石部を用いて第２のシリコンウェーハをヘリカル面取り加工し、該加工後の前記第２のシリコンウェーハの仕上がりウェーハ傾斜角度を前記目標ウェーハ傾斜角度の許容角度範囲内に加工する第２面取り工程と、
を含み、
前記第２のツルアー傾斜角度が、前記第１のツルアー傾斜角度よりも大きいことを特徴とするシリコンウェーハのヘリカル面取り加工方法。
【請求項２】
前記目標ウェーハ傾斜角度θは２３°以下である、請求項１に記載のシリコンウェーハのヘリカル面取り加工方法。
【請求項３】
前記第１のツルアー傾斜角度と、前記第２のツルアー傾斜角度との差が１°以上ある、請求項１又は２に記載のシリコンウェーハのヘリカル面取り加工方法。
【請求項４】
前記精研砥石部を減耗させることで前記溝底径を調整する調整工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリコンウェーハのヘリカル面取り加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハのヘリカル面取り加工方法に関し、特に、シリコンウェーハエッジ部の目標ウェーハ傾斜角度を低角度とする場合のヘリカル面取り加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの基板として、シリコンウェーハが広く用いられている。シリコンウェーハは、単結晶シリコンインゴットをスライスして得られるウェーハに対してラッピング加工及び鏡面研磨加工を施すことにより得られる。また、シリコンウェーハを搬送するときのチッピングなどを防止するため、ウェーハエッジ部に面取り加工を施すことが一般的である。
【０００３】
こうした面取り加工方法として、ウェーハエッジ部の面取り部の加工歪みを低減させるために、シリコンウェーハに対して面取りホイールを傾斜させて面取り加工を行う「ヘリカル面取り加工法」が知られている。図１Ａ、図１Ｂを参照して、一般的なヘリカル面取り加工法を説明する。図１Ａはヘリカル面取り加工時のシリコンウェーハＷと面取りホイール１０との位置関係を模式的に示す斜視図である。図１Ｂは面取りホイール１０を模式断面図（簡便のため水平設置したときの様子を図示した）である。図１Ｂに、面取りホイール１０の溝底径φA及びホイール径φBをそれぞれ図示する。面取りホイール１０は金属製の中心部１０Ａの周縁に、精研砥石部１０Ｂ（レジン砥石又はレジンボンド砥石とも呼ばれる）が設けられている。面取りホイール１０を垂直方向に対して所定角度ψ（図１Ａを参照。角度記号はψは図示せず。）で傾斜させながら、面取りホイール１０を回転させる。そして、シリコンウェーハＷを回転させながら精研砥石部１０Ｂと押圧接触させることにより、シリコンウェーハＷのエッジ部が仕上げ面取り加工（以下、単に「面取り加工」）される。なお、この面取加工に先立ち、粗研砥石を使用した粗面取加工によって精研砥石部１０Ｂの形状は予め作り込まれている。
【０００４】
面取り加工後のシリコンウェーハＷのエッジ部の形状を所望の仕上がりウェーハ傾斜角度に制御するため、面取りホイール１０における精研砥石部１０Ｂの溝形状のツルーイングが行われる。ツルーイングは、一般的には以下の手順により行われる。まず、最終的に得るべきシリコンウェーハＷのエッジ部の仕上がりウェーハ傾斜角度が目標ウェーハ傾斜角度の許容角度範囲内となるよう勘案して、所定のツルアー傾斜角度を備えるツルアーを作製する。そして、このツルアーを用いて、面取りホイール１０の加工軸を垂直方向に対して所定角度ψで傾斜させながら両者を押圧回転接触させ、面取りホイール１０の精研砥石部１０Ｂの溝部分を加工する。こうして、ツルアー縁部の形状が精研砥石部１０Ｂの溝部分に転写される。
【０００５】
このように、シリコンウェーハＷの面取り部の形状はツルアー傾斜角度由来の精研砥石部１０Ｂの溝形状及び面取りホイールの加工軸傾斜（傾斜角ψ）の影響を受ける。ヘリカル面取り加工法において、シリコンウェーハエッジ部の仕上がり形状は精研砥石部１０Ｂの溝形状がそのまま単純転写されるわけではない。そのため、所望の仕上がり形状を得るためにはツルアーの面取り形状を適切に作製し、精研砥石部１０Ｂの溝形状を適切に調整する必要がある。
【０００６】
例えば特許文献１には、以下の半導体ウェーハの面取り部の加工方法が開示されている。すなわち、半導体ウェーハの粗研削された面取り部を、該ウェーハと第２の砥石とを相対的に傾けて精研削することにより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ェーハを相対的に傾けて該ウェーハの面取り部を精研削する。
【０００７】
特許文献１の加工方法は、ヘリカル面取り加工を行うとウェーハ面取り部の上下の対称性が崩れるため、これを防止するために上下非対称の溝形状の粗研砥石（第１の砥石）を採用し、これに由来する溝形状を精研砥石（第２の砥石）に形成する、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１６５７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで近年、シリコンウェーハエッジ部の面取り形状には種々の仕様が求められている。シリコンウェーハのエッジ部における仕上がりウェーハ傾斜角度を従来よりも低角度（水平に近い傾斜）とする要請もある。本発明者は、こうした低角度の仕上がりウェーハ傾斜角度を実現可能であるか、まず鋭意検討した。
【００１０】
本発明者は、シリコンウェーハエッジ部の仕上がりウェーハ傾斜角度を従来よりも低角度（以下、「低傾斜角」と略称する。）とするため、低角度のツルアー傾斜角度の面取り形状としたツルアーを用いることをまず試みた。そして、量産を想定してこのツルアーを用いて面取りホイールの精研砥石部をツルーイングし、ツルーイング後の精研砥石部によりシリコンウェーハのヘリカル面取り加工を繰り返し行った。すると、所望の低角度の仕上がりウェーハ傾斜角度を実現できる場合とできない場合とがあることを本発明者は確認した。より詳細に検討した結果、あるツルアーを用いた場合、精研砥石使用開始初期では所望の仕上がりウェーハ傾斜角度を実現できなかったものの、精研砥石使用末期には所望の仕上がりウェーハ傾斜角度を実現できた場合があった。また、別のツルアー傾斜角度を備えるツルアーを用いた場合、精研砥石使用開始初期では所望の仕上がりウェーハ傾斜角度を実現できたものの、徐々に所望の仕上がりウェーハ傾斜角度を実現できなくなることもあった。さらに詳細に分析した結果、所望の仕上がりウェーハ傾斜角度を実現できたときは、面取りホイールの溝底径φA（図１Ｂ参照）が所定範囲内のときであった。この実験事実から低傾斜角の仕上がりウェーハ傾斜角度を得るためには、特定のツルアー傾斜角度を備えるツルアーを用いるだけでは不十分であって、面取りホイールの溝底径φAを所定範囲になるまで減耗させる必要があることを本発明者は知見した。したがって、特定のツルアー傾斜角度を備えるツルアーを用いる場合、面取りホイールの溝底径が所定範囲となるまで減耗させなければ所望の低傾斜角を得られないし、面取り加工を繰り返し行い溝底径が減耗して上記所定範囲を逸脱してしまえば、やはり所望の低傾斜角を得ることができなくなる。このように、仕上がりウェーハ傾斜角度を低傾斜角とする場合は、面取りホイールの交換を頻繁に行う必要が生じる。
【００１１】
なお、従来の仕上がりウェーハ傾斜角度を得る場合には面取りホイールの溝底径φAが仕上がりウェーハ傾斜角度に影響することはほとんどなかった。そのため、従来の仕上がりウェーハ傾斜角度を得るのであれば、１つの面取りホイールを精研砥石使用の初期から末期まで終始利用可能であった。
【００１２】
上述のとおり、仕上がりウェーハ傾斜角度が低傾斜角のシリコンウェーハを得るためには、特定のツルアー傾斜角度を備えるツルアーを用いるだけでは、１つの研削ホイールによって加工可能な加工数（ホイールライフ）が従来技術に比べて激減してしまう。研削ホイールの交換頻度が増大すれば、量産加工時の生産コストへの影響は甚大であり、本発明者はこのことを新たな課題として認識した。
【００１３】
そこで本発明は、仕上がりウェーハ傾斜角度を低角度とする場合に、ヘリカル面取り加工に用いる面取りホイールの加工可能回数を増大できるシリコンウェーハの面取り加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記諸課題を解決するために本発明者は鋭意検討した。そして、仕上がりウェーハ傾斜角度を目標ウェーハ傾斜角度の許容角度範囲内とするためには、面取りホイールの溝底径に応じてツルアー傾斜角度を使い分ければ、面取りホイールの加工可能回数を増大できることを本発明者は知見した。本発明は、上記の知見に基づくものであり、その要旨構成は以下のとおりである。
【００１５】
（１）精研砥石部を備える面取りホイールを垂直方向に対して傾斜回転させつつ、１枚のシリコンウェーハを回転させながら前記精研砥石部と押圧接触させることにより前記１枚のシリコンウェーハのエッジ部における仕上がりウェーハ傾斜角度が目標ウェーハ傾斜角度の許容角度範囲内を満足するようヘリカル面取り加工し、該ヘリカル面取り加工を複数枚のシリコンウェーハに対し順次行う、シリコンウェーハの面取り加工方法であって、
第１のツルアー傾斜角度を備えるツルアーを用いて、前記面取りホイールの前記精研砥石部をツルーイングする第１ツルーイング工程と、
前記第１ツルーイング工程を経た後の前記精研砥石部を用いて第１のシリコンウェーハをヘリカル面取り加工し、該加工後の前記第１のシリコンウェーハの仕上がりウェーハ傾斜角度を前記目標ウェーハ傾斜角度の許容角度範囲内に加工する第１面取り加工工程と、
前記第１面取り加工工程を経た後の前記砥石部の溝底径を求める工程と、
前記溝底径が予め求めた閾値を下回るときに、第２のツルアー傾斜角度を備えるツルアーを用いて、前記面取りホイールの前記精研砥石部をツルーイングする第２ツルーイング工程と、
前記第２ツルーイング工程を経た後の前記精研砥石部を用いて第２のシリコンウェーハをヘリカル面取り加工し、該加工後の前記第２のシリコンウェーハの仕上がりウェーハ傾斜角度を前記目標ウェーハ傾斜角度の許容角度範囲内に加工する第２面取り工程と、
を含み、
前記第２のツルアー傾斜角度が、前記第１のツルアー傾斜角度よりも大きいことを特徴とするシリコンウェーハのヘリカル面取り加工方法。
【００１６】
ここで、図２Ａ、２Ｂを参照しつつ、本明細書におけるシリコンウェーハＷのエッジ部のウェーハ傾斜角度θを説明する。図２Ａに、ウェーハ周縁部の厚みｔ、上面取り角度θ1、下面取り角度θ2、面取り幅Ａをそれぞれ示す。寸法Ｂ1、Ｂ2は、それぞれ上面取り厚み、下面取り厚みである。ＢＣは端面のウェーハ厚み方向の長さであり、図２Ａに示した面取り形状において端面のウェーハ厚み方向長さＢＣはゼロである。ウェーハ厚み方向長さＢＣがゼロでない場合のウェーハ周縁部形状を図２Ｂに示す。図２Ａ，２Ｂのいずれのエッジ部形状であっても、上面取り角度θ1及び下面取り角度θ2のそれぞれがウェーハ傾斜角度θに対応する。以下、ウェーハ傾斜角度θに添え字が付されている場合も、同じ定義に従うものとする。上面及び下面のそれぞれのウェーハ傾斜角度について特に断りのない限り、上面及び下面の両方のウェーハ傾斜角度を指すものとする。
【００１７】
さらに、図３を参照しつつ、本明細書におけるツルアー傾斜角度αについて説明する。ツルアー３のエッジ部は面取り斜面（傾斜面）３Ａと曲面（通常、放物面）の端部３Ｂとで構成される。そこで、ツルアー３の面取り斜面３Ａと、ツルアーの主面とがなす角度をツルアー傾斜角度αを定義する。また、ツルアー傾斜角度αに添え字が付されている場合も、同じ定義に従うものとする。なお、ツルアー３において、曲面である端部３Ｂに砥粒が存在しており、当該曲面に沿って加工が行われる。
【００１８】
（２）前記目標ウェーハ傾斜角度θは２３°以下である、前記（１）に記載のシリコンウェーハのヘリカル面取り加工方法。
【００１９】
（３）前記第１のツルアー傾斜角度と、前記第２のツルアー傾斜角度との差が１°以上ある、前記（１）又は（２）に記載のシリコンウェーハのヘリカル面取り加工方法。
【００２０】
（４）前記精研砥石部を減耗させることで前記溝底径を調整する調整工程をさらに含む、前記（１）〜（３）のいずれかに記載のシリコンウェーハのヘリカル面取り加工方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、仕上がりウェーハ傾斜角度を低角度とする場合でも、ヘリカル面取り加工に用いる面取りホイールの加工可能回数を増大できるシリコンウェーハの面取り加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】一般的なヘリカル面取り加工方法を説明する斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａにおける面取りホイールの模式断面図である。
【図２Ａ】本明細書におけるシリコンウェーハのウェーハ傾斜角度θを説明する模式断面図の一例である。
【図２Ｂ】本明細書におけるシリコンウェーハのウェーハ傾斜角度θを説明する模式断面図の別の例である。
【図３】本明細書におけるツルアーのツルアー傾斜角度αを説明する模式断面図である。
【図４】本発明者の実験による精研砥石の溝底径及びツルアー傾斜角度と、シリコンウェーハの仕上がりウェーハ傾斜角度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態に従うシリコンウェーハの面取り加工方法のフローチャートである。
【図６】第１ツルーイング工程を説明する模式断面図である。
【図７】第１面取り加工工程後のシリコンウェーハのウェーハ傾斜角度を示す模式断面図である。
【図８】第２ツルーイング工程に用いるツルアー３２を説明する模式断面図である。
【図９】第２面取り加工工程後のシリコンウェーハのウェーハ傾斜角度を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施形態の詳細な説明に先立ち、まず、本発明を完成させるに至った実験を説明する。説明の便宜のために、図６，図７の符号を参照して本実験を説明する。
【００２４】
（実験）
＜実験１＞
ツルアー３１として、東精エンジニアリング社製ＧＣツルアー＃３２０（ツルアー傾斜角度２４°、直径３０１ｍｍ）を用意した。レジン砥石を精研砥石部１０Ｂとする面取りホイール１０（ホイール径φB：５０．０ｍｍ、初期の溝底径φA：４７．０ｍｍ）を垂直方向に対して８°傾け、上記ツルアー３１を用いて精研砥石部１０Ｂの溝部をツルーイング加工した。そして、面取りホイール１０を垂直方向に対して引き続き８°傾けたまま、直径約３００ｍｍのシリコンウェーハＷA及び面取りホイール１０をそれぞれ回転させつつ、精研砥石部１０Ｂの溝部において押圧接触させ、シリコンウェーハＷAのエッジ部をヘリカル面取り加工した。そして、ヘリカル面取り加工後のシリコンウェーハＷAのウェーハ傾斜角度θAを、コベルコ社製エッジプロファイルモニタ（ＬＥＰ−２２００）を用いて測定した。また、ヘリカル面取り加工後の面取りホイール１０の溝底径φAを東精エンジニアリング社製Ｗ−ＧＭ−５２００を用いて測定した。上述したツルーイング加工、ヘリカル面取り加工及び測定を順次繰り返し、溝底径φAと、ウェーハ傾斜角度θAとの関係を求めた。結果を図４のグラフに示す。なお、当該グラフには、シリコンウェーハの表（おもて）側の仕上がりウェーハ傾斜角度及び裏側の仕上がりウェーハ傾斜角度を示した。以下の実験２〜６も同様である。
【００２５】
＜実験２〜６＞
上記実験１におけるツルアー傾斜角度２４°を、それぞれ２２°（実験２）、２０°（実験３）、１８°（実験４）、１６°（実験５）、１４°（実験６）のツルアーに換えた以外は、実験１と同様にしてツルーイング加工、ヘリカル面取り加工及び測定を順次繰り返し、溝底径φAと、ウェーハ傾斜角度θAとの関係を求めた。結果を図４のグラフに示す。
【００２６】
＜考察＞
以上の実験１〜６の実験結果から、以下のことが判明した。まず、目標ウェーハ傾斜角度θ0が２３°超であれば、仕上がりウェーハ傾斜角度θを当該目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲とするためにはツルアー傾斜角度さえ適正化すればよい。例えば、目標ウェーハ傾斜角度θ0を２４°、許容角度範囲±０．５°とする場合は、ツルアー傾斜角度が２２°のツルアー３１を用いればよい。この場合、溝底径φAの影響がほとんど見られないためである。この実験事実は、従来技術において、面取りホイール１０をホイールライフの全域において使用可能であった事実と整合する。
【００２７】
一方、目標ウェーハ傾斜角度θ0を２３°以下の所定角度とする場合（例えば２０°や１８°など）、溝底径φAが減耗するに従い、加工後の実際の仕上がりウェーハ傾斜角度θが小さくなり、徐々にその変動が飽和する傾向が観察される。ツルアー傾斜角度を固定してツルーイング加工及びヘリカル面取り加工を繰り返してしまうと、溝底径φAが適正範囲にない場合には、仕上がりウェーハ傾斜角度θが当該目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲から逸脱してしまう。つまり、ツルアー傾斜角度を固定するのであれば、目標ウェーハ傾斜角度θ0が２３°超の場合と異なり、ホイールライフ範囲の全域において面取りホイールを使用することはできない。
【００２８】
溝底径φAを減耗させて、目標ウェーハ傾斜角度θ0と仕上がりウェーハ傾斜角度θとの差分の変動が飽和してからヘリカル面取り加工をすれば所望の仕上がりウェーハ傾斜角度θを安定して得ることは可能である。例えば、目標ウェーハ傾斜角度θ0を１８°、許容角度範囲を±０．５°とする場合、溝底径φAを約４５．２ｍｍまで減耗させてからツルアー傾斜角度１６°の条件で加工すれば、加工後の仕上がりウェーハ傾斜角度θは１８°±０．５°を満足する。しかしながらこの場合、面取りホイールのライフ末期に当たるため、早々に面取りホイールを交換する必要が生じる。そこで、面取りホイールのホイールライフを広く使用するために、仕上がりウェーハ傾斜角度θを目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲とするべく、溝底径φAに応じてツルアー傾斜角度を使い分けることを本発明者は上記実験を通じて着想した。上記の一具体例で言えば、初めにツルアー傾斜角度１４°のツルアーを採用し、溝底径φAが減耗した後にツルアー傾斜角度１６°のツルアーを採用すれば、ホイールライフ範囲を特定のツルアー傾斜角度を備えるツルアーのみを使用する場合よりも有効活用できる。
【００２９】
こうして、本発明者は面取りホイール１０の溝底径φAに閾値を設けて、当該溝底径φAに応じてツルアー傾斜角度を使い分けることを着想したのである。以下、本発明の実施形態を、図５〜図９を参照して説明する。なお、図５〜図９は本発明の要部を図示したものであり、各構成を回転させるための支持台や回転機構などは、説明の便宜のため割愛している。
【００３０】
（シリコンウェーハの面取り加工方法）
本発明の一実施形態に従うシリコンウェーハの面取り加工方法は、精研砥石部１０Ｂを備える面取りホイール１０を垂直方向に対して傾斜回転させつつ、１枚のシリコンウェーハを回転させながら精研砥石部１０Ｂと押圧接触させることにより当該１枚のシリコンウェーハのエッジ部における仕上がりウェーハ傾斜角度θが目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲内を満足するようヘリカル面取り加工し、該ヘリカル面取り加工を複数枚のシリコンウェーハに対し順次行うものである。なお、ここで言う「複数枚のシリコンウェーハ」とは、本加工方法による一連の面取り加工に供される同種のシリコンウェーハ（同一ロット等、ウェーハ特性がヘリカル面取り加工後の加工形状に実質的な影響を及ぼさないもの）を意味する。後記の第１のシリコンウェーハＷA及び第２のシリコンウェーハＷBはこの意味での同種のシリコンウェーハである。なお、本方法における目標ウェーハ傾斜角度θ0は２３°以下とすることが特に好ましい。上述の実験結果に見られるように、目標ウェーハ傾斜角度θ0を２３°以下とする面取り加工において、溝底径φAの依存性が生ずるためである。また、目標ウェーハ傾斜角度θ0及びその許容角度範囲は製品仕様に応じて適宜定めるものである。製品仕様に応じて、仕上がりウェーハ傾斜角度θと、目標ウェーハ傾斜角度θ0との差である許容角度範囲を±０．１°〜±１．０°等で適宜定めることができる。
【００３１】
図５のフローチャートを参照する。本方法は、第１のツルアー傾斜角度α1を備える第１のツルアー３１を用いて、面取りホイール１０の精研砥石部１０Ｂをツルーイングする第１ツルーイング工程Ｓ１０と、第１ツルーイング工程Ｓ１０を経た後の精研砥石部１０Ｂを用いて第１のシリコンウェーハＷAをヘリカル面取り加工し、該加工後の第１のシリコンウェーハＷAの仕上がりウェーハ傾斜角度θAを目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲内に加工する第１面取り加工工程Ｓ２０と、第１面取り加工工程Ｓ２０を経た後の精研砥石部１０Ｂの溝底径φAを求める工程Ｓ３０と、溝底径φAが予め求めた閾値φ0を下回るときに、第２のツルアー傾斜角度α2を備える第２のツルアー３２を用いて、面取りホイール１０の精研砥石部１０Ｂをツルーイングする第２ツルーイング工程Ｓ４０と、第２ツルーイング工程Ｓ４０を経た後の精研砥石部１０Ｂを用いて第２のシリコンウェーハＷBをヘリカル面取り加工し、該加工後の第２のシリコンウェーハＷBの仕上がりウェーハ傾斜角度θBを目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲内に加工する第２面取り工程Ｓ５０と、を含む。そして、本方法では、第２ツルーイング工程において、第１ツルーイング工程において用いる第１のツルアーの傾斜角度α1よりも傾斜角度の大きなツルアーを第２のツルアーとして用いる。以下、各構成及び各工程の詳細を順次説明する。
【００３２】
＜第１ツルーイング工程＞
図６を参照して、第１ツルーイング工程Ｓ１０を説明する。まず、第１のツルアー傾斜角度α1を備える第１のツルアー３１を用意する（図６のステップＳ１１参照）。第１のツルアー傾斜角度α1の大きさは、次の第２工程において仕上がりウェーハ傾斜角度θAを目標傾斜角度θ0の許容角度範囲内に加工できるものであれば任意である。目標ウェーハ傾斜角度θ0と溝底径φAに応じて適宜選択すればよい。通常、第１のツルアー傾斜角度α1の大きさは、目標ウェーハ傾斜角度θ0よりも２．０°以上小さくする。
【００３３】
そして、この第１のツルアー３１を用いて、面取りホイール１０を所定のホイール傾斜角度で傾斜させながら精研砥石部１０Ｂをツルーイングする。形状転写後の精研砥石部１０Ｂには、第１のツルアー３１の縁部形状に由来する形状が形成される。図６のステップＳ１２，Ｓ１３を参照すると、Ｓ１３における破線部がＳ１２におけるツルーイング前の精研砥石部１０Ｂの溝に相当する。なお、面取りホイール１０としては、ヘリカル面取り加工に用いられる一般的なものを使用することができる。回転軸部分１０Ａは、通常、アルミニウムまたはステンレスなどの金属製であり、その周縁部に精研砥石部１０Ｂが設けられ、これは、通常、合成樹脂製である（精研砥石部１０Ｂはレジン砥石又はレジンボンド砥石などとも呼ばれる。）。なお、面取りホイールの回転軸部分１０Ａには回転軸のための中空部が設けられるが、図面の簡略化のため図示していない。
【００３４】
＜第１面取り加工工程＞
次に、第１ツルーイング工程Ｓ１０に続く第１面取り加工工程Ｓ２０では、第１ツルーイング工程Ｓ１０によって第１のツルアー３１を介して転写された精研砥石部１０ＢによりシリコンウェーハＷAをヘリカル面取り加工する。ヘリカル面取り加工に際しては、図１を参照して説明したのと同様に、面取りホイール１０をホイール傾斜角度ψで傾斜させながら第１のシリコンウェーハＷAを精研砥石部１０Ｂとの押圧回転接触によりヘリカル面取り加工する。こうして、加工後の第１のシリコンウェーハＷAの仕上がりウェーハ傾斜角度θAを目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲内となるよう、ヘリカル面取り加工する。図７に、こうして形成された第１のシリコンウェーハＷAの仕上がりウェーハ傾斜角度θAを図示する。なお、面取りホイール１０のホイール傾斜角度ψは４°〜１５°の範囲で適宜設定される。通常、ツルーイング時のホイール傾斜角度と面取り加工時のホイール傾斜角度を一致させる。
【００３５】
＜溝底径φAを求める工程＞
精研砥石部１０Ｂは前述したように通常は合成樹脂製であるため、ツルーイング及びヘリカル面取り加工を経ることにより精研砥石部１０Ｂの溝部は次第に減耗する。そこで、溝底径φAを求める本工程Ｓ３０では、第１面取り加工工程Ｓ２０を経た後の精研砥石部１０Ｂの溝底径φAを求める。第１面取り加工工程におけるヘリカル面取り加工を複数回単位（１００回単位又は１０００回単位等）行った後に溝底径φAを測定してもよいし、ヘリカル加工を行った度に毎回溝底径φAを測定してもよく、適宜のタイミングで溝底径φAを測定すればよい。また、複数回加工に伴う減耗分を予め求めておき、所定回数を超えた後に溝底径φAを測定してもよい。なお、面取り加工装置（例えば前述の東精エンジニアリング社製Ｗ−ＧＭ−５２００）に実装されたホイール溝直径測定器またはノギスなどを用いて溝底径φAを測定することができる。
【００３６】
＜第２ツルーイング工程＞
先の実験１〜実験６を参照して説明したように、ヘリカル面取り加工の初期に目標ウェーハ傾斜角度θ0を実現するよう、所定のツルアー傾斜角度を備えるツルアーを用い続けると、精研砥石部１０Ｂの溝底径φAが減耗するに従い、仕上がりウェーハ傾斜角度θが徐々に小さくなり、所期の仕上がりウェーハ傾斜角度θとの乖離が生じる。そのため、仕上がりウェーハ傾斜角度θと目標ウェーハ傾斜角度θ0との差分が徐々に大きくなり、許容角度範囲から逸脱してしまう。そこで、工程Ｓ３０において求めた溝底径φAが予め求めた閾値φ0を下回るときに、第１ツルーイング工程Ｓ１０とは異なる条件で第２ツルーイング工程Ｓ４０を行う。図８に示すように第２のツルアー傾斜角度α2を備える第２のツルアー３２を用意し、第２ツルーイング工程Ｓ４０ではこれを用いて、面取りホイール１０の精研砥石部１０Ｂをツルーイングする。溝底径φA及び第１のツルアー傾斜角度α1と、加工により実際に形成される仕上がりウェーハ傾斜角度θとの対応関係を実験的に予め求めておくことで、閾値φ0を定めればよい。
【００３７】
ここで、後の第２面取り工程Ｓ５０において所望の仕上がりウェーハ傾斜角度θBを得るために、第２のツルアー傾斜角度α2を第１のツルアー傾斜角度α1よりも大きくすることが必要である（第２のツルアー傾斜角度α2＞第１のツルアー傾斜角度α1）。この点で第２ツルーイング工程のツルーイング条件は第１ツルーイング工程と異なる。その他のツルーイング条件は第１ツルーイング工程と第２ツルーイング工程とで同一とすることが好ましいが、仕上がりウェーハ傾斜角度に大きく影響しない範囲で適宜変更しても構わない。
【００３８】
なお、図４に具体的な実験結果を示したように、ツルアー傾斜角度と溝底径との依存性を考慮すれば、第１のツルアー傾斜角度α1と第２のツルアー傾斜角度α2との差を１°以上とすることが好ましく、２°以上とすることが好ましい。上限は限定されないが、例えば６°以下とすることができる。
【００３９】
＜第２面取り工程＞
第２ツルーイング工程Ｓ４０を経た後の精研砥石部１０Ｂを用いて、第１面取り加工工程Ｓ２０と同様に、第２のシリコンウェーハＷBをヘリカル面取り加工する。こうして、加工後の第２のシリコンウェーハＷBの仕上がりウェーハ傾斜角度θBを目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲内となるよう、ヘリカル面取り加工する。図９に、第２のシリコンウェーハＷBの仕上がりウェーハ傾斜角度θBを図示する。本方法では面取りホイール１０は第１ツルーイング工程と第２ツルーイング工程とで、あえて異なるツルアー傾斜角度のツルアーを用いてツルーイングするものの、仕上がりウェーハ傾斜角度θA，θBをいずれも目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲内とすることができる。
【００４０】
以上説明したように、本発明では工程Ｓ１０〜工程Ｓ５０を経て、面取りホイール１０の溝底径φAに応じてツルアー傾斜角度を使い分ける。こうすることで、第１のシリコンウェーハＷAの仕上がりウェーハ傾斜角度θA及び第２のシリコンウェーハＷBの仕上がりウェーハ傾斜角度θBを共に目標ウェーハ傾斜角度θ0の許容角度範囲内に制御でき、かつ、ヘリカル面取り加工に用いる面取りホイールの加工可能回数（ホイールライフ）を増大できる。
【００４１】
なお、溝底径φAと、ツルアー傾斜角度との関係によっては、仕上がりウェーハ傾斜角度を目標ウェーハ傾斜角度の許容範囲内とし難い場合がある。そこで、このような場合には、精研砥石部１０Ｂを減耗させることで溝底径φAを調整する調整工程をさらに行うことも好ましい。ここで言う減耗とは、ツルーイングによる減耗だけでなく、別の目標ウェーハ傾斜角度を設定したシリコンウェーハの面取り加工を含む。こうすれば、面取りホイールのライフを無駄にすることない。
【００４２】
また、図５のフローチャートに示すように、本方法では別の閾値を更に設定して、第３のツルアー（さらには第４のツルアー）を用いて、第３ツルーイング工程及び第３面取り加工工程等を更に行ってもよい。溝底径φAの減耗に従い、ツルアー傾斜角度の大きなツルアーを用いることで、ホイールライフ範囲を十分に有効活用できる。
【００４３】
以下では、限定を意図するものではないが、本発明に適用可能なシリコンウェーハの具体的態様について説明する。
【００４４】
シリコンウェーハの面方位は任意であり、（１００）面のウェーハを用いてもよいし、（１１０）面のウェーハなどを用いてもよい。
【００４５】
シリコンウェーハにボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）などのドーパントがドープされていてもよいし、所望の特性を得るため炭素（Ｃ）又は窒素（Ｎ）などがドープされていてもよい。また、シリコンウェーハの酸素濃度も任意である。
【００４６】
加工対象とするシリコンウェーハの直径は何ら制限されない。一般的な直径３００ｍｍ又は２００ｍｍなどのシリコンウェーハに本発明を適用することができる。もちろん、直径３００ｍｍよりも直径の大きいシリコンウェーハに対しても、直径の小さいシリコンウェーハに対しても本発明を適用することができる。
【００４７】
なお、本明細書における「シリコンウェーハ」とは、表面にエピタキシャル層又は酸化シリコンなどからなる絶縁膜などの別の層が形成されていない、いわゆる「バルク」のシリコンウェーハを指す。ただし、数Å程度の膜厚で形成される自然酸化膜は形成されていてもよい。また、本発明により得られたシリコンウェーハに対し、エピタキシャル層などの別の層を別途形成してエピタキシャルシリコンウェーハを作製しても構わないし、貼り合わせウェーハの支持基板又は活性層用基板として用いてＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウェーハを作製するなどしてもよい。このようなウェーハのベース基板となる「バルク」のシリコンウェーハが、本明細書におけるシリコンウェーハである。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、仕上がりウェーハ傾斜角度を低角度とする場合に、ヘリカル面取り加工に用いる面取りホイールの加工可能回数を増大できるシリコンウェーハの面取り加工方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０    面取りホイール
１０Ａ  中心部
１０Ｂ  精研砥石部
３１    第１のツルアー
３２    第２のツルアー
Ｗ    シリコンウェーハ
ＷA    第１のシリコンウェーハ
ＷB    第２のシリコンウェーハ
α1    第１のツルアー傾斜角度
α2    第２のツルアー傾斜角度
φA    溝底径
φB    ホイール径
φ0    溝底径の閾値
θ、θA、θB    仕上がりウェーハ傾斜角度
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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