(57)【要約】【課題】ウェーハ形状のくせに合わせて砥石の加工位置を補正し、ウェーハの加工の精度を向上させる。【解決手段】回転テーブル２上で回転させられるウェーハ１の周端部１ａに砥石を接触させてウェーハを面取り加工する方法において、複数枚のウェーハからなるロットの加工に際し、ロット内の１枚のウェーハをサンプルウェーハとして採用する第１のステップと、サンプルウェーハを目標とする直径よりも所定の寸法だけ大きいサンプル用直径かつ目標とする周端部形状Ｅ１に試し加工する第２のステップと、試し加工されたサンプルウェーハの直径または周端部形状を測定する第３のステップと、サンプルウェーハの測定結果に基づいて砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正する第４のステップと、位置補正された砥石によって、サンプルウェーハを含むロット内のウェーハを目標とする直径かつ目標とする周端部形状Ｅ２にロット加工する第５のステップとを有する。【選択図】図１９
2014117782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転テーブル上に芯だしして載置されて回転させられるウェーハの周端部に、砥石を接触させて上記ウェーハを目標とする直径かつ目標とする周端部形状に面取り加工するウェーハの面取り加工方法において、
複数枚のウェーハからなる１つのロットの面取り加工開始に際し、このロット内の１枚のウェーハをサンプルウェーハとして採用する第１のステップと、
このサンプルウェーハを目標とする直径よりも所定の寸法だけ大きいサンプル用直径かつ目標とする周端部形状に加工するように上記砥石の位置を設定して、上記サンプルウェーハを試し加工する第２のステップと、
試し加工された上記サンプルウェーハの直径または周端部形状を測定する第３のステップと、
上記サンプルウェーハの測定結果に基づいて上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正する第４のステップと、
補正された位置にある上記砥石によって、試し加工後の上記サンプルウェーハを含む上記ロット内のウェーハを目標とする直径かつ目標とする周端部形状に順次ロット加工する第５のステップと、
を有することを特徴とするウェーハの面取り加工方法。
【請求項２】
上記第３のステップにおいて上記サンプルウェーハについて測定された直径または周端部形状と、上記第２のステップにおいて設定されたサンプル用直径または目標とする周端部形状とを比較して、上記サンプルウェーハについて測定された直径または周端部形状と上記サンプル用直径または上記目標とする周端部形状との差が所定の値より小さくなるまで、上記第４のステップ後かつ上記第５のステップの前に、同一ロット内の上記サンプルウェーハとは別のウェーハをサンプルウェーハとして第１のステップから第４までのステップを繰り返すことを特徴とする請求項１記載のウェーハの面取り加工方法。
【請求項３】
ロット加工されるウェーハの１枚以上において、ロット加工後に、ロット加工されたウェーハの直径または周端部形状を測定する第６のステップと、その測定結果に基づいて上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正する第７のステップと、
を行うことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のウェーハの面取り加工方法。
【請求項４】
上記第６のステップから上記第７のステップまでを、ロット加工されるウェーハの所定枚数おきに一枚の間隔で行うことを特徴とする請求項３に記載のウェーハの面取り加工方法。
【請求項５】
複数の回転テーブルを用いてウェーハの面取り加工を行う方法においては、上記回転テーブルごとに同一ロット内の異なるウェーハをサンプルウェーハとして採用して第２から第４までのステップを行うことを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載のウェーハの面取り加工方法。
【請求項６】
上記第１のステップにおいて、上記ロットの始端から所定枚数後ろのウェーハを上記サンプルウェーハとして採用することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載のウェーハの面取り加工方法。
【請求項７】
上記第３のステップにおいては上記サンプルウェーハの周上の所定回転角度ごとの複数箇所においてウェーハ周縁部形状を測定するとともに、
上記第４のステップにおいてはその複数箇所ごとに上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正することを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載のウェーハの面取り加工方法。
【請求項８】
芯だしして載置されたウェーハを回転させる回転テーブルと、
この回転テーブルに載置されて回転させられるウェーハの周縁部に接触してウェーハを面取り加工する砥石と、
を有するウェーハの面取り加工装置であって、
この砥石と回転テーブルに載置されたウェーハとの相対位置を調整する加工位置調整装置と、
上記ウェーハの直径および周端部形状を測定する測定装置と、
新しいロットのウェーハの加工開始に際し、このロット内の１枚のウェーハをサンプルウェーハとして採用して回転テーブル上に載置し、上記砥石によって目標とする直径よりも所定寸法だけ大きなサンプル用直径設定かつ目標とする周端部形状と同じ周端部形状設定に試し加工し、試し加工された上記サンプルウェーハの直径または周端部形状を上記測定装置によって測定し、この測定結果に基づいて上記加工位置調整装置により上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正し、補正された位置にある上記砥石によって、試し加工後の上記サンプルウェーハを含む上記ロット内のウェーハを目標とする直径設定かつ目標とする周端部形状設定に順次ロット加工するように、上記回転テーブル、上記砥石、上記加工位置調整装置および上記測定装置を制御する加工制御部と、
を有することを特徴とするウェーハの面取り装置。
【請求項９】
試し加工されたサンプルウェーハを、回転テーブルから取り出して、そのロット加工まで保管する仮保管装置を有することを特徴とする請求項８記載のウェーハの面取り装置。
【請求項１０】
上記砥石は、回転テーブルに載置されて回転させられるウェーハの周端部の同一箇所に近接した位置に同時に接触してウェーハを面取り加工する２個の溝なし砥石であることを特徴とする請求項８記載のウェーハの面取り装置。
【請求項１１】
ウェーハを粗く面取り加工する粗研用砥石と、上記粗研用砥石により面取り加工されたウェーハを精密に面取り加工する精研用砥石とを有し、
上記加工制御部が、上記測定結果に基づいて精研用砥石の加工位置を補正することを特徴とする請求項８記載のウェーハの面取り装置。
【請求項１２】
上記加工制御部が、上記測定結果に基づいて粗研用砥石の加工位置をも補正することを特徴とする請求項１１記載のウェーハの面取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の素材となるウェーハの周端部を加工するウェーハの面取り加工方法、およびウェーハの面取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種結晶ウェーハその他の半導体デバイスウェーハ等の集積回路用基板として用いられる円盤状薄板材、その他金属材料を含む硬い材料からなる円盤状薄板材、例えばシリコン（Ｓｉ）単結晶、ガリュウム砒素（ＧａＡｓ）、水晶、石英、サファイヤ、フェライト、炭化珪素（ＳｉＣ）等からなるもの（これらを総称して単にウェーハという）は、単結晶インゴットの状態からスライシングマシンにて薄く切り出され、１つのインゴットから切り出された多数枚のウェーハをまとめて１つのロットに保管される。
【０００３】
これらのウェーハは、面取り加工装置の回転テーブル上に載置されて回転させられながら、エッジ（周縁部）を砥石で研削され、所定の形状と所定の表面粗さに面取り加工される（特許文献１、２、３）。
このような面取り加工がなされるウェーハ１には、周方向の基準位置を示すためのＶ字形又はＵ字形のノッチ１ｎが刻設されたものや、オリエンテーションフラットが形成されたものがあり、これも面取り加工される。
【０００４】
ウェーハ１のエッジ（周端部）１ａについては、図１３に示すように、上平面に対して角度α１（約２２°）だけ傾斜した上斜面１ａｕと、下平面に対し角度α１（約２２°）だけ傾斜した下斜面１ａｄと、これらの間を滑らかに接続する半径Ｒ１の円弧１ｃとからなる断面形状（全体としてほぼ三角形状）に加工する場合がある。
この場合、上斜面１ａｕの水平長さを「面取り幅Ｘ１」と呼び、下斜面１ａｄの水平長さを「面取り幅Ｘ２」と呼ぶ。
【０００５】
また、図１４に示すように、ウェーハ１のエッジ１ａを、上平面に対して角度α２だけ傾斜した上斜面１ａｕと、下平面に対して角度α２だけ傾斜した下斜面１ａｄと、エッジ１ａの端面を形成する垂直な周端面１ｂと、同じ半径Ｒ２を有する２つの円弧であって上斜面１ａｕと周端面１ｂとの間および下斜面１ａｄと周端面１ｂとの間を滑らかに接続する円弧１ｃ，１ｃとからなる断面形状（ほぼ台形形状）に加工する場合がある。
この場合も、上斜面１ａｕの水平長さを「面取り幅Ｘ１」、下斜面１ａｄの水平長さを「面取り幅Ｘ２」、周端１ｂの面幅の長さを「面取り幅Ｘ３」とそれぞれ呼ぶ。
【０００６】
ウェーハの面取り加工装置には、複数の回転テーブルを有するとともに複数種類の砥石や測定装置を有し、それぞれの回転テーブルにウェーハを載置し、それぞれの砥石または測定装置が各回転テーブルでウェーハを加工、測定し、回転テーブル間を順次移動することにより、複数のウェーハを同時並行して面取り加工できるものがあった（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−５１９１２号公報
【特許文献２】特開平６−１０４２２８号公報
【特許文献３】特開２００８−１７７３４８号公報
【特許文献４】特開２０１１−２３５４０６号公報
【０００８】
しかしながら、インゴットの状態からスライシングマシンにて薄く切り出された面取り加工前のウェーハの形状は、もととなったインゴットやスライシングマシンの特性などによって、ロットごとに差異がある。
そこで、ウェーハの面取り加工においては、まず、加工前にウェーハの厚さや回転テーブル上のウェーハの高さを測定し、加工されるべきウェーハと砥石との相対的位置を調整する。その後、ロットの始端のウェーハを加工位置が調整された砥石によって所定の目標直径、目標周端部形状になるように面取り加工する。複数の回転テーブルを有する面取り加工装置においては、それぞれの回転テーブルで分担させてウェーハを目標寸法・形状に面取り加工する。
次いで、加工したウェーハの寸法や形状などを測定装置で測定し、測定結果と目標寸法との差から、２枚目以降のウェーハを精密な目標寸法・形状に加工することができるように砥石の加工位置を補正して、２枚目以降のウェーハの加工を開始していた。
【０００９】
しかし、特にスライシングマシンのワイヤーソーによって切り出されたウェーハは、図１６に示すように、結晶方位合わせによるワイヤーの向きやワイヤーの状態やスライシングマシンの状態によって、ウェーハ表面に形成されるワイヤーソーの切断条痕（以下、ワイヤーマークＭという）の山谷高さやピッチ、ウェーハの反りなどがロットごとにくせがある。また、ウェーハごとのワイヤーマークＭの位置の違いによって、ウェーハごとに周端部の厚さにも差が出る。
そのため、ウェーハの厚さや回転テーブル上のウェーハの高さを測定しても、非接触型の測定装置ではワイヤーマークＭの山を正確に測定することができず、その付近の平均厚さを測定することになっていた。さらに、これらの測定は加工前に行われるため、加工中にウェーハの上下位置が加工前からわずかにずれることもあった。
また、加工後にウェーハの断面形状を測定するには図１５のような投影画像による方法が一般的だが、この方法では投影する位置から見て最も厚い部分が投影されて測定されていた。
このように、加工前の測定結果から加工後の測定結果を予想することが難しく、砥石の加工位置を効果的に補正することができず、ウェーハの加工精度が課題となっていた。
【００１０】
また、ロット（インゴット）の切り始めの始端付近や切り終わりの終端付近のウェーハは、他の部分とくせが大きく異なることも多いため、ロットの始端のウェーハを加工、測定して測定結果により砥石の加工位置を補正しても、同じロットの他のウェーハを目標周端部形状に加工できないことがあった。
さらに、所定のロットのウェーハの加工を終えて次のロットのウェーハの加工を開始するときの最初のウェーハは、直前に加工していたロットのウェーハと傾向やくせが異なる。このため、ロット始端、ロット終端のウェーハ以外に同じロットの他のウェーハも数枚は目標とする直径や周端部形状に加工できないことが多く、廃棄することになるため無駄が生じていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、ロットごとのウェーハ形状のくせに合わせて砥石の加工位置を正確に補正し、ウェーハの面取り加工の精度を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明において、上記課題が解決される手段は以下の通りである。
第１の発明は、回転テーブル上に芯だしして載置されて回転させられるウェーハの周端部に、砥石を接触させて上記ウェーハを目標とする直径かつ目標とする周端部形状に面取り加工するウェーハの面取り加工方法において、複数枚のウェーハからなる１つのロットの面取り加工開始に際し、このロット内の１枚のウェーハをサンプルウェーハとして採用する第１のステップと、このサンプルウェーハを目標とする直径よりも所定の寸法だけ大きいサンプル用直径かつ目標とする周端部形状に加工するように上記砥石の位置を設定して、上記サンプルウェーハを試し加工する第２のステップと、試し加工された上記サンプルウェーハの直径または周端部形状を測定する第３のステップと、上記サンプルウェーハの測定結果に基づいて上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正する第４のステップと、補正された位置にある上記砥石によって、試し加工後の上記サンプルウェーハを含む上記ロット内のウェーハを目標とする直径かつ目標とする周端部形状に順次ロット加工する第５のステップと、を有することを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、上記第３のステップにおいて上記サンプルウェーハについて測定された直径または周端部形状と、上記第２のステップにおいて設定されたサンプル用直径または目標とする周端部形状とを比較して、上記サンプルウェーハについて測定された直径または周端部形状と上記サンプル用直径または上記目標とする周端部形状との差が所定の値より小さくなるまで、上記第４のステップ後かつ上記第５のステップの前に、同一ロット内の上記サンプルウェーハとは別のウェーハをサンプルウェーハとして第１のステップから第４までのステップを繰り返すことを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、ロット加工されるウェーハの１枚以上において、ロット加工後に、ロット加工されたウェーハの直径または周端部形状を測定する第６のステップと、その測定結果に基づいて上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正する第７のステップと、を行うことを特徴とする。
【００１５】
第４の発明は、上記第６のステップから上記第７のステップまでを、ロット加工されるウェーハの所定枚数おきに一枚の間隔で順次行うことを特徴とする。
【００１６】
第５の発明は、複数の回転テーブルを用いてウェーハの面取り加工を行う方法においては、上記回転テーブルごとに同一ロット内の異なるウェーハをサンプルウェーハとして採用して第２から第４までのステップを行うことを特徴とする。
【００１７】
第６の発明は、上記第１のステップにおいて、上記ロットの始端から所定枚数後ろのウェーハを上記サンプルウェーハとして採用することを特徴とする。
【００１８】
第７の発明は、上記第３のステップにおいては上記サンプルウェーハの周上の所定回転角度ごとの複数箇所においてウェーハ周縁部形状を測定するとともに、上記第４のステップにおいてはその複数箇所ごとに上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正することを特徴とする。
【００１９】
第８の発明は、芯だしして載置されたウェーハを回転させる回転テーブルと、この回転テーブルに載置されて回転させられるウェーハの周縁部に接触してウェーハを面取り加工する砥石と、を有するウェーハの面取り加工装置であって、この砥石と回転テーブルに載置されたウェーハとの相対位置を調整する加工位置調整装置と、上記ウェーハの直径および周端部形状を測定する測定装置と、新しいロットのウェーハの加工開始に際し、このロット内の１枚のウェーハをサンプルウェーハとして採用して回転テーブル上に載置し、上記砥石によって目標とする直径よりも所定寸法だけ大きなサンプル用直径設定かつ目標とする周端部形状と同じ周端部形状設定に試し加工し、試し加工された上記サンプルウェーハの直径または周端部形状を上記測定装置によって測定し、この測定結果に基づいて上記加工位置調整装置により上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正し、補正された位置にある上記砥石によって、試し加工後の上記サンプルウェーハを含む上記ロット内のウェーハを目標とする直径設定かつ目標とする周端部形状設定に順次ロット加工するように、上記回転テーブル、上記砥石、上記加工位置調整装置および上記測定装置を制御する加工制御部と、を有することを特徴とする。
【００２０】
第９の発明は、試し加工されたサンプルウェーハを、回転テーブルから取り出して、そのロット加工まで保管する仮保管装置を有することを特徴とする。
【００２１】
第１０の発明は、上記砥石は、回転テーブルに載置されて回転させられるウェーハの周端部の同一箇所に近接した位置に同時に接触してウェーハを面取り加工する２個の溝なし砥石であることを特徴とする。
【００２２】
第１１の発明は、ウェーハを粗く面取り加工する粗研用砥石と、上記粗研用砥石により面取り加工されたウェーハを精密に面取り加工する精研用砥石とを有し、上記加工制御部が、上記測定結果に基づいて精研用砥石の加工位置を補正することを特徴とする。
【００２３】
第１２の発明は、上記加工制御部が、上記測定結果に基づいて粗研用砥石の加工位置をも補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
第１の発明によれば、回転テーブル上に芯だしして載置されて回転させられるウェーハの周端部に、砥石を接触させて上記ウェーハを目標とする直径かつ目標とする周端部形状に面取り加工するウェーハの面取り加工方法において、複数枚のウェーハからなる１つのロットの面取り加工開始に際し、このロット内の１枚のウェーハをサンプルウェーハとして採用する第１のステップと、このサンプルウェーハを目標とする直径よりも所定の寸法だけ大きいサンプル用直径かつ目標とする周端部形状に加工するように上記砥石の位置を設定して、上記サンプルウェーハを試し加工する第２のステップと、試し加工された上記サンプルウェーハの直径または周端部形状を測定する第３のステップと、上記サンプルウェーハの測定結果に基づいて上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正する第４のステップと、補正された位置にある上記砥石によって、試し加工後の上記サンプルウェーハを含む上記ロット内のウェーハを目標とする直径かつ目標とする周端部形状に順次ロット加工する第５のステップと、を有することにより、最初に加工するサンプルウェーハを含むロット内のウェーハを、精度良く目標とする直径設定かつ目標とする周端部形状設定に加工することができる。
【００２５】
第２の発明によれば、上記第３のステップにおいて上記サンプルウェーハについて測定された直径または周端部形状と、上記第２のステップにおいて設定されたサンプル用直径または目標とする周端部形状とを比較して、上記サンプルウェーハについて測定された直径または周端部形状と上記サンプル用直径または上記目標とする周端部形状との差が所定の値より小さくなるまで、上記第４のステップ後かつ上記第５のステップの前に、同一ロット内の上記サンプルウェーハとは別のウェーハをサンプルウェーハとして第１のステップから第４までのステップを繰り返すことにより、ウェーハの加工精度をさらに向上させることができる。
【００２６】
第３の発明によれば、ロット加工されるウェーハの１枚以上において、ロット加工後に、ロット加工されたウェーハの直径または周端部形状を測定する第６のステップと、その測定結果に基づいて上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正する第７のステップと、を行うことにより、ウェーハの加工精度をさらに向上させることができる。
【００２７】
第４の発明によれば、上記第６のステップから上記第７のステップまでを、ロット加工されるウェーハの所定枚数おきに一枚の間隔で順次行うことにより、ウェーハの加工精度をさらに向上させることができる。
【００２８】
第５の発明によれば、複数の回転テーブルを用いてウェーハの面取り加工を行う方法においては、上記回転テーブルごとに同一ロット内の異なるウェーハをサンプルウェーハとして採用して第２から第４までのステップを行うことにより、複数の回転テーブルにおいて、ウェーハをさらに精度良く目標とする直径設定かつ目標とする周端部形状設定に加工することができる。
【００２９】
第６の発明によれば、上記第１のステップにおいて、上記ロットの始端から所定枚数後ろのウェーハを上記サンプルウェーハとして採用することにより、上記ロット内の多くのウェーハと形状のくせが近い平均的な形状のウェーハをサンプルウェーハとすることができ、残りのウェーハをさらに精度良く目標寸法に加工することができる。
【００３０】
第７の発明によれば、上記第３のステップにおいては上記サンプルウェーハの周上の所定回転角度ごとの複数箇所においてウェーハ周縁部形状を測定するとともに、上記第４のステップにおいてはその複数箇所ごとに上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正することにより、ウェーハの所定回転角度ごとの複数箇所で正確に砥石の加工位置を補正することができて、ウェーハの周端部形状をさらに精度良く加工することができる。
【００３１】
第８の発明によれば、芯だしして載置されたウェーハを回転させる回転テーブルと、この回転テーブルに載置されて回転させられるウェーハの周縁部に接触してウェーハを面取り加工する砥石と、を有するウェーハの面取り加工装置であって、この砥石と回転テーブルに載置されたウェーハとの相対位置を調整する加工位置調整装置と、上記ウェーハの直径および周端部形状を測定する測定装置と、新しいロットのウェーハの加工開始に際し、このロット内の１枚のウェーハをサンプルウェーハとして採用して回転テーブル上に載置し、上記砥石によって目標とする直径よりも所定寸法だけ大きなサンプル用直径設定かつ目標とする周端部形状と同じ周端部形状設定に試し加工し、試し加工された上記サンプルウェーハの直径または周端部形状を上記測定装置によって測定し、この測定結果に基づいて上記加工位置調整装置により上記砥石の回転テーブルに対する相対位置を補正し、補正された位置にある上記砥石によって、試し加工後の上記サンプルウェーハを含む上記ロット内のウェーハを目標とする直径設定かつ目標とする周端部形状設定に順次ロット加工するように、上記回転テーブル、上記砥石、上記加工位置調整装置および上記測定装置を制御する加工制御部と、を有することにより、最初に加工するサンプルウェーハを含むロット内のウェーハを、精度良く目標とする直径かつ目標とする周端部形状設定に加工することができる。
【００３２】
第９の発明によれば、試し加工されたサンプルウェーハを、回転テーブルから取り出して、そのロット加工まで保管する仮保管装置を有することにより、サンプルウェーハを測定した後ロット加工するまでの間に、未加工のウェーハまたはロット加工済みウェーハと区別して保管することができるので、未加工のウェーハまたはロット加工済みウェーハと混入することなく安全に保管することができる。
【００３３】
第１０の発明によれば、上記砥石は、回転テーブルに載置されて回転させられるウェーハの周端部の同一箇所に近接した位置に同時に接触してウェーハを面取り加工する２個の溝なし砥石であることにより、加工位置を補正された２個の溝なし砥石によってウェーハを精度良く加工することができる。
【００３４】
第１１の発明によれば、ウェーハを粗く研削する粗研用砥石と、上記粗研用砥石により加工したウェーハを精密に研削する精研用砥石とを有し、上記加工制御部が、上記測定結果に基づいて精研用砥石の加工位置を補正することにより、より加工精度が求められる精研用砥石の加工位置が補正され、ウェーハを精度良く加工することができる。
【００３５】
第１２の発明によれば、上記加工制御部が、上記測定結果に基づいて粗研用砥石の加工位置をも補正することにより、粗研用砥石と精研用砥石との両方の加工位置が補正され、ウェーハをさらに精度良く加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係るウェーハの面取り装置を示す平面説明図である。
【図２】同面取り装置を示す正面説明図である。
【図３】搬入アームを示す図であり、（ａ）は平面説明図、（ｂ）は正面説明図である。
【図４】エッジ粗研砥石を用いた面取り加工を示す側方説明図である。
【図５】エッジ粗研砥石およびノッチ用砥石の粗研砥石支持装置を示す斜視説明図である。
【図６】エッジ精研砥石を用いた面取り加工を示す斜視拡大図であり、（ａ）はノッチを有するウェーハの面取り加工、（ｂ）はオリエンテーションフラットを有するウェーハの面取り加工を示す。
【図７】エッジ精研砥石の砥石支持装置を示す正面図である。
【図８】エッジ精研砥石の砥石支持装置を示す側方図である。
【図９】エッジ精研砥石を用いた他の面取り加工を示す正面説明図である。
【図１０】搬出アームを示す図であり、（ａ）は平面説明図、（ｂ）は正面説明図である。
【図１１】面取り装置でウェーハを面取りする際のタイミングチャートである。
【図１２】ウェーハの平面形状を示す図であり、（ａ）はノッチを有するウェーハ、（ｂ）はオリエンテーションフラットを有するウェーハである。
【図１３】面取り加工によるウェーハの断面形状を示す図である。
【図１４】面取り加工による他のウェーハの断面形状を示す図である。
【図１５】ウェーハ周端部の投影画像を撮影して周端部形状を測定するセンサーを示す斜視図である。
【図１６】（ａ）はウェーハのワイヤーマークを示す平面説明図、（ｂ）は（ａ）中のＳ−Ｓ方向から見た矢視拡大図である。
【図１７】ノッチを有するウェーハにおける第３のステップの測定項目を示す平面説明図である。
【図１８】オリエンテーションフラットを有するウェーハにおける第３のステップの測定項目を示す平面説明図である。
【図１９】本発明の実施形態に係るウェーハの面取り方法を示す側方図であり、（ａ）はウェーハ周端部に反りがない場合を示し、（ｂ）はウェーハ周端部に反りがある場合を示している。
【図２０】本発明の実施形態に係るウェーハの面取り方法を示す平面図であり、（ａ）はノッチを有するウェーハの場合を示し、（ｂ）はオリエンテーションフラットを有するウェーハの場合を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態に係るウェーハの面取り装置について説明する。
図１に示すように、この面取り装置は、ウェーハ１を載置する複数の回転テーブル２を有し、また、複数の面取り工程にそれぞれ対応した異なる加工特性（粗さやウェーハの加工箇所など）を有する複数の砥石３、４、５を有するものであって、各砥石３、４、５が各回転テーブル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの間で移動可能である。
また同様に、面取り加工の前後にウェーハ１の測定、洗浄および乾燥を行うセンサー７、８、９、照明器５０、ＣＣＤカメラ５１、洗浄機構１０、乾燥機構１１が、各回転テーブル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの間で移動可能である。
【００３８】
この面取り装置は、図１に示すように、未加工のウェーハ１を格納しておく２つのカセット１２、１２と、ウェーハ１を載置して面取り加工する４台の回転テーブル２（２Ａ〜２Ｄ）と、加工済み（後述するロット加工済み）のウェーハ１を格納しておく２つのカセット１３、１３と、後述する試し加工後にサンプルウェーハを一時的に仮置きしておく仮置きカセット４０とを有する。
【００３９】
また、面取り装置には、各カセット１２、１３、４０へのウェーハ１の搬入・搬出を行うカセットアーム１４と、このカセットアーム１４からウェーハ１を受け取って各回転テーブル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに載置する搬入アーム１５と、各回転テーブル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに載置されているウェーハ１をカセットアーム１４に受け渡す搬出アーム１６とが設けられている。
更に、ウェーハ１の面取り加工のために、この面取り装置は、ウェーハ１のエッジ１ａの粗研用の総形砥石からなるエッジ粗研砥石３と、ウェーハ１のエッジ１ａのコンタリング加工（精研）用の一対の円盤溝なし砥石４ａ、４ａからなるエッジ精研砥石４と、ノッチ１ｎの加工用の総形砥石からなるノッチ用砥石５とを有している。
なお、オリエンテーションフラット１ｆを有するウェーハの場合には、オリエンテーションフラット１ｆはエッジ粗研砥石３およびエッジ精研砥石４で加工される。また、本実施形態ではノッチ用砥石５によってノッチ１ｎの粗研のみが行われ、ノッチ１ｎの精研は、本実施形態の面取り装置による加工を終了した後で、別の装置にて行われる。
【００４０】
図１に示すように、４台の回転テーブル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、略一直線上に直列に配置されている。以下、この並びの方向をＸ軸方向という。また、Ｘ軸方向と直交する水平な方向をＹ軸方向といい、高さ方向のことをＺ軸方向という
図２に示すように、回転テーブル２（各回転テーブル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄをまとめて「回転テーブル２」という）の上部には、ウェーハ１が芯だしして載置されるステージ１７が設けられている。このステージ１７はウェーハ１よりも小径に形成され、載置されたウェーハ１を負圧によって固定する吸着チャックを有している。
また、図２、図７に示すように、回転テーブル２には、モータを用いてステージ１７を回転させる回転テーブル回転機構１８が設けられ、ウェーハ１の面取り加工の際にステージ１７を回転させて、ステージ１７上に載置されたウェーハ１のエッジ１ａを全周に亘って面取り加工できるようになっている。さらに、回転テーブル２は、レールまたはボールねじ等で構成される回転テーブル接近離間機構１９によって、Ｙ軸方向に移動が可能であり、ステージ１７上に載置されたウェーハ１を上記各砥石３、４、５と接近離間させて面取り加工することができる。
【００４１】
図１に示すように、未加工のウェーハ１を格納しておくカセット１２、加工済みのウェーハ１を格納しておくカセット１３、および仮置きカセット４０も、Ｘ軸方向に沿って配置されている。
４つのカセット１２、１３及び仮置きカセット４０からなる列と４つの回転テーブル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄからなる列との間には、カセットアーム１４が設けられている。このカセットアーム１４は、ウェーハ１を乗せて搬送する略Ｙ字状のアーム部１４ａを有している。さらに、カセットアーム１４には、図２に示すように、支柱３７にガイドされてＸ軸方向に移動するためのカセットアームＸ軸移動機構２０が設けられるとともに、アーム部１４ａをＹ軸方向に移動するためのカセットアームＹ軸移動機構２１、アーム部１４ａを昇降させるカセットアーム昇降機構２２および水平に旋回させるカセットアーム旋回機構２３が設けられている。
【００４２】
搬入アーム１５は、図２、図３に示すように、回転テーブル２近傍の天井側から吊るされて、水平方向に延びるアーム部１５ａを有している。このアーム部１５ａの先端には、負圧によって上方からウェーハ１を吸着する吸着チャック１５ｂが設けられ、吸着チャック１５ｂによってウェーハ１を保持することができる。図３（ｂ）に示すように吸着チャック１５ｂの直上にはダイレクトドライブモータ１５ｃが設けられ、保持したウェーハ１を円周方向に回転させて、後述のように測定および載置することができる。
搬入アーム１５には、Ｘ軸方向に移動するための搬入アーム移動機構２４（図２）およびアーム部１５ａを昇降させる搬入アーム昇降機構（図示せず）が設けられており、カセットアーム１４から各回転テーブル２へのウェーハ１の受け渡しを行うことができる。
【００４３】
また、搬入アーム１５には、図３に示すように、アーム部１５ａと略同じ高さに、上下一対でウェーハ１の直径（図１２中のＤ）または半径（同Ｒ）、中心、ノッチ１ｎまたはオリエンテーションフラット１ｆの位置を測定するアライメントセンサー７が設けられている（図２ではアライメントセンサー７を省略している）。
図３（ａ）に示すように、アライメントセンサー７は搬入アーム１５に対し旋回可能に取り付けられるため、吸着チャック１５ｂによってウェーハ１を吸着する際及び吸着チャック１５ｂからウェーハ１を受け渡す際にはアライメントセンサー７がウェーハ１に接触しないように逃がすことができ、かつ、搬入アーム１５がウェーハ１を保持した状態でアライメントセンサー７をウェーハ１の上下に旋回させてウェーハ１を測定できる。また、搬入アーム１５に対してアライメントセンサー７を昇降させるアライメントセンサー昇降機構（図示せず）が設けられ、ウェーハ１の測定に際してアライメントセンサー７の高さを調整することができる。
搬入アーム１５は、アライメントセンサー７の測定結果から設定したウェーハ１の円周方向の角度に基づいて、ウェーハ１を回転させて所望の載置角度で回転テーブル２に載置する。このとき、ウェーハ１の中心と回転テーブル２のステージ１７の中心が一致するように芯だしする。
【００４４】
さらに搬入アーム１５には、アーム部１５ａよりも下方に、上下一対の厚さセンサー８を設けており、ウェーハ１を回転テーブル２に載置した後にウェーハ１の上面および下面の高さを測定し、その差からウェーハ１の厚さを検出する。
なお、厚さセンサー８は、搬入アーム１５がウェーハ１を保持した状態でウェーハ１の厚さを測定するように構成してもよい。
【００４５】
エッジ粗研砥石３は、図４、図５に示すように、ウェーハ１の要求される断面形状と一致する形状の溝を周端面に刻設してある水平な総形砥石であって、回転テーブル２と互いに逆向きに異なる回転速度で回転させたまま、回転テーブル接近離間機構１９によって回転テーブル２をＹ軸方向に移動させて、ウェーハ１のエッジ１ａを砥石３の溝に押し付けて、ウェーハ１のエッジ１ａの粗研を行う。
ノッチ用砥石５は、図５に示すように、エッジ粗研砥石３と同様にウェーハ１に要求されるノッチ形状と一致する形状の溝を周端面に刻設してある総形砥石であって、エッジ粗研砥石３と同じ向きに回転させたまま、回転テーブル接近離間機構１９による回転テーブル２のＹ軸方向移動と、後述の粗研砥石移動機構２７によるノッチ用砥石５のＸ軸方向移動とを用いて、ノッチ１ｎの要求される形状に沿わせて研削を行う。
図２、図５に示すように、エッジ粗研砥石３およびノッチ用砥石５は、一つの砥石支持装置２６に取り付けられて、ウェーハ１を面取り加工する。また、図１に示すように、砥石支持装置２６は面取り装置の側壁２９の上部に取り付けられ、Ｘ軸方向に移動するための粗研砥石移動機構２７および昇降するための粗研砥石昇降機構２８を有している。一例として、粗研砥石移動機構２７は、側壁２９に取り付けられるＸ軸方向のねじ軸と砥石支持装置２６に取り付けられるナットとからなるボールねじを用いて、サーボモータを駆動力として構成することができる。同様に、粗研砥石昇降機構２８も、ボールねじを用いて構成することができる。
【００４６】
エッジ精研砥石４は、図６に示すように、近傍で盤面を対向させた一対の垂直な円盤状の溝なし砥石４ａ、４ａからなり、それぞれを互いに逆向きに回転させて、水平に回転するウェーハ１に押し付けることで、エッジ１ａの精密な面取り加工を行う。
このため、図２、図７、図８に示すように、エッジ精研砥石４は砥石支持装置３０に支持され、各砥石４ａ、４ａは砥石を回転させるスピンドルモータを介して砥石支持装置３０に取り付けられている。また、砥石支持装置３０全体を昇降させる支持装置昇降機構３１を設けるとともに、各砥石４ａ、４ａを各別に昇降させる一対のエッジ精研砥石昇降機構３２、３２を設けており、各砥石４ａ、４ａを同じ高さに維持してウェーハ１のエッジ１ａを面取り加工する（図６）こともできるが、各砥石４ａ、４ａの高さを異ならせて、ウェーハ１を上下から挟むようにして上斜面１ａｕおよび下斜面１ａｄの面取り加工をすることもできる（図９）。
また、図２に示すように、エッジ精研砥石４を取り付ける砥石支持装置３０は面取り装置の側壁２９下部に組み付けられ、Ｘ軸方向に移動するためのエッジ精研砥石移動機構３３を有している。一例として、エッジ精研砥石移動機構３３は、側壁２９に取り付けられるＸ軸方向のねじ軸と砥石支持装置３０に取り付けられるナットとからなるボールねじを用いて、サーボモータを駆動力として構成することができる。
【００４７】
図２、図１０に示すように、搬出アーム１６は、回転テーブル２近傍で側壁２９側の天井側から吊るされて、水平方向にアーム部１６ａを突設しており、このアーム部１６ａの先端には、負圧によって上方からウェーハを吸着する吸着チャック１６ｂが設けられ、ウェーハ１を保持することができる。吸着チャック１６ｂの直上にはダイレクトドライブモータ１６ｃが設けられ、保持したウェーハ１を円周方向に回転させて、後述のように洗浄、乾燥および測定することができる。
搬出アーム１６には、Ｘ軸方向に移動するための搬出アーム移動機構３８、アーム部１６ａを昇降させる搬出アーム昇降機構（図示せず）およびアーム部１６ａを旋回させる搬出アーム旋回機構（図示せず）が設けられており、各回転テーブル２からカセットアーム１４への加工済みあるいは後述する試し加工後のウェーハ１の受け渡しを行うことができる。
【００４８】
また、図１０に示すように、搬出アーム１６は、上下３つの水ノズル１０ａ、１０ｂ、１０ｃからなる洗浄機構１０と、上下３つのエアーノズル１１ａ、１１ｂ、１１ｃからなる乾燥機構１１とを備えている。搬出アーム１６のアーム部１６ａでウェーハ１を保持した場合、上段の水ノズル１０ａおよびエアーノズル１１ａはウェーハ１より上位で下方に傾斜して設置され、ウェーハ１の上面を洗浄し、乾燥させる。中段の水ノズル１０ｂおよびエアーノズル１１ｂはウェーハ１より下位で上方に傾斜して設置され、ウェーハ１の下面を洗浄し、乾燥させる。下段の水ノズル１０ｃおよびエアーノズル１１ｃは下方に傾斜して設置され、回転テーブル２のステージ１７を洗浄し、乾燥させる。
本実施例では、ウェーハ１を回転テーブル２の上方に保持して、ウェーハ１の洗浄および乾燥を行いながら、回転テーブル２のステージ１７の洗浄および乾燥を行えるように洗浄機構１０と乾燥機構１１とを構成したが、ウェーハ１を回転テーブル２に載置した状態でウェーハ１の洗浄および乾燥を行うように構成してもよい。
【００４９】
さらに、搬出アーム１６には、上下一対の部材からなりウェーハ１の半径、ノッチ１ｎまたはオリエンテーションフラット１ｆの形状を測定する加工後センサー９が設けられている。加工後センサー９は上側からレーザー光を照射しこれがステージ１７に載置されたウェーハ１に遮られることを下側で検知して、ウェーハ１の周端面１ｂおよびノッチ１ｎまたはオリエンテーションフラット１ｆの形状を測定して、ウェーハ１の中心との距離からウェーハ１の半径を検出する。
加工後センサー９は搬出アーム１６に対し旋回可能に取り付けられるため、ウェーハ１の形状を測定するには、まず、搬出アーム１６がウェーハ１を保持した状態で加工後センサー９をウェーハ１の真上から逃がす。次いで、アーム部１６ａの高さを加工後センサー９の高さに上昇させ、加工後センサー９を旋回させてウェーハ１の上下に配置し、ウェーハ１の形状を測定できる。また、加工後センサー９は、洗浄機構１０または乾燥機構１１の上方に設けてあり、ウェーハ１の洗浄または乾燥の際に汚れないようになっている。このほかに、ウェーハ１を回転テーブル２に載置した状態で、加工後センサー９がウェーハ１の形状を測定するように構成してもよい。
また、図１０、図１５に示すように搬出アームに１６には、照明器５０からの平行光をウェーハ１のエッジ１ａ付近に照射してＣＣＤカメラ５１で受光するセンサーも取り付けられており、ウェーハを所定位置に回転させてからこのセンサーを用いて測定することにより、ウェーハ１の全周上の任意位置におけるエッジ１ａの断面形状を測定することができる。
【００５０】
次に、この面取り装置におけるウェーハ１の面取り加工方法および各部の制御について説明する。
このウェーハ１の面取り加工装置は、新しいロット内のウェーハの加工を開始する際に、１枚のウェーハ１をサンプルウェーハとして試し加工を行い、この試し加工の結果に基づいて砥石の加工位置を補正して、サンプルウェーハおよびロット内の残りのウェーハ１のロット加工を順次行うことを特徴とする。
【００５１】
新しいロットのウェーハ１の面取り加工を開始するには、まず、多数のウェーハからなる１つのロットの一部であってロット始端からロット終端までの順序を維持しつつ複数のウェーハが格納されたカセット１２の中から、１枚のウェーハ１をサンプルウェーハとして採用する（第１のステップ）。
サンプルウェーハを選出する基準は面取り装置の加工制御部に予め記録しておき、使用者がロット内のウェーハ１の枚数等の情報を入力することによって、入力された情報と上記基準とから、ロットの始端から何枚目のウェーハ１をサンプルウェーハとするかを算出するようにしてもよい。
サンプルウェーハは、砥石の加工位置を補正するための基準となるものであるから、ロット内のウェーハ１の平均的な形状に近いことが好ましい。そこで、ロットの始端から所定枚数後ろのウェーハ１をサンプルウェーハとして採用するように加工制御部で設定しておくことが好ましく、たとえば、ロットの中央に位置するウェーハ１を用いることができる。
また、使用者による情報の入力を必要とせず、ロットの始端からｎ枚目のウェーハ１をサンプルウェーハとすることを加工制御部に予め記録しておいてもよい。
【００５２】
サンプルウェーハが決定されると、サンプルウェーハはカセットアーム１４によってロットの一部のウェーハ１が納められたカセット１２から取り出され、カセットアーム１４から搬入アーム１５に受け渡される。
サンプルウェーハを受け取った搬入アーム１５では、図３に示すように、アライメントセンサー７の測定に基づいた正しい載置位置で回転テーブル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄのいずれかのステージ１７に載置し、厚さセンサー８でサンプルウェーハ（ウェーハ１）の厚さを測定する。
【００５３】
次いで、回転テーブル２上のサンプルウェーハを元の形状Ｅ０（図１９、図２０参照）から試し加工する（第２のステップ）。
第２のステップでは、サンプルウェーハを、目標とする直径より所定の寸法だけ大きいサンプル用直径で、かつ、α１、α２、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３からなるウェーハ１の周端部（エッジ１ａ）断面形状や、ノッチ１ｎの深さや形成角度、断面形状を含むノッチ形状またはオリエンテーションフラット１ｆの形状（これらを総称して周端部形状という）を最終的に目標とする周端部形状に加工する（図１９、図２０のＥ１）。
サンプル用設定直径は、仮に試し加工において研削過剰が発生しても、ロット加工において目標とする直径かつ目標とする周端部形状に加工できるような寸法に設定する。
この試し加工では、サンプルウェーハをエッジ粗研砥石３、エッジ精研砥石４、ノッチ用砥石５で加工する。
【００５４】
試し加工が完了したら、図１０に示すように、サンプルウェーハを搬出アーム１６に保持させ、加工後センサー９、照明器５０、ＣＣＤカメラ５１によって直径および周端部形状を測定する第３のステップを行う。
測定項目の第一の例では、試し加工されたサンプルウェーハの直径Ｄ（図１２）、周端部（エッジ１ａ）のα１、α２、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３（図１３、図１４）を測定する。
また、第二の例として、オリエンテーションフラット１ｆを有するサンプルウェーハの場合、図１８、図１３、図１４に示すように、試し加工されたサンプルウェーハの直径Ｄ、オリエンテーションフラット１ｆの長さＷ２、オリエンテーションフラット１ｆと他の周端部（エッジ１ａ）とを接続する円弧形状の半径ＬＲ、ＲＲ、オリエンテーションフラット１ｆの断面形状のＸ１，Ｘ２，Ｘ３を測定するようにしてもよい。図１８において、Ｗはオリエンテーションフラット１ｆの直線部延長線と他の周端部（エッジ１ａ）から求められる仮想円との交点間距離を示し、測定した値から計算によって求めることができる。
また、第三の例として、ノッチ１ｎを有するサンプルウェーハの場合、図１７に示すように、試し加工されたサンプルウェーハの直径Ｄ（図１２）、ノッチ１ｎの深さＮｄ、ノッチ１ｎの形成角度Ｎθ、ノッチ１ｎの最深部の円弧形状の半径ＢＲ、ノッチ１ｎと他の周端部１ａとを接続する円弧形状の半径ＬＲ、ＲＲ、ノッチ１ｎの断面形状のＸ１，Ｘ２，Ｘ３（図１３、図１４参照）を測定するようにしてもよい。なお、図１７において、Ｗはノッチ１ｎの直線部延長線と他の周端部１ａから求められる仮想円との交点間距離を示し、測定した値から計算によって求めることができる。さらに、Ｐ１は他の周縁部１ａから求められる仮想円とそのノッチ１ｎの所定半径を有する内接円との距離を示し、Ｐ２はノッチ１ｎの最深部からその内接円までの最大距離を示し、いずれも測定した値から計算によって求めることができる。
第３のステップでは、試し加工されたサンプルウェーハの周上の所定回転角度ごとの複数箇所においてウェーハ周端部形状を測定することが好ましい。たとえば、図１６（ａ）に示すように、本実施形態ではノッチを基準にＡからＨまで周上４５度ごとの８箇所でウェーハ周端部形状を測定する。
【００５５】
次いで、測定結果に基づいてエッジ粗研砥石３、エッジ精研砥石４及びノッチ用砥石５の回転テーブルに対する相対位置を補正する第４のステップを行う。
第４のステップでは、試し加工されたサンプルウェーハの直径とサンプル用設定直径との差、及び試し加工されたサンプルウェーハの周端部形状と目標とする周端部形状との差から、砥石３、４、５の砥石形状寸法またはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θ軸の座標位置を補正する。砥石３、４、５で加工するときの座標は、下記関数で表わされる。
Ｘ＝ＦｎＸ（Ｘｎ，Ｒｎ，Ｄ，・・・）
Ｙ＝ＦｎＹ（Ｙｎ，Ｒｎ，Ｄ，・・・）
Ｚ＝ＦｎＺ（Ｚｎ，Ｒｎ，Ｈｎ，ｔ，ｈ，Ｄ，・・・）
θ＝Ｆｎθ（θｎ，Ｒｎ，Ｄ，・・・）
ただし、ここで、
Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ、θｎは砥石nの各座標毎のティーチング座標、
Ｒｎは砥石nの半径、
Ｈｎは砥石nの溝位置（総形砥石の場合）、
ｔは加工前ウェーハ厚さ測定値、
ｈは加工前ウェーハ高さ測定値、
Ｄ，・・・はサンプル用の目標直径や周端部形状の各種目標寸法
である。
ここで、試し加工されたサンプルウェーハの各種測定値をＤ',・・・とすれば、各補正値ΔＸｎ、ΔＹｎ、ΔＺｎ、Δθｎ、ΔＲｎ、ΔＨｎは、
ΔＸｎ＝ＦｎＸＤ（Ｄ'−Ｄ）
ΔＹｎ＝ＦｎＹＤ（Ｄ'−Ｄ）
ΔＺｎ＝ＦｎＺＤ（Ｄ'−Ｄ，ｔ，ｈ）
Δθｎ＝ＦｎθＤ（Ｄ'−Ｄ）
ΔＲｎ＝ＦｎＲＤ（Ｄ'−Ｄ）
ΔＨｎ＝ＦｎＨＤ（Ｄ'−Ｄ，ｔ，ｈ）
によって求めることができ、このように補正値ごとに求める式が異なる。また補正値の種類によっては必ず０になる関数もある。
砥石３、４、５の補正に際しては、第３のステップで周上４５度ごとに測定した８箇所ごとで、測定結果に基づいて砥石３、４、５の位置を補正して、加工制御部の記録部にこの補正位置情報を記録しておく。このように構成することによって、ウェーハ全周にわたって測定し補正位置情報を記録する場合に比べて、ウェーハの面取り加工精度を悪化させることなく、測定結果や記録される補正位置情報のデータ量を削減することができる。
他の実施例として、エッジ粗研砥石３の位置を補正せず、エッジ精研砥石４の位置だけを補正するようにしてもよい。このようにウェーハの精密研削時にのみ位置補正を行うことによって、加工制御部による制御工数を減少させつつウェーハの面取り加工精度を維持することができる。
【００５６】
面取り装置は複数の回転テーブル２Ａ〜２Ｄを有するため、回転テーブル２ごとにロット内の各別のウェーハ１をサンプルウェーハとして採用し（第１のステップ）、第２のステップから第４のステップを行う。
このため、エッジ粗研砥石３、エッジ精研砥石４及びノッチ用砥石５は回転テーブル２Ａ〜２Ｄの間を移動することになるが、特定の回転テーブル２において第４のステップで補正した砥石３、４、５の位置情報は、加工制御部に設けられた回転テーブル２Ａ〜２Ｄごとの記録部に記録され、当該回転テーブル２Ａ〜２Ｄで後述するロット加工（第５のステップ）を行う際にその都度上記の位置情報が読み出され、砥石３、４、５が位置情報通りにセットされる。
第４のステップにおいて砥石の位置を「補正する」とは、現実に砥石３、４、５を補正した位置まで移動させることのほかに、第３のステップの測定結果に基づいて砥石３、４、５の補正位置を算出し、その位置情報を加工制御部に記録することも含む。
【００５７】
また、各回転テーブル２において、第３のステップで試し加工後に測定されたサンプルウェーハの直径とサンプル用設定直径との差、または試し加工されたサンプルウェーハの周端部形状と目標とする周端部形状との差が所定の値より大きい場合には、第４のステップを終了した後に同一のロット内の別のウェーハ１を新たにサンプルウェーハとして、再度第１のステップから第４のステップまでを行うようにしてもよい。
最初に試し加工された第１のサンプルウェーハは、新たに採用された第２のサンプルウェーハを回転テーブル２に載置する前に、搬出アーム１６およびカセットアーム１４によって仮置きカセット４０に一時的に収納される。
再度の第３のステップにおいて、試し加工後に測定されたサンプルウェーハの直径とサンプル用設定直径との差、または試し加工後に測定されたサンプルウェーハの周端部形状と目標とする周端部形状との差が所定の値以上になる場合には、さらに同一のロット内の更に別のウェーハ１を新たにサンプルウェーハとして、第１のステップから第４のステップまでを繰り返す。
第３のステップにおいて、第３のステップで測定されたサンプルウェーハの直径とサンプル用設定直径との差、およびサンプルウェーハの周端部形状と目標とする周端部形状との差が所定の値より小さくなった場合には、直後の第４のステップを終了した後、後述する第５のステップに移行する。
【００５８】
回転テーブル２ごとに最初のサンプルウェーハを採用する場合や、２枚目以降のサンプルウェーハを採用する場合にも、ロットの始端のウェーハ１を避け、ロット内のウェーハの平均形状に近いウェーハ１を優先的に採用していくことが好ましい。
この場合には、ロット内からサンプルウェーハとして採用する優先順またはその決定方法をあらかじめ加工制御部に記録しておく。
【００５９】
その後、第４のステップで補正した位置にあるエッジ粗研砥石３、エッジ精研砥石４及びノッチ用砥石５を用いて、サンプルウェーハを含むロット内のウェーハ１を、目標とする直径かつ目標とする周端部形状Ｅ２（図１９、図２０参照）に順次ロット加工する（第５のステップ）。
ウェーハ１をロット加工する際には、ウェーハ１の周上４５度ごとの８箇所Ａ〜Ｈで、第４のステップにおいて記録した補正位置情報の位置に砥石を配置するようにし、８箇所Ａ〜Ｈの中間の位置では徐々に砥石の位置が変化するようにする。
各回転テーブル２でのロット加工の順番は、サンプルウェーハとして採用されたか否かにかかわらず、ロットの始端側から終端側への順番にしたがう。ここで、多数のウェーハ１のうち、サンプルウェーハとして採用されて試し加工されたウェーハ１は仮置きカセット４０に収納されており、サンプルウェーハとして採用されずに試し加工されていないウェーハは２つのカセット１２のいずれかに収納されている。したがって、カセットアーム１４は、ロットの始端側から終端側への順番にしたがって２つのカセット１２及び仮置きカセット４０のいずれかからウェーハ１を順次取り出して搬入アーム１５に受け渡し、この順番でロット加工がおこなわれる。
【００６０】
このロット加工では、１台の回転テーブル２につき後述する第一面取り工程、第二面取り工程、第三面取り工程、第四面取り工程を順に繰り返すことにより、４台の回転テーブル２で効率的にウェーハ１を面取り加工することができる。
【００６１】
第一面取り工程では、カセットアーム１４によりカセット１２から未加工のウェーハ１を取り出し、搬入アーム１５がこれを受け取り（図２参照）、アライメントセンサー７の測定に基づいた正しい戴置位置で回転テーブル２に戴置し、厚さセンサー８でウェーハ１の厚さを測定する（図３参照）。
【００６２】
第二面取り工程では、粗研砥石移動機構２７により砥石支持装置２６をＸ軸方向に回転テーブル２の位置まで移動させ、回転テーブル接近離間機構１９により回転テーブル２を砥石支持装置２６に接近させ、エッジ粗研砥石３でウェーハ１のエッジ１ａを面取り加工し、次いでノッチ用砥石５でノッチ１ｎを面取り加工する（図５参照）。
ここで、ウェーハ１に対するエッジ粗研砥石３またはノッチ用砥石５の位置をＸ軸方向に移動させながら精密加工するときには、粗研砥石移動機構２７によって精密に移動させることができる。
【００６３】
第三面取り工程では、エッジ精研砥石移動機構３３により砥石支持装置３０をＸ軸方向に回転テーブル２の位置まで移動させ、回転テーブル接近離間機構１９により回転テーブル２を砥石支持装置３０に接近させ、エッジ精研砥石４でウェーハ１のエッジ１ａを面取り加工する（図６、図７参照）。
ここで、ウェーハ１に対するエッジ精研砥石４の位置をＸ軸方向に移動させながら精密加工するときには、エッジ精研砥石移動機構３３によって精密に移動させることができる。
【００６４】
第四面取り工程では、搬出アーム１６が回転テーブル２上の加工済みのウェーハ１を吸着して回転テーブル２上方で回転させながらウェーハ１および回転テーブル２を洗浄し、乾燥させ、加工後センサー９、照明器５０、ＣＣＤカメラ５１によってウェーハ１の形状を測定し（図１０参照）、搬出アーム１６からカセットアーム１４へウェーハ１を受け渡し、カセット１３に格納する（図２参照）。
この面取り装置においては、第一面取り工程、第二面取り工程、第三面取り工程、第四面取り工程の施工時間がいずれも８０〜１２０秒程となり、施工時間のばらつきが少なくなる。
【００６５】
図１１は、面取り装置でウェーハ１の面取り加工を行うタイミングチャートである。図１１中、縦方向は各回転テーブル２を、横方向は経過時間を表している。
以下では、４台の回転テーブル２を、回転テーブル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄとして区別する。
この面取り装置で、全ての回転テーブル２でウェーハ１が戴置されていない状態から面取り加工を開始すると、まず、回転テーブル２Ａにおいて、カセット１２またはカセット４０に格納されている最もロット始端側のウェーハ１１に対する第一面取り工程が行われる（ｔ１）。
【００６６】
それが完了すると、次に、回転テーブル２Ａでウェーハ１１に対する第二面取り工程が行われると同時に、回転テーブル２Ｂでロット始端側から２枚目のウェーハ１２に対する第一面取り工程が行われる（ｔ２）。
回転テーブル２Ａ、２Ｂのこの動作がともに完了すると、次に、回転テーブル２Ａでウェーハ１１に対する第三面取り工程が行われると同時に、回転テーブル２Ｂでウェーハ１２に対する第二面取り工程が行われ、さらに回転テーブル２Ｃでロット始端側から３枚目のウェーハ１３に対する第一面取り工程が行われる（ｔ３）。
【００６７】
回転テーブル２Ａ〜２Ｃのこの動作が全て完了すると、次に、回転テーブル２Ａでウェーハ１１に対する第四面取り工程が行われると同時に、回転テーブル２Ｂでウェーハ１２に対する第三面取り工程が行われ、回転テーブル２Ｃでウェーハ１３に対する第二面取り工程が行われ、回転テーブル２Ｄでロット始端側から４枚目のウェーハ１４に対する第一面取り工程が行われる（ｔ４）。
全ての回転テーブル２Ａ〜２Ｄでこの動作が完了すると、次に、回転テーブル２Ａではロット始端側から５枚目のウェーハ１５に対する第一面取り工程が行われて、新たなウェーハ１５の面取り加工を開始する。同時に、回転テーブル２Ｂでウェーハ１２に対する第四面取り工程が行われ、回転テーブル２Ｃでウェーハ１３に対する第三面取り工程が行われ、回転テーブル２Ｄでウェーハ１４に対する第二面取り工程が行われる（ｔ５）。
【００６８】
その後も各回転テーブル２で第一面取り工程から第四面取り工程までが順に繰り返され、各回転テーブル２では、砥石等によって異なる工程が同時並行して行われる。
各砥石３、４、５、搬入アーム１５および搬出アーム１６は、それぞれ一つの回転テーブル２に接近してウェーハ１を加工または処理し、次いで他の回転テーブル２に順次移動して加工または処理することを繰り返すことになる。その回転テーブル２間の移動においては、砥石支持装置２６と砥石支持装置３０、ならびに搬入アーム１５と搬出アーム１６とがすれ違うことがあるが、その際にはそれぞれの昇降機構によって高さを異ならせ、これらが接触することなくすれ違えるようにする（図２）。
【００６９】
また、第５のステップのロット加工時に、サンプルウェーハであるか否かにかかわらずロット加工されるウェーハについて、搬出アーム１６で行われる第四面取り工程（図１１）において、第３のステップと同様に搬出アーム１６の加工後センサー９、５０、５１によってロット加工されたウェーハの直径または周端部形状を測定し（第６のステップ）、第４ステップと同様にこの測定結果と目標とする直径または周端部形状との差から、エッジ粗研砥石３、エッジ精研砥石４及びノッチ用砥石５の回転テーブル２に対する相対位置を補正し（第７のステップ）、以後、当該回転テーブル２ではこの補正された位置に基づいて以降のウェーハ１をロット加工する。サンプルウェーハの使用によってウェーハと砥石との位置関係は補正されているが、ロット加工時には、サンプルウェーハとその他のウェーハとの加工前の直径や形状（Ｅ０）の差や砥石の磨耗、温度変化などのために、サンプルウェーハに対して調整された位置関係のままではロット内の全ウェーハを目標とする直径及び周端部形状に面取り加工できないことが考えられる。そこで、これらのステップを設けることによって、サンプルウェーハとその他のウェーハとの直径や形状の差や砥石の磨耗、温度変化などがあったとしても、ロット内の全ウェーハを目標とする直径及び周端部形状に面取り加工することができる。  これにより、ワイヤーマークＭ（図１６（ａ）参照）等によるウェーハ１ごとの加工前の形状の差に応じて砥石の位置を補正し、ウェーハ１の加工精度を向上させることができる。
【００７０】
また、ロット加工時に第６のステップから第７のステップを行うウェーハ１は、ロット内の全ウェーハについてではなく所定枚数おきに１枚の一定間隔で選出することがより好ましい。１つのロット内の全ウェーハをロット内の始端から終端への順番で順次面取り加工する場合、ある１枚のウェーハとその次に面取り加工されるウェーハとの面取り加工前（未加工）の形状（図１９、図２０のＥ０）差は少ないので、ロット内の全ウェーハについて全て第６のステップから第７のステップまでを実施することは効率的ではなく、所定枚数おきに１枚ずつ第６のステップから第７のステップまでを実施することによって、より効率的にウェーハ１の面取り加工精度を向上させることができる。
なお、第６のステップから第７のステップを行わないウェーハのロット加工において、第四面取り工程の加工後測定を省略することによって、ロット内の全ウェーハの面取り加工の精度を損なうことなく測定時間を短縮することができる。これは、主に第四工程の処理時間が他の第一、第二、第三工程より長い場合、生産効率を上げるために有効である。
【００７１】
本実施形態の面取り装置では、サンプルウェーハを目標とする直径よりも大きいサンプル用直径かつ目標とする周端部形状に試し加工し、試し加工後のサンプルウェーハの直径や周端部形状を測定して、測定結果に基づいて砥石３、４、５の回転テーブル２に対する相対位置を補正することにより、ロット加工においてウェーハ１を精度良く目標とする直径設定かつ目標とする周端部形状設定に加工することができる。
このため、ウェーハ１の板面に反りがない場合に加工の精度を向上させることができる（図１９（ａ）Ｅ０〜Ｅ２）だけでなく、ウェーハ１の板面に反りがあることにより試し加工で目標とする周端部形状を形成できなかった場合（図１９（ｂ）中Ｅ１）にも、この誤差に基づいて砥石の位置を補正することにより、ウェーハ１を精度良く目標とする周端部形状に加工することができる（図１９（ｂ）中Ｅ２）。なお、図１９において、Ｅ０は面取り加工前のウェーハ１の直径及びエッジ１ａの周端部形状を示し、Ｅ１は試し加工されたウェーハの直径及びエッジ１ａの周端部形状を示し、Ｅ２は目標とする直径および周端部形状を示す。
このため、試し加工に用いたサンプルウェーハも、廃棄されることなく砥石３、４、５の位置を補正した後でロット加工されて、目標とする直径設定かつ目標とする周端部形状設定に精度良く加工することができる。
【００７２】
また、複数の回転テーブル２において、回転テーブル２ごとにサンプルウェーハの試し加工を行い、砥石３，４の位置を補正したことにより、複数の回転テーブル２を用いて大量のウェーハ１を面取り加工する場合にも、それぞれの回転テーブル２でウェーハ１を精度良く目標とする直径設定かつ目標とする周端部形状設定に加工することができる。
【００７３】
また、第２のステップの試し加工の設定寸法と、第３のステップで測定した試し加工後のウェーハ１の寸法との差が所定の値より小さくなるまで第１のステップから第４のステップまでを繰り返すことにより、砥石３、４、５の加工位置をより望ましい位置に微調整し、ウェーハ１をより精度良く目標とする直径設定かつ目標とする周端部形状設定に加工することができる。
【００７４】
さらに、第３のステップにおいてサンプルウェーハの周上の所定回転角度ごとの複数箇所においてウェーハ周端部形状を測定するとともに、第４のステップにおいてその複数箇所ごとに砥石３，４の加工位置を補正することにより、１枚のウェーハの全周にわたる測定結果及び砥石の加工位置補正を行わなくとも効率的に、ウェーハの全周にわたって精度良く目標とする直径設定かつ目標とする周端部形状設定に加工することができる。
【００７５】
また、面取り装置に、サンプルウェーハを試し加工後まで保管する仮保管装置としての仮置きカセット４０を設けたことにより、第１のステップから第４のステップを数回繰り返す場合にも、サンプルウェーハを未加工のウェーハまたはロット加工済みのウェーハに混入することなく、ロット加工までの間安全に保管することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１  ウェーハ
１ａ  エッジ
１ｂ  周端面
１ｎ  ノッチ
１ｆ  オリエンテーションフラット
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ  回転テーブル
３  （エッジ粗研）砥石
４  （エッジ精研）砥石
４ａ  （円盤型溝なし）砥石
５  （ノッチ用）砥石
７  （アライメント）センサー
８  （厚さ）センサー
９  （加工後）センサー
１０  洗浄機構
１０ａ〜ｃ  水ノズル
１１  乾燥機構
１１ａ〜ｃ  エアーノズル
１２  カセット
１３  カセット
１４  カセットアーム
１４ａ  アーム部
１５  搬入アーム
１５ａ  アーム部
１５ｂ  吸着チャック
１５ｃ  ダイレクトドライブモータ
１６  搬出アーム
１６ａ  アーム部
１６ｂ  吸着チャック
１６ｃ  ダイレクトドライブモータ
１７  ステージ
１８  回転テーブル回転機構
１９  回転テーブル接近離間機構
２０  カセットアームＸ軸移動機構
２１  カセットアームＹ軸移動機構
２２  カセットアーム昇降機構
２３  カセットアーム旋回機構
２４  搬入アーム移動機構
２６  砥石支持装置
２７  粗研砥石移動機構
２８  粗研砥石昇降機構
３０  砥石支持装置
３１  支持装置昇降機構
３２  エッジ精研砥石昇降機構
３３  エッジ精研砥石移動機構
３４  砥石支持装置
３７  支柱
３８  搬出アーム移動機構
４０  仮置きカセット
５０  照明器
５１  ＣＣＤカメラ
Ｘ、Ｙ  水平方向
Ｚ  高さ方向
【図１】
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【図２】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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