(57)【要約】【課題】２つの溝なし砥石を使用するウェーハの面取り加工方法において、溝なし砥石の整形（ツルーイング）にかかる時間を短縮する。また、溝なし砥石とウェーハとの接触長を大きくし、ウェーハの縮径加工とウェーハを所望の断面形状に加工するコンタリング加工に要する時間を短縮する。【解決手段】回転テーブル上にウェーハ１を芯だしして載置し、回転させて、この回転するウェーハ１を加工する２つの溝なし砥石３，３をウェーハ周端部１ａに接触させてウェーハ１の直径または断面形状を面取りする面取り加工方法であって、上記２つの溝なし砥石３，３の幅方向の中心線Ｌ，Ｌを、上記回転テーブル上に載置された上記ウェーハ１の回転軸Ｓ側に向けて互いに近接させて配置して、上記ウェーハ１に接触させることを特徴とする。【選択図】図１４
2014037014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転テーブル上にウェーハを芯だしして載置し、回転させて、この回転するウェーハを加工する２つの溝なし砥石をウェーハ周端部に接触させてウェーハの直径または断面形状を面取りする面取り加工方法であって、
上記２つの溝なし砥石の幅方向の中心線を、上記回転テーブル上に載置された上記ウェーハの回転軸側に向けて互いに近接させて配置して、上記ウェーハに接触させ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２つの溝なし砥石を、それぞれの幅方向の中心線が上記ウェーハの回転軸上において互いに交差するように配置する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】
上記２つの溝なし砥石が、それぞれ、円盤形に形成されて円心の軸回りに回転させられるとともに、外周面で上記ウェーハに接触させられる円盤形溝なし砥石である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４】
上記２つの円盤形溝なし砥石の半径方向の厚さの磨耗可能範囲の平均値を基準半径とし、
加工されるウェーハの直径、２つの円盤形溝なし砥石の上記基準半径、２つの円盤形溝なし砥石の初期半径、２つの円盤形溝なし砥石の幅、及び２つの円盤形溝なし砥石の間の最小隙間に基づいて、２つの円盤形溝なし砥石の向きを決定することを特徴とする請求項３のウェーハの面取り加工方法。
【請求項５】
上記２つの溝なし砥石が、それぞれ、カップ形に形成されて軸回りに回転させられるとともに、カップ形の円筒の端面で上記ウェーハに接触させられるカップ形溝なし砥石である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６】
上記２つのカップ形溝なし砥石における円筒の高さ方向の磨耗可能範囲の平均値を基準高さとし、
加工されるウェーハの直径、２つのカップ形溝なし砥石の上記基準高さ、２つのカップ形溝なし砥石の初期高さ、２つのカップ形溝なし砥石の円筒の幅、及び２つのカップ形溝なし砥石の間の最小隙間に基づいて、２つのカップ形溝なし砥石の向きを決定することを特徴とする請求項５のウェーハの面取り加工方法。
【請求項７】
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、
上記回転テーブルに載置されて回転させられる上記ウェーハの周縁部を面取りするために、幅方向の中心線を上記回転テーブル上に載置された上記ウェーハの回転軸側に向くように互いに近接して配置された２つの溝なし砥石と、
上記回転テーブル上に載置されて回転させられるウェーハおよび上記２つの溝なし砥石を相対的に接近離間させる移動装置とを有することを特徴とするウェーハの面取り加工装置。
【請求項８】
上記２つの溝なし砥石の水平面内の保持角度を調整可能な角度調整装置を有することを特徴とする請求項７記載のウェーハの面取り加工装置。
【請求項９】
請求項８記載のウェーハの面取り加工装置の上記２つの溝なし砥石を取り付けるべき部位に着脱可能に形成され、
上記２つの溝なし砥石の保持角度の基準となる所定のテーパ面を形成したことを特徴とする砥石角度調整用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの材料となるウェーハや、半導体デバイスを取り付けたウェーハの周端部を加工する方法や装置に関する。
【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）の面取り加工では、断面形状や断面形状精度を得るため、加工すべきウェーハ周端部の外形状を形成した溝を有する溝付総形砥石を用いて加工するものがある（特許文献１，２）。
しかし、総形砥石を用いた場合には、砥石の溝の最深部には冷却剤が入りにくいため、砥石が傷み易く、またエッジの円周方向に条痕が残って面粗度が大きくなり易いという問題点があった。
【０００３】
そこで、ウェーハの面取りに研磨材を含んだゴムホイールを砥石として用いた研磨方法および装置を提案し、特に大きな直径のゴムホイールを使用することにより、さらなる条痕の微細化を行なうことができるようになった（特許文献３）。
【０００４】
さらに、２つの円盤状の溝なし砥石をウェーハ周端部の同一箇所に近接させて配置し、回転するウェーハと相対的に接近離間させることで、回転する両溝なし砥石の加工面によりウェーハ周端部の同一箇所に近接した位置を同時に加工して成形する加工方法があった（特許文献４）。
【０００５】
また、デバイス化したウェーハを薄化したときに周端部が欠けやすい形状にならないように、予め加工することがあった。
そのほかに、ＴＳＶ貫通電極ウェーハなどのウェーハを複数枚重ねてデバイス化したものの直径を縮小加工することもあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−２６２５０５号公報
【特許文献２】特開平１１−２０７５８４号公報
【特許文献３】特開２０００−０５２２１０号公報
【特許文献４】特開２００８−１７７３４８号公報
【０００７】
特許文献４に記載された従来のウェーハの面取り加工装置では、図１に示すように、不図示の回転テーブルに芯だしして載置されたウェーハ１のエッジ（周端部）１ａの面取り加工を行うために、２つの円盤形溝なし砥石３，３が互いに平行に近接して配置されている。
ウェーハ１には、図１に示すように、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を刻設している。
【０００８】
ウェーハ１は回転テーブルによってθ方向に回転させられるとともに、２つの円盤形溝なし砥石３，３は、図１に矢印で示されるように互いに逆方向に回転させられてウェーハ１のエッジ１ａに接触し面取り加工を行う。
２つの円盤形溝なし砥石３，３と回転させられるウェーハ１とは互いに近接及び離間させられるように、Ｙ方向の位置を相対的に調整される。
ここで、図２０（ａ）に示すように、２つの円盤形溝なし砥石３，３は互いに近傍に配置されるとともに、それぞれの幅方向の中心線Ｌ、Ｌが互いに平行になるように配置されて、ウェーハの面取り加工に用いられている。
【０００９】
新規な円盤形溝なし砥石３を用いてウェーハ１を加工する際には、加工前に、ウェーハ１と同じ厚さ、同じ直径の薄円盤形砥石（ツルーア５１）により、初期の円盤形溝なし砥石３の先端面の直線部を研磨してウェーハ１と同じ直径の円弧形状を転写する整形（ツルーイング）を行っていた。
しかし、このように２つの円盤形溝なし砥石３，３を互いに平行に配置していたため、整形（ツルーイング）において、図２０（ｂ）の形状のように砥石３を厚さ方向に深く研磨するのに時間がかかっていた。
【００１０】
たとえば、図２１（ａ）（ｂ）のように、従来の面取り加工装置で幅５ｍｍの円盤形溝なし砥石３を２つ使用してφ４５０ｍｍのウェーハ１を加工するためにその砥石３をツルーイングする場合、円盤形溝なし砥石３の先端をウェーハ１と同形状のツルーア５１に接触させたときに、初期状態の円盤形溝なし砥石３とツルーア５１との幅方向外側における最大隙間は約６１μｍ（０．０６１ｍｍ）にもなってしまっていた。
また、図２１（ｃ）（ｄ）のように、従来の面取り加工装置で幅７．５ｍｍの円盤形溝なし砥石３を２つ使用してφ４５０ｍｍのウェーハ１を加工するためにその砥石３をツルーイングする場合、円盤形溝なし砥石３の先端をウェーハ１と同形状のツルーア５１に接触させたときに、初期状態の円盤形溝なし砥石３とツルーア５１との幅方向外側における最大隙間は約１３４μｍ（０．１３４ｍｍ）にもなってしまっていた。
なお、図２１におけるツルーア５１はウェーハ１と同じ形状であるので、初期状態の円盤形溝なし砥石３を整形（ツルーイング）することなくウェーハ１の加工を開始する場合には、図２１（ｂ）（ｄ）に示される最大隙間は、初期状態の円盤形溝なし砥石３とウェーハ１との最大隙間となる。
【００１１】
そして、ウェーハ１のエッジ（周端部）１ａの加工については、図２に示すように、ウェーハ１のエッジ１ａを、上平面１ｓｕに対して角度α１（約２２°）だけ傾斜した上斜面１ａｕと、下平面１ｓｄに対し角度α１（約２２°）だけ傾斜した下斜面１ａｄと、これらの間を単一の半径Ｒ１の円弧１ｃにより滑らかに結ばれた断面形状（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。
【００１２】
また、図３に示すように、ウェーハ１のエッジ１ａを、上平面１ｓｕに対して角度α２だけ傾斜した上斜面１ａｕと、下平面１ｓｄに対して角度α２だけ傾斜した下斜面１ａｄと、エッジ１ａの端面を形成する周端１ｂとの間で２つの円弧すなわち同じ半径Ｒ２を有する円弧１ｃ，１ｃにより滑らかに結ばれる断面形状（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。
【００１３】
図１２および図１３は、ウェーハ１の周端部上側および下側を同時にコンタリング加工するための円盤形溝なし砥石３の移動軌跡を示している。ウェーハ１の上面側の加工では、図１２に示すように、周端１ｂの曲面開始位置（Ｕ１）から、まずＯ１を中心としてＲ２＋ｒ１の半径で円盤形溝なし砥石３を円弧状に動作させる。上斜面の開始位置Ｕ１´まで到達したら、次に斜めにＵ１´´まで平行移動させて上斜面１ａｕを形成する。図１３に示すように、ウェーハ１の下面側も同様に、周端１ｂの曲面開始位置（Ｌ１）から、まずＯ２を中心としてＲ２＋ｒ２の半径で円盤形溝なし砥石３を円弧状に動作させる。上斜面の開始位置Ｌ１´まで到達したら、次に斜めにＬ１´´まで平行移動させて下斜面１ａｄを形成する。図２のコンタリング加工時もほぼ同様の動作となる。
このようにウェーハの断面形状を加工して上斜面１ａｕ、下斜面１ａｄ、円弧１ｃを形成するコンタリング加工でも、２つの砥石３，３を平行に配置していたために円盤形溝なし砥石３，３の先端面の曲率が急になり（図２０（ｂ））、砥石幅を大きくしてもその砥石３と上斜面１ａｕ、下平面１ｓｄ、円弧１ｃとの接触長は大きくならず、ウェーハを所望の断面形状にコンタリング加工するのに時間がかかっていた。
【００１４】
また、ウェーハ１の縮径加工時とウェーハを所望の断面形状に加工するコンタリング加工時において、円盤形溝なし砥石の幅内におけるウェーハが接触する位置のずれが大きいので、砥石の幅を大きくしてもウェーハとの接触長が大きくならず、加工に時間がかかっていた。
なお、従来、ウェーハ１の縮径加工時には、ウェーハ１に対する円盤形溝なし砥石３の相対的な上下位置は図２および図３のように固定されていた。
【００１５】
さらに、直径が比較的小さいウェーハを加工する場合には、ウェーハの円周の曲率が大きいため、円盤形溝なし砥石３を整形（ツルーイング）すると、各砥石が図２０（ｂ）に示すように幅方向に偏った形状になり、ウェーハの中心に近い部位では磨耗が大きく、ウェーハの中心から遠い部位では磨耗が小さい急な曲面が形成されてしまう。その結果、砥石の寿命が短くなってしまうとともに、ウェーハの面取り形状の精度も低下していた。
【００１６】
特に、加工に際してウェーハと円盤形溝なし砥石との左右方向の相対位置合わせが少しでもずれた場合、上記の問題は非常に大きなものとなっていた。
【００１７】
また、従来のウェーハの面取り加工方法では、図１６に示すように、２つのカップ形溝なし砥石４，４を用いてウェーハ１を面取り加工するときにも、２つのカップ形溝なし砥石４，４が互いに平行に近接して配置されていた。
ウェーハ１は回転テーブルによってθ方向に回転させられるとともに、２つのカップ形溝なし砥石４，４は、図１６に矢印で示されるように互いに同じ方向に回転させられてウェーハ１のエッジ１ａに接触し面取り加工を行う。２つのカップ形溝なし砥石４，４と回転させられるウェーハ１とは互いに接近及び離間させられるように、Ｙ方向の位置を相対的に調整される。
ここで、図２２に示すように、２つのカップ形溝なし砥石４，４の円筒の接触端面４ａ，４ａの幅方向の中心線Ｌ、Ｌが平行になるように配置されているため、ウェーハ１との接触長が短くなり、面取り加工に時間がかかってしまうとともに、砥石の磨耗に偏りが生じるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
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、２つの溝なし砥石を使用するウェーハの面取り加工方法において、溝なし砥石の整形（ツルーイング）にかかる時間を短縮することを課題とする。また、溝なし砥石とウェーハとの接触長を大きくし、ウェーハの縮径加工とウェーハを所望の断面形状に加工するコンタリング加工に要する時間を短縮することを課題とする。
さらに、このようなウェーハの面取り加工方法を可能とするウェーハの面取り加工装置と、この面取り加工装置に用いる砥石角度調整用治具とを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
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、回転テーブル上にウェーハを芯だしして載置し、回転させて、この回転するウェーハを加工する２つの溝なし砥石をウェーハ周端部に接触させてウェーハの直径または断面形状を面取りする面取り加工方法であって、上記２つの溝なし砥石の幅方向の中心線を、上記回転テーブル上に載置された上記ウェーハの回転軸側に向くように互いに近接させて配置して、上記ウェーハに接触させることを特徴とするものである。
【００２０】
第２の発明は、第１の発明において、更に上記２つの溝なし砥石を、それぞれの幅方向の中心線が上記ウェーハの回転軸上において互いに交差するように配置することを特徴とするものである。
【００２１】
第３の発明は、第１の発明において、更に上記２つの溝なし砥石が、それぞれ、円盤形に形成されて円心の軸回りに回転させられるとともに外周面で上記ウェーハに接触させられる円盤形溝なし砥石であることを特徴とするものである。
【００２２】
第４の発明は、第３の発明において、更に上記２つの円盤形溝なし砥石の半径方向の厚さの磨耗可能範囲の平均値を基準半径とし、加工されるウェーハの直径、２つの円盤形溝なし砥石の上記基準半径、２つの円盤形溝なし砥石の初期半径、２つの円盤形溝なし砥石の幅、及び２つの円盤形溝なし砥石の間の最小隙間に基づいて、２つの円盤形溝なし砥石の向きを決定することを特徴とするものである。
【００２３】
第５の発明は、第１の発明において、更に上記２つの溝なし砥石が、それぞれ、カップ形に形成されて軸回りに回転させられるとともにカップ形の円筒の端面で上記ウェーハに接触させられるカップ形溝なし砥石であることを特徴とするものである。
【００２４】
第６の発明は、第５の発明において、更に上記２つのカップ形溝なし砥石における円筒の高さ方向の磨耗可能範囲の平均値を基準高さとし、加工されるウェーハの直径、２つのカップ形溝なし砥石の上記基準高さ、２つのカップ形溝なし砥石の初期高さ、２つのカップ形溝なし砥石の円筒の幅、及び２つのカップ形溝なし砥石の間の最小隙間に基づいて、２つのカップ形溝なし砥石の向きを決定することを特徴とするものである。
【００２５】
第７の発明は、ウェーハの面取り装置において、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、上記回転テーブルに載置されて回転させられる上記ウェーハの周縁部を面取りするために、幅方向の中心線を上記回転テーブル上に載置された上記ウェーハの回転軸側に向くように互いに近接して配置された２つの溝なし砥石と、上記回転テーブル上に載置されて回転させられるウェーハと上記２つの溝なし砥石とを相対的に接近離間させる移動装置とを有することを特徴とするものである。
【００２６】
第８の発明は、第７の発明において、上記２つの溝なし砥石の水平面内の保持角度を調整可能な角度調整装置を有することを特徴とするものである。
【００２７】
第９の発明は、第８の発明におけるウェーハの面取り加工装置の上記２つの溝なし砥石を取り付けるべき部位に着脱可能に形成され、上記２つの溝なし砥石の保持角度の基準となる所定のテーパ面を形成したことを特徴とする砥石角度調整用治具を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２８】
第１の発明によれば、上記２つの溝なし砥石の幅方向の中心線を、上記回転テーブル上に載置された上記ウェーハの回転軸側に向けて互いに近接させて配置し、上記ウェーハに接触させることにより、溝なし砥石の整形（ツルーイング）に要する時間を短縮することができる。さらに、ウェーハのコンタリング加工において、溝なし砥石の幅内においてウェーハが接触する位置のずれを小さくすることができるので、ウェーハと溝なし砥石との接触長を長くすることによってコンタリング加工に要する時間を短縮することができる。
【００２９】
また、整形（ツルーイング）された溝なし砥石の磨耗が略左右対称で、且つ、磨耗の偏りも小さいものになるため、ウェーハ周端の断面形状の加工においても、上斜面、下平面、円弧と溝なし砥石との曲率の差が小さくなり、溝なし砥石とウェーハとの接触長を長くすることができ、短時間でウェーハをコンタリング加工することができて、スループットが向上する。
【００３０】
第２の発明によれば、上記２つの溝なし砥石を、それぞれの幅方向の中心線が上記ウェーハの回転軸上において互いに交差するように配置することにより、溝なし砥石とウェーハとの接触長を最も長くすることができるとともに、溝なし砥石の磨耗の偏りを最も小さくすることができて、短時間でウェーハの縮径加工及びコンタリング加工を行うことができる。また、溝なし砥石の整形（ツルーイング）に要する時間も、最も短くすることができる。
【００３１】
第３の発明によれば、上記２つの溝なし砥石が、それぞれ、円盤形に形成されて円心の軸回りに回転させられるとともに、外周面で上記ウェーハに接触させられる円盤形溝なし砥石であることにより、２つの円盤形溝なし砥石を用いて、ウェーハの縮径加工及びコンタリング加工に要する時間を短縮化し、スループットを向上させるとともに、円盤形溝なし砥石の寿命を長期化することができる。
【００３２】
第４の発明によれば、上記２つの円盤形溝なし砥石の半径方向の厚さの磨耗可能範囲の平均値を基準半径とし、加工されるウェーハの直径、２つの円盤形溝なし砥石の上記基準半径、２つの円盤形溝なし砥石の初期半径、２つの円盤形溝なし砥石の幅、及び２つの円盤形溝なし砥石の間の最小隙間に基づいて、２つの円盤形溝なし砥石の向きを決定することにより、円盤形溝なし砥石の形状およびウェーハの形状に応じて、２つの円盤形溝なし砥石の配置（互いに平行な状態からの傾き角度）を適切に設定することができる。
【００３３】
第５の発明によれば、上記２つの溝なし砥石が、それぞれ、カップ形に形成されて軸回りに回転させられるとともに、カップ形の円筒の端面で上記ウェーハに接触させられるカップ形溝なし砥石であることにより、２つのカップ形溝なし砥石を用いて、ウェーハの縮径加工及びコンタリング加工に要する時間を短縮化し、スループットを向上させるとともに、カップ形溝なし砥石の寿命を長期化することができる。
【００３４】
第６の発明によれば、上記２つのカップ形溝なし砥石における円筒の高さ方向の磨耗可能範囲の平均値を基準高さとし、加工されるウェーハの直径、２つのカップ形溝なし砥石の上記基準高さ、２つのカップ形溝なし砥石の初期高さ、２つのカップ形溝なし砥石の円筒の幅、及び２つのカップ形溝なし砥石の間の最小隙間に基づいて、２つのカップ形溝なし砥石の向きを決定することにより、カップ形溝なし砥石の形状およびウェーハの形状に応じて、２つのカップ形溝なし砥石の配置（互いに平行な状態からの傾き角度）を適切に設定することができる。
【００３５】
第７の発明によれば、ウェーハの面取り加工装置が、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、上記回転テーブルに載置されて回転させられる上記ウェーハの周縁部を面取りするために、幅方向の中心線を上記回転テーブル上に載置された上記ウェーハの回転軸側に向くように互いに近接して配置された２つの溝なし砥石と、上記回転テーブル上に載置されて回転させられるウェーハおよび上記２つの溝なし砥石を相対的に接近離間させる移動装置とを有することにより、ウェーハの縮径加工及びコンタリング加工において、溝なし砥石とウェーハとの接触長を長くすることができて、短時間でウェーハの縮径加工及びコンタリング加工を行うことができ、スループットを向上させることができる。
溝なし砥石の幅を大きくした場合には、さらにウェーハとの接触長を長くすることができ、さらに短時間でウェーハの縮径加工及びコンタリング加工を行うことができ、スループットを向上させることができる。
【００３６】
また、ウェーハの面取り加工に伴う各溝なし砥石の磨耗が略左右対称で、且つ、磨耗の偏りも小さいものになるため、ウェーハ周端の断面形状の加工においても、上斜面、下平面、円弧と溝なし砥石との曲率の差が小さくなり、溝なし砥石とウェーハとの接触長を長くすることができ、短時間でウェーハを加工することができて、スループットが向上する。
さらに、円盤形溝なし砥石を用いる従来の面取り加工装置において、砥石の磨耗を遅くしてその寿命を延ばすためには、砥石の半径を大きくするしかなかったが、円盤形溝なし砥石の半径を大きくすると砥石を収容する巨大な空間が必要となっていた。これに対し、溝なし砥石を傾けて配置することにより、溝なし砥石の幅を大きくして、円盤形溝なし砥石の半径を大きくすることなくその寿命を延ばし、砥石交換の工数を削減することができるとともに、ウェーハの加工時間を短縮することもできる。
【００３７】
第８の発明によれば、上記２つの溝なし砥石の水平面内の保持角度を調整可能な角度調整装置を有することにより、上記溝なし砥石の幅方向の保持角度を任意に調整することができる。
そのため、２つの溝なし砥石の形状やウェーハの形状に変更があっても、２つの溝なし砥石を、互いに近傍かつそれぞれの幅方向の中心線を上記回転テーブル上に載置された上記ウェーハの回転軸側に向くように配置して、ウェーハに接触させることができる。
【００３８】
第９の発明によれば、ウェーハの面取り加工装置の上記２つの溝なし砥石を取り付けるべき部位に着脱可能に形成され、上記２つの溝なし砥石の保持角度の基準となる所定のテーパ面を形成した砥石角度調整用治具としたことにより、ウェーハの形状または溝なし砥石の形状を変更するときにも、短時間で容易に砥石の保持角度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】円盤形溝なし砥石を用いた従来のウェーハの面取り加工装置におけるウェーハ周端の加工状態を示す斜視説明図である。
【図２】ウェーハ周端と円盤形溝なし砥石との接触状態を示す拡大部分断面説明図である。
【図３】図２と形状の異なるウェーハ周端と円盤形溝なし砥石との接触状態を示す拡大部分断面説明図である。
【図４】本発明の加工方法の実施形態におけるコンタリング加工時の円盤形溝なし砥石の接触状態を示す拡大部分断面説明図である。
【図５】同実施形態におけるコンタリング加工時のウェーハ位置ズレに応じて位置を変化させる円盤形溝なし砥石の状態を示す拡大部分断面説明図である。
【図６】同実施形態における円盤形溝なし砥石が形成する斜め条痕を示す加工説明図である。
【図７】本発明に係るウェーハの面取り加工装置を示す正面図である。
【図８】同面取り加工装置を示す側面図である。
【図９】同面取り加工装置を示す平面図である。
【図１０】同面取り加工装置の制御系統図である。
【図１１】同面取り加工装置の制御系の一部を示すブロック図である。
【図１２】ウェーハ周端の上面側を加工する際の砥石の軌跡を示す加工説明図である。
【図１３】ウェーハ周端の下面側を加工する際の砥石の軌跡を示す加工説明図である。
【図１４】（ａ）本発明の面取り加工方法の実施形態における２つの円盤形溝なし砥石の配置を示す平面説明図、（ｂ）は同砥石の磨耗を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は幅７．５ｍｍの２つの円盤形溝なし砥石を用いた本発明の実施例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｍ１部の拡大図、（ｃ）は幅１０ｍｍの２つの円盤形溝なし砥石を用いた本発明の実施例を示す説明図、（ｄ）は（ｃ）中Ｍ２部の拡大図である。
【図１６】カップ形溝なし砥石を用いた従来の面取り加工装置におけるウェーハ周端の加工状態を示す斜視説明図である。
【図１７】２つのカップ形溝なし砥石を用いる本発明の別実施形態における、２つのカップ形溝なし砥石の配置を示す平面説明図である。
【図１８】本発明に係るウェーハの面取り加工装置の角度調整装置を示す斜視説明図および部分断面図である。
【図１９】本発明に係る砥石角度調整用治具の使用態様を示す説明図である。
【図２０】（ａ）従来の加工方法の実施形態における２つの円盤形溝なし砥石の配置を示す平面説明図、（ｂ）は同砥石の磨耗を示す説明図である。
【図２１】（ａ）は幅５ｍｍの円盤形溝なし砥石を用いた従来の例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｍ３部の拡大図、（ｃ）は幅７．５ｍｍの円盤形溝なし砥石を用いた従来の例を示す説明図、（ｄ）は（ｃ）中Ｍ４部の拡大図である。
【図２２】２つのカップ形溝なし砥石を用いた従来の加工方法の実施形態における砥石の配置を示す平面説明図である。
【図２３】本発明の面取り加工方法の実施形態において、円盤形溝なし砥石の配置（互いに平行な状態からの傾き角度）を求めるための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
＜ウェーハの面取り加工方法＞
以下、本発明の実施形態に係るウェーハの面取り加工方法について説明する。
ウェーハの面取り加工方法は、一例として図１〜６に示すように、円盤状に形成された円盤形溝なし砥石３，３の外周面をウェーハ１と接触させ、１つのウェーハ１には同時に２つの円盤形溝なし砥石３，３が接触して面取り加工する。
【００４１】
本発明の実施形態では、ワーク取付台２に設けられた回転テーブル２ａ（図４参照）にウェーハ１を同心的に載置し、回転テーブル２ａとともに回転するウェーハ１を２つの円盤形溝なし砥石３，３により同時に面取り加工する。
２つの円盤形溝なし砥石３，３は、周端１ｂの同一箇所に近接し、互いの対向する側面を近接させて配置し、回転する両溝なし砥石３，３の周面を加工面としてウェーハ１に同時に当接し、エッジ（ウェーハ１の周端部）１ａの近接した位置を同時に加工して成形する（図１、図２及び図４参照）。
【００４２】
ここで、２つの溝なし砥石３，３は、図１、図４に矢印にて示されるように、ウェーハ１との接触点における加工方向が互いに反対方向となるように、互いに反対方向に回転させられつつウェーハ１に当接させられる。
なお、２つの円盤形溝なし砥石３，３は、面取り加工の種類によってまたは面取り加工するウェーハ１の端部の形状によって、同時に同一方向に回転させられる場合と、図４のように反対方向に回転させられる場合とがある。
また、２つの円盤形溝なし砥石３，３は、面取り加工の種類によって、または面取り加工するウェーハ１の端部の形状によって、同時に同一方向へ移動する場合（図１）と、各別に異なる方向へ移動する場合（図４）とがある。
【００４３】
ノッチ１ｎを有するウェーハ１を加工する場合（図１参照）、ウェーハ１の外径を研削して縮径する周端縮径加工では、２つの円盤形溝なし砥石３，３をそれぞれ一定の高さに保持したままでウェーハ１に接触させて加工する（図２及び図３参照）。
この場合で、エッジ１ａの断面形状が上下の斜面１ａｕ，１ａｄと、周端１ｂに単一の半径Ｒ１の円弧１ｃと、により形成されるウェーハ１（断面三角形状）を加工する時には、２つの円盤形溝なし砥石３，３を同じ高さに保持して加工する（図２参照）。
【００４４】
また、エッジ１ａの断面形状が上下の斜面１ａｕ，１ａｄと、垂直面となる周端１ｂと、これらの間に同じ半径Ｒ２を有する上下各角部にそれぞれ接続してなる円弧１ｃ，１ｃと、により形成されるウェーハ１（断面台形形状）を加工するコンタリング加工時には、２つの円盤形溝なし砥石３，３のそれぞれの高さを異ならせて、周端１ｂが略垂直な面として加工されるような位置に配置し、それぞれ円盤形溝なし砥石３，３の位置を保持したままウェーハ１を回転させて周端を加工する（図３参照）。
【００４５】
エッジ１ａの断面を所望の形状に形成するコンタリング加工では、エッジ１ａの各面に２つの円盤形溝なし砥石３，３のそれぞれを各別に移動させ、エッジ１ａの径方向の同一箇所を各円盤形溝なし砥石３，３により上下から挟み込んで、それぞれの面を同時に加工する（図４及び図５参照）。
コンタリング加工の場合で、エッジ１ａの断面形状が上下対称形の場合には、２つの円盤形溝なし砥石３，３を各別に動作させ、一方がウェーハ１の上側を加工する時には他方はウェーハ１の下側を加工し、ウェーハ１のバタツキあるいは上下動を抑えながらエッジ１ａの断面形状を加工する（図４、５参照）。
【００４６】
なお、ウェーハ１との接触点において同時に当接する２つの溝なし砥石３，３の回転方向を互いに逆にすることで、ウェーハ１のバタツキを抑えることができ、さらに加工の斜め条痕１ｄ，１ｅが互いに交差して加工面の表面粗さを小さくし精細なものにすることができ、断面形状の加工精度を高くすることができる（図６）。
【００４７】
また、２つの円盤形溝なし砥石３，３をウェーハ１に接触させるときには、図１４（ａ）に示すように、２つの溝なし砥石３，３のそれぞれの幅方向の中心線Ｌ，Ｌが、回転するウェーハ１の回転軸Ｓ上で互いに交差するように傾けて配置する。
なお、円盤形溝なし砥石３，３における半径方向且つ水平な方向、すなわち、ウェーハ１と接触して磨耗することが予定されている方向を厚さ方向といい、この厚さ方向と垂直に交差する水平な方向を幅方向という。
【００４８】
本実施形態では、２つの円盤形溝なし砥石３，３を、それぞれ幅方向の中心線Ｌ，Ｌが、回転するウェーハ１の回転軸Ｓ上で互いに交差するように傾けているが、上記２本の中心線Ｌ，Ｌが正確にウェーハ１の回転軸Ｓ上で交差する必要はなく、２つの溝なし砥石３，３の幅方向の中心線Ｌ，Ｌが、互いに平行となるように配置した状態（図１、図２０参照）よりもウェーハ１の回転軸Ｓ側に傾いていればよい。
【００４９】
２つの円盤形溝なし砥石３，３の幅方向の中心線Ｌ，Ｌをウェーハ１の回転軸Ｓに向けるための傾き角度（互いに平行な位置からの傾き）Ｐ°を決定するには、まず、２つの円盤形溝なし砥石３，３の基準半径ｒｇ及びその初期半径ｒ０、加工されるウェーハ１の直径Ｄ、２つの円盤形溝なし砥石３，３の幅ｂ、及び２つの円盤形溝なし砥石３，３の間の最小隙間ａを用いる（図２３参照）。
ここで、２つの円盤形溝なし砥石３，３の基準半径ｒｇとは、円盤形溝なし砥石３の半径方向（厚さ方向）の磨耗範囲の平均値（中央値）をいう。
磨耗範囲の平均値としては、砥石３の初期の最大半径ｒ０と磨耗による交換直前の最小半径との平均の長さを用いることができる。また、磨耗範囲の平均値として、円盤形溝なし砥石３を渦状に巻きつけられたウェーハ１を研磨する薄い層の集合と捉え、この層を直線状に展開したときの中央にあたる位置を計算し、当該位置までの半径を用いることもできる。
【００５０】
ウェーハ１の直径Ｄは、加工前の直径と加工後の所望の直径とのいずれを用いてもよい。本実施形態では、加工後の所望の直径を用いている。
円盤形溝なし砥石３の幅ｂとは、円盤形溝なし砥石３の幅方向長さをいう。
２つの円盤形溝なし砥石３，３の間の最小隙間ａとは、溝なし砥石３の初期の最大半径のときにおける、ウェーハ１に近い側の円盤形溝なし砥石３，３間の最小距離であり、本実施形態では長さはおよそ０．５ｍｍとなっている。
【００５１】
円盤形溝なし砥石３，３の基準半径ｒｇ（ｍｍ）、その初期半径ｒ０（ｍｍ）、ウェーハ１の直径Ｄ（ｍｍ）、円盤形溝なし砥石３の幅ｂ（ｍｍ）、及び２つの円盤形溝なし砥石３，３の間の最小隙間ａ（ｍｍ）を用いて、２つの円盤形溝なし砥石３，３の傾き角度（互いに平行な位置からの傾き）Ｐ°は、以下のように求められる。
図２３に示すように、円盤形溝なし砥石３が初期半径ｒ０から基準半径ｒｇまで磨耗したときにおいて、
Ｄ／２ｔａｎＰ°＝ｂ／２＋（ｒ０−ｒｇ）ｔａｎＰ°＋ａ／２ｃｏｓＰ°
となる。これを整理すると、Ｐ°は次式によって決定される。
Ｐ°＝ｓｉｎ−１（（−Ｂ＋（Ｂ２−４ＡＣ）１／２）／２Ａ）
ただし、ここで、
Ａ＝（Ｄ−２ｒ０＋２ｒｇ）２＋ｂ２
Ｂ＝−２ａ（Ｄ−２ｒ０＋２ｒｇ）
Ｃ＝ａ２−ｂ２
である。
【００５２】
本実施形態に係るウェーハの面取り加工方法では、２つの円盤形溝なし砥石３，３を、互いに近傍に、且つ、それぞれの幅方向の中心線Ｌ，Ｌを平行に配置した位置よりも、回転テーブル２ａ上に載置されたウェーハ１の回転軸Ｓ側に向くように互いに傾けてウェーハ１に接触させる。これにより、円盤形溝なし砥石３の整形（ツルーイング）後の形状が、図１４（ｂ）のように左右（幅方向）対称で研磨量の小さなものになる。そのため、ウェーハ１の加工前に、初期の円盤形溝なし砥石３，３の先端面をウェーハ１と同じ直径の円弧状に整形（ツルーイング）する時間を短縮することができる。
【００５３】
たとえば、図１５（ａ）（ｂ）のように、本実施形態の面取り加工方法で幅７．５ｍｍの円盤形溝なし砥石３を２つ使用して、円盤形溝なし砥石３，３の幅方向の中心線Ｌを平行な状態からそれぞれ１．０１８°ずつ回転軸Ｓ側へ傾け、φ４５０ｍｍのウェーハ１を加工するために円盤形溝なし砥石３をツルーイングする場合、円盤形溝なし砥石３の先端をウェーハ１と同形状のツルーア５１に接触させたときに初期状態の円盤形溝なし砥石３とツルーア５１との幅方向両端における最大隙間を約３１μｍ（０．０３１ｍｍ）まで低減することができた。
また、図１５（ｃ）（ｄ）のように、本実施形態の面取り加工方法で幅１０ｍｍの円盤形溝なし砥石を２つ使用して、円盤形溝なし砥石３，３の幅方向の中心線Ｌを平行な状態からそれぞれ１．３３７°ずつ回転軸Ｓ側へ傾け、φ４５０ｍｍのウェーハ１を加工するために円盤形溝なし砥石３をツルーイングする場合、円盤形溝なし砥石３の先端をウェーハ１と同形状のツルーア５１に接触させたときに初期状態の円盤形溝なし砥石３とツルーア５１との幅方向両端における最大隙間を約５６μｍ（０．０５６ｍｍ）まで低減することができた。
なお、図１５におけるツルーア５１はウェーハ１と同じ形状であるので、初期状態の円盤形溝なし砥石３を整形（ツルーイング）することなくウェーハ１の加工を開始する場合には、図１５（ｂ）（ｄ）に示される最大隙間は、初期状態の円盤形溝なし砥石３とウェーハ１との最大隙間となる。
【００５４】
また、ウェーハ１の縮径加工およびコンタリング加工において、円盤形溝なし砥石３，３とウェーハ１との接触長を、砥石を互いに平行に配置した場合よりも長くすることができるので、短時間でウェーハ１の縮径加工及びコンタリング加工を行うことができて、スループットを向上させることができる。
２つの円盤形溝なし砥石３，３の幅を大きくした場合には、さらにウェーハ１との接触長を長くすることができ、さらに短時間でウェーハ１の縮径加工及びコンタリング加工を行うことができて、スループットを向上させることができる。
また、本実施形態のように、２つの円盤形溝なし砥石３，３を平行な状態に対し傾けて配置することにより、各円盤形溝なし砥石３の回転中心からの半径を大きくすることなく円盤形溝なし砥石３の幅を大きくすることができ、円盤形溝なし砥石３の回転中心からの半径を大きくする場合と比較して、２つの円盤形溝なし砥石が占める空間を大きくすることなく面取りされるウェーハの下側に充分回り込ませることができる。
さらに、従来の方法において、円盤形溝なし砥石の磨耗を遅くしてその寿命を延ばすためには砥石の半径を大きくするしかなかったが、円盤形溝なし砥石の半径を大きくすると巨大な空間が必要となっていた。これに対し、本実施形態では、円盤形溝なし砥石３を傾けて配置することにより、円盤形溝なし砥石３の幅を大きくして、円盤形溝なし砥石の半径を大きくすることなくその寿命を延ばすことができるとともにウェーハの加工時間を短縮することもできる。
【００５５】
また、図１４（ｂ）に示すように、ウェーハ１の面取り加工に伴う両円盤形溝なし砥石３，３の磨耗が左右（幅方向）対称で、且つ、磨耗の偏りも小さいものになるため、ウェーハのエッジ１ａのコンタリング加工においても、上斜面１ａｕ、下平面１ｓｄ、円弧１ｃと溝なし砥石３，３との曲率の差が小さくすることができる。したがって、円盤形溝なし砥石３，３とウェーハ１との接触長を長くすることができ、短時間でウェーハ１を加工することができて、スループットを向上させることができる。
【００５６】
さらに、従来の方法において、円盤形溝なし砥石を用いる場合には、砥石の磨耗を遅くしてその寿命を延ばすためには砥石の半径を大きくするしかなかったが、円盤形溝なし砥石の半径を大きくすると巨大な空間が必要となっていた。これに対し、溝なし砥石３を傾けて配置することにより、溝なし砥石の幅を大きくしてその寿命を延ばし砥石交換の工数を削減することができるとともに、ウェーハの加工時間を短縮することもできる。
【００５７】
＜別実施形態＞
上記の実施形態では、２つの円盤形の溝なし砥石３，３を用いてウェーハ１を面取りしたが、これに代えて、図１６に示すような２つのカップ形溝なし砥石４，４を用いてもよい。
カップ形溝なし砥石４，４は、図１６，１７に示すように、円筒状に形成され、軸回りに回転させられながら円筒の端面４ａ，４ａでウェーハ１に接触し、ウェーハ１を研磨する。
ウェーハ１との接触点における加工方向が互いに反対方向となるように、２つのカップ形溝なし砥石４，４を同じ方向に回転させることが好ましい。
【００５８】
カップ形溝なし砥石４，４を用いる場合でも、ウェーハ１の外径を研削して縮径する周端縮径加工では、２つのカップ形溝なし砥石４，４をそれぞれ一定の高さに保持したままでウェーハ１に接触させて加工する。
また、断面形状を形成するコンタリング加工やノッチ１ｎの加工のときには、必要に応じて、２つのカップ形溝なし砥石４，４を同じ方向に移動させてウェーハ１に接触させ、あるいは、２つのカップ形溝なし砥石４，４を各別に移動させてウェーハ１を上下から挟み込んで、それぞれの面を同時に加工する。
このコンタリング加工のときにウェーハ１の上斜面１ａｕ、下斜面１ａｄに２つのカップ形溝なし砥石４，４の接触端面４ａ，４ａを接触させられるように、カップ形溝なし砥石４，４を用いた面取り加工装置には、カップ形溝なし砥石４，４を幅方向の軸の軸回りに回転させて上下方向の角度を調整する上下向き変更装置４２，４２が設けられる（図１６図に示す従来装置と同様）。
【００５９】
さらに、２つのカップ形溝なし砥石４，４をウェーハ１に接触させるときには、図１７に示すように、２つの溝なし砥石４，４を、それぞれの幅方向の中心線Ｌ，Ｌが、回転するウェーハ１の回転軸上で互いに交差するように傾けて配置する。
なお、カップ形溝なし砥石４，４における軸心の方向、すなわち、ウェーハ１と接触して磨耗することが予定されている方向を厚さ方向といい、この厚さ方向と垂直に交差する水平な方向を幅方向という。
【００６０】
この別実施形態でも、２つの溝なし砥石４，４を、それぞれの幅方向の中心線Ｌ，Ｌが回転するウェーハ１の回転軸Ｓ上で互いに交差するように傾けているが、上記２本の中心線Ｌ，Ｌが正確にウェーハ１の回転軸Ｓ上で交差する必要はなく、２つの溝なし砥石４，４の幅方向の中心線Ｌ，Ｌが平行となるように配置した状態よりもウェーハ１の回転軸Ｓ側に傾いていればよい。
なお、カップ形溝なし砥石４，４の幅方向の中心線Ｌ，Ｌとは、円筒の軸心と一致する線ではなく、カップ形溝なし砥石４のうちウェーハ１と一度に接触しうる部分の幅方向中央を通る線で、且つ、カップ形溝なし砥石４のそれぞれの円筒の軸芯と平行な線をいう（図１７参照）。
【００６１】
２つのカップ形溝なし砥石４，４の幅方向の中心線Ｌ，Ｌをウェーハ１の回転軸Ｓに向けるための傾き角度Ｑ°を決定するには、まず、２つのカップ形溝なし砥石４，４の基準高さｈｇ及び初期高さｈ０、加工されるウェーハ１の直径Ｄ、２つのカップ形溝なし砥石４，４の幅ｂ、及び２つのカップ形溝なし砥石４，４の間の最小隙間ａを用いる。
２つのカップ形溝なし砥石４，４の基準高さｈｇとしては、カップ形溝なし砥石４の厚さ方向の磨耗範囲の平均値（中央値）、つまり、砥石４の初期の最大高さｈ０と磨耗による交換直前の最小高さとの平均の長さを用いることができる。
【００６２】
ウェーハ１の直径Ｄは、加工前の直径と加工後の所望の直径とのいずれを用いてもよい。本実施形態では、加工後の所望の直径を用いている。
カップ形溝なし砥石４，４の幅ｂとは、カップ形溝なし砥石４，４が一度にウェーハ１に接触しうる部分の幅方向長さであり、近似値としてカップ形溝なし砥石４，４の円筒の周壁の板厚を用いてもよい。
２つのカップ形溝なし砥石４，４の間の最小隙間ａとは、初期の最大高さのときにおける、ウェーハ１に近い側における砥石４，４間の最小距離であり、本実施形態では長さはおよそ０．５ｍｍとなっている。
【００６３】
カップ形溝なし砥石４，４の円筒の基準高さｈｇ（ｍｍ）、その初期高さｈ０（ｍｍ）、ウェーハ１の直径Ｄ（ｍｍ）、カップ形溝なし砥石４の円筒の幅ｂ（ｍｍ）、及び２つのカップ形溝なし砥石４、４の間の最小隙間ａ（ｍｍ）を用いて、２つのカップ形溝なし砥石４，４の傾き角度（互いに平行な位置からの傾き）Ｑ°は、円盤形溝なし砥石の場合（図２３）と同様に、次式によって決定される。
Ｑ°＝ｓｉｎ−１（（−Ｂ＋（Ｂ２−４ＡＣ）１／２）／２Ａ）
ただし、ここで、
Ａ＝（Ｄ−２ｈ０＋２ｈｇ）２＋ｂ２
Ｂ＝−２ａ（Ｄ−２ｈ０＋２ｈｇ）
Ｃ＝ａ２−ｂ２
である。
【００６４】
この別実施形態にかかるウェーハ１の面取り加工方法では、２つのカップ形溝なし砥石４，４を、互いに近傍に、且つ、それぞれの幅方向の中心線Ｌ，Ｌを平行に配置した位置よりも回転テーブル２a上に載置されたウェーハ１の回転軸Ｓ側に向くように互いに傾けて配置してウェーハ１に接触させる。これにより、カップ形溝なし砥石４，４とウェーハ１との接触長を、砥石を互いに平行に配置した場合よりも長くすることができるので、短時間でウェーハ１の縮径加工及びコンタリング加工を行うことができて、スループットを向上させることができる。
また、カップ形溝なし砥石４の整形（ツルーイング）後の形状が、図１７のように左右（幅方向）対称で研磨量の小さなものになる。そのため、砥石４の整形（ツルーイング）に要する時間を短縮することができる。
【００６５】
２つのカップ形溝なし砥石４，４の幅を大きくした場合には、さらにウェーハ１との接触長を長くすることができ、更に短時間でウェーハ１の縮径加工及びコンタリング加工を行うことができて、スループットを更に向上させることができる。
【００６６】
また、カップ形溝なし砥石４，４を用いる場合には、砥石の磨耗を遅くしてその寿命を延ばすためには砥石４，４の高さを大きくするしかなかったが、カップ形溝なし砥石４，４の高さを大きくすると巨大な空間が必要となっていた。これに対し、カップ形溝なし砥石４を傾けて配置することにより、カップ形溝なし砥石４の幅（カップ形溝なし砥石４，４の円筒の板厚）を大きくしてその寿命を延ばし砥石交換の工数を削減することができるとともに、ウェーハの加工時間を短縮することもできる。
【００６７】
＜ウェーハの面取り加工装置＞
次に、本発明の面取り加工方法に使用できる面取り加工装置の一例として、図７ないし図１１、および図１８に示す２つの円盤形溝なし砥石３，３を用いた面取り加工装置１０を説明する。
【００６８】
この面取り加工装置１０は、２つの円盤形溝なし砥石３，３を、互いに対向する側面を近接して配置すると共に周面を加工面として使用している。ウェーハ１を加工するときには、２つの円盤形溝なし砥石３，３の幅方向の中心線Ｌ，Ｌがウェーハ１の回転軸Ｓ上で互いに交差するように傾けて配置し（図１４参照）、研削、研磨を左右均等にすることができる。
【００６９】
各円盤形溝なし砥石３，３は、砥石駆動装置１１ａ，１１ａを備えた砥石支持装置１１，１１により各別に支持されている。この砥石支持装置１１，１１は各別に上下（Ｚ）方向へ昇降自在となるように、各別に（精密研削用Ｚ軸モータ付き）砥石昇降装置１２，１２により支持されている。さらに、各砥石昇降装置１２，１２は、固定側部材を基台１３に基準がぶれないように確実に固定されており、移動側部材を上下（Ｚ）方向へ昇降自在に支持するものである（図７、図１０）。
【００７０】
また、図１８に示すように、この面取り加工装置１０は、各砥石支持装置１１，１１に、各円盤形溝なし砥石３，３を左右対称に又は各別に水平方向に回動可能な角度調整装置３５，３５を備えている。
この角度調整装置３５は、砥石支持装置１１の中間高さに形成され、砥石支持装置１１本体側に固定された上側板３５ａと、円盤形溝なし砥石３側に固定された下側板３５ｂとを、垂直方向に延びる回動軸部材３５ｃを介して連結してなる。
下側板３５ｂは、上側板３５ａに対して、回動軸部材３５ｃの軸回りに回動可能であり、これによって円盤形溝なし砥石３の水平面内での保持角度を自由に調整することができる。すなわち、砥石支持装置１１本体側に固定された上側板３５ａに対して、円盤形溝なし砥石３側に固定された下側板３５ｂを回転軸部材３５ｃの軸回りに回動させて、円盤形溝なし砥石３の水平面内の保持角度を手動で調整することができる。
【００７１】
なお、円盤形溝なし砥石３の「水平面内での保持角度を調整する」とは、円盤形溝なし砥石３の中心線Ｌをウェーハ１の回転軸Ｓ側へ回転させられればよく、回動軸部材３５ｃのように正確に上下方向に延びた軸の軸回りに回転させるものである必要はない。すなわち、円盤形溝なし砥石３を厚さ方向に延びた軸の軸回りに回転させる装置や、幅方向に延びた軸の軸回りに回転させる装置は、角度調整装置３５に含まれないが、斜めの軸の軸回りに回転させる装置は角度調整装置３５に含まれる。
【００７２】
図１８に示すように、面取り加工装置１０は、円盤形溝なし砥石３を幅方向に延びた軸の軸回りに回転させる砥石駆動装置１１ａを有しているが、これは角度調整装置ではなく、エッジ１ａ加工に際して円盤形溝なし砥石３を回転させるものである。
また、図１６に示すカップ形溝なし砥石４を用いた面取り加工装置では、カップ形溝なし砥石４を回転させる厚さ方向に延びた軸の軸回りに回転させる砥石駆動装置１１ａを有しているが、これは角度調整装置ではなく、エッジ１ａ加工に際してカップ形溝なし砥石４を回転させるものである。また、カップ形溝なし砥石４を幅方向に延びた軸の軸回りに回転させる上下向き変更装置４２も、角度調整装置ではなく、コンタリング加工のときにカップ形溝なし砥石４を上斜面１ａｕ、下斜面１ａｄに接触させられるように上下方向の角度を調整するためのものである。
【００７３】
ウェーハ１を面取り加工するときには、角度調整装置３５，３５によって、２つの円盤形溝なし砥石３，３を、それぞれの幅方向の中心線Ｌ，Ｌを平行位置よりも回転テーブル２ａ上に載置されたウェーハ１の回転軸Ｓ側に向くように互いに傾けて、ウェーハ１に接触させる。
【００７４】
図７において、面取り加工されるウェーハ１は芯だしして回転テーブル２ａ上に載置される。回転テーブル２ａは、（θ軸モータ付き）ワーク載置テーブル回転装置２ｂを内蔵したワーク取付台２に取り付けられている。そして、ワーク取付台２は台座１６上に回転可能に設置されている。したがって、回転テーブル２ａ上に芯だしして載置されたウェーハ１は、ワーク取付台２に内蔵されたテーブル回転装置２ｂによって、台座１６に対して回転させられる。
台座１６は架台１７に支持されている。架台１７は、奥行（Ｙ）方向（図７では紙面に垂直な方向）へ延設された一対のレール１７ａ，１７ａに案内されて奥行方向へ直線移動可能な一対の奥行方向移動体１７ｂ，１７ｂ上に支持されている。そして、（Ｙ軸モータ付き）奥行方向移動装置１７ｃ（図９図示）が一対のレール１７ａ，１７ａ上に設けられており、この（Ｙ軸モータ付き）奥行方向移動装置１７ｃによって、架台１７は奥行方向（図７では紙面に垂直な方向）へ直線移動させられる。
さらに、上記奥行（Ｙ）方向と直交する左右（Ｘ）方向には、一対のレール１７ｄ，１７ｄが延設されている。この一対のレール１７ｄ，１７ｄには、一対の左右方向移動体１７ｅ，１７ｅが案内可能に支持されている。架台１７を奥行方向に移動させるための一対のレール１７ａ，１７ａ、奥行方向移動体１７ｂ，１７ｂおよび奥行方向移動装置１７ｃは、まとめて一対の左右方向移動体１７ｅ，１７ｅ上に載置されている。そして、（Ｘ軸モータ付き）左右方向移動装置１７ｆが一対のレール１７ｄ，１７ｄ上に設けられており、この（Ｘ軸モータ付き）左右方向移動装置１７ｆによって架台１７は、左右（Ｘ）方向へ直線移動させられる。一対のレール１７ｄ，１７ｄはウェーハ側昇降装置支持部材３３に支持されている。
ワーク支持装置１５は、台座１６と、架台１７と、奥行方向移動装置１７ｃと、左右方向移動装置１７ｆとをまとめたものを指す。
このような構成により、本実施形態によれば、面取り加工されるべきウェーハ１を２つの円盤形溝なし砥石３，３が設けられている位置まで移動するとともに、２つの円盤形溝なし砥石３，３に対してウェーハ１を接近離間させつつウェーハ１の面取り加工を行うことができる。
ウェーハ１と２つの円盤形溝なし砥石３，３とは、Ｙ方向に相対的に接近離間できればよいので、本実施形態とは逆に、砥石支持装置１１，１１等をＹ方向へ移動可能にして、ウェーハ１を載置した回転テーブル２ａに２つの円盤形溝なし砥石３，３を接近離間させるようにしてもよい。
【００７５】
なお、面取り加工装置１０による面取り加工の時にウェーハ１に上下方向の変形、振動、バタツキ等による変位を生じたとしても、２つの円盤形溝なし砥石３，３とウェーハ１との相対的な上下方向の位置ズレが生じないようにするため、図８に示されるように、各レール１７ａ，１７ａと各レール１７ｄ，１７ｄの中間位置から台座１６の下端面とウェーハ側昇降装置支持部材３３との間には、複数個の（ウェーハ側昇降用Ｚ軸）圧電アクチュエータ３４ａ，…，３４ａからなるウェーハ側昇降装置３４が設けられている。したがって、ウェーハ側昇降装置支持部材３３を基準にして台座１６ごとウェーハ１を上下方向へ移動させることができるように構成されている。
【００７６】
これら各砥石３，３、各砥石駆動装置１１ａ，１１ａ、各昇降装置１２，１２，３４、各移動装置１７ｃ，１７ｆ等の加工時における動作を制御するための制御装置は、図１０の制御系統図に示されている。図１０において、コントロールボックス１９は、入力部から各制御装置の動作に必要な初期条件の設定をおこない、必要な制御手順に従って行なう加工動作の指示を出すものであり、操作パネル１９ａ、制御部１９ｂ、および制御信号出力部１９ｃを備える。
【００７７】
操作パネル１９ａは、液晶モニター（ＬＣＤモニター）、キーボード、プッシュボタンスイッチ（ＰＢＳ）等を備えて、入力部から各制御装置の動作に必要な初期条件の設定をおこない、必要な制御手順に従って行なう加工動作の指示を出すとともに、その設定条件、加工条件、初期状態や動作状況等の面取り加工に必要な条件や各装置の状態をモニターできるように構成されている。制御部１９ｂは、操作パネル１９ａによって指定された設定条件に従って、各円盤形溝なし砥石３，３を回転させる砥石駆動装置１１ａ，１１ａおよび砥石昇降装置１２，１２、ウェーハ側昇降装置３４、ワーク載置テーブル回転装置２ｂを内蔵したワーク取付台２、奥行方向移動装置１７ｃや左右方向移動装置１７ｆを設けた架台１７等の動作条件を設定して送出すべき制御信号を定める。制御信号出力部１９ｃは、制御部１９ｂから出力された信号を受けて、指示された動作を行なわせるために必要な制御信号を面取り加工装置１０本体側の制御装置に送出する。
【００７８】
面取り加工装置１０本体側の制御装置は図１１に示される。制御装置は、ウェーハセット用制御装置９ａ、ウェーハ加工用制御装置９ｂ、ウェーハ粗加工用制御装置９ｃ、及びノッチ精密加工用制御装置９ｄからなる。ウェーハセット用制御装置９ａは、ロボットＺ軸モータ、吸着アームＲ軸モータまたはローダ用アクチュエータを起動してウェーハ１を待機場所から回転テーブル２ａまで移送し、アライメント（θ軸、Ｙ軸）モータを作動して偏心度を明らかにし、その偏心度を修正することにより軸心を合わせるものである。さらに、ウェーハセット用制御装置９ａは、ウェーハ１を回転テーブル２ａごと加工位置に移動して位置合せし、ノッチ１ｎの位置から加工初期の位置を定め、必要に応じて外周端の仕上げ加工用に高速回転するとともに、加工後に表面を洗浄してから、仕上げたウェーハ１を加工済みウェーハ１の集積位置へ移し換える動作を制御する。ウェーハ加工用制御装置９ｂは、ウェーハ回転方向、左右方向（Ｘ軸方向）、奥行方向（Ｙ軸方向）、仕上げ用上下方向（Ｚ軸方向）等の動作方向を個々に制御する制御装置をまとめたものである。ウェーハ粗加工用制御装置９ｃは、ウェーハ１の精密加工の前に行なう粗加工用に追加された（粗研削用Ｚ軸モータ付き）砥石上下方向移動装置８（図８参照）に配設された制御対象の装置（総形砥石粗研削用モータ６ａ、棒状砥石粗研削用モータ７ａ等）をまとめたものである。ノッチ精密加工用制御装置９ｄは、ウェーハ１の周上の基準位置を決めるノッチ１ｎを精密加工するための各駆動装置の制御装置をまとめたものである。
これらの各制御装置９ａ〜９ｄを制御信号出力部１９ｃから出力された制御信号に基づき制御して、必要な駆動装置Ｗを起動し、それぞれが他の駆動装置と調和して動作するように制御する。
【００７９】
この面取り加工装置１０を使用してウェーハ１の面取り加工するときには、まず、制御部１９ｂから制御信号出力部１９ｃを介してウェーハセット用制御装置９ａを駆動して、個々に積まれたウェーハ１又はカセットに収納されたウェーハ１，…，１から１枚のウェーハ１を取り出して回転テーブル２ａ上に移し、さらに制御部１９ｂからの指示に従い制御信号出力部１９ｃから出力される制御信号により奥行方向移動装置（Ｙ軸モータ）１７ｃを駆動して、ウェーハ１を載せた回転テーブル２ａを図８，９に示すウェーハ準備位置から図７に示すウェーハ加工位置まで移動し、移動後に周端の縮径加工を行なう。
【００８０】
周端縮径加工時には、制御部１９ｂからの指示に従い制御信号出力部１９ｃから出力される制御信号により、２つの（精密研削用Ｚ軸モータ付き）砥石昇降装置１２，１２を駆動して、目標とする周端の形状により図２又は図３に示すようにウェーハ１に対する各円盤形溝なし砥石３，３の位置を定めて配置し、ウェーハ加工用制御装置９ｂの（θ軸モータ付き）ワーク載置テーブル回転装置２ｂおよび各円盤形溝なし砥石３の（精密研削用スピンドルモータ付き）砥石駆動装置１１ａ，１１ａを共に起動し、そして各円盤形溝なし砥石３，３の回転を周端縮径加工時の回転数に調節し、ウェーハ１の回転と円盤形溝なし砥石３，３の回転とを適切に制御して、精度良く研削し、必要な径に近づいてから精密な研磨作業（スパークアウト）に切り換えてウェーハ１のエッジ１ａにおけるウェーハ径を目標とする形状に合せるように加工する。
【００８１】
続いて、コンタリング加工を行なう。
コンタリング加工のときには、図４，５に示すように、ウェーハ１の上下各面を各円盤形溝なし砥石３，３によりそれぞれ挟むとともに、上下に位置した各円盤形溝なし砥石３，３を各独立に相対位置を調節しながら加工する。
相対的な位置の調節には、制御信号出力部１９ｃから出力される精密加工用上側砥石のＺ軸制御信号により精密加工用上側砥石の砥石昇降装置（精密研削用上側砥石Ｚ軸モータ）１２の動作を調節し、同時に、制御信号出力部１９ｃから出力される精密加工用下側砥石のＺ軸制御信号により精密加工用下側砥石の砥石昇降装置（精密研削用下側砥石Ｚ軸モータ）１２の動作を調節して、ウェーハ１の変形、振動、バタツキ等による位置ずれを各円盤形溝なし砥石３，３により抑えるとともに各円盤形溝なし砥石３，３のＺ軸方向の位置調節により、上下両面を各別に位置補正しつつコンタリング加工を進め、さらに同時に、制御信号出力部１９ｃから出力されるウェーハ側昇降用Ｚ軸の制御信号によりウェーハ側昇降装置３４による昇降動作を調節して、上下両円盤形溝なし砥石３，３とウェーハ１との上下方向の相対的な位置を一定に保ち、また、加工時における各円盤形溝なし砥石３，３の回転をコンタリング加工時の回転数に調節して、ウェーハ１の回転と円盤形溝なし砥石３，３の回転とを適切に制御して、エッジ形状を精度良く研削し、必要な形状に近づいてから精密な研磨作業（スパークアウト）に切り換え、ウェーハ１のエッジ１ａの形状を目的とする形状の寸法に合せるように研磨し、加工形状の精度を向上する。
【００８２】
このようにウェーハ１のエッジ１ａを高速で精密に加工することが可能になったことにより、加工時間を短縮でき、作業効率を向上するとともに各円盤形溝なし砥石３，３の摩耗を少なくすることができて、砥石寿命を長くすることができる。
また、各円盤形溝なし砥石３，３のウェーハ１への接触点における加工方向が互いに反対方向になるように各円盤形溝なし砥石３，３の回転方向を定めると、エッジ１ａの周辺部に生じやすいバタツキを抑え、研削、研磨時に斜め方向へ刻設される条痕が一方の砥石により刻設された後に、重複して、他方の砥石による逆向きの斜め条痕が刻設されて、加工箇所が条痕の交差した面となり、加工面の表面粗さをより精細なものにして、表面粗さを向上することができ、厚さの薄いウェーハ１やエッジ１ａにおける断面斜面角度の小さい形状であっても要求された断面形状を精度良く加工することができる。
【００８３】
制御部１９ｂからの指示に従い制御信号出力部１９ｃから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置９ｂのワーク載置テーブル回転装置（θ軸モータ）２ｂの回転方向を、ウェーハ１が１枚加工される毎に逆方向へ切り換えて、新たなウェーハ１の加工を行なうと、各円盤形溝なし砥石３，３の摩耗が均一になり、寿命が長くなり、均一に摩耗した砥石を用いて加工するため高い加工精度を維持することができる。
【００８４】
制御部１９ｂからの指示に従い制御信号出力部１９ｃから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置９ｂの各精密加工用（上側又は下側）砥石の砥石昇降装置（Ｚ軸モータ）１２，１２を起動して、各円盤形溝なし砥石３，３の上下位置を調節するとともに、加工側昇降装置（加工側昇降用Ｚ軸モータ）１４による昇降動作を調節して、上下両円盤形溝なし砥石３，３のウェーハ１に対する上下方向の相対的な位置を一定に保つことにより、常に、２つの円盤形溝なし砥石３，３と振れあるいは位置ズレを起こしたウェーハ１のエッジ１ａとの相対位置が同じになるように制御することができて、面取り加工が正確にでき、高い加工精度でエッジ１ａの成形ができる。
【００８５】
本発明の実施形態ではウェーハ１の周方向（θ方向）の位置の基準としてノッチ１ｎを形成しているが、ノッチ１ｎの代わりに、直線状のオリエンテーションフラットを形成することがある。
この場合には、制御部１９ｂからの指示に従い制御信号出力部１９ｃから出力される制御信号により、ウェーハ加工用制御装置９ｂの左右方向移動装置（Ｘ軸モータ）１７ｆを起動して、各円盤形溝なし砥石３，３をウェーハ１のオリエンテーションフラットとなる端縁に当接し、ウェーハ１を左右方向移動装置（Ｘ軸モータ）１７ｆにより駆動される左右方向移動体１７ｅ，１７ｅの動作方向に従いＸ軸方向へ直線的に往復動することによりオリエンテーションフラットを所定の形状に加工することができ、同一加工装置によりエッジ１ａの成形加工及び仕上げ加工とオリエンテーションフラットの成形加工及び仕上げ加工との両方ができて、ウェーハ加工の作業効率を向上させるとともに装置の稼働率を高めることができる。
【００８６】
さらに、従来の方法において、円盤形溝なし砥石３，３を用いる場合には、砥石の磨耗を遅くしてその寿命を延ばすためには砥石の半径を大きくするしかなかったが、円盤形溝なし砥石３，３の半径を大きくすると巨大な空間が必要となっていた。これに対し、溝なし砥石３，３を傾けて配置することにより、溝なし砥石の幅を大きくしてその寿命を延ばし砥石交換の工数を削減することができるとともに、ウェーハの加工時間を短縮することもできる。
【００８７】
＜砥石角度調整用治具＞
上記の面取り加工装置１０では、２つの円盤形溝なし砥石３，３の基準半径ｒｇ（ｍｍ）、２つの円盤形溝なし砥石３，３の初期半径ｒ０、ウェーハ１の直径Ｄ（ｍｍ）、２つの円盤形溝なし砥石３の幅ｂ（ｍｍ）、および砥石３，３間の最小隙間ａ（ｍｍ）から決定される所定の傾け角度Ｐ°に２つの円盤形溝なし砥石３を傾けて保持するために、２つの砥石角度調整用治具３６を用いることができる。
２つの砥石角度調整用治具３６は、図１９に示すように、略円盤状に形成された部材であって、周面に所定のテーパ面３６ａが形成されている。
【００８８】
２つの砥石角度調整用治具３６，３６には、面取り加工装置１０の各砥石支持装置１１の各円盤形溝なし砥石３，３を取り付けるべき軸支部分に着脱するための孔３６ｂが穿設されている。
２つの砥石角度調整用治具３６，３６を用いて円盤形溝なし砥石３，３の保持角度を調整するには、まず、それぞれの砥石角度調整用治具３６，３６を砥石支持装置１１，１１の軸支部分に取り付ける。
そして、角度調整装置３５，３５を回転させて、２つの砥石角度調整用治具３６，３６のテーパ面３６ａ，３６ａの最もウェーハ１側の部分が一直線状に並ぶように調整する。このとき、２つの砥石角度調整用治具３６，３６のテーパ面３６ａ，３６ａの最もウェーハ１側の部分が一直線に並んでいるかどうかは、電気マイクロメータ３７によって測定され、正確に調整される。
【００８９】
２つの砥石角度調整用治具３６，３６のテーパ面３６ａ，３６ａの最もウェーハ１側の部分が一直線状に並ぶように調整してから、各砥石支持装置１１，１１から各砥石角度調整用治具３６，３６を取り外し、各円盤状溝なし砥石３，３を各砥石支持装置１１，１１に取り付けると、２つの円盤状溝なし砥石３，３は、それぞれの幅方向の中心線Ｌ，Ｌがウェーハ１の回転軸Ｓ上で互いに交差する角度に保持される。
【００９０】
このような砥石角度調整用治具３６は、一定の厚さおよび幅を有する円盤形溝なし砥石３と、一定の半径のウェーハ１との組み合わせに対応する所定のテーパ面３６ａを有するため、溝なし砥石３とウェーハ１との組み合わせが変われば、それに対応した別の砥石角度調整用治具３６を用意する必要がある。
【００９１】
ウェーハの面取り加工装置１０を用いたウェーハ１の面取り加工時において、ウェーハ１または円盤状溝なし砥石３のいずれか一方の形状を変更するときには、その都度、２つの円盤状溝なし砥石３，３のそれぞれの幅方向の中心線Ｌ，Ｌがウェーハ１の回転軸Ｓ上で互いに交差するように、砥石３，３の保持角度を調整する必要がある。
しかし、この砥石角度調整用治具３６，３６を用いることによって、ウェーハ１または円盤状溝なし砥石３，３を変更するときにも、短時間で容易に砥石３，３の保持角度を調整することができる。
【００９２】
２つのカップ形溝なし砥石４，４を使用する面取り加工装置でも、同様のテーパ面を有する砥石角度調整用治具を用いることにより、２つのカップ形溝なし砥石４，４の保持角度を容易に調整することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１  ウェーハ
１ａ  エッジ、周端部
１ｓｕ  上平面
１ｓｄ  下平面
１ａｕ  上斜面
１ａｄ  下斜面
１ｂ  周端
１ｃ  円弧
１ｄ  斜め条痕
１ｅ  （逆向きの）斜め条痕
１ｎ  ノッチ
２  ワーク取付台
２ａ  回転テーブル
２ｂ  （θ軸モータ付き）ワーク載置テーブル回転装置
３  （円盤形溝なし）砥石
４  （カップ形溝なし）砥石
４ａ  （接触）端面
６ａ  総形砥石粗研削用モータ
７ａ  棒状砥石粗研削用モータ
８  （粗研削用Ｚ軸モータ付き）砥石上下方向移動装置
９ａ  ウェーハセット用制御装置
９ｂ  ウェーハ加工用制御装置
９ｃ  ウェーハ粗加工用制御装置
９ｄ  ノッチ精密加工用制御装置
１０  面取り加工装置
１１  砥石支持装置
１１ａ  （精密研削用スピンドルモータ付き）砥石駆動装置
１２  （精密研削用Ｚ軸モータ付き）砥石昇降装置
１３  基台
１５  ワーク支持装置
１６  台座
１７  架台
１７ａ，１７ｄ  レール
１７ｂ  奥行（Ｙ）方向移動体
１７ｃ  （Ｙ軸モータ付き）奥行方向移動装置
１７ｅ  左右方向移動体
１７ｆ  （Ｘ軸モータ付き）左右方向移動装置
１９  コントロールボックス
１９ａ  操作パネル
１９ｂ  制御部
１９ｃ  制御信号出力部
３３  ウェーハ側昇降装置支持部材
３４  ウェーハ側昇降装置
３４ａ  （ウェーハ側昇降用Ｚ軸）圧電アクチュエータ
３５  角度調整装置
３５ａ  上側板
３５ｂ  下側板
３５ｃ  回動軸部材
３６  砥石角度調整用治具
３６ａ  テーパ面
３６ｂ  （着脱用）孔
３７  マイクロメータ
４２  上下向き変更装置
５１  ツルーア
Ｒ１，Ｒ２  半径
α１，α２  角度
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３  面取り幅
Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ  移動方向
Ｓ  （ウェーハ１の）回転軸
Ｌ  （砥石の）幅方向の中心線
ｒｇ  円盤形溝なし砥石の基準半径
ｒ０  円盤形溝なし砥石の初期半径
ｈｇ  カップ形溝なし砥石の基準高さ
ｈ０  カップ形溝なし砥石の初期高さ
Ｄ  ウェーハの直径
ｂ  （円盤形またはカップ形）溝なし砥石の幅
ａ  （２つの溝なし砥石間の）最小隙間
【図１】
2014037014.tif 000003
【図２】
2014037014.tif 000004
【図３】
2014037014.tif 000005
【図４】
2014037014.tif 000006
【図５】
2014037014.tif 000007
【図６】
2014037014.tif 000008
【図７】
2014037014.tif 000009
【図８】
2014037014.tif 000010
【図９】
2014037014.tif 000011
【図１０】
2014037014.tif 000012
【図１１】
2014037014.tif 000013
【図１２】
2014037014.tif 000014
【図１３】
2014037014.tif 000015
【図１４】
2014037014.tif 000016
【図１５】
2014037014.tif 000017
【図１６】
2014037014.tif 000018
【図１７】
2014037014.tif 000019
【図１８】
2014037014.tif 000020
【図１９】
2014037014.tif 000021
【図２０】
2014037014.tif 000022
【図２１】
2014037014.tif 000023
【図２２】
2014037014.tif 000024
【図２３】
2014037014.tif 000025