(57)【要約】【課題】面取り部の断面形状がウェーハの外周部、オリフラ直線部、及びオリフラコーナーＲ部の各部において変化せず、良好な面取り形状を得ることができるオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法を提供すること。【解決手段】オリエンテーションフラットの直線部及びコーナーＲ部のうち、少なくともどちらか一方をウェーハＷの外周部を面取りする砥石溝とは異なる砥石溝で面取り加工して、ウェーハＷの外周部、オリフラ直線部、及びオリフラコーナーＲ部の各部に夫々適した形状の砥石溝で面取り加工するようにし、砥石の回転軸をウェーハ外周の接線方向に所定角度傾斜させて面取り加工をおこなって良好な面粗さが得られるようにした場合でも、各部の断面形状が変化することがないようにした。【選択図】      図１
2005153130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石の外周に形成された砥石溝でウェーハの面取り加工を行う方法であって、オリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法において、
前記オリエンテーションフラットの直線部及びコーナーＲ部のうち、少なくともどちらか一方を前記ウェーハの外周部を面取りする砥石溝とは異なる砥石溝で面取り加工することを特徴とする、オリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法。
【請求項２】
前記ウェーハの外周部は、回転軸心を前記ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させた砥石の砥石溝で面取り加工し、
前記オリエンテーションフラットの直線部及びコーナーＲ部は、前記ウェーハの回転軸心と平行な回転軸心を有する砥石の砥石溝で面取り加工することを特徴とする、請求項１に記載のオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法。
【請求項３】
前記ウェーハの外周部及び前記オリエンテーションフラットの直線部は、回転軸心を前記ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させた砥石の砥石溝で面取り加工し、
前記オリエンテーションフラットのコーナーＲ部は、前記ウェーハの回転軸心と平行な回転軸心を有する砥石の砥石溝で面取り加工することを特徴とする、請求項１に記載のオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法。
【請求項４】
粗研削面取り加工は、前記ウェーハの回転軸心と平行な回転軸心を有する砥石の砥石溝で面取り加工し、
精研削面取り加工のみ、回転軸心を前記ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させた砥石の砥石溝で面取り加工することを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載のオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法。
【請求項５】
前記ウェーハの回転軸心と平行な回転軸心を有する精研削面取り加工用の砥石を、粗研削面取り加工用の砥石と一体に製作するか、又は粗研削面取り加工用の砥石の回転軸と同一の回転軸に取付けることを特徴とする、請求項４に記載のオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法。
【請求項６】
前記回転軸心を前記ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させて面取り加工する砥石と、前記回転軸心を前記ウェーハの回転軸心と平行にして面取り加工する砥石とを同一の回転軸に取付け、
該回転軸を前記ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させた状態と、前記ウェーハの回転軸心と平行な状態とに切換えて面取り加工を行うことを特徴とする、請求項２、３、４、又は５のうちいずれか１項に記載のオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウェーハの面取り方法に関し、特に半導体装置や電子部品等のウェーハでオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や電子部品等の素材となるシリコン等のウェーハは、インゴットの状態から内周刃やワイヤーソー等のスライシング装置でスライスされた後、その周縁の割れや欠け等を防止するために外周部に面取り加工が施される。ところで、これらのウェーハの外周には、その結晶方位の判別及びウェーハの整列を容易にするためにオリフラ（オリエンテーションフラットの略称）が形成されていることが多い。そして、これらのウェーハについては、オリフラについても同様に面取り加工を施す必要がある。
【０００３】
従来、ウェーハの周縁の面取り加工において、良好な加工面の面粗さを得るために、面取り砥石の軸心をウェーハ外周の接線方向に所定角度傾斜させて面取り加工することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この技術によれば、ウェーハの回転方向に対して砥石の砥粒の運動方向が斜め方向となり、加工面の面粗さが改善される。
【特許文献１】特開平５−１５２２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この特開平５−１５２２５９号公報に記載された面取り方法では、確かに加工面の面粗さは改善されるが、ウェーハの外周部、オリフラ直線部、及びオリフラコーナーＲ部夫々において砥石溝の接触領域が変化するために、各部における面取り幅が異なり、断面形状が変化するという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、オリエンテーションフラット付ウェーハの面取り加工において、面取り部の断面形状がウェーハの外周部、オリフラ直線部、及びオリフラコーナーＲ部の各部において変化せず、良好な面取り形状を得ることができるオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り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】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、砥石の外周に形成された砥石溝でウェーハの面取り加工を行う方法であって、オリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法において、前記オリエンテーションフラットの直線部及びコーナーＲ部のうち、少なくともどちらか一方を前記ウェーハの外周部を面取りする砥石溝とは異なる砥石溝で面取り加工することを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、ウェーハの外周部、オリフラ直線部、及びオリフラコーナーＲ部の各部に夫々適した形状の砥石溝で面取り加工できるので、砥石の回転軸をウェーハ外周の接線方向に所定角度傾斜させて面取り加工をおこなっても、各部の断面形状が変化することがない。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記ウェーハの外周部は、回転軸心を前記ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させた砥石の砥石溝で面取り加工し、
前記オリエンテーションフラットの直線部及びコーナーＲ部は、前記ウェーハの回転軸心と平行な回転軸心を有する砥石の砥石溝で面取り加工することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明によれば、オリフラ直線部、及びオリフラコーナーＲ部は通常の傾斜させない砥石溝で面取り加工するので、所定の面取り形状が得られ、外周部の面取り形状と合致する。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１の発明において、前記ウェーハの外周部及び前記オリエンテーションフラットの直線部は、回転軸心を前記ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させた砥石の砥石溝で面取り加工し、前記オリエンテーションフラットのコーナーＲ部は、前記ウェーハの回転軸心と平行な回転軸心を有する砥石の砥石溝で面取り加工することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明によれば、面取り形状の変化が大きいオリフラコーナーＲ部をウェーハの回転軸心と平行な回転軸心の砥石溝で面取り加工するので、面取り形状の変化を極力抑えながら効率のよい加工を行うことができる。
【００１３】
また請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３の発明において、粗研削面取り加工は、前記ウェーハの回転軸心と平行な回転軸心を有する砥石の砥石溝で面取り加工し、精研削面取り加工のみ、回転軸心を前記ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させた砥石の砥石溝で面取り加工することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明によれば、ウェーハの外周部の仕上げ面取りのみ、又はウェーハの外周部及びオリフラ直線部の仕上げ面取りのみを回転軸心を傾斜させた砥石で精研削面取りするので、面取り装置の機構が複雑化するのを防止できる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４の発明において、前記ウェーハの回転軸心と平行な回転軸心を有する精研削面取り加工用の砥石を、粗研削面取り加工用の砥石と一体に製作するか、又は粗研削面取り加工用の砥石の回転軸と同一の回転軸に取付けることを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明によれば、オリフラコーナーＲ部又はオリフラ直線部及びオリフラコーナーＲ部を仕上げ面取りする精研削面取り加工用の砥石を、粗研削面取り加工用の砥石と一体に製作するか又は両者を同軸に取付けているので、面取り装置の機構が単純化される。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２、３、４、又は５のうちいずれか１項に記載の発明において、前記回転軸心を前記ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させて面取り加工する砥石と、前記回転軸心を前記ウェーハの回転軸心と平行にして面取り加工する砥石とを同一の回転軸に取付け、該回転軸を前記ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させた状態と、前記ウェーハの回転軸心と平行な状態とに切換えて面取り加工を行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明によれば、回転軸心をウェーハの回転軸心と平行な状態と、ウェーハの外周円の接線方向に傾斜させた状態とに切換え可能なので、砥石スピンドルの数を削減できるとともに、種々の加工方式に対し対応幅が拡大する。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明のオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法によれば、ウェーハの外周部、オリフラ直線部、及びオリフラコーナーＲ部の各部の面取り断面形状の変化を容易に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下添付図面に従って本発明に係るオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００２１】
先ず最初に、本発明に係るオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法で使用するウェーハの面取り装置について説明する。図１は、面取り装置の主要部を示す正面図である。面取り装置１０は、ウェーハ送りユニット２０、砥石回転ユニット５０、図示しないウェーハ供給／収納部、ウェーハ洗浄／乾燥部、ウェーハ搬送手段、及び面取り装置各部の動作を制御するコントローラ等から構成されている。
【００２２】
ウェーハ送りユニット２０は、本体ベース１１上に載置されたＸ軸ベース２１、２本のＸ軸ガイドレール２２、２２、４個のＸ軸リニアガイド２３、２３、…、ボールスクリュー及びステッピングモータから成るＸ軸駆動手段２５によって図のＸ方向に移動されるＸテーブル２４を有している。
【００２３】
Ｘテーブル２４には、２本のＹ軸ガイドレール２６、２６、４個のＹ軸リニアガイド２７、２７、…、図示しないボールスクリュー及びステッピングモータから成るＹ軸駆動手段によって図のＹ方向に移動されるＹテーブル２８が組込まれている。
【００２４】
Ｙテーブル２８には、２本のＺ軸ガイドレール２９、２９と図示しない４個のＺ軸リニアガイドによって案内され、ボールスクリュー及びステッピングモータから成るＺ軸駆動手段３０によって図のＺ方向に移動されるＺテーブル３１が組込まれている。
【００２５】
Ｚテーブル３１には、θ軸モータ３２、θスピンドル３３が組込まれ、θスピンドル３３にはウェーハＷを吸着載置するウェーハテーブル３４が取り付けられており、ウェーハテーブル３４はウェーハテーブル回転軸心ＣＷを中心として図のθ方向に回転される。
【００２６】
また、ウェーハテーブル３４の上面は、図示しない真空源と連通する吸着面になっており、面取り加工されるウェーハＷが載置されて吸着固定される。
【００２７】
また、ウェーハテーブル３４の下部には、ウェーハＷの周縁を仕上げ面取りする砥石のツルーイングに用いるツルーイング砥石４１が、ウェーハテーブル回転軸心ＣＷと同心に取り付けられている。
【００２８】
このウェーハ送りユニット２０によって、ウェーハＷ及びツルーイング砥石４１は図のθ方向に回転されるとともに、図のＸ、Ｙ、及びＺ方向に移動される。
【００２９】
砥石回転ユニット５０は、外周粗研削砥石５２が取り付けられ、図示しない外周砥石モータによって軸心ＣＨを中心に回転駆動される外周砥石スピンドル５１、外周粗研削砥石５２の上方に配置されたターンテーブル５３に取付けられた外周精研スピンドル５４及び外周精研モータ５６、ノッチ粗研スピンドル６０及びノッチ粗研モータ６２、ノッチ精研スピンドル５７及びノッチ精研モータ５９を有している。
【００３０】
外周精研スピンドル５４にはウェーハＷの外周を仕上げ研削する面取り砥石である外周精研削砥石５５が取付けられ、ノッチ粗研スピンドル６０にはノッチ粗研削砥石６１が、またノッチ精研スピンドル５７にはノッチ部を仕上げ研削するノッチ面取り砥石であるノッチ精研削砥石５８が取付けられている。
【００３１】
外周粗研削砥石５２は、図２に示すように、外周粗研削用の砥石溝５２ｂを有する外周粗研削砥石５２Ｂに、ツルアー用マスタ溝５２ａを有するマスター砥石５２Ａとオリフラ直線部及びコーナーＲ部精研削用の砥石溝５２ｄを有するオリフラ直線部及びコーナーＲ部精研削砥石５２Ｄとが接着固定された、３個の砥石の一体構造になっている。
【００３２】
なお、外周粗研削砥石５２Ｂ、マスター砥石５２Ａ、オリフラ直線部及びコーナーＲ部精研削砥石５２Ｄを３者一体構造とせずに、個々に同一の外周砥石スピンドル５１に取付けてもよい。
【００３３】
外周精研削砥石５５、ノッチ精研削砥石５８、及びノッチ粗研削砥石６１はターンテーブル５３の回転によって夫々加工位置に位置付けられる。
【００３４】
外周精研スピンドル５４は加工位置において、図１のＸ方向に所定角度傾斜した姿勢と垂直姿勢とに切換え可能に取付けられている。このため、外周精研削砥石５５でウェーハＷの外周をＸ方向に所定角度傾斜させて面取り加工した場合、砥粒の運動軌跡がウェーハＷの回転方向に対して斜めに運動して研削することができる。
【００３５】
以後、このように砥粒の運動軌跡がウェーハＷの回転方向に対して斜めとなる研削方法をヘリカル研削と称する。ヘリカル研削の場合、通常の研削に比べて加工面粗さが良好になる。
【００３６】
図３は、外周精研削砥石５５のＸ方向に所定角度傾斜した姿勢と垂直姿勢との切換え構造を表わしている。先端に外周精研削砥石５５及びオリフラコーナーＲ部精研削砥石５５Ａとが取付けられた外周精研スピンドル５４は、スピンドルホルダ６３に固定されている。スピンドルホルダ６３は、ターンテーブル５３に取付けられたブロック６４に２個のヒンジピン６５、６５を介して図のＸ方向に揺動自在に支持されている。
【００３７】
一方、ターンテーブル５３に取付けられたブロック６９には、ピン６８を介してエアーシリンダ６６が揺動自在に支持され、エアーシリンダ６６のシリンダーシャフト６６Ａ先端とスピンドルホルダ６３とがピン６７を介して揺動自在に連結されている。
【００３８】
外周精研スピンドル５４はこのような支持構造により、エアーシリンダ６６の伸縮によって垂直姿勢と図のＸ方向に所定角度αだけ傾斜した姿勢とに切換えられる。また、傾斜角度（所定角度）αはエアーシリンダ６６のストロークを制御することにより任意に設定される。
【００３９】
本実施の形態においては、外周粗研削砥石５２Ｂは、直径２０２ｍｍのダイヤモンド砥粒のメタルボンド砥石で、粒度＃８００である。  オリフラ直線部及びコーナーＲ部精研削砥石５２Ｄは、直径２０２ｍｍのダイヤモンド砥粒のレジンボンド砥石で、粒度＃３０００である。また、ツルアー用のマスター砥石５２Ａは、直径２０２ｍｍのダイヤモンド砥粒のメタルボンド砥石で、粒度＃６００である。
【００４０】
外周精研削砥石５５は、直径５０ｍｍのダイヤモンド砥粒のレジンボンド砥石で、粒度＃３０００とした。また、外周精研削砥石５５と同軸に取付けられたオリフラコーナーＲ部精研削砥石５５Ａも、直径５０ｍｍのダイヤモンド砥粒のレジンボンド砥石で、粒度＃３０００とした。
【００４１】
外周砥石スピンドル５１は、ボールベアリングを用いたビルトインモータ駆動のスピンドルで、回転速度８，０００ｒｐｍで回転される。また、外周精研スピンドル５４はエアーベアリングを用いたビルトインモータ駆動のスピンドルで、回転速度３５，０００ｒｐｍで回転される。
【００４２】
面取り装置１０のその他の構成部分については、一般的によく知られた機構であるため、詳細な説明は省力する。
【００４３】
次に、このように構成された面取り装置１０を用いたオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法について説明する。
【００４４】
先ず、ウェーハＷをウェーハテーブル３４に芯出しした状態で吸着固定し、Ｙ方向に送って回転する外周粗研削砥石５２Ｂに切り込み、θ回転させて周縁部を粗研削面取りし、オリフラコーナーＲ部はθ回転及びＸ及びＹ軸移動で粗研削面取りし、オリフラ直線部はＸ軸移動で粗研削面取りする。
【００４５】
次に各部の仕上げ面取りに入る。図４は仕上げ面取り加工の手順を表わす概念平面図である。図４に示すように、先ず、外周精研削砥石５５を所定角度αだけ傾斜させた状態で、ウェーハテーブル３４を上昇させてウェーハＷのＺ方向位置を外周精研削砥石５５の砥石溝に合わせる。次いで、ウェーハＷの外周部ＣのオリフラコーナーＲ部ОＲとの接続部からθ回転を開始して、外周部Ｃを精研削面取りする（図４（ａ）、（ｂ））。この時砥粒の運動軌跡がウェーハＷの回転方向に対して斜めとなるヘリカル研削となり、通常の研削に比べて加工面粗さが良好になる。
【００４６】
次に、ウェーハテーブル３４を下降させ、ウェーハＷのＺ方向位置をオリフラ直線部及びコーナーＲ部精研削砥石５２Ｄの砥石溝に合わせる。次いで、オリフラコーナーＲ部ОＲをウェーハＷのθ回転とＸ及びＹ軸移動で精研削面取りし（図４（ｃ））、引き続きオリフラ直線部ОＦをウェーハＷのＸ軸移動で精研削面取りし（図４（ｄ）、（ｅ））、最後に反対側のオリフラコーナーＲ部ОＲをウェーハＷのθ回転とＸ及びＹ軸移動で精研削面取りする（図４（ｆ））。
【００４７】
総型砥石を用いてウェーハＷの表裏両面を同時に面取りする場合は、これで１枚のウェーハＷの面取り加工が終了する。また、表裏両面を別々に面取りする場合は、上記の工程を繰り返す。
【００４８】
このように、ウェーハＷの外周部Ｃをヘリカル研削し、オリフラ直線部ОＦ及びオリフラコーナーＲ部ОＲを別の砥石の砥石溝で精研削面取りするので、各部の断面形状が変化することがなく、一様な断面形状で面取り加工することができる。
【００４９】
なお、前述の実施の形態では、ウェーハＷの外周部Ｃは外周精研削砥石５５を接線方向に傾斜させてヘリカル研削し、オリフラ直線部ОＦ及びオリフラコーナーＲ部ОＲを別の垂直砥石で面取りしたが、外周部Ｃ及びオリフラ直線部ОＦを傾斜した外周精研削砥石５５でヘリカル研削し、断面形状変化の大きいオリフラコーナーＲ部ОＲのみ別の垂直砥石で面取りするようにしてもよい。
【００５０】
この場合、外周精研削砥石５５とオリフラコーナーＲ部精研削砥石５５Ａとを外周精研スピンドル５４に取付け、外周部Ｃ及びオリフラ直線部ОＦを面取りする時は外周精研スピンドル５４を傾斜姿勢に、オリフラコーナーＲ部を面取りする時は外周精研スピンドル５４を垂直姿勢に夫々切換えて面取り加工する。
【００５１】
また、外周精研削砥石５５、オリフラコーナーＲ部精研削砥石５５Ａ、及び図示しないオリフラ直線部精研削専用砥石を同一の回転軸傾斜スピンドルに取付け、ウェーハＷの外周部Ｃ、オリフラ直線部ОＦ、及びオリフラコーナーＲ部ОＲを夫々専用の砥石溝で面取り加工し、良好な面粗さで断面形状の変化が生じない面取りを行うようにしてもよい。
【００５２】
また、前述の他に、外周精研削砥石５５、オリフラ直線部及びコーナーＲ部精研削砥石５２Ｄ、オリフラコーナーＲ部精研削砥石５５Ａ、及びスピンドル傾斜切換え機構夫々を種々組み合わせて、様々な対応が可能である。
【００５３】
また、前述の実施の形態では、粗研削面取り加工を全て傾斜させない垂直砥石で加工したが、粗研削面取り加工においても砥石軸を傾斜させたヘリカル研削を行うようにしてもよい。この場合も少なくてもオリフラコーナーＲ部ОＲは垂直砥石で加工することにより、面取り断面形状の変化を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るオリエンテーションフラット付ウェーハの面取り方法で使用する面取り装置を表わす正面図
【図２】複合型の砥石を表わす概念図
【図３】砥石軸傾斜機構を表わす断面図
【図４】面取り加工手順を表わす平面図
【符号の説明】
【００５５】
１０…面取り装置、３４…ウェーハテーブル、５２、５２Ｂ…外周粗研削砥石、５２Ｄ…オリフラ直線部及びコーナーＲ部精研削砥石、５５…外周精研削砥石、５５Ａ…オリフラコーナーＲ部精研削砥石、α…傾斜角度（所定角度）、Ｃ…外周部、ОＦ…オリフラ直線部、ОＲ…オリフラコーナーＲ部（コーナーＲ部）、Ｗ…ウェーハ
【図１】
2005153130.tif 000003
【図２】
2005153130.tif 000004
【図３】
2005153130.tif 000005
【図４】
2005153130.tif 000006