JP2014226767A - ウェーハ面取り装置及びウェーハ面取り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェーハの外周面取りにかかる加工時間を大幅に短縮する。【解決手段】本発明のウェーハ面取り装置は、ウェーハＷを保持して回転するウェーハテーブルと、ウェーハＷに対して相対的に移動可能に構成され、ウェーハＷの外周部を粗研削する粗研削用砥石１５８と、ウェーハＷに対して相対的に移動可能に構成され、粗研削用砥石１５８とは異なる位置でウェーハＷの外周部を精研削する精研削用砥石１６４と、を備える。この構成により、ウェーハＷの外周部において互いに異なる位置で粗研削（粗加工）と精研削（仕上げ加工）を同時に実施することが可能となる。【選択図】図６

Description

本発明は、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の外周部に面取り加工を行うウェーハ面取り装置及びウェーハ面取り方法に関する。

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。面取り加工に使用される面取り装置では、ウェーハの面取り形状に合わせて形成された溝を持つ各種の砥石が複数取り付けられている。

従来、ウェーハの面取り加工を行う方法として、面取り精度や面粗さに応じて、粗加工（粗研削）をした後に仕上げ加工（精研削）を行う加工法を採る場合がある。この場合、粗加工と仕上げ加工を２台の面取り装置で加工する方法や、１台の面取り装置内に粗加工用と仕上げ加工用の２つの加工部を設けて加工する方法が採用されていた。

しかしながら、上記のように別々の面取り装置で加工したり、１台の面取り装置内に２つの加工部を設けて加工したりする方法を採用すると、各段階でウェーハのセッティングが必要となるため、加工精度が低下するという欠点がある。すなわち、ウェーハは、加工に際して正確な位置に位置決めして加工する必要があるが、２回目の加工の際に、１回目の加工と同じ状態でウェーハをセッティングすることは極めて困難であり、このため、ウェーハの加工精度が低下する。

これに対し、１つのウェーハテーブル上で全加工、すなわち、１つのウェーハテーブル上で粗加工と仕上げ加工を行うことができる面取り装置が知られている。しかしながら、当該装置を用いた場合、加工精度は向上するが、一方の加工中に他方の加工装置が遊んだ状態になってしまうため、全体としてスループットが低下するという欠点がある。

つまり、面取り加工精度を上げるために１つの加工部で全加工を行うとスループットが小さくなり、スループットを大きくするために２台の面取り装置や２つの加工部で加工すると加工精度が低下するという矛盾が生じる。

そこで、上記問題を解消するために、１つの加工部でウェーハの外周面取りの全加工が可能な加工部を複数設け、複数の加工部で平行して加工ができるようにしたウェーハ面取り装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このウェーハ面取り装置によれば、粗加工と仕上げ加工を各々専用の２台の面取り装置や１台の面取り装置内の各々専用の２つの加工部で加工しなくても、ウェーハ１枚当たりの処理時間を短くすることができ、加工時においてウェーハをウェーハテーブルに一度取り付ければ動かす必要がなくウェーハの円周方向位置や厚さ方向位置が正確に設定できるので、ウェーハの外周の面取りの加工精度が高くなる。

特開平８−１５０５５１号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるウェーハ面取り装置では、複数の加工部で平行して加工が行われるものの、各加工部では、それぞれ、粗加工用と仕上げ加工用の砥石を切り換えて粗加工から仕上げ加工まで行われるので、１つの加工部における加工時間そのものを短くすることはできない。このため、ウェーハの外周面取り加工におけるスループット（単位時間に処理できる数量）を大きくするためには加工部の数を増やさなければならず、大きな設置スペースが必要となる問題が生じる。

すなわち、従来のウェーハ面取り機では、１つの加工部における加工時間そのものを短縮する工夫は何もなされておらず、限られた設置スペースでは、ウェーハの外周面取り加工におけるスループットを大きくするには限界がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハの外周面取りにかかる加工時間を大幅に短縮することができるウェーハ面取り装置及びウェーハ面取り方法を提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、ウェーハを保持して回転するウェーハテーブルと、ウェーハに対して相対的に移動可能に構成され、ウェーハの外周部を粗研削する粗研削用砥石と、ウェーハに対して相対的に移動可能に構成され、粗研削用砥石とは異なる位置でウェーハの外周部を精研削する精研削用砥石と、を備えるウェーハ面取り装置を提供する。

本発明の第２態様は、第１態様において、精研削用砥石によるウェーハの外周部の加工位置は、粗研削用砥石によるウェーハの外周部の加工位置よりもウェーハの回転方向に向かって１８０度未満ずれた位置である。

本発明の第３態様は、第２態様において、精研削用砥石によるウェーハの外周部の加工位置は、粗研削用砥石によるウェーハの外周部の加工位置よりもウェーハの回転方向に向かって４５度ずれた位置である。

本発明の第４態様は、第１態様ないし第３態様のいずれかにおいて、ウェーハテーブル、粗研削用砥石、及び精研削用砥石を有する加工部を複数備える。

本発明の第５態様は、ウェーハテーブルに保持されたウェーハを回転しながらウェーハの外周部を面取り加工する方法であって、ウェーハに対して粗研削用砥石を相対的に移動させ、ウェーハの外周部を粗研削用砥石で粗研削する粗加工ステップと、ウェーハに対して精研削用砥石を相対的に移動させ、粗研削用砥石とは異なる位置でウェーハの外周部を精研削用砥石で精研削する仕上げ加工ステップと、を備えるウェーハ面取り加工方法を提供する。

本発明の第６態様は、第５態様において、精研削用砥石によるウェーハの外周部の加工位置は、粗研削用砥石によるウェーハの外周部の加工位置よりもウェーハの回転方向に向かって１８０度未満ずれた位置である。

本発明の第７態様は、第６態様において、精研削用砥石によるウェーハの外周部の加工位置は、粗研削用砥石によるウェーハの外周部の加工位置よりもウェーハの回転方向下流側に向かって４５度ずれた位置である。

本発明の第８態様は、第５態様ないし第７態様のいずれかにおいて、粗加工ステップ及び仕上げ加工ステップからなる加工ステップが複数並列的に実施される。

本発明によれば、ウェーハの外周部において互いに異なる位置で粗研削（粗加工）と精研削（仕上げ加工）を同時に実施することができるので、粗研削が行われた後に精研削が行われる場合に比べて、ウェーハの外周面取り加工にかかる加工時間を大幅に短縮することができる。

本発明の一実施形態に係る面取り装置の全体構成を示す平面図 加工部の構成を示す斜視図 加工部の構成を示す平面図 ウェーハ面取り装置で行われる動作の流れを示すフロー図 加工部で行われる動作の流れを示すフロー図 加工部で行われる動作を説明するための説明図 第１の変形例を示す図 第２の変形例を示す図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るウェーハ面取り装置の全体構成を示す平面図である。同図に示すように、ウェーハ面取り装置１０は、供給回収部１２、プリアライメント部１４、加工部１６Ａ、１６Ｂ、ノッチ研磨部１８、洗浄部２０、後測定部２２、及び搬送部２４から構成されている。また、ウェーハ面取り装置１０には、不図示の操作パネル、制御装置等も備えられている。

供給回収部１２は、面取り加工するウェーハＷをウェーハカセット３０から供給するとともに、面取り加工されたウェーハＷをウェーハカセット３０に回収する。この供給回収部１２は、図１に示すように、４台のカセットテーブル３２、３２、…と、１台の供給回収ロボット３４を有している。

４台のカセットテーブル３２、３２、…は、装置本体の左端に直列して配置されており、このカセットテーブル３２、３２、…上にウェーハカセット３０、３０、…がセットされる。ウェーハカセット３０、３０、…には、面取り加工するウェーハＷが多数枚収納されている。供給回収ロボット３４は、カセットテーブル３２、３２、…にセットされた各ウェーハカセット３０からウェーハＷを１枚ずつ取り出してプリアライメント部１４に供給するとともに、面取り加工されたウェーハＷを後測定部２２からウェーハカセット３０に収納する。この供給回収ロボット３４は３軸回転型の搬送アーム３６を備えており、該搬送アーム３６は、その上面部に図示しない吸着パッドを備えている。搬送アーム３６は、この吸着パッドでウェーハＷの裏面を真空吸着してウェーハＷを保持する。また、この供給回収ロボット３４の搬送アーム３６は、ガイドレール３８に沿って移動可能なスライドブロック４０上に設けられている。そして、図示せぬ駆動手段によってスライドブロック４０が駆動されて前後方向（Ｙ軸方向）に移動することにより、搬送アーム３６が４台のカセットテーブル３２、３２、…に沿ってスライド移動する。また、搬送アーム３６は、スライドブロック４０が不図示のＺ方向移動軸によりＺ方向に上下移動することにより昇降移動する。すなわち、この供給回収ロボット３４の搬送アーム３６は、ウェーハＷを保持した状態で前後、昇降移動、及び旋回することができ、この動作を組み合わせることによりウェーハＷの搬送を行う。

プリアライメント部１４は、面取り加工するウェーハＷの厚さ測定とプリアライメントを行う。このプリアライメント部１４は、測定テーブル５０、厚さセンサ５２、及びオリフラ・ノッチ検出センサ５４から構成されている。

測定テーブル５０は、回転及び上下動自在に構成されており、ウェーハＷの裏面部を吸着保持して、その中心軸周りにウェーハＷを回転させる。

厚さセンサ５２は、上下一対からなる静電容量センサで構成されている。一対の静電容量センサは、所定の間隔をもって互いに対向するように配置されており、その間に位置したウェーハＷの表面、裏面までの距離を測定する。この静電容量センサの測定結果は、図示しない演算装置に出力され、この演算装置が演算処理によってウェーハＷの厚さを測定する。

オリフラ・ノッチ検出センサ５４は、レーザセンサで構成されており、測定テーブル５０に保持されて回転するウェーハＷのノッチ又はオリフラの位置を検出する。

加工部１６Ａ、１６Ｂは、ウェーハ面取り装置１０の正面部に並列して配置されており、それぞれ、ウェーハＷの外周面取りの全加工、すなわち、粗加工から仕上げ加工までを行う。この加工部１６Ａ、１６Ｂは互いに同一の構成を有しており、それぞれウェーハ送り装置６０、外周粗研削装置６２、及び外周精研削装置６４から構成されている。なお、これらの構成については後で詳しく説明する。

ノッチ研磨部１８は、ウェーハＷのノッチ部の仕上げ加工を行う。このノッチ研磨部１８は、ウェーハ送り装置７０及びノッチ研磨ユニット７２から構成されている。

ウェーハ送り装置７０は、ウェーハＷを吸着保持するチャックテーブル７４を有しており、該チャックテーブル７４は、図示しない駆動手段に駆動されて前後方向（Ｙ軸方向）、左右方向（Ｘ軸方向）、及び上下方向（Ｚ軸方向）の各方向に移動するとともに、図示しないモータに駆動されて中心軸（θ軸）回りに回転する。

ノッチ研磨ユニット７２は、ノッチ研磨ヘッド７６を備える。このノッチ研磨ヘッド７６は、図示せぬ研磨材供給手段から送り出される研磨材をウェーハＷのノッチ部に押し付け、ウェーハＷのノッチ部の仕上げ加工（仕上げ研磨）を行う。

なお、図示は省略するが、オリフラ付きウェーハが用いられる場合には、ノッチ研磨ユニット７２に代えて、オリフラ研磨ユニットが適用される。

洗浄部２０は、面取り加工後のウェーハＷの洗浄を行う。この洗浄部２０は、スピン洗浄装置８０を備える。スピン洗浄装置８０は、洗浄テーブル８２で保持したウェーハＷを回転させてウェーハＷの表面に洗浄液を噴射することにより、ウェーハＷの表面に付着した汚れを剥離除去する。

後測定部２２は、面取り加工されたウェーハＷの直径を測定する。この後測定部２２は、ウェーハＷの直径を測定する直径測定器８４と、ウェーハＷを保持して回転及び上下動させる測定テーブル８６とから構成されており、測定テーブル８６に保持されて回転するウェーハＷの直径を直径測定器８４を用いて測定する。

搬送部２４は、ウェーハ面取り装置１０の各部にウェーハＷを搬送する。この搬送部２４は、研削トランスファ部１００、ノッチ精研トランスファ部１０２、洗浄トランスファ部１０４、及び収納トランスファ部１０６から構成されている。

研削トランスファ部１００は、プリアライメント部１４でプリアライメントされたウェーハＷを各加工部１６Ａ、１６Ｂに搬送する。この研削トランスファ部１００は、水平ガイド１１０と、その水平ガイド１１０に沿ってスライド移動するスライドブロック１１２と、そのスライドブロック１１２上に設けられたトランスファアーム１１４とから構成されている。

水平ガイド１１０は、並列して配置された２つの加工部１６Ａ、１６Ｂとプリアライメント部１４に沿って配設されており、この水平ガイド１１０に沿ってスライドブロック１１２が図示しない駆動手段に駆動されてスライド移動する。トランスファアーム１１４の先端には吸着パッド１１６が設けられている。また、トランスファアーム１１４は、不図示のＺ方向移動軸によりＺ方向に上下移動する。すなわち、このトランスファアーム１１４は、ウェーハＷを保持した状態で、水平移動及び上下移動することができ、この動作を組み合わせることによりウェーハＷの搬送を行う。これにより、プリアライメント部１４でプリアライメントされたウェーハＷは、トランスファアーム１１４により保持された状態で各加工部１６Ａ、１６Ｂに搬送される。

ノッチ精研トランスファ部１０２は、各加工部１６Ａ、１６Ｂで面取り加工されたウェーハＷをノッチ研磨部１８に搬送する。このノッチ精研トランスファ部１０２は、水平ガイド１２０と、その水平ガイド１２０に沿ってスライド移動するスライドブロック１２２と、そのスライドブロック１２２上に設けられたトランスファアーム１２４とから構成されている。

水平ガイド１２０は、並列して配置された２つの加工部１６Ａ、１６Ｂとノッチ研磨部１８との間に配設されており、この水平ガイド１２０に沿ってスライドブロック１２２が図示しない駆動手段に駆動されてスライド移動する。トランスファアーム１２４の先端には吸着パッド１２６が設けられている。トランスファアーム１２４は、不図示のアーム旋回モータ、及びＺ方向移動軸により旋回、Ｚ方向に上下移動する。すなわち、このトランスファアーム１２４は、ウェーハＷを保持した状態で、水平移動、上下移動、及び旋回することができ、この動作を組み合わせることによりウェーハＷの搬送を行う。これにより、各加工部１６Ａ、１６Ｂで面取り加工されたウェーハＷは、トランスファアーム１２４に保持された状態でノッチ研磨部１８に搬送される。

なお、水平ガイド２２０は、後述する収納トランスファ部２０６と共有される構成となっているが、ノッチ精研トランスファ部１０２及び収納トランスファ部２０６はそれぞれ別々に構成される水平ガイドを備えた構成でもよい。

洗浄トランスファ部１０４は、ノッチ研磨部１８でノッチ部が仕上げ加工されたウェーハＷを洗浄部２０に搬送する。この洗浄トランスファ部１０４は、水平ガイド１３０と、その水平ガイド１３０に沿ってスライド移動するスライドブロック１３２と、そのスライドブロック１３２上に設けられたトランスファアーム１３４とから構成されている。

水平ガイド１３０は、ノッチ研磨部１８と洗浄部２０に沿って配設されており、この水平ガイド１３０に沿ってスライドブロック１３２が図示しない駆動手段に駆動されてスライド移動する。トランスファアーム１３４の先端には吸着パッド１３６が設けられている。また、トランスファアーム１３４は、不図示のＺ方向移動軸によりＺ方向に上下移動する。すなわち、このトランスファアーム１３４は、ウェーハＷを保持した状態で、水平移動及び上下移動することができ、この動作を組み合わせることによりウェーハＷの搬送を行う。これにより、ノッチ研磨部１８でノッチ部が仕上げ加工されたウェーハＷは、トランスファアーム１３４に保持された状態で洗浄部２０に搬送される。

収納トランスファ部１０６は、洗浄部２０で洗浄されたウェーハＷを後測定部２２に搬送する。この収納トランスファ部１０６は、ノッチ精研トランスファ部１０２と共有される水平ガイド１２０と、その水平ガイド１２０に沿ってスライド移動するスライドブロック１４２と、そのスライドブロック１４２上に設けられたトランスファアーム１４４とから構成されている。

スライドブロック１４２は、図示しない駆動手段に駆動されて水平ガイド１２０に沿ってスライド移動する。トランスファアーム１４４の先端には吸着パッド１４６が設けられている。また、トランスファアーム１４４は、不図示のＺ方向移動軸によりＺ方向に上下移動する。すなわち、このトランスファアーム１４４は、ウェーハＷを保持した状態で、水平移動及び上下移動することができ、この動作を組み合わせることによりウェーハＷの搬送を行う。これにより、洗浄部２０で洗浄されたウェーハＷは、トランスファアーム１４４に保持された状態で後測定部２２に搬送される。

次に、本発明の特徴的部分である加工部１６Ａ、１６Ｂの構成について説明する。なお、加工部１６Ａ、１６Ｂの構成は同様であるので、これらを代表して符号１６で加工部を示すものとする。

図２は、加工部１６の構成を示す斜視図である。図３は、加工部１６の構成を示す平面図である。図２及び図３に示すように、加工部１６は、ウェーハ送り装置６０、外周粗研削装置６２、及び外周精研削装置６４を備える。

ウェーハ送り装置６０は、ウェーハＷを吸着保持するチャックテーブル（ウェーハテーブル）１５０を有している。このチャックテーブル１５０は、図示しない駆動手段に駆動されることにより、前後方向（Ｙ軸方向）、左右方向（Ｘ軸方向）、及び上下方向（Ｚ軸方向）の各方向に移動するとともに、チャックテーブル駆動モータ１５２に駆動されることにより中心軸（θ軸）回りに回転する。

外周粗研削装置６２は、ウェーハ送り装置６０のチャックテーブル１５０に対してＹ軸方向に所定距離離れた位置に配置される。この外周粗研削装置６２は、外周粗研モータ１５４に駆動されて回転する外周粗研スピンドル１５６を有している。外周粗研スピンドル１５６は、図示しない駆動手段に駆動されることにより前後方向（Ｙ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）の各方向に移動可能に構成される。外周粗研スピンドル１５６には、ウェーハＷの外周を粗加工（粗研削）する外周粗研削砥石１５８が装着される。外周粗研削砥石１５８は、その外周面に複数の外周粗研削用溝が形成されており（総形砥石）、この溝にウェーハＷの外周を押し当てることにより、ウェーハＷの外周が粗加工（粗研削）される。

外周精研削装置６４は、ウェーハ送り装置６０のチャックテーブル１５０に対してＸ軸方向に所定距離離れた位置に配置される。この外周精研削装置６４は、外周精研モータ１６０に駆動されて回転する外周精研スピンドル１６２を有している。外周精研スピンドル１６２は、図示しない駆動手段に駆動されることにより左右方向（Ｘ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）の各方向に移動可能に構成される。外周精研スピンドル１６２には、ウェーハＷの外周を仕上げ加工（精研削）する外周精研削砥石１６４が装着される。外周精研削砥石１６４は、その外周面に外周精研削用溝が形成されており（総形砥石）、この溝にウェーハＷの外周を押し当てることにより、ウェーハＷの外周が仕上げ加工される。

なお、本実施形態では、外周精研スピンドル１６２の回転軸をチャックテーブル１５０の回転軸に対してウェーハＷの外周の接線方向に傾斜させた傾けた状態で行うヘリカル研削によってウェーハＷの外周面取りの仕上げ加工が行われる態様が好ましい。これにより、砥粒の運動方向がウェーハＷの外周の運動方向と交差するため、通常の研削に比べて加工面（研削面）の粗さが良好となる。

次に、本実施形態のウェーハ面取り装置１０によるウェーハ面取り方法について説明する。図４は、ウェーハ面取り装置１０で行われる動作の流れを示すフロー図である。

まず、供給回収部１２からプリアライメント部１４に面取り加工するウェーハＷが供給される（ステップＳ１０）。このとき、供給回収ロボット３４の搬送アーム３６は、前後、昇降移動、及び旋回することにより、ウェーハカセット３０からウェーハＷを取り出してプリアライメント部１４に供給する。

次に、プリアライメント部１４にてウェーハＷの厚さ測定とプリアライメントが行われる（ステップＳ１２）。具体的には、供給回収ロボット３４の搬送アーム３６からウェーハＷが供給されると、まず、厚さセンサ５２がウェーハＷの中心部の厚さを測定する。次いで、測定テーブル５０が搬送アーム３６からウェーハＷを受け取り、ウェーハＷを受け渡した搬送アーム３６は後退して所定の待機位置に復帰する。一方、ウェーハＷを受け取った測定テーブル５０はウェーハＷを吸着保持する。そして、そのウェーハＷを一定の回転速度で回転させる。ウェーハＷの回転が安定したところで、オリフラ・ノッチ検出センサ５４がウェーハＷに形成されているノッチ又はオリフラの位置を検出する。また、これと同時に厚さセンサ５２がウェーハＷの外周部の厚さ測定する。

測定が終了すると、測定テーブル５０の回転が停止する。この際、測定テーブル５０は、ノッチ又はオリフラ位置の検出結果に基づいて、そのノッチ又はオリフラが所定の方向に向くように停止する。すなわち、ノッチ付きウェーハの場合は、ノッチがＹ方向に向くように停止し、オリフラ付きウェーハの場合は、オリフラがＸ方向と平行になるように停止する。

そして、プリアライメント部１４にて厚さ測定とプリアライメントが行われたウェーハＷは、研削トランスファ部１００のトランスファアーム１１４によって加工部１６Ａ、１６Ｂに搬送される。

次に、加工部１６Ａ、１６ＢにてウェーハＷの外周面取りの全加工、すなわち、粗加工から仕上げ加工までが行われる（ステップＳ１４）。このとき、加工部１６Ａ、１６Ｂでは、外周粗研削装置６２による粗加工と外周精研削装置６４による仕上げ加工の少なくとも一部が同時に実施される。このため、粗加工が行われた後に仕上げ加工が行われる場合に比べて、ウェーハＷの外周面取りにかかる加工時間を大幅に短縮することができる。また、各加工部１６Ａ、１６ＢでそれぞれウェーハＷの外周面取りの全加工が並列的に実施されるため、１つの加工部のみが設けられる場合に比べて、ウェーハ外周面取り装置１０のスループットを大きくすることができる。

加工部１６Ａ、１６Ｂにて外周面取りの全加工が行われたウェーハＷは、ノッチ精研トランスファ部１０２のトランスファアーム１２４によってノッチ研磨部１８に搬送される。

次に、ノッチ研磨部１８にてウェーハＷのノッチ部の仕上げ加工が行われる（ステップＳ１６）。このとき、ノッチ研磨部１８では、チャックテーブル７４に保持されたウェーハＷのノッチ部にノッチ研磨ヘッド７６の研磨材を押し付け、ノッチ研磨ヘッド７６をウェーハＷに対して相対的に移動させることにより、ウェーハＷのノッチ部の仕上げ加工を行う。

ノッチ研磨部１８にてノッチ部の仕上げ加工が行われたウェーハＷは、洗浄トランスファ部１０４のトランスファアーム１３４によって洗浄部２０に搬送される。

次に、洗浄部２０にてスピン洗浄装置８０によってウェーハＷの洗浄が行われる（ステップＳ１８）。これにより、ウェーハＷの表面に付着した汚れが剥離除去される。

洗浄部２０にて洗浄が行われたウェーハＷは、収納トランスファ部１０６のトランスファアーム１４４によって後測定部２２に搬送される。

次に、後測定部２２にて直径測定器８４によって面取り加工されたウェーハＷの直径が測定される（ステップ２０）。

そして、後測定部２２にてウェーハＷの測定が終了すると、そのウェーハＷは供給回収部１２に回収される（ステップＳ２２）。このとき、供給回収ロボット３４の搬送アーム３６は、前後、昇降移動、及び旋回することにより、測定テーブル８６に保持されているウェーハＷを受け取り、ウェーハカセット３０内にウェーハＷを収納する。

次に、加工部１６（１６Ａ、１６Ｂ）で行われる動作について説明する。図５は、加工部１６で行われる動作の流れを示すフロー図である。図６は、加工部１６で行われる動作を説明するための説明図である。

加工開始前の待機状態では、図６（ａ）に示すように、チャックテーブル１５０（図３参照）に保持されるウェーハＷは、その中心がチャックテーブル１５０の回転軸と一致するように配置される。このとき、ウェーハＷのノッチ部は所定方向（本例ではＹ軸方向）を向くように配置される。

また、外周粗研削砥石１５８及び外周精研削砥石１６４は、ウェーハＷからそれぞれ所定距離離れた位置に位置している。具体的には、外周粗研削砥石１５８の回転中心はウェーハＷの回転中心に対してＹ軸方向に所定距離離れた位置に配置され、かつ外周精研削砥石１６４の回転中心はウェーハＷに対してＸ軸方向に所定距離離れた位置に配置される。すなわち、外周粗研削砥石１５８及び外周精研削砥石１６４は、ウェーハＷの外周部において互いに異なる位相位置に配置される。特に本実施形態では、外周精研削砥石１６４は外周粗研削砥石１５８に対しウェーハＷの回転方向に向かって９０度ずれた位相位置に好ましく配置される。

ウェーハＷの外周面取り加工が開始されると、まず始めに、アライメント動作が行われる（ステップＳ３０）。このアライメント動作では、チャックテーブル１５０に保持されたウェーハＷと外周粗研削砥石１５８及び外周精研削砥石１６４との上下方向（Ｚ軸方向）について相対的な位置関係が調整される。具体的には、各研削砥石１５８、１６４に形成された研削用溝がチャックテーブル１５０に保持されたウェーハＷと同じ高さとなるように、図示せぬ駆動手段を駆動することによって外周粗研スピンドル１５６又は外周精研スピンドル１６２をＺ軸方向に沿って所定量移動させる。

なお、チャックテーブル１５０に保持されたウェーハＷと外周粗研削砥石１５８及び外周精研削砥石１６４との左右方向（Ｘ軸方向）又は前後方向（Ｙ軸方向）について相対的な位置関係にずれが生じている場合には、チャックテーブル１５０を所定方向に移動させることによって、図６（ａ）に示した加工開始前の待機状態となるようにする。

以上のようにしてアライメント動作が完了したら、外周粗研モータ１５４と外周精研モータ１６０が駆動され、外周粗研削砥石１５８と外周精研削砥石１６４が共に同方向に高速回転する。

次に、外周粗研削砥石１５８による研削（粗加工）を開始する（ステップＳ３２）。具体的には、外周粗研削装置６２のＹ軸モータ（不図示）が駆動され、外周粗研スピンドル１５６がＹ軸方向に沿ってチャックテーブル１５０に向かって送られる。このとき、外周粗研削砥石１５８がウェーハＷに接触する直前まで比較的速い速度で送られ、その後、減速してゆっくりとした速度で送られる。

チャックテーブル１５０に向かって外周粗研スピンドル１５６が送られると、ウェーハＷの外周が外周粗研削砥石１５８に形成された外周粗研削用溝に接触する。この接触後も外周粗研スピンドル１５６はゆっくりとした速度でチャックテーブル１５０に向けて送られ、この結果、図６（ｂ）に示すように、ウェーハＷの外周部が外周粗研削砥石１５８に微小量ずつ研削されて、ウェーハＷの外周面取りの粗加工が開始される。

このようにして外周粗研削砥石１５８による粗加工が開始された後、チャックテーブル１５０に保持されたウェーハＷが一定速度で回転を開始する。

次に、ウェーハＷが１／４回転したか否かが判断される（ステップＳ３４）。すなわち、ウェーハＷの粗加工開始位置がウェーハＷの回転方向（図６において右回り方向）に向かって９０度回転したか否かが判断される。そして、ウェーハＷが１／４回転未満である場合には上記判断が繰り返し行われ、ウェーハＷが１／４回転した場合には次のステップＳ３６に進む。

次に、外周精研削砥石１６４による研削（仕上げ加工）を開始する（ステップＳ３６）。具体的には、外周精研削装置６４のＸ軸モータ（不図示）が駆動され、外周精研スピンドル１６２がＸ軸方向に沿ってチャックテーブル１５０に向かって送られる。このとき、外周精研削砥石１６４がウェーハＷに接触する直前まで比較的速い速度で送られ、その後、減速してゆっくりとした速度で送られる。

チャックテーブル１５０に向かって外周精研スピンドル１６２が送られると、ウェーハＷの外周が外周精研削砥石１６４に形成された外周粗研削用溝に接触する。この接触後も外周精研スピンドル１６２はゆっくりとした速度でチャックテーブル１５０に向けて送られ、この結果、図６（ｃ）に示すように、ウェーハＷの外周部が外周精研削砥石１６４に微小量ずつ研削されて、ウェーハＷの外周面取りの仕上げ加工が開始される。

その後、ウェーハＷが一定速度で回転しながら、外周粗研削砥石１５８による粗加工と外周精研削砥石１６４による仕上げ加工が同時に実施される。

次に、ウェーハＷが１回転したか否かが判断される（ステップＳ３８）。すなわち、ウェーハＷの粗研削開始位置がウェーハＷの回転方向（図６において右回り方向）に向かって３６０度回転したか否かが判断される。そして、ウェーハＷが１回転未満である場合には上記判断が繰り返し行われ、ウェーハＷが１回転した場合には次のステップＳ４０に進む。

次に、外周粗研削砥石１５８による研削（粗加工）を終了する（ステップＳ３２）。具体的には、外周粗研削装置６２のＹ軸モータ（不図示）が駆動され、外周粗研スピンドル１５６がＹ軸方向に沿ってチャックテーブル１５０とは反対側に向かって送られ、外周粗研スピンドル１５６は加工開始前の待機状態（図６（ａ）参照）に復帰する。この結果、図６（ｄ）に示すように、外周粗研削砥石１５８はウェーハＷの外周部から離れ、ウェーハＷの外周面取りの粗加工が終了となる。

次に、ウェーハＷが５／４回転（１．２５回転）したか否かが判断される（ステップＳ４２）。すなわち、ウェーハＷの粗研削開始位置がウェーハＷの回転方向（図６において右回り方向）に向かって４５０度回転したか否かが判断される。そして、ウェーハＷが５／４回転未満である場合には上記判断が繰り返し行われ、ウェーハＷが５／４回転した場合には次のステップＳ４４に進む。

次に、外周精研削砥石１６４による研削（仕上げ加工）を終了する（ステップＳ４４）。具体的には、外周精研削装置６４のＸ軸モータ（不図示）が駆動され、外周精研スピンドル１６２がＸ軸方向に沿ってチャックテーブル１５０とは反対側に向かって送られ、外周精研スピンドル１６２は加工開始前の待機状態（図６（ａ）参照）に復帰する。この結果、図６（ｅ）に示すように、外周精研削砥石１６４がウェーハＷの外周部から離れ、ウェーハＷの外周面取りの仕上げ加工が終了となる。

以上のとおり、本実施形態のウェーハ面取り装置１０によれば、外周粗研削砥石１５８による粗加工と外周精研削砥石１６４による仕上げ加工がウェーハＷの回転方向に沿って互いに異なる位相位置で行われる。これにより、ウェーハＷの外周面取りの全加工において、粗加工と仕上げ加工の少なくとも一部を同時に実施することが可能となり、粗加工と仕上げ加工を別々に行う場合（すなわち、直列的に行う場合）のようにウェーハＷを２回転させる必要がなく、ウェーハＷの外周面取り加工にかかる加工時間を大幅に短縮することができる。また、設置スペース（すなわち、加工部１６の数）を増やさなくても、ウェーハ面取り装置１０のスループットを単純かつ簡易な構成で容易に上げることができる。

また、本実施形態では、ウェーハＷの外周面取りの粗加工と仕上げ加工が９０度ずれた位相位置で好ましく行われる。この構成により、外周精研削砥石１６４をウェーハＷの外周部に接触させたり、外周粗研削砥石１５８をウェーハＷの外周部から離したりしても、そのときにウェーハＷに生じる応力変化や振動による影響が他方の研削砥石に直接的に受けにくい効果が得られる。一方、粗加工と仕上げ加工が１８０度ずれた位相位置で行われる場合には、外周粗研削砥石１５８がウェーハＷの外周部に接触している状態で外周精研削砥石１６４をウェーハＷの外周部に接触させたとき、そのときに生じるウェーハＷに加わる応力変化や振動によって外周粗研削砥石１５８による研削に直接的な影響を与えやすい。また、外周粗研削砥石１５８及び外周精研削砥石１６４がウェーハＷの外周部に接触している状態で外周粗研削砥石１５８をウェーハＷの外周部から離す場合も同様にも影響を与えやすい。したがって、上述のように、ウェーハＷの外周面取りの粗加工と仕上げ加工が９０度ずれた位相位置で行われる構成が好ましく、ウェーハＷの外周面取りの全加工を安定かつ高精度に行うことが可能となる。

また、本実施形態では、外周粗研削砥石１５８による粗加工によってウェーハＷがＹ軸方向に圧縮を受けた際にＸ軸方向に伸び（ポアソン変形）が同時に発生しても、９０度ずれた位相位置から外周精研削砥石１６４による仕上げ加工が行われるので、上記伸びによる影響を抑えることができる。これにより、ウェーハＷの変形や撓み、歪みなどの影響を効果的に抑えながら、仕上げ加工を精度（真円度）よく加工することができる。

また、本実施形態では、ウェーハＷの外周面取りの粗加工と仕上げ加工が互いに独立して制御されるので、各研削砥石１５８、１６４にウェーハＷの外周部を切り込む際のウェーハＷへのダメージを分散することができる。

また、本実施形態では、ウェーハＷの外周面取りの粗加工と仕上げ加工を同時に行うことによって、粗加工と仕上げ加工を別々に行う場合に比べて、ウェーハＷを回転させるための回転機構（ベアリング部）で周期的に発生する振動成分（振れ成分）を効果的に抑制することができる。これにより、上記振動成分の影響を受けずに高精度な位置決めが可能となり、粗加工や仕上げ加工の加工取り代を低減することができ、高品質な面取り加工が可能となる。

以上、本発明のウェーハ面取り装置及びその面取り方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。以下、変形例のいくつかを説明する。

［第１の変形例］
図７は、第１の変形例を示すものである。図７に示すように、第１の変形例では、外周面取りの粗加工と仕上げ加工はウェーハＷの回転方向に沿って４５度ずれた位相位置で行われる。この構成では、外周粗研削砥石１５８による粗加工が開始されたウェーハＷの加工位置を基準としたとき、ウェーハＷが１／８回転（０．１２５回転）したところで外周精研削砥石１６４による仕上げ加工が開始される。その後、ウェーハＷが１回転するまで粗加工と仕上げ加工が同時に実施され、ウェーハＷが１回転したところで粗加工が終了する。そして、ウェーハＷが９／８回転（１．１２５回転）したところで仕上げ加工が終了する。

第１変形例によれば、外周面取りの粗加工と仕上げ加工はウェーハＷの回転方向に向かって４５度ずれた位相位置で行われるので、上述した実施形態に比べて、粗加工と仕上げ加工をより広範囲にわたって同時に行うことが可能となり、１つの加工部１６における加工時間そのものを更に短縮することができる。

なお、外周面取りの粗加工と仕上げ加工はウェーハＷの外周部において異なる位相位置であれば、１つの加工部１６における加工時間そのものを短縮する効果が得ることができる。ただし、より大きな効果を得る観点から、位相位置のずれ量は０度〜１８０度の範囲内であることが好ましい。ただし、粗加工と仕上げ加工の位相位置のずれ量が０度に近づくと研削砥石１５８、１６４同士の干渉が発生しやすく、一方、位相位置のずれ量が１８０度に近づくとウェーハＷの変形、ウェーハＷの変形や撓み、歪みなどの影響を受けやすくなることから、粗加工と仕上げ加工はウェーハＷの回転方向に沿って４５度〜１３５度ずれた位相位置で行われることが好ましく、より好ましくは６０度〜１２０度、更に好ましくは４０度〜５０度であることが望ましい。

［第２の変形例］
図８は、第２の変形例を示すものである。図８に示すように、第２の変形例では、外周面取りの粗加工と仕上げ加工は２７０度ずれた位相位置で行われる。この構成では、外周粗研削砥石１５８による粗加工が開始されたウェーハＷの加工位置を基準としたとき、ウェーハＷが３／４回転（０．７５回転）したところで外周精研削砥石１６４による仕上げ加工が開始される。その後、ウェーハＷが１回転するまで粗加工と仕上げ加工が同時に実施され、ウェーハＷが１回転した後ところで粗加工が終了する。そして、ウェーハＷが７／４回転（１．７５回転）したところで仕上げ加工が終了する。

第２の変形例よれば、ウェーハＷの外周面取りの粗加工から仕上げ加工まで行われるまでにウェーハＷを１．７５回転させる必要があるため、１つの加工部１６における加工時間そのものを短縮する効果は少ないものの、上述した本実施形態と同様に、仕上げ加工はＸ軸方向に沿って外周精研削砥石１６４がチャックテーブル１５０に対して相対的に移動することによって行われるので、ウェーハＷの変形や撓み、歪みなどの影響を効果的に抑えながら、仕上げ加工を精度（粗円度）よく加工することができる。すなわち、ウェーハＷの外周面取りの全加工を安定かつ高精度に行うことが可能となる。

１０…ウェーハ面取り装置、１２…供給回収部、１４…プリアライメント部、１６（１６Ａ、１６Ｂ）…加工部、１８…ノッチ研磨部、２０…洗浄部、２２…後測定部、２４…搬送部、６０…ウェーハ送り装置、６２…外周粗研削装置、６４…外周精研削装置、１５０…チャックテーブル、１５６…外周粗研スピンドル、１５８…外周粗研削砥石、１６２…外周精研スピンドル、１６４…外周精研削砥石

Claims (8)

1. ウェーハを保持して回転するウェーハテーブルと、
   前記ウェーハに対して相対的に移動可能に構成され、前記ウェーハの外周部を粗研削する粗研削用砥石と、
   前記ウェーハに対して相対的に移動可能に構成され、前記粗研削用砥石とは異なる位置で前記ウェーハの外周部を精研削する精研削用砥石と、
   を備えるウェーハ面取り装置。
2. 前記精研削用砥石による前記ウェーハの外周部の加工位置は、前記粗研削用砥石による前記ウェーハの外周部の加工位置よりも前記ウェーハの回転方向に向かって１８０度未満ずれた位置である請求項１に記載のウェーハ面取り装置。
3. 前記精研削用砥石による前記ウェーハの外周部の加工位置は、前記粗研削用砥石による前記ウェーハの外周部の加工位置よりも前記ウェーハの回転方向に向かって４５度ずれた位置である請求項２に記載のウェーハ面取り装置。
4. 前記ウェーハテーブル、前記粗研削用砥石、及び前記精研削用砥石を有する加工部を複数備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のウェーハ面取り装置。
5. ウェーハテーブルに保持されたウェーハを回転しながら前記ウェーハの外周部を面取り加工する方法であって、
   前記ウェーハに対して粗研削用砥石を相対的に移動させ、前記ウェーハの外周部を前記粗研削用砥石で粗研削する粗加工ステップと、
   前記ウェーハに対して精研削用砥石を相対的に移動させ、前記粗研削用砥石とは異なる位置で前記ウェーハの外周部を前記精研削用砥石で精研削する仕上げ加工ステップと、
   を備えるウェーハ面取り方法。
6. 前記精研削用砥石による前記ウェーハの外周部の加工位置は、前記粗研削用砥石による前記ウェーハの外周部の加工位置よりも前記ウェーハの回転方向に向かって１８０度未満ずれた位置である請求項５に記載のウェーハ面取り方法。
7. 前記精研削用砥石による前記ウェーハの外周部の加工位置は、前記粗研削用砥石による前記ウェーハの外周部の加工位置よりも前記ウェーハの回転方向下流側に向かって４５度ずれた位置である請求項６に記載のウェーハ面取り方法。
8. 前記粗加工ステップ及び前記仕上げ加工ステップからなる加工ステップが複数並列的に実施される請求項５〜７のいずれか１項に記載のウェーハ面取り方法。

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