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公開番号2024127346
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036452
出願日2023-03-09
発明の名称研削砥石のツルーイング方法及びツルーイング装置
出願人株式会社東京精密
代理人スプリング弁理士法人
主分類B24B 53/06 20060101AFI20240912BHJP(研削;研磨)
要約【課題】溝形状を有する研削砥石の形状を高精度、高品質に行い、形状(品質)のばらつきを抑えた研削砥石のツルーイング装置及び方法を得る。
【解決手段】ツルア10を固定するツルア移動台25と、ツルア10と研削砥石16との形状を測定する形状測定部35と、ツルア10と研削砥石16との変位を測定する変位評価部31と、ツルア10と研削砥石16との振動を測定する振動計測部32と、温度・熱流を計測する加工熱評価部33と、変位評価部31、振動計測部32、加工熱評価部33の測定結果に基づいて、ツルア10の切込み量、回転速度、位置を制御する制御部30と、変位評価部31、振動計測部32、加工熱評価部33の測定結果と、ツルーイング後に測定したツルア10と研削砥石16の形状と、を関連付けて記憶した加工条件データベース37-1と、加工学習モデル37-2と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ウェーハの面取り装置に使用される研削砥石のツルーイング方法であって、
前記研削砥石の目標形状を決定し、
少なくとも加工前に測定されたツルアと前記研削砥石との形状と、前記ツルアと前記研削砥石との加わる力及び変位の関係を示す変位条件と、に基づいて前記研削砥石を前記目標形状となるようにツルーイングすることを特徴とする研削砥石のツルーイング方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ツルーイング中は、前記ツルア及び前記研削砥石の変位と、振動と、加工熱とをモニタリングすることを特徴とする請求項１に記載の研削砥石のツルーイング方法。
【請求項３】
前記ツルアの変位条件は軸方向の変位とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の研削砥石のツルーイング方法。
【請求項４】
前記研削砥石の変位条件は曲げ、ねじりによる変位とすることを特徴とする請求項３に記載の研削砥石のツルーイング方法。
【請求項５】
前記ツルーイング後は、前記ツルアと前記研削砥石の形状を測定し、前記ツルアと前記研削砥石のそれぞれの前記目標形状と比較して許容範囲の場合は、前記ウェーハを前記研削砥石で研削して良否の判定を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の研削砥石のツルーイング方法。
【請求項６】
前記モニタリングした結果と、前記ツルーイング後に測定した前記ツルアと前記研削砥石の形状と、を関連付けて加工条件データベースとして記憶し、前記加工条件データベースから加工学習モデルを構築することを特徴とする請求項２に記載の研削砥石のツルーイング方法。
【請求項７】
ウェーハの面取り装置に使用される研削砥石のツルーイング装置において、
ツルアを固定し、回転軸、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸を可変とするツルア移動台と、
前記ツルアと前記研削砥石との形状を測定する形状測定部と、
前記ツルアと前記研削砥石との変位を測定する変位評価部と、
前記ツルアと前記研削砥石との振動を測定する振動計測部と、
温度・熱流を計測する加工熱評価部と、
前記変位評価部、前記振動計測部、前記加工熱評価部の測定結果に基づいて、前記ツルアの切込み量、回転速度、位置を制御する制御部と、
前記測定結果と、ツルーイング後に測定した前記ツルアと前記研削砥石の形状と、を関連付けて記憶した加工条件データベースと、
前記加工条件データベースから構築された加工学習モデルと、
を備えたことを特徴とする研削砥石のツルーイング装置。
【請求項８】
前記制御部は、少なくとも加工前に前記形状測定部によって測定された前記ツルアと前記研削砥石との形状と、前記ツルアの軸方向の変位と、前記研削砥石の曲げ、ねじりによる変位と、に基づいて前記研削砥石を目標形状となるように前記ツルーイングすることを特徴とする請求項７に記載の研削砥石のツルーイング装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハの端面における面取り装置に使用される溝形状を有する研削砥石のツルーイング方法及びツルーイング装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体ウェーハ等は多品種少量生産が進められている。ウェーハの面取り加工において使用される溝形状を有する研削砥石は、多品種少量生産、ウェーハの品質向上、歩留まり向上などを目的として、高精度化、品質向上の要求が高まっている。
【０００３】
また、炭素（Ｃ）とシリコン（Ｓｉ）との化合物であるＳｉＣ（炭化ケイ素）を始め、バンドギヤツプ（ＵＷＢＧ）が大きく、結晶を構成する原子間の結合が強い壊れにくい材料、例えばＧａＮ（窒化ガリウム）、酸化ガリウム、ＡｌＧａＮ、ダイヤモンドを利用した半導体は、シリコン半導体より小型、低消費電力、高効率のパワー素子、高周波素子、耐放射線性に優れた半導体材料として期待され、実用化が進んでいる。しかし、４Ｈ-ＳｉＣ等のＵＷＢＧ材料は、難加工材であるため研削砥石の溝形状の高精度化、品質向上がより強く求められている。
【０００４】
半導体ウェーハの製造工程における面取り加工は、研削砥石をツルアによりツルーイングすること、研削後ウェーハのエッジ形状を測定すること、をウェーハが所望の形状になるまで繰り返すことが必要とされていた。
【０００５】
また、半導体ウェーハの外周面取りの仕上げ加工は、円周方向の研削痕の発生を防止するため、ウェーハに対して研削砥石を傾けて面取り部を研削する、いわゆるヘリカル研削を行うことが知られている。ただし、ヘリカル研削は、研削砥石のツルーイングによる形状の形成に関して、微妙な調整が不可欠であり、時間が掛かり、熟練した専任の担当者が必要であった。
【０００６】
特許文献１には、ツルアを用いて溝の形成を行うヘリカル研削用のツルーイングにおいて、転写率、加工性を向上すると共に、ツルアによって形成される溝の精度を向上するため、研削砥石に形成する溝の上部あるいは下部をツルアで加工することが記載されている。そして、その後は、ツルアを研削砥石に対して相対的に厚さ方向に下降あるいは上昇させることを繰り返すことが記載されている。
【０００７】
また、レーザ光によりツルーイングすることが知られている。特許文献２には、レーザ光によりツルーイングすることが記載され、被成形工具に対して熱影響が少く、高い加工精度を得るため、フェムト秒レーザ等の超短パルスレーザを用いること、ツルーイングは、レーザ光における集光点を中心とした進行方向前後の所定範囲によって行うこと、が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０２２－３２５号公報
特開２０１５－９８０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来技術において、特許文献１に記載のものは、面取り加工を行う研削砥石のツルーイングを行う上でツルアの移動等に熟練した専任の担当者による調整が不可欠であった。また、難加工材であるＳｉＣ等では、加工に時間が掛かり、所望の形状を形成するのが困難であり、研削砥石のツルーイングによる形状（創成）のばらつきが大きかった。
【００１０】
また、特許文献２に記載のものは、照射範囲を広くすることが困難であり、一度にツルーイングできる部分が小さく砥石全体に実施することができず、溝形状を有するような砥石全体の形状を高精度化することは、考慮されていなかった。
（【００１１】以降は省略されています）

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