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JP2018121179A - Method for manufacturing piezoelectric oxide wafer - Google Patents

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JP2018121179A
JP2018121179A JP2017010701A JP2017010701A JP2018121179A JP 2018121179 A JP2018121179 A JP 2018121179A JP 2017010701 A JP2017010701 A JP 2017010701A JP 2017010701 A JP2017010701 A JP 2017010701A JP 2018121179 A JP2018121179 A JP 2018121179A
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oxide wafer
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piezoelectric
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小池 孝幸
Takayuki Koike
孝幸 小池
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer, by which the occurrence of an irretrievable case, attributed to wrong discrimination about the surface from the backside of a piezoelectric oxide wafer, can be prevented with further reliability.SOLUTION: A method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer according to an embodiment of the present invention comprises: a surface-backside determination step of determining, by a controller, the surface or backside of the piezoelectric oxide wafer depending on the polarization direction of the piezoelectric oxide wafer; and a beveling step of grinding and beveling an outer periphery of the piezoelectric oxide wafer. The surface-backside determination step is executed right before the beveling step.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、圧電性酸化物ウェハの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer.

圧電性酸化物結晶であるタンタル酸リチウム結晶(以下、「LT」とする。)及びニオブ酸リチウム結晶(以下、「LN」とする。)は、圧電性を有することから、表面弾性波(以下、「SAW」とする。)フィルタの材料として使用されている。SAWフィルタの需要は大きく、その市場は爆発的な成長を見せている。特に、携帯電話に代表される移動体通信用途の市場規模は大きい。   Since the piezoelectric oxide crystal, lithium tantalate crystal (hereinafter referred to as “LT”) and lithium niobate crystal (hereinafter referred to as “LN”) have piezoelectricity, surface acoustic waves (hereinafter referred to as “LTN”) are used. , “SAW”.) Used as filter material. The demand for SAW filters is great and the market is experiencing explosive growth. In particular, the market size of mobile communication applications represented by mobile phones is large.

LT、LNは、CZ法と呼ばれる引き上げ式の育成方法で育成される場合が多い。育成された結晶は、歪除去のためのアニール処理、分極を生じさせるためのポーリング処理(分極処理)を経て、加工工程へ引き渡される。加工工程では、円筒研削工程で最終製品よりも僅かに太めの円柱に加工され、ウェハリング工程でマルチワイヤーソーを用いて円板状のウェハに切断される場合が多い。   LT and LN are often grown by a pull-up type growth method called CZ method. The grown crystal is delivered to the processing step through an annealing process for removing strain and a poling process (polarization process) for causing polarization. In the processing process, the cylinder is processed into a slightly thicker cylinder than the final product in the cylindrical grinding process, and is often cut into a disk-shaped wafer using a multi-wire saw in the wafer ring process.

円板状に切断されたウェハはべべリング工程で製品直径となるように仕上げられ、且つ、端面を面取り仕上げされる。その後、ラッピング工程での面研磨で表裏のダメージが除去されて所望の厚みとされる。そして、表面は鏡面、裏面は粗面となるように仕上げられる。裏面の粗面化は、バルクスプリアスを抑制するためであり、遊離砥粒によるラッピング、サンドブラスト等、様々な方法で実現される。表面の鏡面化は、コロイダルシリカによるメカノケミカル・ポリッシングを用いる場合が多い。   The wafer cut into a disk shape is finished to a product diameter in a beveling process, and the end face is chamfered. Thereafter, the front and back damages are removed by surface polishing in the lapping step to obtain a desired thickness. And it finishes so that the surface may become a mirror surface and a back surface may become a rough surface. The roughening of the back surface is to suppress bulk spurious and can be realized by various methods such as lapping with loose abrasive grains and sand blasting. In many cases, the surface is mirror-finished by mechanochemical polishing using colloidal silica.

その後、デバイスメーカーによる電極形成、チップ裁断、パッケージングを経て、SAWフィルタは完成する。LT、LNでできたウェハは直径3〜6インチのサイズが流通しており、厚みは0.2〜0.5mm程度が多い。   Thereafter, the SAW filter is completed through electrode formation, chip cutting, and packaging by the device manufacturer. Wafers made of LT and LN have a diameter of 3 to 6 inches, and the thickness is about 0.2 to 0.5 mm.

SAWフィルタでは、結晶品質は言うまでもなく、結晶の方位も重要な項目の一つである。一般に、SAWフィルタでは、ウェハの主面がX軸と平行であり、且つ、ウェハの主面に垂直な軸とY軸のなす角度がLTの場合で36〜50°の範囲内であることが望ましいとされている。この角度は一般にYカットと呼ばれ、例えば42°RY(Rotation from Y-axis)のように表記される。LNの場合は、126〜128°RYが望ましいとされている。なお、ここでは、結晶のa軸をX軸、c軸をZ軸、X軸とZ軸に直交する軸をY軸とする。   In the SAW filter, the crystal orientation as well as the crystal quality is one of the important items. In general, in the SAW filter, the main surface of the wafer is parallel to the X axis, and the angle between the axis perpendicular to the main surface of the wafer and the Y axis is in the range of 36 to 50 ° in the case of LT. It is desirable. This angle is generally called a Y-cut, and is expressed as 42 ° RY (Rotation from Y-axis), for example. In the case of LN, 126 to 128 ° RY is desirable. Here, the a axis of the crystal is the X axis, the c axis is the Z axis, and the axis orthogonal to the X axis and the Z axis is the Y axis.

ところで、これらのウェハには表裏がある。LT、LNは、強誘電体であり、育成後の結晶はドメインと呼ばれる隣接した複数の領域で構成される。それらドメインは互いに逆分極の多分極状態を形成している。この状態はSAWフィルタとしては好ましくない。そのため、結晶はポーリング処理によって単分極化される。具体的には、分極方向(Z軸方向)に垂直な面の上下に電極が形成され、キュリー温度以上で加熱され、直流電場が印加された状態で徐冷される。ポーリング処理により+Z方向、-Z方向が決定される。   By the way, these wafers have front and back sides. LT and LN are ferroelectrics, and the grown crystal is composed of a plurality of adjacent regions called domains. These domains form a multipolar state of mutually opposite polarization. This state is not preferable for a SAW filter. Therefore, the crystal is unipolarized by the poling process. Specifically, electrodes are formed above and below a plane perpendicular to the polarization direction (Z-axis direction), heated above the Curie temperature, and gradually cooled with a DC electric field applied. The + Z direction and the -Z direction are determined by the polling process.

36〜50°RYの範囲のLTウェハ、及び、126〜128°RYの範囲のLNウェハは、Z軸を横断するような姿勢のウェハである。そのため、分極方向に基づく表裏が存在する。この分極方向に基づく表裏は、SAWフィルタの特性に影響を及ぼすため、間違いがあってはならない。すなわち、ウェハの円板面の所望の側が確実に鏡面として仕上げられなければならない。1枚のウェハの鏡面側には数千個ものSAWフィルタが作製され、表裏間違いは莫大な損失へ繋がるためである。   The LT wafer in the range of 36 to 50 ° RY and the LN wafer in the range of 126 to 128 ° RY are wafers that are positioned so as to cross the Z axis. Therefore, there are front and back surfaces based on the polarization direction. The front and back sides based on the polarization direction affect the characteristics of the SAW filter, and should not be mistaken. That is, the desired side of the wafer disk surface must be reliably mirror finished. This is because thousands of SAW filters are produced on the mirror side of one wafer, and mistakes in the front and back lead to enormous loss.

ここで問題となるのは、円板状に切断されたウェハは見た目では表裏の見分けが付かず、表裏の逆転が発生したことを作業者が認識できないという点である。そして、円板状に切断されたウェハの洗浄工程では、ウェハはウェハキャリアに整列されるが、そのハンドリングの際、或いは、洗浄後の抜き取り検査のときにウェハをウェハキャリアへ戻す際に表裏の逆転が発生する可能性がある。   The problem here is that the wafer cut into a disk shape cannot be discriminated from the front and back, and the operator cannot recognize that the reverse of the front and back has occurred. In the cleaning process of the wafer cut into a disk shape, the wafer is aligned with the wafer carrier. When handling the wafer or returning the wafer to the wafer carrier during the sampling inspection after cleaning, Inversion may occur.

そこで、円板状に切断する前の円筒研削工程でサブ・オリフラを作製しておくという手法が用いられる場合がある。メイン・オリフラに対するサブ・オリフラの位置からウェハの表裏を判定できるためである。   Therefore, there is a case where a method of preparing a sub-orientation flat in a cylindrical grinding process before cutting into a disk shape is sometimes used. This is because the front and back of the wafer can be determined from the position of the sub-orientation flat with respect to the main orientation flat.

オリフラは、オリエンテーション・フラットの略称であり、ウェハの外周に作製される直線状の切り欠きを意味する。メイン・オリフラは、例えば、SAW(表面弾性波)の伝播方向を示す。36〜50°RY方位のLTウェハ、126〜128°RY方位のLNウェハでは、+X軸に垂直な面にメイン・オリフラを作製する場合が多い。   Orientation flat is an abbreviation for orientation flat and means a linear notch formed on the outer periphery of a wafer. The main orientation flat indicates the propagation direction of SAW (surface acoustic wave), for example. In an LT wafer with a 36 to 50 ° RY orientation and an LN wafer with a 126 to 128 ° RY orientation, a main orientation flat is often produced on a plane perpendicular to the + X axis.

円筒研削工程でサブ・オリフラを作製する場合、ベベリング工程前のサブ・オリフラの寸法(幅)が最大でも10mm程度に収まるようにサブ・オリフラが作製される。ベベリング加工による取り代は、加工負荷を考慮し、最低限に設定される場合が多いためである。   When the sub-orientation flat is produced in the cylindrical grinding process, the sub-orientation flat is produced so that the dimension (width) of the sub-orientation flat before the beveling process is about 10 mm at the maximum. This is because the machining allowance by beveling is often set to a minimum in consideration of the machining load.

なお、ベベリング工程では別の目的でサブ・オリフラが作製される場合がある。このサブ・オリフラは、SAWフィルタを実際に加工するデバイスメーカーの用に供するためのものである。デバイスメーカーがウェハを受領する段階では、ウェハは、表面が鏡面、裏面が粗面となっており、目視で表裏を見分けることができる状態にある。そのため、このサブ・オリフラは、表裏を判定するためではなく、品種を識別するために利用される。例えば、Yカットの角度に対応付けてサブ・オリフラの位置を定義すれば、Yカットの角度別の管理が容易となり、SAWフィルタ作製の際の品種取り違えミスを防止できる。このサブ・オリフラの幅は5〜10mmである場合が多い。   In the beveling process, a sub-orientation flat may be produced for another purpose. This sub-orientation flat is intended for use by a device manufacturer that actually processes a SAW filter. At the stage where the device manufacturer receives the wafer, the wafer has a mirror surface on the front and a rough surface on the back, so that the front and back can be discriminated visually. Therefore, this sub-orientation flat is used not for judging the front and back but for identifying the variety. For example, if the position of the sub-orientation flat is defined in association with the Y-cut angle, management for each Y-cut angle is facilitated, and it is possible to prevent mistakes in the type of product when making a SAW filter. The width of the sub-orientation flat is often 5 to 10 mm.

べべリング工程でサブ・オリフラが作製されると、メイン・オリフラに対するサブ・オリフラの位置が確定してしまうから、ベベリング工程でのサブ・オリフラ作製の際は、表裏を所望の状態にしておかなければならない。サブ・オリフラの作製後に表裏間違いを発見したとしても、もはやサブ・オリフラを作製し直すことはできず、そのウェハは不良品となってしまうためである。   When the sub-orientation flat is made in the beveling process, the position of the sub-orientation flat relative to the main orientation flat is fixed. Therefore, when making the sub-orientation flat in the beveling process, the front and back must be in the desired state. I must. This is because even if a mistake is found after the sub-orientation flat is manufactured, the sub-orientation flat can no longer be re-created, and the wafer becomes a defective product.

また、ベベリング工程ではウェハの外周(端面)の面取りが行われる。そして、ウェハの表面側と裏面側とで面取り量に差が設けられる。SAWフィルタ用のウェハは、片面メカノケミカル・ポリッシング仕上げであり、表面のメカノケミカル・ポリッシングの取り代分だけ、ウェハ厚み方向の中心位置を裏面方向へシフトしておかなければならないためである。具体的には、表面のメカノケミカル・ポリッシング後、すなわちSAWフィルタ用のウェハとしての最終状態で、ウェハ端部の断面が上下均等のR形状をなすように仕上げられる必要があるためである。このR形状は、デバイスメーカーによるSAWフィルタの製造工程での機械搬送時のチッピング、割れ等を抑制するという重要な役割を担う。このことからも、ウェハの表裏間違いは取り返しがつかない事態である。   In the beveling process, the outer periphery (end surface) of the wafer is chamfered. Then, a difference is provided in the chamfering amount between the front surface side and the back surface side of the wafer. This is because the SAW filter wafer has a single-sided mechanochemical polishing finish, and the center position in the wafer thickness direction must be shifted toward the back side by the amount of the surface mechanochemical polishing. Specifically, this is because after the surface is mechanochemically polished, that is, in the final state as a wafer for a SAW filter, it is necessary to finish so that the cross section of the wafer end has an even R shape. This R shape plays an important role of suppressing chipping, cracking and the like during machine conveyance in the SAW filter manufacturing process by the device manufacturer. For this reason, the mistake of the front and back of the wafer is irreversible.

特開2014−224693号公報JP 2014-224663 A

前述したように、分極方向に基づく表裏は、SAWフィルタの特性に大きく関係するため、間違いがあってはならない。1枚のウェハからは数千個ものSAWフィルタが作製され、表裏間違いは莫大な損失に繋がるためである。対策としては、結晶が円板状に切断される前の円筒研削工程でサブ・オリフラを作製しておき、後の工程でウェハの表裏を判別できるようにするという手法がある。しかし、現実には、サブ・オリフラを作製したとしても、円板状に切断されたウェハの洗浄作業での作業者の不注意、その後の抜き取り検査のときにウェハをウェハキャリアへ戻す際の人為的ミス等で表裏間違いは発生している。   As described above, the front and back sides based on the polarization direction are largely related to the characteristics of the SAW filter, and should not be mistaken. This is because thousands of SAW filters are produced from one wafer, and mistakes in the front and back lead to enormous loss. As a countermeasure, there is a method in which a sub-orientation flat is prepared in a cylindrical grinding process before the crystal is cut into a disk shape, and the front and back of the wafer can be discriminated in a subsequent process. However, in reality, even if the sub-orientation flat is manufactured, carelessness of the operator in the cleaning work of the wafer cut into a disk shape, and the human work when returning the wafer to the wafer carrier at the subsequent sampling inspection A mistake has occurred due to a mistake.

また、分極方向を直接判定できる発明として特許文献1に記載のものが挙げられるが、分極方向が判定された場合であってもその後の作業者によるウェハのハンドリングの際に表裏逆転が発生する可能性がある。そして、表裏が反転したままサブ・オリフラの作製、べべリング加工等が行われてしまうと、もはやそのウェハは不良品とならざるを得ない。すなわち、サブ・オリフラが作製された後で、或いは、べべリング加工が行われた後でウェハの表裏を判定できたとしても、そのウェハを良品として再生することはできない。   Further, the invention described in Patent Document 1 can be cited as an invention that can directly determine the polarization direction. However, even if the polarization direction is determined, the wafer can be reversed when the wafer is subsequently handled by an operator. There is sex. Then, if the sub-orientation flat is produced and the beveling process is performed with the front and back reversed, the wafer is no longer defective. That is, even if the front and back of the wafer can be determined after the sub-orientation flat has been manufactured or after the beveling process has been performed, the wafer cannot be reproduced as a good product.

そこで、本発明は、圧電性酸化物ウェハの表裏間違いに起因する取り返しのつかない事態の発生をより確実に防止できる圧電性酸化物ウェハの製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer that can more reliably prevent the occurrence of an irreversible situation caused by a mistake in the front and back of the piezoelectric oxide wafer.

本発明の一実施形態に係る圧電性酸化物ウェハの製造方法は、前記圧電性酸化物ウェハの分極方向に応じて決まる前記圧電性酸化物ウェハの表裏を制御装置が判定する表裏判定工程と、前記圧電性酸化物ウェハの外周の面取り研削を行うべべリング工程と、を有し、前記表裏判定工程は、前記べべリング工程の直前に実行される。   A method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer according to an embodiment of the present invention includes a front / back determination step in which a control device determines the front / back of the piezoelectric oxide wafer determined according to the polarization direction of the piezoelectric oxide wafer; A beveling step of chamfering the outer periphery of the piezoelectric oxide wafer, and the front / back determination step is performed immediately before the beveling step.

上述の手段により、圧電性酸化物ウェハの表裏間違いに起因する取り返しのつかない事態の発生をより確実に防止できる圧電性酸化物ウェハの製造方法を提供できる。   By the above-described means, it is possible to provide a method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer that can more reliably prevent the occurrence of an irreversible situation caused by a mistake in the front and back of the piezoelectric oxide wafer.

圧電性酸化物ウェハの製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing method of a piezoelectric oxide wafer. ウェハ製造装置の部分概略図である。It is the partial schematic diagram of a wafer manufacturing apparatus. 表裏判定工程で実行される処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process performed at a front / back determination process. 波形パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a waveform pattern.

図1は、本発明の実施形態に係る圧電性酸化物ウェハ(以下、「ウェハ」とする。)の製造方法のフローチャートである。ウェハは、例えば、36〜50°RYの範囲のLTウェハ、126〜128°RYの範囲のLNウェハ等を含む。   FIG. 1 is a flowchart of a method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer (hereinafter referred to as “wafer”) according to an embodiment of the present invention. The wafer includes, for example, an LT wafer in the range of 36 to 50 ° RY, an LN wafer in the range of 126 to 128 ° RY, and the like.

本実施形態の製造方法は、主に、結晶育成工程S1、アニール工程S2、ポーリング工程S3、円筒研削工程S4、ウェハリング工程S5、表裏判定工程S6、べべリング工程S7、ラッピング工程S8、裏面粗面化工程S9、及び表面鏡面化工程S10を有する。本実施形態の製造方法では、不可逆工程としてのベベリング工程S7の直前に表裏判定工程S6が行われる。すなわち、表裏判定工程S6の直後に不可逆工程としてのベベリング工程S7が行われる。   The manufacturing method of this embodiment mainly includes a crystal growth step S1, an annealing step S2, a poling step S3, a cylindrical grinding step S4, a wafer ring step S5, a front / back determination step S6, a beveling step S7, a lapping step S8, and a back surface roughening. It has a surface forming step S9 and a surface mirror surface forming step S10. In the manufacturing method of the present embodiment, the front / back determination step S6 is performed immediately before the beveling step S7 as the irreversible step. That is, a beveling step S7 as an irreversible step is performed immediately after the front / back determination step S6.

不可逆工程は、ウェハの表裏が逆転した状態で行われると、その後に表裏を反転させたとしてもそのウェハが良品となり得ない事態をもたらす工程である。本実施形態のべべリング工程S7では、サブ・オリフラが形成され、メイン・オリフラに対するサブ・オリフラの位置が確定する。また、本実施形態のべべリング工程S7では、ウェハの端面の面取りが行われ、ウェハの表面側と裏面側とで面取り量に差が設けられる。そのため、ウェハの表裏が逆転した状態でべべリング工程S7が行われてしまうと、その後に表裏が反転されてから後続の工程が行われたとしてもそのウェハはもはや良品とはなり得ない。   The irreversible process is a process in which when the wafer is turned upside down, the wafer cannot be a good product even if the wafer is turned upside down. In the beveling step S7 of this embodiment, a sub-orientation flat is formed, and the position of the sub-orientation flat with respect to the main orientation flat is determined. Further, in the beveling step S7 of the present embodiment, the end face of the wafer is chamfered, and a difference in the chamfering amount is provided between the front surface side and the back surface side of the wafer. Therefore, if the beveling step S7 is performed in a state where the front and back sides of the wafer are reversed, even if the subsequent step is performed after the front and back sides are reversed, the wafer can no longer be a good product.

なお、本実施形態の製造方法では、ラッピング工程S8、裏面粗面化工程S9、表面鏡面化工程S10等の他の不可逆工程の少なくとも1つの直前に表裏判定工程S6が行われてもよい。   In the manufacturing method of the present embodiment, the front / back determination step S6 may be performed immediately before at least one of other irreversible steps such as the lapping step S8, the back surface roughening step S9, and the front surface mirroring step S10.

「不可逆工程の直前に表裏判定工程S6が行われる」とは、その不可逆工程と表裏判定工程S6との間に別の工程が行われることがなく、且つ、人為的な作業が介在しないことを意味する。「表裏判定工程S6の直後に不可逆工程が行われる」についても同様である。   “The front / back determination step S6 is performed immediately before the irreversible step” means that another step is not performed between the irreversible step and the front / back determination step S6, and that no artificial work is involved. means. The same applies to “an irreversible process is performed immediately after the front / back determination process S6”.

また、表裏判定工程S6は、ウェハの表裏判定と直後の不可逆工程への自動搬送とを一体化された不可分の処理として含むようにしてもよい。ウェハの表裏判定が行われた後で手作業によるミスが発生するのを防止するためである。   Further, the front / back determination step S6 may include the front / back determination of the wafer and the automatic transfer to the irreversible step immediately after as an integrated inseparable process. This is to prevent a manual error from occurring after the front / back determination of the wafer is performed.

「不可分の処理」は、中断ポイントからの再開を許容しない処理である。例えば、ウェハの表裏判定と不可逆工程への自動搬送とが不可分の処理である場合、その不可分の処理が自動搬送中に一旦中断されると、その不可分の処理を継続させるには、ウェハの表裏判定がやり直される必要がある。すなわち、ウェハの表裏判定をやり直すことなく、中断された自動搬送を再開させることはない。   “Indivisible processing” is processing that does not allow resumption from the interruption point. For example, if the wafer front / back determination and the automatic transfer to the irreversible process are inseparable, once the inseparable process is interrupted during the automatic transfer, in order to continue the inseparable process, The decision needs to be redone. In other words, the interrupted automatic transfer is not resumed without performing the wafer front / back determination again.

次に図2を参照し、表裏判定工程S6とべべリング工程S7の詳細について説明する。図2は、上述の製造方法を実現するウェハ製造装置100の部分概略図である。具体的には、図2(A)はウェハ製造装置100の上面図であり、図2(B)はウェハ製造装置100の側面図である。   Next, the details of the front / back determination step S6 and the beveling step S7 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a partial schematic view of a wafer manufacturing apparatus 100 that realizes the above-described manufacturing method. Specifically, FIG. 2A is a top view of the wafer manufacturing apparatus 100, and FIG. 2B is a side view of the wafer manufacturing apparatus 100.

ウェハ製造装置100は、主に、搬送部5、力付与機構20、面取り研削装置50、コンピュータ60、オシロスコープ70等を含む。   The wafer manufacturing apparatus 100 mainly includes a transfer unit 5, a force applying mechanism 20, a chamfering grinding apparatus 50, a computer 60, an oscilloscope 70, and the like.

搬送部5は、ウェハWを支持するステージ5a、ウェハWを真空吸着する吸着機構5b、リニアモータ5c、リニアモータガイド5d等を備える。   The transfer unit 5 includes a stage 5a that supports the wafer W, an adsorption mechanism 5b that vacuum-adsorbs the wafer W, a linear motor 5c, a linear motor guide 5d, and the like.

搬送部5の吸着機構5bは、リニアモータ5cによりリニアモータガイド5dに沿って図2(A)の矢印AR1で示すように水平方向に移動する。具体的には、吸着機構5bは、真空吸着アーム5b1、エアシリンダ5b2、及び真空吸着アームシャフト5b3を含む。   The suction mechanism 5b of the transport unit 5 is moved in the horizontal direction by the linear motor 5c along the linear motor guide 5d as indicated by an arrow AR1 in FIG. Specifically, the suction mechanism 5b includes a vacuum suction arm 5b1, an air cylinder 5b2, and a vacuum suction arm shaft 5b3.

搬送部5は、リニアモータ5cによってウェハカセットのところまで吸着機構5bを移動させる。吸着機構5bは、ウェハカセット内のウェハWを1枚だけ吸着する。具体的には、搬送部5は、エアシリンダ5b2を駆動して真空吸着アームシャフト5b3を下方に伸長させ、真空吸着アームシャフト5b3の先端に取り付けられた真空吸着アーム5b1でウェハカセット内のウェハWを1枚だけ吸着させる。そして、エアシリンダ5b2を駆動して真空吸着アームシャフト5b3を上方に引っ込めた後、リニアモータ5cによってステージ5aのところまで吸着機構5bを移動させる。その後、吸着機構5bは、吸着していたウェハWをステージ5a上に置く。具体的には、搬送部5は、図2(B)の点線で示すように真空吸着アームシャフト5b3を下方に伸長させ、真空吸着アーム5b1が吸着していたウェハWをステージ5a上に置く。そして、真空吸着アーム5b1による真空吸着を解除する。ウェハWは、機械式クランプ、レーザーマイクロメータ等によるセンターリング機構によって芯出しが行われてもよい。   The conveyance unit 5 moves the suction mechanism 5b to the wafer cassette by the linear motor 5c. The suction mechanism 5b sucks only one wafer W in the wafer cassette. Specifically, the transport unit 5 drives the air cylinder 5b2 to extend the vacuum suction arm shaft 5b3 downward, and the vacuum suction arm 5b1 attached to the tip of the vacuum suction arm shaft 5b3 causes the wafer W in the wafer cassette. Adsorb only one sheet. Then, after the air cylinder 5b2 is driven to retract the vacuum suction arm shaft 5b3 upward, the suction mechanism 5b is moved to the stage 5a by the linear motor 5c. Thereafter, the suction mechanism 5b places the wafer W that has been sucked on the stage 5a. Specifically, the transfer unit 5 extends the vacuum suction arm shaft 5b3 downward as shown by the dotted line in FIG. 2B, and places the wafer W that has been sucked by the vacuum suction arm 5b1 on the stage 5a. Then, the vacuum suction by the vacuum suction arm 5b1 is released. The wafer W may be centered by a centering mechanism such as a mechanical clamp or a laser micrometer.

その後、表裏判定工程S6が実行される。表裏判定工程S6では、ウェハWの圧電効果による電圧の波形パターンを評価することでウェハWの表裏が判定される。波形パターンの記録には波形測定器としてのオシロスコープ70が利用され、波形パターンの評価には制御装置としてのコンピュータ60が利用される。コンピュータ60には評価結果を表示できるディスプレイ60aが接続されている。オシロスコープ70のプローブは、圧電効果による電圧を発生させるために力付与機構20によってウェハWの上面に衝突させられる。力付与機構20は、例えば、吸着機構5bと同様、エアシリンダを主な構成要素として構成されてもよい。具体的には、オシロスコープ70のプローブは、エアシリンダが伸縮させるプローブシャフトに取り付けられ、そのプローブシャフトが伸長したときにウェハWの上面に接触するように構成される。また、オシロスコープ70のプローブは、エアシリンダ等によってウェハWの上面から所定の高さまで引き上げられた後で自然落下によりウェハWの上面に打ち付けられてもよい。また、オシロスコープ70のプローブは、スプリング等を介してプローブシャフトに取り付けられてもよい。ウェハWに過度の衝撃が加わるのを防止するためである。   Thereafter, the front / back determination step S6 is performed. In the front / back determination step S6, the front / back of the wafer W is determined by evaluating the waveform pattern of the voltage due to the piezoelectric effect of the wafer W. An oscilloscope 70 as a waveform measuring instrument is used for recording the waveform pattern, and a computer 60 as a control device is used for evaluating the waveform pattern. The computer 60 is connected to a display 60a that can display the evaluation result. The probe of the oscilloscope 70 is caused to collide with the upper surface of the wafer W by the force applying mechanism 20 in order to generate a voltage due to the piezoelectric effect. The force imparting mechanism 20 may be configured with an air cylinder as a main component, for example, similarly to the suction mechanism 5b. Specifically, the probe of the oscilloscope 70 is attached to a probe shaft that an air cylinder expands and contracts, and is configured to contact the upper surface of the wafer W when the probe shaft extends. Further, the probe of the oscilloscope 70 may be struck to the upper surface of the wafer W by natural fall after being pulled up to a predetermined height from the upper surface of the wafer W by an air cylinder or the like. The probe of the oscilloscope 70 may be attached to the probe shaft via a spring or the like. This is to prevent an excessive shock from being applied to the wafer W.

オシロスコープ70のプローブがウェハWに打ち付けられると、圧電効果による電圧が発生する。圧電効果による電圧は、ウェハWに接触しているオシロスコープ70のプローブを通じて検出される。圧電効果による電圧の変動は、マイクロ秒オーダーの短時間だけ継続するのみである。また、プローブとウェハWの接触時間が長いと余計なノイズを拾ってしまうおそれがある。そのため、プローブとウェハWの接触時間は、望ましくは、数10マイクロ秒〜数100ミリ秒となるように構成される。但し、オシロスコープ70のプローブは、圧電効果による電圧を発生させる前にウェハWに接触させられていてもよい。この場合、他の絶縁体がウェハWに打ち付けられるように構成される。   When the probe of the oscilloscope 70 is applied to the wafer W, a voltage due to the piezoelectric effect is generated. The voltage due to the piezoelectric effect is detected through the probe of the oscilloscope 70 in contact with the wafer W. The voltage variation due to the piezoelectric effect only lasts for a short time on the order of microseconds. Further, if the contact time between the probe and the wafer W is long, there is a risk that extra noise will be picked up. Therefore, the contact time between the probe and the wafer W is preferably configured to be several tens of microseconds to several hundred milliseconds. However, the probe of the oscilloscope 70 may be brought into contact with the wafer W before the voltage due to the piezoelectric effect is generated. In this case, another insulator is configured to be applied to the wafer W.

或いは、圧電効果による電圧を発生させるために、特許文献1の結晶極性判定装置のようにピエゾ素子を用いてウェハWの周縁に振動を付与する機構が利用されてもよく、ウェハWに力を付与する他の任意の機構が利用されてもよい。なお、力付与機構20は、吸着機構5bと共に移動できるように構成されてもよい。ステージ5aが設置された場所以外の場所で表裏判定工程S6を実行できるようにするためである。   Alternatively, in order to generate a voltage due to the piezoelectric effect, a mechanism for applying vibration to the periphery of the wafer W using a piezo element, such as the crystal polarity determination device of Patent Document 1, may be used. Any other mechanism for providing may be utilized. Note that the force applying mechanism 20 may be configured to move together with the suction mechanism 5b. This is because the front / back determination step S6 can be executed at a place other than the place where the stage 5a is installed.

本実施形態では、ウェハWは、ステージ5a上でオシロスコープ70のプローブによる打撃を受ける。プローブは力付与機構20によってウェハWを軽く打撃するように駆動される。打撃時におけるウェハWの圧電効果による電圧の波形はオシロスコープ70で記録される。オシロスコープ70は、同軸アナログケーブルを介してコンピュータ60に接続されている。同軸アナログケーブルは、例えば、フローティング状態とされてもよい。コンピュータ60は、ウェハWの圧電効果による電圧の波形を自動的に評価してウェハWの円板面の表裏を判定し、その判定結果をディスプレイ60aに表示する。例えば、コンピュータ60は、ウェハWの表裏配置が所望の表裏配置であるか否かを判定する。所望の表裏配置は、例えば、ステージ5a上に置かれたウェハWの上面が表面の場合をいう。ステージ5a上に置かれたウェハWの上面が裏面の場合を所望の表裏配置としてもよい。   In the present embodiment, the wafer W is hit by the probe of the oscilloscope 70 on the stage 5a. The probe is driven so as to lightly hit the wafer W by the force applying mechanism 20. The waveform of the voltage due to the piezoelectric effect of the wafer W at the time of impact is recorded by the oscilloscope 70. The oscilloscope 70 is connected to the computer 60 via a coaxial analog cable. For example, the coaxial analog cable may be in a floating state. The computer 60 automatically evaluates the waveform of the voltage due to the piezoelectric effect of the wafer W to determine the front and back of the disk surface of the wafer W, and displays the determination result on the display 60a. For example, the computer 60 determines whether the front and back arrangement of the wafer W is a desired front and back arrangement. The desired front and back arrangement refers to the case where the upper surface of the wafer W placed on the stage 5a is the front surface, for example. The case where the upper surface of the wafer W placed on the stage 5a is the back surface may be a desired front and back arrangement.

本実施形態では、コンピュータ60は、ウェハWの表裏配置が所望の表裏配置でないと判定した場合、すなわち、表裏間違いと判定した場合、その旨を知らせる警報を出力する。具体的には、ディスプレイ60a及びディスプレイ70aにその旨を表示する。警報音を鳴らしてもよい。また、ウェハ反転作業を促すプログラムを実行してもよい。例えば、ステージ5a上でウェハWを反転させるよう作業者に通知してもよい。反転されたウェハWに対しては、再び表裏判定工程S6が行われる。また、ウェハWを自動的に反転させてもよい。   In the present embodiment, if the computer 60 determines that the front / back arrangement of the wafer W is not the desired front / back arrangement, that is, if it is determined that the front / back is wrong, it outputs an alarm to that effect. Specifically, this is displayed on the display 60a and the display 70a. An alarm sound may be sounded. Further, a program for urging the wafer reversing operation may be executed. For example, the operator may be notified to invert the wafer W on the stage 5a. For the inverted wafer W, the front / back determination step S6 is performed again. Further, the wafer W may be automatically reversed.

ここで図3を参照し、表裏判定工程S6で実行される具体的な処理の一例について説明する。図3は、表裏判定工程S6で実行される具体的な処理の一例を示すフローチャートである。コンピュータ60は、ウェハWがステージ5a上に位置付けられる度に繰り返しこの処理を実行する。   Here, an example of a specific process executed in the front / back determination step S6 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an example of specific processing executed in the front / back determination step S6. The computer 60 repeatedly executes this process every time the wafer W is positioned on the stage 5a.

最初に、コンピュータ60は、ウェハWの表裏配置が所望の表裏配置であるか否かを判定する(ステップS11)。   First, the computer 60 determines whether or not the front and back arrangement of the wafer W is a desired front and back arrangement (step S11).

ウェハWの表裏は、例えば、評価対象の波形パターンと参照パターンとを比較することで判定される。参照パターンは、ウェハWの圧電効果による電圧の所望の波形パターンであり、コンピュータ60に予め登録されている。   The front and back of the wafer W is determined by comparing, for example, a waveform pattern to be evaluated with a reference pattern. The reference pattern is a desired waveform pattern of a voltage due to the piezoelectric effect of the wafer W, and is registered in advance in the computer 60.

参照パターンは、例えば、ポーリング処理直後の未加工のインゴット状態の結晶をオシロスコープ70のプローブで打撃したときにサンプリングされる電圧の波形パターンである。   The reference pattern is, for example, a waveform pattern of a voltage sampled when a raw ingot crystal immediately after the polling process is hit with a probe of the oscilloscope 70.

ここで図4を参照し、波形パターンについて説明する。図4はオシロスコープ70のディスプレイ70aに表示される、ウェハWの圧電効果による電圧の時間的推移(波形パターン)の例を示す。具体的には、図4(A)はステージ5a上に置かれたウェハWの上面が表面の場合の波形パターンを示し、図4(B)は上面が裏面の場合の波形パターンを示す。時刻t1は、ウェハWの上面にオシロスコープ70のプローブによる打撃が加えられた時刻を示す。   Here, the waveform pattern will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an example of the temporal transition (waveform pattern) of the voltage due to the piezoelectric effect of the wafer W, which is displayed on the display 70 a of the oscilloscope 70. Specifically, FIG. 4A shows a waveform pattern when the upper surface of the wafer W placed on the stage 5a is the front surface, and FIG. 4B shows a waveform pattern when the upper surface is the back surface. Time t1 indicates the time at which the top surface of the wafer W was hit by the probe of the oscilloscope 70.

図4に示すように、ウェハWの上面が表面の場合の波形パターンは、上面が裏面の場合の波形パターンに対して上下が逆転している。コンピュータ60は、この特性を利用してウェハWの表裏を判定できる。   As shown in FIG. 4, the waveform pattern when the upper surface of the wafer W is the front surface is inverted upside down with respect to the waveform pattern when the upper surface is the back surface. The computer 60 can determine the front and back of the wafer W using this characteristic.

ウェハWの表裏は、一般的には、+Z方向を表とする場合が多い。そのため、図4(A)に示すようにプローブによる打撃の瞬間にマイナス電圧が発生する面を表面とする場合が多い。但し、図4(B)に示すようにプローブによる打撃の瞬間にプラス電圧が発生する面を表面としてもよい。   In general, the front and back surfaces of the wafer W are generally in the + Z direction. Therefore, as shown in FIG. 4A, the surface where a negative voltage is generated at the moment of impact by the probe is often used as the surface. However, as shown in FIG. 4B, a surface where a positive voltage is generated at the moment of impact by the probe may be used as the surface.

ウェハWの表裏は、特許文献1の結晶極性判定装置のように、ピエゾ素子による振動の波形とその振動に応じて発生する電圧の波形の位相差と予め登録された基準位相差との比較に基づいて判定されてもよい。   The front and back surfaces of the wafer W are compared with the reference phase difference registered in advance and the phase difference between the waveform of the vibration caused by the piezo element and the waveform of the voltage generated according to the vibration, as in the crystal polarity determination device of Patent Document 1. It may be determined based on.

ウェハWの表裏配置が所望の表裏配置であると判定すると(ステップS11のYES)、コンピュータ60は、ウェハWを面取り研削装置50へ自動搬送する(ステップST12)。例えば、コンピュータ60は、ステージ5a上に置かれたウェハWの上面が表面であると判定した場合に、ウェハWの表裏配置が所望の表裏配置であると判定する。そして、コンピュータ60は、搬送部5に対して制御信号を出力して吸着機構5b及びリニアモータ5cを動作させ、面取り研削装置50の投入口51を通じてウェハWを面取り研削加工室55内に設置された研削チャックステージ30aの上に位置付ける。   If it is determined that the front / back arrangement of the wafer W is the desired front / back arrangement (YES in step S11), the computer 60 automatically transfers the wafer W to the chamfering grinding apparatus 50 (step ST12). For example, when the computer 60 determines that the upper surface of the wafer W placed on the stage 5a is the front surface, the computer 60 determines that the front and back arrangement of the wafer W is a desired front and back arrangement. The computer 60 outputs a control signal to the transfer unit 5 to operate the suction mechanism 5b and the linear motor 5c, and the wafer W is installed in the chamfering grinding chamber 55 through the insertion port 51 of the chamfering grinding device 50. It is positioned on the grinding chuck stage 30a.

一方、ウェハWの表裏配置が所望の表裏配置でないと判定すると(ステップS11のNO)、コンピュータ60は、表裏間違いを警告する(ステップS13)。例えば、コンピュータ60は、ステージ5a上に置かれたウェハWの上面が裏面であると判定した場合、或いは、その上面が表面であるか裏面であるか判別できない場合に、ウェハWの表裏配置が所望の表裏配置でないと判定する。そして、コンピュータ60は、ウェハWの表裏間違いが発生したことを知らせるテキストメッセージをディスプレイ60aに表示する。また、コンピュータ60は、スピーカから警報音を出力させてもよい。   On the other hand, if it is determined that the front / back arrangement of the wafer W is not the desired front / back arrangement (NO in step S11), the computer 60 warns the front / back mistake (step S13). For example, when the computer 60 determines that the upper surface of the wafer W placed on the stage 5a is the back surface, or cannot determine whether the upper surface is the front surface or the back surface, the front and back arrangement of the wafer W is determined. It is determined that the desired front / back arrangement is not achieved. Then, the computer 60 displays a text message on the display 60a informing that a front / back error of the wafer W has occurred. Further, the computer 60 may output an alarm sound from a speaker.

その後、コンピュータ60は、ウェハWを反転させる(ステップS14)。例えば、コンピュータ60は、搬送部5に搭載された不図示の反転機構を動作させてウェハWの上下を自動的に反転させる。表裏間違いを正すためである。反転機構は、真空吸着を用いた機構であってもよく、クランプを用いた機構であってもよい。コンピュータ60は、手作業によるウェハWの反転を作業者に促してもよい。   Thereafter, the computer 60 inverts the wafer W (step S14). For example, the computer 60 operates a reversing mechanism (not shown) mounted on the transfer unit 5 to automatically reverse the wafer W up and down. This is to correct the mistakes. The reversing mechanism may be a mechanism using vacuum suction or a mechanism using a clamp. The computer 60 may prompt the operator to manually reverse the wafer W.

その後、コンピュータ60は、ステップS11以降の処理をやり直す。例えば、コンピュータ60は、反転機構によってウェハWが自動的に反転された場合、ステップS11以降の処理を自動的に再開させる。或いは、コンピュータ60は、作業者が手作業でウェハWの上下を反転する場合、再開ボタンの押下等の作業者の入力操作に応じてステップS11以降の処理を再開させてもよい。   Thereafter, the computer 60 redoes the processing after step S11. For example, when the wafer W is automatically reversed by the reversing mechanism, the computer 60 automatically restarts the processes after Step S11. Alternatively, when the worker manually flips the wafer W up and down, the computer 60 may resume the processing from step S11 onward according to the operator's input operation such as pressing the resume button.

このようにして、コンピュータ60は、ウェハWの表裏が逆転した状態のままでべべリング工程S7が行われてしまうのを確実に防止できる。そして、ウェハWの表裏間違いに起因する取り返しのつかない事態の発生をより確実に防止できる。   In this way, the computer 60 can reliably prevent the beveling step S7 from being performed while the front and back of the wafer W are reversed. In addition, it is possible to more surely prevent the occurrence of an irreparable situation caused by a mistake in the front and back of the wafer W.

なお、コンピュータ60による電圧の波形パターンの評価及びウェハWの表裏判定は省略されてもよい。電圧の波形パターンの評価及びウェハWの表裏判定は制御装置としてのオシロスコープ70で行われてもよいためである。この場合、その判定結果は、オシロスコープ70のディスプレイ70aに自動的に表示されてもよい。ディスプレイ70aは、その判定結果を表示するように手動で操作されてもよい。   The evaluation of the voltage waveform pattern and the front / back determination of the wafer W by the computer 60 may be omitted. This is because the evaluation of the voltage waveform pattern and the front / back determination of the wafer W may be performed by an oscilloscope 70 as a control device. In this case, the determination result may be automatically displayed on the display 70a of the oscilloscope 70. The display 70a may be manually operated so as to display the determination result.

その後、べべリング工程S7が実行される。コンピュータ60は、例えば、ウェハWの表裏配置が所望の表裏配置であるか否かを判定し、所望の表裏配置であると判定した場合、べべリング工程S7でもウェハWの表裏配置が所望の表裏配置となるよう、図2(B)の実線矢印AR2で示すようにウェハWを面取り研削装置50のところに自動搬送する。   Thereafter, the beveling step S7 is performed. For example, the computer 60 determines whether or not the front and back arrangement of the wafer W is a desired front and back arrangement. If the computer 60 determines that the front and back arrangement is a desired front and back arrangement, for example, the front and back arrangement of the wafer W is also desired in the beveling step S7. The wafer W is automatically transferred to the chamfering grinding apparatus 50 as indicated by a solid arrow AR2 in FIG.

具体的には、搬送部5は、エアシリンダ5b2を駆動して真空吸着アームシャフト5b3を下方に伸長させ、真空吸着アーム5b1でステージ5a上のウェハWを吸着させる。そして、エアシリンダ5b2を駆動して真空吸着アームシャフト5b3を上方に引っ込めた後、リニアモータ5cによって面取り研削装置50のところまで吸着機構5bを移動させる。その後、吸着機構5bは、面取り研削装置50の投入口51を通じ、吸着していたウェハWを面取り研削加工室55内に入れる。具体的には、搬送部5は、真空吸着アームシャフト5b3を下方に伸長させ、真空吸着アーム5b1が吸着していたウェハWを研削チャックステージ30a上に位置付ける。そして、真空吸着アーム5b1による真空吸着を解除する。   Specifically, the transport unit 5 drives the air cylinder 5b2 to extend the vacuum suction arm shaft 5b3 downward, and sucks the wafer W on the stage 5a with the vacuum suction arm 5b1. Then, after the air cylinder 5b2 is driven to retract the vacuum suction arm shaft 5b3 upward, the suction mechanism 5b is moved to the chamfering grinding device 50 by the linear motor 5c. Thereafter, the suction mechanism 5 b puts the sucked wafer W into the chamfering grinding chamber 55 through the insertion port 51 of the chamfering grinding device 50. Specifically, the transfer unit 5 extends the vacuum suction arm shaft 5b3 downward, and positions the wafer W that has been sucked by the vacuum suction arm 5b1 on the grinding chuck stage 30a. Then, the vacuum suction by the vacuum suction arm 5b1 is released.

面取り研削装置50は、ウェハWをベベリング加工する際にウェハWを保持するチャック部30、及び、ウェハWを研削する砥石部40を備える。チャック部30及び砥石部40は面取り研削加工室55内に設置される。   The chamfering grinding apparatus 50 includes a chuck unit 30 that holds the wafer W when the wafer W is beveled, and a grindstone unit 40 that grinds the wafer W. The chuck part 30 and the grindstone part 40 are installed in a chamfering grinding chamber 55.

チャック部30は、研削チャックステージ30a、研削チャックステージスピンドル30b、スピンドルモータ30c、リニアモータ30d、及びリニアモータガイド30eを含む。   The chuck unit 30 includes a grinding chuck stage 30a, a grinding chuck stage spindle 30b, a spindle motor 30c, a linear motor 30d, and a linear motor guide 30e.

研削チャックステージ30aは真空吸着でウェハWを保持する。研削チャックステージ30aは、研削チャックステージスピンドル30bを介してスピンドルモータ30cに連結される。スピンドルモータ30cは鉛直軸回りに回転する。回転数は、例えば、1〜10RPM程度である。   The grinding chuck stage 30a holds the wafer W by vacuum suction. The grinding chuck stage 30a is connected to a spindle motor 30c via a grinding chuck stage spindle 30b. The spindle motor 30c rotates around the vertical axis. The number of rotations is, for example, about 1 to 10 RPM.

研削チャックステージ30aは、リニアモータ30dによりリニアモータガイド30eに沿って矢印AR3で示すように水平方向に移動する。   The grinding chuck stage 30a is moved in the horizontal direction as indicated by an arrow AR3 along the linear motor guide 30e by the linear motor 30d.

研削チャックステージ30aに真空吸着で保持されたウェハWは、研削チャックステージ30aと共に水平方向へ移動させられ、砥石部40と接触する。   The wafer W held by vacuum chucking on the grinding chuck stage 30a is moved in the horizontal direction together with the grinding chuck stage 30a and comes into contact with the grindstone unit 40.

砥石部40は、ダイヤモンド砥石40a、砥石スピンドル40b、及びスピンドルモータ40cを含む。   The grindstone unit 40 includes a diamond grindstone 40a, a grindstone spindle 40b, and a spindle motor 40c.

ダイヤモンド砥石40aは、砥石スピンドル40bを介してスピンドルモータ40cに連結され、研削力を得るため高速で回転させられる。スピンドルモータ40cは鉛直軸回りに回転する。ダイヤモンド砥石40aの周速は、例えば、4〜6インチのタンタル酸リチウム結晶でできたウェハの場合で、1分間当たり400〜1200メートル程度である。   The diamond grindstone 40a is connected to a spindle motor 40c via a grindstone spindle 40b, and is rotated at a high speed to obtain a grinding force. The spindle motor 40c rotates around the vertical axis. The peripheral speed of the diamond grindstone 40a is, for example, about 400 to 1200 meters per minute in the case of a wafer made of 4 to 6 inches of lithium tantalate crystal.

ダイヤモンド砥石40aは所望のラウンド形状の砥石断面を備えており、べべリング加工と同時にウェハWの面取りを行うことができる。面取り研削装置50は、クーラントノズル56からクーラント57を噴射させながらべべリング加工を行う。なお、べべリング工程S7でサブ・オリフラを作製したり、メイン・オリフラのべべリング加工を行ったりするには、ウェハWの水平位置、リニアモータガイド30eを介した水平方向への移動距離をウェハWの回転角度毎に細かく調整すればよい。べべリング加工により、ウェハWは所望の直径に仕上げられる。   The diamond grindstone 40a has a desired round-shaped grindstone cross section, and the wafer W can be chamfered simultaneously with the beveling process. The chamfering grinding device 50 performs beveling while spraying the coolant 57 from the coolant nozzle 56. In order to fabricate the sub-orientation flat in the beveling step S7 or to perform the beveling process of the main / orientation flat, the horizontal position of the wafer W and the horizontal movement distance via the linear motor guide 30e are determined. What is necessary is just to adjust finely for every rotation angle of W. The wafer W is finished to a desired diameter by the beveling process.

ベベリング加工が終了すると、搬送部5は、図2(B)の実線矢印AR4で示すように、面取り研削加工室55内から投入口51を通じてウェハWを研削後ステージ58のところに自動搬送する。   When the beveling process is completed, the transfer unit 5 automatically transfers the wafer W from the chamfering grinding process chamber 55 to the post-grinding stage 58 through the insertion port 51 as indicated by a solid arrow AR4 in FIG.

上述の構成により、本発明の実施形態に係る圧電性酸化物ウェハの製造方法は、圧電性酸化物ウェハの表裏間違いに起因する取り返しのつかない事態の発生をより確実に防止できる。   With the above-described configuration, the method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer according to the embodiment of the present invention can more reliably prevent the occurrence of an irreversible situation due to a front / back error of the piezoelectric oxide wafer.

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明は上述のような特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the above specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim Various modifications and changes are possible.

例えば、ウェハ製造装置100は、ウェハ25枚を収納できるウェハカセットを複数セット用いてカセット・トゥ・カセットで自動運転してもよい。この場合、ウェハ製造装置100は、ウェハカセットからウェハWを取り出してステージ5a上へ移すロボットと、ステージ5aから研削チャックステージ30aへウェハWを移すロボットと、ベベリング加工後のウェハWを研削チャックステージ30aから研削後ステージ58へ移すロボットと、ベベリング加工後のウェハWを研削後ステージ58からウェハカセットへ戻すロボットと、ウェハカセットを交換するロボットを備えていてもよい。   For example, the wafer manufacturing apparatus 100 may be automatically operated by a cassette-to-cassette using a plurality of wafer cassettes that can store 25 wafers. In this case, the wafer manufacturing apparatus 100 includes a robot that takes out the wafer W from the wafer cassette and moves it onto the stage 5a, a robot that moves the wafer W from the stage 5a to the grinding chuck stage 30a, and a wafer chuck after the beveling process. A robot that moves from 30a to the stage 58 after grinding, a robot that returns the wafer W after the beveling process from the stage 58 to the wafer cassette after grinding, and a robot that replaces the wafer cassette may be provided.

また、上述の実施形態では、表裏判定工程S6は、ウェハの表裏判定とその直後のべべリング工程S7への自動搬送とを一体化された不可分の処理として含む。ウェハの表裏判定が行われた後で手作業によるミスが発生するのを防止するためである。例えば、べべリング工程S7への自動搬送が一時停止ボタン等の操作により中断された場合、ウェハの表裏配置が所望の表裏配置であると既に判定されているときであっても、その後の自動搬送の再開が禁止されてもよい。この場合、ウェハの表裏判定がやり直される。真空吸着アーム5b1が吸着していたウェハが吸着解除ボタン等の操作により自動搬送中に取り外された場合についても同様である。
In the above-described embodiment, the front / back determination step S6 includes the front / back determination of the wafer and the automatic conveyance to the beveling step S7 immediately after that as an integrated inseparable process. This is to prevent a manual error from occurring after the front / back determination of the wafer is performed. For example, when the automatic transfer to the beveling step S7 is interrupted by the operation of a pause button or the like, even if it is already determined that the front / back arrangement of the wafer is the desired front / back arrangement, the subsequent automatic transfer Resumption may be prohibited. In this case, the front / back determination of the wafer is performed again. The same applies to the case where the wafer that has been sucked by the vacuum suction arm 5b1 is removed during the automatic transfer by the operation of the suction release button or the like.

上述の実施形態に係るウェハ製造装置100を利用し、42°RYの4インチLTウェハを10,000枚作製した。その結果、ベベリング工程S7の直前の表裏判定工程S6で表裏間違いと判定されたウェハは5枚であり、表裏間違いの発生率は0.05%であった。なお、表裏間違いと判定された5枚のウェハは、反転された後で再び表裏判定工程S6に投入され、最終的には良品として出荷可能となった。
Using the wafer manufacturing apparatus 100 according to the above-described embodiment, 10,000 42 ° RY 4-inch LT wafers were manufactured. As a result, five wafers were determined to be front / back wrong in the front / back judgment step S6 immediately before the beveling step S7, and the incidence of front / back mistakes was 0.05%. Note that the five wafers determined to be front / back mistakes were turned over and then entered again in the front / back determination step S6, and finally shipped as non-defective products.

比較例Comparative example

上述の実施形態に係るウェハ製造装置100を利用しない場合、すなわち、べべリング工程S7の直前に表裏判定工程S6を実行しない場合、ベベリング工程S7の直後での表裏間違いの発生率、すなわち、円板状に切断された後のウェハのハンドリングミスによる表裏間違いの発生率は、約0.05%であることが知れている。しかしながら、例えば新人又は経験の浅いオペレータが洗浄工程を担当する場合にはその発生率が上昇するおそれがある。また、例えばウェハキャリアの設置方向間違いは大量の不良品をもたらすおそれもある。本実施形態に係る圧電性酸化物ウェハの製造方法は、これらの要因の影響を受けず、表裏間違いのないウェハが確実に製造されるようにする。
When the wafer manufacturing apparatus 100 according to the above-described embodiment is not used, that is, when the front / back determination step S6 is not performed immediately before the beveling step S7, the occurrence rate of the front / back mistake immediately after the beveling step S7, that is, a disc It is known that the occurrence rate of front and back mistakes due to a handling error of a wafer after being cut into a shape is about 0.05%. However, for example, when a newcomer or an inexperienced operator is in charge of the cleaning process, the occurrence rate may increase. Further, for example, an incorrect installation direction of the wafer carrier may cause a large number of defective products. The method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer according to the present embodiment is not affected by these factors, and ensures that a wafer having no front and back is manufactured.

5・・・搬送部 5a・・・ステージ 5b・・・吸着機構 5b1・・・真空吸着アーム 5b2・・・エアシリンダ 5b3・・・真空吸着アームシャフト 5c・・・リニアモータ 5d・・・リニアモータガイド 20・・・力付与機構 30・・・チャック部 30a・・・研削チャックステージ 30b・・・研削チャックステージスピンドル 30c・・・スピンドルモータ 30d・・・リニアモータ 30e・・・リニアモータガイド 40・・・砥石部 40a・・ダイヤモンド砥石 40b・・・砥石スピンドル 40c・・・スピンドルモータ 50・・・面取り研削装置 51・・・投入口 55・・・面取り研削加工室 56・・・クーラントノズル 57・・・クーラント 58・・・研削後ステージ 60・・・コンピュータ 60a・・・ディスプレイ 70・・・オシロスコープ 70a・・・ディスプレイ 100・・・ウェハ製造装置 W・・・ウェハ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Transfer part 5a ... Stage 5b ... Adsorption mechanism 5b1 ... Vacuum adsorption arm 5b2 ... Air cylinder 5b3 ... Vacuum adsorption arm shaft 5c ... Linear motor 5d ... Linear motor Guide 20 ... Force applying mechanism 30 ... Chuck 30a ... Grinding chuck stage 30b ... Grinding chuck stage spindle 30c ... Spindle motor 30d ... Linear motor 30e ... Linear motor guide 40 ..Wheel part 40a ..Diamond wheel 40b... Grinding wheel spindle 40c... Spindle motor 50... Chamfering grinding device 51 .. Chamfering port 55 .. Chamfering grinding chamber 56. ..Coolant 58 ... Stage after grinding 60 ... Computer 60a ··· display 70 ... oscilloscope 70a ··· display 100 ... wafer manufacturing equipment W ··· wafer

Claims (9)

圧電性酸化物ウェハの製造方法であって、
前記圧電性酸化物ウェハの分極方向に応じて決まる前記圧電性酸化物ウェハの表裏を制御装置が判定する表裏判定工程と、
前記圧電性酸化物ウェハの外周の面取り研削を行うべべリング工程と、を有し、
前記表裏判定工程は、前記べべリング工程の直前に実行される、
製造方法。
A method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer, comprising:
A front / back determination step in which a controller determines the front / back of the piezoelectric oxide wafer determined according to the polarization direction of the piezoelectric oxide wafer;
A beveling step of chamfering and grinding the outer periphery of the piezoelectric oxide wafer,
The front and back determination step is executed immediately before the beveling step.
Production method.
前記圧電性酸化物ウェハは、圧電性酸化物結晶から作られる、
請求項1に記載の製造方法。
The piezoelectric oxide wafer is made of piezoelectric oxide crystals;
The manufacturing method according to claim 1.
前記酸化物結晶は、36〜50°RY方位のタンタル酸リチウム結晶、又は、126〜128°RY方位のニオブ酸リチウム結晶である、
請求項2に記載の製造方法。
The oxide crystal is a lithium tantalate crystal having a 36 to 50 ° RY orientation or a lithium niobate crystal having a 126 to 128 ° RY orientation.
The manufacturing method according to claim 2.
前記表裏判定工程では、前記制御装置は、前記圧電性酸化物ウェハの圧電効果によって生じた電圧の波形パターンを評価することで、前記圧電性酸化物ウェハの表裏を判定する、
請求項1に記載の製造方法。
In the front / back determination step, the control device determines the front / back of the piezoelectric oxide wafer by evaluating a waveform pattern of a voltage generated by the piezoelectric effect of the piezoelectric oxide wafer.
The manufacturing method according to claim 1.
前記表裏判定工程では、前記制御装置は、ピエゾ素子による力を前記圧電性酸化物ウェハに作用させること、或いは、波形測定器のプローブを前記圧電性酸化物ウェハの表面に接触させることで、前記圧電性酸化物ウェハの圧電効果による電圧を生じさせる、
請求項4に記載の製造方法。
In the front / back determination step, the control device causes the force from the piezoelectric element to act on the piezoelectric oxide wafer, or brings the probe of the waveform measuring instrument into contact with the surface of the piezoelectric oxide wafer, Generate voltage due to the piezoelectric effect of the piezoelectric oxide wafer,
The manufacturing method according to claim 4.
圧電性酸化物ウェハの製造方法であって、
前記圧電性酸化物ウェハの分極方向に応じて決まる前記圧電性酸化物ウェハの表裏を制御装置が判定する表裏判定工程と、
前記圧電性酸化物ウェハの表裏が逆転した状態で行われると、その後に表裏を反転させたとしても前記圧電性酸化物ウェハが良品となり得ない事態をもたらす不可逆工程と、を有し、
前記表裏判定工程は、前記不可逆工程の直前に実行される、
製造方法。
A method for manufacturing a piezoelectric oxide wafer, comprising:
A front / back determination step in which a controller determines the front / back of the piezoelectric oxide wafer determined according to the polarization direction of the piezoelectric oxide wafer;
When performed in a state where the front and back of the piezoelectric oxide wafer is reversed, an irreversible process that brings about a situation where the piezoelectric oxide wafer cannot be a good product even if the front and back are reversed thereafter,
The front / back determination step is executed immediately before the irreversible step,
Production method.
前記表裏判定工程では、前記制御装置は、前記圧電性酸化物ウェハの表裏配置が所望の表裏配置であるか否かを判定し、所望の表裏配置であると判定した場合、直後の不可逆工程で前記圧電性酸化物ウェハの表裏配置が所望の表裏配置となるよう、前記圧電性酸化物ウェハを前記直後の不可逆工程に自動搬送する、
請求項6に記載の製造方法。
In the front / back determination step, the control device determines whether the front / back arrangement of the piezoelectric oxide wafer is a desired front / back arrangement, and determines that the desired front / back arrangement is a desired front / back arrangement, The piezoelectric oxide wafer is automatically transferred to the irreversible process immediately after the piezoelectric oxide wafer so that the front and back arrangement of the piezoelectric oxide wafer is a desired front and back arrangement.
The manufacturing method according to claim 6.
前記表裏判定工程では、前記制御装置は、前記圧電性酸化物ウェハの表裏配置が所望の表裏配置であるか否かを判定し、所望の表裏配置でないと判定した場合、前記圧電性酸化物ウェハの表裏を自動的に反転させた後、前記圧電性酸化物ウェハの表裏を再判定する、
請求項6に記載の製造方法。
In the front / back determination step, the control device determines whether the front / back arrangement of the piezoelectric oxide wafer is a desired front / back arrangement, and when determining that the piezoelectric oxide wafer is not a desired front / back arrangement, the piezoelectric oxide wafer Automatically reversing the front and back of the piezoelectric oxide wafer, re-determine the front and back of the piezoelectric oxide wafer,
The manufacturing method according to claim 6.
前記表裏判定工程は、複数の前記不可逆工程のそれぞれの直前に実行される、
請求項6乃至8の何れかに記載の製造方法。
The front and back determination step is executed immediately before each of the plurality of irreversible steps.
The manufacturing method in any one of Claims 6 thru | or 8.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116021358A (en) * 2023-03-28 2023-04-28 之江实验室 A device and method for fine processing lithium niobate piezoelectric single crystal

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006156895A (en) * 2004-12-01 2006-06-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Wafer front and back inspection method and inspection apparatus
JP2008130831A (en) * 2006-11-21 2008-06-05 Sumitomo Electric Ind Ltd Compound semiconductor wafer front and back inspection method and compound semiconductor wafer front and back inspection apparatus
JP2008139152A (en) * 2006-12-01 2008-06-19 Fujitsu Ltd Inspection method, inspection apparatus, and inspection system
JP2014224693A (en) * 2013-05-15 2014-12-04 住友金属鉱山株式会社 Crystal polarity determination device and crystal polarity determination method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006156895A (en) * 2004-12-01 2006-06-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Wafer front and back inspection method and inspection apparatus
JP2008130831A (en) * 2006-11-21 2008-06-05 Sumitomo Electric Ind Ltd Compound semiconductor wafer front and back inspection method and compound semiconductor wafer front and back inspection apparatus
JP2008139152A (en) * 2006-12-01 2008-06-19 Fujitsu Ltd Inspection method, inspection apparatus, and inspection system
JP2014224693A (en) * 2013-05-15 2014-12-04 住友金属鉱山株式会社 Crystal polarity determination device and crystal polarity determination method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116021358A (en) * 2023-03-28 2023-04-28 之江实验室 A device and method for fine processing lithium niobate piezoelectric single crystal

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