[发明专利]圆筒磨削装置及磨削方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种圆筒磨削装置及采用该圆筒磨削装置而进行的磨削方法，该圆筒磨削装置，在半导体制造中，被使用于单晶晶棒的圆筒磨削工序中。

背景技术

根据柴氏长晶法(CZ法)而制造出来的单晶晶棒，具有圆柱状的晶身部和锥状的端部(顶部与尾部)。而且，在块体(block)的切断工序中，通过内周刃切片机、外周刃切片机、带锯(bandsaw)等，这些锥状的端部被切离，而作成仅剩下圆柱状的晶身部。进而，晶身部，按照需要，被切断为多个块体。然后，各晶棒的块体，对其外周面施行磨削加工而成为规定的直径之后，通过线锯等而被切断，于是被切片成多片硅芯片。

作为一种用于磨削圆筒状晶棒的外周面的磨削装置，圆筒磨削装置是最常用的。

图4是表示以往一般的圆筒磨削装置的一个例子的概略图。

此圆筒磨削装置101，具备：用于保持晶棒105的夹具(夹持器)102、102’；用于旋转驱动晶棒105的旋转机构104；及磨削晶棒105的砥石(磨石)103等。并且，构成：由前述夹具102、102’传达旋转驱动力，使晶棒105绕轴旋转，而且相对于前述晶棒105，将旋转中的圆盘状砥石103往其旋转轴向进给，同时往前述夹具102、102’的旋转轴向进给，也就是使砥石103作交叉(traverse)移动，由此，可磨削前述晶棒105的外周面。

在圆筒磨削装置101中，从水平方向来保持晶棒105的端面，即，以使晶棒105的旋转轴与水平方向一致的方式，来保持晶棒105。前述砥石103，由于是往该砥石103的旋转轴向的晶棒105侧进给，同时往前述夹具102、102’的旋转轴向进给，若前述晶棒105的旋转轴和前述夹具102、102’的旋转轴偏移，则无法磨削成圆筒状，且会发生必要以上的磨削量。因此，在磨削前，进行晶棒的定心(centering)是不可缺少的。

有关此定心，揭示一种圆筒磨削装置，先测量工件的轴向的多处剖面形状，并依据测量结果，通过演算而算出研磨中心，然后根据用以调整工件位置的驱动部，来调整被计算出来的研磨中心与工件的旋转中心的偏移(参照日本特开平2-131849号公报)。

另外，揭示一种外径磨削机，是通过固定棒，把持工件的两侧的端面，来磨削工件的外径磨削机，并构成：将工件置放在工件置放部，在此状态下，由前述固定棒的中心线的延长线上至工件置放部的工件接触部为止的垂直下降距离，等于工件的半径(参照日本实开平6-63266号公报)。

然而，即便是采用前述的磨削装置，为了精度良好地实行定心，目前是采取一种方法，在此方法中，熟练的作业员，最后是利用塑料锤等，敲打工件，并通过目视来实行最终的定心。因此，虽然能精度良好地实行定心，但是直到要开始磨削晶棒为止的工序，需要花费许多时间，所以这种方法成为磨削加工效率低的原因之一。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而开发出来，其目的是提供一种圆筒磨削装置及磨削方法，针对圆柱状晶棒的侧面的磨削加工，通过缩短从将晶棒置放在圆筒磨削装置的平台上开始算起至精度良好地完成定心为止的工序时间，而能提高晶棒的磨削加工效率。

为了达成上述目的，本发明提供一种圆筒磨削装置，用于磨削圆柱状晶棒的侧面，其特征在于：至少具备：平台，其用以将前述圆柱状晶棒直立置放；一对夹具，其从垂直方向来保持前述晶棒两侧的端面；旋转机构，其用于驱动前述晶棒来使其绕轴旋转；及研磨轮，其可在前述旋转机构的旋转轴向移动；并且，具备定心机构，其是由至少3个滚轮与用以支撑前述滚轮的臂所组成，使前述滚轮相对于前述晶棒，从水平方向作进退移动，而可压接前述晶棒，并且，先将前述圆柱状晶棒直立置放在前述平台上，接着将前述已直立置放的晶棒，从前述平台移载至前述夹具上，然后利用前述一对夹具，将前述晶棒两侧的端面，保持在垂直方向，接着一边利用前述旋转机构来使前述晶棒绕轴旋转，一边使前述定心机构相对于前述晶棒从水平方向作进退移动，而使前述滚轮压接前述晶棒的侧面，由此，使前述旋转机构的旋转轴与前述晶棒的中心轴一致，之后，利用前述研磨轮来磨削前述晶棒。