JP3780841B2

JP3780841B2 - Orientation flat machining method and orientation flat machining apparatus for ingot

Info

Publication number: JP3780841B2
Application number: JP2000357832A
Authority: JP
Inventors: 徹小原
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2020-11-24
Also published as: JP2002164311A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｓｉ（シリコン）等の半導体単結晶インゴットに研削加工を施してオリエンテーションフラットを形成するインゴットのオリエンテーションフラット加工方法及びオリエンテーションフラット加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シリコン（Ｓｉ）やガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等の半導体単結晶は、ＣＺ法を用いた単結晶引上装置により円柱状の半導体単結晶インゴットとして引上成長される。通常、引き上げられた半導体単結晶のインゴットは、その外周面が円筒研削されて直径が均一な円柱状に加工され、さらに一定の結晶方位を示すオリエンテーションフラット（以下、オリフラと称す）が砥石による研削加工により形成される。この後、インゴットは、オリフラ面を当て板に接着してワイヤーソー装置等でスライスされ、ウェーハ状に加工される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記インゴットのオリフラ加工技術には、以下のような課題が残されている。すなわち、オリフラを形成する場合、円筒研削の完了したインゴットを一度クランプから取り外し、再度オリフラ加工を行うためにクランプさせると、クランプの中心軸に対してインゴットの中心軸がずれてしまう、いわゆる芯ずれが生じる場合がある。
例えば、図３に示すように、円筒研削済みである直径２０１．００ｍｍのインゴットＩを再度オリフラ加工のためにクランプしてオリフラＯＦの幅５７．５で研削する場合、オリフラ研削の切り込み量ｄは、以下の式（１）（２）（３）

から求められ、切り込み量ｄが４．２００ｍｍとなる。
このとき、オリフラ幅５７．５±０．５ｍｍで研削する場合、例えば、オリフラ幅５７．０ｍｍのときに切り込み量ｄは４．１２６ｍｍとなり、差を求めると公差に入れるために
４．２００−４．１２６＝０．０７４
となり、許容される芯ずれ誤差が０±７／１００ｍｍ以内となる。
このような芯ずれ誤差内で再度クランプすることは、かなり困難であり、高精度にオリフラを研削加工することが難しかった。
【０００４】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、芯ずれが生じても高精度にオリフラを研削加工することができるインゴットのオリエンテーションフラット加工方法及びオリエンテーションフラット加工装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
本発明のインゴットのオリエンテーションフラット加工方法は、円柱状に研削加工された半導体単結晶のインゴットを砥石で研削してオリエンテーションフラットを加工する方法であって、
前記インゴットを主軸部に固定する工程と、
Ｘ線方位測定機構を用いてＸ線により前記インゴットのオリフラ加工位置と反対側となる１１０面のピークサーチを行う工程と、
前記インゴットの直径を測定する工程と、
前記主軸部を基準とした位置座標の検出が可能な測定子を主軸部に固定された前記インゴットに当接させる工程と、
検出した前記位置座標に基づいて前記インゴットの中心軸と前記主軸部の中心軸との位置ずれ量を測定する工程と、
測定された前記直径及び前記位置ずれ量に基づいて前記主軸部を基準に前記砥石による研削位置を調整する工程とを有し、
前記直径を測定する工程は、前記主軸部の中心軸を中心に前記インゴットを９０度回転させた前記オリフラ加工位置と前記ピークサーチ位置から９０度回転した位置において、前記インゴットを一対の前記測定子で挟んだ状態で検出された位置座標に基づいて行うとともに、
前記測定子をインゴットに当接させる工程と前記位置ずれ量を測定する工程は、前記主軸部の中心軸を中心に前記インゴットを２７０度回転させた位置において、前記オリフラ加工位置と反対側のインゴットの側面に測定子の一方の当接面を当接させて、前記測定子の位置における座標を検出し、この位置座標に基づいて前記インゴットの中心軸と前記主軸部の中心軸との位置ずれ量を測定することを特徴とする。
本発明のインゴットのオリエンテーションフラット加工装置は、上記のインゴットのオリエンテーションフラット加工方法により、円柱状に研削加工された半導体単結晶のインゴットを砥石で研削してオリエンテーションフラットを加工する装置であって、
前記インゴットを固定する主軸部と、
Ｘ線により前記インゴットのオリフラ加工位置と反対側となる１１０面のピークサーチを行うＸ線方位測定機構と、
前記主軸部を基準とした位置座標の検出が可能な測定子と、
前記測定子を前記主軸部に固定された前記インゴットに当接させ、検出した位置座標に基づいてインゴットの中心軸と主軸部の中心軸との位置ずれ量を測定する制御部とを備え、
前記制御部は、前記インゴットの直径及び測定された前記位置ずれ量に基づいて前記主軸部を基準に前記砥石による研削位置を調整することを特徴とする。
【０００６】
すなわち、本発明のインゴットのオリエンテーションフラット加工方法は、円柱状に研削加工された半導体単結晶のインゴットを砥石で研削してオリエンテーションフラットを加工する方法であって、前記インゴットを主軸部に固定する工程と、前記インゴットの直径を測定する工程と、前記主軸部を基準とした位置座標の検出が可能な測定子を主軸部に固定された前記インゴットに当接させる工程と、検出した前記位置座標に基づいて前記インゴットの中心軸と前記主軸部の中心軸との位置ずれ量を測定する工程と、測定された前記直径及び前記位置ずれ量に基づいて前記主軸部を基準に前記砥石による研削位置を調整する工程とを有することを特徴とする。
また、本発明のインゴットのオリエンテーションフラット加工装置は、円柱状に研削加工された半導体単結晶のインゴットを砥石で研削してオリエンテーションフラットを加工する装置であって、前記インゴットを固定する主軸部と、前記主軸部を基準とした位置座標の検出が可能な測定子と、前記測定子を前記主軸部に固定された前記インゴットに当接させ、検出した位置座標に基づいてインゴットの中心軸と主軸部の中心軸との位置ずれ量を測定する制御部とを備え、前記制御部は、前記インゴットの直径及び測定された前記位置ずれ量に基づいて前記主軸部を基準に前記砥石による研削位置を調整することを特徴とする。
【０００７】
これらのオリエンテーションフラット加工方法及びオリエンテーションフラット加工装置では、測定子を主軸部に固定されたインゴットに当接させ、検出した位置座標に基づいてインゴットの中心軸と主軸部の中心軸との位置ずれ量を測定し、さらに測定された直径及び位置ずれ量に基づいて主軸部を基準に砥石による研削位置を調整するので、インゴットを再度クランプした状態で直接測定した位置ずれ量（芯ずれ量）が砥石の制御にフィードバックされ、高精度な切り込み量及びオリフラ幅を得ることができる。
【０００８】
また、本発明のオリエンテーションフラット加工方法は、前記直径を測定する工程において、一対の前記測定子で前記主軸部に固定された前記インゴットを挟んだ状態で検出された位置座標に基づいて行うことが好ましい。すなわち、このオリエンテーションフラット加工方法では、一対の測定子でインゴットを挟んだ状態で検出された位置座標に基づいて直径が測定されるので、予めインゴットの直径を別に測定しなくても、オリフラ加工のために再度クランプした状態で、芯ずれ量の測定と共にインゴットの直径も容易にかつ正確に測定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインゴットのオリエンテーションフラット加工方法及びオリエンテーションフラット加工装置の一実施形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００１０】
本実施形態のオリエンテーションフラット加工装置は、図１及び図２に示すように、ＣＺ法により引上成長され円筒研削（円柱状に研削）加工されたシリコン単結晶（半導体単結晶）のインゴットＩを砥石１で研削してオリエンテーションフラットＯＦを加工する装置であって、インゴットＩをクランプして固定する主軸部２と、主軸部２を基準とした位置座標の検出が可能な一対の測定子３と、測定子３を主軸部２に固定されたインゴットＩに当接させ、検出した位置座標に基づいてインゴットＩの中心軸Ｃ１と主軸部２の中心軸Ｃ２との位置ずれ量を測定する制御部４とを備えている。
【００１１】
上記砥石１は、中心軸を回転軸にして回転可能とされていると共に、その回転軸上をインゴットＩに対向して前後進可能であり、その位置座標を信号として制御部４へ送るようになっている。
上記測定子３は、サーボ軸に接続され、その位置座標を信号として制御部４へ送るようになっている。なお、砥石１は、その回転軸の延長線が主軸部２の中心軸Ｃ２と交差するように配置され、一対の測定子３は、測定時に砥石１の回転軸の延長線上で移動可能に設定されている。また、測定子３は、砥石１の回転軸に直交する当接面３ａを有している。
【００１２】
上記制御部４は、主軸部２を基準として砥石１の前進量（移動量）を制御可能であり、インゴットＩの直径及び測定された位置ずれ量に基づいて主軸部２を基準に砥石１による研削位置を調整するものである。
なお、本装置は、インゴットＩの方位測定を行うＸ線方位測定機構５を備えている。
【００１３】
次に、本実施形態のインゴットのオリエンテーションフラット加工装置によるオリフラ加工方法について説明する。
【００１４】
まず、円筒研削済みのインゴットＩを主軸部２にクランプさせ、図１の（ａ）に示すように、Ｘ線方位測定機構５を用いてＸ線により１１０面のピークサーチを行う。なお、図中の黒丸印●は、１１０面のピークサーチ位置を示し、三角印▼は、オリフラ加工面を示している。
次に、主軸部２を、図１の（ｂ）に示すように、中心軸Ｃ２を中心に９０度回転させ、図１の（ｃ）に示すように、一対の測定子３でインゴットＩを挟みインゴットＩの外周面に互いに対向状態にして当接面３ａを当接させる。
【００１５】
このとき、各測定子３の位置は、制御部４において主軸部２の中心軸Ｃ２を基準とした座標として検出され、両測定子３の位置座標からインゴットＩの直径Ｄ及びオリフラ面ＯＦまでの高さＨが算出される。
この後、主軸部２を、図２の（ａ）に示すように、中心軸Ｃ２を中心にさらに２７０度回転させ、図２の（ｂ）に示すように、砥石１と反対側のインゴットＩの側面に測定子３の一方の当接面３ａを当接させる。
【００１６】
このとき、測定子３の位置における座標を検出し、この位置座標に基づいてインゴットＩの中心軸Ｃ１と主軸部２の中心軸Ｃ２との位置ずれ量ｔを測定し、この位置ずれ量及びインゴットＩの直径に基づいて主軸部２の中心軸Ｃ２を基準とした砥石１の研削位置を制御部４により調整する。
すなわち、インゴットＩの半径から測定子３と中心軸Ｃ２との距離を差し引いて上記位置ずれ量ｔを算出し、さらにオリフラ面ＯＦまでの高さＨからインゴットＩの半径を引いた値、すなわちインゴットＩの中心軸Ｃ１を基準としたオリフラ面ＯＦまでの距離に位置ずれ量ｔを加算すると、主軸部２の中心軸Ｃ２を基準としたオリフラ面ＯＦまでの距離（すなわち中心軸Ｃ２を基準とした研削位置）が割り出される。（結果的には、測定子３の位置座標にオリフラ面ＯＦまでの高さＨを加算した位置となる。）
【００１７】
そして、制御部４により、中心軸Ｃ２を基準とした研削位置から砥石１の前進量Ｆを設定し、図２の（ｃ）に示すように、上記研削位置まで砥石１を回転させながら前進移動させ、インゴットＩの全長にわたってオリフラ面ＯＦまで研削することにより、オリフラ加工が行われる。
このように本実施形態では、測定子３を主軸部２に固定されたインゴットＩに当接させ、検出した位置座標に基づいてインゴットＩの中心軸Ｃ１と主軸部２の中心軸Ｃ２との位置ずれ量ｔを測定し、さらに直径Ｄ及び位置ずれ量ｔに基づいて主軸部２を基準に砥石１による研削位置を調整するので、インゴットＩを再度クランプした状態で直接測定した位置ずれ量（芯ずれ量）ｔが砥石１の研削制御にフィードバックされ、高精度な切り込み量及びオリフラ幅を得ることができる。なお、一対の測定子３でインゴットＩを挟んだ状態で検出された位置座標に基づいて直径Ｄが測定されるので、予めインゴットＩの直径Ｄを別に測定しなくても、オリフラ加工のために再度クランプした状態で、芯ずれ量の測定と共にインゴットＩの直径Ｄも容易にかつ正確に測定することができる。
なお、上述したように、ピークサーチ位置を検出した後、図１の（ｂ）に示すように９０度回転させて直径測定することにより、すでにオリフラ加工面▼にノッチ又はオリフラが形成されている場合でも、この部分を避けて直径測定等が可能になり、新たにノッチやオリフラを再加工したり、オリフラ幅を拡大加工することが可能になる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のインゴットのオリエンテーションフラット加工方法及びオリエンテーションフラット加工装置によれば、測定子を主軸部に固定されたインゴットに当接させ、検出した位置座標に基づいてインゴットの中心軸と主軸部の中心軸との位置ずれ量を測定し、さらに測定された直径及び位置ずれ量に基づいて主軸部を基準に砥石による研削位置を調整するので、再度クランプした際の位置ずれ量が砥石の制御にフィードバックされ、高精度な切り込み量及びオリフラ幅を得ることができ、このインゴットから高精度なオリフラを有するウェーハを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインゴットのオリエンテーションフラット加工方法及びオリエンテーションフラット加工装置の一実施形態において、ピークサーチから直径測定までを工程順に示したインゴットと加工装置の各部材との配置図である。
【図２】本発明に係るインゴットのオリエンテーションフラット加工方法及びオリエンテーションフラット加工装置の一実施形態において、インゴット回転からオリフラまでを工程順に示したインゴットと加工装置の各部材との配置図である。
【図３】インゴットにおけるオリフラ及びオリフラ研削時の切り込み量を示すための説明図である。
【符号の説明】
１砥石
２主軸部
３測定子
４制御部
Ｃ１インゴットの中心軸
Ｃ２主軸部の中心軸
Ｄインゴットの直径
Ｉインゴット
ＯＦオリフラ面
ｔ位置ずれ量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an orientation flat machining method and an orientation flat machining apparatus for an ingot in which a semiconductor single crystal ingot such as Si (silicon) is ground to form an orientation flat.
[0002]
[Prior art]
In general, a semiconductor single crystal such as silicon (Si) or gallium arsenide (GaAs) is pulled and grown as a cylindrical semiconductor single crystal ingot by a single crystal pulling apparatus using a CZ method. Normally, a semiconductor single crystal ingot that has been pulled is cylindrically ground on its outer peripheral surface and processed into a cylindrical shape with a uniform diameter, and an orientation flat (hereinafter referred to as an orientation flat) showing a certain crystal orientation is ground with a grindstone. It is formed by processing. Thereafter, the ingot is sliced with a wire saw device or the like by bonding the orientation flat surface to the contact plate and processed into a wafer shape.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the following problems remain in the orientation flat processing technology of the above ingot. In other words, when forming an orientation flat, if the ingot that has been subjected to cylindrical grinding is once removed from the clamp and clamped to perform orientation flat processing again, the center axis of the ingot will be displaced from the center axis of the clamp, so-called misalignment. May occur.
For example, as shown in FIG. 3, when an ingot I having a diameter of 201.00 mm that has been cylindrically ground is clamped again for orientation flat processing and ground with a width 57.5 of orientation flat OF, the cutting amount d of orientation flat grinding is The following equations (1) (2) (3)

And the cutting depth d is 4.200 mm.
At this time, when grinding with an orientation flat width of 57.5 ± 0.5 mm, for example, when the orientation flat width is 57.0 mm, the cutting depth d is 4.126 mm. 126 = 0.074
Thus, the allowable misalignment error is within 0 ± 7/100 mm.
Clamping again within such a misalignment error is quite difficult, and it has been difficult to grind the orientation flat with high accuracy.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an orientation flat processing method and an orientation flat processing apparatus for an ingot capable of grinding an orientation flat with high accuracy even if misalignment occurs. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
The orientation flat processing method of the ingot of the present invention is a method of processing an orientation flat by grinding an ingot of a semiconductor single crystal ground into a cylindrical shape with a grindstone,
Fixing the ingot to the main shaft portion;
Performing a peak search of the 110 plane opposite to the orientation flat machining position of the ingot using X-rays using an X-ray azimuth measuring mechanism;
Measuring the diameter of the ingot;
Contacting a measuring element capable of detecting position coordinates with respect to the main shaft portion to the ingot fixed to the main shaft portion;
Measuring the amount of positional deviation between the central axis of the ingot and the central axis of the main spindle based on the detected position coordinates;
Adjusting the grinding position by the grindstone based on the main shaft portion based on the measured diameter and the amount of displacement,
The step of measuring the diameter includes the step of measuring the ingot at a position rotated 90 degrees from the orientation search position obtained by rotating the ingot 90 degrees about the central axis of the main shaft portion and the peak search position. Based on the position coordinates detected in the state sandwiched between,
The step of bringing the measuring element into contact with the ingot and the step of measuring the amount of displacement include an ingot opposite to the orientation flat machining position at a position where the ingot is rotated 270 degrees around the central axis of the main shaft portion. One of the contact surfaces of the probe is brought into contact with the side surface of the probe, and the coordinates at the position of the probe are detected. Based on the position coordinates, the positional deviation between the central axis of the ingot and the central axis of the main shaft portion is detected. It is characterized by measuring quantity.
An orientation flat processing apparatus for an ingot of the present invention is an apparatus for processing an orientation flat by grinding an ingot of a semiconductor single crystal ground into a cylindrical shape with a grindstone by the above-described orientation flat processing method for an ingot,
A main shaft portion for fixing the ingot;
An X-ray azimuth measuring mechanism that performs a peak search of the 110 plane opposite to the orientation flat machining position of the ingot by X-rays;
A probe capable of detecting a position coordinate with respect to the main shaft portion;
A controller that contacts the ingot fixed to the main shaft portion with the measuring element, and that measures a positional deviation amount between the central axis of the ingot and the central axis of the main shaft portion based on the detected position coordinates;
The control unit adjusts a grinding position by the grindstone based on the spindle portion based on the diameter of the ingot and the measured displacement amount.
[0006]
That is, the orientation flat processing method for an ingot according to the present invention is a method for processing an orientation flat by grinding an ingot of a semiconductor single crystal ground into a cylindrical shape with a grindstone, and the step of fixing the ingot to a main shaft portion. Measuring the diameter of the ingot; contacting a measuring element capable of detecting position coordinates with respect to the main shaft portion to the ingot fixed to the main shaft portion; and detecting the position coordinates. And a step of measuring a positional deviation amount between the central axis of the ingot and the central axis of the main shaft portion, and a grinding position by the grindstone with reference to the main shaft portion based on the measured diameter and the positional deviation amount. And a step of adjusting.
The orientation flat processing apparatus for an ingot of the present invention is an apparatus for processing an orientation flat by grinding an ingot of a semiconductor single crystal ground into a cylindrical shape with a grindstone, and a main shaft portion for fixing the ingot; A measuring element capable of detecting position coordinates with reference to the main shaft part, and a contact point of the measuring element with the ingot fixed to the main shaft part, and a central axis and main shaft part of the ingot based on the detected position coordinates A control unit that measures the amount of misalignment with the central axis of the wheel, and the control unit adjusts the grinding position by the grindstone based on the main shaft portion based on the diameter of the ingot and the measured amount of misalignment. It is characterized by doing.
[0007]
In these orientation flat machining methods and orientation flat machining apparatuses, the measuring element is brought into contact with an ingot fixed to the main shaft portion, and the amount of positional deviation between the central axis of the ingot and the main shaft portion based on the detected position coordinates. In addition, the grinding position by the grinding wheel is adjusted based on the spindle and the diameter based on the measured diameter and positional deviation, so the positional deviation (center deviation) measured directly with the ingot clamped again is the grinding wheel. Therefore, a highly accurate cutting amount and orientation flat width can be obtained.
[0008]
Further, the orientation flat processing method of the present invention is performed based on position coordinates detected in a state where the ingot fixed to the main shaft portion is sandwiched between a pair of the measuring elements in the step of measuring the diameter. preferable. That is, in this orientation flat machining method, the diameter is measured based on the position coordinates detected in a state where the ingot is sandwiched between a pair of measuring elements, so that the orientation flat machining can be performed without measuring the ingot diameter separately. Therefore, in the state of being clamped again, the diameter of the ingot can be easily and accurately measured together with the measurement of the misalignment amount.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an orientation flat machining method and an orientation flat machining apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
[0010]
As shown in FIGS. 1 and 2, the orientation flat processing apparatus according to the present embodiment includes an ingot I of a silicon single crystal (semiconductor single crystal) that has been pulled and grown by the CZ method and subjected to cylindrical grinding (grinding into a columnar shape). A device for grinding an orientation flat OF by grinding with a grindstone 1, a main shaft portion 2 for clamping and fixing an ingot I, and a pair of measuring elements 3 capable of detecting position coordinates based on the main shaft portion 2, And a control unit for bringing the measuring element 3 into contact with the ingot I fixed to the main shaft portion 2 and measuring the amount of positional deviation between the central axis C1 of the ingot I and the central axis C2 of the main shaft portion 2 based on the detected position coordinates. 4 is provided.
[0011]
The grindstone 1 can be rotated with the central axis as a rotation axis, and can be moved back and forth on the rotation axis so as to face the ingot I, and its position coordinates are sent to the control unit 4 as a signal. It has become.
The measuring element 3 is connected to a servo axis and sends its position coordinates as a signal to the control unit 4. In addition, the grindstone 1 is arranged so that the extension line of the rotating shaft intersects the central axis C2 of the main shaft portion 2, and the pair of measuring elements 3 are set to be movable on the extension line of the rotating shaft of the grindstone 1 at the time of measurement. Has been. The measuring element 3 has a contact surface 3 a that is orthogonal to the rotation axis of the grindstone 1.
[0012]
The control unit 4 can control the advance amount (movement amount) of the grindstone 1 with the main shaft portion 2 as a reference, and based on the main shaft portion 2 on the basis of the diameter of the ingot I and the measured positional deviation amount. This adjusts the grinding position.
In addition, this apparatus is provided with the X-ray azimuth | direction measuring mechanism 5 which measures the azimuth | direction measurement of the ingot I. FIG.
[0013]
Next, the orientation flat processing method by the orientation flat processing apparatus of the ingot of this embodiment is demonstrated.
[0014]
First, the cylindrically ground ingot I is clamped to the main shaft portion 2, and as shown in FIG. 1A, the 110 surface peak search is performed by the X-ray using the X-ray azimuth measuring mechanism 5. In the figure, a black circle mark ● indicates the peak search position of the 110 plane, and a triangle mark ▼ indicates the orientation flat processed surface.
Next, as shown in FIG. 1B, the main shaft portion 2 is rotated 90 degrees around the central axis C2, and as shown in FIG. The contact surface 3a is brought into contact with the outer peripheral surface of the sandwiched ingot I so as to face each other.
[0015]
At this time, the position of each measuring element 3 is detected by the control unit 4 as coordinates based on the central axis C2 of the main shaft part 2, and from the position coordinates of both measuring elements 3 to the diameter D of the ingot I and the orientation flat surface OF. Height H is calculated.
Thereafter, as shown in FIG. 2A, the main shaft portion 2 is further rotated by 270 degrees around the central axis C2, and as shown in FIG. 2B, the ingot I opposite to the grindstone 1 is obtained. One abutting surface 3a of the measuring element 3 is brought into contact with the side surface of the probe.
[0016]
At this time, the coordinates at the position of the probe 3 are detected, and based on the position coordinates, the positional deviation amount t between the central axis C1 of the ingot I and the central axis C2 of the main shaft portion 2 is measured, and the positional deviation amount and the ingot are measured. The grinding position of the grindstone 1 is adjusted by the control unit 4 based on the central axis C2 of the main shaft portion 2 based on the diameter I.
That is, the positional deviation amount t is calculated by subtracting the distance between the measuring element 3 and the central axis C2 from the radius of the ingot I, and a value obtained by subtracting the radius of the ingot I from the height H to the orientation flat surface OF, that is, the ingot. When the positional displacement amount t is added to the distance to the orientation flat surface OF with respect to the central axis C1 of I, the distance to the orientation flat surface OF with respect to the central axis C2 of the main shaft portion 2 (that is, with reference to the central axis C2). Grinding position) is determined. (As a result, it becomes a position obtained by adding the height H to the orientation flat surface OF to the position coordinates of the probe 3.)
[0017]
Then, the controller 4 sets the advance amount F of the grindstone 1 from the grinding position with the central axis C2 as a reference, and moves forward while rotating the grindstone 1 to the grinding position as shown in FIG. The orientation flat processing is performed by grinding to the orientation flat surface OF over the entire length of the ingot I.
As described above, in the present embodiment, the measuring element 3 is brought into contact with the ingot I fixed to the main shaft portion 2, and the positions of the central axis C1 of the ingot I and the central axis C2 of the main shaft portion 2 based on the detected position coordinates. Since the displacement amount t is measured and the grinding position by the grindstone 1 is adjusted based on the spindle D 2 based on the diameter D and the displacement amount t, the displacement amount (core) measured directly with the ingot I clamped again. The shift amount) t is fed back to the grinding control of the grindstone 1, and a highly accurate cutting amount and orientation flat width can be obtained. In addition, since the diameter D is measured based on the position coordinates detected in a state where the ingot I is sandwiched between the pair of measuring elements 3, it is not necessary to measure the diameter D of the ingot I in advance for the orientation flat processing. In the clamped state, the diameter D of the ingot I can be easily and accurately measured along with the measurement of the misalignment.
As described above, after detecting the peak search position, as shown in FIG. 1 (b), the notch or orientation flat is already formed on the orientation flat processing surface ▼ by rotating the diameter 90 degrees and measuring the diameter. Even in this case, it is possible to measure the diameter while avoiding this part, and it is possible to newly rework notches and orientation flats or enlarge the orientation flat width.
[0018]
【The invention's effect】
According to the orientation flat machining method and the orientation flat machining apparatus of the present invention, the center axis of the ingot and the central axis of the main shaft portion are brought into contact with the ingot fixed to the main shaft portion based on the detected position coordinates. And the grinding position with the grindstone is adjusted based on the main shaft based on the measured diameter and the amount of misalignment, so the misalignment amount when re-clamping is fed back to the control of the grindstone. A highly accurate cutting amount and orientation flat width can be obtained, and a wafer having a highly accurate orientation flat can be obtained from this ingot.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an arrangement view of an ingot and each member of a processing device showing from peak search to diameter measurement in the order of steps in an embodiment of an ingot orientation flat processing method and an orientation flat processing device according to the present invention.
FIG. 2 is an arrangement view of an ingot and each member of the processing device showing the order from the ingot rotation to the orientation flat in one embodiment of the orientation flat processing method and orientation flat processing device of the ingot according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram for illustrating an orientation flat in an ingot and a cutting amount during orientation flat grinding.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Grinding wheel 2 Main shaft part 3 Measuring element 4 Control part C1 Ingot center axis C2 Main shaft part center axis D Ingot diameter I Ingot OF Orientation flat surface t Position shift amount

Claims

A method of processing an orientation flat by grinding a cylindrical single-crystal semiconductor ingot with a grindstone.
Fixing the ingot to the main shaft portion;
Performing a peak search of the 110 plane opposite to the orientation flat machining position of the ingot using X-rays using an X-ray azimuth measuring mechanism;
Measuring the diameter of the ingot;
Contacting a measuring element capable of detecting position coordinates with respect to the main shaft portion to the ingot fixed to the main shaft portion;
Measuring the amount of positional deviation between the central axis of the ingot and the central axis of the main spindle based on the detected position coordinates;
And based on the measured diameter and the positional deviation amount possess and adjusting the grinding position by said grinding wheel relative to the main shaft,
In the step of measuring the diameter, the ingot is rotated by 90 degrees about the central axis of the main shaft portion, and the ingot is turned at a position rotated by 90 degrees from the orientation flat processing position and the peak search position. Based on the position coordinates detected in the state sandwiched between,
The step of bringing the measuring element into contact with the ingot and the step of measuring the amount of displacement include an ingot opposite to the orientation flat machining position at a position where the ingot is rotated 270 degrees around the central axis of the main shaft portion. One of the contact surfaces of the probe is brought into contact with the side surface of the probe, and the coordinates at the position of the probe are detected. Based on the position coordinates, the positional deviation between the central axis of the ingot and the central axis of the main shaft portion is detected. An orientation flat machining method for an ingot characterized by measuring the amount .

An apparatus for processing an orientation flat by grinding an ingot of a semiconductor single crystal ground into a cylindrical shape with a grindstone by the orientation flat processing method for an ingot according to claim 1 ,
A main shaft portion for fixing the ingot;
An X-ray azimuth measuring mechanism that performs a peak search of the 110 plane opposite to the orientation flat machining position of the ingot by X-rays;
A probe capable of detecting a position coordinate with respect to the main shaft portion;
A controller that contacts the ingot fixed to the main shaft portion with the measuring element, and that measures a positional deviation amount between the central axis of the ingot and the central axis of the main shaft portion based on the detected position coordinates;
The control unit adjusts a grinding position by the grindstone on the basis of the main shaft part based on the diameter of the ingot and the measured displacement amount.