結晶方位測定装置、結晶加工装置及び結晶加工方法
【課題】効率良く正確に結晶インゴットの結晶方位を測定し、効率良く結晶インゴットを加工することができる。
【解決手段】側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸Ａに略垂直に切断された結晶Wが、切断で生じたカット面Ｗａを下にして載置されるテーブル１２１とカット面ＷａにＸ線３ａを照射して回折したＸ線３ｂを測定してカット面Ｗａを基準とした結晶Ｗの結晶方位を算出する算出手段１２７ｂとを備える。
【解決手段】側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸Ａに略垂直に切断された結晶Wが、切断で生じたカット面Ｗａを下にして載置されるテーブル１２１とカット面ＷａにＸ線３ａを照射して回折したＸ線３ｂを測定してカット面Ｗａを基準とした結晶Ｗの結晶方位を算出する算出手段１２７ｂとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶インゴットの加工の際に結晶方位を測定する結晶方位測定装置、結晶方位を測定して結晶インゴットを加工する結晶加工装置及び結晶加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業ではシリコン等の単結晶材料が使用されている。半導体製造プロセスで利用される単結晶材料は、通常、薄い円板形状のウェハとして供給される。このウェハは、例えば、チョコラルスキー引き上げ法等の製造技術を用いて成長させた円筒形状の結晶インゴットを、薄くスライスすることで作られる。結晶インゴットをウェハにスライスするとき、ウェハ表面が結晶方位に合うように、あるいは、結晶方位に対して所定角度傾斜するようにスライスする（オフカット）。
【０００３】
図２２に示すフローチャートを用いて結晶インゴットからウェハまで加工する従来の結晶加工方法について説明する。
【０００４】
引き上げ法等で生成された結晶インゴットの形状は略円筒形状ではあるものの、両端面や側面（円筒周面）には凹凸がある。したがって、まず、円筒研削機で結晶インゴットの断面が円形になるように側面を研削（円筒研削）する（Ｓ１）。続いて、第１の結晶方位測定装置で結晶インゴットの側面の結晶方位（半径方向結晶方位）を測定する（Ｓ２）。
【０００５】
半径方向結晶方位が測定されると、円筒研削機で半径方向結晶方位を基準にして結晶インゴットの側面にノッチを加工する（Ｓ３）。このノッチ（Ｖ溝）は、ウェハに加工された際にウェハの半径方向結晶方位を判別するためのマークである。なお、ノッチの代わりに結晶インゴットの側面にオリフラ面を加工しても良い。
【０００６】
結晶インゴットにノッチが加工されると、切断機で、結晶インゴットの両端を円筒軸に直交するカット面で切断する（Ｓ４）。続いて、第２の結晶方位測定装置で、結晶の切断によって表れたカット面の結晶方位（軸方向結晶方位）を測定する（Ｓ５）。円筒研削と両端の切断によって結晶インゴットは円筒形になっているが、一般に、軸方向結晶方位は円筒軸に一致せず、カット面と軸方向結晶方位の方向の関係が不明であるため、ステップＳ５で軸方向結晶方位を測定してスライスの基準となる方向を決定する必要がある。
【０００７】
軸方向結晶方位が測定された結晶インゴットは、プレートの基準方向に軸方向結晶方位を合わせてプレート上に接着される（Ｓ６）。なお、オフカットのウェハを生成する場合には、結晶インゴットは、プレートの基準方向に対して、軸方向結晶方位をオフカット角度傾斜させてプレートに接着される。
【０００８】
プレートに結晶インゴットが接着されると、ワイヤーソーを有する切断機で結晶インゴットをスライスして複数のウェハを生成する（Ｓ７）。例えば、この切断機は、複数のワイヤーソーを平行に備えており、結晶インゴットから一度に複数のウェハをスライスすることができる。このとき、プレートの方向を基準にスライスすることで、各ウェハのウェハ表面に対して結晶方位（軸方向結晶方位）を垂直にする（オフカットの場合にはオフカット角度傾斜させる）ことができる。
【０００９】
ウェハがスライスされると、面取り機で、スライスされた各ウェハの側面を面取り加工する（Ｓ８）。面取り加工では、各ウェハの側面を面取り研削しながら同時にノッチを除いてウェハ全体が規定の直径の真円の円盤状になるように加工する。
【００１０】
図２２で上述したように、従来の結晶加工方法においては、始めに結晶インゴットを円筒研削した後に（Ｓ１）、結晶インゴットの両端を切断し（Ｓ４）、カット面の結晶方位（軸方向結晶方位）を測定している（Ｓ５）。このように軸方向結晶方位の測定の前に円筒研削するのは、図２３に示すように、軸方向結晶方位を測定する第２の結晶方位測定装置が結晶インゴットの側面を支えて軸方向結晶方位を測定するためである（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
具体的には、図２３に示すように、従来の結晶方位測定装置は、結晶インゴット６４を支持する２本のガイドローラ６８及びガイド板６６を有している。ガイドローラ６８は、ガイドローラ６８上に載置される結晶インゴット６４のカット面６４１をガイドローラ６８に垂直なガイド板６６のガイド面６６１に押し付けるように結晶インゴット６４を支持する。このとき、ガイド板６６はＣ点に対し微小角度回動するようになっており、ガイド面６６１とカット面６４１が密着する。
【００１２】
また、従来の結晶方位測定装置は、ガイド板６６に垂直な回転板６７を有している。この回転板６７は、結晶インゴット６４のカット面６４１にコリメータ６３で絞った第１Ｘ線６２ａを照射するＸ線管６１とカット面６４１上の測定点Ｃで回折した第２Ｘ線６２ｂを検出するＸ線検出器６５とを備えている。図２３に示すように、Ｘ線管６１とＸ線検出器６５とは、第１Ｘ線６２ａと第２Ｘ線６２ｂとが成す角度が結晶方位の種類に応じたブラッグ角θ0を基準とした１８０°−２θ0になるように配置されている。したがって、第１Ｘ線６２ａが測定点Ｃに照射して、ブラッグ角θ0で回折した第２Ｘ線６２ｂがＸ線検出器６５で検出される。
【００１３】
図２３に示す結晶方位測定装置では、ガイド板６６がカット面６４１に接した状態で回転板６７に垂直であって測定点Ｃを通る回転軸でガイド板６６を基準に回転板６７を回転させ、Ｘ線検出器６５の出力がピークの回転角度θ1を測定する。また、ピークの回転角度θ1が測定されると、結晶インゴット６４をガイドローラ６８上で円筒軸に対して９０°回転させて固定し、同様にガイド板６６がカット面６４１に接した状態で測定点Ｃを通る同一の回転軸で回転板１６７を回転させ、Ｘ線検出器６５の出力がピークになる回転角度θ2を測定する。測定された回転角度θ1，θ2により、軸方向結晶方位を求めることができる。
【００１４】
従来はこのようにガイドローラ６８が結晶インゴット６４の側面を基準に回転させて結晶方位を測定する結晶方位測定装置を使用していた。この場合、結晶インゴット６４の側面に凹凸があると、結晶インゴット６４の姿勢が乱れ、カット面６４１とガイド面６６１の密着性に悪影響を与え、正確に結晶方位を測定することができない。したがって、まず、断面が円形になるように円筒研削して側面の凹凸をなくした後、側面を基準に回転して軸方向結晶方位を測定していた。
【００１５】
このように軸方向結晶方位が測定されると、測定された軸方向結晶方位を基準にして円筒形の結晶インゴットがスライスされてウェハが得られる。したがって、スライスによって得られるウェハの形状は、結晶インゴットの円筒軸と軸方向結晶方位とが一致した場合には円形状となり、円筒軸と軸方向結晶方位とのずれが大きくなるほど短軸と長軸との差が大きい楕円形状になる。
【００１６】
得られたウェハが円形状であれば面取り加工では単にウェハの側面に沿って研削すればよいため、面取り加工は短時間でスムーズに行なうことができる。これに対し、仮にウェハが楕円形状であるときには、楕円形状を面取りしながら同時に円形状に研削する必要があり、研削量が多くなり面取り加工で必要な時間が長く、周方向で研削量が異なるため加工もスムーズでなくなる。
【００１７】
シリコン等の単一元素の単結晶材料では、結晶インゴットを生成する際に、円筒軸と結晶方位（軸方向結晶方位）とがかなり良く一致するように成長させることが可能である。このように生成された結晶インゴットをスライスして得られたウェハは略円形状となり、面取り加工は短時間でスムーズに行なうことができる。
【００１８】
また、オフカットの場合であっても、結晶インゴット生成の際にオフカット分傾斜させて種結晶を取り付けて引き上げることが可能であり、円筒軸から結晶方向が概略オフカット分傾斜した結晶インゴットを生成することができる。そのため、このように生成された結晶インゴットをスライスして得られたオフカットのウェハも略円形状となり、面取り加工は短時間でスムーズに行なうことができる。
【特許文献１】特開平７−１４６２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従来、半導体基板の材料はシリコン等の単一元素が主流であった。これに対し、近年、単一元素では得られない性能と用途を有する化合物単結晶の半導体基板が需要を伸ばしている。半導体基板の材料となる化合物としては、例えば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウムリン（ＩｎＰ）、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）等がある。また化合物半導体基板の用途としては、高速トランジスタや高耐熱トランジスタ、発光ダイオード、半導体レーザー、太陽電池等がある。さらに、半導体基板の他にも、化合物単結晶は、蛍石（ＣａＦ2）や水晶等が、レンズや発振子等として利用されている。
【００２０】
しかし、図２２に示すフローチャートを用いて上述したような従来の結晶加工方法は、化合物単結晶の結晶インゴットの加工には適さない。
【００２１】
それは、第１に、オフカットのウェハを生成する際に結晶インゴットの円筒軸とスライス面（カット面）方位を一致させることが困難であり、化合物単結晶材料の場合にはウェハの加工時間が単一元素結晶材料のウェハの場合と比較して長くなるためである。
【００２２】
これは、化合物半導体の一般的な特徴として、結晶が成長するとき不規則になりやすく、不均質になったり欠陥が生じたりして、大きな結晶が作りにくい特性のためである。
【００２３】
すなわち、シリコンのように単一元素であればオフカット分傾けて結晶インゴットを成長させることができるのに対し、化合物単結晶の場合は、結晶が不均質になるため傾けて成長させることは困難になる。さらに、シリコン等の単一元素の結晶インゴットの場合、オフカットは０°〜４°程度であるのに対し、化合物単結晶の結晶インゴットの場合には、オフカットが０°〜１５°程度と大きいことによる。
【００２４】
したがって、生成された結晶インゴットの円筒軸とスライス面方位とのずれが大きくなる。このような結晶インゴットをスライスして得られるウェハは円形状とは程遠く、長軸と短軸の長さが大きく異なる楕円形状となる。スライスされたウェハが楕円形状であると、面取り加工に必要な時間は、円形状の単一元素のウェハの場合と比較して長くなる。１つの結晶インゴットからは複数枚（例えば数百枚）のウェハが得られるが、１つの結晶インゴットから得られるウェハの枚数をｍ枚とし、１枚のウェハの面取り加工で延長された時間をｎ秒とすると、ウェハの面取り加工に必要な時間は、ｍ×ｎ（秒）も延長されることとなり、円滑な結晶加工を妨げることになる。
【００２５】
特に、化合物単結晶は硬くて加工しにくいものが多く、このとき楕円形状だと、著しく加工時間が長くなる。
【００２６】
第２に、結晶インゴットの円筒軸とスライス面方位のずれが大きいことにより、結晶インゴットのプレートへの接着が困難となるためである。
【００２７】
例えば、図２２のフローチャートで説明した加工方法では、軸方向結晶方位が測定された結晶インゴットは、プレートの基準方向を基準にしてスライス面方位を合わせてプレートに接着される。このとき、１枚のプレートには、複数の結晶インゴットを接着することができるが、各結晶インゴットの円筒軸の方向とスライス面方位は異なるため、プレート上では結晶インゴットの向きを揃えて接着することができず、結晶インゴットをプレートに接着しにくい。
【００２８】
第３に、化合物単結晶は、硬く加工がしにくいため、不良ウェハが生じやすい問題があるためである。
【００２９】
円筒軸とスライス面方位とのずれが大きい結晶インゴットをスライスする場合、プレートに接着された結晶インゴットに対してワイヤーソーが斜めに当たってスライスされる。
【００３０】
化合物単結晶は硬くて加工しにくいため、このような結晶インゴットの切断時にワイヤーソーが結晶インゴット表面を通過するとき横滑り力が働きワイヤーソーのたわみでスライス面が振れて、不良ウェハが生じる問題がある。
【００３１】
また、図２３を用いて上述したように、従来の結晶方位測定装置では、円筒研削後の結晶インゴットを測定していたため、円筒研削前の結晶インゴットの結晶方位を測定することができないという問題があった。
【００３２】
上記課題に鑑み本発明は、効率良く正確に結晶インゴットの結晶方位を測定することが可能な結晶方位測定装置と、効率良く結晶インゴットを加工することのできる結晶加工装置及び結晶加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の結晶方位測定装置は、Ｘ線源から発生したＸ線を結晶に照射し、前記結晶から回折したＸ線をＸ線検出器で検出して前記結晶の結晶方位を測定する結晶方位測定装置であって、側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶が、前記切断で生じたカット面を下にして載置されるテーブルと前記カット面にＸ線を照射して回折したＸ線を測定して前記カット面を基準とした前記結晶の結晶方位を算出する算出手段とを備えることを要旨とする。
【００３４】
上記構成の結晶方位測定装置では、結晶のカット面を下にテーブルに載置し、このカット面にＸ線を当てて回折されるＸ線を検出することができる。したがって、円筒研削前の結晶インゴットに対してカット面を基準にした軸方向結晶方位を測定することができる。
【００３５】
また、請求項２に記載の結晶測定装置は、Ｘ線源から第１Ｘ線を発生させて結晶に照射し、前記結晶の測定点で回折した第２Ｘ線をＸ線検出器で検出して前記結晶の結晶方位を測定する結晶方位測定装置であって、側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶が、前記切断で生じたカット面を下にして載置されるテーブル面を有するとともに、前記Ｘ線源から発生した第１Ｘ線及び前記カット面上の前記測定点で回折した第２Ｘ線が通過するための貫通孔を前記テーブル面の中心に有するテーブルと、前記テーブル面に垂直であって前記テーブルの中心を通るφ軸を回転軸として前記テーブルを所定角度でφ回転させるφ回転手段と、前記第１Ｘ線が前記カット面に直交する測定面を沿うように、また所定角度で回折される前記第２Ｘ線が検出されるように、前記測定点を基準とした位置関係で前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を支持する支持手段と、前記測定面に垂直で前記測定点を通るθ軸を回転軸として前記支持手段を所定範囲内の回転角度でθ回転させるθ回転手段と、前記φ回転の各角度に対してθ回転するように前記φ回転手段及び前記θ回転手段を制御する制御手段と、前記Ｘ線検出器の検出データとθ回転の回転角度とから、前記カット面を基準として前記結晶の結晶方位を算出する算出手段とを備えることを要旨とする。
【００３６】
上記構成の結晶方位測定装置では、結晶のカット面を下にテーブルに載置し、このカット面にＸ線を当てて回折されるＸ線を検出することができる。したがって、円筒研削前の結晶インゴットに対してカット面を基準にした軸方向結晶方位を測定することができる。
【００３７】
請求項３に記載の結晶加工装置は、請求項１又は請求項２のいずれか１に記載の結晶方位測定装置と、前記カット面を、測定された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するカット面研削機と、前記結晶の側面を、前記カット面研削機で研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削する円筒研削機とを備えることを要旨とする。
【００３８】
上記構成の結晶加工装置では、円筒研削前にカット面をウェハの面方向に合わせて研削し、この研削後のウェハの面方向に合わせたカット面に直交する円筒軸に対して円筒研削しているので、円筒研削後にカット面に平行の方向にスライスすると、スライス後のウェハは真円となる。したがって、真円なので短時間で効率良くウェハの面取り加工を行なうことが可能となる。また、研削後のカット面とウェハのスライス面が平行であるため、プレート接着時及びスライス時の位置合わせを容易に行なうことができる。
【００３９】
請求項４に記載の結晶加工方法は、側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶を、前記切断で生じたカット面を下にしてテーブル上に位置決めするステップと、前記カット面にＸ線を照射して回折したＸ線を測定して前記カット面を基準とした前記結晶の結晶方位を算出するステップと、前記カット面を、算出された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するステップと、前記結晶の側面を、研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削するステップと、円筒形に研削された前記結晶を、前記新たなカット面と平行にで切断して複数のウェハを得るステップとを有することを要旨とする。
【００４０】
上記構成の結晶加工方法では、円筒研削前にカット面をウェハの面方向に合わせて研削し、この研削後のウェハの面方向に合わせたカット面に直交する円筒軸に対して円筒研削しているので、円筒研削後にカット面に平行にスライスすると、スライス後のウェハは真円となる。したがって、真円なので、短時間で効率良くウェハの面取り加工を行なうことが可能となる。また、研削後のカット面とウェハのスライス面が平行であるため、プレート接着時及びスライス時の位置合わせを容易に行なうことができる。
【００４１】
請求項５記載の結晶加工方法では、側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶を、前記切断で生じたカット面を下にしてテーブル上に位置決めするステップと、前記テーブルに垂直であって前記テーブルの中心を通るφ軸を回転軸として前記テーブルを所定角度でφ回転させるステップと、前記カット面上の測定点に照射する第１Ｘ線を発生するＸ線源と前記測定点から回折した第２Ｘ線を検出するＸ線検出器とを前記測定点を基準とした位置関係で支持する支持手段を、前記第１Ｘ線を含み前記カット面に直交する測定面に垂直であって前記測定点を通るθ軸を回転軸として所定範囲内の回転角度でθ回転させるステップと、前記φ回転の各角度に対してθ回転するように前記φ回転手段及び前記θ回転手段を制御するステップと、前記Ｘ線検出器の検出データとθ回転の回転角度とから、前記カット面を基準として前記結晶の結晶方位を算出するステップと、前記カット面を、算出された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するステップと、前記結晶の側面を、研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削するステップと、円筒形に研削された前記結晶を、前記新たなカット面と平行にで切断して複数のウェハを得るステップとを有することを要旨とする。
【００４２】
上記構成の結晶加工方法では、円筒研削前にカット面をウェハの面方向に合わせて研削し、この研削後のウェハの面方向に合わせたカット面に直交する円筒軸に対して円筒研削しているので、円筒研削後にカット面に平行にスライスすると、スライス後のウェハは真円となる。したがって、真円なので短時間で効率良くウェハの面取り加工を行なうことが可能となる。また、研削後のカット面とウェハのスライス面が平行であるため、プレート接着時及びスライス時の位置合わせを容易に行なうことができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、結晶インゴットの結晶方位を効率良く測定することができるとともに、結晶インゴットを効率良く加工することのできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
〈結晶加工装置〉
図１のブロック図に示すように、本発明の最良の実施形態に係る結晶加工装置１は、加工前の結晶インゴットを保存する第１保存棚１０ａと、略円筒形状の結晶インゴットの両端を円筒軸と垂直に切断する第１切断機１１と、両端の切断によって表れた結晶インゴットのカット面（断面）の結晶方位（軸方向結晶方位ｈ）を測定する結晶方位測定装置１２と、測定された軸方向結晶方位ｈに対して垂直にカット面を研削するカット面研削機１３と、結晶インゴットの側面（周囲）を研削されたカット面に垂直に研削して結晶インゴットを円筒形にする円筒研削機１４と、加工途中または加工後の結晶インゴットを保存する第２保存棚１０ｂと、第１保存棚１０ａ、第１切断機１１、結晶方位測定装置１２、カット面研削機１３、円筒研削機１４及び第２保存棚１０ｂ間における結晶インゴットの搬送を行なう第１搬送装置１８ａを有している。この第１搬送装置１８ａは、軌道に沿って結晶Ｗを搬送する例えば無人搬送車あるいはベルトコンベアのような装置である。
【００４５】
また、結晶加工装置１は、第２保存棚１０ｂに保存されている結晶インゴットをプレートに接着する接着ステージ１５と、結晶インゴットを所定の厚さのウェハに切断（スライス）する第２切断機１６と、切断で得られたウェハを面取り加工する面取り機１７と、ウェハを保存する第３保存棚１０ｃと、第２保存棚１０ｂ、接着ステージ１５、第２切断機１６、面取り機１７及び第３保存棚１０ｃ間における結晶インゴット又はウェハの搬送を行なう第２搬送装置１８ｂを有している。この第２搬送装置１８ｂも第１搬送装置１８ａと同様に、軌道に沿って結晶インゴットまたはウェハを搬送する例えば無人搬送車あるいはベルトコンベアのような装置である。
【００４６】
以下に、結晶加工装置１が有する主要な装置（結晶方位測定装置、カット面研削機、円筒研削機、面取り機）の構成について、図面を用いて説明する。
【００４７】
《結晶方位測定装置》
図２（ａ）の正面図及び図２（ｂ）の平面図を用いて結晶方位測定装置１２について説明する。この結晶方位測定装置１２は、結晶インゴットＷ（以下、「結晶Ｗ」とする）の軸方向結晶方位ｈを測定する。
【００４８】
図２に示すように、結晶方位測定装置１２は、結晶Ｗを載置し、φ軸２０を回転軸として回転するテーブル１２１と、テーブル１２１を回転させるφ回転機構１２２と、結晶Ｗの測定点Ｃに第１Ｘ線３ａを照射させるＸ線管１２３と、測定点Ｃで回折した第２Ｘ線３ｂを検出するＸ線検出器１２４と、Ｘ線管１２３及びＸ線検出器１２４が固定され、θ軸２１を回転軸として所定角度回転するフレーム１２５と、フレーム１２５を回転させるθ回転機構１２６と、Ｘ線検出器１２４の検出データを入力するとともに、φ回転機構１２２及びθ回転機構１２６を制御する制御処理部１２７とを有している。
【００４９】
テーブル１２１は、図２（ｂ）に示すように、結晶Ｗを載置するテーブル面１２１ａと、テーブル面１２１ａに垂直であって、テーブル１２１上で結晶Ｗを位置決めする基準となる治具部材１２１ｂと、第１Ｘ線３ａ及び第２Ｘ線３ｂが通過する貫通孔１２１ｃとを有している。
【００５０】
テーブル１２１に結晶Ｗが載置されるときには、結晶Wは、後述する第１カット面Ｗａ１とテーブル面１２１ａとが接するとともに、後述する仮オリフラ面Ｗｂ１が垂直面１２１ｄに接するように位置合決めされる。なお、以下で説明する結晶Ｗは、仮オリフラ面Ｗｂ１が加工されているカット面を第１カット面Ｗａ１とし、反対側のカット面を第２カット面Ｗａ２として説明する。
【００５１】
テーブル１２１の回転軸であるφ軸２０は、テーブル面１２１ａに垂直であって、テーブル１２１（テーブル面１２１ａ）の中心を通る軸である。また、貫通孔１２１ｃの中心はテーブル１２１の中心と一致している。
【００５２】
貫通孔１２１ｃは、第１Ｘ線３ａ及び第２Ｘ線３ｂの進行を妨げないように設けられる孔であり、その直径はＸ線管１２３及びＸ線検出器１２４との位置関係によって定められる。図２（ａ）に示す貫通孔１２１ｃの形状は、テーブル面１２１ａ側の直径と底面側の直径とが異なる円錐台形状である。
【００５３】
φ回転機構１２２は、図２（ｂ）に示すように、例えば歯車１２２ａやベルト１２２ｂを有し、モータ（図示せず）の駆動で回転する歯車１２２ａに連動するベルト１２２ｂの動きでφ軸２０を回転軸としてテーブル１２１を回転させる。
【００５４】
Ｘ線管１２３は、コリメータ１２３ａによって細く絞った第１Ｘ線３ａを結晶Ｗの測定点Ｃに照射し、測定点Ｃで回折した第２Ｘ線３ｂをＸ線検出器１２４が検出する。この測定点Ｃは、テーブル１２１に結晶Ｗを載置したときに、図２（ａ）に示すように、第１カット面Ｗａ１とφ軸２０との交点に設定するが、完全に交点と一致しなくても、交点に近い位置であればよい。
【００５５】
測定点Ｃを含みテーブル面１２１ａに垂直な面（図２（ａ）では、紙面に平行な面）を測定面としたとき、フレーム１２５は、図２（ａ）に示すように、測定する結晶面のブラッグ角をθ0として、第１Ｘ線３ａと測定点Ｃで回折された第２Ｘ線３ｂとが成す角度が１８０°−２θ0となり、第１Ｘ線３ａが測定面に含まれるように、Ｘ線管１２３とＸ線検出器１２４とを支持している。第２Ｘ線３ｂは、ほぼ測定面に沿って回折されるが、測定する結晶方位の側面からのずれにより、測定面を中心にずれる。このため、Ｘ線検出器１２４は、第２Ｘ線３ｂが測定面から少しずれても検出できるような大きさを持っている。ブラッグ角θ0は結晶Ｗの結晶面の種類によって異なる。したがって、フレーム１２５は、結晶Ｗの結晶面（カット面Ｗａ）の種類に応じて第１Ｘ線３ａと第２Ｘ線３ｂとが成す角度が１８０°−２θ0になるようにテーブル１２１と測定点Ｃを基準としてＸ線管１２３とＸ線検出器１２４との位置関係を調整する。
【００５６】
θ回転機構１２６は、θ軸２１を回転軸として、Ｘ線管１２３及びＸ線検出器１２４を支持するフレーム１２５を所定角度回転する。θ軸２１は、上述した測定面に直交し、測定点Ｃを通る軸である。
【００５７】
制御処理部１２７は、複数のφ回転位置でθ回転スキャンを行なうようにφ回転機構１２２及びθ回転機構１２６を制御する制御手段１２７ａと、Ｘ線検出器１２４から第２Ｘ線３ｂの検出データを入力してＸ線検出器１２４から入力した検出データに基づいて、第１カット面Ｗａ１を基準にした軸方向結晶方位ｈとしてｘ方向の傾斜角δｘ及びｙ方向の傾斜角δｙを算出する算出手段１２７ｂと、Ｘ線検出器１２４のインタフェース（図示せず）とを有するコンピュータである。ここで、θ回転スキャンとは、フレーム１２５をθ軸に対し回転させながらＸ線検出器１２４で第２Ｘ線３ｂを検出することをいう。
【００５８】
具体的には、制御手段１２７ａは、９０°毎にテーブル１２１をφ回転させる。また制御手段１２７ａは、各φ回転位置でθ回転スキャンを行なって第２Ｘ線３ｂの検出値がピークとなるθを測定する。φ回転の初期位置を０°とし、φ回転角度を０°、９０°、１８０°及び２７０°の４方位に変化させて測定されたθをそれぞれθ1、θ2、θ3、θ4としたとき、算出手段１２７ｂは、ｘ方向の傾斜角δｘを式（１）によって求め、ｙ方向の傾斜角δｙを式（２）によって求める。
【００５９】
δｘ＝（θ1−θ3）／２ ・・・（１）
δｙ＝（θ2−θ4）／２ ・・・（２）
この傾斜角δｘ，δｙは、φ軸２０（すなわち第１カット面Ｗａ１の法線（円筒軸Ａ））を基準とした軸方向結晶方位ｈのｘ方向、ｙ方向の傾斜角度を表わす。なお、式（１）及び式（２）を用いて上述した傾斜角の測定の一例では４方位（０°、９０°、１８０°、２７０°）でθ回転スキャンを行っているが、例えば、特許第３８４７９１３号公報に記載されているように２方位（０°、９０°）のみでθ回転スキャンを行なってもよい。
【００６０】
《カット面研削機》
図３を用いて、結晶Ｗのカット面Ｗａ１，Ｗａ２を研削し、仮オリフラ面Ｗｂ１を加工するカット面研削機１３について説明する。図３（ａ）はカット面研削機１３の正面図、図３（ｂ）は結晶Ｗの固定方法について説明するカット面研削機１３の平面図、図３（ｃ）は結晶Ｗのカット面Ｗａ（Ｗａ１〜Ｗａ４）の研削について説明するカット面研削機１３の断面図である。
【００６１】
カット面研削機１３は、砥石１３１と、軸２２を回転軸として砥石１３１を回転させながら砥石１３１を研削面２３（図３ではｘｙ平面）に沿って移動させて結晶Ｗのカット面Ｗａを研削又は仮研削し、または結晶Ｗの第１カット面Ｗａ１に仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する砥石駆動部１３２とを有している。また、カット面研削機１３は、砥石駆動部１３２上で砥石１３１とカット面Ｗａとを対向させて結晶Ｗを固定する固定部１３３と、固定部１３３を傾斜することで固定部１３３に固定された結晶Ｗを傾斜する傾斜機構１３４とを有している。
【００６２】
固定部１３３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、結晶Ｗの側面を保持して結晶Ｗを固定する。傾斜機構１３４は、結晶Ｗを固定する固定部１３３を傾斜することで結晶Ｗを傾斜する。ここで傾斜機構１３４は、第１カット面Ｗａ１を仮研削する場合、固定部１３３を傾斜して結晶Ｗの概略の円筒軸Ａ’に略直交する凹凸のある第１カット面Ｗａ１が研削面２３と略平行になるように調整する。また、傾斜機構１３４は、仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する場合、第１カット面Ｗａ１を仮研削した後に第１カット面Ｗａ１が研削面２３に直交するように仮研削の際の状態から固定部１３３を９０°傾斜する。
【００６３】
第１カット面Ｗａ１の仮研削が終了すると、円筒軸Ａが定義される。円筒軸Ａは、図３（ａ）及び図３（ｃ）に示すように、第１カット面Ｗａ１に垂直で平均的に結晶Ｗの中央を通る線のことである。
【００６４】
一方、傾斜機構１３４は、第１カット面Ｗａ１が仮研削され、軸方向結晶方位ｈを測定後に第１カット面Ｗａ１を研削する場合、第１カット面Ｗａ１が研削面２３に平行になる位置から固定部１３３を傾斜して結晶Ｗの軸方向結晶方位ｈが研削面２３に直交するように調整する。具体的には、軸方向結晶方位ｈは第１カット面Ｗａ１に垂直な円筒軸Ａを基準にｘ方向の傾斜角δｘ及びｙ方向の傾斜角δｙとして測定されている。したがって、軸方向結晶方位ｈに垂直に第１カット面Ｗａ１を研削するためには、図４に示すように、結晶Ｗの円筒軸Ａが研削面２３に直交する、すなわちカット面Ｗａ１が研削面に平行になる位置を基準としてｘの負方向に傾斜角δｘの角度を傾斜し、ｙの負方向に傾斜角δｙの角度を傾斜させて研削すればよい。なお、第１カット面Ｗａ１が軸方向結晶方位ｈに垂直に研削された新たな第１カット面Ｗａ３では、図５に示すように、軸方向結晶方位ｈが第１カット面Ｗａ３の直交軸（図４のｚ軸）と一致し、円筒軸Ａと一致しなくなる。
【００６５】
また、傾斜機構１３４は、第１カット面Ｗａ１の研削後に第２カット面Ｗａ２を研削する場合、第１カット面Ｗａ１を研削したときの傾斜状態から１８０°傾斜（回転）することで、新たな第２カット面Ｗａ４を新たな第１カット面Ｗａ３に対して平行に研削することができる。
【００６６】
砥石１３１は、円柱形であって、砥石１３１の円柱軸と回転軸である軸２２（図３ではｘ軸と平行）とは一致する。砥石１３１が回転したとき、砥石１３１の側面の最上部と接する部分が研削されるため、図３（ａ）及び図３（ｃ）に示すように、砥石１３１の側面の最上部と接する面を研削面２３とする。
【００６７】
カット面研削機１３は、カット面Ｗａを仮研削又は研削する場合、傾斜機構１３４が固定部１３３を傾斜後、図３（ｃ）に示すように結晶Ｗのカット面Ｗａと研削面２３とが接するように傾斜機構１３４を下方に移動させ、又は砥石駆動部１３２を上方に移動させて位置合わせする。研削面２３は砥石１３１の側面の最上部であるため、カット面Ｗａと研削面２３が接したときカット面Ｗａには砥石１３１が接している。したがって、カット面研削機１３では、砥石駆動部１３２が、砥石１３１を回転させながら研削面２３に沿って砥石１３１を移動させることでカット面Ｗａを研削する。このとき、砥石駆動部１３２は、砥石１３１の側面の最上部がカット面Ｗａを研削できる範囲を砥石１３１の移動範囲として駆動する。
【００６８】
また、カット面研削機１３では、仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する場合、結晶Ｗの仮オリフラ面Ｗｂ１を設ける位置を研削面２３に接するように位置合わせし、砥石駆動部１３２が、仮オリフラ面Ｗｂ１が形成されるまで砥石１３１を回転させながら研削面２３に沿って砥石１３１を移動させる。このとき、砥石駆動部１３２は、砥石１３１の側面の最上部が仮オリフラ面Ｗｂ１を加工できる範囲を移動範囲として駆動する。
【００６９】
なお、カット面研削機１３では、砥石駆動部１３２自体が移動する構成であってもよく、また、砥石駆動部１３２は固定されていて砥石１３１のみが移動する構成であってもよい。
【００７０】
《円筒研削機》
図６を用いて、円筒形状の結晶Ｗの側面を研削する円筒研削機１４について説明する。図６（ａ）は円筒研削機１４の正面図であり、図６（ｂ）は結晶Ｗの結晶方位（半径方向結晶方位ｋ）の測定方法と結晶Ｗの研削について説明する円筒研削機１４の断面図である。引き上げ法等で生成された結晶Ｗは円筒形状ではあるものの、図６に示すように側面に凹凸があるため、円筒研削機１４で結晶Ｗの側面を研削して凹凸のない円筒形（図６（ｂ）のＷｎ）にする。
【００７１】
円筒研削機１４は、砥石１４１と、軸２４を回転軸として砥石１４１を回転させながら砥石１４１を研削面２５（図６では、ｘｚ平面）に沿って移動させて結晶Ｗの側面を研削する砥石駆動部１４２とを有している。また、円筒研削機１４は、砥石駆動部１４２上で砥石１４１に側面が向くように結晶Ｗを固定するとともに研削面２５に平行な軸２６を回転軸として結晶Ｗを回転させる回転機構１４３と、砥石駆動部１４２及び結晶Ｗの上方に位置する結晶方位測定装置１４４とを有している。
【００７２】
砥石１４１は、円柱形であって、砥石１４１の円柱軸と回転軸である軸２４（図６ではｚ軸と平行）とは一致する。砥石１４１が回転したとき、砥石１４１の側面の最上部と接する部分が研削されるため、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、砥石１４１の側面の最上部と接する面が研削面２５である。
【００７３】
回転機構１４３は、図６（ａ）に示すように、第１支持部１４３ａが第１パッド１４３ｃを備え、この第１パッド１４３ｃに対して平行に第２支持部１４３ｂが第２パッド１４３ｄを備えており、第１パッド１４３ｃと第２パッド１４３ｄの間隔をシリンダやスプリング（図示せず）によって調整することができる。回転機構１４３では、第１パッド１４３ｃに結晶Ｗのカット面Ｗａの一方が接し、第２パッド１４３ｄに結晶Ｗのカット面Ｗａの他方に接した状態で第１パッド１４３ｃ及び第２パッド１４３ｄの間隔を狭めて結晶Ｗを支持する。結晶Ｗを支持した回転機構１４３は、モータ１４３ｅが軸２６（図６ではｚ軸と平行）を回転軸として結晶Ｗを回転させる。ここで、第１パッド１４３ｃと第２パッド１４３ｄの結晶Ｗを支持する面は、間隔を変えるときも回転するときも常に垂直になるようにされている。
【００７４】
円筒研削機１４では、結晶Ｗの側面を研削する場合、回転機構１４３によって支持されている結晶Ｗの側面と研削面２５とを接するように回転機構１４３と砥石駆動部１４２を近づける。結晶Ｗの側面と研削面２５とが接した状態で回転機構１４３が結晶Ｗを回転し、砥石駆動部１４２が砥石１４１を回転させながら研削面２５に沿って複数回往復して移動させることで、結晶Ｗを円筒形に研削することができる。具体的には、砥石駆動部１４２は、砥石１４１を結晶Ｗの円筒の高さ方向（図６では、ｚ軸方向）の直線上を往復移動させ、結晶Ｗの断面が図６（ｂ）に示すように円形Ｗｎの円筒形になるまで研削する。
【００７５】
第１パッド１４３ｃと第２パッド１４３ｄの結晶と接する面は軸２６と垂直であるので、結晶Ｗはカット面Ｗａが軸２６に垂直になるように支持され、軸２６で回転されながら軸２６に平行な研削面２５で研削されるので、結晶Ｗはこの円筒研削によってカット面Ｗａに垂直な円筒軸の円筒に研削される。
【００７６】
結晶Ｗが円筒形に研削されると、結晶方位測定装置１４４は、結晶Ｗの側面の結晶方位（半径方向結晶方位ｋ）を測定する。具体的には、結晶方位測定装置１４４は、図６（ｂ）に示すように結晶Ｗの側面に第１Ｘ線３ｃを放射するＸ線管１４４ａ及び結晶Ｗの側面から回折した第２Ｘ線３ｄを検出するＸ線検出器１４４ｂを備えている。この第１Ｘ線３ｃと第２Ｘ線３ｄが成す角は、結晶面の種類に応じて定められるブラッグ角θ0を基準とした１８０°−２θ0に設定されている。そして、軸２６に対して結晶Ｗを回転させながら、Ｘ線検出器１４４ｂで検出する第２Ｘ線３ｄがピーク値となる結晶Ｗの回転位置を探すことで半径方向結晶方位ｋを測定する。
【００７７】
半径方向結晶方位ｋが測定されると、回転機構１４３、は結晶Ｗを回転して、砥石駆動部１４２がある下方に結晶Ｗのオリフラ面Ｗｂ２を加工する方向を向けて位置合わせする。結晶Ｗのオリフラ面Ｗｂ２を加工する方向が砥石駆動部１４２に向くと、砥石駆動部１４２は砥石を回転しながら研削面２５に沿って平行に移動することで結晶Ｗにオリフラ面Ｗｂ２を加工する。このとき、砥石駆動部１４２は、砥石１４１の側面の最上部がオリフラ面Ｗｂ２を研削することができる範囲を砥石１４１の移動範囲として駆動する。
【００７８】
《面取り機》
図７を用いて、ウェハＷｗの側面を面取り加工する面取り機１７について説明する。
【００７９】
面取り機１７は、例えば特開平９−１０２４７４号公報に記載されているような構成であり、図７に示すように、ウェハＷｗを支持して回転させるウェハ回転部１７１と、円形状で側面にＵ字形状の溝１７２ａを有する砥石１７２と、砥石１７２の中心を通る軸２８を回転軸として砥石１７２を回転させる砥石駆動部１７３とを有している。
【００８０】
ウェハ回転部１７１は、互いに平行な面を有してその間隔がシリンダやスプリング（図示せず）によって調整することのできる第１支持部１７１ａ及び第２支持部１７１ｂとを有している。ウェハ回転部１７１では、第１支持部１７１ａと第２支持部１７１ｂの間にウェハＷｗを挟んで支持するとき、ウェハＷｗの中心が軸２７上に位置するように位置合せされる。また、ウェハ回転部１７１は、ウェハＷｗを支持した状態で軸２７を回転軸としてウェハＷｗを回転させる。
【００８１】
面取り機１７では、ウェハ回転部１７１と砥石駆動部１７３とを近づけてウェハＷｗの側面に砥石１７２の溝１７２ａを押し当てる。ウェハＷｗの側面に溝１７２ａを押し当てた状態でウェハ回転部１７１がウェハＷｗを回転させ、砥石駆動部１７３が砥石１７２を回転させ、ウェハＷｗの側面の角の面取りをするとともに軸２７方向から見たウェハＷｗの形状がオリフラ面Ｗｂ２を除いて真円となるように加工する。ウェハＷｗのオリフラ面Ｗｂ２は直線であるため、ウェハＷｗを回転させずに、砥石１７２のみを回転させながらオリフラ面Ｗｂ２に沿って直線に移動することで面取りすることができる。
【００８２】
なお、面取り機１７は、ウェハＷｗをウェハケースから取り出してウェハ回転部に設定する等の作業を行なうウェハのハンドリング手段を有しているが、図示は省略している。
【００８３】
〈結晶加工方法〉
続いて、結晶加工装置１において結晶ＷからウェハＷｗを加工するまでの結晶加工方法を説明する。はじめに、図８に示すフローチャートを用いて結晶加工装置１における結晶加工の第１処理として、第１保存棚１０ａで保存される結晶Ｗを加工して、第２保存棚１０ｂに保存するまでの処理について説明する。
【００８４】
まず、第１搬送装置１８ａによって第１保存棚１０ａに保存されている結晶Ｗが第１切断機１１に搬送されると、第１切断機１１が有するバンドソーで搬送された結晶Ｗの両端を切断する（Ｓ００１）。第１保存棚１０ａに保存されている結晶Ｗは、図９（ａ）に示すように、引き上げ法等で生成された凹凸のある略円筒形状である。この結晶Ｗが、図９（ｂ）に示すように結晶の概略の円筒軸Ａ’に略垂直な面で切断されると、図９（ｃ）に示すように両端に鋸目の凹凸が残った略平面のカット面Ｗａ１，Ｗａ２が生じる。
【００８５】
ステップＳ００１で切断された結晶Ｗが第１搬送装置１８ａによってカット面研削機１３に搬送されると、カット面研削機１３はステップＳ００１の切断で生じた第１カット面Ｗａ１を、凹凸を削って平坦な平面に仮研削するとともに、結晶Ｗの側面に仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する（Ｓ００２）。これにより、結晶方位の測定に適した滑らかな第１カット面Ｗａ１となる。また、仮オリフラ面Ｗｂ１は結晶Ｗの結晶方位を把握するための基準として設けられるものであるため円筒の側面の全範囲に加工する必要はなく、図４（ｄ）に示すように側面の短い範囲で加工すればよい。
【００８６】
第１カット面Ｗａ１が仮研削されるとともに仮オリフラ面Ｗｂ１が加工された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって結晶方位測定装置１２に搬送され、結晶方位測定装置１２で結晶Ｗの第１カット面Ｗａ１軸方向結晶方位ｈを測定する（Ｓ００３）。軸方向結晶方位ｈは、図４（ｄ）に示すように、結晶Ｗの円筒軸Ａと一致せずにずれている。ここで、円筒軸Ａは、研削された第１カット面Ｗａ１に垂直で平均的に結晶Ｗの中央を通る線のことである。
【００８７】
ステップＳ００３で軸方向結晶方位ｈが測定された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって再びカット面研削機１３に搬送され、カット面研削機１３によって軸方向結晶方位ｈに垂直に第１カット面Ｗａ１を研削する（Ｓ００４）。このとき、カット面研削機１３の傾斜機構１３４は、ステップＳ００２で加工された仮オリフラ面Ｗｂ１を基準として、ステップＳ００３で測定された軸方向結晶方位ｈを用いて、研削面２３に対して軸方向結晶方位ｈが垂直になるように固定部１３３を傾斜する。
【００８８】
また、第１カット面Ｗａ１の研削後、カット面研削機１３によって新たな第１カット面Ｗａ３に平行に第２カット面Ｗａ２が研削される（Ｓ００５）。ステップＳ００４、Ｓ００５の研削が終了すると、カット面Ｗａ１，Ｗａ２の研削で現れた新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４は、図９（ｅ）に示すように軸方向結晶方位ｈに垂直になる。
【００８９】
カット面Ｗａ１，Ｗａ２が研削後の結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって円筒研削機１４に搬送され、円筒研削機１４で結晶Ｗの側面を新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４に垂直な円筒面に研削することで、円筒形に研削される（Ｓ００６）。図１０（ｇ）に示す結晶Ｗは、円筒研削機１４によって結晶Ｗの図９（ｆ）に点線Ｗｎで表わす側面が研削されて得られた一例である。なお、この円筒研削で仮オリフラ面Ｗｂ１も研削される。
【００９０】
ステップＳ００６で円筒研削した後、円筒研削機１４の結晶方位測定装置１４４は、結晶Ｗの半径方向結晶方位ｋを測定する（Ｓ００７）。結晶方位測定装置１４４で半径方向結晶方位ｋを測定すると、円筒研削機１４は、半径方向結晶方位ｋを基準として図１０（ｈ）に示すように、結晶Ｗにオリフラ面Ｗｂ２を加工する（Ｓ００８）。
【００９１】
ステップＳ００８でオリフラ面Ｗｂ２が加工された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって第２保存棚１０ｂに搬送されて第２保存棚１０ｂで保存される。このステップＳ００１〜Ｓ００８の処理が結晶加工の第１処理である。
【００９２】
次に、図１１に示すフローチャートを用いて結晶加工の第２処理として、第２保存棚１０ｂで保存される結晶ＷからウェハＷｗを加工して、ウェハＷｗを第３保存棚１０ｃで保存するまでの処理について説明する。
【００９３】
まず、結晶加工装置１では、第２保存棚１０ｂで保存される結晶Ｗが、第２搬送装置１８ｂにより接着ステージ１５に搬送されて、接着ステージ１５で結晶ＷをプレートＰに接着する（Ｓ００９）。このとき、図１０（ｉ）に示すように複数の結晶Ｗの第１カット面Ｗａ３と第２カット面Ｗａ４とが接するようにして配置されて、オリフラ面Ｗｂ２がプレートＰに接着される。各カット面Ｗａ３，Ｗａ４は、軸方向結晶方位ｈに対して垂直に研削されているため、各カット面Ｗａ３，Ｗａ４が接するように結晶Ｗが接着されたとしても、全ての結晶Ｗの軸方向結晶方位ｈは同一の方向を向くことになる。
【００９４】
プレートＰに接着した結晶Ｗは、第２搬送装置１８ｂによって第２切断機１６まで搬送され、第２切断機１６が結晶Ｗを複数のウェハＷｗに切断する（Ｓ０１０）。第２切断機１６は、例えば特開平９−１９９２０号公報に記載されるようなワイヤーソーを有している。第２切断機１６では、搬送された結晶Ｗをワイヤーソーに対して位置決めして保持して切断する。ワイヤーソーで結晶Ｗが図１０（ｊ）に示すように平行に切断されると、図１０（ｋ）に示すような複数の同一の厚さのウェハＷｗとなる。結晶Ｗと接着されていたプレートＰは、ステップＳ０１０の切断と同時にウェハＷｗから剥奪されるか、また、切断後にウェハＷｗから剥奪される。
【００９５】
ステップＳ０１０で切断された各ウェハＷｗは、第２搬送装置１８ｂによって面取り機１７に搬送され、面取り機１７が各ウェハＷｗを面取り加工する（Ｓ０１１）。なお、第２切断機１６では同時に複数のウェハＷｗが生成されるため、ウェハＷｗは多数枚ずつウェハケースに収納して面取り機１７に搬送して面取りをする。面取り機１７は、ウェハＷｗをウェハケースから１枚ずつ取り出して面取りを行い、再びウェハケースに収納する。
【００９６】
ステップＳ０１１で面取り加工されたウェハＷｗは、第２搬送装置１８ｂによって第３保存棚１０ｃに搬送されて第３保存棚１０ｃで保存される。このステップＳ００９〜Ｓ０１１の処理が結晶加工の第２処理である。
【００９７】
上述した結晶方位測定装置１２では、円筒研削前の結晶Ｗのカット面Ｗａ１を下にしてテーブル面１２１ａに載置し、このカット面Ｗａ１に第１Ｘ線３ａを照射して回折される第２Ｘ線３ｂを検出する。したがって、結晶Wが側面でなくカット面Ｗａで保持されるので、円筒研削前の結晶に対してもカット面の位置決めが確実になり、カット面Ｗａ１を基準とした軸方向結晶方位ｈを正確に測定することができる。また、カット面Ｗａ１を下にしてテーブル１２１上に載置してテーブル１２１を回転し、このφ軸２０近傍に測定点Ｃを合わせているので、φ回転毎の測定点Ｃのずれを防止し軸方向結晶方位ｈの測定を正確に行なうことができる。さらに、第１カット面Ｗａ１が仮研削された結晶Ｗに仮オリフラ面Ｗｂ１を加工してカット面Ｗａのマーク（基準位置）を定めているため、第１カット面Ｗａ１の軸方向結晶方位ｈの測定及び第１カット面Ｗａ１を研削する際の位置決めを確実にすることができる。
【００９８】
上述した結晶加工装置１では、円筒研削前にカット面Ｗａ１，Ｗａ２をウェハＷｗの面方向である軸方向結晶方位ｈに合わせて新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４として研削し、この新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４に直交する円筒軸に対して円筒研削した後にカット面Ｗａ３，Ｗａ４の方向にスライスしているので、スライスで得られるウェハＷｗは、オリフラ面Ｗｂ２を除いて真円の円板状となる。したがって、従来のようにスライスで楕円形状のウェハＷｗが得られた場合と比較して、円筒研削時に最終目的の規定の直径に極めて近い直径で円筒研削できるので、面取り加工においては研削量は極めて小さく、短時間で効率良く面取り加工をすることができる。
【００９９】
また、結晶加工装置１では、加工される全ての結晶Ｗのカット面Ｗａ３，Ｗａ４は軸方向結晶方位ｈに垂直であるとともに、ウェハＷｗの各スライス面は研削後のカット面Ｗａ３，Ｗａ４に平行である。そのため、プレートＰに複数の結晶Ｗを接着する際、各結晶Ｗをカット面Ｗａ３，Ｗａ４で突き合わせてプレートＰに接着すればよい。したがって、結晶ＷのプレートＰ上での位置合わせを容易にすることができる。また、スライス時にワイヤーソーがカット面Ｗａ３，Ｗａ４に対して斜めにかかることがないため、不良ウェハが生じず、効率の良いウェハの生成が可能となる。
【０１００】
〈第１変形例〉
図１２乃至図１４を用いて、本発明の第１変形例に係る結晶加工装置について説明する。この第１変形例に係る結晶加工装置は、オフカットのウェハを加工することができる。第１変形例に係る結晶加工装置の構成は、上述した結晶加工装置１と同一の構成であるため同一の符号を用いて説明する。
【０１０１】
図１２に示すフローチャートは、第１変形例に係る結晶加工装置１の第１処理を説明するフローチャートであるが、図８で上述した処理と同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。図１２のフローチャートを図８のフローチャートと比較すると、ステップＳ００４に代わるステップＳ１０４において、オフカットで第１カット面Ｗａ１を研削する点で異なる。
【０１０２】
結晶Ｗが搬送されたカット面研削機１３は、傾斜機構１３４が結晶Ｗを固定した固定部１３３を傾斜するときにＳ００３で測定された軸方向結晶方位ｈに対してオフカット角度θi傾斜させた方向ｈ’に垂直になるように第１カット面Ｗａ１を研削する（Ｓ１０４）。したがって、図１３に示すように、研削後の新たな第１カット面Ｗａ３は、方向ｈ’に垂直になる。
【０１０３】
図１４を参照して、例えば、オフカット角度θiがｘ軸方向の角δｏｘとｙ軸方向の角δｏｙで表わされるとき、測定された軸方向結晶方位ｈの傾斜角δｘ及びδｙから、オフカット角度θi傾斜させた方向ｈ’の傾斜角δｘ’，δｙ’を式（３）及び式（４）でもとめる。
【０１０４】
δｘ’＝δｘ−δｏｘ ・・・（３）
δｙ’＝δｙ−δｏｙ ・・・（４）
ここで求めたδｘ’，δｙ’の符号を反転した値が、傾斜機構１３４における傾斜の調整量である。すなわち、傾斜機構１３４で、第１カット面Ｗａ１を、円筒軸Ａを基準として、ｘの負方向にδｘ’、ｙの負方向にδｙ’傾斜させて研削すれば、新たなカット面Ｗａ３は、方向ｈ’に垂直になる。
【０１０５】
ステップＳ１０４で第１カット面Ｗａ１を研削した後、ステップＳ００５において傾斜機構１３４が固定部１３３を１８０°傾斜（回転）して第２カット面Ｗａ２を研削すれば、両方の新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４がオフカット角度で研削される。したがって、続く００６以降の処理で加工された結晶Ｗを用いて生成されたウェハＷｗは、オフカットのウェハＷｗとなる。
【０１０６】
〈第２変形例〉
図１５を用いて、本発明の第２変形例に係る結晶加工装置について説明する。研削された新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４が軸方向結晶方位ｈに垂直にならないと適正なウェハＷｗを生成することができない。したがって、この第２変形例に係る結晶加工装置は、正確な方向に新たな第１カット面Ｗａ３の研削がされたか否かを確認し、不良ウェハの生成を防止する。第２変形例に係る結晶加工装置の構成は、上述した結晶加工装置１と同一の構成であるため同一の符号を用いて説明する。
【０１０７】
図１５は、第２変形例に係る結晶加工装置１の第１処理を説明するフローチャートであるが、図８で上述した処理と同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。図１５のフローチャートを図８のフローチャートと比較すると、ステップＳ００４で第１カット面Ｗａ１を研削した後に、ステップＳ２０１及びＳ２０２を有している点で異なる。
【０１０８】
具体的には、第２変形例に係る結晶加工装置１では、ステップＳ００４で第１カット面Ｗｂ１が研削された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって再び結晶方位測定装置１２に搬送され、研削された新たな第１カット面Ｗａ３の軸方向結晶方位ｈが確認用として測定された（Ｓ２０１）後、軸方向結晶方位ｈが正確か判定される（Ｓ２０２）。
【０１０９】
ステップＳ２０１で測定された軸方向結晶方位ｈが新たな第１カット面Ｗａ３に垂直ではないとき（Ｓ２０２でＮＯ）、カット面研削機１３では、第１カット面Ｗａ３が軸方向結晶方位ｈに対して垂直になるまでステップＳ００４及びＳ２０１を繰り返す。
【０１１０】
ステップＳ２０１で測定された軸方向結晶方位ｈが新たな第１カット面Ｗａ３に垂直になると（Ｓ２０２でＹＥＳ）、カット面研削機１３では、ステップＳ００５において第２カット面Ｗａ２が研削され、結晶加工装置１ではその後の処理が継続してウェハＷｗを生成する。
【０１１１】
上述したように、第２変形例に係る結晶加工装置１では、新たな第１カット面Ｗａ３が軸方向結晶方位ｈに対して垂直であるか否かを判定し、垂直である場合にのみ次の処理に進み、軸方向結晶方位ｈに対して垂直でない場合には再び第１カット面Ｗａ３を研削することで、適正なウェハＷｗの生成を可能にする。
【０１１２】
なお、第２変形例に係る結晶加工装置１において、ステップＳ００４の処理を図１２を用いて上述したステップＳ１０４に代えるとともに、ステップＳ２０２における確認でオフカット角度θi傾斜されているか否かを判定することによってオフカットのウェハＷｗの加工にも適用することができる。
【０１１３】
〈第３変形例〉
図１６及び図１７を用いて、本発明の第３変形例に係る結晶加工装置について説明する。この第３変形例に係る結晶加工装置は、実際にオリフラ面が加工される結晶方向と同一の方向で仮オリフラ面を加工する。第３変形例に係る結晶加工装置の構成は、上述した結晶加工装置１と同一の構成であるため同一の符号を用いて説明する。上述した結晶加工装置１において仮オリフラ面Ｗｂ１は、半径方向結晶方位ｋを測定する前に半径方向結晶方位ｋとは無関係に加工されており、最終的に加工されるオリフラ面Ｗｂ２とは異なる方向に加工されている。これに対し、第３変形例に係る結晶加工装置１では、仮オリフラ面Ｗｂ１を最終的に加工されるオリフラ面Ｗｂ２と同一の方向に加工する。
【０１１４】
図１６に示すフローチャートは、第３変形例に係る結晶加工装置の第１処理を説明するフローチャートであるが、図８で上述した処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１５】
図１６に示すフローチャートにあるように、第３変形例に係る結晶加工装置１では、ステップＳ００１で切断された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによってカット面研削機１３に搬送され、カット面研削機１３においてカット面Ｗａ１，Ｗａ２が互いに平行に仮研削される（Ｓ３０１）。
【０１１６】
ステップＳ３０１でカット面Ｗａ１，Ｗａ２が仮研削された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって円筒研削機１４に搬送され、円筒研削機１４において仮円筒研削がされる（Ｓ３０２）。ここで仮円筒研削される長さは、半径方向結晶方位ｋを測定することが可能な長さであれば良く、図１７（ａ）に示すように５ｍｍ程度でよい。すなわち、仮研削で現れる側面Ｅに対して、第１Ｘ線３ｃを照射し、この側面Ｅから第２Ｘ線３ｄが回折される長さを確保することができればよい。
【０１１７】
ステップＳ３０２において仮円筒研削がされると、回転機構１４３が結晶Ｗを回転させ、仮円筒研削によって生じた凹凸のない側面Ｅを利用して結晶Ｗの半径方向結晶方位ｋを測定する（Ｓ３０３）。
【０１１８】
ステップＳ３０３において結晶Ｗの半径方向結晶方位ｋが測定されると、回転機構１４３は結晶Ｗのオリフラ面Ｗｂ２を加工する方向を砥石駆動部１４２に対向させるとともに、砥石駆動部１４２は砥石１４１を駆動して仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する（Ｓ３０４）。ステップＳ３０４では、仮オリフラ面Ｗｂ１を結晶Ｗの全範囲に対して加工するのではなく、図１７（ｂ）に示すように例えば１０ｍｍ程度の長さで加工すればよい。
【０１１９】
ステップＳ３０４において仮オリフラ面Ｗｂ１が加工されるとステップＳ００３において軸方向結晶方位ｈが測定され、結晶加工装置１ではその後の処理が継続してウェハＷｗを生成する。
【０１２０】
このように仮オリフラ面Ｗｂ１も実際のオリフラ面Ｗｂ２と同一の方向に合わせて加工することにより、オリフラ面Ｗｂ２を基準としたオフカットの加工を容易にする。
【０１２１】
〈第４変形例〉
図１８及び図１９を用いて、本発明の第４変形例に係る結晶加工装置について説明する。この第４変形例に係る結晶加工装置は、結晶を複数に切断し、切断された各結晶からウェハを生成する。第４変形例に係る結晶加工装置の構成は、上述した結晶加工装置１と同一の構成であるため同一の符号を用いて説明する。
【０１２２】
図１８に示すフローチャートは、第４変形例に係る結晶加工装置１の第１処理を説明するフローチャートであるが、図８で上述した処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２３】
図９（ｄ）でも示したしたように第１保存棚１０ａで保存されている加工前の結晶Ｗの軸方向結晶方位ｈと概略の円筒軸Ａ’は、ずれている場合が多い。したがって、図１９（ａ）に示すように加工前の結晶Ｗから円筒研削をした後にウェハＷｗとすることができる領域Ｗｒは限られている。また、ウェハＷｗの直径Ｄ１は短くなることもあり、一般的に規定されるウェハの直径を満たすことができないおそれもある。したがって、図１９（ｂ）に示すようにカット面Ｗａ１，Ｗａ２で結晶Ｗを切断するときに複数に切断すればウェハＷｗにする領域Ｗｒ（Ｗｒ１，Ｗｒ２，Ｗｒ３）を広く確保することが可能となり、得られるウェハＷｗの直径Ｄ２も長くすることができる。
【０１２４】
図１８に示すフローチャートにあるように、第４変形例に係る結晶加工装置１では、第１切断機１１は、搬送された結晶Ｗの両端面を切断する際、結晶Ｗを複数の領域Ｗｒに切断する（Ｓ４０１）。このとき、第１切断機１１は、各カット面Ｗａ１，Ｗａ２は、結晶Ｗの概略の円筒軸Ａ’に対して垂直に設定する。
【０１２５】
ステップＳ４０１で結晶Ｗを複数の領域Ｗｒに切断した後、結晶加工装置１は、各領域Ｗｒの結晶Ｗそれぞれに対して、ステップＳ００２〜Ｓ００８の処理を行なった後（Ｓ４０２）、ウェハＷｗを生成する。
【０１２６】
なお、結晶Ｗを複数の領域に切断する場合、円筒軸Ａ’に対するカット面Ｗａ１，Ｗａ２の傾斜角αが大きいほど、切断する際の長さＬ２を短くして切断する数を多くすると、無駄が少なくなる。このとき、長さＬ２は、式（５）に示すように求めることができる。なお、この傾斜角αは、概略として、傾斜角δｘ，δｙによって表わされる角度である。
【０１２７】
Ｌ２＝Ｄ２・ｓｉｎα+（Ｄｗ−Ｄ２・ｃｏｓα）／ｔａｎα
≒（Ｄｗ−Ｄ２）／ｔａｎα
≒最終ウェハ直径Ｄ２に対する結晶Ｗの余裕分／ｔａｎ（α） ・・・（５）
式（５）でＤ２は最終ウェハの直径、Ｄｗは結晶Ｗから凹凸を除いた有効直径、「余裕分」とは、（Ｄｗ−Ｄ２）のことである。
【０１２８】
上述した第４変形例に係る結晶加工装置１では、結晶Ｗを複数の領域Ｗｒに切断することによって、ウェハＷｗを生成する領域を広くとることができる。
【０１２９】
なお、オフカットのウェハＷｗを加工する場合には、上述した傾斜角αは概略として、傾斜させた方向ｈ’の傾斜角δｘ’，δｙ’によって表わされる角度であり、この場合、図１９はｈをｈ’におきかえたものとなる。
【０１３０】
〈第５変形例〉
図２０及び図２１を用いて、本発明の第５変形例に係る結晶加工装置について説明する。この第５変形例に係る結晶加工装置は、軸方向結晶方位と略垂直な面で結晶を複数に切断し、切断された各結晶からウェハを生成する。第５変形例に係る結晶加工装置の構成は、上述した結晶加工装置１と同一の構成であるため同一の符号を用いて説明する。
【０１３１】
図２０に示すフローチャートは、第５変形例に係る結晶加工装置１の第１処理を説明するフローチャートであるが、図８で上述した処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１３２】
図２０に示すフローチャートにあるように、第５変形例に係る結晶加工装置１では、第１切断機１１は、搬送された結晶Ｗの片端面を、例えば円筒軸Ａ’に垂直に切断する（Ｓ００１）。その後、カット面研削機１３が第１カット面Ｗａ１を仮研削するとともに、仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する（Ｓ００２）。続いて、結晶方位測定装置１２が軸方向結晶方位ｈを測定する（Ｓ００３）。軸方向結晶方位ｈが測定されると、カット面研削機１３は、第１カット面Ｗａ１を軸方向結晶方位ｈに垂直に新たな第１カット面Ｗａ３として研削する（Ｓ００４）。
【０１３３】
軸方向結晶方位ｈに垂直に新たな第１カット面Ｗａ３が研削された結晶Ｗは第１切断機１１に搬送され、第１切断機１１が、図２１に示すように軸方向結晶方位ｈに合わせて結晶Ｗを複数の領域Ｗｒ（Ｗｒ１，Ｗｒ２，Ｗｒ３）に切断する（Ｓ５０１）。
【０１３４】
ステップＳ５０１で結晶Ｗを複数の領域Ｗｒに切断した後、結晶加工装置１は、各領域Ｗｒの結晶Ｗそれぞれに対して、ステップＳ００２〜Ｓ００８の処理を行なった後（Ｓ５０２）、ウェハＷｗを生成する。
【０１３５】
なお、結晶Ｗを複数の領域に切断する場合、円筒軸Ａ’に対するカット面Ｗａ１，Ｗａ２の傾斜角αが大きいほど、切断する際の長さＬ３を短くすると無駄が少なくなる。このときの長さＬ３は、αを用いて、式（６）に示すように求めることができる。なお、この傾斜角αは、概略として、傾斜角δｘ，δｙによって表わされる角度である。
【０１３６】
Ｌ３＝（Ｄｗ−Ｄ３・ｃｏｓα）／ｓｉｎα
≒（Ｄｗ−Ｄ３）／ｓｉｎα
≒最終ウェハ直径Ｄ３に対する結晶Ｗの余裕分／ｓｉｎ（α） ・・・（６）
式（６）でＤ３は最終ウェハの直径、Ｄｗは結晶Ｗから凹凸を除いた有効直径、「余裕分」とは、（Ｄｗ−Ｄ３）のことである。
【０１３７】
上述した第５変形例に係る結晶加工装置１では、結晶Ｗを複数の領域Ｗｒに切断するとき、軸方向結晶方位ｈに対して垂直方向に切断することによって、図１９で示した第４変形例の場合と比較して、ウェハＷｗを生成する領域Ｗｒを広くとることができる。
【０１３８】
なお、オフカットのウェハＷｗを加工する場合には、結晶Ｗを切断するときに軸方向結晶方位ｈからオフカット角度傾斜させた方向ｈ’に合わせて切断する。この場合の結晶の切断状態は、図２１でｈをｈ’におきかえた状態である。この場合、傾斜角αは、概略として、傾斜させた方向ｈ’の傾斜角δｘ’，δｙ’によって表わされる角度である。
【０１３９】
〈第６変形例〉
上述した最良の実施形態では、半径方向結晶方位を判別するためのマークとしてオリフラ面を用いたが、オリフラ面の代わりにノッチ（Ｖ溝）を用いても良いことは、当業者には明らかなことである。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る結晶加工装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１の結晶加工装置が備える結晶方位測定装置の構成を説明する図である。
【図３】図１の結晶加工装置が備えるカット面研削機の構成を説明する図である。
【図４】研削前の結晶の軸方向結晶方位について説明する図である。
【図５】研削後の結晶の軸方向結晶方位について説明する図である。
【図６】図１の結晶加工装置が備える円筒研削機の構成を説明する図である。
【図７】図１の結晶加工装置が備える面取り機の構成を説明する図である。
【図８】本発明の最良の実施形態に係る結晶加工装置における結晶加工の第１処理を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の結晶加工装置において加工される結晶の各処理の状態を表す図である。
【図１０】図９に続いて結晶加工装置で加工される結晶の各処理の状態を表す図である。
【図１１】本発明の最良の実施形態に係る結晶加工装置において結晶加工の第１処理に続く第２処理を説明するフローチャートである。
【図１２】第１変形例の結晶加工装置における第１処理を説明するフローチャートである。
【図１３】第１変形例の結晶加工装置におけるオフカットについて説明する図である。
【図１４】第１変形例の結晶加工装置で調整する調整量について説明する図である。
【図１５】第２変形例の結晶加工装置における第１処理を説明するフローチャートである。
【図１６】第３変形例の結晶加工装置における第１処理を説明するフローチャートである。
【図１７】第３変形例の結晶加工装置で加工される結晶の状態を表す図である。
【図１８】第４変形例の結晶加工装置における第１処理を説明するフローチャートである。
【図１９】第４変形例の結晶加工装置において加工される結晶について説明する図である。
【図２０】第５変形例の結晶加工装置における第１処理を説明するフローチャートである。
【図２１】第５変形例の結晶加工装置において加工される結晶について説明する図である。
【図２２】従来の結晶加工装置における処理を説明するフローチャートである。
【図２３】従来の結晶加工装置の結晶方位測定装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１…結晶加工装置
１０ａ〜１０ｃ…保存棚
１１…第１切断機
１２…結晶方位測定装置
１２１…テーブル
１２１ａ…テーブル面
１２１ｂ…治具部材
１２１ｃ…貫通孔
１２１ｄ…垂直面
１２２…φ回転機構（φ回転手段）
１２２ａ…歯車
１２２ｂ…ベルト
１２３…Ｘ線管（Ｘ線源）
１２３ａ…コリメータ
１２４…Ｘ線検出器
１２５…フレーム（支持手段）
１２６…θ回転機構（θ回転手段）
１２７…制御処理部
１２７ａ…制御手段
１２７ｂ…算出手段
Ａ，Ａ’…円筒軸
Ｃ…測定点
Ｗ…結晶
Ｗａ…カット面
Ｗｂ…オリフラ面
２０…φ軸
２１…θ軸
３ａ，３ｃ…第１Ｘ線
３ｂ，３ｄ…第２Ｘ線
１３…カット面研削機
１３１…砥石
１３２…砥石駆動部
１３３…固定部
１３４…傾斜機構
１４…円筒研削機
１４１…砥石
１４２…砥石駆動部
１４３…回転機構
１４３ａ，１４３ｂ…支持部
１４３ｃ，１４３ｄ…パッド
１４３ｅ…モータ
１４４…結晶方位測定装置
１４４ａ…Ｘ線管
１４４ｂ…Ｘ線検出器
１５…接着ステージ
１６…第２切断機
１７…面取り機
１７１…ウェハ回転部
１７１ａ，１７１ｂ…支持部
１７２…砥石
１７２ａ…溝
１７３…砥石駆動部
１８ａ，１８ｂ…搬送装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶インゴットの加工の際に結晶方位を測定する結晶方位測定装置、結晶方位を測定して結晶インゴットを加工する結晶加工装置及び結晶加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業ではシリコン等の単結晶材料が使用されている。半導体製造プロセスで利用される単結晶材料は、通常、薄い円板形状のウェハとして供給される。このウェハは、例えば、チョコラルスキー引き上げ法等の製造技術を用いて成長させた円筒形状の結晶インゴットを、薄くスライスすることで作られる。結晶インゴットをウェハにスライスするとき、ウェハ表面が結晶方位に合うように、あるいは、結晶方位に対して所定角度傾斜するようにスライスする（オフカット）。
【０００３】
図２２に示すフローチャートを用いて結晶インゴットからウェハまで加工する従来の結晶加工方法について説明する。
【０００４】
引き上げ法等で生成された結晶インゴットの形状は略円筒形状ではあるものの、両端面や側面（円筒周面）には凹凸がある。したがって、まず、円筒研削機で結晶インゴットの断面が円形になるように側面を研削（円筒研削）する（Ｓ１）。続いて、第１の結晶方位測定装置で結晶インゴットの側面の結晶方位（半径方向結晶方位）を測定する（Ｓ２）。
【０００５】
半径方向結晶方位が測定されると、円筒研削機で半径方向結晶方位を基準にして結晶インゴットの側面にノッチを加工する（Ｓ３）。このノッチ（Ｖ溝）は、ウェハに加工された際にウェハの半径方向結晶方位を判別するためのマークである。なお、ノッチの代わりに結晶インゴットの側面にオリフラ面を加工しても良い。
【０００６】
結晶インゴットにノッチが加工されると、切断機で、結晶インゴットの両端を円筒軸に直交するカット面で切断する（Ｓ４）。続いて、第２の結晶方位測定装置で、結晶の切断によって表れたカット面の結晶方位（軸方向結晶方位）を測定する（Ｓ５）。円筒研削と両端の切断によって結晶インゴットは円筒形になっているが、一般に、軸方向結晶方位は円筒軸に一致せず、カット面と軸方向結晶方位の方向の関係が不明であるため、ステップＳ５で軸方向結晶方位を測定してスライスの基準となる方向を決定する必要がある。
【０００７】
軸方向結晶方位が測定された結晶インゴットは、プレートの基準方向に軸方向結晶方位を合わせてプレート上に接着される（Ｓ６）。なお、オフカットのウェハを生成する場合には、結晶インゴットは、プレートの基準方向に対して、軸方向結晶方位をオフカット角度傾斜させてプレートに接着される。
【０００８】
プレートに結晶インゴットが接着されると、ワイヤーソーを有する切断機で結晶インゴットをスライスして複数のウェハを生成する（Ｓ７）。例えば、この切断機は、複数のワイヤーソーを平行に備えており、結晶インゴットから一度に複数のウェハをスライスすることができる。このとき、プレートの方向を基準にスライスすることで、各ウェハのウェハ表面に対して結晶方位（軸方向結晶方位）を垂直にする（オフカットの場合にはオフカット角度傾斜させる）ことができる。
【０００９】
ウェハがスライスされると、面取り機で、スライスされた各ウェハの側面を面取り加工する（Ｓ８）。面取り加工では、各ウェハの側面を面取り研削しながら同時にノッチを除いてウェハ全体が規定の直径の真円の円盤状になるように加工する。
【００１０】
図２２で上述したように、従来の結晶加工方法においては、始めに結晶インゴットを円筒研削した後に（Ｓ１）、結晶インゴットの両端を切断し（Ｓ４）、カット面の結晶方位（軸方向結晶方位）を測定している（Ｓ５）。このように軸方向結晶方位の測定の前に円筒研削するのは、図２３に示すように、軸方向結晶方位を測定する第２の結晶方位測定装置が結晶インゴットの側面を支えて軸方向結晶方位を測定するためである（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
具体的には、図２３に示すように、従来の結晶方位測定装置は、結晶インゴット６４を支持する２本のガイドローラ６８及びガイド板６６を有している。ガイドローラ６８は、ガイドローラ６８上に載置される結晶インゴット６４のカット面６４１をガイドローラ６８に垂直なガイド板６６のガイド面６６１に押し付けるように結晶インゴット６４を支持する。このとき、ガイド板６６はＣ点に対し微小角度回動するようになっており、ガイド面６６１とカット面６４１が密着する。
【００１２】
また、従来の結晶方位測定装置は、ガイド板６６に垂直な回転板６７を有している。この回転板６７は、結晶インゴット６４のカット面６４１にコリメータ６３で絞った第１Ｘ線６２ａを照射するＸ線管６１とカット面６４１上の測定点Ｃで回折した第２Ｘ線６２ｂを検出するＸ線検出器６５とを備えている。図２３に示すように、Ｘ線管６１とＸ線検出器６５とは、第１Ｘ線６２ａと第２Ｘ線６２ｂとが成す角度が結晶方位の種類に応じたブラッグ角θ0を基準とした１８０°−２θ0になるように配置されている。したがって、第１Ｘ線６２ａが測定点Ｃに照射して、ブラッグ角θ0で回折した第２Ｘ線６２ｂがＸ線検出器６５で検出される。
【００１３】
図２３に示す結晶方位測定装置では、ガイド板６６がカット面６４１に接した状態で回転板６７に垂直であって測定点Ｃを通る回転軸でガイド板６６を基準に回転板６７を回転させ、Ｘ線検出器６５の出力がピークの回転角度θ1を測定する。また、ピークの回転角度θ1が測定されると、結晶インゴット６４をガイドローラ６８上で円筒軸に対して９０°回転させて固定し、同様にガイド板６６がカット面６４１に接した状態で測定点Ｃを通る同一の回転軸で回転板１６７を回転させ、Ｘ線検出器６５の出力がピークになる回転角度θ2を測定する。測定された回転角度θ1，θ2により、軸方向結晶方位を求めることができる。
【００１４】
従来はこのようにガイドローラ６８が結晶インゴット６４の側面を基準に回転させて結晶方位を測定する結晶方位測定装置を使用していた。この場合、結晶インゴット６４の側面に凹凸があると、結晶インゴット６４の姿勢が乱れ、カット面６４１とガイド面６６１の密着性に悪影響を与え、正確に結晶方位を測定することができない。したがって、まず、断面が円形になるように円筒研削して側面の凹凸をなくした後、側面を基準に回転して軸方向結晶方位を測定していた。
【００１５】
このように軸方向結晶方位が測定されると、測定された軸方向結晶方位を基準にして円筒形の結晶インゴットがスライスされてウェハが得られる。したがって、スライスによって得られるウェハの形状は、結晶インゴットの円筒軸と軸方向結晶方位とが一致した場合には円形状となり、円筒軸と軸方向結晶方位とのずれが大きくなるほど短軸と長軸との差が大きい楕円形状になる。
【００１６】
得られたウェハが円形状であれば面取り加工では単にウェハの側面に沿って研削すればよいため、面取り加工は短時間でスムーズに行なうことができる。これに対し、仮にウェハが楕円形状であるときには、楕円形状を面取りしながら同時に円形状に研削する必要があり、研削量が多くなり面取り加工で必要な時間が長く、周方向で研削量が異なるため加工もスムーズでなくなる。
【００１７】
シリコン等の単一元素の単結晶材料では、結晶インゴットを生成する際に、円筒軸と結晶方位（軸方向結晶方位）とがかなり良く一致するように成長させることが可能である。このように生成された結晶インゴットをスライスして得られたウェハは略円形状となり、面取り加工は短時間でスムーズに行なうことができる。
【００１８】
また、オフカットの場合であっても、結晶インゴット生成の際にオフカット分傾斜させて種結晶を取り付けて引き上げることが可能であり、円筒軸から結晶方向が概略オフカット分傾斜した結晶インゴットを生成することができる。そのため、このように生成された結晶インゴットをスライスして得られたオフカットのウェハも略円形状となり、面取り加工は短時間でスムーズに行なうことができる。
【特許文献１】特開平７−１４６２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従来、半導体基板の材料はシリコン等の単一元素が主流であった。これに対し、近年、単一元素では得られない性能と用途を有する化合物単結晶の半導体基板が需要を伸ばしている。半導体基板の材料となる化合物としては、例えば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウムリン（ＩｎＰ）、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）等がある。また化合物半導体基板の用途としては、高速トランジスタや高耐熱トランジスタ、発光ダイオード、半導体レーザー、太陽電池等がある。さらに、半導体基板の他にも、化合物単結晶は、蛍石（ＣａＦ2）や水晶等が、レンズや発振子等として利用されている。
【００２０】
しかし、図２２に示すフローチャートを用いて上述したような従来の結晶加工方法は、化合物単結晶の結晶インゴットの加工には適さない。
【００２１】
それは、第１に、オフカットのウェハを生成する際に結晶インゴットの円筒軸とスライス面（カット面）方位を一致させることが困難であり、化合物単結晶材料の場合にはウェハの加工時間が単一元素結晶材料のウェハの場合と比較して長くなるためである。
【００２２】
これは、化合物半導体の一般的な特徴として、結晶が成長するとき不規則になりやすく、不均質になったり欠陥が生じたりして、大きな結晶が作りにくい特性のためである。
【００２３】
すなわち、シリコンのように単一元素であればオフカット分傾けて結晶インゴットを成長させることができるのに対し、化合物単結晶の場合は、結晶が不均質になるため傾けて成長させることは困難になる。さらに、シリコン等の単一元素の結晶インゴットの場合、オフカットは０°〜４°程度であるのに対し、化合物単結晶の結晶インゴットの場合には、オフカットが０°〜１５°程度と大きいことによる。
【００２４】
したがって、生成された結晶インゴットの円筒軸とスライス面方位とのずれが大きくなる。このような結晶インゴットをスライスして得られるウェハは円形状とは程遠く、長軸と短軸の長さが大きく異なる楕円形状となる。スライスされたウェハが楕円形状であると、面取り加工に必要な時間は、円形状の単一元素のウェハの場合と比較して長くなる。１つの結晶インゴットからは複数枚（例えば数百枚）のウェハが得られるが、１つの結晶インゴットから得られるウェハの枚数をｍ枚とし、１枚のウェハの面取り加工で延長された時間をｎ秒とすると、ウェハの面取り加工に必要な時間は、ｍ×ｎ（秒）も延長されることとなり、円滑な結晶加工を妨げることになる。
【００２５】
特に、化合物単結晶は硬くて加工しにくいものが多く、このとき楕円形状だと、著しく加工時間が長くなる。
【００２６】
第２に、結晶インゴットの円筒軸とスライス面方位のずれが大きいことにより、結晶インゴットのプレートへの接着が困難となるためである。
【００２７】
例えば、図２２のフローチャートで説明した加工方法では、軸方向結晶方位が測定された結晶インゴットは、プレートの基準方向を基準にしてスライス面方位を合わせてプレートに接着される。このとき、１枚のプレートには、複数の結晶インゴットを接着することができるが、各結晶インゴットの円筒軸の方向とスライス面方位は異なるため、プレート上では結晶インゴットの向きを揃えて接着することができず、結晶インゴットをプレートに接着しにくい。
【００２８】
第３に、化合物単結晶は、硬く加工がしにくいため、不良ウェハが生じやすい問題があるためである。
【００２９】
円筒軸とスライス面方位とのずれが大きい結晶インゴットをスライスする場合、プレートに接着された結晶インゴットに対してワイヤーソーが斜めに当たってスライスされる。
【００３０】
化合物単結晶は硬くて加工しにくいため、このような結晶インゴットの切断時にワイヤーソーが結晶インゴット表面を通過するとき横滑り力が働きワイヤーソーのたわみでスライス面が振れて、不良ウェハが生じる問題がある。
【００３１】
また、図２３を用いて上述したように、従来の結晶方位測定装置では、円筒研削後の結晶インゴットを測定していたため、円筒研削前の結晶インゴットの結晶方位を測定することができないという問題があった。
【００３２】
上記課題に鑑み本発明は、効率良く正確に結晶インゴットの結晶方位を測定することが可能な結晶方位測定装置と、効率良く結晶インゴットを加工することのできる結晶加工装置及び結晶加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の結晶方位測定装置は、Ｘ線源から発生したＸ線を結晶に照射し、前記結晶から回折したＸ線をＸ線検出器で検出して前記結晶の結晶方位を測定する結晶方位測定装置であって、側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶が、前記切断で生じたカット面を下にして載置されるテーブルと前記カット面にＸ線を照射して回折したＸ線を測定して前記カット面を基準とした前記結晶の結晶方位を算出する算出手段とを備えることを要旨とする。
【００３４】
上記構成の結晶方位測定装置では、結晶のカット面を下にテーブルに載置し、このカット面にＸ線を当てて回折されるＸ線を検出することができる。したがって、円筒研削前の結晶インゴットに対してカット面を基準にした軸方向結晶方位を測定することができる。
【００３５】
また、請求項２に記載の結晶測定装置は、Ｘ線源から第１Ｘ線を発生させて結晶に照射し、前記結晶の測定点で回折した第２Ｘ線をＸ線検出器で検出して前記結晶の結晶方位を測定する結晶方位測定装置であって、側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶が、前記切断で生じたカット面を下にして載置されるテーブル面を有するとともに、前記Ｘ線源から発生した第１Ｘ線及び前記カット面上の前記測定点で回折した第２Ｘ線が通過するための貫通孔を前記テーブル面の中心に有するテーブルと、前記テーブル面に垂直であって前記テーブルの中心を通るφ軸を回転軸として前記テーブルを所定角度でφ回転させるφ回転手段と、前記第１Ｘ線が前記カット面に直交する測定面を沿うように、また所定角度で回折される前記第２Ｘ線が検出されるように、前記測定点を基準とした位置関係で前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を支持する支持手段と、前記測定面に垂直で前記測定点を通るθ軸を回転軸として前記支持手段を所定範囲内の回転角度でθ回転させるθ回転手段と、前記φ回転の各角度に対してθ回転するように前記φ回転手段及び前記θ回転手段を制御する制御手段と、前記Ｘ線検出器の検出データとθ回転の回転角度とから、前記カット面を基準として前記結晶の結晶方位を算出する算出手段とを備えることを要旨とする。
【００３６】
上記構成の結晶方位測定装置では、結晶のカット面を下にテーブルに載置し、このカット面にＸ線を当てて回折されるＸ線を検出することができる。したがって、円筒研削前の結晶インゴットに対してカット面を基準にした軸方向結晶方位を測定することができる。
【００３７】
請求項３に記載の結晶加工装置は、請求項１又は請求項２のいずれか１に記載の結晶方位測定装置と、前記カット面を、測定された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するカット面研削機と、前記結晶の側面を、前記カット面研削機で研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削する円筒研削機とを備えることを要旨とする。
【００３８】
上記構成の結晶加工装置では、円筒研削前にカット面をウェハの面方向に合わせて研削し、この研削後のウェハの面方向に合わせたカット面に直交する円筒軸に対して円筒研削しているので、円筒研削後にカット面に平行の方向にスライスすると、スライス後のウェハは真円となる。したがって、真円なので短時間で効率良くウェハの面取り加工を行なうことが可能となる。また、研削後のカット面とウェハのスライス面が平行であるため、プレート接着時及びスライス時の位置合わせを容易に行なうことができる。
【００３９】
請求項４に記載の結晶加工方法は、側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶を、前記切断で生じたカット面を下にしてテーブル上に位置決めするステップと、前記カット面にＸ線を照射して回折したＸ線を測定して前記カット面を基準とした前記結晶の結晶方位を算出するステップと、前記カット面を、算出された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するステップと、前記結晶の側面を、研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削するステップと、円筒形に研削された前記結晶を、前記新たなカット面と平行にで切断して複数のウェハを得るステップとを有することを要旨とする。
【００４０】
上記構成の結晶加工方法では、円筒研削前にカット面をウェハの面方向に合わせて研削し、この研削後のウェハの面方向に合わせたカット面に直交する円筒軸に対して円筒研削しているので、円筒研削後にカット面に平行にスライスすると、スライス後のウェハは真円となる。したがって、真円なので、短時間で効率良くウェハの面取り加工を行なうことが可能となる。また、研削後のカット面とウェハのスライス面が平行であるため、プレート接着時及びスライス時の位置合わせを容易に行なうことができる。
【００４１】
請求項５記載の結晶加工方法では、側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶を、前記切断で生じたカット面を下にしてテーブル上に位置決めするステップと、前記テーブルに垂直であって前記テーブルの中心を通るφ軸を回転軸として前記テーブルを所定角度でφ回転させるステップと、前記カット面上の測定点に照射する第１Ｘ線を発生するＸ線源と前記測定点から回折した第２Ｘ線を検出するＸ線検出器とを前記測定点を基準とした位置関係で支持する支持手段を、前記第１Ｘ線を含み前記カット面に直交する測定面に垂直であって前記測定点を通るθ軸を回転軸として所定範囲内の回転角度でθ回転させるステップと、前記φ回転の各角度に対してθ回転するように前記φ回転手段及び前記θ回転手段を制御するステップと、前記Ｘ線検出器の検出データとθ回転の回転角度とから、前記カット面を基準として前記結晶の結晶方位を算出するステップと、前記カット面を、算出された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するステップと、前記結晶の側面を、研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削するステップと、円筒形に研削された前記結晶を、前記新たなカット面と平行にで切断して複数のウェハを得るステップとを有することを要旨とする。
【００４２】
上記構成の結晶加工方法では、円筒研削前にカット面をウェハの面方向に合わせて研削し、この研削後のウェハの面方向に合わせたカット面に直交する円筒軸に対して円筒研削しているので、円筒研削後にカット面に平行にスライスすると、スライス後のウェハは真円となる。したがって、真円なので短時間で効率良くウェハの面取り加工を行なうことが可能となる。また、研削後のカット面とウェハのスライス面が平行であるため、プレート接着時及びスライス時の位置合わせを容易に行なうことができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、結晶インゴットの結晶方位を効率良く測定することができるとともに、結晶インゴットを効率良く加工することのできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
〈結晶加工装置〉
図１のブロック図に示すように、本発明の最良の実施形態に係る結晶加工装置１は、加工前の結晶インゴットを保存する第１保存棚１０ａと、略円筒形状の結晶インゴットの両端を円筒軸と垂直に切断する第１切断機１１と、両端の切断によって表れた結晶インゴットのカット面（断面）の結晶方位（軸方向結晶方位ｈ）を測定する結晶方位測定装置１２と、測定された軸方向結晶方位ｈに対して垂直にカット面を研削するカット面研削機１３と、結晶インゴットの側面（周囲）を研削されたカット面に垂直に研削して結晶インゴットを円筒形にする円筒研削機１４と、加工途中または加工後の結晶インゴットを保存する第２保存棚１０ｂと、第１保存棚１０ａ、第１切断機１１、結晶方位測定装置１２、カット面研削機１３、円筒研削機１４及び第２保存棚１０ｂ間における結晶インゴットの搬送を行なう第１搬送装置１８ａを有している。この第１搬送装置１８ａは、軌道に沿って結晶Ｗを搬送する例えば無人搬送車あるいはベルトコンベアのような装置である。
【００４５】
また、結晶加工装置１は、第２保存棚１０ｂに保存されている結晶インゴットをプレートに接着する接着ステージ１５と、結晶インゴットを所定の厚さのウェハに切断（スライス）する第２切断機１６と、切断で得られたウェハを面取り加工する面取り機１７と、ウェハを保存する第３保存棚１０ｃと、第２保存棚１０ｂ、接着ステージ１５、第２切断機１６、面取り機１７及び第３保存棚１０ｃ間における結晶インゴット又はウェハの搬送を行なう第２搬送装置１８ｂを有している。この第２搬送装置１８ｂも第１搬送装置１８ａと同様に、軌道に沿って結晶インゴットまたはウェハを搬送する例えば無人搬送車あるいはベルトコンベアのような装置である。
【００４６】
以下に、結晶加工装置１が有する主要な装置（結晶方位測定装置、カット面研削機、円筒研削機、面取り機）の構成について、図面を用いて説明する。
【００４７】
《結晶方位測定装置》
図２（ａ）の正面図及び図２（ｂ）の平面図を用いて結晶方位測定装置１２について説明する。この結晶方位測定装置１２は、結晶インゴットＷ（以下、「結晶Ｗ」とする）の軸方向結晶方位ｈを測定する。
【００４８】
図２に示すように、結晶方位測定装置１２は、結晶Ｗを載置し、φ軸２０を回転軸として回転するテーブル１２１と、テーブル１２１を回転させるφ回転機構１２２と、結晶Ｗの測定点Ｃに第１Ｘ線３ａを照射させるＸ線管１２３と、測定点Ｃで回折した第２Ｘ線３ｂを検出するＸ線検出器１２４と、Ｘ線管１２３及びＸ線検出器１２４が固定され、θ軸２１を回転軸として所定角度回転するフレーム１２５と、フレーム１２５を回転させるθ回転機構１２６と、Ｘ線検出器１２４の検出データを入力するとともに、φ回転機構１２２及びθ回転機構１２６を制御する制御処理部１２７とを有している。
【００４９】
テーブル１２１は、図２（ｂ）に示すように、結晶Ｗを載置するテーブル面１２１ａと、テーブル面１２１ａに垂直であって、テーブル１２１上で結晶Ｗを位置決めする基準となる治具部材１２１ｂと、第１Ｘ線３ａ及び第２Ｘ線３ｂが通過する貫通孔１２１ｃとを有している。
【００５０】
テーブル１２１に結晶Ｗが載置されるときには、結晶Wは、後述する第１カット面Ｗａ１とテーブル面１２１ａとが接するとともに、後述する仮オリフラ面Ｗｂ１が垂直面１２１ｄに接するように位置合決めされる。なお、以下で説明する結晶Ｗは、仮オリフラ面Ｗｂ１が加工されているカット面を第１カット面Ｗａ１とし、反対側のカット面を第２カット面Ｗａ２として説明する。
【００５１】
テーブル１２１の回転軸であるφ軸２０は、テーブル面１２１ａに垂直であって、テーブル１２１（テーブル面１２１ａ）の中心を通る軸である。また、貫通孔１２１ｃの中心はテーブル１２１の中心と一致している。
【００５２】
貫通孔１２１ｃは、第１Ｘ線３ａ及び第２Ｘ線３ｂの進行を妨げないように設けられる孔であり、その直径はＸ線管１２３及びＸ線検出器１２４との位置関係によって定められる。図２（ａ）に示す貫通孔１２１ｃの形状は、テーブル面１２１ａ側の直径と底面側の直径とが異なる円錐台形状である。
【００５３】
φ回転機構１２２は、図２（ｂ）に示すように、例えば歯車１２２ａやベルト１２２ｂを有し、モータ（図示せず）の駆動で回転する歯車１２２ａに連動するベルト１２２ｂの動きでφ軸２０を回転軸としてテーブル１２１を回転させる。
【００５４】
Ｘ線管１２３は、コリメータ１２３ａによって細く絞った第１Ｘ線３ａを結晶Ｗの測定点Ｃに照射し、測定点Ｃで回折した第２Ｘ線３ｂをＸ線検出器１２４が検出する。この測定点Ｃは、テーブル１２１に結晶Ｗを載置したときに、図２（ａ）に示すように、第１カット面Ｗａ１とφ軸２０との交点に設定するが、完全に交点と一致しなくても、交点に近い位置であればよい。
【００５５】
測定点Ｃを含みテーブル面１２１ａに垂直な面（図２（ａ）では、紙面に平行な面）を測定面としたとき、フレーム１２５は、図２（ａ）に示すように、測定する結晶面のブラッグ角をθ0として、第１Ｘ線３ａと測定点Ｃで回折された第２Ｘ線３ｂとが成す角度が１８０°−２θ0となり、第１Ｘ線３ａが測定面に含まれるように、Ｘ線管１２３とＸ線検出器１２４とを支持している。第２Ｘ線３ｂは、ほぼ測定面に沿って回折されるが、測定する結晶方位の側面からのずれにより、測定面を中心にずれる。このため、Ｘ線検出器１２４は、第２Ｘ線３ｂが測定面から少しずれても検出できるような大きさを持っている。ブラッグ角θ0は結晶Ｗの結晶面の種類によって異なる。したがって、フレーム１２５は、結晶Ｗの結晶面（カット面Ｗａ）の種類に応じて第１Ｘ線３ａと第２Ｘ線３ｂとが成す角度が１８０°−２θ0になるようにテーブル１２１と測定点Ｃを基準としてＸ線管１２３とＸ線検出器１２４との位置関係を調整する。
【００５６】
θ回転機構１２６は、θ軸２１を回転軸として、Ｘ線管１２３及びＸ線検出器１２４を支持するフレーム１２５を所定角度回転する。θ軸２１は、上述した測定面に直交し、測定点Ｃを通る軸である。
【００５７】
制御処理部１２７は、複数のφ回転位置でθ回転スキャンを行なうようにφ回転機構１２２及びθ回転機構１２６を制御する制御手段１２７ａと、Ｘ線検出器１２４から第２Ｘ線３ｂの検出データを入力してＸ線検出器１２４から入力した検出データに基づいて、第１カット面Ｗａ１を基準にした軸方向結晶方位ｈとしてｘ方向の傾斜角δｘ及びｙ方向の傾斜角δｙを算出する算出手段１２７ｂと、Ｘ線検出器１２４のインタフェース（図示せず）とを有するコンピュータである。ここで、θ回転スキャンとは、フレーム１２５をθ軸に対し回転させながらＸ線検出器１２４で第２Ｘ線３ｂを検出することをいう。
【００５８】
具体的には、制御手段１２７ａは、９０°毎にテーブル１２１をφ回転させる。また制御手段１２７ａは、各φ回転位置でθ回転スキャンを行なって第２Ｘ線３ｂの検出値がピークとなるθを測定する。φ回転の初期位置を０°とし、φ回転角度を０°、９０°、１８０°及び２７０°の４方位に変化させて測定されたθをそれぞれθ1、θ2、θ3、θ4としたとき、算出手段１２７ｂは、ｘ方向の傾斜角δｘを式（１）によって求め、ｙ方向の傾斜角δｙを式（２）によって求める。
【００５９】
δｘ＝（θ1−θ3）／２ ・・・（１）
δｙ＝（θ2−θ4）／２ ・・・（２）
この傾斜角δｘ，δｙは、φ軸２０（すなわち第１カット面Ｗａ１の法線（円筒軸Ａ））を基準とした軸方向結晶方位ｈのｘ方向、ｙ方向の傾斜角度を表わす。なお、式（１）及び式（２）を用いて上述した傾斜角の測定の一例では４方位（０°、９０°、１８０°、２７０°）でθ回転スキャンを行っているが、例えば、特許第３８４７９１３号公報に記載されているように２方位（０°、９０°）のみでθ回転スキャンを行なってもよい。
【００６０】
《カット面研削機》
図３を用いて、結晶Ｗのカット面Ｗａ１，Ｗａ２を研削し、仮オリフラ面Ｗｂ１を加工するカット面研削機１３について説明する。図３（ａ）はカット面研削機１３の正面図、図３（ｂ）は結晶Ｗの固定方法について説明するカット面研削機１３の平面図、図３（ｃ）は結晶Ｗのカット面Ｗａ（Ｗａ１〜Ｗａ４）の研削について説明するカット面研削機１３の断面図である。
【００６１】
カット面研削機１３は、砥石１３１と、軸２２を回転軸として砥石１３１を回転させながら砥石１３１を研削面２３（図３ではｘｙ平面）に沿って移動させて結晶Ｗのカット面Ｗａを研削又は仮研削し、または結晶Ｗの第１カット面Ｗａ１に仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する砥石駆動部１３２とを有している。また、カット面研削機１３は、砥石駆動部１３２上で砥石１３１とカット面Ｗａとを対向させて結晶Ｗを固定する固定部１３３と、固定部１３３を傾斜することで固定部１３３に固定された結晶Ｗを傾斜する傾斜機構１３４とを有している。
【００６２】
固定部１３３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、結晶Ｗの側面を保持して結晶Ｗを固定する。傾斜機構１３４は、結晶Ｗを固定する固定部１３３を傾斜することで結晶Ｗを傾斜する。ここで傾斜機構１３４は、第１カット面Ｗａ１を仮研削する場合、固定部１３３を傾斜して結晶Ｗの概略の円筒軸Ａ’に略直交する凹凸のある第１カット面Ｗａ１が研削面２３と略平行になるように調整する。また、傾斜機構１３４は、仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する場合、第１カット面Ｗａ１を仮研削した後に第１カット面Ｗａ１が研削面２３に直交するように仮研削の際の状態から固定部１３３を９０°傾斜する。
【００６３】
第１カット面Ｗａ１の仮研削が終了すると、円筒軸Ａが定義される。円筒軸Ａは、図３（ａ）及び図３（ｃ）に示すように、第１カット面Ｗａ１に垂直で平均的に結晶Ｗの中央を通る線のことである。
【００６４】
一方、傾斜機構１３４は、第１カット面Ｗａ１が仮研削され、軸方向結晶方位ｈを測定後に第１カット面Ｗａ１を研削する場合、第１カット面Ｗａ１が研削面２３に平行になる位置から固定部１３３を傾斜して結晶Ｗの軸方向結晶方位ｈが研削面２３に直交するように調整する。具体的には、軸方向結晶方位ｈは第１カット面Ｗａ１に垂直な円筒軸Ａを基準にｘ方向の傾斜角δｘ及びｙ方向の傾斜角δｙとして測定されている。したがって、軸方向結晶方位ｈに垂直に第１カット面Ｗａ１を研削するためには、図４に示すように、結晶Ｗの円筒軸Ａが研削面２３に直交する、すなわちカット面Ｗａ１が研削面に平行になる位置を基準としてｘの負方向に傾斜角δｘの角度を傾斜し、ｙの負方向に傾斜角δｙの角度を傾斜させて研削すればよい。なお、第１カット面Ｗａ１が軸方向結晶方位ｈに垂直に研削された新たな第１カット面Ｗａ３では、図５に示すように、軸方向結晶方位ｈが第１カット面Ｗａ３の直交軸（図４のｚ軸）と一致し、円筒軸Ａと一致しなくなる。
【００６５】
また、傾斜機構１３４は、第１カット面Ｗａ１の研削後に第２カット面Ｗａ２を研削する場合、第１カット面Ｗａ１を研削したときの傾斜状態から１８０°傾斜（回転）することで、新たな第２カット面Ｗａ４を新たな第１カット面Ｗａ３に対して平行に研削することができる。
【００６６】
砥石１３１は、円柱形であって、砥石１３１の円柱軸と回転軸である軸２２（図３ではｘ軸と平行）とは一致する。砥石１３１が回転したとき、砥石１３１の側面の最上部と接する部分が研削されるため、図３（ａ）及び図３（ｃ）に示すように、砥石１３１の側面の最上部と接する面を研削面２３とする。
【００６７】
カット面研削機１３は、カット面Ｗａを仮研削又は研削する場合、傾斜機構１３４が固定部１３３を傾斜後、図３（ｃ）に示すように結晶Ｗのカット面Ｗａと研削面２３とが接するように傾斜機構１３４を下方に移動させ、又は砥石駆動部１３２を上方に移動させて位置合わせする。研削面２３は砥石１３１の側面の最上部であるため、カット面Ｗａと研削面２３が接したときカット面Ｗａには砥石１３１が接している。したがって、カット面研削機１３では、砥石駆動部１３２が、砥石１３１を回転させながら研削面２３に沿って砥石１３１を移動させることでカット面Ｗａを研削する。このとき、砥石駆動部１３２は、砥石１３１の側面の最上部がカット面Ｗａを研削できる範囲を砥石１３１の移動範囲として駆動する。
【００６８】
また、カット面研削機１３では、仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する場合、結晶Ｗの仮オリフラ面Ｗｂ１を設ける位置を研削面２３に接するように位置合わせし、砥石駆動部１３２が、仮オリフラ面Ｗｂ１が形成されるまで砥石１３１を回転させながら研削面２３に沿って砥石１３１を移動させる。このとき、砥石駆動部１３２は、砥石１３１の側面の最上部が仮オリフラ面Ｗｂ１を加工できる範囲を移動範囲として駆動する。
【００６９】
なお、カット面研削機１３では、砥石駆動部１３２自体が移動する構成であってもよく、また、砥石駆動部１３２は固定されていて砥石１３１のみが移動する構成であってもよい。
【００７０】
《円筒研削機》
図６を用いて、円筒形状の結晶Ｗの側面を研削する円筒研削機１４について説明する。図６（ａ）は円筒研削機１４の正面図であり、図６（ｂ）は結晶Ｗの結晶方位（半径方向結晶方位ｋ）の測定方法と結晶Ｗの研削について説明する円筒研削機１４の断面図である。引き上げ法等で生成された結晶Ｗは円筒形状ではあるものの、図６に示すように側面に凹凸があるため、円筒研削機１４で結晶Ｗの側面を研削して凹凸のない円筒形（図６（ｂ）のＷｎ）にする。
【００７１】
円筒研削機１４は、砥石１４１と、軸２４を回転軸として砥石１４１を回転させながら砥石１４１を研削面２５（図６では、ｘｚ平面）に沿って移動させて結晶Ｗの側面を研削する砥石駆動部１４２とを有している。また、円筒研削機１４は、砥石駆動部１４２上で砥石１４１に側面が向くように結晶Ｗを固定するとともに研削面２５に平行な軸２６を回転軸として結晶Ｗを回転させる回転機構１４３と、砥石駆動部１４２及び結晶Ｗの上方に位置する結晶方位測定装置１４４とを有している。
【００７２】
砥石１４１は、円柱形であって、砥石１４１の円柱軸と回転軸である軸２４（図６ではｚ軸と平行）とは一致する。砥石１４１が回転したとき、砥石１４１の側面の最上部と接する部分が研削されるため、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、砥石１４１の側面の最上部と接する面が研削面２５である。
【００７３】
回転機構１４３は、図６（ａ）に示すように、第１支持部１４３ａが第１パッド１４３ｃを備え、この第１パッド１４３ｃに対して平行に第２支持部１４３ｂが第２パッド１４３ｄを備えており、第１パッド１４３ｃと第２パッド１４３ｄの間隔をシリンダやスプリング（図示せず）によって調整することができる。回転機構１４３では、第１パッド１４３ｃに結晶Ｗのカット面Ｗａの一方が接し、第２パッド１４３ｄに結晶Ｗのカット面Ｗａの他方に接した状態で第１パッド１４３ｃ及び第２パッド１４３ｄの間隔を狭めて結晶Ｗを支持する。結晶Ｗを支持した回転機構１４３は、モータ１４３ｅが軸２６（図６ではｚ軸と平行）を回転軸として結晶Ｗを回転させる。ここで、第１パッド１４３ｃと第２パッド１４３ｄの結晶Ｗを支持する面は、間隔を変えるときも回転するときも常に垂直になるようにされている。
【００７４】
円筒研削機１４では、結晶Ｗの側面を研削する場合、回転機構１４３によって支持されている結晶Ｗの側面と研削面２５とを接するように回転機構１４３と砥石駆動部１４２を近づける。結晶Ｗの側面と研削面２５とが接した状態で回転機構１４３が結晶Ｗを回転し、砥石駆動部１４２が砥石１４１を回転させながら研削面２５に沿って複数回往復して移動させることで、結晶Ｗを円筒形に研削することができる。具体的には、砥石駆動部１４２は、砥石１４１を結晶Ｗの円筒の高さ方向（図６では、ｚ軸方向）の直線上を往復移動させ、結晶Ｗの断面が図６（ｂ）に示すように円形Ｗｎの円筒形になるまで研削する。
【００７５】
第１パッド１４３ｃと第２パッド１４３ｄの結晶と接する面は軸２６と垂直であるので、結晶Ｗはカット面Ｗａが軸２６に垂直になるように支持され、軸２６で回転されながら軸２６に平行な研削面２５で研削されるので、結晶Ｗはこの円筒研削によってカット面Ｗａに垂直な円筒軸の円筒に研削される。
【００７６】
結晶Ｗが円筒形に研削されると、結晶方位測定装置１４４は、結晶Ｗの側面の結晶方位（半径方向結晶方位ｋ）を測定する。具体的には、結晶方位測定装置１４４は、図６（ｂ）に示すように結晶Ｗの側面に第１Ｘ線３ｃを放射するＸ線管１４４ａ及び結晶Ｗの側面から回折した第２Ｘ線３ｄを検出するＸ線検出器１４４ｂを備えている。この第１Ｘ線３ｃと第２Ｘ線３ｄが成す角は、結晶面の種類に応じて定められるブラッグ角θ0を基準とした１８０°−２θ0に設定されている。そして、軸２６に対して結晶Ｗを回転させながら、Ｘ線検出器１４４ｂで検出する第２Ｘ線３ｄがピーク値となる結晶Ｗの回転位置を探すことで半径方向結晶方位ｋを測定する。
【００７７】
半径方向結晶方位ｋが測定されると、回転機構１４３、は結晶Ｗを回転して、砥石駆動部１４２がある下方に結晶Ｗのオリフラ面Ｗｂ２を加工する方向を向けて位置合わせする。結晶Ｗのオリフラ面Ｗｂ２を加工する方向が砥石駆動部１４２に向くと、砥石駆動部１４２は砥石を回転しながら研削面２５に沿って平行に移動することで結晶Ｗにオリフラ面Ｗｂ２を加工する。このとき、砥石駆動部１４２は、砥石１４１の側面の最上部がオリフラ面Ｗｂ２を研削することができる範囲を砥石１４１の移動範囲として駆動する。
【００７８】
《面取り機》
図７を用いて、ウェハＷｗの側面を面取り加工する面取り機１７について説明する。
【００７９】
面取り機１７は、例えば特開平９−１０２４７４号公報に記載されているような構成であり、図７に示すように、ウェハＷｗを支持して回転させるウェハ回転部１７１と、円形状で側面にＵ字形状の溝１７２ａを有する砥石１７２と、砥石１７２の中心を通る軸２８を回転軸として砥石１７２を回転させる砥石駆動部１７３とを有している。
【００８０】
ウェハ回転部１７１は、互いに平行な面を有してその間隔がシリンダやスプリング（図示せず）によって調整することのできる第１支持部１７１ａ及び第２支持部１７１ｂとを有している。ウェハ回転部１７１では、第１支持部１７１ａと第２支持部１７１ｂの間にウェハＷｗを挟んで支持するとき、ウェハＷｗの中心が軸２７上に位置するように位置合せされる。また、ウェハ回転部１７１は、ウェハＷｗを支持した状態で軸２７を回転軸としてウェハＷｗを回転させる。
【００８１】
面取り機１７では、ウェハ回転部１７１と砥石駆動部１７３とを近づけてウェハＷｗの側面に砥石１７２の溝１７２ａを押し当てる。ウェハＷｗの側面に溝１７２ａを押し当てた状態でウェハ回転部１７１がウェハＷｗを回転させ、砥石駆動部１７３が砥石１７２を回転させ、ウェハＷｗの側面の角の面取りをするとともに軸２７方向から見たウェハＷｗの形状がオリフラ面Ｗｂ２を除いて真円となるように加工する。ウェハＷｗのオリフラ面Ｗｂ２は直線であるため、ウェハＷｗを回転させずに、砥石１７２のみを回転させながらオリフラ面Ｗｂ２に沿って直線に移動することで面取りすることができる。
【００８２】
なお、面取り機１７は、ウェハＷｗをウェハケースから取り出してウェハ回転部に設定する等の作業を行なうウェハのハンドリング手段を有しているが、図示は省略している。
【００８３】
〈結晶加工方法〉
続いて、結晶加工装置１において結晶ＷからウェハＷｗを加工するまでの結晶加工方法を説明する。はじめに、図８に示すフローチャートを用いて結晶加工装置１における結晶加工の第１処理として、第１保存棚１０ａで保存される結晶Ｗを加工して、第２保存棚１０ｂに保存するまでの処理について説明する。
【００８４】
まず、第１搬送装置１８ａによって第１保存棚１０ａに保存されている結晶Ｗが第１切断機１１に搬送されると、第１切断機１１が有するバンドソーで搬送された結晶Ｗの両端を切断する（Ｓ００１）。第１保存棚１０ａに保存されている結晶Ｗは、図９（ａ）に示すように、引き上げ法等で生成された凹凸のある略円筒形状である。この結晶Ｗが、図９（ｂ）に示すように結晶の概略の円筒軸Ａ’に略垂直な面で切断されると、図９（ｃ）に示すように両端に鋸目の凹凸が残った略平面のカット面Ｗａ１，Ｗａ２が生じる。
【００８５】
ステップＳ００１で切断された結晶Ｗが第１搬送装置１８ａによってカット面研削機１３に搬送されると、カット面研削機１３はステップＳ００１の切断で生じた第１カット面Ｗａ１を、凹凸を削って平坦な平面に仮研削するとともに、結晶Ｗの側面に仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する（Ｓ００２）。これにより、結晶方位の測定に適した滑らかな第１カット面Ｗａ１となる。また、仮オリフラ面Ｗｂ１は結晶Ｗの結晶方位を把握するための基準として設けられるものであるため円筒の側面の全範囲に加工する必要はなく、図４（ｄ）に示すように側面の短い範囲で加工すればよい。
【００８６】
第１カット面Ｗａ１が仮研削されるとともに仮オリフラ面Ｗｂ１が加工された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって結晶方位測定装置１２に搬送され、結晶方位測定装置１２で結晶Ｗの第１カット面Ｗａ１軸方向結晶方位ｈを測定する（Ｓ００３）。軸方向結晶方位ｈは、図４（ｄ）に示すように、結晶Ｗの円筒軸Ａと一致せずにずれている。ここで、円筒軸Ａは、研削された第１カット面Ｗａ１に垂直で平均的に結晶Ｗの中央を通る線のことである。
【００８７】
ステップＳ００３で軸方向結晶方位ｈが測定された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって再びカット面研削機１３に搬送され、カット面研削機１３によって軸方向結晶方位ｈに垂直に第１カット面Ｗａ１を研削する（Ｓ００４）。このとき、カット面研削機１３の傾斜機構１３４は、ステップＳ００２で加工された仮オリフラ面Ｗｂ１を基準として、ステップＳ００３で測定された軸方向結晶方位ｈを用いて、研削面２３に対して軸方向結晶方位ｈが垂直になるように固定部１３３を傾斜する。
【００８８】
また、第１カット面Ｗａ１の研削後、カット面研削機１３によって新たな第１カット面Ｗａ３に平行に第２カット面Ｗａ２が研削される（Ｓ００５）。ステップＳ００４、Ｓ００５の研削が終了すると、カット面Ｗａ１，Ｗａ２の研削で現れた新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４は、図９（ｅ）に示すように軸方向結晶方位ｈに垂直になる。
【００８９】
カット面Ｗａ１，Ｗａ２が研削後の結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって円筒研削機１４に搬送され、円筒研削機１４で結晶Ｗの側面を新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４に垂直な円筒面に研削することで、円筒形に研削される（Ｓ００６）。図１０（ｇ）に示す結晶Ｗは、円筒研削機１４によって結晶Ｗの図９（ｆ）に点線Ｗｎで表わす側面が研削されて得られた一例である。なお、この円筒研削で仮オリフラ面Ｗｂ１も研削される。
【００９０】
ステップＳ００６で円筒研削した後、円筒研削機１４の結晶方位測定装置１４４は、結晶Ｗの半径方向結晶方位ｋを測定する（Ｓ００７）。結晶方位測定装置１４４で半径方向結晶方位ｋを測定すると、円筒研削機１４は、半径方向結晶方位ｋを基準として図１０（ｈ）に示すように、結晶Ｗにオリフラ面Ｗｂ２を加工する（Ｓ００８）。
【００９１】
ステップＳ００８でオリフラ面Ｗｂ２が加工された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって第２保存棚１０ｂに搬送されて第２保存棚１０ｂで保存される。このステップＳ００１〜Ｓ００８の処理が結晶加工の第１処理である。
【００９２】
次に、図１１に示すフローチャートを用いて結晶加工の第２処理として、第２保存棚１０ｂで保存される結晶ＷからウェハＷｗを加工して、ウェハＷｗを第３保存棚１０ｃで保存するまでの処理について説明する。
【００９３】
まず、結晶加工装置１では、第２保存棚１０ｂで保存される結晶Ｗが、第２搬送装置１８ｂにより接着ステージ１５に搬送されて、接着ステージ１５で結晶ＷをプレートＰに接着する（Ｓ００９）。このとき、図１０（ｉ）に示すように複数の結晶Ｗの第１カット面Ｗａ３と第２カット面Ｗａ４とが接するようにして配置されて、オリフラ面Ｗｂ２がプレートＰに接着される。各カット面Ｗａ３，Ｗａ４は、軸方向結晶方位ｈに対して垂直に研削されているため、各カット面Ｗａ３，Ｗａ４が接するように結晶Ｗが接着されたとしても、全ての結晶Ｗの軸方向結晶方位ｈは同一の方向を向くことになる。
【００９４】
プレートＰに接着した結晶Ｗは、第２搬送装置１８ｂによって第２切断機１６まで搬送され、第２切断機１６が結晶Ｗを複数のウェハＷｗに切断する（Ｓ０１０）。第２切断機１６は、例えば特開平９−１９９２０号公報に記載されるようなワイヤーソーを有している。第２切断機１６では、搬送された結晶Ｗをワイヤーソーに対して位置決めして保持して切断する。ワイヤーソーで結晶Ｗが図１０（ｊ）に示すように平行に切断されると、図１０（ｋ）に示すような複数の同一の厚さのウェハＷｗとなる。結晶Ｗと接着されていたプレートＰは、ステップＳ０１０の切断と同時にウェハＷｗから剥奪されるか、また、切断後にウェハＷｗから剥奪される。
【００９５】
ステップＳ０１０で切断された各ウェハＷｗは、第２搬送装置１８ｂによって面取り機１７に搬送され、面取り機１７が各ウェハＷｗを面取り加工する（Ｓ０１１）。なお、第２切断機１６では同時に複数のウェハＷｗが生成されるため、ウェハＷｗは多数枚ずつウェハケースに収納して面取り機１７に搬送して面取りをする。面取り機１７は、ウェハＷｗをウェハケースから１枚ずつ取り出して面取りを行い、再びウェハケースに収納する。
【００９６】
ステップＳ０１１で面取り加工されたウェハＷｗは、第２搬送装置１８ｂによって第３保存棚１０ｃに搬送されて第３保存棚１０ｃで保存される。このステップＳ００９〜Ｓ０１１の処理が結晶加工の第２処理である。
【００９７】
上述した結晶方位測定装置１２では、円筒研削前の結晶Ｗのカット面Ｗａ１を下にしてテーブル面１２１ａに載置し、このカット面Ｗａ１に第１Ｘ線３ａを照射して回折される第２Ｘ線３ｂを検出する。したがって、結晶Wが側面でなくカット面Ｗａで保持されるので、円筒研削前の結晶に対してもカット面の位置決めが確実になり、カット面Ｗａ１を基準とした軸方向結晶方位ｈを正確に測定することができる。また、カット面Ｗａ１を下にしてテーブル１２１上に載置してテーブル１２１を回転し、このφ軸２０近傍に測定点Ｃを合わせているので、φ回転毎の測定点Ｃのずれを防止し軸方向結晶方位ｈの測定を正確に行なうことができる。さらに、第１カット面Ｗａ１が仮研削された結晶Ｗに仮オリフラ面Ｗｂ１を加工してカット面Ｗａのマーク（基準位置）を定めているため、第１カット面Ｗａ１の軸方向結晶方位ｈの測定及び第１カット面Ｗａ１を研削する際の位置決めを確実にすることができる。
【００９８】
上述した結晶加工装置１では、円筒研削前にカット面Ｗａ１，Ｗａ２をウェハＷｗの面方向である軸方向結晶方位ｈに合わせて新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４として研削し、この新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４に直交する円筒軸に対して円筒研削した後にカット面Ｗａ３，Ｗａ４の方向にスライスしているので、スライスで得られるウェハＷｗは、オリフラ面Ｗｂ２を除いて真円の円板状となる。したがって、従来のようにスライスで楕円形状のウェハＷｗが得られた場合と比較して、円筒研削時に最終目的の規定の直径に極めて近い直径で円筒研削できるので、面取り加工においては研削量は極めて小さく、短時間で効率良く面取り加工をすることができる。
【００９９】
また、結晶加工装置１では、加工される全ての結晶Ｗのカット面Ｗａ３，Ｗａ４は軸方向結晶方位ｈに垂直であるとともに、ウェハＷｗの各スライス面は研削後のカット面Ｗａ３，Ｗａ４に平行である。そのため、プレートＰに複数の結晶Ｗを接着する際、各結晶Ｗをカット面Ｗａ３，Ｗａ４で突き合わせてプレートＰに接着すればよい。したがって、結晶ＷのプレートＰ上での位置合わせを容易にすることができる。また、スライス時にワイヤーソーがカット面Ｗａ３，Ｗａ４に対して斜めにかかることがないため、不良ウェハが生じず、効率の良いウェハの生成が可能となる。
【０１００】
〈第１変形例〉
図１２乃至図１４を用いて、本発明の第１変形例に係る結晶加工装置について説明する。この第１変形例に係る結晶加工装置は、オフカットのウェハを加工することができる。第１変形例に係る結晶加工装置の構成は、上述した結晶加工装置１と同一の構成であるため同一の符号を用いて説明する。
【０１０１】
図１２に示すフローチャートは、第１変形例に係る結晶加工装置１の第１処理を説明するフローチャートであるが、図８で上述した処理と同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。図１２のフローチャートを図８のフローチャートと比較すると、ステップＳ００４に代わるステップＳ１０４において、オフカットで第１カット面Ｗａ１を研削する点で異なる。
【０１０２】
結晶Ｗが搬送されたカット面研削機１３は、傾斜機構１３４が結晶Ｗを固定した固定部１３３を傾斜するときにＳ００３で測定された軸方向結晶方位ｈに対してオフカット角度θi傾斜させた方向ｈ’に垂直になるように第１カット面Ｗａ１を研削する（Ｓ１０４）。したがって、図１３に示すように、研削後の新たな第１カット面Ｗａ３は、方向ｈ’に垂直になる。
【０１０３】
図１４を参照して、例えば、オフカット角度θiがｘ軸方向の角δｏｘとｙ軸方向の角δｏｙで表わされるとき、測定された軸方向結晶方位ｈの傾斜角δｘ及びδｙから、オフカット角度θi傾斜させた方向ｈ’の傾斜角δｘ’，δｙ’を式（３）及び式（４）でもとめる。
【０１０４】
δｘ’＝δｘ−δｏｘ ・・・（３）
δｙ’＝δｙ−δｏｙ ・・・（４）
ここで求めたδｘ’，δｙ’の符号を反転した値が、傾斜機構１３４における傾斜の調整量である。すなわち、傾斜機構１３４で、第１カット面Ｗａ１を、円筒軸Ａを基準として、ｘの負方向にδｘ’、ｙの負方向にδｙ’傾斜させて研削すれば、新たなカット面Ｗａ３は、方向ｈ’に垂直になる。
【０１０５】
ステップＳ１０４で第１カット面Ｗａ１を研削した後、ステップＳ００５において傾斜機構１３４が固定部１３３を１８０°傾斜（回転）して第２カット面Ｗａ２を研削すれば、両方の新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４がオフカット角度で研削される。したがって、続く００６以降の処理で加工された結晶Ｗを用いて生成されたウェハＷｗは、オフカットのウェハＷｗとなる。
【０１０６】
〈第２変形例〉
図１５を用いて、本発明の第２変形例に係る結晶加工装置について説明する。研削された新たなカット面Ｗａ３，Ｗａ４が軸方向結晶方位ｈに垂直にならないと適正なウェハＷｗを生成することができない。したがって、この第２変形例に係る結晶加工装置は、正確な方向に新たな第１カット面Ｗａ３の研削がされたか否かを確認し、不良ウェハの生成を防止する。第２変形例に係る結晶加工装置の構成は、上述した結晶加工装置１と同一の構成であるため同一の符号を用いて説明する。
【０１０７】
図１５は、第２変形例に係る結晶加工装置１の第１処理を説明するフローチャートであるが、図８で上述した処理と同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。図１５のフローチャートを図８のフローチャートと比較すると、ステップＳ００４で第１カット面Ｗａ１を研削した後に、ステップＳ２０１及びＳ２０２を有している点で異なる。
【０１０８】
具体的には、第２変形例に係る結晶加工装置１では、ステップＳ００４で第１カット面Ｗｂ１が研削された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって再び結晶方位測定装置１２に搬送され、研削された新たな第１カット面Ｗａ３の軸方向結晶方位ｈが確認用として測定された（Ｓ２０１）後、軸方向結晶方位ｈが正確か判定される（Ｓ２０２）。
【０１０９】
ステップＳ２０１で測定された軸方向結晶方位ｈが新たな第１カット面Ｗａ３に垂直ではないとき（Ｓ２０２でＮＯ）、カット面研削機１３では、第１カット面Ｗａ３が軸方向結晶方位ｈに対して垂直になるまでステップＳ００４及びＳ２０１を繰り返す。
【０１１０】
ステップＳ２０１で測定された軸方向結晶方位ｈが新たな第１カット面Ｗａ３に垂直になると（Ｓ２０２でＹＥＳ）、カット面研削機１３では、ステップＳ００５において第２カット面Ｗａ２が研削され、結晶加工装置１ではその後の処理が継続してウェハＷｗを生成する。
【０１１１】
上述したように、第２変形例に係る結晶加工装置１では、新たな第１カット面Ｗａ３が軸方向結晶方位ｈに対して垂直であるか否かを判定し、垂直である場合にのみ次の処理に進み、軸方向結晶方位ｈに対して垂直でない場合には再び第１カット面Ｗａ３を研削することで、適正なウェハＷｗの生成を可能にする。
【０１１２】
なお、第２変形例に係る結晶加工装置１において、ステップＳ００４の処理を図１２を用いて上述したステップＳ１０４に代えるとともに、ステップＳ２０２における確認でオフカット角度θi傾斜されているか否かを判定することによってオフカットのウェハＷｗの加工にも適用することができる。
【０１１３】
〈第３変形例〉
図１６及び図１７を用いて、本発明の第３変形例に係る結晶加工装置について説明する。この第３変形例に係る結晶加工装置は、実際にオリフラ面が加工される結晶方向と同一の方向で仮オリフラ面を加工する。第３変形例に係る結晶加工装置の構成は、上述した結晶加工装置１と同一の構成であるため同一の符号を用いて説明する。上述した結晶加工装置１において仮オリフラ面Ｗｂ１は、半径方向結晶方位ｋを測定する前に半径方向結晶方位ｋとは無関係に加工されており、最終的に加工されるオリフラ面Ｗｂ２とは異なる方向に加工されている。これに対し、第３変形例に係る結晶加工装置１では、仮オリフラ面Ｗｂ１を最終的に加工されるオリフラ面Ｗｂ２と同一の方向に加工する。
【０１１４】
図１６に示すフローチャートは、第３変形例に係る結晶加工装置の第１処理を説明するフローチャートであるが、図８で上述した処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１５】
図１６に示すフローチャートにあるように、第３変形例に係る結晶加工装置１では、ステップＳ００１で切断された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによってカット面研削機１３に搬送され、カット面研削機１３においてカット面Ｗａ１，Ｗａ２が互いに平行に仮研削される（Ｓ３０１）。
【０１１６】
ステップＳ３０１でカット面Ｗａ１，Ｗａ２が仮研削された結晶Ｗは、第１搬送装置１８ａによって円筒研削機１４に搬送され、円筒研削機１４において仮円筒研削がされる（Ｓ３０２）。ここで仮円筒研削される長さは、半径方向結晶方位ｋを測定することが可能な長さであれば良く、図１７（ａ）に示すように５ｍｍ程度でよい。すなわち、仮研削で現れる側面Ｅに対して、第１Ｘ線３ｃを照射し、この側面Ｅから第２Ｘ線３ｄが回折される長さを確保することができればよい。
【０１１７】
ステップＳ３０２において仮円筒研削がされると、回転機構１４３が結晶Ｗを回転させ、仮円筒研削によって生じた凹凸のない側面Ｅを利用して結晶Ｗの半径方向結晶方位ｋを測定する（Ｓ３０３）。
【０１１８】
ステップＳ３０３において結晶Ｗの半径方向結晶方位ｋが測定されると、回転機構１４３は結晶Ｗのオリフラ面Ｗｂ２を加工する方向を砥石駆動部１４２に対向させるとともに、砥石駆動部１４２は砥石１４１を駆動して仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する（Ｓ３０４）。ステップＳ３０４では、仮オリフラ面Ｗｂ１を結晶Ｗの全範囲に対して加工するのではなく、図１７（ｂ）に示すように例えば１０ｍｍ程度の長さで加工すればよい。
【０１１９】
ステップＳ３０４において仮オリフラ面Ｗｂ１が加工されるとステップＳ００３において軸方向結晶方位ｈが測定され、結晶加工装置１ではその後の処理が継続してウェハＷｗを生成する。
【０１２０】
このように仮オリフラ面Ｗｂ１も実際のオリフラ面Ｗｂ２と同一の方向に合わせて加工することにより、オリフラ面Ｗｂ２を基準としたオフカットの加工を容易にする。
【０１２１】
〈第４変形例〉
図１８及び図１９を用いて、本発明の第４変形例に係る結晶加工装置について説明する。この第４変形例に係る結晶加工装置は、結晶を複数に切断し、切断された各結晶からウェハを生成する。第４変形例に係る結晶加工装置の構成は、上述した結晶加工装置１と同一の構成であるため同一の符号を用いて説明する。
【０１２２】
図１８に示すフローチャートは、第４変形例に係る結晶加工装置１の第１処理を説明するフローチャートであるが、図８で上述した処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２３】
図９（ｄ）でも示したしたように第１保存棚１０ａで保存されている加工前の結晶Ｗの軸方向結晶方位ｈと概略の円筒軸Ａ’は、ずれている場合が多い。したがって、図１９（ａ）に示すように加工前の結晶Ｗから円筒研削をした後にウェハＷｗとすることができる領域Ｗｒは限られている。また、ウェハＷｗの直径Ｄ１は短くなることもあり、一般的に規定されるウェハの直径を満たすことができないおそれもある。したがって、図１９（ｂ）に示すようにカット面Ｗａ１，Ｗａ２で結晶Ｗを切断するときに複数に切断すればウェハＷｗにする領域Ｗｒ（Ｗｒ１，Ｗｒ２，Ｗｒ３）を広く確保することが可能となり、得られるウェハＷｗの直径Ｄ２も長くすることができる。
【０１２４】
図１８に示すフローチャートにあるように、第４変形例に係る結晶加工装置１では、第１切断機１１は、搬送された結晶Ｗの両端面を切断する際、結晶Ｗを複数の領域Ｗｒに切断する（Ｓ４０１）。このとき、第１切断機１１は、各カット面Ｗａ１，Ｗａ２は、結晶Ｗの概略の円筒軸Ａ’に対して垂直に設定する。
【０１２５】
ステップＳ４０１で結晶Ｗを複数の領域Ｗｒに切断した後、結晶加工装置１は、各領域Ｗｒの結晶Ｗそれぞれに対して、ステップＳ００２〜Ｓ００８の処理を行なった後（Ｓ４０２）、ウェハＷｗを生成する。
【０１２６】
なお、結晶Ｗを複数の領域に切断する場合、円筒軸Ａ’に対するカット面Ｗａ１，Ｗａ２の傾斜角αが大きいほど、切断する際の長さＬ２を短くして切断する数を多くすると、無駄が少なくなる。このとき、長さＬ２は、式（５）に示すように求めることができる。なお、この傾斜角αは、概略として、傾斜角δｘ，δｙによって表わされる角度である。
【０１２７】
Ｌ２＝Ｄ２・ｓｉｎα+（Ｄｗ−Ｄ２・ｃｏｓα）／ｔａｎα
≒（Ｄｗ−Ｄ２）／ｔａｎα
≒最終ウェハ直径Ｄ２に対する結晶Ｗの余裕分／ｔａｎ（α） ・・・（５）
式（５）でＤ２は最終ウェハの直径、Ｄｗは結晶Ｗから凹凸を除いた有効直径、「余裕分」とは、（Ｄｗ−Ｄ２）のことである。
【０１２８】
上述した第４変形例に係る結晶加工装置１では、結晶Ｗを複数の領域Ｗｒに切断することによって、ウェハＷｗを生成する領域を広くとることができる。
【０１２９】
なお、オフカットのウェハＷｗを加工する場合には、上述した傾斜角αは概略として、傾斜させた方向ｈ’の傾斜角δｘ’，δｙ’によって表わされる角度であり、この場合、図１９はｈをｈ’におきかえたものとなる。
【０１３０】
〈第５変形例〉
図２０及び図２１を用いて、本発明の第５変形例に係る結晶加工装置について説明する。この第５変形例に係る結晶加工装置は、軸方向結晶方位と略垂直な面で結晶を複数に切断し、切断された各結晶からウェハを生成する。第５変形例に係る結晶加工装置の構成は、上述した結晶加工装置１と同一の構成であるため同一の符号を用いて説明する。
【０１３１】
図２０に示すフローチャートは、第５変形例に係る結晶加工装置１の第１処理を説明するフローチャートであるが、図８で上述した処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１３２】
図２０に示すフローチャートにあるように、第５変形例に係る結晶加工装置１では、第１切断機１１は、搬送された結晶Ｗの片端面を、例えば円筒軸Ａ’に垂直に切断する（Ｓ００１）。その後、カット面研削機１３が第１カット面Ｗａ１を仮研削するとともに、仮オリフラ面Ｗｂ１を加工する（Ｓ００２）。続いて、結晶方位測定装置１２が軸方向結晶方位ｈを測定する（Ｓ００３）。軸方向結晶方位ｈが測定されると、カット面研削機１３は、第１カット面Ｗａ１を軸方向結晶方位ｈに垂直に新たな第１カット面Ｗａ３として研削する（Ｓ００４）。
【０１３３】
軸方向結晶方位ｈに垂直に新たな第１カット面Ｗａ３が研削された結晶Ｗは第１切断機１１に搬送され、第１切断機１１が、図２１に示すように軸方向結晶方位ｈに合わせて結晶Ｗを複数の領域Ｗｒ（Ｗｒ１，Ｗｒ２，Ｗｒ３）に切断する（Ｓ５０１）。
【０１３４】
ステップＳ５０１で結晶Ｗを複数の領域Ｗｒに切断した後、結晶加工装置１は、各領域Ｗｒの結晶Ｗそれぞれに対して、ステップＳ００２〜Ｓ００８の処理を行なった後（Ｓ５０２）、ウェハＷｗを生成する。
【０１３５】
なお、結晶Ｗを複数の領域に切断する場合、円筒軸Ａ’に対するカット面Ｗａ１，Ｗａ２の傾斜角αが大きいほど、切断する際の長さＬ３を短くすると無駄が少なくなる。このときの長さＬ３は、αを用いて、式（６）に示すように求めることができる。なお、この傾斜角αは、概略として、傾斜角δｘ，δｙによって表わされる角度である。
【０１３６】
Ｌ３＝（Ｄｗ−Ｄ３・ｃｏｓα）／ｓｉｎα
≒（Ｄｗ−Ｄ３）／ｓｉｎα
≒最終ウェハ直径Ｄ３に対する結晶Ｗの余裕分／ｓｉｎ（α） ・・・（６）
式（６）でＤ３は最終ウェハの直径、Ｄｗは結晶Ｗから凹凸を除いた有効直径、「余裕分」とは、（Ｄｗ−Ｄ３）のことである。
【０１３７】
上述した第５変形例に係る結晶加工装置１では、結晶Ｗを複数の領域Ｗｒに切断するとき、軸方向結晶方位ｈに対して垂直方向に切断することによって、図１９で示した第４変形例の場合と比較して、ウェハＷｗを生成する領域Ｗｒを広くとることができる。
【０１３８】
なお、オフカットのウェハＷｗを加工する場合には、結晶Ｗを切断するときに軸方向結晶方位ｈからオフカット角度傾斜させた方向ｈ’に合わせて切断する。この場合の結晶の切断状態は、図２１でｈをｈ’におきかえた状態である。この場合、傾斜角αは、概略として、傾斜させた方向ｈ’の傾斜角δｘ’，δｙ’によって表わされる角度である。
【０１３９】
〈第６変形例〉
上述した最良の実施形態では、半径方向結晶方位を判別するためのマークとしてオリフラ面を用いたが、オリフラ面の代わりにノッチ（Ｖ溝）を用いても良いことは、当業者には明らかなことである。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る結晶加工装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１の結晶加工装置が備える結晶方位測定装置の構成を説明する図である。
【図３】図１の結晶加工装置が備えるカット面研削機の構成を説明する図である。
【図４】研削前の結晶の軸方向結晶方位について説明する図である。
【図５】研削後の結晶の軸方向結晶方位について説明する図である。
【図６】図１の結晶加工装置が備える円筒研削機の構成を説明する図である。
【図７】図１の結晶加工装置が備える面取り機の構成を説明する図である。
【図８】本発明の最良の実施形態に係る結晶加工装置における結晶加工の第１処理を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の結晶加工装置において加工される結晶の各処理の状態を表す図である。
【図１０】図９に続いて結晶加工装置で加工される結晶の各処理の状態を表す図である。
【図１１】本発明の最良の実施形態に係る結晶加工装置において結晶加工の第１処理に続く第２処理を説明するフローチャートである。
【図１２】第１変形例の結晶加工装置における第１処理を説明するフローチャートである。
【図１３】第１変形例の結晶加工装置におけるオフカットについて説明する図である。
【図１４】第１変形例の結晶加工装置で調整する調整量について説明する図である。
【図１５】第２変形例の結晶加工装置における第１処理を説明するフローチャートである。
【図１６】第３変形例の結晶加工装置における第１処理を説明するフローチャートである。
【図１７】第３変形例の結晶加工装置で加工される結晶の状態を表す図である。
【図１８】第４変形例の結晶加工装置における第１処理を説明するフローチャートである。
【図１９】第４変形例の結晶加工装置において加工される結晶について説明する図である。
【図２０】第５変形例の結晶加工装置における第１処理を説明するフローチャートである。
【図２１】第５変形例の結晶加工装置において加工される結晶について説明する図である。
【図２２】従来の結晶加工装置における処理を説明するフローチャートである。
【図２３】従来の結晶加工装置の結晶方位測定装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１…結晶加工装置
１０ａ〜１０ｃ…保存棚
１１…第１切断機
１２…結晶方位測定装置
１２１…テーブル
１２１ａ…テーブル面
１２１ｂ…治具部材
１２１ｃ…貫通孔
１２１ｄ…垂直面
１２２…φ回転機構（φ回転手段）
１２２ａ…歯車
１２２ｂ…ベルト
１２３…Ｘ線管（Ｘ線源）
１２３ａ…コリメータ
１２４…Ｘ線検出器
１２５…フレーム（支持手段）
１２６…θ回転機構（θ回転手段）
１２７…制御処理部
１２７ａ…制御手段
１２７ｂ…算出手段
Ａ，Ａ’…円筒軸
Ｃ…測定点
Ｗ…結晶
Ｗａ…カット面
Ｗｂ…オリフラ面
２０…φ軸
２１…θ軸
３ａ，３ｃ…第１Ｘ線
３ｂ，３ｄ…第２Ｘ線
１３…カット面研削機
１３１…砥石
１３２…砥石駆動部
１３３…固定部
１３４…傾斜機構
１４…円筒研削機
１４１…砥石
１４２…砥石駆動部
１４３…回転機構
１４３ａ，１４３ｂ…支持部
１４３ｃ，１４３ｄ…パッド
１４３ｅ…モータ
１４４…結晶方位測定装置
１４４ａ…Ｘ線管
１４４ｂ…Ｘ線検出器
１５…接着ステージ
１６…第２切断機
１７…面取り機
１７１…ウェハ回転部
１７１ａ，１７１ｂ…支持部
１７２…砥石
１７２ａ…溝
１７３…砥石駆動部
１８ａ，１８ｂ…搬送装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源から発生したＸ線を結晶に照射し、前記結晶から回折したＸ線をＸ線検出器で検出して前記結晶の結晶方位を測定する結晶方位測定装置であって、
側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶が、前記切断で生じたカット面を下にして載置されるテーブルと
前記カット面にＸ線を照射して回折したＸ線を測定して前記カット面を基準とした前記結晶の結晶方位を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする結晶方位測定装置。
【請求項２】
Ｘ線源から第１Ｘ線を発生させて結晶に照射し、前記結晶の測定点で回折した第２Ｘ線をＸ線検出器で検出して前記結晶の結晶方位を測定する結晶方位測定装置であって、
側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶が、前記切断で生じたカット面を下にして載置されるテーブル面を有するとともに、前記Ｘ線源から発生した第１Ｘ線及び前記カット面上の前記測定点で回折した第２Ｘ線が通過するための貫通孔を前記テーブル面の中心に有するテーブルと、
前記テーブル面に垂直であって前記テーブルの中心を通るφ軸を回転軸として前記テーブルを所定角度でφ回転させるφ回転手段と、
前記第１Ｘ線が前記カット面に直交する測定面を沿うように、また所定角度で回折される前記第２Ｘ線が検出されるように、前記測定点を基準とした位置関係で前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を支持する支持手段と、
前記測定面に垂直で前記測定点を通るθ軸を回転軸として前記支持手段を所定範囲内の回転角度でθ回転させるθ回転手段と、
前記φ回転の各角度に対してθ回転するように前記φ回転手段及び前記θ回転手段を制御する制御手段と、
前記Ｘ線検出器の検出データとθ回転の回転角度とから、前記カット面を基準として前記結晶の結晶方位を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする結晶方位測定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれか１に記載の結晶方位測定装置と、
前記カット面を、測定された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するカット面研削機と、
前記結晶の側面を、前記カット面研削機で研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削する円筒研削機と、
を備えることを特徴とする結晶加工装置。
【請求項４】
側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶を、前記切断で生じたカット面を下にしてテーブル上に位置決めするステップと、
前記カット面にＸ線を照射して回折したＸ線を測定して前記カット面を基準とした前記結晶の結晶方位を算出するステップと、
前記カット面を、算出された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するステップと、
前記結晶の側面を、研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削するステップと、
円筒形に研削された前記結晶を、前記新たなカット面と平行に切断して複数のウェハを得るステップと、
を有することを特徴とする結晶加工方法。
【請求項５】
側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶を、前記切断で生じたカット面を下にしてテーブル上に位置決めするステップと、
前記テーブルに垂直であって前記テーブルの中心を通るφ軸を回転軸として前記テーブルを所定角度でφ回転させるステップと、
前記カット面上の測定点に照射する第１Ｘ線を発生するＸ線源と前記測定点から回折した第２Ｘ線を検出するＸ線検出器とを前記測定点を基準とした位置関係で支持する支持手段を、前記第１Ｘ線を含み前記カット面に直交する測定面に垂直であって前記測定点を通るθ軸を回転軸として所定範囲内の回転角度でθ回転させるステップと、
前記φ回転の各角度に対してθ回転するように前記φ回転手段及び前記θ回転手段を制御するステップと、
前記Ｘ線検出器の検出データとθ回転の回転角度とから、前記カット面を基準として前記結晶の結晶方位を算出するステップと、
前記カット面を、算出された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するステップと、
前記結晶の側面を、研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削するステップと、
円筒形に研削された前記結晶を、前記新たなカット面と平行に切断して複数のウェハを得るステップと、
を有することを特徴とする結晶加工方法。
【請求項１】
Ｘ線源から発生したＸ線を結晶に照射し、前記結晶から回折したＸ線をＸ線検出器で検出して前記結晶の結晶方位を測定する結晶方位測定装置であって、
側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶が、前記切断で生じたカット面を下にして載置されるテーブルと
前記カット面にＸ線を照射して回折したＸ線を測定して前記カット面を基準とした前記結晶の結晶方位を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする結晶方位測定装置。
【請求項２】
Ｘ線源から第１Ｘ線を発生させて結晶に照射し、前記結晶の測定点で回折した第２Ｘ線をＸ線検出器で検出して前記結晶の結晶方位を測定する結晶方位測定装置であって、
側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶が、前記切断で生じたカット面を下にして載置されるテーブル面を有するとともに、前記Ｘ線源から発生した第１Ｘ線及び前記カット面上の前記測定点で回折した第２Ｘ線が通過するための貫通孔を前記テーブル面の中心に有するテーブルと、
前記テーブル面に垂直であって前記テーブルの中心を通るφ軸を回転軸として前記テーブルを所定角度でφ回転させるφ回転手段と、
前記第１Ｘ線が前記カット面に直交する測定面を沿うように、また所定角度で回折される前記第２Ｘ線が検出されるように、前記測定点を基準とした位置関係で前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を支持する支持手段と、
前記測定面に垂直で前記測定点を通るθ軸を回転軸として前記支持手段を所定範囲内の回転角度でθ回転させるθ回転手段と、
前記φ回転の各角度に対してθ回転するように前記φ回転手段及び前記θ回転手段を制御する制御手段と、
前記Ｘ線検出器の検出データとθ回転の回転角度とから、前記カット面を基準として前記結晶の結晶方位を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする結晶方位測定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれか１に記載の結晶方位測定装置と、
前記カット面を、測定された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するカット面研削機と、
前記結晶の側面を、前記カット面研削機で研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削する円筒研削機と、
を備えることを特徴とする結晶加工装置。
【請求項４】
側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶を、前記切断で生じたカット面を下にしてテーブル上に位置決めするステップと、
前記カット面にＸ線を照射して回折したＸ線を測定して前記カット面を基準とした前記結晶の結晶方位を算出するステップと、
前記カット面を、算出された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するステップと、
前記結晶の側面を、研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削するステップと、
円筒形に研削された前記結晶を、前記新たなカット面と平行に切断して複数のウェハを得るステップと、
を有することを特徴とする結晶加工方法。
【請求項５】
側面が研削される前の円筒形状を持ちかつ円筒軸に略垂直に切断された結晶を、前記切断で生じたカット面を下にしてテーブル上に位置決めするステップと、
前記テーブルに垂直であって前記テーブルの中心を通るφ軸を回転軸として前記テーブルを所定角度でφ回転させるステップと、
前記カット面上の測定点に照射する第１Ｘ線を発生するＸ線源と前記測定点から回折した第２Ｘ線を検出するＸ線検出器とを前記測定点を基準とした位置関係で支持する支持手段を、前記第１Ｘ線を含み前記カット面に直交する測定面に垂直であって前記測定点を通るθ軸を回転軸として所定範囲内の回転角度でθ回転させるステップと、
前記φ回転の各角度に対してθ回転するように前記φ回転手段及び前記θ回転手段を制御するステップと、
前記Ｘ線検出器の検出データとθ回転の回転角度とから、前記カット面を基準として前記結晶の結晶方位を算出するステップと、
前記カット面を、算出された前記結晶方位と所定角度で交差するように研削するステップと、
前記結晶の側面を、研削された新たなカット面と垂直に円筒形に研削するステップと、
円筒形に研削された前記結晶を、前記新たなカット面と平行に切断して複数のウェハを得るステップと、
を有することを特徴とする結晶加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００９−１８６１８１（Ｐ２００９−１８６１８１Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２９３４（Ｐ２００８−２２９３４）
【出願日】平成２０年２月１日（２００８．２．１）
【出願人】（３９１０１７５４０）東芝ＩＴコントロールシステム株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１日（２００８．２．１）
【出願人】（３９１０１７５４０）東芝ＩＴコントロールシステム株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
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