JPH01274958A - ウエハ外周部の鏡面研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、外周部に直線部分を備えた円盤形の半導体ウ
ェハの外周部を鏡面研磨するための鏡面研磨方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 例えば、シリコンウェハなどの半導体ウェハは、エツジ
のチッピング防止やエピタキシャル成長時のクラウン防
止などのために、通常その周縁部が面取り加工される。

この面取り加工は、ダイヤモンド砥石て研削することに
より行われるか、その研削後に加工歪層か残り易く、こ
のような加工歪層が残っていると、デバイスプロセスに
おいて熱処理を繰り返したときに結晶欠陥か発生するこ
とがある。

そのため、通常は、上記加工歪層をエツチングにより除
去するようにしているが、エッチンク処理した表面は、
波状あるいはうろこ状の凹凸となって汚れが残り易く、
このような汚れか面取部に少しでも残っていると、デバ
イスプロセスにおいてウェハ全体にその汚れか拡散し、
該ウェハの特性を劣化させることになる。

従って、ウェハの精度を向上させるためには、」−記面
取部や軸線と並行する周側面などのウェハ外周部を鏡面
研磨することによって汚れを完全に除去することか必要
であり、その場合、鏡面状態に部分的な差異か生じない
、太うにウェハの表面研磨をする場合と同様の精密さか
要求される。

面Ｌｒ従来、ウェハの外周部を加工する方法として、特
公昭５７−１０５６８号公報や実開昭６２・３７９２５
号公報等に記載された方法か知られている。前者は、マ
スターに倣ってウェハを一定の寸法に仕上ける方式のも
のであり、また、後者は、加工物の形状を予めコンピュ
ーターに記憶させておき、それに倣−ンてウェハを加工
する（）のてありて、実質的にマスターを使用する前者
のものと同じ方式のものである。

しかしなからこれらの方法は、何れも、マスター形状に
倣ってウェハを加工するものであるため、面取り加工や
仕上げ加工等の比較的研削量の大きい加工には適してい
るか、マスター寸法とウェハ寸法との間に９ミクロンの
違いかあると、ウェハ外周部を所望の鏡面状態に仕上げ
ることか不可能てあり、従って、精密さを要求される上
記鏡面研磨には適さない。

そこ′ｒ、本発明者らは、特願昭６２−２：１０３９８
号によ、−）て、ウェハの外周部を精密に鏡面研磨する
ことのできる装置を提案した。この装置によれば。

円盤形のウェハな軸線の回りに回転させながら、該クエ
への外周部に回転する研磨ドラムを一定の力で押し付り
て研磨することにより、ウェハの形状に応じてその外周
部を精度よく研磨することかできる。

ところか２第５図に示すように、外周部に直線部分１ａ
（オリエンテーションフラット）を備えたウェハ１を研
磨する場合、ウェハ１の回転により研磨ドラム２か該ウ
ェハｌの円弧状部分１ｂから直線部分Ｉａにかかったと
きに、該研磨ドラム２かウェハの形状変化に十分追随し
て変位しきれず、該直線部分１ａの端部１ｃにおいてウ
ェハ】への接触が緩慢となって研磨か不十分になるおそ
れかある。

［発明か解決しようとする課題］ 本発明の課題は、外周部に直線部分を備えた円盤形のウ
ェハを軸線の回りに回転させながら、該ウェハの外周部
に回転する研磨ドラムを押し付けて研磨するに当り、該
ウェハの外周部に形成された直線部分を確実に鏡面研磨
できるようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明は、ウェハ及び研磨ド
ラムをそれぞれ一方向に回転させて研磨したあと、これ
らのウェハ及び研磨ドラムのうち少なくとも一方を逆方
向に回転させて研磨することを特徴とするものである。

［発明の具体例］ 以下２本発明の方法について更に詳細に説明する。

第１図は、本発明の方法の実施に好適に使用し得る鏡面
研磨装置の一例を示すもので、この研磨装置は次のよう
な構成を有している。即ち、機台１０上にはテーブル支
持部材】１か設けられ、このテーブル支持部材１１上に
は、外周部に一つ又は複数の直線部分１２ａ（第２図参
照）を備えた円盤形のウェハ１２を保持するチャックテ
ーブル１３か、その軸線の回りに回転自在に支持され、
該チャックテーブル１３の駆動軸１３ａは、タイミンク
プーリ１４及びタイミングベルト１５を介してモータ等
の正逆回転可能な駆動源１６に連結され、コンピュータ
等の制御手段１８により、所定のプログラムに従って例
えば１〜１０ｒ、ｐ、＊、程度の低速度で正方向と逆方
向とに駆動され得るようになっている。そして、該チャ
ックテーブル１３の上面には、ウェハ１２をハキュウム
チャックするチャック手段か設けられ、このチャック手
段が、駆動軸］、３ａ中を貫通する吸引ｖＩ７を通して
図示しない吸引ポンプに連結されている。

また、上記機台１０上には、スライドレール２１に沿っ
てシリンダ２２により摺動されるスライドテーブル２０
を有しておつ、このスライドテーブル２０には、摺動部
分にエアを介在させることによって摺動抵抗を小さくし
たエアスライド機構２３を介して研磨ドラム取付部材２
４かチャラフテーブル１コの方向に移動自在に取り付け
られ、該研磨ドラム取付部材２４の先端には、螺子棒２
５を駆動することによって該螺子棒２５に螺合されたブ
ラケット２６を案内杆２７に沿って昇降させる昇降用モ
ーターｚ８か取り付けられており、該ブラケット２６に
は、ウェハ１２の外周部を鏡面加工する研磨ドラム２９
が軸線の回りに回転自在に支持されると共に、該研磨ド
ラム２９を正逆方向に駆動するドラム駆動用モーターコ
０か取゛り付けられ、このドラム駆動用モーター３０即
ち研磨ドラム２９が、上記制御手段１８により、チャッ
クチーフル１３の正逆回転に対応して正逆方向に駆動さ
れるようになワている。

なお、上記研磨ドラム２９は、円筒形のドラム部材の外
面に研磨布を貼着したものである。

そして、加工時に上記研磨ドラム２９をウェハ１２の外
周部に一定の力で押し付ける付勢手段を構成するため、
上記スライドテーブル２ｏには２つのプーリ３１，３２
が取り付けられ、これらのプーリ３１．３２に、一端を
研磨ドラム取付部材２４の突起３３に係止されたロープ
３４か巻き掛けられると共に、該ローブ３４の他端にウ
ェイト３５か吊設されておす、これによって、上記スラ
イドテーブル２０かシリンダ２２の作動によりチャック
テーブル１３の方へ前進したときに、それかストローク
エンドに到達する直前に研磨ドラム２９がウェハ１２に
当接して。

研磨ドラム取付部材２４がウェイト３５を引き上げなが
らスライドテーブル２０に対して相対的に後退するよう
に構成され、このとき研磨ドラム取付部材２４に作用す
るウェイト３５の重力によって上記押付力か発生するよ
うになっている。この押付力の大きさは、加工条件によ
って相違するが、通常は、チャックテーブル１３による
ウェハ１２の保持力とのバランスや研磨布の強度等を考
慮し、適当な力に設定される。

また、図示はしていないが、上記研磨ドラム２９かウェ
ハ１２に接触する部分には、化学研磨剤の供給ノズルが
設けられ、加工時に該ノズルから化学研磨剤か供給され
るようになっている。

次に、上記構成の鏡面研磨装置によってウェハ外周部を
鏡面研磨する方法について述べる。

ウェハ１２がチャック手段によりチャックテーブル１３
上に所定の向きで吸着、保持されると、シリンダ２２か
作動してスライドテーブル２０か前進し、正方向に回転
を始めた研磨ドラム２９かウェハ１２の外周部に当接す
る。そして、上記チャックテーブル１３か駆動源１６に
より低速（１〜１０．ｒ、ｐ、ｍ、　）で正方向に１回
転し、ウェハ１２の外周部が上記研磨ドラム２９により
鏡面研磨される（第２図Ａ〜Ｈ参照）。

上記正回転での研磨が終了すると、研磨ドラム２９がウ
ェハ１２から一旦離間し、その回転方向か逆転する。そ
して、該研磨ドラム２９が再びウェハ１ｚに当接すると
、今度はチャックテーブル１３か逆方向に低速で１回転
し、上記正回転の場合と同様の研磨が行われる（第３図
Ａ−Ｈ参照）。

かくして、ウェハ１２及び研磨ドラム２９をそれぞれ正
方向に回転させた場合と逆方向に回転させた場合とにつ
いて研磨を行うことにより、ウェハ１２の全周が均等に
鏡面研磨されることになる。

即ち、上記研磨時には、研磨ドラム２９が、エアスライ
ド機構２３の作用により、直線部分１２ａを備えたウェ
ハ１２の外周形状に倣って該ウェハ１２の半径方向に適
宜変位しながら、ウェイト３５の重量により一定の力て
該ウェハ１２に押し付けられているが、該研磨ドラム？
、９かウェハ１２の円弧状部分１２ｂから直線部分１２
ａ　ｆ％′、かかったとき（第２図Ｃ）に、該ウェハ１
２の形状変化に十分追随しきれず、該直線部分１２３の
端部においてウェハ１２への接触か緩慢となって十分な
研磨か行われにくい、そこ。

て、ウェハ１２を逆方向に回転させて同様の研磨を行・
うことにより、正回転では研磨されにくい上記部分が逆
回転によって十分に研磨されることになるのである。

なお、ウェハ１ｚの回転数に比べて研磨ドラム２９の回
転数か十分大きい場合には、ウェハ１２及び研磨ドラム
２９のうらの少なくとも一方な正逆に回転変更するよう
にしても良く、また、ウェハ１２を正逆方向に１回転さ
せるたけでは不十分な場合は、それぞれの方向に複数回
転させることもできる。

さらに、上記例はウェハの軸線と並行な周側面を鏡面研
磨する場合であるか、第４図に示すように、ウェハ３８
の外周部に形成された面取部３９を鏡面研磨する場合に
は、該ウェハ３８即ちチャックテーブル４０の軸線か、
又は研磨ドラム４１の軸線を面取角θに応して傾斜させ
ればよいゆ ［発明の効果］ このように１本発明によれは、ウェハ及び研磨ドラムを
一方向に回転させて研磨したあと、それらのうち少なく
とも−・方を逆方向に回転させて再度研磨するようにし
たので、一方向の回転たけては研磨されにくいウェハの
直線部分を、逆回転ての研磨によって確実に鏡面研磨す
ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の実施に使用される研磨装τの一
例を示す側面図、第２図Ａ〜Ｈ及び第３図Ａ〜Ｈは本発
明の研磨方法の段階的な説明図、第４図は面取りされた
ウェハの面取部を鏡面研磨する場合の部分側面図、第５
図は直線部分を有するウェハの外周部を鏡面研磨する場
合にフいての説明図である。 １２．３ｇ　・・ウェハ１２゜　１２ａ　・・１宜線部
分、２９．４１　　・・研磨ドラム。 特許出願人　　スピードファム株式会社第１図 第２図 第３図 第４図 ＧＨ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、外周部に直線部分を備えた円盤形のウェハを軸線の
   回りに回転させながら、該ウェハの外周部に回転する研
   磨ドラムを押し付けて研磨する方法において、ウェハ及
   び研磨ドラムをそれぞれ一方向に回転させて研磨したあ
   と、ウェハ及び研磨ドラムのうち少なくとも一方を逆方
   向に回転させて研磨することを特徴とするウェハ外周部
   の鏡面研磨方法。