JPH0523959A - ワークエツジの鏡面研磨方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大径のウエハであってもエッジを短時間で鏡
面研磨することができる鏡面研磨方法及び装置を提供す
ること。 【構成】 外周のエッジ部分が面取り加工されたワーク
２をチャックテーブルに保持させ、該ワーク２を研磨ド
ラム３の内部に挿入してエッジ２ａを研磨ドラム３の内
周面の研磨クロス１２に押し付け、該ワーク２及び研磨
ドラムを３を回転させてエッジ２ａを鏡面研磨する。 【効果】 ワークが研磨クロスに対して接触する接触長
さが、ワークを研磨ドラムの外周面に押し付けて研磨す
る従来の方法に比較して長いため、加工時間を短縮する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークエッジを鏡面研
磨するための方法及び装置に関するものであり、更に詳
しくは、半導体ウエハ、ガラス板、石英板、セラミック
基板等の円板形ワークのエッジ部分を鏡面研磨するため
の鏡面研磨方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばシリコンウエハ等の半導体ウエハ
の外周のエッジ部分は、その後のプロセスでの汚れの影
響を極力少なくするため、各種の処理が施されてきた。
即ち、チッピング防止のためのダイヤモンド砥石による
面取り加工処理や、面取り加工後の加工歪層を除去する
ためのエッチング処理等である。

【０００３】しかしながら、エッチング処理されたエッ
ジの表面は、波状あるいはウロコ状となって汚れが残り
易く、ウエハの特性を劣化させる原因となっていた。

【０００４】そこで、このような問題点を解決するた
め、本発明者等は、特開昭６４−７１６５６号公報に開
示されているように、ターンテーブル上に保持されて回
転するワークのエッジに回転する研磨リングを押し付
け、該研磨リングでエッジを鏡面加工するようにした加
工装置を提案し、更に、大量のワークを連続的に処理す
るため、特開平１−２５８５０５号公報に開示されてい
るように、一定角度づつ間欠的に回転可能なインデック
ステーブル上に、ワークを保持する複数のインデックス
ユニットを一定間隔をおいて取り付け、これらのインデ
ックスユニットに次々に供給されるワークのエッジを、
インデックステーブルの中央に位置する研磨ドラムに押
し付けて研磨するようにした加工装置を提案した。

【０００５】しかしながら、これらの加工装置はいずれ
も、図６に示すように、ワーク２０のエッジを研磨リン
グ又は研磨ドラム２１の外周の研磨クロス２２に押し付
けて研磨する方式であるため、研磨リング又は研磨ドラ
ム２１に対するワークの接触長さｍが短く、このため、
ワーク２０の全周を研磨し終るまでかなりの時間を要す
るという問題があった。しかも最近では、ウエハが大径
化する傾向にあって、８インチ径ウエハの製造工程がラ
イン化されるに伴い、歩留まり向上の要求も高まり、加
工時間の短縮が急務となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、大径
のウエハであっても短時間で鏡面研磨することができる
鏡面研磨方法及び装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の鏡面研磨方法は、内周面に研磨クロスを貼
り付けた円筒形の研磨ドラム内に円板形のワークを挿入
し、該ワークと研磨ドラムとを回転させながらワークエ
ッジを研磨クロスに押し付けることにより、該ワークエ
ッジを鏡面研磨することを特徴とするものである。

【０００８】また、本発明の鏡面研磨装置は、内周面に
研磨クロスを貼り付けた駆動回転自在の円筒形研磨ドラ
ムと、円板形のワークをチャックして、研磨ドラム内に
おいて該ワークのエッジを前記研磨クロスに押し付ける
チャックテーブルとを備えていることを特徴とするもの
である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。図１において、１は円板形のワーク２
を保持するチャックテーブル、３は該ワーク２の外周の
エッジ２ａ（図２参照）を鏡面研磨する円筒形の研磨ド
ラムを示している。

【００１０】前記チャックテーブル１は、バキュームチ
ャック等のチャック手段を有するヘッド５を備えてい
て、該ヘッド５によりワーク２を保持するもので、図示
しない移動手段によって基台６上をＸＹ方向に移動する
ように構成されており、前記ヘッド５もまた、駆動手段
により軸線の回りを駆動回転自在、且つ所定角度θだけ
傾動可能に構成されている。

【００１１】一方、前記研磨ドラム３は支持アーム８に
回転自在に支持され、モータ９により駆動されるように
なっており、前記支持アーム８は、基台６上に立設した
支柱１０に昇降自在に取り付けられている。また、円筒
形の研磨ドラム３の内周面には研磨クロス１２が貼り付
けられ、該内周面でワーク２のエッジ２ａを研磨するよ
うになっている。

【００１２】前記構成を有する鏡面研磨装置において、
両面外周にそれぞれ面取り加工されたエッジ２ａを有す
るワーク２が、図１の実線位置にあるチャックテーブル
１のヘッド５に供給されると、該チャックテーブル１
は、同図に鎖線で示すように研磨ドラム３の真下に移動
する。続いて、研磨ドラム３が下降してその内部にワー
ク２が挿入されると、該研磨ドラム３及びヘッド５が回
転を開始すると共に、図３及び図４に示すように、チャ
ックテーブル１のヘッド５が傾斜してワーク２の一方の
面のエッジ２ａを研磨ドラム３の内周面に押し付け、該
エッジ２ａの鏡面研磨が行われる。

【００１３】一定時間が経過すると、研磨ドラム３及び
チャックテーブル１は一旦図１に実線で示す状態に復帰
し、ワーク２が上下反転される。そして、前述した場合
と同様にしてワーク２の反対側の面のエッジ２ａが鏡面
加工される。前記研磨ドラム３とヘッド５とは、互いに
同方向に回転させても逆方向に回転させても良いが、同
方向に回転させる場合は、回転に速度差を持たせること
ガ必要である。

【００１４】ここで、本発明のようにワークエッジ２ａ
を研磨ドラム３の内周面で研磨する場合と、従来のよう
に研磨ドラム３の外周面で研磨する場合との効果の違い
を、図４（本発明）及び図６（従来例）に基づいて対比
検討する。いま、両者の研磨条件を同じにするため、研
磨ドラムの直径（図４の場合は内径、図６の場合は外
径）を３００ｍｍ、研磨クロスの厚さを１．２５ｍｍ、
ワークの外径を２００ｍｍとして、ワークを押し付ける
ことによって研磨クロスが０．２５ｍｍまで圧縮される
ものと仮定し、分り易くするためワークを研磨ドラム内
周面に直角に押し付けた場合について説明すると、本発
明においてワーク２が研磨クロス１２に接触する接触長
さｎは約３４．７ｍｍ、従来例における接触長さｍは約
１５．５ｍｍであって、本発明の接触長さが従来例のも
のより２倍以上長い。而して通常、ワークの加工時間は
研磨クロスとの接触長さに反比例するので、本発明の方
法によると、従来の２分の１以下の加工時間でワークエ
ッジを鏡面研磨することができる。ワークを傾斜させて
研磨ドラムの内周面に押し付けた場合においても、接触
長さｍ，ｎの関係は前述した場合と実質的に同じである
から、効果においても前述のものと何等変わるところが
ない。

【００１５】本発明において研磨ドラム３の直径（内
径）は、ワーク２の外径、エッジ２ａの面取り角度、ヘ
ッド５の傾斜角度等に応じてそれらに適したものに変更
されることはいうまでもないが、接触長さｍをできるだ
け大きく取るためには、研磨ドラム３の内径をワーク２
の外径にできるだけ近づけることが望ましい。

【００１６】なお、前記実施例では、１組のチャックテ
ーブル１と研磨ドラム３とにより、ワーク２を表裏反転
させて両面のエッジ２ａを研磨するようにしたものを示
しているが、２組のチャックテーブルと研磨ドラムとを
設け、まず、一方でワーク２の片面のエッジ２ａを研磨
した後、該ワーク２を表裏反転させて他方で反対側の面
のエッジ２ａを研磨するように構成することもできる。

【００１７】また、ワーク２に形成されているオリエン
テーションフラット部２ｃのエッジ２ａの研磨は、前記
ラウンド部２ｂにおけるエッジ２ａの研磨とは別の工程
で行っても良いが、ラウンド部２ｂを研磨する際にその
研磨ドラム３を利用して行うこともできる。この場合、
図５に示すように、研磨ドラム３の外周面にも研磨クロ
ス１２ａを貼り付け、ワーク２のラウンド部２ｂを研磨
する前にチャックテーブル１で前記オリエンテーション
フラット部２ｃを研磨ドラム３の外周面に押し付け、ワ
ーク２をオリエンテーションフラットと平行に往復動さ
せながら、研磨ドラム３を回転させて研磨する。その後
で、前述したようにワーク２を研磨ドラム３内に挿入し
てラウンド部２ｂの研磨を行う。ワーク２を反転したと
きも同様である。

【００１８】なお、本発明においては、一つの研磨ドラ
ム内に複数のワークを挿入し、これらのワークのエッジ
を該研磨ドラムで同時に研磨加工するように構成するこ
ともできる。

【００１９】

【発明の効果】このように本発明によれば、円筒形の研
磨ドラムの内周面に研磨クロスを貼り付け、該研磨ドラ
ムの内周面にワークを押し付けて研磨するようにしたの
で、研磨クロスに対するワークの接触長さを長くするこ
とができ、この結果、大径のウエハであっても短時間で
鏡面研磨することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研磨装置の一実施例を概略的に示す部
分断面図である。

【図２】ワークの部分拡大断面図である。

【図３】図１の研磨状態における要部拡大縦断面図であ
る。

【図４】図１の研磨状態における要部拡大横断面図であ
る。

【図５】図１の異なる研磨態様を示す要部拡大横断面図
である。

【図６】従来の研磨方法を示す要部横断面図である。

【符号の説明】

１ チャックテーブル ２ ワーク ２ａ エッジ ３ 研磨ドラム １２ 研磨クロス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形の研磨ドラムの内周面に研磨クロ
   スを貼り付け、該研磨ドラム内に円板形のワークを挿入
   して、該ワークと研磨ドラムとを回転させながらワーク
   エッジを研磨クロスに押し付けることにより、該ワーク
   エッジを鏡面研磨することを特徴とするワークエッジの
   鏡面研磨方法。
2. 【請求項２】 内周面に研磨クロスを貼り付けた駆動回
   転自在の円筒形研磨ドラムと、円板形のワークをチャッ
   クして、研磨ドラム内においてワークエッジを前記研磨
   クロスに押し付けるチャックテーブルとを備えているこ
   とを特徴とするワークエッジの鏡面研磨装置。