JP2000210852A - 研磨装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェーハメイキングにおける鏡面面取り加工
において、効率よく研磨を行うことによって生産性を向
上させると共に、ランニングコストを低減して経済性を
高める。 【解決手段】 半導体ウェーハの中心部を保持する保持
手段と、保持手段に保持された半導体ウェーハの外周に
作用して外周を研磨する研磨手段とから少なくとも構成
され、研磨手段にはコロイダルシリカを固化して形成し
た砥石を備えた研磨部材が配設されていて、研磨部材の
作用により半導体ウェーハの外周を研磨する研磨装置を
提供する。
において、効率よく研磨を行うことによって生産性を向
上させると共に、ランニングコストを低減して経済性を
高める。 【解決手段】 半導体ウェーハの中心部を保持する保持
手段と、保持手段に保持された半導体ウェーハの外周に
作用して外周を研磨する研磨手段とから少なくとも構成
され、研磨手段にはコロイダルシリカを固化して形成し
た砥石を備えた研磨部材が配設されていて、研磨部材の
作用により半導体ウェーハの外周を研磨する研磨装置を
提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハの
製造工程において外周を鏡面面取り加工する際に用いる
研磨装置に関するものである。
製造工程において外周を鏡面面取り加工する際に用いる
研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、半導体ウェーハは、（１）単
結晶インゴットの製造、（２）インゴットの外周研削及
びオリフラ加工・ノッチ加工、（３）内周刃やワイヤー
ソーによるインゴットの切断加工、（４）ウェーハの面
取り加工、（５）ウェーハのラッピング加工による傷、
クラック、ダメージの修正、（６）酸、アルカリによる
ウェーハのエッチング加工、（７）ウェーハのアニール
加工、（８）ウェーハの鏡面面取り加工による傷、粗
さ、汚れの修正、（９）ウェーハのＣＭＰ加工、（１
０）ウェーハの洗浄、という一連の工程を経て製造され
るが、微細な素子である半導体ペレットを高品質なもの
とするためには、どの工程も正確に遂行されなければな
らない。
結晶インゴットの製造、（２）インゴットの外周研削及
びオリフラ加工・ノッチ加工、（３）内周刃やワイヤー
ソーによるインゴットの切断加工、（４）ウェーハの面
取り加工、（５）ウェーハのラッピング加工による傷、
クラック、ダメージの修正、（６）酸、アルカリによる
ウェーハのエッチング加工、（７）ウェーハのアニール
加工、（８）ウェーハの鏡面面取り加工による傷、粗
さ、汚れの修正、（９）ウェーハのＣＭＰ加工、（１
０）ウェーハの洗浄、という一連の工程を経て製造され
るが、微細な素子である半導体ペレットを高品質なもの
とするためには、どの工程も正確に遂行されなければな
らない。
【０００３】この中で、半導体ウェーハの外周を鏡面研
磨して面取りするウェーハの鏡面面取り加工は、従来は
必ずしも必要ではなかったが、近年ＬＳＩ等の集積度が
向上するにつれて、より微細な加工が要求されるように
なり、面取り部を鏡面に研磨して半導体ウェーハの搬送
中や各工程における面取り部からの発塵を極力抑えるこ
とにより、半導体デバイス製造工程における歩留まりの
向上を図るために必要となる工程である。
磨して面取りするウェーハの鏡面面取り加工は、従来は
必ずしも必要ではなかったが、近年ＬＳＩ等の集積度が
向上するにつれて、より微細な加工が要求されるように
なり、面取り部を鏡面に研磨して半導体ウェーハの搬送
中や各工程における面取り部からの発塵を極力抑えるこ
とにより、半導体デバイス製造工程における歩留まりの
向上を図るために必要となる工程である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常こ
の鏡面面取り工程は、図３に示すような研磨装置３０を
用いて、スラリーを供給しながら軟質な研磨布３１やウ
レタン樹脂ブロックに半導体ウェーハＷの外周を加圧・
擦動させる方法により行われているため、研磨効率が比
較的悪く、相当な時間と労力が必要であり、生産性を低
下させる要因になっている。また、アルカリ溶液とコロ
イダルシリカ砥粒とを混合させたスラリーを供給しなが
ら研磨を行うため、ランニングコストも高く、不経済で
ある。
の鏡面面取り工程は、図３に示すような研磨装置３０を
用いて、スラリーを供給しながら軟質な研磨布３１やウ
レタン樹脂ブロックに半導体ウェーハＷの外周を加圧・
擦動させる方法により行われているため、研磨効率が比
較的悪く、相当な時間と労力が必要であり、生産性を低
下させる要因になっている。また、アルカリ溶液とコロ
イダルシリカ砥粒とを混合させたスラリーを供給しなが
ら研磨を行うため、ランニングコストも高く、不経済で
ある。
【０００５】このように、ウェーハの鏡面面取り加工に
おいては、効率よく研磨を行うことによって生産性を向
上させると共に、経済性を高めることに解決すべき課題
を有している。
おいては、効率よく研磨を行うことによって生産性を向
上させると共に、経済性を高めることに解決すべき課題
を有している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】半導体ウェーハの中心部
を保持する保持手段と、該保持手段に保持された半導体
ウェーハの外周に作用して外周を研磨する研磨手段とか
ら少なくとも構成される研磨装置であって、研磨手段に
はコロイダルシリカを固化して形成した砥石を備えた研
磨部材が配設されていて、研磨部材の作用により半導体
ウェーハの外周を研磨する研磨装置を提供するものであ
る。
を保持する保持手段と、該保持手段に保持された半導体
ウェーハの外周に作用して外周を研磨する研磨手段とか
ら少なくとも構成される研磨装置であって、研磨手段に
はコロイダルシリカを固化して形成した砥石を備えた研
磨部材が配設されていて、研磨部材の作用により半導体
ウェーハの外周を研磨する研磨装置を提供するものであ
る。
【０００７】そして、研磨部材は、ホイールと、コロイ
ダルシリカを固化して形成した砥石とから構成されるこ
と、保持手段が半導体ウェーハを保持して回転し、半導
体ウェーハの外周が砥石に接触して研磨されること、研
磨部材が回転し、半導体ウェーハの外周が砥石に接触し
て研磨されること、エッチング液を供給するエッチング
液供給手段が配設されることを付加的要件とするもので
ある。
ダルシリカを固化して形成した砥石とから構成されるこ
と、保持手段が半導体ウェーハを保持して回転し、半導
体ウェーハの外周が砥石に接触して研磨されること、研
磨部材が回転し、半導体ウェーハの外周が砥石に接触し
て研磨されること、エッチング液を供給するエッチング
液供給手段が配設されることを付加的要件とするもので
ある。
【０００８】このように構成される研磨装置を用いた場
合には、微細なシリカ粒子により構成される砥石によっ
て研磨が行われるため、従来のように軟質な研磨布等を
使用する場合に比べると、研磨効率が著しく向上し、従
来の十分の一程度の時間で所望の鏡面に加工することが
できる。また、スラリーを使用しないため、コロイダル
シリカの使用量を極端に減少させることができる。
合には、微細なシリカ粒子により構成される砥石によっ
て研磨が行われるため、従来のように軟質な研磨布等を
使用する場合に比べると、研磨効率が著しく向上し、従
来の十分の一程度の時間で所望の鏡面に加工することが
できる。また、スラリーを使用しないため、コロイダル
シリカの使用量を極端に減少させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、図１
に示す研磨装置１０を例に挙げて説明する。この研磨装
置１０は、研磨する半導体ウェーハの中心部を保持する
保持手段１１と、その半導体ウェーハの外周に作用して
その外周を研磨する研磨手段１２と、必ずしも必須では
ないが、半導体ウェーハの外周にエッチング液を供給す
るエッチング液供給手段１３とから構成されている。
に示す研磨装置１０を例に挙げて説明する。この研磨装
置１０は、研磨する半導体ウェーハの中心部を保持する
保持手段１１と、その半導体ウェーハの外周に作用して
その外周を研磨する研磨手段１２と、必ずしも必須では
ないが、半導体ウェーハの外周にエッチング液を供給す
るエッチング液供給手段１３とから構成されている。
【００１０】保持手段１１は、半導体ウェーハの中心部
を吸引保持する吸引部１４と、吸引部１４と連結され吸
引部１４を回転駆動する駆動源１５とから構成される。
吸引部１４としては、例えば、無数の微細な気孔を有す
るポーラス部材が用いられ、吸引源（図示せず）から供
給される吸引力によって半導体ウェーハの中心部を吸引
保持する。また、駆動源１５は例えばパルスモータであ
り、吸引部１４を適宜の速度で回転させることができ
る。
を吸引保持する吸引部１４と、吸引部１４と連結され吸
引部１４を回転駆動する駆動源１５とから構成される。
吸引部１４としては、例えば、無数の微細な気孔を有す
るポーラス部材が用いられ、吸引源（図示せず）から供
給される吸引力によって半導体ウェーハの中心部を吸引
保持する。また、駆動源１５は例えばパルスモータであ
り、吸引部１４を適宜の速度で回転させることができ
る。
【００１１】研磨手段１２は、円形の研磨部材１６と、
研磨部材１６に連結され研磨部材１６を回転駆動する駆
動源１７とから構成される。研磨部材１６は、硬質のホ
イール１８の外周に砥石１９を固定したものである。一
方、駆動源１７はパルスモータ等からなり、研磨部材１
６を適宜の速度で回転させることができる。
研磨部材１６に連結され研磨部材１６を回転駆動する駆
動源１７とから構成される。研磨部材１６は、硬質のホ
イール１８の外周に砥石１９を固定したものである。一
方、駆動源１７はパルスモータ等からなり、研磨部材１
６を適宜の速度で回転させることができる。
【００１２】ホイール１８の外周に固定される砥石１９
は、コロイダルシリカを固化して砥石状に形成したもの
で、電気泳動による方法、アルギン酸ナトリウム混濁液
を使用する方法等により固化される。例えば、アルギン
酸ナトリウム混濁液を使用する方法の場合は、水、メチ
ルアルコール、グリセリン等の溶媒にシリカの微細な砥
粒を混濁・分散させ、更にこの溶液にアルギン酸ナトリ
ウム、ポリビニリデンアルコール、ニカワ等の高分子化
合物を混入して混濁液を生成し、この混濁液に塩化カル
シウム、水酸化ナトリウム等の電解溶液を流し込んで凝
固させて砥石１９を形成する。このような方法によりコ
ロイダルシリカを固化させると、シリカ粒子が均等な密
度で分散した状態で固化される。なお、この方法の詳細
については、特開平９−１４６１号公報を参照された
い。
は、コロイダルシリカを固化して砥石状に形成したもの
で、電気泳動による方法、アルギン酸ナトリウム混濁液
を使用する方法等により固化される。例えば、アルギン
酸ナトリウム混濁液を使用する方法の場合は、水、メチ
ルアルコール、グリセリン等の溶媒にシリカの微細な砥
粒を混濁・分散させ、更にこの溶液にアルギン酸ナトリ
ウム、ポリビニリデンアルコール、ニカワ等の高分子化
合物を混入して混濁液を生成し、この混濁液に塩化カル
シウム、水酸化ナトリウム等の電解溶液を流し込んで凝
固させて砥石１９を形成する。このような方法によりコ
ロイダルシリカを固化させると、シリカ粒子が均等な密
度で分散した状態で固化される。なお、この方法の詳細
については、特開平９−１４６１号公報を参照された
い。
【００１３】エッチング液供給手段１３は、KOH、NaO
H、HF-NO3-CH3COOH等のエッチング液を貯水するタンク
２０と、砥石１９と半導体ウェーハとの接触部にエッチ
ング液を供給するノズル２１とから構成され、ノズル２
１の先端は研磨部材１６の外周部に向けられている。
H、HF-NO3-CH3COOH等のエッチング液を貯水するタンク
２０と、砥石１９と半導体ウェーハとの接触部にエッチ
ング液を供給するノズル２１とから構成され、ノズル２
１の先端は研磨部材１６の外周部に向けられている。
【００１４】このように構成される研磨装置１０を用い
て半導体ウェーハＷを研磨するときは、まず、半導体ウ
ェーハＷの中心と吸引部１４の回転中心とが一致するよ
うに半導体ウェーハＷを吸引部１４上に載置し、吸引源
から吸引作用を施して半導体ウェーハＷを吸引保持す
る。このとき、図１において二点鎖線で示したように、
半導体ウェーハＷの直径は吸引部１４の直径よりも大き
く、半導体ウェーハＷの中心部が吸引部１４に吸引保持
される。
て半導体ウェーハＷを研磨するときは、まず、半導体ウ
ェーハＷの中心と吸引部１４の回転中心とが一致するよ
うに半導体ウェーハＷを吸引部１４上に載置し、吸引源
から吸引作用を施して半導体ウェーハＷを吸引保持す
る。このとき、図１において二点鎖線で示したように、
半導体ウェーハＷの直径は吸引部１４の直径よりも大き
く、半導体ウェーハＷの中心部が吸引部１４に吸引保持
される。
【００１５】そして、図２に示すように、半導体ウェー
ハＷをその外周が砥石１９と接触するように位置付け、
駆動源１５により吸引部１４を回転させると共に、駆動
源１７により研磨部材１６を回転させ、半導体ウェーハ
Ｗと砥石１９とが接触しながら相対的に逆方向に回転す
ることにより、半導体ウェーハＷの外周が砥石１９によ
って研磨され、図２において二点鎖線で示したような形
状に加工される。
ハＷをその外周が砥石１９と接触するように位置付け、
駆動源１５により吸引部１４を回転させると共に、駆動
源１７により研磨部材１６を回転させ、半導体ウェーハ
Ｗと砥石１９とが接触しながら相対的に逆方向に回転す
ることにより、半導体ウェーハＷの外周が砥石１９によ
って研磨され、図２において二点鎖線で示したような形
状に加工される。
【００１６】またこのとき、エッチング液供給手段１３
のノズル２１からエッチング液を供給すれば、機械的な
作用だけでなく化学的作用によっても研磨が行われ、よ
り効率的に研磨を行うことができる。
のノズル２１からエッチング液を供給すれば、機械的な
作用だけでなく化学的作用によっても研磨が行われ、よ
り効率的に研磨を行うことができる。
【００１７】砥石１９は、コロイダルシリカを固化した
ものであり、微細なシリカ粒子が均一な密度で分散して
いるため、これを用いて研磨を行うことにより、表面粗
さが小さい鏡面研磨が可能となる。また、砥石１９は硬
質で微細なシリカ粒子により構成されるため、従来のよ
うに軟質な研磨布等を使用する場合に比べると、研磨効
率が著しく向上し、従来の十分の一程度の時間で所望の
鏡面に加工することができる。また、砥石１９の断面形
状がそのまま転写されて鏡面研磨されるため、より一層
研磨効率が向上する。
ものであり、微細なシリカ粒子が均一な密度で分散して
いるため、これを用いて研磨を行うことにより、表面粗
さが小さい鏡面研磨が可能となる。また、砥石１９は硬
質で微細なシリカ粒子により構成されるため、従来のよ
うに軟質な研磨布等を使用する場合に比べると、研磨効
率が著しく向上し、従来の十分の一程度の時間で所望の
鏡面に加工することができる。また、砥石１９の断面形
状がそのまま転写されて鏡面研磨されるため、より一層
研磨効率が向上する。
【００１８】更に、従来のようにコロイダルシリカをス
ラリーとして使用した場合には大量に供給することが必
要であるため、ランニングコストが高かったが、固化し
たことにより従来よりも使用量が極端に減少するため、
極めて経済的である。
ラリーとして使用した場合には大量に供給することが必
要であるため、ランニングコストが高かったが、固化し
たことにより従来よりも使用量が極端に減少するため、
極めて経済的である。
【００１９】なお、本実施の形態においては、保持手段
１１には駆動源１５を備え、研磨手段１２には駆動源１
７を備えているが、どちらか片方に駆動源を備え、両者
の相対的な運動により研磨を行うようにしてもよい。
１１には駆動源１５を備え、研磨手段１２には駆動源１
７を備えているが、どちらか片方に駆動源を備え、両者
の相対的な運動により研磨を行うようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る研磨
装置を用いた場合には、微細なシリカ粒子により構成さ
れる砥石によって研磨が行われるため、従来のように軟
質な研磨布等を使用する場合に比べると、研磨効率が著
しく向上する。従って、従来の十分の一程度の時間で所
望の鏡面に加工することができ、生産性が大幅に向上す
る。
装置を用いた場合には、微細なシリカ粒子により構成さ
れる砥石によって研磨が行われるため、従来のように軟
質な研磨布等を使用する場合に比べると、研磨効率が著
しく向上する。従って、従来の十分の一程度の時間で所
望の鏡面に加工することができ、生産性が大幅に向上す
る。
【００２１】また、スラリーを使用しないため、コロイ
ダルシリカの使用量を極端に減少させることができ、極
めて経済的である。
ダルシリカの使用量を極端に減少させることができ、極
めて経済的である。
【図１】本発明に係る研磨装置の実施の形態の一例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】同研磨装置を用いて半導体ウェーハを研磨する
様子を示す説明図である。
様子を示す説明図である。
【図３】従来の方法により半導体ウェーハの外周を鏡面
面取り加工する様子を示す説明図である。
面取り加工する様子を示す説明図である。
１０…研磨装置 １１……保持手段 １２……研磨手段 １３……エッチング液供給手段 １４……吸引部 １５
……駆動源 １６……研磨部材 １７……駆動源 １８……ホイール
１９……砥石 ２０……タンク ２１……ノズル ３０……研磨装置 ３１……研磨布
……駆動源 １６……研磨部材 １７……駆動源 １８……ホイール
１９……砥石 ２０……タンク ２１……ノズル ３０……研磨装置 ３１……研磨布
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体ウェーハの中心部を保持する保持
手段と、 該保持手段に保持された半導体ウェーハの外周に作用し
て該外周を研磨する研磨手段とから少なくとも構成され
る研磨装置であって、 該研磨手段にはコロイダルシリカを固化して形成した砥
石を備えた研磨部材が配設されていて、該研磨部材の作
用により半導体ウェーハの外周を研磨する研磨装置。 - 【請求項２】 研磨部材は、 ホイールと、 コロイダルシリカを固化して形成した砥石とから構成さ
れる請求項１に記載の研磨装置。 - 【請求項３】 保持手段が半導体ウェーハを保持して回
転し、該半導体ウェーハの外周が砥石に接触して研磨さ
れる請求項１または２に記載の研磨装置。 - 【請求項４】 研磨部材が回転し、該半導体ウェーハの
外周が砥石に接触して研磨される請求項１、２または３
に記載の研磨装置 - 【請求項５】 エッチング液を供給するエッチング液供
給手段が配設される請求項１、２、３または４に記載の
研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11016079A JP2000210852A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11016079A JP2000210852A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000210852A true JP2000210852A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11906561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11016079A Pending JP2000210852A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000210852A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004019395A1 (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-04 | Nihon Micro Coating Co., Ltd. | 研磨パッド及び方法 |
| KR20040041835A (ko) * | 2002-11-12 | 2004-05-20 | 주식회사 새빛 | 실리카 연삭숫돌 |
| JP2004243422A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | 外周研削合体ホイル |
-
1999
- 1999-01-25 JP JP11016079A patent/JP2000210852A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004019395A1 (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-04 | Nihon Micro Coating Co., Ltd. | 研磨パッド及び方法 |
| KR20040041835A (ko) * | 2002-11-12 | 2004-05-20 | 주식회사 새빛 | 실리카 연삭숫돌 |
| JP2004243422A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | 外周研削合体ホイル |
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