JP2002059361A - 半導体製造装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体製造装置及びその製造方法Info
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- JP2002059361A JP2002059361A JP2000249406A JP2000249406A JP2002059361A JP 2002059361 A JP2002059361 A JP 2002059361A JP 2000249406 A JP2000249406 A JP 2000249406A JP 2000249406 A JP2000249406 A JP 2000249406A JP 2002059361 A JP2002059361 A JP 2002059361A
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Abstract
導体製造装置において、加工屑の装置内部に対する蓄積
を抑制する効果が不充分なために、電子デバイス材料が
欠けたり、割れたりする課題がある。 【解決手段】 被加工物を加工する時に、加工領域を覆
うカバーの加工領域側の面にぬれ性を持たせ、この面に
純水等の流体を複数の小孔から吐出させて水膜を形成
し、加工屑を水膜に取り込んで加工領域外に排出する。
Description
料である被加工物に研磨部材で加工を施す半導体製造装
置及びその製造方法に関するものであり、より具体的に
は半導体用の研磨装置及びその研磨方法に関するもので
ある。
略示的に示した側面図である。また、図9は、同じ従来
の半導体製造装置の要部を略示的に示す斜視図である。
装置本体10の機台には、テーブル11の所定位置にチ
ャックテーブル12が配設され、チャックテーブル12
は、支持部材13により支持されサーボモータ14によ
り回転可能に配設されている。
て研磨加工に供せられる電子デバイス材料2がそのまま
の状態で載置され、適宜の吸引手段等によって吸着固定
される構成になっている。チャックテーブル12の上部
には、研磨手段が配設されている。
17の上部に取り付けられたモータ18と、モータ18
によって駆動され胴部17から下方に突出したスピンド
ル19と、スピンドル19に取り付けられたホイール2
0と、ホイール20に着脱自在に取り付けられた研磨部
材21とから構成されている。研磨部材21として、例
えば、砥石がある。
して設けた壁体22に対して、上下動可能に取り付けら
れている。壁体22に縦方向に一対のレール23が設け
られ、レール23に沿って上下動するスライド板24が
配設されている。
り付けられている支持板25がボルト等の適宜の固定手
段により固定され、スライド板24の上下動によって研
磨手段が上下動するように構成されている。研磨手段を
上下動させることによって、電子デバイス材料2をチャ
ックテーブル12に装着して、研磨工程後に、電子デバ
イス材料2をチャックテーブル12から取り外すことに
なる。
研磨手段である加工領域を囲むようにして、胴部17の
下方部分にはカバー34が取り付けられ、カバー34に
はエアー供給用のホース35の一端部が接続され、ホー
ス35の他端部には静電気除去装置(イオナイザー)3
6が接続することもできる。ここで、加工領域とは、加
工時において、垂直方向には、胴部17の下方でチャッ
クテーブル12を含み、胴部17から突出したスピンド
ル19、ホイール20及び研磨部材21が位置している
部分であり、水平方向には、カバー34で囲まれる部分
のことである。
されたエアーがホース35を介して供給され、加工領域
の雰囲気を全面的に除電するようもできる。しかしなが
ら、チャックテーブル12にセットされた半導体電子デ
バイス材料2等を研磨部材21で研磨した場合に、加工
屑40の大半は切削液と共にテーブル11上を流れて除
去されるが、周囲に飛び散ったり浮遊したりする加工屑
40の中には、カバー34によって受け止められ付着す
る加工屑41がある。
ものとは限らず、メカニカルな付着によるものが含まれ
ているからである。なお、加工屑40、41は、ここで
は図示していない。
態の加工屑41の中には、カバー34が垂直面であった
としても、微量ながらもメカニカル的に付着するものが
ある。また、僅かながらでも一旦加工屑40がカバー3
4に付着すると、カバー34に付着した加工屑41をき
っかけにして、さらに加工屑41が蓄積されることにな
る。
の蓄積が進行した状態を示す装置要部の断面図である。
図において、42は加工屑41の蓄積が進行した加工屑
である。
れた文献としては、例えば、特開平10−15790号
公報があり、そこには、電子デバイス材料の研磨加工方
法が示されており、また、静電気除去手段によって加工
屑の帯電を防ぐことで、加工屑の付着を防止する加工法
について開示されているが、これではメカニカルな加工
屑の付着に対処するのに充分ではない。
加工屑41、42があると、電子デバイス材料2がチャ
ックテーブル12に載置される前の時点で、加工屑4
1、42が剥離してチャックテーブル12上に飛散し、
続いて電子デバイス材料2がチャックテーブル12に載
置されると、電子デバイス材料2とチャックテーブル1
2が加工屑42を挟み込んだ状態になることがある。
イス材料2を研磨すると、電子デバイス材料2の一部に
集中的に力が加わることとなり、電子デバイス材料2が
欠けたり、割れたりするという問題点があった。
るためになされたものであり、加工屑の蓄積と剥離とに
起因する被加工物の破損を防止できる半導体製造装置を
提供することを目的とするものである。また、この発明
は、加工屑の蓄積と剥離とに起因する被加工物の破損を
防止できる半導体製造方法を提供することを目的とする
ものである。
造装置は、カバーの内壁に向かって流体を供給する流体
供給手段と、カバーの内壁に沿って流れた流体を排出す
る流体排出機構とを備えたことを特徴とする。
給手段は、流体供給源と、カバーの内壁に沿って設けた
環状の流体供給経路とを備え、流体供給経路にカバーの
内壁に向かう方向に孔を形成したことを特徴とする。
の内壁がぬれ性を有することを特徴とする。
は複数のカバー部品からなり、カバー部品の少なくとも
一部は着脱可能としたことを特徴とする。
は複数のカバー部品からなり、カバー部品の少なくとも
一部は着脱可能としたことを特徴とする。
は複数のカバー部品からなり、少なくとも一つのカバー
部品にスリットを設け、スリットに挿入されたピン状の
部品を介して、別のカバー部品と連結したことを特徴と
する。
バイス材料からなる被加工物と研磨部材とを囲むカバー
をかけるカバー工程と、被加工物を研磨部材で研磨する
と共に、カバーの内壁に向かって流体を供給し、カバー
の内壁に沿って流れた流体をカバーの外部へ排出する工
程と、カバーを外すカバー外し工程とを含むことを特徴
とする。
を実施するための実施の形態1による半導体製造装置の
要部を示す断面図である。装置本体の機台には、テーブ
ル11の所定位置にチャックテーブル12が配設されて
いる。チャックテーブル12には、被加工物として研磨
加工に供せられる電子デバイス材料2がそのままの状態
で載置され、適宜の吸引手段等によって吸着固定される
構成になっている。
には、例えば、シリコンウエハ、パイレックス(登録商
標)ガラスなどがある。チャックテーブル12の上部に
は、研磨手段が配設される。この研磨手段は、筒状の胴
部17と、胴部17の上部に取り付けられたモータ18
(図示せず)と、モータ18によって駆動され胴部17
から下方に突出したスピンドル19と、スピンドル19
に取り付けられたホイール20と、ホイール20に着脱
自在に取り付けられた研磨部材21とから構成されてい
る。
子デバイス材料2を研磨部材21で研磨することができ
る。なお、研磨部材21として、例えば、砥石がある。
また、胴部17は、テーブル11から起立して設けた壁
体に対して、上下動可能に取り付けられている。
レールに沿って上下動するスライド板が配設されてい
る。このスライド板に対し、胴部17に取り付けられて
いる支持板がボルト等の適宜の固定手段により固定さ
れ、スライド板の上下動によって研磨手段が上下動する
ように構成されている。
の被加工物と研磨部材21を含む加工領域を囲むカバー
である。カバー34の材質としては、例えば、アクリ
ル、腐食に強いステンレスがある。ここで、加工領域と
は、加工時において、垂直方向には、胴部17の下方で
チャックテーブル12を含み、胴部17から突出したス
ピンドル19、ホイール20及び研磨部材21が位置し
ている部分であり、水平方向には、カバー34で囲まれ
る部分のことである。
って上下動することで、電子デバイス材料2からなる被
加工物と研磨部材21とを囲むカバー34をかけるカバ
ー工程と、カバー34を外すカバー外し工程とが行われ
る。44は流体供給源(全体は図示せず)と孔45とを
接続し、孔45(次に述べる)に流体を導く、カバー3
4の内壁に沿って設けた環状の流体供給経路である。4
5は流体供給経路44にカバー34の内壁に向かう方向
に形成した孔であり、カバー34の内壁に向かって流体
が流出するためのものである。孔45は、カバー34に
近接して対向するように配設されている。
体供給経路44を繋ぐ流体配管であり、広義では流体供
給源の一部をなすものである。43は、流体供給源、流
体供給経路44、及び孔45からなる、カバー34の内
壁(加工側の側面)に流体を供給する流体供給手段であ
る。
を上方より見た平面図であり、左上方はそのカット図で
ある。図2において、図1と同一の符号を付したもの
は、同一またはこれに相当するものである。ここでは、
孔45として、複数の小孔とした場合を例として示して
いる。
のみとしたが、孔45はカバー34に沿うようにして、
周上に亘り設けられている。さらに、孔45はカバー3
4の内壁に対向するように設けられている。また、流体
経路44も孔45同様に、周上に亘り設けられている。
工物に対して加工を施している状態を示す断面図であ
る。図3において、図1および図2と同一の符号を付し
たものは、同一またはこれに相当するものである。
からカバー34の加工領域側の面に向けて供給される流
体が水膜状となっていることを示している水膜状流体で
ある。これは、カバー34の内壁に沿って流体を流す流
体供給工程である。50は飛び散った加工屑である。
く水膜状流体47によって、水膜状流体47と共にカバ
ー34の内壁を流れ、さらにテーブル11上を流れて、
カバー34の外部へと排出される。このようにして、被
加工物を研磨部材21で研磨すると共に、カバー34の
内壁に向かって流体を供給し、カバー34の内壁に沿っ
て流れた流体をカバー34の外部へ排出することにな
る。
流体をカバー34の外部へ排出するのが、流体排出機構
である。従来からある研磨工程時に使用される切削液を
排出する機構が、この流体排出機構を兼ね備えることが
でき、むしろ、別途流体排出機構を設けるより、従来の
使用後の切削液を排出する機構が利用できる機構であ
る。流体供給工程で使用される流体、及び研磨工程で使
用される切削液の具体例としては、純水、超純水等があ
る。
では、チャックテーブル12にセットされた電子デバイ
ス材料2を研磨部材21で研磨する時に、流体が流体配
管46を含めた流体供給源、流体供給経路44を経て、
孔45からカバー34の内壁に沿って流体を流し、カバ
ー34の外部へ流体を排出する。
を流す際には、カバー34の内壁に沿って水膜状流体4
7を形成する。通常、流体供給手段に供給される流量が
多いほど、孔45からできる水膜状流体47は扇状に広
がろうとするので、より容易にカバー43の内壁全体
(カバー43の内壁上部は除く)を水膜状流体47で覆
うことができる。
ー43の内壁全体(カバー43の内壁上部は除く)に広
がり易いような形状のものである方がより適している。
合を主として示したが、孔45は小孔に特定されるもで
はない。例えば、流体の噴出口となる孔45の先端の形
状は、円周状に曲折した長楕円であっても、円周状に沿
ったスリットであっても、水膜状流体47を形成するこ
とができる。
はなく、一周する形のスリット形状であっても、水膜状
流体47を形成することができる。また、孔45が複数
ある場合、必ずしも同じ形状である必要はない。
内壁に向けて供給される流体が、水膜状流体47を形成
しやすいように、カバー34の内壁に向けて孔45が適
度に傾くことで、より水膜状流体47を容易に形成する
ことができる。ここで、適度に傾くとは、流体がカバー
34の内壁にぶつかって跳ね返ることなく、流体の大半
が水膜状流体47を形成する角度のことを指している。
状、スリット状など)、及び流体の流量にも依存するも
のである。
かれる現象が発生すると、流体が扇状に広がることなく
水膜状流体47が形成されることになる。よって、流体
供給手段に供給される流量を必要以上に多くせずとも、
例えば、孔45を小数の小孔とした場合でも、カバー3
4の内壁がぬれ性を有することで、流体がはじかれる現
象を抑えることができるので、より効率的に扇状の水膜
状流体47を形成することができ、カバー43の内壁全
体(カバー43の内壁上部は除く)を水膜状流体47で
覆うことができる。
例えば、ステンレス製のカバー43であれば、カバー4
3の内壁にサンドブラストによる表面加工を施したり、
ヤスリ処理によって表面を粗くしたりすることで、ぬれ
性を向上させることができる。ここで、ぬれ性の有無の
判断基準としては、水膜状流体47が跳ね返って形成さ
れなかったり、水膜状になることなく粒状になったり、
あるいは、例えば、孔45が小孔である場合において水
膜状流体47が扇状に広がることなく直下に流れ落ちた
りする場合をぬれ性を有していないとしている。
7によって、研磨工程で電子デバイス材料2と研磨部材
21とから周囲に飛び散る加工屑50は、カバー34の
内壁にぶつかって蓄積されようとしても、その前に水膜
状流体47に衝突し、さらに水膜状流体47に取り込ま
れ、水膜流体47の流体と加工屑50とが一緒にカバー
43の外部へと排出されることになる。
造装置によれば、加工屑50がカバー34の内壁に蓄積
して剥離することがないので、この加工屑50に起因す
る電子デバイス材料2の欠け及び割れを防止することが
できる。また、加工屑50がカバー34の内壁に蓄積し
て剥離することによる電子デバイス材料2の汚染を防止
することができる。
形容は、あくまで例示であってこれらの記載に限定され
るものではない。例えば、一貫して研磨と表現している
が、研削を含むことは言うまでもない。
るための実施の形態2による半導体製造装置の要部を上
方より見た平面図であり、左上方はそのカット図であ
る。図4において、図2と同一の符号を付したものは、
同一またはこれに相当するものである。
は、カバー34を2分割したもので、カバー部品であ
る。カバー部品34(a)とカバー部品34(b)と
は、少なくとも一方は流体供給手段43に着脱可能な状
態で止められている。
えば、カバー部品34(a)とカバー部品34(b)と
を流体供給手段43にネジ止めをしたり、流体供給手段
43にフックを設けてカバー部品34(a)とカバー部
品34(b)とを引っかけたりする方法がある。
をしているので、カバー34全体が一体構成であると、
加工領域内部の保守点検を実施するには、カバー34全
体を持ち上げることが必要になる。このようにして、カ
バー34全体を持ち上げても、カバー34の内側、内壁
の状態を確認することは容易なことではない。
が容易に取り外せるように構成することで、加工領域内
部の保守点検性が向上することになる。保守点検性の向
上の具体例として、研磨部材21の取り替えが容易にな
ること、カバー34の状態を直接目視で確認できること
をあげることができる。また、カバー34を2分割する
例をここでは示したが、さらに多数にカバー34を分割
する構成にしても、同様の効果を得ることができる。
守点検)ができれば良いのであって、複数に分割された
カバー34の全てが着脱可能でなくても、同様の効果を
得ることができる。
るための実施の形態3による半導体製造装置の要部を示
す断面図である。図6は、図5に示す半導体製造装置の
要部を側面から見た側面図である。図7は、図5に示す
半導体製造装置の要部を上方から見た平面図である。図
5から図7において、図1と同一の符号を付したもの
は、同一またはこれに相当するものである。
(d)とは、カバー34を分割したもので、カバー部品
である。49はカバー部品34(c)にネジ込むなどし
て設けられたピン状の部品である。48はカバー部品3
4(d)の上部に設けられたスリットである。
にあるスリット48を挿入することで、カバー部品34
(d)は、固定されているカバー部品34(c)に、ス
リット48とピン状の部品49とを介して連結され、カ
バー34としては一体でありながら、円周方向にスライ
ドすることができる。カバー部品34(d)をカバー部
品34(c)に重なるようにスライドさせて、カバー3
4を開けることができる。
4(c)に対して、円周方向にカバー部品34(d)が
スライドできるので、研磨加工時にはカバー部品34
(d)は閉じられ、メンテナンス時にはカバー部品34
(d)を開いて保守点検を施することができ、保守点検
性が向上する。
ー部品34(c)側に設けた構成を示したが、カバー部
品34(d)側に設ける構成としても、同様の効果が得
られる。また、カバー部品34(d)が円周方向にスラ
イドする例を示したが、カバー部品34(d)を垂直方
向にスライドさせる構成にしても、同様の効果が得られ
る。
の両端側にピン状の部品49を設け、カバー部品34
(c)の円周方向の両端側にスリット48を垂直方向に
設けることで実現できる。また、カバー34を2分割す
る例を示したが、さらに多数にカバー34を分割する構
成にしても、同様の効果を得ることができる。
ーの内壁に向かって流体を供給する流体供給手段と、カ
バーの内壁に沿って流れた流体を排出する流体排出機構
とを備えたので、カバーの内壁に蓄積して剥離する加工
屑に起因する電子デバイス材料の欠け及び割れを防止す
ることができる。
給手段は、流体供給源と、カバーの内壁に沿って設けた
環状の流体供給経路とを備え、流体供給経路にカバーの
内壁に向かう方向に孔を形成したので、カバーの内壁に
蓄積して剥離する加工屑に起因する電子デバイス材料の
欠け及び割れを防止することができる。
の内壁がぬれ性を有するので、カバーの内壁に蓄積して
剥離する加工屑に起因する電子デバイス材料の欠け及び
割れを防止することができる。
は複数のカバー部品からなり、カバー部品の少なくとも
一部は着脱可能としたので、保守点検性が向上する。
は複数のカバー部品からなり、少なくとも一つのカバー
部品にスリットを設け、スリットに挿入されたピン状の
部品を介して、別のカバー部品と連結したので、保守点
検性が向上する。
バイス材料からなる被加工物と研磨部材とを囲むカバー
をかけるカバー工程と、被加工物を研磨部材で研磨する
と共に、カバーの内壁に向かって流体を供給し、カバー
の内壁に沿って流れた流体をカバーの外部へ排出する工
程と、カバーを外すカバー外し工程とを含むので、カバ
ーの内壁に蓄積して剥離する加工屑に起因する電子デバ
イス材料の欠け及び割れを防止することができる。
方法を説明するための図である。
方法を説明するための図である。
方法を説明するための図である。
方法を説明するための図である。
方法を説明するための図である。
方法を説明するための図である。
方法を説明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
説明するための図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 電子デバイス材料からなる被加工物を研
磨する研磨部材と、前記被加工物と前記研磨部材とを囲
むカバーとを有するものであって、前記研磨部材によっ
て前記被加工物を研磨する半導体製造装置において、前
記カバーの内壁に向かって流体を供給する流体供給手段
と、前記カバーの内壁に沿って流れた流体を排出する流
体排出機構とを備えたことを特徴とする半導体製造装
置。 - 【請求項2】 前記流体供給手段は、流体供給源と、前
記カバーの内壁に沿って設けた環状の流体供給経路とを
備え、前記流体供給経路に前記カバーの内壁に向かう方
向に孔を形成したことを特徴とする請求項1記載の半導
体製造装置。 - 【請求項3】 前記カバーの内壁がぬれ性を有すること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体製
造装置。 - 【請求項4】 前記カバーは複数のカバー部品からな
り、前記カバー部品の少なくとも一部は着脱可能とした
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに
記載の半導体製造装置。 - 【請求項5】 前記カバーは複数のカバー部品からな
り、少なくとも一つの前記カバー部品にスリットを設
け、前記スリットに挿入されたピン状の部品を介して、
別の前記カバー部品と連結したことを特徴とする請求項
1ないし請求項4のいずれかに記載の半導体製造装置。 - 【請求項6】 電子デバイス材料からなる被加工物と研
磨部材とを囲むカバーをかけるカバー工程と、前記被加
工物を前記研磨部材で研磨すると共に、前記カバーの内
壁に向かって流体を供給し、前記カバーの内壁に沿って
流れた前記流体を前記カバーの外部へ排出する工程と、
前記カバーを外すカバー外し工程とを含むことを特徴と
する半導体製造方法。
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