JP2004103825A - 半導体ウエハエッジ研磨装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】研磨中に膜の表面を汚染したり、溶解したりすることなく、また、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを構成する物質の種類に無関係に、同一の研磨テープで継続的にダレを除去できる装置及び方法を提供することである。
【解決手段】研磨装置１０は、半導体ウエハ２８を保持し、回転させるウエハ保持部２４、ウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８のエッジに、表面に砥粒固定層を形成した研磨テープ３１の表面を押し付けるパッド１２を有するヘッド１１、パッド１２の表面上に研磨テープ３１を送り、これを巻き取るためのテープ供給手段、パッド１２の表面上に送られる研磨テープ３１の表面に研磨液を供給するためのノズル２３、及び半導体ウエハ２８のエッジに沿ってパッド１２の表面が移動Ｒ２するように、ヘッド１１を旋回させる旋回手段２１、２２から構成される。
【選択図】図１
【解決手段】研磨装置１０は、半導体ウエハ２８を保持し、回転させるウエハ保持部２４、ウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８のエッジに、表面に砥粒固定層を形成した研磨テープ３１の表面を押し付けるパッド１２を有するヘッド１１、パッド１２の表面上に研磨テープ３１を送り、これを巻き取るためのテープ供給手段、パッド１２の表面上に送られる研磨テープ３１の表面に研磨液を供給するためのノズル２３、及び半導体ウエハ２８のエッジに沿ってパッド１２の表面が移動Ｒ２するように、ヘッド１１を旋回させる旋回手段２１、２２から構成される。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスウエハの製造工程において、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを除去するための研磨装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスウエハは、その基板となる半導体ウエハの表面に、スパッタリング、ＣＶＤ、エッチングなどの半導体製造分野で既知の成膜技術を利用して、酸化膜、窒化膜、金属膜などを積層して製造される。
【０００３】
各膜を構成する酸化物、窒化物、金属などの物質は、成膜の際に、半導体ウエハのエッジに付着し、ダレを形成する。このダレは、半導体ウエハ上に形成される配線として不要のものであり、またエッジに形成されたダレは剥離し易く、膜の表面の汚染源となっている。このため、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを除去するための研磨が行われている。
【０００４】
この半導体ウエハのエッジに形成されたダレの除去は、従来、周囲側面に研磨テープを貼り付けた円筒形のドラムと、半導体ウエハをドラムの側面に対して傾けて保持する保持台とから構成される研磨装置を使用して行われる（例えば、特許文献１参照）。このような従来の研磨装置では、半導体ウエハのエッジの研磨は、ドラムの側面に対して傾けて保持台に保持した半導体ウエハを回転させながら、回転するドラムに向けて保持台を移動し、半導体ウエハのエッジ付近に研磨液を供給するとともに、半導体ウエハのエッジを回転ドラム周囲の研磨テープの表面に押し付けて行われる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−７００８０号公報（段落００１７、００１８、図３）
【０００６】
【発明の解決しようとする課題】
しかし、このような従来の研磨装置を使用する研磨では、研磨テープがドラムの周囲に貼り付けられているので、前回と今回の研磨において、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを構成する物質の種類が異なる場合、同一の研磨テープを継続的に使用すると、前回の研磨のときに研磨テープに付着した物質が、この物質とは異なる種類の物質からなる膜の表面に飛散し、膜の表面を汚染する。このことから、ダレを構成する物質の種類ごとに、ドラムの周囲に貼り付けられる研磨テープを交換しなければならず、同一の研磨テープで継続的にダレを除去できず、研磨テープの交換に時間と手間がかかる。
【０００７】
また、研磨液として、砥粒を含有する研磨スラリーを使用すると、ドラムの回転に起因する遠心力により、半導体ウエハのエッジ付近に供給された研磨スラリーが研磨テープ表面から半導体ウエハ上の膜の表面へと飛散し、膜の表面に付着し、膜の表面を汚染する、という問題が生じる。
【０００８】
さらに、研磨液として、ダレを溶解する薬液を含有する反応液を使用すると、上記の研磨スラリーと同様に、ドラムの回転に起因する遠心力により、半導体ウエハのエッジ付近に供給された研磨液が研磨テープ表面から半導体ウエハ上の膜の表面へと飛散し、膜の表面に付着し、膜の表面を溶解する、という問題が生じる。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを構成する物質の種類に無関係に、同一の研磨テープで継続的にダレを除去できる研磨装置及び方法を提供することである。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、研磨中に膜の表面を汚染したり、溶解したりすることなく、ダレを除去できる研磨装置及び方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを除去するために、表面に砥粒固定層を形成した研磨テープを用いて半導体ウエハのエッジを研磨する研磨装置及び方法である。
【００１２】
上記目的を達成する本発明の研磨装置は、半導体ウエハを保持し、この半導体ウエハを回転させるウエハ保持部、このウエハ保持部に保持した半導体ウエハのエッジに研磨テープの表面を押し付けるパッドを有するヘッド、このパッドの表面上に研磨テープを送り、パッドの表面上に送られた研磨テープを巻き取るためのテープ供給手段、パッドの表面上に送られる研磨テープの表面に研磨液を供給するための研磨液供給手段、及びパッドの表面が、半導体ウエハのエッジに沿って、半導体ウエハの裏側から表側又は表側から裏側の方向に、円を描くように移動するように、ヘッドを旋回させるためのヘッド旋回手段から構成される。
【００１３】
本発明の研磨装置は、ウエハ保持部に保持した半導体ウエハの中心側の表面上に向けて空気を吹き付けて、半導体ウエハの中心側からエッジに向けて空気を流すための空気供給手段からさらに構成され得る。
【００１４】
半導体ウエハのエッジの研磨は、上記本発明の装置を使用して行われる。
【００１５】
まず、ウエハ保持部に半導体ウエハを保持し、回転させる。好適に、ウエハ保持部は、外部のモータに連結された回転軸と、この回転軸の上端部に固定された保持台とから構成される。保持台は、外部の真空ポンプに連通する複数の孔を有する。半導体ウエハは、半導体ウエハを保持台上に載せ、真空ポンプを駆動することによって、保持台上に吸着され、これにより、半導体ウエハは、ウエハ保持部に保持される。また、ウエハ保持部に保持した半導体ウエハは、回転軸に連結された外部のモータを駆動することによって回転される。ウエハ保持部は、連続的又は間欠的に回転され得る。
【００１６】
次に、パッドの表面上に研磨テープを送り、パッドの表面に送られた研磨テープを巻き取る。好適に、テープ供給手段は、研磨テープのロールを着脱可能に取り付けるテープ送出部と、研磨テープを巻き取るテープ巻取部とを有する。このテープ送出部に取り付けたロールから研磨テープを引き出し、パッドの表面上を通じて、この研磨テープをテープ巻取部の巻取ローラに巻き付ける。巻取ローラは、モータに連結されており、このモータを駆動することにより、研磨テープは、パッドの表面上に送られ、テープ巻取部に巻き取られる。研磨テープは、連続的又は間欠的にパッドの表面上に送り出され得る。このように、パッドの表面上には、研磨テープの新しい表面を適宜に送り出すことができるので、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを構成する物質の種類に無関係に、同一の研磨テープで継続的にダレを除去できる。
【００１７】
次に、パッドの表面上に送られる研磨テープの表面に研磨液を供給する。好適に、研磨液供給手段は、研磨液槽に連結されるノズルから構成され、このノズルは、パッドの表面上に送られる研磨テープの表面の上方に配列される。研磨液は、このノズルを通じて研磨テープの表面に供給される。このように、研磨液が、パッドの表面上に送られる研磨テープの表面に供給されるので、研磨液は、飛散せずに、研磨テープとともに半導体ウエハのエッジに供給される。これにより、半導体ウエハのエッジ以外の領域に研磨液が供給されることがない。また、半導体ウエハは回転しているので、この回転による遠心力が、半導体ウエハのエッジに供給された研磨液に作用する。これにより、半導体ウエハのエッジ以外の領域への研磨液の侵入が防止される。
【００１８】
次に、パッドを介して、研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジに押し付ける。好適に、パッドの裏面が、ピストンシリンダのシャフトの先端に取り付けられる。パッドは、ピストンシリンダを駆動することによって、シャフトの長手方向に進退移動する。半導体ウエハのエッジに対する研磨テープの押付圧力は、この進退移動の量を調節することによって行われる。
【００１９】
このようにして、半導体ウエハのエッジが研磨される。
【００２０】
本発明に従った半導体ウエハのエッジの研磨では、パッドを介して、研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジに押し付けながら、パッドの表面が、半導体ウエハのエッジに沿って、半導体ウエハの裏側から表側又は表側から裏側の方向に、円を描くように移動するように、ヘッドを旋回させ得る。ヘッドが旋回している間、パッドの表面上に送られる研磨テープの表面は半導体ウエハのエッジに常に押し付けられる。好適に、ヘッドの旋回の中心は、半導体ウエハのエッジと、パッドの表面上に送られた研磨テープとの接触点付近にある。ヘッドは、モータに連結され、このモータを駆動することによって、この旋回の中心に関して円を描くように旋回する。ヘッドの旋回の範囲と速さは、モータの駆動時間を制御することによって適宜に変化又は変更できる。ヘッドを旋回させている間、パッドの裏側のピストンシリンダのシャフトによって、研磨テープの表面が、パッドを介して半導体ウエハのエッジに向けて押し付けられている。すなわち、ヘッドの旋回中、パッドを介して、研磨テープの表面が半導体ウエハのエッジに押し付けられたままの状態で、半導体ウエハのエッジが研磨される。
【００２１】
また、本発明に従った半導体ウエハのエッジの研磨では、パッドの表面が、半導体ウエハのエッジに沿って、半導体ウエハの裏側から表側又は表側から裏側の方向に、円を描くように移動するようにヘッドを旋回させ、ヘッドを傾斜させてから、パッドを介して、研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジに押し付け、半導体ウエハのエッジの所望の個所を選択的に研磨し得る。好適に、この旋回の中心は、半導体ウエハのエッジと、パッドの表面上に送られた研磨テープとの接触点付近にある。ヘッドは、モータに連結され、このモータを駆動することによって、この旋回の中心に関して円を描くように旋回する。ヘッドを旋回しながら傾斜させている間、パッドの裏側のピストンシリンダのシャフトは後退されている。パッドが所望の角度に傾斜したときに、ヘッドに連結されたモータの駆動を停止し、ヘッドの旋回を停止する。そして、ピストンシリンダを駆動してシャフトを前進させ、パッドを介して研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジに押し付ける。このように、研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジの所望の位置に選択的に押し付けて研磨できる。すなわち、エッジに付着した不要なダレのみに研磨テープの表面を押し付けることができる。
【００２２】
さらに、本発明に従った半導体ウエハのエッジの研磨では、半導体ウエハの中心側からエッジに向けて空気を吹き流し得る。パッドの表面上に送られる研磨テープの表面に供給された研磨液は、上述したように、研磨テープとともに半導体ウエハのエッジに供給される。ここで、多量の研磨液が供給され、また半導体ウエハの回転数が小さい場合、研磨液が半導体ウエハのエッジ以外の領域に侵入し得る。このため、半導体ウエハの中心側からエッジに向けて空気を吹き流すことにより、半導体ウエハのエッジに供給された研磨液に空気圧を作用させ、半導体ウエハのエッジ以外の領域への研磨液の侵入が防止される。好適に、外部の空気源に連結したノズルが、ウエハ保持部に保持した半導体ウエハの回転中心の上方に配列され、このノズルを通じて空気が半導体ウエハの回転中心上に吹き付けられ、この空気が、この回転中心から放射方向に半導体ウエハのエッジへと流される。これにより、研磨中、研磨液が半導体ウエハのエッジ以外の領域にある膜の表面に飛散して、膜の表面を汚染したり、溶解したりすることがない。
【００２３】
本発明では、研磨液として、冷却液、又はダレを溶解する薬液を含有した反応液が使用される。ここで、研磨液として、冷却液と反応液のうちのどちらを使用するかは任意である。研磨液として、冷却液を使用すると、半導体ウエハのエッジは機械的に研磨され、反応液を使用すると、半導体ウエハのエッジは化学的機械的に研磨される。薬液は、ダレを構成する物質に従って適宜に選定できる。
【００２４】
本発明に従った研磨では、最初に研磨液として冷却液を使用して１回目の研磨を行い、その後に、研磨液として反応液を使用して２回目の研磨をおこなってもよいし、これとは逆に、最初に反応液を使用して１回目の研磨を行い、この後に冷却液を使用して２回目の研磨を行ってもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを除去するために、表面に砥粒固定層を形成した研磨テープを用いて半導体ウエハのエッジを研磨する装置及び方法である。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、ダレ３０は、成膜の際に、半導体ウエハ２８のエッジに形成されるものであり、これは、半導体ウエハ２８上に形成される配線として不要のものであり、またエッジに形成されたダレ３０は剥離し易く、膜２９の表面の汚染源となっている。
【００２７】
＜研磨装置＞ 図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明の研磨装置１０は、半導体ウエハ２８を保持し、この半導体ウエハ２８を回転させるウエハ保持部２４、このウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８のエッジに研磨テープ３１の表面を押し付けるパッド１２を有するヘッド１１、パッド１２の表面上に研磨テープ３１を送り出すためのテープ送出部（図示せず）、パッド１２の表面上に送られた研磨テープ３１を巻き取るためのテープ巻取部（図示せず）、パッド１２の表面上に送られる研磨テープ３１の表面に研磨液を供給するための研磨液供給手段（符号２３で示すノズル）、及びパッド１２の表面が、半導体ウエハ２８のエッジに沿って、半導体ウエハ２８の裏側から表側又は表側から裏側の方向（矢印Ｒ２の方向）に、円を描くように移動するように、ヘッド１１を旋回させるためのヘッド旋回手段（符号２１で示す軸、及び符号２２で示すモータ）から構成される。
【００２８】
ウエハ保持部２４は、外部のモータ（図示せず）に連結された回転軸２６と、この回転軸２６の上端部に固定された保持台２５とから構成される。保持台２５は、外部の真空ポンプ（図示せず）に連通する複数の孔を有する。半導体ウエハ２８は、半導体ウエハ２８を保持台２５に載せ、真空ポンプを駆動することによって、保持台２５に吸着され、ウエハ保持部２４に保持される。また、ウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８は、上記の外部のモータ（図示せず）を駆動して、回転軸２６を回転させることによって矢印Ｒ１の方向に回転される。回転軸２６は、連続的又は間欠的に適宜に回転され得る。
【００２９】
ヘッド１１は、それぞれ向き合った第一と第二の支持板１５、１６と、これら支持板１５、１６の間にそれぞれ平行に配列した第一、第二、第三及び第四のローラ１７、１８、１９、２０と、これら支持板１５、１６の間に固定したピストンシリンダ１３とから構成される。
【００３０】
パッド１２は、ピストンシリンダ１３のシャフト１４の先端に固定され、ピストンシリンダ１３を駆動することによって、矢印Ｔで示すシャフト１４の長手方向に進退移動する（図面に向かって左方向が前進する方向であり、右方向が後退する方向である）。
【００３１】
パッド１２の表面は、第一の支持板１５に固定した軸２１の軸線と平行に配列される。この軸２１は、半導体ウエハ２８のエッジと、パッド１２の表面上に送られた研磨テープ３１との接触点付近（接触点よりもやや半導体ウエハ２８の中心側）に位置する。軸２１は、モータ２２に連結されており、モータ２２を駆動すると、ヘッド１１は、ピストンシリンダ１３及びパッド１２とともに、軸２１を旋回の中心として、円を描くように矢印Ｒ２の方向に旋回する。
【００３２】
ヘッド１１は、モータ２２を駆動することによって適宜に旋回させることができ、ヘッド１１を矢印Ｒ２の方向に連続的に旋回させることもできるし、またヘッド１１を矢印Ｒ２の方向に旋回させて、所望の角度に傾斜させたままの状態にすることもできる。
【００３３】
ここで、半導体ウエハ２８のエッジの研磨は、ヘッド１１の旋回と、パッド１２の進退移動とを組み合わせて行うことができる。すなわち、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、パッド１２の表面上に、矢印ｔの方向に送られた研磨テープ３１の表面を半導体ウエハ２８のエッジに押し付けたままの状態でヘッド１１を矢印Ｒ２の方向に連続的に旋回させることによって、半導体ウエハ２８のエッジに形成されたダレ３０を除去できる。また、パッド１１を半導体ウエハ２８のエッジから離した状態（図示せず）で、ヘッド１１を図示の矢印Ｒ２の方向に旋回させて、ヘッド１１を所望の角度に傾斜させてから、ピストンシリンダ１３を駆動して、パッド１２を前進させ、パッド１２の表面上に、矢印ｔの方向に送られた研磨テープ３１の表面を半導体ウエハ２８のエッジに押し付けることによって、研磨すべきエッジの個所を選択して、半導体ウエハ２８のエッジに形成されたダレ３０を除去できる。半導体ウエハ２８のエッジに対する研磨テープ３１の押付圧力は、矢印Ｔの方向のシャフト１４の進退移動の量を調節することによって行われる。
【００３４】
図１に示す例では、テープ送出部及び巻取部（図示せず）は、外部に設けられる。このテープ送出部は、研磨テープ３１のロール（図示せず）を着脱可能に取り付ける。そして、このロールから研磨テープ３１を引き出し、第一及び第二のローラ１７、１８、そしてパッド１２の表面上を通じ、さらに第三及び第四のローラ１９、２０を介して、この研磨テープ３１をテープ巻取部の巻取ローラ（図示せず）に巻き付ける。この巻取ローラは、モータ（図示せず）に連結されており、このモータを駆動することにより、研磨テープ３１は、外部のテープ送出部から矢印ｔの方向に第一及び第二のローラ１７、１８を介してパッド１２の表面上に送り出され、パッド１２の表面上に送られた研磨テープ３１は、第三及び第四のローラ１９、２０を介して矢印ｔの方向に送り出され、外部のテープ巻取部に巻き取られる。研磨テープ３１は、連続的又は間欠的にパッド１２の表面上に送り出され得る。
【００３５】
ここで、上記のようなテープ送出部と巻取部は、ヘッド１１の第一と第二の支持板１５、１６の間に設けられてもよい。すなわち、第一と第二の支持板１５、１６の間に、研磨テープ３１のロールを着脱可能に取り付けるためのロール装着部（図示せず）を設け、さらに、研磨テープ３１を巻き取るための巻取ローラ（図示せず）を配列し得る。このように構成すると、テープ送出部と巻取部は、ヘッド１１と一緒に軸２１に関して旋回する。
【００３６】
ノズル２３は、第一の支持板１５に固定され、その一端は、第二のローラ１８上の研磨テープ３１の表面のほぼ中央に研磨液が供給されるように配置され、他端は、フレキシブルホースを介して外部の研磨液槽（図示せず）に連結される。このノズル２３は、ヘッド１１と一緒に軸２１に関して旋回するので、ノズル２３の一端の位置は、第二のローラ１８に関して常に固定されており、ヘッド１１を旋回させても、第二のローラ１８に関するノズルの一端の位置は変化しない。これにより、研磨テープ３１の表面に供給された研磨液が、研磨テープ３１とともに半導体ウエハ２８のエッジに供給され、半導体ウエハ２８のエッジ以外の領域（図２に符号２９で示す膜の表面）に供給されることがない。
【００３７】
図示の研磨装置１０は、ウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８の回転の中心に向けて空気を吹き付けるためのノズル２７からさらに構成される。これにより、半導体ウエハ２８の内側から外側のエッジに向けて空気が吹き流される。
【００３８】
研磨液として、冷却液、又はダレ３０を溶解する薬液を含有した反応液が使用される。ここで、研磨液として、冷却液と反応液のうちのどちらを使用するかは任意である。冷却液を使用すると、半導体ウエハ２８のエッジは機械的に研磨される。また、反応液を使用すると、半導体ウエハ２８のエッジは化学的機械的に研磨される。
【００３９】
薬液は、ダレ３０を構成する物質に従って適宜に選定できる。例えば、ダレ３０を構成する物質が二酸化珪素である場合、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、フッ酸、フッ化物などが使用される。ダレ３０を構成する物質がタングステンである場合、硝酸鉄、ヨウ素酸カリウムなどが使用される。ダレ３０を構成する物質が銅である場合、グリシン、キナルジン酸、過酸化水素、ベンゾトリアゾールなどが使用される。
【００４０】
研磨テープ３１として、ベーステープの表面に砥粒固定層を形成した既知のものが使用できる。ベーステープとして、ポリエステルなどの合成樹脂、織布、不織布又は発泡体からなるテープ、又は植毛テープが使用される。固定砥粒層は、ポリウレタン、ポリエステル、アクリルなどからなる樹脂溶液中に、アルミナ、シリカ、セリアなどの砥粒を分散した塗料を、ベーステープの表面に塗布し、これを乾燥させることによって、ベーステープの表面に形成される。
【００４１】
＜研磨方法＞ 図１（ａ）及び（ｂ）に示す研磨装置１０を使用して、図２（ａ）に示すように半導体ウエハ２８のエッジに形成されたダレ３０を除去する。
【００４２】
まず、ウエハ保持部２４の上端部の保持台２５に半導体ウエハ２８を載せ、外部の真空ポンプ（図示せず）を駆動し、半導体ウエハ２８を保持台２５に吸着し、ウエハ保持部２４に保持する。ウエハ保持部２４に連結した外部のモータ（図示せず）を駆動して、回転軸２６を回転させ、ウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８を回転する。回転軸２６は、モータの駆動を調節して、連続的又は間欠的に適宜に回転される。
【００４３】
次に、外部のテープ送出部（図示せず）に、研磨テープ３１のロールを取り付ける。そして、このロールから研磨テープ３１を引き出し、第一及び第二のローラ１７、１８、そしてパッド１２の表面上を通じ、さらに第三及び第四のローラ１９、２０を介して、この研磨テープ３１をテープ巻取部の巻取ローラ（図示せず）に巻き付ける。巻取ローラに連結したモータを駆動して、研磨テープ３１をテープ送出部から矢印ｔの方向に第一及び第二のローラ１７、１８を介してパッド１２の表面上に送り、さらにパッド１２の表面上に送られた研磨テープ３１を第三及び第四のローラ１９、２０を介して矢印ｔの方向に送り、テープ巻取部で巻き取る。研磨テープ３１は、連続的又は間欠的にパッド１２の表面上に適宜に送られる。
【００４４】
次に、ノズル２３を通じて、第二のローラ１８上を通過する研磨テープ３１の表面のほぼ中央に研磨液を供給し、研磨テープ３１とともに研磨液を矢印ｔの方向に送り出す。
【００４５】
次に、ピストンシリンダ２３を駆動して、シャフト２４を矢印Ｔの方向に前進させ、パッド１２を介して、研磨テープ３１の表面を半導体ウエハ２８のエッジに押し付ける。半導体ウエハ２８のエッジに対する研磨テープ３１の押付圧力は、この進退移動の量を調節することによって行われる。
【００４６】
本発明に従った半導体ウエハ２８のエッジの研磨の一つの態様では、パッド１２を介して、研磨テープ３１の表面を半導体ウエハ２８のエッジに押し付けながら、モータ２２を駆動して、ヘッド１１を軸２１に関して矢印Ｒ２の方向に旋回させる。ここで、ヘッド１１が矢印Ｒ２の方向に旋回している間、パッド１２の裏側のシャフト１４は矢印Ｔの方向に前進されており、研磨テープ３１の表面は、パッド１２を介して半導体ウエハ２８のエッジに押し付けられている（図２（ｂ）及び図２（ｃ）を参照）。
【００４７】
また、本発明に従った半導体ウエハ２８のエッジの研磨の他の態様では、モータ２２を駆動して、半導体ウエハ２８のエッジに沿って、ヘッド１１を軸２１に関して矢印Ｒ２の方向に旋回させ、ヘッド１１を傾斜させてから、パッド１２の裏側のピストンシリンダ１３を駆動して、シャフト１４を矢印Ｔの方向に前進させ、パッド１２を介して、研磨テープ３１の表面を半導体ウエハ２８のエッジに押し付け、半導体ウエハ２８のエッジの所望の個所を選択的に研磨する。
【００４８】
さらに、本発明に従った半導体ウエハ２８のエッジの研磨のその他の態様では、ウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８の回転中心の上方に配列されたノズル２７を通じて、空気を半導体ウエハ２８の回転中心上に吹き付け、半導体ウエハ２８の中心側からエッジに向けて空気を吹き流しながら研磨を行う。これにより、パッド１２の表面上に送られる研磨テープ３１によって半導体ウエハ２８のエッジに供給された研磨液に空気圧を作用させ、半導体ウエハ２８のエッジ以外の領域（図２に符号２９で示す膜の表面）への研磨液の侵入を防止する。
【００４９】
半導体ウエハ２８のエッジは、上述したようにして研磨され、図２（ｄ）に示すように、半導体ウエハ２８のエッジからダレ３０が除去される。
【００５０】
本発明に従った半導体ウエハ２８のエッジの研磨では、最初に研磨液として冷却液を使用して１回目の研磨を行い、その後に、研磨液として反応液を使用して２回目の研磨をおこなってもよいし、これとは逆に、最初に反応液を使用して１回目の研磨を行い、この後に冷却液を使用して２回目の研磨を行ってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明が以上のように構成されるので、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを構成する物質の種類に無関係に、同一の研磨テープで継続的にダレを除去でき、また研磨中に膜の表面を汚染したり、溶解したりすることなく、ダレを除去できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明に従った装置の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ線断面図である。
【図２】図２（ａ）は、研磨前の半導体ウエハのエッジの断面図であり、図２（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、パッドを介して研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジに押し付けたところを示し、図２（ｄ）は、研磨後の半導体ウエハのエッジの断面図である。
【符号の説明】
１０・・・研磨装置
１１・・・ヘッド
１２・・・パッド
１３・・・ピストンシリンダ
１４・・・シャフト
１５・・・第一の支持板
１６・・・第二の支持板
１７・・・第一のローラ
１８・・・第二のローラ
１９・・・第三のローラ
２０・・・第四のローラ
２１・・・軸
２２・・・モータ
２３・・・ノズル
２４・・・ウエハ保持部
２５・・・保持台
２６・・・回転軸
２７・・・ノズル
２８・・・半導体ウエハ
２９・・・膜
３０・・・ダレ
３１・・・研磨テープ
Ｔ・・・パッド移動方向
ｔ・・・研磨テープ送り方向
Ｒ１・・・回転方向
Ｒ２・・・旋回方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスウエハの製造工程において、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを除去するための研磨装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスウエハは、その基板となる半導体ウエハの表面に、スパッタリング、ＣＶＤ、エッチングなどの半導体製造分野で既知の成膜技術を利用して、酸化膜、窒化膜、金属膜などを積層して製造される。
【０００３】
各膜を構成する酸化物、窒化物、金属などの物質は、成膜の際に、半導体ウエハのエッジに付着し、ダレを形成する。このダレは、半導体ウエハ上に形成される配線として不要のものであり、またエッジに形成されたダレは剥離し易く、膜の表面の汚染源となっている。このため、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを除去するための研磨が行われている。
【０００４】
この半導体ウエハのエッジに形成されたダレの除去は、従来、周囲側面に研磨テープを貼り付けた円筒形のドラムと、半導体ウエハをドラムの側面に対して傾けて保持する保持台とから構成される研磨装置を使用して行われる（例えば、特許文献１参照）。このような従来の研磨装置では、半導体ウエハのエッジの研磨は、ドラムの側面に対して傾けて保持台に保持した半導体ウエハを回転させながら、回転するドラムに向けて保持台を移動し、半導体ウエハのエッジ付近に研磨液を供給するとともに、半導体ウエハのエッジを回転ドラム周囲の研磨テープの表面に押し付けて行われる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−７００８０号公報（段落００１７、００１８、図３）
【０００６】
【発明の解決しようとする課題】
しかし、このような従来の研磨装置を使用する研磨では、研磨テープがドラムの周囲に貼り付けられているので、前回と今回の研磨において、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを構成する物質の種類が異なる場合、同一の研磨テープを継続的に使用すると、前回の研磨のときに研磨テープに付着した物質が、この物質とは異なる種類の物質からなる膜の表面に飛散し、膜の表面を汚染する。このことから、ダレを構成する物質の種類ごとに、ドラムの周囲に貼り付けられる研磨テープを交換しなければならず、同一の研磨テープで継続的にダレを除去できず、研磨テープの交換に時間と手間がかかる。
【０００７】
また、研磨液として、砥粒を含有する研磨スラリーを使用すると、ドラムの回転に起因する遠心力により、半導体ウエハのエッジ付近に供給された研磨スラリーが研磨テープ表面から半導体ウエハ上の膜の表面へと飛散し、膜の表面に付着し、膜の表面を汚染する、という問題が生じる。
【０００８】
さらに、研磨液として、ダレを溶解する薬液を含有する反応液を使用すると、上記の研磨スラリーと同様に、ドラムの回転に起因する遠心力により、半導体ウエハのエッジ付近に供給された研磨液が研磨テープ表面から半導体ウエハ上の膜の表面へと飛散し、膜の表面に付着し、膜の表面を溶解する、という問題が生じる。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを構成する物質の種類に無関係に、同一の研磨テープで継続的にダレを除去できる研磨装置及び方法を提供することである。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、研磨中に膜の表面を汚染したり、溶解したりすることなく、ダレを除去できる研磨装置及び方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを除去するために、表面に砥粒固定層を形成した研磨テープを用いて半導体ウエハのエッジを研磨する研磨装置及び方法である。
【００１２】
上記目的を達成する本発明の研磨装置は、半導体ウエハを保持し、この半導体ウエハを回転させるウエハ保持部、このウエハ保持部に保持した半導体ウエハのエッジに研磨テープの表面を押し付けるパッドを有するヘッド、このパッドの表面上に研磨テープを送り、パッドの表面上に送られた研磨テープを巻き取るためのテープ供給手段、パッドの表面上に送られる研磨テープの表面に研磨液を供給するための研磨液供給手段、及びパッドの表面が、半導体ウエハのエッジに沿って、半導体ウエハの裏側から表側又は表側から裏側の方向に、円を描くように移動するように、ヘッドを旋回させるためのヘッド旋回手段から構成される。
【００１３】
本発明の研磨装置は、ウエハ保持部に保持した半導体ウエハの中心側の表面上に向けて空気を吹き付けて、半導体ウエハの中心側からエッジに向けて空気を流すための空気供給手段からさらに構成され得る。
【００１４】
半導体ウエハのエッジの研磨は、上記本発明の装置を使用して行われる。
【００１５】
まず、ウエハ保持部に半導体ウエハを保持し、回転させる。好適に、ウエハ保持部は、外部のモータに連結された回転軸と、この回転軸の上端部に固定された保持台とから構成される。保持台は、外部の真空ポンプに連通する複数の孔を有する。半導体ウエハは、半導体ウエハを保持台上に載せ、真空ポンプを駆動することによって、保持台上に吸着され、これにより、半導体ウエハは、ウエハ保持部に保持される。また、ウエハ保持部に保持した半導体ウエハは、回転軸に連結された外部のモータを駆動することによって回転される。ウエハ保持部は、連続的又は間欠的に回転され得る。
【００１６】
次に、パッドの表面上に研磨テープを送り、パッドの表面に送られた研磨テープを巻き取る。好適に、テープ供給手段は、研磨テープのロールを着脱可能に取り付けるテープ送出部と、研磨テープを巻き取るテープ巻取部とを有する。このテープ送出部に取り付けたロールから研磨テープを引き出し、パッドの表面上を通じて、この研磨テープをテープ巻取部の巻取ローラに巻き付ける。巻取ローラは、モータに連結されており、このモータを駆動することにより、研磨テープは、パッドの表面上に送られ、テープ巻取部に巻き取られる。研磨テープは、連続的又は間欠的にパッドの表面上に送り出され得る。このように、パッドの表面上には、研磨テープの新しい表面を適宜に送り出すことができるので、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを構成する物質の種類に無関係に、同一の研磨テープで継続的にダレを除去できる。
【００１７】
次に、パッドの表面上に送られる研磨テープの表面に研磨液を供給する。好適に、研磨液供給手段は、研磨液槽に連結されるノズルから構成され、このノズルは、パッドの表面上に送られる研磨テープの表面の上方に配列される。研磨液は、このノズルを通じて研磨テープの表面に供給される。このように、研磨液が、パッドの表面上に送られる研磨テープの表面に供給されるので、研磨液は、飛散せずに、研磨テープとともに半導体ウエハのエッジに供給される。これにより、半導体ウエハのエッジ以外の領域に研磨液が供給されることがない。また、半導体ウエハは回転しているので、この回転による遠心力が、半導体ウエハのエッジに供給された研磨液に作用する。これにより、半導体ウエハのエッジ以外の領域への研磨液の侵入が防止される。
【００１８】
次に、パッドを介して、研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジに押し付ける。好適に、パッドの裏面が、ピストンシリンダのシャフトの先端に取り付けられる。パッドは、ピストンシリンダを駆動することによって、シャフトの長手方向に進退移動する。半導体ウエハのエッジに対する研磨テープの押付圧力は、この進退移動の量を調節することによって行われる。
【００１９】
このようにして、半導体ウエハのエッジが研磨される。
【００２０】
本発明に従った半導体ウエハのエッジの研磨では、パッドを介して、研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジに押し付けながら、パッドの表面が、半導体ウエハのエッジに沿って、半導体ウエハの裏側から表側又は表側から裏側の方向に、円を描くように移動するように、ヘッドを旋回させ得る。ヘッドが旋回している間、パッドの表面上に送られる研磨テープの表面は半導体ウエハのエッジに常に押し付けられる。好適に、ヘッドの旋回の中心は、半導体ウエハのエッジと、パッドの表面上に送られた研磨テープとの接触点付近にある。ヘッドは、モータに連結され、このモータを駆動することによって、この旋回の中心に関して円を描くように旋回する。ヘッドの旋回の範囲と速さは、モータの駆動時間を制御することによって適宜に変化又は変更できる。ヘッドを旋回させている間、パッドの裏側のピストンシリンダのシャフトによって、研磨テープの表面が、パッドを介して半導体ウエハのエッジに向けて押し付けられている。すなわち、ヘッドの旋回中、パッドを介して、研磨テープの表面が半導体ウエハのエッジに押し付けられたままの状態で、半導体ウエハのエッジが研磨される。
【００２１】
また、本発明に従った半導体ウエハのエッジの研磨では、パッドの表面が、半導体ウエハのエッジに沿って、半導体ウエハの裏側から表側又は表側から裏側の方向に、円を描くように移動するようにヘッドを旋回させ、ヘッドを傾斜させてから、パッドを介して、研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジに押し付け、半導体ウエハのエッジの所望の個所を選択的に研磨し得る。好適に、この旋回の中心は、半導体ウエハのエッジと、パッドの表面上に送られた研磨テープとの接触点付近にある。ヘッドは、モータに連結され、このモータを駆動することによって、この旋回の中心に関して円を描くように旋回する。ヘッドを旋回しながら傾斜させている間、パッドの裏側のピストンシリンダのシャフトは後退されている。パッドが所望の角度に傾斜したときに、ヘッドに連結されたモータの駆動を停止し、ヘッドの旋回を停止する。そして、ピストンシリンダを駆動してシャフトを前進させ、パッドを介して研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジに押し付ける。このように、研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジの所望の位置に選択的に押し付けて研磨できる。すなわち、エッジに付着した不要なダレのみに研磨テープの表面を押し付けることができる。
【００２２】
さらに、本発明に従った半導体ウエハのエッジの研磨では、半導体ウエハの中心側からエッジに向けて空気を吹き流し得る。パッドの表面上に送られる研磨テープの表面に供給された研磨液は、上述したように、研磨テープとともに半導体ウエハのエッジに供給される。ここで、多量の研磨液が供給され、また半導体ウエハの回転数が小さい場合、研磨液が半導体ウエハのエッジ以外の領域に侵入し得る。このため、半導体ウエハの中心側からエッジに向けて空気を吹き流すことにより、半導体ウエハのエッジに供給された研磨液に空気圧を作用させ、半導体ウエハのエッジ以外の領域への研磨液の侵入が防止される。好適に、外部の空気源に連結したノズルが、ウエハ保持部に保持した半導体ウエハの回転中心の上方に配列され、このノズルを通じて空気が半導体ウエハの回転中心上に吹き付けられ、この空気が、この回転中心から放射方向に半導体ウエハのエッジへと流される。これにより、研磨中、研磨液が半導体ウエハのエッジ以外の領域にある膜の表面に飛散して、膜の表面を汚染したり、溶解したりすることがない。
【００２３】
本発明では、研磨液として、冷却液、又はダレを溶解する薬液を含有した反応液が使用される。ここで、研磨液として、冷却液と反応液のうちのどちらを使用するかは任意である。研磨液として、冷却液を使用すると、半導体ウエハのエッジは機械的に研磨され、反応液を使用すると、半導体ウエハのエッジは化学的機械的に研磨される。薬液は、ダレを構成する物質に従って適宜に選定できる。
【００２４】
本発明に従った研磨では、最初に研磨液として冷却液を使用して１回目の研磨を行い、その後に、研磨液として反応液を使用して２回目の研磨をおこなってもよいし、これとは逆に、最初に反応液を使用して１回目の研磨を行い、この後に冷却液を使用して２回目の研磨を行ってもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを除去するために、表面に砥粒固定層を形成した研磨テープを用いて半導体ウエハのエッジを研磨する装置及び方法である。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、ダレ３０は、成膜の際に、半導体ウエハ２８のエッジに形成されるものであり、これは、半導体ウエハ２８上に形成される配線として不要のものであり、またエッジに形成されたダレ３０は剥離し易く、膜２９の表面の汚染源となっている。
【００２７】
＜研磨装置＞ 図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明の研磨装置１０は、半導体ウエハ２８を保持し、この半導体ウエハ２８を回転させるウエハ保持部２４、このウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８のエッジに研磨テープ３１の表面を押し付けるパッド１２を有するヘッド１１、パッド１２の表面上に研磨テープ３１を送り出すためのテープ送出部（図示せず）、パッド１２の表面上に送られた研磨テープ３１を巻き取るためのテープ巻取部（図示せず）、パッド１２の表面上に送られる研磨テープ３１の表面に研磨液を供給するための研磨液供給手段（符号２３で示すノズル）、及びパッド１２の表面が、半導体ウエハ２８のエッジに沿って、半導体ウエハ２８の裏側から表側又は表側から裏側の方向（矢印Ｒ２の方向）に、円を描くように移動するように、ヘッド１１を旋回させるためのヘッド旋回手段（符号２１で示す軸、及び符号２２で示すモータ）から構成される。
【００２８】
ウエハ保持部２４は、外部のモータ（図示せず）に連結された回転軸２６と、この回転軸２６の上端部に固定された保持台２５とから構成される。保持台２５は、外部の真空ポンプ（図示せず）に連通する複数の孔を有する。半導体ウエハ２８は、半導体ウエハ２８を保持台２５に載せ、真空ポンプを駆動することによって、保持台２５に吸着され、ウエハ保持部２４に保持される。また、ウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８は、上記の外部のモータ（図示せず）を駆動して、回転軸２６を回転させることによって矢印Ｒ１の方向に回転される。回転軸２６は、連続的又は間欠的に適宜に回転され得る。
【００２９】
ヘッド１１は、それぞれ向き合った第一と第二の支持板１５、１６と、これら支持板１５、１６の間にそれぞれ平行に配列した第一、第二、第三及び第四のローラ１７、１８、１９、２０と、これら支持板１５、１６の間に固定したピストンシリンダ１３とから構成される。
【００３０】
パッド１２は、ピストンシリンダ１３のシャフト１４の先端に固定され、ピストンシリンダ１３を駆動することによって、矢印Ｔで示すシャフト１４の長手方向に進退移動する（図面に向かって左方向が前進する方向であり、右方向が後退する方向である）。
【００３１】
パッド１２の表面は、第一の支持板１５に固定した軸２１の軸線と平行に配列される。この軸２１は、半導体ウエハ２８のエッジと、パッド１２の表面上に送られた研磨テープ３１との接触点付近（接触点よりもやや半導体ウエハ２８の中心側）に位置する。軸２１は、モータ２２に連結されており、モータ２２を駆動すると、ヘッド１１は、ピストンシリンダ１３及びパッド１２とともに、軸２１を旋回の中心として、円を描くように矢印Ｒ２の方向に旋回する。
【００３２】
ヘッド１１は、モータ２２を駆動することによって適宜に旋回させることができ、ヘッド１１を矢印Ｒ２の方向に連続的に旋回させることもできるし、またヘッド１１を矢印Ｒ２の方向に旋回させて、所望の角度に傾斜させたままの状態にすることもできる。
【００３３】
ここで、半導体ウエハ２８のエッジの研磨は、ヘッド１１の旋回と、パッド１２の進退移動とを組み合わせて行うことができる。すなわち、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、パッド１２の表面上に、矢印ｔの方向に送られた研磨テープ３１の表面を半導体ウエハ２８のエッジに押し付けたままの状態でヘッド１１を矢印Ｒ２の方向に連続的に旋回させることによって、半導体ウエハ２８のエッジに形成されたダレ３０を除去できる。また、パッド１１を半導体ウエハ２８のエッジから離した状態（図示せず）で、ヘッド１１を図示の矢印Ｒ２の方向に旋回させて、ヘッド１１を所望の角度に傾斜させてから、ピストンシリンダ１３を駆動して、パッド１２を前進させ、パッド１２の表面上に、矢印ｔの方向に送られた研磨テープ３１の表面を半導体ウエハ２８のエッジに押し付けることによって、研磨すべきエッジの個所を選択して、半導体ウエハ２８のエッジに形成されたダレ３０を除去できる。半導体ウエハ２８のエッジに対する研磨テープ３１の押付圧力は、矢印Ｔの方向のシャフト１４の進退移動の量を調節することによって行われる。
【００３４】
図１に示す例では、テープ送出部及び巻取部（図示せず）は、外部に設けられる。このテープ送出部は、研磨テープ３１のロール（図示せず）を着脱可能に取り付ける。そして、このロールから研磨テープ３１を引き出し、第一及び第二のローラ１７、１８、そしてパッド１２の表面上を通じ、さらに第三及び第四のローラ１９、２０を介して、この研磨テープ３１をテープ巻取部の巻取ローラ（図示せず）に巻き付ける。この巻取ローラは、モータ（図示せず）に連結されており、このモータを駆動することにより、研磨テープ３１は、外部のテープ送出部から矢印ｔの方向に第一及び第二のローラ１７、１８を介してパッド１２の表面上に送り出され、パッド１２の表面上に送られた研磨テープ３１は、第三及び第四のローラ１９、２０を介して矢印ｔの方向に送り出され、外部のテープ巻取部に巻き取られる。研磨テープ３１は、連続的又は間欠的にパッド１２の表面上に送り出され得る。
【００３５】
ここで、上記のようなテープ送出部と巻取部は、ヘッド１１の第一と第二の支持板１５、１６の間に設けられてもよい。すなわち、第一と第二の支持板１５、１６の間に、研磨テープ３１のロールを着脱可能に取り付けるためのロール装着部（図示せず）を設け、さらに、研磨テープ３１を巻き取るための巻取ローラ（図示せず）を配列し得る。このように構成すると、テープ送出部と巻取部は、ヘッド１１と一緒に軸２１に関して旋回する。
【００３６】
ノズル２３は、第一の支持板１５に固定され、その一端は、第二のローラ１８上の研磨テープ３１の表面のほぼ中央に研磨液が供給されるように配置され、他端は、フレキシブルホースを介して外部の研磨液槽（図示せず）に連結される。このノズル２３は、ヘッド１１と一緒に軸２１に関して旋回するので、ノズル２３の一端の位置は、第二のローラ１８に関して常に固定されており、ヘッド１１を旋回させても、第二のローラ１８に関するノズルの一端の位置は変化しない。これにより、研磨テープ３１の表面に供給された研磨液が、研磨テープ３１とともに半導体ウエハ２８のエッジに供給され、半導体ウエハ２８のエッジ以外の領域（図２に符号２９で示す膜の表面）に供給されることがない。
【００３７】
図示の研磨装置１０は、ウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８の回転の中心に向けて空気を吹き付けるためのノズル２７からさらに構成される。これにより、半導体ウエハ２８の内側から外側のエッジに向けて空気が吹き流される。
【００３８】
研磨液として、冷却液、又はダレ３０を溶解する薬液を含有した反応液が使用される。ここで、研磨液として、冷却液と反応液のうちのどちらを使用するかは任意である。冷却液を使用すると、半導体ウエハ２８のエッジは機械的に研磨される。また、反応液を使用すると、半導体ウエハ２８のエッジは化学的機械的に研磨される。
【００３９】
薬液は、ダレ３０を構成する物質に従って適宜に選定できる。例えば、ダレ３０を構成する物質が二酸化珪素である場合、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、フッ酸、フッ化物などが使用される。ダレ３０を構成する物質がタングステンである場合、硝酸鉄、ヨウ素酸カリウムなどが使用される。ダレ３０を構成する物質が銅である場合、グリシン、キナルジン酸、過酸化水素、ベンゾトリアゾールなどが使用される。
【００４０】
研磨テープ３１として、ベーステープの表面に砥粒固定層を形成した既知のものが使用できる。ベーステープとして、ポリエステルなどの合成樹脂、織布、不織布又は発泡体からなるテープ、又は植毛テープが使用される。固定砥粒層は、ポリウレタン、ポリエステル、アクリルなどからなる樹脂溶液中に、アルミナ、シリカ、セリアなどの砥粒を分散した塗料を、ベーステープの表面に塗布し、これを乾燥させることによって、ベーステープの表面に形成される。
【００４１】
＜研磨方法＞ 図１（ａ）及び（ｂ）に示す研磨装置１０を使用して、図２（ａ）に示すように半導体ウエハ２８のエッジに形成されたダレ３０を除去する。
【００４２】
まず、ウエハ保持部２４の上端部の保持台２５に半導体ウエハ２８を載せ、外部の真空ポンプ（図示せず）を駆動し、半導体ウエハ２８を保持台２５に吸着し、ウエハ保持部２４に保持する。ウエハ保持部２４に連結した外部のモータ（図示せず）を駆動して、回転軸２６を回転させ、ウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８を回転する。回転軸２６は、モータの駆動を調節して、連続的又は間欠的に適宜に回転される。
【００４３】
次に、外部のテープ送出部（図示せず）に、研磨テープ３１のロールを取り付ける。そして、このロールから研磨テープ３１を引き出し、第一及び第二のローラ１７、１８、そしてパッド１２の表面上を通じ、さらに第三及び第四のローラ１９、２０を介して、この研磨テープ３１をテープ巻取部の巻取ローラ（図示せず）に巻き付ける。巻取ローラに連結したモータを駆動して、研磨テープ３１をテープ送出部から矢印ｔの方向に第一及び第二のローラ１７、１８を介してパッド１２の表面上に送り、さらにパッド１２の表面上に送られた研磨テープ３１を第三及び第四のローラ１９、２０を介して矢印ｔの方向に送り、テープ巻取部で巻き取る。研磨テープ３１は、連続的又は間欠的にパッド１２の表面上に適宜に送られる。
【００４４】
次に、ノズル２３を通じて、第二のローラ１８上を通過する研磨テープ３１の表面のほぼ中央に研磨液を供給し、研磨テープ３１とともに研磨液を矢印ｔの方向に送り出す。
【００４５】
次に、ピストンシリンダ２３を駆動して、シャフト２４を矢印Ｔの方向に前進させ、パッド１２を介して、研磨テープ３１の表面を半導体ウエハ２８のエッジに押し付ける。半導体ウエハ２８のエッジに対する研磨テープ３１の押付圧力は、この進退移動の量を調節することによって行われる。
【００４６】
本発明に従った半導体ウエハ２８のエッジの研磨の一つの態様では、パッド１２を介して、研磨テープ３１の表面を半導体ウエハ２８のエッジに押し付けながら、モータ２２を駆動して、ヘッド１１を軸２１に関して矢印Ｒ２の方向に旋回させる。ここで、ヘッド１１が矢印Ｒ２の方向に旋回している間、パッド１２の裏側のシャフト１４は矢印Ｔの方向に前進されており、研磨テープ３１の表面は、パッド１２を介して半導体ウエハ２８のエッジに押し付けられている（図２（ｂ）及び図２（ｃ）を参照）。
【００４７】
また、本発明に従った半導体ウエハ２８のエッジの研磨の他の態様では、モータ２２を駆動して、半導体ウエハ２８のエッジに沿って、ヘッド１１を軸２１に関して矢印Ｒ２の方向に旋回させ、ヘッド１１を傾斜させてから、パッド１２の裏側のピストンシリンダ１３を駆動して、シャフト１４を矢印Ｔの方向に前進させ、パッド１２を介して、研磨テープ３１の表面を半導体ウエハ２８のエッジに押し付け、半導体ウエハ２８のエッジの所望の個所を選択的に研磨する。
【００４８】
さらに、本発明に従った半導体ウエハ２８のエッジの研磨のその他の態様では、ウエハ保持部２４に保持した半導体ウエハ２８の回転中心の上方に配列されたノズル２７を通じて、空気を半導体ウエハ２８の回転中心上に吹き付け、半導体ウエハ２８の中心側からエッジに向けて空気を吹き流しながら研磨を行う。これにより、パッド１２の表面上に送られる研磨テープ３１によって半導体ウエハ２８のエッジに供給された研磨液に空気圧を作用させ、半導体ウエハ２８のエッジ以外の領域（図２に符号２９で示す膜の表面）への研磨液の侵入を防止する。
【００４９】
半導体ウエハ２８のエッジは、上述したようにして研磨され、図２（ｄ）に示すように、半導体ウエハ２８のエッジからダレ３０が除去される。
【００５０】
本発明に従った半導体ウエハ２８のエッジの研磨では、最初に研磨液として冷却液を使用して１回目の研磨を行い、その後に、研磨液として反応液を使用して２回目の研磨をおこなってもよいし、これとは逆に、最初に反応液を使用して１回目の研磨を行い、この後に冷却液を使用して２回目の研磨を行ってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明が以上のように構成されるので、半導体ウエハのエッジに形成されたダレを構成する物質の種類に無関係に、同一の研磨テープで継続的にダレを除去でき、また研磨中に膜の表面を汚染したり、溶解したりすることなく、ダレを除去できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明に従った装置の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ線断面図である。
【図２】図２（ａ）は、研磨前の半導体ウエハのエッジの断面図であり、図２（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、パッドを介して研磨テープの表面を半導体ウエハのエッジに押し付けたところを示し、図２（ｄ）は、研磨後の半導体ウエハのエッジの断面図である。
【符号の説明】
１０・・・研磨装置
１１・・・ヘッド
１２・・・パッド
１３・・・ピストンシリンダ
１４・・・シャフト
１５・・・第一の支持板
１６・・・第二の支持板
１７・・・第一のローラ
１８・・・第二のローラ
１９・・・第三のローラ
２０・・・第四のローラ
２１・・・軸
２２・・・モータ
２３・・・ノズル
２４・・・ウエハ保持部
２５・・・保持台
２６・・・回転軸
２７・・・ノズル
２８・・・半導体ウエハ
２９・・・膜
３０・・・ダレ
３１・・・研磨テープ
Ｔ・・・パッド移動方向
ｔ・・・研磨テープ送り方向
Ｒ１・・・回転方向
Ｒ２・・・旋回方向
Claims (8)
- 半導体ウエハのエッジに形成されたダレを除去するために、表面に砥粒固定層を形成した研磨テープを用いて前記半導体ウエハのエッジを研磨する装置であって、
（１）半導体ウエハを保持し、この半導体ウエハを回転させるウエハ保持部、
（２）前記ウエハ保持部に保持した半導体ウエハのエッジに前記研磨テープの表面を押し付けるパッドを有するヘッド、
（３）前記パッドの表面上に前記研磨テープを送り、前記パッドの表面上に送られた前記研磨テープを巻き取るためのテープ供給手段、
（４）前記パッドの表面上に送られる前記研磨テープの表面に研磨液を供給するための研磨液供給手段、及び
（５）前記パッドの表面が、前記半導体ウエハのエッジに沿って、前記半導体ウエハの裏側から表側又は表側から裏側の方向に、円を描くように移動するように、前記ヘッドを旋回させるためのヘッド旋回手段、
から成る装置。 - 前記ウエハ保持部に保持した半導体ウエハの中心側の表面上に向けて空気を吹き付けて、前記半導体ウエハの中心側からエッジに向けて前記空気を流すための空気供給手段、からさらに成る請求項１の装置。
- 前記研磨液として、冷却液を使用する、請求項１の装置。
- 前記研磨液として、前記ダレを溶解する薬液を含有する反応液が使用される、請求項１の装置。
- 請求項１〜４の装置を用いて前記半導体ウエハのエッジを研磨する方法であって、
（１）前記ウエハ保持部に半導体ウエハを保持し、回転させる工程、
（２）前記パッドの表面上に前記研磨テープを送り、前記パッドの表面に送られた前記研磨テープを巻き取る工程、
（３）前記パッドの表面上に送られる前記研磨テープの表面に前記研磨液を供給する工程、及び
（４）前記パッドを介して、前記研磨テープの表面を前記半導体ウエハのエッジに押し付ける工程、
から成る方法。 - 前記パッドを介して、前記研磨テープの表面を前記半導体ウエハのエッジに押し付けながら、前記パッドの表面が、前記半導体ウエハのエッジに沿って、前記半導体ウエハの裏側から表側又は表側から裏側の方向に、円を描くように移動するように、前記ヘッドを旋回させる工程、からさらに成る請求項５の方法。
- 前記パッドの表面が、前記半導体ウエハのエッジに沿って、前記半導体ウエハの裏側から表側又は表側から裏側の方向に、円を描くように移動するように、前記ヘッドを旋回させて、前記ヘッドを傾斜させる工程、からさらに成り、前記ヘッドを傾斜させてから、前記パッドを介して、前記研磨テープの表面を前記半導体ウエハのエッジに押し付ける、ところの請求項５の方法。
- 前記半導体ウエハの中心側の表面上に空気を吹き付けて、前記半導体ウエハの中心側からエッジに向けて前記空気を流す工程、からさらに成る請求項５の方法。
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