JP2006156688A - 鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布 - Google Patents
鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006156688A JP2006156688A JP2004344800A JP2004344800A JP2006156688A JP 2006156688 A JP2006156688 A JP 2006156688A JP 2004344800 A JP2004344800 A JP 2004344800A JP 2004344800 A JP2004344800 A JP 2004344800A JP 2006156688 A JP2006156688 A JP 2006156688A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing cloth
- rotating body
- polishing
- mirror chamfering
- wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】ウェーハ外周部の全周にわたる鏡面面取りの均一性が高められ、鏡面面取り中の回転ドラムからの研磨布の剥がれを防ぎ、研磨布の張り替え頻度も減少可能な鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布を提供する。
【解決手段】研磨布14として、平行四辺形状で、かつ回転ドラム13に対する巻き付け方向の長さが、回転ドラム13の外周の長さより1〜2mm短いものを採用したので、シリコンウェーハWの外周部の全周にわたる鏡面面取りの高精度でかつ均一性が高い状態を維持できる。これにより、研磨時における研磨液によるウェーハ外周部の浸食を抑制できる。また、鏡面面取り中、回転ドラム13から研磨布14が剥がれ難くなり、鏡面面取り装置10のランニングコストを低減できて、研磨布14の張り替え頻度も減少し、シリコンウェーハWの生産性も高まる。
【選択図】図1
【解決手段】研磨布14として、平行四辺形状で、かつ回転ドラム13に対する巻き付け方向の長さが、回転ドラム13の外周の長さより1〜2mm短いものを採用したので、シリコンウェーハWの外周部の全周にわたる鏡面面取りの高精度でかつ均一性が高い状態を維持できる。これにより、研磨時における研磨液によるウェーハ外周部の浸食を抑制できる。また、鏡面面取り中、回転ドラム13から研磨布14が剥がれ難くなり、鏡面面取り装置10のランニングコストを低減できて、研磨布14の張り替え頻度も減少し、シリコンウェーハWの生産性も高まる。
【選択図】図1
Description
この発明は鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布、詳しくは半導体ウェーハの面取りされた外周部を鏡面研磨によって仕上げる鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布に関する。
スライス工程で、単結晶シリコンインゴットからスライスされたシリコンウェーハは、続く面取り工程において、面取り用砥石を使用し、ウェーハ外周部が面取りされる。これにより、例えば、その外周部が断面砲弾型に付形される。こうして、シリコンウェーハの機械的強度が高められ、続くラップ工程などでのシリコンウェーハの欠け、チッピングなどが抑制される。
しかしながら、このような研削による面取りだけでは、面取り面の粗さが大き過ぎる。すなわち、シリコンウェーハの面取り面は、単結晶シリコンの無数の微細な小断片が毛羽立っている。そのため、後工程でのシリコンウェーハのハンドリング時に、前記小断片が多数欠落し、発塵が起きていた。また、シリコンウェーハの面取りされた外周部(面取り部)には、面取りによる研削ダメージも残存していた。
しかしながら、このような研削による面取りだけでは、面取り面の粗さが大き過ぎる。すなわち、シリコンウェーハの面取り面は、単結晶シリコンの無数の微細な小断片が毛羽立っている。そのため、後工程でのシリコンウェーハのハンドリング時に、前記小断片が多数欠落し、発塵が起きていた。また、シリコンウェーハの面取りされた外周部(面取り部)には、面取りによる研削ダメージも残存していた。
そこで、従来、例えば特許文献1の鏡面面取り装置により、シリコンウェーハWの面取り部を鏡面面取り(鏡面仕上げ)していた。図4および図5を参照して、特許文献1を具体的に説明する。
図4に示すように、特許文献1の鏡面面取り装置100は、面取り後のシリコンウェーハWが吸着保持されるウェーハ保持板101と、ウェーハ保持板101を回転させる保持板回転モータ102と、回転軸103を中心にして高速回転する円筒形状の回転ドラム104と、回転ドラム104の外周面に貼着される研磨布(研磨バフ)105と、回転ドラム104を回転させるドラム回転モータ106と、研磨布105に砥液を供給する砥液供給手段107とを備えている。
研磨布105は、展開すると長方形状で(図5)、かつ回転ドラム104の外周と同じ長さを有した湾曲自在なクロス材である。研磨布105の回転ドラム104への貼着は、両面テープを用いて、研磨布105を回転ドラム104の外周面に1重に巻き付けて行う。このとき、研磨布105の長さ方向の両端は、回転ドラム104の軸線と平行状態を保ち、互いに隙間なく突き合わされる。
図4に示すように、特許文献1の鏡面面取り装置100は、面取り後のシリコンウェーハWが吸着保持されるウェーハ保持板101と、ウェーハ保持板101を回転させる保持板回転モータ102と、回転軸103を中心にして高速回転する円筒形状の回転ドラム104と、回転ドラム104の外周面に貼着される研磨布(研磨バフ)105と、回転ドラム104を回転させるドラム回転モータ106と、研磨布105に砥液を供給する砥液供給手段107とを備えている。
研磨布105は、展開すると長方形状で(図5)、かつ回転ドラム104の外周と同じ長さを有した湾曲自在なクロス材である。研磨布105の回転ドラム104への貼着は、両面テープを用いて、研磨布105を回転ドラム104の外周面に1重に巻き付けて行う。このとき、研磨布105の長さ方向の両端は、回転ドラム104の軸線と平行状態を保ち、互いに隙間なく突き合わされる。
鏡面面取り時には、まず、ドラム回転モータ106により回転ドラム104を高速度で回転させるとともに、保持板回転モータ102によりウェーハ保持板101を所定の回転速度で回転させる。その後、ウェーハ保持板101を回転ドラム側に移動させ、砥液供給手段107からスラリーノズル107aを通して遊離砥粒を含む砥液を供給しながら、ウェーハ保持板101に吸着保持されたシリコンウェーハWの外周部を研磨布105に押し当てる。これにより、シリコンウェーハWの面取り部が鏡面面取りされる。
特開平9−183051号公報
ところで、研磨布105は、砥液の浸透に伴って徐々に膨潤してくる。また、特許文献1の鏡面面取り装置100では、研磨布105の長さ方向の両端同士が隙間なく突き合わされている。そのため、砥液を研磨布105に供給しながら鏡面面取りすると、その作業中に研磨布105の膨潤が生じ、研磨布105の突き合わせ側の両端部同士が干渉し合い、これらの部分が徐々に盛り上がる現象が起きていた。その結果、シリコンウェーハWの外周部に鏡面面取りのムラが生じ、ウェーハ外周部の全周にわたる鏡面面取りの均一性の低下を招いていた。
しかも、このような盛り上がり現象が顕著になると、研磨布105の突き合わせ側の両端部が、回転ドラム104の外周面から剥がれ易くなってしまう。その結果、研磨布105の寿命が短縮し、研磨布105もコスト高となるとともに、一定期間における研磨布105の貼り替え頻度が大きくなってシリコンウェーハWの生産性が低下していた。
また、研磨布105は、展開時の形状が長方形で、かつ回転ドラム104の外周面に対して、研磨布105の長さ方向の両端を回転ドラム104の軸線と平行に貼着されていた。そのため、通常、回転ドラム104の外周面に対する研磨布105の巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺がそれぞれ短くなっている。その結果、回転ドラム104の外周面に対する研磨布105の巻き付け方向の端部およびその反対側の端部の接着強度(接着力)は、十分とは言えなかった。
また、研磨布105は、展開時の形状が長方形で、かつ回転ドラム104の外周面に対して、研磨布105の長さ方向の両端を回転ドラム104の軸線と平行に貼着されていた。そのため、通常、回転ドラム104の外周面に対する研磨布105の巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺がそれぞれ短くなっている。その結果、回転ドラム104の外周面に対する研磨布105の巻き付け方向の端部およびその反対側の端部の接着強度(接着力)は、十分とは言えなかった。
そこで、発明者は鋭意研究の結果、研磨布について、展開時の形状を従来の長方形から平行四辺形に変更し、かつ研磨布の回転ドラムに対する巻き付け方向の長さを、回転ドラムの外周の長さより1〜2mm短くすることに想到した。すなわち、この研磨布を回転ドラムの外周面に巻き付ければ、研磨布の巻き付け方向の辺とそれとは反対側の辺との間に1〜2mmの隙間が現出される。その結果、鏡面面取り時に砥液が浸透して研磨布が膨潤した場合でも、研磨布の突き合わせ側の両端部(回転ドラムに対する巻き付け方向の端部とその反対側の端部)同士が干渉し難くなることを知見した。
また、回転ドラムに貼着された平行四辺形の研磨布は、その回転ドラムへの巻き付け方向の辺とそれとは反対側の辺が、回転ドラムの軸線に対して斜めになる。これにより、従来の長方形状を有した研磨布の場合に比べて、研磨布の前記巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺はそれぞれ長くなる。その結果、研磨布の巻き付け方向の端部およびその反対側の端部の接着強度がそれぞれ高まることを知見した。発明者は、これらの2つの知見より、この発明を完成させた。
また、回転ドラムに貼着された平行四辺形の研磨布は、その回転ドラムへの巻き付け方向の辺とそれとは反対側の辺が、回転ドラムの軸線に対して斜めになる。これにより、従来の長方形状を有した研磨布の場合に比べて、研磨布の前記巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺はそれぞれ長くなる。その結果、研磨布の巻き付け方向の端部およびその反対側の端部の接着強度がそれぞれ高まることを知見した。発明者は、これらの2つの知見より、この発明を完成させた。
この発明は、半導体ウェーハの外周部の全周にわたる鏡面面取りの均一性を高めることができ、これにより研磨時の研磨液によるウェーハ外周部の浸食を抑制することができ、また、鏡面面取り中の回転ドラムからの研磨布の剥がれを防ぎ、鏡面面取り装置のランニングコストの低減を図ることができるとともに、研磨布の張り替え頻度も抑制することができて、半導体ウェーハの生産性も高まる鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布を提供することを目的としている。
請求項1に記載の発明は、面取り後の半導体ウェーハが保持されるウェーハ保持板と、該ウェーハ保持板を回転させる保持板回転手段と、円筒形状または円柱形状を有する回転体と、該回転体の外周面に巻き付け状態で貼着される研磨布と、前記回転体を回転させる回転体回転手段と、前記研磨布に砥液を供給する砥液供給手段とを備えた鏡面面取り装置において、前記研磨布は、展開すると平行四辺形状で、かつ該研磨布の回転体に対する巻き付け方向の長さを、該回転体の外周の長さより1〜2mm短くした鏡面面取り装置である。
請求項1に記載の鏡面面取り装置によれば、展開すれば平行四辺形状である研磨布(鏡面面取り用の研磨布)を、回転体の外周面に巻き付けて貼着すると、研磨布の巻き付け方向の辺と、それとは反対側の辺との間に1〜2mmの隙間が現出される。これにより、鏡面面取り時に、砥液の浸透によって研磨布が膨潤しても、研磨布の突き合わせ側の両端部(回転ドラムに対する巻き付け方向の端部とその反対側の端部)同士が互いに干渉し難くなる。その結果、この干渉に伴う、研磨布の突き合わせ側の両端部同士の盛り上がり現象の発生頻度が減少する。また、仮にこの盛り上がり現象が発生しても、その程度(盛り上がり量)は小さい。これにより、半導体ウェーハの外周部における鏡面面取りのムラが抑えられ、半導体ウェーハの外周部の全周にわたる鏡面面取りの均一性が高まる。その結果、後工程の研磨時における研磨液による半導体ウェーハの外周部の浸食を抑制することができる。
また、回転体の外周面に貼着された研磨布は、その回転体への巻き付け方向の辺とそれとは反対側の辺が、回転体の軸線に対して傾斜する。これにより、従来の長方形状を有した研磨布の場合に比べて、回転体の外周面に対する研磨布の巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺の長さが、それぞれ長くなる。その結果、研磨布の巻き付け方向の端部およびその反対側の端部の接着強度がそれぞれ高められる。
このように、鏡面面取り用の研磨布として、展開すると平行四辺形状で、かつ研磨布の回転体に対する巻き付け方向の長さが、回転ドラムの外周の長さより1〜2mm短いものを採用したので、半導体ウェーハの外周部の全周にわたる鏡面面取りの高精度でかつ均一性が高い状態を維持することができる。これにより、後工程の研磨時において、研磨液による半導体ウェーハの外周部の浸食を抑制することができる。また、鏡面面取り中の回転体からの研磨布の剥がれを防止することができる。そのため、研磨布の剥がれを原因とした鏡面面取り装置のランニングコストを低減することができるとともに、研磨布の張り替え頻度も減少して、半導体ウェーハの生産性を高めることができる。
半導体ウェーハとしては、シリコンウェーハ、単結晶シリコンウェーハ、ガリウム砒素ウェーハなどになる。ウェーハ外周部にオリエンテーションフラット部が形成されたものでもよいし、ノッチ部が形成されたものでもよい。
半導体インゴットの直径は限定されない。例えば、直径200mm、直径300mmなどでもよい。
半導体ウェーハの面取りは、例えばレジノイド面取り用砥石、メタルボンド面取り用砥石などの面取り用砥石によって行われる。
面取り後における半導体ウェーハの外周部の加工ダメージの深さは、例えば0.5〜20μmである。
半導体インゴットの直径は限定されない。例えば、直径200mm、直径300mmなどでもよい。
半導体ウェーハの面取りは、例えばレジノイド面取り用砥石、メタルボンド面取り用砥石などの面取り用砥石によって行われる。
面取り後における半導体ウェーハの外周部の加工ダメージの深さは、例えば0.5〜20μmである。
ウェーハ保持板としては、例えば真空発生装置により発生された負圧力を利用した真空吸着により、ウェーハ吸着面に半導体ウェーハを保持する保持板などを採用することができる。その他、機械的に上下方向から半導体ウェーハを押さえる(クランプする)タイプの保持板などを採用することができる。
保持板回転手段としては、例えば電動モータなどを採用することができる。
ウェーハ保持板は、例えばリニヤ式の移動機構またはねじ送り機構などの移動手段により、回転体に対して接近および離反が自在に構成されている。なお、ウェーハ保持板を固定し、回転体をウェーハ保持板に対して接近および離反自在に構成してもよい。さらに、ウェーハ保持板と回転体とを互いに接近および離反自在に構成してもよい。
回転体とは、回転軸を中心にして周方向に回転自在な部材である。回転体は、円筒形状でもよいし、円柱形状でもよい。
回転体の素材としては、各種の金属、各種のセラミックス、各種の合成樹脂などを採用することができる。回転体の大きさ(サイズ)は限定されない。
研磨布の回転体に対する巻き付け方向の長さとは、例えば、回転体が円筒体であって、研磨布が、回転体の外周面の任意部分を貼り付け基端として、その回転体の外周面に対して、回転体の周方向に巻き付けられている場合には、回転体の周方向と一致した方向の研磨布の長さをいう。
また、回転体の外周の長さとは、回転体の外周面のうち、研磨布が巻き付けられる方向の長さをいう。例えば、前述したように回転体が円筒体の場合には、回転体の周方向の長さとなる。
保持板回転手段としては、例えば電動モータなどを採用することができる。
ウェーハ保持板は、例えばリニヤ式の移動機構またはねじ送り機構などの移動手段により、回転体に対して接近および離反が自在に構成されている。なお、ウェーハ保持板を固定し、回転体をウェーハ保持板に対して接近および離反自在に構成してもよい。さらに、ウェーハ保持板と回転体とを互いに接近および離反自在に構成してもよい。
回転体とは、回転軸を中心にして周方向に回転自在な部材である。回転体は、円筒形状でもよいし、円柱形状でもよい。
回転体の素材としては、各種の金属、各種のセラミックス、各種の合成樹脂などを採用することができる。回転体の大きさ(サイズ)は限定されない。
研磨布の回転体に対する巻き付け方向の長さとは、例えば、回転体が円筒体であって、研磨布が、回転体の外周面の任意部分を貼り付け基端として、その回転体の外周面に対して、回転体の周方向に巻き付けられている場合には、回転体の周方向と一致した方向の研磨布の長さをいう。
また、回転体の外周の長さとは、回転体の外周面のうち、研磨布が巻き付けられる方向の長さをいう。例えば、前述したように回転体が円筒体の場合には、回転体の周方向の長さとなる。
研磨布の種類は限定されない。例えば、単層式の研磨布でもよいし、研磨布層の裏面にスポンジ層が形成された2層式の研磨布でもよい。
単層式における研磨布および2層式における研磨布層としては、例えば、ウレタンフォームなどの合成樹脂発泡体からなる研磨布、ポリエステル繊維製の不織布にウレタン樹脂を含浸させた硬質なベロアタイプの研磨布、不織布の基布の上にウレタン樹脂を発泡させたスエードパッドなどを採用することができる。
また、2層式のスポンジ層としては、例えばシリコンゴムスポンジ、シリコンスポンジなどを採用することができる。
研磨布の形状は、展開状態で平行四辺形状である。研磨布の大きさ(広さ)は、回転体の外周面の大きさに応じて変更される。
回転体の外周面に研磨布を貼着する方法としては、例えば両面テープ、接着剤などを採用することができる。
単層式における研磨布および2層式における研磨布層としては、例えば、ウレタンフォームなどの合成樹脂発泡体からなる研磨布、ポリエステル繊維製の不織布にウレタン樹脂を含浸させた硬質なベロアタイプの研磨布、不織布の基布の上にウレタン樹脂を発泡させたスエードパッドなどを採用することができる。
また、2層式のスポンジ層としては、例えばシリコンゴムスポンジ、シリコンスポンジなどを採用することができる。
研磨布の形状は、展開状態で平行四辺形状である。研磨布の大きさ(広さ)は、回転体の外周面の大きさに応じて変更される。
回転体の外周面に研磨布を貼着する方法としては、例えば両面テープ、接着剤などを採用することができる。
この発明では、研磨布の回転体に対する巻き付け方向の長さが、回転体の外周の長さより1〜2mmだけ短く構成されている。研磨布のその巻き付け方向の長さと、回転体の外周の長さとの差が1mm未満では、砥液を含浸したときの膨潤により、研磨布の突き合わせ側の端部同士が干渉し合うおそれがある。また、2mmを超えると、半導体ウェーハの外周部のうち、例えばノッチ部において、研磨布の突き合わせ側の端部と衝突したときの衝撃力が大きくなり過ぎてしまい、この衝突した部分にウェーハの欠け、チッピングなどが発生し易い。研磨布のその巻き付け方向の長さと、回転体の外周の長さとの差が1〜2mmであれば、均一な粗度のウェーハ端面を形成することができる。
研磨布の回転体に対する巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺が、これらの辺と直交する辺を基準として傾斜する角度はそれぞれ限定されない。例えば、75°〜85°である。75°未満では、図3に示す研磨布14A(例えば傾斜角度60°)のように、鏡面面取り時、半導体ウェーハW1の外周部と接触しない実質的な隙間aが、この発明の平行四辺形を有した研磨布14(例えば傾斜角度80°)の場合の隙間bに比べて大きくなる。そのため、例えば半導体ウェーハW1の外周部のうち、例えばノッチ部nでは、研磨布14Aの突き合わせ側の端部と衝突したときの衝撃力が大きく、この半導体ウェーハW1の衝突した部分にウェーハの欠け、チッピングなどが発生し易い。
また、85°を超えると、図3に示す研磨布14B(例えば傾斜角度90°)のように、鏡面面取り時、半導体ウェーハW1の外周部と接触しない実質的な隙間cは、この発明の平行四辺形を有した研磨布14の際の隙間bと同程度であるが、回転体13の外周面に対する研磨布14の巻き付け方向の端部およびそれとは反対側の端部の接着面積が、平行四辺形の研磨布14の場合に比べてそれぞれ小さくなる。その結果、研磨布の巻き付け方向の端部およびその反対側の端部の接着強度がそれぞれ低下し、これらの端部が剥がれ易くなる。研磨布の回転体に対する巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺が、これらの辺と直交する辺を基準として傾斜する好ましい角度は、80°前後である。
回転体回転手段としては、例えば電動モータを採用することができる。
また、85°を超えると、図3に示す研磨布14B(例えば傾斜角度90°)のように、鏡面面取り時、半導体ウェーハW1の外周部と接触しない実質的な隙間cは、この発明の平行四辺形を有した研磨布14の際の隙間bと同程度であるが、回転体13の外周面に対する研磨布14の巻き付け方向の端部およびそれとは反対側の端部の接着面積が、平行四辺形の研磨布14の場合に比べてそれぞれ小さくなる。その結果、研磨布の巻き付け方向の端部およびその反対側の端部の接着強度がそれぞれ低下し、これらの端部が剥がれ易くなる。研磨布の回転体に対する巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺が、これらの辺と直交する辺を基準として傾斜する好ましい角度は、80°前後である。
回転体回転手段としては、例えば電動モータを採用することができる。
研磨布に供給される砥液(研磨剤)としては、例えばアルカリ溶液中に焼成シリカまたはコロイダルシリカなどの遊離砥粒を分散させたものを採用することができる。
遊離砥粒の平均粒径は、例えば0.01〜0.1μmである。
砥液の供給量は、例えば0.2〜1リットル/分である。
砥液は、研磨布に直接供給してもよいし、鏡面面取り中の半導体ウェーハをガイドにして、研磨布のうち、鏡面面取りを行っている部分に供給してもよい。
鏡面面取り量は、例えば5〜10μmである。
鏡面面取り後における半導体ウェーハの外周部の加工ダメージの深さは、例えば2〜3μmである。
遊離砥粒の平均粒径は、例えば0.01〜0.1μmである。
砥液の供給量は、例えば0.2〜1リットル/分である。
砥液は、研磨布に直接供給してもよいし、鏡面面取り中の半導体ウェーハをガイドにして、研磨布のうち、鏡面面取りを行っている部分に供給してもよい。
鏡面面取り量は、例えば5〜10μmである。
鏡面面取り後における半導体ウェーハの外周部の加工ダメージの深さは、例えば2〜3μmである。
請求項2に記載の発明は、前記研磨布の回転体に対する巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺が、両辺と直交する辺に対して80°傾斜している請求項1に記載の鏡面面取り装置である。
これにより、請求項1により得られる効果の最適なものが得られる。
これにより、請求項1により得られる効果の最適なものが得られる。
請求項3に記載の発明は、円筒形状または円柱形状を有する回転体の外周面に貼着され、該回転体とともに回転中に、面取り後の半導体ウェーハの外周部が押し付けられる鏡面面取り用の研磨布において、展開すると平行四辺形状で、かつ前記回転体に対する巻き付け方向の長さを、該回転体の外周の長さより1〜2mm短くした鏡面面取り用の研磨布である。
請求項4に記載の発明は、前記回転体に対する巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺が、両辺と直交する辺に対して80°傾斜している請求項3に記載の鏡面面取り用の研磨布である。
この発明によれば、このように鏡面面取り用の研磨布として、展開すると平行四辺形状で、かつ研磨布の回転体に対する巻き付け方向の長さが、回転ドラムの外周の長さより1〜2mm短いものを採用したので、半導体ウェーハの外周部の全周にわたる鏡面面取りの高精度でかつ均一性が高い状態を維持することができる。これにより、後工程の研磨時において、研磨液による半導体ウェーハの外周部の浸食を抑制することができる。また、鏡面面取り中の回転体からの研磨布の剥がれを防止することができ、その結果、鏡面面取り装置のランニングコストを低減することができるとともに、研磨布の張り替え頻度も減少して、半導体ウェーハの生産性を高めることができる。
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。
図1において、10は鏡面面取り装置で、この鏡面面取り装置10は、面取り後の単結晶のシリコンウェーハ(半導体ウェーハ)Wが保持されるウェーハ保持板11と、ウェーハ保持板11を回転させる保持板回転モータ(保持板回転手段)12と、円筒形状(円柱形状でもよい)を有する回転ドラム(回転体)13と、回転ドラム13の外周面に巻き付け状態で貼着される鏡面面取り用の研磨布14と、回転ドラム13を回転させるドラム回転モータ(回転体回転手段)15と、研磨布14に砥液を供給する砥液供給手段16とを備えている。
シリコンウェーハWは、CZ法により引き上げられた単結晶シリコン製の8インチウェーハ用のインゴット(半導体インゴット)を多数枚のウェーハに切断し、その後は、面取り、ラッピング、エッチングの各工程が順次施されたものである。
ウェーハ保持板11は、真空発生装置により発生した負圧力を利用し、ウェーハ吸着面にシリコンウェーハWを吸着保持する円板である。ウェーハ保持板11は、シリコンウェーハWの直径より若干小径である。
ウェーハ保持板11の中央部の下面には、電動式の保持板回転モータ12の出力軸12aが連結されている。これにより、ウェーハ保持板11はその中心線を中心にして回転自在となっている。
ウェーハ保持板11は、真空発生装置により発生した負圧力を利用し、ウェーハ吸着面にシリコンウェーハWを吸着保持する円板である。ウェーハ保持板11は、シリコンウェーハWの直径より若干小径である。
ウェーハ保持板11の中央部の下面には、電動式の保持板回転モータ12の出力軸12aが連結されている。これにより、ウェーハ保持板11はその中心線を中心にして回転自在となっている。
回転ドラム13は、垂直な軸線を中心にして回転自在な筒体で、その下端板の中央部の下面に、電動式のドラム回転モータ15の出力軸15aが連結されている。これにより、回転ドラム13はその軸線を中心にして回転自在となっている。回転ドラム13の寸法は、直径300mm、長さ150mmである。そのため、回転ドラム13の周方向の長さ(外周の長さ)は942mmである。
研磨布14は、展開すると平行四辺形状で(図2)、かつ研磨布14の回転ドラム13に対する巻き付け方向の長さを、回転ドラム13の外周の長さより1〜2mmだけ短くしている(具体的には940〜941mm)。これにより、研磨布14の突き合わせ側の両辺(両端)間には、1〜2mmの隙間bが形成される(図1および図3)。
研磨布14は、展開すると平行四辺形状で(図2)、かつ研磨布14の回転ドラム13に対する巻き付け方向の長さを、回転ドラム13の外周の長さより1〜2mmだけ短くしている(具体的には940〜941mm)。これにより、研磨布14の突き合わせ側の両辺(両端)間には、1〜2mmの隙間bが形成される(図1および図3)。
研磨布14の回転ドラム13に対する巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺は、これらの辺と直交する辺に対して80°だけ傾斜している。
研磨布14としては、ニッタ・ハース社製のSuba600(アスカーC硬度78、厚さ1.27mm)の研磨布14層の裏面に、ゴム(厚さ2mm)の層が貼着された2層式の研磨布14が採用されている。
砥液供給手段16は、スラリーノズル16aを介して、内蔵するスラリータンクに貯液された砥液(スラリー)を、研磨布14の表面に供給するスラリー供給装置である。砥液供給手段16による砥液の供給量は、0.2リットル/分である。
研磨布14としては、ニッタ・ハース社製のSuba600(アスカーC硬度78、厚さ1.27mm)の研磨布14層の裏面に、ゴム(厚さ2mm)の層が貼着された2層式の研磨布14が採用されている。
砥液供給手段16は、スラリーノズル16aを介して、内蔵するスラリータンクに貯液された砥液(スラリー)を、研磨布14の表面に供給するスラリー供給装置である。砥液供給手段16による砥液の供給量は、0.2リットル/分である。
次に、この発明の実施例1に係る鏡面面取り装置10によるシリコンウェーハWの鏡面面取り工程を説明する。
鏡面面取り時には、まず、シリコンウェーハWの中央部の一帯を、ウェーハ外周部の裏面を露出させた状態で、ウェーハ保持板11のウェーハ吸着面(上面)に真空吸着する。その後、ドラム回転モータ15により回転ドラム13を800rpmで高速回転させるとともに、保持板回転モータ12により、シリコンウェーハWが吸着されたウェーハ保持板11を1rpmで回転させる。その後、ウェーハ保持板11を回転ドラム側に移動させ、ウェーハ保持板11に吸着されたシリコンウェーハWの外周部を、研磨布14に押し当てる。このとき、研磨布14には、砥液供給手段16からスラリーノズル16aを通して、砥液が0.2リットル/分で供給されている。こうして、シリコンウェーハWの面取り部が鏡面面取りされる。鏡面面取り量は5μmである。シリコンウェーハwの外周部の加工ダメージは、1μm程度である。
鏡面面取り時には、まず、シリコンウェーハWの中央部の一帯を、ウェーハ外周部の裏面を露出させた状態で、ウェーハ保持板11のウェーハ吸着面(上面)に真空吸着する。その後、ドラム回転モータ15により回転ドラム13を800rpmで高速回転させるとともに、保持板回転モータ12により、シリコンウェーハWが吸着されたウェーハ保持板11を1rpmで回転させる。その後、ウェーハ保持板11を回転ドラム側に移動させ、ウェーハ保持板11に吸着されたシリコンウェーハWの外周部を、研磨布14に押し当てる。このとき、研磨布14には、砥液供給手段16からスラリーノズル16aを通して、砥液が0.2リットル/分で供給されている。こうして、シリコンウェーハWの面取り部が鏡面面取りされる。鏡面面取り量は5μmである。シリコンウェーハwの外周部の加工ダメージは、1μm程度である。
このとき、回転ドラム13の外周面には、平行四辺形状の研磨布14が巻き付け状態で貼着されている。しかも、研磨布14の巻き付け方向の辺と、それとは反対側の辺との間には2mmの隙間bが現出されている。これにより、鏡面面取り時に、砥液の浸透によって研磨布14が膨潤しても、研磨布14の突き合わせ側の両端部同士が互いに干渉するおそれが低減される。その結果、この干渉に伴う、研磨布14の突き合わせ側の両端部同士の盛り上がり現象の発生頻度が少なくなる。また、仮にこの盛り上がり現象が起きたとしても、その度合い(盛り上がり量)は小さくなる。これにより、シリコンウェーハWの外周部における鏡面面取りのムラが抑えられ、シリコンウェーハWの外周部の全周にわたる鏡面面取りの均一性が高まる。したがって、後工程の研磨時における研磨液によるシリコンウェーハWの外周部の浸食を抑制することができる。
また、回転ドラム13の外周面に貼着された研磨布14は、その回転ドラム13への巻き付け方向の辺とそれとは反対側の辺が、回転ドラム13の軸線に対して傾斜している。これにより、従来の長方形状を有した研磨布の場合に比べて、回転ドラム13の外周面に対する研磨布14の巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺の長さが、それぞれ長い。これは、回転体13の外周面に対する研磨布14の巻き付け方向の端部およびそれとは反対側の端部の接着面積が、従来の長方形の研磨布の場合に比べて大きいことを意味する。その結果、研磨布14の巻き付け方向の端部およびそれとは反対側の端部の接着強度(接着力)が、それぞれ高められる。
しかも、鏡面面取り時には、研磨布14の巻き付け方向の端部のうち、シリコンウェーハWの面取り部が当接する部分の長さは、従来の長方形の研磨布14の場合よりも長くなる。その結果、高速回転中の研磨布14の巻き付け方向の端部およびそれとは反対側の端部に、シリコンウェーハWの面取り部が順次当接した際、シリコンウェーハWの各当接部分に作用する応力は、従来の場合よりもそれぞれ小さくなる。その結果、鏡面面取り時、研磨布14は回転ドラム13の外周面から剥がれ難くなる。
しかも、鏡面面取り時には、研磨布14の巻き付け方向の端部のうち、シリコンウェーハWの面取り部が当接する部分の長さは、従来の長方形の研磨布14の場合よりも長くなる。その結果、高速回転中の研磨布14の巻き付け方向の端部およびそれとは反対側の端部に、シリコンウェーハWの面取り部が順次当接した際、シリコンウェーハWの各当接部分に作用する応力は、従来の場合よりもそれぞれ小さくなる。その結果、鏡面面取り時、研磨布14は回転ドラム13の外周面から剥がれ難くなる。
このように、鏡面面取り用の研磨布14として、展開すると平行四辺形状で、かつ研磨布14の回転ドラム13に対する巻き付け方向の長さが、回転ドラム13の外周の長さより1〜2mm短いものを採用したので、シリコンウェーハWの外周部の全周にわたる鏡面面取りの高精度で、かつ均一性が高い状態を維持することができる。これにより、後工程の研磨時において、研磨液(砥液)によるシリコンウェーハWの外周部の浸食を抑制することができる。また、鏡面面取り中の回転ドラム13からの研磨布14の剥がれを防止することができる。これにより、鏡面面取り装置10のランニングコストを低減することができるとともに、研磨布14の張り替え頻度も減少して、シリコンウェーハWの生産性を高めることができる。
このような鏡面面取りを施した後は、シリコンウェーハWに対して鏡面研磨が施され、所定の品質検査を経て、梱包し、デバイス工場などに出荷される。
10 鏡面面取り装置、
11 ウェーハ保持板、
12 保持板回転モータ(保持板回転手段)、
13 回転ドラム(回転体)、
14 研磨布、
15 回転体回転モータ(回転体回転手段)、
16 砥液供給手段、
W シリコンウェーハ(半導体ウェーハ)。
11 ウェーハ保持板、
12 保持板回転モータ(保持板回転手段)、
13 回転ドラム(回転体)、
14 研磨布、
15 回転体回転モータ(回転体回転手段)、
16 砥液供給手段、
W シリコンウェーハ(半導体ウェーハ)。
Claims (4)
- 面取り後の半導体ウェーハが保持されるウェーハ保持板と、
該ウェーハ保持板を回転させる保持板回転手段と、
円筒形状または円柱形状を有する回転体と、
該回転体の外周面に巻き付け状態で貼着される研磨布と、
前記回転体を回転させる回転体回転手段と、
前記研磨布に砥液を供給する砥液供給手段とを備えた鏡面面取り装置において、
前記研磨布は、展開すると平行四辺形状で、かつ該研磨布の回転体に対する巻き付け方向の長さを、該回転体の外周の長さより1〜2mm短くした鏡面面取り装置。 - 前記研磨布の回転体に対する巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺が、両辺と直交する辺に対して80°傾斜している請求項1に記載の鏡面面取り装置。
- 円筒形状または円柱形状を有する回転体の外周面に貼着され、該回転体とともに回転中に、面取り後の半導体ウェーハの外周部が押し付けられる鏡面面取り用の研磨布において、
展開すると平行四辺形状で、かつ前記回転体に対する巻き付け方向の長さを、該回転体の外周の長さより1〜2mm短くした鏡面面取り用の研磨布。 - 前記回転体に対する巻き付け方向の辺およびそれとは反対側の辺が、両辺と直交する辺に対して80°傾斜している請求項3に記載の鏡面面取り用の研磨布。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004344800A JP2006156688A (ja) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | 鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004344800A JP2006156688A (ja) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | 鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006156688A true JP2006156688A (ja) | 2006-06-15 |
Family
ID=36634588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004344800A Pending JP2006156688A (ja) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | 鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006156688A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101086960B1 (ko) | 2010-03-02 | 2011-11-29 | 주식회사 엘지실트론 | 에지 폴리싱 연마패드 부착, 컨디셔닝 시스템 및 이를 포함하는 웨이퍼 에지 폴리싱장치 |
WO2016039334A1 (ja) * | 2014-09-08 | 2016-03-17 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド |
CN106670938A (zh) * | 2015-11-10 | 2017-05-17 | 有研半导体材料有限公司 | 一种硅片边缘抛光装置 |
WO2018079766A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | ニッタ・ハース株式会社 | 研磨ロール |
JP2019118981A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド |
-
2004
- 2004-11-29 JP JP2004344800A patent/JP2006156688A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101086960B1 (ko) | 2010-03-02 | 2011-11-29 | 주식회사 엘지실트론 | 에지 폴리싱 연마패드 부착, 컨디셔닝 시스템 및 이를 포함하는 웨이퍼 에지 폴리싱장치 |
WO2016039334A1 (ja) * | 2014-09-08 | 2016-03-17 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド |
JP2016055364A (ja) * | 2014-09-08 | 2016-04-21 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド |
CN106670938A (zh) * | 2015-11-10 | 2017-05-17 | 有研半导体材料有限公司 | 一种硅片边缘抛光装置 |
WO2018079766A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | ニッタ・ハース株式会社 | 研磨ロール |
CN109689293A (zh) * | 2016-10-31 | 2019-04-26 | 霓达哈斯股份有限公司 | 研磨辊 |
JP2019118981A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7250368B2 (en) | Semiconductor wafer manufacturing method and wafer | |
JP5839783B2 (ja) | 半導体ウェーハのエッジを研磨する方法 | |
KR101229707B1 (ko) | 반도체 웨이퍼의 양면 연마 방법 | |
JP5127882B2 (ja) | 半導体ウェハの両面研磨方法 | |
JP2015153939A (ja) | 半導体ウェーハの製造方法 | |
JP4860192B2 (ja) | ウェハの製造方法 | |
JP6027346B2 (ja) | 半導体ウェーハの製造方法 | |
JP3664676B2 (ja) | ウェーハの研磨方法及びウェーハ研磨用研磨パッド | |
JP2004087647A (ja) | 研磨パッド及び方法 | |
JP2003300149A (ja) | 研磨パッド、研磨装置および研磨方法 | |
WO2005070619A1 (ja) | ウエーハの研削方法及びウエーハ | |
JP2002231669A (ja) | 半導体ウェーハ用研磨布およびこれを用いた半導体ウェーハの研磨方法 | |
JP2006156688A (ja) | 鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布 | |
JP6963075B2 (ja) | ウェハの表面処理装置 | |
JPH11188590A (ja) | エッジポリッシング装置 | |
WO2009110180A1 (ja) | テンプレートの製造方法およびこのテンプレートを用いた研磨方法 | |
JP6717706B2 (ja) | ウェハの表面処理装置 | |
JP2004235251A (ja) | 貼り合わせ基板およびその製造方法 | |
JP2002252191A (ja) | 半導体ウェーハの研磨装置 | |
JP4598551B2 (ja) | 被加工物保持材および被加工物保持材の製造方法 | |
JP6843553B2 (ja) | ウェハの表面処理方法 | |
JP6941420B2 (ja) | ウェハの表面処理装置 | |
JP2004319717A (ja) | 半導体ウェーハの製造方法 | |
JP2005117070A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070326 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091015 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091020 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100302 |