JP2009297844A - Polishing device and polishing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing technology for obtaining a flat and uniform surface of a rotating material to be polished without damaging the material. <P>SOLUTION: A polishing device includes a polishing head 4 provided with traveling polishing tapes T1 and T2, a support unit for rotating the polishing head 4 by pressing the polishing tapes T1 and T2 to the material to be polished, and a workpiece rotating unit on which the material is mounted. The polishing head 4 includes two sets of the polishing tapes T1 and T2, supply reels 62a and 62b for supplying the polishing tapes T1 and T2, contact rollers 41a and 41b for contacting the supplied polishing tapes T1 and T2 with the material, and take-up reels 61a and 61b for taking up the polishing tapes T1 and T2 passed through the contact rollers 41a and 41b. The polishing tapes T1 and T2 pressed against the material are disposed symmetrically and spaced with a predetermined distance with respect to a rotational axis Z of the polishing head 4 and are capable of rotating respectively in the opposite directions. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、平面基板の研磨に関し。特に半導体ウェーハ(以下、単に「ウェーハ」と記す)の裏面研削後の仕上げ研磨および再生ウェーハ研磨に使用する研磨装置及び研磨方法に関するものである。   The present invention relates to polishing of a planar substrate. In particular, the present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method used for finish polishing and backside wafer polishing after back grinding of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”).

近年、電子機器の小型化、軽量化のニーズ(例えば、薄型ICカード等に組み込まれる半導体素子等)に対応して、チップの厚みが100μm以下、或いは、50μm以下というように、極めて薄いものが要求されている。そのために表面に半導体素子や電子部品等が形成されたウェーハをダイシング工程で個々のチップに分割する前に、ウェーハの裏面を研削してウェーハの厚さを薄くする裏面研削(バックグラインド)工程が行われるようになってきた。   In recent years, in response to needs for downsizing and weight reduction of electronic devices (for example, semiconductor elements incorporated in thin IC cards, etc.), the thickness of the chip is extremely thin, such as 100 μm or less, or 50 μm or less. It is requested. For this purpose, there is a back grinding process that reduces the thickness of the wafer by grinding the backside of the wafer before dividing the wafer with semiconductor elements and electronic components formed on the surface into individual chips in the dicing process. Has come to be done.

ところが上記裏面研削に起因してウェーハの裏面に加工変質層が形成され、この加工変質層によってウェーハが破損する場合があるという欠点があった。この不具合を解決するために、研削加工終了後に、研磨工程を入れて加工変質層を除去することによって防止するようにしている。   However, there has been a drawback that a work-affected layer is formed on the back surface of the wafer due to the back grinding, and the work-affected layer may break the wafer. In order to solve this problem, after the grinding process is completed, a polishing process is performed to remove the work-affected layer and prevent it.

この研磨は、砥石の砥粒径を小さくする方法や、さらに砥粒結合材に柔らかい材料を使用したものが用いられていた(例えば、特許文献1参照)。また、別の方法では、砥石研削の後に、エッチング工程を入れて、砥石研削によるダメージを除去する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   For this polishing, a method of reducing the abrasive particle size of the grindstone or a method using a soft material for the abrasive binder has been used (for example, see Patent Document 1). As another method, there has been proposed a method for removing damage caused by grinding of a grinding wheel by inserting an etching process after grinding of the grinding stone (see, for example, Patent Document 2).

一方、半導体ウェーハでは、使用済みウェーハを再生して使用する方法が行われている。例えば、薄膜形成工程において、種々の目的で使用され、表面上に数層の膜を有しているウェーハや、製造工程で不良品として抜き出されたウェーハ基板等がある。この再生ウェーハ基板には、新品と同様の表面性状や金属汚染レベルなどの品質が求められており、その再生方法が種々提案されている(例えば、特許文献3、4参照)。再生に際しては、研削砥石で研削後エッチング処理によって最終的に表面のダメージや不純物を除去する方法があるが、このエッチング処理は、環境破壊につながる恐れがあるため、レジノイド砥石のような加工ダメージの少ない砥石を用いて研磨する方法が提案されている。   On the other hand, for semiconductor wafers, a method of reclaiming used wafers is used. For example, there are wafers that are used for various purposes in the thin film forming process and have several layers of films on the surface, and wafer substrates that are extracted as defective products in the manufacturing process. The reclaimed wafer substrate is required to have the same quality as a new product, such as surface properties and metal contamination level, and various reclaim methods have been proposed (for example, see Patent Documents 3 and 4). There is a method of removing surface damage and impurities by grinding after grinding with a grinding wheel during regeneration, but this etching treatment may lead to environmental destruction. A method of polishing using a small number of grindstones has been proposed.

ところが上記ウェーハの裏面加工やウェーハの再生加工に使用されている仕上げ砥石加工では、砥石の目詰まりによる加工品質の低下が発生するため、砥石のドレッシングを頻繁に行う必要がある。さらに研削装置の機械的精度、剛性及び構造も複雑になり、メンテナンス性も悪く、付帯設備も必要となる。   However, in the finishing whetstone processing used for the backside processing of the wafer and the reprocessing of the wafer, since the processing quality is deteriorated due to clogging of the whetstone, it is necessary to dress the whetstone frequently. Furthermore, the mechanical accuracy, rigidity and structure of the grinding apparatus are complicated, the maintainability is poor, and incidental facilities are required.

そのためウェーハの裏面加工またはウェーハ再生加工においては、研磨テープを使用し、この研磨テープを走行しながら常に新しいテープを供給することによって、上記目詰まりの問題を回避し、さらに研磨テープを回転することによって研磨の不均一の問題に対応している。そして液晶ディスプレイやプリント基板等の平坦な被研磨材を研磨テープにより研磨またはクリーニングを行う研磨装置が提案されている(例えば、特許文献5参照)。   For this reason, polishing tape is used in wafer backside processing or wafer reclamation processing, and the above-mentioned clogging problem is avoided by constantly supplying new tape while running this polishing tape, and the polishing tape is further rotated. This addresses the problem of uneven polishing. A polishing apparatus that polishes or cleans a flat material to be polished such as a liquid crystal display or a printed board with an abrasive tape has been proposed (see, for example, Patent Document 5).

具体的な例として、この研磨装置100は、図9(a)及び(b)に示すように、研磨テープ101が装着された研磨ヘッド102と、研磨ヘッド102を支持する支持部材103と、研磨ヘッド102の下方に設置され被研磨材が装着される研磨台(図示せず)とを備えている。   As a specific example, as shown in FIGS. 9A and 9B, the polishing apparatus 100 includes a polishing head 102 to which a polishing tape 101 is attached, a support member 103 that supports the polishing head 102, and a polishing device. A polishing table (not shown) is provided below the head 102 and mounted with a material to be polished.

そして、研磨装置100は、研磨ヘッド102に装着された研磨テープ101を研磨台上に設置された被研磨材の表面に接触させながら、研磨ヘッド102を支持部材103に対して研磨台の面と直交する線を軸線として回転させるように構成されている。   The polishing apparatus 100 then contacts the polishing head 102 with the surface of the polishing table with respect to the support member 103 while bringing the polishing tape 101 mounted on the polishing head 102 into contact with the surface of the material to be polished placed on the polishing table. It is configured to rotate with an orthogonal line as an axis.

さらに、研磨ヘッド102は、研磨テープ101を複数の走行ローラ104で走行させながら被研磨材を研磨するようになっている。研磨ヘッド102の内部に、研磨テープ101が巻かれたロールが取り付けられる供給リール106と、供給リール106から引き出された研磨テープ101を巻き取るための巻取りリール107とが取り付けられ、研磨ヘッド102内に設けられる研磨テープ搬送用モータ108により、巻取りリール107及び走行ローラ104の一部を回転駆動させて、研磨テープ101が供給リール104から引き出され、複数の走行ローラ104で研磨テープ101を搬送しながら、研磨ヘッド102の下端に設けられるコンタクトローラ105を通過させた後、巻取りリール107で巻き取るようになっている。   Further, the polishing head 102 polishes the material to be polished while the polishing tape 101 is driven by a plurality of running rollers 104. Inside the polishing head 102, a supply reel 106 to which a roll around which the polishing tape 101 is wound is attached, and a take-up reel 107 for taking up the polishing tape 101 drawn from the supply reel 106 are attached. A part of the take-up reel 107 and the traveling roller 104 is rotationally driven by a polishing tape transport motor 108 provided therein, and the polishing tape 101 is pulled out from the supply reel 104, and the polishing tape 101 is removed by the plurality of traveling rollers 104. While being conveyed, after passing through a contact roller 105 provided at the lower end of the polishing head 102, it is taken up by a take-up reel 107.

また、研磨ヘッド102の下端に設けたコンタクトローラ105は、コンタクトローラ105の軸線と研磨ヘッド102の回転中心とを直交させて研磨台に対して水平になるように設けられ、研磨テープ101を走行させながらコンタクトローラ105により研磨テープ101を研磨台上の被研磨材に押し付けるようになっている。さらに、支持部材103に設けた研磨ヘッド回転用モータ109により、研磨ヘッド102を研磨台の被研磨材設置面と直交する方向に延びる軸線を中心に回転させるようになっている。   The contact roller 105 provided at the lower end of the polishing head 102 is provided so that the axis of the contact roller 105 and the center of rotation of the polishing head 102 are orthogonal to each other and horizontal to the polishing table, and runs on the polishing tape 101. The polishing tape 101 is pressed against the material to be polished on the polishing table by the contact roller 105. Further, a polishing head rotating motor 109 provided on the support member 103 rotates the polishing head 102 around an axis extending in a direction perpendicular to the material mounting surface of the polishing table.

以上のように、従来の研磨装置100では、研磨テープ101を研磨ヘッド102に設ける研磨テープ搬送用モータ108により研磨テープ101を走行ローラ104に沿って走行させながら、研磨ヘッド102を支持部材103に対して回転させて、研磨テープ101をコンタクトローラ105により研磨台上に設置させる被研磨材に接触させることにより、被研磨材の表面を自動的に研磨するようにしている。   As described above, in the conventional polishing apparatus 100, the polishing head 102 is moved to the support member 103 while the polishing tape 101 is moved along the traveling roller 104 by the polishing tape conveying motor 108 provided with the polishing tape 101 on the polishing head 102. On the other hand, the surface of the material to be polished is automatically polished by rotating the polishing tape 101 and bringing the polishing tape 101 into contact with the material to be polished placed on the polishing table by the contact roller 105.

ところで、図9(a)及び(b)に示す研磨装置100では、一本の研磨テープ101を複数の走行ローラ104で走行させながら、研磨ヘッド102も回転させて研磨するようにしていることから、研磨ヘッド102が回転すると、コンタクトローラ105の軸線と研磨ヘッド102の回転中心とが交差する点を中心にして研磨ヘッド102の下端に設けられたコンタクトローラ105が旋回することになる。即ち、研磨テープ101の幅方向の中心を軸心として回転することとなる。   By the way, in the polishing apparatus 100 shown in FIGS. 9A and 9B, the polishing head 102 is rotated and polished while a single polishing tape 101 is driven by a plurality of running rollers 104. When the polishing head 102 rotates, the contact roller 105 provided at the lower end of the polishing head 102 turns around the point where the axis of the contact roller 105 intersects with the rotation center of the polishing head 102. In other words, the center of the polishing tape 101 in the width direction rotates about the axis.

このとき、コンタクトローラ105のローラ全面にわたって研磨テープ101を接触させると、研磨ヘッド102の回転時にコンタクトローラ105による研磨テープ101の被研磨材への押付けで研磨テープ101がねじれ、テープ幅方向中央部において大きな皺が生じ、研磨が良好に行えない問題があった。   At this time, if the polishing tape 101 is brought into contact with the entire surface of the contact roller 105, the polishing tape 101 is twisted by pressing the polishing tape 101 against the material to be polished by the contact roller 105 when the polishing head 102 rotates, and the central portion in the tape width direction There was a problem in that large wrinkles occurred and polishing could not be performed satisfactorily.

そのため、従来の研磨装置では、図9(b)に示すように、コンタクトローラ105を、幅方向中央部110のローラ径が両端のローラ径よりも小径となるように形成し、コンタクトローラ105の幅方向中央部110において研磨テープ101がローラ面に接触しないようにしている。   Therefore, in the conventional polishing apparatus, as shown in FIG. 9B, the contact roller 105 is formed so that the roller diameter of the central portion 110 in the width direction is smaller than the roller diameters at both ends. The polishing tape 101 is prevented from coming into contact with the roller surface at the central portion 110 in the width direction.

しかしながら、コンタクトローラ105の中央部110に研磨テープ101との非接触部分が形成されてしまうと、研磨テープ101の幅方向中央部110において被研磨材への押え付けができなくなることから、研磨テープ101の幅方向中央部においては研磨力が弱くなり不均一な研磨面になる不具合が生じる。   However, if a non-contact portion with the polishing tape 101 is formed at the central portion 110 of the contact roller 105, the polishing tape 101 cannot be pressed against the material to be polished at the central portion 110 in the width direction of the polishing tape 101. In the central portion in the width direction 101, the polishing force becomes weak, and a problem of non-uniform polishing occurs.

特に、被研磨材が高精度の表面仕上げを必要とする半導体ウェーハの場合は、コンタクトローラの接触圧力に不均一な部分があると均一な表面が得られない問題が生じた。   In particular, in the case of a semiconductor wafer in which the material to be polished requires a highly accurate surface finish, there is a problem that a uniform surface cannot be obtained if there is a non-uniform portion in the contact pressure of the contact roller.

また、本発明のようにウェーハが円盤状であること、及び回転して研磨する工程においては、コンタクトローラの中央部において研磨テープのねじれも十分解消されず、これが原因となり、回転するウェーハを破損する問題が生じた。   Further, in the process of polishing the wafer in a disk shape as in the present invention and rotating and polishing, the twist of the polishing tape is not sufficiently eliminated at the center portion of the contact roller, which causes damage to the rotating wafer. A problem occurred.

一方、不均一な研磨面の発生を抑えるべく、研磨ヘッドの回転中心を基準にして研磨テープを左右に配置した研磨装置が提案されている(特許文献6参照)。
特開H11−42540号公報 特開2001−223202号公報 特開2002−57129号公報 特開2000−269174号公報 特開平11−273053号公報 特開平6−155269号公報
On the other hand, a polishing apparatus has been proposed in which polishing tapes are arranged on the left and right with reference to the rotation center of the polishing head in order to suppress the occurrence of non-uniform polishing surfaces (see Patent Document 6).
JP H11-42540 JP 2001-223202 A JP 2002-57129 A JP 2000-269174 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-273053 JP-A-6-155269

上記特許文献6に記載された研磨装置は、繰り出しレール、巻取りリールを左右一対備えてなり、一対の研磨テープは研磨ヘッドの回転中心から離れた位置で左右を研磨するものである。   The polishing apparatus described in Patent Document 6 includes a pair of left and right feeding rails and take-up reels, and the pair of polishing tapes polish the left and right at positions away from the center of rotation of the polishing head.

しかしながらこの研磨装置は、研磨ヘッドの回転と研磨テープの走行を同一の駆動源を用いた構造のため、研磨ヘッドの回転と研磨テープの制御における自由度が損なわれる一方、装置構成が複雑になっているものである。また研磨テープが同一方向に走行するため、研磨ヘッドの回転により生じる応力の作用により、一方の研磨テープは巻取り方向に応力が生じ、他方の研磨テープには巻取り方向と反対方向に応力が生じるため、巻取り方向と反対方向に応力が生じる他方の研磨テープには弛みが生じるおそれがあり不均一な研磨面となるおそれがある。   However, since this polishing apparatus uses the same drive source for the rotation of the polishing head and the traveling of the polishing tape, the degree of freedom in controlling the rotation of the polishing head and the polishing tape is impaired, and the configuration of the apparatus becomes complicated. It is what. Also, since the polishing tape travels in the same direction, one polishing tape generates stress in the winding direction due to the action of stress generated by the rotation of the polishing head, and the other polishing tape has stress in the direction opposite to the winding direction. For this reason, the other polishing tape in which stress is generated in the direction opposite to the winding direction may be loosened and may have a non-uniform polishing surface.

そこで、本発明は、このような上記事情に鑑みてなされたもので、回転するウェーハなどの被研磨材を破損することなく、平滑で均一な表面を得る研磨装置及び研磨方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a polishing apparatus and a polishing method that obtain a smooth and uniform surface without damaging an object to be polished such as a rotating wafer. Objective.

上記課題を解決するために本発明が提案するのは、走行する研磨テープが装着される研磨ヘッドと、前記研磨テープを被研磨材に押圧して前記研磨ヘッドを回転させる支持ユニットと、前記被研磨材が回転可能に装着されるワーク回転ユニットとを備えてなる研磨装置であって、前記研磨ヘッドは、研磨テープと、該研磨テープを供給する供給リールと、供給された研磨テープを前記被研磨材に当接させるコンタクトローラと、該コンタクトローラを経た研磨テープを巻き取る巻取りリールと、を各2組有し、前記被研磨材に押圧される前記研磨テープが、前記研磨ヘッドの回転軸と左右対称に、かつ所定の距離をおいて配置されると共に、それぞれ逆方向に走行可能とであることを特徴とする研磨装置である。   In order to solve the above problems, the present invention proposes a polishing head to which a traveling polishing tape is mounted, a support unit that rotates the polishing head by pressing the polishing tape against a material to be polished, A polishing apparatus comprising a work rotation unit on which an abrasive is rotatably mounted, wherein the polishing head includes a polishing tape, a supply reel for supplying the polishing tape, and the supplied polishing tape for receiving the polishing tape. There are two sets each of a contact roller to be brought into contact with the abrasive and a take-up reel that winds the abrasive tape that has passed through the contact roller, and the abrasive tape that is pressed against the material to be polished is rotated by the polishing head. The polishing apparatus is disposed symmetrically with respect to the axis and at a predetermined distance, and is capable of traveling in opposite directions.

このように研磨ヘッドの回転軸に対し所定の距離をおいて左右対称に逆方向に走行する研磨テープを2組配置しているので、回転軸の位置における研磨テープのねじれ発生を防止できる。また2組の研磨テープを研磨ヘッドの回転方向と対向する向きに走行させることで研磨テープの弛みも防止でき、研磨テープの切断防止を考慮した研磨装置が提供されることになる。よって研磨仕上げ面も均一な表面を得ることができる。また、走行する研磨テープによれば、常時新しい研磨テープが供給されるので、研磨テープの目詰まりの問題もなく、能率良く安定に研磨することができる。   As described above, since two sets of polishing tapes that run in the opposite direction symmetrically to the left and right at a predetermined distance with respect to the rotation axis of the polishing head are arranged, the occurrence of twisting of the polishing tape at the position of the rotation axis can be prevented. Further, the two sets of polishing tapes are run in the direction opposite to the rotation direction of the polishing head, so that the polishing tapes can be prevented from slackening, and a polishing apparatus that takes into account the prevention of cutting of the polishing tapes is provided. Therefore, a uniform surface can be obtained from the polished surface. Also, according to the traveling polishing tape, since a new polishing tape is always supplied, it is possible to polish efficiently and stably without the problem of clogging of the polishing tape.

前記供給リール及び前記巻取りリールは、同期回転可能となるように、前記供給リール及び前記巻取りリールを駆動させる駆動モータ及び該駆動を伝達する駆動伝達装置に連結されてなることが好ましい。研磨テープの弛みの発生や切断といった問題に対応するものである。   The supply reel and the take-up reel are preferably connected to a drive motor that drives the supply reel and the take-up reel and a drive transmission device that transmits the drive so that the supply reel and the take-up reel can rotate synchronously. It addresses the problems of loosening and cutting of the polishing tape.

さらに前記駆動モータは、前記研磨ヘッドの回転軸の一方の側に配置されると共に、前記回転軸の他方の側に前記駆動モータ及び前記伝達装置との重量平衡をとる重量平衡用部材を配置する。これにより被研磨材の研磨面を、より均一な表面とすることができる。また研磨ヘッドの回転を行う駆動装置とは別に、研磨テープの走行用の駆動モータを設けてあるので、研磨ヘッドの回転と研磨テープの走行とを別々に制御することができ、用途に応じた研磨が可能となる。   Further, the drive motor is disposed on one side of the rotating shaft of the polishing head, and a weight balancing member that balances the weight of the drive motor and the transmission device is disposed on the other side of the rotating shaft. . Thereby, the polishing surface of the material to be polished can be made more uniform. In addition to the drive device for rotating the polishing head, a drive motor for running the polishing tape is provided, so the rotation of the polishing head and the running of the polishing tape can be controlled separately, depending on the application. Polishing becomes possible.

また本発明がさらに提案するのは、上記研磨装置を使用してなる研磨方法であって、逆方向に走行する2本の前記研磨テープの前記コンタクトローラに当接する位置において、前記研磨ヘッドの回転方向と対向する向きに走行して前記被研磨部材を研磨することを特徴とする研磨方法である。研磨テープの走行において弛みの発生が防止される。   The present invention further proposes a polishing method using the polishing apparatus, wherein the polishing head rotates at a position where the two polishing tapes running in opposite directions contact the contact rollers. A polishing method characterized in that the member to be polished is polished by running in a direction opposite to the direction. Occurrence of slack in the running of the polishing tape is prevented.

さらに前記2本の研磨テープのうち、一方の研磨テープの外側と、他方の研磨テープの外側との間が、薄板円形である被研磨材の半径を超えた長さであって、かつ前記被研磨材の直径の長さよりも小さい範囲に設定することができる。このようにすることで被研磨材の研磨面が均一に研磨され、一部に不要な研磨模様が形成されるのを抑えることができる。   Furthermore, the length between the outer side of one of the two polishing tapes and the outer side of the other polishing tape exceeds the radius of the material to be polished that is a thin plate, and It can be set in a range smaller than the length of the diameter of the abrasive. By doing in this way, it can suppress that the grinding | polishing surface of a to-be-polished material is grind | polished uniformly, and an unnecessary grinding | polishing pattern is formed in one part.

なお本発明においては、研磨テープの種類、すなわち研磨テープの研磨砥粒の粒子径や、研磨ヘッド等の回転速さなどを適宜変更することが可能であり、研磨面をさらにクリーニングすることができる。   In the present invention, the type of the polishing tape, that is, the particle size of the abrasive grains of the polishing tape, the rotational speed of the polishing head, etc. can be appropriately changed, and the polishing surface can be further cleaned. .

また研磨テープを研磨ヘッドの回転軸と対称に2組配置したが、研磨ヘッドの回転軸と対称に配置するのであれば2組以上でもよく、すなわち少なくとも2組配置とするものである。   Further, although two sets of polishing tapes are arranged symmetrically with the rotation axis of the polishing head, two or more sets may be arranged as long as they are arranged symmetrically with the rotation axis of the polishing head, that is, at least two sets are arranged.

本発明によれば、研磨テープのねじれや弛みの発生を抑え、回転するウェーハなどの被研磨材を破損することなく、平滑で均一な表面を得る研磨装置及び研磨方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a polishing apparatus and a polishing method that suppress the occurrence of twisting and loosening of a polishing tape and obtain a smooth and uniform surface without damaging an object to be polished such as a rotating wafer.

以下添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明のウェーハ平面研磨装置の主要機構部の構成を示す装置正面図、図2は
図1の研磨ヘッドのX−X断面図、図3(a)は図2のA−A断面図、図3(b)は図2のB−B断面図、図4(a)は図2のA−A断面における駆動伝達経路説明図、図4(b)は図2のC−C断面における駆動伝達経路説明図、図5(a)は図2のD−D矢視図、図5(b)は図2のE−E矢視図である。
1 is a front view of the apparatus showing the structure of the main mechanism of the wafer surface polishing apparatus of the present invention, FIG. 2 is an XX sectional view of the polishing head of FIG. 1, and FIG. 3 (a) is an AA section of FIG. FIG. 3B is a sectional view taken along the line BB in FIG. 2, FIG. 4A is an explanatory diagram of a drive transmission path along the section AA in FIG. 2, and FIG. 4B is a sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 5 (a) is a DD arrow view of FIG. 2, and FIG. 5 (b) is an EE arrow view of FIG.

図1に示すように、研磨装置1は、研磨走行する研磨テープを装着した研磨ヘッド4と、研磨ヘッド4を支持する支持ユニット2と、研磨対象となる被研磨材Wを載置するワークテーブルユニット3とを備えてなるものである。研磨装置1には、機体(図示せず)から突きだされる上部フレーム5と、下部フレーム6が平行に配置され、上部フレーム5には、研磨ヘッドを装着した研磨ヘッド4を支持するための、支持ユニット2が配置され、下部フレーム6には、ワークテーブルユニット3が備えられている。また支持ユニット2には、研磨ヘッド4の水平方向移動部、昇降部及び回転部が備えられている。   As shown in FIG. 1, a polishing apparatus 1 includes a polishing head 4 equipped with a polishing tape that travels, a support unit 2 that supports the polishing head 4, and a work table on which a workpiece W to be polished is placed. The unit 3 is provided. In the polishing apparatus 1, an upper frame 5 and a lower frame 6 protruding from an airframe (not shown) are arranged in parallel, and the upper frame 5 is used to support the polishing head 4 on which the polishing head is mounted. The support unit 2 is disposed, and the work table unit 3 is provided on the lower frame 6. Further, the support unit 2 is provided with a horizontal moving part, a lifting part and a rotating part of the polishing head 4.

研磨ヘッド4の水平方向の移動は、被研磨材表面の位置決めとしてLMガイド21で行われるようになっており、このLMガイド21の基板上に研磨ヘッド4の昇降部及び回転部が配置されている。さらに研磨ヘッド4は、上部フレーム5に直交した回転軸20に連結され、昇降及び回転可能なボールロータリースプライン22を通り、上部のロータリージョイント28に連結して回転自由に支持されている。   The movement of the polishing head 4 in the horizontal direction is performed by the LM guide 21 as a positioning of the surface of the material to be polished, and the raising and lowering unit and the rotating unit of the polishing head 4 are arranged on the substrate of the LM guide 21. Yes. Further, the polishing head 4 is connected to a rotary shaft 20 orthogonal to the upper frame 5, passes through a ball rotary spline 22 that can be moved up and down, is connected to an upper rotary joint 28, and is rotatably supported.

研磨ヘッド4の昇降は、研磨ヘッド4に連結された回転軸(研磨ヘッド4のフランジに固定され、ロータリージョイン28まで連なるシャフト)20が加圧シリンダ(例えばエアーシリンダ)23によって制御され、ワークテーブル31に設置された被研磨材Wに適当な荷重を加えるために用いられる。研磨ヘッド4を回転可能に支持するため、加圧シリンダ23と回転軸20とは、ロータリージョイント28によって接続されている。さらに回転軸20には、ボールロータリースプライン22によって上下方向に移動および回転できるように支持されている。これにより、研磨ヘッド4の先端とワーク表面の位置決めを行うことが可能となっている。   The raising and lowering of the polishing head 4 is controlled by a pressure cylinder (for example, an air cylinder) 23 by a rotary shaft (a shaft fixed to the flange of the polishing head 4 and continuing to the rotary join 28) 20 connected to the polishing head 4, and the work table. This is used to apply an appropriate load to the material to be polished W provided at 31. In order to rotatably support the polishing head 4, the pressure cylinder 23 and the rotary shaft 20 are connected by a rotary joint 28. Further, the rotary shaft 20 is supported by a ball rotary spline 22 so that it can be moved and rotated in the vertical direction. This makes it possible to position the tip of the polishing head 4 and the workpiece surface.

そして、研磨ヘッド4の回転駆動用にモータ24が上部フレーム5の上に載置されている。そしてモータ24側のプーリ25と回転軸20側のプーリ26とがベルト27で連結され、モータ24の回転駆動により、回転軸20が回転し、スピンドルに連結された研磨ヘッド4が回転するようになっている。   A motor 24 is mounted on the upper frame 5 for rotationally driving the polishing head 4. Then, the pulley 25 on the motor 24 side and the pulley 26 on the rotating shaft 20 side are connected by a belt 27, and the rotating shaft 20 is rotated by the rotational drive of the motor 24 so that the polishing head 4 connected to the spindle rotates. It has become.

一方、下部フレーム6には、ワークテーブル31と、テーブル駆動モータ32とが配置されている。そしてワークテーブル31に連結したフランジ33のプーリ34とモータ32側のプーリ35とがベルト36で連結されており、これによりワークテーブル31が回転できるようになっている。   On the other hand, a work table 31 and a table drive motor 32 are arranged on the lower frame 6. The pulley 34 of the flange 33 connected to the work table 31 and the pulley 35 on the motor 32 side are connected by a belt 36 so that the work table 31 can be rotated.

また研磨ヘッド4の内部には後述するように2組の研磨テープが装着され、それぞれ独立した研磨テープ走行部が内蔵されている。   As will be described later, two sets of polishing tapes are mounted inside the polishing head 4, and independent polishing tape running portions are incorporated.

以下、本発明の研磨ヘッド4の構成について、添付図面を参照して説明する。図2〜図4に示すように、研磨ヘッド4は、回転軸20によって保持されている。研磨ヘッド4は、図2の回転軸の軸線Zを境にテープ走行系を保持する2つのブロック(左側ブロック10a、右側ブロック10b)で構成され、それぞれ研磨テープT1、T2がテープ幅方向に並列に内蔵され、複数の走行ローラによって走行されるようになっている。   Hereinafter, the configuration of the polishing head 4 of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 2 to 4, the polishing head 4 is held by a rotating shaft 20. The polishing head 4 is composed of two blocks (a left block 10a and a right block 10b) that hold the tape running system with the axis Z of the rotation axis in FIG. 2 as the boundary, and the polishing tapes T1 and T2 are arranged in parallel in the tape width direction, respectively. And is driven by a plurality of travel rollers.

左側ブロック10a、右側ブロック10bの内部には、研磨テープT1、T2が巻かれたロールが取り付けられる供給リール62a、62bと、供給リール62a、62bからそれぞれ引き出された研磨テープT1、T2を巻き取るための巻取りリール61a、61bが取り付けられている。そして左側ブロック10a内に設けられている研磨テープ搬送用の駆動モータであるテープ走行用モータ48により巻取りリール部及び走行ローラの一部を回転駆動させて、研磨テープT1、T2が供給リール62a、62bから引き出され、複数の走行ローラで研磨テープT1、T2を搬送しながら、研磨ヘッドの下端に設けるコンタクトローラ41a、41bを通過した後、巻取りリール61a、61bに巻き取るようになっている。   The supply reels 62a and 62b to which the rolls around which the polishing tapes T1 and T2 are wound are attached and the polishing tapes T1 and T2 drawn from the supply reels 62a and 62b, respectively, are wound inside the left block 10a and the right block 10b. Winding reels 61a and 61b are attached. Then, the take-up reel unit and a part of the running roller are driven to rotate by a tape running motor 48 which is a drive motor for carrying the abrasive tape provided in the left block 10a, and the abrasive tapes T1 and T2 are supplied to the supply reel 62a. , 62b, and after passing through the contact rollers 41a and 41b provided at the lower end of the polishing head while conveying the polishing tapes T1 and T2 with a plurality of running rollers, they are wound around the take-up reels 61a and 61b. Yes.

左側ブロック10aと右側ブロック10bとは、回転軸線Zで対称になっており、2組のテープ走行部を構成している。なお、回転軸線周囲には中空部19があり、この中空部19で走行モータ48の駆動力を複数のギヤ及びベルトによって巻取りリール部に伝達して、研磨テープT1、T2が走行される。   The left block 10a and the right block 10b are symmetric with respect to the rotation axis Z, and constitute two sets of tape running sections. A hollow portion 19 is provided around the rotation axis, and the driving force of the travel motor 48 is transmitted to the take-up reel portion by a plurality of gears and belts in the hollow portion 19 so that the polishing tapes T1 and T2 are traveled.

巻取り部は、一方がテープ巻取りトルク調整部(例えば、スリップリング)13a、13bを有し、もう一方は軸受によって回転自由なリール受け14a、14bになっている。また、テープ供給部も、一方がすべり軸受17a、17bを有し、テープ供給トルク調整部16a、16bを有している。このようにして、研磨テープが一定に調整された張力で走行できるようにしてある。   One of the winding units has tape winding torque adjusting units (for example, slip rings) 13a and 13b, and the other is a reel receiver 14a and 14b that is freely rotatable by a bearing. One of the tape supply units also has slide bearings 17a and 17b, and has tape supply torque adjustment units 16a and 16b. In this way, the polishing tape can be run with a constant tension.

前記研磨テープの巻取り部、及び供給部は、それぞれ内部側壁12a、12b、と外部側壁11a、11bに軸受を介して回転可能に支持されている。またこれらテープ供給リール62a、62b及びテープ巻取りリール61a、61bの回転軸線は、研磨ヘッド回転軸線Zに対して直交するように設けられている。   The polishing tape take-up portion and the supply portion are rotatably supported on the inner side walls 12a and 12b and the outer side walls 11a and 11b via bearings, respectively. The rotation axes of the tape supply reels 62a and 62b and the tape take-up reels 61a and 61b are provided so as to be orthogonal to the polishing head rotation axis Z.

そして、テープ供給リール62a、62b及びテープ巻取りリール61a、61bも2本のコンタクトローラ41a、41bと上下方向においてそれぞれ中心が同一線上に位置するように研磨ヘッド4の回転軸線Zよりの径方向外方に配置されている。   The tape supply reels 62a and 62b and the tape take-up reels 61a and 61b are also radially from the rotational axis Z of the polishing head 4 so that the centers thereof are positioned on the same line in the vertical direction with the two contact rollers 41a and 41b. Arranged outside.

また、テープ巻取りリール61a、61bの内側端部には、図3、図4に示すようにテープ巻取り軸タイミングプーリ50が設けられ、テープ供給軸タイミングプーリ50とベルト52を介して連結されている。   Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a tape take-up shaft timing pulley 50 is provided at the inner end of the tape take-up reels 61a and 61b, and is connected to the tape supply shaft timing pulley 50 via a belt 52. ing.

テープ走行モータ48が駆動してギヤGを介してアイドルギヤAに伝達し、その回転がさらにギヤHに伝達されて、タイミングプーリが回転し、その回転がベルト52を介して巻取り軸のタイミングプーリ50に伝えられ、テープ巻取りリール61a、61bが回転するようになっている。   The tape running motor 48 is driven and transmitted to the idle gear A via the gear G, the rotation is further transmitted to the gear H, the timing pulley is rotated, and the rotation is the timing of the winding shaft via the belt 52. It is transmitted to the pulley 50, and the tape take-up reels 61a and 61b are rotated.

また本実施形態での研磨ヘッド4は、1個のテープ走行用モータ48で、中央の中空部19に走行機構(ギヤ及びベルト等の駆動力伝達部材)を設けることによって、部品点数を低減し、小型化を図り、かつ供給リール62a、62bと巻取りリール61a、61bとが同期回転可能とされている。また均一な研磨に必要な研磨ヘッド4の回転の際の重量バランスを取るために、左側ブロック10bに設けた走行モータ48やその他の伝達装置(ギヤ、ベルト等)との重量平衡をとるために、重量平衡用部材としてのダミー部材49が右側ブロック10bに設けられている。   Further, the polishing head 4 in the present embodiment reduces the number of parts by providing a traveling mechanism (a driving force transmission member such as a gear and a belt) in the central hollow portion 19 with a single tape traveling motor 48. The supply reels 62a and 62b and the take-up reels 61a and 61b can be rotated synchronously. In addition, in order to balance the weight when rotating the polishing head 4 necessary for uniform polishing, to balance the weight with the traveling motor 48 and other transmission devices (gear, belt, etc.) provided in the left block 10b. A dummy member 49 as a weight balancing member is provided in the right block 10b.

また、研磨ヘッド4の下端に設けるコンタクトローラ41a、41bは、コンタクトローラ41a、41bの軸線と研磨ヘッド4の回転中心と直交させてワークテーブル31に対して平行になるように設けられ、研磨テープT1、T2を走行させながらコンタクトローラ41a、41bによって研磨テープをワークテーブル31上の被研磨材Wに一定の押圧力で押し付けられるようになっている。   Further, the contact rollers 41a and 41b provided at the lower end of the polishing head 4 are provided so as to be orthogonal to the axis of the contact rollers 41a and 41b and the rotation center of the polishing head 4 so as to be parallel to the work table 31, and polishing tape The polishing tape is pressed against the material to be polished W on the work table 31 with a constant pressing force by the contact rollers 41a and 41b while running on T1 and T2.

そして、2本のコンタクトローラ41a、41bは、研磨テープT1、T2が互いに反対方向に走行されるようにテープ走行モータ48と複数のギヤによって伝達され、コンタクトローラ41a、41bが軸線Zを中心に回転するようになっている。   The two contact rollers 41a and 41b are transmitted by the tape running motor 48 and a plurality of gears so that the polishing tapes T1 and T2 run in opposite directions, and the contact rollers 41a and 41b are centered on the axis Z. It is designed to rotate.

そのため、2つのコンタクトローラ41a、41bを個別に反対方向に回転させるために、それぞれの押付ローラ41a、41bをテープ走行用モータ48とギヤによって回転方向を相互に逆となるように複数のギヤによって調整されている。   Therefore, in order to individually rotate the two contact rollers 41a and 41b in opposite directions, the pressing rollers 41a and 41b are rotated by a plurality of gears so that the rotation directions are opposite to each other by the tape running motor 48 and the gears. It has been adjusted.

以下に、テープ走行用モータ48から複数のギヤによる、コンタクトローラへの伝達と、巻取りリールへの伝達について図4を参照して説明する。   Hereinafter, transmission from the tape running motor 48 to the contact roller and transmission to the take-up reel by a plurality of gears will be described with reference to FIG.

図3(a)に示すように、左側ブロック10aのコンタクトローラ41aには、テープ走行用モータ48に直結したギヤGからアイドルギヤB、Dによってコンタクトローラ部ギヤF1に伝達され、コンタクトローラ41aを回転させる。一方、右側ブロック10bのコンタクトローラ41bには、同一のテープ走行用モータ48に直結したギヤGからアイドルギヤA、C、Eによってコンタクトローラ部ギヤF2に伝達され、コンタクトローラ41bを回転させる。これらのギヤの組合せによって、コンタクトローラ41a、41bは逆方向に回転するようになっている。   As shown in FIG. 3 (a), the contact roller 41a of the left block 10a is transmitted from the gear G directly connected to the tape running motor 48 to the contact roller portion gear F1 by the idle gears B and D. Rotate. On the other hand, the contact roller 41b of the right block 10b is transmitted from the gear G directly connected to the same tape running motor 48 to the contact roller portion gear F2 by the idle gears A, C, E, and rotates the contact roller 41b. By the combination of these gears, the contact rollers 41a and 41b rotate in the reverse direction.

同時にテープ走行用モータ48のギヤGからアイドルギヤAに伝達され、タイミングプーリ50に伝達された回転力は巻取りプーリ51に伝達され、これと巻取りプーリ51に掛けまわされたタイミングベルト52によって巻取りプーリ51を回転し、供給リールに巻かれた研磨テープはコンタクトローラ41aを通して巻取りながら走行される。ここで、巻取りリール61a、61bは、互いに連結され、巻取りプーリ51によって回転される。なお、供給リール62a及び62bは、逆回転できるようにベアリング55(図2参照)によって連結され、回転自由になっている。   At the same time, the rotational force transmitted from the gear G of the tape running motor 48 to the idle gear A and transmitted to the timing pulley 50 is transmitted to the take-up pulley 51, and this and the timing belt 52 wound around the take-up pulley 51. The polishing tape wound around the supply reel by rotating the take-up pulley 51 is run while being taken up through the contact roller 41a. Here, the take-up reels 61 a and 61 b are connected to each other and rotated by the take-up pulley 51. The supply reels 62a and 62b are connected by a bearing 55 (see FIG. 2) so as to be reversely rotated, and are freely rotatable.

次に、研磨テープの走行経路を、図5(a)、(b)で説明する。図5(a)、(b)は研磨ヘッドの側面図で、図5(a)は図2のD−D矢視図で左側ブロック10aの研磨テープの走行経路を、図5(b)は図2のE−E矢視図で右側ブロック10bの研磨テープの走行経路を示すものである。   Next, the traveling path of the polishing tape will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b) are side views of the polishing head, FIG. 5 (a) is a view taken along the line DD in FIG. 2 and shows the travel path of the polishing tape of the left block 10a, and FIG. The EE arrow view of FIG. 2 shows the traveling path of the polishing tape of the right block 10b.

図5(a)において、研磨テープT1は、供給リール62aから送り出され、複数のローラ(71a、72a、73a、75a及び76)を通って、巻取りリ−ル61aの下側から矢印の方向に巻き取られる。一方、研磨テープT2は、供給リール62bから送り出され、複数のローラ(71b、72b、73b、75b)を通って、巻取りリール61bの上側から矢印の方向に巻き取られる。   In FIG. 5A, the polishing tape T1 is fed from the supply reel 62a, passes through a plurality of rollers (71a, 72a, 73a, 75a, and 76), and the direction of the arrow from the lower side of the winding reel 61a. Rolled up. On the other hand, the polishing tape T2 is fed out from the supply reel 62b, passes through a plurality of rollers (71b, 72b, 73b, 75b), and is wound in the direction of the arrow from the upper side of the take-up reel 61b.

このように研磨テープT1、T2は互いに同一方向、すなわち巻き取り回転方向が同一に回転して巻き取られるようになっている。なお、コンタクトローラ41a、41bの側面に、テープを緊張するためにピンチローラ77a、77bが設けられている。   As described above, the polishing tapes T1 and T2 are wound in the same direction, that is, the winding rotation direction is rotated in the same direction. In addition, pinch rollers 77a and 77b are provided on the side surfaces of the contact rollers 41a and 41b to tension the tape.

上述したように、本発明において、2つのコンタクトローラ41a、41bは、ワークテーブル(研磨台)31に設置された被研磨材Wの表面に接触させる研磨テープT1、T2の接触部が研磨ヘッド4の回転軸線Zよりも径方向の外に位置するようにするために、図2に示すように、被研磨材に接触させる研磨テープT1、T2の接触部を構成する2つのコンタクトローラ41a、41bを研磨ヘッド4の回転軸線Zよりも径方向外方で、且つ、2つのコンタクトローラ41a、41bが同一軸線上で研磨ヘッド4の回転軸線Zに対して対称に位置するように支持されている。   As described above, in the present invention, the contact portions of the polishing tapes T1 and T2 that are brought into contact with the surface of the material to be polished W placed on the work table (polishing table) 31 are the contact rollers 41a and 41b. As shown in FIG. 2, two contact rollers 41a and 41b constituting contact portions of the polishing tapes T1 and T2 that are brought into contact with the material to be polished are arranged so as to be positioned outside in the radial direction with respect to the rotation axis Z. And the two contact rollers 41a and 41b are supported so as to be positioned symmetrically with respect to the rotation axis Z of the polishing head 4 on the same axis. .

さらに、コンタクトローラ41a、41bは、研磨ヘッド4の回転中に被研磨材の所定の位置において互いに逆方向にローラ軸線を中心に回転するように、研磨ヘッド4に取り付けられている。これらは複数のアイドルギヤによって調整されているものである。   Further, the contact rollers 41 a and 41 b are attached to the polishing head 4 so as to rotate around the roller axis in opposite directions at predetermined positions of the material to be polished while the polishing head 4 is rotating. These are adjusted by a plurality of idle gears.

上記のような研磨装置による研磨方法(被研磨材の研磨又はクリーニング)は次のように行われる。   A polishing method (polishing or cleaning of an object to be polished) by the polishing apparatus as described above is performed as follows.

先ず、平坦な被研磨材を図1に示すワークテーブル31上に配置し、吸着させて固定する。   First, a flat material to be polished is placed on the work table 31 shown in FIG.

次に図1及び図2に示すように、水平移動装置(LMガイド21)を駆動させて、研磨ヘッド4を被研磨材の適切な位置まで水平移動させて、昇降装置の駆動により研磨ヘッド4に装着した研磨テープT1、T2をコンタクトローラ41a、41bにより被研磨材の表面に適当な圧力で接触させる。   Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the horizontal movement device (LM guide 21) is driven to horizontally move the polishing head 4 to an appropriate position of the material to be polished, and the polishing head 4 is driven by the lifting device. The polishing tapes T1 and T2 mounted on the surface are brought into contact with the surface of the material to be polished with appropriate pressure by the contact rollers 41a and 41b.

そして、テープ走行用モータ48を駆動させて、コンタクトローラ41a、41bとテープ巻取りリール61a、61bを回転させる。これにより、新しい研磨テープT1、T2がコンタクトローラ41a、41bへと順次供給された後にテープ巻取りリールに巻き取られる。   Then, the tape running motor 48 is driven to rotate the contact rollers 41a and 41b and the tape take-up reels 61a and 61b. As a result, new polishing tapes T1 and T2 are sequentially supplied to the contact rollers 41a and 41b and then wound around the tape take-up reel.

さらに、支持ユニット2の駆動モータ24を駆動させて、ベルト27で連結されたプーリ26を介して回転軸20を回転させることによって研磨ヘッド4を回転させる。このようにして、常に供給される新しい研磨テープによる回転研磨又はクリーニングが成し遂げられるようになっている。   Further, the driving motor 24 of the support unit 2 is driven, and the polishing head 4 is rotated by rotating the rotary shaft 20 via the pulley 26 connected by the belt 27. In this way, rotary polishing or cleaning with a new abrasive tape that is always supplied is achieved.

本発明の作用について、添付図面の参照と実施例及び比較例をあげて、本発明の研磨方法を具体的に説明する。   About the effect | action of this invention, the grinding | polishing method of this invention is concretely demonstrated with reference to an accompanying drawing, an Example, and a comparative example.

図6(a)は従来法による1本の研磨テープTを回転中心Pとして回転した場合、図6(b)は本発明による回転中心Pの両側に2本の研磨テープT1、T2を配置して互いに逆方向に走行しながら回転させた時の研磨テープに掛かる応力の模式図を示す。   FIG. 6A shows a case where a conventional polishing tape T is rotated about a rotation center P. FIG. 6B shows two polishing tapes T1 and T2 arranged on both sides of the rotation center P according to the present invention. The schematic diagram of the stress applied to the polishing tape when rotating while running in opposite directions is shown.

図6(a)及び(b)において、Tはテープ、Pは研磨ヘッドの回転中心を示す。矢印81は研磨ヘッドの回転方向、矢印82、82a、82bはテープ送り方向示し、83a、83bは、このときの発生する応力方向を示すものである。   6A and 6B, T indicates a tape, and P indicates a rotation center of the polishing head. An arrow 81 indicates the rotation direction of the polishing head, arrows 82, 82a, and 82b indicate the tape feeding direction, and 83a and 83b indicate the direction of the stress generated at this time.

図6(a)の従来例においては、研磨ヘッドの回転中心Pに対して、1本のテープに回転中心を境に逆方向の応力104a、104bが掛かる。そのためテープにねじれや皺が生じる。この応力が原因となってテープが切断されることがある。   In the conventional example of FIG. 6A, stresses 104a and 104b in opposite directions are applied to a single tape with respect to the rotation center P of the polishing head. As a result, the tape is twisted and wrinkled. The tape may be cut due to this stress.

一方、図6(b)に示す本発明の研磨方法によれば、回転中心Pに対して外側に研磨テープT1及びT2が配置されているため、研磨テープにねじれ応力が発生しないので、回転中心に応力が集中しない為、テープによじれや皺が生じない。また、テープ送り方向をT1及びT2で逆にしているため、2本のテープにバランスの取れた応力が発生するので、研磨ヘッドも安定に回転することになる。その結果、平滑性、平坦性の優れた研磨ができることになる。   On the other hand, according to the polishing method of the present invention shown in FIG. 6B, since the polishing tapes T1 and T2 are arranged outside the rotation center P, no twisting stress is generated in the polishing tape. Since no stress is concentrated on the tape, the tape is not twisted or wrinkled. Further, since the tape feeding directions are reversed at T1 and T2, balanced stress is generated on the two tapes, so that the polishing head also rotates stably. As a result, polishing with excellent smoothness and flatness can be achieved.

図7はコンタクトローラ41a、41bにより押圧され、走行する研磨テープT1、T2の概略斜視図である。研磨テープT1及びT2の供給リール62a、62bと巻取りリール61a、61bにはそれぞれ、走行する研磨テープT1、T2に一定の引っ張り力が加わるように、また異常な引っ張り力が加わった時にスリップするように、テープ供給トルク調整部(スリップリング)16a、16bとテープ巻取り調整部(スリップリング)13a、13bにより調整されている(図2参照)。調整は研磨テープT1、T2の巻き弛みのないように、テープ巻取り調整部(スリップリング)13a、13bの方が引っ張り力を大きくなっている。   FIG. 7 is a schematic perspective view of the polishing tapes T1 and T2 which are pressed and run by the contact rollers 41a and 41b. The supply reels 62a and 62b and the take-up reels 61a and 61b of the polishing tapes T1 and T2 slip so that a constant pulling force is applied to the traveling polishing tapes T1 and T2, respectively, and when an abnormal pulling force is applied. As described above, the tape supply torque adjusting sections (slip rings) 16a and 16b and the tape winding adjusting sections (slip rings) 13a and 13b are adjusted (see FIG. 2). The adjustment is such that the tape winding adjusting portions (slip rings) 13a and 13b have a higher tensile force so that the polishing tapes T1 and T2 are not loosened.

そのため図7に示すように、回転軸Pにおいて回転する研磨ヘッド4(図示せず)の回転方向81に対して、コンタクトローラ41a、41bの回転が互いに巻取り方向に向けて引っ張り力が加わるようにすれば、研磨テープT1、T2に弛みや皺の発生を抑えることができるようになり、結果均一な研磨面の形成に寄与することができる。   Therefore, as shown in FIG. 7, the rotation of the contact rollers 41 a and 41 b is applied to each other in the winding direction with respect to the rotation direction 81 of the polishing head 4 (not shown) rotating on the rotation axis P. By doing so, it becomes possible to suppress the occurrence of slack and wrinkles on the polishing tapes T1 and T2, thereby contributing to the formation of a uniform polished surface.

図8(a)及び(b)は、半導体ウェーハの好適な研磨例を示す。図8(a)は、ウェーハWの径が大きい(例えば、300φ)場合、図8(b)は、ウェーハWの径が小さい(例えば、200φ)場合、のウェーハWと研磨テープ幅(研磨領域幅)の位置関係を示すものである。   FIGS. 8A and 8B show suitable examples of polishing a semiconductor wafer. 8A shows a case where the diameter of the wafer W is large (for example, 300 φ), and FIG. 8B shows a case where the diameter of the wafer W is small (for example, 200 φ). This indicates the positional relationship of (width).

矢印85はウェーハWの回転方向、Sはウェーハの回転中心、Pは2組の研磨テープT1、T2の回転中心、矢印81は研磨ヘッド(研磨テープ)の回転方向である。   Arrow 85 is the rotation direction of the wafer W, S is the rotation center of the wafer, P is the rotation center of the two sets of polishing tapes T1 and T2, and arrow 81 is the rotation direction of the polishing head (polishing tape).

図8(a)において、ウェーハの半径に対して、2本の研磨テープ(T1+T2)の回転端がウェーハの半径よりも大きくし、一端がウェーハの回転中心Sの外側にあり、他端がウェーハの外周からはみ出すように配置される。   In FIG. 8A, the rotational ends of the two polishing tapes (T1 + T2) are larger than the radius of the wafer with respect to the radius of the wafer, one end is outside the rotation center S of the wafer, and the other end is the wafer. It arrange | positions so that it may protrude from the outer periphery.

また図8(b)のようにウェーハの半径が小さい(200φ)場合の一例を示す。具体的には、2.5インチ幅テープを2本使用し、トータル7インチとすれば、大小のウェーハ(300φと200φ)に対して研磨テープを変えずに使用することが可能である。   Further, an example in which the radius of the wafer is small (200φ) as shown in FIG. Specifically, if two 2.5 inch wide tapes are used and the total is 7 inches, it is possible to use a large and small wafer (300φ and 200φ) without changing the polishing tape.

このようにすればウェーハの前面が均一に研磨され、一部に不要な研磨模様を形成することがない。また、2本のテープ幅(コンタクトローラ幅)を変えずに300φ、200φの研磨が可能である。   In this way, the front surface of the wafer is uniformly polished, and an unnecessary polishing pattern is not formed in part. Further, 300φ and 200φ can be polished without changing the width of the two tapes (contact roller width).

なお、ウェーハの回転方向と研磨ヘッドの回転方向は、特に規定するものではないが、互いに逆方向の方が研磨効率を向上することができる。   The rotation direction of the wafer and the rotation direction of the polishing head are not particularly defined, but polishing directions can be improved in directions opposite to each other.

本発明のウェーハ平面研磨装置の主要機構部の構成を示す装置正面図。The apparatus front view which shows the structure of the main mechanism part of the wafer surface polishing apparatus of this invention. 図1の研磨ヘッドのX−X断面図。XX sectional drawing of the polishing head of FIG. (a)は図2のA−A断面図、(b)は図2のB−B断面図。(A) is AA sectional drawing of FIG. 2, (b) is BB sectional drawing of FIG. (a)は図2のA−A断面における駆動伝達経路説明図、(b)は図2のC−C断面における駆動伝達経路説明図。(A) is a drive transmission path explanatory drawing in the AA cross section of FIG. 2, (b) is a drive transmission path explanatory drawing in the CC cross section of FIG. (a)は図2のD−D矢視図、(b)は図2のE−E矢視図。(A) is a DD arrow view of FIG. 2, (b) is a EE arrow view of FIG. (a)は従来法による1本の研磨テープTを回転中心Pとして回転した場合の研磨テープに掛かる応力の模式図、(b)は本発明による回転中心Pの両側に2本の研磨テープT1、T2を配置して互いに逆方向に走行しながら回転させた場合の研磨テープに掛かる応力の模式図。(A) is a schematic diagram of stress applied to the polishing tape when one polishing tape T according to the conventional method is rotated about the rotation center P, and (b) is two polishing tapes T1 on both sides of the rotation center P according to the present invention. , The schematic diagram of the stress applied to the polishing tape when T2 is disposed and rotated while running in opposite directions. コンタクトローラにより押圧され、走行する研磨テープの概略斜視図。FIG. 3 is a schematic perspective view of a polishing tape that is pressed by a contact roller and travels. (a)、(b)は半導体ウェーハの好適な研磨例。(A), (b) is a suitable polishing example of a semiconductor wafer. (a)は従来の研磨装置正面図、(b)はその断面図である。(A) is a front view of a conventional polishing apparatus, and (b) is a sectional view thereof.

符号の説明Explanation of symbols

1 研磨装置
2 支持ユニット
3 ワークテーブルユニット
4 研磨ヘッド
5 上部フレーム
6 下部フレーム
10a 左側ブロック
10b 右側ブロック
41a、41b コンタクトローラ
61a、61b 巻取りリール
62a、62b 供給リール
T1、T2 研磨テープ
Z 回転軸

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing apparatus 2 Support unit 3 Work table unit 4 Polishing head 5 Upper frame 6 Lower frame 10a Left block 10b Right block 41a, 41b Contact roller 61a, 61b Take-up reel 62a, 62b Supply reel T1, T2 Polishing tape Z Rotating shaft

Claims (5)

走行する研磨テープが装着される研磨ヘッドと、前記研磨テープを被研磨材に押圧して前記研磨ヘッドを回転させる支持ユニットと、前記被研磨材が回転可能に装着されるワーク回転ユニットとを備えてなる研磨装置であって、
前記研磨ヘッドは、研磨テープと、該研磨テープを供給する供給リールと、供給された研磨テープを前記被研磨材に当接させるコンタクトローラと、該コンタクトローラを経た研磨テープを巻き取る巻取りリールと、を各2組有し、
前記被研磨材に押圧される前記研磨テープが、前記研磨ヘッドの回転軸と左右対称に、かつ所定の距離をおいて配置されると共に、それぞれ逆方向に走行可能とであることを特徴とする研磨装置。
A polishing head on which a traveling polishing tape is mounted, a support unit that rotates the polishing head by pressing the polishing tape against a material to be polished, and a work rotation unit on which the material to be polished is rotatably mounted. A polishing apparatus comprising:
The polishing head includes a polishing tape, a supply reel that supplies the polishing tape, a contact roller that abuts the supplied polishing tape against the material to be polished, and a take-up reel that winds the polishing tape that has passed through the contact roller And two sets of each,
The polishing tape pressed against the material to be polished is disposed symmetrically with a predetermined distance from the rotation axis of the polishing head and can run in opposite directions. Polishing equipment.
前記供給リール及び前記巻取りリールは、同期回転可能となるように、前記供給リール及び前記巻取りリールを駆動させる駆動モータ及び該駆動を伝達する駆動伝達装置に連結されてなることを特徴とする請求項1に記載の研磨装置。   The supply reel and the take-up reel are connected to a drive motor that drives the supply reel and the take-up reel and a drive transmission device that transmits the drive so as to be synchronously rotatable. The polishing apparatus according to claim 1. 前記駆動モータは、前記研磨ヘッドの回転軸の一方の側に配置されると共に、前記回転軸の他方の側に前記駆動モータ及び前記伝達装置との重量平衡をとる重量平衡用部材を配置したことを特徴とする請求項2に記載の研磨装置。   The drive motor is disposed on one side of the rotating shaft of the polishing head, and a weight balancing member that balances the weight of the drive motor and the transmission device is disposed on the other side of the rotating shaft. The polishing apparatus according to claim 2. 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の研磨装置を使用してなる研磨方法であって、
逆方向に走行する2本の前記研磨テープの前記コンタクトローラに当接する位置において、前記研磨ヘッドの回転方向と対向する向きに走行して前記被研磨部材を研磨することを特徴とする研磨方法。
A polishing method using the polishing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A polishing method, wherein the member to be polished is polished by running in a direction opposite to a rotation direction of the polishing head at a position where the two polishing tapes running in opposite directions contact the contact roller.
前記2本の研磨テープのうち、一方の研磨テープの外側と、他方の研磨テープの外側との間が、薄板円形である被研磨材の半径を超えた長さであって、かつ前記被研磨材の直径の長さよりも小さい範囲に設定してなることを特徴とする請求項4に記載の研磨方法。




Of the two polishing tapes, the length between the outer side of one polishing tape and the outer side of the other polishing tape exceeds the radius of the material to be polished that is a thin plate, and the object to be polished The polishing method according to claim 4, wherein the polishing method is set in a range smaller than the length of the diameter of the material.




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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013011759A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-24 住友電気工業株式会社 Semiconductor device manufacturing method
CN114505751A (en) * 2021-12-30 2022-05-17 河南豫科光学科技股份有限公司 Automatic frosted glass production line

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10144109B2 (en) * 2015-12-30 2018-12-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Polisher, polishing tool, and polishing method
CN108857746A (en) * 2018-09-18 2018-11-23 天津冰科技有限公司 A kind of mould parts grinding device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1119859A (en) * 1997-07-03 1999-01-26 Nippon Micro Coating Kk Polishing device
JPH11216654A (en) * 1998-02-02 1999-08-10 Speedfam Co Ltd Polishing device
JP2006272546A (en) * 2000-06-30 2006-10-12 Ebara Corp Polishing apparatus and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1119859A (en) * 1997-07-03 1999-01-26 Nippon Micro Coating Kk Polishing device
JPH11216654A (en) * 1998-02-02 1999-08-10 Speedfam Co Ltd Polishing device
JP2006272546A (en) * 2000-06-30 2006-10-12 Ebara Corp Polishing apparatus and method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013011759A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-24 住友電気工業株式会社 Semiconductor device manufacturing method
JP2013026247A (en) * 2011-07-15 2013-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Manufacturing method of semiconductor device
CN114505751A (en) * 2021-12-30 2022-05-17 河南豫科光学科技股份有限公司 Automatic frosted glass production line
CN114505751B (en) * 2021-12-30 2023-06-09 河南豫科光学科技股份有限公司 Automatic frosting glass production line

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