JP2011086732A - ノッチ研磨装置、ベベル研磨装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノッチ研磨パッドに生じるバリ（髭状体）を十分に除去する。
【解決手段】半導体ウェハ５のノッチ６を研磨する研磨部２ａを有するノッチ研磨パッド２と、ノッチ研磨パッド２における研磨部２ａの周辺に発生するバリ（髭状体１１）を除去するバリ除去機構１とを有している。バリ除去機構１は、ノッチ研磨パッド２に沿うように変形可能な材質からなる本体部３ａと、本体部３ａの表面に付着している砥粒３ｂと、を含むバリ除去部材（例えば、バリ除去ワイヤー３）を有している。バリ除去部材（バリ除去ワイヤー３）をノッチ研磨パッド２に沿うように当接させた状態で、ノッチ研磨パッド２とバリ除去部材（バリ除去ワイヤー３）とを相対移動させることによりバリ（髭状体１１）を除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノッチ研磨装置、ベベル研磨装置及び半導体装置の製造方法に関する。

半導体ウェハ（以下、単にウェハ）の外周部（ベベル部）は、ウェハの表裏と同様に鏡面研磨される。ウェハの外周部には、結晶方位を示すＶ字状の切り欠き（ノッチ）が形成される場合がある。このノッチの内周部も、ウェハにおけるノッチの形成部位以外の外周部と同様に鏡面研磨されることがある。

ところで、ノッチの形状は、ウェハにおけるノッチの形成部位以外の外周部とは大きく異なる。このため、ノッチの内周部の鏡面研磨には、ノッチの鏡面研磨に専用のノッチ研磨パッドが用いられる。

ノッチ研磨パッドは、円盤状の全体形状に形成され、その周縁部はノッチの輪郭とほぼ一致する山形状の断面輪郭形状に形成されている。このノッチ研磨パッドは、例えば、不織布等により構成される。なお、ノッチ研磨パッドにおける山形の端部が、ノッチに当接してノッチを研磨する研磨部として機能する。一方で、ノッチ研磨パッドにおける研磨部以外の部分は、ノッチに当接しない非研磨部である。

このようなノッチ研磨パッドを用いたノッチの鏡面研磨は、例えば、ノッチにスラリーを供給するとともに、ノッチ研磨パッドをその盤面と平行に回転させながら、ノッチ研磨パッドの研磨部をノッチに押し付けることにより行う。これと同様の技術は、例えば、特許文献１に記載されている。

研磨作業を進めるうちに、ノッチ研磨パッドを構成する繊維の一部が毛羽立ち、ノッチ研磨パッドにおける山形の研磨部と非研磨部との境界部から髭が伸びたようになる。このような髭状のバリの部分（以下、髭状体）は、ノッチ研磨パッドの周縁部の山形形状が崩れて該ノッチ研磨パッドの成型が必要となるよりもはるかに早く発生する。

このような髭状のバリの部分（以下、髭状体）は、ノッチ研磨パッドの回転に伴って振り回され、鞭のようにウェハの表面に打ち付けられる（以下、この現象を鞭打ち現象という）。この鞭打ち現象によって、ウェハにおいて、ノッチ研磨パッドにおける髭状体の発生箇所と対応する箇所では、その他の箇所とは異なる態様で研磨が進行する。その結果、ウェハにおけるノッチ或いはその近傍部分に傷が入りウェハの割れを引き起こしたり、或いは、研磨ムラを生じることによりウェハの表面及び裏面の研磨の精度に問題が生じたりする。

図１３は鞭打ち現象によって熱酸化膜成膜ウェハに生じた研磨ムラ（形状不良）の拡大写真を示す図である。

このうち図１３（ａ）において、黒い部分はウェハ５が存在しない部分であり、右側の大きく上側に切り欠かれた部分がノッチである。図１３（ａ）の例では、ノッチの左脇（ノッチから数ｍｍ離れた位置）には、鞭打ち現象による酸化膜の研磨ムラ１０１が生じている。この酸化膜の研磨ムラ１０１は、鞭打ち現象により不要な研磨が進行した結果として生じたものであり、この研磨ムラ１０１の箇所では酸化膜のエッチング範囲が特異に広がっている。

また、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）におけるＡ部（ノッチの一部分）を更に拡大した写真を示す。また、図１３（ｃ）は図１３（ｂ）とは反対側の面（裏面）からウェハを撮影した写真を示す。図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）の例では、鞭打ち現象によって、ノッチの一部分に微小な傷１０２が形成されている。

特許文献２では、このような鞭打ち現象を抑制するための提案として、該文献中の図６及び図７に示されるような、断面Ｖ字形状の溝が形成され、この溝の内周面にダイヤモンド粒が埋め込まれた固形の髭除去工具を用いて、ノッチ研磨パッドの髭状体を除去する技術が記載されている。すなわち、特許文献２の技術では、そのような固形の髭除去工具の溝内にノッチ研磨パッドの研磨部を入り込ませて、該ノッチ研磨パッドを回転させることにより、髭状体を除去することができる旨の記載がある。

特開２０００−２３３３５４号公報 特開２００５−１１８９０３号公報

しかしながら、特許文献２の髭除去工具には、実際には髭状体の十分な除去効果がなく、ウェハの処理枚数の増加に伴い髭状体が徐々に伸びていく。上述のように、ノッチ研磨パッドは不織布等からなり、研磨時に水を吸うと柔らかくなる。このため、特許文献２のような固形の髭除去工具では、軟らかいノッチ研磨パッドの外形に対して十分にフィットすることができないため、髭を十分に除去することが困難であるものと考えられる。

このように、ノッチ研磨パッドに生じる髭状体（バリ）を十分に除去することは困難だった。

本発明は、半導体ウェハのノッチを研磨する研磨部を有するノッチ研磨パッドと、前記ノッチ研磨パッドにおける前記研磨部の周辺に発生するバリを除去するバリ除去機構と、を有し、前記バリ除去機構は、前記ノッチ研磨パッドに沿うように変形可能な材質からなる本体部と、前記本体部の表面に付着している砥粒と、を含むバリ除去部材を有し、前記バリ除去部材を前記ノッチ研磨パッドに沿うように当接させた状態で、前記ノッチ研磨パッドと前記バリ除去部材とを相対移動させることにより、前記バリを除去することを特徴とするノッチ研磨装置を提供する。

このノッチ研磨装置によれば、バリ除去機構は、ノッチ研磨パッドに沿うように変形可能な材質からなる本体部と、本体部の表面に付着している砥粒と、を含むバリ除去部材を有し、バリ除去部材をノッチ研磨パッドに沿うように当接させた状態で、ノッチ研磨パッドとバリ除去部材とを相対移動させることにより、バリを除去することができる。すなわち、バリ除去部材は、ノッチ研磨パッドの形状に対して容易にフィットしつつノッチ研磨パッドに当接することができるので、ノッチ研磨パッドのバリを十分に除去することができる。その結果、ウェハのノッチ及びその周辺部における研磨ムラ及び傷の発生を抑制することができる。

また、本発明は、本発明のノッチ研磨装置と、前記半導体ウェハにおける前記ノッチ以外のベベル部を研磨するベベル研磨部と、を有することを特徴とするベベル研磨装置を提供する。

また、本発明は、本発明のノッチ研磨装置の前記バリ除去機構により前記ノッチ研磨パッドの周縁部に発生するバリを除去する工程と、前記ノッチ研磨パッドにより前記ノッチを研磨する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。

本発明によれば、ノッチ研磨パッドに生じる髭状体を十分に除去することができる。

第１の実施形態に係るノッチ研磨装置の構成を示す模式図であり、特に、バリ除去機構によるバリ除去動作を行う状態を示す。 第１の実施形態に係るノッチ研磨装置の構成を示す模式図であり、特に、ノッチ研磨パッドによるノッチ研磨動作を行う状態を示す。 第１の実施形態に係るノッチ研磨装置が備えるバリ除去部材としてのバリ除去ワイヤーを示す模式図である。 第１の実施形態に係るノッチ研磨装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るノッチ研磨装置を有するベベル研磨装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るノッチ研磨装置によるノッチ研磨動作を示す模式図である。 ノッチ研磨パッドの周縁部の形状を示す図であり、このうち（ａ）は研磨の実施前の状態を、（ｂ）は研磨によりバリが発生した状態を、（ｃ）はバリ除去機構によってバリを除去した後の状態を、それぞれ示す。 第１の実施形態に係るノッチ研磨装置のバリ除去機構によるバリの除去効果を示す図である。 第２の実施形態に係るノッチ研磨装置が有する成型部材を示す斜視図である。 第２の実施形態に係るノッチ研磨装置の構成を示すブロック図である。 ノッチ研磨パッドの周縁部の形状を示す図であり、このうち（ａ）はバリ除去部材によりバリを除去した後の状態を、（ｂ）はバリ除去部材によるバリの除去と成型部材による成型とを行った後の状態を、それぞれ示す。 第３の実施形態に係るノッチ研磨装置が備えるバリ除去部材としてのバリ除去テープを示す模式図であり、このうち（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 ノッチ研磨パッドに生じた髭状のバリの部分による鞭打ち現象によってウェハに生じた研磨ムラ（形状不良）の拡大写真を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。

〔第１の実施形態〕
図１及び図２は第１の実施形態に係るノッチ研磨装置１００の構成を示す模式図である。このうち図１はバリ除去機構１によるバリ除去動作を行う状態を示し、図２はノッチ研磨パッド２によるノッチ研磨動作を行う状態を示す。図３はバリ除去部材としてのバリ除去ワイヤー３を示す模式図である。図４は第１の実施形態に係るノッチ研磨装置１００の構成を示すブロック図である。図５は第１の実施形態に係るノッチ研磨装置１００を有するベベル研磨装置１５０の構成を示すブロック図である。図６は第１の実施形態に係るノッチ研磨装置１００によるノッチ研磨動作を示す模式図である。図７はノッチ研磨パッド２の周縁部の形状を示す図であり、このうち（ａ）は研磨の実施前の状態を、（ｂ）は研磨によりバリ（髭状体１１）が発生した状態を、（ｃ）はバリ除去機構１によって髭状体（バリ）１１を除去した後の状態を、それぞれ示す。

本実施形態に係るノッチ研磨装置１００は、半導体ウェハ（以下、単にウェハ）５のノッチ６を研磨する研磨部２ａを有するノッチ研磨パッド２と、ノッチ研磨パッド２における研磨部２ａの周辺に発生するバリ（髭状体１１）を除去するバリ除去機構１と、を有している。バリ除去機構１は、ノッチ研磨パッド２に沿うように変形可能な材質からなる本体部３ａと、本体部３ａの表面に付着している多数の砥粒３ｂと、を含むバリ除去部材（例えば、バリ除去ワイヤー３）を有している。バリ除去部材（例えば、バリ除去ワイヤー３）をノッチ研磨パッド２に沿うように当接させた状態で、ノッチ研磨パッド２とバリ除去部材（例えば、バリ除去ワイヤー３）とを相対移動させることにより、バリ（髭状体１１）を除去する。
また、本実施形態に係るベベル研磨装置１５０は、本実施形態に係るノッチ研磨装置１００と、ウェハ５におけるノッチ６以外のベベル部を研磨するベベル研磨部（例えば、ベベル側面研磨部１５５、ベベル表面ラウンド研磨部１５６、及び、ベベル裏面ラウンド研磨部１５８を含んで構成される）と、を有する。
また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、本実施形態に係るノッチ研磨装置１００のバリ除去機構１によりノッチ研磨パッド２に発生するバリ（髭状体１１）を除去する工程と、ノッチ研磨パッド２の研磨部２ａによりノッチ６を研磨する工程と、を有する。
以下、詳細に説明する。

先ず、ノッチ研磨装置１００の構成を説明する。

図１及び図２に示すように、ノッチ研磨装置１００は、ノッチ研磨パッド２と、バリ除去機構１と、を有している。

ノッチ研磨パッド２は、例えば不織布等からなり、円盤状に形成されている。ノッチ研磨パッド２の周縁部は、ウェハ５のノッチ６の形状に沿うような断面山形形状とされている。ノッチ研磨パッド２における山形の端部が、ノッチ６に当接してノッチ６を研磨する研磨部２ａとして機能する。一方で、ノッチ研磨パッド２における研磨部２ａ以外の部分は、ノッチ６に当接しない非研磨部である。このノッチ研磨パッド２は、例えば、図２に示すように、その盤面と平行に回転しながら、当該ノッチ研磨パッド２の研磨部２ａによってウェハ５のノッチ６を研磨する。

バリ除去機構１は、ノッチ研磨パッド２の研磨部２ａの周辺に発生する髭状のバリ（以下、髭状体１１）を除去するものである。このバリ除去機構１は、例えば、バリ除去部材としてのバリ除去ワイヤー３を有している。

図３に示すように、バリ除去ワイヤー３は、ワイヤー状の本体部３ａと、この本体部３ａの表面に付着している砥粒３ｂと、を含んで構成されている。本体部３ａは、ノッチ研磨パッド２の周縁部（例えば、研磨部２ａ及びその周辺の部分）に沿うように変形可能な材質からなる。本体部３ａは、具体的には、例えば、塩ビ、ゴム、カーボン、或いはＳＵＳ、銅、アルミニウムなどの金属ワイヤーまたはそれら金属を含む紐からなる。この本体部３ａの径は、例えば、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。また、砥粒３ｂは、ノッチ研磨パッド２よりも硬質な材質であれば良い。具体的には、砥粒３ｂは、例えば、ダイヤモンド、アルミナ或いはサファイヤの砥粒であることが好ましい例である。また、この砥粒３ｂの粒径は、例えば、５０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。砥粒３ｂを本体部３ａに付着させるには、例えば、接着剤による接着、電着、溶着、或いは、焼き締め（焼成）を行うことが挙げられる。

ノッチ研磨装置１００は、図１に示すように、バリ除去ワイヤー３をノッチ研磨パッド２の周縁部に沿うように当接させた状態で、ノッチ研磨パッド２とバリ除去ワイヤー３とを相対移動（具体的には、例えば、ノッチ研磨パッド２をその盤面と平行に回転）させることにより、髭状体１１を除去することができるように構成されている。

具体的には、例えば、ノッチ研磨装置１００は、図４に示すように、バリ除去ワイヤー３に所定の張力を付与することによってバリ除去ワイヤー３をノッチ研磨パッド２の周縁部に沿うように当接させる張力付与機構２０を有している。この張力付与機構２０は、例えば、バリ除去ワイヤー３を送り出す送出機構３０と、バリ除去ワイヤー３を回収する回収機構４０と、を有している。そして、送出機構３０と回収機構４０とが協働することにより、送出機構３０と回収機構４０との間のバリ除去ワイヤー３に所定の張力を付与する。

送出機構３０は、例えば、回転可能に保持されている送出ドラム７（図１）と、送出アクチュエータ１２（図４）と、を有している。送出ドラム７には、予め長尺なバリ除去ワイヤー３が巻き付けられている。送出アクチュエータ１２は、例えばモータからなり、送出ドラム７からバリ除去ワイヤー３が送り出される方向に送出ドラム７を回転させる。

回収機構４０は、例えば、回転可能に保持されている巻取ドラム８（図１）と、巻取アクチュエータ１３（図４）と、を有している。巻取アクチュエータ１３は、例えばモータからなり、バリ除去ワイヤー３を巻取ドラム８に巻き取って回収する方向に、該巻取ドラム８を回転させる。

張力付与機構２０は、他に、バリ除去ワイヤー３を案内する一対のプーリ９、１０（図１）を有している。これらプーリ９、１０は、図１に示すように、バリ除去動作（髭状体１１の除去動作）の際に、ノッチ研磨パッド２の表裏両脇に位置する。これにより、プーリ９、１０は、バリ除去ワイヤー３をノッチ研磨パッド２の周縁部に沿うように該ノッチ研磨パッド２に対して係合させる。

なお、図示は省略するが、張力付与機構２０は、他に、テンションプーリを有していても良い。このテンションプーリは、送出ドラム７とプーリ９との間、又は、プーリ１０と巻取ドラム８との間において、バリ除去ワイヤー３に係合するように配置すると良い。

ここで、ノッチ研磨パッド２によるノッチ６の研磨の際にも、常時、バリ除去ワイヤー３がノッチ研磨パッド２に接触していると、ノッチ研磨パッド２の消耗が早まってしまう。このため、バリ除去ワイヤー３はバリ除去動作が必要なときにのみバリ除去ワイヤー３をノッチ研磨パッド２に接触させることが好ましい。

そこで、バリ除去機構１は、図４に示すように、バリ除去ワイヤー３とノッチ研磨パッド２とが相互に離間する位置（図２の位置）、及び、バリ除去ワイヤー３とノッチ研磨パッド２とが相互に接触する位置（図１の位置）に、バリ除去ワイヤー３とノッチ研磨パッド２とを相対的に移動させるバリ除去機構移動機構（待避移動機構）５０を有している。バリ除去機構移動機構５０は、ノッチ研磨動作の際にはバリ除去ワイヤー３とノッチ研磨パッド２とが相互に離間する位置にバリ除去ワイヤー３とノッチ研磨パッド２とを相対的に移動させる一方で、バリ除去動作の際にはバリ除去ワイヤー３とノッチ研磨パッド２とが相互に接触する位置にバリ除去ワイヤー３とノッチ研磨パッド２とを相対的に移動させる。このバリ除去機構移動機構５０は、例えばモータ或いはシリンダ等からなるバリ除去機構移動アクチュエータ１４を有し、このバリ除去機構移動アクチュエータ１４によって、バリ除去機構１を図１の矢印Ｂ方向に移動させることにより、バリ除去ワイヤー３とノッチ研磨パッド２とが相互に接触する位置にバリ除去ワイヤー３を移動させることができる。一方、バリ除去機構移動アクチュエータ１４は、バリ除去機構１を図２の矢印Ｃ方向に移動させることにより、バリ除去ワイヤー３とノッチ研磨パッド２とが相互に離間する待避位置にバリ除去ワイヤー３を移動させることができる。このようなバリ除去機構移動機構５０は、バリ除去ワイヤー３を待避位置に移動させる際に、待避移動機構として機能する。

なお、図２に示すように、バリ除去ワイヤー３を待避位置に移動させた際には、バリ除去ワイヤー３が弛まないように、巻取ドラム８によってバリ除去ワイヤー３を巻き取ることが好ましい。これにより、より確実に、バリ除去ワイヤー３とノッチ研磨パッド２とが相互に接触しないようにできる。

図４に示すように、ノッチ研磨装置１００は、他に、ノッチ研磨パッド回転機構６０と、ノッチ研磨パッド軸方向移動機構７０と、ウェハ移動機構８０と、ウェハ揺動機構９０と、を有している。

ノッチ研磨パッド回転機構６０は、例えばモータ等からなるノッチ研磨パッド回転アクチュエータ１５を有し、このノッチ研磨パッド回転アクチュエータによって、ノッチ研磨パッド２をその盤面と平行に回転させる。

ノッチ研磨パッド軸方向移動機構７０は、例えばモータ或いはシリンダ等からなるノッチ研磨パッド軸方向移動アクチュエータ１６を有し、このノッチ研磨パッド軸方向移動アクチュエータ１６によって、ノッチ研磨パッド２をその軸方向（図１及び図２の矢印Ｇ方向：ノッチ研磨パッド２の盤面の法線方向）に移動させる。

ウェハ移動機構８０は、例えばモータ或いはシリンダ等からなるウェハ移動アクチュエータ１７を有し、このウェハ移動アクチュエータ１７によって、ウェハ５をそのノッチ６がノッチ研磨パッド２に接触する方向（図２の矢印Ｅ方向）及びノッチ６がノッチ研磨パッド２から離れる方向（図１の矢印Ｄ方向）に移動させる。

ウェハ揺動機構９０は、例えばモータ或いはシリンダ等からなるウェハ揺動アクチュエータ１８を有し、このウェハ揺動アクチュエータ１８によって、ウェハ５の一端部を揺動支点として、ウェハ５をその板面が俯仰する方向（図６の矢印Ｆ方向）に揺動させる。

また、制御部１９は、送出アクチュエータ１２、巻取アクチュエータ１３、バリ除去機構移動アクチュエータ１４、ノッチ研磨パッド回転アクチュエータ１５、ノッチ研磨パッド軸方向移動アクチュエータ１６、ウェハ移動アクチュエータ１７、及び、ウェハ揺動アクチュエータ１８の動作制御を行う。この制御部１９は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、このＣＰＵの動作用プログラムなどを記憶したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの作業領域などとして機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、を備えて構成されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている動作用プログラムに従って動作することにより、上述の動作制御を行う。

次に、ベベル研磨装置１５０の構成を説明する。

図５に示すように、本実施形態に係るベベル研磨装置１５０は、例えば、ウェハ搬送部１５２と、ウェハセンタリング部１５３と、ノッチ研磨部１５４と、ベベル側面研磨部１５５と、ベベル表面ラウンド研磨部１５６と、第１ウェハ反転部１５７と、ベベル裏面ラウンド研磨部１５８と、第２ウェハ反転部１５９と、後洗浄部１６０と、を有している。このうち後洗浄部１６０は、例えば、第１ブラシ洗浄部１６１と、第２ブラシ洗浄部１６２と、スピン洗浄部１６３と、を有している。

ベベル研磨装置１５０のノッチ研磨部１５４は、上述したような本実施形態に係るノッチ研磨装置１００により構成されている。

また、ウェハ５におけるノッチ６以外のベベル部を研磨するベベル研磨部は、例えば、ベベル側面研磨部１５５、ベベル表面ラウンド研磨部１５６、第１ウェハ反転部１５７、ベベル裏面ラウンド研磨部１５８、及び、第２ウェハ反転部１５９により構成されている。

ベベル研磨装置１５０のノッチ研磨部１５４（ノッチ研磨装置１００）以外の構成は、周知のベベル研磨装置と同様であるため詳細な説明は省略するが、以下、簡単に説明する。

ウェハ搬送部１５２は、ウェハ５の搬送を行う。すなわち、ウェハ搬送部１５２は、ベベル研磨装置１５０へ運搬されたウェハカセット１５１内のウェハ５をウェハセンタリング部１５３へ搬送する。また、ウェハ搬送部１５２は、後述するように後洗浄部１６０による洗浄が行われた後のウェハ５を、後洗浄部１６０のスピン洗浄部１６３からウェハカセット１５１へ搬送し、該ウェハカセット１５１内に収納する。

また、ウェハセンタリング部１５３は、ウェハ搬送部１５２により搬送されてきたウェハ５を、そのノッチ６が所定の向きとなるように位置決めし、該位置決め後のウェハ５をノッチ研磨部１５４に受け渡す。また、ノッチ研磨部１５４（ノッチ研磨装置１００）によるノッチ６の研磨が行われた後のウェハ５は、ベベル側面研磨部１５５、ベベル表面ラウンド研磨部１５６及びベベル裏面ラウンド研磨部１５８によって、ノッチ６以外のベベル部（外周部）が研磨される。

ここで、ウェハ５の外周部には、ウェハ５の主面と連続する第１傾斜面と、ウェハ５の裏面と連続する第２傾斜面と、が形成されている。なお、第１及び第２傾斜面は、断面弧状であっても良い。そして、これら第１及び第２傾斜面の間に位置するウェハ５の外周端面は、これら第１及び第２傾斜面と連続的に形成されている。ウェハ５の外周端面は、第１及び第２傾斜面と連続するような断面弧状の面、或いは、ウェハ５の主面に対して直交するような面となっている。ウェハ５の外周端面は、ベベル側面研磨部１５５により鏡面研磨される。また、ウェハ５の第１傾斜面は、ベベル表面ラウンド研磨部１５６により鏡面研磨される。また、ウェハ５の第２傾斜面は、ベベル裏面ラウンド研磨部１５８により鏡面研磨される。

なお、ベベル表面ラウンド研磨部１５６により第１傾斜面が研磨された後のウェハ５は、第１ウェハ反転部１５７によって表裏反転された後（裏返された後）、ベベル裏面ラウンド研磨部１５８に受け渡される。また、ベベル裏面ラウンド研磨部１５８により第２傾斜面が研磨された後のウェハ５は、例えば、第２ウェハ反転部１５９によって表裏反転された後（表向きに戻された後）、後洗浄部１６０に受け渡される。

後洗浄部１６０では、第１ブラシ洗浄部１６１と第２ブラシ洗浄部１６２とで順次にブラシを用いてウェハ５を洗浄した後、スピン洗浄部１６３でウェハ５をスピン洗浄し、洗浄後のウェハ５を乾燥させる。

次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。

先ず、ノッチ研磨動作を説明する。ノッチ研磨動作の際には、図２に示すように、ウェハ５をウェハ移動機構８０のウェハ移動アクチュエータ１７によってノッチ研磨パッド２側に（矢印Ｅ方向に）移動させて、ノッチ６をノッチ研磨パッド２に接触させる。この際には、図２に示すように、ウェハ５の板面の法線方向とノッチ研磨パッド２の盤面の法線方向とが互いに垂直になり、ウェハ５の板面とノッチ研磨パッド２の盤面とが互いに垂直となるように、ウェハ５及びノッチ研磨パッド２がそれぞれ位置する。また、このノッチ研磨動作の際には、バリ除去機構移動機構５０のバリ除去機構移動アクチュエータ１４によってバリ除去機構１を図２の矢印Ｃ方向に移動させることにより、バリ除去ワイヤー３をノッチ研磨パッド２から離間させておく。この状態で、ノッチ６にスラリー及び水を供給するとともに、ノッチ研磨パッド２をノッチ研磨パッド回転機構６０によってその盤面と平行に回転させることにより、ノッチ研磨パッド２によりノッチ６を研磨する。

ここで、ノッチ６の内周部にも、ウェハ５におけるノッチ６の形成部位以外の外周部と同様に、ウェハ５の主面と連続する第１傾斜面と、ウェハ５の裏面と連続する第２傾斜面と、が形成されている。そして、これら第１及び第２傾斜面の間に位置するノッチ６の内周端面は、これら第１及び第２傾斜面と連続するような断面弧状の形状に形成されている。これらノッチ６の第１傾斜面、第２傾斜面及び内周端面をそれぞれ研磨するために、研磨中は、図６に示すように、ウェハ揺動機構９０のウェハ揺動アクチュエータ１８により、ウェハ５の一端部（図５の右端）を揺動支点として、ウェハ５をその板面が俯仰する方向（図６の矢印Ｆ方向）に揺動させる。すなわち、例えば、ウェハ５において図６における上側の面が主面であるとすると、図６に実線で示すようにウェハ５を図６において右下がりとなるように傾けた状態では主に第１傾斜面を研磨することができ、ウェハ５を図６において水平にした状態では内周端面を研磨することができ、ウェハ５を図６において右上がりとなるように傾けた状態では主に第２傾斜面を研磨することができる。なお、ノッチ６の研磨は、ウェハ５が図６に示す３つの傾斜角度となっているときにのみ行うのではなく、ウェハ５を矢印Ｆ方向に揺動させる過程で連続的に行う。このように連続的な研磨を行うことにより、主面、第１傾斜面、第２傾斜面、内周端面及び裏面を境目無く連続的に研磨することができる。また、ノッチ６の内周部の全域を研磨するために、ノッチ研磨パッド軸方向移動機構７０によって、ノッチ研磨パッド２を該ノッチ研磨パッド２の軸方向（図１及び図２の矢印Ｇ方向：ノッチ研磨パッド２の盤面の法線方向）に移動させる。なお、ノッチ研磨パッド２の回転方向は、一方向としても良いし、或いは、必要に応じて正逆回転させるようにしても良い。

ここで、このようなノッチ研磨動作の前には、ノッチ研磨パッド２の周縁部の形状は、例えば図７（ａ）に示すような山形形状となっている。しかし、このようなノッチ研磨動作を進めるうちに、ノッチ研磨パッド２の周縁部には、図７（ｂ）に示すような髭状体１１が発生するため、髭状体１１による鞭打ち現象が起こるようになる。そこで、この髭状体１１を除去するために、本実施形態に係るノッチ研磨装置１００は、上述のノッチ研磨動作の他に、以下に説明するバリ除去動作を実施する。

バリ除去動作の際には、図１に示すように、ウェハ５をウェハ移動機構８０のウェハ移動アクチュエータ１７によってノッチ研磨パッド２から遠ざかる方向（矢印Ｄ方向に）移動させて、ノッチ６をノッチ研磨パッド２から離間させる。一方、バリ除去ワイヤー３をバリ除去機構移動機構５０のバリ除去機構移動アクチュエータ１４によって矢印Ｂ方向に移動させることにより、バリ除去ワイヤー３がノッチ研磨パッド２の周縁部に沿って接触する状態とする。更に、張力付与機構２０によってバリ除去ワイヤー３に所定の張力を付与する。すなわち、送出アクチュエータ１２及び巻取アクチュエータ１３を制御することによって、巻取ドラム８によるバリ除去ワイヤー３の巻取量と送出ドラム７によるバリ除去ワイヤー３の送出量とを適宜に調節することにより、バリ除去ワイヤー３の張力を調節する。

この状態で、ノッチ研磨パッド２をノッチ研磨パッド回転機構６０のノッチ研磨パッド回転アクチュエータ１５によってその盤面と平行に回転させることにより、髭状体１１を除去することができる。この際に、バリ除去ワイヤー３は、ノッチ研磨パッド２の周縁部の山形形状に沿うように容易に変形できるため、ノッチ研磨パッド２の形状に対して容易にフィットしつつノッチ研磨パッドに当接する。しかも、バリ除去ワイヤー３の表面には砥粒３ｂが付着している。このため、バリ除去ワイヤー３によってノッチ研磨パッド２の髭状体１１を刈り取るようにして十分に除去することができる。従って、このようなバリ除去動作後のノッチ研磨パッド２の周縁部は、例えば、図７（ｃ）に示すように、ノッチ研磨動作前（図７（ａ））と同様の状態となる。

このようなバリ除去動作後のノッチ研磨パッド２を用いて再びノッチ研磨動作を行う際には、髭状体１１による鞭打ち現象の発生を十分に抑制することができる。その結果、ウェハ５のノッチ６及びその周辺部における研磨ムラ及び傷の発生を抑制することができる。

なお、バリ除去動作を繰り返すうちに、バリ除去ワイヤー３は次第に砥粒３ｂが脱落するなどにより消耗する。そこで、バリ除去ワイヤー３が髭状体１１の除去によって消耗した場合には、送出機構３０がバリ除去ワイヤー３を所定長だけ送り出す一方で、回収機構４０がバリ除去ワイヤー３を所定長だけ回収することが好ましい。これにより、常に十分なバリ除去効果を維持することができる。

図８は本実施形態に係るノッチ研磨装置１００のバリ除去機構１によるバリ除去効果と、特許文献２の技術によるバリ除去効果との比較を示す図である。図８の折れ線Ｌ１は、１０枚のウェハ５に対するノッチ研磨（処理）を行う度に、本実施形態に係るノッチ研磨装置１００のバリ除去機構１により髭状体１１の除去（バリ除去動作）を行った場合の髭状体１１の長さの変化を示す。一方、図８の折れ線Ｌ２は、１０枚のウェハ５に対するノッチ研磨（処理）を行う度に、特許文献２の技術を用いてバリ除去動作を行った場合の髭状体１１の長さの変化を示す。

特許文献２の技術の場合、バリ除去動作によって髭状体１１の長さは若干短くなるものの、ウェハ５の処理枚数の増加に伴い髭状体１１は徐々に長くなることが分かる。具体的には、例えば、上限値（約３ｍｍ程度）となるまで髭状体１１は伸び続ける。

これに対し、本実施形態に係るノッチ研磨装置１００のバリ除去機構１を用いた場合には、バリ除去動作を行う度に、髭状体１１を確実に除去することができ、ウェハ５の処理枚数が増加しても髭状体１１の長さは約０．５ｍｍ以下で安定していた。

以上のような第１の実施形態によれば、バリ除去機構１は、ノッチ研磨パッド２の周縁部に沿うように変形可能な材質からなる本体部３ａと、本体部３ａの表面に付着している砥粒３ｂと、を含むバリ除去ワイヤー３を有し、バリ除去ワイヤー３をノッチ研磨パッド２の周縁部に沿うように当接させた状態で、ノッチ研磨パッド２とバリ除去ワイヤー３とが相対移動することにより、髭状体１１を除去することができる。すなわち、バリ除去ワイヤー３は、ノッチ研磨パッド２の形状に対して容易にフィットしつつノッチ研磨パッド２に当接することができるので、ノッチ研磨パッド２に発生した髭状体１１を十分に除去することができる。その結果、ウェハ５のノッチ６及びその周辺部における研磨ムラ及び傷の発生を抑制することができる。

また、バリ除去部材としてのバリ除去ワイヤー３を用いてバリ除去動作を行うので、バリ除去動作の際にバリ除去ワイヤー３をノッチ研磨パッド２の形状に沿って一層フィットさせやすく、髭状体１１を極力短く削ぎ落とすことが可能となる。

〔第２の実施形態〕
図９は第２の実施形態に係るノッチ研磨装置２００（図１０）が有する成型部材（ドレッサー）２０１を示す斜視図、図１０は第２の実施形態に係るノッチ研磨装置２００の構成を示すブロック図である。図１１はノッチ研磨パッド２の周縁部の形状を示す図であり、このうち（ａ）はバリ除去ワイヤー３により髭状体１１を除去した後の状態を、（ｂ）はバリ除去ワイヤー３による髭状体１１の除去と成型部材２０１による成型とを行った後の状態を、それぞれ示す。

上記の第１の実施形態では、バリ除去ワイヤー３を用いてバリ除去動作を行う例を説明した。バリ除去ワイヤー３を用いたバリ除去動作では、該バリ除去ワイヤー３をノッチ研磨パッド２の形状に精度良くフィットさせて行うことができるために、水を吸って柔らかくなったノッチ研磨パッド２の髭状体１１を効率良く除去することができる。しかし、バリ除去動作の頻度が多すぎると、例えば図１１（ａ）に示すようにノッチ研磨パッド２の山型形状が崩れて細り、ノッチ研磨動作の効率が低下する可能性がある。

そこで、第２の実施形態に係るノッチ研磨装置２００は、ノッチ研磨パッド２の研磨部２ａの成型を行うための成型部材２０１と、この成型部材２０１を移動させる成型部材移動機構２０５（図１０）と、有している。本実施形態に係るノッチ研磨装置２００は、これら成型部材２０１及び成型部材移動機構２０５を有している点でのみ上記の第１の実施形態に係るノッチ研磨装置１００と相違し、その他の点では第１の実施形態に係るノッチ研磨装置１００と同様に構成されている。

図９に示すように、成型部材２０１は、ブロック状の本体部２０２を有し、この本体部２０２にはノッチ研磨パッド２の研磨部２ａを含む周縁部が挿入されるＶ字ないしはＵ字状の溝２０３が形成されている。この溝２０３の形状は、ノッチ研磨動作前のノッチ研磨パッド２の周縁部の形状に沿うような形状となっている。この溝２０３の表面（内周面）には多数の砥粒２０４が付着している。

この砥粒２０４は、例えば、砥粒３ｂと同様の材質である。また、砥粒２０４の粒径は、例えば、５０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。砥粒２０４を本体部２０２に付着させる方法としては、例えば、接着剤による接着、溶着、或いは、焼き締めが挙げられる。

更に、本実施形態に係るノッチ研磨装置２００は、図１０に示すように、成型部材２０１を移動させる成型部材移動機構２０５を有している。この成型部材移動機構２０５は、例えば、モータ或いはシリンダ等からなる成型部材移動アクチュエータ２０６を有している。

成型部材２０１は、ウェハ５及びバリ除去機構１と干渉しない位置に配置されている。この成型部材２０１によるノッチ研磨パッド２の成型を行う際には、成型部材２０１の溝２０３内にノッチ研磨パッド２の周縁部が挿入されるように、成型部材移動機構２０５の成型部材移動アクチュエータ２０６が成型部材２０１を移動させる。

成型部材２０１によるノッチ研磨パッド２の成型動作は、このように成型部材２０１の溝２０３内にノッチ研磨パッド２の周縁部を挿入した状態で、ノッチ研磨パッド２をその盤面と平行に回転させることにより行うことができる。このような成型動作を行うことにより、ノッチ研磨パッド２を成型することができる。

ここで、このような成型動作は、上述のバリ除去動作とは別のタイミング（例えば、バリ除去動作の後）で行っても良いが、バリ除去動作と並行して行うようにしても良い。すなわち、成型部材２０１の溝２０３内にノッチ研磨パッド２の周縁部を挿入させるとともに、バリ除去ワイヤー３をノッチ研磨パッド２の周縁部に沿うように当接させた状態で、ノッチ研磨パッド２をその盤面と平行に回転させることにより、成型部材２０１によってノッチ研磨パッド２の周縁部を成型するとともに、バリ除去機構１により髭状体１１を除去することができる。

なお、成型動作を終えた後は、成型部材２０１の溝２０３の外にノッチ研磨パッド２の周縁部が出るように、成型部材移動機構２０５の成型部材移動アクチュエータ２０６が成型部材２０１を移動させる。

以上のような第２の実施形態によれば、ノッチ研磨装置２００は、ノッチ研磨パッド２の研磨部２ａが挿入されるＶ字ないしはＵ字状の溝２０３が形成され、溝２０３の表面に砥粒２０４が付着している成型部材２０１を有しているので、成型部材２０１の溝２０３内にノッチ研磨パッド２の周縁部が挿入された状態で、ノッチ研磨パッド２がその盤面と平行に回転することにより、ノッチ研磨パッド２の周縁部を成型することができる。

〔第３の実施形態〕
図１２は第３の実施形態に係るノッチ研磨装置が有するバリ除去部材としてのバリ除去テープ３０１を示す図であり、このうち（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

第３の実施形態に係るノッチ研磨装置は、バリ除去ワイヤー３の代わりにバリ除去テープ３０１を有する点でのみ上記の第１の実施形態に係るノッチ研磨装置１００或いは上記の第２の実施形態に係るノッチ研磨装置と相違し、その他の点ではこれらノッチ研磨装置と同様に構成されている。

図１２に示すように、バリ除去テープ３０１は、テープ状の本体部３０１ａと、この本体部３０１ａの表面に付着している多数の砥粒３０１ｂと、を有している。本体部３０１ａは、ノッチ研磨パッド２の周縁部に沿うように変形可能な材質からなる。本体部３０１ａは、具体的には、例えば、塩ビ、ゴム、テフロン（登録商標）などの樹脂、或いは金属含有のテープからなる。この本体部３０１ａの幅Ｗは、例えば、５ｍｍ以上１０ｍｍ程度である。また、砥粒３０１ｂは、上記の第１の実施形態における砥粒３ｂと同様である。砥粒３０１ｂを本体部３０１ａに付着させる方法も、上記の第１の実施形態と同様であり、例えば、接着剤による接着、溶着、電着、或いは、焼結が挙げられる。

なお、図１２の例では、砥粒３０１ｂが本体部３０１ａの表裏両面に付着している例を示している。この場合、バリ除去テープ３０１の表裏の何れの面をノッチ研磨パッド２に接触させても、バリ除去動作を行うことができる。この場合、両面使用可能なので、片面使用後に反対面を使用することもできる。また、砥粒３０１ｂが本体部３０１ａの表裏一方の面にのみ付着して、この面をノッチ研磨パッド２に接触させてバリ除去動作を行うようにしても良い。

なお、本実施形態の場合、送出ドラム７、プーリ９、１０及び巻取ドラム８の形状及び寸法は、バリ除去テープ３０１の片面（砥粒３０１ｂが付着している面）が安定的にノッチ研磨パッド２側を向くようにしてバリ除去テープ３０１の送出、巻取、案内をそれぞれ行うことができるように、適宜に設定する。

以上のような第３の実施形態によれば、バリ除去部材としてのバリ除去テープ３０１を用いてバリ除去動作を行うので、バリ除去動作の際にノッチ研磨パッド２に局所的な力が加わることを抑制することができる。よって、バリ除去動作に伴うノッチ研磨パッド２の変形を抑制でき、ノッチ研磨パッド２の形状を維持しやすくなる。

なお、上記の各実施形態では、ノッチ研磨パッド２が円盤状である例を説明したが、ノッチ研磨パッド２は円環状であっても良い。

また、上記の各実施形態では、バリ除去機構移動機構５０がバリ除去機構１を移動させることによって、バリ除去部材（バリ除去ワイヤー３、バリ除去テープ３０１）をノッチ研磨パッド２から離間させたりノッチ研磨パッド２に接触させたりする例を説明したが、ノッチ研磨パッド２を移動させることによって、バリ除去部材とノッチ研磨パッド２とを相互に離間させたり接触させたりするようにしても良い。

また、上記の各実施形態では、ウェハ移動機構８０がウェハ５を移動させることによって、ウェハ５のノッチ６をノッチ研磨パッド２に接触させたりノッチ研磨パッド２から離間させたりする例を説明したが、ノッチ研磨パッド２を移動させることによって、ノッチ研磨パッド２とノッチ６とを相互に接触させたり離間させたりするようにしても良い。

また、上記の第２の実施形態では、成型部材移動機構２０５が成型部材２０１を移動させることによって、成型部材２０１の溝２０３内にノッチ研磨パッド２の周縁部を挿入させたり該周縁部を溝２０３外に出したりする例を説明したが、ノッチ研磨パッド２を移動させることによって、ノッチ研磨パッド２の周縁部を溝２０３内に挿入させたり該周縁部を溝２０３外に出したりするようにしても良い。

１ バリ除去機構
２ ノッチ研磨パッド
２ａ 研磨部
３ バリ除去ワイヤー（バリ除去部材）
３ａ 本体部
３ｂ 砥粒
５ ウェハ
６ ノッチ
７ 送出ドラム
８ 巻取ドラム
９ プーリ
１０ プーリ
１１ 髭状体（バリ）
１２ 送出アクチュエータ
１３ 巻取アクチュエータ
１４ バリ除去機構移動アクチュエータ
１５ ノッチ研磨パッド回転アクチュエータ
１６ ノッチ研磨パッド軸方向移動アクチュエータ
１７ ウェハ移動アクチュエータ
１８ ウェハ揺動アクチュエータ
１９ 制御部
２０ 張力付与機構
３０ 送出機構
４０ 回収機構
５０ バリ除去機構移動機構（待避移動機構）
６０ ノッチ研磨パッド回転機構
７０ ノッチ研磨パッド軸方向移動機構
８０ ウェハ移動機構
９０ ウェハ揺動機構
１００ ノッチ研磨装置
１５０ ベベル研磨装置
１５１ ウェハカセット
１５２ ウェハ搬送部
１５３ ウェハセンタリング部
１５４ ノッチ研磨部
１５５ ベベル側面研磨部
１５６ ベベル表面ラウンド研磨部
１５７ 第１ウェハ反転部
１５８ ベベル裏面ラウンド研磨部
１５９ 第２ウェハ反転部
１６０ 後洗浄部
１６１ 第１ブラシ洗浄部
１６２ 第２ブラシ洗浄部
１６３ スピン洗浄部
２００ ノッチ研磨装置
２０１ 成型部材
２０２ 本体部
２０３ 溝
２０４ 砥粒
２０５ 成型部材移動機構
２０６ 成型部材移動アクチュエータ
３０１ バリ除去テープ（バリ除去部材）
３０１ａ 本体部
３０１ｂ 砥粒
Ｂ 矢印
Ｃ 矢印
Ｄ 矢印
Ｅ 矢印
Ｆ 矢印
Ｇ 矢印
Ｌ１ 折れ線
Ｌ２ 折れ線
Ｗ 幅

Claims (12)

1. 半導体ウェハのノッチを研磨する研磨部を有するノッチ研磨パッドと、
   前記ノッチ研磨パッドにおける前記研磨部の周辺に発生するバリを除去するバリ除去機構と、
   を有し、
   前記バリ除去機構は、前記ノッチ研磨パッドに沿うように変形可能な材質からなる本体部と、前記本体部の表面に付着している砥粒と、を含むバリ除去部材を有し、前記バリ除去部材を前記ノッチ研磨パッドに沿うように当接させた状態で、前記ノッチ研磨パッドと前記バリ除去部材とを相対移動させることにより、前記バリを除去することを特徴とするノッチ研磨装置。
2. 前記バリ除去部材の前記本体部はワイヤー状であることを特徴とする請求項１に記載のノッチ研磨装置。
3. 前記バリ除去部材の前記本体部はテープ状であることを特徴とする請求項１に記載のノッチ研磨装置。
4. 前記バリ除去機構は、
   前記バリ除去部材に所定の張力を付与する張力付与機構を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のノッチ研磨装置。
5. 前記張力付与機構は、
   前記バリ除去部材を送り出す送出機構と、
   前記バリ除去部材を回収する回収機構と、
   を有し、
   少なくとも前記送出機構と前記回収機構とが協働することにより前記送出機構と前記回収機構との間の前記バリ除去部材に前記所定の張力を付与することを特徴とする請求項４に記載のノッチ研磨装置。
6. 前記バリ除去部材が前記バリの除去によって消耗した場合に、前記送出機構が前記バリ除去部材を所定長だけ送り出す一方で、前記回収機構が前記バリ除去部材を前記所定長だけ回収することを特徴とする請求項５に記載のノッチ研磨装置。
7. 前記バリ除去機構は、
   前記ノッチ研磨パッドによる前記ノッチの研磨の際には前記バリ除去部材と前記ノッチ研磨パッドとが相互に離間するように前記バリ除去部材と前記ノッチ研磨パッドとを相対的に移動させる待避移動機構を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のノッチ研磨装置。
8. 前記ノッチ研磨パッドは円盤状ないしは円環状であり、その周縁部に前記研磨部が形成され、
   前記バリ除去機構は、前記バリ除去部材を前記ノッチ研磨パッドの周縁部に沿うように当接させた状態で、前記ノッチ研磨パッドをその盤面と平行に回転させることにより、前記バリを除去することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のノッチ研磨装置。
9. 前記ノッチ研磨パッドは円盤状ないしは円環状であり、その周縁部に前記研磨部が形成され、
   当該ノッチ研磨装置は、前記ノッチ研磨パッドの前記研磨部が挿入されるＶ字状ないしはＵ字状の溝が形成され、前記溝の表面に砥粒が付着している成型部材を更に有し、
   前記成型部材の前記溝内に前記ノッチ研磨パッドの前記研磨部が挿入された状態で、前記ノッチ研磨パッドがその盤面と平行に回転することにより、前記ノッチ研磨パッドの前記研磨部を成型することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のノッチ研磨装置。
10. 前記成型部材によって前記研磨部を成型するとともに、前記バリ除去機構により前記バリを除去することを特徴とする請求項９に記載のノッチ研磨装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載のノッチ研磨装置と、
    前記半導体ウェハにおける前記ノッチ以外のベベル部を研磨するベベル研磨部と、
    を有することを特徴とするベベル研磨装置。
12. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載のノッチ研磨装置の前記バリ除去機構により前記ノッチ研磨パッドに発生するバリを除去する工程と、
    前記ノッチ研磨パッドの前記研磨部により前記ノッチを研磨する工程と、
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。