JP2798347B2 - ウェーハのノッチ部研磨装置 - Google Patents

ウェーハのノッチ部研磨装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハの位置合せあ
るいは方位合せに用いられるノッチ部を研磨するための
ノッチ部研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコン単結晶ウェーハあるいは化合物
半導体ウェーハなど（以下ウェーハと言う）に半導体集
積回路のパターンを形成する場合、ホトリソグラフィ技
術が用いられているが、このホトリソグラフィ技術の適
用にあたっては、ウェーハの高度な位置合せや方位合せ
が必要となる。そのため、ウェーハ外周部の一部を直線
状に切り欠き、該部を位置合せや方位合せのための基準
とすることが行われている。この直線状に切り欠かれた
部分はオリエンテーションフラットと呼ばれている。
【０００３】このオリエンテーションフラットをウェー
ハに形成する場合、ウェーハ外周部を直線状に切り欠く
ため、ウェーハの切欠き量が必然的に多くなり、その
分、１枚のウェーハで形成し得る半導体チップの数が少
なくなってしまい、高価なウェーハを効率的に利用する
ことができないという問題があった。また高速回転によ
る遠心力でウェーハを乾燥させるスピンドライヤーのよ
うな装置では、オリエンテーションフラット付きの大口
径ウェーハは、バランスを取りにくいという作業上の問
題があった。
【０００４】そこで、最近では、ウェーハ外周部の一部
を円弧状またはＶ字状に切り欠いた、いわゆるノッチ部
を設け、このノッチ部でもってウェーハの位置合せ、方
位合せを行うものが実用化されている。
【０００５】このノッチ部は、例えば、紡錘形状をした
砥石３１（図３）を使用して形成される。すなわち、図
４の平面図に示すように、前記砥石３１をウェーハＷの
外周部に食い込ませ、砥石３１によってウェーハＷの外
周部の一部を研削することによって、ノッチ部３２は形
成される。図５は、図４のＡ−Ａ線に沿う縦断面図であ
り、同図に示すように、ノッチ部３２の内面は、ウェー
ハの厚さ方向中央部が径方向の外側に膨出した形状とな
っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、リソグラフ
ィ工程において、微細な粒塵は、半導体デバイス製造時
における微細加工の阻害要因となるので、高度のクリー
ンルームが必要とされ、かつ、ウェーハからの微細な粒
塵の発生を極力防止することが望まれている。
【０００７】そのためには、ノッチ部３２の内面を研磨
しておき、位置合せや方位合せの際に硬質のピンと接触
した時にも、粒塵が発生しないようにしておく必要があ
る。しかし、ノッチ部３２の形成領域は、オリエンテー
ションフラットの場合と比べて狭く、また、ノッチ部３
２の切欠きは円弧状またはＶ字状となっており、その内
面には膨出部が存在するなど形状が複雑である。したが
って、ノッチ部３２の研磨を行うのは容易ではない。
【０００８】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、ウェーハのノッチ部内面を効果的に研磨可能な研磨
装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のノッチ部
研磨装置は、ウェーハの外周部の一部を切り欠いて形成
したノッチ部を研磨するためのノッチ部研磨装置であっ
て、ウェーハを保持可能なテーブルと、前記テーブルに
保持されるウェーハ面に平行な軸を中心に回転可能で、
かつ外周部形状がほぼノッチ部形状に近い回転バフと、
この回転バフを回転させる第１のモータと、前記回転バ
フを、バフ保持リンクを介して、前記テーブルに保持さ
れるウェーハに対して接離させるシリンダ装置と、前記
テーブルを、ウェーハのノッチ部の切欠き内面に対して
垂直方向に前記バフの押圧力が作用するように、前記テ
ーブルに保持されるウェーハ面に平行で、かつ、その延
長線が該ウェーハのノッチ部にほぼ接する軸を中心とし
て旋回させる第２のモータとを備えたものである。
【００１０】請求項２記載のノッチ部研磨装置は、請求
項１記載のノッチ部研磨装置のテーブルにおいて、同テ
ーブルに保持されたウェーハ面を正逆方向に回転脈動さ
せるためのモータを有するものである。
【００１１】
【作用】上記した手段によれば、シリンダ装置によって
回転バフを、テーブルに保持されたウェーハのノッチ部
に押し付け、第１のモータによって回転バフを回転させ
るとともに、第２のモータによって、テーブルを、テー
ブルに保持されるウェーハ面に平行で、かつ、その延長
線が該ウェーハのノッチ部にほぼ接する軸を中心としウ
ェーハのノッチ部の切欠き内面に対して垂直方向に押圧
力が作用するようにして旋回させる。これによって、回
転する回転バフがノッチ部内面を倣うことになり、ノッ
チ部内面の研磨が行われることになる。この場合、予め
バフ保持リンクについて支点を中心としてバランスをと
っておき、シリンダ装置における圧力を一定にすれば、
その姿勢角度にかかわらず回転バフのノッチ部への押圧
力を常に均一とすることができる。したがって、良好な
研磨面が得られることになる。
【００１２】また、請求項２記載の発明によれば、ノッ
チ部において、ウェーハ面を正逆方向に回転脈動させる
ことが可能なので、ノッチ部内面全体が良好に研磨され
ることになる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明に係るノッチ部研磨装置の実施
例について説明する。
【００１４】図１には実施例のノッチ部研磨装置が示さ
れ、同図において符号１はノッチ部研磨装置を指し示し
ている。このノッチ部研磨装置１は、ウェーハＷを保持
するテーブル２と、このテーブル２を正逆方向に回転脈
動させることが可能なパルスモータ３を有している。こ
のうちテーブル２には図示しない真空吸着装置が連結さ
れ、ウェーハＷをテーブル２上に真空吸着によって保持
できるようになっている。テーブル２はクランク４に保
持され、クランク軸４ａの一方は軸受け５に保持され、
他方はパルスモータ（第２のモータ）６に連結されてい
る。ここで、クランク軸４ａはウェーハＷの主面に平行
で、かつ、その延長線がウェーハＷのノッチ部３２にほ
ぼ接するように構成されている。
【００１５】また、このノッチ部研磨装置１は回転バフ
７を有し、この回転バフ７は、弾性材料、例えば発泡ポ
リウレタン等の合成樹脂によって形成されている。この
回転バフ７は、該回転バフ７を回転させる電動モータ
（第１のモータ）８に連結されるとともに、リンク機構
９によって保持されている。なお、回転バフ７は、テー
ブル２に保持されるウェーハ面に平行な軸７ａを中心に
回転可能となっている。
【００１６】リンク機構９は、リンク９１、９２を含ん
で構成されている。このリンク機構９は、固定リンク９
１の基板９１ａの中間部にブラケット９１ｂ，９１ｂが
立設され、このブラケット９１ｂ，９１ｂに、軸９２ａ
を中心にシーソ動作可能にリンク９２が取り付けられた
構造となっている。このリンク９２の一端には回転バフ
７および電動モータ８が取り付けられている。一方、リ
ンク９２の他端と前記リンク９１の上端との間にはエア
シリンダ装置１０が設置されている。つまり、エアシリ
ンダ装置１０は、シリンダ基端がリンク９１に固着さ
れ、ロッド先端がリンク９２と回り対偶をなすようにし
て設置されている。このエアシリンダ装置１０は図示し
ないエア給排装置およびエア圧力調節装置に連結されて
いる。
【００１７】次に、このノッチ部研磨装置１によりなさ
れるノッチ部３２の研磨の手順について説明する。
【００１８】まず、ウェーハＷをテーブル２に真空吸着
等によってセットする。このウェーハＷのセットによっ
て、クランク軸４ａの延長線上に、ウェーハＷのノッチ
部３２近傍が位置するようにする。そのためには、研磨
対象物であるウェーハＷの径を考慮して、クランク軸４
ａとテーブル２との位置関係を予め設定しておくか、ク
ランク軸４ａに対してテーブル２が相対移動できるよう
にしておくことが望まれる。なお、ウェーハＷのセット
の時には、エアシリンダ装置１０によりウェーハＷから
回転バフ７を離しておく。
【００１９】次に、エアシリンダ装置１０を作動させ、
回転バフ７をウェーハＷのノッチ部３２内面に対して押
圧する。すると、回転バフ７の周面部が幾分弾性変形
し、回転バフ７はウェーハＷのノッチ部３２に広く接触
する。その後、電動モータ８によって回転バフ７を回転
させるとともに、パルスモータ６によりテーブル２を図
２に示すように、前記押圧力がノッチ部３２内面に対し
て垂直方向に作用するようにゆっくり旋回させる。これ
により、回転する回転バフ７がノッチ部３２内面を倣う
ことになり、ノッチ部３２内面の研磨が行われることに
なる。このとき、例えばアルカリ液中にコロイダルシリ
カを分散させた研磨剤をノッチ部３２に供給するように
する。この旋回研磨の動作は、ノッチ部３２内面に沿っ
て往復動作する形で所定の回数行われる。
【００２０】また、必要に応じてテーブル２を回転バフ
７の押圧方向に対し、ノッチ部３２内において直角をな
す正逆方向に回転脈動させるようにし、ノッチ部３２内
面全体を研磨するようにする。
【００２１】以上説明したノッチ部研磨装置１によれば
次のような効果がえられる。
【００２２】すなわち、回転バフ７がノッチ部３２内面
を倣うように動くので、ノッチ部３２内面の研磨が効果
的に行われることになる。この場合、テーブル２を、ク
ランク軸４ａを中心としウェーハＷのノッチ部３２の切
欠き内面に対して垂直方向に回転バフ７の押圧力が作用
するように旋回させることができるので、予めバフ保持
リンク９２について支点９２ａを中心としてバランスを
とっておくことにより、シリンダ装置のエア圧力を一定
にして、回転バフ７のノッチ部３２への押圧力を常に均
一に保つことができ、ノッチ部全面にわたって良好な研
磨面が得られることになる。
【００２３】また、テーブル２は、パルスモータ３によ
って、同テーブルに保持されたウェーハＷのノッチ部３
２を、回転バフ７の押圧方向に対し、直角をなす正逆方
向に回転脈動させることになるので、ノッチ部３２内面
全体が回転バフ７に圧接されることになり、効率的に研
磨が行われることになる。
【００２４】以上、本発明者がなした実施例について説
明したが、本発明は、かかる実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能
である。
【００２５】例えば、前記実施例では、エアシリンダ装
置１０を用いているが、その代わりに、油圧シリンダ装
置を用いるようにしても良い。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、回転する回転バフがノ
ッチ部内面を倣うことになり、ノッチ部内面の研磨が行
われることになる。この場合、バフ保持リンクは支点を
中心としてバランスをとっておくことにより、シリンダ
装置におけるエア圧力を一定にすれば、その姿勢角度に
かかわらず回転バフのノッチ部への押圧力を常に均一と
することができる。したがって、良好な研磨面が得られ
ることになる。
【００２７】また、テーブルを正逆方向に回転脈動させ
ることによって、ウェーハのノッチ部を、回転バフの押
圧方向に対して直角方向に往復動作させるようにすれ
ば、ノッチ部内面全体が効率的に研磨されることにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のノッチ部研磨装置の斜視図である。
【図２】図１のノッチ部研磨装置を説明するための側面
図である。
【図３】ノッチ部形成に使用する砥石の斜視図である。
【図４】ノッチ部付きのウェーハの平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。
【符号の説明】
１ ノッチ部研磨装置 ２ テーブル ３，６，８ モータ ４ クランク ５ 軸受け ７ 回転バフ ９ リンク機構 １０ エアシリンダ装置 Ｗ ウェーハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市川 浩一郎 長野県長野市松代町清野1650番地 不二 越機械工業株式会社内 (72)発明者 中村 由夫 長野県長野市松代町清野1650番地 不二 越機械工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−180554（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−87523（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B24B 9/00 B24B 29/00 - 29/02 H01L 21/304 321

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウェーハの外周部の一部を切り欠いて形
    成したノッチ部を研磨するためのノッチ部研磨装置であ
    って、 ウェーハを保持可能なテーブルと、 前記テーブルに保持されるウェーハ面に平行な軸を中心
    に回転可能で、かつ外周部形状がほぼノッチ部形状に近
    い回転バフと、 この回転バフを回転させる第１のモータと、 前記回転バフを、バフ保持リンクを介して、前記テーブ
    ルに保持されるウェーハに対して接離させるシリンダ装
    置と、 前記テーブルを、ウェーハのノッチ部の切欠き内面に対
    して垂直方向に前記バフの押圧力が作用するように、前
    記テーブルに保持されるウェーハ面に平行で、かつ、そ
    の延長線が該ウェーハのノッチ部にほぼ接する軸を中心
    として旋回させる第２のモータとを備えたことを特徴と
    する、ウェーハのノッチ部研磨装置。
  2. 【請求項２】 前記テーブルは、同テーブルに保持され
    たウェーハ面を正逆方向に回転脈動させるためのモータ
    を有することを特徴とする請求項１記載の、ウェーハの
    ノッチ部研磨装置。
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