JP3584058B2 - Wafer notch mirror polishing method and apparatus - Google Patents

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JP3584058B2 JP14591494A JP14591494A JP3584058B2 JP 3584058 B2 JP3584058 B2 JP 3584058B2 JP 14591494 A JP14591494 A JP 14591494A JP 14591494 A JP14591494 A JP 14591494A JP 3584058 B2 JP3584058 B2 JP 3584058B2
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は半導体ウェーハのノッチ部を鏡面研摩する方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
シリコン等の半導体ウェーハでは半導体チップの加工上その結晶軸の方向を明確にしておく必要がある。
この結晶軸の方向を示すため、円形のウェーハの一部を結晶軸の方向に切り欠くオリエンテーションフラット(いわゆるオリフラ)を形成するか、単にウェーハの周縁を小さなV字状に切り欠くノッチ部を設けるかしている。
近年では、ウェーハが大径化し、直径8インチのウェーハが出現している。このような大径のウェーハでは、オリフラを設けたのでは廃棄される無駄な部分が多くなることから、前記ノッチ部を設ける傾向にある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
シリコンウェーハは、高精度の表面加工が必要であり、特にポリッシング加工等では微細なゴミの発生でも加工品質に大きく影響してくるため、装置自体が無塵室等の設備の中に設置されていたり、様々な防塵対策が施されている。
ウェーハ表面はポリッシング前にラップ加工を行っているが、ウェーハ外周部が研削された状態のままではゴミ等が付着しやすく、この状態で加工すると、付着しているゴミが落ちてしまったり、ウェーハの粗面が欠けてしまったりして、加工品質を落としてしまう。
そのためウェーハの外周部を鏡面研摩することが要求されている。
オリフラ部の鏡面研摩については、特開平5−102111号に示されている技術が知られている。
ノッチ部を設けた場合にあっては、ノッチ部は前記のごとく小さいことから発塵の影響もそれ程なく、研摩することなく使用していた。また小さいノッチ部を研摩することが困難であった事情にもよる。
しかしながら、半導体チップは益々高集積化していることから、小さな発塵であっても与える影響が大きくなり、ノッチ部も鏡面研摩することが要求されるようになった。
【0004】
本発明は上記要望に応えるべくなされたものであり、その目的とするところは、ノッチ部を効果的に鏡面研摩できる方法および装置を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、内周面に突周部が周設された筒状バフを用い、周縁にノッチ部が形成された半導体ウェーハをノッチ部を前記突周部に向けてバフ内周面にほぼ直角に当てがい、ノッチ部内に前記突周部を進入、かつ当接させ、前記バフを軸線を中心として回転させてノッチ部内端面を鏡面に研摩することを特徴としている。ウェーハをバフの内周面の円弧に沿って平行移動させるか、あるいはウェーハを、ノッチ部を突周部に当接させたままノッチ部を中心にバフの回転面と平行な面内で回動させるようにすると好適である。
本発明装置では、内周面に突周部が周設され、軸線を中心に回転可能に設けられた筒状のバフと、該バフを軸線を中心として回転させる駆動部と、周縁にノッチ部が形成された半導体ウェーハを保持する保持部と、前記バフと前記保持部とを相対的に接離させ、ウェーハのノッチ部を前記突周部に向けてバフ内周面にほぼ直角に当てがい、ノッチ部内に前記突周部を進入、かつ当接させる移動装置とを具備することを特徴としている。
前記移動装置は、先端側に前記保持部が配設され、支持部に回動軸を中心に前記保持部がバフ内周面に向けて接離するよう回動自在に支持された回動アームと、該回動アームを回動させて前記保持部に保持されているウェーハを所定の押圧力でバフ内周面に押接するシリンダ装置とで構成すると好適である。
さらに、前記支持部を移動させて前記回動アームの先端側に配設された保持部に保持されているウェーハをバフの内周面の円弧に沿って平行移動させる平行動装置を設けると好適である。
あるいは、前記支持部を回動させて前記回動アームの先端側に配設された保持部に保持されているウェーハをノッチ部を突周部に当接させたままノッチ部を中心にバフの回転面と平行な面内で回動させる回動装置を設けると好適である。
また、前記保持部は保持するウェーハをほぼノッチ部の幅の範囲内で軸線を中心に回動させる回動機構を設けると好適である。
あるいは、前記バフをほぼウェーハのノッチ部の幅分軸線方向に移動可能に設けると好適である。
また、前記移動装置の他に、前記バフ内周面に対してほぼ直角方向に、前記バフと前記保持部とを相対的に接離させ、ウェーハのノッチ部内に前記突周部を近接または進入させる接離動装置を設けることで、磨耗等による突周部の内径の変化にも好適に対応できる。
【0006】
【作用】
本発明方法および装置によれば、バフに筒状のものを用い、その内周面に周設した突周部をノッチ部内に進入させてノッチ部の研摩をするようにしたので、突周部の接触長が長くなり、効率よくノッチ部内端面を鏡面研摩できる。
またウェーハを平行移動させたり、ノッチ部を中心に回動させることで、ノッチ部内端面の面取部に突周部を効果的に当接させることができ、面取部をも効率よく鏡面研摩でき、全体の鏡面研摩が確実になされる。
さらにノッチ部の幅に応じてウェーハを微小角度回動させることにより、幅の広いノッチ部であっても内端面全面を鏡面研摩できる。
【0007】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
本発明方法は本発明装置と軌を一にするので、装置発明の実施例と共に方法発明の実施例を説明する。
〔第1の実施例〕
図1、図2は第1の実施例を示す、正面図、側面図である。
10は円筒状をなすバフであり、例えば、シリカ等の砥粒が混入された硬質発泡ウレタンにて形成されている。なお、研摩材を供給しつつ研摩する場合は、砥粒が混入されていない通常のバフを使用しても効果的に研摩できる。
バフ10は回転板12に固定されて軸線を中心に回転可能に設けられている。13は回転軸、14は軸受け、15はカップリング、16は駆動モータ(駆動部)である。
また軸受け14、駆動モータ16は図2に示されるように機台18に適宜機構により上下動自在に支持された可動ブロック19に取り付けられている。従って、可動ブロック19が上下動することにより、バフ10も所定のストロークで軸線方向に上下動されるようになっている。なお、可動ブロック19を図1上で左右方向にも移動自在に設けることで、バフ10の磨耗等による筒状バフの内径の変化に対して好適に対応できる。
バフ10の内周面には、断面がほぼ3角形をなす突周部20が設けられている。
【0008】
22は保持部であり、回動アーム24の先端側に取り付けられている。
保持部22はウェーハ25を吸引してウェーハ25の周縁部が露出するよう保持する。26はウェーハ25の周縁に形成されたノッチ部である。
ノッチ部26は、図3に示すように両縁部に面取部26aが形成され、両面取部26a間は中央平坦部26bになっている。
27は正逆モータであり、回動アーム24上に配設され、保持部22をウェーハ25を吸引したまま正逆回転させるようになっている。
図4は保持部22とその回転機構の具体例の一例を示す。
すなわち正逆モータ27の出力軸28にベルト29を介して回転軸30が連結され、回転軸30先端に吸着板31が固定されている。吸着板31面にはリング状のシール32が取付られている。また吸着板31の中央には吸引孔33が開口され、この吸引孔33は、連通孔34、継手35、ホース36を介して吸引装置(図示せず)に接続されている。
したがって、吸着板31にてウェーハ25を吸着保持することができ、またウェーハ25を吸着保持したまま正逆モータ27により吸着板31を正逆回転、したがってウェーハ25を微小角度範囲内(ほぼノッチ部26の幅、図1の矢Z方向)で正逆回転させることができる。
正逆モータ27、回転軸30等により回動装置の一例を構成する。
【0009】
前記回動アーム24は支持台(支持部)40にその中途部にて、図1上左右方向に回動自在に設けられている。
41はその回動軸で、支持台40の軸受け42に回転自在に軸承されている。43は押圧手段の一例であるシリンダ装置であり、支持台40に配設され、そのロッド端が回動アーム24の上端側に連結され、回動アーム24に配設されている保持部22を図1上左右方向に回動させてウェーハ25をバフ10の内周面に接離させ、左方に回動した際に、保持部22に保持されているウェーハ25を所定の押圧力でバフ10の内周面に押接可能になっている。押圧手段としてはシリンダ装置の他にスプリングあるいは錘等を採用できる。
回動アーム24、シリンダ装置43等により移動装置の一例を構成する。
支持台40は機台18に立設された4本のガイドポール44にガイドされて、図1上紙面に垂直な方向、図2上では左右方向に移動可能になされている。45はその移動用のモータであり、支持台に螺合されているネジ桿46をベルト47を介して回転させることにより支持台40を移動させる。
支持台40、ガイドポール44、モータ45、ネジ桿46等により平行動装置の一例を構成する。
また、図示しないが、研摩材(スラリー等が混入された液状研摩材)をバフ10の突周部20付近に供給する公知の研摩材供給部が設けられている。この研摩材供給部からは、単なる水も供給できるのは勿論である。本実施例のような砥粒が混入されたバフによってウェーハが研摩されるときには、水を供給することで、バフとウェーハとの摩擦による発熱を冷却できる。
【0010】
本実施例は上記のように構成されている。
図5は動作原理図を示す。
本実施例では、まず保持部22により前記のごとくウェーハ25をノッチ部26が所定の方向を向くように位置決めして保持させる。
次いで図示しないモータ等により可動ブロック19を上昇させてバフ10内の所定位置に保持部22およびウェーハ25を位置させる。
ここでシリンダ装置43を駆動して可動アーム24を回動させ、ウェーハ25をバフ10の内周面にほぼ直角に所定の押圧力で押接せしめる。このときバフ10内周面の突周部20がノッチ部26内に進入し、ノッチ部26内端面に当接するように各部の位置設定がなされている。
次にバフ10を軸線を中心として回転させ、また研摩材供給機構から研摩材を連続または間欠的に供給してノッチ部26の内端面を鏡面に研摩できる。
本実施例ではバフ10の内周面に設けた突周部20によりノッチ部26を研摩するようにしているので、ノッチ部26内端面への突周部20の接触長が長くなり、それだけ効率よく研摩が行える。
また、バフ10の材料に硬質の発泡ウレタン等の所定の押圧力により弾性的に撓む材料を用いることにより、ノッチ部26内端面の稜線を面取加工してある場合にも、該面取部26aにまで突周部20を当接させることができ、ノッチ部26内端面の全面を鏡面研摩できる。
ノッチ部26の内端面全面をさらに均一に研摩するには、移動用のモータ45を駆動し、支持台40を所定距離往復移動させるようにする。これによりウェーハ25は図5上B位置からその左右のA位置およびC位置間に亙って平行移動する。
A、C位置ではウェーハ25に突周部20が斜めに当接し、したがってノッチ部26の面取部26aに突周部20が効果的に当接し、面取部26aを効率よく研摩できる。
この場合にバフ10の回転方向は適宜に選択できるが、好適には、ウェーハ25がA位置にいるとき、バフ10を図5のX方向に、ウェーハ25がC位置にいるときに図5のY方向に回転方向を変更すると好適である。このようにバフ10の回転方向を設定することにより、バフ10の突周部20からウェーハ25に加わる力が力の逃げる方向に作用し、ウェーハ25に無理な力が加わらず、ウェーハ25の損傷を防止できる。
またノッチ部26の幅が広いときには、正逆モータ27を駆動し、保持部22の吸着板31を矢Z方向に微小角度範囲で回転させることにより、ノッチ部26の幅が広くともノッチ部26内端面全面を研摩できる。
あるいは、バフ10をノッチ部26の幅程度で微小上下動させるようにしてもよい。
【0011】
〔第2の実施例〕
図6、図7は第2の実施例を示す、正面図と側面図である。第1の実施例と同一の部材は同一符号を付し、説明を省略する。
本実施例では、支持台40を軸受け51に軸承された回動軸50を中心に回動させるようにしている。この場合の回動軸50の回動中心は、保持部22に保持されたウェーハ25のノッチ部26を通るようにする。これによりウェーハ25はノッチ部26を中心にバフ10の回転面と平行な面内で回動される。
52はカップリング、53は支持台40を回動させるモータである。軸受け51およびモータ53は機台18に支持され、これにより支持台40、回動アーム24等の部材が機台18に支持されることになる。
支持台40、回動軸50等により回動装置の一例を構成する。
【0012】
図8は第2の実施例の動作原理図を示す。
本実施例ではノッチ部26内端面の面取部26aまで均一に鏡面研摩するときは、モータ53を駆動して支持台40を往復回動させる。これにより図8に示されるようにウェーハ25はノッチ部26を中心に、バフ10の回転面と平行な面内で、図8のA位置、B位置、C位置間に亙って回動される。
これにより、A、C位置ではウェーハ25に突周部20が斜めに当接し、したがってノッチ部26の面取部26aに突周部20が効果的に当接し、面取部26aを効率よく研摩できる。
この場合にバフ10の回転方向は適宜に選択できるが、好適には実施例1と同様に、ウェーハ25がA位置にいるとき、バフ10を図5のX方向に、ウェーハ25がC位置にいるときに図5のY方向に回転方向を変更すると好適である。このようにバフ10の回転方向を設定することにより、バフ10の突周部20からウェーハ25に加わる力が力の逃げる方向に作用し、ウェーハ25の損傷を防止できる。
また同じくノッチ部26の幅が広いときには、正逆モータ27を駆動し、保持部22の吸着板31を微小角度範囲で回転させ、これによりウェーハ25を図1の矢Z方向に回動させることにより、ノッチ部26の幅が広くともノッチ部26内端面全面を研摩できる。
【0013】
次に図7に基づいて、バフ10の移動装置である上下動装置および水平動装置について説明する。
54は水平動ブロックであり、表面には軸受け14および駆動モータ16が固定され、裏面には水平移動体55が固定されており、水平方向に配設されたリニアガイド56によって図7の紙面に対して直交する方向(水平方向)に往復動自在に案内されている。すなわち、水平移動体55が水平方向に配設されたリニアガイド56に摺動自在に嵌まっており、この水平移動体55を介して水平動ブロック54がリニアガイド56に沿って水平方向に往復動できる。
また、58は上下動ブロックであり、表面にリニアガイド56が固定され、裏面に上下移動体59が固定されており、上下方向に配設されたリニアガイド60によって上下方向に往復動自在に案内されている。
水平動ブロック54および上下動ブロック58の駆動装置は、いずれもボールネジ62と駆動モータ64を構成要素とするものである。上下動ブロック58の駆動装置を例にとると、図7に示すように、機台18にリニアガイド60に沿ってボールネジ62が回動可能に配設され、このボールネジ62に螺合する螺合部66が上下動ブロック58に固定されている。68はカップリングであり、駆動モータ64の出力軸とボールネジ62とを連結している。
【0014】
このようにして、水平動ブロック54を水平方向に移動自在に案内する構成と駆動装置によって水平動装置が構成されており、上下動ブロック58を上下方向に移動自在に案内する構成と駆動装置によって上下動装置が構成されている。
そして、水平動装置は、バフ内周面に対してほぼ直角方向に、バフ10を保持部22に対して接離させ、ウェーハのノッチ部26内に突周部20を近接または進入させる接離動装置として作動する。このため、水平動装置によれば、突周部20が磨耗してその内径が大きくなった場合などにおいて、ノッチ部26に突周部20を好適に近接できる。すなわち、水平動装置によれば、可動アーム24を回動させてノッチ部26を突周部20に押圧させる直前の好適な状態に、ウェーハ10を移動させることができる。なお、突周部20の内径は、磨耗した突周部20を再生するために、バイトで切削加工してその形状を整える際にも変化する。このような突周部20の内径の変化にも、水平動装置によって対応できるのである。
以上に説明したバフ10の移動装置である上下動装置および水平動装置は、図1の実施例にも適応できる。また、移動装置はバフ10と保持部22とを相対的に接離できればよいのであるから、上記実施例のようなバフ10側を移動させるものに限定されることはなく、上記実施例とは反対に保持部22側を移動させる移動装置としてもよい。
【0015】
以上本発明の好適な実施例を説明したが上記実施例に限定されないことはもちろんであり、例えばバフ10、回動アーム24の上下の配置関係は上記に限られない。
また突周部はあらかじめバフ内周面に複数条設けておいて、1つの突周部が磨耗した別の突周部を利用して研摩するようにすると好適である。
また、図面上の筒状のバフ10は、筒体の全体が硬質発砲ウレタン等のバフ材料で一体に形成されているが、バフ10の形状はこれに限られることなく、少なくとも突周部20の形成される部分を中心にバフ材料で筒状に形成されていればよい。
【0016】
【発明の効果】
本発明方法および装置によれば、バフに筒状のものを用い、その内周面に周設した突周部をノッチ部内に進入させてノッチ部の研摩をするようにしたので、突周部の接触長が長くなり、効率よくノッチ部内端面を鏡面研摩できる。
またウェーハを平行移動させたり、ノッチ部を中心に回動させることで、ノッチ部内端面の面取部に突周部を効果的に当接させることができ、面取部をも効率よく鏡面研摩でき、全体の鏡面研摩が確実になされる。
さらにノッチ部の幅に応じてウェーハを微小角度回動させることにより、幅の広いノッチ部であっても内端面全面を鏡面研摩できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例を示した正面図である。
【図2】第1の実施例の側面図である。
【図3】ノッチ部の断面説明図である。
【図4】ウェーハの保持部の実施例を示す断面説明図である。
【図5】第1の実施例の動作原理を示す説明図である。
【図6】第2の実施例を示す正面図である。
【図7】第2の実施例の側面図である。
【図8】第2の実施例の動作原理を示す説明図である。
【符号の説明】
10 バフ
16 駆動モータ(駆動部)
20 突周部
22 保持部
24 回動アーム
25 ウェーハ
26 ノッチ部
27 正逆モータ
40 支持台
41 回動軸
43 シリンダ装置
45 モータ
50 回動軸
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method and an apparatus for mirror polishing a notch portion of a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
In processing a semiconductor chip of a semiconductor wafer such as silicon, it is necessary to clarify the direction of the crystal axis.
In order to indicate the direction of the crystal axis, an orientation flat (a so-called orientation flat) is formed by cutting a part of the circular wafer in the direction of the crystal axis, or a notch is formed by simply cutting the periphery of the wafer into a small V-shape. I do
In recent years, wafers have increased in diameter, and wafers having a diameter of 8 inches have appeared. In such a large-diameter wafer, the provision of the orientation flat increases the useless portion to be discarded, and thus tends to provide the notch.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Silicon wafers require high-precision surface processing, and even in the case of polishing, even the generation of fine dust greatly affects the processing quality. Therefore, the equipment itself is installed in equipment such as a dust-free room. And various dustproof measures are taken.
Lapping is performed on the wafer surface before polishing.However, if the outer peripheral portion of the wafer is ground, dust and the like easily adhere to the wafer. The rough surface may be chipped, resulting in poor processing quality.
Therefore, it is required that the outer peripheral portion of the wafer be mirror-polished.
With respect to mirror polishing of the orientation flat, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-102111 is known.
In the case where the notch portion is provided, the notch portion is small as described above, so that the notch portion is not greatly affected by dust generation and used without polishing. It also depends on the difficulty in polishing small notches.
However, since semiconductor chips are becoming more and more highly integrated, even small dust particles have a greater effect, and the notch portion must be mirror-polished.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to meet the above-mentioned demands, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of effectively mirror-polishing a notch portion.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to achieve the above object.
That is, a cylindrical buff having a protruding peripheral portion provided on the inner peripheral surface is used, and a semiconductor wafer having a notch formed on the peripheral edge is applied to the buff inner peripheral surface at a substantially right angle with the notch directed toward the protruding peripheral portion. In this case, the protruding peripheral portion enters and contacts the notch portion, and the inner end surface of the notch portion is polished to a mirror surface by rotating the buff about an axis. Move the wafer in parallel along the arc on the inner peripheral surface of the buff, or rotate the wafer around the notch while keeping the notch in contact with the protruding peripheral surface in a plane parallel to the buff rotation surface It is preferable to make it.
In the device of the present invention, a protruding peripheral portion is provided on the inner peripheral surface, and a cylindrical buff provided rotatably about an axis, a driving unit for rotating the buff about the axis, and a notch on the periphery. A holding portion for holding a semiconductor wafer having formed thereon, the buff and the holding portion are relatively moved toward and away from each other, and a notch portion of the wafer is applied to the protruding peripheral portion at a substantially right angle to an inner peripheral surface of the buff. , A moving device for causing the projecting peripheral portion to enter and contact the notch portion.
The moving device has a pivot arm in which the holding portion is disposed on a distal end side, and the holding portion is rotatably supported on a support portion such that the holding portion is rotatable toward and away from the buff inner peripheral surface about a rotation axis. And a cylinder device for rotating the rotating arm to press the wafer held by the holding portion against the inner peripheral surface of the buff with a predetermined pressing force.
Further, it is preferable to provide a translation device that moves the support portion and translates the wafer held by the holding portion disposed on the distal end side of the rotating arm along an arc on the inner peripheral surface of the buff. It is.
Alternatively, the wafer held by the holding portion disposed on the tip side of the rotating arm by rotating the support portion may be buffed around the notch portion while keeping the notch portion in contact with the projecting peripheral portion. It is preferable to provide a rotation device for rotating in a plane parallel to the rotation surface.
Further, it is preferable that the holding section is provided with a rotating mechanism for rotating the wafer to be held around an axis within a range of the width of the notch.
Alternatively, it is preferable to provide the buff so as to be movable in the axial direction substantially by the width of the notch portion of the wafer.
Further, in addition to the moving device, the buff and the holding portion are relatively moved toward and away from each other in a direction substantially perpendicular to the inner peripheral surface of the buff, and the protruding peripheral portion approaches or enters the notch portion of the wafer. By providing the contacting / separating device, the change in the inner diameter of the protruding peripheral portion due to wear or the like can be suitably dealt with.
[0006]
[Action]
According to the method and the apparatus of the present invention, a cylindrical buff is used, and a protruding peripheral portion provided on the inner peripheral surface of the buff is made to enter the notch portion to polish the notch portion. The contact length becomes longer, and the inner end face of the notch can be efficiently mirror-polished.
In addition, by moving the wafer in parallel or rotating it around the notch, the protruding part can be effectively brought into contact with the chamfer on the inner end face of the notch, and the chamfer can also be efficiently mirror-polished. The result is that the entire surface is polished.
Furthermore, by rotating the wafer by a small angle according to the width of the notch, the entire inner end face can be mirror-polished even with a wide notch.
[0007]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Since the method of the present invention is the same as the device of the present invention, the embodiment of the method invention will be described together with the embodiment of the device invention.
[First embodiment]
1 and 2 are a front view and a side view showing a first embodiment.
Reference numeral 10 denotes a cylindrical buff, which is made of, for example, hard urethane foam mixed with abrasive grains such as silica. In the case where polishing is performed while supplying an abrasive, the polishing can be effectively performed even when a normal buff containing no abrasive grains is used.
The buff 10 is fixed to the rotating plate 12 and is provided to be rotatable about an axis. Reference numeral 13 denotes a rotating shaft, 14 denotes a bearing, 15 denotes a coupling, and 16 denotes a drive motor (drive unit).
As shown in FIG. 2, the bearing 14 and the drive motor 16 are mounted on a movable block 19 supported on a machine base 18 by a suitable mechanism so as to be vertically movable. Therefore, when the movable block 19 moves up and down, the buff 10 also moves up and down in the axial direction with a predetermined stroke. By providing the movable block 19 so as to be movable in the left-right direction in FIG. 1, it is possible to suitably cope with a change in the inner diameter of the cylindrical buff due to wear of the buff 10 or the like.
On the inner peripheral surface of the buff 10, a protruding peripheral portion 20 having a substantially triangular cross section is provided.
[0008]
Reference numeral 22 denotes a holding unit, which is attached to the tip end of the rotating arm 24.
The holding unit 22 sucks the wafer 25 and holds the wafer 25 so that the peripheral edge of the wafer 25 is exposed. Reference numeral 26 denotes a notch formed on the periphery of the wafer 25.
As shown in FIG. 3, the notch portion 26 has chamfered portions 26a formed at both edges, and a central flat portion 26b is formed between the two chamfered portions 26a.
Reference numeral 27 denotes a forward / reverse motor, which is disposed on the rotation arm 24, and rotates the holding unit 22 forward / reverse while sucking the wafer 25.
FIG. 4 shows an example of a specific example of the holding unit 22 and its rotating mechanism.
That is, the rotating shaft 30 is connected to the output shaft 28 of the forward / reverse motor 27 via the belt 29, and the suction plate 31 is fixed to the tip of the rotating shaft 30. A ring-shaped seal 32 is attached to the surface of the suction plate 31. In addition, a suction hole 33 is opened at the center of the suction plate 31, and the suction hole 33 is connected to a suction device (not shown) via a communication hole 34, a joint 35, and a hose 36.
Therefore, the wafer 25 can be suction-held by the suction plate 31, and the suction plate 31 is rotated forward and reverse by the forward / reverse motor 27 while holding the wafer 25 by suction. 26 (in the direction of arrow Z in FIG. 1).
An example of a rotating device is constituted by the forward / reverse motor 27, the rotating shaft 30, and the like.
[0009]
The rotating arm 24 is provided on a support base (supporting portion) 40 at a halfway portion thereof so as to be rotatable in the left-right direction in FIG.
A rotation shaft 41 is rotatably supported on a bearing 42 of the support base 40. Reference numeral 43 denotes a cylinder device which is an example of a pressing unit, which is disposed on the support base 40, the rod end of which is connected to the upper end side of the rotating arm 24, and the holding unit 22 which is disposed on the rotating arm 24. The wafer 25 is rotated to the left and right in FIG. 1 to contact and separate the inner peripheral surface of the buff 10, and when rotated to the left, the wafer 25 held by the holder 22 is buffed with a predetermined pressing force. 10 can be pressed against the inner peripheral surface. As the pressing means, a spring, a weight, or the like can be employed in addition to the cylinder device.
An example of the moving device is constituted by the rotating arm 24, the cylinder device 43, and the like.
The support base 40 is guided by four guide poles 44 erected on the machine base 18 so as to be movable in a direction perpendicular to the upper surface of FIG. 1 and in a horizontal direction in FIG. Reference numeral 45 denotes a motor for moving the support table 40 by rotating a screw rod 46 screwed to the support table via a belt 47.
The support base 40, the guide pole 44, the motor 45, the screw rod 46, and the like constitute an example of a translation device.
In addition, although not shown, a known abrasive supply unit for supplying an abrasive (a liquid abrasive mixed with a slurry or the like) to the vicinity of the protruding peripheral portion 20 of the buff 10 is provided. It is a matter of course that mere water can be supplied from the abrasive supply section. When the wafer is polished by the buff into which the abrasive grains are mixed as in this embodiment, by supplying water, heat generated by friction between the buff and the wafer can be cooled.
[0010]
This embodiment is configured as described above.
FIG. 5 shows an operation principle diagram.
In this embodiment, first, as described above, the wafer 25 is positioned and held by the holding unit 22 so that the notch portion 26 faces a predetermined direction.
Next, the movable block 19 is raised by a motor (not shown) or the like, and the holding unit 22 and the wafer 25 are positioned at predetermined positions in the buff 10.
Here, the cylinder device 43 is driven to rotate the movable arm 24, and the wafer 25 is pressed against the inner peripheral surface of the buff 10 at a substantially right angle with a predetermined pressing force. At this time, the positions of the respective portions are set so that the projecting peripheral portion 20 on the inner peripheral surface of the buff 10 enters the notch portion 26 and comes into contact with the inner end surface of the notch portion 26.
Next, the buff 10 is rotated about the axis, and the abrasive is continuously or intermittently supplied from the abrasive supply mechanism so that the inner end surface of the notch 26 can be polished to a mirror surface.
In this embodiment, the notch 26 is polished by the protrusion 20 provided on the inner peripheral surface of the buff 10, so that the contact length of the protrusion 20 to the inner end surface of the notch 26 becomes longer, and the efficiency is accordingly increased. Polishing can be done well.
Further, by using a material which is elastically deformed by a predetermined pressing force such as hard urethane foam as a material of the buff 10, even when the ridgeline of the inner end face of the notch portion 26 is chamfered, the chamfering is performed. The projecting peripheral portion 20 can be brought into contact with the portion 26a, and the entire inner end surface of the notch portion 26 can be mirror-polished.
In order to further uniformly polish the entire inner end surface of the notch portion 26, the moving motor 45 is driven to reciprocate the support table 40 by a predetermined distance. As a result, the wafer 25 moves in parallel from the position B in FIG.
At the positions A and C, the projecting peripheral portion 20 abuts on the wafer 25 obliquely, so that the projecting peripheral portion 20 abuts on the chamfered portion 26a of the notch portion 26, and the chamfered portion 26a can be polished efficiently.
In this case, the rotation direction of the buff 10 can be appropriately selected. Preferably, when the wafer 25 is at the position A, the buff 10 is moved in the X direction of FIG. It is preferable to change the rotation direction in the Y direction. By setting the rotation direction of the buff 10 in this manner, the force applied to the wafer 25 from the projecting peripheral portion 20 of the buff 10 acts in the direction in which the force escapes, and no excessive force is applied to the wafer 25, and the wafer 25 is damaged. Can be prevented.
When the width of the notch 26 is wide, the forward / reverse motor 27 is driven to rotate the suction plate 31 of the holding unit 22 in the direction of the arrow Z in a small angle range. The entire inner end surface can be polished.
Alternatively, the buff 10 may be slightly moved up and down by about the width of the notch 26.
[0011]
[Second embodiment]
6 and 7 are a front view and a side view showing the second embodiment. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
In the present embodiment, the support base 40 is rotated about a rotation shaft 50 supported by a bearing 51. In this case, the center of rotation of the rotation shaft 50 passes through the notch 26 of the wafer 25 held by the holder 22. Thus, the wafer 25 is rotated about the notch 26 in a plane parallel to the rotation plane of the buff 10.
52 is a coupling, and 53 is a motor for rotating the support 40. The bearing 51 and the motor 53 are supported by the machine base 18, whereby members such as the support base 40 and the rotating arm 24 are supported by the machine base 18.
An example of a rotation device is configured by the support table 40, the rotation shaft 50, and the like.
[0012]
FIG. 8 shows an operation principle diagram of the second embodiment.
In this embodiment, the motor 53 is driven to reciprocate the support table 40 when mirror polishing is performed uniformly to the chamfered portion 26a on the inner end surface of the notch portion 26. As a result, as shown in FIG. 8, the wafer 25 is rotated around the notch 26 in a plane parallel to the rotation plane of the buff 10 between the positions A, B and C in FIG. You.
As a result, at the positions A and C, the projecting peripheral portion 20 abuts the wafer 25 at an angle, and therefore the projecting peripheral portion 20 effectively abuts the chamfered portion 26a of the notch portion 26, and the chamfered portion 26a is efficiently polished. it can.
In this case, the rotation direction of the buff 10 can be appropriately selected, but preferably, as in the first embodiment, when the wafer 25 is in the A position, the buff 10 is moved in the X direction in FIG. It is preferable to change the rotation direction in the Y direction in FIG. By setting the rotation direction of the buff 10 in this manner, the force applied to the wafer 25 from the projecting peripheral portion 20 of the buff 10 acts in the direction in which the force escapes, and damage to the wafer 25 can be prevented.
Similarly, when the width of the notch portion 26 is large, the forward / reverse motor 27 is driven to rotate the suction plate 31 of the holding portion 22 within a minute angle range, thereby rotating the wafer 25 in the arrow Z direction in FIG. Accordingly, the entire inner end face of the notch 26 can be polished even if the width of the notch 26 is wide.
[0013]
Next, a vertical moving device and a horizontal moving device that are moving devices of the buff 10 will be described with reference to FIG.
Numeral 54 denotes a horizontal motion block, on which the bearing 14 and the drive motor 16 are fixed on the front surface, and the horizontal moving body 55 is fixed on the rear surface. It is guided so as to be able to reciprocate in a direction (horizontal direction) perpendicular to the direction. That is, the horizontal moving body 55 is slidably fitted on the linear guide 56 disposed in the horizontal direction, and the horizontal moving block 54 reciprocates in the horizontal direction along the linear guide 56 via the horizontal moving body 55. Can move.
Reference numeral 58 denotes a vertical movement block, in which a linear guide 56 is fixed on the front surface and a vertical moving body 59 is fixed on the back surface, and is guided by a linear guide 60 arranged in the vertical direction so as to be reciprocally movable in the vertical direction. Have been.
The drive devices of the horizontal movement block 54 and the vertical movement block 58 each include a ball screw 62 and a drive motor 64 as constituent elements. Taking a driving device of the vertical movement block 58 as an example, as shown in FIG. 7, a ball screw 62 is rotatably disposed on the machine base 18 along a linear guide 60, and is screwed into the ball screw 62. The part 66 is fixed to the vertical movement block 58. A coupling 68 connects the output shaft of the drive motor 64 and the ball screw 62.
[0014]
In this manner, the horizontal moving device is constituted by the structure for guiding the horizontal moving block 54 so as to be movable in the horizontal direction and the driving device. The structure for guiding the vertically moving block 58 so as to be movable in the vertical direction and the driving device. A vertical movement device is configured.
Then, the horizontal movement device moves the buff 10 toward and away from the holding portion 22 in a direction substantially perpendicular to the buff inner peripheral surface, and moves the protruding peripheral portion 20 closer to or into the notch portion 26 of the wafer. Acts as a moving device. For this reason, according to the horizontal motion device, the protruding peripheral portion 20 can be appropriately brought close to the notch portion 26 when the inner diameter of the protruding peripheral portion 20 is increased due to wear. That is, according to the horizontal movement device, the wafer 10 can be moved to a suitable state immediately before the movable arm 24 is rotated to press the notch portion 26 against the protruding peripheral portion 20. The inner diameter of the protruding peripheral portion 20 also changes when the shape of the protruding peripheral portion 20 is adjusted by cutting with a cutting tool in order to regenerate the worn protruding peripheral portion 20. The horizontal movement device can cope with such a change in the inner diameter of the protruding peripheral portion 20.
The vertical moving device and the horizontal moving device which are the moving devices of the buff 10 described above can also be applied to the embodiment of FIG. Further, since the moving device only needs to be able to relatively move the buff 10 and the holding portion 22 relatively to each other, the moving device is not limited to the device that moves the buff 10 side as in the above-described embodiment. Conversely, a moving device that moves the holding unit 22 side may be used.
[0015]
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the vertical arrangement of the buff 10 and the rotating arm 24 is not limited to the above.
Further, it is preferable that a plurality of protruding peripheral portions are provided in advance on the inner peripheral surface of the buff, and polishing is performed using another protruding peripheral portion where one protruding peripheral portion is worn.
Further, the cylindrical buff 10 in the drawing has the entire cylindrical body integrally formed of a buff material such as hard foam urethane, but the shape of the buff 10 is not limited to this, and at least the protruding portion 20 What is necessary is just to form in the shape of a cylinder with a buff material centering on the part in which is formed.
[0016]
【The invention's effect】
According to the method and the apparatus of the present invention, a cylindrical buff is used, and a protruding peripheral portion provided on the inner peripheral surface of the buff is made to enter the notch portion to polish the notch portion. The contact length becomes longer, and the inner end face of the notch can be efficiently mirror-polished.
In addition, by moving the wafer in parallel or rotating it around the notch, the protruding part can be effectively brought into contact with the chamfer on the inner end face of the notch, and the chamfer can also be efficiently mirror-polished. The result is that the entire surface is polished.
Furthermore, by rotating the wafer by a small angle according to the width of the notch, the entire inner end face can be mirror-polished even with a wide notch.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment.
FIG. 2 is a side view of the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory sectional view of a notch portion.
FIG. 4 is an explanatory sectional view showing an embodiment of a wafer holding unit.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation principle of the first embodiment.
FIG. 6 is a front view showing a second embodiment.
FIG. 7 is a side view of the second embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation principle of the second embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Buff 16 Drive motor (drive unit)
Reference Signs List 20 Projecting peripheral portion 22 Holding portion 24 Rotating arm 25 Wafer 26 Notch portion 27 Forward / reverse motor 40 Support base 41 Rotating shaft 43 Cylinder device 45 Motor 50 Rotating shaft

Claims (10)

内周面に突周部が周設された筒状バフを用い、周縁にノッチ部が形成された半導体ウェーハをノッチ部を前記突周部に向けてバフ内周面にほぼ直角に当てがい、ノッチ部内に前記突周部を進入、かつ当接させ、前記バフを軸線を中心として回転させてノッチ部内端面を鏡面に研摩することを特徴とするウェーハノッチ部の鏡面研摩方法。Using a cylindrical buff provided with a protruding portion on the inner peripheral surface, a semiconductor wafer having a notch formed on the peripheral edge is applied substantially perpendicular to the buff inner peripheral surface with the notch facing the protruding peripheral portion, A mirror polishing method for a wafer notch portion, wherein the protruding peripheral portion enters and contacts the notch portion, and the buff is rotated about an axis to polish the inner end surface of the notch portion to a mirror surface. ウェーハをバフの内周面の円弧に沿って平行移動させることを特徴とする請求項1記載のウェーハノッチ部の鏡面研摩方法。2. The method of claim 1, wherein the wafer is moved in parallel along an arc on the inner peripheral surface of the buff. ウェーハを、ノッチ部を突周部に当接させたままノッチ部を中心にバフの回転面と平行な面内で回動させることを特徴とする請求項1記載のウェーハノッチ部の鏡面研摩方法。2. A mirror polishing method for a wafer notch according to claim 1, wherein the wafer is rotated around the notch in a plane parallel to the rotation surface of the buff while keeping the notch in contact with the projecting peripheral portion. . 内周面に突周部が周設され、軸線を中心に回転可能に設けられた筒状のバフと、
該バフを軸線を中心として回転させる駆動部と、
周縁にノッチ部が形成された半導体ウェーハを保持する保持部と、
前記バフと前記保持部とを相対的に接離させ、ウェーハのノッチ部を前記突周部に向けてバフ内周面にほぼ直角に当てがい、ノッチ部内に前記突周部を進入、かつ当接させる移動装置とを具備することを特徴とするウェーハノッチ部の鏡面研摩装置。
A cylindrical buff provided with a protruding peripheral portion on the inner peripheral surface and rotatably provided about an axis;
A drive unit for rotating the buff about an axis,
A holding portion for holding a semiconductor wafer having a notch formed on the periphery,
The buff and the holding part are relatively moved toward and away from each other, and the notch part of the wafer is applied to the protruding part at a substantially right angle to the inner peripheral surface of the buff, and the protruding part enters the notch part, and A mirror device for polishing a wafer notch portion, comprising:
前記移動装置は、先端側に前記保持部が配設され、支持部に回動軸を中心に前記保持部がバフ内周面に向けて接離するよう回動自在に支持された回動アームと、該回動アームを回動させて前記保持部に保持されているウェーハを所定の押圧力でバフ内周面に押接する押圧手段とを具備することを特徴とする請求項4記載のウェーハノッチ部の鏡面研摩装置。The moving device has a pivot arm in which the holding portion is disposed on a distal end side, and the holding portion is rotatably supported on a support portion such that the holding portion is rotatable toward and away from the buff inner peripheral surface about a rotation axis. 5. The wafer according to claim 4, further comprising: pressing means for rotating the rotating arm to press the wafer held by the holding portion against the inner peripheral surface of the buff with a predetermined pressing force. Mirror polishing equipment at the notch. 前記支持部を移動させて前記回動アームの先端側に配設された保持部に保持されているウェーハをバフの内周面の円弧に沿って平行移動させる平行動装置を具備することを特徴とする請求項5記載のウェーハノッチ部の鏡面研摩装置。A translation device is provided that moves the support portion and translates the wafer held by the holding portion disposed on the distal end side of the rotating arm along an arc on the inner peripheral surface of the buff. 6. The mirror polishing apparatus according to claim 5, wherein: 前記支持部を回動させて前記回動アームの先端側に配設された保持部に保持されているウェーハをノッチ部を突周部に当接させたままノッチ部を中心にバフの回転面と平行な面内で回動させる回動装置を具備することを特徴とする請求項5記載のウェーハノッチ部の鏡面研摩装置。By rotating the supporting portion, the wafer held by the holding portion disposed on the tip side of the rotating arm is rotated around the notch portion while keeping the notch portion in contact with the projecting peripheral portion. 6. The mirror polishing apparatus for a wafer notch according to claim 5, further comprising a turning device for turning in a plane parallel to the wafer. 前記保持部は、保持するウェーハをほぼノッチ部の幅の範囲内で軸線を中心に回動させる回動機構を具備することを特徴とする請求項4、5、6または7記載のウェーハノッチ部の鏡面研摩装置。8. The wafer notch portion according to claim 4, wherein the holding portion includes a rotating mechanism for rotating the held wafer around an axis within a range of a width of the notch portion. Mirror polishing equipment. 前記バフをほぼウェーハのノッチ部の幅分軸線方向に移動可能に設けたことを特徴とする請求項4、5、6または7記載のウェーハノッチ部の鏡面研摩装置。8. The apparatus according to claim 4, wherein the buff is provided so as to be movable in the axial direction substantially by the width of the notch of the wafer. 前記移動装置の他に、前記バフ内周面に対してほぼ直角方向に、前記バフと前記保持部とを相対的に接離させ、ウェーハのノッチ部内に前記突周部を近接または進入させる接離動装置を具備することを特徴とする請求項5、6、7、8または9記載のウェーハノッチ部の鏡面研摩装置。In addition to the moving device, in a direction substantially perpendicular to the inner peripheral surface of the buff, the buff and the holding portion are relatively moved toward and away from each other, and the protruding peripheral portion approaches or enters the notch portion of the wafer. 10. The mirror polishing apparatus according to claim 5, further comprising a separating device.
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