JP4295469B2 - 研磨方法 - Google Patents
研磨方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4295469B2 JP4295469B2 JP2002132893A JP2002132893A JP4295469B2 JP 4295469 B2 JP4295469 B2 JP 4295469B2 JP 2002132893 A JP2002132893 A JP 2002132893A JP 2002132893 A JP2002132893 A JP 2002132893A JP 4295469 B2 JP4295469 B2 JP 4295469B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- chuck table
- workpiece
- tool
- semiconductor wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャックテーブルに保持された半導体ウエーハ等の被加工物を乾式研磨する研磨装置を用いた研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる切断ラインによって多数の矩形領域を区画し、該矩形領域の各々に半導体回路を形成する。このように多数の半導体回路が形成された半導体ウエーハをストリートに沿って分離することにより、個々の半導体チップを形成する。半導体チップの小型化および軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハをストリートに沿って切断して個々の矩形領域を分離するのに先立って、半導体ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。半導体ウエーハの裏面の研削は、通常、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドの如き適宜のボンドで固着して形成した研削工具を、高速回転せしめながら半導体ウエーハの裏面に押圧せしめることによって遂行されている。このような研削方式によって半導体ウエーハの裏面を研削すると、半導体ウエーハの裏面に所謂加工歪が生成され、これによって個々に分割された半導体チップの抗折強度が相当低減される。この研削された半導体ウエーハの裏面に生成される加工歪を除去する対策として、研削された半導体ウエーハの裏面を硝酸および弗化水素酸を含むエンチング液を使用して化学的エッチングするウエットエッチング法やエッチングガスを用いるドライエッチング法が使用されている。また、研削された半導体ウエーハの裏面を遊離砥粒を使用してポリッシングするポリッシング法も実用化されている。
【０００３】
しかしながら、上述したウエットエッチング法、ドライエッチング法およびポリッシング法は、生産性が悪いとともに、廃液が環境汚染の原因となる。このような問題を解決するために本出願人は、フエルトに砥粒を分散させ適宜のボンド剤で固定したフエルト砥石からなる研磨工具を用いて、研削された半導体ウエーハの裏面を研磨し、研削歪みを取り除く技術を特願２００１−９３３９７として提案した。この研磨技術を用いた研磨装置は、被加工物搬入・搬出域と研磨域との間を移動可能に構成され被加工物を載置する載置面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルを被加工物搬入・搬出域と研磨域に移動せしめるチャックテーブル移動機構と、該チャックテーブルの載置面上に載置されている被加工物を乾式研磨するための研磨工具を備えた研磨ユニットと、該研磨ユニットを該チャックテーブルの該載置面と垂直な方向に進退せしめる研磨ユニット送り機構とを具備している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した研磨装置においては被加工物を乾式で研磨するため、研磨時に研磨粉が飛散する。このため上記研磨域は防塵カバーによって覆われており、防塵カバー内に飛散した研磨粉を排気ダクトを通して排出している。しかるに、防塵カバー内に浮遊している研磨粉が研磨後の被加工物の研磨面に堆積する。研磨が終了した被加工物を保持したチャックテーブルは研磨域から被加工物搬入・搬出域に搬送されるが、上記のように被加工物の研磨面に堆積している研磨粉が飛散して研磨装置を配置したクリーンルームを汚染するという問題がある。また、研磨された被加工物は洗浄手段に搬送されて洗浄されるが、被加工物の表面に堆積した研磨粉は静電気等の影響により除去することが困難である。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、被加工物の研磨工程が終了した後に、被加工物の研磨面に堆積している研磨粉を除去する工程を実施する研磨方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するために、本発明によれば、被加工物を保持したチャックテーブルを、被加工物搬入・搬出域から、防塵カバーで覆われ且つ排気手段に接続された研磨域に移動するチャックテーブル移送工程と、
該研磨域において、該チャックテーブルを回転すると共に、フエルトに砥粒を分散させボンド剤で固定したフエルト砥石から構成された乾式研磨工具を回転し、該研磨工具に研磨荷重を加えて該被加工物に作用せしめ、そして該チャックテーブルを該被加工物の外周部に該研磨工具の外周部が局部的に重合する研磨開始位置から該被加工物の中心が該研磨工具の外周縁を通過する折り返し位置まで移動し、次いで該研磨開始位置まで戻し、かくして該被加工物を研磨する研磨工程と、
該研磨工程の後に、該研磨荷重を開放し該研磨工具が該被加工物に接触している状態で、該チャックテーブルを回転すると共に該研磨工具を回転し、該チャックテーブルを該研磨開始位置から該折り返し位置まで移動する研磨粉除去工程と、
該研磨粉除去工程の後に、該チャックテーブルを該被加工物搬入・搬出位置に移動するチャックテーブル退避工程と、を含む
ことを特徴とする研磨方法が提供される。
【０００７】
上記チャックテーブル退避工程におけるチャックテーブルの移動速度は、上記研磨粉除去工程におけるチャックテーブルの移動速度より速い速度に設定されていることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された研磨方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１には本発明による研磨方法を実施するための研磨装置の斜視図が示されている。
研磨装置は、全体を番号２で示す装置ハウジングを具備している。装置ハウジング２は、細長く延在する直方体形状の主部２１と、該主部２１の後端部（図１において右上端）に設けられ実質上鉛直に上方に延びる直立壁２２とを有している。直立壁２２の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール２２１、２２１が設けられている。この一対の案内レール２２１、２２１に研磨ユニット３が上下方向に移動可能に装着されている。
【００１０】
研磨ユニット３は、移動基台３１と該移動基台３１に装着されたスピンドルユニット３２を具備している。移動基台３１は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部３１１、３１１が設けられており、この一対の脚部３１１、３１１に上記一対の案内レール２２１、２２１と摺動可能に係合する被案内溝３１２、３１２が形成されている。このように直立壁２２に設けられた一対の案内レール２２１、２２１に摺動可能に装着された移動基台３１の前面には前方に突出した支持部３１３が設けられている。この支持部３１３にスピンドルユニット３２が取り付けられる。
【００１１】
スピンドルユニット３２は、支持部３１３に装着されたスピンドルハウジング３２１と、該スピンドルハウジング３２１に回転自在に配設された回転スピンドル３２２と、該回転スピンドル３２２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ３２３とを具備している。回転スピンドル３２２の下端部はスピンドルハウジング３２１の下端を越えて下方に突出せしめられており、その下端には円板形状の工具装着部材３２４が設けられている。なお、工具装着部材３２４には、周方向に間隔をおいて複数のボルト挿通孔（図示していない）が形成されている。この工具装着部材３２４の下面に研磨工具３２５が装着される。研磨工具３２５は、図２および図３に図示する如く、円板形状の支持部材３２６と円板形状の研磨部材３２７とから構成されている。支持部材３２６には周方向に間隔をおいてその上面から下方に延びる複数の盲ねじ穴３２６ａが形成されている。支持部材３２６の下面は円形支持面を構成しており、研磨部材３２７はエポキシ樹脂系接着剤の如き適宜の接着剤によって支持部材３２６の円形支持面に接合されている。研磨部材３２７は、図示の実施形態においてはフエルトに砥粒を分散させ適宜のボンド剤で固定したフエルト砥石が用いられている。このフエルト砥石からなる研磨部材３２７自体の構成についての詳細な説明は、本出願人が既に提案した特願２００１−９３３９７の明細書および図面に詳細に説明されているのでかかる記載に委ね、本明細書においては説明を省略する。上記回転スピンドル３２２の下端に固定されている工具装着部材３２４の下面に研磨工具３２５を位置付け、工具装着部材３２４に形成されている貫通孔を通して研磨工具３２５の支持部材３２６に形成されている盲ねじ孔３２６ａに締結ボルト３２８を螺着することによって、工具装着部材３２４に研磨工具３２５が装着される。
【００１２】
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における研磨装置は、上記研磨ユニット３を上記一対の案内レール２２１、２２１に沿って上下方向（後述するチャックテーブルの載置面と垂直な方向）に移動せしめる研磨ユニット送り機構４を備えている。この研磨ユニット送り機構４は、直立壁２２の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ねじロッド４１を具備している。この雄ねじロッド４１は、その上端部および下端部が直立壁２２に取り付けられた軸受部材４２および４３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材４２には雄ねじロッド４１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ４４が配設されており、このパルスモータ４４の出力軸が雄ねじロッド４１に伝動連結されている。移動基台３１の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部（図示していない）も形成されており、この連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ねじ穴が形成されており、この雌ねじ穴に上記雄ねじロッド４１が螺合せしめられている。従って、パルスモータ４４が正転すると移動基台３１即ち研磨ユニット３が下降即ち前進せしめられ、パルスモータ４４が逆転すると移動基台３１即ち研磨ユニット３が上昇即ち後退せしめられる。
【００１３】
図１および図４を参照して説明を続けると、ハウジング２の主部２１の後半部上には略矩形状の没入部２１１が形成されており、この没入部２１１にはチャックテーブル機構５が配設されている。チャックテーブル機構５は、支持基台５１とこの支持基台５１に実質上鉛直に延びる回転中心軸線を中心として回転自在に配設された円板形状のチャックテーブル５２とを含んでいる。支持基台５１は、上記没入部２１１上に前後方向（直立壁２２の前面に垂直な方向）である矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に延在する一対の案内レール２３、２３上に摺動自在に載置されており、後述するチャックテーブル移動機構５６によって図１に示す被加工物搬入・搬出域２４（図４において実線で示す位置）と上記スピンドルユニット３２を構成する研磨工具３２５の研磨部材３２７と対向する研磨域２５（図４において２点鎖線で示す位置）との間で移動せしめられる。
【００１４】
上記チャックテーブル５２は、上面に被加工物を載置する載置面を有し、上記支持基台５１に回転可能に支持されている。このチャックテーブル５２は、その下面に装着された回転軸（図示せず）に連結されたサーボモータ５３によって回転せしめられる。なお、チャックテーブル５２は、多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料から構成されており、図示しない吸引手段に接続されている。従って、チャックテーブル５２を図示しない吸引手段に選択的に連通することにより、載置面上に載置された被加工物を吸引保持する。なお、図示のチャックテーブル機構５は、チャックテーブル５２を挿通する穴を有し上記支持基台５１等を覆い支持基台５１とともに移動可能に配設されたカバー部材５４（図１参照）を備えている。
【００１５】
図４を参照して説明を続けると、図示の実施形態における研磨装置は、上記チャックテーブル機構５を一対の案内レール２３に沿って矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめるチャックテーブル移動機構５６を具備している。チャックテーブル移動機構５６は、一対の案内レール２３間に配設され案内レール２３と平行に延びる雄ねじロッド５６１と、該雄ねじロッド５６１を回転駆動するサーボモータ５６２を具備している。雄ねじロッド５６１は、上記支持基台５１に設けられたネジ穴５１１と螺合して、その先端部が一対の案内レール２３、２３を連結して取り付けられた軸受部材５６３によって回転自在に支持されている。サーボモータ５６２は、その駆動軸が雄ねじロッド５６１の基端と伝動連結されている。従って、サーボモータ５６２が正転すると支持基台５３即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動し、サーボモータ５６２が逆転すると支持基台５３即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる。矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめられるチャックテーブル機構５は、図４において実線で示す被加工物搬入・搬出域と２点鎖線で示す研磨域に選択的に位置付けられる。また、チャックテーブル機構５は、研磨域においては所定範囲に渡って矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に往復動せしめられる。
【００１６】
図１に戻って説明を続けると、上記チャックテーブル機構５を構成する支持基台５１の移動方向両側には、図１に示すように横断面形状が逆チャンネル形状であって、上記一対の案内レール２３、２３や雄ねじロッド５６１およびサーボモータ５６２等を覆っている蛇腹手段６１および６２が付設されている。蛇腹手段６１および６２はキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段６１の前端は没入部２１１の前面壁に固定され、後端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の前端面に固定されている。蛇腹手段６２の前端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の後端面に固定され、後端は装置ハウジング２の直立壁２２の前面に固定されている。チャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段６１が伸張されて蛇腹手段６２が収縮され、チャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段６１が収縮されて蛇腹手段６２が伸張せしめられる。
【００１７】
図示の実施形態における研磨装置は、研磨域５２に位置せしめられているチャックテーブル機構５とともに、チャックテーブル５２上に保持された被加工物に押圧せしめらている研磨工具３２５を囲繞する防塵カバー７を具備している。この防塵カバー７は全体として箱形状であり、上壁９１、前壁７２および両側壁７３、７３を有する。防塵カバー７の両側壁７３、７３は上下方向中間に下方を向いた肩面７３ａ、７３ａを有し、両側壁７３、７３の下半部は上記没入部２１１の両側面に密接せしめられ、肩面７３ａ、７３ａがハウジング２の主部２１の両側縁部の上面に載置せしめられる。防塵カバー７の前壁７２にはチャックテーブル機構５の通過を許容するための矩形開口７２ａが形成されている。防塵カバー７の上壁７１には、研磨工具３２５の通過を許容するための円形開口７１ａが形成されている。また、防塵カバー７の上壁７１には、円形開口７１ａの周縁から上方に延びる円筒部材７４が設けられている。防塵カバー７の上壁７１の一部には、開閉自在な保守点検用の扉７５が配設されている。更に、防塵カバー７の上壁７１には、防塵カバー７内を排気するための排気ダクト７６が付設されている。排気ダクト７６は適宜の排気手段（図示していない）に接続されており、研磨工具３２５によって被加工物を研磨する際には、防塵カバー７によって囲繞されている研磨域２５における研磨粉等の粉塵が排気される。
【００１８】
図１に基づいて説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、第１のカセット１１と、第２のカセット１２と、被加工物仮載置手段１３と、洗浄手段１４と、被加工物搬送手段１５と、被加工物搬入手段１６および被加工物搬出手段１７が配設されている。第１のカセット１１は研磨加工前の被加工物を収納し、装置ハウジング２の主部２１におけるカセット搬入域に載置される。第２のカセット１２は装置ハウジング２の主部２１におけるカセット搬出域に載置され、研磨加工後の被加工物を収納する。被加工物仮載置手段１３は第１のカセット１１と被加工物搬入・搬出域２４との間に配設され、研磨加工前の被加工物を仮載置する。洗浄手段１４は被加工物搬入・搬出域２４と第２のカセット１２との間に配設され、研磨加工後の被加工物を洗浄する。被加工物搬送手段１５第１のカセット１１と第２のカセット１２との間に配設され、第１のカセット１１内に収納された被加工物を被加工物仮載置手段１３に搬出するとともに洗浄手段１４で洗浄された被加工物を第２のカセット１２に搬送する。被加工物搬入手段１６は被加工物仮載置手段１３と被加工物搬入・搬出域２４との間に配設され、被加工物仮載置手段１３上に載置された研磨加工前の被加工物を被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に搬送する。被加工物搬出手段１７は被加工物搬入・搬出域２４と洗浄手段１４との間に配設され、被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル５２上に載置されている研磨加工後の被加工物を洗浄手段１４に搬送する。また、図示の実施形態における研磨装置は、装置ハウジング２の主部２１における中央部に上記チャックテーブル５２を洗浄する洗浄水噴射ノズル１８を備えている。この洗浄水噴射ノズル１８は、チャックテーブル機構５が被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられた状態において、チャックテーブル５２に向けて洗浄水を噴出する。
【００１９】
上記第１のカセット１１に収容される被加工物は、環状のフレームに保護テープを介して表面側が装着された半導体ウエーハ（従って、半導体ウエーハは裏面が上側に位置する）、或いは支持基板（サブストレート）上に表面側が装着された半導体ウエーハ（従って、半導体ウエーハは裏面が上側に位置する）でよい。このような被加工物である半導体ウエーハを収容した第１のカセット１１は、装置ハウジング２の主部２１における所定のカセット搬入域に載置される。そして、カセット搬入域に載置された第１のカセット１１に収容されていた研磨加工前の半導体ウエーハが全て搬出されると、空のカセット１１に代えて複数個の半導体ウエーハを収容した新しいカセット１１が手動でカセット搬入域に載置される。一方、装置ハウジング２の主部２１における所定のカセット搬出域に載置された第２のカセット１２に所定数の研磨加工後の半導体ウエーハが搬入されると、かかる第２のカセット１２が手動で搬出され、新しい空の第２のカセット１２が載置される。
【００２０】
次に、上述した研磨装置を用いた研磨方法について、主に図１と図５および図６を参照して説明する。
第１のカセット１１に収容された研磨加工前の被加工物としての半導体ウエーハは被加工物搬送手段１５の上下動作および進退動作により搬送され、被加工物仮載置手段１３に載置される。被加工物仮載置手段１３に載置された半導体ウエーハは、ここで中心合わせが行われた後に被加工物搬入手段１６の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域２４に位置せしめられているチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に載置される。チャックテーブル５２上に載置された被加工物としての半導体ウエーハは、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５２上に吸引保持される。
【００２１】
チャックテーブル５２上に半導体ウエーハを吸引保持したならば、チャックテーブル移動機構５６（図４参照）を作動してチャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に移動し、図５において実線で示す研磨域の研磨開始位置（チャックテーブル５２上に保持された半導体ウエーハＷの外周部と研磨工具３２５の研磨部材３２７外周部とが局部的に重合する位置）に位置付ける（チャックテーブル移送工程）。研磨域の研磨開始位置おいては、半導体ウエーハＷを保持したチャックテーブル５２を例えば１００〜３００ｒｐｍ程度で回転し、上記サーボモータ３２３を駆動して研磨工具３２５を４０００〜７０００ｒｐｍで回転するとともに、上記研磨ユニット送り機構４のパルスモータ４４を正転駆動して研磨ユニット３を図５において実線で示す待機位置から下降即ち前進せしめる。そして、図５において２点鎖線で示すように研磨工具３２５の研磨部材３２７をチャックテーブル５２上の半導体ウエーハＷの裏面に所定の荷重（研磨荷重）で押圧する。なお、チャックテーブル５２上の半導体ウエーハＷに作用する研磨工具３２５の荷重は、チャックテーブル５２と支持部材との間に配設されたキスラー動力計等の荷重センサー（図示せず）によって検出される。次に、チャックテーブル移動機構５６を一方向に作動しチャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に図５において２点鎖線で示す折り返し位置、即ち半導体ウエーハＷの中心が研磨部材３２７の外周縁を僅かに越える位置まで移動する。このとき、チャックテーブル機構５の移動速度（Ｖ１）は、例えば１００〜２００ｍｍ／分に設定されている。そして、チャックテーブル５２が折り返し位置まで移動したら、チャックテーブル移動機構５６を一方向に作動してチャックテーブル機構５を矢印２３ｂで示す方向に移動速度（Ｖ１）で移動し図５において実線で示す研磨開始位置に戻し、研磨工程が終了する。このようにして研磨工程を実行することにより、研磨部材３２７の作用によって半導体ウエーハＷの裏面が所定量乾式研磨され、残留加工歪が除去される。
【００２２】
上述した研磨工程における乾式研磨作用によって研磨粉が飛散するが、この際には図示しない排気手段が作動せしめられていて、防塵カバー７内に飛散した研磨粉は排気ダクト７６を通して排気される。しかしながら、防塵カバー７内に飛散した研磨粉の全てを排気ダクト７６を通して排気することは困難であり、防塵カバー７内に浮遊している研磨粉の一部はチャックテーブル５２上の半導体ウエーハＷの研磨面に堆積する。即ち、上記研磨工程におけるチャックテーブル５２の移動速度（Ｖ１）は１００〜２００ｍｍ／分と非常に遅いため、チャックテーブル５２が折り返し位置から研磨開始位置まで戻る間に半導体ウエーハＷの研磨面特に中央部にはかなりの量の研磨粉が堆積する。この半導体ウエーハＷの研磨面に堆積された研磨粉を除去するために、図示の実施形態においては上記研磨工程が終了した後に、以下に述べる研磨粉除去工程を実行する。
【００２３】
研磨粉除去工程について、図６を参照して説明する。
上述した研磨工程終了時には、チャックテーブル５２は図６において実線で示す研磨開始位置に戻される。この研磨開始位置が図示の実施形態においては研磨粉除去工程における研磨粉除去開始位置となる。なお、このときチャックテーブル５２は例えば１００〜３００ｒｐｍ程度で回転しており、研磨工具３２５は４０００〜７０００ｒｐｍで回転している。このようにチャックテーブル５２が研磨開始位置に戻され研磨工程が終了した時点で、上記研磨ユニット送り機構４のパルスモータ４４を逆転駆動し、研磨ユニット３を上昇せしめて研磨工具３２５による研磨荷重を開放する。このとき、研磨ユニット送り機構４のパルスモータ４４を１ステップずつゆっくり例えば５μｍ／秒の速度で作動し、研磨工具３２５による研磨荷重を検出する荷重センサーの出力値が零（０）または僅かに荷重が作用している時点で、研磨ユニット送り機構４のパルスモータ４４を停止する。この状態では、研磨工具３２５の研磨部材３２７の下面はチャックテーブル５２上の半導体ウエーハＷと接触している。このように、研磨荷重を開放し研磨部材３２７の下面が半導体ウエーハＷと接触している状態が図６において実線で示す状態である。
【００２４】
上記のようにして研磨荷重を開放したら、チャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に図６において２点鎖線で示す折り返し位置、即ち半導体ウエーハＷの中心が研磨部材３２７の外周縁を僅かに越える位置まで移動する（研磨粉除去工程）。このとき、チャックテーブル機構５の移動速度（Ｖ２）は、上記研磨時におけるチャックテーブル５２の移動速度（Ｖ１）である１００〜２００ｍｍ／分より早い例えば４０ｍｍ／秒程度に設定されている。この移動速度（Ｖ２）は、速過ぎると半導体ウエーハＷの上面に堆積された研磨粉を確実に拭い去ることができず、遅いと研磨粉除去工程に時間を要し生産性が低下するので、４０ｍｍ／秒程度が適当である。このように、チャックテーブル機構５を移動速度（Ｖ２）で図６において２点鎖線で示す折り返し位置まで移動することにより、研磨部材３２７により半導体ウエーハＷの全面が拭われ、半導体ウエーハＷ上研磨面に堆積した研磨粉が除去される。
【００２５】
上述した研磨粉除去工程が終了したら、以下に述べるチャックテーブル退避工程を実行する。即ち、チャックテーブル機構５を図６において２点鎖線で示す折り返し位置まで移動したら、チャックテーブル移動機構５６を図６において矢印２３ｂで示す方向に上記研磨粉除去工程における移動速度（Ｖ２）より速い移動速度（Ｖ３）で被加工物搬入・搬出域２４へ移動する。なお、移動速度（Ｖ３）は研磨粉除去工程において研磨粉が除去された半導体ウエーハＷの研磨面に防塵カバー７内に浮遊している研磨粉が再び堆積しないように素早く退避することが望ましく、１００ｍｍ／秒程度が適当である。
【００２６】
上述したように研磨粉除去工程の後にチャックテーブル退避工程を実行することにより、チャックテーブル機構５が被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたならば、チャックテーブル５２上の研磨加工された半導体ウエーハの吸引保持が解除される。そして、吸引保持が解除された半導体ウエーハは被加工物搬出手段１７により搬出されて洗浄手段１４に搬送される。このとき、上述したように研磨工程において半導体ウエーハの研磨面に堆積した研磨粉が研磨粉除去工程で除去されているので、研磨装置を配置したクリーンルームを汚染することはない。洗浄手段１４に搬送された半導体ウエーハはここで洗浄されるが、上述したように半導体ウエーハの研磨面に堆積した研磨粉は研磨粉除去工程で除去されているので、極めて容易に洗浄できる。洗浄手段１４で洗浄された半導体ウエーハは、被加工物搬送手段１５よって第２のカセット１２の所定位置に収納される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明による研磨方法においては、研磨工程が終了した後に研磨荷重を開放し研磨工具が被加工物に接触している状態でチャックテーブルを回転しつつその中心が研磨工具の外周縁を通過する折り返し位置まで移動する研磨粉除去工程を実行するので、研磨工程において被加工物の研磨面に堆積した研磨粉が除去され、チャックテーブルを被加工物搬入・搬出域に向けて移動しても研磨粉によって研磨装置を配置したクリーンルームを汚染することはない。また、研磨された被加工物の洗浄も、上述したように研磨面に堆積した研磨粉が除去されているので、極めて容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による研磨方法を実施する研磨装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】図１に示す研磨装置に装備される研磨ユニットを構成する研磨工具を示す斜視図。
【図３】図２に示す研磨工具その下面側から見た状態を示す斜視図。
【図４】図１に示す研磨装置に装備されるチャックテーブル機構およびチャックテーブル移動機構を示す斜視図。
【図５】本発明による研磨方法における研磨工程を示す説明図。
【図６】本発明による研磨方法における研磨粉除去工程およびチャックテーブル退避工程を示す説明図。
【符号の説明】
２：装置ハウジング
３：研磨ユニット
３１：移動基台
３２：スピンドルユニット
３２１：スピンドルハウジング
３２２：回転スピンドル
３２３：サーボモータ
３２４：工具装着部材
３２５：研磨工具
３２６：支持部材
３２７：研磨部材
４：研磨ユニット送り機構
４４：パルスモータ
５：チャックテーブル機構
５１：支持基台
５２：チャックテーブル
５３：サーボモータ
５４：カバー部材
５６：チャックテーブル移動機構
６１、６２：蛇腹手段
７：防塵カバー
１１：第１のカセット
１２：第２のカセット
１３：被加工物仮載置手段
１４：洗浄手段
１５：被加工物搬送手段
１６：被加工物搬入手段
１７：被加工物搬出手段
１８：洗浄水噴射ノズル
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャックテーブルに保持された半導体ウエーハ等の被加工物を乾式研磨する研磨装置を用いた研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる切断ラインによって多数の矩形領域を区画し、該矩形領域の各々に半導体回路を形成する。このように多数の半導体回路が形成された半導体ウエーハをストリートに沿って分離することにより、個々の半導体チップを形成する。半導体チップの小型化および軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハをストリートに沿って切断して個々の矩形領域を分離するのに先立って、半導体ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。半導体ウエーハの裏面の研削は、通常、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドの如き適宜のボンドで固着して形成した研削工具を、高速回転せしめながら半導体ウエーハの裏面に押圧せしめることによって遂行されている。このような研削方式によって半導体ウエーハの裏面を研削すると、半導体ウエーハの裏面に所謂加工歪が生成され、これによって個々に分割された半導体チップの抗折強度が相当低減される。この研削された半導体ウエーハの裏面に生成される加工歪を除去する対策として、研削された半導体ウエーハの裏面を硝酸および弗化水素酸を含むエンチング液を使用して化学的エッチングするウエットエッチング法やエッチングガスを用いるドライエッチング法が使用されている。また、研削された半導体ウエーハの裏面を遊離砥粒を使用してポリッシングするポリッシング法も実用化されている。
【０００３】
しかしながら、上述したウエットエッチング法、ドライエッチング法およびポリッシング法は、生産性が悪いとともに、廃液が環境汚染の原因となる。このような問題を解決するために本出願人は、フエルトに砥粒を分散させ適宜のボンド剤で固定したフエルト砥石からなる研磨工具を用いて、研削された半導体ウエーハの裏面を研磨し、研削歪みを取り除く技術を特願２００１−９３３９７として提案した。この研磨技術を用いた研磨装置は、被加工物搬入・搬出域と研磨域との間を移動可能に構成され被加工物を載置する載置面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルを被加工物搬入・搬出域と研磨域に移動せしめるチャックテーブル移動機構と、該チャックテーブルの載置面上に載置されている被加工物を乾式研磨するための研磨工具を備えた研磨ユニットと、該研磨ユニットを該チャックテーブルの該載置面と垂直な方向に進退せしめる研磨ユニット送り機構とを具備している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した研磨装置においては被加工物を乾式で研磨するため、研磨時に研磨粉が飛散する。このため上記研磨域は防塵カバーによって覆われており、防塵カバー内に飛散した研磨粉を排気ダクトを通して排出している。しかるに、防塵カバー内に浮遊している研磨粉が研磨後の被加工物の研磨面に堆積する。研磨が終了した被加工物を保持したチャックテーブルは研磨域から被加工物搬入・搬出域に搬送されるが、上記のように被加工物の研磨面に堆積している研磨粉が飛散して研磨装置を配置したクリーンルームを汚染するという問題がある。また、研磨された被加工物は洗浄手段に搬送されて洗浄されるが、被加工物の表面に堆積した研磨粉は静電気等の影響により除去することが困難である。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、被加工物の研磨工程が終了した後に、被加工物の研磨面に堆積している研磨粉を除去する工程を実施する研磨方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するために、本発明によれば、被加工物を保持したチャックテーブルを、被加工物搬入・搬出域から、防塵カバーで覆われ且つ排気手段に接続された研磨域に移動するチャックテーブル移送工程と、
該研磨域において、該チャックテーブルを回転すると共に、フエルトに砥粒を分散させボンド剤で固定したフエルト砥石から構成された乾式研磨工具を回転し、該研磨工具に研磨荷重を加えて該被加工物に作用せしめ、そして該チャックテーブルを該被加工物の外周部に該研磨工具の外周部が局部的に重合する研磨開始位置から該被加工物の中心が該研磨工具の外周縁を通過する折り返し位置まで移動し、次いで該研磨開始位置まで戻し、かくして該被加工物を研磨する研磨工程と、
該研磨工程の後に、該研磨荷重を開放し該研磨工具が該被加工物に接触している状態で、該チャックテーブルを回転すると共に該研磨工具を回転し、該チャックテーブルを該研磨開始位置から該折り返し位置まで移動する研磨粉除去工程と、
該研磨粉除去工程の後に、該チャックテーブルを該被加工物搬入・搬出位置に移動するチャックテーブル退避工程と、を含む
ことを特徴とする研磨方法が提供される。
【０００７】
上記チャックテーブル退避工程におけるチャックテーブルの移動速度は、上記研磨粉除去工程におけるチャックテーブルの移動速度より速い速度に設定されていることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された研磨方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１には本発明による研磨方法を実施するための研磨装置の斜視図が示されている。
研磨装置は、全体を番号２で示す装置ハウジングを具備している。装置ハウジング２は、細長く延在する直方体形状の主部２１と、該主部２１の後端部（図１において右上端）に設けられ実質上鉛直に上方に延びる直立壁２２とを有している。直立壁２２の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール２２１、２２１が設けられている。この一対の案内レール２２１、２２１に研磨ユニット３が上下方向に移動可能に装着されている。
【００１０】
研磨ユニット３は、移動基台３１と該移動基台３１に装着されたスピンドルユニット３２を具備している。移動基台３１は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部３１１、３１１が設けられており、この一対の脚部３１１、３１１に上記一対の案内レール２２１、２２１と摺動可能に係合する被案内溝３１２、３１２が形成されている。このように直立壁２２に設けられた一対の案内レール２２１、２２１に摺動可能に装着された移動基台３１の前面には前方に突出した支持部３１３が設けられている。この支持部３１３にスピンドルユニット３２が取り付けられる。
【００１１】
スピンドルユニット３２は、支持部３１３に装着されたスピンドルハウジング３２１と、該スピンドルハウジング３２１に回転自在に配設された回転スピンドル３２２と、該回転スピンドル３２２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ３２３とを具備している。回転スピンドル３２２の下端部はスピンドルハウジング３２１の下端を越えて下方に突出せしめられており、その下端には円板形状の工具装着部材３２４が設けられている。なお、工具装着部材３２４には、周方向に間隔をおいて複数のボルト挿通孔（図示していない）が形成されている。この工具装着部材３２４の下面に研磨工具３２５が装着される。研磨工具３２５は、図２および図３に図示する如く、円板形状の支持部材３２６と円板形状の研磨部材３２７とから構成されている。支持部材３２６には周方向に間隔をおいてその上面から下方に延びる複数の盲ねじ穴３２６ａが形成されている。支持部材３２６の下面は円形支持面を構成しており、研磨部材３２７はエポキシ樹脂系接着剤の如き適宜の接着剤によって支持部材３２６の円形支持面に接合されている。研磨部材３２７は、図示の実施形態においてはフエルトに砥粒を分散させ適宜のボンド剤で固定したフエルト砥石が用いられている。このフエルト砥石からなる研磨部材３２７自体の構成についての詳細な説明は、本出願人が既に提案した特願２００１−９３３９７の明細書および図面に詳細に説明されているのでかかる記載に委ね、本明細書においては説明を省略する。上記回転スピンドル３２２の下端に固定されている工具装着部材３２４の下面に研磨工具３２５を位置付け、工具装着部材３２４に形成されている貫通孔を通して研磨工具３２５の支持部材３２６に形成されている盲ねじ孔３２６ａに締結ボルト３２８を螺着することによって、工具装着部材３２４に研磨工具３２５が装着される。
【００１２】
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態における研磨装置は、上記研磨ユニット３を上記一対の案内レール２２１、２２１に沿って上下方向（後述するチャックテーブルの載置面と垂直な方向）に移動せしめる研磨ユニット送り機構４を備えている。この研磨ユニット送り機構４は、直立壁２２の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ねじロッド４１を具備している。この雄ねじロッド４１は、その上端部および下端部が直立壁２２に取り付けられた軸受部材４２および４３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材４２には雄ねじロッド４１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ４４が配設されており、このパルスモータ４４の出力軸が雄ねじロッド４１に伝動連結されている。移動基台３１の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部（図示していない）も形成されており、この連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ねじ穴が形成されており、この雌ねじ穴に上記雄ねじロッド４１が螺合せしめられている。従って、パルスモータ４４が正転すると移動基台３１即ち研磨ユニット３が下降即ち前進せしめられ、パルスモータ４４が逆転すると移動基台３１即ち研磨ユニット３が上昇即ち後退せしめられる。
【００１３】
図１および図４を参照して説明を続けると、ハウジング２の主部２１の後半部上には略矩形状の没入部２１１が形成されており、この没入部２１１にはチャックテーブル機構５が配設されている。チャックテーブル機構５は、支持基台５１とこの支持基台５１に実質上鉛直に延びる回転中心軸線を中心として回転自在に配設された円板形状のチャックテーブル５２とを含んでいる。支持基台５１は、上記没入部２１１上に前後方向（直立壁２２の前面に垂直な方向）である矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に延在する一対の案内レール２３、２３上に摺動自在に載置されており、後述するチャックテーブル移動機構５６によって図１に示す被加工物搬入・搬出域２４（図４において実線で示す位置）と上記スピンドルユニット３２を構成する研磨工具３２５の研磨部材３２７と対向する研磨域２５（図４において２点鎖線で示す位置）との間で移動せしめられる。
【００１４】
上記チャックテーブル５２は、上面に被加工物を載置する載置面を有し、上記支持基台５１に回転可能に支持されている。このチャックテーブル５２は、その下面に装着された回転軸（図示せず）に連結されたサーボモータ５３によって回転せしめられる。なお、チャックテーブル５２は、多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料から構成されており、図示しない吸引手段に接続されている。従って、チャックテーブル５２を図示しない吸引手段に選択的に連通することにより、載置面上に載置された被加工物を吸引保持する。なお、図示のチャックテーブル機構５は、チャックテーブル５２を挿通する穴を有し上記支持基台５１等を覆い支持基台５１とともに移動可能に配設されたカバー部材５４（図１参照）を備えている。
【００１５】
図４を参照して説明を続けると、図示の実施形態における研磨装置は、上記チャックテーブル機構５を一対の案内レール２３に沿って矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめるチャックテーブル移動機構５６を具備している。チャックテーブル移動機構５６は、一対の案内レール２３間に配設され案内レール２３と平行に延びる雄ねじロッド５６１と、該雄ねじロッド５６１を回転駆動するサーボモータ５６２を具備している。雄ねじロッド５６１は、上記支持基台５１に設けられたネジ穴５１１と螺合して、その先端部が一対の案内レール２３、２３を連結して取り付けられた軸受部材５６３によって回転自在に支持されている。サーボモータ５６２は、その駆動軸が雄ねじロッド５６１の基端と伝動連結されている。従って、サーボモータ５６２が正転すると支持基台５３即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動し、サーボモータ５６２が逆転すると支持基台５３即ちチャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる。矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に移動せしめられるチャックテーブル機構５は、図４において実線で示す被加工物搬入・搬出域と２点鎖線で示す研磨域に選択的に位置付けられる。また、チャックテーブル機構５は、研磨域においては所定範囲に渡って矢印２３ａおよび２３ｂで示す方向に往復動せしめられる。
【００１６】
図１に戻って説明を続けると、上記チャックテーブル機構５を構成する支持基台５１の移動方向両側には、図１に示すように横断面形状が逆チャンネル形状であって、上記一対の案内レール２３、２３や雄ねじロッド５６１およびサーボモータ５６２等を覆っている蛇腹手段６１および６２が付設されている。蛇腹手段６１および６２はキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段６１の前端は没入部２１１の前面壁に固定され、後端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の前端面に固定されている。蛇腹手段６２の前端はチャックテーブル機構５のカバー部材５４の後端面に固定され、後端は装置ハウジング２の直立壁２２の前面に固定されている。チャックテーブル機構５が矢印２３ａで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段６１が伸張されて蛇腹手段６２が収縮され、チャックテーブル機構５が矢印２３ｂで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段６１が収縮されて蛇腹手段６２が伸張せしめられる。
【００１７】
図示の実施形態における研磨装置は、研磨域５２に位置せしめられているチャックテーブル機構５とともに、チャックテーブル５２上に保持された被加工物に押圧せしめらている研磨工具３２５を囲繞する防塵カバー７を具備している。この防塵カバー７は全体として箱形状であり、上壁９１、前壁７２および両側壁７３、７３を有する。防塵カバー７の両側壁７３、７３は上下方向中間に下方を向いた肩面７３ａ、７３ａを有し、両側壁７３、７３の下半部は上記没入部２１１の両側面に密接せしめられ、肩面７３ａ、７３ａがハウジング２の主部２１の両側縁部の上面に載置せしめられる。防塵カバー７の前壁７２にはチャックテーブル機構５の通過を許容するための矩形開口７２ａが形成されている。防塵カバー７の上壁７１には、研磨工具３２５の通過を許容するための円形開口７１ａが形成されている。また、防塵カバー７の上壁７１には、円形開口７１ａの周縁から上方に延びる円筒部材７４が設けられている。防塵カバー７の上壁７１の一部には、開閉自在な保守点検用の扉７５が配設されている。更に、防塵カバー７の上壁７１には、防塵カバー７内を排気するための排気ダクト７６が付設されている。排気ダクト７６は適宜の排気手段（図示していない）に接続されており、研磨工具３２５によって被加工物を研磨する際には、防塵カバー７によって囲繞されている研磨域２５における研磨粉等の粉塵が排気される。
【００１８】
図１に基づいて説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、第１のカセット１１と、第２のカセット１２と、被加工物仮載置手段１３と、洗浄手段１４と、被加工物搬送手段１５と、被加工物搬入手段１６および被加工物搬出手段１７が配設されている。第１のカセット１１は研磨加工前の被加工物を収納し、装置ハウジング２の主部２１におけるカセット搬入域に載置される。第２のカセット１２は装置ハウジング２の主部２１におけるカセット搬出域に載置され、研磨加工後の被加工物を収納する。被加工物仮載置手段１３は第１のカセット１１と被加工物搬入・搬出域２４との間に配設され、研磨加工前の被加工物を仮載置する。洗浄手段１４は被加工物搬入・搬出域２４と第２のカセット１２との間に配設され、研磨加工後の被加工物を洗浄する。被加工物搬送手段１５第１のカセット１１と第２のカセット１２との間に配設され、第１のカセット１１内に収納された被加工物を被加工物仮載置手段１３に搬出するとともに洗浄手段１４で洗浄された被加工物を第２のカセット１２に搬送する。被加工物搬入手段１６は被加工物仮載置手段１３と被加工物搬入・搬出域２４との間に配設され、被加工物仮載置手段１３上に載置された研磨加工前の被加工物を被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に搬送する。被加工物搬出手段１７は被加工物搬入・搬出域２４と洗浄手段１４との間に配設され、被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたチャックテーブル５２上に載置されている研磨加工後の被加工物を洗浄手段１４に搬送する。また、図示の実施形態における研磨装置は、装置ハウジング２の主部２１における中央部に上記チャックテーブル５２を洗浄する洗浄水噴射ノズル１８を備えている。この洗浄水噴射ノズル１８は、チャックテーブル機構５が被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられた状態において、チャックテーブル５２に向けて洗浄水を噴出する。
【００１９】
上記第１のカセット１１に収容される被加工物は、環状のフレームに保護テープを介して表面側が装着された半導体ウエーハ（従って、半導体ウエーハは裏面が上側に位置する）、或いは支持基板（サブストレート）上に表面側が装着された半導体ウエーハ（従って、半導体ウエーハは裏面が上側に位置する）でよい。このような被加工物である半導体ウエーハを収容した第１のカセット１１は、装置ハウジング２の主部２１における所定のカセット搬入域に載置される。そして、カセット搬入域に載置された第１のカセット１１に収容されていた研磨加工前の半導体ウエーハが全て搬出されると、空のカセット１１に代えて複数個の半導体ウエーハを収容した新しいカセット１１が手動でカセット搬入域に載置される。一方、装置ハウジング２の主部２１における所定のカセット搬出域に載置された第２のカセット１２に所定数の研磨加工後の半導体ウエーハが搬入されると、かかる第２のカセット１２が手動で搬出され、新しい空の第２のカセット１２が載置される。
【００２０】
次に、上述した研磨装置を用いた研磨方法について、主に図１と図５および図６を参照して説明する。
第１のカセット１１に収容された研磨加工前の被加工物としての半導体ウエーハは被加工物搬送手段１５の上下動作および進退動作により搬送され、被加工物仮載置手段１３に載置される。被加工物仮載置手段１３に載置された半導体ウエーハは、ここで中心合わせが行われた後に被加工物搬入手段１６の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域２４に位置せしめられているチャックテーブル機構５のチャックテーブル５２上に載置される。チャックテーブル５２上に載置された被加工物としての半導体ウエーハは、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５２上に吸引保持される。
【００２１】
チャックテーブル５２上に半導体ウエーハを吸引保持したならば、チャックテーブル移動機構５６（図４参照）を作動してチャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に移動し、図５において実線で示す研磨域の研磨開始位置（チャックテーブル５２上に保持された半導体ウエーハＷの外周部と研磨工具３２５の研磨部材３２７外周部とが局部的に重合する位置）に位置付ける（チャックテーブル移送工程）。研磨域の研磨開始位置おいては、半導体ウエーハＷを保持したチャックテーブル５２を例えば１００〜３００ｒｐｍ程度で回転し、上記サーボモータ３２３を駆動して研磨工具３２５を４０００〜７０００ｒｐｍで回転するとともに、上記研磨ユニット送り機構４のパルスモータ４４を正転駆動して研磨ユニット３を図５において実線で示す待機位置から下降即ち前進せしめる。そして、図５において２点鎖線で示すように研磨工具３２５の研磨部材３２７をチャックテーブル５２上の半導体ウエーハＷの裏面に所定の荷重（研磨荷重）で押圧する。なお、チャックテーブル５２上の半導体ウエーハＷに作用する研磨工具３２５の荷重は、チャックテーブル５２と支持部材との間に配設されたキスラー動力計等の荷重センサー（図示せず）によって検出される。次に、チャックテーブル移動機構５６を一方向に作動しチャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に図５において２点鎖線で示す折り返し位置、即ち半導体ウエーハＷの中心が研磨部材３２７の外周縁を僅かに越える位置まで移動する。このとき、チャックテーブル機構５の移動速度（Ｖ１）は、例えば１００〜２００ｍｍ／分に設定されている。そして、チャックテーブル５２が折り返し位置まで移動したら、チャックテーブル移動機構５６を一方向に作動してチャックテーブル機構５を矢印２３ｂで示す方向に移動速度（Ｖ１）で移動し図５において実線で示す研磨開始位置に戻し、研磨工程が終了する。このようにして研磨工程を実行することにより、研磨部材３２７の作用によって半導体ウエーハＷの裏面が所定量乾式研磨され、残留加工歪が除去される。
【００２２】
上述した研磨工程における乾式研磨作用によって研磨粉が飛散するが、この際には図示しない排気手段が作動せしめられていて、防塵カバー７内に飛散した研磨粉は排気ダクト７６を通して排気される。しかしながら、防塵カバー７内に飛散した研磨粉の全てを排気ダクト７６を通して排気することは困難であり、防塵カバー７内に浮遊している研磨粉の一部はチャックテーブル５２上の半導体ウエーハＷの研磨面に堆積する。即ち、上記研磨工程におけるチャックテーブル５２の移動速度（Ｖ１）は１００〜２００ｍｍ／分と非常に遅いため、チャックテーブル５２が折り返し位置から研磨開始位置まで戻る間に半導体ウエーハＷの研磨面特に中央部にはかなりの量の研磨粉が堆積する。この半導体ウエーハＷの研磨面に堆積された研磨粉を除去するために、図示の実施形態においては上記研磨工程が終了した後に、以下に述べる研磨粉除去工程を実行する。
【００２３】
研磨粉除去工程について、図６を参照して説明する。
上述した研磨工程終了時には、チャックテーブル５２は図６において実線で示す研磨開始位置に戻される。この研磨開始位置が図示の実施形態においては研磨粉除去工程における研磨粉除去開始位置となる。なお、このときチャックテーブル５２は例えば１００〜３００ｒｐｍ程度で回転しており、研磨工具３２５は４０００〜７０００ｒｐｍで回転している。このようにチャックテーブル５２が研磨開始位置に戻され研磨工程が終了した時点で、上記研磨ユニット送り機構４のパルスモータ４４を逆転駆動し、研磨ユニット３を上昇せしめて研磨工具３２５による研磨荷重を開放する。このとき、研磨ユニット送り機構４のパルスモータ４４を１ステップずつゆっくり例えば５μｍ／秒の速度で作動し、研磨工具３２５による研磨荷重を検出する荷重センサーの出力値が零（０）または僅かに荷重が作用している時点で、研磨ユニット送り機構４のパルスモータ４４を停止する。この状態では、研磨工具３２５の研磨部材３２７の下面はチャックテーブル５２上の半導体ウエーハＷと接触している。このように、研磨荷重を開放し研磨部材３２７の下面が半導体ウエーハＷと接触している状態が図６において実線で示す状態である。
【００２４】
上記のようにして研磨荷重を開放したら、チャックテーブル機構５を矢印２３ａで示す方向に図６において２点鎖線で示す折り返し位置、即ち半導体ウエーハＷの中心が研磨部材３２７の外周縁を僅かに越える位置まで移動する（研磨粉除去工程）。このとき、チャックテーブル機構５の移動速度（Ｖ２）は、上記研磨時におけるチャックテーブル５２の移動速度（Ｖ１）である１００〜２００ｍｍ／分より早い例えば４０ｍｍ／秒程度に設定されている。この移動速度（Ｖ２）は、速過ぎると半導体ウエーハＷの上面に堆積された研磨粉を確実に拭い去ることができず、遅いと研磨粉除去工程に時間を要し生産性が低下するので、４０ｍｍ／秒程度が適当である。このように、チャックテーブル機構５を移動速度（Ｖ２）で図６において２点鎖線で示す折り返し位置まで移動することにより、研磨部材３２７により半導体ウエーハＷの全面が拭われ、半導体ウエーハＷ上研磨面に堆積した研磨粉が除去される。
【００２５】
上述した研磨粉除去工程が終了したら、以下に述べるチャックテーブル退避工程を実行する。即ち、チャックテーブル機構５を図６において２点鎖線で示す折り返し位置まで移動したら、チャックテーブル移動機構５６を図６において矢印２３ｂで示す方向に上記研磨粉除去工程における移動速度（Ｖ２）より速い移動速度（Ｖ３）で被加工物搬入・搬出域２４へ移動する。なお、移動速度（Ｖ３）は研磨粉除去工程において研磨粉が除去された半導体ウエーハＷの研磨面に防塵カバー７内に浮遊している研磨粉が再び堆積しないように素早く退避することが望ましく、１００ｍｍ／秒程度が適当である。
【００２６】
上述したように研磨粉除去工程の後にチャックテーブル退避工程を実行することにより、チャックテーブル機構５が被加工物搬入・搬出域２４に位置付けられたならば、チャックテーブル５２上の研磨加工された半導体ウエーハの吸引保持が解除される。そして、吸引保持が解除された半導体ウエーハは被加工物搬出手段１７により搬出されて洗浄手段１４に搬送される。このとき、上述したように研磨工程において半導体ウエーハの研磨面に堆積した研磨粉が研磨粉除去工程で除去されているので、研磨装置を配置したクリーンルームを汚染することはない。洗浄手段１４に搬送された半導体ウエーハはここで洗浄されるが、上述したように半導体ウエーハの研磨面に堆積した研磨粉は研磨粉除去工程で除去されているので、極めて容易に洗浄できる。洗浄手段１４で洗浄された半導体ウエーハは、被加工物搬送手段１５よって第２のカセット１２の所定位置に収納される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明による研磨方法においては、研磨工程が終了した後に研磨荷重を開放し研磨工具が被加工物に接触している状態でチャックテーブルを回転しつつその中心が研磨工具の外周縁を通過する折り返し位置まで移動する研磨粉除去工程を実行するので、研磨工程において被加工物の研磨面に堆積した研磨粉が除去され、チャックテーブルを被加工物搬入・搬出域に向けて移動しても研磨粉によって研磨装置を配置したクリーンルームを汚染することはない。また、研磨された被加工物の洗浄も、上述したように研磨面に堆積した研磨粉が除去されているので、極めて容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による研磨方法を実施する研磨装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】図１に示す研磨装置に装備される研磨ユニットを構成する研磨工具を示す斜視図。
【図３】図２に示す研磨工具その下面側から見た状態を示す斜視図。
【図４】図１に示す研磨装置に装備されるチャックテーブル機構およびチャックテーブル移動機構を示す斜視図。
【図５】本発明による研磨方法における研磨工程を示す説明図。
【図６】本発明による研磨方法における研磨粉除去工程およびチャックテーブル退避工程を示す説明図。
【符号の説明】
２：装置ハウジング
３：研磨ユニット
３１：移動基台
３２：スピンドルユニット
３２１：スピンドルハウジング
３２２：回転スピンドル
３２３：サーボモータ
３２４：工具装着部材
３２５：研磨工具
３２６：支持部材
３２７：研磨部材
４：研磨ユニット送り機構
４４：パルスモータ
５：チャックテーブル機構
５１：支持基台
５２：チャックテーブル
５３：サーボモータ
５４：カバー部材
５６：チャックテーブル移動機構
６１、６２：蛇腹手段
７：防塵カバー
１１：第１のカセット
１２：第２のカセット
１３：被加工物仮載置手段
１４：洗浄手段
１５：被加工物搬送手段
１６：被加工物搬入手段
１７：被加工物搬出手段
１８：洗浄水噴射ノズル
Claims (2)
- 被加工物を保持したチャックテーブルを、被加工物搬入・搬出域から、防塵カバーで覆われ且つ排気手段に接続された研磨域に移動するチャックテーブル移送工程と、
該研磨域において、該チャックテーブルを回転すると共に、フエルトに砥粒を分散させボンド剤で固定したフエルト砥石から構成された乾式研磨工具を回転し、該研磨工具に研磨荷重を加えて該被加工物に作用せしめ、そして該チャックテーブルを該被加工物の外周部に該研磨工具の外周部が局部的に重合する研磨開始位置から該被加工物の中心が該研磨工具の外周縁を通過する折り返し位置まで移動し、次いで該研磨開始位置まで戻し、かくして該被加工物を研磨する研磨工程と、
該研磨工程の後に、該研磨荷重を開放し該研磨工具が該被加工物に接触している状態で、該チャックテーブルを回転すると共に該研磨工具を回転し、該チャックテーブルを該研磨開始位置から該折り返し位置まで移動する研磨粉除去工程と、
該研磨粉除去工程の後に、該チャックテーブルを該被加工物搬入・搬出位置に移動するチャックテーブル退避工程と、
を含むことを特徴とする研磨方法。 - 該チャックテーブル退避工程における該チャックテーブルの移動速度は、該研磨粉除去工程における該チャックテーブルの移動速度よりも速い、請求項１記載の研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002132893A JP4295469B2 (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002132893A JP4295469B2 (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003326459A JP2003326459A (ja) | 2003-11-18 |
| JP4295469B2 true JP4295469B2 (ja) | 2009-07-15 |
Family
ID=29696203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002132893A Expired - Lifetime JP4295469B2 (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4295469B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102862104A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-09 | 济南济变志亨电力设备有限公司 | 一种线圈浇口打磨装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008098574A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの研磨装置 |
| JP4937700B2 (ja) * | 2006-11-07 | 2012-05-23 | 株式会社ディスコ | 乾式研磨装置 |
| JP2012106293A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Disco Corp | ウエーハの研磨方法および研磨装置 |
| JP2017001164A (ja) * | 2015-06-15 | 2017-01-05 | 株式会社ディスコ | 研磨装置 |
| JP6927814B2 (ja) * | 2017-09-08 | 2021-09-01 | 株式会社ディスコ | ドライ研磨装置 |
-
2002
- 2002-05-08 JP JP2002132893A patent/JP4295469B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102862104A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-09 | 济南济变志亨电力设备有限公司 | 一种线圈浇口打磨装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003326459A (ja) | 2003-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5406676B2 (ja) | ウエーハの加工装置 | |
| JP4464113B2 (ja) | ウエーハの加工装置 | |
| JP4790322B2 (ja) | 加工装置および加工方法 | |
| US6780091B2 (en) | Machining strain removal apparatus | |
| JP5773660B2 (ja) | 樹脂剥がし装置および研削加工装置 | |
| JP2009160700A (ja) | 研磨装置 | |
| JP5179928B2 (ja) | ウエーハの搬出方法 | |
| JP2018086692A (ja) | 研削装置 | |
| JP4871617B2 (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| JP4733943B2 (ja) | 研磨パッドのドレッシング方法 | |
| JP5731158B2 (ja) | 加工装置 | |
| JP4295469B2 (ja) | 研磨方法 | |
| JP2003209089A (ja) | ウェハの洗浄方法、洗浄装置およびダイシング装置 | |
| JP5350127B2 (ja) | 被加工物の研削方法 | |
| JP5331470B2 (ja) | ウエーハの研削方法および研削装置 | |
| JP4074118B2 (ja) | 研磨装置 | |
| JP6074154B2 (ja) | 加工装置 | |
| JP2012106293A (ja) | ウエーハの研磨方法および研磨装置 | |
| JP2011031359A (ja) | 研磨工具、研磨装置および研磨加工方法 | |
| JP2008183659A (ja) | 研削装置 | |
| JP5399829B2 (ja) | 研磨パッドのドレッシング方法 | |
| JP2003305643A (ja) | 研磨装置 | |
| JP2003086545A (ja) | 加工歪除去装置 | |
| JP2002307286A (ja) | 研削装置 | |
| JP2003236752A (ja) | 研磨装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050404 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080610 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080808 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090324 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090410 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4295469 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140417 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |