JP4580118B2

JP4580118B2 - 研磨方法及び研削・研磨方法

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Publication number: JP4580118B2
Application number: JP2001093399A
Authority: JP
Inventors: 臣之典関家; 豊狛; 節男山本; 昌史青木
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: JP2002283212A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、殊に加工歪を有する半導体ウエーハの裏面を研磨するのに適した研磨方法、及びかかる研磨方法を含む半導体ウエーハの裏面を研削し研磨する研削・研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップの製造工程においては、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によって多数の矩形領域を区画し、矩形領域の各々に半導体回路を配設する。そして、ストリートの各々に沿って半導体ウエーハを分離することによって矩形領域の各々を半導体チップにせしめている。半導体チップの小型化及び軽量化のために、矩形領域を個々に分離するに先立って半導体ウエーハの裏面を研削し、これによって半導体ウエーハの厚さを減少せしめることが望まれることも少なくない。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手段を、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。かような研削様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、これによって抗折強度が相当低減される。半導体ウエーハの裏面に生成される加工歪を除去し、かくして抗折強度の低減を回避するために、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ジングすること、及び研削された半導体ウエーハの裏面を硝酸及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ことが提案されている。更に、特開平２０００−３４３４４０号公報には、適宜の布に砥粒を分散せしめて構成された研磨手段を使用して、半導体ウエーハの裏面を研磨することが開示されている。
【０００３】
【発明は解決しようとする課題】
而して、遊離砥粒を使用するポリッシングには、遊離砥粒の供給及び回収等に煩雑な操作が必要であり効率が低い、大量に使用される遊離砥粒を産業廃棄物として処理しなければならない、という問題が存在する。エッチング液を使用する化学的エッチングにも、大量に使用されるエッチング液を産業廃棄物として処理しなければならない、という問題が存在する。一方、布に砥粒を分散せしめて構成された研磨手段による研磨においては、産業廃棄物として処理すべき物質が大量に生成されることがない。しかしながら、未だ充分に満足し得る研磨効率及び研磨品質を達成することができなかった。
【０００４】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その第一の技術的課題は、産業廃棄物として処理すべき物質を大量に生成せしめることなく、半導体ウエーハの裏面を高研磨効率及び高研磨品質で研磨して、そこに存在していた加工歪を除去することができる、新規且つ改良された研磨方法を提供することである。
【０００５】
本発明の第二の技術的課題は、半導体ウエーハの裏面を研削し、次いで半導体ウエーハの裏面を高研磨効率及び高研磨品質で研磨し研削に起因して生成された加工歪を除去することができる、新規且つ改良された研削・研磨方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記技術的課題を解決するために、半導体ウエーハの裏面を研削部材によって研削する研削工程と、
該研削工程の後に、該半導体ウエーハを回転せしめると共に、円板状の部材に砥粒を分散せしめ且つ接着剤によって結合されている研磨手段を回転せしめ、該研磨手段を該半導体ウエーハの裏面に押圧せしめる研磨工程と、
該研削工程の後で且つ該研磨工程の前に、該半導体ウエーハの裏面に洗浄液を噴射する洗浄工程と、
該洗浄工程の後で且つ該研磨工程の前に、該半導体ウエーハの裏面に空気を噴射する乾燥工程と、を含み、円板状の部材は分散した砥粒を接着剤によって結合した密度が０．２０ｇ／ｃｍ ^３で硬度（ＪＩＳ規格Ｋ６２５３の５：デュロメータ硬さ試験）が３０以上であるフェルトであって、該研磨手段の研磨面は該フェルトの表面と裏面を横目面とし、該フェルトの厚み方向の面を縦目面としたときに、横目面と縦目面との双方を含んでいる研削・研磨方法が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【００１１】
図１及び図２は、本発明に従って構成された研磨方法に使用される研磨工具の好適実施形態を図示している。全体を番号２で示す図示の研磨工具は、支持部材４と研磨手段６とから構成されている。支持部材４はアルミニウムの如き適宜の金属から形成されているのが好都合であり、円板形状であって平坦な円形支持面即ち下面を有する。図１に図示する如く、支持部材４にはその上面から下方に延びる盲ねじ孔７が、周方向に間隔をおいて複数個（図示の場合には４個）形成されている。研磨手段６も円板形状であり、支持部材４の外径と研磨手段６の外径は実質上同一である。研磨手段６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４の下面（即ち平坦な円形支持面）に接合されている。
【００１２】
研磨手段６は、フェルトとこのフェルト中に分散せしめられた多数の砥粒とから構成されていることが重要である。フェルトは密度が０．２０ｇ／ｃｍ^３以上、特に０．４０ｇ／ｃｍ^３以上であり、硬度が３０以上、特に５０以上であることが重要である。本明細書において使用する語句「硬度」は、ＪＩＳ規格Ｋ６２５３の５（デュロメータ硬さ試験）に従って測定される硬さを意味する。密度及び硬度が過小になると、所望研磨効率及び研磨品質を達成することができない。
フェルトは羊毛から構成されたものに限定されることなく、ポリエステル、ポリプロピレン、耐熱ナイロン、ポリエステル、アクリル、レーヨン、ケプラーの如き適宜の合成繊維、シリカ、ガラスの如き耐炎化繊維、綿、麻の如き天然繊維から構成されたフェルトを使用することができる。しかしながら、研磨効率及び研磨品質の点から９０％以上の羊毛を含むフェルト、特に１００％羊毛であるフェルトが好適である。フェルト中に分散せしめられる砥粒量は、０．０５乃至１，００ｇ／ｃｍ^３、特に０．２０乃至０．７０ｇ／ｃｍ^３、であるのが好適である。
【００１３】
フェルト中に分散せしめられた砥粒は、０．０１乃至１００μm の粒径を有するものであるのが好適である。砥粒は、シリカ、アルミナ、ホルステライト、ステアタイト、ムライト、立方晶窒化硼素、ダイヤモンド、窒化珪素、炭化珪素、炭化硼素、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化ジルコニア、酸化セリウム、酸化クロム、酸化錫、酸化チタンのいずれかから形成されたものでよい。必要に応じて、２種乃至３種以上の砥粒をフェルト中に分散せしめることもできる。フェルト中に砥粒を適宜に分散せしめるためには、例えば、適宜の液体中に砥粒を混入し、かかる液体をフェルトに含浸せしめる、或いはフェルトの製造工程中にフェルト原料繊維中に砥粒を適宜に混入することができる。フェルト中に砥粒を適宜に分散せしめた後に、フェルトに適宜の液状接着剤、例えばフェノール樹脂系接着液又はエポキシ樹脂系接着剤、を含浸せしめ、かかる接着剤によってフェルト中に砥粒を結合することができる。
【００１４】
図３に簡略に図示する如く、フェルトはシートＳとして製造され、その延在方向面、即ちその表面及び裏面、は横目面Ｈと称され、その厚さ方向面は縦目面Ｖと称されている。図１及び図２に図示する研磨工具２においては、研磨手段６を構成しているフェルトはシートを円板形状に切り取ることによって形成されており、従って研磨手段６の研磨面即ち下面８はフェルトの横目面Ｈによって形成されている。所望ならば、フェルトの縦目面Ｖを研磨面として使用することもできる。本発明者等の経験によれば、フェルトの横目面Ｈを研磨面として使用する場合に比べて、フェルトの縦目面Ｖを研磨面として使用すると、研磨量が２０乃至３０％増大せしめられることが判明している。研磨品質を低下せしめることなく研磨効率を増大せしめるためには、図４乃至図７に例示する如く、研磨手段６の研磨面即ち下面をフェルトの横目面Ｈと縦目面Ｖとを混在せしめて形成することができる。図４に図示する研磨工具２においては、研磨手段６の下面は、フェルトの横目面Ｈから形成された横目面領域８Ｈと、フェルトの縦目面Ｖから形成され複数個の縦目面領域８Ｖとを含み、縦目面領域８Ｖは小円形状であり横目面領域８Ｈ中に分散配置されている。図５に図示する研磨工具２においては、研磨手段６の下面は、中央円形横目面領域８Ｈとこの横目面領域８Ｈを囲繞する外側環状縦目面領域８Ｖとから構成されている。図６に図示する研磨工具２においては、研磨手段６の下面は、横目面領域８Ｈと縦目面領域８Ｖとを交互に同心状に配置して構成されている。図７に図示する研磨工具２においては、研磨手段６の下面は、複数個のセグメント形状の横目面領域８Ｈと、横目面領域８Ｈ間を半径方向に延びる複数個の縦目面領域８Ｖと、そして更にこれらの横目面領域８Ｈ及び縦目面領域８Ｖを囲繞する外側環状縦目面領域８Ｈとを含んでいる。更に、図８に図示する如く、研磨手段６に複数個のスリット１０を刻設することもできる。
スリット１０は同心状の配列された複数個の円形状及び／又は等角度間隔に配列された放射形状でよい。
【００１５】
図９は、半導体ウエーハの裏面を研削するための研削工程を遂行し、そして更にこれに引き続き上述したとおりの研磨工具２が適用される研磨工程を遂行するための研削・研磨機を図示している。図の研削・研磨機は全体を番号１２で示すハウジングを具備している。このハウジング１２は、細長く延在する直方体形状の主部１４を有する。主部１４の後端部には実質上鉛直に上方に延びる直立壁１６が配設されている。そして、この直立壁１６に２個の研削装置、即ち粗研削装置１８ａと精密研削装置１８ｂとが配設されている。更に詳述すると、直立壁１６の前面には２対の案内レール１９ａ及び１９ｂが固定されている。案内レール対１９ａ及び１９ｂの各々の案内レールは実質上鉛直に延びている。案内レール対１９ａ及び１９ｂには、夫々、滑動ブロック２０ａ及び２０ｂが鉛直方向に滑動自在に装着されている。滑動ブロック２０ａ及び２０ｂの各々は２個の脚部２２ａ及び２２ｂを有し、かかる脚部２２ａ及び２２ｂの各々が案内レール対１９ａ及び１９ｂの各々の各レールに滑動自在に係合せしめられている。直立壁１６の前面には、更に、支持部材２４ａ及び２４ｂ並びに支持部材２６ａ及び２６ｂによって実質上鉛直に延びるねじ軸２８ａ及び２８ｂが回転自在に装着されている。支持部材２４ａ及び２４ｂにはパルスモータでよい電動モータ３０ａ及び３０ｂも装着されており、かかるモータ３０ａ及び３０ｂの出力軸は夫々ねじ軸２８ａ及び２８ｂに連結されている。滑動ブロック２０ａ及び２０ｂの各々には後方に突出する連結部（図示していない）が形成されており、かかる連結部には鉛直方向に延びる貫通ねじ孔が形成されており、ねじ軸２８ａ及び２８ｂの各々はかかるねじ孔に螺合せしめられている。従って、モータ３０ａ及び３０ｂが正転せしめられると、滑動ブロック２０ａ及び２０ｂが下降せしめられ、モータ３０ａ及び３０ｂが逆転せしめられると、滑動ブロック２０ａ及び２０ｂが上昇せしめられる。滑動ブロック２０ａ及び２０ｂの各々には前方に突出した支持部３２ａ及び３２ｂが形成されており、かかる支持部３２ａ及び３２ｂの各々にはケース３４ａ及び３４ｂが固定されている。ケース３４ａ及び３４ｂには実質上鉛直に延びる回転軸３６ａ及び３６ｂが回転自在に装着されている。ケース３４ａ及び３４ｂ内には電動モータ（図示していない）が配設されており、かかるモータの出力軸は回転軸３４ａ及び３４ｂに連結されている。回転軸３４ａ及び３４ｂの下端には円板形状の装着部材３６ａ及び３６ｂが固定され、装着部材３６ａ及び３６ｂには研削工具３８ａ及び３８ｂが装着されている。研削工具３８ａ及び３８ｂの下面には円弧形状である複数個の研削部材が配設されている。研削部材は、ダイヤモンド粒子をレジンボンドの如き適宜の結合剤によって結合することによって形成されたものであるのが好都合である。ケース３４ａ及び３４ｂ内に配設されている上記モータが付勢されると、研削工具３８ａ及び３８ｂが高速回転せしめられる。
【００１６】
図９を参照して説明を続けると、ハウジング１２の主部１４における後半部上面には、ターンテーブル４２が配設されている。このターンテーブル４２は実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として回転自在に装着されている。ターンテーブル４２には適宜の電動モータ（図示していない）が駆動連結されており、後に更に言及する如く、ターンテーブル４２は１２０度毎間欠的に回転せしめられる。
ターンテーブル４２には周方向に等角度間隔をおいて３個のチャック手段４４が配設されている。図示のチャック手段４４は実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として回転自在に装着された多孔性円板から構成されている。チャック手段４４には適宜の電動モータ（図示していない）が駆動連結されており、チャック手段４４は５乃至１００ｒｐｍでよい回転速度で回転せしめられる。チャック手段４４には真空源（図示していない）が選択的に連通せしめられ、後に更に言及する如く、チャック手段４４上に載置された半導体ウエーハがチャック手段４４に真空吸着される。ターンテーブル４２が１２０度毎間欠的に回転せしめられることによって、チャック手段４４の各々は、搬入及び搬出域４６、粗研削域４８及び精密研削域５０に順次に位置せしめられる。後の説明から明確に理解されるとおり、搬入及び搬出域４６は研磨域としても機能する。
【００１７】
ハウジング１２の主部１４における前半部上面には、カセット搬入域５２、カセット搬出域５４、搬送機構５６、半導体ウエーハ受入手段５８及び洗浄手段６０が配設されている。ハウジング１２の主部１４の中間部上面には、搬送機構６２及び６４が配設されている。カセット搬入域５２上には、裏面を研削・研磨すべき複数個の半導体ウエーハＷを収容したカセットＣが載置される。カセット搬出域５４には、裏面が研削・研磨された半導体ウエーハＷを収容するためのカセットＣが載置される。搬送機構５６は、カセット搬入域５２上に載置されているカセットＣから半導体ウエーハＷを１枚毎搬出し、表裏を反転せしめて半導体ウエーハ受入手段５８上に載置する。搬送機構６２は、裏面を上方に向けて半導体ウエーハ受入手段５８上に載置されている半導体ウエーハＷを、搬入・搬出域４６に位置せしめられているチャック手段４４上に搬入する。
【００１８】
裏面を上方に向けて露呈せしめた状態でチャック手段４４上に搬入された半導体ウエーハＷは、ターンテーブル４２の間欠的回転によってチャック手段４４と共に粗研削域４８に位置せしめられる。粗研削域４８においては、半導体ウエーハＷを保持したチャック手段４４が回転せしめられると共に、研削工具３８ａが高速回転せしめられる。そして、研削工具３８ａが半導体ウエーハＷの裏面に押圧せしめられて漸次下降せしめられ、これによって半導体ウエーハＷの裏面が研削される。研削工具３８ａの中心軸線とチャック手段４４の中心軸線とは所定距離だけ変位せしめられており、半導体ウエーハＷの裏面全体に渡って充分均一に研削工具３８ａが作用せしめられる。粗研削域４８において粗研削された半導体ウエーハＷは、ターンテーブル４２の間欠的回転によってチャック手段４４と共に精密研削域５０に位置せしめられる。そして、研削工具３８ｂによって半導体ウエーハＷの裏面が精密研削される。研削工具３８ｂによる精密研削様式は、研削工具３８ａによる粗研削様式と同様である。精密研削域５０において精密研削された半導体ウエーハＷは、ターンテーブル４２の間欠的回転によってチャック手段４４と共に搬入・搬出域４６に位置せしめられる。そして、この搬入・搬出域４６においては、後に更に詳述するとおりにして、半導体ウエーハＷの裏面が研磨される。
【００１９】
次いで、搬送機構６４は、搬入・搬出域４６に位置せしめられているチャック手段４４上の半導体ウエーハＷを洗浄手段６０に搬送する。洗浄手段６０は、半導体ウエーハＷを高速回転せしめながら純水でよい洗浄液を噴射し、半導体ウエーハＷを洗浄し、乾燥する。搬送機構５６は、洗浄し、乾燥された半導体ウエーハＷを再び反転せしめて表面が上方に向く状態にせしめて、カセット搬出域５４上に載置されているカセットＣ内に搬入する。カセット搬入域５２に載置されているカセットＣ内の半導体ウエーハＷが全て搬出されると、かかるカセットＣが裏面を研削・研磨すべき半導体ウエーハＷを収容した次のカセットＣに交換される。また、カセット搬出域５４に載置されているカセットＣに所定数の半導体ウエーハＷが収納されると、かかるカセットＣが搬出されて空のカセットＣが載置される。
【００２０】
而して、図示の研削・研磨機における上述したとおりの構成及び作用、即ち搬入・搬出域４６における半導体ウエーハＷの裏面の研磨に関する構成及び作用以外の構成及び作用は、例えば株式会社ディスコから商品名「ＤＦＧ８４１」として販売されている研削機における構成及び作用と実質上同一であり、既に当業者には周知のものである。それ故に、これらの構成及び作用の詳細な説明は本明細書においては省略する。
【００２１】
図示の研削・研磨機においては、半導体ウエーハＷの裏面を研削するための粗研削装置１８ａ及び精密研削装置１８ｂに加えて、研削された半導体ウエーハＷの裏面を研磨するための研磨装置６６が配設されている。図９と共に図１０を参照して説明すると、ハウジング１２の主部１４の後半部上面の両側縁部には、実質上鉛直に上方に延びる支柱６７及び６８が配設されている。そして、かかる支柱６７及び６８間には実質上水平に延びる案内レール７０が固定されており、案内レール７０には滑動ブロック７２が滑動自在に装着されている。図９と共に図１０を参照することによって明確に理解される如く、案内レール７０は矩形状の横断面形状を有し、滑動ブロック７２には案内レール７０が挿通せしめられている矩形状の横断面形状を有する開口７４が形成されている。支柱６７及び６８間には、更に、実質上水平に延びるねじ軸７６が回転自在に装着されている。支柱６８には電動モータ７８が装着されており、この電動モータ７８の出力軸はねじ軸７６に連結されている。一方、滑動ブロック７２には実質上水平に延びる貫通ねじ孔８０が形成されており、ねじ軸７６はねじ孔８０に螺合せしめられている。従って、電動モータ７８が正転せしめられると滑動ブロック７２が矢印８２で示す方向に往動せしめられ、電動モータ７２が逆転せしめられると滑動ブロック７２が矢印８４で示す方向に復動せしめられる。
【００２２】
図９及び図１０を参照して説明を続けると、滑動ブロック７２の前面には実質上鉛直に延びる案内レール８６が形成されており、この案内レール８６に沿って滑動自在に昇降ブロック８８が装着されている。案内レール８６の横断面形状はは前方に向かって幅が漸次増大する逆台形、即ち鳩尾形状であり、昇降ブロック８８には対応した横断面形状を有する被案内溝９０が形成されており、案内レール８６に案内溝９０が係合せしめられている。図１０に明確に図示する如く、滑動ブロック７２の案内レール８６には実質上鉛直に延びる貫通穴９２が形成されている。そして、この貫通穴９２には空気圧シリンダ機構９４のシリンダ９６が固定されている。昇降ブロック８８の下端部には後方に突出する突出部９８が形成されており、かかる突出部９８には開口１００が形成されている。空気圧シリンダ機構９４のピストン１０２は滑動ブロック７２から下方に延出し、昇降ブロック８８の突出部９８に形成されている開口１００を通って下方に延びている。
ピストン１０２の下端には、開口１００よりも大きいフランジ１０４が固定されている。昇降ブロック８８内には電動モータ１０６が固定されており、かかる電動モータ１０６の出力軸には実質上鉛直に延びる回転軸１０８が連結されている。昇降ブロック８８から下方に延出せしめられている回転軸１０８の下端には装着部材１１０が固定されている、そして、この装着部材１１０の下面に図１及び図２に図示する研磨工具２が固定されている。更に詳述すると、装着部材１１０は研磨工具２の支持部材４の外径と実質上同一の外径を有する円板形状であり、周方向に間隔をおいて複数個（図示の場合は４個）の貫通孔が形成されている。
装着部材１１０に形成されている貫通孔を通して、研磨工具２の支持部材４に形成されている盲ねじ孔８に止めねじ１１４を螺合することによって、装着部材１１０の下面に研磨工具２が固定されている。図示の実施形態においては、更に、ハウジング１２の主部１４には、搬入・搬出域４６に位置するチャック手段４４上に保持されている半導体ウエーハＷに向けて純水でよい洗浄液を噴射する洗浄手段１１６と、搬入・搬出域４６に位置するチャック手段４４上に保持されている半導体ウエーハＷに向けて空気、好ましくは加熱空気、を噴射する乾燥手段１１８が配設されている。
【００２３】
研磨装置６６の作用を要約して説明すると、ターンテーブル４２が間欠的に回転せしめられる時、そしてまた搬入・搬出域４６に位置せしめられているチャック手段４４上に半導体ウエーハＷが搬入される時及びチャック手段４４から半導体ウエーハＷが搬出される時には、空気圧シリンダ機構９４のピストン１０２が図１０に二点鎖線で示す位置まで収縮せしめられ、ピストン１０２の先端に配設されたフランジ１０４が昇降ブロック８８の突出部９８に作用することによって昇降ブロック８８が図１０に二点鎖線で示す上昇位置まで上昇せしめられる。昇降ブロック８８が上昇位置に位置せしめられると、研磨手段６６の研磨工具２は搬入・搬出域４６に位置するチャック手段４４及びその上に保持されている半導体ウエーハＷから上方に離隔せしめられる。ターンテーブル４２が間欠的に回転せしめられて、裏面が粗研削域４８において粗研削され精密研削域５０において精密研削された半導体ウエーハＷを保持したチャック手段４４が搬入・搬出域４６に位置せしめられると、洗浄手段１１６が半導体ウエーハＷの裏面に洗浄液を噴射し、半導体ウエーハＷの裏面から研削屑を排出せしめる。次いで、乾燥手段１１８が半導体ウエーハＷの裏面に空気を噴射して乾燥せしめる。
【００２４】
しかる後に、空気圧シリンダ機構９４のピストン１０２が図１０に実線で示す位置まで伸張せしめられる。かくすると、ピストン１０２の先端に配設されているフランジ１０４が昇降ブロック８８の突出部９８から下方に離隔せしめられ、昇降ブロック８８及びこれに装着されている電動モータ１０６、回転軸１０８、装着部材１１０及び研磨工具２の自重によって研磨工具２の研磨手段６が半導体ウエーハＷの裏面に押圧される。所望ならば、昇降ブロック８８及びこれに装着された種々の構成要素の自重に加えて又はこれに代えて、例えば圧縮ばねの如き適宜の弾性偏倚手段を配設し、かかる弾性偏倚手段によって研磨手段６を半導体ウエーハＷの裏面に押圧せしめることもできる。研磨工具２の研磨手段６を半導体ウエーハＷの裏面に押圧せしめると同時に或いはその前又は後に、チャック手段４４が回転せしめられると共にモータ１０６が付勢されて研磨工具２が回転せしめられる。そしてまた、モータ７２が正転と逆転とを繰り返し、滑動ブロック７２が矢印８２及び８４で示す方向に往復動せしめられ、従って研磨工具２が矢印８２及び８４で示す方向に往復動せしめられる。かくして半導体ウエーハＷの裏面が研磨される。
【００２５】
本発明者等の経験によれば、上述したとおりにして半導体ウエーハＷの裏面を研磨工具２によって研磨する際には、チャック手段４４を比較的低速で、好ましくは５乃至２００ｒｐｍ、特に１０乃至３０ｒｐｍの回転速度で回転せしめ、研磨工具２は比較的高速で、好ましくは２０００乃至２００００ｒｐｍ、特に５０００乃至８０００ｒｐｍの回転速度で回転せしめるのが好適である。チャック手段４４の回転方向と研磨工具２の回転方向とは同一でもよいが、相互に逆方向であるのが好都合である。研磨工具２の矢印８２及び８４で示す方向における往復動に関しては、半導体ウエーハＷの直径と同一乃至これより幾分大きい振幅で３０乃至９０秒間に研磨工具２を一往復せしめることができる。半導体ウエーハＷの裏面に対する研磨工具２の押圧力は１００乃至３００ｇ／ｃｍ^２、特に１８０乃至２２０ｇ／ｃｍ^２であるのが好適である。図１０に図示する如く、研磨工具２の研磨手段６の直径は半導体ウエーハＷの直径と略同一でよい。半導体ウエーハＷの裏面の全体に渡って研磨手段６の全体が充分均一に作用するようになすために、チャック手段４４上に保持されている半導体ウエーハＷの中心軸線と研磨手段６の中心軸線とは、実質上水平な方向（即ちチャック手段４４の回転中心軸線及び研磨工具２の回転中心軸線に対して垂直な方向）で且つ研磨工具２の矢印８２及び８４で示す往復動方向に対して垂直な方向に、研磨手段６の半径の１／３乃至１／２程度相互に変位せしめられているのが好適である。
【００２６】
半導体ウエーハＷの裏面を粗研削装置１８ａで粗研削し、精密研削装置１８ｂで精密研削すると、当業者には周知の如く、半導体ウエーハＷの裏面には所謂ソーマークが生成され、そしてまた裏面から０．２μm 程度の深さ渡って所謂加工歪（かかる加工歪は透過型電子顕微鏡によって観察することによって明確に把握することができる）が生成される。然るに、研削の後に半導体ウエーハＷの裏面を本発明に従って構成された研磨工具２によって研磨することによって１．０μm 程度の深さに渡って表層を除去すると、半導体ウーエハＷの裏面を鏡面にせしめることができ、そしてまた加工歪を実質上消失せしめることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の研磨方法によれば、産業廃棄物として処理すべき物質を大量に生成せしめることなく、半導体ウエーハの裏面を高研磨効率及び高研磨品質で研磨して、そこに存在していた加工歪を除去することができる。
【００２８】
また、本発明の研削・研磨方法によれば、半導体ウエーハの裏面を研削し、次いで半導体ウエーハの裏面を高研磨効率及び高研磨品質で研磨し研削に起因して生成された加工歪を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨方法において使用される研磨工具の好適実施形態を示す斜面図。
【図２】図１の研磨工具を倒立状態で示す斜面図。
【図３】フェルトの一部を示す斜面図。
【図４】本発明の研磨方法において使用される研磨工具の他の実施形態を倒立状態で示す斜面図。
【図５】本発明の研磨方法において使用される研磨工具の更に他の実施形態を倒立状態で示す斜面図。
【図６】本発明の研磨方法において使用される研磨工具の更に他の実施形態を倒立状態で示す斜面図。
【図７】本発明の研磨方法において使用される研磨工具の更に他の実施形態を倒立状態で示す斜面図。
【図８】本発明の研磨方法において使用される研磨工具の更に他の実施形態を倒立状態で示す斜面図。
【図９】本発明の研削・研磨方法を遂行するための研削・研磨機の好適実施形態を示す斜面図。
【図１０】図９の研削・研磨機における研磨装置の一部を示す断面図。
【符号の説明】
２：研磨工具
４：支持部材
６：研磨手段
１８ａ：研削装置
１８ｂ：研削装置
３８ａ：研削工具
３８ｂ：研削工具
４２：ターンテーブル
４４：チャック手段
４６：搬入・搬出域（研磨域）
４８：粗研削域
５０：精密研削域
６６：研磨装置
１１６：洗浄手段
１１８：乾燥手段

Claims

半導体ウエーハの裏面を研削部材によって研削する研削工程と、
該研削工程の後に、該半導体ウエーハを回転せしめると共に、円板状の部材に砥粒を分散せしめ且つ接着剤によって結合されている研磨手段を回転せしめ、該研磨手段を該半導体ウエーハの裏面に押圧せしめる研磨工程と、
該研削工程の後で且つ該研磨工程の前に、該半導体ウエーハの裏面に洗浄液を噴射する洗浄工程と、
該洗浄工程の後で且つ該研磨工程の前に、該半導体ウエーハの裏面に空気を噴射する乾燥工程と、を含み、
円板状の部材は分散した砥粒を接着剤によって結合した密度が０．２０ｇ／ｃｍ ^３で硬度（ＪＩＳ規格Ｋ６２５３の５：デュロメータ硬さ試験）が３０以上であるフェルトであって、該研磨手段の研磨面は該フェルトの表面と裏面を横目面とし、該フェルトの厚み方向の面を縦目面としたときに、横目面と縦目面との双方を含んでいる研削・研磨方法。