JP5211835B2 - ウエハ研磨装置およびウエハ研磨方法 - Google Patents
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Description
このことから、近年では、半導体装置の製造工程における一工程として、ウエハのベベル部に対する研磨処理を行うことで、当該ベベル部からの異物発生を抑制することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
そして、ウエハのベベル部に対する研磨処理としては、例えば、固定砥粒のついた帯状(テープ状)の研磨フィルムを用いて行う方法が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
ところが、研磨処理の際の研磨レートを維持するためには、研磨フィルムをウエハベベル部周方向との交差方向に走行させる必要がある。すなわち、図8に示すように、ウエハ11の上下に、研磨フィルム12の供給ロール13aと回収ロール13bとをそれぞれ配し、これらの各ロール13a,13b間で上から下方向またはその逆方向に、研磨フィルム12を動かす必要がある。したがって、研磨フィルム12の幅方向寸法を広げても、当該研磨フィルム12は、図9(a)に示すように、ウエハ11のベベル部との接触状態が、供給ロール13aおよび回収ロール13bの形状に依存することになり、必ずしもそれぞれの間の接触面積の増加に繋がるとは限らない。また、図9(b)に示すように、ウエハ11のベベル部の形状に倣うように、湾曲したガイド部材14を用いて、研磨フィルム12を背面側からウエハ11の側に向けて加圧することも考えられるが、ウエハ11の個体差によるベベル部の形状の相違を考慮すると、必ずしも均一な加圧を行うことができるとは限らずに、結果として単位面積当たりの圧力低下を実現できないおそれがある。
ところが、研磨フィルムのテンションで研磨圧力を制御する場合には、図10(a)(b)に示すように、小さなテンションにするほど、当該研磨フィルムが供給ロール13aおよび回収ロール13bの形状を維持しようとする力が強くなって、当該研磨フィルムがウエハ11のベベル部の形状に沿わなくなる。つまり、低加重にしようとすると、研磨フィルム12とウエハ11のベベル部との間の接触面積が小さくなってしまい、結果として位面積当たりの圧力低下を実現できないおそれがある。
先ず、本発明の第1の実施の形態について説明する。
図1〜3は、本発明の第1の実施の形態におけるウエハ研磨装置の概略構成例を示す説明図である。
研磨砥粒部分2aは、研磨テープ2の幅方向における中央近傍に配されている部分であり、ウエハ1のベベル部を研磨するための研磨砥粒によって構成される部分である。なお、研磨砥粒部分2aを構成する研磨砥粒は、ウエハ1のベベル部を研磨に適していれば、公知技術を利用して実現したものであればよく、その形成材料や形成手法等が特に限定されるものではない。
非研磨部分2bは、研磨テープ2の基材によって構成される部分である。基材としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂からなる高分子フィルムを用いることが考えられる。つまり、非研磨部分2bは、PETフィルム等の基材表面が露出している部分であり、ウエハ1のベベル部を研磨するための研磨砥粒が配されていない部分のことである。
また、研磨砥粒層の成膜によって形成された研磨テープ2は、研磨砥粒部分2aが被研磨物であるウエハ1のベベル部の側に突出するように、研磨砥粒部分2aと非研磨部分2bとの間に段差を有することになる。この段差は、研磨砥粒部分2aの層厚によって特定されるが、例えば5〜100μm程度とすることが考えられる。
ガイド部材4は、ウエハ1のベベル部に対応した形状の2つのガイド面4a,4bを有して構成されている。ここで、ウエハ1のベベル部に対応した形状とは、当該ベベル部の形状に沿った形状、すなわち研磨テープ2が接触するベベル部と略同径で湾曲する形状のことをいう。ただし、これら2つのガイド面4a,4bは、研磨テープ2における非研磨部分2bの背面側に位置しており、研磨砥粒部分2aの背面側には位置していない。
このような2つのガイド面4a,4bを有したガイド部材4が研磨テープ2の背面側に配されることで、ウエハ研磨装置では、ウエハ1のベベル部との交差方向に走行する研磨テープ2における各非研磨部分2bに対して、当該ガイド部材4における2つのガイド面4a,4bが当該各非研磨部分2bの背面側からの加圧を行うことになる。なお、ここでいう加圧とは、研磨テープ2をウエハ1のベベル部の形状に倣わせるための加圧のことをいい、当該ベベル部との接触状態にある研磨テープ2に加重を与えるためのものではない。
その一方で、2つのガイド面4a,4bの間には、必ず離間部分が存在しているものとする。当該離間部分に対する箇所に位置することになる研磨テープ2の研磨砥粒部分2aには、積極的な加圧を行わないようにするためである。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
図4は、本発明の第2の実施の形態におけるウエハ研磨装置の概略構成例を示す説明図である。図例のウエハ研磨装置では、研磨テープ5が、上述した第1の実施の形態の場合とは異なる。
ただし、第1の実施の形態の場合とは異なり、研磨テープ5は、不織布等の軟質材料からなる基材によって非研磨部分5bが構成されているとともに、その基材に研磨砥粒を含浸させることによって研磨砥粒部分5aが構成されている。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
図5は、本発明の第3の実施の形態におけるウエハ研磨装置の概略構成例を示す説明図である。
上述した第1の実施の形態における構成例では、研磨砥粒部分2aの背面側から直接的な加圧を行わずに、当該研磨砥粒部分2aにおける加圧力が過剰になるのを回避する場合を例に挙げて説明したが、ここで説明する構成例では、研磨砥粒部分2aの背面側に加圧板6aを配するとともに、さらにその背面側に当該加圧板6aに対する圧力コントロール機構6bが設けられている点で、第1または第2の実施の形態の場合とは異なる。
加圧板6aは、研磨砥粒部分2aに対する加圧を行い得る板状のものであれば、その材質や形状等が特に限定されることはない。また、圧力コントロール機構6bについても、空気圧や水圧等を利用して圧力をコントロールするといったように、公知技術を利用して実現したものであればよい。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
図6は、本発明の第4の実施の形態におけるウエハ研磨装置の概略構成例を示す説明図である。図例のウエハ研磨装置は、研磨テープ7を構成する研磨砥粒部分7aと非研磨部分7bとが別体に構成されている点で、上述した第1〜第4の実施の形態の場合とは異なる。
なお、非研磨部分7bを再利用する際には、図6(b)に示すように、当該非研磨部分7bの始点と終点を繋げて、ロール状にすることも考えられる。このようにすれば、短い長さの非研磨部分7bを繰り返し利用するといったことが実現可能となる。
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。
図7は、本発明の第5の実施の形態におけるウエハ研磨装置の概略構成例を示す説明図である。
Claims (6)
- 研磨砥粒部分の両側に非研磨部分が配されてなる帯状の研磨体を、被研磨物であるウエハの外周端縁に接触させながら当該外周端縁との交差方向に走行させる研磨体走行手段と、
前記ウエハの外周端縁に対応した形状の2つのガイド面を有して、前記研磨体走行手段が走行させる前記研磨体における各非研磨部分に対して、前記2つのガイド面のそれぞれが当該各非研磨部分の背面側から加圧するガイド部材と
を備えることを特徴とするウエハ研磨装置。 - 前記研磨体は、前記研磨砥粒部分が前記ウエハの外周端縁の側に突出するように、前記研磨砥粒部分と前記非研磨部分との間に段差を有している
ことを特徴とする請求項1記載のウエハ研磨装置。 - 前記研磨体は、前記研磨砥粒部分と前記非研磨部分とが一体に構成されている
ことを特徴とする請求項1または2記載のウエハ研磨装置。 - 前記研磨体は、前記研磨砥粒部分と前記非研磨部分とが別体に構成されている
ことを特徴とする請求項1または2記載のウエハ研磨装置。 - 前記ウエハの外周端縁に対する前記研磨体の接触位置の可変のために前記ガイド部材を揺動させる揺動手段を備えるとともに、
前記ガイド部材における前記2つのガイド面は、前記揺動手段による揺動後においても前記ウエハの外周端縁に対応することになる面形状を有している
ことを特徴とする請求項1、2、3または4記載のウエハ研磨装置。 - 研磨砥粒部分の両側に非研磨部分が配されてなる帯状の研磨体を、被研磨物であるウエハの外周端縁に接触させながら当該外周端縁との交差方向に走行させるとともに、
走行させる前記研磨体の各非研磨部分に対して、前記ウエハの外周端縁に対応した形状の2つのガイド面を用いて、前記2つのガイド面のそれぞれが当該各非研磨部分の背面側からの加圧を行う
ことを特徴とするウエハ研磨方法。
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