JPH03104545A - 平面研削装置 - Google Patents
平面研削装置Info
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- JPH03104545A JPH03104545A JP24071289A JP24071289A JPH03104545A JP H03104545 A JPH03104545 A JP H03104545A JP 24071289 A JP24071289 A JP 24071289A JP 24071289 A JP24071289 A JP 24071289A JP H03104545 A JPH03104545 A JP H03104545A
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- grinding
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Links
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Landscapes
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
半導体装置に用いるウエハの平面を加工する平面研削装
置に関する。
置に関する。
ウエハの加工面の精度向上を目的とし、先端に砥石が取
り付けられた砥石回転軸ど、該砥石回転軸の傾き角を微
調整できる調整手段と、該砥石回転軸にほぼ平行な軸を
有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持
した被加工物を研削後に該被加工物を研削時と同じチャ
ックテーブルに保持したまま被加工物の形状測定を行な
い、その測定結果に応じて前記砥石回転軸の傾き角を調
整するように前記調整手段にフィードバックする手段と
を具備して或るように構或する。
り付けられた砥石回転軸ど、該砥石回転軸の傾き角を微
調整できる調整手段と、該砥石回転軸にほぼ平行な軸を
有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持
した被加工物を研削後に該被加工物を研削時と同じチャ
ックテーブルに保持したまま被加工物の形状測定を行な
い、その測定結果に応じて前記砥石回転軸の傾き角を調
整するように前記調整手段にフィードバックする手段と
を具備して或るように構或する。
本発明は半導体装置に用いるウェハの平面を加工する平
面研削装置に関する。
面研削装置に関する。
ＶＬＳＩの高集積化、高密度化及び素子が形或されるウ
ェハの大口径化に伴い、ウェハは、そのＴＴＶ（トータ
ルシックネスバリエーション）、ＬＴＶ（ロー力ルンッ
クネスバリエーション）、反り等の面精度の向上が強く
望まれている。なおＴＴＶとは第３図（ａ）に示すよう
にウェハｌを平らな吸着面２に吸着させたときの高低差
ａをいい、ＬＴＶとは同様に例えば２０ｍ＋ｎ角内の高
低差ｂをいい、反りとは同図（ｂ）に示すようにウェハ
１を平らな面２に自由状態で置いたときの高低差Ｃをい
う。
ェハの大口径化に伴い、ウェハは、そのＴＴＶ（トータ
ルシックネスバリエーション）、ＬＴＶ（ロー力ルンッ
クネスバリエーション）、反り等の面精度の向上が強く
望まれている。なおＴＴＶとは第３図（ａ）に示すよう
にウェハｌを平らな吸着面２に吸着させたときの高低差
ａをいい、ＬＴＶとは同様に例えば２０ｍ＋ｎ角内の高
低差ｂをいい、反りとは同図（ｂ）に示すようにウェハ
１を平らな面２に自由状態で置いたときの高低差Ｃをい
う。
一般にＳｉ などの半導体結晶は■スライス■ラップ■
エッチング■一次ボリッシュ■二次ポリッシュの順に加
工されてウエハとなる。通常、ウェハのＴＴＶはラップ
後が最良で、続くエッチング及びボリッシュで劣化する
。従っていかにこの劣化を抑えるかが従来のＴＴＶ制御
における課題であった。しかしこの方法ではラップ後の
ＴＴＶ以上の向上が望めず最終ウェハのＴＴＶは直径６
インチのウエハで２〜３Ｊａｌ程度が限界である。
エッチング■一次ボリッシュ■二次ポリッシュの順に加
工されてウエハとなる。通常、ウェハのＴＴＶはラップ
後が最良で、続くエッチング及びボリッシュで劣化する
。従っていかにこの劣化を抑えるかが従来のＴＴＶ制御
における課題であった。しかしこの方法ではラップ後の
ＴＴＶ以上の向上が望めず最終ウェハのＴＴＶは直径６
インチのウエハで２〜３Ｊａｌ程度が限界である。
そこで最近、平面研削法をスライサーに併用し、ＴＴＶ
や反りを改善しようという試みがある。この方法の加工
工程は■研削付スライス■裏面研削■ボリッシュとなり
、ラップの替わりに研削を用いる。また研削ダメージを
低減することにより、エッチングや一次ポリッシュ工程
が省け、最終研磨ウェハの面積度向上が期待される。（
ＮＩＫＫＥＩＭＩＣＲＯＤＥＶＩＣＥＳ， １９８８年
３月号、Ｐ１１５）しかしながら上記方法による反りの
改善は著しいが、ＴＴＶはさほどでもない。これは平面
研削後のＴＴＶが十分でない為である。
や反りを改善しようという試みがある。この方法の加工
工程は■研削付スライス■裏面研削■ボリッシュとなり
、ラップの替わりに研削を用いる。また研削ダメージを
低減することにより、エッチングや一次ポリッシュ工程
が省け、最終研磨ウェハの面積度向上が期待される。（
ＮＩＫＫＥＩＭＩＣＲＯＤＥＶＩＣＥＳ， １９８８年
３月号、Ｐ１１５）しかしながら上記方法による反りの
改善は著しいが、ＴＴＶはさほどでもない。これは平面
研削後のＴＴＶが十分でない為である。
一方、接着剤などの異種材料を間に用いず、Ｓｉウェハ
同士を接着させる「シリコン直接接合技術」（参考文献
：新保、応用物理５６． ３３７（１９８７））により
形或される、いわゆる張り合わせＳＯＩ基板は高性能Ｌ
ＳＩ用基板として有望である。この基板は張り合わせ後
平面研削とボリッシュによりＳｉ層の薄膜化を達或する
。これは片側のＳ１ウェハのみを数百μ削る為に通常の
ウエハ作製工程で用いられるラップが使えない為である
。従って、薄膜化されたＳｉ層の厚みバラッキは平面研
削時のＴＴＶで決まるので、ＴＴＶの向上が強く期待さ
れている。
同士を接着させる「シリコン直接接合技術」（参考文献
：新保、応用物理５６． ３３７（１９８７））により
形或される、いわゆる張り合わせＳＯＩ基板は高性能Ｌ
ＳＩ用基板として有望である。この基板は張り合わせ後
平面研削とボリッシュによりＳｉ層の薄膜化を達或する
。これは片側のＳ１ウェハのみを数百μ削る為に通常の
ウエハ作製工程で用いられるラップが使えない為である
。従って、薄膜化されたＳｉ層の厚みバラッキは平面研
削時のＴＴＶで決まるので、ＴＴＶの向上が強く期待さ
れている。
以上述べたように、平面研削装置の加工精度の向上、特
に加工物のＴＴＶの向上が強く望まれている。
に加工物のＴＴＶの向上が強く望まれている。
従来の平面研削装置は、第４図に示すように、先端にカ
ップ状の砥石３を有する砥石回転軸４と、該砥石回転軸
４と平行な軸を有するチャックテーブル５とを具備して
おり、加工に際しては、加工物６をチャックテーブル５
にチャックさせ、砥石３により研削後、チャックテーブ
ル５から取りはずし、面精度測定（例えばフラットネス
テスターなどによるＴＴＶ測定〉後、砥石回転軸４など
を調整するという工程を繰返しＴＴＶを押える方法をと
っている。
ップ状の砥石３を有する砥石回転軸４と、該砥石回転軸
４と平行な軸を有するチャックテーブル５とを具備して
おり、加工に際しては、加工物６をチャックテーブル５
にチャックさせ、砥石３により研削後、チャックテーブ
ル５から取りはずし、面精度測定（例えばフラットネス
テスターなどによるＴＴＶ測定〉後、砥石回転軸４など
を調整するという工程を繰返しＴＴＶを押える方法をと
っている。
上記従来の平面研削装置による加工方法では、砥石回転
軸４の調整に膨大な時間を必要とするばかりでなく、研
削時と測定時ではチャックテーブルが変わることにより
ＴＴＶに誤差が生じ、直径６インチのウエハでは２〜３
Ｊａ以下に押え込むのは困難であるという問題があった
。
軸４の調整に膨大な時間を必要とするばかりでなく、研
削時と測定時ではチャックテーブルが変わることにより
ＴＴＶに誤差が生じ、直径６インチのウエハでは２〜３
Ｊａ以下に押え込むのは困難であるという問題があった
。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、ウェハの加工面の精
度向上を可能とした平面研削装置を提供することを目的
とする。
度向上を可能とした平面研削装置を提供することを目的
とする。
〔課題を解決するための手段で
上記目的を達戊するために、本発明の平面研削装置では
、先端に砥石１０が取り付けられた砥石回転軸１ｌと、
該砥石回転軸１１の傾き角を微調整できる調整手段と、
該砥石回転軸１１にほぼ平行な軸を有するチャックテー
ブル１８と、該チャックテーブル１８に保持した被加工
物２４を研削後に該被加工物２４を研削時と同じチャッ
クテーブル１８に保持したまま被加工物２４の形状測定
を行ない、その測定結果に応じて前記砥石回転軸１１の
傾き角を調整するように前記調整手段にフィードバック
する手段とを具備して成ることを特徴とする。
、先端に砥石１０が取り付けられた砥石回転軸１ｌと、
該砥石回転軸１１の傾き角を微調整できる調整手段と、
該砥石回転軸１１にほぼ平行な軸を有するチャックテー
ブル１８と、該チャックテーブル１８に保持した被加工
物２４を研削後に該被加工物２４を研削時と同じチャッ
クテーブル１８に保持したまま被加工物２４の形状測定
を行ない、その測定結果に応じて前記砥石回転軸１１の
傾き角を調整するように前記調整手段にフィードバック
する手段とを具備して成ることを特徴とする。
〔作 用〕
従来装置により研削されたウエハのＴＴＶを測定すると
ウエハ全体に凸状あるいは凹状となっているものが多い
。即ち、これは砥石回転軸とチャックテーブル回転軸の
平行度が悪い為である。本発明では、この度合を測定し
、砥石回転軸の傾き角を自動的に調整するようにフィー
ドバックすることによりＴＴＶの向上が可能となる。し
かも研削時と同一のチャックを用いて測定することによ
り、チャッヰングの変化に起因するＴＴＶへの誤差も小
さく、またフィードバックそのものも速くなる。
ウエハ全体に凸状あるいは凹状となっているものが多い
。即ち、これは砥石回転軸とチャックテーブル回転軸の
平行度が悪い為である。本発明では、この度合を測定し
、砥石回転軸の傾き角を自動的に調整するようにフィー
ドバックすることによりＴＴＶの向上が可能となる。し
かも研削時と同一のチャックを用いて測定することによ
り、チャッヰングの変化に起因するＴＴＶへの誤差も小
さく、またフィードバックそのものも速くなる。
第１図は本発明の実施例を示す図である。
同図において、１０は砥石、１１は該砥石ＩＯを砥石ホ
ルダ１２を介して取り付けた砥石回転軸、１３は砥石回
転軸駆動用モータ、１４は砥石回転軸を支持する支持部
材であり、該支持部材１４はモータ１５・１５′でそれ
ぞれ回転されるボル｝１６．１６’ により上下２個所
以上で支柱１７に取付けられ、ボルト１６．１６’の締
付け加減で砥石回転軸１１の傾き角θを微調整できるよ
うになっている。１８は砥石回転軸１１とほぼ平行な軸
を有するチャックテーブルで、その軸間距離はほぼ砥石
ＩＯの半径に等しい。また該チャックテーブル１８は白
ぬき矢印の如く左右に移動でき、その移動した位置には
静電容量型厚みセンサ１９が設けられている。この厚み
センサ１９は厚み測定装置２０、画像処理装置２１、計
算機２２、モータ制御装置２３よりなフィードバック手
段に接続し、該フィードバック手段はモータ１５，１５
’に接続している。
ルダ１２を介して取り付けた砥石回転軸、１３は砥石回
転軸駆動用モータ、１４は砥石回転軸を支持する支持部
材であり、該支持部材１４はモータ１５・１５′でそれ
ぞれ回転されるボル｝１６．１６’ により上下２個所
以上で支柱１７に取付けられ、ボルト１６．１６’の締
付け加減で砥石回転軸１１の傾き角θを微調整できるよ
うになっている。１８は砥石回転軸１１とほぼ平行な軸
を有するチャックテーブルで、その軸間距離はほぼ砥石
ＩＯの半径に等しい。また該チャックテーブル１８は白
ぬき矢印の如く左右に移動でき、その移動した位置には
静電容量型厚みセンサ１９が設けられている。この厚み
センサ１９は厚み測定装置２０、画像処理装置２１、計
算機２２、モータ制御装置２３よりなフィードバック手
段に接続し、該フィードバック手段はモータ１５，１５
’に接続している。
このように構戒された本実施例は、例えば直径６インチ
のＳ１ ウェハ２４をチャックテーブル１８に真空チャ
ックし、砥石１０に例えば＃２５００のレジン砥石を用
いてウエハ２４を研削する。次にウエハ２４をチャック
テーブル１８ごと移動し、厚みセンサ１９によりウェハ
全体の厚み測定を行なう。この時ウェハ２４はチャック
テーブル１８ごと回転するとともに、厚みセンサ１９が
ウェハ２４の外周部から中心へ向うようにも移動し、厚
みセンサ１９がウェハ全体に行きわたるようにする。こ
の動作は厚みセンサ１９の方を移動させても良い。また
実施例ではチャックテーブル１８を移動させているが、
チャックテ一ブル１８を固定（自転はする〉し、研削後
、砥石を十分に上にあげ、横から厚みセンサ１９を移動
させても良い。更に平面度測定としては主に光学的干渉
を用いて測定するものと静電容量を用いて測定するもの
があるが、後者の方がウェハ表面の研削粉などのゴミや
汚れの影響が少なく、また相対的な厚み分布のみでなく
絶対値も測定できるなどの利点があり本実施例では後者
の静電容量型を用いた。基準面としてはウェハをチャッ
クする前のステージを同一方法で測定し用いている。
のＳ１ ウェハ２４をチャックテーブル１８に真空チャ
ックし、砥石１０に例えば＃２５００のレジン砥石を用
いてウエハ２４を研削する。次にウエハ２４をチャック
テーブル１８ごと移動し、厚みセンサ１９によりウェハ
全体の厚み測定を行なう。この時ウェハ２４はチャック
テーブル１８ごと回転するとともに、厚みセンサ１９が
ウェハ２４の外周部から中心へ向うようにも移動し、厚
みセンサ１９がウェハ全体に行きわたるようにする。こ
の動作は厚みセンサ１９の方を移動させても良い。また
実施例ではチャックテーブル１８を移動させているが、
チャックテ一ブル１８を固定（自転はする〉し、研削後
、砥石を十分に上にあげ、横から厚みセンサ１９を移動
させても良い。更に平面度測定としては主に光学的干渉
を用いて測定するものと静電容量を用いて測定するもの
があるが、後者の方がウェハ表面の研削粉などのゴミや
汚れの影響が少なく、また相対的な厚み分布のみでなく
絶対値も測定できるなどの利点があり本実施例では後者
の静電容量型を用いた。基準面としてはウェハをチャッ
クする前のステージを同一方法で測定し用いている。
厚みセンサ１９で測定したデータは厚み測定装置２０及
び画像処理装置２１で処理し、第２図の如き画像を得、
そのＴＴＶ値ａを求め、次いで計算機２２により前記ａ
を０となるように砥石回転軸１１を傾ける角度θを計算
し、モーク制御装置２３を介してモータ１５，１５’を
駆動しボルト１６．１６’の締め加減を調整する。この
動作を数回繰返すことにより、直径６インチのウエハの
ＴＴＶを定常的に１ｌａ以下に押え込むことができた。
び画像処理装置２１で処理し、第２図の如き画像を得、
そのＴＴＶ値ａを求め、次いで計算機２２により前記ａ
を０となるように砥石回転軸１１を傾ける角度θを計算
し、モーク制御装置２３を介してモータ１５，１５’を
駆動しボルト１６．１６’の締め加減を調整する。この
動作を数回繰返すことにより、直径６インチのウエハの
ＴＴＶを定常的に１ｌａ以下に押え込むことができた。
なお本発明によればＳ１ウェハに限らず他の金属、セラ
ミックなどの材料の研削に対しても高精度に行なうこと
ができる。
ミックなどの材料の研削に対しても高精度に行なうこと
ができる。
以上説明した様に、本発明によれば、加工物を研削時と
同じチャックテーブルに保持したままその面精度を測定
し、その測定結果に応じて砥石回転軸の傾き角度を自動
的に調整することにより、その平面度を従来に比して向
上することが可能となる。
同じチャックテーブルに保持したままその面精度を測定
し、その測定結果に応じて砥石回転軸の傾き角度を自動
的に調整することにより、その平面度を従来に比して向
上することが可能となる。
第１図は本発明の実施例を示す図、
第２図は画像処理装置で得られた画像を示す図、第３図
はＴＴＶ ， ＬＴＶ ，及び反りを説明するための図
、 第４図は従来の平面研削装置を示す図である。 図において、 ｌＯは砥石、 １ｌは砥石回転軸、 ｌ２は砥石ホルダ、 １３は砥石回転軸駆動モーク、 １４は支持部材、 １５．１５’はモータ、 １６．１６’はボルト、 １７は支柱、 １８はチャックテーブル、 １９は厚みセンサ、 ２０は厚み測定装置、 ２１は画像処理装置、 ２２は計算機、 ２３はモータ制御装置、 ２４はウェハ（被加工物） を示す。 画像処理装置で得られた画像を示す図 第２図 ＴＴＶ．ＬＴＶ．反りを説明するための図１３図
はＴＴＶ ， ＬＴＶ ，及び反りを説明するための図
、 第４図は従来の平面研削装置を示す図である。 図において、 ｌＯは砥石、 １ｌは砥石回転軸、 ｌ２は砥石ホルダ、 １３は砥石回転軸駆動モーク、 １４は支持部材、 １５．１５’はモータ、 １６．１６’はボルト、 １７は支柱、 １８はチャックテーブル、 １９は厚みセンサ、 ２０は厚み測定装置、 ２１は画像処理装置、 ２２は計算機、 ２３はモータ制御装置、 ２４はウェハ（被加工物） を示す。 画像処理装置で得られた画像を示す図 第２図 ＴＴＶ．ＬＴＶ．反りを説明するための図１３図
Claims (1)
- １、先端に砥石（１０）が取り付けられた砥石回転軸（
１１）と、該砥石回転軸（１１）の傾き角を微調整でき
る調整手段と、該砥石回転軸（１１）にほぼ平行な軸を
有するチャックテーブル（１８）と、該チャックテーブ
ル（１８）に保持した被加工物（２４）を研削後に該被
加工物（２４）を研削時と同じチャックテーブル（１８
）に保持したまま被加工物（２４）の形状測定を行ない
、その測定結果に応じて前記砥石回転軸（１１）の傾き
角を調整するように前記調整手段にフィードバックする
手段とを具備して成ることを特徴とする平面研削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24071289A JPH03104545A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 平面研削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24071289A JPH03104545A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 平面研削装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104545A true JPH03104545A (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=17063589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24071289A Pending JPH03104545A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 平面研削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03104545A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100439564B1 (ko) * | 1997-01-22 | 2004-10-22 | 가부시키가이샤 토쿄 세이미쯔 | 표면연마방법및장치 |
| JP2006263911A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Schott Ag | 研削方法および研削機械 |
| JP2017094418A (ja) * | 2015-11-19 | 2017-06-01 | 株式会社ディスコ | 研削装置 |
| JP2021137882A (ja) * | 2020-03-02 | 2021-09-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 加工方法及び加工装置 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP24071289A patent/JPH03104545A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100439564B1 (ko) * | 1997-01-22 | 2004-10-22 | 가부시키가이샤 토쿄 세이미쯔 | 표면연마방법및장치 |
| JP2006263911A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Schott Ag | 研削方法および研削機械 |
| JP2017094418A (ja) * | 2015-11-19 | 2017-06-01 | 株式会社ディスコ | 研削装置 |
| JP2021137882A (ja) * | 2020-03-02 | 2021-09-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 加工方法及び加工装置 |
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