JPH05123965A - ウエーハの研磨方法 - Google Patents

ウエーハの研磨方法

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JPH05123965A
JPH05123965A JP3288187A JP28818791A JPH05123965A JP H05123965 A JPH05123965 A JP H05123965A JP 3288187 A JP3288187 A JP 3288187A JP 28818791 A JP28818791 A JP 28818791A JP H05123965 A JPH05123965 A JP H05123965A
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JP
Japan
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wafer
polishing
pressing force
warp
surface plate
Prior art date
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Withdrawn
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JP3288187A
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English (en)
Inventor
Kenji Nagata
憲治 永田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品の形成に用いられる各種ウエーハの
研磨方法に関し、ウエーハに残存している反りを矯正可
能なウエーハの研磨方法の提供を目的とする。 【構成】 回転する下部定盤2に所定の押圧力でウエー
ハ4を押し付け砥粒を用いてウエーハ4を研磨するに際
し、研磨を開始してから終了するまでの間に下部定盤2
上のウエーハ4を繰り返し反転させると共に、研磨を開
始してから終了するまでの間にウエーハ4に印加される
押圧力を研磨の進捗に合わせ、所定の押圧力の1/2以
下から所定の押圧力まで段階的に増大せしめるように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子部品の形成に用いら
れる各種ウエーハの研磨方法に係り、特に円柱状の結晶
から切り出されたウエーハに残存している反りの矯正方
法に関する。
【0002】圧電素子用のリチウムナイオベート(LiNbO
3)やリチウムタンタレート(LiTaO3)からなるウエーハ、
或いは半導体素子用のシリコン(Si)からなるウエーハ等
は円柱状の結晶体から板状に切り出される。切り出され
た直後のウエーハは反っている場合が多くまた表面の凹
凸が大きいため切断面を研磨する必要がある。
【0003】しかし、ウエーハ表面の凹凸は従来の砥粒
を用いる研磨と化学的な研磨によって容易に除去するこ
とが可能であるが、ウエーハを切り出す際に生じた反り
は従来の砥粒を用いる研磨と化学的な研磨によって除去
することは困難である。
【0004】例えば弾性表面波フィルタの製造において
許容値より反りの大きいウエーハの表面に駆動電極を形
成すると、ウエーハ上の位置によって駆動電極のパター
ン幅や間隔が変動し周波数選択特性がバラツク原因にな
る。そこでウエーハに残存している反りを矯正可能なウ
エーハの研磨方法の確立が要望されている。
【0005】
【従来の技術】図4は従来の砥粒を用いる研磨方法を示
す斜視図、図5は従来の化学的な研磨方法を示す斜視図
である。
【0006】図4において砥粒を用いる研磨装置はそれ
ぞれ図示省略された駆動機構により駆動され回動する中
央回転軸1と下部定盤2を有し、下部定盤2の研磨面21
より上方に突出した周縁部22と中央回転軸1の間にはキ
ャリヤ3が装着されている。
【0007】キャリヤ3の周囲に設けられた歯形は中央
回転軸1の外周および周縁部22の内周に形成された歯形
とそれぞれ噛み合い、例えば下部定盤2が矢示の如く回
転すると回転に伴ってキャリヤ3は自転すると共に中央
回転軸1の周りを公転する。
【0008】研磨されるウエーハ4の板厚より薄い材料
からなる前記キャリヤ3には複数のポケット31が形成さ
れており、それぞれのポケット31に1個ずつ収容されて
いるウエーハ4はキャリヤ3と共に下部定盤2の表面に
沿って移動する。
【0009】一方、図示省略された駆動機構により駆動
され下部定盤2と反対方向に回転する上部定盤5は上下
動可能に支承され、上部定盤5をウエーハ4上に降下さ
せる際の微調整によってウエーハ4に印加する押下力を
調整することが可能である。
【0010】従来の砥粒を用いる研磨は上部定盤5を降
下させてウエーハ4に15〜20g/cm2 程度の押下力を印加
し、ウエーハ4の両面を先ず 600〜 800番の砥粒を供給
しながら荒研磨したあと2000〜3000番の砥粒を供給しな
がら仕上げ研磨を行う。
【0011】図5において化学的に研磨する装置は上面
が平らで図示省略された駆動機構によって駆動され回転
する定盤6と、定盤6と対向する面が平らで上方に回動
自在に保持され且つ上下動が可能な1個以上の研磨治具
7を具えている。
【0012】従来の化学的な研磨は接着剤を用いて研磨
されるウエーハ4の裏面を研磨治具7の平らな面に貼着
したあと、研磨治具7を降下せしめてウエーハ4を定盤
6に押し付け例えばSiO2スラリー等を供給しながら定盤
6を回転させる。
【0013】研磨治具7は駆動機構によって駆動されて
いないが例えば定盤6を矢印の方向に回転させると同じ
く矢印方向に回動し、前の砥粒を用いる研磨方法によっ
て仕上げ研磨されたウエーハ4の定盤6に押し付けられ
た面が更に研磨される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前の砥粒を用
いる研磨方法において最初からウエーハに15〜20g/cm2
程度の押下力を印加すると、上下の定盤に挟まれたウエ
ーハに例えば反りがあっても押下力を印加することによ
って矯正されるため、研磨を終わったあと上部定盤を上
昇せしめ押下力を除去するとウエーハは元の反った状態
に復帰する。
【0015】同様に化学的な研磨において接着剤を用い
てウエーハの裏面を研磨治具の平らな面に貼着する際に
ウエーハの反りが矯正され、研磨を終わったあと接着剤
を除去するとウエーハは元の反った状態に復帰するとい
う問題があった。
【0016】本発明の目的はウエーハに残存している反
りを矯正可能なウエーハの研磨方法を提供することにあ
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】図1は本発明になる砥粒
を用いる研磨方法を示す模式図である。なお全図を通し
同じ対象物は同一記号で表している。
【0018】上記課題は回転する下部定盤2に所定の押
圧力でウエーハ4を押し付け砥粒を用いてウエーハ4を
研磨するに際し、研磨を開始してから終了するまでの間
に下部定盤2上のウエーハ4を繰り返し反転させると共
に、研磨を開始してから終了するまでの間にウエーハ4
に印加される押圧力を研磨の進捗に合わせ、所定の押圧
力の1/2以下から所定の押圧力まで段階的に増大せし
める本発明になるウエーハの研磨方法によって達成され
る。
【0019】
【作用】図1において回転する下部定盤にウエーハを押
し付け砥粒を用いてウエーハを研磨するに際し、研磨を
開始してから終了するまでの間に下部定盤上のウエーハ
を繰り返し反転させると共に、研磨を開始してから終了
するまでの間にウエーハに印加される押圧力を研磨の進
捗に合わせ、所定の押圧力の1/2以下から所定の押圧
力まで段階的に増大せしめる本発明になる研磨方法によ
って、ウエーハに残存している反りを矯正可能なウエー
ハの研磨方法を実現することができる。
【0020】
【実施例】以下添付図により本発明の実施例について説
明する。なお図2は本発明になる第1の化学的な研磨方
法を示す模式図、図3は本発明になる第2の化学的な研
磨方法を示す模式図である。
【0021】図1(a) に示す如く砥粒を用いて行う研磨
工程においてキャリヤ3に装着されたウエーハ4に印加
する押圧力を、研磨の開始時点では所定の押圧力の1/
2以下の6〜8g/cm2 程度に軽減することによって、残
存している反りが完全に矯正されることなくウエーハ4
が下部定盤2と上部定盤5の間に挟まれる。
【0022】かかる状態から研磨を開始すると先ず下部
定盤2と上部定盤5に接している部分が研磨され、図1
(b) に示す如くウエーハ4の突出部分が除去されて残存
している反りが小さくなる方に矯正される。突出部分を
除去することによって反りを矯正しているため押圧力を
取り除いた後も元の状態に復帰することはない。
【0023】このようにウエーハ4に印加する押圧力が
所定の押圧力より小さいと研磨に時間が掛り作業効率を
低下させる。また下部定盤2と上部定盤5がウエーハ4
の上を滑り摩擦熱によってウエーハ4の表面に研磨焼け
を生じる場合がある。
【0024】しかし、本発明になる研磨方法は研磨の進
捗に合わせて押圧力を所定の押圧力まで段階的に増大さ
せており、例えば突出部分を除去したあと所定の押圧力
を印加することによって作業効率の低下や研磨焼けの発
生を防止することができる。
【0025】ウエーハ4の反りを矯正する目的は将来表
側になる面の曲率半径を可能な限り大きくすることにあ
る。しかし、下部定盤2と上部定盤5の間に挟み研磨す
る方法は通常上部定盤5に接している面の方が多く研磨
される。即ち、裏側になる面が上部定盤5に接している
とウエーハ4の実質的な反りの矯正はできない。
【0026】しかし、本発明になる研磨方法は研磨を開
始してから終了するまでの間に下部定盤2上のウエーハ
4を繰り返し反転させており、ウエーハ4の将来表側に
なる面と裏側になる面がほぼ均等に研磨される。即ち、
ウエーハ4の反りの方向に関係なく将来表側になる面の
曲率半径を大きくすることが可能である。
【0027】このように回転する下部定盤にウエーハを
押し付け砥粒を用いてウエーハを研磨するに際し、研磨
を開始してから終了するまでの間に下部定盤上のウエー
ハを繰り返し反転させると共に、研磨を開始してから終
了するまでの間にウエーハに印加される押圧力を研磨の
進捗に合わせ、所定の押圧力の1/2以下から所定の押
圧力まで段階的に増大せしめる本発明になる研磨方法に
よって、ウエーハに残存している反りを矯正可能なウエ
ーハの研磨方法を実現することができる。
【0028】また研磨治具に貼り付けたウエーハを化学
的に研磨する工程において本発明になる第1の研磨方法
は、図2(a) に示す如くウエーハ4に残存している反り
を矯正する手段として研磨治具7への貼り付けに先立っ
て、図2(b) に示す如く反りの矯正に寄与する薄膜8を
ウエーハ4の研磨される面の反対側に生成している。
【0029】表面が凹になる方向に反っているいる場合
は例えば銅(Cu)やクロム(Cr)、ニッケル(Ni)等の薄膜8
を、また表面が凸になる方向に反っている場合は例えば
炭化チタン(TiC)やニオブ(Nb)等の薄膜8を、それぞれ
ウエーハ4の裏面に生成することによってウエーハ4の
反りは小さくなる方向に矯正される。
【0030】なおウエーハ4の裏面に薄膜8を生成する
に際して薄膜生成用の材料や生成される薄膜の膜厚、温
度やガス圧、バイアス条件などの薄膜生成時における成
膜条件を適当に選択することによって、矯正されるウエ
ーハ4の材質や厚さ、反りの程度に適した薄膜8を裏面
に生成することができる。
【0031】このように研磨治具への貼り付けに先立っ
て裏面に薄膜を生成することによって反りを矯正された
ウエーハは、研磨終了後接着剤を除去しても薄膜による
矯正が続行されておりウエーハが元の反った状態に復帰
することはない。
【0032】更に研磨治具に貼り付けたウエーハを化学
的に研磨する工程において本発明になる第2の研磨方法
は、図3(a) に示す如くウエーハ4に残存している反り
を矯正する手段として研磨治具7に反りに対応する曲面
71が形成されている。
【0033】かかる研磨治具7の曲面71にウエーハ4を
貼り付けたあとウエーハ4を定盤に押し付けることによ
って、図3(b) に示す如く定盤に強く押し付けられる部
分、例えば表面が凸になる方向に反っている場合は中央
部の研磨量が多くなる。
【0034】このように反ったウエーハ4の裏面を研磨
治具7の曲面71に貼り付け化学的に研磨することによっ
て突出した部分が多く研磨され、表側になる面の曲率半
径を大きくなってウエーハに残存している反りを実質的
に矯正することができる。
【0035】
【発明の効果】上述の如く本発明によればウエーハに残
存している反りを矯正可能なウエーハの研磨方法を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明になる砥粒を用いる研磨方法を示す模
式図である。
【図2】 本発明になる第1の化学的な研磨方法を示す
模式図である。
【図3】 本発明になる第2の化学的な研磨方法を示す
模式図である。
【図4】 従来の砥粒を用いる研磨方法を示す斜視図で
ある。
【図5】 従来の化学的な研磨方法を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
2 下部定盤 3 キャリヤ 4 ウエーハ 5 上部定盤 7 研磨治具 8 薄膜 71 曲面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転する下部定盤(2) に所定の押圧力で
    ウエーハ(4) を押し付け砥粒を用いて該ウエーハ(4) を
    研磨するに際し、研磨を開始してから終了するまでの間
    に該下部定盤(2) 上の該ウエーハ(4) を繰り返し反転さ
    せると共に、 研磨を開始してから終了するまでの間に該ウエーハ(4)
    に印加される該押圧力を研磨の進捗に合わせ、所定の押
    圧力の1/2以下から所定の押圧力まで段階的に増大せ
    しめることを特徴とするウエーハの研磨方法。
  2. 【請求項2】 接着剤によってウエーハを研磨治具に貼
    り付け該ウエーハを化学的に研磨する工程において、ウ
    エーハ(4) に残存している反りを矯正する手段として研
    磨治具(7) への貼り付けに先立って、該ウエーハ(4) の
    研磨される面の反対側に薄膜(8) を生成することを特徴
    とするウエーハの研磨方法。
  3. 【請求項3】 接着剤によってウエーハを研磨治具に貼
    り付け該ウエーハを化学的に研磨する工程において、ウ
    エーハ(4) に残存している反りを矯正する手段として研
    磨治具(7) に該反りに対応する曲面(71)を形成し、該ウ
    エーハ(4) を研磨治具(7) の該曲面(71)に貼り付けるこ
    とを特徴とするウエーハの研磨方法。
JP3288187A 1991-11-05 1991-11-05 ウエーハの研磨方法 Withdrawn JPH05123965A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000084838A (ja) * 1998-09-04 2000-03-28 Nec Kansai Ltd 研磨装置及び研磨方法
JP2011125933A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Konica Minolta Opto Inc 研磨方法
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Effective date: 19990204