JPH06302568A - 固定砥粒による鏡面研磨装置 - Google Patents
固定砥粒による鏡面研磨装置Info
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- JPH06302568A JPH06302568A JP10886493A JP10886493A JPH06302568A JP H06302568 A JPH06302568 A JP H06302568A JP 10886493 A JP10886493 A JP 10886493A JP 10886493 A JP10886493 A JP 10886493A JP H06302568 A JPH06302568 A JP H06302568A
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Landscapes
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固定砥粒を取り付けた研磨手段によってウェ
ーハ表面を綺麗に鏡面研磨出来るようにした、鏡面研磨
装置を得る。 【構成】 砥粒を電気泳動によって固定した固定砥粒か
ら構成される研磨手段と、この研磨手段が装着されるス
ピンドル手段と、ウェーハを保持するチャックテーブル
と、を少なくとも含む研磨装置を形成する。
ーハ表面を綺麗に鏡面研磨出来るようにした、鏡面研磨
装置を得る。 【構成】 砥粒を電気泳動によって固定した固定砥粒か
ら構成される研磨手段と、この研磨手段が装着されるス
ピンドル手段と、ウェーハを保持するチャックテーブル
と、を少なくとも含む研磨装置を形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハ等の表
面を研磨する装置であって、特に固定砥粒による鏡面研
磨装置に関するものである。
面を研磨する装置であって、特に固定砥粒による鏡面研
磨装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】シリコン等のインゴットから切断された
ウェーハは、ポリッシング装置によって表面が研磨され
る。このポリッシング装置は大径の円形定盤上に研磨布
を貼り、コロイダルシリカ等の遊離砥粒を供給しながら
ウェーハを遊星運動させ、一定の圧力の下で研磨布に押
し付けてウェーハ表面を鏡面に仕上げるものである。
ウェーハは、ポリッシング装置によって表面が研磨され
る。このポリッシング装置は大径の円形定盤上に研磨布
を貼り、コロイダルシリカ等の遊離砥粒を供給しながら
ウェーハを遊星運動させ、一定の圧力の下で研磨布に押
し付けてウェーハ表面を鏡面に仕上げるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記ポリッシング装置
は、複数枚のウェーハを同時に研磨するバッチ処理が出
来るので生産性は比較的良好であるが、次のような問題
点がある。 ウェーハの大径化に伴って円形定盤が大型になり、
装置自体が大型化する。 バッチ処理であるためにウェーハの自動搬送が比較
的難しく、FA化が実現し難い。 ウェーハの平坦度は円形定盤の平坦度に左右される
ため、その円形定盤の熱変形や加工精度が問題となり、
大径化に伴ってかかる問題も大きくなる。 これに対して、レジンボンド砥石、ビトリファイド砥石
等の固定砥石によってウェーハ表面を鏡面に研磨出来れ
ば比較的小型の枚葉式研磨装置が利用出来、前記〜
の問題点を一気に解決することが出来るが、固定砥石に
よるとウェーハ表面に所謂ソーマークが出来てしまい、
鏡面に仕上げることが困難である。そこで、本発明は固
定砥粒によってウェーハ表面をきれいに鏡面研磨出来る
ようにした、鏡面研磨装置を提供することを課題とした
ものである。
は、複数枚のウェーハを同時に研磨するバッチ処理が出
来るので生産性は比較的良好であるが、次のような問題
点がある。 ウェーハの大径化に伴って円形定盤が大型になり、
装置自体が大型化する。 バッチ処理であるためにウェーハの自動搬送が比較
的難しく、FA化が実現し難い。 ウェーハの平坦度は円形定盤の平坦度に左右される
ため、その円形定盤の熱変形や加工精度が問題となり、
大径化に伴ってかかる問題も大きくなる。 これに対して、レジンボンド砥石、ビトリファイド砥石
等の固定砥石によってウェーハ表面を鏡面に研磨出来れ
ば比較的小型の枚葉式研磨装置が利用出来、前記〜
の問題点を一気に解決することが出来るが、固定砥石に
よるとウェーハ表面に所謂ソーマークが出来てしまい、
鏡面に仕上げることが困難である。そこで、本発明は固
定砥粒によってウェーハ表面をきれいに鏡面研磨出来る
ようにした、鏡面研磨装置を提供することを課題とした
ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を技術的に解決
するための手段として、本発明は、砥粒を電気泳動によ
って固定した固定砥粒から構成される研磨手段と、この
研磨手段が装着されるスピンドル手段と、ウェーハを保
持するチャックテーブルと、を少なくとも含む固定砥粒
による鏡面研磨装置を要旨とするものである。
するための手段として、本発明は、砥粒を電気泳動によ
って固定した固定砥粒から構成される研磨手段と、この
研磨手段が装着されるスピンドル手段と、ウェーハを保
持するチャックテーブルと、を少なくとも含む固定砥粒
による鏡面研磨装置を要旨とするものである。
【0005】
【作 用】砥粒を電気泳動で棒状電極に付着させて固定
砥粒を形成し、この固定砥粒を一定の大きさに分割し、
その分割した固定砥粒を所定の基台に対してその円周部
に沿って一定の間隔をあけて並設することにより研磨手
段を形成し、この研磨手段を研磨装置のスピンドル手段
に取り付けてチャックテーブルに保持したウェーハを1
枚ずつ鏡面研磨することが出来る。
砥粒を形成し、この固定砥粒を一定の大きさに分割し、
その分割した固定砥粒を所定の基台に対してその円周部
に沿って一定の間隔をあけて並設することにより研磨手
段を形成し、この研磨手段を研磨装置のスピンドル手段
に取り付けてチャックテーブルに保持したウェーハを1
枚ずつ鏡面研磨することが出来る。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳説する。図1は電気泳動によって固定砥粒を形成する
方法を示すもので、この場合液体槽1内に粒径0.1〜
10μmの砥粒2(例えばSiO2 、Al2 O3 、ダイ
ヤモンド等)を水、エチルアルコール等の液体3と共に
収納すると共に、アルギン酸ナトリウム、水硬化ウレタ
ン等の結合剤を混入して攪拌する。
詳説する。図1は電気泳動によって固定砥粒を形成する
方法を示すもので、この場合液体槽1内に粒径0.1〜
10μmの砥粒2(例えばSiO2 、Al2 O3 、ダイ
ヤモンド等)を水、エチルアルコール等の液体3と共に
収納すると共に、アルギン酸ナトリウム、水硬化ウレタ
ン等の結合剤を混入して攪拌する。
【0007】この懸濁液中に砥粒泳動電極4と被泳動電
極5とを浸漬し通電すると、前記砥粒2が液体3中を泳
動して砥粒泳動電極4に付着し、図2に示すように略円
筒状の固定砥粒6となる。
極5とを浸漬し通電すると、前記砥粒2が液体3中を泳
動して砥粒泳動電極4に付着し、図2に示すように略円
筒状の固定砥粒6となる。
【0008】本発明では、前記砥粒2は粒径略5μmの
SiO2 (シリカ)を用い、液体3は純水、結合剤はア
ルギン酸ナトリウムを使用する。SiO2 は負に帯電す
るので砥粒泳動電極4には正、被泳動電極5には負の電
荷を印加する。又、砥粒泳動電極4に生成する固定砥粒
6の厚さが均等になるように、砥粒泳動電極4を30r
pm位で軸回転しながら所定の厚さになるまで付着させ
る。
SiO2 (シリカ)を用い、液体3は純水、結合剤はア
ルギン酸ナトリウムを使用する。SiO2 は負に帯電す
るので砥粒泳動電極4には正、被泳動電極5には負の電
荷を印加する。又、砥粒泳動電極4に生成する固定砥粒
6の厚さが均等になるように、砥粒泳動電極4を30r
pm位で軸回転しながら所定の厚さになるまで付着させ
る。
【0009】前記液体槽1から砥粒泳動電極4を取り出
し乾燥させた後、固定砥粒6から砥粒泳動電極4を抜き
取り、図3に示すように適当な大きさに切断して分割チ
ップ6′を形成する。
し乾燥させた後、固定砥粒6から砥粒泳動電極4を抜き
取り、図3に示すように適当な大きさに切断して分割チ
ップ6′を形成する。
【0010】図4に示すように前記の分割チップ6′を
所定の基台7に、その円周部に沿って一定の間隔をあけ
てリング状に並設することで研磨手段8を形成する。
所定の基台7に、その円周部に沿って一定の間隔をあけ
てリング状に並設することで研磨手段8を形成する。
【0011】尚、前記砥粒泳動電極4は棒状であった
が、これを板状にすれば固定砥粒も板状となり分割チッ
プの形状を適宜変えることが出来るので、固定砥粒は前
記実施例の形状に限定されるものではない。
が、これを板状にすれば固定砥粒も板状となり分割チッ
プの形状を適宜変えることが出来るので、固定砥粒は前
記実施例の形状に限定されるものではない。
【0012】このようにして形成された研磨手段8は、
例えば図5に示すように研磨装置9におけるスピンドル
手段10のスピンドル10aの先端部に取り付けて使用
される。
例えば図5に示すように研磨装置9におけるスピンドル
手段10のスピンドル10aの先端部に取り付けて使用
される。
【0013】研磨装置9のチャックテーブル11にはシ
リコンウェーハやGaAs、InP等の化合物から成る
半導体ウェーハを保持して、そのウェーハ12の表面に
前記固定砥粒6(分割チップ6′)を作用させて表面を
鏡面に研磨加工する。
リコンウェーハやGaAs、InP等の化合物から成る
半導体ウェーハを保持して、そのウェーハ12の表面に
前記固定砥粒6(分割チップ6′)を作用させて表面を
鏡面に研磨加工する。
【0014】その加工方法の一例を示すと、先ずウェー
ハ12をチャックテーブル11上に保持した後、チャッ
クテーブルを10rpm位で回転する。次に、回転して
いるウェーハ12に対して2000rpm位で回転する
スピンドル10aを接近させて、研磨手段8の固定砥粒
6(分割チップ6′)をウェーハ12に作用させる。ス
ピンドル手段10を3μm/分位の送り速度で矢印A方
向に送り、乾式でウェーハ12の表面を所定量研磨す
る。
ハ12をチャックテーブル11上に保持した後、チャッ
クテーブルを10rpm位で回転する。次に、回転して
いるウェーハ12に対して2000rpm位で回転する
スピンドル10aを接近させて、研磨手段8の固定砥粒
6(分割チップ6′)をウェーハ12に作用させる。ス
ピンドル手段10を3μm/分位の送り速度で矢印A方
向に送り、乾式でウェーハ12の表面を所定量研磨す
る。
【0015】これにより、ウェーハ12の表面は、TT
V:0.4μm、LTV:0.2μm、表面粗度:5〜
6オングストローム、残留加工変質層:0μm、といっ
た鏡面に加工される。ちなみにポリッシング装置によっ
て鏡面加工した従来例の場合を示すと、TTV:2.0
μm、LTV:0.5μm、表面粗度:5オングストロ
ーム、残留加工変質層:0μmであり、本発明の方が著
しく高い加工精度が得られた。
V:0.4μm、LTV:0.2μm、表面粗度:5〜
6オングストローム、残留加工変質層:0μm、といっ
た鏡面に加工される。ちなみにポリッシング装置によっ
て鏡面加工した従来例の場合を示すと、TTV:2.0
μm、LTV:0.5μm、表面粗度:5オングストロ
ーム、残留加工変質層:0μmであり、本発明の方が著
しく高い加工精度が得られた。
【0016】ウェーハ表面にはステッパー等によって回
路が露光されるため、又回路の微細化に伴い益々高平坦
度で高品質な鏡面加工が望まれるが、本発明に係る鏡面
研磨装置はその要望に充分応えることの出来るものであ
る。
路が露光されるため、又回路の微細化に伴い益々高平坦
度で高品質な鏡面加工が望まれるが、本発明に係る鏡面
研磨装置はその要望に充分応えることの出来るものであ
る。
【0017】ところで、ウェーハ表面を乾式で研磨する
とウェーハの表面温度は40°C前後まで上昇するが、
本発明の場合にはウェーハには何らダメージがなく支障
ないことが判明した。
とウェーハの表面温度は40°C前後まで上昇するが、
本発明の場合にはウェーハには何らダメージがなく支障
ないことが判明した。
【0018】本発明に係る鏡面研磨装置は、回路が形成
されたウェーハの裏面を研磨する既存の研磨装置によっ
ても構成することが出来る。即ち、図示は省略したがス
ピンドルに装着されている研削砥石を、本発明の固定砥
粒から成る研磨手段と置き換えれば本発明に係る鏡面研
磨装置を容易に構成することが可能である。
されたウェーハの裏面を研磨する既存の研磨装置によっ
ても構成することが出来る。即ち、図示は省略したがス
ピンドルに装着されている研削砥石を、本発明の固定砥
粒から成る研磨手段と置き換えれば本発明に係る鏡面研
磨装置を容易に構成することが可能である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気泳動によって砥粒を付着させて固定した固定砥粒を
用いて研磨手段を形成し、少なくともこの研磨手段が装
着されるスピンドル手段と、ウェーハを保持するチャッ
クテーブルとで鏡面研磨装置を構成したので、ウェーハ
の表面にソーマークが付くことなくきれいな鏡面研磨を
遂行することが出来、作業能率の向上が図れる等の優れ
た効果を奏する。又、従来のバッチ式研磨とは異なって
ウェーハを1枚ずつ研磨する枚葉式であるから、装置自
体が大型化することはなく、ウェーハの自動搬送が容易
となってFA化の実現がし易くなり、更に円形定盤を用
いないのでその平坦度や熱変形等の影響を受けず、ウェ
ーハが大径化しても高い加工精度を保持出来る等の効果
も奏する。
電気泳動によって砥粒を付着させて固定した固定砥粒を
用いて研磨手段を形成し、少なくともこの研磨手段が装
着されるスピンドル手段と、ウェーハを保持するチャッ
クテーブルとで鏡面研磨装置を構成したので、ウェーハ
の表面にソーマークが付くことなくきれいな鏡面研磨を
遂行することが出来、作業能率の向上が図れる等の優れ
た効果を奏する。又、従来のバッチ式研磨とは異なって
ウェーハを1枚ずつ研磨する枚葉式であるから、装置自
体が大型化することはなく、ウェーハの自動搬送が容易
となってFA化の実現がし易くなり、更に円形定盤を用
いないのでその平坦度や熱変形等の影響を受けず、ウェ
ーハが大径化しても高い加工精度を保持出来る等の効果
も奏する。
【図1】 本発明の一実施例を示す電気泳動による固定
砥粒の形成方法を示す概略図である。
砥粒の形成方法を示す概略図である。
【図2】 砥粒泳動電極の回りに付着した固定砥粒を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図3】 円筒状の固定砥粒を適宜の長さに切断して分
割チップを形成する状態を示す斜視図である。
割チップを形成する状態を示す斜視図である。
【図4】 分割チップを基台に取り付けて形成した研磨
手段の斜視図である。
手段の斜視図である。
【図5】 研磨手段を取り付けた研磨装置の要部の説明
図である。
図である。
1…液体槽 2…砥粒 3…液体 4…砥粒泳動
電極 5…被泳動電極 6…固定砥粒 6′…分
割チップ 7…基台 8…研磨手段 9…研磨装
置 10…スピンドル手段 10a…スピンドル
11…チャックテーブル 12…ウェーハ
電極 5…被泳動電極 6…固定砥粒 6′…分
割チップ 7…基台 8…研磨手段 9…研磨装
置 10…スピンドル手段 10a…スピンドル
11…チャックテーブル 12…ウェーハ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年5月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記ポリッシング装置
は、複数枚のウェーハを同時に研磨するバッチ処理が出
来るので生産性は比較的良好であるが、次のような問題
点がある。 ウェーハの大径化に伴って円形定盤が大型になり、
装置自体が大型化する。 バッチ処理であるためにウェーハの自動搬送が比較
的難しく、FA化が実現し難い。 ウェーハの平坦度は円形定盤の平坦度に左右される
ため、その円形定盤の熱変形や加工精度が問題となり、
大径化に伴ってかかる問題も大きくなる。 これに対して、レジンボンド砥石、ビトリファイド砥石
等の固定砥石によってウェーハ表面を鏡面に研磨出来れ
ば比較的小型の枚葉式研磨装置が利用出来、前記〜
の問題点を一気に解決することが出来るが、固定砥石に
よるとウェーハ表面に所謂ソーマークが出来てしまい、
鏡面に仕上げることが困難である。そこで、本発明は固
定砥粒によってウェーハ表面をきれいに鏡面研磨出来る
ようにした、鏡面研磨装置を提供することを課題とした
ものである。
は、複数枚のウェーハを同時に研磨するバッチ処理が出
来るので生産性は比較的良好であるが、次のような問題
点がある。 ウェーハの大径化に伴って円形定盤が大型になり、
装置自体が大型化する。 バッチ処理であるためにウェーハの自動搬送が比較
的難しく、FA化が実現し難い。 ウェーハの平坦度は円形定盤の平坦度に左右される
ため、その円形定盤の熱変形や加工精度が問題となり、
大径化に伴ってかかる問題も大きくなる。 これに対して、レジンボンド砥石、ビトリファイド砥石
等の固定砥石によってウェーハ表面を鏡面に研磨出来れ
ば比較的小型の枚葉式研磨装置が利用出来、前記〜
の問題点を一気に解決することが出来るが、固定砥石に
よるとウェーハ表面に所謂ソーマークが出来てしまい、
鏡面に仕上げることが困難である。そこで、本発明は固
定砥粒によってウェーハ表面をきれいに鏡面研磨出来る
ようにした、鏡面研磨装置を提供することを課題とした
ものである。
Claims (1)
- 【請求項1】 砥粒を電気泳動によって固定した固定砥
粒から構成される研磨手段と、この研磨手段が装着され
るスピンドル手段と、ウェーハを保持するチャックテー
ブルと、を少なくとも含む固定砥粒による鏡面研磨装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10886493A JPH06302568A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 固定砥粒による鏡面研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10886493A JPH06302568A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 固定砥粒による鏡面研磨装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06302568A true JPH06302568A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=14495527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10886493A Pending JPH06302568A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 固定砥粒による鏡面研磨装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06302568A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000042880A (ja) * | 1998-07-28 | 2000-02-15 | Seiko Seiki Co Ltd | 平面研削装置 |
US6180020B1 (en) | 1995-09-13 | 2001-01-30 | Hitachi, Ltd. | Polishing method and apparatus |
US6478977B1 (en) | 1995-09-13 | 2002-11-12 | Hitachi, Ltd. | Polishing method and apparatus |
CN113084675A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-09 | 嘉兴市永事达五金股份有限公司 | 一种多功能自动电泳除锈系统及其工艺 |
-
1993
- 1993-04-12 JP JP10886493A patent/JPH06302568A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6180020B1 (en) | 1995-09-13 | 2001-01-30 | Hitachi, Ltd. | Polishing method and apparatus |
US6478977B1 (en) | 1995-09-13 | 2002-11-12 | Hitachi, Ltd. | Polishing method and apparatus |
JP2000042880A (ja) * | 1998-07-28 | 2000-02-15 | Seiko Seiki Co Ltd | 平面研削装置 |
CN113084675A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-09 | 嘉兴市永事达五金股份有限公司 | 一种多功能自动电泳除锈系统及其工艺 |
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