JPH10554A - 局所研磨装置 - Google Patents

局所研磨装置

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Publication number
JPH10554A
JPH10554A JP15138596A JP15138596A JPH10554A JP H10554 A JPH10554 A JP H10554A JP 15138596 A JP15138596 A JP 15138596A JP 15138596 A JP15138596 A JP 15138596A JP H10554 A JPH10554 A JP H10554A
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JP
Japan
Prior art keywords
slide
chuck
wafer
polishing head
polishing
Prior art date
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Pending
Application number
JP15138596A
Other languages
English (en)
Inventor
Kozo Abe
耕三 阿部
Nobuaki Iguchi
信明 井口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Kuroda Precision Industries Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Kuroda Precision Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, Kuroda Precision Industries Ltd filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP15138596A priority Critical patent/JPH10554A/ja
Publication of JPH10554A publication Critical patent/JPH10554A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Siウエハなどの高精度な表面平坦度が要求
される製品を対象とし、表面の凹凸や傾斜等を検出しな
がら高精度に研磨する、また不合格となった製品の凸部
を検出しながら研磨することで不合格品を救済すること
のできる装置。 【解決手段】 被研磨材を載置し固定するチャック、チ
ャックを被研磨材の載置面内で回転させる回転機構、チ
ャックの上方にて前記載置面に対し平行移動可能なXス
ライド、Xスライドの移動機構、Xスライドに固設され
た変位センサおよび研磨ヘッド、変位センサの検出結果
に基づいて研磨ヘッドの作動を制御するとともに、チャ
ックの前記回転およびXスライドの前記平行移動を制御
する制御器からなる。また、チャックの回転機構に替え
て平行移動機構を設けたもの。 【効果】 表面の形状検出と局部研磨を同一チャック上
で行え、単純な装置構成で処理時間も短い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Siウエハなどの
高精度な表面平坦度が要求される製品を高精度に研磨
し、あるいは最終研磨後に、表面の凹凸や傾斜等の形状
不良により不合格となった製品などを、効率的に再研磨
して救済するための局所研磨装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】Siウエハは、単結晶インゴットからス
ライシング、ラッピング、エッチング、ポリッシングの
各工程を経て、歪みのない高精度な表面平坦度を有する
製品が製造される。ポリッシング工程後の検査におい
て、製品表面に許容範囲を超える凹凸や傾斜のあるウエ
ハは、不合格品となり廃棄される。
【0003】Siウエハの大径化に伴い、1枚のウエハ
の価格が上昇する状況下において、ウエハ表面の凸部の
みを選択的に研磨することで不合格品を救済することが
望まれている。
【0004】従来の局所研磨装置として、ウエハ表面の
平坦度を計測し、該計測結果をパソコン等に記録した
後、計測部とは別の研磨部で、前記記録された凸部のみ
を研磨する装置が知られているが、装置が高価であるた
め、特殊なウエハを対象として一部で使用されているに
すぎない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Siウエハ
などの高精度な平坦度が要求される製品を対象とし、表
面の凹凸や傾斜等を検出しながら高精度に研磨する装
置、また、凹凸や傾斜などの形状不良により不合格とな
った製品の凸部を検出しながら研磨することで、不合格
品を救済することのできる装置を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第1発明装置は、被研磨材を載置し固定する
チャック、該チャックを被研磨材の載置面内で回転させ
る回転機構、該チャックの上方にて前記載置面に対し平
行移動可能なXスライド、該Xスライドの移動機構、該
Xスライドに固設された変位センサおよび研磨ヘッド、
該変位センサの検出結果に基づいて該研磨ヘッドの作動
を制御するとともに、チャックの前記回転およびXスラ
イドの前記平行移動を制御する制御器からなる局所研磨
装置である。
【0007】また、第2発明装置は、被研磨材を載置し
固定するチャック、該チャックを被研磨材の載置面内で
平行移動させる移動機構、該チャックの上方にて前記載
置面に対し平行移動可能なXスライド、該Xスライドの
移動機構、該Xスライドに固設された変位センサおよび
研磨ヘッド、該変位センサの検出結果に基づいて該研磨
ヘッドの作動を制御するとともに、チャックの前記平行
移動およびXスライドの前記平行移動を制御する制御器
からなる局所研磨装置である。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の第1発明装置を図1に示
す例により説明する。被研磨材としてのウエハ1がチャ
ック2に載置され固定されている。固定は、図示しない
真空吸引などにより行われる。チャック2は、ウエハ1
の載置面内で、たとえばθ方向に回転する。回転機構と
しては、チャック2を支持するロータリーテーブル12
内のモータなどでチャック2の中心軸を回転させる構造
とすることができる。なお、チャック2の真空吸引は、
該中心軸を通して行うことができる。
【0009】チャック2の上方には、Xスライド7が、
ウエハ1の載置面に対し平行移動可能に設置されてい
る。該移動機構として本例では、Xスライド7をエアー
ベアリングで浮かせた状態で、ガイド8に沿って、リニ
アモータ−(図示せず)で駆動する機構としている。ガ
イド8は、ベッド16に立設された支持台10および1
1に掛渡されている。
【0010】Xスライド7には、チャック2の中心点P
から等距離の位置に、変位センサ3および研磨ヘッド4
が固設されている。両者の位置関係は、Xスライド7の
平行移動によっても中心点Pから等距離に保たれる。変
位センサ3としては、ウエハ1の表面との間の間隔を非
接触で高精度検出可能な、静電容量型のものなどを採用
することができる。研磨ヘッド4は、回転軸5の先端に
取付けられ、回転軸5はシリンダ6で上下動し圧下力可
変であり、かつモータなどにより回転する構造となって
いる。また、研磨ヘッド4は、砥粒を含ませたバフなど
により構成することができる。
【0011】そして、制御器20を設け、変位センサ3
の検出結果に基づいて研磨ヘッド4の作動を制御すると
ともに、チャック2の回転およびXスライド7の平行移
動を制御する。21はウエハ1の平坦度をモニターする
表示器である。研磨ヘッド4の作動制御は、回転軸5の
回転数、シリンダ6による圧下力、およびチャック2の
回転速度の1種はたは2種以上を適宜調整して行うこと
ができる。
【0012】第1発明装置によりウエハ1の局部研磨を
行うには、まず、ウエハ1をチャック2に載置し、ウエ
ハ1の中心点をチャック2の中心点Pと一致させて吸引
保持する。ついでXスライド7を移動させ、変位センサ
3および研磨ヘッド4をウエハ1の端部に位置させて、
制御器20をスタートさせる。すると、ロータリーテー
ブル12内のモータが駆動してチャック2およびウエハ
1がθ方向に回転しつつ、変位センサ3によりウエハ1
表面の形状を検出する。そして、許容範囲を超える部位
を検出すると、シリンダ6の作動により研磨ヘッド4が
下降し、該部位を局部的に研磨する。
【0013】このとき、変位センサ3と研磨ヘッド4
は、図3に示すように、ウエハ1上の同一周上にあり、
両者の間隔とチャック2のθ回転周速の関係から、研磨
ヘッド4の下降タイミングをあらかじめ制御器に設定し
ておくことで、検出した部位上に研磨ヘッド4を正確に
位置させることができる。そして、該部位の高さに応
じ、研磨ヘッド4の回転数、圧下力を調整して研磨ヘッ
ド4の作動を制御するとともに、必要に応じてチャック
2のθ回転速度も調整して研磨時間を制御する。また、
局部研磨の後、ウエハ1の同一周上を変位センサ3で再
度測定し、該部位が許容範囲内に研磨されてないとき
は、研磨ヘッド4を再度降下させて研磨を行う。これら
の制御は、制御器20にあらかじめ設定したプログラム
により行うことができる。
【0014】このようにして、初期設定したウエハ1の
端部周上の形状がすべて許容範囲となった後、Xスライ
ド7をウエハ1の中心点Pに向けて移動させ、同様にし
て形状検出と局部研磨を行う。Xスライド7がウエハ1
の中心点P上に達すると、図3のように、変位センサ3
と研磨ヘッド4の間隔を直径とする円C上の形状検出お
よび局部研磨を行う。しかし、この状態以後、円C内の
検出および研磨を行うことができない。
【0015】そこで、ウエハ1の中心点をチャック2の
中心点Pからずらして、チャック2をθ方向に回転さ
せ、円C内の形状検出および研磨を行う。また、ロータ
リーテーブル12をY方向に平行移動する移動機構を設
け、ウエハをずらさずに円C内の検出および研磨を行う
こともできる。該移動機構としては、図1のように、ロ
ータリーテーブル12をYスライド13に載置し、Yス
ライド13をエアーベアリングを介して、ガイド14に
沿って、リニアモータで駆動する機構とすることができ
る。Yスライド13の移動も、制御器20にあらかじめ
組み込まれたプログラムにより行うことができる。
【0016】つぎに、本発明の第2発明装置を図2に示
す例により説明する。図1の第1発明例と同様、被研磨
材としてのウエハ1がチャック2に載置され固定されて
いる。そして、チャック2を、ウエハ1の載置面内でY
方向に平行移動させる移動機構を有している。該移動機
構として、本例では、チャック2をYスライド13に載
置し、Yスライド13をエアーベアリングを介して、ガ
イド14に沿って、リニアエンコーダ15で駆動する構
造としている。
【0017】チャック2の上方には、Xスライド7が、
ウエハ1の載置面に対しX方向に平行移動可能に設置さ
れている。該移動機構として本例では、図1の第1発明
例と同様、Xスライド7をエアーベアリングで浮かせた
状態で、ガイド8に沿って、リニアエンコーダ9で駆動
する機構としている。Xスライド7には、変位センサ3
および研磨ヘッド4が固設されている。両者は、図1の
第1発明例と異なり、Xスライド7の平行移動方向に並
べて設置されている。変位センサ3および研磨ヘッド4
は、図1の第1発明例と同様のものを採用することがで
きる。
【0018】そして、制御器20を設け、変位センサ3
の検出結果に基づいて研磨ヘッド4の作動を制御すると
ともに、チャック2のY方向平行移動およびXスライド
7のX方向平行移動を制御する。研磨ヘッド4の作動制
御は、回転軸5の回転数、シリンダ6による圧下力、お
よびチャック2のY方向平行移動速度の1種または2種
以上を適宜調整して行うことができる。
【0019】第2発明装置によりウエハ1の局部研磨を
行うには、まず、ウエハ1をチャック2に載置し、吸引
保持する。ついでXスライド7およびYスライドを移動
させ、変位センサ3および研磨ヘッド4を、図4のよう
にウエハ1の端部に位置させて、制御器20をスタート
させる。すると、リニアエンコーダ9によりXスライド
7がX方向に移動しつつ、変位センサ3によりウエハ1
の表面形状を検出する。そして、許容範囲を超える部位
を検出すると、シリンダ6の作動により研磨ヘッド4が
下降し、該部位を局部的に研磨する。
【0020】このとき、変位センサ3と研磨ヘッド4
は、図4に示すように、ウエハ1上の同一線上にあり、
両者の間隔とXスライド7の移動速度の関係から、研磨
ヘッド4の下降タイミングをあらかじめ制御器に設定し
ておくことで、検出した部位上に研磨ヘッド4を正確に
位置させることができる。そして、該部位の高さに応
じ、研磨ヘッド4の回転数、圧下力を調整して研磨ヘッ
ド4の作動を制御するとともに、必要に応じてXスライ
ド7のX方向平行移動速度も調整して研磨時間を制御す
る。また、局部研磨の後、ウエハ1の同一線上を変位セ
ンサ3で再度測定し、該部位が許容範囲内に研磨されて
ないときは、研磨ヘッド4を再度降下させて研磨を行
う。これらの制御は、制御器20にあらかじめ設定した
プログラムにより行うことができる。
【0021】このようにして、初期設定したウエハ1の
線上の形状がすべて許容範囲となった後、Yスライド1
3を移動させることで、図4のようにウエハ1をY方向
に移動させ、同様にして形状検出と局部研磨を行う。こ
のような第2発明装置では、Xスライド7がウエハ1の
中心点P上に達しても、図4のように、同様にして形状
検出と局部研磨を行うことができる。
【0022】以上述べた第1発明装置および第2発明装
置を使用して、ウエハなどの高精度研磨あるいは救済研
磨を行う際、まず、研磨ヘッド4を浮かせた状態で、ウ
エハ1の全面にわたり変位センサ3を走査させ、全体的
な形状を測定し、許容範囲となる基準平面の範囲を定
め、該範囲を超える高所を変位センサ3で検出しつつ、
研磨ヘッド4で選択的な局部研磨を行うのが効果的であ
る。
【0023】
【発明の効果】本発明装置によると、Siウエハなどの
高精度な表面平坦度が要求される製品の表面形状検出
と、該検出結果に基づく局部研磨を同一チャック上で行
え、しかも単純な装置構成で処理時間も短いので、仕上
げの高精度研磨に、また、不合格品の救済研磨に適用し
て顕著な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明装置の例を示す斜視図である。
【図2】第2発明装置の例を示す斜視図である。
【図3】第1発明装置による研磨方法の説明図である。
【図4】第2発明装置による研磨方法の説明図である。
【符号の説明】
1…ウエハ 2…チャック 3…変位センサ 4…研磨ヘッド 5…回転軸 6…シリンダ 7…Xスライド 8…ガイド 9…リニアエンコーダ 10,11…支持台 12…ロータリーテーブル 13…Yスライド 14…ガイド 15…リニアエンコーダ 16…ベッド 20…制御器 21…表示器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被研磨材を載置し固定するチャック、該
    チャックを被研磨材の載置面内で回転させる回転機構、
    該チャックの上方にて前記載置面に対し平行移動可能な
    Xスライド、該Xスライドの移動機構、該Xスライドに
    固設された変位センサおよび研磨ヘッド、該変位センサ
    の検出結果に基づいて該研磨ヘッドの作動を制御すると
    ともに、チャックの前記回転およびXスライドの前記平
    行移動を制御する制御器からなる局所研磨装置。
  2. 【請求項2】 被研磨材を載置し固定するチャック、該
    チャックを被研磨材の載置面内で平行移動させる移動機
    構、該チャックの上方にて前記載置面に対し平行移動可
    能なXスライド、該Xスライドの移動機構、該Xスライ
    ドに固設された変位センサおよび研磨ヘッド、該変位セ
    ンサの検出結果に基づいて該研磨ヘッドの作動を制御す
    るとともに、チャックの前記平行移動およびXスライド
    の前記平行移動を制御する制御器からなる局所研磨装
    置。
JP15138596A 1996-06-12 1996-06-12 局所研磨装置 Pending JPH10554A (ja)

Priority Applications (1)

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JP15138596A JPH10554A (ja) 1996-06-12 1996-06-12 局所研磨装置

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JP15138596A JPH10554A (ja) 1996-06-12 1996-06-12 局所研磨装置

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JPH10554A true JPH10554A (ja) 1998-01-06

Family

ID=15517432

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JP15138596A Pending JPH10554A (ja) 1996-06-12 1996-06-12 局所研磨装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003509852A (ja) * 1999-09-13 2003-03-11 ラム リサーチ コーポレーション 円筒形の研磨パッドを用いた化学機械研磨の方法およびシステム
WO2003028080A1 (fr) * 2001-09-19 2003-04-03 Nikon Corporation Dispositif de traitement, procede de traitement et procede de fabrication d'un dispositif a semi-conducteurs
JP2016054192A (ja) * 2014-09-03 2016-04-14 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 半導体ウエハのダイシング方法
KR20190092192A (ko) * 2018-01-30 2019-08-07 주식회사 케이씨텍 기판 처리 장치

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