JPH11245148A - ウエハの研磨盤およびそれを用いてウエハを研磨する方法 - Google Patents
ウエハの研磨盤およびそれを用いてウエハを研磨する方法Info
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- JPH11245148A JPH11245148A JP6392998A JP6392998A JPH11245148A JP H11245148 A JPH11245148 A JP H11245148A JP 6392998 A JP6392998 A JP 6392998A JP 6392998 A JP6392998 A JP 6392998A JP H11245148 A JPH11245148 A JP H11245148A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面のＴＴＶが０．５μｍ以下の半導体ウエ
ハを製造することが可能な研磨盤の提供。 【解決手段】 本体基台（Ａ）と、ウエハ（３）を載置
することができる、水平方向に回転可能な作業テーブル
（４）と、該作業テーブル（４）に並設した本体ケーシ
ング（６）と、該本体ケーシングへ昇降可能に担持され
ている昇降機構（７）と、該昇降機構へ回転自在なスピ
ンドル軸（８）を備え若干の上下動可能に担持させたス
ピンドル軸ケーシング（１０）と、スピンドル軸（８）
に固定され、下面に砥石（５）を固定するチャック機構
（１１）と、前記スピンドル軸（８）を前記作業テーブ
ル（４）の上方へ昇降可能に配置したウエハの研磨装置
（１）において、スピンドル軸ケーシング（１０）の上
部には砥石（５）をウエハ（３）に対し定圧状態で押し
つけることができる油圧シリンダーまたはエアーシリン
ダー（１３）を備え、昇降機構（７）の側壁面には、ス
ピンドル軸（８）の傾斜角度を調整可能な調整ボルト
（１４）の先端が当接されていることを特徴とするウエ
ハの研磨盤（１）。
ハを製造することが可能な研磨盤の提供。 【解決手段】 本体基台（Ａ）と、ウエハ（３）を載置
することができる、水平方向に回転可能な作業テーブル
（４）と、該作業テーブル（４）に並設した本体ケーシ
ング（６）と、該本体ケーシングへ昇降可能に担持され
ている昇降機構（７）と、該昇降機構へ回転自在なスピ
ンドル軸（８）を備え若干の上下動可能に担持させたス
ピンドル軸ケーシング（１０）と、スピンドル軸（８）
に固定され、下面に砥石（５）を固定するチャック機構
（１１）と、前記スピンドル軸（８）を前記作業テーブ
ル（４）の上方へ昇降可能に配置したウエハの研磨装置
（１）において、スピンドル軸ケーシング（１０）の上
部には砥石（５）をウエハ（３）に対し定圧状態で押し
つけることができる油圧シリンダーまたはエアーシリン
ダー（１３）を備え、昇降機構（７）の側壁面には、ス
ピンドル軸（８）の傾斜角度を調整可能な調整ボルト
（１４）の先端が当接されていることを特徴とするウエ
ハの研磨盤（１）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベアウエハ、デバ
イスウエハ、磁気ディスクウエハ等のウエハの表面を鏡
面的な平滑度に研磨することができる研磨盤および該研
磨盤を用いてウエハ表面を研磨する方法に関する。
イスウエハ、磁気ディスクウエハ等のウエハの表面を鏡
面的な平滑度に研磨することができる研磨盤および該研
磨盤を用いてウエハ表面を研磨する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣの高集積化は、６４Ｍｂｉｔから２
５６Ｍｂｉｔへと移行しつつあり、更に２１世紀初頭に
は１Ｇｂｉｔになることが予測されている。この様な高
集積化に対応するためデバイスの多層構造化が進み、デ
バイス表面の凹凸のため、露光時に焦点を合せることが
困難になりつつある。そのため、半導体ウエハの８イン
チ、１２インチから１６インチへの拡径および薄肉化、
ウエハの表面平坦度（Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ
Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を１μｍから、０．５μｍ、更
には０．３μｍ、０．２μｍにもっていくことが要求さ
れている（「精密工学会誌」、Ｖｏｌ．６２、Ｎｏ４、
１９９６年４８６−４９０頁）。
５６Ｍｂｉｔへと移行しつつあり、更に２１世紀初頭に
は１Ｇｂｉｔになることが予測されている。この様な高
集積化に対応するためデバイスの多層構造化が進み、デ
バイス表面の凹凸のため、露光時に焦点を合せることが
困難になりつつある。そのため、半導体ウエハの８イン
チ、１２インチから１６インチへの拡径および薄肉化、
ウエハの表面平坦度（Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ
Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を１μｍから、０．５μｍ、更
には０．３μｍ、０．２μｍにもっていくことが要求さ
れている（「精密工学会誌」、Ｖｏｌ．６２、Ｎｏ４、
１９９６年４８６−４９０頁）。
【０００３】従来、半導体ウエハの研磨方法としては、
図４に示すように回転軸２０上に設けた作業テーブル２
１の上に研磨布（発泡ポリウレタンパッド、フェルトパ
ッド）２２を載置し、この研磨布の上面に、ヘッド２３
のポーラスセラミックス板２４を介して吸着させた半導
体ウエハ２５（ポーラスセラミック板の代りにピンチャ
ックを用いることもある）を軸２６を定位置となるまで
Ｚ軸方向に下降させて当接し、ロータリージョイントに
より回転可能に軸２６に取りつけられたヘッド２３をモ
ーター（図示してない）により軸２６を作業テーブルの
回転方向と逆方向または同一方向に回転させて研磨布で
ウエハを研磨する方法が行われている（「砥粒加工学会
誌」、Ｖｏｌ．４２、Ｎｏ．１、１９９８年１月号、１
８−２１頁）。ウエハと研磨布は上下逆に取りつける研
磨盤も存在する。この研磨の際、ウエハと研磨布の間に
は、水、アルカリ性水溶液、酸性水溶液あるいは、酸化
アルミナ粉、ダイヤモンド粉もしくは酸化硅素粉を水に
分散させたスラリー状研磨剤が供給される。この研磨方
法によっても、８インチウエハの場合、平坦度は０．５
μｍまで、あるいはデバイスの段差は１００ｎｍ（ナノ
メーター）である（上述の「砥粒加工学会誌」の１８頁
参照）。
図４に示すように回転軸２０上に設けた作業テーブル２
１の上に研磨布（発泡ポリウレタンパッド、フェルトパ
ッド）２２を載置し、この研磨布の上面に、ヘッド２３
のポーラスセラミックス板２４を介して吸着させた半導
体ウエハ２５（ポーラスセラミック板の代りにピンチャ
ックを用いることもある）を軸２６を定位置となるまで
Ｚ軸方向に下降させて当接し、ロータリージョイントに
より回転可能に軸２６に取りつけられたヘッド２３をモ
ーター（図示してない）により軸２６を作業テーブルの
回転方向と逆方向または同一方向に回転させて研磨布で
ウエハを研磨する方法が行われている（「砥粒加工学会
誌」、Ｖｏｌ．４２、Ｎｏ．１、１９９８年１月号、１
８−２１頁）。ウエハと研磨布は上下逆に取りつける研
磨盤も存在する。この研磨の際、ウエハと研磨布の間に
は、水、アルカリ性水溶液、酸性水溶液あるいは、酸化
アルミナ粉、ダイヤモンド粉もしくは酸化硅素粉を水に
分散させたスラリー状研磨剤が供給される。この研磨方
法によっても、８インチウエハの場合、平坦度は０．５
μｍまで、あるいはデバイスの段差は１００ｎｍ（ナノ
メーター）である（上述の「砥粒加工学会誌」の１８頁
参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、平坦度が
０．５μｍ以下のウエハを提供できる研磨盤および該研
磨盤を用いてウエハを研磨する方法の提供を目的とす
る。
０．５μｍ以下のウエハを提供できる研磨盤および該研
磨盤を用いてウエハを研磨する方法の提供を目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の１は、本体基台
Ａと、ウエハ３を載置することができる、水平方向に回
転可能な作業テーブル４と、該作業テーブル４に並設し
た本体ケーシング６と、該本体ケーシングへ昇降可能に
担持されている昇降機構７と、該昇降機構へ回転自在な
スピンドル軸８を備え若干の上下動可能に担持させたス
ピンドル軸ケーシング１０と、スピンドル軸８に固定さ
れ、下面に砥石５を固定するチャック機構１１と、前記
スピンドル軸８を前記作業テーブル４の上方へ昇降可能
に配置したウエハの研磨装置１において、スピンドル軸
ケーシング１０の上部には砥石５をウエハ３に対し定圧
状態で押しつけることができる油圧シリンダーまたはエ
アーシリンダー１３を備え、昇降機構７の側壁面には、
スピンドル軸８の傾斜角度を調整可能な調整ボルト１５
が当接されていることを特徴とするウエハの研磨盤１を
提供するものである。本発明の２は、水平方向に回転す
る作業テーブル上に載置されたウエハの表面に、砥石を
定圧で押しつけながら、かつ、調整ボルトでスピンドル
軸の傾斜角を調整しながら回転する砥石でウエハを研磨
する方法を提供するものである。
Ａと、ウエハ３を載置することができる、水平方向に回
転可能な作業テーブル４と、該作業テーブル４に並設し
た本体ケーシング６と、該本体ケーシングへ昇降可能に
担持されている昇降機構７と、該昇降機構へ回転自在な
スピンドル軸８を備え若干の上下動可能に担持させたス
ピンドル軸ケーシング１０と、スピンドル軸８に固定さ
れ、下面に砥石５を固定するチャック機構１１と、前記
スピンドル軸８を前記作業テーブル４の上方へ昇降可能
に配置したウエハの研磨装置１において、スピンドル軸
ケーシング１０の上部には砥石５をウエハ３に対し定圧
状態で押しつけることができる油圧シリンダーまたはエ
アーシリンダー１３を備え、昇降機構７の側壁面には、
スピンドル軸８の傾斜角度を調整可能な調整ボルト１５
が当接されていることを特徴とするウエハの研磨盤１を
提供するものである。本発明の２は、水平方向に回転す
る作業テーブル上に載置されたウエハの表面に、砥石を
定圧で押しつけながら、かつ、調整ボルトでスピンドル
軸の傾斜角を調整しながら回転する砥石でウエハを研磨
する方法を提供するものである。
【０００６】
【作用】砥石とウエハは同一方向に、又は逆方向に互い
に高回転数で回転するのでウエハの表面には高い回転剪
断力がかかりウエハの表面平坦化が優れたものとなる。
又、砥石はウエハに対し、Ｚ軸方向に定圧荷重をかけな
がら回転してウエハを研磨すると共にスピンドル軸の傾
斜を調整ボルトで調整しつつウエハを研磨するので、従
来法の砥石のＺ軸方向の位置決めを行ってウエハを研磨
する研磨盤とに比較し、膜厚のバラツキが小さいウエハ
を提供することができる。
に高回転数で回転するのでウエハの表面には高い回転剪
断力がかかりウエハの表面平坦化が優れたものとなる。
又、砥石はウエハに対し、Ｚ軸方向に定圧荷重をかけな
がら回転してウエハを研磨すると共にスピンドル軸の傾
斜を調整ボルトで調整しつつウエハを研磨するので、従
来法の砥石のＺ軸方向の位置決めを行ってウエハを研磨
する研磨盤とに比較し、膜厚のバラツキが小さいウエハ
を提供することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を説明
する。図１は、本発明の研磨盤１の平面図、図２はカッ
プホイール型砥石５の斜視図、図３は作業テーブル４の
部分断面図である。図１に示す研削盤１において、１は
研磨盤、Ａは本体基台、２は回転軸でこれは図示されて
いないモーター、ベルトにより水平方向（Ｘ−Ｙ軸平
面）に回転される。４は作業テーブルでウエハ３を載置
し、回転軸２により水平方向に回転可能である。この作
業テーブル４は本体基台Ａ上に設けられる。５はカップ
ホイール型砥石、６は本体ケーシング、７は昇降装置、
８はスピンドル回転軸、９は軸受、１０はスピンドル軸
ケーシング、１１は砥石５のチャック機構、１２はスピ
ンドル軸ケーシング１０を昇降装置７に据えつける取付
部材、１３はエアーシリンダー又は油圧シリンダー、１
４はスピンドル回転軸８を回転させるビルド・イン・モ
ーター、１５は傾斜調整ボルト、１６は昇降装置７を垂
直方向に昇降可能とする凹状溝を有するレール、１７は
圧力受台、１８は本体ケーシング６に設けられた半円筒
状突起、１９はレール１６の裏面に前記半円筒状突起１
８と若干の隙間を持って嵌合できるよう形成された半円
筒状凹部である。
する。図１は、本発明の研磨盤１の平面図、図２はカッ
プホイール型砥石５の斜視図、図３は作業テーブル４の
部分断面図である。図１に示す研削盤１において、１は
研磨盤、Ａは本体基台、２は回転軸でこれは図示されて
いないモーター、ベルトにより水平方向（Ｘ−Ｙ軸平
面）に回転される。４は作業テーブルでウエハ３を載置
し、回転軸２により水平方向に回転可能である。この作
業テーブル４は本体基台Ａ上に設けられる。５はカップ
ホイール型砥石、６は本体ケーシング、７は昇降装置、
８はスピンドル回転軸、９は軸受、１０はスピンドル軸
ケーシング、１１は砥石５のチャック機構、１２はスピ
ンドル軸ケーシング１０を昇降装置７に据えつける取付
部材、１３はエアーシリンダー又は油圧シリンダー、１
４はスピンドル回転軸８を回転させるビルド・イン・モ
ーター、１５は傾斜調整ボルト、１６は昇降装置７を垂
直方向に昇降可能とする凹状溝を有するレール、１７は
圧力受台、１８は本体ケーシング６に設けられた半円筒
状突起、１９はレール１６の裏面に前記半円筒状突起１
８と若干の隙間を持って嵌合できるよう形成された半円
筒状凹部である。
【０００８】研削（研磨）後のウエハの平坦度が安定し
ない要因として、研削時ウエハに対するスピンドル回転
軸の角度が常に平行となり、過度の研磨が行われること
が考えられるので、研削中、傾斜調整ボルト１５を締緩
させることにより半円筒状突起１８を中心に取付部材１
２を傾斜させ、取付部材に取り付けられているスピンド
ル回転軸８を傾斜させる。レール１６とこれを取り付け
ている本体ケーシング６は若干（０．０５〜０．１ｍ
ｍ）の平行の隙間を有しており、調整ボルト１５による
スピンドル軸８の傾斜調整を可能ならしめている。傾斜
調整ボルト１５の締緩は、チャック機構１１に設けられ
たスピンドル軸の振動を感知するピックアップの出力に
応じてスピンドル軸８の振動の振れ幅を周波数として検
出し、この値と、予めＣＰＵに記憶させていた振れ幅の
周波数の差に応じて図示されてないモーターＭを駆動さ
せ、この駆動力を受け小歯車で調整ボルトに固定されて
いる歯車を回動させて行う。調整ボルト１５は、図５に
示すように昇降機構７の側壁にその調整ボルトの先端が
当接するよう取付部材１２を設けてもよい。この際、半
円筒状突起１８は昇降機構に、半円筒状凹部１９は取付
部材１２に設けられる。
ない要因として、研削時ウエハに対するスピンドル回転
軸の角度が常に平行となり、過度の研磨が行われること
が考えられるので、研削中、傾斜調整ボルト１５を締緩
させることにより半円筒状突起１８を中心に取付部材１
２を傾斜させ、取付部材に取り付けられているスピンド
ル回転軸８を傾斜させる。レール１６とこれを取り付け
ている本体ケーシング６は若干（０．０５〜０．１ｍ
ｍ）の平行の隙間を有しており、調整ボルト１５による
スピンドル軸８の傾斜調整を可能ならしめている。傾斜
調整ボルト１５の締緩は、チャック機構１１に設けられ
たスピンドル軸の振動を感知するピックアップの出力に
応じてスピンドル軸８の振動の振れ幅を周波数として検
出し、この値と、予めＣＰＵに記憶させていた振れ幅の
周波数の差に応じて図示されてないモーターＭを駆動さ
せ、この駆動力を受け小歯車で調整ボルトに固定されて
いる歯車を回動させて行う。調整ボルト１５は、図５に
示すように昇降機構７の側壁にその調整ボルトの先端が
当接するよう取付部材１２を設けてもよい。この際、半
円筒状突起１８は昇降機構に、半円筒状凹部１９は取付
部材１２に設けられる。
【０００９】エアシリンダー１３は、定められたエアー
圧を圧力受台１７にかけることができ、圧力受台１７
は、スピンドル回転軸８を内蔵するスピンドル軸ケーシ
ング１０に固定されており、シリンダー１３より受けた
圧力をスピンドル軸ケーシング１０を介してチャック機
構１１に取り付けられているカップホイール型砥石５に
伝える。
圧を圧力受台１７にかけることができ、圧力受台１７
は、スピンドル回転軸８を内蔵するスピンドル軸ケーシ
ング１０に固定されており、シリンダー１３より受けた
圧力をスピンドル軸ケーシング１０を介してチャック機
構１１に取り付けられているカップホイール型砥石５に
伝える。
【００１０】スピンドル回転軸８は、イン・ビルド・モ
ーター１４により作業テーブル４を回転させる回転軸２
の回転方向と同一方向または逆方向の水平方向に回転さ
れる。ウエハ３は例えば図４に示すように作業テーブル
４上のポーラスセラミックス板４ａ上に載置され、回転
軸２の中空部２ａ内を真空ポンプ（図示してない）によ
り減圧することによりチャンバー４ｂが減圧され、ポー
ラスセラミックス板が減圧されることによりウエハ３は
ポーラスセラミックス板４ａに強固に吸着される。
ーター１４により作業テーブル４を回転させる回転軸２
の回転方向と同一方向または逆方向の水平方向に回転さ
れる。ウエハ３は例えば図４に示すように作業テーブル
４上のポーラスセラミックス板４ａ上に載置され、回転
軸２の中空部２ａ内を真空ポンプ（図示してない）によ
り減圧することによりチャンバー４ｂが減圧され、ポー
ラスセラミックス板が減圧されることによりウエハ３は
ポーラスセラミックス板４ａに強固に吸着される。
【００１１】図２に示されるカップホイール型砥石５に
おいて、５ａはカップホイール、５ｂは円周の頂面、５
ｃは砥石片を嵌着させる溝、５ｄは砥石片である。砥石
片５ｄはダイヤモンド粒、酸化硅素粒、酸化アルミナ
粒、ガラス粒等の無機質遊離砥粒を、エポキシ樹脂、ア
クリル系樹脂等の液状接着剤で稍湾曲形状に固化したも
ので、前記溝５ｃに若干砥石片粒を突出させて並置嵌挿
させてカップホイール型砥石を得る（特開昭６０−１７
２４７１号）。中でも砥粒として平均粒径が０．０１〜
０．１μｍの砥粒を用いるのが好ましい。
おいて、５ａはカップホイール、５ｂは円周の頂面、５
ｃは砥石片を嵌着させる溝、５ｄは砥石片である。砥石
片５ｄはダイヤモンド粒、酸化硅素粒、酸化アルミナ
粒、ガラス粒等の無機質遊離砥粒を、エポキシ樹脂、ア
クリル系樹脂等の液状接着剤で稍湾曲形状に固化したも
ので、前記溝５ｃに若干砥石片粒を突出させて並置嵌挿
させてカップホイール型砥石を得る（特開昭６０−１７
２４７１号）。中でも砥粒として平均粒径が０．０１〜
０．１μｍの砥粒を用いるのが好ましい。
【００１２】かかる構造の研磨盤１を用いてウエハ３の
表面を研削するには、ウエハ３を作業テーブル４のポー
ラスセラミックス板４ａ上に載置し、回転軸２内を減圧
して固定する。回転軸２はモーターにより１０〜１，５
００ｒｐｍ、好ましくは５０〜１，０００ｒｐｍの回転
数で回転させる。
表面を研削するには、ウエハ３を作業テーブル４のポー
ラスセラミックス板４ａ上に載置し、回転軸２内を減圧
して固定する。回転軸２はモーターにより１０〜１，５
００ｒｐｍ、好ましくは５０〜１，０００ｒｐｍの回転
数で回転させる。
【００１３】チャック機構７に備えられたカップホイー
ル型砥石５は、昇降機構７をレール１６上下降させるこ
とによりウエハ３の表面に圧接する。ついで回転軸８を
モーターにより１０〜１，５００ｒｐｍ、好ましくは４
０〜１，０００ｒｐｍの回転数で回転させる。回転数
は、回転軸２、スピンドル回転軸８とも同一回転数でも
いずれか一方の回転数が大きくてもよいが、研磨される
ウエハ３の径よりも砥石５の径が小さい場合、回転軸２
の回転数よりもスピンドル回転軸８の回転数を大きくす
ることが機械能力を有効に利用できる面から好ましい。
作業テーブルの回転軸２とスピンドル回転軸８の回転方
向は、正逆いずれの方向でもよいが、逆方向回転の方が
より平坦なウエハが得られるので好ましい。
ル型砥石５は、昇降機構７をレール１６上下降させるこ
とによりウエハ３の表面に圧接する。ついで回転軸８を
モーターにより１０〜１，５００ｒｐｍ、好ましくは４
０〜１，０００ｒｐｍの回転数で回転させる。回転数
は、回転軸２、スピンドル回転軸８とも同一回転数でも
いずれか一方の回転数が大きくてもよいが、研磨される
ウエハ３の径よりも砥石５の径が小さい場合、回転軸２
の回転数よりもスピンドル回転軸８の回転数を大きくす
ることが機械能力を有効に利用できる面から好ましい。
作業テーブルの回転軸２とスピンドル回転軸８の回転方
向は、正逆いずれの方向でもよいが、逆方向回転の方が
より平坦なウエハが得られるので好ましい。
【００１４】ウエハ３にかかる砥石５の圧力が一定とな
るようエアシリンダー１３のエアー圧を調節して行な
う。エアー圧は、５〜１，０００ｇ／ｃｍ2 、好ましく
は２０〜８００ｇ／ｃｍ2 である。エアー圧、回転軸の
回転数は、ウエハの研磨の状態により段階的に階段上り
状に変更してもよい。例えば、０．５〜１μｍの平坦度
のときはエアー圧を５〜２００ｇ／ｃｍ2 、回転軸２の
回転数を２０〜４００ｒｐｍ、回転軸８の回転数を３０
〜５００ｒｐｍ、０．３〜０．４μｍの平坦度のときは
エアー圧３００〜８００ｇ／ｃｍ2 、回転軸２の回転数
３０〜６００ｒｐｍ、回転軸８の回転数５０〜１，００
０ｒｐｍ、０．１〜０．２μｍの平坦度のときは、エア
ー圧５００〜１，０００ｇ／ｃｍ2 、回転軸２の回転数
６００〜１，５００ｒｐｍ、回転軸８の回転数８００〜
２，０００ｒｐｍとする。
るようエアシリンダー１３のエアー圧を調節して行な
う。エアー圧は、５〜１，０００ｇ／ｃｍ2 、好ましく
は２０〜８００ｇ／ｃｍ2 である。エアー圧、回転軸の
回転数は、ウエハの研磨の状態により段階的に階段上り
状に変更してもよい。例えば、０．５〜１μｍの平坦度
のときはエアー圧を５〜２００ｇ／ｃｍ2 、回転軸２の
回転数を２０〜４００ｒｐｍ、回転軸８の回転数を３０
〜５００ｒｐｍ、０．３〜０．４μｍの平坦度のときは
エアー圧３００〜８００ｇ／ｃｍ2 、回転軸２の回転数
３０〜６００ｒｐｍ、回転軸８の回転数５０〜１，００
０ｒｐｍ、０．１〜０．２μｍの平坦度のときは、エア
ー圧５００〜１，０００ｇ／ｃｍ2 、回転軸２の回転数
６００〜１，５００ｒｐｍ、回転軸８の回転数８００〜
２，０００ｒｐｍとする。
【００１５】また、カップホイール型砥石５の砥石片の
作製に用いる砥粒の粒径や種類を変えてもよい。作業テ
ーブル４をＹ軸方向に移動させ、砥石５をウエハ３に定
圧で押しつけて回転してウエハの全面を均一に平坦にす
る。研磨中、傾斜調整ボルト１５を締緩させてスピンド
ル軸８の傾斜を調整する。ウエハの研磨方法において、
ウエハの上面に、従来のＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍ
ａｃｈｉｎａｒｙ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）方法と同じ
く、水、苛性ソーダ水溶液、トリメチルテトラミン水溶
液、塩酸水溶液、酸化硅素粉やダイヤモンド結晶粉、ガ
ラス粉を水に分散したスラリー状研磨剤を供給して研磨
を行ってもよい。又、ウエハ、砥石の冷却上、そのよう
にするのが好ましい。
作製に用いる砥粒の粒径や種類を変えてもよい。作業テ
ーブル４をＹ軸方向に移動させ、砥石５をウエハ３に定
圧で押しつけて回転してウエハの全面を均一に平坦にす
る。研磨中、傾斜調整ボルト１５を締緩させてスピンド
ル軸８の傾斜を調整する。ウエハの研磨方法において、
ウエハの上面に、従来のＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍ
ａｃｈｉｎａｒｙ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）方法と同じ
く、水、苛性ソーダ水溶液、トリメチルテトラミン水溶
液、塩酸水溶液、酸化硅素粉やダイヤモンド結晶粉、ガ
ラス粉を水に分散したスラリー状研磨剤を供給して研磨
を行ってもよい。又、ウエハ、砥石の冷却上、そのよう
にするのが好ましい。
【００１６】
【実施例】実施例１ カップホイール型砥石として、平均粒径０．０５μｍの
酸化硅素砥粒をエポキシ樹脂接着剤で固めた砥石片をカ
ップホイールの円周の頂面に設けた溝に嵌挿したカップ
ホイール型砥石を用い、平坦度３．５μｍのウエハを、
図１に示す研磨盤を用い、回転軸２を右方向に回転数８
００ｒｐｍ、回転軸８を左方向に回転数１，０００ｒｐ
ｍ、ウエハへの砥石圧５００ｇ／ｃｍ2 、加工速度１．
５μｍ／分でウエハの上面に水を時々加えながら１２分
間研磨した。研磨されたウエハの侵針式粗さ計測定の粗
さ（Ｒmax ）は０．００５μｍ、平坦度（Ｔｏｔａｌ
Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）；静電容量
型厚み計で測定は０．３μｍであった。
酸化硅素砥粒をエポキシ樹脂接着剤で固めた砥石片をカ
ップホイールの円周の頂面に設けた溝に嵌挿したカップ
ホイール型砥石を用い、平坦度３．５μｍのウエハを、
図１に示す研磨盤を用い、回転軸２を右方向に回転数８
００ｒｐｍ、回転軸８を左方向に回転数１，０００ｒｐ
ｍ、ウエハへの砥石圧５００ｇ／ｃｍ2 、加工速度１．
５μｍ／分でウエハの上面に水を時々加えながら１２分
間研磨した。研磨されたウエハの侵針式粗さ計測定の粗
さ（Ｒmax ）は０．００５μｍ、平坦度（Ｔｏｔａｌ
Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）；静電容量
型厚み計で測定は０．３μｍであった。
【００１７】
【発明の効果】従来のＣＭＰ法（粒径０．５〜１μｍの
ダイヤモンド粉を樹脂で固着したカップホイール型砥石
のＺ軸方向の送りを定寸送り、回転軸の回転数；砥石、
作業テーブル共、同じ２００ｒｐｍの回転数で、回転方
向は逆方向では、同じ加工速度で研削されたウエハの平
滑性は、侵針式粗さ計測定の粗さ（Ｒmax ）は０．０５
μｍ、平坦度は１μｍであり、この値と、本発明の実施
例の値とを比較すると、本発明の研磨方法が格段と優れ
ることが理解される。又、スピンドル回転軸８の微動傾
斜を、調整ボルト１５を締緩することによりウエハ３の
表面のうねり、段差に対応した砥石５の傾斜を調整で
き、ウエハに研削割れや亀裂、クラック等が発生した
り、残留応力や反り、歪みが生じることがない。
ダイヤモンド粉を樹脂で固着したカップホイール型砥石
のＺ軸方向の送りを定寸送り、回転軸の回転数；砥石、
作業テーブル共、同じ２００ｒｐｍの回転数で、回転方
向は逆方向では、同じ加工速度で研削されたウエハの平
滑性は、侵針式粗さ計測定の粗さ（Ｒmax ）は０．０５
μｍ、平坦度は１μｍであり、この値と、本発明の実施
例の値とを比較すると、本発明の研磨方法が格段と優れ
ることが理解される。又、スピンドル回転軸８の微動傾
斜を、調整ボルト１５を締緩することによりウエハ３の
表面のうねり、段差に対応した砥石５の傾斜を調整で
き、ウエハに研削割れや亀裂、クラック等が発生した
り、残留応力や反り、歪みが生じることがない。
【図１】本発明の一態様を示す研磨盤の一部を切り欠い
た平面図である。
た平面図である。
【図２】カップホイール型砥石の斜視図である。
【図３】作業テーブルの部分断面図である。
【図４】従来の研磨盤の断面図である。
【図５】本発明の別の態様を示す研磨盤の一部を切り欠
いた平面図である。
いた平面図である。
１ 研磨盤 Ａ 本体基台 ２ 回転軸 ３ ウエハ ４ 作業テーブル ５ 砥石 ６ 本体ケーシング ７ 昇降機構 ８ スピンドル回転軸 １１ チャック機構 １５ 傾斜調整ボルト １７ 圧力受台 １８ 半円筒状突起 １９ 半円筒状凹部
Claims (7)
- 【請求項１】 本体基台（Ａ）と、ウエハ（３）を載置
することができる、水平方向に回転可能な作業テーブル
（４）と、該作業テーブル（４）に並設した本体ケーシ
ング（６）と、該本体ケーシングへ昇降可能に担持され
ている昇降機構（７）と、該昇降機構へ回転自在なスピ
ンドル軸（８）を備え若干の上下動可能に担持させたス
ピンドル軸ケーシング（１０）と、スピンドル軸（８）
に固定され、下面に砥石（５）を固定するチャック機構
（１１）と、前記スピンドル軸（８）を前記作業テーブ
ル（４）の上方へ昇降可能に配置したウエハの研磨装置
（１）において、スピンドル軸ケーシング（１０）の上
部には砥石（５）をウエハ（３）に対し定圧状態で押し
つけることができる油圧シリンダーまたはエアーシリン
ダー（１３）を備え、昇降機構（７）の側壁面には、ス
ピンドル軸（８）の傾斜角度を調整可能な調整ボルト
（１４）が当接されていることを特徴とするウエハの研
磨盤（１）。 - 【請求項２】 砥石（５）は、粒径０．０１〜０．１μ
ｍの酸化硅素砥粒を円筒状カップホイールの円周頂面に
設けられた溝に接着剤を用いて前記酸化硅素砥粒の表面
が円筒状カップホイールの円周頂面より突出するよう嵌
挿して設けられたカップホイール型砥石である、請求項
１に記載の研磨盤（１）。 - 【請求項３】 作業テーブル（４）は水平方向に移動可
能に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の研
磨盤。 - 【請求項４】 水平方向に回転する作業テーブル上に載
置されたウエハの表面に、砥石を定圧で押しつけなが
ら、砥石を回転させてウエハを研磨する方法。 - 【請求項５】 ウエハの表面への砥石の押圧が５〜１，
０００ｇ／ｃｍ2 であり、作業テーブルの回転数よりも
砥石の回転数の方が大きいことを特徴とする請求項４に
記載の方法。 - 【請求項６】 作業テーブルの回転数は１０〜１，５０
０ｒｐｍ、砥石の回転数は５０〜２，０００ｒｐｍであ
る、請求項４または５に記載の方法。 - 【請求項７】 砥石として、請求項２に記載のカップホ
イール型砥石を用いる、請求項６に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6392998A JPH11245148A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | ウエハの研磨盤およびそれを用いてウエハを研磨する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6392998A JPH11245148A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | ウエハの研磨盤およびそれを用いてウエハを研磨する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11245148A true JPH11245148A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=13243542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6392998A Pending JPH11245148A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | ウエハの研磨盤およびそれを用いてウエハを研磨する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11245148A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102085632A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-06-08 | 天津市津机磨床有限公司 | 一种高精度磨床 |
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| CN117773753A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 江苏三晶半导体材料有限公司 | 一种生产半导体晶片用的背面抛光装置 |
-
1998
- 1998-03-02 JP JP6392998A patent/JPH11245148A/ja active Pending
Cited By (20)
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