JPH1199453A - ウェーハの面取り面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外周面取り面研磨ドラムを、ウェーハの外周
面取り面へ垂直に押圧して、この外周面取り面を効率よ
く研磨できる、面取り面研磨装置を提供する。 【解決手段】 この面取り面研磨装置は、ウェーハＷを
定位置で保持し、かつこの保持したウェーハＷをその周
方向に回転させるためのウェーハ保持機構５と、ウェー
ハ５の表裏面と平行な軸線を有しかつこの軸線回りに回
転する外周面取り面研磨ドラム２４と、この外周面取り
面研磨ドラム２４を、その外周面がウェーハＷの一方の
外周面取り面に対向するように保持するとともに、前記
外周面取り面に対する接触角度を調整可能な研磨角度調
整機構２９と、備えている。研磨角度調整機構２９によ
り、外周面取り面研磨ドラム２４の外周部をウェーハＷ
の外周面取り面に垂直に接触させてから、外周面取り面
研磨ドラム２４の外周部を前記外周面取り面に所定の研
磨圧力で押し付けるために付勢する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体（例えばシ
リコン）ウェーハ等のウェーハの外周縁部に形成した面
取り面を鏡面加工するための研磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェーハの外周縁に形成された面取り面
を食刻加工（エッチング）する技術として、ＣＣＲ（Ch
emical Corner Rounding）加工が知られているが、こ
のＣＣＲ加工を施した場合、外周面取り面とウェーハ表
裏面との境界部分に突起が形成される。この突起は微小
であるが、ウェーハを樹脂製のカセットに収納したと
き、これがカセットに接触してカセットを削り、微小な
削り屑を生じてしまう。この削り屑がウェーハの性能を
劣化させる原因となることは言うまでもない。

【０００３】そこで、図７に示すように、ＣＣＲ加工と
は別にウェーハＷの外周面取り面２ｄ，２ｅにＣＭＰ
（Chemical Mechanical Polishing）加工を施すこと
が知られている。このＣＭＰ加工とは、ウェーハＷの外
周面取り面２ｄ，２ｅに向けて研磨液を供給しながら研
磨布によって研磨する技術であって、従来、このＣＭＰ
加工を実施する装置としては、研磨布が巻回された研磨
ドラム９０を、その軸線がウェーハＷの回転軸に対して
傾斜した状態で回転可能に支持し、この研磨ドラム９０
を回転させながらウェーハＷの面取り面２ｄに押し付け
ることによって研磨を行っていた。なお、図７におい
て、符号２ｆはウェーハＷの外側面（非面取り面）を示
している。ところで、図８に示すように、ウェーハＷの
面取り面２ｄの角度θ（以下、面取り角度という）には
様々なものが存在するが、図８に示したように、この面
取り面２ｄに上述した研磨ドラムを垂直に押し付けて研
磨することにより、面取り角度θを一定に保ちかつ研磨
代が少なく済み、研磨効率の向上を図れることが知られ
ている。

【０００４】一方、図９（Ａ）に示すように、ウェーハ
Ｗの外周縁部に、略Ｖ字形あるいは略円弧状のノッチ部
１ａを形成することが行われており、特に近年では、ウ
ェーハＷの大口径化に伴い歩留まりの向上等を目的に広
範に採用されている。ノッチ部１ａが形成されたウェー
ハＷは、このノッチ部１ａの寸法がウェーハＷの外周長
に比較して極めて小さいため、上述した研磨ドラムを用
いてノッチ部１ａの鏡面加工を行うには困難を伴ってい
た。そこで、図９（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、水
平状態に配置したウェーハＷのノッチ部１ａに、このウ
ェーハＷと直交するように配置されかつ回転する研磨ホ
イール１００を水平に押し付けることにより、ノッチ部
１ａの非面取り面（外側面）ｃを効率良く研磨すること
が一般に行われているが、この技術では、ノッチ部１ａ
の面取り面２ａ，２ｂを効率的には研磨できないという
不具合があった。

【０００５】そこで、この不具合を解消するために、ノ
ッチ部の面取り面および非面取り面の両方を研磨可能な
研磨装置が提案されており、以下、この研磨装置につい
て２つの代表例を挙げて説明する。

【０００６】（１）先ず、図１０に示すように、この研
磨装置は、外周の一部にノッチ部（不図示）が形成され
たウェーハＷを保持可能なテーブル１０１と、ウェーハ
Ｗのウェーハ面に平行な軸を中心に回転可能で、かつ外
周部形状がほぼノッチ部形状に近い回転バフ１０２と、
この回転バフ１０２をその軸線回りに回転させるための
第１のモータ（不図示）と、回転バフ１０２を、保持リ
ンク１０３を介して、テーブル１０１に保持されるウェ
ーハＷに対して接離させるシリンダ装置１０４と、テー
ブル１０１を、ウェーハＷの前記ノッチ部（不図示）の
内面全域に回転バフ１０２が接触するように揺動させる
ための第２のモータ（不図示）と、を備えている（特開
平７−２４７１４号公報参照）。この研磨装置では、ウ
ェーハＷを保持するテーブル１０１を揺動させることに
より、回転する回転バフ１０２がノッチ部内面を倣い、
ノッチ部内面の研磨が行われる。なお、この研磨装置と
同様な動作を行う研磨装置が、特開平８−１６８９４７
号公報にも開示されている。

【０００７】（２）図１１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、この研磨装置は、回転する円板状砥石１０５と、ウ
ェーハＷをその面が円板状砥石１０５と交差するように
配置させるとともに、このウェーハＷをその面に垂直な
中心軸の回り（矢印θ参照）に所定の角度範囲で回転可
能に保持するウェーハ保持機構１０６と、ウェーハ保持
機構１０６を、円板状砥石１０５およびウェーハＷがウ
ェーハＷの半径方向（矢印Ｘ方向参照）にかつ近接また
は離間するように移動させる第１駆動機構１０７と、円
板状砥石１０５をウェーハＷの板厚方向（矢印Ｚ方向参
照）に移動させるための第２の駆動機構１０８と、を備
えている（特許公報第２６１３５０４号参照）。この研
磨装置では、ウェーハＷをその中心軸回りに回転させる
とともに（矢印θ参照）、ウェーハＷを矢印Ｘ方向に移
動させ、かつ回転する円板状砥石１０５を矢印Ｚ方向に
移動させることにより、ノッチ部１ａの面取り面２ａ，
２ｂおよび非面取り面２ｃを研磨することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術においては、以下のような種々の問題点がある。
先ず、図７に示した面取り面研磨装置は、研磨ドラムの
前記外周面取り面への接触角度（研磨角度）を調節する
ことはできないので、ウェーハの外周面取り面の面取り
角度が変更になった場合には、研磨ドラムを前記外周面
取り面に垂直に押圧することができず、このため、外周
面取り面をその面取り角度を一定に保って研磨すること
ができない上に、外周面取り面の全域を研磨するには、
必要な研磨代が大きくなり、結果的に、研磨効率の低下
はまぬがれない。

【０００９】また、従来、ウェーハの外周面取り面およ
びノッチ部の面取り面は、それぞれ専用の研磨装置によ
り研磨するようになっているため、例えばウェーハの外
周面取り面を研磨した後に、このウェーハを別の研磨装
置に搬送して所定位置にセットしてから、このウェーハ
のノッチ部の面取り面を研磨することになり、前記搬送
やセットに費やされる時間により、生産性が低下すると
いう問題点もある。

【００１０】そして、上述したノッチ部研磨装置におい
ては、以下のような問題点がある。先ず、図１０に示し
たものは、ウェーハＷを水平状態と上下の傾斜状態との
間を揺動させることにより、回転ハブ１０２を定位置に
あるノッチ部に押し付けてこれを研磨するものなので、
特に面取り面のウェーハ面側近傍を良好に研磨すること
ができないという問題点がある。なお、ウェーハＷを大
きく傾斜させることにより、前記面取り面のウェーハ面
側近傍をある程度良好に研磨することはできるが、前記
大きく傾斜さるための機構が複雑なものとなる上に、ウ
ェーハＷを揺動させる際のウェーハＷに作用する慣性力
によりウェーハＷが変形する恐れもある。

【００１１】一方、図１１に示したものは、ウェーハお
よび円板状砥石の両方を移動させるものなので、そのた
めの機構が複雑になる上に、ウェーハおよび円板状砥石
の移動のタイミングが僅かでもずれた場合、ノッチ部の
面取り面を良好に研磨することができないという問題点
がある。すなわち、ウェーハおよび円板状砥石が互いに
同期してそれぞれ正確なタイミングで移動することによ
り、面取り部の良好な研磨面を達成できるのであり、こ
のためには、ウェーハおよび円板状砥石の移動のタイミ
ングを司る制御系として、精度が高く高価なものが必要
となる。

【００１２】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、外周面取り面研磨ドラム
を、ウェーハの外周面取り面に確実に垂直に押圧して効
率的に研磨できる、ウェーハの面取り面研磨装置を提供
することを目的としている。また、本発明の他の目的
は、１つの装置により、ウェーハの外周面取り面および
ノッチ部の面取り面の両方を研磨できる、生産性の高い
ウェーハの面取り面研磨装置を提供することである。本
発明のさらなる他の目的は、ノッチ部の内周面全域を良
好にかつ効率的に鏡面研磨でき、構造が簡単で装置コス
トの安い、ウェーハの面取り面研磨装置を提供すること
である。

【００１３】

【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、ウェーハの面取り面研磨装置は、外周縁部
に面取り面をしたウェーハを定位置で保持し、かつこの
保持したウェーハをその周方向に回転させるためのウェ
ーハ保持機構と、前記ウェーハの表裏面と平行な軸線を
有しかつこの軸線回りに回転する外周面取り面研磨ドラ
ムと、前記外周面取り面研磨ドラムを、その外周部が前
記ウェーハの一方の外周面取り面に対向するように保持
するとともに、該外周面取り面に対する接触角度を調整
可能な研磨角度調整機構と、を備えていることを特徴と
するものである。

【００１４】この発明の作用としては、先ず、研磨角度
調整機構により、外周面取り面研磨ドラムの外周部をウ
ェーハの外周面取り面に垂直に接触させてから、外周面
取り面研磨ドラムの外周部を前記外周面取り面に所定の
研磨圧力で押し付けるために付勢する。この状態で、ウ
ェーハおよび外周面取り面研磨ドラムをそれぞれの中心
軸回りに回転させる。これにより、外周面取り面研磨ド
ラムは、外周面取り面に一定の研磨圧力でほぼ垂直に押
圧し、前記外周面取り面を一様に鏡面研磨できる。そし
て、研磨するウェーハの外周面取り面の面取り角度が変
更になった場合には、研磨角度調整機構により、外周面
取り面研磨ドラムの外周部の、ウェーハの外周面取り面
に対する接触角度を調整して、外周面取り面研磨ドラム
をウェーハの外周面取り面に垂直に押圧する。

【００１５】ここで、前記研磨角度調整機構は、前記ウ
ェーハの回転軸を含む平面内の方向に一端部を支点とし
て回動可能な第１のアームと、この第１のアームを回動
させるための回動機構と、前記第１のアームの他端部
に、この第１のアームの回動方向と同方向に回動自在に
一端部が連結され、かつ他端部に前記外周面取り面研磨
ドラムを保持する第２のアームと、前記第１のアームお
よび前記第２のアームの間に介在されて、前記外周面取
り面研磨ドラムの外周部を前記外周面取り面に所定の研
磨圧力で押圧するように付勢する付勢機構と、から構成
されていることを特徴とするものである。この発明にお
いては、研磨を行うに先だって、外周面取り面研磨ドラ
ムがウェーハの外周面取り面にほぼ垂直に接触するよう
に、回動機構により第１のアームや第２のアームの回動
位置を設定し、この状態で、付勢機構により外周面取り
面研磨ドラムを、ウェーハの外周面取り面にほぼ垂直に
押圧することができる。

【００１６】さらに、本発明の好ましい形態としては、
前記研磨角度調整機構を前記外周面取り面研磨ドラムの
軸方向に移動させて位置調整するための移動機構を備
え、前記回動機構は前記第１のアームを回動揺動させる
ものであり、さらに、前記外周面取り面研磨ドラムの一
端面には、この外周面取り面研磨ドラムよりも大径のノ
ッチ部研磨ホイールが、同軸に着脱自在になっているこ
とを特徴とするものである。

【００１７】この発明においては、前記研磨角度調整機
構により、ウェーハのノッチ部を研磨するためのノッチ
部研磨ホイールを揺動させることができる。すなわち、
ウェーハのノッチ部を研磨するに先だって、先ず、外周
面取り面研磨ドラムの一端面に、この外周面取り面研磨
ドラムよりも大径のノッチ部研磨ホイールを装着すると
ともに、移動機構により前記研磨角度調整機構を前記外
周面取り面研磨ドラムの軸方向に移動させて、ノッチ部
研磨ホイールをウェーハのノッチ部に対向するように位
置決めする。そして、ノッチ部研磨ホイールがウェーハ
のノッチ部の面取り面にほぼ垂直に対向するように、回
動機構により第１のアームの回動位置を設定する。

【００１８】この状態で、付勢機構によりノッチ部研磨
ホイールを、前記ノッチ部の面取り面に所定の圧力で押
し付けるために付勢し、さらに、ノッチ部研磨ホイール
をその軸線回りに回転させる。また、前記回転機構によ
り第１のアームを回転揺動させると、回転するノッチ部
研磨ホイールは、ウェーハの中心軸とほぼ平行でかつ前
記ノッチ部の面取り面とほぼ沿う方向に揺動させる。こ
れにより、ノッチ部研磨ホイールは、前記ノッチ部から
受ける研磨圧力の反作用により、ノッチ部の内面形状に
沿ってウェーハの径方向に進退して、ノッチ部の内面を
一定の研磨圧力で良好に研磨できるとともに、ノッチ部
のウェーハ面近傍をも良好に鏡面加工できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明のウェーハの
面取り面磨装置の一実施形態で、装置外装等を断面にし
た正面図、図２は図１の内部を上方から見た平面図であ
る。

【００２０】図１および図２に示すように、本実施形態
のウェーハの面取り面研磨装置は、ウェーハ吸着盤３に
より保持されたウェーハＷの外周面取り面２ｄ，２ｅ
（図３参照）を外周面取り面研磨ドラム２４により鏡面
研磨するものであり、また、図４に示すように、ウェー
ハＷのノッチ部１ａをノッチ部研磨ホイール１４により
鏡面研磨可能でもあり、以下に詳細に説明する。

【００２１】先ず、装置基台１には、内部に研磨作業空
間を形成するための装置外装２が備えられている。この
装置外装２の上端部には、装置外装２を貫通するように
昇降自在でかつ軸線回りに回転駆動が可能な支持ロッド
４が設けられ、この支持ロッド４の下端には、被研磨物
としてのウェーハＷを水平状態で保持するためのウェー
ハ吸着盤３が備えられている。これらウェーハ吸着盤３
および支持ロッド４によりウェーハ保持機構５が構成さ
れている。なお、支持ロッド４をウェーハＷの中心軸回
りに回転駆動（矢印Ｃ参照）するための回転機構（不図
示）は、ウェーハ吸着盤３の回転角を検出する回転角検
出センサ（不図示）を備えている。

【００２２】装置外装２の下方部には、回動機構として
の揺動モータ７を支持するためのモータブラケット６が
設けられている。このモータブラケット６は、後述する
円柱状の外周面取り面研磨ドラム２４の軸方向（図２中
矢印Ｘ方向）に延びるリニアガイド２０に前記軸方向に
移動自在に搭載されている。そして、モータブラケット
６は、図示しないボールねじ機構等によりリニアガイド
２０に沿って移動されるようになっている。前記リニア
ガイド２０および前記図示しないボールねじ機構等によ
り、後述する研磨角度調整機構２９の移動機構２１が構
成されている。

【００２３】前記揺動モータ７の回転軸（出力軸）７ａ
には第１の揺動アーム８の一端部が固定されている。こ
の第１の揺動アーム８の他端部には第２の揺動アーム９
の一端部がほぼ「く」の字を形成する形態で回動自在
（図１中矢印Ｂ参照）に連結されている。第２の揺動ア
ーム９の他端部には、研磨モータ２３が、その回転軸
（出力軸）２３ａを横向きにした状態で固定されてい
る。この研磨モータ２３の回転軸２３ａには、外周面取
り面研磨ドラム２４のドラム支持軸１１が同軸に連結さ
れている。このような構成により、外周面取り面研磨ド
ラム２４は、ウェーハＷの表裏面に配置され、また、外
周面取り面研磨ドラム２４をその軸線回りに一方向（図
１および図３中矢印Ａ参照）に回転駆動させることがで
きる。

【００２４】また、符号１２は、外周面取り面研磨ドラ
ム２４の上部を跨ぐ形態で配置されたドラム支持部材を
示し、このドラム支持部材１２は、「コ」字状をなし、
その自由端が下方へ向くような形態で配置されている。
また、このドラム支持部材１２には、外周面取り面研磨
ドラム２４のドラム支持軸１１が回転自在に貫通してい
る。ドラム支持部材１２には、外周面取り面研磨ドラム
２４の外周部に接触して清掃するためのブラシ１６が、
取付部材１６ａにより着脱自在に装着されているととも
に、このブラシ１６に向けて研磨液を噴出するための研
磨液供給ノズル（研磨液供給手段）１７が備えられてい
る。

【００２５】一方、第１の揺動アーム８の他端部には、
リニアガイド２０と同じ方向に延びる連結部材１５の一
端部が連結されており、この連結部材の他端側には、前
記リニアガイド２０に対して垂直に延びる形態で、付勢
機構としての一対の研磨圧付与シリンダ１８，１８の一
端部がそれぞれ固定されている。この一対の研磨圧付与
シリンダ１８，１８の各ロッド１８ａ，１８ａの先端
は、前記ドラム支持部材１２の側端にそれぞれ連結され
ている。したがって、一対の研磨圧付与シリンダ１８，
１８のロッド１８ａ，１８ａを所定量突出させることに
より、外周面取り面研磨ドラム２４をウェーハＷの一方
（下方）の外周面取り面２ｄに押圧することができる。

【００２６】このような構成に基づいて、研磨に先だっ
て、先ず、揺動モータ７により第１の揺動アーム８の回
動位置（傾斜角度）や第２の揺動アーム９の回動位置を
調節することにより、外周面取り面ドラム２４の外周部
を、ウェーハＷの下方の外周面取り面２ｄ（図３参照）
にほぼ垂直に接触させることができる。この状態で、研
磨圧付与シリンダ１８，１８のロッド１８ａ，１８ａを
所定量突出させると、外周面取り面ドラム２４の外周部
を、前記外周面取り面２ｄにほぼ垂直に所定の研磨圧力
（１．５〜３．５ｋｇ／ｍｍ²）で押圧するために付勢
することができる（図３参照）。

【００２７】上記説明から明らかなように、揺動モータ
７、第１の揺動アーム８、第２の揺動アーム９、および
一対の研磨圧付与シリンダ１８により、研磨角度調整機
構２９が構成され、一対の研磨圧付与シリンダ１８やド
ラム支持部材１２により付勢機構２８が構成されてい
る。なお、研磨時には、研磨液供給ノズル１７より研磨
液をブラシ１６に向けて供給することにより、研磨液を
先ずブラシ１６に十分になじませてから、外周面取り研
磨ドラム２４の外周部に万遍無く供給することができ
る。そして、余分な研磨液は落下して、排出管２７より
装置外装２外へより排出され、回収されるようになって
いる。

【００２８】また、本実施形態の研磨装置は、図４に示
すように、外周面取り研磨ドラム２４の一端面には、外
周面取り研磨ドラム２４よりも大径のノッチ部研磨ホイ
ール１４が、同軸に装着可能な構成になっている。この
ノッチ部研磨ホイール１４の外周部の形状は、ウェーハ
Ｗのノッチ部１ａの形状と合致するような形状になって
いる。また、ドラム支持部材１２には、ノッチ部研磨ホ
イール１４の外周部に接触して清掃するためのブラシ１
９が、取付部材１９ａにより着脱自在に装着されてい
る。

【００２９】このような構成に基づき、ノッチ部研磨ホ
イール１４によりウェーハＷのノッチ部１ａを研磨する
際には、先ず、ウェーハ保持機構５の回転機構によりウ
ェーハＷを、そのノッチ部１ａが図４中右側に位置する
ように位置決めするとともに、移動機構２１により研磨
モータ７を図２中矢印Ｘ方向に移動させて、ノッチ部研
磨ホイール１４をウェーハＷのノッチ部１ａに対向する
ように位置決めする。そして、揺動モータ７を作動し
て、第１の揺動アーム８の傾斜角度を調節することによ
り、ノッチ部研磨ホイール１４の外周部を、ウェーハＷ
のノッチ部１ａの一方（下方）の面取り面２ａにほぼ垂
直に接触させることができる。この状態で、各研磨圧付
与シリンダ１８，１８のロッド１８ａ，１８ａを所定量
突出させると、ノッチ部研磨ホイール１４の外周部を前
記ノッチ部１ａの面取り面２ａにほぼ垂直に所定の研磨
圧力で押し付ける（図４参照）。そして、研磨モータ２
３を作動してノッチ部研磨ホイール１４を回転（矢印Ａ
参照）させるとともに、揺動モータ７の正逆回転を繰り
返すことにより、回転するノッチ部研磨ホイール２４
を、前記ノッチ部１ａの下方の面取り面２ａとほぼ沿う
方向に揺動させる。

【００３０】次に、上述した本発明に係わるウェーハの
面取り面研磨装置の動作、すなわち、研磨方法の一例に
ついて説明する。なお、本例の研磨方法は、ウェーハの
外周面取り面およびノッチ部面取り面を順次研磨するも
のであるが、前記外周面取り面およびノッチ部面取り面
の研磨の順序は逆でもよい。

【００３１】先ず、図１に示すように、ウェーハ吸着盤
３によってウェーハＷを下降させ、ウェーハＷを所定の
高さに配する。次に、揺動モータ７により第１の揺動ア
ーム８の回動位置や第２の揺動アーム９の回動位置を調
節することにより、ノッチ部研磨ホイール２４の外周部
を、ウェーハＷの下方の外周面取り面２ｄ（図３参照）
にほぼ垂直に接触させることができる。この状態で、研
磨圧付与シリンダ１８のロッド１８ａを所定量突出させ
ると、図３に示すように、ノッチ部研磨ホイール１４の
外周部を前記外周面取り面２ｄにほぼ垂直に所定の研磨
圧力で押圧するために付勢することができる（図３参
照）。そして、ウェーハＷおよび外周面取り面研磨ドラ
ム２４をそれぞれの軸線回りに回転させる。外周面取り
面研磨ドラム２４は、外周面取り面２ｄに一定の研磨圧
力でほぼ垂直に押圧し、前記外周面取り面２ｄを一様に
鏡面研磨できる。

【００３２】この研磨の際には、研磨液供給ノズル１７
より研磨液をブラシ１６に向けて供給することにより、
研磨液を先ずブラシ１６になじませてから、ノッチ部研
磨ホイール２４の外周部に万遍無く供給することができ
る。これにより、研磨液をノッチ部研磨ホイール２４の
外周部に直接供給するものと比較して、ノッチ部研磨ホ
イール２４の外周部の温度低下が低減する。なお、余分
な研磨液は落下して、排出管２７より装置外装２外へ排
出され、回収される。

【００３３】本例の研磨装置では、ウェーハＷの外周面
取り面２ｄの種々の面取り角にも対応できる。すなわ
ち、ウェーハＷの外周面取り面２ｄの傾斜角度が変更に
なった場合には、研磨を行うに先だって、揺動モータ７
により第１の揺動アーム８の回動位置や第２の揺動アー
ム９の回動位置を調節して、外周面取り面磨ドラム２４
の外周部の前記外周面取り面２ｄに対する接触角度を調
整し、この外周面取り面磨ドラム２４の外周部を前記外
周面取り面２ｄに垂直に接触させることができる。例え
ば、図３に示したように、研磨するウェーハＷの外周面
取り面２ｄ（一点鎖線）の面取り角度が小さなものに変
更になった場合には、研磨に先だって、研磨圧付与シリ
ンダ１８，１８のロッド１８ａ，１８ａを大きく引込め
た状態で、ドラム位置決め機構２９により第１の揺動ア
ーム８を大きく傾斜させることにより、外周面取り面研
磨ドラム２４を一点鎖線で示す位置に位置調整して、外
周面取り面研磨ドラム２４をウェーハＷの外周面取り面
２ｄにほぼ垂直に接触させることができる。

【００３４】一方の外周面取り面２ｄの研磨が終了した
ら、各研磨圧付与シリンダ１８，１８のロッド１８ａ，
１８ａをそれぞれ引込めて、外周面取り面研磨ドラム２
４をウェーハＷより退避させ、ノッチ部１ａの研磨工程
に移行する。すなわち、図４に示すように、外周面取り
面研磨ドラム２４の一端面にノッチ部研磨ホイール１４
を装着し、このノッチ部研磨ホイール１４がウェーハＷ
の直径上に位置するように、移動機構２１により揺動モ
ータ７を位置決めする。また、ウェーハＷのノッチ部１
ａ（図２および図３参照）がノッチ部研磨ホイール１４
と対向するように、ウェーハ吸着盤３を回転させてウェ
ーハＷをその周方向に位置決めする。

【００３５】次に、揺動モータ７を作動して、第１の揺
動アーム８の回動位置や第２の揺動アーム９の回動位置
を調節することにより、ノッチ部研磨ホイール１４の外
周部を、ウェーハＷのノッチ部１ａの一方（下方）の面
取り面２ａにほぼ垂直に接触させることができる。この
状態で、研磨圧付与シリンダ１８，１８のロッド１８
ａ，１８ａを所定量突出させると、図５に示すように、
ノッチ部研磨ホイール１４の外周部を前記ノッチ部１ａ
の面取り面２ａにほぼ垂直に所定の研磨圧力で押し付け
る。すなわち、ノッチ部研磨ホイール２４は、研磨圧付
与シリンダ１８の圧力によりウェーハＷのノッチ部１ａ
を押圧するように付勢される。

【００３６】この状態で、研磨モータ２３を作動させて
ノッチ部研磨ホイール１４を回転させるとともに（矢印
Ａ方向参照）、揺動モータ７の正逆回転を繰り返すこと
により、ノッチ部研磨ホイール２４を、ウェーハＷの回
転軸とほぼ平行でかつ前記ノッチ部１ａの下方の面取り
面２ａとほぼ沿う方向に揺動させる。これにより、ノッ
チ部研磨ホイール１４は、前記ノッチ部２ａの内面をほ
ぼ垂直な方向に押圧し、さらに、前記ノッチ部１ａから
受ける研磨圧力の反作用や研磨圧付与シリンダ１８のク
ッション作用と相まって、ノッチ部１ａの内面形状に沿
って、一点鎖線２４の下降位置と二点鎖線２４の上昇位
置との間を往復移動することになる。したがって、ノッ
チ部１ａの下半分の内面を一定の研磨圧力で良好に研磨
できるとともに、ノッチ部１ａのウェーハ面近傍をも良
好に鏡面加工できる。

【００３７】この研磨の際にも、研磨液供給ノズル１７
より研磨液をブラシ１６に向けて供給することにより、
研磨液を先ずブラシ１６になじませてから、ノッチ部研
磨ホイール１４の外周部に万遍無く供給することができ
る。これにより、研磨液をノッチ部研磨ホイール１４の
外周部に直接供給するものと比較して、ノッチ部研磨ホ
イール１４の外周部の温度低下が低減する。なお、余分
な研磨液は落下して、排出管２７より装置外装２外へ排
出され、回収される。

【００３８】以上のように、外周部形状がほぼノッチ部
形状に近いノッチ部研磨ホイール２４を、定位置にある
ウェーハＷのノッチ部１ａに押し付けるために付勢し、
この状態で、ノッチ部研磨ホイール１４をその軸線回り
に回転させかつノッチ部１ａの下方の面取り面２ａにほ
ぼ沿う方向に回転揺動させる。これにより、ノッチ部研
磨ホイール２４は、ノッチ部１ａの内面にほぼ一定の圧
力で押圧しつつ、この内面形状に沿ってウェーハＷの径
方向に進退するので、下方の面取り面２ａおよび非面取
り面２ｃの下半分を良好に鏡面加工できる。

【００３９】また、研磨中に、ウェーハＷを移動させな
いので、従来にような慣性力によりウェーハＷが変形す
ることもない。しかも、ノッチ部研磨ホイール１４のみ
を移動させるので、従来のようなウェーハＷおよびノッ
チ部研磨ホイール１４を互いに同期して移動させるもの
と比較して、高価なタイミング調整手段も不要であるの
で、装置コストが低減する。

【００４０】上述のように、ウェーハＷの一方の外周面
取り面２ａおよびノッチ部１ａの一方の面取り面２ａの
研磨が終了したら、ウェーハＷを一旦ウェーハ吸着盤３
から取り外した後、洗浄水による洗浄工程へと送られ、
洗浄後、再び、ウェーハ吸着盤３に裏返した状態で装着
する。次いで、上記と同様に、ウェーハＷの他方の外周
面取り面２ｅおよびノッチ部１ａの他方の面取り面２ｂ
の研磨を行う。本実施形態の研磨装置は、ウェーハＷの
外周面取り面２ｄ，２ｅおよびノッチ部１ａの面取り面
２ａ，２ｂの両方を研磨できるので、生産性が極めて高
い。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりに構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。請
求項１に記載の発明は、先ず、研磨角度調整機構によ
り、外周面取り面研磨ドラムの外周部をウェーハの外周
面取り面に垂直に接触させてから、外周面取り面研磨ド
ラムの外周部を前記外周面取り面に所定の研磨圧力で押
し付けるために付勢する。この状態で、ウェーハおよび
外周面取り面研磨ドラムをそれぞれの中心軸回りに回転
させる。これにより、外周面取り面研磨ドラムは、外周
面取り面に一定の研磨圧力でほぼ垂直に押圧し、前記外
周面取り面を一様に鏡面研磨できる。そして、研磨する
ウェーハの外周面取り面の面取り角度が変更になった場
合には、研磨角度調整機構により、外周面取り面研磨ド
ラムの外周部の、ウェーハの外周面取り面に対する接触
角度を調整して、外周面取り面研磨ドラムをウェーハの
外周面取り面に垂直に押圧することができ、結果的に、
面取り角度の異なる種々のウェーハにおいて、外周面取
り面の全域を、面取り角度を一定に保ちつつかつ小さな
研磨代で研磨できる。

【００４２】請求項２に記載の発明は、研磨を行うに先
だって、外周面取り面研磨ドラムがウェーハの外周面取
り面にほぼ垂直に接触するように、回動機構により第１
のアームや第２のアームの回動位置を設定し、この状態
で、付勢機構により外周面取り面研磨ドラムを、ウェー
ハの外周面取り面にほぼ垂直に押圧することができ、結
果的に、構成の簡単なドラム位置決め機構により、外周
面取り面研磨ドラムを、ウェーハの外周面取り面にほぼ
垂直に確実に押圧することができる。

【００４３】請求項３に記載の発明は、ノッチ部研磨ホ
イールを、ウェーハのノッチ部の内面にほぼ垂直な方向
に押圧し、この状態で揺動させることにより、ノッチ部
研磨ホイールは、ノッチ部の内面形状に沿ってウェーハ
の径方向に進退して、ノッチ部の内面をほぼ一定の研磨
圧力で良好に研磨し、ノッチ部のウェーハ面近傍をも良
好に鏡面加工できる。結果的に、ノッチ部の内面全域を
良好に鏡面加工できる。また、ウェーハを移動させず
に、ノッチ部研磨ホイールのみを移動させるので、研磨
中にウェーハに慣性力が働かず、ウェーハの変形等を回
避できる。したがって、ノッチ部の内周面全域を良好に
かつ効率的に鏡面研磨でき、構造が簡単で装置コストの
安い、ウェーハの面取り面研磨装置を提供できる。さら
に、ノッチ部研磨ホイールの移動のために従来のような
高価な制御系が不要で、装置構造が複雑化せず、結果的
に、装置コストが嵩まない。そして、１つの研磨装置に
より、ウェーハの外周面取り面およびノッチ部の面取り
面の両方を研磨できるので、生産性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のウェーハの面取り面磨装置の一実施
形態で、装置外装等を断面にした正面図である。

【図２】 図１の内部を上方から見た平面図である。

【図３】 本発明のウェーハの面取り面磨装置におい
て、外周面取り面研磨ドラムをウェーハの面取り面に接
触させた状態を示す図である。

【図４】 図２において、外周面取り面研磨ドラムの端
面にノッチ部研磨ホイールを装着した状態を示す図であ
る。

【図５】 本発明のウェーハの面取り面磨装置におい
て、ノッチ部研磨ホイールを、ウェーハのノッチ部の面
取り面に接触させた状態を示す図である。

【図６】 図５においてノッチ部研磨ホイールの揺動状
態を示す図である。

【図７】 従来の、ウェーハの外周面取り面の研磨装置
の概略を示す図である。

【図８】 ウェーハの外周縁部の縦断面図である。

【図９】 （Ａ）はウェーハの外観斜視図、（Ｂ）はウ
ェーハのノッチ部の拡大図、（Ｃ）は研磨ホイールによ
り前記ノッチ部を研磨する状態を示す図である。

【図１０】 従来の、ウェーハのノッチ部研磨装置の概
略図である。

【図１１】 （ａ）は従来の、ウェーハのノッチ部研磨
装置の他の例を示す斜視図であり、（ｂ）はこの研磨装
置の研磨ホイールによりノッチ部を研磨する状態を示す
図である。

【符号の説明】

Ｗ ウェーハ １ 装置本体 １ａ ノッチ部 ２ 装置外装 ２ａ，２ｂ 面取り面 ２ｃ，２ｆ 非面取り面（外側面） ２ｄ，２ｅ 外周面取り面 ３ ウェーハ吸着盤 ４ 支持ロッド ５ ウェーハ保持機構 ６ モータブラケット ７ 揺動モータ ７ａ 回転軸 ８ 第１の揺動アーム ９ 第２の揺動アーム １１ ドラム支持軸 １２ ドラム支持部材 １４ ノッチ部研磨ホイール １５ 連結部材 １６，１９ ブラシ １６ａ，１９ａ 取付部材 １７ 研磨液供給ノズル １８ 研磨圧付与シリンダ １８ａ ロッド ２０ リニアガイド ２１ 移動機構 ２３ 研磨モータ ２３ａ 回転軸 ２７ 排出管 ２８ 付勢機構 ２９ 研磨角度調整機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周縁部に面取り面をしたウェーハを定
   位置で保持し、かつこの保持したウェーハをその周方向
   に回転させるためのウェーハ保持機構と、 前記ウェーハの表裏面と平行な軸線を有しかつこの軸線
   回りに回転する外周面取り面研磨ドラムと、 前記外周面取り面研磨ドラムを、その外周部が前記ウェ
   ーハの一方の外周面取り面に対向するように保持すると
   ともに、該外周面取り面に対する接触角度を調整可能な
   研磨角度調整機構と、を備えていることを特徴とするウ
   ェーハの面取り面研磨装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のウェーハの面取り面研
   磨装置において、前記研磨角度調整機構は、前記ウェー
   ハの回転軸を含む平面内の方向に一端部を支点として回
   動可能な第１のアームと、この第１のアームを回動させ
   るための回動機構と、前記第１のアームの他端部に、こ
   の第１のアームの回動方向と同方向に回動自在に一端部
   が連結され、かつ他端部に前記外周面取り面研磨ドラム
   を保持する第２のアームと、前記第１のアームおよび前
   記第２のアームの間に介在されて、前記外周面取り面研
   磨ドラムの外周部を前記外周面取り面に所定の研磨圧力
   で押圧するように付勢する付勢機構と、から構成されて
   いることを特徴とするウェーハの面取り面研磨装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のウェーハの面取り面研
   磨装置において、前記研磨角度調整機構を前記外周面取
   り面研磨ドラムの軸方向に移動させて位置調整するため
   の移動機構を備え、前記回動機構は前記第１のアームを
   回動揺動させるものであり、さらに、前記外周面取り面
   研磨ドラムの一端面には、この外周面取り面研磨ドラム
   よりも大径のノッチ部研磨ホイールが、同軸に着脱自在
   になっていることを特徴とするウェーハの面取り面研磨
   装置。