JPS59107854A - ウエハの両面同時研磨方法 - Google Patents

ウエハの両面同時研磨方法

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JPS59107854A
JPS59107854A JP57213929A JP21392982A JPS59107854A JP S59107854 A JPS59107854 A JP S59107854A JP 57213929 A JP57213929 A JP 57213929A JP 21392982 A JP21392982 A JP 21392982A JP S59107854 A JPS59107854 A JP S59107854A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
carrier
surface plate
polishing
gear
Prior art date
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Pending
Application number
JP57213929A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Nakamura
孝雄 中村
Kiyoshi Akamatsu
潔 赤松
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59107854A publication Critical patent/JPS59107854A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/08Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ウェハの両面同時研磨方法に係り、特に、研
磨後におけるウエノ・の表裏の目視判別を容易にする、
ウエノ・の両面同時研磨方法に関するものである。
〔従来技術〕
従来の、シリコンなどのウエノ・の研磨方法を、第1〜
3図を使用して説明する。
第1図は、ウエノ・の片面研磨機を示す略示側面図、第
2図は、ウエノ・の両面同時研磨機を示す略示断面図、
第3図は、第2図における一個のキャリア近傍の詳細を
示す平面図である。
第1図において、1は、その両面が前加工状態に係るエ
ツチング状態にある、だとえば100mφ×厚さ500
μmのシリコンのウエノ・であって、このウニ・・1は
、加圧プレート2に接着剤によって接着固定されている
。3は、その表面にポリシングクロス3bを接着したボ
リシ定盤、4は、研磨剤4aを供給する研磨剤供給ノズ
ルである。
このように構成した片面研磨機において、ボリシ定盤3
を、その回転駆動軸3aのまわりに回転させ、また加圧
プレート2を、その回転駆動軸2aのまわりに回転させ
るとともに、ウェハ1をポリシングクロス3bに抑圧し
ながら研磨剤4aを供給することによって、ウエノ・1
の片面(摺動面)を研磨し、鏡面を得るものである。
この方法では、ウェハ1を加圧プレート2に接着する厚
さ精度がウェハ1の研磨面の平面度に大きな影響をおよ
ぼすので、高い接着精度が要求される。ところが、この
高い接着精度を実現するためには、前記接着時における
接着剤の供給方法。
加圧方法、冷却方法などを高精度化する必要があるが、
その実現がきわめて困難であり、したがってウェハ1の
充分な平面度を得ることが困難であった。
これに対して、ウェハ1を接着することなく研磨するこ
とができる、第2図に示すような、両面同時研磨機が知
られている。
第2図において、8は、その回転駆動軸8aを有するセ
ンタギヤ、7は、このセンタギヤ8と同心に配設された
、中空状の回転駆動軸7aを有するインターナルギヤ、
9は、センタギヤ8とインターナルギヤ7とに噛合い、
ウエノ・1を回転自在に装填することができるウエノ・
装填穴9aを1設した、複数個の歯車状のキャリア、6
は、このキャリア9の下側に配設され、その上面にポリ
シングクロス6bを接着した、中空状の回転駆動軸6a
を有する下定盤、5は、前記キャリア9の上側に配設さ
れ、その中心近傍に研磨剤供給孔5Cを1設し、下面に
ポリシングクロス5bを接着した、回転駆動軸5aを有
する上定盤である。
このように構成した両面同時研磨機において、ウェハ1
に所定の研磨圧を付加するとともに、研磨剤供給孔5C
へ研磨剤を供給しながら、センタギヤ8.インターナル
ギヤ7、上定盤5.下定盤6を、それぞれの回転駆動軸
によって回転駆動すると、上定盤5.下定盤6とウェハ
1との相対活動によって、ウェハ1の両面が同時に研磨
されるものである。
ところで、第3図に示すように、上定盤5の回転数をr
u、下定盤6の回転数をrd、センタギヤ8の回転数を
re、インターナルギヤ7の回転数をrl としだとき
、従来の前記回転数の一例と、このときのキャリア9の
公転数r。、、自転数Ramは、次の表1の通りである
。ただし、回転数は、いずれも毎分当りで、反時計哩り
方向の回転を正とする。
表1 従来例の各回転数rpm (第3図参照)この場
合、上定盤5の回転数〜キャリア9の公転数−−30〜
39=69rllIn、下定盤6の回転数〜キャリア9
の公転数=90〜39=51rl1mと彦り、キャリア
9の上側と下側とで同程度の回転数差になるので、この
キャリア9に装填されたウェハ1の両面での研磨量が同
等になり、両面とも鏡面になる。
このように、ウェハ1の両面とも鏡面になると、この次
の工程で、作業者が真空ノズルにより前記ウニ・・1を
、その鏡面を上側に保持して露光装置に装着しようとす
る場合などに、ウェハ1の表裏(鏡面の方を表という)
の目視判別が難しいので、前記研磨加工後の工程に支障
をもたらすという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は、上記した従来技術の欠点を除去して、ウニ・
・の一方の面を高謂度の鏡面に代上げ、他方の面を、は
ぼ研磨前の状態に残して前記ウニ・・の表裏の目視判別
を容易にする、ウェハの両面同時研磨方法の提供を、そ
の目的とするものである。
〔発明の概要〕 本発明に係る両面同時研磨方法の構成は、同心に配設し
たセンタギヤとインターナルギヤとの間に、そのウェハ
装填穴にウェハを回転自在に装填した歯車状のキャリア
を噛合わせ、このキャリアの上、下側にそれぞれ上定盤
、下定盤を配設し、前記ウェハに所定の研磨圧を付加す
るとともに研磨剤を供給しながら、前記センタギヤ、イ
ンターナルギヤ、上定盤、下定盤をそれぞれ回転駆動さ
せ、前記上、下定盤と前記ウエノ・との相対摺動によっ
て前記ウェハの両面を同時に研磨するようにした両面同
時研磨方法において、上定盤と下定盤との回転数の差を
大きくシ、キャリ゛アの公転数を前記例れか一方の定盤
の回転数に近似せしめるようにしたものである。
さらに詳しくは次の通りである。
両面同時研磨方法において、上、下定盤のうちの一方の
定盤と、ウェハを装填したキャリアとの相対速度を大幅
に変えることによって、前記ウェハの両面での研磨量を
大幅に違えるようにした。
さらに前記ウニ・・の片面での研磨量を最小とするだめ
、前記キャリアの公転数を前記上、下定盤の他方の定盤
の回転数とほぼ同じにした。この場合、前記キャリアの
公転数と定盤の回転数とが同じであると、研磨量は最も
小さくなるが、前記ウェハと、前記定盤に接着したポリ
シングクロスとの接触が特定の場所となり、このポリシ
ングクロスの偏摩耗を生じ、前記ウエノ・の高い平面度
を得ることが難しいので、前記キャリアの公転数と前記
定盤の回転数とは完全には一致させず、近似的な大きさ
になるようにする。
ところで、インターナルギヤおよびセンタギヤによって
自転および公転するキャリアは、上、下定盤との摩擦抵
抗によって、その歯に大きな応力が加わることがある。
このため、本発明は、次の手段によってキャリアの歯の
応力を低くシ、キャリアの長寿命化を計るようにした。
以下この手段を説明する。
前記したように、上、下定盤の回転数を大幅に変え、一
方の定盤の回転数にキャリアの公転数を近似せしめるよ
うにしたものでは、ウェハの両面での摩擦抵抗の大きさ
が大きく異なる。
そこで、一般にウェハと定盤との摩擦抵抗は、相対速度
が小さい方が大きくなることを考慮して、前記キーヤリ
アの公転方向を、その公転数を近似せしめた方の定盤の
回転方向と一致せしめるとともに、その公転数を前記定
盤の回転数よりも若干小さくすることにより、前記摩擦
抵抗を、キャリアの回転駆動に積極的に利用するように
した。
すなわち、キャリアの歯形とインターナルギヤ。
センタギヤの歯形との間には隙間があるため、ギヤによ
る前記キャリアの1転駆動の場合(摩擦抵抗を利用しな
い場合)には、前記ギヤの歯先部がキャリアの歯元部に
作用して動力伝達を行なうので、キャリアの歯の応力が
高くなるおそれがあるが、前述した如く、キャリアの公
転方向を、前記定盤の回転方向と一致せしめ、且つその
公転数を前記定盤の回転数よりも若干小さくすれば、定
盤との摩擦抵抗によってキャリアを回転させることが主
となり、前記ギヤによるキャリアの回転駆動が従になり
、この状態では、第3図に示すように4、キャリアの歯
先部がギヤの歯元部に作用し、長時間使用後にはキャリ
アの歯先部に摩擦が生ずるものの、ギヤリアの歯の応力
は低く、歯元部での摩耗、損傷もきわめて少なく、キャ
リアを長寿命化することができる。これを要するに、キ
ャリアの公転方向を、その公転数を近似せしめた方の定
盤の回転方向と一致せしめ、且つ前記公転数をその定盤
の回転数よりも若干小さくするという手段によって、キ
ャリアの応力を低くシ、その寿命を長くすることができ
るものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例によって説明する。
本発明の実施に供せられる、ウエノ・の両面同時研磨機
は、前記した第2図に示しだものと同一である。
実施例1 その両面をアルカリ液によってエツチングした、12枚
の、100+++mφ×厚さ500μmのシリコンのウ
ェハ1を、第3図に示すように、4枚ずつそれぞれのキ
ャリア9のキャリア装填穴9aに装填し、上定盤5.下
定盤6.センタギヤ8.インターナルギヤ7を、それぞ
れ表2に示す回転数で回転駆動した。表中には、そのと
きのキャリア9の公転数、自転数も併せて示しである。
表2 実施例1の各回転数ryn (第3図参照)表2
から明らかなように、上定盤5と下定盤6との回転数の
差を6O−10=50r−と大きくし、キャリア9の公
転方向を、一方の定盤に係る下定盤6の回転方向と一致
せしめ、且つその公転数15rpmが下定盤60回転数
10rpI11と近似し、これより若干大きくなるよう
に(換言すれば、相対速度が小さくなるように)、セン
タギヤ8とインターナルギヤ7を回転駆動した。また、
研磨圧は0、15 Kg/ ctAとした。
研磨時間30分後に、ウエノ・10片面は約13μm研
磨されて鏡面となり、他面はほとんど研磨されずエツチ
ング面が残り、目視によりウェハ1の表裏の判別が容易
であった。また、ウエノ・1の鏡面の平面度は2μm以
下となり、高精度のウェハ1が得られた。
実施例2 前記実施例1に供したと同一のウエノ・1を、第3図に
示すように、4枚ずつそれぞれのキャリア9に装着し、
上定盤5.下定盤6.センタギヤ8゜インターナルギヤ
7を、それぞれ表3に示す回転数で駆動した。表中には
、そのときのキャリア9の公転数、自転数も併せて示し
である。
表3 実施例2の各回転数1円(第3図参照)表3から
明らかなように、上定盤5と下定盤6との回転数の差を
60−(−5) =65r%と太きくシ、キャリア9の
公転方向を、一方の定盤に係る下定盤6の回転方向と一
致せしめ、且つその公転数−4,6rpmが下定盤60
回転数−5rpmより若干小さくなるように、センタギ
ヤ8とインターナルギヤ7を回転駆動した。また、研磨
圧は0.15にり/ ctrlとした。
研磨時間20分後に、ウニ/・10片面は約13μm研
磨されて鏡面となり、他面は、はとんど研磨されずエツ
チング面が残り、目視によりウエノ・10表裏の判別が
容易であった。まだ、ウエノ・1の鏡面の平面度は2μ
m以下となり、高精度のウェハ1が得られた。
以上説明した実施例によれば、ウエノ・10両両面時研
磨方法において、キャリア9の公転方向を、上、下定盤
のうちの一方の定盤に係る下定盤6の回転方向と一致せ
しめ、その公転数と下定盤6の回転数との差を極くわず
かにし、且つ低速回転し、他方の定盤を茜速回転するこ
とによって、ウエノ・1の両面を研磨するようにしだの
で、ウエノ・1の両面での研磨量が大幅に異なり、ウニ
・・1の表裏の判別が容易となり、且つ高精度な加工面
を得ることができた。さらに、実施例2では、キャリア
9の公転数を下定盤6の回転数よりも若干小さくするよ
うにしたので、キャリア9の歯元部が、センタギヤ8お
よびインターナルギヤ7の歯先部で圧接されることがな
いので、キャリア9の歯元部での摩耗、損傷がきわめて
少なく、キャリア9の寿命が長いという効果もある。
なお、前記実施例においては、キャリア9の公転数を、
回転数の低い下定盤6に近似せしめるようにしだが、回
転数の高い上定盤50回転数に近似亡しめるようにして
もよい。ただし、一般的には、低速回転の定盤の回転数
に近似させた方が、キャリア9の歯の摩耗が少なく、且
つ回転が安定することは、いうまでもない。
さらに、前記実施例においては、下定盤6を低速回転し
、この回転数にキャリア9の公転数を近似せしめるよう
にしだが、上定盤5を低速回転し、この回転数にキャリ
ア9の公転数を近似せしめるようにしても、同等の効果
を奏するものである。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明によれば、ウニ・・の
一方の面を高精度の鏡面に仕上げ、他方の面を、はぼ研
磨前の状態に残して前記ウエノ・の表裏の目視判別を容
易にする、ウェハの両面同時゛研磨方法を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ウェハの片面研磨機を示す略示側面図、第2
図は、ウェハの両面研磨機を示す略示断面図、第3図は
、第2図における一個のキャリア近傍の詳細を示す平面
図である。 1・・・ウェハ、5・・・上定盤、5a・・・回転駆動
軸、6・・・下定盤、6a・・・回転駆動軸、7・・・
インターナルギヤ、7a・・・回転駆動軸、8・・・セ
ンタギヤ、8a・・・回転駆動軸、9・・・キャリア、
9a・・・ウエノ・装填穴、rd・・・下定盤の毎分回
転数、rc、・・・キャリアの毎分公転数。 代理人 弁理士 福田幸作 (ほか1名) 第 / 図 奉 2 図 丘 −6 361− /6 /8 ゞ−/

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、同心に配設したセンタギャとインターナルギヤとの
    間に、そのウェハ装填穴にウエノ・を回転自在に装填し
    た歯車状のキャリアを噛合わせ、このキャリアの上、下
    側にそれぞれ上定盤、下定盤を配設し、前記ウエノ・に
    所定の研磨圧を付加するとともに研磨剤を供給しながら
    、前記センタギャ。 インターナルギヤ、上定盤、下定盤をそれぞれ回転駆動
    させ、前記上、下定盤と前記ウェハとの相対摺動によっ
    て前記ウニ・・の両面を同時に研磨するようにした両面
    同時研磨方法において、上定盤と下定盤との回転数の差
    を太きくシ、キャリアの公転数を前記例れか一方の定盤
    の回転数に近似せしめるようにしたことを特徴とするウ
    ェハの両面同時研磨方法。 2、キャリアの公転方向を、その公転数を近似せしめた
    方の定盤の回転方向と一致せしめ、且つ前記公転数を前
    記定盤の回転数よりも若干小さくしたものである特許請
    求の範囲第1項記載のウエノ・の両面同時研磨方法。
JP57213929A 1982-12-08 1982-12-08 ウエハの両面同時研磨方法 Pending JPS59107854A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19626396B4 (de) * 1995-07-03 2006-12-07 Mitsubishi Materials Silicon Corp. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und zum Schleifen von Siliziumscheiben
DE102007056627B4 (de) 2007-03-19 2023-12-21 Lapmaster Wolters Gmbh Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19626396B4 (de) * 1995-07-03 2006-12-07 Mitsubishi Materials Silicon Corp. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und zum Schleifen von Siliziumscheiben
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