JPS59192454A - 研磨装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えばシリコンウェー７１などの半導体材料
の片面ラッピングを行う研磨装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、半導体材料である例えばシリコンなどのウェー
ハを片面ラッピングするには、貼付プレートにウェーハ
を接着してラップ上に載置したのち、貼付プレートをエ
アシリンダにより加圧するとともにラップを回転させる
ことによシ行っている。ところで、ラップを回転しウェ
ーハを加工すると、ウェーハはラップとの半径方向の相
対的速度の違いによりラップと同方向に回転する。この
ためラップとウェーハとの摩擦抵抗は、ラップの回転中
心に近づくほど大きくなる。したがって、第１図に示す
ように、ラップ（１）の研磨面にはすり林状の凹部（２
）が形成される。その結果、仕上ったウェーハの平行度
が劣化する。そのため従来においては、ラップ中央部に
平歯車を取付け、この平歯車に円価状の修正リングを歯
合させるとともに、エアシリンダによりラップに対して
加圧しながら、平歯車によりラップの回転方向とは逆方
向に回転させることにより平面度の修正を行っている。

しかし、この修正作業中はウエーノ・のラッピングがで
きず、しかも作業に長時間を要するので、加工能率向上
の大きな妨げとなっている。

〔発明の目的〕

本発明は、ウェーハのラッピングと同時に、ラップ面の
平行度を修正することのできる研磨装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

片面ラッピングを行う研磨装置において、円筒状の修正
リングをウェーハを接着した貼付はプレートを囲繞する
ように設け、上記修正リングをラップ回転方向とは逆方
向に強制回転させるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第２図及び第３図は、それぞれ本実施例の研磨装置の平
面図及び正面図であって、基台（３）の中央部には、中
空の基軸（４）が軸支されている。この基軸（４）の下
端部は、図示せぬ第１の回転駆動機構に接続されている
。壕だ、基軸（４）の上端部は、円盤状のラップ（５）
が同軸に連結されている。このラップ（５）は基台（３
）に凹設された凹部（３ａ）中に収納されラップ（５）
上面と基台（３）上面とがほぼ面一になるように、取看
されている。さらに、基軸（４）の中空部には支軸（６
）が遊貫されている。この支軸（６）の上端部はラップ
（５）の上面から突設されていて、突設部分に平歯車（
力が同軸に連結されている。また、支軸（６）の下端部
は、第２の回転駆動機構に接続されている。一方、ラン
プ（５）上方には、４個のエアシリンダ（図示せぬ）が
等配して配設されている。

これらエアシリンダからは、それぞれロッド（８）・・
・が昇降自在に垂設されている。これらロッド（８）・
・・の先端には自在継手（９）・・・を介してマグネッ
トチャック００）・・・が同軸に連結されている。しか
して、これらマグネットチャック（ｌＯ）・・・には、
円板状の貼付はプレート０１）・・・がロッド（８）・
・・と同軸にかつマグネットチャック００）・・・の着
磁・脱磁により着脱自在に連結されている。したがって
、これら貼付はプレートα１）・・・は、ラップ（５）
上面に対向して９０度間隔で等配して設けられている。

さらに、ラップ（５）上面には、各貼付はプレート０υ
・・・を囲繞・収納するように、例えば鋳鉄でできた円
筒状の修正リング０り・・・が載置されている。これら
修正リングαり・・・の外周面下部には平歯車（１２ａ
）・・・が形成されていて、これら平歯車（１２ａ）・
・・は、前記平歯車（力・・・に歯合されている。さら
に、ラップ（５）の周縁に沿った基台（３）の上面には
、各修正リング（１２・・・に近接して位置決め調整体
（ｌ■・・・が固設されている。これら位置決め調整体
０９・・・は、基台（３）に固定された支持体（１（イ
）・・・と、これら支持体０４）・・・により支持され
修正リング０２）・・・とほぼ同一曲率の円弧状の対向
面が形成された円弧状体０句・・・と、これら円弧状体
（１つ・・・の上部両端に回転軸が修正リング（１２・
・・の軸心と平行となるように２個ずつ軸支された弾性
体からなるローラ（１６）・・・とからなっている。こ
れらローラ（１６）・・・は、修正リング（１２・・・
の歯が形成されていない上半分に当接するようになって
いる。しかして、上記第２の回転駆動機構、支軸（６）
、平歯車（力及び位置決め調整体は、強制逆転機構を構
成している。さらに、ラップ（５）中央部上方には、ラ
ップ剤を供給する図示せぬラップ剤供給管が設けられて
いる。

つぎに、上記構成の研磨装置の作動について述べる。ま
ず、各貼付はプレート０１）・・・をマグネットチャッ
ク（Ｉｆ）・・・から取りはずし、貼付はプレート圓・
・・の下面にシリコンウェーハ０７）を４個ずつ例えば
ワックスなどの接着剤を介して等配して接着する。

しかるのち、貼付はプレー）（１１）・・・をマグネッ
トチャック叫に取付け、各エアシリンダを作動させてロ
ッド（８）・・・を下降させて、貼付はプレート０１）
・・・に接着されたウェーハ０７）をラップ（５）上面
に一定の加圧力で当接させる。ついで、ラップ剤供給管
から例えばアルミナなどのラップ剤をラップ（５）に供
給しながら、第１の回転駆動機構を作動させ、ラップ（
５）を矢印（国方向（反時計回り方向）に回転させる。

これに追従して、貼付はプレート（ＩＩ）・・・も同一
方向である矢印０〕に回転する。さらに、第２の回転駆
動機構を作動させ平歯車（力をラップ（５）と同方向で
ある矢印（２０方向に回転させる。すると、この平歯車
（力に歯合している修正リング（１り・・・は、ラップ
（５）と逆方向である矢印（２１）方向（時計回り方向
）に回転する。かくて、貼付はプレート（１訃・・に接
着されているウェーハ（１り・・・は、片面ラッピング
を受ける。このラッピング工程において、半径方向のラ
ップ（５）とウェーハ０７）・・・との摩擦抵抗の違い
によりすり林状の凹部がラップに形成される。しかし、
ラップ（５）のラッピング面は、ラップ（５）に対して
強制約に逆転している修正リング（＋２・・・の摺動に
よりその摩滅が修正され平面度を−ずに維持することが
できる。たとえば、修正リング（１２）・・・を装着し
ない場合、３［回ラッピングを行ったときにはランプ（
５）の平面度は、３０μｍ変化しだが、本実施例の場合
、同時修正することにより６回のラッピングによりその
ラップ（５）の平６６度は１０μｍにまで減少した。し
たがって、本実施例の研磨装置を用いることにより、ウ
ェーハ（１７）・・・の加工精度とりわけ平行度が顕著
に向上するとともに平面度修正のためにラッピング加工
を中断する必要がなく々る。さらに、１ト正リング０２
・・・を強制逆転させることにより、ラップ剤の回り込
みがよくなり、加工時間を、修正リング（ｌ鼾・・を用
いない場合に比べ、半分以下に短縮できる。

なお、上記実施例においては、平歯車（力の回転は、基
軸（４）内に挿設された支軸（６）により行っているが
、基＋ｉ４ｔ＋　（４）の上端部に平歯車（力を取り付
け、この平歯車（力をラップ（５）と一体重に回転させ
るようにしてもよい。さらに、修正リング０り・・・の
保持を位置決め調整体０３・・・により行うことなく、
マグネットチャック（ＩＧ・・・と同様に、例えばエア
シリンダのロッド先端に回転自在に取着してもよい。さ
らに、修正リング０り・・・の回転は、平歯車（７）の
代りに、摩擦車により行うようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の研磨装置は、強制逆転機構を伽え、修正リング
の強制駆動によりラッピングと同時に平面度修正を行う
ようにしているので、ラップに対するウェーハの半径方
向の相対的速度の違いに基因するラッピング面の平行度
の低下を防止でき、平面度を一定レベルに維持すること
ができる。したがって、ラッピングされたウェーハの加
工精度を向上させることができる。しかも、従来のよう
に平面度修正中にラッピング作業を中断する必要がない
ことと、修正リングの強制逆転によりラップ剤の回シ込
みがよくなり加工時−１が大幅に短縮できることとが相
俟って、加工能率が顕著に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は平面度が劣化したラップの断面図、第２図及び
第３図はそれぞれ本発明の一実施例の研磨装置の平面図
及び要部を切欠いて示す正面図である。 （５）ニラ　ッ　プ、　　　　　Ｈ：貼付はプレート。 ０２１：修正リング、　　　　（１３）　：位置決め調
整体。 （１７）：ウエーハ。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 （ほか１名） 下　１　図 丁　２　図 ′１Ｆ　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転駆動される円盤状のランプと、ウェー７１が接着さ
   れ上記ウエーノ・を介して上記ラップに押圧される貼付
   はプレートと、上記貼付はプレートを囲繞して上記ラッ
   プに当接される円筒状の修正リングと、との修正リング
   を上記ラップと逆方向に回転させる強制逆転機構とを具
   備することを特徴とする研磨装置。