JPS6034266A

JPS6034266A - 研磨方法

Info

Publication number: JPS6034266A
Application number: JP58143793A
Authority: JP
Inventors: Narikazu Suzuki; 鈴木　成和
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-08-08
Filing date: 1983-08-08
Publication date: 1985-02-21
Also published as: JPS6246308B2

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、硬脆材料の粗面化処理に好適する研磨方法に
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０３）　、
タンタル酸リチウム（ＬｉＴａ０．）等の弾性表面波素
子は、特性向上を目的としてウェーハの裏面を粗面化す
る処理が施されている。この粗面化処理法の一つとして
、粒径の大きい砥粒を用いるラッピングによる方法があ
る。さらに、このラッピング法にも、複数のウェーハを
貼付けた保持治具をラップ定盤に対して手で押える方法
と、エアシリンダによシ自動加圧する方法がある。とこ
ろが、前者は、熟練を要し、表面粗さ及び仕上り厚さの
ばらつきが大きく、品質上問題となるとともに、能率が
悪い。

他方、後者は、ラップ定盤に強圧されているつ工−ハの
周縁部に、回転中のラップ定盤の衝撃力によυクラック
、チッピングが多発する欠点があった。

〔発明の目的〕

ウェーハの周縁部にクラック、チッピング等の損傷を与
えることなくウェーハの粗面化処理を行うことができる
研磨方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

ウェーハを保持したウェーハ保持体を遊離砥粒を介して
回転中のラップ定盤に押し付はウェーハを研磨する研磨
方法において、上記ラップ定盤の回転速度の増減に追従
してウェーハの上記ラップ定盤に対する加圧力を増減さ
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１凶面を参照して詳述する。

第１図は、本実施例の研磨方法に用いられるラップ盤を
示している。円盤状のラップ定盤（１１１７１：、垂直
に立設されたシャフト（２）の先端に同軸に連結されて
いる。このシャフト（２）の下端部には、図示せぬ回転
駆動機構が接続されている。そして、シャフト（２）に
取付けられたラップ定盤（１）は、シャツ）＋２１に同
軸に貫装され」二部が開放された有底円筒状のカバー（
３）により囲繞され、砥粒の周囲への飛散を防止するよ
うになっている。しかして、シャフト（２）のカバー（
３）直下位置には、円板（４）が同軸に取付けられてい
る。この円板（４）には回転速度、噴出器（５）の回転
軸（５ａ）の先端に同軸に連結された円板（５ｂ）が摺
接ｔ、７ていて、シャフト（２）の回転数を円板（５ｂ
）を介して検出するようになっている。一方、ラップ定
盤（１）に隣接した基台（６）には支持柱（力が立設さ
れている、１この支持柱（力の上端部には、支持杆（８
）がその中央部にて揺動自在に軸支されている。

そして、支持杆（８）のラップ定盤（１）側の端部には
、保持軸（９）が調節ねじ１１０）により上下位置調節
自在に垂設されている。この保持軸（９）の下端部は円
盤状のウェーハ保持体Ｑｌ）の上端面に同軸に連結され
ている。そして、このウェーハ保持体０】）の下端部に
はウェーハ（１２１が例えばワックスなどにより貼着さ
れている。なお、保持軸（９）は、ウェーハＩＪ７Ｊが
ラップ盤（１）の回転中心と外周縁の間に位置するよう
に支持杆（８）に１ｌｌＺ付けられている。また、支持
杆（８）のラップ盤（１１側と反対側の端部には、空気
圧シリンダＯｊがそのピストンロッド（１荀が下方を向
くように固定されている。そして、ピストンロッドＩの
先端面は、支持柱（力に横設されている突出板（１四に
当接していて、ピストンロッド０４Ｉを突出板０５）に
押圧することにより、反対側のウェーハ保持体θυをラ
ップ盤（１）に対して加圧するようになっている。しか
して、上記空気圧シリンダは、例えば絞り弁などの流量
調整弁（ｌ［ｉ）を介して空気圧源０７）に接続されて
いる１、上記帷計調整弁（１６）は、その開閉を行うた
めのハンドル（１６ａ）の回転を直流モータ及び減速装
置からなる弁開閉機４１１■による回動操作により行う
ようになっている。そして、弁開閉機構（ｌ）９　Ｋは
、例えばポテンシオメータなどからなる回転角検出器（
【３が連接されていて、上記弁開閉機構ａ〜の回動量つ
まり流ｉｉ′調整弁Ｏｅのハンドル（ｔｅａ）の回転角
を検出するようになっている。この回転角検出器−，弁
開閉機構（２）及び前記回転速度検出器（５）には、例
えばマイクロコンピュータなどの演算制御部（２（）が
警１気的に接続されている７、この演算制御部（４）に
は、第２図に示すような、加工時間の経−過にともなう
ラップ定盤（１）の回転速度とウェーハ（１２１のラッ
プ定盤（１）に対する加圧力との関係を規定する加ニブ
ログラムがあらかじめ記憶され、この加ニブログラムに
基づいて研磨加工が行われるようになっている。すなわ
ち、この加ニブログラムは、加工の始期、終期における
ラップ定盤（１）の回転速度の立上り、立下りに比例し
て加圧力を変化させるようにしたものである。なお、−
ト記加圧力と上記流量調整弁（ＩＦｉ）のハンドル（１
６ａ）の回転角との関係は、あらかじめ実験的に決定し
ておく。

つぎに、上記構成のラップ盤により本実Ｍ　Ｍ’研磨方
法について述べる。まず、ラップ定盤（１）上に粒度＃
６００位の粗い砥粒（２１）・・・を分散させる。つい
で、粗面化処理を行うウェーハ（＋３が貼着されたウェ
ーハ保持体（１１）をラップ定盤（１）上に載置する。

このとき、空気圧シリンダ（１３）の作動を停止し、ピ
ストンロッドＩにより突出板（１５）を押圧しないよう
にしておく。したがって、ラップ定盤（１）には主とし
てウェーハ保持体（ｌυの自重が負荷される。ついで、
前記回転駆動機構を作動させラップ定盤（１）の回転を
開始させる。このとき、ラップ定盤（１）の回転速度は
、第２図に示すように、徐々に加速するようにする。し
かして、回転速度検出器（５）にてはラップ定盤（１）
の回転速度を検出すると、検出した回転速度を示す検出
信号８Ａを演算制御部■に出力する。

この検出信号ＳＡを入力した演算制御部Ｃ７１からは、
弁開閉機構（１８）を起動させるための制御信号ＳＢを
弁開閉機構（１樽に出力する。すると、流ｔｆＡ整弁１
６）のハンドル（１６ａ）が徐々に回転して弁が開放さ
れ、空気圧源面より圧縮空気が空気圧シリンダ（１３に
供給され、これにともなってピストンロッド０荀が突出
板（円を押圧する。その結果、ラップ定盤（１）は、ウ
ェーハ保持体（１υの自重の他に強制的に空気圧シリン
ダ（１３１により付加された力により加圧され、ウェー
ハ０２は、砥粒ＣＯ・・・により粗面化加工を受ける。

。一方、回転角検出器ＯＩにては、弁開閉機構０樽の回動
量つまり流［１４節弁α０のハンドル（１６ａ）の回転
角を検出し、検出した回転角を示す検出信号ＳＣが演算
制御部−に出力される。ついで、演算制御部−にては、
検出信号ＳＡが示す回転速度に対応する流量調節弁ＯＱ
のハンドル（１６ａ）の回転角が第２図に示す加ニブロ
グラムを満足するように弁開閉機構０樽を制御する。第
２図において、曲線へはラップ定盤（１）の回転速度と
加工時間の関係を示し、曲線Ｂは、加圧力と加工時間の
関係を示している。

かくて、ウェーハ（１２１は、ラップ定盤（１）の回転
速度の増加に比例して徐々にラップ定盤（１）に対する
加圧力が増加し、ラップ定盤（１）の回転が定常状態に
達すると加圧力も一定となる。そうして、ウェーハ（１
４の粗面化処理が終了し、ラップ定盤（１）の回転速度
が減少し始めると、縞２図に示すように、加工開始と同
様にして、演算制御部＋２＜３の指令に基づいてハンド
ル（１６ａ）を逆方向に回転させ、流−ｉｔ調整弁Ｏｅ
を閉じることにより回転速度に比例して加圧力を漸減さ
せる。このように、本実施例の研磨方法によれば、ラッ
プ定盤ｆｌ）の回転速度の立上り。

立下りに対応してウェーハθ邊のラップ定盤（１）に対
する加圧力を徐々に増減させるようにしているので、砥
粒（２１）・・・による急激な衝撃を受けることがない
。したがって、ウェーハ（ｌａの周縁部にクラック。

チッピング等の欠陥が生じることなく、所望の粗面を得
ることができる。。

なお、上記実施例においては、ウェーハ保持体（ｉｌｌ
は支持杆（８）を介してラップ定盤（１）に押圧してい
るが、ウェーハ保持体Ｈを例えば油圧シリンダのピスト
ンロッド０荀部に直結させて、ラップ定盤（１）に押圧
してもよい。この場合、加圧力の検出は、例えば半導体
歪ゲージなどの圧力変換器により直接検出してもよい。

また、上記実施例においては、ラップ定盤（１）の回転
速度と、このラップ定盤（１）に対するウェーハ保持体
Ｑｌ）の加圧力とは比例関係にあるように設定している
が、必ずしも正確に比例するようにしなくともよく、加
圧力をラップ定盤（１）の回転速度に対応して階段状に
増減させてもよい。さらに、ウェーッ・０渇のウェーッ
ー保持体（１１）への保持方法は、貼着でなく真空吸着
によってもよい、。

さらにまた、上記実施例においては、ウェー／−＋１２
１の粗面化処理を加工目的としているが、とくにこれに
制約されることなく、通常のラッピングにも本発明を適
用できる。。

〔発明の効果〕

本発明の研磨方法は加工開始時及び加工終了時において
遊離砥粒により急激な衝撃を受けることがないので、ウ
ェーハの周縁部にクラック、チッピング等の損傷を与え
ることがない。したがって、本発明は硬脆材料のラッピ
ングに有効である。とシわけ、特性向上を目的として行
われるＬｉＮｂＯ３゜ＬｉＴａ０．等の粗面化処理時に
格別の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の研磨方法に用いられるラップ定盤の構
成図、第２図はラップ定盤の回転速度とウェーハの加圧
力との関係を示すグラフである。（１）ニラツブ定盤０υ：ウェーハ保持体０り：ウエーハ

Claims

【特許請求の範囲】

ウェーハを保持した保持体を遊離砥粒を介して回転中の
ラップ定盤に押し付は上記ウェーハを研磨する研磨方法
において、上記ラップ定盤の回転速度の増減に追従して
上記ウェーハの上記ラップ定盤に対する加圧力を増減さ
せることを特徴とする研磨方法。