JPS62162468A

JPS62162468A - ウエハ用研削装置

Info

Publication number: JPS62162468A
Application number: JP61004023A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Shimono; 一宏下野; Haruyuki Takada; 高田　晴之; Takaaki Negoro; 宝昭根来; Shiro Tago; 田子　史朗; Seiji Aoki; 青木　精二
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1986-01-10
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1987-07-18

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、シリコン等のウェハの加工及び表面仕上げ
を行うウェハ用研削装置に関する。

（ロ）従来の技術 −ｉに、例えば半導体のシリコンウェハは、シリコン結
晶をスライスした後、回転する砥石を使用する研削装置
により、所定厚さに加工される。

上記研削装置の一例としては、三軸立型研削装置が知ら
れている。この三軸立型研削装置は、ウェハを支持する
回転テーブルと、この回転テーブル上に支持されたウェ
ハと対峙して回転駆動される荒目・中目・細目の３つの
砥石と、前記ウェハの加工面に、この加工面を冷却し、
削り屑を除去するための研削液を供給する研削液供給手
段を備えた装置である。ウェハを加工する際には、ウェ
ハを前記回転テーブルに支持させ、荒目・中目・細目の
順に、３つの砥石の端面で研削し、所定の厚さに加工す
る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記従来の研削装置においては、ウェハ加工面の面粗度
が０．４’　＋　０．２Ｓ（最大高さ、単位ｐｍ、以下
同じ）程度が限界であったが、ウェハの面粗度としては
０．０４ｓ　±０．０２’程度が必要であり、研削工程
終了後、強酸等による化学的処理などが必要であった。

また、前記砥石はダイヤモンド粒等よりなる砥粒と結合
剤とを混合し、これをプレス焼成して製造されているが
、砥石中の砥粒分布が均一でなく、研削能力の高い部分
と低い部分が層状になって表れるため、また砥粒の摩耗
等により、ウェハ加工面の面粗度が不安定である不都合
があった。

さらに、研削対象であるウェハの種類や、研削条件の変
更により、それに適合した粒度の砥石が必要となった場
合、砥石の製造に長期間（３０日〜４５日）を要し、砥
石が完成し納入されるまで、その研削作業を繰延べなけ
ればならない不都合があった。

この発明は、上記不都合に鑑みなされたもので、砥石を
構成する砥粒の分布や粒度等に影響されることなく、ウ
ェハの面粗度を向上させろウェハ用研削装置の提供を目
的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段上記不都合を解決するための手段として、この発明のウ
ェハ用研削装置は、前記研削液供給手段により供給され
る研削液中に、砥粒を分散させる砥粒分散手段を採用し
ている。

（ホ）作用この発明のウェハ用研削装置は、砥石の砥粒による固定
砥粒としての研削効果（ホーニング効果）と、研削液中
の砥粒による遊離砥粒としての研削効果（ラッピング効
果）との相乗効果により、ウェハ加工面の面粗度を０．
０４″　±０．０２ｓまで向上させると共に、砥石の砥
粒の摩耗した場合、又は砥石中の砥粒の分布が不均一で
ある場合であっても、研削液中の砥粒の存在により、ウ
ェハ加工面の面粗度が変化しない。

また、研削液中砥粒の粒度を変化させることにより、砥
石を粒度等の異なるものと変更することなく、ウェハ加
工面の面粗度を調整することが可能となる。

さらに、研削液としてメチルアミン（ＣＨ３ＮＨｚ）、
エチルアミン（ＣＨ：ｌ　ＣＨ２Ｎ　Ｈ２）、エタノー
ルアミン（ＮＨｚ　Ｃｚ　Ｈｚ　ＯＨ）などのアミン化
合物（Ｒ−Ｎ　Ｈ２、ＲＲ”−ＮＨ，ＲＲ／Ｒ”−Ｎ。

Ｒ，Ｒ’、Ｒ”は炭化水素残基）の水溶液を使用すれば
、上記アミン水溶液にはシリコン（Ｓｉ）、ガリウムヒ
素（ＧａＡｓ）等のウェハを金属イオンで汚染すること
なく溶解する性質を有しているため、前記ホーニング効
果及びラッピング効果と、この化学的加工効果の王者の
相乗により、より高い面粗度の向上が達成される。この
時、上記アミン水溶液は、アルミニウム以外の金属とは
反応しないため、研削装置に特別に、・前記アミン水溶
液との反応を防止するための手段（例えばコーティング
等）を施す必要はない。

（へ）実施例この発明の一実施例を、第１図及び第２図に基づいて、
以下に説明する。

第１図は、この発明の一実施例に係る単軸立型研削装置
１の斜視図である。３は、基台２に載置され、反時計方
向に回転駆動される回転テーブルである。この回転テー
ブル３上面には、ウェハＷ、・・・・・・、Ｗを吸着支
持するための、図示しない真空源に接続される吸着部４
、・・・・・・、４が周設されている。

前記回転テーブル３上には、中心軸２回りに時計方向に
回転駆動されるスピンドル５が上下動可能に支持されて
いる。スピンドル５の中心軸Ｐ上には、中空シャフト６
が挿通されている（第２図参照）。中空シャフト６上端
には、中空シャフト６の中空部６ａに後述の研削液を供
給するためのエルボ管７が回転可能に接続される。

一方、前記中空シャフト６の下端は、スピンドル５下面
より垂下し、ホイールマウント９が嵌着される。中空シ
ャフト６の下端にはおいて中空部６ａは閉塞され、この
中空部６ａと連通ずるノズル孔８ａを有するノズル８が
、適切な数放射状に設けられている。

ホィールマウント９下面周縁には、ホイール状の砥石１
１が、ホイールマウント９を貫通して砥石１１の台金１
１ｂに螺入されるポル）１０．・・・・・・、１０によ
って固着される。ｌｌａは、ダイヤモンド粉末等を結合
剤と共にプレス焼成して製造されたホイール状の砥石部
である。

前記エルボ管７端部は、導管（フレキシブルなチューブ
、ホース等を含む）１２ａを介して、砥粒分散手段とし
て中心的な役割を果たすエゼクタ１３の出口１３Ｃに接
続される。また、エゼクタ１３の入口１３ａは、導管１
２ｂを介して、図示しないポンプ等の研削液供給手段に
接続される。

さらに、エゼクタ１３の後述の砥粒を分散した懸濁液Ｃ
の吸入口１３ｂは、導管１４ａを介して流量調整用のバ
ルブ１５に接続される。

前記エゼクタ１３は、入口１３ａと出口１３Ｃとの間に
ベンチュリ部を設け、このベンチュリ部に開口するノズ
ル孔を、吸入口１３ｂと連通させてなるものである。

前記懸濁液Ｃは、水又は、メチルアミン、エチルアミン
、エタノールアミン等のアミン水溶液に、シリカ粉末等
よりなる砥粒を分散してなるものであり、タンク１６に
貯溜されている。この懸濁液Ｃは、導管１４ｂによりタ
ンク１６内より吸い上げられ、バルブ１５に導かれる。

次に、この単軸立型研削装置１の動作を以下に説明する
。

先ず、回転テーブル３が低速で、スピンドル５が高速で
回転駆動され、砥石１１の砥石部１１ａ下面が、回転テ
ーブル３の吸着部４、・・・・・・、４に吸着支持され
るウェハＷの加工面Ｓを研削できるように、その上下位
置が調整される。

次に、回転テーブル３上の吸着部４、・・・・・・、４
のうち、これから砥石１１直下に回動する吸着部４に、
加工を施すウェハＷを吸着支持させる。このウェハＷは
、回転テーブル３の回転により砥石１１の直下に移動し
、研削される。

この時、導管１２ｂより適切な流量の水が送られ、この
水がエゼクタ１３内を流れる時に、霧吹きの原理により
、タンク１６内の懸濁液Ｃを吸い上げて、前記水と懸濁
液Ｃが混合され、研削液となる。この時、水と懸濁液Ｃ
との混合率は、導管１４ａ、１４ｂを吸い上げられる懸
濁液Ｃの流量をバルブ１５で調整することによって行わ
れる。

研削液は、導管１２ａ、エルボ管７、中空シャフト６を
経て、ノズル８、・・・・・・、８のノズル孔８ａ、・
・・・・・、８ａより噴出し、ウェハＷの加工面に供給
され、この加工面を冷却すると共に、砥粒を供給する。

研削が終了したウェハＷは、砥石１１直下より適当な距
離回動した所で、回転テーブル３の吸着部４より取外さ
れて、加工面Ｓ等に残った砥粒や研削液を洗浄して除去
し、次の工程へ送られる。

なお、上記実施例において、砥粒を水又は第１アミン水
溶液に分散させた懸濁液を別に用意しているが、導管中
を流れる水又はアミン水溶液に直接、乾燥状態の砥粒を
混入し、分散させて研削液を得ること等も可能であり、
適宜設計変更可能である。

また、上記実施例においては、単軸立型研削装置に、こ
の発明を適用した例を示しているが、この発明は、回転
テーブル、長テーブルを問わず、各種の平面研削装置、
例えば複数軸の立型研削装置、横軸長テーブル型の研削
装置等に適用できる、適用範囲の広いものである。

（ト）発明の効果この発明のウェハ用研削装置は、研削液中に砥粒を分散
させる手段を、研削液供給手段に付設したものであるか
ら、以下に列記する利点を有する。

第１の利点として、加工対象たるウェハの変更や、研削
条件の変更等により面粗度の調整を行う必要が生じた場
合に、砥石を変更することなく、研削液中に分散される
砥粒の粒度を変更することにより、容易にウェハ加工面
の面粗度の調整を行うことができ、また、新たに砥石を
発注し、その砥石の完成・納入まで作業を繰延べる必要
がなくなり、直ちに作業を開始することができる。

第２の利点として、ウェハの加工面に砥粒が分散された
研削液を連続的に供給するため、砥石の砥粒が摩耗した
場合、あるいは砥石の組成が不均一である場合であって
も、ウェハ加工面の面粗度が変化しない。

第３の利点として、砥石の固定砥粒によるホ−ニング効
果と、研削液中の砥粒の遊離砥粒としてのラッピング効
果との相乗効果により、面粗度の向上が達成される。特
に、研削液としてアミン水溶液を使用すれば、その塩基
によるウェハの溶解反応による表面仕上効果が、前記ホ
ーニング効果とラッピング効果の相乗効果に付加され、
さらに面粗度の向上（０，０４ｓ　±０．０２ｓ）が達
成される。

その結果、研削終了後の表面仕上工程が不要又は簡略化
できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は何れもこの発明の一実施例を示し、第１図は、こ
の発明の実施例に係る単軸立型研削装置の斜視図、第２
図は、同単軸立型研削装置の一部を破断して示す要部側
面図である。３：回転テーブル、８：ノズル、１１：砥石、　　　　１３：エゼクタ、Ｗ：ウェハ。特許出願人　　　　　　口〜ム株式会社代理人　　　　
弁理士　中　村　茂　信第２因

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ウェハを支持するテーブルと、このテーブル上に
支持されたウェハの加工面と対峙して回転駆動される少
なくとも１つの砥石と、前記ウェハの加工面に研削液を
供給する研削液供給手段とを備えたウェハ用研削装置に
おいて、前記研削液中に砥粒を分散させる砥粒分散手段を、前記
研削液供給手段に付設したことを特徴とするウェハ用研
削装置。
（２）前記砥粒分散手段が、エゼクタである特許請求の
範囲第１項記載のウェハ用研削装置。
（３）前記研削液がアミン水溶液である特許請求の範囲
第１項又は第２項記載のウェハ用研削装置。
（４）前記研削液が水である特許請求の範囲第１項又は
第２項記載のウェハ用研削装置。