JP2000254857A - 平面加工装置及び平面加工方法 - Google Patents

平面加工装置及び平面加工方法

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JP2000254857A
JP2000254857A JP32143299A JP32143299A JP2000254857A JP 2000254857 A JP2000254857 A JP 2000254857A JP 32143299 A JP32143299 A JP 32143299A JP 32143299 A JP32143299 A JP 32143299A JP 2000254857 A JP2000254857 A JP 2000254857A
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polishing
grinding
work
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wafer
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Toshihiko Ishikawa
俊彦 石川
Yasushi Katagiri
恭 片桐
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ウェーハを破損させることなくスループットを
向上させることができるウェーハの平面加工装置及び平
面加工方法を提供する。 【解決手段】本発明の平面加工装置１０によれば、粗研
削ステージ１８、仕上げ研削ステージ２０が設置された
本体１２に、研磨ステージ２２が設置され、ウェーハ２
８の粗研削、精研削、及び研磨を同一の平面加工装置１
０内で実施する。また、研磨ステージ２２の研磨布５６
を洗浄する洗浄ステージ２３を平面加工装置１０に設置
し、研磨布５６が汚れた時に、研磨布５６を同一装置１
０内で洗浄する。また、エッチング装置１５０を平面加
工装置１０に設置したので、ウェーハ２８の粗研削から
エッチングまでの一連の平面加工を一つの装置で実施す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は平面加工装置及び平
面加工方法に係り、特に半導体ウェーハの製造工程で、
チップが形成されていない半導体ウェーハの裏面を研削
加工する平面加工装置及び平面加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハの裏面（一方面）を研削
する平面加工装置は、ウェーハを吸着保持するチャッ
ク、粗研削用砥石、精研削用砥石、及び裏面洗浄装置等
を備えている。斯かる平面加工装置によれば、ウェーハ
は前記チャックでその表面（他方面）が吸着保持された
後、その裏面に前記粗研削用砥石が押し付けられるとと
もに、チャック及びその砥石を回転させることによって
裏面が粗研削される。そして、粗研削終了したウェーハ
は、チャックから取り外された後、精研削用のチャック
に保持され、ここで前記精研削用砥石によって精研削さ
れる。精研削終了したウェーハは、裏面洗浄装置に搬送
されてその裏面が洗浄される。以上で、前記平面加工装
置による１枚のウェーハの裏面研削加工が終了する。
【０００３】ところで、裏面研削加工が終了したウェー
ハは、次の工程であるエッチング工程に移行させるた
め、平面加工装置からエッチング装置に搬送され、ここ
でエッチング処理されて、その裏面に生じている加工変
質層が除去される。
【０００４】しかしながら、平面加工装置において、ウ
ェーハを規格品に近い極薄状のウェーハに研削すると、
平面加工装置からエッチング装置にウェーハを搬送する
際に、ウェーハが加工変質層に起因して破損（割れ欠
け）するという不具合が生じる。
【０００５】そこで、従来の平面加工装置では、前記不
具合を防止するために、搬送中にウェーハが破損しない
厚みにウェーハを研削している。ここで、ウェーハの厚
みについて説明すると、インゴットから切り出された、
例えば７２５μｍの厚みのウェーハは、平面加工装置の
粗研削で２５０μｍの厚みに粗研削され、そして、精研
削で２００μｍの厚みに研削される。そして、最終のエ
ッチング工程で規格の５０μｍの厚みに加工される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
平面加工装置では、搬送中におけるウェーハの破損を防
止するため、ウェーハを規格の厚み近くまで加工するこ
とができない。これによって、エッチング工程における
加工取代（上記例では１５０μｍの取代）が大きくなる
ので、エッチングに長時間かかり、スループットを向上
させることができないという欠点があった。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ワークを破損させることなくスループットを
向上させることができる平面加工装置及び平面加工方法
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ワークを保持する保持手段と、ワークを
研削する砥石を有し該砥石でワークの一方面を研削加工
する研削手段とを備えた平面加工装置において、前記平
面加工装置に、ワークの一方面を研磨する研磨手段を設
け、前記研磨手段は、研磨ヘッドを回転させる回転手
段、及び前記研磨ヘッドとワークとの間隔を設定する位
置決め送り機構から構成されていることを特徴としてい
る。
【０００９】本発明は、前記目的を達成するために、ワ
ークを保持する保持手段と、該保持手段で保持されたワ
ークを粗研削する粗研削手段と、該粗研削手段で粗研削
されたワークを、前記保持手段で保持したまま精研削す
る精研削手段と、該精研削手段で精研削されたワーク
を、前記保持手段で保持したまま研磨する研磨手段と、
前記保持手段を粗研削手段による粗研削位置、精研削手
段による精研削位置、及び研磨手段による研磨位置に移
動させる移動手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】本発明は、前記目的を達成するために、ワ
ークを保持する保持手段と、該保持手段で保持されたワ
ークを研削する研削手段と、該研削手段で研削されたワ
ークを研磨する研磨手段と、前記保持手段を研削手段に
よる研削位置と研磨手段による研磨位置に移動させる移
動手段と、を備えた平面加工装置を使用し、前記研磨手
段は、標準偏差の２倍で計算した研削加工による加工変
質層の除去に必要な量以上、標準偏差の６倍で計算し
た、研削加工時の厚さのバラツキと加工変質層の除去に
必要な量、又は２０μｍのうち大きい量以内でワークを
研磨することを特徴としている。
【００１１】本発明は、前記目的を達成するために、ワ
ークを保持する保持手段と、該保持手段で保持されたワ
ークを粗研削する粗研削手段と、該粗研削手段で粗研削
されたワークを、精研削する精研削手段と、該精研削手
段で精研削されたワークを、研磨する研磨手段と、前記
保持手段を粗研削手段による粗研削位置、精研削手段に
よる精研削位置、及び研磨手段による研磨位置に移動さ
せる移動手段と、を備えた平面加工装置を使用し、前記
精研削手段は、標準偏差の２倍で計算した、粗研削加工
による加工変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の６
倍で計算した、粗研削加工時の厚さのバラツキと加工変
質層の除去に必要な量、又は１５０μｍのうち大きい量
以内でワークを精研削し、前記研磨手段は、標準偏差の
２倍で計算した、精研削加工による加工変質層の除去に
必要な量以上、標準偏差の６倍で計算した、精研削加工
時の厚さのバラツキと加工変質層の除去に必要な量、又
は２０μｍのうち大きい量以内でワークを研磨すること
を特徴としている。
【００１２】請求項１記載の発明によれば、ワークの研
削手段が搭載された平面加工装置に、研磨手段を搭載し
たので、ワークの研削、及び研磨を同一の装置内で実施
することができる。研磨手段によるワークの研磨方法
は、位置決め送り機構で研磨ヘッドをワークに対して位
置決めし、研磨ヘッドをワークに当接するとともに研磨
ヘッドを回転手段によって回転させる。これにより、ワ
ークの研磨が実施される。したがって、本発明では、平
面加工装置からエッチング装置にワークを搬送する必要
がなくなるので、研削手段でワークを規格に近い厚みに
まで研削することができる。よって、研磨にかかる時間
を短縮することができるので、スループットを向上させ
ることができる。また、研磨を実施することにより、研
削で生じたワークの加工変質層を除去することができる
ので、後工程のエッチング工程を削除することが可能に
なり、結果的にワーク製造加工ラインの全体構成を簡素
化することができ、コンパクト化を図ることができる。
【００１３】また、ワークの研磨時において、研磨ヘッ
ドを加圧してワークを研磨する定圧加工、また、研磨ヘ
ッドを切込み送りしながらワークを研磨する定量加工を
してもよい。
【００１４】請求項２記載の発明によれば、ワークは保
持手段に保持された状態で研削手段によって研削され、
その後、保持手段が移動手段によって研磨位置に移動さ
れた後、研磨手段によって前記ワークが研磨される。即
ち、本発明は、ワークを保持手段で保持したままの状態
で研削、及び研磨するので、ワークを破損させることな
く精度良く加工することができる。これに対して、ワー
クを研削手段専用の保持手段から、研磨専用の保持手段
に移し変えて加工する装置は、ワークを移し変える時
に、ワークが外力によって破損する場合がある。また、
移し変える装置は、保持手段の保持面の精度がその都度
変わり、その精度がワークの加工精度に影響を与えるの
で、精度良く加工することができない。本発明は、この
点を解消することができる。
【００１５】請求項３記載の発明によれば、研磨手段の
研磨布を洗浄する洗浄手段及び／又はドレッシング手段
を平面加工装置に設けたので、研磨布に汚れ、目詰まり
が生じた時に、研磨布を同一装置内で洗浄し、ドレス
し、その汚れ、目詰まりを解消することができる。
【００１６】請求項４記載の発明によれば、前記研削及
び、又は研磨手段は、前加工で研削されたワークの一方
面の加工変質層を加工するか、又は該加工変質層を加工
するとともにワークの厚さのバラツキの分を加工する。
これにより、精度の高いワークを得ることができる。
【００１７】請求項５記載の発明によれば、保持手段を
複数設け、これらの保持手段を移動手段によって研削位
置から研磨位置に順次移動させることにより、研削と研
磨とを同時に実施可能としたので、１台の保持手段でワ
ークを研削し研磨するよりも稼働率が上がる。
【００１８】請求項６記載の発明によれば、スピンドル
を保持手段に連結した状態で保持手段を移動手段で移動
させるようにしたので、保持手段を移動させる毎にスピ
ンドルを保持手段から切り離したり、次の移動位置に設
置されたスピンドルに保持手段を連結したりする手間を
省くことができる。
【００１９】請求項７記載の発明によれば、保持手段を
スピンドルに着脱自在に連結し、保持手段を移動させる
毎に保持手段をスピンドルから切り離し、保持手段のみ
を移動手段で移動させるようにしたので、移動手段にか
かる負荷を小さくすることができるとともに、夫々の加
工に応じたスピンドルを有すればよく、装置の製造コス
トを低く抑えることができる。
【００２０】請求項８記載の発明によれば、保持手段と
して、ワークを吸引して吸着保持する保持手段を適用
し、又はワークを氷膜を介して冷凍保持する保持手段を
適用し、あるいはワークを静電気で保持する保持手段を
適用したので、ワークをしっかりと保持することができ
る。
【００２１】請求項９記載の発明によれば、研磨手段に
よる研磨位置と該研磨位置の隣接部とを仕切る仕切り部
材を設けたので、研削手段で使用する研削加工液や研削
層が研磨位置に浸入することはなく、また、研磨手段で
使用する研磨加工液が研削位置に浸入することはない。
よって、双方の加工液や加工屑が混入することに起因す
る加工不具合を防止できる。特に、研磨手段が化学機械
研磨を行う手段の場合には、研磨加工液に化学研磨剤が
含有されているので、このような研磨加工液に研削加工
液が混入すると、化学研磨剤の濃度が低下し、加工時間
が長くなるという不具合が生じる。よって、仕切り板を
設けることによって、前記不具合を解消できる。
【００２２】請求項１０記載の発明によれば、平面加工
装置に粗研削手段、精研削手段、及び研磨手段を設けた
ので、これらの手段によってワークを自動で粗研削、精
研削、研磨することができる。更に、ワークの保持手段
を粗研削位置、精研削位置、及び研磨位置に移動させる
移動手段を設けたので、夫々単数又は複数の粗研削手
段、精研削手段、及び研磨手段を組合わせ配置された構
成であっても、夫々の加工手段の稼働率を落とすことな
く、有効稼働させることができる。
【００２３】請求項１１記載の発明によれば、粗研削手
段、精研削手段、及び研磨手段を備えた平面加工装置
に、ワークのエッチング手段を設けたので、粗研削から
エッチングまでのワークの一連の加工を１台の平面加工
装置で実施できる。この場合、研磨前の精研削終了した
ワークをエッチング手段でエッチングしてもよく、研磨
終了したワークをエッチングしてもよい。即ち、研削後
の洗浄を目的とする軽エッチングは研磨前に行えばよ
く、チップ内の素子特性に有害な不純物、重金属又は点
欠陥などを除去するゲッタリング効果を高める目的の場
合には研磨後にエッチングを行えばよい。
【００２４】請求項１２記載の平面加工方法の発明は、
研削手段と研磨手段とを備えた平面加工装置を対象と
し、研磨手段は、標準偏差の２倍で計算した、精研削加
工による加工変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の
６倍で計算した、精研削加工時の厚さのバラツキと加工
変質層の除去に必要な量、又は２０μｍのうち大きい量
以内でワークを研磨するので、装置の稼働率を落とすこ
となく、所定の加工を施すことができる。
【００２５】請求項１３記載の平面加工方法の発明は、
研削手段として粗研削手段と精研削手段とを備えた平面
加工装置を対象とし、精研削手段は、標準偏差の２倍で
計算した、粗研削加工による加工変質層の除去に必要な
量以上、標準偏差の６倍で計算した、粗研削加工時の厚
さのバラツキと加工変質層の除去に必要な量、又は１５
０μｍのうち大きい量以内でワークを精研削し、研磨手
段は、標準偏差の２倍で計算した、精研削加工による加
工変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の６倍で計算
した、精研削加工時の厚さのバラツキと加工変質層の除
去に必要な量、又は２０μｍのうち大きい量以内でワー
クを研磨するので、装置の稼働率を落とすことなく、所
定の加工を施すことができる。
【００２６】請求項１４記載の平面加工方法の発明、及
び請求項１５記載の平面加工装置の発明によれば、ワー
クの厚みを測定するセンサーを有し、加工に先立って、
又は加工中にワークの厚みを測定し、測定値に基づいて
研削加工量又は研磨量を管理するようにしたので、所望
の厚みのウェーハに加工することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る平面加工装置及び平面加工方法の好ましい実施の形態
について詳説する。図１は、本発明が適用された半導体
ウェーハの平面加工装置の斜視図であり、図２は平面図
である。
【００２８】図１に示すように平面加工装置１０の本体
１２には、カセット収納ステージ１４、アライメントス
テージ１６、粗研削ステージ１８、精研削ステージ２
０、研磨ステージ２２、研磨布洗浄ステージ２３、研磨
布ドレッシングステージ２７、及びウェーハ洗浄ステー
ジ２４が設けられている。また、粗研削ステージ１８、
精研削ステージ２０、研磨ステージ２２は図２上二点鎖
線で示す仕切板２５によって仕切られ、各々のステージ
１８、２０、２２で使用する加工液が隣接するステージ
に飛散するのが防止されている。
【００２９】仕切板２５は図４、図５に示すようにイン
デックステーブル３４に固定されるとともに、インデッ
クステーブル３４に設置された４台のチャック（保持手
段に相当）３２、３６、３８、４０を仕切るように十字
形状に形成されている。また、研磨ステージ２２は、他
のステージから隔離するために、天板１００を有するケ
ーシング１０２によって覆われている。このケーシング
１０２の、前記仕切板２５が通過する側面には、図６の
如くブラシ１０４が取り付けられており、このブラシ１
０４は、チャック４０が加工位置に位置した時に、仕切
板２５の上面２５Ａ及び側面２５Ｂに接触される。これ
により、チャック４０が加工位置に位置すると、ケーシ
ング１０２、仕切板２５、及びブラシ１０４によって研
磨ステージ２２が略気密状態に保持されるので、精研削
ステージ２０で使用される研削加工液や加工屑が研磨ス
テージ２２に浸入するのを防止でき、また、研磨ステー
ジ２２で使用される研磨加工液が研磨ステージ２２から
飛散するのを防止できる。したがって、双方の加工液が
混入することに起因する加工不具合を防止できる。本例
の研磨ステージ２２は、化学機械研磨を行うもので、研
磨加工液に化学研磨剤が含有されているので、このよう
な研磨加工液に研削加工液が混入すると、化学研磨剤の
濃度が低下し、加工時間が長くなるという不具合が生じ
る。よって、仕切板２５を設けることによって、前記不
具合を解消できる。
【００３０】なお、粗研削ステージ１８は、図４、図５
の如く本体１２の側面、天板１０６、及び仕切板２５に
よって囲まれており、また、精研削ステージ２０も同様
に本体１２の側面、天板１０８、及び仕切板２５によっ
て囲まれている。これらの天板１００、１０６、１０８
には、各ステージのヘッドが挿通される貫通孔１０１、
１０７、１０９が形成されている。図５の符号１１０
は、粗研削ステージ１８を外部から隔離するためのブラ
シであり、このブラシ１１０は仕切板２５の上面及び側
面に接触されている。
【００３１】図１、図２に示すカセット収納ステージ１
４には、２台のカセット２６、２６が着脱自在にセット
され、これらのカセット２６、２６には裏面研削前のウ
ェーハ２８が多数枚収納されている。このウェーハ２８
は、搬送用ロボット３０のハンド３１によって１枚ずつ
保持されて、次工程のアライメントステージ１６に順次
搬送される。前記搬送用ロボット３０は、本体１２に立
設された図示しないビームに昇降装置を介して吊り下げ
支持してもよく、また、本体１２の上面１２Ａに設置し
てもよい。搬送用ロボット３０を吊り下げ支持すると、
カセット収納ステージ１４とアライメントステージ１６
との間隔を狭くすることができるので、平面加工装置１
０の小型化を図ることができる。前記ロボット３０は、
汎用の６軸関節ロボットであり、その構成は周知である
ので、ここではその説明を省略する。
【００３２】前記アライメントステージ１６は、カセッ
ト２６から搬送されたウェーハ２８を所定の位置に位置
合わせするステージである。このアライメントステージ
１６で位置合わせされたウェーハ２８は、前記搬送用ロ
ボット３０のハンド３１に再度吸着保持された後、空の
チャック３２に向けて搬送され、このチャック３２の吸
着面に吸着保持される。
【００３３】前記チャック３２は、インデックステーブ
ル３４に設置され、また、同機能を備えたチャック３
６、３８、４０が、インデックステーブル３４の図２上
破線で示す回転軸３５を中心とする円周上に９０度の間
隔をもって設置されている。また、回転軸３５には、図
２上破線で示すモータ（移動手段に相当）３７のスピン
ドル（不図示）が連結されている。前記チャック３６
は、粗研削ステージ１８に位置されており、吸着したウ
ェーハ２８がここで粗研削される。また、前記チャック
３８は、精研削ステージ２０に位置され、吸着したウェ
ーハ２８がここで仕上げ研削（精研削、スパークアウ
ト）される。更に、前記チャック４０は、研磨ステージ
２２に位置され、吸着したウェーハ２８がここで研磨さ
れ、研削で生じた加工変質層、及びウェーハ２８の厚み
のバラツキ分が除去される。
【００３４】前記チャック３２、３６、３８、４０は、
図３の如くその下面にスピンドル９４と回転用モータ９
２が各々連結され、これらのモータ９２の駆動力によっ
て回転される。モータ９２は、支持部材９３を介してイ
ンデックステーブル３４に支持されている。したがっ
て、本実施の形態の平面加工装置１０は、モータ９２と
スピンドル９４がチャック３２、３６、３８、４０に連
結された状態で、チャック３２、３６、３８、４０がモ
ータ３７によって移動される装置である。これにより、
チャック３２、３６、３８、４０をモータ３７で移動さ
せる毎に、スピンドル９４をチャック３２、３６、３
８、４０から切り離したり、次の移動位置に設置された
スピンドル９４にチャック３２、３６、３８、４０を連
結したりする手間を省くことができる。
【００３５】なお、図３では、スピンドル９４とモータ
９２をチャック３２、３６、３８、４０に直結した例を
示したが、これに限られるものではなく、図７、図８に
示すように、スピンドル９４を連結部材１１２を介して
チャック３２、３６、３８、４０に着脱自在に連結し、
チャック３２、３６、３８、４０を移動させる毎に、連
結部材１１２をチャック３２、３６、３８、４０から切
り離し、チャック３２、３６、３８、４０のみをモータ
３７で移動させるように構成してもよい。これにより、
モータ３７にかかる負荷を小さくすることができるとと
もに、粗研削、精研削及び研磨の各加工に応じたスピン
ドルとモータを設ければよく、装置のコストを低減でき
る。
【００３６】図７において、チャック３２、３６、３
８、４０は、インデックステーブル３４に形成された開
口部１１４の段部１１６に載置されており、また、モー
タ９２の下部には、シリンダ装置１１８のピストン１２
０が連結されている。このピストン１２０が図８の如く
伸長されると、連結部材１１２が前記開口部１１４を通
過し、チャック３２、３６、３８、４０の下部に形成さ
れた凹部１２２に嵌入されて連結される。そして、チャ
ック３２、３６、３８、４０は、ピストン１２０の継続
する伸長動作によって、インデックステーブル３４から
上昇移動され、砥石４６、５４による研削位置に位置さ
れる。
【００３７】本実施の形態のチャック３２、３６、３
８、４０は、その吸着面がセラミックス等の焼結体から
なるポーラス材１２４で形成されている。また、連結部
材１１２が凹部１２２に連結されると、同時に図示しな
い流体継手が連結され、該流体継手に連結された図示し
ないサクションポンプの吸引力がエア通路１２６を介し
てポーラス材１２４に作用し、これによってウェーハ２
８がポーラス材の表面にしっかりと吸着保持される。ま
た、連結部材１１２が切り離された時は、図示しない逆
止弁により吸着力はそのまま保持される。
【００３８】なお、本実施の形態では、ウェーハ２８を
吸引吸着保持するチャック３２、３６、３８、４０につ
いて説明したが、これに限られるものではなく、これに
代えて図９に示す冷凍チャック装置１２８を適用しても
よい。
【００３９】冷凍チャック装置１２８は、チャックプレ
ート１３０、コントローラ１３２、及び冷却水供給装置
１３４から構成されており、コントローラ１３２でチャ
ックプレート１３０に電圧を印加し、これによって生じ
るペルチェ効果を利用してウェーハ２８をチャックプレ
ート１３０に氷膜を介して冷凍保持する。チャックプレ
ート１３０は、２種類の金属（例えばＣｕとＢｉ）プレ
ートを接続して閉回路をつくり、その接合点に電流を流
すことによって熱電素子（Ｃｕプレート）側でウェーハ
２８を冷凍保持する。また、冷却水供給装置１３４は、
熱電素子の片側（Ｂｉプレート）に冷却水を供給し、そ
の片側で発生する熱を冷却する。なお、冷凍チャック装
置１２８に代えて、静電気でウェーハを保持する静電チ
ャック装置を適用してもよい。
【００４０】図２に示すウェーハ２８のチャック位置に
位置されているチャック３２は、ウェーハ２８が搬送さ
れてくるまえに、その吸着面がクリーナ装置４２（図２
参照）によって洗浄される。クリーナ装置４２は、レー
ル４４にスライド移動自在に設けられ、前記吸着面を洗
浄する際に、レール４４に沿って移動されチャック３２
上に位置される。クリーナ装置４２は除去部材４３を有
し、この除去部材４３がチャック３２の吸着面に当接さ
れて吸着面に付着したスラッジ等のゴミを除去する。除
去部材４３は、チャック３２の吸着面がセラミックス等
の焼結体からなるポーラス材の場合には、そのポーラス
材が用いられている。
【００４１】チャック３２に吸着保持されたウェーハ２
８は、図１０に示す一対の測定ゲージ１３６、１３８に
よってその厚みが測定される。これらの測定ゲージ１３
６、１３８は、それぞれ接触子１４０、１４２を有し、
接触子１４０はウェーハ２８の上面（裏面）に、接触子
１４２はチャック３２の上面に接触されている。これら
の測定ゲージ１３６、１３８は、チャック３２の上面を
基準点としてウェーハ２８の厚みをインプロセスゲージ
読取値の差として検出することができる。
【００４２】厚みが測定されたウェーハ２８は、インデ
ックステーブル３４の図１、図２上矢印Ａ方向の９０度
の回動で粗研削ステージ１８に位置され、粗研削ステー
ジ１８のカップ型砥石４６によってウェーハ２８の裏面
が粗研削される。このカップ型砥石４６は図１に示すよ
うに、モータ４８の図示しない出力軸に連結され、ま
た、モータ４８のサポート用ケーシング５０を介して砥
石送り装置５２に取り付けられている。前記砥石送り装
置５２は、カップ型砥石４６をモータ４８とともに昇降
移動させるもので、この下降移動によりカップ型砥石４
６がウェーハ２８の裏面に押し付けられる。これによ
り、ウェーハ２６の裏面粗研削が行われる。カップ型砥
石４６の下降移動量は、即ち、カップ型砥石４６による
研削量は、予め登録されているカップ型砥石４６の基準
位置と、前記測定ゲージ１３６、１３８で検出されたウ
ェーハ２８の厚みとに基づいて設定される。
【００４３】粗研削ステージ１８で裏面が粗研削された
ウェーハ２８は、ウェーハ２８からカップ型砥石４６が
退避移動した後、図１０に示した同一構造の厚み測定ゲ
ージによってその厚みが測定される。厚みが測定された
ウェーハ２８は、インデックステーブル３４の同方向の
９０度の回動で精研削ステージ２０に位置され、精研削
ステージ２０のカップ型砥石５４によって精研削、スパ
ークアウトされる。この精研削ステージ２０の構造は、
粗研削ステージ１８の構造と同一なので、ここではその
説明を省略する。なお、本実施の形態では、研削ステー
ジを２か所設けたが、研削ステージは１か所でもよい。
また、前記測定ゲージによる厚み測定は、インラインで
実施してもよい。
【００４４】精研削ステージ２０で裏面が精研削された
ウェーハ２８は、ウェーハ２８からカップ型砥石５４が
退避移動した後、図１０に示した同一構造の厚み測定ゲ
ージによってその厚みが測定される。厚みが測定された
ウェーハ２８は、インデックステーブル３４の同方向の
９０度の回動で研磨ステージ２２に位置され、研磨ステ
ージ２２の図３に示す研磨布５６と、研磨布５６から供
給されるスラリとによって研磨され、その裏面に生じて
いる加工変質層が除去される。なお、前記測定ゲージに
よる厚み測定は、インラインで実施してもよい。
【００４５】平面加工装置１０におけるウェーハ厚みの
管理について、図１１を参照して説明すると、まず、粗
研削前に初期ウェーハ厚を測定し（Ｓ１００）、測定し
た厚みに基づいて粗研削での加工量を設定し、粗研削ス
テージ１８にて粗研削する（Ｓ１１０）。次に、粗研削
終了したウェーハ厚を測定し（Ｓ１２０）、測定した厚
みに基づいて精研削での加工量を設定し、精研削ステー
ジ２０にて精研削（仕上げ研削）する（Ｓ１３０）。次
いで、精研削終了したウェーハ厚を測定し、測定した厚
み、ポリッシュ条件、及び最終厚みに基づいて研磨時間
を設定し（Ｓ１４０）、研磨ステージ２２にて研磨（ポ
リッシュ）する（Ｓ１５０）。以上が平面加工装置１０
におけるウェーハ２８の厚み管理の流れである。
【００４６】このようなウェーハ厚み管理において、精
研ステージ２０での加工量は、標準偏差の２倍で計算し
た、粗研削加工による加工変質層の除去に必要な量以
上、標準偏差の６倍で計算した、粗研削加工時の厚さの
バラツキと加工変質層の除去に必要な量、又は１５０μ
ｍのうち大きい量以内に設定することが好ましい。この
量で精研削すると、稼働率を落とすことなく、粗研削加
工で生じた加工変質層を除去できることが判明した。
【００４７】粗研削加工による加工変質層の除去に必要
な量を、標準偏差の２倍未満の値で計算した量に設定す
ると、加工変質層を確実に除去することができない場合
があり、一方、粗研削加工時の厚さのバラツキと加工変
質層の除去に必要な量を、標準偏差の６倍超で計算した
量、又は１５０μｍのうちの大きい量を超えた値に設定
すると、加工時間が長くなり、稼働率が落ちるからであ
る。
【００４８】また、研磨ステージ２２での加工量は、標
準偏差の２倍で計算した、精研削加工による加工変質層
の除去に必要な量以上、標準偏差の６倍で計算した、精
研削加工時の厚さのバラツキと加工変質層の除去に必要
な量、又は２０μｍのうち大きい量以内に設定すること
が好ましい。この量で研磨すると、稼働率を落とすこと
なく、精研削加工で生じた加工変質層を除去できること
が判明した。
【００４９】精研削加工による加工変質層の除去に必要
な量を、標準偏差の２倍未満の値で計算した量に設定す
ると、加工変質層を確実に除去することができない欠点
があり、一方、精研削加工時の厚さのバラツキと加工変
質層の除去に必要な量を、標準偏差の６倍超で計算した
量、又は２０μｍのうちの大きい量を超えた値に設定す
ると、加工時間が長くなり、稼働率が落ちるからであ
る。
【００５０】一例をあげて説明すると、φ２００ｍｍで
初期厚みが７２５μｍのウェーハを５０μｍの厚みに加
工する場合、この時の粗研削速度を図１２の如く、２２
５（μｍ／ｓｅｃ）に設定し、精研削速度を６５（μｍ
／ｓｅｃ）に設定し、ポリッシュ（研磨）速度を６（μ
ｍ／ｓｅｃ）に設定し、粗研削加工量５１０μｍ、精研
削加工量１５０μｍ、ポリッシュ加工量１４．９μｍに
設定すれば、各加工時間（２．２７〜２．４８）が略等
しくなるので、稼働率を落とすことなくウェーハ２８を
７２５μｍから５０μｍの厚みに加工できる。この場合
の例えば研磨の加工量は、精研削時の厚さのバラツキが
標準偏差で２．２５μｍ、標準偏差の６倍で計算すると
１３．５μｍであり、精研削時の加工変質層の深さは平
均値で０．７μｍ、それの標準偏差は０．１１μｍであ
ったので、６倍で計算すると０．６６μｍとなり、加工
変質層の最大値は１．３６μｍである。したがって、精
研削加工時の厚さのバラツキと加工変質層の除去に必要
な量は１４．９μｍとして設定できる。
【００５１】しかしながら、上記のような計算で得られ
た加工時間では、厚さのバラツキと加工変質層を確実に
除去することができない場合がある。
【００５２】そこで、本実施の形態では、精研削におけ
る加工量１５０μｍと、前述した標準偏差の６倍で計算
した、粗研削加工時の厚さのバラツキと加工変質層の除
去に必要な量とを比較し、前者が大きい場合にはその加
工量１５０μｍに設定し、後者が大きい場合には、後者
の量に加工量を設定する。これにより、精研削時におい
て、厚さのバラツキと加工変質層を確実に除去すること
ができる。
【００５３】また、研磨における加工量と、前述した標
準偏差の６倍で計算した、精研削加工時の厚さのバラツ
キと加工変質層の除去に必要な量とを比較し、前者が大
きい場合には加工量を２０μｍに設定し、後者が２０μ
ｍよりも大きい場合には、後者の量に加工量を設定す
る。これにより、研磨時において、厚さのバラツキと加
工変質層を確実に除去することができる。
【００５４】図３は、前記研磨ステージ２２の構造図で
ある。
【００５５】同図に示す研磨ステージ２０の研磨布５６
は、モータ（回転手段に相当）５８の出力軸６０に連結
された研磨ヘッド６１に取り付けられている。また、前
記モータ５８の側面には、直動ガイドを構成するガイド
ブロック６２、６２が設けられており、このガイドブロ
ック６２、６２が、サポートプレート６４の側面に設け
られたガイドレール６６に上下移動自在に係合されてい
る。したがって、前記研磨布５６はモータ５８ととも
に、サポートプレート６４に対して上下移動自在に取り
付けられている。
【００５６】前記サポートプレート６４は、水平に配置
された長尺アーム６８の先端に設けられている。このア
ーム６８の基端部は、ケーシング７０内に配置されたモ
ータ７２の出力軸７４に接続されている。したがって、
前記モータ７２が駆動されると、前記アーム６８は前記
出力軸７４を中心に回動することができる。これによ
り、研磨布５６を図１上実線で示した研磨位置と、研磨
布洗浄ステージ２３による研磨布洗浄位置と、研磨布ド
レッシングステージ２７によるドレス位置との範囲内で
移動させることができる。研磨布５６は、研磨布洗浄位
置に移動された際に、研磨布洗浄ステージ２３によっ
て、その表面が洗浄されて表面に付着している研磨屑等
が除去される。なお、研磨布５６としては、発泡ポリウ
レタン、研磨布等を例示することができ、研磨布洗浄ス
テージ２３には、研磨屑を除去するブラシ等の除去部材
が設けられている。この除去部材は、研磨布５６の洗浄
時に回転駆動され、研磨布５６も同様にモータ５８（図
３参照）によって回転駆動される。研磨布ドレッシング
ステージ２７には、研磨布５６と同じ材料、例えば発泡
ポリウレタンが採用されている。
【００５７】前記ケーシング７０の側面には、直動ガイ
ドを構成するガイドブロック７６、７６が設けられ、こ
のガイドブロック７６、７６が、ねじ送り装置用ハウジ
ング７８の側面に設けられたガイドレール８０に上下移
動自在に係合されている。また、ケーシング７０の側面
には、ナット部材８２が突設されている。このナット部
材８２は、前記ハウジング７８に形成された開口部７９
を介してハウジング７８内に配設され、ねじ送り装置
（位置決め送り機構に相当）のねじ棒８０に螺合されて
いる。ねじ棒８０の上端には、モータ８２の出力軸８４
が連結されている。したがって、前記モータ８２が駆動
されて、ねじ棒８４が回転されると、ねじ送り装置の送
り作用と、前記ガイドブロック７６とレール８０の直進
作用とによって、前記ケーシング７０が上下移動され
る。これによって、研磨布５６が上下方向に大きく移動
され、研磨ヘッド６１とウェーハ２８との間隔が所定の
間隔に設定される。
【００５８】ところで、前記モータ５８の上面には、エ
アシリンダ装置（加圧機構に相当）８６のピストン８８
がアーム６８の貫通孔６９を介して連結されている。ま
た、エアシリンダ装置８６には、シリンダの内圧Ｐを制
御するレギュレータ９０が接続されている。したがっ
て、このレギュレータ９０によって前記内圧Ｐを制御す
ると、ウェーハ２８に対する研磨布５６の押圧力（圧接
力）を制御することができる。
【００５９】研磨ステージ２２で研磨されたウェーハ２
８は、アーム６８の回動で研磨布５６がウェーハ２８の
上方位置から退避移動した後に、図２に示すロボット９
６のハンド９７で吸着保持されてウェーハ洗浄ステージ
２４に搬送される。なお、図１では前記ロボット９６を
省略している。研磨終了したウェーハ２８は、加工変質
層が除去されているので、容易に破損することはなく、
よって、ロボット９６による搬送時、及びウェーハ洗浄
ステージ２４における洗浄時において破損しない。
【００６０】なお、本実施の形態では、研磨体として研
磨布５６を適用したが、これに限定されるものではな
く、研磨砥石や砥粒の電気泳動等を適用してもよい。研
磨砥石や砥粒の電気泳動等を適用した場合には、定量研
磨を行うことが好ましい。
【００６１】前記ウェーハ洗浄ステージ２４としては、
リンス洗浄機能、及びスピン乾燥機能を有するステージ
が適用されている。ウェーハ洗浄ステージ２４で洗浄乾
燥終了したウェーハ２８は、ロボット３０のハンド３１
に吸着保持されて、カセット２６の所定の棚に収納され
る。以上が、本実施の形態の平面加工装置１０における
ウェーハ加工工程の流れである。
【００６２】以上説明したように、本実施の形態の平面
加工装置１０によれば、粗研削ステージ１８、精研削ス
テージ２０が設置された本体１２に、研磨ステージ２２
を設置したので、ウェーハ２８の粗研削、精研削、及び
研磨を同一の平面加工装置１０内で実施することができ
る。
【００６３】これにより、平面加工装置１０からエッチ
ング装置にウェーハ２８を搬送する必要がなくなるの
で、粗研削ステージ１８、及び精研削ステージ２０でウ
ェーハ２８を規格に近い厚みにまで研削することができ
る。例えば、従来の平面加工装置では、搬送時における
ウェーハの破損を防止するために、エッチングでの取代
を１５０μｍ残して研削していたが、本実施の形態の平
面加工装置１０では、研磨の取代を例えば３μｍ残して
研削すればよい。
【００６４】よって、研磨にかかる時間が大幅に短縮す
るので、スループットを向上させることができる。ま
た、研磨を実施することにより、研削で生じたウェーハ
２８の加工変質層を除去することができるので、後工程
のエッチング工程を削除することができ、結果的にウェ
ーハ製造加工ラインの全体構成を簡素化することができ
る。更に、前記平面加工装置１０では、研磨ステージ２
２の研磨布５６を洗浄する研磨布洗浄ステージ２３、及
び研磨布５６をドレスする研磨布ドレッシングステージ
２７が設けられているので、研磨布５６に汚れ、目詰ま
りが生じた時に、研磨布を同一装置１０内で洗浄し、ド
レスし、その汚れ、目詰まりを解消することができる。
これにより、研磨布５６の取り扱いが容易になる。ま
た、研磨布５６に目詰まり（加工に悪影響を与える程の
目詰まり）が生じたことを検知する手段を設け、この手
段が前記目詰まりを検知した時に、研磨布５６を研磨布
ドレッシングステージ２７でドレスさせるように自動制
御すれば、平面加工装置１０全体をフルオート化するこ
とができる。前記検知手段としては、例えば、研磨布５
６のモータ５８の回転トルクを検知する手段を例示する
ことができる。この回転トルクが基準値を超えた時に、
研磨布５６を洗浄すればよい。
【００６５】また、前記平面加工装置１０によれば、ウ
ェーハ２８は同一のチャック３２（３６、３８、４０）
に保持した状態で、インデックステーブル３４の回動に
より、粗研削、精研削、研磨することができる。これに
より、ウェーハの移し変えに起因するウェーハの破損を
防止することができるとともに、ウェーハを精度良く加
工することができる。これに対して、ウェーハをステー
ジ毎に別のチャックに移し変えて加工すると、その移し
変える時にウェーハが破損するという欠点がある。ま
た、移し変えて加工すると、そのチャックの吸着面の精
度がその都度変わり、その精度がウェーハの加工精度に
影響を与えるので、精度良く加工することができない。
したがって、本実施の形態の平面加工装置１０では、そ
の従来の欠点を解消することができる。
【００６６】更に、前記研磨ステージ２２では、ウェー
ハ２８の加工変質層を研磨することはいうまでもなく、
加工時間を延長することにより、ウェーハ２８の厚さの
バラツキの分を研磨することもできる。
【００６７】なお、本実施の形態では、ワークとしてウ
ェーハを例示したが、これに限られるものではなく、平
面研削後、平面研磨を行うことを要するワークであれ
ば、本発明の平面加工装置を適用することができる。
【００６８】図１３は、エッチング装置１５０を搭載し
た平面加工装置１５２の第１の実施の形態を示す平面図
であり、図２に示した平面加工装置１０と同一若しくは
類似の部材については同一の符号を付してその説明は省
略する。
【００６９】図１３の平面加工装置１５２は、研磨ステ
ージ２２で研磨終了したウェーハ２８をエッチング処理
する装置である。研磨終了したウェーハ２８は、インデ
ックステーブル３４の時計回り方向の９０°の回転によ
ってチャック３２の位置に位置された時、ロボット９７
によって保持される。そして、ウェーハ２８はロボット
９７によって洗浄ステージ２４に搬送され、ここで洗浄
された後、エッチング装置１５０に搬送される。この平
面加工装置１５２は、チャックに保持されたままの状態
でエッチング処理するものではないので、ロボット９７
による搬送時にウェーハ２８が破損するという不安があ
るが、エッチング処理の前工程の研磨ステージ２２で加
工変質層が除去されているので、搬送時にウェーハ２８
が破損することはない。
【００７０】エッチング装置１５０は、スピンナー式エ
ッチング装置であり、その構成は図１４の如く、ウェー
ハ２８を吸引吸着保持するチャック１５４、チャック１
５４を回転させるモータ１５６及びスピンドル１５８、
エッチング液１６０を供給するノズル１６２、及びエッ
チング槽１６４等から構成される。エッチング装置１５
０において、ウェーハ２８はチャック１５４のポーラス
材１５５に吸着された後、モータ１５６によって所定の
回転数で回転されながら、ノズル１６２からその上面の
中央部にエッチング液１６０が供給され、放射状に拡散
されるエッチング液１６０によってエッチング処理され
る。ノズル１６２には、ポンプ１６６を介してエッチン
グ液タンク１６８が連結されており、ポンプ１６６が駆
動されると、エッチング液タンク１６８に溜められたエ
ッチング液１６０がノズル１６２から供給される。
【００７１】エッチング槽１６４は、その底面１７０の
中央部にスピンドル１５８が挿入される貫通孔１７２が
形成されるとともに、その底面１７０は、ウェーハ２８
から飛散したエッチング液１６０が貫通孔１７２から漏
れないように、外周部に向かうに従って下方に傾斜した
形状に形成されている。また、底面１７０の外周部に
は、ドレンパイプ１７４が連結され、このドレンパイプ
１７４からエッチング液が排出される。
【００７２】なお、本例の平面加工装置１５２では、図
１３の如く研磨ステージ２２にウェーハ洗浄装置１７６
が設けられ、また、洗浄ステージ２４の近傍にスピン洗
浄装置１７８が設けられている。ウェーハ洗浄装置１７
６は、一対のレール１８０、１８０に走行自在に設けら
れており、研磨前又は研磨後に実施されるウェーハ２８
の洗浄時に、チャックに保持されているウェーハ２８の
上方位置に移動され、ウェーハ２８の上面を洗浄する。
一方、スピン洗浄装置１７８は、エッチング前及びエッ
チング後のウェーハ２８を洗浄する。スピン洗浄装置１
７８に搬送されたエッチング後のウェーハ２８は、ここ
でスピン洗浄された後、再びロボット９７に保持されて
カセット２６の所定の棚に収納される。
【００７３】図１５は、エッチング装置１９０を搭載し
た平面加工装置１９２の第２の実施の形態を示す平面図
であり、図２に示した平面加工装置１０、及び図１３に
示した平面加工装置１５２と同一若しくは類似の部材に
ついては同一の符号を付してその説明は省略する。
【００７４】図１５の平面加工装置１９２は、精研削ス
テージ２０で精研削終了したウェーハ２８をエッチング
処理する装置であり、即ち、研磨前にウェーハ２８をエ
ッチング処理する装置である。精研削終了したウェーハ
２８は、インデックステーブル３４の時計回り方向の９
０°の回転によって、エッチング装置１９０に搬送さ
れ、ここでチャック４０に保持されたままの状態でエッ
チング処理される。なお、エッチング処理されたウェー
ハ２８は、チャック３２の位置でロボット９７によって
保持される。そして、ウェーハ２８はロボット９７によ
って洗浄ステージ２４に搬送され、ここで洗浄された
後、研磨ステージ２２に搬送される。この平面加工装置
１９２では、チャックに保持されたままの状態でエッチ
ング処理し、加工変質層を除去するものなので、ロボッ
ト９７による搬送時にウェーハ２８が破損することはな
い。
【００７５】エッチング装置１９０は、スピンナー式エ
ッチング装置であり、その構成は図１６の如く、ウェー
ハ２８を吸引吸着保持するチャック４０、チャック４０
を回転させるモータ１９４及びスピンドル１９６、エッ
チング液１９８を供給するノズル２００、及びエッチン
グ槽２０２等から構成される。
【００７６】チャック４０は、インデックステーブル３
４に形成された開口部２０４の段部２０６に載置され、
また、モータ１９４の下部には、シリンダ装置２０８の
ピストン２１０が連結されている。ピストン２１０の収
縮時には、ピストン２１０はチャック４０から退避した
位置にあり、このピストン２１０が図１６の如く伸長さ
れると、スピンドル１９６が開口部２０４を通過し、ス
ピンドル１９６の上部に設けられた連結部材２１２がチ
ャック４０の下部に形成された凹部（図示せず）に嵌入
されて連結される。そして、チャック４０は、ピストン
２１０の継続する伸長動作によって、インデックステー
ブル３４から上昇移動され、エッチング槽２０２の底面
２１４に形成された貫通孔２１６を通過して、エッチン
グ槽２０２内に位置される。
【００７７】エッチング装置１９０において、ウェーハ
２８はチャック４０のポーラス材４１に吸着された後、
モータ１９４によって所定の回転数で回転されながら、
ノズル２００からその上面の中央部にエッチング液１９
８が供給され、放射状に拡散されるエッチング液１９８
によってエッチング処理される。ノズル２００には、ポ
ンプ２１７を介してエッチング液タンク２１８が連結さ
れ、ポンプ２１７が駆動されると、エッチング液タンク
２１８に溜められたエッチング液１９８がノズル２００
から供給される。
【００７８】エッチング槽２０２は、その底面２１４の
中央部にチャック４０が挿入される貫通孔２１６が形成
されるとともに、その底面２１４は、ウェーハ２８から
飛散したエッチング液１９８が貫通孔２１６から漏れな
いように、外周部に向かうに従って下方に傾斜した形状
に形成されている。また、底面２１４の外周部には、ド
レンパイプ２２０が連結され、このドレンパイプ２２０
からエッチング液が排出される構造となっている。
【００７９】なお、本例の平面加工装置１９２の研磨ス
テージ２２は、図１５の如くロボット９７で搬送されて
きたエッチング後のウェーハ２８を吸着保持するチャッ
ク２２２が設けられている。ウェーハ２８は、チャック
２２４に保持されるとともにチャック２２４を回転させ
るモータ（不図示）で回転されながら、その上面に研磨
布５６が押し付けられて研磨される。研磨終了したウェ
ーハ２８は、ロボット９７に保持されてスピン洗浄装置
１７８に搬送され、ここでスピン洗浄された後、再びロ
ボット９７に保持されてカセット２６の所定の棚に収納
される。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る平面加
工装置によれば、ワークの研削手段が搭載された平面加
工装置に研磨手段を搭載し、ワークの研削、及び研磨を
同一の装置内で実施するようにしたので、ワークを破損
させることなくスループットを向上させることができ
る。
【００８１】また、本発明によれば、ワークを同一の保
持手段で保持したままの状態で研削、及び研磨するの
で、ワークを損傷させることなくワークを精度良く加工
することができる。
【００８２】更に、本発明によれば、研磨手段の研磨布
を洗浄する洗浄手段及び／又はドレッシング手段を平面
加工装置に設けたので、研磨布に汚れ、目詰まりが生じ
た時に、研磨布を同一装置内で洗浄し、ドレスし、その
汚れ、目詰まりを解消することができる。
【００８３】また、本発明によれば、研削手段で研削さ
れたワークの一方面の加工変質層と、ワークの厚さのバ
ラツキの分を前記研磨手段、又はエッチング手段によっ
て研磨するようにしたので、精度の高いワークを得るこ
とができる。
【００８４】また、本発明の平面加工方法によれば、精
研削手段は、標準偏差の２倍で計算した、粗研削加工に
よる加工変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の６倍
で計算した、粗研削加工時の厚さのバラツキと加工変質
層の除去に必要な量、又は１５０μｍのうち大きい量以
内でワークを精研削するので、稼働率を落とすことな
く、粗研削加工で生じた加工変質層を除去できる。ま
た、研磨手段は、標準偏差の２倍で計算した、精研削加
工による加工変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の
６倍で計算した、精研削加工時の厚さのバラツキと加工
変質層の除去に必要な量、又は２０μｍのうち大きい量
以内でワークを研磨するので、稼働率を落とすことな
く、精研削加工で生じた加工変質層を除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体ウェーハの平
面加工装置の全体斜視図
【図２】図１に示した平面加工装置の平面図
【図３】図１に示した平面加工装置の研磨ステージの構
造を示す断面図
【図４】図１に示した平面加工装置の仕切板を示す斜視
図
【図５】図４に示した仕切板の平面図
【図６】図５に示した仕切板の６−６線に沿う断面図
【図７】チャックとスピンドルとが流体継手によって分
離された説明図
【図８】チャックとスピンドルとが流体継手を介して連
結された説明図
【図９】冷凍チャック装置の構成図
【図１０】ウェーハ厚み測定ケージの側面図
【図１１】平面加工装置におけるウェーハの厚み管理を
示すフローチャート
【図１２】粗研削、精研削、及び研磨の加工速度、加工
量、及び加工時間を示した図
【図１３】エッチング装置を搭載した平面加工装置の第
１の実施の形態を示す平面図
【図１４】図１３に示したエッチング装置の構造を示す
断面図
【図１５】エッチング装置を搭載した平面加工装置の第
２の実施の形態を示す平面図
【図１６】図１５に示したエッチング装置の構造を示す
断面図
【符号の説明】
１０、１５２、１９２…平面加工装置、１２…本体、１
４…カセット収納ステージ、１６…アライメントステー
ジ、１８…粗研削ステージ、２０…精研削ステージ、２
２…研磨ステージ、２３…研磨布洗浄ステージ、２４…
ウェーハ洗浄ステージ、２８…ウェーハ、３２、３６、
３８、４０…チャック、１５０、１９０…エッチング装
置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/304 ６３１ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６３１ 21/68 21/68 Ｎ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワークを保持する保持手段と、ワークを
    研削する砥石を有し該砥石でワークの一方面を研削加工
    する研削手段とを備えた平面加工装置において、 前記平面加工装置に、ワークの一方面を研磨する研磨手
    段を設け、前記研磨手段は、研磨ヘッドを回転させる回
    転手段、及び前記研磨ヘッドとワークとの間隔を設定す
    る位置決め送り機構から構成されていることを特徴とす
    る平面加工装置。
  2. 【請求項２】 前記平面加工装置には、前記保持手段を
    前記研削手段による研削位置と、前記研磨手段による研
    磨位置との間で移動させる移動手段が設けられ、前記保
    持手段で保持されたワークは、保持されたままの状態で
    研削、及び研磨されることを特徴とする請求項１記載の
    平面加工装置。
  3. 【請求項３】 前記平面加工装置には、前記研磨手段の
    前記研磨ヘッドに取り付けられた研磨布を洗浄する洗浄
    手段、又は該研磨布の表面をドレスするドレッシング手
    段が設けられていることを特徴とする請求項１、又は２
    記載の平面加工装置。
  4. 【請求項４】 前記研削及び又は研磨手段は、前加工で
    研削された前記ワークの一方面の加工変質層を加工する
    か、又は該加工変質層を加工するとともに前記ワークの
    厚さのバラツキの分を加工することを特徴とする請求項
    １、２、又は３記載の平面加工装置。
  5. 【請求項５】 前記保持手段は複数設けられ、該複数の
    保持手段は前記移動手段によって研削位置から研磨位置
    に順次移動されることを特徴とする請求項２記載の平面
    加工装置。
  6. 【請求項６】 前記保持手段には、該保持手段を回転さ
    せるスピンドルが連結され、該スピンドルは保持手段と
    ともに移動されることを特徴とする請求項２、又は５記
    載の平面加工装置。
  7. 【請求項７】 前記保持手段は、該保持手段を回転させ
    るスピンドルに着脱自在に連結され、保持手段が移動さ
    れる際にその連結部が切り離され、保持手段のみが移動
    されることを特徴とする請求項２、又は５記載の平面加
    工装置。
  8. 【請求項８】 前記保持手段は、ワークを吸引して吸着
    保持する保持手段、又はワークを氷膜を介して冷凍保持
    する保持手段又はワークを静電気で保持する静電保持手
    段であることを特徴とする請求項１記載の平面加工装
    置。
  9. 【請求項９】 前記平面加工装置には、前記研磨手段に
    よる研磨位置と、該研磨位置の隣接部とを仕切る仕切り
    部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の
    平面加工装置。
  10. 【請求項１０】 ワークを保持する保持手段と、 該保持手段で保持されたワークを粗研削する粗研削手段
    と、 該粗研削手段で粗研削されたワークを、前記保持手段で
    保持したまま精研削する精研削手段と、 該精研削手段で精研削されたワークを、前記保持手段で
    保持したまま研磨する研磨手段と、 前記保持手段を粗研削手段による粗研削位置、精研削手
    段による精研削位置、及び研磨手段による研磨位置に移
    動させる移動手段と、 を備えたことを特徴とする平面加工装置。
  11. 【請求項１１】 前記平面加工装置には、ワークのエッ
    チング手段が設けられ、該エッチング手段によって研磨
    前のワーク、又は研磨後のワークがエッチング処理され
    ることを特徴とする請求項１、２又は１０記載の平面加
    工装置。
  12. 【請求項１２】 ワークを保持する保持手段と、 該保持手段で保持されたワークを研削する研削手段と、 該研削手段で研削されたワークを研磨する研磨手段と、 前記保持手段を研削手段による研削位置と研磨手段によ
    る研磨位置に移動させる移動手段と、 を備えた平面加工装置を使用し、 前記研磨手段は、標準偏差の２倍で計算した研削加工に
    よる加工変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の６倍
    で計算した、研削加工時の厚さのバラツキと加工変質層
    の除去に必要な量、又は２０μｍのうち大きい量以内で
    ワークを研磨することを特徴とする平面加工方法。
  13. 【請求項１３】 ワークを保持する保持手段と、 該保持手段で保持されたワークを粗研削する粗研削手段
    と、 該粗研削手段で粗研削されたワークを、精研削する精研
    削手段と、 該精研削手段で精研削されたワークを、研磨する研磨手
    段と、 前記保持手段を粗研削手段による粗研削位置、精研削手
    段による精研削位置、及び研磨手段による研磨位置に移
    動させる移動手段と、 を備えた平面加工装置を使用し、 前記精研削手段は、標準偏差の２倍で計算した、粗研削
    加工による加工変質層の除去に必要な量以上、標準偏差
    の６倍で計算した、粗研削加工時の厚さのバラツキと加
    工変質層の除去に必要な量、又は１５０μｍのうち大き
    い量以内でワークを精研削し、 前記研磨手段は、標準偏差の２倍で計算した、精研削加
    工による加工変質層の除去に必要な量以上、標準偏差の
    ６倍で計算した、精研削加工時の厚さのバラツキと加工
    変質層の除去に必要な量、又は２０μｍのうち大きい量
    以内でワークを研磨することを特徴とする平面加工方
    法。
  14. 【請求項１４】 ワークの厚みを測定するセンサーを有
    し、加工に先立って、又は加工中に該ワークの厚みを測
    定し、該測定値に基づいて研削加工量又は研磨量を管理
    する請求項４記載の平面加工装置。
  15. 【請求項１５】 ワークの厚みを測定するセンサーを有
    し、加工に先立って、又は加工中に該ワークの厚みを測
    定し、該測定値に基づいて研削加工量又は研磨量を管理
    する請求項１２、又は１３記載の平面加工方法。
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