JP2002283243A

JP2002283243A - 研磨工具

Info

Publication number: JP2002283243A
Application number: JP2001093397A
Authority: JP
Inventors: Minosuke Sekiya; 臣之典関家; Setsuo Yamamoto; 節男山本
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2002-10-03
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: JP4546659B2

Abstract

(57)【要約】【課題】産業廃棄物として処理すべき物質を大量に生
成せしめることなく、半導体ウエーハの裏面を高研磨効
率及び高研磨品質で研磨して、そこに存在していた加工
歪を除去することができる研磨工具を提供する。【解決手段】研磨工具（２）は支持部材（４）及びこ
の支持部材に固定された研磨手段（６）を具備する。研
磨手段は密度が０．２０ｇ／ｃｍ^３以上で硬度が３０以
上であるフェルトとフェルト中に分散せしめられた砥粒
とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨工具、殊に加
工歪を有する半導体ウエーハの裏面を研磨するのに適し
た研磨工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップの製造工程においては、半
導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートに
よって多数の矩形領域を区画し、矩形領域の各々に半導
体回路を配設する。そして、ストリートの各々に沿って
半導体ウエーハを分離することによって矩形領域の各々
を半導体チップにせしめている。半導体チップの小型化
及び軽量化のために、矩形領域を個々に分離するに先立
って半導体ウエーハの裏面を研削し、これによって半導
体ウエーハの厚さを減少せしめることが望まれることも
少なくない。半導体ウエーハの裏面の研削は、通常、ダ
イヤモンド砥粒をレジンボンドの如き適宜のボンドで固
着して形成した研削手段を、高速回転せしめながら半導
体ウエーハの裏面に押圧せしめることによって遂行され
ている。かような研削様式によって半導体ウエーハの裏
面を研削すると、半導体ウエーハの裏面に所謂加工歪が
生成され、これによって抗折強度が相当低減される。半
導体ウエーハの裏面に生成される加工歪を除去し、かく
して抗折強度の低減を回避するために、研削された半導
体ウエーハの裏面を遊離砥粒を使用してポリッジングす
ること、及び研削された半導体ウエーハの裏面を硝酸及
び弗化水素酸を含むエンチング液を使用して化学的エッ
チングすることが提案されている。更に、特開平２００
０−３４３４４０号公報には、適宜の布に砥粒を分散せ
しめて構成された研磨手段を使用して、半導体ウエーハ
の裏面を研磨することが開示されている。

【０００３】

【発明は解決しようとする課題】而して、遊離砥粒を使
用するポリッシングには、遊離砥粒の供給及び回収等に
煩雑な操作が必要であり効率が低い、大量に使用される
遊離砥粒を産業廃棄物として処理しなければならない、
という問題が存在する。エッチング液を使用する化学的
エッチングにも、大量に使用されるエッチング液を産業
廃棄物として処理しなければならない、という問題が存
在する。一方、布に砥粒を分散せしめて構成された研磨
手段による研磨においては、産業廃棄物として処理すべ
き物質が大量に生成されることがない。しかしながら、
未だ充分に満足し得る研磨効率及び研磨品質を達成する
ことができなかった。

【０００４】本発明は上記事実に鑑みてなされたもので
あり、その主たる技術的課題は、産業廃棄物として処理
すべき物質を大量に生成せしめることなく、半導体ウエ
ーハの裏面を高研磨効率及び高研磨品質で研磨して、そ
こに存在していた加工歪を除去することができる、新規
且つ改良された研磨工具を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
の結果、密度が０．２０ｇ／ｃｍ^３以上で硬度が３０以
上であるフェルト中に砥粒を分散せしめて形成した研磨
手段を具備する研磨工具によって、上記主たる技術的課
題を達成することができることを見出した。

【０００６】即ち、本発明によれば、上記主たる技術的
課題を達成する研磨工具として、支持部材、及び該支持
部材に固定された研磨手段を具備し、該研磨手段は密度
が０．２０ｇ／ｃｍ^３以上で硬度が３０以上であるフェ
ルトと該フェルト中に分散せしめられた砥粒とから構成
されている、ことを特徴とする研磨工具が提供される。

【０００７】好ましくは、該フェルトの密度は０．４０
ｇ／ｃｍ^３以上であり、該フェルトの硬度は５０以上で
ある。該研磨手段は０．０５乃至１．００ｇ／ｃｍ^３、
特に０．２０乃至０．７０ｇ／ｃｍ^３の砥粒を含有して
いるのが好ましい。該研磨手段の研磨面は該フェルトの
横目面と縦目面との双方を含むことができる。該砥粒は
０．０１乃至１００μm の粒径を有するものであるのが
好適である。該砥粒はシリカ、アルミナ、ホルステライ
ト、ステアタイト、ムライト、立方晶窒化硼素、ダイヤ
モンド、窒化珪素、炭化珪素、炭化硼素、炭酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化
ジルコニア、酸化セリウム、酸化クロム、酸化錫、酸化
チタンのうちの１種又は２種以上を含むものでよい。該
支持部材は円形支持面を有し、該研磨手段は該円形支持
面に接合された円板形状であるのが好適である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施形態につ
いて、添付図面を参照して更に詳細に説明する。

【０００９】図１及び図２は、本発明に従って構成され
た研磨工具の好適実施形態を図示している。全体を番号
２で示す図示の研磨工具は、支持部材４と研磨手段６と
から構成されている。支持部材４はアルミニウムの如き
適宜の金属から形成されているのが好都合であり、円板
形状であって平坦な円形支持面即ち下面を有する。図１
に図示する如く、支持部材４にはその上面から下方に延
びる盲ねじ孔７が、周方向に間隔をおいて複数個（図示
の場合には４個）形成されている。研磨手段６も円板形
状であり、支持部材４の外径と研磨手段６の外径は実質
上同一である。研磨手段６はエポキシ樹脂系接着剤の如
き適宜の接着剤によって支持部材４の下面（即ち平坦な
円形支持面）に接合されている。

【００１０】研磨手段６は、フェルトとこのフェルト中
に分散せしめられた多数の砥粒とから構成されているこ
とが重要である。フェルトは密度が０．２０ｇ／ｃｍ^３
以上、特に０．４０ｇ／ｃｍ^３以上であり、硬度が３０
以上、特に５０以上であることが重要である。本明細書
において使用する語句「硬度」は、ＪＩＳ規格Ｋ６２５
３の５（デュロメータ硬さ試験）に従って測定される硬
さを意味する。密度及び硬度が過小になると、所望研磨
効率及び研磨品質を達成することができない。フェルト
は羊毛から構成されたものに限定されることなく、ポリ
エステル、ポリプロピレン、耐熱ナイロン、ポリエステ
ル、アクリル、レーヨン、ケプラーの如き適宜の合成繊
維、シリカ、ガラスの如き耐炎化繊維、綿、麻の如き天
然繊維から構成されたフェルトを使用することができ
る。しかしながら、研磨効率及び研磨品質の点から９０
％以上の羊毛を含むフェルト、特に１００％羊毛である
フェルトが好適である。フェルト中に分散せしめられる
砥粒量は、０．０５乃至１，００ｇ／ｃｍ^３、特に０．
２０乃至０．７０ｇ／ｃｍ^３、であるのが好適である。

【００１１】フェルト中に分散せしめられた砥粒は、
０．０１乃至１００μm の粒径を有するものであるのが
好適である。砥粒は、シリカ、アルミナ、ホルステライ
ト、ステアタイト、ムライト、立方晶窒化硼素、ダイヤ
モンド、窒化珪素、炭化珪素、炭化硼素、炭酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化
ジルコニア、酸化セリウム、酸化クロム、酸化錫、酸化
チタンのいずれかから形成されたものでよい。必要に応
じて、２種乃至３種以上の砥粒をフェルト中に分散せし
めることもできる。フェルト中に砥粒を適宜に分散せし
めるためには、例えば、適宜の液体中に砥粒を混入し、
かかる液体をフェルトに含浸せしめる、或いはフェルト
の製造工程中にフェルト原料繊維中に砥粒を適宜に混入
することができる。フェルト中に砥粒を適宜に分散せし
めた後に、フェルトに適宜の液状接着剤、例えばフェノ
ール樹脂系接着液又はエポキシ樹脂系接着剤、を含浸せ
しめ、かかる接着剤によってフェルト中に砥粒を結合す
ることができる。

【００１２】図３に簡略に図示する如く、フェルトはシ
ートＳとして製造され、その延在方向面、即ちその表面
及び裏面、は横目面Ｈと称され、その厚さ方向面は縦目
面Ｖと称されている。図１及び図２に図示する研磨工具
２においては、研磨手段６を構成しているフェルトはシ
ートを円板形状に切り取ることによって形成されてお
り、従って研磨手段６の研磨面即ち下面８はフェルトの
横目面Ｈによって形成されている。所望ならば、フェル
トの縦目面Ｖを研磨面として使用することもできる。本
発明者等の経験によれば、フェルトの横目面Ｈを研磨面
として使用する場合に比べて、フェルトの縦目面Ｖを研
磨面として使用すると、研磨量が２０乃至３０％増大せ
しめられることが判明している。研磨品質を低下せしめ
ることなく研磨効率を増大せしめるためには、図４乃至
図７に例示する如く、研磨手段６の研磨面即ち下面をフ
ェルトの横目面Ｈと縦目面Ｖとを混在せしめて形成する
ことができる。図４に図示する研磨工具２においては、
研磨手段６の下面は、フェルトの横目面Ｈから形成され
た横目面領域８Ｈと、フェルトの縦目面Ｖから形成され
複数個の縦目面領域８Ｖとを含み、縦目面領域８Ｖは小
円形状であり横目面領域８Ｈ中に分散配置されている。
図５に図示する研磨工具２においては、研磨手段６の下
面は、中央円形横目面領域８Ｈとこの横目面領域８Ｈを
囲繞する外側環状縦目面領域８Ｖとから構成されてい
る。図６に図示する研磨工具２においては、研磨手段６
の下面は、横目面領域８Ｈと縦目面領域８Ｖとを交互に
同心状に配置して構成されている。図７に図示する研磨
工具２においては、研磨手段６の下面は、複数個のセグ
メント形状の横目面領域８Ｈと、横目面領域８Ｈ間を半
径方向に延びる複数個の縦目面領域８Ｖと、そして更に
これらの横目面領域８Ｈ及び縦目面領域８Ｖを囲繞する
外側環状縦目面領域８Ｈとを含んでいる。更に、図８に
図示する如く、研磨手段６に複数個のスリット１０を刻
設することもできる。スリット１０は同心状の配列され
た複数個の円形状及び／又は等角度間隔に配列された放
射形状でよい。

【００１３】図９は、本発明に従って構成された研磨工
具２が適用される、半導体ウエーハの裏面を研削し、研
磨する研削・研磨機を図示している。図の研削・研磨機
は全体を番号１２で示すハウジングを具備している。こ
のハウジング１２は、細長く延在する直方体形状の主部
１４を有する。主部１４の後端部には実質上鉛直に上方
に延びる直立壁１６が配設されている。そして、この直
立壁１６に２個の研削装置、即ち粗研削装置１８ａと精
密研削装置１８ｂとが配設されている。更に詳述する
と、直立壁１６の前面には２対の案内レール１９ａ及び
１９ｂが固定されている。案内レール対１９ａ及び１９
ｂの各々の案内レールは実質上鉛直に延びている。案内
レール対１９ａ及び１９ｂには、夫々、滑動ブロック２
０ａ及び２０ｂが鉛直方向に滑動自在に装着されてい
る。滑動ブロック２０ａ及び２０ｂの各々は２個の脚部
２２ａ及び２２ｂを有し、かかる脚部２２ａ及び２２ｂ
の各々が案内レール対１９ａ及び１９ｂの各々の各レー
ルに滑動自在に係合せしめられている。直立壁１６の前
面には、更に、支持部材２４ａ及び２４ｂ並びに支持部
材２６ａ及び２６ｂによって実質上鉛直に延びるねじ軸
２８ａ及び２８ｂが回転自在に装着されている。支持部
材２４ａ及び２４ｂにはパルスモータでよい電動モータ
３０ａ及び３０ｂも装着されており、かかるモータ３０
ａ及び３０ｂの出力軸は夫々ねじ軸２８ａ及び２８ｂに
連結されている。滑動ブロック２０ａ及び２０ｂの各々
には後方に突出する連結部（図示していない）が形成さ
れており、かかる連結部には鉛直方向に延びる貫通ねじ
孔が形成されており、ねじ軸２８ａ及び２８ｂの各々は
かかるねじ孔に螺合せしめられている。従って、モータ
３０ａ及び３０ｂが正転せしめられると、滑動ブロック
２０ａ及び２０ｂが下降せしめられ、モータ３０ａ及び
３０ｂが逆転せしめられると、滑動ブロック２０ａ及び
２０ｂが上昇せしめられる。滑動ブロック２０ａ及び２
０ｂの各々には前方に突出した支持部３２ａ及び３２ｂ
が形成されており、かかる支持部３２ａ及び３２ｂの各
々にはケース３４ａ及び３４ｂが固定されている。ケー
ス３４ａ及び３４ｂには実質上鉛直に延びる回転軸３６
ａ及び３６ｂが回転自在に装着されている。ケース３４
ａ及び３４ｂ内には電動モータ（図示していない）が配
設されており、かかるモータの出力軸は回転軸３４ａ及
び３４ｂに連結されている。回転軸３４ａ及び３４ｂの
下端には円板形状の装着部材３６ａ及び３６ｂが固定さ
れ、装着部材３６ａ及び３６ｂには研削工具３８ａ及び
３８ｂが装着されている。研削工具３８ａ及び３８ｂの
下面には円弧形状である複数個の研削部材が配設されて
いる。研削部材は、ダイヤモンド粒子をレジンボンドの
如き適宜の結合剤によって結合することによって形成さ
れたものであるのが好都合である。ケース３４ａ及び３
４ｂ内に配設されている上記モータが付勢されると、研
削工具３８ａ及び３８ｂが高速回転せしめられる。

【００１４】図９を参照して説明を続けると、ハウジン
グ１２の主部１４における後半部上面には、ターンテー
ブル４２が配設されている。このターンテーブル４２は
実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として回転自在に装
着されている。ターンテーブル４２には適宜の電動モー
タ（図示していない）が駆動連結されており、後に更に
言及する如く、ターンテーブル４２は１２０度毎間欠的
に回転せしめられる。ターンテーブル４２には周方向に
等角度間隔をおいて３個のチャック手段４４が配設され
ている。図示のチャック手段４４は実質上鉛直に延びる
中心軸線を中心として回転自在に装着された多孔性円板
から構成されている。チャック手段４４には適宜の電動
モータ（図示していない）が駆動連結されており、チャ
ック手段４４は５乃至１００ｒｐｍでよい回転速度で回
転せしめられる。チャック手段４４には真空源（図示し
ていない）が選択的に連通せしめられ、後に更に言及す
る如く、チャック手段４４上に載置された半導体ウエー
ハがチャック手段４４に真空吸着される。ターンテーブ
ル４２が１２０度毎間欠的に回転せしめられることによ
って、チャック手段４４の各々は、搬入及び搬出域４
６、粗研削域４８及び精密研削域５０に順次に位置せし
められる。後の説明から明確に理解される如く、搬入及
び搬出域４６は研磨域としても機能する。

【００１５】ハウジング１２の主部１４における前半部
上面には、カセット搬入域５２、カセット搬出域５４、
搬送機構５６、半導体ウエーハ受入手段５８及び洗浄手
段６０が配設されている。ハウジング１２の主部１４の
中間部上面には、搬送機構６２及び６４が配設されてい
る。カセット搬入域５２上には、裏面を研削・研磨すべ
き複数個の半導体ウエーハＷを収容したカセットＣが載
置される。カセット搬出域５４には、裏面が研削・研磨
された半導体ウエーハＷを収容するためのカセットＣが
載置される。搬送機構５６は、カセット搬入域５２上に
載置されているカセットＣから半導体ウエーハＷを１枚
毎搬出し、表裏を反転せしめて半導体ウエーハ受入手段
５８上に載置する。搬送機構６２は、裏面を上方に向け
て半導体ウエーハ受入手段５８上に載置されている半導
体ウエーハＷを、搬入・搬出域４６に位置せしめられて
いるチャック手段４４上に搬入する。

【００１６】裏面を上方に向けて露呈せしめた状態でチ
ャック手段４４上に搬入された半導体ウエーハＷは、タ
ーンテーブル４２の間欠的回転によってチャック手段４
４と共に粗研削域４８に位置せしめられる。粗研削域４
８においては、半導体ウエーハＷを保持したチャック手
段４４が回転せしめられると共に、研削工具３８ａが高
速回転せしめられる。そして、研削工具３８ａが半導体
ウエーハＷの裏面に押圧せしめられて漸次下降せしめら
れ、これによって半導体ウエーハＷの裏面が研削され
る。研削工具３８ａの中心軸線とチャック手段４４の中
心軸線とは所定距離だけ変位せしめられており、半導体
ウエーハＷの裏面全体に渡って充分均一に研削工具３８
ａが作用せしめられる。粗研削域４８において粗研削さ
れた半導体ウエーハＷは、ターンテーブル４２の間欠的
回転によってチャック手段４４と共に精密研削域５０に
位置せしめられる。そして、研削工具３８ｂによって半
導体ウエーハＷの裏面が精密研削される。研削工具３８
ｂによる精密研削様式は、研削工具３８ａによる粗研削
様式と同様である。精密研削域５０において精密研削さ
れた半導体ウエーハＷは、ターンテーブル４２の間欠的
回転によってチャック手段４４と共に搬入・搬出域４６
に位置せしめられる。そして、この搬入・搬出域４６に
おいては、後に更に詳述するとおりにして、半導体ウエ
ーハＷの裏面が研磨される。

【００１７】次いで、搬送機構６４は、搬入・搬出域４
６に位置せしめられているチャック手段４４上の半導体
ウエーハＷを洗浄手段６０に搬送する。洗浄手段６０
は、半導体ウエーハＷを高速回転せしめながら純水でよ
い洗浄液を噴射し、半導体ウエーハＷを洗浄し、乾燥す
る。搬送機構５６は、洗浄し、乾燥された半導体ウエー
ハＷを再び反転せしめて表面が上方に向く状態にせしめ
て、カセット搬出域５４上に載置されているカセットＣ
内に搬入する。カセット搬入域５２に載置されているカ
セットＣ内の半導体ウエーハＷが全て搬出されると、か
かるカセットＣが裏面を研削・研磨すべき半導体ウエー
ハＷを収容した次のカセットＣに交換される。また、カ
セット搬出域５４に載置されているカセットＣに所定数
の半導体ウエーハＷが収納されると、かかるカセットＣ
が搬出されて空のカセットＣが載置される。

【００１８】而して、図示の研削・研磨機における上述
したとおりの構成及び作用、即ち搬入・搬出域４６にお
ける半導体ウエーハＷの裏面の研磨に関する構成及び作
用以外の構成及び作用は、例えば株式会社ディスコから
商品名「ＤＦＧ８４１」として販売されている研削機に
おける構成及び作用と実質上同一であり、既に当業者に
は周知のものである。それ故に、これらの構成及び作用
の詳細な説明は本明細書においては省略する。

【００１９】図示の研削・研磨機においては、半導体ウ
エーハＷの裏面を研削するための粗研削装置１８ａ及び
精密研削装置１８ｂに加えて、研削された半導体ウエー
ハＷの裏面を研磨するための研磨装置６６が配設されて
いる。図９と共に図１０を参照して説明すると、ハウジ
ング１２の主部１４の後半部上面の両側縁部には、実質
上鉛直に上方に延びる支柱６７及び６８が配設されてい
る。そして、かかる支柱６７及び６８間には実質上水平
に延びる案内レール７０が固定されており、案内レール
７０には滑動ブロック７２が滑動自在に装着されてい
る。図９と共に図１０を参照することによって明確に理
解される如く、案内レール７０は矩形状の横断面形状を
有し、滑動ブロック７２には案内レール７０が挿通せし
められている矩形状の横断面形状を有する開口７４が形
成されている。支柱６７及び６８間には、更に、実質上
水平に延びるねじ軸７６が回転自在に装着されている。
支柱６８には電動モータ７８が装着されており、この電
動モータ７８の出力軸はねじ軸７６に連結されている。
一方、滑動ブロック７２には実質上水平に延びる貫通ね
じ孔８０が形成されており、ねじ軸７６はねじ孔８０に
螺合せしめられている。従って、電動モータ７８が正転
せしめられると滑動ブロック７２が矢印８２で示す方向
に往動せしめられ、電動モータ７２が逆転せしめられる
と滑動ブロック７２が矢印８４で示す方向に復動せしめ
られる。

【００２０】図９及び図１０を参照して説明を続ける
と、滑動ブロック７２の前面には実質上鉛直に延びる案
内レール８６が形成されており、この案内レール８６に
沿って滑動自在に昇降ブロック８８が装着されている。
案内レール８６の横断面形状はは前方に向かって幅が漸
次増大する逆台形、即ち鳩尾形状であり、昇降ブロック
８８には対応した横断面形状を有する被案内溝９０が形
成されており、案内レール８６に案内溝９０が係合せし
められている。図１０に明確に図示する如く、滑動ブロ
ック７２の案内レール８６には実質上鉛直に延びる貫通
穴９２が形成されている。そして、この貫通穴９２には
空気圧シリンダ機構９４のシリンダ９６が固定されてい
る。昇降ブロック８８の下端部には後方に突出する突出
部９８が形成されており、かかる突出部９８には開口１
００が形成されている。空気圧シリンダ機構９４のピス
トン１０２は滑動ブロック７２から下方に延出し、昇降
ブロック８８の突出部９８に形成されている開口１００
を通って下方に延びている。ピストン１０２の下端に
は、開口１００よりも大きいフランジ１０４が固定され
ている。昇降ブロック８８内には電動モータ１０６が固
定されており、かかる電動モータ１０６の出力軸には実
質上鉛直に延びる回転軸１０８が連結されている。昇降
ブロック８８から下方に延出せしめられている回転軸１
０８の下端には装着部材１１０が固定されている、そし
て、この装着部材１１０の下面に図１及び図２に図示す
る研磨工具２が固定されている。更に詳述すると、装着
部材１１０は研磨工具２の支持部材４の外径と実質上同
一の外径を有する円板形状であり、周方向に間隔をおい
て複数個（図示の場合は４個）の貫通孔が形成されてい
る。装着部材１１０に形成されている貫通孔を通して、
研磨工具２の支持部材４に形成されている盲ねじ孔８に
止めねじ１１４を螺合することによって、装着部材１１
０の下面に研磨工具２が固定されている。図示の実施形
態においては、更に、ハウジング１２の主部１４には、
搬入・搬出域４６に位置するチャック手段４４上に保持
されている半導体ウエーハＷに向けて純水でよい洗浄液
を噴射する洗浄手段１１６と、搬入・搬出域４６に位置
するチャック手段４４上に保持されている半導体ウエー
ハＷに向けて空気、好ましくは加熱空気、を噴射する乾
燥手段１１８が配設されている。

【００２１】研磨装置６６の作用を要約して説明する
と、ターンテーブル４２が間欠的に回転せしめられる
時、そしてまた搬入・搬出域４６に位置せしめられてい
るチャック手段４４上に半導体ウエーハＷが搬入される
時及びチャック手段４４から半導体ウエーハＷが搬出さ
れる時には、空気圧シリンダ機構９４のピストン１０２
が図１０に二点鎖線で示す位置まで収縮せしめられ、ピ
ストン１０２の先端に配設されたフランジ１０４が昇降
ブロック８８の突出部９８に作用することによって昇降
ブロック８８が図１０に二点鎖線で示す上昇位置まで上
昇せしめられる。昇降ブロック８８が上昇位置に位置せ
しめられると、研磨手段６６の研磨工具２は搬入・搬出
域４６に位置するチャック手段４４及びその上に保持さ
れている半導体ウエーハＷから上方に離隔せしめられ
る。ターンテーブル４２が間欠的に回転せしめられて、
裏面が粗研削域４８において粗研削され精密研削域５０
において精密研削された半導体ウエーハＷを保持したチ
ャック手段４４が搬入・搬出域４６に位置せしめられる
と、洗浄手段１１６が半導体ウエーハＷの裏面に洗浄液
を噴射し、半導体ウエーハＷの裏面から研削屑を排出せ
しめる。次いで、乾燥手段１１８が半導体ウエーハＷの
裏面に空気を噴射して乾燥せしめる。

【００２２】しかる後に、空気圧シリンダ機構９４のピ
ストン１０２が図１０に実線で示す位置まで伸張せしめ
られる。かくすると、ピストン１０２の先端に配設され
ているフランジ１０４が昇降ブロック８８の突出部９８
から下方に離隔せしめられ、昇降ブロック８８及びこれ
に装着されている電動モータ１０６、回転軸１０８、装
着部材１１０及び研磨工具２の自重によって研磨工具２
の研磨手段６が半導体ウエーハＷの裏面に押圧される。
所望ならば、昇降ブロック８８及びこれに装着された種
々の構成要素の自重に加えて又はこれに代えて、例えば
圧縮ばねの如き適宜の弾性偏倚手段を配設し、かかる弾
性偏倚手段によって研磨手段６を半導体ウエーハＷの裏
面に押圧せしめることもできる。研磨工具２の研磨手段
６を半導体ウエーハＷの裏面に押圧せしめると同時に或
いはその前又は後に、チャック手段４４が回転せしめら
れると共にモータ１０６が付勢されて研磨工具２が回転
せしめられる。そしてまた、モータ７２が正転と逆転と
を繰り返し、滑動ブロック７２が矢印８２及び８４で示
す方向に往復動せしめられ、従って研磨工具２が矢印８
２及び８４で示す方向に往復動せしめられる。かくして
半導体ウエーハＷの裏面が研磨される。

【００２３】本発明者等の経験によれば、上述したとお
りにして半導体ウエーハＷの裏面を研磨工具２によって
研磨する際には、チャック手段４４を比較的低速で、好
ましくは５乃至２００ｒｐｍ、特に１０乃至３０ｒｐｍ
の回転速度で回転せしめ、研磨工具２は比較的高速で、
好ましくは２０００乃至２００００ｒｐｍ、特に５００
０乃至８０００ｒｐｍの回転速度で回転せしめるのが好
適である。チャック手段４４の回転方向と研磨工具２の
回転方向とは同一でもよいが、相互に逆方向であるのが
好都合である。研磨工具２の矢印８２及び８４で示す方
向における往復動に関しては、半導体ウエーハＷの直径
と同一乃至これより幾分大きい振幅で３０乃至９０秒間
に研磨工具２を一往復せしめることができる。半導体ウ
エーハＷの裏面に対する研磨工具２の押圧力は１００乃
至３００ｇ／ｃｍ^２、特に１８０乃至２２０ｇ／ｃｍ^２
であるのが好適である。図１０に図示する如く、研磨工
具２の研磨手段６の直径は半導体ウエーハＷの直径と略
同一でよい。半導体ウエーハＷの裏面の全体に渡って研
磨手段６の全体が充分均一に作用するようになすため
に、チャック手段４４上に保持されている半導体ウエー
ハＷの中心軸線と研磨手段６の中心軸線とは、実質上水
平な方向（即ちチャック手段４４の回転中心軸線及び研
磨工具２の回転中心軸線に対して垂直な方向）で且つ研
磨工具２の矢印８２及び８４で示す往復動方向に対して
垂直な方向に、研磨手段６の半径の１／３乃至１／２程
度相互に変位せしめられているのが好適である。

【００２４】半導体ウエーハＷの裏面を粗研削装置１８
ａで粗研削し、精密研削装置１８ｂで精密研削すると、
当業者には周知の如く、半導体ウエーハＷの裏面には所
謂ソーマークが生成され、そしてまた裏面から０．２μ
m 程度の深さ渡って所謂加工歪（かかる加工歪は透過型
電子顕微鏡によって観察することによって明確に把握す
ることができる）が生成される。然るに、研削の後に半
導体ウエーハＷの裏面を本発明に従って構成された研磨
工具２によって研磨することによって１．０μm 程度の
深さに渡って表層を除去すると、半導体ウーエハＷの裏
面を鏡面にせしめることができ、そしてまた加工歪を実
質上消失せしめることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の研磨工具によれば、産業廃棄物
として処理すべき物質を大量に生成せしめることなく、
半導体ウエーハの裏面を高研磨効率及び高研磨品質で研
磨して、そこに存在していた加工歪を除去することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された研磨工具の好適実施
形態を示す斜面図。

【図２】図１の研磨工具を倒立状態で示す斜面図。

【図３】フェルトの一部を示す斜面図。

【図４】本発明に従って構成された研磨工具の他の実施
形態を倒立状態で示す斜面図。

【図５】本発明に従って構成された研磨工具の更に他の
実施形態を倒立状態で示す斜面図。

【図６】本発明に従って構成された研磨工具の更に他の
実施形態を倒立状態で示す斜面図。

【図７】本発明に従って構成された研磨工具の更に他の
実施形態を倒立状態で示す斜面図。

【図８】本発明に従って構成された研磨工具の更に他の
実施形態を倒立状態で示す斜面図。

【図９】本発明に従って構成された研磨工具が適用され
る研削・研磨機を示す斜面図。

【図１０】図９の研削・研磨機における研磨装置の一部
を示す断面図。

【符号の説明】

２：研磨工具４：支持部材６：研磨手段

フロントページの続きＦターム(参考） 3C063 AA06 AB05 BB02 BB03 BB04 BB07 BB25 BC03 BE04 BG07 BH07 CC16 EE10 FF23 FF30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持部材、及び該支持部材に固定された
研磨手段を具備し、該研磨手段は密度が０．２０ｇ／ｃ
ｍ^３以上で硬度が３０以上であるフェルトと該フェルト
中に分散せしめられた砥粒とから構成されている、こと
を特徴とする研磨工具。
【請求項２】該フェルトの密度は０．４０ｇ／ｃｍ^３
以上である、請求項１記載の研磨工具。
【請求項３】該フェルトの硬度は５０以上である、請
求項１又は２記載の研磨工具。
【請求項４】該研磨手段は０．０５乃至１．００ｇ／
ｃｍ^３の砥粒を含有している、請求項１から３までのい
ずれかに記載の研磨工具。
【請求項５】該研磨手段は０．２０乃至０．７０ｇ／
ｃｍ^３の砥粒を含有している、請求項４記載の研磨工
具。
【請求項６】該フェルトは重量割合で９０％以上の羊
毛を含んでいる、請求項１から５までのいずれかに記載
の研磨工具。
【請求項７】該研磨手段の研磨面は該フェルトの横目
面と縦目面との双方を含んでいる請求項１から６までの
いずれかに記載の研磨工具。
【請求項８】該砥粒は０．０１乃至１００μm の粒径
を有する、請求項１から７までのいずれかに記載の研磨
工具。
【請求項９】該砥粒はシリカ、アルミナ、ホルステラ
イト、ステアタイト、ムライト、立方晶窒化硼素、ダイ
ヤモンド、窒化珪素、炭化珪素、炭化硼素、炭酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化
ジルコニア、酸化セリウム、酸化クロム、酸化錫、酸化
チタンのうちの１種又は２種以上を含む、請求項１から
８までのいずれにかに記載の研磨工具。
【請求項１０】該支持部材は円形支持面を有し、該研
磨手段は該円形支持面に接合された円板形状である、請
求項１から９までのいずれかに記載の研磨工具。