JPH04346429A - ウエーハ外周の鏡面面取り装置 - Google Patents

ウエーハ外周の鏡面面取り装置

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JPH04346429A
JPH04346429A JP3148231A JP14823191A JPH04346429A JP H04346429 A JPH04346429 A JP H04346429A JP 3148231 A JP3148231 A JP 3148231A JP 14823191 A JP14823191 A JP 14823191A JP H04346429 A JPH04346429 A JP H04346429A
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mirror
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長谷川　文彦
Masayuki Yamada
正幸 山田
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/065—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers

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  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエーハの外周を鏡面
面取りする装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの基板として用いられる
半導体ウエーハは、例えばシリコン等の単結晶インゴッ
トをその棒軸に対して直角方向にスライスし、スライス
して得られたものに、面取り、ラッピング、エッチング
、アニーリング、ポリッシング等の処理を施すことによ
って得られる。
【０００３】ところで、上述のようにして得られる半導
体ウエーハは、エッジのチッピング防止等のために、そ
の外周縁が面取りされるが、最近では特に鏡面面取りさ
れる傾向にある。
【０００４】上記鏡面面取りは、例えば図７に示すよう
に、吸着盤１０１に吸着されて矢印方向に回転される半
導体ウエーハＷの外周に、スラリーを加注し、且つ研磨
布を貼設した回転円板１１１を矢印方向に回転させなが
ら押圧することによってなされ、該回転円板１１１の傾
角を変えることによって、例えば図８に示すように半導
体ウエーハＷの外周縁は研磨面ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅから
成る断面多角形状に面取りされる。
【０００５】ところで、従来、図８に示す断面多角形状
の面取りを効率良く行なうために、研磨面ａ，ｂ，ｃを
得るための回転円板１１１を所定の角度だけ傾斜させて
複数用意し、研磨面ａ，ｂ，ｃが得られた後に半導体ウ
エーハＷを反転し、この反転された半導体ウエーハＷに
対して面取り加工を施して残りの研磨面ｄ，ｅを得る方
法が採られていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の面取り方法では、装置が複雑化する上、研磨布の寿
命が短く、しかも断面多角形状の面取りしか行なえず、
面取り断面形状を滑らかな円弧状とすることができない
という問題があった。又、半導体ウエーハＷの両面を吸
着すると、製品面を含む両面に吸着傷が残り、好ましく
ない結果を招くという問題もあった。
【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
、その目的とする処は、ウエーハの片面を吸着保持する
だけで該ウエーハの外周を断面円弧状の滑らかな曲面に
鏡面面取りすることができるとともに、研磨布の寿命延
長を図ることができる構造単純でコンパクトなウエーハ
外周の鏡面面取り装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、研磨布を貼設して成る回転定盤と、該回転定盤
の回転軸方向及びこれに直交する方向に移動自在であっ
て、回転定盤の回転軸に直交する軸回りに回動可能で、
且つ回動軸に直交する軸回りに回転可能に支持された吸
着盤と、前記回転定盤及び吸着盤の駆動手段と、吸着盤
にウエーハを吸着せしめる吸着手段を含んでウエーハ外
周の鏡面面取り装置を構成したことをその特徴とする。
【０００９】
【作用】吸着手段によってウエーハを吸着盤に吸着せし
め、該吸着盤をその中心軸回りに回転させながら回転定
盤に対して移動させ、これに吸着されたウエーハの外周
を、回転する回転定盤の研磨布に押圧し、スラリーを加
注しつつ、当該吸着盤を連続的に回動させながらこれを
徐々に傾斜させれば、ウエーハは、その片面のみが吸着
された状態で、その外周縁を研磨布によって滑らかな円
弧状断面に鏡面面取りされる。このとき、大径の回転定
盤に貼着された研磨布は、その広い範囲が面取り加工に
供されるため、急激な劣化が防がれ、その寿命延長が図
られる。
【００１０】又、当該鏡面面取り装置は、単一の吸着盤
を有し、ウエーハの反転装置等も不要であるため、構造
単純で、且つコンパクトに構成され得る。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
【００１２】図１は本発明に係る鏡面面取り装置の側面
図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１の矢視Ｂ
−Ｂ線方向の図である。
【００１３】図において、１はその上面に研磨布２を貼
設して成る回転定盤であって、これは不図示の駆動源に
よってＺ軸（垂直軸）に平行な回転軸Ｌ１回りに矢印θ
ＸＹ方向に回転駆動される。
【００１４】又、上記回転定盤１の上方には、左右のガ
イドレール４，４が互いに平行、且つ水平に設置されて
おり、該ガイドレール４，４には吸着盤ユニット５がガ
イドレール４，４に沿ってＸ軸方向に移動自在に支持さ
れている。即ち、吸着盤ユニット５の下方が開口するチ
ャンネル状の枠体６は、これの前後及び左右に支承され
た計４つのローラ７…を介してガイドレール４，４に移
動自在に支持されており、該枠体６の中央部には加圧シ
リンダ８が垂直に固設されている。そして、レール４，
４の一端には駆動モータＭ１が固設されており、該駆動
モータＭ１によって回転駆動されるボールネジ軸９の先
部には枠体６が結着されており、駆動モータＭ１の駆動
によって吸着盤ユニット５はガイドレール４，４に沿っ
てＸ軸方向に移動せしめられる。
【００１５】更に、上記加圧シリンダ８の下方へ延出す
るロッド８ａには、支持部材１０がＺ軸方向に上下動自
在に支持されており、該支持部材１０の上部１０ａ…は
、図２に示すように、前記枠体６のガイド溝６ａ…に下
方から上下摺動自在に嵌合している。従って、加圧シリ
ンダ８の駆動によって支持部材１０は枠体６にガイドさ
れながらＺ軸方向に上下動せしめられる。
【００１６】そして、この支持部材１０には、吸着盤１
１が前記回転定盤１の回転軸Ｌ１に直交する軸Ｌ２回り
に回動自在であって、且つ軸Ｌ２に直交する軸Ｌ３回り
に回転自在に支持されている。即ち、吸着盤１１は支持
部材１０の下部にＹ軸方向に平行に架設された回動軸１
２に支持されており、回動軸１２がサーボモータＭ２に
よって回動されることによって、吸着盤１１は軸Ｌ２を
中心にθＺＸ方向に回動（傾転）せしめられる。又、図
２に示すように、回動軸１２の中央ボス部１２ａには、
回転軸１３が回転自在に貫通しており、該回転軸１３の
一端に吸着盤１１が支持されている。そして、回転軸１
３が駆動モータＭ３によって回転駆動されると、吸着盤
１１は軸Ｌ３回りにθＸＹＺ方向に回転駆動される。尚
、吸着盤１１には、ウエーハＷを真空吸着すべき不図示
の吸着手段が設けられている。
【００１７】次に、本鏡面面取り装置によるウエーハＷ
の面取り作業を図４に基づいて説明する。
【００１８】不図示の吸着手段によって吸着盤１１にウ
エーハＷを吸着せしめ、モータＭ１を駆動してユニット
５をレール４，４に沿ってＸ軸方向に移動せしめて図４
の右端に示すように回転定盤１の径方向外方へ位置せし
める。これと同時に、加圧シリンダ８とサーボモータＭ
２及び駆動モータＭ３を駆動し、図４の右端に示すよう
に、吸着盤１１及びこれに吸着されたウエーハＷを軸Ｌ
２回りに回動せしめ、スラリーを加注しつ、ウエーハＷ
の吸着面側の外周縁を、不図示の駆動手段によって軸Ｌ
１回りに回転駆動されている回転定盤１の研磨布２の外
端部近傍に所定の圧力で押圧する。
【００１９】ここで、ウエーハＷの研磨布２への押圧力
を図５に示す説明図に基づいて算出する。
【００２０】即ち、図５に示すように、加圧シリンダ８
の上室圧をＰ１、下室圧をＰ２、ピストン受圧面積をＳ
、ピストン系の自重をＷ１、ウエーハＷが研磨布２から
受ける反力をＦ１とすれば、力の釣合より次式が成り立
つ。
【００２１】
【数１】Ｆ１−Ｗ１＝Ｓ（Ｐ１−Ｐ２）　　……（１）
【００２２】
【数２】∴Ｆ１＝Ｗ１＋Ｓ（Ｐ１−Ｐ２）　　……（２
）然るに、ウエーハＷの研磨布２への押圧力の大きさは
、該ウエーハＷが研磨布２から受ける反力Ｆ１（絶対値
）に等しいため、この押圧力が（２）式にて表わされる
Ｆ１になるようにＰ１とＰ２を制御すれば良い。
【００２３】而して、上記状態から駆動モータＭ１、加
圧シリンダ８及びサーボモータＭ２を駆動制御し、吸着
盤ユニット５を図４の矢印Ｘ方向に移動させながら、吸
着盤１１を回動軸１２を中心にθＺＸ方向に連続的に回
動させ、ウエーハＷをその外周縁が研磨布２上に所定の
圧力で押圧される状態に保ったまま、該ウエーハＷをこ
れの研磨布２への当接点を支点として回動させれば、当
該ウエーハＷはその片面のみが吸着された状態で、その
外周縁が研磨布２によって図６に示すような滑らかな円
弧状断面に鏡面面取りされる。このとき、大径の回転定
盤１に貼着された研磨布２は、その広い範囲が面取り加
工に供されるため、急激な劣化が防がれ、その寿命延長
が図られる。尚、ウエーハＷの吸着面の微少傷は、後加
工によって除去される。
【００２４】又、当該鏡面面取り装置は、単一の吸着盤
１１を有し、ウエーハＷの反転装置等も不要であるため
、構造単純でコンパクトに構成され得る。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、研磨布を貼設して成る回転定盤と、該回転定盤の
回転軸方向及びこれに直交する方向に移動自在であって
、回転定盤の回転軸に直交する軸回りに回動可能で、且
つ回動軸に直交する軸回りに回転可能に支持された吸着
盤と、前記回転定盤及び吸着盤の駆動手段と、吸着盤に
ウエーハを吸着せしめる吸着手段を含んで構成されるウ
エーハ外周の鏡面面取り装置を構成したため、ウエーハ
の片面を吸着保持するだけで該ウエーハの外周を断面円
弧状の滑らかな曲面に鏡面面取りすることができるとと
もに、研磨布の寿命延長及び当該鏡面面取り装置の構造
単純化・コンパクト化を図ることができるという効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鏡面面取り装置の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１の矢視Ｂ−Ｂ線方向の図である。
【図４】本発明に係る鏡面面取り装置の作用説明図であ
る。
【図５】ウエーハの押圧力を算出するための説明図であ
る。
【図６】本発明に係る鏡面面取り装置によって面取りさ
れたウエーハの部分断面図である。
【図７】従来の面取り方法を示す斜視図である。
【図８】従来の方法によって面取りされたウエーハの部
分断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　回転定盤 ２　　　　　　研磨布 ５　　　　　　吸着盤ユニット ８　　　　　　加圧シリンダ １１　　　　吸着盤 Ｍ１　　　　駆動モータ Ｍ２　　　　サーボモータ Ｍ３　　　　駆動モータ Ｌ１　　　　回転定盤の回転軸 Ｌ２　　　　吸着盤の回動軸 Ｌ３　　　　吸着盤の回転軸 Ｗ　　　　　　ウエーハ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　研磨布を貼設して成る回転定盤と、該
    回転定盤の回転軸方向及びこれに直交する方向に移動自
    在であって、回転定盤の回転軸に直交する軸回りに回動
    可能で、且つ回動軸に直交する軸回りに回転可能に支持
    された吸着盤と、前記回転定盤及び吸着盤の駆動手段と
    、吸着盤にウエーハを吸着せしめる吸着手段を含んで構
    成されることを特徴とするウエーハ外周の鏡面面取り装
    置。
JP3148231A 1991-05-24 1991-05-24 ウエーハ外周の鏡面面取り装置 Expired - Lifetime JP2719855B2 (ja)

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