JPH11254312A - 形状制御を伴ったウェーハの枚葉加工方法及び加工装置 - Google Patents
形状制御を伴ったウェーハの枚葉加工方法及び加工装置Info
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- JPH11254312A JPH11254312A JP5957498A JP5957498A JPH11254312A JP H11254312 A JPH11254312 A JP H11254312A JP 5957498 A JP5957498 A JP 5957498A JP 5957498 A JP5957498 A JP 5957498A JP H11254312 A JPH11254312 A JP H11254312A
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工中のウェーハの形状に応じて加工条件を
制御することにより、目標形状に一致したウェーハを高
い歩留りで製造する。 【構成】 ウェーハ1の中心からエッジに至る範囲の両
面に基準側リング状定盤13及び移動側リング状定盤2
3を押し当て、ウェーハ1の両面を枚葉加工する際、摩
擦方向の振れを規制した偏角軸受50で移動側回転軸1
1を支持し、リング状定盤13,23の外側でウェーハ
1の両面に対向した複数のセンサs11〜s 13,s21〜s
23でウェーハ1の形状を測定する。測定結果を目標形状
と比較演算し、演算結果に応じて移動側回転軸21の傾
き角を制御する。或いは、移動側回転軸21の傾き角θ
からウェーハ1の形状を推定し、推定結果を目標形状と
比較演算し、演算結果に応じて移動側回転軸21の傾き
角θを制御する。 【効果】 ウェーハ1に対するリング状定盤23の傾き
角が加工中に制御されるため、ウェーハ1が高精度で目
標形状に加工仕上げされる。
制御することにより、目標形状に一致したウェーハを高
い歩留りで製造する。 【構成】 ウェーハ1の中心からエッジに至る範囲の両
面に基準側リング状定盤13及び移動側リング状定盤2
3を押し当て、ウェーハ1の両面を枚葉加工する際、摩
擦方向の振れを規制した偏角軸受50で移動側回転軸1
1を支持し、リング状定盤13,23の外側でウェーハ
1の両面に対向した複数のセンサs11〜s 13,s21〜s
23でウェーハ1の形状を測定する。測定結果を目標形状
と比較演算し、演算結果に応じて移動側回転軸21の傾
き角を制御する。或いは、移動側回転軸21の傾き角θ
からウェーハ1の形状を推定し、推定結果を目標形状と
比較演算し、演算結果に応じて移動側回転軸21の傾き
角θを制御する。 【効果】 ウェーハ1に対するリング状定盤23の傾き
角が加工中に制御されるため、ウェーハ1が高精度で目
標形状に加工仕上げされる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加工中にウェーハの形
状を測定しながら目標形状に表面加工する方法及び装置
に関する。
状を測定しながら目標形状に表面加工する方法及び装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】インゴットをスライスして得られたウェ
ーハには、厚み,平坦度,平滑度等にバラツキがある。
ウェーハは、バラツキを除去し半導体デバイスの作り込
みに好適な表面状態とするため、ラッピング,ポリシン
グ,仕上げ研磨等の工程を経て製品化される。代表的な
ラッピングや表面研磨等では、キャリアに保持した複数
のウェーハを下定盤の上に配置し、上定盤と下定盤との
間にウェーハを挟み、ウェーハの両面を同時に加工する
方式が採用されている。この方式では、下定盤の中心に
位置するサンギアの回りにウェーハが公転及び自転しな
がら加工されるため、均一な表面仕上りが得られる。し
かし、被加工物であるウェーハが大口径になるに従って
極端に規模の大きな装置が必要になり、設備負担及びメ
ンテナンスにかかる負担が大きくなる。また、加工され
るウェーハの厚みを揃える必要があるが、複数のウェー
ハの出来具合が異なるため平均的調整しか行えない。
ーハには、厚み,平坦度,平滑度等にバラツキがある。
ウェーハは、バラツキを除去し半導体デバイスの作り込
みに好適な表面状態とするため、ラッピング,ポリシン
グ,仕上げ研磨等の工程を経て製品化される。代表的な
ラッピングや表面研磨等では、キャリアに保持した複数
のウェーハを下定盤の上に配置し、上定盤と下定盤との
間にウェーハを挟み、ウェーハの両面を同時に加工する
方式が採用されている。この方式では、下定盤の中心に
位置するサンギアの回りにウェーハが公転及び自転しな
がら加工されるため、均一な表面仕上りが得られる。し
かし、被加工物であるウェーハが大口径になるに従って
極端に規模の大きな装置が必要になり、設備負担及びメ
ンテナンスにかかる負担が大きくなる。また、加工され
るウェーハの厚みを揃える必要があるが、複数のウェー
ハの出来具合が異なるため平均的調整しか行えない。
【0003】他方、1枚のウェーハから切り出される半
導体チップの個数を考慮すると、大口径のウェーハほど
生産性の面で有利といえる。そこで、本発明者等は、設
備の大型化を招くことなく大口径のウェーハを表面加工
できる装置を開発し、特願平9−180881号として
出願した。先願で提案した装置は、図1に示すように基
準側ラップ機構10と移動側ラップ機構20とを水平方
向又は垂直方向に対向させ、ラッピングされるウェーハ
1を両ラップ機構10と20との間に位置させている。
基準側ラップ機構10は、基準回転軸11の端部に円盤
12を設け、円盤12にリング状の定盤13を固定して
いる。リング状定盤13は、基準回転軸11に伝達され
る動力で矢印a方向に回転される。移動側ラップ機構2
0は、移動側回転軸21の端部に円盤22を取り付け、
円盤22にリング状の定盤23を固定している。リング
状定盤23は、基準側のリング状定盤13と同一の面積
をもっており、移動側回転軸21に伝達される動力で矢
印b方向に回転される。
導体チップの個数を考慮すると、大口径のウェーハほど
生産性の面で有利といえる。そこで、本発明者等は、設
備の大型化を招くことなく大口径のウェーハを表面加工
できる装置を開発し、特願平9−180881号として
出願した。先願で提案した装置は、図1に示すように基
準側ラップ機構10と移動側ラップ機構20とを水平方
向又は垂直方向に対向させ、ラッピングされるウェーハ
1を両ラップ機構10と20との間に位置させている。
基準側ラップ機構10は、基準回転軸11の端部に円盤
12を設け、円盤12にリング状の定盤13を固定して
いる。リング状定盤13は、基準回転軸11に伝達され
る動力で矢印a方向に回転される。移動側ラップ機構2
0は、移動側回転軸21の端部に円盤22を取り付け、
円盤22にリング状の定盤23を固定している。リング
状定盤23は、基準側のリング状定盤13と同一の面積
をもっており、移動側回転軸21に伝達される動力で矢
印b方向に回転される。
【0004】リング状定盤13と23との回転方向を逆
にすることにより、定盤13,23に加わる力を等しく
し、ウェーハ1の両面に同一の摩擦力を発生させる。ま
た、ウェーハ1に加わる回転トルクは、ウェーハ1の表
裏で相殺され、結果として定盤13,23の加工面1
4,24でウェーハ1が加圧保持される。加工面14,
24には、必要に応じて適宜のコーティングを施すこと
ができる。たとえば、クロスを貼り付けた加工面14,
24は、鏡面研磨に使用することも可能である。移動側
ラップ機構20のリング状定盤23は、圧力機構(図示
せず)により矢印c方向に移動自在となっている。これ
により、加工面は、摩耗に応じて矢印c方向に移動さ
れ、移動量に拘らずウェーハ1に加わる加圧力が一定に
保たれる。ウェーハ1には、表裏両面に配置したウェー
ハ回転支持機構30の駆動ローラ31,31・・により
矢印d方向の回転が与えられる。
にすることにより、定盤13,23に加わる力を等しく
し、ウェーハ1の両面に同一の摩擦力を発生させる。ま
た、ウェーハ1に加わる回転トルクは、ウェーハ1の表
裏で相殺され、結果として定盤13,23の加工面1
4,24でウェーハ1が加圧保持される。加工面14,
24には、必要に応じて適宜のコーティングを施すこと
ができる。たとえば、クロスを貼り付けた加工面14,
24は、鏡面研磨に使用することも可能である。移動側
ラップ機構20のリング状定盤23は、圧力機構(図示
せず)により矢印c方向に移動自在となっている。これ
により、加工面は、摩耗に応じて矢印c方向に移動さ
れ、移動量に拘らずウェーハ1に加わる加圧力が一定に
保たれる。ウェーハ1には、表裏両面に配置したウェー
ハ回転支持機構30の駆動ローラ31,31・・により
矢印d方向の回転が与えられる。
【0005】回転しているウェーハ1の姿勢は、ウェー
ハ1のエッジに接触して回転するガイドローラ32によ
り安定化される。これにより、予め設定された位置関係
でウェーハ1がリング状定盤13,23に圧接し、設定
条件下でウェーハ1が加工面14,24でラッピングさ
れる。表面加工中のウェーハ1に対し、基準回転軸11
及び移動側回転軸21に形成されている貫通孔16,2
6から砥粒懸濁スラリーAが空洞部15,25を経て供
給され、ラッピング,研磨等の表面加工に使用される。
砥粒懸濁スラリーAは、表面加工で発生した加工屑と共
にリング状定盤13,23に設けた溝(図示せず)及び
リング状定盤13,23とウェーハ1との隙間から外部
に排出される。
ハ1のエッジに接触して回転するガイドローラ32によ
り安定化される。これにより、予め設定された位置関係
でウェーハ1がリング状定盤13,23に圧接し、設定
条件下でウェーハ1が加工面14,24でラッピングさ
れる。表面加工中のウェーハ1に対し、基準回転軸11
及び移動側回転軸21に形成されている貫通孔16,2
6から砥粒懸濁スラリーAが空洞部15,25を経て供
給され、ラッピング,研磨等の表面加工に使用される。
砥粒懸濁スラリーAは、表面加工で発生した加工屑と共
にリング状定盤13,23に設けた溝(図示せず)及び
リング状定盤13,23とウェーハ1との隙間から外部
に排出される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図1の枚葉加工装置
は、ウェーハ1の口径のほぼ半分に等しい直径をもつリ
ング状定盤13,23を用いてウェーハ1を加工するこ
とから、大きな口径のウェーハ1に対しても小さな定盤
13,23で十分であり、従来のラッピング装置に比較
して設備の大型化が大幅に抑えられる。また、ウェーハ
1を枚葉加工するため、複数のウェーハを同時加工する
従来法で必要であったウェーハの厚みを揃えることが不
要になり、個々のウェーハの出来具合に応じた制御も可
能となる。本発明は、先願で提案したラッピング装置を
更に改良したものであり、加工中のウェーハ形状に応じ
て定盤の加工面に偏荷重を与えることにより、ウェーハ
を目標形状に精度良く加工仕上げすることを目的とす
る。
は、ウェーハ1の口径のほぼ半分に等しい直径をもつリ
ング状定盤13,23を用いてウェーハ1を加工するこ
とから、大きな口径のウェーハ1に対しても小さな定盤
13,23で十分であり、従来のラッピング装置に比較
して設備の大型化が大幅に抑えられる。また、ウェーハ
1を枚葉加工するため、複数のウェーハを同時加工する
従来法で必要であったウェーハの厚みを揃えることが不
要になり、個々のウェーハの出来具合に応じた制御も可
能となる。本発明は、先願で提案したラッピング装置を
更に改良したものであり、加工中のウェーハ形状に応じ
て定盤の加工面に偏荷重を与えることにより、ウェーハ
を目標形状に精度良く加工仕上げすることを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の枚葉加工方法
は、その目的を達成するため、ウェーハの中心からエッ
ジに至る範囲の両面にリング状定盤を押し当て、ウェー
ハの両面を枚葉加工する際、リング状定盤の外側でウェ
ーハの両面に対向した複数のセンサでウェーハの形状を
測定し、測定結果を目標形状と比較演算し、演算結果に
応じてウェーハ両面に押し当てられたリング状定盤の少
なくとも一方をウェーハの面に対して偏角させることを
特徴とする。また、ウェーハの中心からエッジに至る範
囲の両面にリング状定盤を押し当て、ウェーハの両面を
枚葉加工する際、ウェーハの両面に押し当てられたリン
グ状定盤を先端に設けた回転軸の少なくとも一方を偏角
可能に支持し、該偏角可能に支持された回転軸の傾き角
を測定し、測定された傾き角からウェーハ形状を推定
し、推定結果を目標形状と比較演算し、演算結果に応じ
て前記偏角可能に支持された回転軸を偏角させることも
できる。複数のセンサは、ウェーハの表裏で一対とし、
ウェーハの半径方向に複数対配置することが好ましい。
加工中のウェーハは、移動側回転軸の傾き角からも推定
できる。傾き角に応じてウェーハの形状を制御する場合
には、推定結果を目標形状と比較演算し、演算結果に応
じて移動側回転軸の傾き角を制御する。
は、その目的を達成するため、ウェーハの中心からエッ
ジに至る範囲の両面にリング状定盤を押し当て、ウェー
ハの両面を枚葉加工する際、リング状定盤の外側でウェ
ーハの両面に対向した複数のセンサでウェーハの形状を
測定し、測定結果を目標形状と比較演算し、演算結果に
応じてウェーハ両面に押し当てられたリング状定盤の少
なくとも一方をウェーハの面に対して偏角させることを
特徴とする。また、ウェーハの中心からエッジに至る範
囲の両面にリング状定盤を押し当て、ウェーハの両面を
枚葉加工する際、ウェーハの両面に押し当てられたリン
グ状定盤を先端に設けた回転軸の少なくとも一方を偏角
可能に支持し、該偏角可能に支持された回転軸の傾き角
を測定し、測定された傾き角からウェーハ形状を推定
し、推定結果を目標形状と比較演算し、演算結果に応じ
て前記偏角可能に支持された回転軸を偏角させることも
できる。複数のセンサは、ウェーハの表裏で一対とし、
ウェーハの半径方向に複数対配置することが好ましい。
加工中のウェーハは、移動側回転軸の傾き角からも推定
できる。傾き角に応じてウェーハの形状を制御する場合
には、推定結果を目標形状と比較演算し、演算結果に応
じて移動側回転軸の傾き角を制御する。
【0008】この枚葉加工方法に使用する装置は、砥粒
懸濁スラリーを供給する貫通孔が形成された基準回転軸
の先端に、ウェーハの半径にほぼ等しい外径をもつリン
グ状定盤を回転可能に設けた基準側ラップ機構と、砥粒
懸濁スラリーを供給する貫通孔が形成された移動側回転
軸の先端に基準側のリング状定盤と同じ形状のリング状
定盤を回転可能に設けた移動側ラップ機構と、移動側回
転軸を回転可能に支持し、ウェーハの面と平行な方向に
延びる偏角軸をもつ偏角軸受と、基準回転軸を回転可能
に支持する回転軸受と、偏心カムを介してモータに接続
され、移動側回転軸に接触している加圧片に上向き又は
下向きの力を加えるスプリングとを備えている。
懸濁スラリーを供給する貫通孔が形成された基準回転軸
の先端に、ウェーハの半径にほぼ等しい外径をもつリン
グ状定盤を回転可能に設けた基準側ラップ機構と、砥粒
懸濁スラリーを供給する貫通孔が形成された移動側回転
軸の先端に基準側のリング状定盤と同じ形状のリング状
定盤を回転可能に設けた移動側ラップ機構と、移動側回
転軸を回転可能に支持し、ウェーハの面と平行な方向に
延びる偏角軸をもつ偏角軸受と、基準回転軸を回転可能
に支持する回転軸受と、偏心カムを介してモータに接続
され、移動側回転軸に接触している加圧片に上向き又は
下向きの力を加えるスプリングとを備えている。
【0009】
【実施の形態】図1の枚葉加工装置では、ウェーハ1の
片側半径部分で表面加工が行われ、残りの半分以上がリ
ング状定盤13,23の外に露出している。そこで、本
発明においては、この露出部分をウェーハ1の形状測定
に利用し、測定結果に応じて移動側リング状定盤23の
ウェーハ1に対する傾き角を制御することにより、目標
形状に仕上げ加工する。一方、従来のラップ及び研磨で
は加工中に形状測定できないため、複数のウェーハの平
均厚みを上下定盤の間隔から間接的に推定するに過ぎな
かった。本発明においては、加工中のウェーハ1の形状
を直接測定するため、図2に示すようにリング状定盤1
3,23から露出している部分のウェーハ1の両面に複
数のセンサs11〜s13及びs21〜s23をウェーハ1の半
径方向に沿って対向させている。センサs11とs21,s
12とs22及びs13とs23は、ウェーハ1の表裏両面で同
じ位置に対向するように対をなしている。
片側半径部分で表面加工が行われ、残りの半分以上がリ
ング状定盤13,23の外に露出している。そこで、本
発明においては、この露出部分をウェーハ1の形状測定
に利用し、測定結果に応じて移動側リング状定盤23の
ウェーハ1に対する傾き角を制御することにより、目標
形状に仕上げ加工する。一方、従来のラップ及び研磨で
は加工中に形状測定できないため、複数のウェーハの平
均厚みを上下定盤の間隔から間接的に推定するに過ぎな
かった。本発明においては、加工中のウェーハ1の形状
を直接測定するため、図2に示すようにリング状定盤1
3,23から露出している部分のウェーハ1の両面に複
数のセンサs11〜s13及びs21〜s23をウェーハ1の半
径方向に沿って対向させている。センサs11とs21,s
12とs22及びs13とs23は、ウェーハ1の表裏両面で同
じ位置に対向するように対をなしている。
【0010】各測定点におけるウェーハ1の面位置をセ
ンサs11〜s13及びs21〜s23で検出し、検出信号を形
状演算器40に入力する。形状演算器40では、センサ
s11〜s13から入力されたウェーハ1の表面位置情報と
センサs21〜s23から入力されたウェーハ1の裏面位置
情報とを比較し、各測定点におけるウェーハ1の厚みを
演算する。各測定点の演算結果から、ウェーハ1の半径
方向に関する厚み分布が求められる。形状演算器40で
得られた厚み分布は、予め設定されている基準厚み分布
と比較され、基準厚み分布との差に応じた信号としてモ
ータ制御装置41に出力される。移動側リング状定盤2
3の移動側回転軸21は偏角軸受50で回転可能に支持
され、基準側リング状定盤13の基準回転軸11は通常
の軸受55で回転可能に支持されている。偏角軸受50
は、ウェーハ1の面内方向と平行(紙面に直交する方
向)に延びる偏角軸51を備えており、図2で上下方向
にのみリング状定盤23の方向を変える。すなわち、ウ
ェーハ1の面と接触する加工面24の摩擦力によってリ
ング状定盤23が摩擦方向(紙面に直交する方向)に振
れることが偏角軸51で規制される。
ンサs11〜s13及びs21〜s23で検出し、検出信号を形
状演算器40に入力する。形状演算器40では、センサ
s11〜s13から入力されたウェーハ1の表面位置情報と
センサs21〜s23から入力されたウェーハ1の裏面位置
情報とを比較し、各測定点におけるウェーハ1の厚みを
演算する。各測定点の演算結果から、ウェーハ1の半径
方向に関する厚み分布が求められる。形状演算器40で
得られた厚み分布は、予め設定されている基準厚み分布
と比較され、基準厚み分布との差に応じた信号としてモ
ータ制御装置41に出力される。移動側リング状定盤2
3の移動側回転軸21は偏角軸受50で回転可能に支持
され、基準側リング状定盤13の基準回転軸11は通常
の軸受55で回転可能に支持されている。偏角軸受50
は、ウェーハ1の面内方向と平行(紙面に直交する方
向)に延びる偏角軸51を備えており、図2で上下方向
にのみリング状定盤23の方向を変える。すなわち、ウ
ェーハ1の面と接触する加工面24の摩擦力によってリ
ング状定盤23が摩擦方向(紙面に直交する方向)に振
れることが偏角軸51で規制される。
【0011】移動側偏角軸受50の他端には、下方に加
圧片42の一端が固定されている。加圧片42の他端に
スプリング43の一端が掛けられている。スプリング4
3の他端は、モータ44の出力軸に固着された偏心カム
45に掛けられている。スプリング43は、偏心カム4
5の回転に応じて下向きから上向きの張力Fを移動側偏
角軸受50の他端に加えるように、モータ44に連結さ
れる偏心カム45の回転角(−90度から+90度)の
範囲で調整されている。更に、移動側回転軸21の周面
に対向する変位センサ46が移動側回転軸21の他端に
配置されている。変位センサ46は、移動側回転軸21
の他端位置を検出し、検出信号を変位演算器47に出力
する。検出された移動側回転軸21の位置情報は、移動
側回転軸21に固着されているリング状定盤23の傾き
角、ひいては加工中のウェーハ1の形状を反映した情報
である。
圧片42の一端が固定されている。加圧片42の他端に
スプリング43の一端が掛けられている。スプリング4
3の他端は、モータ44の出力軸に固着された偏心カム
45に掛けられている。スプリング43は、偏心カム4
5の回転に応じて下向きから上向きの張力Fを移動側偏
角軸受50の他端に加えるように、モータ44に連結さ
れる偏心カム45の回転角(−90度から+90度)の
範囲で調整されている。更に、移動側回転軸21の周面
に対向する変位センサ46が移動側回転軸21の他端に
配置されている。変位センサ46は、移動側回転軸21
の他端位置を検出し、検出信号を変位演算器47に出力
する。検出された移動側回転軸21の位置情報は、移動
側回転軸21に固着されているリング状定盤23の傾き
角、ひいては加工中のウェーハ1の形状を反映した情報
である。
【0012】移動側回転軸21の位置情報からウェーハ
1の形状を判定できるので、ウェーハ1の露出部両面に
対向するセンサs11〜s13及びs21〜s23を省略するこ
とが可能である。ただし、移動側回転軸21の位置情報
のみではウェーハ1の厚みは制御できない。他方、セン
サs11〜s13及びs21〜s23を使用する場合、設備構成
が多少複雑になるものの、加工中のウェーハ1の形状及
び厚みが直接測定されるため測定精度の信頼性が高く、
移動側回転軸21用の変位センサ46を省略可能であ
る。或いは、センサs11〜s13及びs21〜s23及び変位
センサ46の両方を用いて加工中のウェーハ1を形状測
定してもよい。この場合、センサs11〜s 13及びs21〜
s23で測定したウェーハ1の形状を学習し、学習結果を
利用して移動側回転軸21の位置情報のみでウェーハ1
を形状制御することもできる。
1の形状を判定できるので、ウェーハ1の露出部両面に
対向するセンサs11〜s13及びs21〜s23を省略するこ
とが可能である。ただし、移動側回転軸21の位置情報
のみではウェーハ1の厚みは制御できない。他方、セン
サs11〜s13及びs21〜s23を使用する場合、設備構成
が多少複雑になるものの、加工中のウェーハ1の形状及
び厚みが直接測定されるため測定精度の信頼性が高く、
移動側回転軸21用の変位センサ46を省略可能であ
る。或いは、センサs11〜s13及びs21〜s23及び変位
センサ46の両方を用いて加工中のウェーハ1を形状測
定してもよい。この場合、センサs11〜s 13及びs21〜
s23で測定したウェーハ1の形状を学習し、学習結果を
利用して移動側回転軸21の位置情報のみでウェーハ1
を形状制御することもできる。
【0013】センサs11〜s13,s21〜s23及び/又は
変位センサ46で得られたウェーハ1の形状測定結果
は、モータ制御装置41に入力され、制御信号としてモ
ータ44に出力される。ウェーハ1をフラットな形状に
仕上げる場合、基準側回転軸11に対する偏角回転軸5
1の回りに回転する移動側回転軸21の傾き角θをゼロ
に調整する。この条件下で凸形状のウェーハ1を加工す
るためには、スプリング43を引っ張るように、モータ
44を45度回転させてカム45を下げる。スプリング
43の引張りによる張力Fは加圧片42に加えられるの
で、圧力P1 が下がり、圧力P2 が上がる。したがっ
て、ウェーハ1は、周辺部よりも中心部が大きく加工さ
れフラットな形状になる。張力Fの付加は、基準側回転
軸11に対する移動側回転軸21の相対的な傾き角θが
ゼロに近付くまで続ける。ウェーハ1がフラットな形状
になる(傾き角θがゼロ)と、モータ44を逆方向に回
転させてカム45の角度をゼロに戻し、スプリング43
を元の状態に復元させる。その結果、加圧片42に張力
Fが加わらず、P1 =P2 の条件下でウェーハ1が加工
される。なお、図2では移動側回転軸21が傾き角θで
傾斜した状態を図示しているが、実際の装置では基準側
回転軸11が偏角する。
変位センサ46で得られたウェーハ1の形状測定結果
は、モータ制御装置41に入力され、制御信号としてモ
ータ44に出力される。ウェーハ1をフラットな形状に
仕上げる場合、基準側回転軸11に対する偏角回転軸5
1の回りに回転する移動側回転軸21の傾き角θをゼロ
に調整する。この条件下で凸形状のウェーハ1を加工す
るためには、スプリング43を引っ張るように、モータ
44を45度回転させてカム45を下げる。スプリング
43の引張りによる張力Fは加圧片42に加えられるの
で、圧力P1 が下がり、圧力P2 が上がる。したがっ
て、ウェーハ1は、周辺部よりも中心部が大きく加工さ
れフラットな形状になる。張力Fの付加は、基準側回転
軸11に対する移動側回転軸21の相対的な傾き角θが
ゼロに近付くまで続ける。ウェーハ1がフラットな形状
になる(傾き角θがゼロ)と、モータ44を逆方向に回
転させてカム45の角度をゼロに戻し、スプリング43
を元の状態に復元させる。その結果、加圧片42に張力
Fが加わらず、P1 =P2 の条件下でウェーハ1が加工
される。なお、図2では移動側回転軸21が傾き角θで
傾斜した状態を図示しているが、実際の装置では基準側
回転軸11が偏角する。
【0014】凹形状のウェーハ1を加工する場合には、
スプリング43を縮める方向にカム45の位置を選択
し、加圧片42に上向きの張力Fを加えP2 <P1 にす
る。そして、ウェーハ1がフラットな形状になるまでP
2 <P1 を維持し、傾き角θがゼロになった時点でカム
45の角度を変更し、移動側回転軸21の傾き角θをゼ
ロ(P2 =P1 )に調整する。張力Fは、偏心カム45
の回転により調節可能であるため、加工中のウェーハ1
の形状測定結果に対応して制御できる。すなわち、目標
形状からずれている場合、ズレに応じて上向き又は下向
きの張力Fを偏角回転軸受50に加えることにより、ウ
ェーハ1の形状を修正しながら表面加工することができ
る。そのため、個々のウェーハに対する加工条件が調整
可能な枚葉加工装置の特徴を活かしつつ、目標形状に精
度良く一致したウェーハ1が高い歩留りで得られる。以
上の例においては、移動側回転軸21を偏角させること
を説明した。しかし、本発明は、これに拘束されるもの
ではなく、同様な偏角軸受を設けることにより基準側回
転軸11を、或いは基準側回転軸11及び移動側回転軸
21の双方を偏角させることも可能である。
スプリング43を縮める方向にカム45の位置を選択
し、加圧片42に上向きの張力Fを加えP2 <P1 にす
る。そして、ウェーハ1がフラットな形状になるまでP
2 <P1 を維持し、傾き角θがゼロになった時点でカム
45の角度を変更し、移動側回転軸21の傾き角θをゼ
ロ(P2 =P1 )に調整する。張力Fは、偏心カム45
の回転により調節可能であるため、加工中のウェーハ1
の形状測定結果に対応して制御できる。すなわち、目標
形状からずれている場合、ズレに応じて上向き又は下向
きの張力Fを偏角回転軸受50に加えることにより、ウ
ェーハ1の形状を修正しながら表面加工することができ
る。そのため、個々のウェーハに対する加工条件が調整
可能な枚葉加工装置の特徴を活かしつつ、目標形状に精
度良く一致したウェーハ1が高い歩留りで得られる。以
上の例においては、移動側回転軸21を偏角させること
を説明した。しかし、本発明は、これに拘束されるもの
ではなく、同様な偏角軸受を設けることにより基準側回
転軸11を、或いは基準側回転軸11及び移動側回転軸
21の双方を偏角させることも可能である。
【0015】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、加工中のウェーハの形状を直接測定又は推定し、測
定結果又は推定結果に応じてウェーハに押し当てられて
いる移動側リング状定盤の傾き角を調整している。これ
により、凹状,凸状,フラット状等の目標形状に応じて
加工条件が調整され、目標形状に高精度で一致した形状
をもつウェーハが高い歩留りで得られる。また、ウェー
ハの両面に配置したセンサを用いて加工中のウェーハ形
状を直接測定するものでは、ウェーハの厚み制御も可能
となる。しかも、摩擦方向に移動側回転軸が振れること
がないため、リング状定盤の外周形状に対応する凹みが
ウェーハに転写されることもない。
は、加工中のウェーハの形状を直接測定又は推定し、測
定結果又は推定結果に応じてウェーハに押し当てられて
いる移動側リング状定盤の傾き角を調整している。これ
により、凹状,凸状,フラット状等の目標形状に応じて
加工条件が調整され、目標形状に高精度で一致した形状
をもつウェーハが高い歩留りで得られる。また、ウェー
ハの両面に配置したセンサを用いて加工中のウェーハ形
状を直接測定するものでは、ウェーハの厚み制御も可能
となる。しかも、摩擦方向に移動側回転軸が振れること
がないため、リング状定盤の外周形状に対応する凹みが
ウェーハに転写されることもない。
【図1】 本発明者が先に提案した枚葉加工装置の概略
図
図
【図2】 加工中のウェーハの形状に応じて移動側リン
グ状定盤の傾き角を調整する機能を備えた枚葉加工装置
グ状定盤の傾き角を調整する機能を備えた枚葉加工装置
1:ウェーハ10:基準側ラップ機構 20:移動側
ラップ機構 11:基準回転軸 21:移動回転軸 12,22:円盤 13,2
3:リング状定盤 14,24:加工面 15,25:空洞部 16,
26:貫通孔 40:形状演算器 41:モータ制御装置 42:
加圧片 43:スプリング 44:モータ 4
5:偏心カム 46:変位演算器 50:移動側の偏角軸受 51:偏角軸 55:基
準側の軸受 s11〜s13:ウェーハの一面に対向するセンサ s21〜s23:ウェーハの他面に対向するセンサ P1 :周辺部圧力 P2 :中心部圧力 θ:偏角回転軸の傾き角
ラップ機構 11:基準回転軸 21:移動回転軸 12,22:円盤 13,2
3:リング状定盤 14,24:加工面 15,25:空洞部 16,
26:貫通孔 40:形状演算器 41:モータ制御装置 42:
加圧片 43:スプリング 44:モータ 4
5:偏心カム 46:変位演算器 50:移動側の偏角軸受 51:偏角軸 55:基
準側の軸受 s11〜s13:ウェーハの一面に対向するセンサ s21〜s23:ウェーハの他面に対向するセンサ P1 :周辺部圧力 P2 :中心部圧力 θ:偏角回転軸の傾き角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 亘 愛知県刈谷市朝日町一丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 大阪 哲嗣 愛知県刈谷市朝日町一丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 石榑 博司 愛知県刈谷市朝日町一丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 阿部 守年 愛知県刈谷市朝日町一丁目1番地 豊田工 機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 ウェーハの中心からエッジに至る範囲の
両面にリング状定盤を押し当て、ウェーハの両面を枚葉
加工する際、リング状定盤の外側でウェーハの両面に対
向した複数のセンサでウェーハの形状を測定し、測定結
果を目標形状と比較演算し、演算結果に応じてウェーハ
両面に押し当てられたリング状定盤の少なくとも一方を
ウェーハの面に対して偏角させることを特徴とする形状
制御を伴ったウェーハの枚葉加工方法。 - 【請求項2】 ウェーハの中心からエッジに至る範囲の
両面にリング状定盤を押し当て、ウェーハの両面を枚葉
加工する際、ウェーハの両面に押し当てられたリング状
定盤を先端に設けた回転軸の少なくとも一方を偏角可能
に支持し、該偏角可能に支持された回転軸の傾き角を測
定し、測定された傾き角からウェーハ形状を推定し、推
定結果を目標形状と比較演算し、演算結果に応じて前記
偏角可能に支持された回転軸を偏角させることを特徴と
する形状制御を伴ったウェーハの枚葉加工方法。 - 【請求項3】 砥粒懸濁スラリーを供給する貫通孔が形
成された基準回転軸の先端に、ウェーハの半径にほぼ等
しい外径をもつリング状定盤を回転可能に設けた基準側
ラップ機構と、砥粒懸濁スラリーを供給する貫通孔が形
成された移動側回転軸の先端に基準側リング状定盤と同
じ形状のリング状定盤を回転可能に設けた移動側ラップ
機構と、移動側回転軸を回転可能に支持し、ウェーハの
面と平行な方向に延びる偏角軸を備えた偏角軸受と、基
準回転軸を回転可能に支持する回転軸受と、偏心カムを
介してモータに接続され、移動側回転軸に接触している
加圧片に上向き又は下向きの力を加えるスプリングとを
備え、リング状定盤の外側で測定したウェーハの形状及
び/又は移動側回転軸の傾き角から推定したウェーハの
形状の目標形状との差に応じて移動側回転軸の傾き角が
調整される形状制御を伴ったウェーハの枚葉加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5957498A JPH11254312A (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 形状制御を伴ったウェーハの枚葉加工方法及び加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5957498A JPH11254312A (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 形状制御を伴ったウェーハの枚葉加工方法及び加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11254312A true JPH11254312A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13117150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5957498A Pending JPH11254312A (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 形状制御を伴ったウェーハの枚葉加工方法及び加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11254312A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007095987A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウェーハの製造方法及び研削装置 |
JP2009095976A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Siltronic Ag | 半導体ウェハの同時両面研削 |
US7867059B2 (en) | 2004-02-05 | 2011-01-11 | Siltronic Ag | Semiconductor wafer, apparatus and process for producing the semiconductor wafer |
US10286520B2 (en) | 2014-06-24 | 2019-05-14 | Sumco Corporation | Grinding apparatus and grinding method |
CN110216531A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-10 | 深圳市圆梦精密技术研究院 | 双头超声波加工设备及应用其的双面加工方法 |
-
1998
- 1998-03-11 JP JP5957498A patent/JPH11254312A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7867059B2 (en) | 2004-02-05 | 2011-01-11 | Siltronic Ag | Semiconductor wafer, apparatus and process for producing the semiconductor wafer |
JP2007095987A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウェーハの製造方法及び研削装置 |
JP2009095976A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Siltronic Ag | 半導体ウェハの同時両面研削 |
US8197300B2 (en) | 2007-10-17 | 2012-06-12 | Siltronic Ag | Simultaneous double-side grinding of semiconductor wafers |
US10286520B2 (en) | 2014-06-24 | 2019-05-14 | Sumco Corporation | Grinding apparatus and grinding method |
DE112015002982B4 (de) * | 2014-06-24 | 2020-10-15 | Sumco Corporation | Schleifvorrichtung und Schleifverfahren |
CN110216531A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-10 | 深圳市圆梦精密技术研究院 | 双头超声波加工设备及应用其的双面加工方法 |
CN110216531B (zh) * | 2019-06-28 | 2024-05-24 | 深圳市圆梦精密技术研究院 | 双头超声波加工设备及应用其的双面加工方法 |
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