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技術 研磨装置

出願人 アイエムティー株式会社
発明者 中田弘
出願日 2007年1月19日 (13年11ヶ月経過) 出願番号 2007-009959
公開日 2008年7月31日 (12年5ヶ月経過) 公開番号 2008-177391
状態 拒絶査定
技術分野 洗浄、機械加工 3次曲面及び複雑な形状面の研削,研磨等 仕上研磨、刃砥ぎ、特定研削機構による研削
主要キーワード 角度調整用モータ レバーシブルモータ 従動用プーリ 振動用モータ 耐久年数 干渉部分 用回転軸 駆動用ローラ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年7月31日)のものです。
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図面 (6)

課題

簡素な構造を有することで、コストダウンの可能なウエハのノッチ部の研磨装置の提供を目的とする。

解決手段

研磨装置1は、テープ搬送手段3により搬送される研磨テープTを、ウエハWの所定位置に押し当ててウエハWのノッチ部を形成する研磨装置1において、テープ搬送手段3は、研磨テープTを正逆搬送可能に駆動制御する正逆搬送手段22を備えている構成にしてある。また、テープ搬送手段3が、正逆回転可能に駆動制御させるステッピングモータまたはサーボモータ10を備えているものである記干渉部分8以外の残り部分9から分離する分離手段を具備してなることを特徴とする。

概要

背景

従来、シリコンウエハ等の半導体ウエハの外周部の所定位置には、位置合わせや方位合わせのための円弧状またはV字状の切欠であるノッチ部が形成されており、ノッチ部の形成は、搬送される研磨テープウエハの所定位置に接触してウエハを研磨する方法等により行われている。

図4に、研磨テープTを用いてノッチ部を形成する研磨装置1aの要部である研磨本体2aの構成概略図を、図5に、前記研磨本体2aの前端部を構成するヘッド部16aの正面図を示す。前記研磨本体2aは、研磨テープTを搬送させるテープ搬送モータ19a、研磨テープTを振動させるための振動手段30、ウエハWの所定位置に接触する研磨テープTの接触角度を調整する角度調整手段6を備えている。角度調整手段6の角度調整用軸21aが研磨本体保持板18に回動自在に軸支されることにより、研磨本体2aが研磨本体保持板18に軸支されている。

テープ搬送用モータ19aの回転駆動軸43には駆動用プーリ41が取り付けられている。連結部材34の先端部及びヘッド部16aには、従動軸32が回動自在に軸支されている。従動軸32の一端側には、ベルト35を介して連結された従動用プーリ37が取り付けられており、従動軸32の他端側には駆動用ローラ20が取り付けられている。図5に破線で示すように、ベルト35は正面視V字状に湾曲した状態で駆動用プーリ41と従動用プーリ37の間に掛け渡されている。即ち、テープ搬送用モータ19aの回転駆動により駆動用ローラ20が回転し、この駆動用ローラ20に掛けられた研磨テープTを搬送する。

振動手段30は、振動用モータ31と、振動用モータ31の上方に設けられ、振動用モータ31の回転駆動軸(図示しない)と連結されて従動回転する従動用プーリ38と、従動用プーリ38の回転によって上下振動を行うカム機構39とを備えている。振動用モータ31は角度調整用軸21aと一体に構成された平面視L字状の支持部材42に支持され、従動プーリ37の取り付けられた従動用回転軸45は支持部材42に回動自在に軸支されている。

カム機構39とヘッド部16aは連結部材34により連結され、連結部材34の後端部近傍に取り付けられたLMガイド46が、支持部材42に振動運動可能に支持されている。カム機構39で生じた振動により連結部材34を介してヘッド部16aが上下方向(図4の紙面と直角の方向)に振動するようになっている。このように、ヘッド部16aを振動させることで研磨テープTのウエハWへの接触部を振動させ、ウエハWを研磨するようになっている。

また、下記特許文献1には、上記のような振動手段を有する研磨装置において、研磨テープのウエハの研磨位置に空気などの流体を吹き付けることで研磨テープの表面をウエハに押し付け研磨効率を向上させた研磨装置に関する技術が開示されている。

特開平07−124853号公報

概要

簡素な構造を有することで、コストダウンの可能なウエハのノッチ部の研磨装置の提供を目的とする。研磨装置1は、テープ搬送手段3により搬送される研磨テープTを、ウエハWの所定位置に押し当ててウエハWのノッチ部を形成する研磨装置1において、テープ搬送手段3は、研磨テープTを正逆搬送可能に駆動制御する正逆搬送手段22を備えている構成にしてある。また、テープ搬送手段3が、正逆回転可能に駆動制御させるステッピングモータまたはサーボモータ10を備えているものである記干渉部分8以外の残り部分9から分離する分離手段を具備してなることを特徴とする。

目的

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、簡素な構造を有することで、コストダウンの可能なウエハのノッチ部の研磨装置の提供を目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

テープ搬送手段により搬送される研磨テープを、ウエハの所定位置に押し当ててウエハのノッチ部を形成する研磨装置において、テープ搬送手段は、研磨テープを正逆搬送可能に駆動制御する正逆搬送手段を備えていることを特徴とする研磨装置。

請求項2

テープ搬送手段が、正逆回転可能に駆動制御させるステッピングモータまたはサーボモータを備えていることを特徴とする請求項1に記載の研磨装置。

技術分野

0001

本発明は、研磨装置係り、更に詳しくは半導体ウエハノッチ部の研磨装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、シリコンウエハ等の半導体ウエハの外周部の所定位置には、位置合わせや方位合わせのための円弧状またはV字状の切欠であるノッチ部が形成されており、ノッチ部の形成は、搬送される研磨テープウエハの所定位置に接触してウエハを研磨する方法等により行われている。

0003

図4に、研磨テープTを用いてノッチ部を形成する研磨装置1aの要部である研磨本体2aの構成概略図を、図5に、前記研磨本体2aの前端部を構成するヘッド部16aの正面図を示す。前記研磨本体2aは、研磨テープTを搬送させるテープ搬送モータ19a、研磨テープTを振動させるための振動手段30、ウエハWの所定位置に接触する研磨テープTの接触角度を調整する角度調整手段6を備えている。角度調整手段6の角度調整用軸21aが研磨本体保持板18に回動自在に軸支されることにより、研磨本体2aが研磨本体保持板18に軸支されている。

0004

テープ搬送用モータ19aの回転駆動軸43には駆動用プーリ41が取り付けられている。連結部材34の先端部及びヘッド部16aには、従動軸32が回動自在に軸支されている。従動軸32の一端側には、ベルト35を介して連結された従動用プーリ37が取り付けられており、従動軸32の他端側には駆動用ローラ20が取り付けられている。図5破線で示すように、ベルト35は正面視V字状に湾曲した状態で駆動用プーリ41と従動用プーリ37の間に掛け渡されている。即ち、テープ搬送用モータ19aの回転駆動により駆動用ローラ20が回転し、この駆動用ローラ20に掛けられた研磨テープTを搬送する。

0005

振動手段30は、振動用モータ31と、振動用モータ31の上方に設けられ、振動用モータ31の回転駆動軸(図示しない)と連結されて従動回転する従動用プーリ38と、従動用プーリ38の回転によって上下振動を行うカム機構39とを備えている。振動用モータ31は角度調整用軸21aと一体に構成された平面視L字状の支持部材42に支持され、従動プーリ37の取り付けられた従動用回転軸45は支持部材42に回動自在に軸支されている。

0006

カム機構39とヘッド部16aは連結部材34により連結され、連結部材34の後端部近傍に取り付けられたLMガイド46が、支持部材42に振動運動可能に支持されている。カム機構39で生じた振動により連結部材34を介してヘッド部16aが上下方向(図4紙面と直角の方向)に振動するようになっている。このように、ヘッド部16aを振動させることで研磨テープTのウエハWへの接触部を振動させ、ウエハWを研磨するようになっている。

0007

また、下記特許文献1には、上記のような振動手段を有する研磨装置において、研磨テープのウエハの研磨位置に空気などの流体を吹き付けることで研磨テープの表面をウエハに押し付け研磨効率を向上させた研磨装置に関する技術が開示されている。

0008

特開平07−124853号公報

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、従来の研磨装置に備えている振動手段30は、複雑な構造を有しており、研磨本体2a内の所定の空間を占有している。よって、研磨本体2a内のテープ搬送用モータ19aの取り付け位置が制限され、回転駆動軸43に直接駆動ローラ20を取り付けることができず、正面視V字状に湾曲した状態でベルト35が掛け渡された駆動用プーリ41及び従動用プーリ37を介して駆動用ローラ20を回転させている。

0010

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、簡素な構造を有することで、コストダウンの可能なウエハのノッチ部の研磨装置の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0011

上記目的を達成するために、本発明に係る研磨装置は、テープ搬送手段により搬送される研磨テープを、ウエハの所定位置に押し当ててウエハのノッチ部を形成する研磨装置において、テープ搬送手段は、研磨テープを正逆搬送可能に駆動制御する正逆搬送手段を備えている構成にしてある。

0012

また、前記構成において、テープ搬送手段が、正逆回転可能に駆動制御させるステッピングモータまたはサーボモータを備えているものである。

発明の効果

0013

本発明に係る研磨装置によれば、テープ搬送手段が、研磨テープを正逆搬送可能に駆動制御する正逆搬送手段を備えているので、研磨テープの正逆搬送によりノッチ部を研磨することができる。よって、従来のように、振動手段を設ける必要がなく、研磨装置の構造を簡素化でき、製造コストを抑えることができる。

0014

また、テープ搬送手段が、正逆回転可能に駆動制御させるステッピングモータまたはサーボモータを備えている場合には、所定の周期駆動波形を用いて駆動制御できるので、容易に正逆回転の制御を行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

0015

本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態に係る研磨装置1の構成概略図、図2は前記研磨装置1を構成する研磨本体2の内部構造を示す平面図、図3は、前記研磨本体2のヘッド部16の正面図である。但し、図4,5に示した従来の研磨装置と同一の構成要素には、同一の符号を付すとともにその詳細な説明を省略することがある。

0016

各図において、この実施形態に係る研磨装置1は、テープ搬送手段3により搬送される研磨テープTを、ウエハWの所定位置に押し当てて、ウエハWのノッチ部を形成する研磨本体2と、研磨本体2に研磨テープTを供給するテープ供給手段8と、研磨本体2からの使用後の研磨テープTを回収するテープ回収手段9とを備えている。

0017

図2に示すように、研磨本体2は、研磨本体保持板18に回動自在に軸支されている。研磨本体2内にテープ搬送用モータ19を備え、テープ搬送用モータ19の搬送用回転軸4が、研磨本体2の前端部に設けられたヘッド部16に回動自在に軸支されている。また、搬送用回転軸4の前部には駆動用ローラ20が装着されている。

0018

テープ搬送用モータ19は、テープ供給手段8から供給される研磨テープTを正逆搬送可能に駆動制御する正逆搬送手段22を備えている。正逆搬送手段22は、研磨テープTを逆方向に搬送可能であれば、特に限定されないが、例えば、DCブラシモータDCブラシレスモータレバーシブルモータインダクションションモータ、ステッピングモータ、または、サーボモータ等が挙げられる。これらのうち、所定の周期の駆動波形を用いて駆動制御できるステッピングモータまたはサーボモータは、正逆回転の制御が容易になるため好ましい。

0019

図1及び図3において、ヘッド部16は正面視略逆コ字状の、右上端部及び右下端部が外方に突出した構造を有する。そして、右上端部の突出位置に設けられた搬送用ローラ5aと右下端部の突出位置に設けられた搬送用ローラ5bとの間に掛け渡された研磨テープTをウエハWのノッチ部形成位置に押し当ててウエハWを研磨する押当部23を有する。

0020

研磨本体2の後端部には、押当部23においてウエハWに接触する研磨テープTの接触角度を調整し、ノッチ部のべベル面を研磨するよう研磨本体2の角度を調整する角度調整手段6が設けられている。角度調整手段6は、研磨本体保持板18に回動自在に軸支される角度調整用軸21の後端部に角度調整用プーリ27が取り付けられ、角度調整用軸21の下方に設けられた図示しない角度調整用モータ回転軸に取り付けられたプーリ(図示しない)と角度調整用プーリ27との間にベルトが掛け渡された構造を有している。角度調整用モータの駆動に伴って、角度調整用軸21が所定角度回動し、これにより、角度調整用軸21の軸心を中心に研磨本体2全体が所定角度回転する。この結果、押当部23における研磨テープTのウエハWへの接触角度が調整されるようになっている。

0021

テープ供給手段8は、テープ供給用回転軸12がテープ保持板17に回動自在に軸支され、このテープ供給用回転軸12に未使用の研磨テープTが巻回されてなる供給用テープリール13が装着された構造を有している。テープ供給用回転軸12のテープ保持板17を介した後方位置には研磨テープTのテンションを所定量に調整するための供給側トルクモータ14が取り付けられ、この供給側トルクモータ14により研磨テープTが弛むことなく一定のテンションが保持された状態で供給用テープリール13から研磨テープTが引き出される。

0022

テープ回収手段9は、テープ回収用回転軸25がテープ保持板17に回動自在に軸支され、このテープ回収用回転軸25に使用後の研磨テープTが巻回されてなる回収用テープリール24が装着された構造を有している。テープ回収用回転軸25のテープ保持板17を介した後方位置には研磨テープTのテンションを所定量に調整するための回収側トルクモータ15が設けられ、この回収側トルクモータ15により、研磨テープTが弛むことなく一定のテンションが保持された状態で回収用テープリール24に巻き取られる。

0023

テープ保持板17及び研磨本体2のヘッド部16には、供給用テープリール13から引き出された研磨テープTを回収用テープリール24に案内するための複数の搬送ローラー5が回動自在に設けられている。上記テープ搬送用モータ19、搬送用回転軸4、駆動用ローラ20及び搬送用ローラ5によりテープ搬送手段3が構成されている。

0024

尚、図示しないが、ウエハWは、研磨台に設置され、真空装置等による吸着手段等の固定手段によって研磨台に固定される。図2に2点鎖線で示すように、設置面に固定されたウエハWは、ノッチ部の形成される所定位置を中心に、揺動しW’の位置となることで、ウエハWの切欠をV字状に研磨できるようになっている。

0025

続き、研磨装置1の動作につき、以下に説明する。まず、供給用テープリール13をテープ供給用回転軸12に装着した後、搬送ローラ5、駆動用ローラ20、押当部23に研磨テープTを沿わして、テープ回収用回転軸25に回収用テープリール24を固定することにより研磨テープTを研磨装置1にセットする。

0026

研磨台に固定されたウエハWを、ノッチ部の研磨に適切な所定位置に設定し、研磨テープTをウエハWに接触させる。

0027

そして、テープ搬送用モータ19を駆動させて、研磨テープTを搬送し、供給用テープリール13から新しい研磨テープTが引き出されて押当部23へと順次供給された後に回収用テープリール24に巻き取られる。

0028

その際、正逆搬送手段22により、テープ搬送用モータ19の回転を正方向と逆方向に繰り返し搬送しながら全体として正方向に走行させるようにテープ搬送手段3を駆動制御する。即ち、例えば、研磨テープTを正方向に10mm搬送した後、逆方向に8mm搬送し、この正逆搬送を繰り返すことで、全体として2mmだけ正方向へ搬送することとする。

0029

なお、この研磨作業時においては、研磨作業を円滑に行うため、図示していないが、ウエハWの研磨面に水が供給されるようにしてもよい。

0030

上より、本実施形態に係る研磨装置1は、正逆搬送手段22を備えているので、研磨テープTの正方向及び逆方向の搬送を繰り返し、全体として正方向に搬送することとなり、非常に効率よくウエハWの所定位置を研磨することが可能となる。よって、従来のように、研磨本体aを振動させることなくウエハWを研磨することができるので、図4に示すような振動手段30を構成する振動用モータ31、従動用プーリ38、カム機構39、カム機構39とヘッド部16aを連結する連結部材34,LMガイド46等の複雑な構造が全て不要となり、研磨本体2の構造を著しく簡素化できる。従って、構成部品数を激減させることにより製造コストを低く抑えることができ、製造工程を著しく簡素化できる。また、研磨本体2の占有空間を小さくできるので、研磨本体2を非常にコンパクトにすることが可能であり、研磨本体2を軽量化することが可能となる。

0031

また、従来のように、振動手段を構成する各部品により、テープ搬送用モータ19の取り付け位置が制限されるといったことなく、搬送用回転軸4に駆動用ローラ20を直接取り付けることができる。よって、図5に示すような正面視V字状に湾曲して掛け渡されたベルト35および駆動用プーリ41及び従動用プーリ37を介して駆動用ローラ20を回転させるといったことが不要となり、構造を簡素化でき、研磨本体2を軽量化できる。

0032

また、テープ搬送用モータ19の回転速度を制御することにより、研磨テープTの搬送速度を調整することが可能であるので、従来のような振動手段によりウエハWを研磨する場合に比較して、短時間のうちに高度な加工品質を有するウエハWのノッチ部を形成することが可能となる。

0033

更に、従来の振動手段によりノッチ部を形成した場合には、研磨本体2aの摺動を原因として、研磨本体2aの各部品が摩耗し、耐久年数が短くなり、また、研磨本体2aに設けられた螺子部が緩みやすくなるためにメンテナンスが必要となる。これに対し、本実施形態の研磨装置1は、研磨本体2を振動させないので、研磨本体2を構成する各部品の耐久年数が従来の研磨本体2aより長くなり、短期間毎のメンテナンスも不要となる。

0034

尚、上記実施形態では角度調整手段6は、角度調整用軸21の後端部に角度調整用プーリ27が取り付けられ、角度調整用軸21の下方に設けられた図示しない角度調整用モータの回転軸に取り付けられたプーリ(図示しない)と角度調整用プーリ27との間にベルトが掛け渡された構造を有したが、本発明に係る研磨装置はこれに限定されず、角度調整用軸にカップリングを介して角度調整用モータを直接取り付けた構造の角度調整手段としてもよい。

0035

このように角度調整用軸にカップリングを介して角度調整用モータを直接取り付けた場合には、角度調整用モータの回転軸と角度調整用軸とが同軸となり、角度調整用モータの駆動によりカップリングを介して角度調整用軸を直接所定角度回動させることができ、これにより、研磨本体全体を所定角度回動させ、研磨テープのウエハへの接触角度を調整させることが可能となる。

0036

これは、本発明に係る研磨装置が、正逆搬送手段を備え、研磨テープの正方向及び逆方向の搬送を繰り返しウエハの所定位置を研磨するので、従来のような振動手段が不要となり、研磨本体を非常にコンパクトにできるとともに、非常に軽量化できる。よって、角度調整用モータの出力が小さくても、研磨本体を揺動させることが可能となる。このような小さい出力のモータであれは、重量も軽いので、カップリングを介して直接角度調整用軸に取り付けることが可能となるのである。これに対し、従来の研磨装置においては、研磨本体が振動手段を備えていたために非常に重量があり、角度調整用モータからの小さな出力では、研磨本体を揺動させることが困難であったので、プーリを用いて小さな出力を大きくしていた。

0037

角度調整用軸にカップリングを介して角度調整用モータを直接取り付けた場合には、構造を簡素化でき、研磨本体の構成部品数を更に少なくすることが可能である。よって、製造コストを低く抑えることができ、製造工程を簡素化できる。また、研磨本体の占有空間を更に小さくでき、研磨本体を軽量化することができる。

図面の簡単な説明

0038

本発明の一実施形態に係る研磨装置の構成概略図である。
前記研磨装置の研磨本体の内部構造を示す平面図である。
前記研磨本体のヘッド部の正面図である。
従来の研磨装置の研磨本体の内部構造を示す平面図である。
従来の研磨装置の研磨本体のヘッド部の正面図である。

符号の説明

0039

1研磨装置
3テープ搬送手段
10サーボモータまたはステッピングモータ
22 正逆搬送手段
T研磨テープ
Wウエハ。

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