(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のケミカルエッチング方法での実施のように、多大の時間と手間暇がかかることもなく、サンドブラスト方法での実施のように、皮膜を問うことなく、シリコンへのダメージも与えることもなく、又、レーザー方法のように、シリコンに深いダメージを与えることとなく、所望の多層膜・パターンを高精度の研削加工する。【解決手段】バキュームチャック１に再生可能な多層膜・パターン付きウェーハＷをチャックするステップと、チャック用回転軸３を回転させて多層膜・パターン付きウェーハＷを回転させるステップと、砥石プレート回転軸１１を回転させて上面に配設したホーニング砥石９を回転させるステップと、ショックアブソーバー６を介装したボールネジ７を回動させて多層膜・パターン付きウェーハＷにホーニング砥石９を接触させて研削するステップと、を含む。【選択図】図１
2011211013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層膜・パターン付きウェーハの被研削面を下面に吸着するバキュームチャックと、該バキュームチャックをユニバーサルジョイントを介装して接続したチャック用回転軸と、該チャック用回転軸を機械的に接続させて回転させる回転軸用駆動源と、前記チャック用回転軸にベアリングを介装して接続したショックアブソーバー装置と、該ショックアブソーバー装置を進退させるボールネジと、該ボールネジを回動させるギヤードモーターと、前記バキュームチャックに対面して配設されたホーニング砥石と、該ホーニング砥石を上面に配設した砥石プレートと、該砥石プレートを回転させる砥石プレート回転軸と、を備えた研削装置を用いて、前記バキュームチャックに再生可能な前記多層膜・パターン付きウェーハの非研削面をチャックするステップと、前記チャック用回転軸を回転させて前記多層膜・パターン付きウェーハを回転させるステップと、前記砥石プレート回転軸を回転させて上面に配設した前記ホーニング砥石を回転させるステップと、前記ショックアブソーバーを介装したボールネジを回動させて前記多層膜・パターン付きウェーハに前記ホーニング砥石を接触させて研削するステップと、を含むことを特徴とする多層膜・パターン付きウェーハの再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は再生可能な多層膜・パターン付きウェーハからシリコンウェーハを再生させる再生方法に関するものであり、更に詳細には、テストウェーハや、リジェクトされたウェーハ、余剰の半導体ウェーハには、導電性、絶縁性、誘電性、抵抗性等を目的としたメタル膜、ノンメタル膜や、Ｌｏｗ−ｋ膜、有機膜、その他の膜や多層膜等の、多種多用な成膜が施されており、これらの再生可能な多層膜・パターン付きウェーハからシリコンウェーハを再生するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の再生が可能な多層膜・パターン付きウェーハの再生は、シリコン結晶体の高騰から、ＩＣ等の製造工程で一定の割合で発生する不良品及び余剰の多層膜・パターン付きウェーハのシリコン部分を再利用するために既に実施されており、例えば、半導体ウェーハ基板の表面被膜層を化学エッチングによる除去する工程、ウェーハ基板の一方の面を機械的加工により少量除去する工程、機械的加工によって生じた変質層を化学エッチングによる除去する工程、及びウェーハ基板の他方の面を鏡面研磨する工程を含むもの（特許文献１参照）や、ウェーハプロセスにより変更を受けた使用済シリコンウェーハの表面層を除去する工程と、表面層の除去されたシリコンウェーハに熱処理を施す工程と、熱処理を施されたシリコンウェーハの導電型及び抵抗率を測定する工程とを有するもの（特許文献２参照）や、ＣＶＤ又はＰＶＤによりシリコンウェーハ上に形成された薄膜層を研磨材の噴射により薄膜層を除去し、ついで研磨するもの（特許文献３参照）等が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−５７１２９号公報
【特許文献２】特開２００１−２２３１４６号公報
【特許文献３】特開２００１−２３７２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
然し乍ら、前述の夫々開示されている再生可能な多層膜・パターン付きウェーハの再生方法及びそれらに用いる再生のための装置におけるケミカルエッチングで実施する場合、皮膜が単層膜で有れば比較的容易に除去できるものであるが、多層膜である場合、夫々の皮膜に適応するエッチング液に取り替えなければ成らず、多大の時間と手間暇がかかり、換えって高価なものとなり、サンドブラスト方法では、ノンメタル皮膜のような硬質の皮膜は除去できるものの、軟質のメタル被膜や有機被膜では殆ど除去できず、シリコンへのダメージも与えるものであり、又、レーザーによる加工では、シリコンに深いダメージを与えることとなり、再生ウェーハとしては使用できなくなるもので、夫々課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は前記課題に鑑み、鋭意研鑽の結果、これらの課題を解決するもので、  多層膜・パターン付きウェーハの非研削面を下面に吸着するバキュームチャックと、バキュームチャックをユニバーサルジョイントを介装して接続したチャック用回転軸と、チャック用回転軸を機械的に接続させて回転させる回転軸用駆動源と、チャック用回転軸にベアリングを介装して接続したショックアブソーバー装置と、ショックアブソーバー装置を進退させるボールネジと、ボールネジを回動させるギヤードモーターと、バキュームチャックに対面して配設されたホーニング砥石と、ホーニング砥石を上面に配設した砥石プレートと、砥石プレートを回転させる砥石プレート回転軸と、を備えた研削装置を用いて、バキュームチャックに再生可能な前記多層膜・パターン付きウェーハの非研削面をチャックするステップと、チャック用回転軸を回転させて多層膜・パターン付きウェーハを回転させるステップと、砥石プレート回転軸を回転させて上面に配設したホーニング砥石を回転させるステップと、ショックアブソーバーを介装したボールネジを回動させて前記多層膜・パターン付きウェーハに前記ホーニング砥石を接触させて研削するステップと、を含むものである。
【発明の効果】
【０００５】
前述の如く構成した本発明の多層膜・パターン付きウェーハの再生方法におけるホーニング砥石は、砥石プレートの上面に多数の帯状を略放射状に等間隔でドーナツ状に配設されたダイヤモンド微粒子又はその他の砥石微粒子を含み、再生可能な多層膜・パターン付きウェーハの多層膜・パターンを研削するものであり、従来のケミカルエッチング方法での実施のように、多大の時間と手間暇がかかることもなく、サンドブラスト方法での実施のように、皮膜を問うことなく、シリコンへのダメージも与えることもなく、又、レーザー方法のように、シリコンに深いダメージを与えることとなく、所望の多層膜・パターンを高精度の研削加工ができるものであり、画期的で実用性の高い有効な発明である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の多層膜・パターン付きウェーハの再生方法の実施の形態を図面によって、具体的に説明すると、図１は本発明の多層膜・パターン付きウェーハの再生方法の実施例に用いる研削装置の概要正面図であり、図２は本発明の多層膜・パターン付きウェーハの再生方法の次実施例に用いる研削装置の概要正面図である。
【０００７】
本発明は再生可能な多層膜・パターン付きウェーハＷからシリコンウェーハを再生させる再生方法に関するものであり、更に詳細には、テストウェーハや、リジェクトされたウェーハ、余剰の半導体ウェーハには、導電性、絶縁性、誘電性、抵抗性等を目的としたメタル膜、ノンメタル膜や、Ｌｏｗ−ｋ膜、有機膜、パターン、その他の膜や多層膜等の、多種多用な成膜が施されており、これらの再生可能な多層膜・パターン付きウェーハからシリコンウェーハＷを再生するための方法に関するものであり、多層膜・パターン付きウェーハＷの非研削面を下面に吸着するバキュームチャック１と、該バキュームチャック１をユニバーサルジョイント２を介装して接続したチャック用回転軸３と、該チャック用回転軸３を機械的に接続させて回転させる回転軸用駆動源４と、前記チャック用回転軸３にベアリング５を介装して接続したショックアブソーバー装置６と、該ショックアブソーバー装置６を進退させるボールネジ７と、該ボールネジ７を回動させるギヤードモーター８と、前記バキュームチャック１に対面して配設されたホーニング砥石９と、該ホーニング砥石９を上面に配設した砥石プレート１０と、該砥石プレート１０を回転させる砥石プレート回転軸１１と、を備えた研削装置を用いて、前記バキュームチャック１に再生可能な前記多層膜・パターン付きウェーハＷの非研削面をチャックするステップと、前記チャック用回転軸３を回転させて前記多層膜・パターン付きウェーハＷを回転させるステップと、前記砥石プレート回転軸１１を回転させて上面に配設した前記ホーニング砥石９を回転させるステップと、前記ショックアブソーバー６を介装したボールネジ７を回動させて前記多層膜・パターン付きウェーハＷに前記ホーニング砥石９を接触させて研削するステップと、を含むことを特徴とするものである。
【実施例】
【０００８】
即ち、本発明の多層膜・パターン付きウェーハの再生方法は、再生可能な多層膜・パターン付きウェーハＷからシリコンウェーハを再生させるものであり、多層膜・パターン付きウェーハＷに成膜、添加物の添加、プリント配線されたテストウェーハや、リジェクトされたウェーハ、余剰の多層膜・パターン付きウェーハＷからシリコンウェーハを再生するものである。
【０００９】
そして、バキュームチャック１は、後述するチャック用回転軸３の下端にユニバーサルジョイント２を介装して固定されており、多層膜・パターン付きウェーハＷの非研削面を図示しない真空源に接続されたバキューム手段によりバキューム吸着され上面にポーラスプレート１ａを介装してチャックするものである。
【００１０】
次に、ユニバーサルジョイント２は、バキュームチャック１と後述するチャック用回転軸３の間に介装されているもので、研削中の多層膜・パターン付きウェーハＷの研削面を後述するホーニング砥石９と平行度を向上させると共に回転研削の際の調芯を図るものである。
【００１１】
次いで、チャック用回転軸３は、後述する回転軸用駆動源４のモーターにより１０〜２００ｒｐｍで回転させ、下方はユニバーサルジョイント２を介装してバキュームチャック１と接続しており、上方は後述するベアリング５に接続させているものである。
【００１２】
更に、回転軸用駆動源４は、モーターであり、チャック用回転軸３を回転させるもので、図示する実施例では、チャック用回転軸３に装備した回転軸側ホイール３ａと、回転軸用駆動源４の駆動軸に装備したモーター側ホイール４ａとをエンドレスベルト４ｂで接続させているものである。
【００１３】
更には、ベアリング５は、一方をチャック用回転軸３に固定すると共に、他方を後述するショックアブソーバー装置６のエアピストン６ａに接続させているものである。
【００１４】
そして、ショックアブソーバー装置６は、図１に図示する実施例では、エアシリンダー６ｂとエアピストン６ａから成る空圧式のもので、電空レギュレーター６ｃにより下方への押圧力を付与しており、エアシリンダー６ｂとエアピストン６ａのショックアブソーバー装置６により、チャック用回転軸３を昇降させることで、バキュームチャック１にバキューム吸着された多層膜・パターン付きウェーハＷに一定の研削圧を付与すると共に研削中のショックや傾斜を吸収するものである。
【００１５】
次に、ボールネジ７は、螺孔を有した固定桟７ａに螺合され、下端はショックアブソーバー装置６のエアシリンダー６ｂと接続させており、上端は後述するギヤードモーター８に機械的に接続され回動させることにより、ショックアブソーバー装置６とヘアリング５とチャック用回転軸３とバキュームチャック１とを昇降させて、バキューム吸着された多層膜・パターン付きウェーハＷの研削の位置決めをするものである。
【００１６】
更に、ギヤードモーター８は、ボールネジ７を回動させるためのものであり、ボールネジ７の回動によりバキュームチャック１に吸着した多層膜・パターン付きウェーハＷの後述するホーニング砥石９による研削の位置決めをするものである。
【００１７】
また、ホーニング砥石９は、バキュームチャック１に対面して配設されており、後述する砥石プレート１０の上面に実施例では、多数の帯状を略放射状且つ略等間隔でドーナツ状に配設されたダイヤモンド微粒子を含むものである。
【００１８】
更には、砥石プレート１０は、後述する砥石プレート回転軸１１の上端に回転可能に固定すると共に、上面にホーニング砥石９を配設しているものである。
【００１９】
次に、砥石プレート回転軸１１は、図示しない駆動源のモーターにより５０〜１０００ｒｐｍで回転するもので、回転に伴って砥石プレート１０も回転するものである。
【００２０】
そして、ドレッシングプレート１２は、ホーニング砥石９と対面させて配設させているもので、下面にドレッシングリング１３を装着してホーニング砥石９をドレッシングするものである。
【００２１】
更に、ドレッシングプレート回転軸１４は、下端にドレッシングプレート１２を装着しており、図示しない駆動源により回転させると共に昇降させるもので、昇降させることにより下面に設けたドレッシングリング１３をホーニング砥石９に接触させると共に、回転させることによりドレッシングリング１３によりホーニング砥石９をドレッシングするものである。
【００２２】
尚、図２に図示する次実施例では、ショックアブソーバー装置６は、ボールネジ７側に備えたプレート６ｘとベアリング５側に備えたプレート６ｚの間にコイルスプリング６ｙを介装して一定圧の負荷をかけて研削すると共に、ショックを吸収させるものであり、他の部分は実施例と同じなので詳述を省略するものである。
【００２３】
本発明の再生可能な多層膜・パターン付きウェーハの再生方法を実施する研削装置は前述のように構成されているものである。
【００２４】
先ず、再生可能な多層膜・パターン付きウェーハをチャックするステップは、真空源を駆動させてバキュームチャック１をバキュームさせて円板状の再生可能な多層膜・パターン付きウェーハＷの非研削面を吸着させるものである。
【００２５】
次に、多層膜・パターン付きウェーハを回転させるステップでは、チャック用回転軸３を回転させることにより多層膜・パターン付きウェーハＷを回転させるもので、ユニバーサルジョイント２は、多層膜・パターン付きウェーハＷの回転の調芯をするもので、その回転数は１０〜２００ｒｐｍである。
【００２６】
次いで、ホーニング砥石を回転させるステップでは、砥石プレート回転軸１１を回転させることによって、上面に配設した砥石プレート１０が回転し、砥石プレート１０が回転することにより、ホーニング砥石９が回転するものであり、その回転数は５０〜１０００ｒｐｍである。
【００２７】
更に、研削位置に位置決めするステップでは、ギヤードモーター８を駆動させることにより、ボールネジ７を回転させバキュームチャック１が降下することにより、多層膜・パターン付きウェーハＷを研削位置に位置決めするもので、位置決め後はエアシリンダー４により定圧で研削するものである。
【００２８】
また、次実施例においては、位置決め後はショックアブソーバー装置６のボールネジ７側に備えたプレート６ｘとベアリング５側に備えたプレート６ｚの間に介装したコイルスプリング６ｙにより一定圧で研削するものである。
【００２９】
更には、ホーニング砥石により研削するステップは、ボールネジ７を回動させることによりチャック用回転軸３とバキュームチャック１とを降下させて位置決めをして、研削位置で多層膜・パターン付きウェーハＷに定圧の負荷をかけホーニング砥石９により多層膜・パターン付きウェーハＷの表面に積層されている不要部分である多層膜・パターン等の皮膜を設定された所定の研削代で研削するものである。
【００３０】
そして、多層膜・パターン付きウェーハＷの表面に積層されている不要部分である多層膜・パターン等の皮膜を研削すると共に、ドレッシングリング１３を下端に装着したドレッシングプレート１２をドレッシングプレート回転軸１４の駆動により降下させて、ドレッシングリング１３をホーニング砥石９に接触させると共に回転させて、研削中及び研削後のホーニング砥石９をドレッシングするものである。
【００３１】
つまり、本発明の多層膜・パターン付きウェーハの再生方法は、バキュームチャック１に再生可能な多層膜・パターン付きウェーハＷの非研削面をチャックして、積層形成された多層膜・パターン等の皮膜を研削するものであり、チャック用回転軸３を回転させると共にエアシリンダー４により定圧で降下させ、チャック用回転軸３を回転させるとバキュームチャック１が回転し、バキュームチャック１が回転すると下面に吸着した多層膜・パターン付きウェーハＷも回転し、下方で回転する砥石プレート１０の上面に配設されて多数のホーニング砥石９により多層膜・パターン付きウェーハＷの不要部分である多層膜・パターンを研削するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
前述の如く構成した本発明の多層膜・パターン付きウェーハの再生方法におけるホーニング砥石は、砥石プレートの上面に多数の帯状を略放射状且つ略等間隔でドーナツ状に配設されたダイヤモンド微粒子を含むものであり、ホーニング砥石で再生可能な多層膜・パターン付きウェーハの多層膜・パターンを研削するもので、テストウェーハや、リジェクトされたウェーハ、余剰の半導体ウェーハには、導電性、絶縁性、誘電性、抵抗性等を目的としたメタル膜、ノンメタル膜や、Ｌｏｗ−ｋ膜、有機膜、パターン、その他の膜や多層膜等の、多種多用な多層膜・パターンが成膜が施されており、従来のケミカルエッチング方法での実施のように、多大の時間と手間暇がかかることもなく、サンドブラスト方法での実施のように、皮膜を問うことなく、シリコンへのダメージも与えることもなく、又、レーザー方法のように、シリコンに深いダメージを与えることとなく、所望の皮膜を高精度の研削加工ができる多層膜・パターン付きウェーハの再生方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は本発明の多層膜・パターン付きウェーハの再生方法の実施例に用いる研削装置の概要正面図である。
【図２】図２は本発明の多層膜・パターン付きウェーハの再生方法の次実施例に用いる研削装置の概要正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｗ      多層膜・パターン付きウェーハ
１      バキュームチャック
１ａ    ポーラスプレート
２      ユニバーサルジョイント
３      チャック用回転軸
３ａ    回転軸側ホイール
４      回転軸用駆動源
４ａ    モーター側ホイール
４ｂ    エンドレスベルト
５      ベアリング
６      ショックアブソーバー装置
６ａ    エアピストン
６ｂ    エアシリンダー
６ｃ    電空レギュレーター
６ｘ    プレート
６ｙ    コイルスプリング
６ｚ    プレート
７      ボールネジ
７ａ    固定桟
８      ギヤードモーター
９      ホーニング砥石
１０    砥石プレート
１１    砥石プレート回転軸
１２    ドレッシングプレート
１３    ドレッシングリング
１４    ドレッシングプレート回転軸
【図１】
2011211013.tif 000003
【図２】
2011211013.tif 000004