JPH1076439A - Thin plate holding device - Google Patents

Thin plate holding device

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Publication number
JPH1076439A
JPH1076439A JP23073596A JP23073596A JPH1076439A JP H1076439 A JPH1076439 A JP H1076439A JP 23073596 A JP23073596 A JP 23073596A JP 23073596 A JP23073596 A JP 23073596A JP H1076439 A JPH1076439 A JP H1076439A
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JP
Japan
Prior art keywords
wafer
thin plate
vacuum suction
plate holding
stage base
Prior art date
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Pending
Application number
JP23073596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuzo Sato
修三 佐藤
Suguru Otorii
英 大鳥居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve uniformity of height within a surface on the surface of a semiconductor wafer. SOLUTION: A device comprises a chuck table 2 having plural blocks of vacuum suction stages 3 disposed on an elastic vacuum stage base 4, and a fine displacement adjusting table 11 having plural fine displacement adjusting units 13 disposed on a fine displacement adjusting base 12 which are provided to correspond to the respective vacuum suction stages 3 to vertically move separately from each other for pushing the stage base 4 from the back surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、薄板保持装置、特
に薄板、例えば半導体ウェハ等をその表面の凹凸を矯正
して真空吸着保持することができる薄板保持装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin plate holding device, and more particularly to a thin plate holding device capable of correcting irregularities on the surface of a thin plate, for example, a semiconductor wafer, and holding the thin plate by vacuum suction.

【0002】[0002]

【従来の技術】CMP(化学的機械的研磨)等の加工を
する場合におけるウェハチャックの方法として下記のよ
うなものがある。
2. Description of the Related Art There are the following methods for a wafer chuck when performing processing such as CMP (chemical mechanical polishing).

【0003】第1に図13に示すように、テーブルとウ
ェハとの間に発泡ポリウレタンやスウェードのような緩
衝材をバッキング材として入れて、押しつけて吸着する
方法がある。
[0003] First, as shown in FIG. 13, there is a method in which a cushioning material such as foamed polyurethane or suede is inserted as a backing material between a table and a wafer, and is pressed and adsorbed.

【0004】第2に、図14(A)乃至(C)に示すよ
うに、溝、孔或いは多孔質材を通じてウェハを真空吸着
する方法がある。尚、この方法において、バッキング材
を併用する場合がある。
Second, as shown in FIGS. 14A to 14C, there is a method of vacuum-sucking a wafer through a groove, a hole or a porous material. In this method, a backing material may be used in some cases.

【0005】第3に、図15に示すように、テーブルを
加熱してワックスでウェハを接着する方法がある。
Third, as shown in FIG. 15, there is a method of heating a table and bonding a wafer with wax.

【0006】第4に、図16に示すように、極微量の
水、オイル等を、ラッピング等により表面を滑らかにし
たテーブルとウェハとの間に介在させて、リンキングに
より接着する方法がある。
Fourth, as shown in FIG. 16, there is a method in which a very small amount of water, oil, or the like is interposed between a table and a wafer whose surface is smoothed by lapping or the like and bonded by linking.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のウェハチャック方法には下記のような問題がある。
先ず、図13に示す第1の方法には、バッキング材の材
質ムラや、給水量ムラ等によりウェハを均一な条件で保
持することができなくなるという問題がある。そして、
ウェハを保持する確固たる基準になる面というものがな
いという重大な問題がある。
The above-mentioned conventional wafer chucking method has the following problems.
First, the first method shown in FIG. 13 has a problem that the wafer cannot be held under uniform conditions due to unevenness in the material of the backing material, unevenness in the amount of supplied water, and the like. And
A serious problem is that there is no solid surface to hold the wafer.

【0008】次に、図14に示す第2の方法には、ゴミ
による影響を受け易いという問題がある。
Next, the second method shown in FIG. 14 has a problem that it is easily affected by dust.

【0009】次に、図15に示す第3の方法には、自動
化が困難で、タクトが長く、且つワックスの厚さムラが
大きいという重大な問題がある。
Next, the third method shown in FIG. 15 has serious problems that automation is difficult, tact is long, and thickness unevenness of wax is large.

【0010】そして、図16に示す第4の方法には、自
動化が困難で、接着強度が弱く、且つ接着強度、接着状
態がウェハの裏面状態に大きく左右されるという問題が
ある。
The fourth method shown in FIG. 16 has a problem that automation is difficult, adhesive strength is weak, and adhesive strength and the state of adhesion are greatly affected by the state of the back surface of the wafer.

【0011】そして、上述した各方法に共通して存在す
る問題として、ウェハを裏面を基準として保持するた
め、ウェハ表面を加工に適する平坦な面にすることが難
しいという問題がある。即ち、上述した各方法はいずれ
も変形しないテーブル上にチャッキングをするものなの
で、ウェハを裏面基準で保持することになり、ウェハの
厚さムラや、デバイス製造プロセスによる厚さの変化等
があると、それが加工面側にそのまま誤差要因となって
残ることになる。
As a problem common to the above-mentioned respective methods, there is a problem that it is difficult to make the wafer surface a flat surface suitable for processing because the wafer is held with the back surface as a reference. That is, since each of the above-described methods chucks on a table that is not deformed, the wafer is held on the basis of the back surface, and there is unevenness in the thickness of the wafer, a change in the thickness due to the device manufacturing process, and the like. This remains as an error factor on the machined surface side.

【0012】特に、CMPにおいて、均一性を重視する
場合、ウェハ表面の高さのバラツキが実効加工圧力を変
化させ、高いところが多く加工されてしまうことにな
る。そのため、CMP加工の均一性をより高めることに
限界がある。特に、ウェハの大口径化に伴いウェハ表面
の高さのバラツキは更に大きくなることが考えられるの
で、その大口径化に対応して従来の装置を単純に拡大す
るだけでは加工精度を維持することすらできないと考え
られる。
In particular, in the case of emphasizing uniformity in CMP, variations in the height of the wafer surface change the effective processing pressure, and many high places are processed. Therefore, there is a limit in further improving the uniformity of the CMP processing. In particular, it is conceivable that the variation in the height of the wafer surface will be further increased as the diameter of the wafer increases, so it is necessary to maintain the processing accuracy by simply expanding the conventional equipment in response to the increase in the diameter. It is considered impossible.

【0013】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、薄板、例えば半導体ウェハの表面の
面内の高さの均一性を高めることを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and has as its object to improve the uniformity of the in-plane height of the surface of a thin plate, for example, a semiconductor wafer.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明薄板保持装置は、
複数のブロック状真空吸着ステージを弾性のあるステー
ジベース上に配設したチャックテーブルと、上記各真空
吸着ステージに対応して設けられ、互いに独立して高さ
が変化して上記ステージベースを裏面から押す複数の微
少変位調整ユニットを微少変位調整ベース上に配設した
微少変位調整テーブルと、を有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a thin plate holding apparatus comprising:
A chuck table in which a plurality of block-shaped vacuum suction stages are arranged on an elastic stage base, and a chuck table provided corresponding to each of the vacuum suction stages, the height of which changes independently from each other, and the stage base is moved from the back side. A minute displacement adjustment table in which a plurality of pushing minute displacement adjusting units are arranged on a minute displacement adjusting base.

【0015】従って、本発明薄板保持装置によれば、複
数のブロック状真空吸着ステージ上に一枚の薄板、例え
ば半導体ウェハを真空吸着し、その表面の高さを、微少
変位調整ユニット単位で上下させることにより、チャッ
クテーブル及び真空吸着ステージを介してステージの大
きさ単位で変化させることができ、延いては薄板、例え
ばウェハの表面の高さの面内均一性を高めることができ
る。
Therefore, according to the thin plate holding apparatus of the present invention, one thin plate, for example, a semiconductor wafer is vacuum-sucked on a plurality of block-shaped vacuum suction stages, and the height of the surface is raised and lowered in fine displacement adjustment units. By doing so, it is possible to change the size of the stage via the chuck table and the vacuum suction stage, thereby improving the in-plane uniformity of the height of the surface of a thin plate, for example, a wafer.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施の形態に
従って詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

【0017】図1(A)、(B)は本発明薄板保持装置
の第1の実施の形態の概略を示すもので、(A)は平面
図、(B)は(A)のB−B線視断面図である。図面に
おいて、1は保持される薄板たる半導体ウェハで、1a
はその1チップ分の領域を示す。2はブロックチャック
テーブルで、各チップ1aに対応して設けられた複数の
ブロック状真空吸着ステージ3、3、・・・をステージ
ベース4上に配設してなる。
FIGS. 1A and 1B schematically show a first embodiment of a thin plate holding apparatus according to the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a BB view of FIG. FIG. In the drawing, 1 is a thin semiconductor wafer to be held, 1a
Indicates an area for one chip. Reference numeral 2 denotes a block chuck table on which a plurality of block-shaped vacuum suction stages 3, 3,... Provided for each chip 1a are arranged on a stage base 4.

【0018】上記各ブロック状真空吸着ステージ3は図
2(A)、(B)に示すように、吸着用真空溝5及びそ
れに連通する真空吸引孔6を有し、外部から受ける負圧
によりウェハ1の自己と対応する部分を裏面から真空吸
引する。この吸着用真空溝5は、図2(B)に示すよう
に加工圧力と真空吸引を受けた場合において真空吸着に
よるウェハ変形量と、加工圧力を受けたときの変形量を
合わせても必要な平面度が維持できるような幅(ピッ
チ)を有している。
As shown in FIGS. 2A and 2B, each of the block-shaped vacuum suction stages 3 has a suction vacuum groove 5 and a vacuum suction hole 6 communicating therewith. The part corresponding to the self 1 is vacuum-sucked from the back surface. As shown in FIG. 2B, the vacuum groove 5 for suction is necessary even when the amount of deformation of the wafer due to vacuum suction and the amount of deformation when receiving the processing pressure are combined when processing pressure and vacuum suction are applied. It has a width (pitch) that can maintain flatness.

【0019】上記ステージベース4はウェハ1のチップ
1aのパターンに合わせて格子状の溝が裏面に形成され
ており、図3に示すように、後述する微少変位調整ユニ
ット(13)の高さの変化に応じて弾性変形できるよう
にされている。これは、ウェハ1の元来持つ厚さのバラ
ツキに加えて、種々のデバイス製造プロセスを経ること
によりできるCMP前のウェハ1の厚さバラツキの状態
がTTV[ ウェハ全体の厚さバラツキ 図4(A)参
照] が例えば直径8インチウェハで約5μmという大き
なものであったとしても、LTV[ ウェハ内の任意の位
置にある大きさ内の厚さバラツキ 図4(B)参照 例
えば直径8インチウェハの20×20mmの大きさのな
かで約0.8μm] は所望の小さな値にすることができ
るように、ステージベース4を、各チップ1aと略同じ
大きさの各部分からなるブロックを連続させたものとな
るように構成し、チップ1aと略同じ大きさを単位とし
て高さ調節が可能なるようにするためである。尚、WA
RP(反り)[ ウェハをフリーにしたときの全体の高さ
のバラツキ 図4(C)参照 例えば8インチウェハで
約70μm] は真空吸着により、剛体と考えられるステ
ージ3、3、・・・に直接チャックされるため、その真
空吸着の時点で補正される。
The stage base 4 has a lattice-shaped groove formed on the back surface in accordance with the pattern of the chip 1a of the wafer 1. As shown in FIG. 3, the height of a minute displacement adjusting unit (13) described later is adjusted. It can be elastically deformed according to the change. This is because, in addition to the inherent thickness variation of the wafer 1, the state of the thickness variation of the wafer 1 before CMP, which can be obtained through various device manufacturing processes, is determined by TTV [Thickness variation of the entire wafer FIG. A), for example, is as large as about 5 μm for an 8-inch diameter wafer, but the LTV [thickness variation within a size at an arbitrary position in the wafer; FIG. Is about 0.8 μm in the size of 20 × 20 mm, so that the stage base 4 is made up of a series of blocks each having substantially the same size as each chip 1 a so that a desired small value can be obtained. This is because the height can be adjusted in units of substantially the same size as the chip 1a. In addition, WA
RP (warpage) [variation in the overall height when the wafer is freed; see FIG. 4 (C), for example, about 70 μm for an 8-inch wafer] is applied to the stages 3, 3,... Since it is directly chucked, it is corrected at the time of the vacuum suction.

【0020】該ステージべース4は金属、例えばSUS
系ステンレス或いは鉄系の鋼材等からなり、後述する微
少変位調整ユニット(13)の高さの変化に応じてその
高さが変化できるのに必要な弾性を有する。半導体ウェ
ハ1の表面の高さを数μm或いは0.数μmというよう
な極めて微少な大きさ変化させるための変位を伝達する
ものとして要求される弾性を有するものには上述した金
属が好適である。
The stage base 4 is made of metal, for example, SUS.
It is made of a stainless steel or an iron-based steel material, and has elasticity necessary for changing the height of the minute displacement adjusting unit (13), which will be described later, according to a change in the height. The height of the surface of the semiconductor wafer 1 is set to several μm or 0.1 μm. The above-mentioned metals are suitable for those having the elasticity required to transmit a displacement for changing a very small size such as several μm.

【0021】図5はブロックチャックテーブル2の外周
縁部の概略を示す断面図で、同図に示すように、ステー
ジベース4の表面外周縁部に純水微量噴出溝7を有し、
該溝7へは純水供給孔8を通じて外部から極微量の純水
を供給できるようになっている。このようにすることに
より半導体ウェハ1とステージベース4との間の隙間を
極微量の純水が通って排出されるようにできる。そし
て、これにより、ウェハ1を真空吸着するための真空度
を高めたときにエアーの流れによってゴミやスラリー等
の異物が流入してステージ3上に付着することを防止す
ることができる。図6(A)、(B)はステージベース
4に形成された温度調整用水路の各別の形成例を示す断
面図及び縮小平面図である。(A)は排出型温度調整用
水路9を有する例を示し、(B)は循環型温度調整用水
路10を有する例を示す。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the outer peripheral edge of the block chuck table 2. As shown in FIG.
A very small amount of pure water can be supplied to the groove 7 from the outside through a pure water supply hole 8. In this way, a very small amount of pure water can be discharged through the gap between the semiconductor wafer 1 and the stage base 4. Thus, when the degree of vacuum for vacuum suction of the wafer 1 is increased, it is possible to prevent foreign matters such as dust and slurry from flowing into and adhering to the stage 3 due to the flow of air. FIGS. 6A and 6B are a cross-sectional view and a reduced plan view showing another example of forming a temperature adjustment water channel formed in the stage base 4. (A) shows an example having a discharge type temperature adjusting water channel 9, and (B) shows an example having a circulation type temperature adjusting water channel 10.

【0022】このように、ステージベース4に水路9或
いは10を形成し、そこに温度調整された水を常に流す
ことにより、加工による発熱やモーターからの熱による
変形を抑止することができる。
As described above, the water passage 9 or 10 is formed in the stage base 4 and the temperature-adjusted water is constantly flowed through the water passage 9 or 10, so that heat generated by processing and deformation due to heat from the motor can be suppressed.

【0023】11[ 図1(B)参照] はブロックチャッ
クテーブル2の下側に位置しこれを支える微少変位調整
テーブルで、剛性の強い材料、例えばセラミクスからな
る微少変位調整ベース12と、該ベース12上に配設さ
れた複数の微少変位調整ユニット13からなる。該ユニ
ット13はそれぞれ各真空吸着ステージ3と対応したと
ころに設けられており、独立してその高さを調整するこ
とができる。図7(A)、(B)は微少変位調整ユニッ
トの各別の例を示すもので、(A)は2枚の剛体からな
るクサビ状の板14、15をその傾斜面どうし合せるよ
うに重ね、ネジ16等により下側の板14を傾斜方向に
沿って一方の側に或いはその反対側に移動させることに
より上側の板15の高さを高くしたり低くしたりするよ
うにした例を示し、(B)は圧電素子17を用い、それ
に加える電圧によりその高さを変化させるようにした例
を示す。
Reference numeral 11 [refer to FIG. 1B] denotes a fine displacement adjustment table which is located below and supports the block chuck table 2. The fine displacement adjustment base 12 is made of a highly rigid material, for example, ceramics. A plurality of minute displacement adjustment units 13 are provided on the reference numeral 12. The units 13 are provided at positions corresponding to the respective vacuum suction stages 3, and the height thereof can be adjusted independently. FIGS. 7 (A) and 7 (B) show another example of the fine displacement adjusting unit. FIG. 7 (A) shows two wedge-shaped plates 14 and 15 each made of a rigid body overlapped with each other so that their inclined surfaces are aligned. An example is shown in which the height of the upper plate 15 is raised or lowered by moving the lower plate 14 to one side or the other side along the tilt direction by using screws 16 or the like. (B) shows an example in which the piezoelectric element 17 is used and its height is changed by a voltage applied thereto.

【0024】図8は微少変位調整ユニット13の固定方
法の一例を示す断面図であり、ベース4に形成した孔部
18にステージ3の中央部の下部を通し、ネジ19によ
りユニット13をステージ3と固定している。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a method of fixing the minute displacement adjusting unit 13. The lower part of the center of the stage 3 is passed through a hole 18 formed in the base 4, and the unit 13 is screwed with the unit 13. And fixed.

【0025】このような薄板保持装置によれば、複数の
ブロック状真空吸着ステージ3上に一枚の半導体ウェハ
1を真空吸着し、その表面の高さを、各微少変位調整ユ
ニット13毎に独立して高さを変化させることにより、
ステージベース4及び真空吸着ステージ3を介してステ
ージ3毎に変化させることができる。従って、ウェハ1
の表面の高さの面内均一性を高めることができる。
According to such a thin plate holding apparatus, one semiconductor wafer 1 is vacuum-sucked on a plurality of block-shaped vacuum suction stages 3, and the height of the surface is made independent for each minute displacement adjusting unit 13. By changing the height
It can be changed for each stage 3 via the stage base 4 and the vacuum suction stage 3. Therefore, wafer 1
In-plane uniformity of the surface height can be improved.

【0026】ここで、半導体ウェハ1に対するCMPに
ついて8インチウェハを例として考察する。そして、8
インチウェハの標準的な規格とシリコン物性を下記の表
1に示す。
Here, the CMP for the semiconductor wafer 1 will be considered using an 8-inch wafer as an example. And 8
Table 1 below shows the standard specifications and silicon properties of the inch wafer.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】半導体プロセスにおける平坦化に対して
は、通常、ウェハ表面の凹凸をデザインルール(線幅)
以下にすることが要求されると一般的に言われている。
これは、パターンを露光するステッパの焦点深度から来
るプロセスマージンを考慮したためであり、例えば0.
25μmルールの場合、ウェハ表面の凹凸は約±0.1
μm、即ち±100nm以下程度が要求される。
For flattening in a semiconductor process, the irregularities on the wafer surface are usually determined by design rules (line width).
It is generally said that the following is required.
This is because a process margin resulting from the depth of focus of a stepper that exposes a pattern is taken into consideration.
In the case of the 25 μm rule, the unevenness of the wafer surface is about ± 0.1
μm, that is, about ± 100 nm or less is required.

【0029】CMPにおいて要求されるグローバル平坦
化もまさにその通りである。その研磨加工において、装
置側の機械精度が限りなく0に近づけることができても
上記表1に示したようにウェハの元来持つ厚さバラツ
キ、特にTTV[ 図4(A)参照] の影響はポリッシン
グの特性を考慮したとしてもウェハ内の面内均一性の誤
差として残留するものと考えられる。以下に、その実例
を示す。
The global flattening required in CMP is exactly the same. In the polishing process, even if the mechanical accuracy of the apparatus can be approached to zero as much as possible, as shown in Table 1 above, the influence of the original thickness variation of the wafer, particularly the TTV (see FIG. 4 (A)). Is considered to remain as an error in the in-plane uniformity within the wafer even when the polishing characteristics are considered. An example is shown below.

【0030】ポリッシングにおいては、被研磨材表面の
凸部は凹部に比較して加工圧力が高く、加工による除去
速度が速い為、選択的に凸部を除去することができると
される。従って、ローカルには加工前の被研磨材表面の
凹凸に対して段差の緩和が進行するわけであるが、TT
Vに相当するような大きなうねりに対しても選択的に作
用する為、これが面内均一性の誤差となって現れると考
えられる。
In the polishing, the convexities on the surface of the material to be polished have a higher processing pressure than the concaves and a higher removal rate by the processing, so that the convexities can be selectively removed. Accordingly, the localization of the unevenness on the surface of the material to be polished before the processing is gradually reduced.
Since it selectively acts on a large swell corresponding to V, it is considered that this appears as an error in the in-plane uniformity.

【0031】通常、CMPにはポリウレタン等の弾性体
を研磨パッドとして用いる為、ポリッシングの特性上機
械精度がそのまま被研磨材表面に転写されることはない
が、ある程度それが緩和した形で現れる。
Normally, since an elastic body such as polyurethane is used as a polishing pad in CMP, the mechanical accuracy is not directly transferred to the surface of the material to be polished due to the characteristics of polishing, but it appears to some extent in a relaxed form.

【0032】例えば、図9に示すように、TTVが5μ
m、LTV[ 図4(B)参照] が0.8μm、段差(パ
ターン)が1μmのウェハを加工する場合を例とする。
そして、CMPによりこの段差1μmを除去(0.1μ
m程度にする。)することを目的とする。この場合、仮
に切削や研削で機械精度を裏面基準で転写したとする
と、低いところにあるチップAの段差が0.1μmにな
った時には高いところにあるチップBは−5.9μmの
除去加工が行われることになり、均一性どころか形状と
して下地までがなくなることになってしまう。
For example, as shown in FIG.
m, LTV (see FIG. 4B) is 0.8 μm, and a step (pattern) is 1 μm.
Then, this step 1 μm is removed by CMP (0.1 μm).
m. ). In this case, assuming that the machine accuracy is transferred by cutting or grinding on the basis of the back surface, when the step of the chip A at a low position becomes 0.1 μm, the chip B at a high position is removed by −5.9 μm. In other words, the shape is not uniform, and even the groundwork is lost.

【0033】従って、ウレタン等のパッドによるポリッ
シングによってTTVの5μmを残したまま段差1μm
を除去するわけであるが、実際には5μmもの高さの差
があると、チップAの除去量がチップBの除去量よりも
数%〜数十%大きくなるのが現状である。ウェハ全面の
チップを1μmの除去で段差0.1μmにするために
は、除去量の均一性は±5%以下にする必要があること
がわかる。
Therefore, a step of 1 μm is formed by polishing with a pad of urethane or the like while leaving the TTV of 5 μm.
However, in practice, if there is a difference in height of as much as 5 μm, the removal amount of the chip A is several to several tens% larger than the removal amount of the chip B at present. It can be seen that the uniformity of the removal amount needs to be ± 5% or less in order to remove the chip on the entire surface of the wafer to a step of 0.1 μm by removing 1 μm.

【0034】以上をまとめると、直径8インチで1μm
程度のパターン段差のあるTTV5μm程度のウェハを
裏面基準でポリッシングすると、段差の除去及びLTV
0.8μmの無視はできるが、TTV5μmによりチッ
プAとチップBの除去量に数%〜数十%の均一性の誤差
が出るのである。
To summarize the above, the diameter is 8 μm and 1 μm
When a TTV wafer of about 5 μm with a pattern step of about 5 μm is polished on the basis of the back side, the step is removed and the LTV is removed.
Although 0.8 μm can be neglected, the removal amount of the chips A and B has a uniformity error of several% to several tens% due to the TTV of 5 μm.

【0035】上述の結果から、TTVの5μmをLTV
の0.8μm程度以下に小さくすることができれば、C
MPにより全面均一に1μmの段差を0.1μm程度に
除去することができることが分かる。
From the above results, it was found that 5 μm of TTV was converted to LTV.
Of about 0.8 μm or less of
It can be seen that the step of 1 μm can be uniformly removed to about 0.1 μm by MP.

【0036】従って、ダイレクトに裏面をチェックして
TTV5μmを裏面基準で0.8μm以下に補正できれ
ば、CMP用の薄板保持装置として最適であると考えら
れる。そして、図示した本発明薄板保持装置によれば、
それが可能になるのである。次に、吸着用真空溝の溝幅
について図10を参照しながら考察する。通常考えられ
る加工条件内では、加工圧力P1 =0.5×105 N/
mm2 、真空圧P1=1.0×105 N/mm2 程度で
ある。このとき、表1に示したシリコンウェハを両端支
持した場合の変化量δ(表面のたわみ量)の計算結果は
下記の数式数1の通りである。
Therefore, if the back side can be checked directly and the TTV of 5 μm can be corrected to 0.8 μm or less on the basis of the back side, it is considered to be optimal as a thin plate holding apparatus for CMP. And according to the illustrated thin plate holding device of the present invention,
That is possible. Next, the groove width of the suction vacuum groove will be discussed with reference to FIG. Within the normally considered processing conditions, the processing pressure P 1 = 0.5 × 10 5 N /
mm 2 , and the vacuum pressure P 1 is about 1.0 × 10 5 N / mm 2 . At this time, the calculation result of the change amount δ (the amount of deflection of the surface) when the silicon wafer shown in Table 1 is supported at both ends is given by the following equation (1).

【0037】[0037]

【数1】 (Equation 1)

【0038】上記数式数1に各値を代入すると、下記の
数式数2が得られる。
By substituting each value into the above equation (1), the following equation (2) is obtained.

【0039】[0039]

【数2】 (Equation 2)

【0040】そして、δmax を0.8以下にするために
は下記の数式数3の条件を満たす必要がある。
In order to make δ max 0.8 or less, it is necessary to satisfy the condition of the following equation (3).

【0041】[0041]

【数3】 (Equation 3)

【0042】即ち、6.89mm以下の溝幅であれば加
工中にLTV以上のうねりを発生しない。
That is, if the groove width is equal to or less than 6.89 mm, no undulation greater than LTV occurs during processing.

【0043】以上のことから、薄板保持装置によれば、
微少変位調整ユニットによりチップの大きさ毎に高さを
調整できることからTTVを補正することができるの
で、面内均一性の向上を図り、機械精度転写性の向上を
図ることができ、ゴミ等による加工段差の低減を図るこ
とができる。また、トータルプロセスとしては、他のプ
ロセスマージンが拡大し、投入するウェハの精度仕様を
緩和し、コストダウン(投入ウェハの精度仕様の緩和、
ウェハの大口径化の許容等による)を図ることができ
る。
From the above, according to the thin plate holding device,
Since the height can be adjusted for each chip size by the fine displacement adjustment unit, TTV can be corrected, so that in-plane uniformity can be improved, and mechanical precision transferability can be improved, and dust and the like can be improved. The processing step can be reduced. In addition, as a total process, other process margins are expanded, the accuracy specifications of the input wafer are relaxed, and costs are reduced (the accuracy specifications of the input wafer are relaxed,
(E.g., by allowing the wafer to have a larger diameter).

【0044】また、薄板保持装置の微少変位調整テーブ
ルは、面調整の自動化を可能にし、実際のウェハパター
ンに合わせた設計も可能にする。
Further, the fine displacement adjustment table of the thin plate holding device enables the automatic adjustment of the surface adjustment, and also enables the design according to the actual wafer pattern.

【0045】図11(A)、(B)は薄板保持装置のブ
ロックチャックテーブルのうちの丸型のものを示すもの
で、(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面
図である。図12(A)、(B)は薄板保持装置のブロ
ックチャックテーブルのうちの角型のものを示すもの
で、(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面
図である。このように、本発明は種々の態様で実施する
ことができる。
FIGS. 11 (A) and 11 (B) show a round type of the block chuck table of the thin plate holding device, wherein FIG. 11 (A) is a plan view and FIG. 11 (B) is a BB line of FIG. FIG. 12A and 12B show a rectangular block chuck table of the thin plate holding device, wherein FIG. 12A is a plan view, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. FIG. Thus, the present invention can be implemented in various modes.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明薄板保持装置によれば、複数のブ
ロック状真空吸着ステージ上に一枚の薄板、例えば半導
体ウェハを真空吸着し、その表面の高さを、各微少変位
調整ユニットを上下させることにより、チャックテーブ
ル及び真空吸着ステージを介して各ステージ毎に変化さ
せることができ、延いては薄板、例えばウェハの表面の
高さの面内均一性を高めることができる。
According to the thin plate holding apparatus of the present invention, one thin plate, for example, a semiconductor wafer is vacuum-sucked on a plurality of block-shaped vacuum suction stages, and the height of the surface is adjusted by moving each minute displacement adjusting unit up and down. By doing so, it can be changed for each stage via the chuck table and the vacuum suction stage, and the in-plane uniformity of the height of the surface of a thin plate, for example, a wafer, can be enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)、(B)は本発明薄板保持装置の第1の
実施の形態の概略を示すもので、(A)は平面図、
(B)は(A)のB−B線視断面図である。
FIGS. 1A and 1B schematically show a first embodiment of a thin plate holding device according to the present invention, wherein FIG.
(B) is a sectional view taken along line BB of (A).

【図2】(A)、(B)は真空チャックステージ及び半
導体ウェハを示す断面図で、(A)は変形していない状
態を示し、(B)は加工圧力と真空吸引を受けた時の状
態を示す。
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views showing a vacuum chuck stage and a semiconductor wafer, wherein FIG. 2A shows an undeformed state, and FIG. Indicates the status.

【図3】微少変位調整ユニットによるブロックチャック
テーブル(のステージベース)の変形を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a deformation of (a stage base of) a block chuck table by a minute displacement adjusting unit.

【図4】(A)乃至(C)はTTV、LTV及びWAR
Pの説明図である。
FIGS. 4A to 4C are TTV, LTV and WAR
It is explanatory drawing of P.

【図5】ブロックチャックテーブルの外周縁部の概略を
示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view schematically showing an outer peripheral portion of a block chuck table.

【図6】(A)、(B)はステージベース4に形成され
た温度調整用水路の各別の形成例を示す断面図及び縮小
平面図である。
FIGS. 6A and 6B are a cross-sectional view and a reduced plan view showing another example of forming a temperature adjustment water channel formed in a stage base 4. FIGS.

【図7】(A)、(B)は微少変位調整ユニットの各別
の例を示す図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing another example of the minute displacement adjustment unit.

【図8】微少変位調整ユニットの一つの固定例を示す断
面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing one example of fixing the minute displacement adjusting unit.

【図9】CMPについての考察にあたり例としたウェハ
の形状を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a wafer shape as an example in consideration of CMP.

【図10】吸着用真空溝の溝幅についての考察に際して
参照する図である。
FIG. 10 is a diagram referred to when considering the groove width of the suction vacuum groove.

【図11】(A)、(B)は薄板保持装置のブロックチ
ャックテーブルのうちの丸型のものを示すもので、
(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面図で
ある。
FIGS. 11A and 11B show a round type of the block chuck table of the thin plate holding device.
(A) is a plan view, and (B) is a sectional view taken along line BB of (A).

【図12】(A)、(B)は薄板保持装置のブロックチ
ャックテーブルのうちの角型のものを示すもので、
(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面図で
ある。
FIGS. 12A and 12B show a square-shaped block chuck table of the thin plate holding device.
(A) is a plan view, and (B) is a sectional view taken along line BB of (A).

【図13】CMPに際しウェハをチャックする方法の第
1の従来例を示す図である。
FIG. 13 is a view showing a first conventional example of a method of chucking a wafer during CMP.

【図14】CMPに際しウェハをチャックする方法の第
2の従来例を示す図である。
FIG. 14 is a view showing a second conventional example of a method of chucking a wafer during CMP.

【図15】CMPに際しウェハをチャックする方法の第
3の従来例を示す図である。
FIG. 15 is a view showing a third conventional example of a method of chucking a wafer during CMP.

【図16】CMPに際しウェハをチャックする方法の第
4の従来例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a fourth conventional example of a method of chucking a wafer during CMP.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・薄板(半導体ウェハ)、2・・・ブロックチャ
ックテーブル、3・・・真空チャックステージ、4・・
・ステージベース、7・・・純水微量噴出溝、9、10
・・・温度調整用水路、11・・・微少変位調整テーブ
ル、12・・・微少変位調整ベース、13・・・微少変
位調整ユニット。
1 ... thin plate (semiconductor wafer), 2 ... block chuck table, 3 ... vacuum chuck stage, 4 ...
・ Stage base, 7 ・ ・ ・ Small amount of pure water jet, 9, 10
··· Temperature adjustment water channel, ·····································································································

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のブロック状の真空吸着ステージを
弾性のあるステージベース上に配設したチャックテーブ
ルと、 上記各真空吸着ステージに対応して設けられ、互いに独
立して高さを変化せしめられて上記ステージベースを裏
面から押す複数の微少変位調整ユニットを微少変位調整
ベース上に配設した微少変位調整テーブルと、 を有することを特徴とする薄板保持装置
1. A chuck table in which a plurality of block-shaped vacuum suction stages are arranged on an elastic stage base, and a plurality of vacuum suction stages are provided corresponding to the respective vacuum suction stages, and their heights can be changed independently of each other. And a fine displacement adjustment table in which a plurality of fine displacement adjustment units for pushing the stage base from the backside are arranged on the fine displacement adjustment base.
【請求項2】 半導体ウェハを保持する薄板保持装置で
あって、 真空吸着ステージが上記ウェハの各チップとなる領域と
対応して設けられていることを特徴とする請求項1記載
の薄板保持装置
2. A thin plate holding apparatus for holding a semiconductor wafer, wherein a vacuum suction stage is provided corresponding to an area of each chip of the wafer.
【請求項3】 ステージベースの表面周縁部に純水を噴
出する純水微量噴出溝が形成されてなることを特徴とす
る請求項1又は2記載の薄板保持装置
3. The thin plate holding device according to claim 1, wherein a pure water micro-jetting groove for jetting pure water is formed in a peripheral portion of a surface of the stage base.
【請求項4】 ステージベースに温度調整用水を流す温
度調整用水路が形成されてなることを特徴とする請求項
1、2又は3記載の薄板保持装置
4. The thin plate holding device according to claim 1, wherein a temperature adjusting water channel for flowing temperature adjusting water is formed in the stage base.
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