CN107210210A - 吸附卡盘、倒角研磨装置、以及硅晶圆的倒角研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种吸附卡盘、倒角研磨装置、以及硅晶圆的倒角研磨方法,其特征在于,吸附卡盘(11)具备:吸附卡盘台(111),具有圆形的吸附面(111A);吸附保护垫(112),设置于所述吸附面(111A),所述吸附面(111A)形成有划分位于中心侧的中央区域(111D)及位于外周侧的外周区域(111E)的环状或圆弧状的凹部(111C),且所述中央区域(111D)形成有放射状的凹部(111F),所述吸附保护垫(112)具有与所述放射状的凹部(111F)连通的开口孔(112A),所述吸附保护垫(112)在除了所述放射状的凹部(111F)以外的所述中央区域(111D)与所述吸附面(111A)接合。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸附卡盘、倒角研磨装置、以及硅晶圆的倒角研磨方法。
背景技术
大口径的硅晶圆中,通过双面研磨使正面和背面作为研磨面的规格成为主流。因此,不只对正面侧,对背面侧也提高了对污垢或损伤缺陷等的品质的要求。
另一方面,对硅晶圆的倒角部的镜面品质的要求也提高,且必须实施倒角研磨。通常的倒角研磨中,如图1所示的倒角研磨装置1的吸附卡盘2上载置硅晶圆W,通过抽真空将硅晶圆W吸附保持于吸附卡盘2上。然后,在保持于吸附卡盘2的状态下使硅晶圆W高速旋转,供给研磨浆料,将具备研磨垫的研磨机构3压在倒角部,由此研磨倒角部。
该倒角研磨中,将硅晶圆W吸附保持于吸附卡盘2,导致被吸附面产生接触痕等缺陷而成为课题。
作为解决上述课题的方法,如图2所示,已知有在吸附面上具有用来抽真空的凹部2A的吸附卡盘台2B,贴附沿凹部2A的图案的形状的吸附保护垫2C的技术。在上述结构的吸附卡盘2中,将硅晶圆W吸附保持于具有柔软性的吸附保护垫2C上,由此降低对硅晶圆W的被保持面的吸附损伤。
并且,作为与吸附卡盘相关的技术,已公开有设置可挠性的外凸缘,且通过外凸缘来形成吸附面的外周部分的吸附卡盘(参考专利文献1)。上述专利文献1所记载的吸附卡盘中,在吸附于吸附面的晶圆的外周施加用于加工的外力,即使晶圆产生挠曲,通过外凸缘形成的吸附面的外周部分会追随挠曲的晶圆,因此晶圆与吸附面之间不会产生间隙,也不会因此而造成真空状态被破坏,能够稳定地保持晶圆。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-311040号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
但是,上述专利文献1的吸附卡盘中,对应可挠性的外凸缘的部位形成有吸附垫的开口部。因此,通过倒角研磨时的外力使晶圆产生挠曲的情况下,外凸缘无法充分地追随晶圆,外凸缘的吸附垫与晶圆的界面可能会剥落,真空状态可能会从外凸缘所对应的部位的开口部被破坏。
并且,倒角研磨中,通过研磨浆料存在下的硅晶圆与吸附卡盘的接触,有硅晶圆的外周区域产生缺陷的问题。
图3中示出硅晶圆W在倒角研磨后的被吸附面中的LPD(Light Point Def ect)分布图。图3中,以菱形表示的部位表示LPD缺陷。
具体而言,如图3所示,结束倒角研磨的硅晶圆W的被吸附面上,主要会沿着吸附卡盘台的外周形状形成缺陷图案,以上述缺陷图案为原因而造成的粒子品质恶化或纳米拓扑品质恶化成为问题。
本发明的目的在于,提供一种提高硅晶圆的粘附性,抑制硅晶圆的外周区域上产生缺陷的、吸附卡盘、倒角研磨装置、以及硅晶圆的倒角研磨方法。
用于解决技术课题的手段
上述的倒角研磨时形成于硅晶圆的外周区域的缺陷的产生机制推测如下。
如图1所示,硅晶圆的倒角研磨是通过使吸附保持于倒角研磨装置1的吸附卡盘2的硅晶圆W高速旋转,供给研磨浆料,再将具备研磨垫的研磨机构3以规定的荷载压在硅晶圆W的倒角部的方式进行。
在此,如图4所示,研磨机构3根据倒角部的研磨位置而分别具备上方侧支座31、端面侧支座32以及下方侧支座33。上方侧支座31、端面侧支座32以及下方侧支座33分别贴附有研磨垫34。倒角研磨装置1中,上方侧支座31、端面侧支座32以及下方侧支座33沿硅晶圆W的整个圆周适当地配置。因此,从上方观察倒角研磨装置1时,例如顺时针方向配置有上方侧支座31、端面侧支座32以及下方侧支座33的情况下,逆时针高速旋转的硅晶圆W会按照下方侧支座33、端面侧支座32、上方侧支座31的顺序被研磨。如此,倒角研磨中的硅晶圆W会依序承受来自不同方向的荷载,因此其外周区域会高频率振动(以下,有时将这种状态称为“晶圆振动”)。
如图5所示,晶圆振动中,通过下方侧支座的研磨垫的研磨下,若承受来自下方侧的荷载F1,则硅晶圆W的外周区域会往上方侧挠曲。若硅晶圆W挠曲,则吸附保护垫2C与硅晶圆W的界面有时会在外周区域暂时剥落。并且,硅晶圆W是通过抽真空而吸附保持于吸附卡盘2。因此,通过该抽真空,从界面剥落而产生的间隙吸入研磨浆料S,形成研磨浆料S侵入吸附保护垫2C与硅晶圆W之间的状态。
然后,在通过上方侧支座的研磨垫的研磨下,若承受来自上方的荷载F2,则这次硅晶圆W的外周区域会往下方侧挠曲。若硅晶圆W挠曲,则暂时剥落的硅晶圆W的外周区域会压在吸附保护垫2C上。此时,吸附保护垫2C上存在侵入硅晶圆W与吸附保护垫2C之间的间隙的研磨浆料S,因此硅晶圆W的外周区域与包含在研磨浆料S中的磨粒碰撞。并且,在硅晶圆W与吸附保护垫2C的界面存在磨粒的状态下,硅晶圆W挠曲,由此在硅晶圆W与磨粒接触的部位,硅晶圆W被磨粒摩擦。
如此,推测为在研磨浆料S存在下的晶圆振动中,通过吸附保持垫2C所保持的硅晶圆W的外周区域发挥伴随夹杂研磨浆料S的机械作用,而发挥局部的蚀刻作用,在硅晶圆W的外周区域主要沿吸附卡盘台2B的外周形状产生刮痕状的凹陷缺陷W1。
本发明人深入研究的结果,发现在吸附卡盘的外周区域提高对硅晶圆的追随性,同时在外周区域确保吸附保护垫与硅晶圆的界面的粘附性来抑制研磨浆料的侵入,由此能够抑制倒角研磨时形成于硅晶圆的外周区域的缺陷。
本发明根据上述见解而完成。
即,本发明的吸附卡盘,其特征在于,具备:吸附卡盘台,具有圆形的吸附面;吸附保护垫,设置于所述吸附面,所述吸附面形成有划分位于中心侧的中央区域及位于外周侧的外周区域的环状或圆弧状的凹部,且所述中央区域形成有放射状的凹部,所述吸附保护垫具有与所述放射状的凹部连通的开口孔,所述吸附保护垫在除了所述放射状的凹部以外的所述中央区域与所述吸附面接合。
根据本发明,吸附保护垫与吸附卡盘台的吸附面在以环状或圆弧状的凹部划分的中央区域接合。即,设置于吸附卡盘台的吸附面上的吸附保护垫中,在比吸附面的中央区域更靠外侧的部位,吸附保护垫未与吸附面接合。
因此,对于倒角研磨中产生的晶圆振动,即使硅晶圆的外周区域往上方侧或下方侧挠曲,未与吸附面接合的吸附保护垫的外周区域也会追随硅晶圆挠曲。尤其是,只有比吸附卡盘台可挠性更高的吸附保护垫以表面张力贴附在硅晶圆上,会追随硅晶圆挠曲,因此在外周区域的吸附保护垫与硅晶圆的界面即使有晶圆振动,始终能维持高粘附性。
作为结果,抑制了硅晶圆的外周区域通过晶圆振动而从吸附保护垫暂时剥落的状况。因此,晶圆振动时,能够抑制研磨浆料侵入硅晶圆与吸附保护垫的界面的状况。
并且,若晶圆振动使硅晶圆挠曲,则吸附卡盘台与吸附保护垫未接合的外周区域产生间隙。然后,通过抽真空,从吸附卡盘台与吸附保护垫之间产生的间隙研磨浆料被吸入。在该研磨浆料被吸入的路径上,硅晶圆被吸附保护垫保护,因此减少了硅晶圆的被吸附面与研磨浆料的接触。
并且,由于吸附卡盘台与吸附保护垫之间产生的间隙成为研磨浆料被吸入的路径,因此研磨浆料被吸入硅晶圆与吸附保护垫的界面的频率降低。作为结果,分散了研磨浆料被吸入的路径,因此降低了从硅晶圆与吸附保护垫的界面侵入的研磨浆料的吸入量。
并且,吸附保护垫具有与放射状的凹部连通的开口孔。开口孔设置于与放射状的凹部连通的位置,由此由抽真空产生的吸附保持力经由放射状的凹部以及开口孔直接传达到硅晶圆的被吸附面。因此,硅晶圆通过吸附保护垫稳定地吸附保持于吸附面。
另外,开口孔不只设置在与放射状的凹部连通的位置,还设置与外周的环状或圆弧状的凹部连通的开口孔的情况下,吸附卡盘台的最外周区域中抽真空泄漏的路径成为硅晶圆与吸附保护垫的界面、以及吸附保护垫与吸附卡盘台的界面这2个系统。因此,硅晶圆与吸附保护垫的界面的粘附性下降,而吸附保护垫对于晶圆振动的追随性下降。其结果,由晶圆振动产生的对硅晶圆的外周区域的局部的机械作用增大,有可能促进缺陷形成。
以上,通过本发明的吸附卡盘,能够维持硅晶圆的吸附保持功能的同时实施所希望的精度的倒角研磨,且能够抑制研磨浆料侵入硅晶圆的被吸附面与吸附保护垫的界面。作为结果,能够抑制硅晶圆的在外周区域中的缺陷产生。
并且,本发明的吸附卡盘中,所述吸附保护垫优选为直径大于或等于所述吸附面的直径的圆形。
根据本发明的吸附卡盘,吸附保护垫为直径大于或等于吸附面的直径的圆形。如此,使吸附保护垫的形状接近于被处理物的硅晶圆的形状,由此能够增加吸附保护垫上硅晶圆被保护的区域。作为结果,能够更加降低在倒角研磨中硅晶圆的品质恶化的风险。
本发明的倒角研磨装置的特征在于,具备上述吸附卡盘。
根据本发明的倒角研磨装置,倒角研磨装置中设置有如上述的本发明的吸附卡盘。因此,能够提供在发挥与本发明的上述吸附卡盘相同作用的状态下,能够对硅晶圆的倒角部适当地进行研磨的倒角研磨装置。
本发明的硅晶圆的倒角研磨方法,将硅晶圆吸附保持于吸附卡盘的吸附保持垫,并研磨所述硅晶圆的倒角部,所述吸附卡盘具备具有圆形吸附面的吸附卡盘台以及设置于所述吸附面上的所述吸附保持垫,其特征在于,所述吸附面形成有划分位于中心侧的中央区域及位于外周侧的外周区域的环状或圆弧状的凹部,且所述中央区域形成有放射状的凹部,所述吸附保护垫具有与所述放射状的凹部连通的开口孔,所述吸附保护垫在除了所述放射状的凹部以外的所述中央区域与所述吸附面接合。
根据本发明的硅晶圆的倒角研磨方法,使用如上述的本发明的吸附卡盘来实施倒角研磨,因此能够在发挥与本发明的上述吸附卡盘相同的作用的状态下,适当地研磨硅晶圆的倒角部。
并且,本发明的硅晶圆的倒角研磨方法中,所述吸附保护垫优选为直径大于或等于所述吸附面的直径的圆形。
根据本发明的硅晶圆的倒角研磨方法,吸附保护垫为直径大于或等于吸附面的直径的圆形。如此,使吸附保护垫的形状接近于被处理物的硅晶圆的形状,由此能够增加吸附保护垫上硅晶圆被保护的区域。作为结果,能够更加降低倒角研磨中硅晶圆的品质恶化的风险。
附图说明
图1是表示使用倒角研磨装置的硅晶圆的倒角研磨的图。
图2是表示吸附保护垫贴附在吸附卡盘台的吸附面的状况的图。
图3是表示倒角研磨后的被吸附面上的LPD分布图的图。
图4是表示图1的倒角研磨装置的研磨垫的配置位置的俯视图。
图5是表示形成于硅晶圆的外周区域的缺陷的产生机制的说明图。
图6是本实施方式中的倒角研磨装置的示意图。
图7是本实施方式中的倒角研磨装置的示意图。
图8是表示研磨垫的配置位置的俯视图。
图9(A)是表示本实施方式中的吸附卡盘的示意图,且是俯视图。
图9(B)是表示本实施方式中的吸附卡盘的示意图,是图9(A)的A-A线剖视图。
图9(C)是表示本实施方式中的吸附卡盘的示意图,是图9(A)的B-B线剖视图。
图10是使用本实施方式的吸附卡盘进行倒角研磨时的硅晶圆的状态与研磨浆料流动的说明图。
图11是使用以往的吸附卡盘进行倒角研磨时的硅晶圆的状态与研磨浆料流动的说明图。
图12是实施例1及比较例1~3中的吸附保护垫的形状、以及吸附保持硅晶圆时的吸附卡盘的部分剖视图。
图13是表示实施例1及比较例1~3中的倒角研磨后的硅晶圆的被吸附面上的缺陷个数的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
[倒角研磨装置的结构]
对用于本实施方式的倒角研磨的倒角研磨装置进行说明。
如图6所示,倒角研磨装置10具备吸附硅晶圆W的下表面的吸附卡盘11、镜面研磨该吸附卡盘11吸附的硅晶圆W的倒角部的研磨机构12、用作供给研磨浆料S的配管13。
[研磨机构]
研磨机构12具备镜面研磨硅晶圆W的倒角部的研磨部件12A、以及使研磨部件12A升降于上下方向、或对硅晶圆W按压的驱动机构(省略图示)。如图6及图7所示,研磨部件12A分别连接有上方侧支座121、下方侧支座122及端面侧支座123。上方侧支座121、下方侧支座122及端面侧支座123贴附有研磨垫12B。
另外,为便于说明,在图6中将位于左侧的支座作为上方侧支座121,将位于右侧的支座作为下方侧支座122,在图7中将各个支座作为端面侧支座123来表示。
如图8所示,上方侧支座121、下方侧支座122及端面侧支座123形成为相同长度的圆弧形状,并隔着规定的间隔配置于硅晶圆W的周围。
本实施方式中,从上方观察倒角研磨装置10时,顺时针方向依序配置有上方侧支座121、下方侧支座122及端面侧支座123。另外,能够适当地调整上方侧支座121、下方侧支座122及端面侧支座123的形状、配置数、其顺序等。
并且,作为研磨垫12B,优选使用无纺布。无纺布尤其优选使用阿斯卡(A SKER C)硬度在55~56范围内的无纺布。
[研磨浆料]
作为从配管13供给的研磨浆料S,优选使用含有磨粒的碱性水溶液。其中,尤其优选磨粒使用平均粒径50nm的胶体二氧化硅,碱性水溶液使用pH10~11的KOH水溶液。
[吸附卡盘]
图9是表示本实施方式中的吸附卡盘的示意图,图9(A)是俯视图、图9(B)是图9(A)的A-A线剖视图、图9(C)是图9(A)的B-B线剖视图。
如图9(A)所示,吸附卡盘11具备吸附卡盘台111、吸附保护垫112。吸附卡盘台111的上表面具有圆形的吸附面111A,该吸附面111A接合有吸附保护垫112。并且,吸附卡盘11具备使吸附卡盘台111旋转的旋转机构(省略图示)。
[吸附卡盘台]
如图9(B)及图9(C)所示,吸附卡盘台111形成为圆形笠形的块体。吸附卡盘台111的上表面的吸附面111A优选制成在研磨机构12研磨硅晶圆W的倒角部时不干扰研磨机构12的程度的比硅晶圆W小的圆形。吸附面111A的中心点O上以上下贯穿的方式形成有连接到未图示的真空源的连通孔111B。
吸附面111A上以沿着将吸附面111A的中心点O作为中心的假想圆的圆周的方式形成有环状的凹部111C。通过该环状的凹部111C,吸附面111A被划分成位于中心侧的中央区域111D以及位于外周侧的外周区域111E。并且,中央区域111D形成有放射状的凹部111F。放射状的凹部111F将吸附面111A的中心点O作为中心形成为放射状。各个放射状的凹部111F的基端侧与连通孔111B连通,末端侧与环状的凹部111C连通。因此,通过与真空源连接,连通孔111B、放射状的凹部111F及环状的凹部111C被抽真空。
放射状的凹部111F优选为以中心点O为中心设置成点对称。并且,在图9(A)中,示出了形成有4个放射状的凹部111F的结构,但也可以形成有5个以上的放射状的凹部111F。其中,放射状的凹部111F优选制成3个以上,从而能够以中心点O为中心设置成点对称且能够采用均匀地吸附保持硅晶圆W的结构。
[吸附保护垫]
吸附保护垫112是为了抑制硅晶圆W的被吸附面产生接触痕等缺陷而设置的。因此,吸附保护垫112优选具有具备压缩性及柔软性的特性。例如,可举出具有高压缩率及柔软性的聚氨酯(polyurethane)树脂等。并且,所使用的树脂的气密性低的情况下,为了提高吸附保护垫的气密性,优选将具有气密性的薄片层叠于树脂上。
吸附保护垫112具有开口孔112A。该开口孔112A在吸附卡盘台111的吸附面111A与吸附保护垫112接合时,分别设置于与连通孔111B连通的位置以及与放射状的凹部111F连通的位置。即,开口孔112A设置于吸附面111A的中央区域111D,而不设置于外周区域111E。通过将开口孔112A设置于上述位置,硅晶圆W被抽真空,通过吸附保护垫112稳定地吸附保持于吸附面111A。
并且,开口孔112A优选分别与形成于吸附面111A的多个放射状的凹部111F连通。因此,开口孔112A优选至少具有放射状的凹部111F的个数以上的个数。并且,为了在硅晶圆W的整个圆周上均匀地吸附保持硅晶圆W,形成为多个的开口孔112A优选以中心点O为中心设置成点对称。并且,可以对1个放射状的凹部111F形成1个开口孔112A,也可以形成2个以上。
吸附保护垫112优选为直径大于或等于吸附卡盘台111的吸附面111A的直径的圆形。另一方面,若吸附保护垫112过大,则倒角研磨时会干扰研磨机构12导致研磨性能下降,因此吸附保护垫112优选制成研磨机构12研磨硅晶圆W的倒角部时不会干扰的程度的尺寸。
吸附保护垫112在除了放射状的凹部111F以外的中央区域111D与吸附面111A接合。例如,吸附面111A与吸附保护垫112的接合优选通过双面胶带粘结。另外,也可以使用适当的粘着剂或粘结剂来代替双面胶带。
[使用了倒角研磨装置的硅晶圆的倒角研磨]
接下来,对使用了具备上述吸附卡盘11的倒角研磨装置10的倒角研磨方法进行说明。
首先,将硅晶圆W载置于吸附卡盘11的吸附保护垫112上。然后,通过将连通孔111B连接到真空源而抽真空,将硅晶圆W吸附保持于吸附卡盘11。
接下来,将连接到研磨部件12A的上方侧支座121、下方侧支座122、以及端面侧支座123分别以规定的压力按压到倒角部的对应的部位,并维持按压的状态。
接下来,从配管13供给研磨浆料的同时旋转旋转机构而使硅晶圆W旋转。
由此,硅晶圆W的倒角部的上方按压到上方侧支座121,倒角部的下方按压到下方侧支座122,倒角部的中央部按压到端面侧支座123。作为结果,硅晶圆W的倒角部的各部位分别被贴附于上方侧支座121、下方侧支座122、以及端面侧支座123的研磨垫12B所研磨。另外,通过驱动机构,分别使上方侧支座121及下方侧支座122与硅晶圆W的倒角部的锥形相应地沿倾斜方向移动,使端面侧支座123沿上下方向移动,由此适当地进行硅晶圆W的倒角部的各部位的研磨。
图10是使用本实施方式的吸附卡盘进行倒角研磨时的硅晶圆的状态与研磨浆料流动的说明图。
如图10所示,若通过倒角研磨产生晶圆振动,则硅晶圆W的外周区域会朝向上方侧或下方侧挠曲。本实施方式的吸附卡盘11由于吸附保护垫112的外周区域未与吸附卡盘台111接合,因此吸附保护垫112会追随硅晶圆的挠曲而挠曲。因此,在外周区域的吸附保护垫112与硅晶圆W的界面即使承受来自研磨机构12的荷载F,也不会产生剥落,可维持高粘附性。
并且,吸附保护垫112的外周区域追随硅晶圆W而挠曲,由此在吸附卡盘台111与吸附保护垫112未接合的外周区域产生间隙。然后,通过抽真空,从吸附卡盘台111与吸附保护垫112之间产生的间隙会吸入研磨浆料。从间隙吸入的研磨浆料通过环状的凹部111C、放射状的凹部111F、连通孔111B到达真空源,并通过未图示的研磨浆料回收机构被回收。
另一方面,如图11所示,若吸附保护垫2C不只在吸附面的中央区域接合,也在外周区域接合,则会发生晶圆振动,由此有可能使得硅晶圆W与吸附保护垫2C的界面剥落,研磨浆料S侵入该间隙,而在硅晶圆W的外周区域形成缺陷。
[实施方式的作用效果]
上述的本实施方式中,能够发挥如下的作用效果。
(1)吸附保护垫112在由环状的凹部111C所划分的中央区域111D与吸附卡盘台111的吸附面111A接合。
对于倒角研磨中产生的晶圆振动,即使硅晶圆W的外周区域朝向上方侧或下方侧挠曲,未与吸附面111A接合的吸附保护垫112的外周区域也会追随硅晶圆W而挠曲。因此,在外周区域的吸附保护垫112与硅晶圆W的界面会维持更高的粘附性。因此,晶圆振动时,能够抑制研磨浆料S侵入硅晶圆W与吸附保护垫112的界面。
(2)吸附保护垫112具有与放射状的凹部111F连通的开口孔112A。
开口孔112A设置于与放射状的凹部111F连通的位置,由此使得由抽真空产生的吸附保持力会经由放射状的凹部111F以及开口孔112A直接传达到硅晶圆W的被吸附面。因此,硅晶圆W通过吸附保护垫112稳定地吸附保持于吸附面。
[其他实施方式]
本发明并不只限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种改良及设计变更。
上述实施方式中,说明了放射状的凹部111F的基端侧与连通孔111B连通,末端侧与环状的凹部111C连通,但是也不是所有的放射状的凹部111F的末端侧都要与环状的凹部111C连通。
并且,说明了吸附面111A形成有环状的凹部111C,但也可以代替环状的凹部111C,而形成圆弧状的凹部。在该情况下,圆弧状的凹部优选沿将吸附面111A的中心点O作为中心的假想圆的圆周设置成圆弧状。圆弧状的凹部可以设置1个或2个以上。设置1个圆弧状的凹部的情况下,圆弧状的凹部形成为大致C字状,C字开口部可设置在任意的位置。并且,设置2个以上圆弧状的凹部的情况下,优选各个圆弧状的凹部形成为相同的长度,且在所述假想圆的圆周上等角度间隔地形成。另外,形成多个圆弧状的凹部的情况下,需要所有的圆弧状的凹部与放射状的凹部111F连通,以使圆弧状的凹部全被抽真空。
并且,在吸附卡盘台111的中央区域111D也可以设置1个或2个以上与环状的凹部111C同心的圆状的凹部。
而且,吸附保护垫的开口孔112A在附图中以圆形表示,但只要能够与连通孔111B或放射状的凹部111F连通,则任何形状都可以。
此外,实施本发明时的具体步骤以及结构等在能够达成本发明的目的的范围内,也可以是其他结构等。
实施例
接下来,通过实施例及比较例对本发明更详细地进行说明,但本发明并不限定于这些例子。
[实施例1]
吸附卡盘台使用直径为290mm,中心部具有连通孔,吸附面具有环状的凹部,位于比环状的凹部更靠中心的中央区域具有8个放射状的凹部的吸附卡盘台。并且,中央区域具有4个与环状的凹部同心的圆状的凹部。
吸附保护垫使用直径为296mm,且在压缩率为23~33%的聚氨酯树脂下通过双面胶带层叠聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate)制的薄片而成的吸附保护垫。并且,吸附保护垫中在与连通孔连通的位置以及与放射状的凹部连通的位置分别设置了开口孔。即,在该实施例1中,外周区域未设置开口孔。然后,将吸附保护垫通过双面胶带贴附在吸附面的中央区域。将此作为实施例1的吸附卡盘。
[比较例1]
准备与实施例1相同的吸附卡盘台。
并且,准备如图12所示的,沿着吸附卡盘台的凹部的图案起模的形状的吸附保护垫。然后,通过双面胶带将起模的吸附保护垫分别粘结在吸附卡盘台的吸附面。将此作为比较例1的吸附卡盘。
[比较例2]
准备与实施例1相同的吸附卡盘台。
吸附保护垫使用与上述实施例1相同形状及相同材质的吸附保护垫,开口孔分别形成于与连通孔连通的位置、与放射状的凹部连通的位置、以及外周区域。然后,将吸附保护垫通过双面胶带贴附在吸附面的整个表面。即,在该比较例2中,不只在中央区域吸附面与吸附保护垫接合,而且在外周区域吸附面也与吸附保护垫接合。将此作为比较例2的吸附卡盘。
[比较例3]
准备与实施例1相同的吸附卡盘台。并且,准备与比较例2相同的吸附保护垫。然后,将吸附保护垫通过双面胶带贴附在吸附面的中央区域。将此作为比较例3的吸附卡盘。
[倒角研磨]
通过具备上述实施例1及比较例1~3的吸附卡盘的倒角研磨装置,实施硅晶圆W的倒角研磨。作为被处理物的硅晶圆W准备直径300mm且正面和背面已被镜面研磨的硅晶圆。另外,研磨垫使用压缩率为5%以上且厚度为1.2mm以上的无纺布来作为研磨布。并且,研磨浆料使用含有平均粒径30nm的胶体二氧化硅磨粒的pH10~11的KOH水溶液。
[评价]
在上述实施例1及比较例1~3中,通过晶圆表面检查装置(KLA-TENCOR公司制的SP2)来测量所倒角研磨的硅晶圆W的存在于被吸附面上的LPD(Lig ht Point Defect)。其结果示于图13。
从图13明确可知,在使用按照吸附卡盘台的凹部图案起模的形状的吸附保护垫的比较例1中,产生了60个左右的LPD缺陷。
将开口孔不只形成于与连通孔及放射状凹部连通的位置,还形成在外周区域的吸附保护垫,粘结在吸附卡盘台的吸附面的中央区域及外周区域的比较例2中,有40个到60个的LPD缺陷个数不均匀的情况。
并且,将开口孔不只形成于与连通孔及放射状凹部连通的位置,还形成在外周区域的吸附保护垫,仅粘结在吸附卡盘台的吸附面的中央区域的比较例3中,LPD缺陷恶化成60个到80个。
此时,在吸附卡盘台的最外周区域,抽真空泄漏的路径成为硅晶圆与吸附保护垫的界面,以及吸附保护垫与吸附卡盘台的界面这2个系统。因此,推测起因于硅晶圆与吸附保护垫的界面的粘附性下降而对于晶圆振动的吸附保护垫的追随性降低。其结果,认为由晶圆振动产生的对硅晶圆的外周区域的局部性机械作用增大,进一步促进了缺陷形成。
另一方面,在实施例1中,在外周区域的LPD缺陷大幅减少为20个到40个,确认到通过具备本发明的吸附卡盘的倒角研磨装置,能够抑制在吸附卡盘的外周区域产生缺陷。
附图标记说明
1、10-倒角研磨装置,2、11-吸附卡盘,2A-凹部,2B、111-吸附卡盘台,2C、112-吸附保护垫,3、12-研磨机构,12A-研磨部件,12B、34-研磨垫,13-配管,31、121-上方侧支座,32、123-端面侧支座,33、122-下方侧支座,111A-吸附面,111B-连通孔,111C-环状的凹部,111D-中央区域,111E-外周区域,111F-放射状的凹部,112A-开口孔,F、F1、F2-荷载,O-中心点,S-研磨浆料,W-硅晶圆,W1-凹陷缺陷。
Claims (5)
1.一种吸附卡盘,其特征在于,具备:
吸附卡盘台,具有圆形的吸附面;以及
吸附保护垫,设置于所述吸附面,
所述吸附面形成有划分位于中心侧的中央区域及位于外周侧的外周区域的环状或圆弧状的凹部,且所述中央区域形成有放射状的凹部,
所述吸附保护垫具有与所述放射状的凹部连通的开口孔,
所述吸附保护垫在除了所述放射状的凹部以外的所述中央区域与所述吸附面接合。
2.根据权利要求1所述的吸附卡盘,其特征在于,
所述吸附保护垫为直径大于或等于所述吸附面的直径的圆形。
3.一种倒角研磨装置,其特征在于,
具备权利要求1或2所述的吸附卡盘。
4.一种硅晶圆的倒角研磨方法,将硅晶圆吸附保持于吸附卡盘的吸附保持垫,并研磨所述硅晶圆的倒角部,所述吸附卡盘具备具有圆形吸附面的吸附卡盘台以及设置于所述吸附面上的所述吸附保持垫,其特征在于,
所述吸附面形成有划分位于中心侧的中央区域及位于外周侧的外周区域的环状或圆弧状的凹部,且所述中央区域形成有放射状的凹部,
所述吸附保护垫具有与所述放射状的凹部连通的开口孔,
所述吸附保护垫在除了所述放射状的凹部以外的所述中央区域与所述吸附面接合。
5.根据权利要求4所述的硅晶圆的倒角研磨方法,其特征在于,
所述吸附保护垫为直径大于或等于所述吸附面的直径的圆形。
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