CN117480031A - 工件的双面研磨方法及工件的双面研磨装置 - Google Patents
工件的双面研磨方法及工件的双面研磨装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117480031A CN117480031A CN202280041773.7A CN202280041773A CN117480031A CN 117480031 A CN117480031 A CN 117480031A CN 202280041773 A CN202280041773 A CN 202280041773A CN 117480031 A CN117480031 A CN 117480031A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workpiece
- distance
- stage
- rotary table
- double
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 17
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 10
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 26
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
- B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/27—Work carriers
- B24B37/28—Work carriers for double side lapping of plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/10—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving electrical means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H01L21/02008—Multistep processes
- H01L21/0201—Specific process step
- H01L21/02024—Mirror polishing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
本发明中，关系数据表示距旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置处的上平台和下平台之间的距离即平台间距离与工件的平坦度的关系，基于关系数据算出前述平台间距离的最佳值。通过控制旋转平台的形状，将前述平台间距离控制成前述最佳值。
Description
技术领域
本发明涉及工件的双面研磨方法及工件的双面研磨装置。
背景技术
在作为供研磨的工件的典型例的硅晶圆等的半导体晶圆的制造中，为了得到更高精度的晶圆的平坦度品质、表面粗糙度品质，一般采用同时研磨晶圆的正反面的双面研磨工序(例如专利文献1)。
专利文献1：国际公开第2014-2467号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
双面研磨中，希望能够高精度地得到工件的所希望的平坦度。
本发明的目的在于提供一种工件的双面研磨方法及工件的双面研磨装置，其能够高精度地得到工件的所希望的平坦度。
用于解决课题的手段
本发明的主旨构成如下所述。
(1)一种工件的双面研磨方法，将工件保持于载板，前述载板设置有保持工件的一个以上的保持孔，借助由上平台及下平台构成的旋转平台夹入该工件，通过设置于前述旋转平台的中心部的太阳齿轮的旋转和设置于前述旋转平台的外周部的内齿轮的旋转，使前述旋转平台和前述载板相对旋转，同时研磨前述工件的双面，前述工件的双面研磨方法的特征在于，包括关系数据取得工序、最佳距离算出工序、控制工序，在前述关系数据取得工序中，预先取得表示平台间距离与前述工件的平坦度的关系的关系数据，前述平台间距离是距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置处的前述上平台与前述下平台之间的距离，在前述最佳距离算出工序中，借助计算部，基于在前述关系数据取得工序中取得的前述关系数据，算出用于得到前述工件的所希望的平坦度的、距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置处的前述平台间距离的最佳值，在前述控制工序中，借助控制部控制前述旋转平台的形状，由此将前述平台间距离控制成前述最佳值。
(2)如上述(1)所述的工件的双面研磨方法，其特征在于，
在前述关系数据取得工序及前述最佳距离算出工序中，距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置至少包括前述旋转平台的径向外侧端部位置和前述旋转平台的径向内侧端部位置。
(3)如上述(1)或(2)所述的工件的双面研磨方法，其特征在于，前述关系数据取得工序中，预先取得差量关系数据，前述差量关系数据表示距前述旋转平台的中心的距离不同的仅两点的位置的前述平台间距离的前述两点间的差量与前述工件的平坦度的关系，在前述最佳距离算出工序中，算出前述差量的最佳值，在前述控制工序中，控制前述旋转平台的形状，将前述差量控制成前述差量的最佳值。
(4)如上述(1)至(3)中任一项所述的工件的双面研磨方法，其特征在于，前述工件的平坦度是以GBIR为指标的平坦度。
(5)一种工件的双面研磨装置，具备旋转平台、太阳齿轮、内齿轮、载板，前述旋转平台具有上平台及下平台，前述太阳齿轮设置于前述旋转平台的中心部，前述内齿轮设置于前述旋转平台的外周部，前述载板设置于前述上平台和前述下平台之间，设置有保持工件的一个以上的保持孔，前述工件的双面研磨装置的特征在于，前述工件的双面研磨装置还具备计算部和控制部，前述计算部基于预先取得的表示平台间距离与前述工件的平坦度的关系的关系数据，算出用于得到前述工件的所希望的平坦度的、距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置处的前述平台间距离的最佳值，前述平台间距离是距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置处的前述上平台与前述下平台之间的距离，前述控制部控制前述旋转平台的形状，由此将前述平台间距离控制成前述最佳值。
(6)如上述(5)所述的工件的双面研磨装置，其特征在于，距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置至少包括前述旋转平台的径向内侧端部位置和前述旋转平台的径向外侧端部位置。
(7)如上述(5)或(6)所述的工件的双面研磨装置，其特征在于，前述工件的平坦度是以GBIR为指标的平坦度。
发明效果
根据本发明，能够提供一种工件的双面研磨方法及工件的双面研磨装置，其能够高精度地得到工件的所希望的平坦度。
附图说明
图1是能够用于本发明一实施方式所述的工件的双面研磨方法的一例的工件的双面研磨装置的截面示意图。
图2是从图1的装置的上平台2观察下平台侧的俯视图。
图3是本发明一实施方式所述的工件的双面研磨方法的流程图。
图4是用于说明上平台和下平台之间的距离及其计量的图。
图5是表示平台间距离(差量)与工件的平坦度(GBIR的周向平均值)的关系的图。
图6是表示在上平台设有冷却水用水路的情况的图(上图)及表示冷却水的温度导致的上平台的形状的变化的示意图(下图)。
图7A是用于说明借助力学上的力控制旋转平台的形状的一例的图。
图7B是用于说明借助力学上的力控制旋转平台的形状的其他例的图。
图8是表示实施例的结果的图。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式，参照附图来详细地例示说明。
(工件的双面研磨方法)
以下，关于本发明一实施方式的工件的双面研磨方法进行说明。首先，简要说明能够用于本实施方式的方法的工件的双面研磨装置的一例。
图1是能够用于本发明一实施方式的工件的双面研磨方法的工件的一例的双面研磨装置的截面示意图，图2是从图1的装置的上平台观察下平台侧的俯视图。
如图1、图2所示，该双面研磨装置1具备旋转平台4、太阳齿轮5、内齿轮6、载板8，前述旋转平台4具有上平台2及下平台3，前述太阳齿轮5设置于旋转平台4的中心部，前述内齿轮6设置于旋转平台4的外周部，前述载板8设置于上平台2和下平台3之间，设有保持工件(本例中为硅晶圆)W的一个以上(图示的示例中为三个)的保持孔7。在上平台2的下表面及下平台的上表面分别粘贴有研磨垫9。
利用这样的装置1，将工件W保持于载板8，载板8上设置有一个以上的保持工件W的保持孔7，借助由上平台2及下平台3构成的旋转平台4夹入该工件W，利用设置在旋转平台4的中心部的太阳齿轮5的旋转和设置在旋转平台4的外周部的内齿轮6的旋转，能够在供给研磨浆料10的同时使旋转平台4和载板8相对旋转而同时研磨工件W的双面。
图3是本发明的一实施方式所述的工件的双面研磨方法的流程图。图4是用于说明上平台和下平台之间的距离及其计量的图。图5是表示平台间距离(差量)和工件的平坦度(GBIR的周向平均值)的关系的图。以下，关于本实施方式的方法的各工序进行说明。
如图3所示，本实施方式的方法中，预先取得表示平台间距离与工件W的平坦度的关系的关系数据，前述平台间距离是距旋转平台4的中心的距离不同的两点以上的位置处的上平台2和下平台3之间的距离(与太阳齿轮5的轴平行的方向的距离)(步骤S101：关系数据取得工序)。这样的关系数据例如能够测定并记录该位置处的上述平台间距离并且测定并记录以该平台间距离进行的双面研磨后的工件W的平坦度而预先得到，优选取得足够数量的各种各样的距离下的数据。
如图4所示，本例中，上述平台间距离为距旋转平台4的中心的距离不同的仅两点的位置的距离。本例中，这两点是旋转平台4的径向内侧端部位置(从径向内侧端朝向径向外侧至直径的15％的位置)及旋转平台4的径向外侧端部位置(从径向外侧端朝向径向内侧至直径的15％的位置)。本例中，设为距旋转平台的中心的角度相同的两点，这两点及旋转平台中心俯视时处于同一直线上，但本申请中，也能够是距旋转平台中心的角度不同的两点(以上)且距旋转平台中心的距离不同的两点(以上)。本例中，预先取得差量关系数据，前述差量关系数据表示旋转平台4的径向外侧端部位置处的上述平台间距离Da(mm)和旋转平台4的径向内侧端部位置处的上述平台间距离Db(mm)的差量即Dc(mm)、与工件W的平坦度的关系。本例中，工件W的平坦度是以GBIR(Grobal Backside Ideal focalplane Range)为指标的平坦度，取工件W的周向整周的平均值。例如，工件W为晶圆的情况下，晶圆的径向中心为0mm，能够以半径1mm间隔在每个径向距离上算出圆周上的厚度的平均(但是，本例中排除从晶圆的径向外侧端向径向内侧2mm的区域)。例如晶圆的直径为300mm的情况下，能够从所得到的148(＝150-2)个厚度平均数据和晶圆中心的厚度之中算出最大值-最小值，将该差作为GBIR的周向平均值。
如图5(左图)所示，上述差量Dc和GBIR的周向平均值的关系在该情况下为以二次式近似的图表那样。可以认为这是由于以下的理由。上下平台平行的情况下也可以认为晶圆形状是平坦的，但实际上由于晶圆中心温度高所以研磨速度快，为中央凹陷的凹形状。另一方面，如图5(左图)的图表上表示的三个平台变形图像中的左图像的状态所示，随着变为径向内侧端部处的平台间距离比径向外侧端部处的平台间距离小的状态，上平台向晶圆以倾斜的状态接触，加上晶圆的自转，变为中央隆起的凸形状的作用变强。这一情况如图5(左图)的平台变形图像的右图像的状态所示，在变为径向内侧端部处的平台间距离比径向外侧端部处的平台间距离大的状态的情况下也大致相同，所以上述差量Dc和GBIR的周向平均值的关系大致左右对称。关于成为2次式的曲线的理由，被认为凸化由于物理性作用(平台)、凹化由于化学性作用(热)且由多个作用的组合来决定最终的形状。另外，如图5(右图)所示，作为一例，工件W为晶圆的情况下，将中央的厚度较厚的凸形状的情况的GBIR的周向平均值设为正。
关于上述步骤S101中的关系数据的取得，能够预先取得这样的近似式等的算式(不限于二次式)。另外，本例中例示了以下示例：关于上述平台间距离算出两点间的差量，此外，预先取得差量与工件的平坦度的差量关系数据，该情况下，算式的变量是Dc及GBIR的周向平均值这两个，有易于通过近似等得到算式的优点。另一方面，并非必须算出差量，算出仅两点的平台间距离的情况下，例如也能够取得具有Da、Db及GBIR的周向平均值的三个变量的算式。同样地，算出n点的平台间距离的情况下，例如也能够取得具有n+1个变量的算式，或者，也能够进行取差量等的运算来减少变量。
在上述步骤S101中，此外，取得多个数据的情况下，上述平台间距离与工件的平坦度的关系也能够作为映射(使平台间距离与工件的平坦度对应的数据组)取得。该情况下，上述的示例中，能够在映射上寻找而确定最接近所希望的GBIR的周向平均值的差量Dc。
此外，作为另外的方法，也能够通过机器学习的方法，将大量的足够的数据作为教师数据令其学习，由此，将工件的平坦度作为说明变量(输入)，将距旋转平台4的中心的距离不同的两点以上的位置处的平台间距离设为目的变量(输出)，制作(例如神经网络等的)人工智能模型，通过对该人工智能模型输入所希望的工件的平坦度，输出最佳的平台间距离。另外，也可以是，能够制作令输入为平台间距离、令输出为工件的平坦度的人工智能模型，根据任意的已知的逆解析的方法算出最佳的平台间距离。
关于上述的关系性数据，能够构成为，双面研磨装置具有储存部(任意的已知的存储器)并能够储存于该储存部，及/或，双面研磨装置具有通信部而能够将该关系性数据接收发送。
参照图3，接着，本实施方式的方法中，借助计算部11，基于关系数据取得工序(步骤S101)中取得的关系数据，算出用于得到工件W的所希望的平坦度的、距旋转平台4的中心的距离不同的两点以上的位置处的平台间距离的最佳值(步骤S102：最佳距离算出工序)。计算部11(参照图4，图1中省略图示)能够使用任意的已知的计算机等。例如，步骤S101中，取得了表示上述平台间距离和工件的平坦度的关系的算式的情况下，将所希望的工件的平坦度的值代入该算式，能够算出平台间距离的最佳值。此外，例如，将上述关系作为映射而取得的情况下，能够使与所希望的工件的平坦度的值最接近的值为最佳值。此外，例如，取得了表示上述平台间距离与工件的平坦度的关系的人工智能模型的情况下，能够通过正解析或逆解析算出上述平台间距离的最佳值。
本例中，关于旋转平台4的径向内侧端部位置和径向外侧端部位置的仅两点，基于上述差量关系数据，算出用于得到工件的所希望的平坦度的上述差量Dc的最佳值。
图5(左图)中，例示了将晶圆变平坦的情况(GBIR的周向平均值为0)设为所希望的晶圆的GBIR的周向平均值的情况，该情况下与2次式在两点交叉，所以算出两个Dc的最佳值(图示的点a和点b)。算出多个Dc的最佳值的情况下采用哪个最佳值都可以。作为一例，能够采用容易控制平台形状的值(平台间距离的变动较小即能够实现的值)，但不限于该情况。这里，将平台间距离控制成Dc的最佳值的情况下，能够控制Da和Db的某一方或两方。另外，所希望的晶圆的形状不限于平坦的情况，即使是具有凹凸的某个形状(即，GBIR值的周向平均值为正或负)的情况也能够同样地算出最佳的Dc。
接着，本实施方式的方法中，借助控制部12，控制旋转平台4的形状，由此，将平台间距离控制成上述最佳值(步骤S103：控制工序)。本例中，将差量Dc控制成上述差量的最佳值。该控制工序中，优选地，借助力学上的力或热变形，控制旋转平台4的形状。
另外，平台间距离的控制中，优选一边借助计量部13(参照图4，图1中省略图示)在距旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置计量上平台2和下平台3之间的距离一边进行。计量部13能够为任意的已知的传感器等，例如能够为能够计量距离的涡电流传感器。
控制部12能够构成为接受基于来自计算部11的算出结果的命令。
以下，例示说明控制部12进行的旋转平台的形状的控制。图6是表示在上平台设置有冷却水用水路的情况的图(上图)及表示冷却水的温度导致的上平台的形状的变化的示意图(下图)。图6的示例是借助热变形控制旋转平台的形状的示例。
本例中，上平台2的热膨胀系数比下平台3的热膨胀系数大(例如能够使用不同的材质来设为这样的热膨胀系数的关系)。在上平台2的下侧设有冷却水用水路14(图示示例在8处)。本例中，该冷却用水路14作为控制部12发挥功能。另外，冷却水用水路14的个数、大小等能够适当调整以发生所希望的形状的变化。
如图6(下图)所示，冷却水流至上平台2的冷却水用水路14时，上平台2的热膨胀系数相对较大，所以冷却水的温度低的情况下，由于上平台的上侧的热收缩而径向外侧抬起，径向内侧的平台间距离与径向外侧对比变小，另一方面，冷却水的温度高的情况下，由于上平台的上侧的热膨胀而径向外侧压下而径向内侧的平台间距离与径向外侧对比变大。这样地借助冷却水的温度、流量，能够控制上平台2的形状，能够将平台间距离向最佳的值控制。控制时，例如，借助计量部13实时计量平台间距离而计量出变为所希望的平台间距离的情况时，能够停止控制。变为所希望的平台间距离的情况下持续使冷却水流动来维持形状。另外，本例中，例示了通过控制上平台2的形状来控制平台间距离的情况，但也可以构成为用同样的方法控制下平台3的形状，或者控制上下平台两方的形状。此外，上述的示例中，表示了径向内侧的平台间距离比径向外侧的平台间距离大或小的情况，但令平台间距离根据径向位置而变化的方法也有各种各样的其他方法，例如若使旋转平台的径向中央附近的冷却水的流量比径向端部大等，则能够将径向中央附近的平台间距离控制成比径向端部的平台间距离大或小。
图7A是用于说明借助力学上的力控制旋转平台的形状的一例的图，图7B是用于说明借助力学上的力控制旋转平台的形状的其他例的图。这些示例借助力学上的力控制旋转平台的形状。图7A的示例中，两个控制部件15a、15b隔着固定上平台2的固定部件16各配置一个，该控制部件15a、15b构成为能够通过直接对上平台2施加力来控制平台间距离。本例中，控制部件15a、15b构成为具有能够伸缩的部分，通过该部分的伸缩，例如像图示那样在径向内侧施加向下的力，在径向外侧能够向上变形，能够控制成令径向内侧的平台间距离比径向外侧的平台间距离小。图7B的示例中，两个控制部件15c、15d隔着悬挂上平台2的悬挂部件17在该悬挂部件17各固定一个，该控制部件15c、15d构成为通过对悬挂部件施加力而改变上平台2的倾斜，能够控制平台间距离。本例中能够控制成，控制部件向图示右方(从径向内侧向外侧)施加力，由此，悬挂部件17倾斜，上平台2向图示右上方倾斜，径向内侧的平台间距离比径向外侧的平台间距离小。另外，也可以用同样的方法控制下平台3的形状，或者，控制上下平台的两方的形状。此外，上述的示例中，表示了径向内侧的平台间距离比径向外侧的平台间距离小的情况，但也能够是增大的情况，此外，根据控制部件的配置、各控制部件施加的力的大小等，能够使平台间距离根据径向位置而各种各样地变化。
此外，这些示例是基于力学上的力或热变形的平台形状的控制，但不限于此，也能够使用电磁性的力等等。此外，对于借助力学、热变形进行的方法上述内容仅为一例，能够使用各种各样的方法。
并且，在本实施方式中，以最佳化的平台间距离(本例中最佳化的差量Dc的值)的条件进行双面研磨(步骤S104)。
以下，关于本实施方式的工件的双面研磨方法进行说明。
根据本实施方式的工件的双面研磨方法，能够预先取得上述关系数据，预先控制成最适于从该关系数据得到所希望的工件的平坦度的平台间距离，在此基础上进行双面研磨，所以能够高精度地得到工件的所希望的平坦度。
这里，如本实施方式所示，优选地，在关系数据取得工序及最佳值算出工序中，距旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置至少包括旋转平台的径向外侧端部位置、旋转平台的径向内侧端部位置。如从上述原理可知的那样，研磨的作用的不同在径向内侧端部和径向外侧端之间容易特别显著地表现，所以通过包括这些位置，平台间距离和平坦度的相关性进一步变高，能够进一步提高平坦度的控制的精度。
此外，优选地，关系数据取得工序预先取得差量关系数据，前述差量关系数据表示距旋转平台的中心的距离不同的两点的位置处的上平台和下平台之间的距离的两点间的差量与工件的平坦度的关系，在最佳距离算出工序中，算出上述差量的最佳值，控制工序中，控制旋转平台的形状，将上述差量控制成上述差量的最佳值。这是因为，通过取差量，关系数据的处理变得简易，此外，旋转平台的形状的控制中，能够通过例如改变上平台或下平台的倾斜等的简易的形状控制来进行平台间距离的控制。
此外，优选地，控制工序中，借助力学上的力或热变形来控制旋转平台的形状。这是因为，这样能够比较简易地进行旋转平台的控制。
此外，优选地，工件的平坦度是以GBIR为指标的平坦度。这是因为，平台间距离和GBIR像上述原理的说明中记述的那样相关强，适于高精度地得到工件的所希望的平坦度。
另一方面，工件的平坦度的指标不限于上述的情况，也能够使用表示工件整面的平坦度的GBIR以外的指标，或者，也能够使用工件的局部(例如外周部)的平坦度的指标。以下，关于将SEMI规格M67所规定的ESFQD(Edge Site flatness Front reference leastsQuare Deviation)用作指标的情况进行说明。
ESFQD值能够通过相对于Dc斜率为负的一次式来近似。关于其理由如下所述。外周形状由于来自旋转平台的载荷引起的研磨垫的下沉的影响大。研磨垫的下沉量大时塌边变大，下沉量小时塌边变小。平台间距离在径向内侧比径向外侧小的情况下(为状态A)，径向内侧的载荷变大而在径向内侧研磨垫的下沉量变大。另一方面，平台间距离在径向内侧比径向外侧大的情况下(为状态C)，径向外侧的载荷变大而在径向外侧研磨垫的下沉量变大。平台平坦的情况下(为状态B)为其中间的状态。这里，旋转平台俯视时为圆形，所以径向内侧的周速度与径向外侧对比变慢，研磨速度也是径向外侧较快。因此，推测径向外侧的研磨量变得比径向内侧的研磨量大，状态C的情况下塌边最大的倾向变强，状态A的情况下塌边变为最小，状态B是它们的中间的状态。
由于有这样的关系性，所以作为工件的平坦度的指标能够使用EFSQD等工件的局部的(例如外周部的)平坦度的指标。
(工件的双面研磨装置)
以下，关于本发明一实施方式所述的工件的双面研磨装置进行说明。
本实施方式的工件的双面研磨装置如已经在工件的双面研磨方法的实施方式中说明的那样，具备旋转平台4、太阳齿轮5、内齿轮6、载板8，前述旋转平台4具有上平台2及下平台3，前述太阳齿轮5设置于旋转平台4的中心部，前述内齿轮6设置于旋转平台的外周部，前述载板8设置于上平台2和下平台3之间，设置有保持工件W的一个以上的保持孔7。在上平台2的下表面及下平台的上表面分别粘贴有研磨垫9。
本实施方式的工件的双面研磨装置还具备计算部11，前述计算部11基于预先取得的关系数据，算出用于得到工件的所希望的平坦度的距旋转平台4的中心的距离不同的两点以上的位置处的平台间距离的最佳值，前述关系数据表示距旋转平台4的中心的距离不同的两点以上的位置处的上述平台间距离与工件的平坦度的关系。
此外，本实施方式的工件的双面研磨装置还具备控制部12，前述控制部12通过控制旋转平台4的形状而将上述平台间距离控制成最佳值。
如图4所示，本实施方式的工件的双面研磨装置还具备计量部13，前述计量部13在距旋转平台4的中心的距离不同的两点以上的位置处计量上平台2和下平台3之间的距离。
计算部11、控制部12及计量部13的详细情况作为能够用于工件的双面研磨方法的装置已经说明，所以省略再次的说明。
本实施方式的工件的双面研磨装置能够还适当地具备有助于得到上述作用效果的储存部(存储器)、通信部、处理器等。
根据本实施方式的工件的双面研磨装置，能够在预先控制成最适于得到所希望的工件的平坦度的平台间距离的基础上进行双面研磨，所以能够高精度地得到工件的所希望的平坦度。
优选地，距旋转平台4的中心的距离不同的两点以上的位置至少包括旋转平台4的径向内侧端部位置和旋转平台4的径向外侧端部位置。如上所述，这是因为能够更高精度地进行平坦度的控制。
此外，优选地，工件的平坦度是以GBIR为指标的平坦度。如上所述，这是因为适于高精度地得到工件的所希望的平坦度。
此外，优选地，控制部能够借助力学上的力或热变形来控制旋转平台的形状。这是因为，能够比较简易地进行旋转平台的控制。
(变形例等)
这里，上述的示例中，在关系数据取得工序及计量工序中，距旋转平台4的中心的距离不同的两点以上的位置至少包括旋转平台4的径向内侧端部位置和旋转平台4的径向外侧端部位置，但只要是距旋转平台4的中心的距离不同的两点以上，则也可以不包括这些位置。
此外，上述的示例中，关于距旋转平台4的中心的距离不同的仅两点的位置处的上述距离进行关系数据的取得、最佳值算出，但也能够关于距旋转平台4的中心的距离不同的3点以上的位置的上述距离同样进行关系数据的取得、最佳值算出。
此外，优选地，工件的双面研磨方法中，在步骤S104后，测定工件的平坦度，判定是否得到所希望的结果。该结果例如能够用于更新关系性数据。例如工件的平坦度的目标和结果产生偏离的情况下，也能够进行应适当调整的平台间距离的修正等。或者也能够在产生这样的偏离的情况下，在算出多个最佳值(上述的二次式的示例中为两个)的情况下，从下次开始使用其他最佳值进行工件的双面研磨。
以下，关于本发明的实施例进行说明，但本发明完全不被以下的实施例限定。
实施例
为了明确本发明的效果，进行下述试验：在进行平台间距离的最佳化的情况(发明例)下和不进行平台间距离的最佳化的情况(比较例)下，测定工件的双面研磨后的GBIR，算出周向平均值。
作为工件，在发明例及比较例中使用p型、直径300mm、晶体方位＜110＞的硅晶圆。工件的双面研磨装置使用图1所示那样的装置。双面研磨条件为，将向碱基溶液添加有胶体二氧化硅的浆料用作研磨浆料，研磨率为0.3μm/min。
发明例中，预先取得旋转平台的径向内侧端部(从径向内侧端朝向径向外侧100mm的位置)和径向外侧端部(从径向外侧端朝向径向内侧70mm的位置)处的平台间距离和上述硅晶圆的平坦度(GBIR的周向平均值)的关系性数据。GBIR的周向平均值能够将晶圆的径向中心设为0mm而以半径1mm间隔在每个径向距离算出圆周上的厚度的平均(其中，本例中排除从晶圆的径向外侧端朝向径向内侧2mm的区域)。例如晶圆的直径为300mm的情况下，从所得到的148(＝150-2)个厚度平均数据和晶圆中心的厚度中算出最大值-最小值，将其差设为GBIR的周向平均值。
并且，作为最适合GBIR值的周向平均值为0的差量Dc，将图5所示那样的两个交点中的较小的值设定为最佳值。之后，借助图6所示那样的控制部将平台间距离控制成差量Dc的设定的最佳值。将差量Dc控制成最佳值后进行双面研磨，利用KLA-TENCOR公司制WaferSightTM测定研磨后的GBIR，算出其周向平均值。
比较例中，不进行这样的平台间距离的最佳化而进行双面研磨，同样测定研磨后的GBIR，算出其周向平均值。
关于发明例取晶圆105张的数据，关于比较例取晶圆195张的数据，将其结果在图8中表示。
如图8所示，进行平台间距离的最佳化的发明例中、与不进行最佳化的比较例相比GBIR值较小(接近目标值的0)，此外，若以GBIR值的标准偏差比较则不均也较小。
附图标记说明
1：双面研磨装置、
2：上平台、
3：下平台、
4：旋转平台、
5：太阳齿轮、
6：内齿轮、
7：保持孔、
8：载板、
9：研磨垫、
10：研磨浆料、
11：计算部、
12：控制部、
13：计量部、
14：冷却水用水路、
15a～15d：控制部件、
16：固定部、
17：悬挂部。
Claims (7)
1.一种工件的双面研磨方法，将工件保持于载板，前述载板设置有保持工件的一个以上的保持孔，借助由上平台及下平台构成的旋转平台夹入该工件，借助设置于前述旋转平台的中心部的太阳齿轮的旋转和设置于前述旋转平台的外周部的内齿轮的旋转，使前述旋转平台和前述载板相对旋转，同时研磨前述工件的双面，
前述工件的双面研磨方法的特征在于，
包括关系数据取得工序、最佳距离算出工序、控制工序，
在前述关系数据取得工序中，预先取得表示平台间距离与前述工件的平坦度的关系的关系数据，前述平台间距离是距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置处的前述上平台与前述下平台之间的距离，
在前述最佳距离算出工序中，借助计算部，基于在前述关系数据取得工序中取得的前述关系数据，算出用于得到前述工件的所希望的平坦度的、距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置处的前述平台间距离的最佳值，
在前述控制工序中，借助控制部控制前述旋转平台的形状，从而将前述平台间距离控制成前述最佳值。
2.如权利要求1所述的工件的双面研磨方法，其特征在于，
在前述关系数据取得工序及前述最佳距离算出工序中，距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置至少包括前述旋转平台的径向外侧端部位置和前述旋转平台的径向内侧端部位置。
3.如权利要求1或2所述的工件的双面研磨方法，其特征在于，
前述关系数据取得工序中，预先取得差量关系数据，前述差量关系数据表示距前述旋转平台的中心的距离不同的仅两点的位置处的前述平台间距离的前述两点间的差量与前述工件的平坦度的关系，
在前述最佳距离算出工序中，算出前述差量的最佳值，
在前述控制工序中，控制前述旋转平台的形状，将前述差量控制成前述差量的最佳值。
4.如权利要求1至3中任一项所述的工件的双面研磨方法，其特征在于，
前述工件的平坦度是以GBIR为指标的平坦度。
5.一种工件的双面研磨装置，具备旋转平台、太阳齿轮、内齿轮、载板，前述旋转平台具有上平台及下平台，前述太阳齿轮设置于前述旋转平台的中心部，前述内齿轮设置于前述旋转平台的外周部，前述载板设置于前述上平台和前述下平台之间，设置有保持工件的一个以上的保持孔，
前述工件的双面研磨装置的特征在于，
前述工件的双面研磨装置还具备计算部和控制部，
前述计算部基于预先取得的表示平台间距离与前述工件的平坦度的关系的关系数据，算出用于得到前述工件的所希望的平坦度的、距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置处的前述平台间距离的最佳值，前述平台间距离是距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置处的前述上平台与前述下平台之间的距离，
前述控制部控制前述旋转平台的形状从而将前述平台间距离控制成前述最佳值。
6.如权利要求5所述的工件的双面研磨装置，其特征在于，
距前述旋转平台的中心的距离不同的两点以上的位置至少包括前述旋转平台的径向内侧端部位置和前述旋转平台的径向外侧端部位置。
7.如权利要求5或6所述的工件的双面研磨装置，其特征在于，
前述工件的平坦度是以GBIR为指标的平坦度。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021-098146 | 2021-06-11 | ||
| JP2021098146A JP7235071B2 (ja) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | ワークの両面研磨方法及びワークの両面研磨装置 |
| PCT/JP2022/020108 WO2022259813A1 (ja) | 2021-06-11 | 2022-05-12 | ワークの両面研磨方法及びワークの両面研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117480031A true CN117480031A (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=84424877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280041773.7A Pending CN117480031A (zh) | 2021-06-11 | 2022-05-12 | 工件的双面研磨方法及工件的双面研磨装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7235071B2 (zh) |
| CN (1) | CN117480031A (zh) |
| DE (1) | DE112022003020T5 (zh) |
| TW (1) | TWI818573B (zh) |
| WO (1) | WO2022259813A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7473269B1 (ja) | 2023-12-01 | 2024-04-23 | スピードファム株式会社 | 両面研磨装置及び両面研磨方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102089121B (zh) * | 2008-07-31 | 2015-04-08 | 信越半导体股份有限公司 | 芯片的研磨方法及双面研磨装置 |
| KR101209271B1 (ko) * | 2009-08-21 | 2012-12-06 | 주식회사 엘지실트론 | 양면 연마 장치와 양면 연마 장치용 캐리어 |
| JP5924409B2 (ja) * | 2012-06-25 | 2016-05-25 | 株式会社Sumco | ワークの研磨方法およびワークの研磨装置 |
| JP6197580B2 (ja) * | 2013-10-29 | 2017-09-20 | 株式会社Sumco | キャリアプレート及びワークの両面研磨装置 |
| DE102017210423A1 (de) * | 2017-06-21 | 2018-12-27 | Siltronic Ag | Verfahren, Steuerungssystem und Anlage zum Bearbeiten einer Halbleiterscheibe sowie Halbleiterscheibe |
| JP7010166B2 (ja) * | 2018-07-24 | 2022-01-26 | 株式会社Sumco | ワークの両面研磨装置および両面研磨方法 |
| JP6965305B2 (ja) | 2019-04-11 | 2021-11-10 | 信越半導体株式会社 | 両面研磨装置 |
| JP2020171996A (ja) | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 信越半導体株式会社 | 両面研磨方法 |
| JP7254645B2 (ja) | 2019-07-03 | 2023-04-10 | 東洋鋼鈑株式会社 | 両面研磨装置の制御システム、制御装置および基板の製造方法 |
| JP7200898B2 (ja) * | 2019-09-27 | 2023-01-10 | 株式会社Sumco | ワークの両面研磨方法 |
| CN112847124A (zh) | 2020-12-29 | 2021-05-28 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种自动修正双面抛光过程中的晶圆平坦度的方法和系统 |
-
2021
- 2021-06-11 JP JP2021098146A patent/JP7235071B2/ja active Active
-
2022
- 2022-05-12 WO PCT/JP2022/020108 patent/WO2022259813A1/ja active Application Filing
- 2022-05-12 DE DE112022003020.8T patent/DE112022003020T5/de active Pending
- 2022-05-12 CN CN202280041773.7A patent/CN117480031A/zh active Pending
- 2022-06-07 TW TW111120989A patent/TWI818573B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE112022003020T5 (de) | 2024-04-25 |
| TW202302272A (zh) | 2023-01-16 |
| JP2022189524A (ja) | 2022-12-22 |
| JP7235071B2 (ja) | 2023-03-08 |
| WO2022259813A1 (ja) | 2022-12-15 |
| TWI818573B (zh) | 2023-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8145342B2 (en) | Methods and systems for adjusting operation of a wafer grinder using feedback from warp data | |
| US9403255B2 (en) | Polishing apparatus and polishing method | |
| KR102047814B1 (ko) | 웨이퍼 연마 방법 | |
| US6095898A (en) | Process and device for polishing semiconductor wafers | |
| TWI520202B (zh) | 在一同步雙面晶圓研磨器中之流體靜力墊壓力調變 | |
| CN117480031A (zh) | 工件的双面研磨方法及工件的双面研磨装置 | |
| US9601395B2 (en) | Methods for post-epitaxial warp prediction and control | |
| CN109304664B (zh) | 一种基片均匀抛光装置及其工作方法 | |
| CN111993266B (zh) | 一种化学机械研磨方法及装置 | |
| US20160074989A1 (en) | Polishing apparatus and polishing method | |
| KR20170061653A (ko) | 반도체 웨이퍼의 매엽식 편면 연마 방법 및 반도체 웨이퍼의 매엽식 편면 연마 장치 | |
| US11389922B2 (en) | Polishing measurement device and abrasion time controlling method thereof, and polishing control system including same | |
| KR101247065B1 (ko) | 양면 웨이퍼 그라인더 및 가공물 나노토폴로지 평가 방법 | |
| KR20190143370A (ko) | 연마 장치, 연마 방법 및 연마 제어 프로그램 | |
| KR20050002801A (ko) | 반도체 웨이퍼 | |
| CN110497303A (zh) | 化学机械研磨制程方法及系统 | |
| KR102674947B1 (ko) | 워크의 양면 연마 방법 | |
| CN114871940A (zh) | 一种基板背面研磨方法及研磨系统 | |
| CN114952594A (zh) | 抛光系统及用于工件的化学机械抛光的方法 | |
| EP4200905A1 (en) | High flow vacuum chuck | |
| JP5699783B2 (ja) | ワークの研磨方法及び研磨装置 | |
| CN116803605A (zh) | 一种利用磁流变弹性体控制大尺寸晶圆平坦化抛光方法 | |
| CN115692289A (zh) | 硅片对准装置及硅片对准方法 | |
| TW202301430A (zh) | 表面處理裝置及方法 | |
| CN117637543A (zh) | 一种硅片修整方法和硅片加工设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |