JP2002299297A - Single-wafer polishing method for semiconductor wafer and apparatus therefor - Google Patents

Single-wafer polishing method for semiconductor wafer and apparatus therefor

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JP2002299297A
JP2002299297A JP2001100854A JP2001100854A JP2002299297A JP 2002299297 A JP2002299297 A JP 2002299297A JP 2001100854 A JP2001100854 A JP 2001100854A JP 2001100854 A JP2001100854 A JP 2001100854A JP 2002299297 A JP2002299297 A JP 2002299297A
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polishing
wafer
load
head
carrier plate
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Yukio Kuroda
幸夫 黒田
Toshiyuki Suzuki
利幸 鈴木
Katsumi Kiriyama
克美 桐山
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Sumco Corp
Original Assignee
Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a single-wafer polishing method for a semiconductor wafer and an apparatus therefore capable of enhancing the planarity of a semiconductor wafer. SOLUTION: When a silicon wafer W is polished on a single wafer basis, the distribution, between the load of an entire head applied to a carrier plate 16 by an air cylinder 22, and the load inside the head and the load outside the head applied to the center of the carrier plate 16 by a protruded rod 18a of the air cylinder 18, is controlled so that the load balance in the entire carrier plate 16 becomes uniform. In this way, a polishing amount is almost uniform over the entire of the silicon wafer W. As a result, the deformation of the silicon wafer W is controlled, and the planarity indicated by TTV on the surface of the wafer can be enhanced.

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】この発明は半導体ウェーハの
枚葉研磨方法およびその装置、詳しくは半導体ウェーハ
の平坦度を高める半導体ウェーハの枚葉研磨方法および
その装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for single wafer polishing of a semiconductor wafer, and more particularly to a method and an apparatus for single wafer polishing of a semiconductor wafer for improving the flatness of a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】エッチングが行われたシリコンウェーハ
は、次のポリッシング工程で、その表面に機械的化学的
研磨が施される。ここでは、研磨装置を使用し、そのウ
ェーハ表面を平滑で無歪の鏡面に仕上げる。従来、研磨
装置の1種として、シリコンウェーハを1枚ずつ表面研
磨する枚葉式のウェーハ研磨装置が知られている。以
下、図3に基づいて、この従来の枚葉式のウェーハ研磨
装置を説明する。図3は、従来手段に係る半導体ウェー
ハの枚葉研磨装置の使用状態を示す要部拡大断面図であ
る。この枚葉式のウェーハ研磨装置100は、上面に研
磨布101が展張された研磨定盤102と、研磨定盤1
02の上方に対向配置された研磨ヘッド103と、研磨
ヘッド103に着脱自在に取り付けられ、下面に1枚の
シリコンウェーハWが貼着される円盤状のキャリアプレ
ート104とを備えている。シリコンウェーハWの枚葉
研磨時には、ノズル105を介して、研磨布101上に
コロイダルシリカ(シリカゾル)などの研磨砥粒を含む
研磨剤(スラリー)を供給しながら、研磨布101とシ
リコンウェーハWとの間に所定の荷重および相対速度を
与えて、1枚のシリコンウェーハWを研磨する。
2. Description of the Related Art An etched silicon wafer is subjected to mechanical and chemical polishing in the next polishing step. Here, a polishing apparatus is used to finish the surface of the wafer into a smooth and non-distorted mirror surface. 2. Description of the Related Art Conventionally, as one type of polishing apparatus, a single wafer type wafer polishing apparatus for polishing a surface of a silicon wafer one by one has been known. Hereinafter, this conventional single-wafer polishing apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part showing a use state of a semiconductor wafer single wafer polishing apparatus according to a conventional means. The single wafer polishing apparatus 100 includes a polishing platen 102 on which a polishing cloth 101 is spread on an upper surface, and a polishing platen 1
The polishing head 103 includes a polishing head 103 opposed to the upper side of the polishing pad 02 and a disc-shaped carrier plate 104 which is detachably attached to the polishing head 103 and has a lower surface on which one silicon wafer W is adhered. At the time of single wafer polishing of the silicon wafer W, the polishing cloth 101 and the silicon wafer W are mixed with each other while supplying an abrasive (slurry) containing abrasive grains such as colloidal silica (silica sol) onto the polishing cloth 101 via the nozzle 105. A predetermined load and a relative speed are applied during the polishing of one silicon wafer W.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
シリコンウェーハの枚葉研磨装置100では、以下に示
す欠点があった。すなわち、枚葉研磨時には、研磨ヘッ
ド103からキャリアプレート104の全体に空気圧に
より研磨荷重をかけていた。そのため、この研磨時、キ
ャリアプレート104の一部分に、荷重集中による研磨
定盤102側へ向かった突出変形が発生しやすかった。
これにより、キャリアプレート104に貼着されたシリ
コンウェーハWには、例えばプレート中心側が薄く、プ
レート外周側が厚い、いわゆるウェーハ全体が断面凹形
となる変形や、その反対に外周部が薄く、プレートの中
心部が厚い、いわゆるウェーハ全体が断面凸形となる形
状が発生していた。その結果、TTVやSBIRといっ
たウェーハの平坦度が低下するという課題があった。
The conventional single wafer polishing apparatus 100 for silicon wafers has the following drawbacks. That is, during single wafer polishing, a polishing load was applied from the polishing head 103 to the entire carrier plate 104 by air pressure. For this reason, at the time of this polishing, a portion of the carrier plate 104 was likely to be protruded and deformed toward the polishing platen 102 due to the concentration of load.
As a result, the silicon wafer W attached to the carrier plate 104 has, for example, a deformation in which the center of the plate is thinner and the outer peripheral side of the plate is thicker, that is, the so-called whole wafer has a concave cross-section, and conversely, the outer peripheral portion is thinner, A shape in which the central portion is thick, that is, the so-called whole wafer has a convex cross section has been generated. As a result, there is a problem that the flatness of the wafer such as TTV and SBIR is reduced.

【0004】そこで、発明者は、鋭意研究の結果、キャ
リアプレートの外周部に作用するヘッド外荷重と、キャ
リアプレートの中心部に作用するヘッド内荷重とを調整
し、キャリアプレート全体で荷重を均一にすれば、この
ような枚葉研磨時のウェーハ変形が抑制され、ウェーハ
の平坦度が高まることを知見し、この発明を完成させ
た。
Therefore, as a result of intensive research, the inventor has adjusted the external load acting on the outer peripheral portion of the carrier plate and the internal load acting on the central portion of the carrier plate to make the load uniform over the entire carrier plate. Then, the inventors have found that such wafer deformation during single wafer polishing is suppressed and the flatness of the wafer is increased, and the present invention has been completed.

【0005】[0005]

【発明の目的】この発明は、ウェーハの平坦度を高める
ことができる半導体ウェーハの枚葉研磨方法およびその
装置を提供することを、その目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for polishing a single wafer of a semiconductor wafer capable of improving the flatness of the wafer.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、研磨定盤に展張された研磨布に、この研磨布に研磨
剤を供給しながら、研磨ヘッドに取り付けられたキャリ
アプレートの研磨定盤との対向面に着脱自在に貼着され
た1枚の半導体ウェーハを押し付けて研磨する半導体ウ
ェーハの枚葉研磨方法において、上記キャリアプレート
の外周部に作用する研磨ヘッドのヘッド外荷重と、上記
キャリアプレートの中心部に作用するヘッド内荷重とを
制御して研磨する半導体ウェーハの枚葉研磨方法であ
る。
According to a first aspect of the present invention, a carrier plate attached to a polishing head is polished while a polishing agent is supplied to a polishing pad spread on a polishing platen. In a single wafer polishing method for polishing a semiconductor wafer by pressing a single semiconductor wafer detachably attached to a surface facing a surface plate, an external load of a polishing head acting on an outer peripheral portion of the carrier plate, This is a single wafer polishing method for a semiconductor wafer for polishing by controlling the load in the head acting on the center of the carrier plate.

【0007】この半導体ウェーハの枚葉研磨方法に使用
される枚葉研磨装置としては、例えば1枚の半導体ウェ
ーハをキャリアプレートにワックス貼着するタイプでも
よいし、この半導体ウェーハをバックパッドを介して水
の表面張力によりキャリアプレートに貼着するタイプで
もよい。半導体ウェーハとしては、例えばシリコンウェ
ーハ、ガリウム砒素ウェーハなどが挙げられる。研磨布
としては、例えば不織布パッド、硬質ウレタンパッド、
CeO2 パッドなどが挙げられる。
As a single wafer polishing apparatus used in the single wafer polishing method for a semiconductor wafer, for example, a type in which one semiconductor wafer is attached to a carrier plate with wax may be used, or the semiconductor wafer may be bonded via a back pad. It may be of a type that is attached to a carrier plate by the surface tension of water. Examples of the semiconductor wafer include a silicon wafer and a gallium arsenide wafer. As a polishing cloth, for example, a nonwoven fabric pad, a hard urethane pad,
CeO 2 pad and the like.

【0008】また、研磨剤として、例えば焼成シリカや
コロイダルシリカ(研磨砥粒)、アミン(加工促進材)
および有機高分子(ヘイズ抑制材)などを混合したもの
を採用することができる。コロイダルシリカは、水中に
珪酸微粒子が一次粒子のままで分散された透明もしくは
不透明の乳白色のコロイド液である。キャリアプレート
に作用するヘッド外荷重とヘッド内荷重とは、キャリア
プレート全体で荷重が均一になるように制御される必要
がある。
As abrasives, for example, calcined silica, colloidal silica (abrasive grains), amine (processing accelerator)
And a mixture of an organic polymer (haze suppressant) and the like. Colloidal silica is a transparent or opaque milky white colloid liquid in which fine silica particles are dispersed as primary particles in water. The external load and the internal load acting on the carrier plate need to be controlled so that the load becomes uniform over the entire carrier plate.

【0009】また、請求項2の発明は、研磨布が展張さ
れた研磨定盤と、この研磨定盤に対向配置された研磨ヘ
ッドと、この研磨ヘッドに取り付けられ、1枚の半導体
ウェーハが貼着されるキャリアプレートとを備え、上記
研磨布に研磨剤を供給しながら、上記研磨ヘッドからの
荷重により、上記半導体ウェーハを研磨布に押し付けて
研磨する半導体ウェーハの枚葉研磨装置において、上記
キャリアプレートの外周部に作用する研磨ヘッドのヘッ
ド外荷重と、上記キャリアプレートの中心部に作用する
ヘッド内荷重とを制御する荷重制御手段を設けた半導体
ウェーハの枚葉研磨装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a polishing platen on which a polishing pad is spread, a polishing head disposed opposite to the polishing platen, and a semiconductor wafer attached to the polishing head. A carrier plate to be attached to the polishing pad, while supplying an abrasive to the polishing cloth, a load from the polishing head, by pressing the semiconductor wafer against the polishing cloth to polish the semiconductor wafer, in the single wafer polishing apparatus, the carrier 1 is a semiconductor wafer single wafer polishing apparatus provided with a load control means for controlling an external load of a polishing head acting on an outer peripheral portion of a plate and an internal load acting on a central portion of the carrier plate.

【0010】請求項3に記載の発明は、上記荷重制御手
段が、上記キャリアプレートの中心部にロッドが設けら
れ、このロッドの出し入れにより、上記半導体ウェーハ
のヘッド内荷重とヘッド外荷重との配分を制御するエア
シリンダである請求項2に記載の半導体ウェーハの枚葉
研磨装置である。ロッドは、キャリアプレートの中心部
に固定してもよいし、固定しなくてもよい。
According to a third aspect of the present invention, in the load control means, a rod is provided at a center portion of the carrier plate, and the loading and unloading of the rod allows distribution of the load inside the head and the load outside the head of the semiconductor wafer. 3. The single wafer polishing apparatus for semiconductor wafers according to claim 2, wherein the apparatus is an air cylinder for controlling the pressure. The rod may or may not be fixed to the center of the carrier plate.

【0011】[0011]

【作用】この発明によれば、半導体ウェーハの枚葉研磨
時において、キャリアプレートの外周部に作用するヘッ
ド外荷重と、キャリアプレートの中心部に作用するヘッ
ド内荷重とを、キャリアプレート全体で荷重が均一にな
るように制御する。請求項2では、このような制御を荷
重制御手段により行う。これにより、半導体ウェーハの
全域において研磨量が略等しくなる。その結果、半導体
ウェーハの変形が抑制され、TTVなどのウェーハ平坦
度が高められる。
According to the present invention, during the single wafer polishing of a semiconductor wafer, the external load acting on the outer peripheral portion of the carrier plate and the internal load acting on the central portion of the carrier plate are reduced by the load applied to the entire carrier plate. Is controlled to be uniform. In claim 2, such control is performed by the load control means. As a result, the polishing amount becomes substantially equal over the entire area of the semiconductor wafer. As a result, the deformation of the semiconductor wafer is suppressed, and the flatness of the wafer such as TTV is increased.

【0012】特に、請求項3に記載の発明によれば、キ
ャリアプレートに作用するヘッド外荷重とヘッド内荷重
との制御は、エアシリンダのロッドを出し入れすること
で行う。このように、荷重制御手段としてエアシリンダ
を採用したので、半導体ウェーハの枚葉研磨装置のコス
ト低減を図ることができ、その制御操作も簡単である。
In particular, according to the third aspect of the invention, the control of the external load on the head and the internal load on the head acting on the carrier plate is performed by moving the rod of the air cylinder in and out. As described above, since the air cylinder is employed as the load control means, the cost of the semiconductor wafer single wafer polishing apparatus can be reduced, and the control operation thereof is simple.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を図面
を参照して説明する。図1は、この発明の一実施例に係
る半導体ウェーハの枚葉研磨装置の使用状態を示す要部
拡大断面図である。図2(a)〜(c)は、この発明の
一実施例に係る半導体ウェーハの枚葉研磨装置による枚
葉研磨後の半導体ウェーハの拡大断面図である。図1に
おいて、10は半導体ウェーハの枚葉研磨装置(以下、
研磨装置)であり、この研磨装置10は、表面に硬質ウ
レタンパッド製の研磨布11が展張された研磨定盤12
と、この上方に配設された研磨ヘッド13とを備えてい
る。研磨ヘッド13は、円盤状のヘッド本体14を有し
ている。このヘッド本体14の外周部下面には、厚肉な
環状フランジ14aが一体形成されている。環状フラン
ジ14aの下端面には、断面矩形状のリング溝14bが
1条環状に刻設されている。リング溝14bには、Oリ
ング15が嵌入されている。このOリング15を介し
て、セラミックス製のキャリアプレート16が、ヘッド
本体14に着脱自在に支持されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing a use state of a semiconductor wafer single wafer polishing apparatus according to one embodiment of the present invention. FIGS. 2A to 2C are enlarged cross-sectional views of a semiconductor wafer after single-wafer polishing by a single-wafer polishing apparatus for a semiconductor wafer according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a single wafer polishing apparatus for a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a polishing apparatus)
The polishing apparatus 10 includes a polishing platen 12 having a polishing pad 11 made of a hard urethane pad spread on a surface thereof.
And a polishing head 13 disposed above the polishing head. The polishing head 13 has a disk-shaped head main body 14. On the lower surface of the outer peripheral portion of the head main body 14, a thick annular flange 14a is integrally formed. On the lower end surface of the annular flange 14a, a ring groove 14b having a rectangular cross section is formed in a single annular shape. An O-ring 15 is fitted in the ring groove 14b. A ceramic carrier plate 16 is detachably supported by the head body 14 via the O-ring 15.

【0014】図1に示すように、キャリアプレート16
の裏面(下面)には、1枚のシリコンウェーハWがワッ
クスにより貼着されている。一方、このプレート16の
中心部一帯の上面には、円板状の加圧板17が、図示し
ないピラミッド状のシリコーンゴムを介して着脱自在に
固着されている。ヘッド本体14の中央部上には、シリ
コンウェーハWのヘッド内荷重とヘッド外荷重との配分
を制御するエアシリンダ(荷重制御手段)18が搭載さ
れている。そのロッド18aの下端に加圧板17が固着
されている。ロッド18aを突出させると、加圧板17
が下方へ移動し、キャリアプレート16の中央部一帯が
下方へ押される。また、その反面キャリアプレートの外
周部一帯が上方へ持ち上げられる。よって、キャリアプ
レート16に貼着されたシリコンウェーハWが、研磨定
盤12の研磨布11にヘッド内荷重からの加圧力で押し
付けられる。また、ヘッド本体14の中央部上には、連
結ブロック19を介して、研磨ヘッド13のヘッド全体
荷重を制御するヘッド全体荷重制御用のエアシリンダ2
2のロッド21が連結されている。連結ブロック19は
厚肉な円盤形状で、その下面の中央部を陥没させ、上記
エアシリンダ18の収納空間が形成されている。このエ
アシリンダ(荷重制御手段)22のロッド21の突出長
さが変更されることで、研磨ヘッド13のヘッド全体荷
重を任意に制御することができる。
As shown in FIG. 1, the carrier plate 16
A single silicon wafer W is stuck on the back surface (lower surface) of the substrate with wax. On the other hand, a disc-shaped pressure plate 17 is detachably fixed to the upper surface of the central portion of the plate 16 via a pyramid-shaped silicone rubber (not shown). An air cylinder (load control means) 18 for controlling the distribution of the load inside the head and the load outside the head of the silicon wafer W is mounted on the central portion of the head main body 14. The pressure plate 17 is fixed to the lower end of the rod 18a. When the rod 18a is projected, the pressing plate 17
Moves downward, and the entire central portion of the carrier plate 16 is pushed downward. On the other hand, the entire outer peripheral portion of the carrier plate is lifted upward. Therefore, the silicon wafer W stuck on the carrier plate 16 is pressed against the polishing pad 11 of the polishing platen 12 by the pressing force from the load in the head. An air cylinder 2 for controlling the overall head load, which controls the overall head load of the polishing head 13, is provided on a central portion of the head body 14 via a connection block 19.
Two rods 21 are connected. The connection block 19 has a thick disk shape, and has a central portion on the lower surface thereof depressed to form a storage space for the air cylinder 18. By changing the protruding length of the rod 21 of the air cylinder (load control means) 22, the overall head load of the polishing head 13 can be arbitrarily controlled.

【0015】シリコンウェーハWの枚葉研磨時には、O
リング15を介して、エアシリンダ22のロッド21の
押圧力が、環状フランジ14aからキャリアプレート1
6の外周部に作用する。なお、この際、キャリアプレー
ト16の外周部に大きなヘッド外荷重が加えられること
で、このプレート16の外周部だけが研磨定盤12側へ
押し曲げられる。その結果、キャリアプレート16に反
りおよび変形が生じるが、これをエアシリンダ18によ
るキャリアプレート16の中心部へのヘッド内荷重によ
って低減する。すなわち、上記ヘッド外荷重とヘッド内
荷重とのバランスを保った状態で、シリコンウェーハW
は表面研磨される。具体的な研磨は、研磨定盤12上の
研磨布11上に、ノズル20を介して、焼成シリカやコ
ロイダルシリカなどの研磨砥粒を含む研磨剤を供給しな
がら、研磨布11とシリコンウェーハWとの間に、所定
の荷重および相対速度を与えることで行われる。
At the time of single wafer polishing of the silicon wafer W, O
Through the ring 15, the pressing force of the rod 21 of the air cylinder 22 is applied to the carrier plate 1 from the annular flange 14a.
6 acts on the outer periphery. At this time, when a large external load is applied to the outer peripheral portion of the carrier plate 16, only the outer peripheral portion of the plate 16 is pushed and bent toward the polishing platen 12. As a result, the carrier plate 16 is warped and deformed, but this is reduced by the load in the head on the center of the carrier plate 16 by the air cylinder 18. In other words, while maintaining the balance between the external load and the internal load, the silicon wafer W
Is polished. Specifically, the polishing cloth 11 and the silicon wafer W are supplied onto the polishing cloth 11 on the polishing platen 12 through the nozzle 20 while supplying an abrasive containing abrasive grains such as calcined silica or colloidal silica. This is performed by applying a predetermined load and a relative speed between the two.

【0016】仮に、枚葉研磨されたシリコンウェーハW
の形状が、プレート中心側が薄く、プレート外周側が厚
い、いわゆるウェーハ全体が断面凹形となるような変形
が生じた場合(図2(a))には、キャリアプレート1
6に作用するヘッド内荷重の方が、キャリアプレート1
6に作用するヘッド外荷重よりも大きくなっている。そ
こで、エアシリンダ18のロッド18aを若干引き込ま
せ、キャリアプレート16の全体で荷重が均一になるよ
うに制御する。これとは反対に、シリコンウェーハWの
形状が、プレート中心側が厚く、プレート外周側が薄
い、いわゆるウェーハ全体が断面凸形となるような変形
が生じた場合(図2(b))には、キャリアプレート1
6のヘッド内荷重の方が、キャリアプレート16のヘッ
ド外荷重よりも小さくなっている。そこで、エアシリン
ダ18のロッド18aを若干突出させ、キャリアプレー
ト16の全体の荷重バランスがとれるように制御する。
すなわち、研磨ヘッド13の全体荷重W、ヘッド外荷重
Wo、ヘッド内荷重Wiとし、Wo=AW、Wi=BW
としたとき、W=AW+BWとなる。ゆえに、A+B=
1となり、この式を満足するAとBとの比を調整しなが
ら、エアシリンダ18によってヘッド内荷重とヘッド外
荷重との配分を制御する。このような制御を行うこと
で、シリコンウェーハWの部分的な研磨量の増減が抑え
られる。その結果、シリコンウェーハWの変形が抑制さ
れてTTV、SBIRなどのウェーハ平坦度を高めるこ
とができる(図2(c))。また、この一実施例では、
キャリアプレート16のヘッド外荷重とヘッド内荷重と
を制御する荷重制御手段として、エアシリンダ18を採
用したので、荷重制御手段、ひいては枚葉研磨装置10
のコスト低減を図ることができる。
Suppose a single wafer polished silicon wafer W
Is deformed such that the central portion of the plate is thinner and the outer peripheral portion of the plate is thicker, that is, the so-called entire wafer has a concave cross section (FIG. 2A).
6 is applied to the carrier plate 1
6 is larger than the external load acting on the head. Therefore, the rod 18a of the air cylinder 18 is slightly retracted, and control is performed so that the load becomes uniform over the entire carrier plate 16. Conversely, when the shape of the silicon wafer W is deformed so that the center of the plate is thicker and the outer periphery of the plate is thinner, that is, the so-called whole wafer has a convex cross section (FIG. 2B), Plate 1
The load inside the head of No. 6 is smaller than the load outside the head of the carrier plate 16. Therefore, the rod 18a of the air cylinder 18 is slightly protruded to control the entire load of the carrier plate 16 to be balanced.
That is, the overall load W of the polishing head 13, the external load Wo, and the internal load Wi are defined as Wo = AW and Wi = BW.
Then, W = AW + BW. Therefore, A + B =
The air cylinder 18 controls the distribution of the load inside the head and the load outside the head while adjusting the ratio of A and B that satisfies this equation. By performing such control, an increase or decrease in the amount of partial polishing of the silicon wafer W can be suppressed. As a result, the deformation of the silicon wafer W is suppressed, and the flatness of the wafer such as TTV and SBIR can be increased (FIG. 2C). Also, in this embodiment,
Since the air cylinder 18 is employed as the load control means for controlling the load outside the head and the load inside the head of the carrier plate 16, the load control means and, consequently, the single wafer polishing apparatus 10 are used.
Cost can be reduced.

【0017】[0017]

【発明の効果】この発明によれば、半導体ウェーハの枚
葉研磨時に、キャリアプレートに作用するヘッド外荷重
とヘッド内荷重とを制御して、キャリアプレート全体で
荷重を均一化するので、半導体ウェーハの変形が抑制さ
れ、TTV、SBIRなどのウェーハ平坦度を高めるこ
とができる。
According to the present invention, the external load applied to the carrier plate and the internal load applied to the carrier plate are controlled when the semiconductor wafer is polished, and the load is made uniform over the entire carrier plate. Is suppressed, and wafer flatness such as TTV and SBIR can be increased.

【0018】特に、請求項3に記載の発明によれば、キ
ャリアプレートのヘッド内荷重とヘッド外荷重との配分
を制御する荷重制御手段としてエアシリンダを採用した
ので、半導体ウェーハの枚葉研磨装置のコスト低減を図
ることができる。
In particular, according to the third aspect of the present invention, an air cylinder is employed as a load control means for controlling the distribution of the load inside the head and the load outside the head of the carrier plate. Cost can be reduced.

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

【図1】この発明の一実施例に係る半導体ウェーハの枚
葉研磨装置の使用状態を示す要部拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing a use state of a semiconductor wafer single wafer polishing apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図2】(a)〜(c)この発明の一実施例に係る半導
体ウェーハの枚葉研磨装置による枚葉研磨後の半導体ウ
ェーハの拡大断面図である。
FIGS. 2A to 2C are enlarged cross-sectional views of a semiconductor wafer after single-wafer polishing by a single-wafer polishing apparatus according to one embodiment of the present invention;

【図3】従来手段に係る半導体ウェーハの枚葉研磨装置
の使用状態を示す要部拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part showing a use state of a semiconductor wafer single wafer polishing apparatus according to a conventional means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体ウェーハの枚葉研磨装置、 11 研磨布、 12 研磨定盤、 13 研磨ヘッド、 16 キャリアプレート、 18 エアシリンダ(荷重制御手段)、 18a ロッド、 22 エアシリンダ、 W シリコンウェーハ(半導体ウェーハ)。 Reference Signs List 10 single wafer polishing apparatus for semiconductor wafer, 11 polishing cloth, 12 polishing platen, 13 polishing head, 16 carrier plate, 18 air cylinder (load control means), 18a rod, 22 air cylinder, W silicon wafer (semiconductor wafer).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桐山 克美 東京都千代田区大手町1丁目5番1号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 Fターム(参考) 3C058 AA07 AA12 CA01 CB02 DA12 DA17  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Katsumi Kiriyama 1-5-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Mitsubishi Materials Silicon Co., Ltd. 3C058 AA07 AA12 CA01 CB02 DA12 DA17

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 研磨定盤に展張された研磨布に、この研
磨布に研磨剤を供給しながら、研磨ヘッドに取り付けら
れたキャリアプレートの研磨定盤との対向面に着脱自在
に貼着された1枚の半導体ウェーハを押し付けて研磨す
る半導体ウェーハの枚葉研磨方法において、 上記キャリアプレートの外周部に作用する研磨ヘッドの
ヘッド外荷重と、上記キャリアプレートの中心部に作用
するヘッド内荷重とを制御して研磨する半導体ウェーハ
の枚葉研磨方法。
1. A polishing pad, which is provided on a polishing plate spread on a polishing plate while being supplied with an abrasive to the polishing pad, is removably attached to a surface of a carrier plate attached to a polishing head, which is opposed to the polishing plate. In a single wafer polishing method for polishing a semiconductor wafer by pressing a single semiconductor wafer, an external load of a polishing head acting on an outer peripheral portion of the carrier plate, and an internal load acting on a central portion of the carrier plate, Wafer polishing method for polishing a semiconductor wafer by controlling polishing.
【請求項2】 研磨布が展張された研磨定盤と、 この研磨定盤に対向配置された研磨ヘッドと、 この研磨ヘッドに取り付けられ、1枚の半導体ウェーハ
が貼着されるキャリアプレートとを備え、 上記研磨布に研磨剤を供給しながら、上記研磨ヘッドか
らの荷重により、上記半導体ウェーハを研磨布に押し付
けて研磨する半導体ウェーハの枚葉研磨装置において、 上記キャリアプレートの外周部に作用する研磨ヘッドの
ヘッド外荷重と、上記キャリアプレートの中心部に作用
するヘッド内荷重とを制御する荷重制御手段を設けた半
導体ウェーハの枚葉研磨装置。
2. A polishing platen on which a polishing cloth is spread, a polishing head arranged opposite to the polishing platen, and a carrier plate attached to the polishing head and having one semiconductor wafer adhered thereto. In a single wafer polishing apparatus for polishing a semiconductor wafer by pressing the semiconductor wafer against a polishing cloth by a load from the polishing head while supplying an abrasive to the polishing cloth, the semiconductor wafer acts on an outer peripheral portion of the carrier plate. A single wafer polishing apparatus provided with a load control means for controlling a load outside the head of a polishing head and a load inside the head acting on a center portion of the carrier plate.
【請求項3】 上記荷重制御手段が、上記キャリアプレ
ートの中心部にロッドが設けられ、このロッドの出し入
れにより、上記半導体ウェーハのヘッド内荷重とヘッド
外荷重との配分を制御するエアシリンダである請求項2
に記載の半導体ウェーハの枚葉研磨装置。
3. The load control means is an air cylinder in which a rod is provided at the center of the carrier plate, and the distribution of the load inside the head and the load outside the head of the semiconductor wafer is controlled by inserting and removing the rod. Claim 2
2. The single wafer polishing apparatus for a semiconductor wafer according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103481195A (en) * 2013-09-03 2014-01-01 宇环数控机床股份有限公司 Multi-shaft driving device for single-face grinding polisher
CN114871941A (en) * 2022-04-25 2022-08-09 季华实验室 Polishing head and polishing machine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103481195A (en) * 2013-09-03 2014-01-01 宇环数控机床股份有限公司 Multi-shaft driving device for single-face grinding polisher
CN114871941A (en) * 2022-04-25 2022-08-09 季华实验室 Polishing head and polishing machine
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