JP2005033139A - Wafer holder plate for polishing semiconductor wafer - Google Patents

Wafer holder plate for polishing semiconductor wafer Download PDF

Info

Publication number
JP2005033139A
JP2005033139A JP2003273700A JP2003273700A JP2005033139A JP 2005033139 A JP2005033139 A JP 2005033139A JP 2003273700 A JP2003273700 A JP 2003273700A JP 2003273700 A JP2003273700 A JP 2003273700A JP 2005033139 A JP2005033139 A JP 2005033139A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
polishing
semiconductor wafer
holding plate
wax
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
Application number
JP2003273700A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Ibaraki
博美 茨木
Yasuyuki Morikawa
靖之 森川
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.)
Sumco Corp
Original Assignee
Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp filed Critical Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp
Priority to JP2003273700A priority Critical patent/JP2005033139A/en
Publication of JP2005033139A publication Critical patent/JP2005033139A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer holder plate for polishing a semiconductor wafer that prevents the occurrence of polishing sag on the outer edge of a semiconductor wafer. <P>SOLUTION: A silicon wafer W is bonded to the underside of a carrier plate 14 via a resin wax layer 20. In that case, the center of the wafer is bonded to a flat area a of the carrier plate 14 and the outer edge of the wafer is bonded to a pin structure area b of the carrier plate 14. Thus, the resin wax layer 20 having been applied to the silicon wafer W with an even thickness enters a gap between pins p in the pin structure area b of the carrier plate 14. Hence, the outer edge of the resin wax layer 20 can be reduced in thickness according to an amount of sag appearing on the outer edge of the wafer after polishing caused by elastic deformation of a polishing cloth 13, thereby preventing the occurrence of polishing sag on the outer edge of the wafer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板、詳しくは研磨時に、研磨布に押し付けられて研磨される半導体ウェーハを固定するための半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板に関する。   The present invention relates to a wafer holding plate for polishing a semiconductor wafer, and more particularly to a wafer holding plate for polishing a semiconductor wafer for fixing a semiconductor wafer to be polished by being pressed against a polishing cloth during polishing.

シリコンウェーハは、研磨装置により研磨される。研磨装置は、下面にシリコンウェーハが固定される研磨ヘッドと、研磨ヘッドの直下に配置され、上面に研磨布が貼着された研磨定盤とを備えている。研磨時、研磨布上に研磨剤を供給しながら、シリコンウェーハが固定された研磨ヘッドと研磨定盤とを相対的に回転させるとともに、研磨ヘッドを下降し、シリコンウェーハを研磨布に所定の圧力で押し付けながら研磨する。   The silicon wafer is polished by a polishing apparatus. The polishing apparatus includes a polishing head in which a silicon wafer is fixed to the lower surface, and a polishing surface plate that is disposed immediately below the polishing head and has an upper surface having a polishing cloth adhered thereto. During polishing, while supplying the polishing agent on the polishing cloth, the polishing head on which the silicon wafer is fixed and the polishing surface plate are relatively rotated, and the polishing head is lowered so that the silicon wafer is applied to the polishing cloth at a predetermined pressure. Polish while pressing.

ところで、研磨ヘッドへのシリコンウェーハの固定方法の一種として、例えば特許文献1に記載されたワックス接着方式が知られている。特許文献1では、シリコンウェーハがワックスにより接着される半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板(以下、ウェーハ保持板)として、ウェーハ固定側の面の全域が平坦なキャリアプレートが使用される。   By the way, as a kind of fixing method of the silicon wafer to the polishing head, for example, a wax bonding method described in Patent Document 1 is known. In Patent Document 1, a carrier plate having a flat surface on the wafer fixing side is used as a wafer holding plate for polishing a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer holding plate) to which a silicon wafer is bonded by wax.

特開2002−172557号公報(第1頁、図1)JP 2002-172557 A (first page, FIG. 1)

しかしながら、特許文献1のキャリアプレートにあっては、図7に示すように、シリコンウェーハWをウェーハ固定側の面の全域が平坦なキャリアプレート100にワックス101を介して接着し、研磨を施していた。そのため、研磨中の研磨布102の弾性変形により、シリコンウェーハWの外周部にダレが発生していた。すなわち、研磨時にシリコンウェーハWを研磨布102に押し付けると、シリコンウェーハWが押し付けられた研磨布102の一部が弾性変形を起こし、ウェーハ形状に合わせて研磨布102に凹みが現出する。このとき、ウェーハ外周部には他の部分よりも大きな研磨圧が作用し、その部分の研磨レートが高まる。これは、シリコンウェーハWの研磨面のうち、弾性変形した研磨布102の復元力の作用が最大となる領域が、このウェーハ外周部の研磨面側の部分、とりわけその隅部付近となるためである。仮に研磨ヘッド103側からの荷重が、平坦なキャリアプレート100および均厚なワックス101を介してシリコンウェーハWの全域に均一に作用した場合でも、このウェーハ外周部にはダレが発生しやすくなる。   However, in the carrier plate of Patent Document 1, as shown in FIG. 7, the silicon wafer W is bonded to the carrier plate 100 whose entire surface on the wafer fixing side is flat via the wax 101 and polished. It was. Therefore, sagging has occurred in the outer peripheral portion of the silicon wafer W due to elastic deformation of the polishing pad 102 during polishing. That is, when the silicon wafer W is pressed against the polishing cloth 102 during polishing, a part of the polishing cloth 102 pressed against the silicon wafer W is elastically deformed, and a dent appears on the polishing cloth 102 in accordance with the wafer shape. At this time, a larger polishing pressure is applied to the outer peripheral portion of the wafer than other portions, and the polishing rate of that portion is increased. This is because, in the polishing surface of the silicon wafer W, the region where the action of the restoring force of the elastically deformed polishing cloth 102 is maximized is the portion on the polishing surface side of the outer peripheral portion of the wafer, particularly near the corner. is there. Even if the load from the polishing head 103 side acts uniformly on the entire area of the silicon wafer W through the flat carrier plate 100 and the uniform wax 101, sagging is likely to occur at the outer peripheral portion of the wafer.

そこで、発明者らは、鋭意研究の結果、キャリアプレートのウェーハ固定側の面のうち、シリコンウェーハの中央部が接する部分を平坦領域とし、ウェーハの外周部が接する部分を多数のピンが配置されたピン構造領域とする考えに想到した。これにより、シリコンウェーハの固定側の面全域に均等な厚さで塗布されたワックスは、キャリアプレートのピン構造領域において、隣接するピンとピンとの隙間に入り込むことになる。その結果、研磨後、研磨布の弾性変形によりウェーハの外周部に発生すると推測されるダレ量に応じて、ワックスの外周部の厚さを薄肉化することが可能となる。よって、ウェーハ外周部の研磨ダレの発生を防止できることを知見し、この発明を完成させた。   Therefore, as a result of intensive research, the inventors have determined that a portion of the surface of the carrier plate on the wafer fixing side that is in contact with the center of the silicon wafer is a flat region, and a portion that is in contact with the outer periphery of the wafer is provided with many pins. I came up with the idea of a pin structure area. As a result, the wax applied to the entire surface of the fixed side of the silicon wafer with a uniform thickness enters the gap between the adjacent pins in the pin structure region of the carrier plate. As a result, after polishing, the thickness of the outer peripheral portion of the wax can be reduced according to the amount of sagging that is estimated to occur in the outer peripheral portion of the wafer due to elastic deformation of the polishing cloth. Therefore, it was found that the occurrence of polishing sag at the outer peripheral portion of the wafer can be prevented, and the present invention has been completed.

この発明は、半導体ウェーハの外周部の研磨ダレの発生を防止することができる半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板を提供することを、その目的としている。   An object of the present invention is to provide a wafer holding plate for polishing a semiconductor wafer that can prevent the occurrence of polishing sag at the outer peripheral portion of the semiconductor wafer.

請求項1に記載の発明は、半導体ウェーハを研磨布に押し付けて研磨する際に使用され、前記研磨布側の面に半導体ウェーハがワックス接着により固定される半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板において、前記ウェーハ固定側の面のうち、前記半導体ウェーハの中央部が接する部分を平坦領域とし、前記半導体ウェーハの外周部が接する部分を多数のピンが配置されたピン構造領域とし、各ピンの先端の高さを平坦領域の面の高さに揃えた半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板である。   The invention according to claim 1 is used when polishing a semiconductor wafer by pressing it against a polishing cloth, and a wafer holding plate for polishing a semiconductor wafer in which the semiconductor wafer is fixed to the surface of the polishing cloth by wax bonding. Of the surface on the wafer fixing side, a portion where the central portion of the semiconductor wafer contacts is a flat region, a portion where the outer peripheral portion of the semiconductor wafer contacts is a pin structure region where a large number of pins are arranged, and the tip of each pin A wafer holding plate for polishing a semiconductor wafer having a height equal to that of a flat region.

請求項1の発明によれば、ウェーハ保持板のウェーハ固定側の面に、ワックスを介して半導体ウェーハを接着する。その際、半導体ウェーハの中央部を、ウェーハ保持板の平坦領域に接着する。また、半導体ウェーハの外周部を、ワックスを介してウェーハ保持板のピン構造領域に接着する。
これにより、半導体ウェーハに均等な厚さで塗布されたワックスは、ウェーハ保持板のピン構造領域において、隣接するピンとピンとの隙間に入り込む。その結果、ワックスの外周部の厚さを、研磨後、研磨布の弾性変形により半導体ウェーハの外周部に発生すると推測されるダレ量に応じて薄肉化することができる。よって、半導体ウェーハの外周部の研磨ダレの発生を防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, the semiconductor wafer is bonded to the wafer holding surface of the wafer holding plate via the wax. At that time, the central portion of the semiconductor wafer is bonded to the flat region of the wafer holding plate. Further, the outer peripheral portion of the semiconductor wafer is bonded to the pin structure region of the wafer holding plate through wax.
As a result, the wax applied to the semiconductor wafer with a uniform thickness enters the gap between the adjacent pins in the pin structure region of the wafer holding plate. As a result, the thickness of the outer peripheral portion of the wax can be thinned according to the amount of sagging that is expected to occur in the outer peripheral portion of the semiconductor wafer due to elastic deformation of the polishing cloth after polishing. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of polishing sag at the outer peripheral portion of the semiconductor wafer.

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を採用することができる。半導体ウェーハは単体でもよいし、2枚の半導体ウェーハを貼り合わせた貼り合わせ基板(貼り合わせSOI基板を含む)でもよい。
研磨布の種類は限定されない。例えば、ポリエステルフェルトにポリウレタンを含浸さえた多孔性の不織布タイプでもよい。また、発泡したウレタンのブロックをスライスした発泡性ウレタンタイプを採用することができる。さらには、ポリエステルフェルトにポリウレタンが含浸された基材の表面に発泡ポリウレタンを積層し、このポリウレタンの表層部分を除去して発泡層に開口部を形成したスエードタイプでもよい。
As the semiconductor wafer, for example, a silicon wafer or a gallium arsenide wafer can be employed. The semiconductor wafer may be a single body or a bonded substrate (including a bonded SOI substrate) obtained by bonding two semiconductor wafers.
The kind of abrasive cloth is not limited. For example, a porous nonwoven fabric type in which polyester felt is impregnated with polyurethane may be used. Further, a foamable urethane type obtained by slicing a foamed urethane block can be employed. Further, a suede type in which foamed polyurethane is laminated on the surface of a base material in which polyester felt is impregnated with polyurethane, and a surface layer portion of the polyurethane is removed to form an opening in the foamed layer.

研磨時には、研磨剤が供給される。研磨剤中には遊離砥粒(研磨砥粒)が含まれる。この研磨剤を供給しながら、回転中の研磨布の研磨作用面に、半導体ウェーハの研磨面を押し付けることによって、微粒子たる遊離砥粒の研削作用により、半導体ウェーハの研磨面を研磨する。
研磨装置は限定されない。枚葉式の研磨装置でも、バッチ式の研磨装置でもよい。
During polishing, an abrasive is supplied. The abrasive contains free abrasive grains (polishing abrasive grains). While supplying this polishing agent, the polishing surface of the semiconductor wafer is pressed against the polishing surface of the rotating polishing cloth, whereby the polishing surface of the semiconductor wafer is polished by the grinding action of the free abrasive grains.
The polishing apparatus is not limited. A single wafer type polishing apparatus or a batch type polishing apparatus may be used.

ピン構造領域に形成されるピンの直径は0.2mm以上、好ましくは0.5mm以上である。0.2mm未満ではピンの強度が不足し、研磨加工圧力に対して半導体ウェーハを平坦に支持できないという不都合が生じる。
ピンの高さは1mm以下、好ましくは0.2mm以下である。1mmを超えるとウェーハ保持板の表面を均一に加熱できず、半導体ウェーハをウェーハ保持板に接着する際に接着むらが生じる。また、ワックスの塗布厚は数μm〜10μm程度であることから、ピンの高さは1mmを超える必要はなく、加工のムダが省ける。
The diameter of the pin formed in the pin structure region is 0.2 mm or more, preferably 0.5 mm or more. If the thickness is less than 0.2 mm, the strength of the pin is insufficient, and there is a problem that the semiconductor wafer cannot be supported flatly with respect to the polishing pressure.
The height of the pin is 1 mm or less, preferably 0.2 mm or less. If the thickness exceeds 1 mm, the surface of the wafer holding plate cannot be heated uniformly, and uneven bonding occurs when the semiconductor wafer is bonded to the wafer holding plate. Further, since the coating thickness of the wax is about several μm to 10 μm, the height of the pin does not need to exceed 1 mm, and processing waste can be omitted.

ピンのピッチは2mm以下、好ましくは1mm以下である。ピッチが2mmを超えると研磨圧力により隣り合うピンとピンを梁にして、半導体ウェーハが変形し、研磨後に半導体ウェーハをピンで支持した部分にディンプルを形成するおそれがある。
ピン構造領域の大きさは、半導体ウェーハの外縁からウェーハ半径方向の内側に向かってウェーハ半径の1/3以内、好ましくは2〜3mmである。ウェーハ半径の1/3を超えるとウェーハとウェーハ保持板の接着面積が少なく、研磨加工の摩擦力に適した接着力を維持できない。ピンの形成方法は限定されない。例えば、平面研削盤に搭載されたダイヤモンドホイール、ブラスト加工装置、超音波加工装置、またはエキシマレーザー加工装置などによるウェーハ保持板の加工により形成される。この場合、ピンの素材はウェーハ保持板により決定される。
The pitch of the pins is 2 mm or less, preferably 1 mm or less. If the pitch exceeds 2 mm, the semiconductor wafer is deformed by using the adjacent pins and the beam as a beam due to the polishing pressure, and dimples may be formed in the portion where the semiconductor wafer is supported by the pins after polishing.
The size of the pin structure region is within 1/3 of the wafer radius, preferably 2 to 3 mm, from the outer edge of the semiconductor wafer toward the inside in the wafer radial direction. If it exceeds 1/3 of the wafer radius, the bonding area between the wafer and the wafer holding plate is small, and an adhesive force suitable for the frictional force of polishing cannot be maintained. The method for forming the pins is not limited. For example, it is formed by processing a wafer holding plate by a diamond wheel, a blast processing device, an ultrasonic processing device, or an excimer laser processing device mounted on a surface grinder. In this case, the material of the pins is determined by the wafer holding plate.

ワックスの種類は限定されない。例えばレジンワックスを採用することができる。ワックスの塗布方法は限定されない。例えば、スピンコート法を採用することができる。
ワックスの塗布厚は10μm以下、好ましくは3μm以下である。10μmを超えるとワックスを面内均一に塗布できず、ひいては半導体ウェーハのフラットネスに悪影響を及ぼす。
The type of wax is not limited. For example, resin wax can be employed. The method for applying the wax is not limited. For example, a spin coating method can be employed.
The coating thickness of the wax is 10 μm or less, preferably 3 μm or less. If the thickness exceeds 10 μm, the wax cannot be uniformly applied in the surface, which adversely affects the flatness of the semiconductor wafer.

ワックスの硬化後の硬度はHs硬度で35〜75°、好ましくは60〜70°である。   The hardness of the wax after curing is 35 to 75 °, preferably 60 to 70 ° in terms of Hs hardness.

請求項2に記載の発明は、前記ピン構造領域には、直径0.2mm以上、高さ1mm以下のピンが、2mm以下のピッチで配置された請求項1に記載の半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板である。   The invention according to claim 2 is the semiconductor wafer polishing wafer according to claim 1, wherein pins having a diameter of 0.2 mm or more and a height of 1 mm or less are arranged in the pin structure region at a pitch of 2 mm or less. It is a holding plate.

ピン構造領域に形成されるピンの直径は0.2mm以上、好ましくは0.5mm以上である。0.2mm未満ではピンの強度が不足し、研磨加工圧力に対して半導体ウェーハを平坦に支持できない。
ピンの高さは1mm以下、好ましくは0.2mm以下である。1mmを超えるとウェーハ保持板の表面を均一に加熱できず、半導体ウェーハをウェーハ保持板に接着する際に接着むらが生じる。また、ワックスの塗布厚は数μm〜10μm程度であることから、ピンの高さは1mmを超える必要はなく、加工のムダが省ける。
The diameter of the pin formed in the pin structure region is 0.2 mm or more, preferably 0.5 mm or more. If the thickness is less than 0.2 mm, the strength of the pins is insufficient, and the semiconductor wafer cannot be supported flat against the polishing pressure.
The height of the pin is 1 mm or less, preferably 0.2 mm or less. If the thickness exceeds 1 mm, the surface of the wafer holding plate cannot be heated uniformly, and uneven bonding occurs when the semiconductor wafer is bonded to the wafer holding plate. Further, since the coating thickness of the wax is about several μm to 10 μm, the height of the pin does not need to exceed 1 mm, and processing waste can be omitted.

ピンのピッチは2mm以下、好ましくは1mm以下である。ピッチが2mmを超えると研磨圧力により隣り合うピンとピンを梁にして、半導体ウェーハが変形し、研磨後に半導体ウェーハをピンで支持した部分にディンプルを形成する。   The pitch of the pins is 2 mm or less, preferably 1 mm or less. When the pitch exceeds 2 mm, the semiconductor wafer is deformed by using the adjacent pins and the beam as a beam by the polishing pressure, and dimples are formed in the portion where the semiconductor wafer is supported by the pins after polishing.

請求項3に記載の発明は、前記ピン構造領域は、前記半導体ウェーハの外縁からウェーハ半径方向の内側に向かってウェーハ半径の1/3以内である請求項1または請求項2に記載の半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板である。
ピン構造領域の大きさは、好ましくは2〜3mmである。ウェーハ半径の1/3を超えると半導体ウェーハとウェーハ保持板の接着面積が少なく、研磨加工の摩擦力に適した接着力を維持できない。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor wafer according to the first or second aspect, the pin structure region is within 1/3 of the wafer radius from the outer edge of the semiconductor wafer toward the inside in the wafer radial direction. It is a wafer holding plate for polishing.
The size of the pin structure region is preferably 2 to 3 mm. If it exceeds 1/3 of the wafer radius, the bonding area between the semiconductor wafer and the wafer holding plate is small, and the bonding force suitable for the frictional force of the polishing process cannot be maintained.

この発明によれば、ウェーハ保持板のウェーハ固定側の面のうち、半導体ウェーハの中央部が接する部分を平坦領域とし、半導体ウェーハの外周部が接する部分を多数のピンが配置されたピン構造領域としたので、ワックスの外周部の厚さを、研磨後、研磨布の弾性変形により、ウェーハ外周部に発生すると推測されるダレ量に応じて薄肉化することができる。よって、半導体ウェーハの外周部の研磨ダレの発生を防止することができる。   According to the present invention, of the wafer holding surface of the wafer holding plate, the portion where the central portion of the semiconductor wafer contacts is a flat region, and the portion where the outer peripheral portion of the semiconductor wafer contacts is a pin structure region where a large number of pins are arranged Therefore, after the polishing, the thickness of the outer peripheral portion of the wax can be reduced according to the amount of sagging estimated to occur in the outer peripheral portion of the wafer by elastic deformation of the polishing cloth. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of polishing sag at the outer peripheral portion of the semiconductor wafer.

以下、この発明の一実施例を説明する。   An embodiment of the present invention will be described below.

図1において、10はこの発明の一実施例に係るワックス接着式研磨装置である。この研磨装置10は、研磨定盤11と、これに対向して上方に配設された研磨ヘッド12とを備えている。研磨定盤11は、その上面に厚地のスポンジゴムを介して研磨布13が貼着されている。研磨ヘッド12は、その下面に、ウェーハ固定用のキャリアプレート(半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板)14が設けられている。研磨布13には、発泡性ウレタンが採用されている。   In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a wax bonded polishing apparatus according to an embodiment of the present invention. The polishing apparatus 10 includes a polishing surface plate 11 and a polishing head 12 disposed above and facing the polishing platen 11. A polishing cloth 13 is attached to the upper surface of the polishing surface plate 11 via a thick sponge rubber. The polishing head 12 is provided with a carrier plate (wafer holding plate for polishing a semiconductor wafer) 14 on the lower surface thereof. For the polishing cloth 13, foamable urethane is employed.

研磨定盤11および研磨ヘッド12は円板形で、対向する各面はそれぞれ平坦面である。これらの研磨定盤11および研磨ヘッド12は、各回転軸を中心にして、図示しない回転手段によってそれぞれ回転される。この研磨ヘッド12は、回転軸の昇降により上下動する。
キャリアプレート14は、研磨ヘッド12の下面に着脱自在に固着され、その固定側の面(下面)にシリコンウェーハWがレジンワックス20により接着される。キャリアレート14は、厚さ20mmのSiCセラミックス製の円板である。また、キャリアプレート14は、そのウェーハ固定側の面のうち、シリコンウェーハWの中央部が接する部分(プレート中央部分)を平坦領域aとし、シリコンウェーハWの外周部が接する部分(プレート外周部分)を多数のピンp…が配置されたピン構造領域bとしている。各ピンp…の高さh(図4(a))は、平坦領域aの面の高さに揃えられている。ピン構造領域bには、直径0.5mm、高さh0.2mmで先端が平坦なピンp…が、0.8mmのピッチd(図4(b))で多数本配置されている。このピッチdは、シリコンウェーハWをキャリアプレート14に接着したとき、レジンワックス20の外周部が、シリコンウェーハWの外周部に発生すると推測されるダレ量に応じた分だけ、ピンpとピンpとの隙間に入り込むピッチである。ピン構造領域bは、シリコンウェーハWの外縁の1mm外側からウェーハ半径方向の内側に向かって2.5mmの範囲に設けられている。ピンp…の形成は、ブラスト加工法により実施する。微細かつ高精度なピンp…を所定のパターンで能率よく形成するため、厚さ50〜100μmのフォトレジストによるマスクを施したキャリアプレート14に、粒径10〜30μmのSiC製の砥粒を、2.0〜5.0kgf/cmで吹き付けてブラスト加工した。キャリアプレート14の平坦領域aとピン構造領域bのピン部分を、前記フォトレジストにフォトマスクを用いてパターン形成する。その後、ブラスト加工装置でマスクの無い部分を選択的に加工後、マスクを剥離するとキャリアプレート14に所定のパターンでピンp…が形成される。
The polishing surface plate 11 and the polishing head 12 are disk-shaped, and the opposing surfaces are flat surfaces. The polishing surface plate 11 and the polishing head 12 are rotated by rotating means (not shown) around the respective rotation axes. The polishing head 12 moves up and down by raising and lowering the rotation shaft.
The carrier plate 14 is detachably fixed to the lower surface of the polishing head 12, and the silicon wafer W is bonded to the fixed surface (lower surface) by the resin wax 20. The carrier rate 14 is a disc made of SiC ceramic having a thickness of 20 mm. Further, in the carrier plate 14, a portion of the surface on the wafer fixing side where the central portion of the silicon wafer W contacts (plate central portion) is defined as a flat region a, and a portion where the outer peripheral portion of the silicon wafer W contacts (plate outer peripheral portion). Is a pin structure region b in which a large number of pins p are arranged. The height h (FIG. 4A) of each pin p ... is aligned with the height of the surface of the flat region a. In the pin structure region b, a number of pins p... Having a diameter of 0.5 mm, a height h of 0.2 mm, and a flat tip are arranged at a pitch d of 0.8 mm (FIG. 4B). This pitch d is equal to the amount of the pin p and the pin p corresponding to the amount of sag that the outer periphery of the resin wax 20 is estimated to be generated on the outer periphery of the silicon wafer W when the silicon wafer W is bonded to the carrier plate 14. It is the pitch that goes into the gap. The pin structure region b is provided in a range of 2.5 mm from the outer side of the outer edge of the silicon wafer W to the inner side in the wafer radial direction. The formation of the pins p ... is performed by a blasting method. In order to efficiently form fine and high precision pins p in a predetermined pattern, SiC abrasive grains having a particle size of 10 to 30 μm are applied to a carrier plate 14 masked with a photoresist having a thickness of 50 to 100 μm. Blasting was performed by spraying at 2.0 to 5.0 kgf / cm 2 . The flat portions a of the carrier plate 14 and the pin portions of the pin structure region b are patterned on the photoresist using a photomask. After that, after selectively processing a portion without a mask with a blast processing apparatus, the mask is peeled off to form pins p... In a predetermined pattern on the carrier plate 14.

次に、一実施例に係る研磨装置10によるシリコンウェーハWの研磨方法を説明する。
図1に示すように、ウェーハ研磨時には、あらかじめシリコンウェーハWの研磨側とは反対の面全域に、レジンワックス20を厚さ2μmで均等にスピンコートする。レジンワックス20の硬化後の硬度はHs硬度で63°である。塗布後のレジンワックス20は、仮にシリコンウェーハWを斜めにしてもその研磨面と平行な方向にほとんど移動しない。その後、例えば真空チャンバによる加圧またはスタンプ加圧により、シリコンウェーハWをキャリアプレート14の固定側の面に接着する。
Next, a method for polishing the silicon wafer W by the polishing apparatus 10 according to an embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, at the time of wafer polishing, a resin wax 20 is uniformly spin-coated with a thickness of 2 μm over the entire surface opposite to the polishing side of the silicon wafer W in advance. The hardness of the resin wax 20 after curing is 63 ° in terms of Hs hardness. The applied resin wax 20 hardly moves in a direction parallel to the polished surface even if the silicon wafer W is inclined. Thereafter, the silicon wafer W is bonded to the fixed side surface of the carrier plate 14 by, for example, pressurization by a vacuum chamber or pressurization by a stamp.

シリコンウェーハWをキャリアプレート14のウェーハ固定側の面にワックス接着する際には、ウェーハの中央部をキャリアプレート14の中央部の平坦領域aに接着する。一方、シリコンウェーハWの外周部を、レジンワックス20を介してキャリアプレート14のピン構造領域bに接着する。このとき、シリコンウェーハWに均等な厚さで塗布されたレジンワックス20は、キャリアプレート14のピン構造領域aにおいて、隣接するピンpとピンpとの隙間に所定量だけ入り込む。その結果、レジンワックス20の外周部の厚さが、研磨後、研磨布の弾性変形によりシリコンウェーハWの外周部に発生すると推測されるダレ量に応じて薄肉化する。よって、研磨後におけるシリコンウェーハWの外周部の研磨ダレの発生を防止することができる。   When the silicon wafer W is bonded to the wafer fixing surface of the carrier plate 14 by wax, the central portion of the wafer is bonded to the flat region a at the central portion of the carrier plate 14. On the other hand, the outer peripheral portion of the silicon wafer W is bonded to the pin structure region b of the carrier plate 14 via the resin wax 20. At this time, the resin wax 20 applied to the silicon wafer W with a uniform thickness enters the gap between the adjacent pins p in the pin structure region a of the carrier plate 14 by a predetermined amount. As a result, the thickness of the outer peripheral portion of the resin wax 20 is reduced according to the amount of sagging that is estimated to occur in the outer peripheral portion of the silicon wafer W due to elastic deformation of the polishing cloth after polishing. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of polishing sag at the outer peripheral portion of the silicon wafer W after polishing.

そして、スラリー供給ノズル21から遊離砥粒を含む研磨剤を0.5リットル/分で研磨布13の中央部上に供給しながら、研磨ヘッド12を研磨定盤11上で所定の回転速度で自転および公転させ、シリコンウェーハWの研磨面を研磨布13に所定の研磨圧で押し付けて研磨する。その結果、外周部にダレが発生していないシリコンウェーハWが得られる。
このように、外周部にピン構造領域bを有したキャリアプレート14を採用すると、使用する研磨装置、研磨布の弾性変形量、ワックスの種類などに応じてキャリアプレート14のピン構造領域bの形成条件を変更することで、シリコンウェーハWの外周部の平坦度を制御することができる。
Then, the polishing head 12 is rotated on the polishing surface plate 11 at a predetermined rotation speed while supplying the abrasive containing the free abrasive grains from the slurry supply nozzle 21 onto the central portion of the polishing cloth 13 at 0.5 liter / min. Then, the polishing surface of the silicon wafer W is pressed against the polishing pad 13 with a predetermined polishing pressure and polished. As a result, a silicon wafer W in which no sagging has occurred in the outer peripheral portion is obtained.
Thus, when the carrier plate 14 having the pin structure region b on the outer peripheral portion is employed, the pin structure region b of the carrier plate 14 is formed according to the polishing apparatus to be used, the amount of elastic deformation of the polishing cloth, the type of wax, and the like. By changing the conditions, the flatness of the outer peripheral portion of the silicon wafer W can be controlled.

ここで、図6を参照して、実際のシリコンウェーハの研磨面のフラットネスを、静電容量式ウェーハ平坦度測定装置により評価した結果を報告する。図6(a)に示すように、一実施例と同じ条件で研磨したシリコンウェーハの外周部に研磨ダレは見られない。これに対して、図6(b)に示すように、従来のウェーハ固定側の面の全域が平坦なキャリアプレートを使用した場合には、研磨後のシリコンウェーハの外周部に研磨ダレが発生した。   Here, with reference to FIG. 6, the result of having evaluated the flatness of the polishing surface of an actual silicon wafer by the electrostatic capacitance type wafer flatness measuring apparatus is reported. As shown in FIG. 6A, no polishing sagging is observed in the outer peripheral portion of the silicon wafer polished under the same conditions as in the example. On the other hand, as shown in FIG. 6B, when a conventional carrier plate having a flat entire surface on the wafer fixing side was used, polishing sagging occurred on the outer peripheral portion of the polished silicon wafer. .

この発明の一実施例に係る半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板が組み込まれたワックス接着式研磨装置の使用状態の斜視図である。It is a perspective view of the use condition of the wax adhesion type polisher in which the wafer holding plate for semiconductor wafer polish concerning one example of this invention was built. この発明の一実施例に係る半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板の平面図である。It is a top view of the wafer holding plate for semiconductor wafer grinding concerning one example of this invention. この発明の一実施例に係る半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the wafer holding plate for semiconductor wafer grinding | polishing which concerns on one Example of this invention. (a)この発明の一実施例に係る半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板の要部拡大断面図である。(b)この発明の一実施例に係る半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板の要部拡大平面図である。(A) It is a principal part expanded sectional view of the wafer holding plate for semiconductor wafer grinding | polishing which concerns on one Example of this invention. (B) It is a principal part enlarged plan view of the wafer holding plate for semiconductor wafer grinding | polishing which concerns on one Example of this invention. この発明の一実施例に係る半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板が組み込まれたワックス接着式研磨装置の使用状態の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the use condition of the wax adhesion type polisher in which the wafer holding plate for semiconductor wafer polish concerning one example of this invention was built. (a)は、この発明の一実施例に係る半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板が組み込まれたワックス接着式研磨装置により研磨されたウェーハを等高線で示した斜視図である。(b)は、従来手段に係る半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板が組み込まれたワックス接着式研磨装置により研磨されたウェーハを等高線で示した斜視図である。(A) is the perspective view which showed the wafer grind | polished by the wax adhesion | attachment grinding | polishing apparatus with which the wafer holding plate for semiconductor wafer grinding | polishing which concerns on one Example of this invention was integrated was shown with the contour line. (B) is the perspective view which showed the wafer grind | polished by the wax adhesion | attachment grinding | polishing apparatus in which the wafer holding plate for semiconductor wafer grinding | polishing which concerns on the conventional means was integrated was shown with the contour line. 従来手段に係る半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板が組み込まれたワックス接着式研磨装置の使用状態の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the use condition of the wax adhesion type polisher in which the wafer holding plate for semiconductor wafer polish concerning conventional means was built.

符号の説明Explanation of symbols

13 研磨布、
14 キャリアプレート(半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板)、
20 レジンワックス、
W シリコンウェーハ(半導体ウェーハ)、
a 平坦領域、
b ピン構造領域、
p ピン。
13 Abrasive cloth,
14 Carrier plate (wafer holding plate for polishing semiconductor wafer),
20 resin wax,
W Silicon wafer (semiconductor wafer),
a flat area,
b pin structure region,
p Pin.

Claims (3)

半導体ウェーハを研磨布に押し付けて研磨する際に使用され、前記研磨布側の面に半導体ウェーハがワックス接着により固定される半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板において、
前記ウェーハ固定側の面のうち、前記半導体ウェーハの中央部が接する部分を平坦領域とし、前記半導体ウェーハの外周部が接する部分を多数のピンが配置されたピン構造領域とし、各ピンの先端の高さを平坦領域の面の高さに揃えた半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板。
In a wafer holding plate for polishing a semiconductor wafer, which is used when polishing by pressing a semiconductor wafer against a polishing cloth, and the semiconductor wafer is fixed to the surface on the polishing cloth side by wax adhesion,
Of the surface on the wafer fixing side, a portion where the central portion of the semiconductor wafer contacts is a flat region, a portion where the outer peripheral portion of the semiconductor wafer contacts is a pin structure region where a large number of pins are arranged, and the tip of each pin A wafer holding plate for polishing semiconductor wafers with a height equal to the height of the flat area.
前記ピン構造領域には、直径0.2mm以上、高さ1mm以下のピンが、2mm以下のピッチで配置された請求項1に記載の半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板。   The wafer holding plate for semiconductor wafer polishing according to claim 1, wherein pins having a diameter of 0.2 mm or more and a height of 1 mm or less are arranged in the pin structure region at a pitch of 2 mm or less. 前記ピン構造領域は、前記半導体ウェーハの外縁からウェーハ半径方向の内側に向かってウェーハ半径の1/3以内である請求項1または請求項2に記載の半導体ウェーハ研磨用のウェーハ保持板。 3. The wafer holding plate for polishing a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the pin structure region is within 1 / of the wafer radius from the outer edge of the semiconductor wafer toward the inside in the wafer radial direction.
JP2003273700A 2003-07-11 2003-07-11 Wafer holder plate for polishing semiconductor wafer Pending JP2005033139A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003273700A JP2005033139A (en) 2003-07-11 2003-07-11 Wafer holder plate for polishing semiconductor wafer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003273700A JP2005033139A (en) 2003-07-11 2003-07-11 Wafer holder plate for polishing semiconductor wafer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005033139A true JP2005033139A (en) 2005-02-03

Family

ID=34210857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003273700A Pending JP2005033139A (en) 2003-07-11 2003-07-11 Wafer holder plate for polishing semiconductor wafer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005033139A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116351644A (en) * 2023-03-17 2023-06-30 江苏晶工半导体设备有限公司 Semiconductor wafer waxing machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116351644A (en) * 2023-03-17 2023-06-30 江苏晶工半导体设备有限公司 Semiconductor wafer waxing machine
CN116351644B (en) * 2023-03-17 2023-10-20 江苏晶工半导体设备有限公司 Semiconductor wafer waxing machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6332832B1 (en) CMP polish pad and CMP processing apparatus using the same
US6033293A (en) Apparatus for performing chemical-mechanical polishing
TWI444247B (en) Improved chemical mechanical polishing pad and methods of making and using same
US5885135A (en) CMP wafer carrier for preferential polishing of a wafer
KR20010020807A (en) Pre-conditioning fixed abrasive articles
JPH11300600A (en) Grinding dresser for grinding disk of chemical machine polisher
JPH11156711A (en) Polishing device
JP2002305168A (en) Polishing method, polishing machine and method for manufacturing semiconductor device
JPH10329007A (en) Chemical machine polishing device
CN101262982A (en) Polishing platen and polishing apparatus
JP2000117616A (en) Manufacture and working device for semiconductor device
TW201127552A (en) Method and apparatus for conformable polishing
US6273794B1 (en) Apparatus and method for grinding a semiconductor wafer surface
JPH10230455A (en) Polishing device
US6478977B1 (en) Polishing method and apparatus
JP3326841B2 (en) Polishing equipment
JPH0236066A (en) Abrasive cloth and polishing device
JP2005033139A (en) Wafer holder plate for polishing semiconductor wafer
JPH11188590A (en) Edge polishing device
JP2007149884A (en) Semiconductor wafer polishing method
JPH09246218A (en) Polishing method/device
US6300248B1 (en) On-chip pad conditioning for chemical mechanical polishing
WO2000024548A1 (en) Polishing apparatus and a semiconductor manufacturing method using the same
JPH11333677A (en) Polishing device for substrate
JPH1058306A (en) Dressing device for abrasive cloth and grinding wheel for dressing abrasive cloth