JP2005347613A - 半導体ウェーハ周縁部の研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウェーハの周縁部の高品質化と研磨時間の短縮を図ることができる半導体ウェーハの周縁部の研磨方法を提供する。
【解決手段】本半導体ウェーハの周縁部の研磨方法は、回転する半導体ウェーハの周縁部に回転する研磨布を圧接してウェーハの周縁部を研磨する工程中に、研磨布とウェーハを適宜離間して研磨する。
【選択図】 図１

Description

本発明は半導体ウェーハの周縁部の研磨方法に係り、特に半導体ウェーハの周縁部の高品質化と研磨時間の短縮を図ることができる半導体ウェーハの周縁部の研磨方法に関する。

半導体ウェーハ、特に、その周縁部（ベベル部及び外周端部を含む、以下に同じ）は非常に脆い上に特定の結晶軸方向に割れやすいため、製造プロセスでの周縁部のカケやチップを防止するために、周縁部の面取り加工によりベベル部を形成し、更に、ベベル部、及び、その外周端部の研磨加工を行っている。

従来、ウェーハの周縁部の研磨は、半導体ウェーハの周縁部を研磨布に一定時間押し当てて研磨を行うのが一般的である。（例えば、特許文献１、特許文献２）。

これら一般的な研磨方法は、一旦ウェーハの周縁部を研磨布に押し付けた後は、研磨が終了するまでウェーハが研磨布から離れることがなく、研磨中は常に、研磨布に圧接されている。

しかしながら、近年の大口径化、デバイスの高集積化に伴い、ウェーハの周縁部からの発塵が原因と思われる歩留低下が問題となり、この周縁部の一層の高品質化が強く要望されている。そこで、周縁部の高品質化、すなわち、周縁部の粗さの良化を図るためには、長時間研磨を行う必要がある。従来の半導体ウェーハの周縁部の研磨では、ウェーハの裏面を保持して、そのベベル部の研磨の場合は斜めに、外周端部の研磨の場合は垂直に、ベベル部あるいは外周端部を研磨布に押圧し、また、最近では、１ステージで一気にベベル部と外周端部を研磨する方法が主流になりつつあるが、生産性向上（研磨時間短縮）を目的としてウェーハ押圧荷重を大きくするような従来の方法は、ウェーハ保持部でのウェーハの割れ、研磨布の短寿命化の要因となるカケを引き起こすため好ましくなく、さらに、このようなウェーハの周縁部の研磨方法においては、研磨時間の短縮が難しい。
特開２０００−３１７７８８号公報（段落［００２４］、図３） 特開２００３−２５７９０１号公報（段落［００２２］、図２）

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、半導体ウェーハの周縁部の高品質化と研磨時間の短縮を図ることができる半導体ウェーハの周縁部の研磨方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、回転する半導体ウェーハの周縁部に研磨布を圧接して半導体ウェーハの周縁部を研磨する半導体ウェーハの周縁部の研磨方法において、研磨中に研磨布と半導体ウェーハの周縁部とを適宜離間して、半導体ウェーハの周縁部を研磨することを特徴とする半導体ウェーハの周縁部の研磨方法が実現される。これにより、半導体ウェーハの周縁部の高品質化と研磨時間の短縮を図ることができる半導体ウェーハの周縁部の研磨方法が実現される。

好適な一例では、前記研磨布と半導体ウェーハの周縁部との離間は、１秒〜１０秒間隔で周期的に離間させることを特徴とする。

本発明に係る半導体ウェーハの周縁部の研磨方法によれば、半導体ウェーハの周縁部の高品質化と研磨時間の短縮を図ることができる半導体ウェーハの周縁部の研磨方法を提供することができる。

以下、本発明に係る半導体ウェーハの周縁部の研磨方法の一実施形態について添付図面を参照して説明する。

本発明は、半導体ウェーハの周縁部に研磨布を圧接して、研磨する研磨方法であり、研磨中に研磨布と半導体ウェーハを適宜離間して、半導体ウェーハの周縁部を研磨する。

例えば、図１に示す研磨装置１を用い、半導体ウェーハＷを吸着保持するウェーハ保持テーブル２に半導体ウェーハＷを保持し、回転駆動モータ３を回転させて半導体ウェーハＷを回転させる。

ウェーハ保持テーブル２及び回転駆動モータ３が載置されたＸテーブル４を、サーボモータ５を駆動して前進させ、ドラム回転用モータ６により回転される円筒状のドラム７の外周に貼付された研磨布８に圧接させて、ドラム７を図示しない機構により上下に揺動させながら研磨剤９を供給しドラム７とウェーハ保持テーブル２を回転させて半導体ウェーハＷの外周端部ｅを研磨する。また、ウェーハ保持テーブル２は、半導体ウェーハＷを研磨布８に任意に傾けて圧接することができる傾き調整機構１０を備えており、ベベル部ｂの部分を研磨する際には、傾き調整機構１０により任意の角度に半導体ウェーハＷを傾けて、ベベル部ｂを研磨布８に圧接することで、半導体ウェーハＷのベベル部ｂの研磨を行うことができる。

これらの半導体ウェーハＷの周縁部の研磨中に、サーボモータ５を作動させ、Ｘテーブル４を後退させて、一時的に半導体ウェーハＷの周縁部を研磨布から離間させることで研磨を中断する。

しかる後、再びサーボモータ５を駆動してＸテーブル４を前進させ、回転する研磨布８に圧接させて、半導体ウェーハＷの周縁部の研磨を継続する。

このように研磨中に半導体ウェーハＷを研磨布から一時的に離間させることで、半導体ウェーハＷの周縁部が接触、圧接されていた研磨布８の部分が一時的に圧接から開放されて粘弾性を復元し、再び、半導体ウェーハＷを圧接させた時に、その研磨布８の粘弾性の最も高いタイミングを効果的に利用することが可能になり、精度よく高品質に研磨でき、短時間で効率的に研磨を行うことが可能となる。

なお、研磨布と半導体ウェーハの周縁部との離間は、１秒〜１０秒間隔で周期的に離間させることが好ましい。その周期が１秒未満だと研磨面に研磨ムラが生じ好ましくない。また、その周期が１０秒を超えると、研磨布の粘弾性が低い状態で研磨される時間が長くなるため研磨が効率的に行われない。

さらに、上記周期で離間する時の離間時間は、０．５秒〜５秒であることが好ましい。離間時間が０．５秒未満では、研磨布が元の状態まで回復しない場合が多いため、研磨が効率的に行われない。また、５秒を超えると、時間短縮の点から考えてメリットがないため好ましくない。

上記のように本実施形態によれば、研磨中に研磨布と半導体ウェーハの周縁部とを適宜離間して、半導体ウェーハの周縁部を研磨することにより、周縁部の高品質化が実現でき、また、短時間で効率的に研磨を行うことが可能となる。

なお、上述した実施形態では、半導体ウェーハの周縁部を研磨する例で説明したが、研磨布を算盤珠形状にすることにより、ノッチ部の研磨にも好適に適用可能である。また、研磨中の研磨布と半導体ウェーハの周縁部との離間は、上記のようにウェーハ保持テーブルを進退させることによって行うのが好ましいが、研磨布が貼設されたドラムを進退させるようにしてもよい。

以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本発明は下記の実施例により限定されるものではない。

（実施例）
図１に示す装置を用いて下記の条件で半導体ウェーハ外周端面を研磨した。
・使用研磨布 厚さ１．５ｍｍの不織布タイプ
・ドラム（研磨布）回転数 ５００ｒｐｍ
・半導体ウェーハ回転数 ４ｒｐｍ
・ドラム（研磨布）上下揺動スピード ４ｍｍ／秒
・研磨中の離間動作 ５秒毎
・離間時間 ０．５秒
・被研磨対象物 ８インチ半導体ウェーハ
上記条件にて、半導体ウェーハの外周端部を研磨したところ、研磨時間１６．５秒で図２に示すように良好な研磨面を得ることができた。

（比較例）
研磨中に研磨布と半導体ウェーハとの離間動作を行わず、その他は実施例と同様な条件で半導体ウェーハの外周端部を研磨したところ、研磨時間を３０秒行っても、図３に示すように研磨面のすれ残りが確認された。

本発明に係る半導体ウェーハの周縁部の研磨方法に用いられる研磨装置の概念図。 実施例に関する半導体ウェーハの研磨面写真。 従来比較例に関する半導体ウェーハの研磨面写真。

符号の説明

１ 研磨装置
２ ウェーハ保持テーブル
３ 回転駆動モータ
４ Ｘテーブル
５ サーボモータ
６ ドラム回転用モータ
７ ドラム
８ 研磨布
９ 研磨剤
１０ 傾き調整機構
Ｗ 半導体ウェーハ
ｅ 外周端部
ｂ ベベル部

Claims (2)

1. 回転する半導体ウェーハの周縁部に研磨布を圧接して半導体ウェーハの周縁部を研磨する半導体ウェーハの周縁部の研磨方法において、研磨中に研磨布と半導体ウェーハの周縁部とを適宜離間して、半導体ウェーハの周縁部を研磨することを特徴とする半導体ウェーハの周縁部の研磨方法。
2. 前記研磨布と半導体ウェーハの周縁部との離間は、１秒〜１０秒間隔で周期的に離間させることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェーハの周縁部の研磨方法。

Images