JP2011103379A - Flat processing method of wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体デバイス用のウェーハの表面を研削する方法に関し、特に、両面同時研削を採用し、効率良くウェーハ表面のうねりや反り(以下、「うねり」と総称する)の除去を図ったウェーハの平坦化加工方法に関する。 The present invention relates to a method for grinding the surface of a wafer for semiconductor devices, and more particularly, a wafer employing double-sided simultaneous grinding to efficiently remove waviness and warpage (hereinafter collectively referred to as “waviness”) on the wafer surface. The present invention relates to a flattening method.
一般に、半導体デバイスの基板にはシリコンなどのウェーハが用いられる。シリコンウェーハは、チョクラルスキー法などによって育成されたシリコン単結晶のインゴットから製造される。通常、単結晶インゴットは、外周を研削して円柱状に加工され、内周刃ソーやワイヤーソーなどを用いて円板状のウェーハにスライスされる。スライスされたウェーハは、外周部を面取りして所定の直径に仕上げられ、ウェーハ表面に研削処理を施して、表面の凹凸および平行度が整えられ、研磨工程でウェーハ表面にメカノケミカル研磨を施して片面または両面を鏡面に仕上げられる。 Generally, a wafer such as silicon is used for a substrate of a semiconductor device. The silicon wafer is manufactured from a silicon single crystal ingot grown by the Czochralski method or the like. Usually, a single crystal ingot is processed into a cylindrical shape by grinding the outer periphery and sliced into a disk-shaped wafer using an inner peripheral saw or a wire saw. The sliced wafer is chamfered at the outer periphery and finished to a predetermined diameter, and the wafer surface is ground, the surface irregularities and parallelism are adjusted, and the wafer surface is subjected to mechanochemical polishing in the polishing process. One or both sides can be mirror finished.
その際、単結晶インゴットからスライスされたウェーハには、多くの場合、表面にうねりが発生していることから、以下の問題が生じる。 At that time, since the surface of the wafer sliced from the single crystal ingot is often undulated, the following problems arise.
図1は、従来の研削工程においてウェーハ表面のうねりの挙動を説明する模式図であり、同図(a)は研削前の状態を、同図(b)は研削に際してウェーハをチャッキングした状態を、同図(c)は研削中の状態を、同図(d)は研削後の状態をそれぞれ示す。 FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the behavior of waviness on a wafer surface in a conventional grinding process. FIG. 1 (a) shows a state before grinding, and FIG. 1 (b) shows a state where a wafer is chucked during grinding. FIG. 4C shows a state during grinding, and FIG. 4D shows a state after grinding.
図1(a)に示すように、表面にうねりが発生しているスライス後のウェーハ1を研削する際、図1(b)に示すように、ウェーハ1は、回転テーブル10上に載置され、図示しない吸引機構により吸引される。このとき、ウェーハ1は、厚みが薄いことから、回転テーブル10の上面に沿って弾性変形し、回転テーブル10上に密着した状態でチャッキングされる。
As shown in FIG. 1A, when grinding a
次いで、図1(c)に示すように、回転テーブル10上に保持されたウェーハ1は、回転テーブル10の回転駆動に伴って中心軸回りに回転しつつ、上方から研削工具としてダイヤモンド砥石が取り付けられた研削ヘッド11が回転駆動しながら押し付けられ、上面側となる一方の表面が研削される。研削後、ウェーハ1への吸引が解除されると、図1(d)に示すように、ウェーハ1は、弾性変形が解放され、スプリングバックにより表面にうねりが復元する。このウェーハ1は、他方の表面も同様にして研削され、この研削の後にも表面にうねりが復元し残留する。
Next, as shown in FIG. 1C, the
その後に、表面にうねりが残留しているウェーハを研磨する際、ウェーハは回転ヘッドの下面に吸引され、上記の研削工程と同様に、弾性変形して保持される。回転ヘッドに保持されたウェーハは、研磨スラリーが滴下される回転テーブル上の研磨パッドに押し付けられ、メカノケミカル研磨によって下面側となる表面が研磨される。研磨後に、ウェーハへの吸引が解除されると、ウェーハは、上記の研削工程と同様に、弾性変形の解放に伴うスプリングバックにより表面にうねりが復元する。このため、研磨後のウェーハにも、表面にうねりが残留する。 Thereafter, when a wafer having undulations remaining on the surface is polished, the wafer is sucked to the lower surface of the rotary head and is elastically deformed and held in the same manner as in the above grinding step. The wafer held by the rotary head is pressed against a polishing pad on a rotary table onto which polishing slurry is dropped, and the surface on the lower surface side is polished by mechanochemical polishing. When the suction to the wafer is released after polishing, the surface of the wafer is restored to the undulation due to the spring back that accompanies the release of the elastic deformation, as in the above-described grinding step. For this reason, waviness remains on the surface of the polished wafer.
このように、単結晶インゴットをスライスすることに起因してウェーハ表面に発生したうねりは、研削後のウェーハ表面に残留し、さらに研磨後のウェーハ表面にも残留することとなる。研磨後のウェーハ表面にうねりが残留した場合、ウェーハ表面の平坦度が低下することから、後の半導体デバイス製造工程で支障が生じる。 Thus, the undulation generated on the wafer surface due to slicing of the single crystal ingot remains on the wafer surface after grinding and also on the wafer surface after polishing. When waviness remains on the wafer surface after polishing, the flatness of the wafer surface is lowered, which hinders the subsequent semiconductor device manufacturing process.
このことから、ウェーハの製造工程においては、ウェーハ表面のうねりを除去できる手法が強く望まれている。 For this reason, in the wafer manufacturing process, a technique capable of removing the waviness on the wafer surface is strongly desired.
例えば、特許文献1〜3には、単結晶インゴットからスライスされたウェーハをダイヤモンド砥石を用いて研削するに際し、予め、うねりが発生しているウェーハ表面の片面のみに硬化性材料を塗布して平坦に硬化させ、その後に、回転テーブル上に平坦な硬化性材料表面が当接するようにウェーハを載置して吸引により保持し、硬化性材料が積層されていないウェーハ表面を研削する技術が開示されている。この技術では、硬化性材料が積層されていないウェーハ表面を研削した後、さらに、回転テーブル上に研削済みのウェーハ表面が当接するようにウェーハを載置し直して吸引により保持し、硬化性材料が積層されている未研削のウェーハ表面を研削するとしている。
For example, in
特許文献1〜3に開示された技術によれば、回転テーブル上でのウェーハの保持を、平坦な硬化性材料表面、さらには研削済みのウェーハ表面を吸引して行うため、ウェーハは弾性変形することなく回転テーブル上で保持され、研削後にウェーハへの吸引を解除しても、ウェーハ表面でうねりの発現が抑制される。
According to the techniques disclosed in
しかし、前記特許文献1〜3に開示された技術において、ウェーハの両面を研削するには、先ず、硬化性材料が積層されていないウェーハ表面を研削し、その後に、硬化性材料が積層されている未研削のウェーハ表面を研削するという2段階の研削工程を経る必要がある。このため、効率良くウェーハ表面のうねりを除去することができず、ウェーハの生産性が悪化する。
However, in the techniques disclosed in
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、半導体デバイス用のウェーハの製造工程において、効率良くウェーハ表面のうねりを除去することができるウェーハの平坦化加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a wafer flattening method that can efficiently remove waviness on the wafer surface in the manufacturing process of a wafer for semiconductor devices. And
本発明者らは、上記目的を達成するため、半導体デバイス用のウェーハの製造プロセスを詳細に検討した結果、効率良くウェーハ表面のうねりを除去するには、単結晶インゴットからスライスされたウェーハを研削する際、うねりが発生しているウェーハ表面に硬化性材料を塗布して平坦に硬化させ、このウェーハに両面同時に平坦化加工処理を施すのが有効であることを知見し、本発明を完成させた。 In order to achieve the above object, the present inventors have studied in detail the manufacturing process of a wafer for semiconductor devices. As a result, in order to efficiently remove waviness on the wafer surface, the wafer sliced from a single crystal ingot is ground. In this case, it has been found that it is effective to apply a curable material to the surface of the wafer where the undulation is applied and harden it flatly, and to apply a flattening process on both sides of the wafer at the same time, thereby completing the present invention. It was.
本発明の要旨は、以下に示すウェーハの平坦化加工方法にある。すなわち、半導体デバイス用のウェーハの表面を平坦化加工する方法であって、ウェーハの表面の片面のみに硬化性材料を塗布して硬化させ、片面のみに平坦な硬化性材料が積層されたウェーハを形成する硬化性材料積層工程と、この硬化性材料積層工程を経て形成したウェーハに両面同時研削を施し、硬化性材料を除去するとともに、ウェーハの両面を平坦化する平坦化加工工程と、を含むことを特徴とするウェーハの平坦化加工方法である。 The gist of the present invention resides in a wafer flattening method described below. That is, a method for flattening the surface of a wafer for semiconductor devices, in which a curable material is applied and cured only on one side of the wafer surface, and a flat curable material is laminated only on one side. A curable material laminating step to be formed, and a planarization step of performing double-side simultaneous grinding on the wafer formed through the curable material laminating step to remove the curable material and planarize both sides of the wafer. This is a method for planarizing a wafer.
また、本発明のウェーハの平坦化加工方法は、半導体デバイス用のウェーハの表面を平坦化する方法であって、ウェーハの表面の両面それぞれに硬化性材料を塗布して硬化させ、両面それぞれに平坦な硬化性材料が積層されたウェーハを形成する硬化性材料積層工程と、この硬化性材料積層工程を経て形成したウェーハに両面同時研削を施し、硬化性材料を除去するとともに、ウェーハの両面を平坦化する平坦化加工工程と、を含む構成とすることができる。両面それぞれに硬化性材料が積層されたウェーハを研削対象とする場合、前記平坦化加工工程では、前記ウェーハの両面に押し付ける研削工具の押付け力を100〜250gf/cm2とすることが好ましい。 Also, the wafer planarization method of the present invention is a method for planarizing the surface of a wafer for a semiconductor device, and a curable material is applied to both sides of the surface of the wafer and cured, so that both sides are flattened. Curable material laminating process to form a wafer laminated with various curable materials, and the wafer formed through this curable material laminating process is simultaneously ground on both sides to remove the curable material and flatten both sides of the wafer And a flattening process to be realized. In the case where a wafer having a curable material laminated on each side is to be ground, it is preferable that the pressing force of a grinding tool pressed on both sides of the wafer is 100 to 250 gf / cm 2 in the planarization process.
本発明のウェーハの平坦化加工方法によれば、表面に平坦な硬化性材料を積層させたウェーハに両面同時研削を施すことにより、研削中にウェーハが弾性変形を伴わないため、研削後にウェーハ表面のうねりの発現が抑制され、しかも、ウェーハの両面を1つの工程で同時に研削できることから、効率良くウェーハ表面のうねりを除去することができる。 According to the planarization processing method of a wafer of the present invention, by performing double-sided simultaneous grinding on a wafer having a flat curable material laminated on the surface, the wafer does not undergo elastic deformation during grinding. The occurrence of the undulation is suppressed, and both surfaces of the wafer can be ground simultaneously in one process, so that the undulation on the wafer surface can be efficiently removed.
以下に、本発明のウェーハの平坦化加工方法について、その実施形態を詳述する。本発明のウェーハの平坦化加工方法は、単結晶インゴットからスライスされた半導体デバイス用のウェーハを研削する際に適用される方法であり、ウェーハの表面に硬化性材料を塗布して硬化させ、表面に平坦な硬化性材料が積層されたウェーハを形成する硬化性材料積層工程と、この硬化性材料積層工程を経て形成したウェーハに両面同時研削を施し、硬化性材料を除去するとともに、ウェーハの両面を平坦化する平坦化加工工程と、を含むことを特徴としている。ここで、硬化性材料は、ウェーハの表面のうちで片面のみに積層させる構成でもよいし、両面それぞれに積層させる構成でもよい。 Below, the embodiment is explained in full detail about the planarization processing method of the wafer of this invention. The wafer flattening method of the present invention is a method applied when grinding a wafer for a semiconductor device sliced from a single crystal ingot. The surface of the wafer is cured by applying a curable material to the surface. A curable material laminating process for forming a wafer on which a flat curable material is laminated, and the wafer formed through this curable material laminating process are simultaneously ground on both sides to remove the curable material and to remove both surfaces of the wafer. And a flattening process step for flattening. Here, the curable material may be configured to be laminated on only one side of the surface of the wafer, or may be configured to be laminated on both sides.
1.硬化性材料積層工程
図2は、本発明のウェーハの平坦化加工方法においてウェーハの片面のみに硬化性材料を積層させる工程の一例を示す模式図である。ウェーハの片面のみに硬化性材料を積層させる場合、図2(a)に示すように、ガラス定盤3の上面に硬化性材料2Aを塗布する。続いて、図2(b)に示すように、ガラス定盤3に塗布した硬化性材料2Aの上に、表面にうねりが発生しているウェーハ1を載置する。
1. Curable Material Laminating Step FIG. 2 is a schematic view showing an example of a step of laminating a curable material only on one side of the wafer in the wafer flattening method of the present invention. When laminating the curable material only on one side of the wafer, the
硬化性材料としては、塗布時に流動性がありその後に硬化させることが可能なものであれば特に限定はなく、フェノール樹脂、尿素樹脂またはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を採用することができる。その他にも、ブラックライトなどの紫外線照射によって硬化する紫外線硬化樹脂や、ワックスや、石膏などを採用することもできる。 The curable material is not particularly limited as long as it is fluid at the time of application and can be cured thereafter, and a thermosetting resin such as a phenol resin, a urea resin, or an epoxy resin can be employed. In addition, an ultraviolet curable resin that is cured by ultraviolet irradiation such as black light, wax, gypsum, or the like may be employed.
硬化性材料2Aを硬化させた後、ウェーハ1と一体で硬化性材料2Aをガラス定盤3から剥離させる。これにより、図2(c)に示すように、片面のみに平坦な硬化性材料2Aが積層されたウェーハ1が得られる。このウェーハ1は、表面にうねりが存在するままの状態であり、弾性変形が生じていない。
After the curable material 2 </ b> A is cured, the curable material 2 </ b> A is peeled off from the
なお、ガラス定盤3からウェーハ1と一体で硬化性材料2Aを剥離させる際、ガラス定盤3と硬化性材料2Aとが接着し、剥離が困難になる場合が想定される。この場合、ガラス定盤3を冷却したり加熱して、ガラス定盤3と硬化性材料2Aとの間に熱収縮差や熱膨張差を生じさせることにより、ガラス定盤3からの硬化性材料2Aの剥離を容易に行うことができる。予め、ガラス定盤3の上面に、テフロン(登録商標)やシリコンなどの剥離剤で剥離処理を施しておくことも有効である。
When the
図3は、本発明のウェーハの平坦化加工方法においてウェーハの両面それぞれに硬化性材料を積層させる工程の一例を示す模式図である。ウェーハの両面それぞれに硬化性材料を積層させる場合、前記図2(a)〜(c)に示す手順を繰り返す。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a process of laminating a curable material on each side of the wafer in the wafer planarization method of the present invention. When laminating a curable material on each side of the wafer, the procedure shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c) is repeated.
すなわち、図3(a)〜(c)に示す手順を経て、片面に平坦な硬化性材料2Aが積層されたウェーハ1を形成した後、図3(d)に示すように、ガラス定盤3の上面に硬化性材料2Bを塗布する。続いて、図3(e)に示すように、ガラス定盤3に塗布した硬化性材料2Bの上に、硬化性材料2Aが積層されることなく露出した表面が当接するようにウェーハ1を載置する。
That is, after forming the
ガラス定盤3上の硬化性材料2Bを硬化させた後、硬化性材料2Aが積層されたウェーハ1と一体で硬化性材料2Bをガラス定盤3から剥離させる。これにより、図3(f)に示すように、両面それぞれに平坦な硬化性材料2A、2Bが積層されたウェーハ1が得られる。このウェーハ1も、表面にうねりが存在するままの状態であり、弾性変形が生じていない。
After the
前記図2、図3では、ウェーハ表面に平坦な硬化性材料を積層させる方法として、ガラス定盤に塗布した硬化性材料をウェーハ表面に転写させる方法を採用しているが、ウェーハを中心軸回りに回転させながらウェーハ表面に硬化性材料を滴下するスピンコート法や、ウェーハ表面に硬化性材料を刷毛塗りする方法などを採用することもできる。 In FIGS. 2 and 3, a method of transferring a curable material applied on a glass surface plate to the wafer surface is used as a method of laminating a flat curable material on the wafer surface. A spin coating method in which a curable material is dropped on the wafer surface while rotating the substrate, a method of brushing the curable material on the wafer surface, or the like can also be employed.
2.研削工程
上記の硬化性材料積層工程を経て表面に平坦な硬化性材料が積層されたウェーハは、両面研削装置を用いて両面同時研削が施される。両面研削装置としては、ラッピング装置や両頭平面研削装置などを使用することができる。ラッピング装置としては、例えば、キャリアプレートをサンギアとインターナルギアに噛合させ、キャリアプレートのホルダー内にウェーハをセットし、このウェーハの両面を上定盤と下定盤で挟み込むように保持し、研磨剤を供給するとともに、サンギアとインターナルギアによってキャリアプレートを遊星運動させ、同時に上定盤と下定盤を相対方向に回転させることによって、ウェーハの両面を同時にラッピングする構成にすることができる。
2. Grinding Step A wafer having a flat curable material laminated on the surface through the curable material laminating step is subjected to double-sided simultaneous grinding using a double-side grinding apparatus. As the double-side grinding device, a lapping device, a double-head surface grinding device, or the like can be used. As a lapping device, for example, the carrier plate is engaged with the sun gear and the internal gear, the wafer is set in the holder of the carrier plate, both surfaces of the wafer are held between the upper surface plate and the lower surface plate, and the abrasive is used. In addition to supplying, the carrier plate is planetarily moved by the sun gear and the internal gear, and at the same time, the upper surface plate and the lower surface plate are rotated in the relative direction, whereby both surfaces of the wafer can be simultaneously wrapped.
また、両頭平面研削装置としては、例えば、ウェーハよりも薄い円板状のキャリアに形成された円形孔内にウェーハを収納して保持し、キャリアに保持したウェーハを上下から研削工具として回転駆動する一対の砥石(あるいは砥粒を固着させた定盤)で挟み込み、これらの上下の砥石をウェーハの両面に押し付けることにより、ウェーハの両面を同時に研磨するものである。ウェーハをキャリアで保持して研削を行う際、1つのキャリアを用いる場合は、キャリアに水平面内で旋回運動を付与する構成にすることができ、複数のキャリアを並べて用いる場合は、各キャリアに水平面内で自転しながら公転する遊星歯車のような運動を付与する構成にすることができる。 In addition, as a double-sided surface grinding apparatus, for example, the wafer is stored and held in a circular hole formed in a disk-shaped carrier thinner than the wafer, and the wafer held on the carrier is rotated and driven as a grinding tool from above and below. The wafer is sandwiched between a pair of grindstones (or a surface plate to which abrasive grains are fixed), and the upper and lower grindstones are pressed against both surfaces of the wafer, thereby simultaneously polishing both surfaces of the wafer. When performing grinding while holding the wafer with a carrier, if one carrier is used, the carrier can be configured to give a swivel motion in a horizontal plane. If a plurality of carriers are used side by side, the horizontal plane is used for each carrier. It is possible to adopt a configuration that imparts a motion like a planetary gear that revolves while rotating inside.
図4は、本発明のウェーハの平坦化加工方法において平坦な硬化性材料が積層されたウェーハの研削工程を説明する模式図であり、同図(a)は研削前の状態を、同図(b)は研削中の状態を、同図(b)は研削後の状態をそれぞれ示す。同図では、両面それぞれに硬化性材料が積層されたウェーハの研削状況を例示している。 FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a grinding process of a wafer laminated with a flat curable material in the wafer planarizing method of the present invention. FIG. 4 (a) shows a state before grinding. (b) shows the state during grinding, and (b) shows the state after grinding. In the figure, the grinding state of a wafer in which a curable material is laminated on each side is illustrated.
図4(a)に示すように、両面それぞれに硬化性材料2A、2Bが積層されたウェーハ1は、キャリア4に形成された円形孔5内に収納され、下面側を下側砥石7で支持される。片面のみに硬化性材料が積層されたウェーハの場合も、どちらの面を下側砥石7に向けても構わない。
As shown in FIG. 4A, the
次いで、図4(b)に示すように、キャリア4に保持されたウェーハ1は、上方から下降させた上側砥石6と下側砥石7との間に挟み込まれ、平坦な硬化性材料2A、2Bの表面に回転駆動する上下の砥石6、7が押し付けられる。これにより、ウェーハ1は、上下の砥石6、7の押付け対象が硬化性材料2A、2Bの平坦な表面であることから、弾性変形することなく、さらに、回転駆動する上下の砥石6、7により、硬化性材料2A、2Bが次第に除去され、両面がうねりの凸部を先行して研削される。なお、研削中は、図示しない機構により、キャリア4に水平面内の運動が付与され、これに伴いウェーハ1は水平面内で遥動する。
Next, as shown in FIG. 4B, the
このように研削工程で両面同時研削を施されたウェーハ1は、研削中に弾性変形を伴わないため、図4(c)に示すように、研削後に表面のうねりの発現が抑制される。しかも、ウェーハ1の両面を1つの工程で同時に研削できることから、効率良くウェーハ表面のうねりを除去することができ、その結果、ウェーハの生産性を向上させることが可能になる。
Since the
上記の研削工程においては、両面それぞれに硬化性材料が積層されたウェーハを研削対象とする場合、ウェーハの両面に押し付ける上下の砥石、すなわち研削工具の押付け力を100〜250gf/cm2とするのが好ましい。研削工具の押付け力は研削レートに対応することから、後述の実施例で示すように、研削工具の押付け力を100〜250gf/cm2に設定することにより、短時間でウェーハ表面のうねりを十分に除去できる研削を行える。片面のみに硬化性材料が積層されたウェーハを研削対象とする場合は、研削工具の押付け力が高過ぎると、ウェーハ表面のうねりを除去できない事態が生じるため、その押付け力を100〜150gf/cm2とするのが好ましい。 In the above grinding process, when a wafer having a curable material laminated on each side is to be ground, the upper and lower grindstones to be pressed against both sides of the wafer, that is, the pressing force of the grinding tool is set to 100 to 250 gf / cm 2 . Is preferred. Since the pressing force of the grinding tool corresponds to the grinding rate, by setting the pressing force of the grinding tool to 100 to 250 gf / cm 2 as shown in the examples described later, sufficient waviness of the wafer surface can be achieved in a short time. Grinding that can be removed easily. When a wafer with a curable material laminated on only one surface is to be ground, if the pressing force of the grinding tool is too high, the swell of the wafer surface cannot be removed, so the pressing force is 100 to 150 gf / cm. 2 is preferable.
本発明のウェーハの平坦化加工方法の効果を確認するため、下記の試験を実施した。供試ウェーハとして、単結晶インゴットをワイヤーソーによってスライスし、外周部に面取りを施したウェーハを用い、ウェーハの片面のみに平坦な硬化性材料を積層させたものと、ウェーハの両面それぞれに平坦な硬化性材料を積層させたものを複数準備した。このとき、硬化性材料としてフェノール樹脂系の熱硬化性樹脂を採用し、前記図2、図3に示す方法により厚みが20μmの硬化性材料を積層させたウェーハを形成した。なお、比較のために、両面のいずれにも硬化性材料を積層させないウェーハも複数準備した。 In order to confirm the effect of the wafer flattening method of the present invention, the following tests were conducted. As a test wafer, a single crystal ingot was sliced with a wire saw, and a wafer with a chamfered outer periphery was used. A flat curable material was laminated only on one side of the wafer, and flat on each side of the wafer. A plurality of laminated curable materials were prepared. At this time, a phenol resin-based thermosetting resin was employed as the curable material, and a wafer was formed by laminating a curable material having a thickness of 20 μm by the method shown in FIGS. For comparison, a plurality of wafers in which a curable material was not laminated on both sides were also prepared.
前記図4に示す方法により、上下の砥石の押付け力を種々変更して、各ウェーハに両面同時研削を施し、その後に各ウェーハの表面を魔鏡で確認し、うねりの残存状況を評価した。評価は、うねりが完全に除去された場合を優とし、うねりの大半が除去されウェーハ表面の一部でうねりが残っている場合を良とし、うねりがウェーハ表面の全域に残っている場合を不可とした。結果を表1に示す。 By changing the pressing force of the upper and lower grindstones variously by the method shown in FIG. 4, each wafer was subjected to double-sided simultaneous grinding, and then the surface of each wafer was confirmed with a magic mirror to evaluate the remaining state of undulation. The evaluation is good when the undulation is completely removed, good when most of the undulation is removed and the undulation remains on a part of the wafer surface, and not when the undulation remains on the entire surface of the wafer. It was. The results are shown in Table 1.
同表に示すように、ウェーハ表面に硬化性材料を積層させた場合、両面同時研削により表面のうねりを除去できることが明らかになった。特に、両面それぞれに硬化性材料を積層させたウェーハでは、砥石の押付け力を高くしても、うねりを完全に除去することができるため、研削レートの高速化を図ることができ、研削時間の短縮化を期待できる。なお、片面のみに硬化性材料を積層させたウェーハでは、砥石の押付け力が150gf/cm2を超えると、うねりの除去が不十分となったが、これは、ウェーハの片面が硬化性材料を積層することなく露出していることに起因し、押付け力の増大に伴って、ウェーハが研削中に弾性変形することによると考えられる。 As shown in the table, it became clear that when the curable material was laminated on the wafer surface, the surface waviness could be removed by double-sided simultaneous grinding. In particular, in a wafer in which curable materials are laminated on both sides, waviness can be completely removed even if the pressing force of the grindstone is increased, so that the grinding rate can be increased and the grinding time can be increased. Shortening can be expected. In addition, in the wafer in which the curable material is laminated only on one side, when the pressing force of the grindstone exceeds 150 gf / cm 2 , the undulation is insufficiently removed. It is considered that the wafer is elastically deformed during grinding as the pressing force increases due to the exposure without being laminated.
一方、ウェーハの両面のいずれにも硬化性材料を積層させていない場合、両面同時研削を施しても、表面のうねりを除去できなかった。これは、研削中に、ウェーハの両面に直接砥石が押し付けられるため、ウェーハは著しく弾性変形し、研削後にスプリングバックにより表面にうねりが復元することによると考えられる。 On the other hand, when the curable material was not laminated on either side of the wafer, the surface waviness could not be removed even if both sides were ground simultaneously. This is considered to be due to the fact that the grindstone is pressed directly on both sides of the wafer during grinding, so that the wafer is significantly elastically deformed, and waviness is restored to the surface by springback after grinding.
本発明のウェーハの平坦化加工方法によれば、表面に平坦な硬化性材料を積層させたウェーハに両面同時研削を施すことにより、研削中にウェーハが弾性変形を伴わないため、研削後にウェーハ表面のうねりの発現が抑制され、しかも、ウェーハの両面を1つの工程で同時に研削できることから、効率良くウェーハ表面のうねりを除去することができる。従って、本発明のウェーハの平坦化加工方法は、ウェーハの生産性を向上させることが可能になる点で極めて有用である。 According to the planarization processing method of a wafer of the present invention, by performing double-sided simultaneous grinding on a wafer having a flat curable material laminated on the surface, the wafer does not undergo elastic deformation during grinding. The occurrence of the undulation is suppressed, and both surfaces of the wafer can be ground simultaneously in one process, so that the undulation on the wafer surface can be efficiently removed. Therefore, the wafer flattening method of the present invention is extremely useful in that the productivity of the wafer can be improved.
1:ウェーハ、 2A、2B:硬化性材料、 3:ガラス定盤、
4:キャリア、 5:円形孔、 6:上側砥石、 7:下側砥石
1: wafer, 2A, 2B: curable material, 3: glass surface plate,
4: Carrier, 5: Circular hole, 6: Upper grindstone, 7: Lower grindstone
Claims (3)
ウェーハの表面の片面のみに硬化性材料を塗布して硬化させ、片面のみに平坦な硬化性材料が積層されたウェーハを形成する硬化性材料積層工程と、
この硬化性材料積層工程を経て形成したウェーハに両面同時研削を施し、硬化性材料を除去するとともに、ウェーハの両面を平坦化する平坦化加工工程と、を含むことを特徴とするウェーハの平坦化加工方法。 A method for planarizing a surface of a wafer for a semiconductor device,
A curable material laminating step in which a curable material is applied and cured only on one side of the surface of the wafer to form a wafer in which a flat curable material is laminated only on one side;
The wafer formed through the curable material laminating process is subjected to double-sided simultaneous grinding to remove the curable material and to planarize both sides of the wafer. Processing method.
ウェーハの表面の両面それぞれに硬化性材料を塗布して硬化させ、両面それぞれに平坦な硬化性材料が積層されたウェーハを形成する硬化性材料積層工程と、
この硬化性材料積層工程を経て形成したウェーハに両面同時研削を施し、硬化性材料を除去するとともに、ウェーハの両面を平坦化する平坦化加工工程と、を含むことを特徴とするウェーハの平坦化加工方法。 A method for planarizing a surface of a wafer for a semiconductor device,
A curable material laminating step for forming a wafer in which a curable material is applied and cured on each side of the wafer surface, and a flat curable material is laminated on each side,
The wafer formed through the curable material laminating process is subjected to double-sided simultaneous grinding to remove the curable material and to planarize both sides of the wafer. Processing method.
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