JP2012124378A - ウェーハの片面研磨方法、ウェーハの製造方法およびウェーハの片面研磨装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のウェーハの片面研磨方法は、半径rのウェーハWを研磨プラテン12の表面に固定された研磨布11に押しつけ、研磨液を供給しながら研磨ヘッド10および研磨プラテン12を回転させることにより、ウェーハWの被研磨面に研磨加工を施す、ウェーハの片面研磨方法であって、ウェーハWの回転中心O1の初期位置が、研磨プラテン12の回転中心O2からの距離Pが0≦P<rである研磨プラテンの中央領域12a内である配置の下に、研磨加工を開始する工程と、ウェーハの回転中心O1を初期位置から研磨プラテン12の径方向外側へ移動させつつ、研磨加工を継続する工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
(1)研磨ヘッドに保持された半径rのウェーハを、研磨プラテンの表面に固定された研磨布に押しつけ、研磨液を供給しながら前記研磨ヘッドおよび前記研磨プラテンを回転させることにより、前記ウェーハの被研磨面に研磨加工を施す、ウェーハの片面研磨方法であって、
前記ウェーハの回転中心の初期位置が、前記研磨プラテンの回転中心からの距離Pが0≦P<rである研磨プラテンの中央領域内である配置の下に、研磨加工を開始する工程と、
前記ウェーハの回転中心を前記初期位置から前記研磨プラテンの径方向外側へ移動させつつ、研磨加工を継続する工程と、
を有することを特徴とするウェーハの片面研磨方法。
該所定位置に前記ウェーハの回転中心を固定して、研磨加工を継続する工程をさらに有する上記(1)に記載のウェーハの片面研磨方法。
該研磨ヘッドと対向し、表面に固定された研磨布を有する研磨プラテンと、
該研磨ヘッドおよび研磨プラテンをそれぞれ回転させるための第1および第2モータと、
前記研磨布上に研磨液を供給する研磨液供給機構と、
前記研磨ヘッドと前記研磨プラテンとの相対移動を可能とする可動機構と、
該可動機構を制御する制御部と、
を有するウェーハの片面研磨装置であって、
該制御部は、研磨加工の開始にあたり、前記研磨プラテンの回転中心からの距離Pが0≦P<rである研磨プラテンの中央領域内に前記ウェーハの回転中心を配置させ、研磨加工中に、前記ウェーハの回転中心を前記初期位置から前記研磨プラテンの径方向外側へ移動させるように、前記可動機構を制御することを特徴とするウェーハの片面研磨装置。
本発明に従う代表的な片面研磨装置を、図1を用いて説明する。ウェーハWの片面研磨装置100は、半径rのウェーハWを保持する研磨ヘッド10と、この研磨ヘッド10と対向し、表面に固定された研磨布11を有する研磨プラテン12と、を含む。第1モータ13は研磨ヘッド10を回転させ、第2モータ14は研磨プラテン12を回転させる。研磨ヘッド10と研磨プラテン12との相対運動を可能とする可動機構として、この片面研磨装置100は、研磨ヘッド10を水平方向(研磨プラテン12に平行な方向)に直線運動させるための揺動用ガイド16および揺動用モータ17と、研磨ヘッド10を鉛直方向(研磨プラテン12に垂直な方向)に上下運動させるための上下用モータ18を有する。揺動用モータ17を駆動すると、研磨ヘッド10は揺動用ガイド16に沿って移動し、その結果、ウェーハWの研磨プラテン12での面内位置を変えることができる。また、上下用モータ17を駆動すると、ウェーハWと研磨プラテン12上の研磨布11との接触、非接触を制御することができる。上下用モータ17によりウェーハWを研磨布11に押しつけ、研磨液供給機構15から研磨布11上に研磨液を供給しながら、第1モータ13および第2モータ14により研磨ヘッド10および研磨プラテン12を回転させると、ウェーハの被研磨面に研磨加工を施すことができる。
本発明に従う代表的なウェーハの片面研磨方法を、図2を用いて説明する。この片面研磨方法では、研磨ヘッド10に保持された半径rのウェーハWを、研磨プラテン12の表面に固定された研磨布11に押しつけ、研磨液を供給しながら研磨ヘッド10および研磨プラテン12を回転させることにより、ウェーハWの被研磨面に研磨加工を施す。
本発明に従うウェーハの製造方法は、これまで説明した本発明に従うウェーハの片面研磨方法による研磨工程を有することを特徴とする。該方法でウェーハを製造することで、研磨初期段階でウェーハ表面に生じるスクラッチを低減し、その結果として研磨終了後のウェーハ表面のスクラッチも効果的に低減したウェーハを得ることができる。
まず、表裏面が粗研磨された、直径450mm(半径r=225mm)のシリコンウェーハを用意した。このシリコンウェーハに対し、以下に説明する本発明にかかる片面研磨方法により、表面を仕上げ研磨した。仕上げ研磨には、図1に示す構成の片面研磨装置を用いた。研磨プラテンの半径Rは1200mmであり、研磨布にはスェードタイプのものを用いた。研磨布上に供給する研磨液は、砥粒として微粒コロイダルシリカを含む水酸化カリウム(KOH)を主剤とするアルカリ水溶液を用いた。上下用モータにより研磨ヘッドを制御して、ウェーハWを研磨布に押しつけた。その際、研磨プラテン上におけるウェーハWの回転中心と研磨プラテンの回転中心との距離Lは、L≒0(具体的には30mm)とした。その後、研磨液を供給しながら、ウェーハの回転速度40rpm、研磨プラテンの回転速度40rpmで回転を始め、研磨加工を開始した。その後、ウェーハおよび研磨プラテンの回転中心間距離Lを変えることなく10秒間研磨を続け、その後、10mm/sの速度で研磨ヘッドを移動させ、ウェーハの回転中心を研磨プラテンの径方向外側に、研磨プラテンの回転中心からR/2だけ離れた位置まで直線的に移動させた。その後、回転中心間距離を変えることなく、さらに180秒研磨加工を継続した。このようなウェーハの研磨加工を、計30枚行った。
研磨加工開始時の中心間距離Lを種々の値に変更して本発明の範囲外とした以外は、実施例と同様の方法でウェーハの研磨加工を行った。具体的には、L=r,L=10r/9,L=11r/9について、それぞれ30枚の研磨加工を行った。
研磨加工開始時の中心間距離Lを種々の値とした実施例および比較例において、研磨加工中の研磨プラテンを回転させるモータの負荷電流値(以後、「プラテン負荷電流」という。)を測定した。比較例として、L=rの場合のプラテン負荷電流値の経時変化を図5(a)に、実施例として、L=r/2,L=r/4,L≒0の場合の経時変化を図5(b),(c),(d)にそれぞれ示す。
研磨加工開始時の中心間距離Lを種々の値とした実施例および比較例のそれぞれにおいて、研磨終了後にウェーハの被研磨面にスクラッチが観察されたウェーハの比率を図6に示した。
11 研磨布
12 研磨プラテン
12a 研磨プラテンの中央領域
12b 研磨プラテンの外周領域
13 第1モータ
14 第2モータ
15 研磨液供給機構
16 揺動用ガイド(可動機構)
17 揺動用モータ(可動機構)
18 上下用モータ(可動機構)
19 制御部
100 片面研磨装置
W ウェーハ
O1 ウェーハの回転中心
O2 研磨プラテンの回転中心
Claims (9)
- 研磨ヘッドに保持された半径rのウェーハを、研磨プラテンの表面に固定された研磨布に押しつけ、研磨液を供給しながら前記研磨ヘッドおよび前記研磨プラテンを回転させることにより、前記ウェーハの被研磨面に研磨加工を施す、ウェーハの片面研磨方法であって、
前記ウェーハの回転中心の初期位置が、前記研磨プラテンの回転中心からの距離Pが0≦P<rである研磨プラテンの中央領域内である配置の下に、研磨加工を開始する工程と、
前記ウェーハの回転中心を前記初期位置から前記研磨プラテンの径方向外側へ移動させつつ、研磨加工を継続する工程と、
を有することを特徴とするウェーハの片面研磨方法。 - 前記研磨加工継続工程では、前記ウェーハの回転中心を前記中央領域外の所定位置となるまで移動させ、
該所定位置に前記ウェーハの回転中心を固定して、研磨加工を継続する工程をさらに有する請求項1に記載のウェーハの片面研磨方法。 - 前記研磨プラテンの半径をRとしたとき、前記所定位置がP≧R/2の外周領域である請求項2に記載のウェーハの片面研磨方法。
- 前記研磨加工開始工程は、前記ウェーハの被研磨面と前記研磨プラテン上の研磨布とを接触させ、その後、前記研磨ヘッドおよび前記研磨プラテンを回転させる請求項1乃至3のいずれか1項に記載のウェーハの片面研磨方法。
- 前記ウェーハの回転中心の初期位置が、前記中央領域のうち、0<Pとなる領域である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のウェーハの片面研磨方法。
- 前記研磨加工継続工程では、前記ウェーハの回転中心を、前記初期位置から直線移動させる請求項1乃至5のいずれか1項に記載のウェーハの片面研磨方法。
- 前記ウェーハが、直径450mm以上の大口径ウェーハである請求項1乃至6のいずれか1項に記載のウェーハの片面研磨方法。
- 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のウェーハの片面研磨方法による研磨工程を有することを特徴とするウェーハの製造方法。
- 半径rのウェーハを保持する研磨ヘッドと、
該研磨ヘッドと対向し、表面に固定された研磨布を有する研磨プラテンと、
該研磨ヘッドおよび研磨プラテンをそれぞれ回転させるための第1および第2モータと、
前記研磨布上に研磨液を供給する研磨液供給機構と、
前記研磨ヘッドと前記研磨プラテンとの相対移動を可能とする可動機構と、
該可動機構を制御する制御部と、
を有するウェーハの片面研磨装置であって、
該制御部は、研磨加工の開始にあたり、前記研磨プラテンの回転中心からの距離Pが0≦P<rである研磨プラテンの中央領域内に前記ウェーハの回転中心を配置させ、研磨加工中に、前記ウェーハの回転中心を前記初期位置から前記研磨プラテンの径方向外側へ移動させるように、前記可動機構を制御することを特徴とするウェーハの片面研磨装置。
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