JP2014140919A - Polishing carrier and polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研磨用キャリア、及び研磨装置に関する。 The present invention relates to a polishing carrier and a polishing apparatus.
従来、圧電振動子や半導体等の電子部品は大型のウェハー(wafer)から製造される。当該ウェハーは、研磨装置でウェハー研磨を行うことにより所望の厚さとした後に、電子部品への加工が行われる。ウェハー研磨の際にウェハーの割れや欠け等の破損を防止するために、研磨キャリアのワーク保持孔周縁部の形状を、ウェハーの輪郭断面形状に合わせている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、ウェハーの輪郭が面取り加工されている形状に合わせて、研磨キャリアのワーク保持孔周縁部は凹型になっていて、ワーク(ウェハー)との接触面積を増やすことにより、研磨の際のワークへのダメージを抑えて、ウェハーの割れや欠け等の破損を防止している。
Conventionally, electronic components such as piezoelectric vibrators and semiconductors are manufactured from large wafers. The wafer is processed into an electronic component after having a desired thickness by polishing the wafer with a polishing apparatus. In order to prevent breakage such as cracking and chipping of the wafer during wafer polishing, the shape of the peripheral edge of the workpiece holding hole of the polishing carrier is matched to the contour cross-sectional shape of the wafer (see, for example, Patent Document 1). In
近年、デバイスの精度が加速度的に向上していくにつれ、ウェハーにはより高い平行度、すなわちウェハー面内の厚みばらつきを小さくすることが要求されてきている。さらに、ウェハーの有効領域を大きく確保するために、輪郭に近い範囲まで、高い平行度が要求されている。特許文献1に記載されているような研磨キャリアを用いた研磨では、図7に示すように、ウェハー20の輪郭部ではスラリー40の保持および供給が少なく加工されにくいため、ウェハー20の中心側よりも加工が進まず、ウェハーの断面形状が輪郭部の厚みが大きい形状(図8)になってしまい、高精度な研磨加工を行うことは困難である。
In recent years, as the accuracy of devices has improved at an accelerated rate, wafers have been required to have higher parallelism, that is, to reduce thickness variations in the wafer plane. Furthermore, in order to ensure a large effective area of the wafer, high parallelism is required up to a range close to the contour. In polishing using a polishing carrier as described in
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであって、ウェハーの輪郭部が厚くなってしまうことを防止し、ウェハーを高精度に研磨加工するための研磨用キャリアおよび研磨装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve at least a part of the above-described problems, and prevents a wafer from becoming thicker and a polishing carrier for polishing a wafer with high accuracy. An object is to provide a polishing apparatus.
[適用例1]
本適用例の研磨用キャリアは、内周端面の少なくとも一部に凸部を有しているワーク保持孔、を備えていることを特徴とする。
本適用例によれば、研磨中のウェハー(ワーク)の輪郭の外側にスラリーを保持することができ、ウェハー輪郭部の研磨に必要なスラリーを供給されるので、輪郭部の加工が円滑に進み、ウェハー中心側よりも輪郭部が厚く残ってしまうことを防止することができる。
[Application Example 1]
The polishing carrier of this application example includes a workpiece holding hole having a convex portion on at least a part of the inner peripheral end surface.
According to this application example, the slurry can be held outside the contour of the wafer (work) being polished, and the slurry necessary for polishing the wafer contour is supplied, so that the processing of the contour proceeds smoothly. It is possible to prevent the outline portion from remaining thicker than the wafer center side.
[適用例2]上記適用例の研磨用キャリアにおいて、前記凸部が前記研磨用キャリアの厚み方向で凹部に挟まれていることが好ましい。
本適用例によれば、研磨中のウェハーの表裏両面側でスラリー溜まり部である凸部を設けることできるので、ウェハーの両面それぞれで輪郭部の加工を円滑に進めることができる。したがって、より高精度にウェハーを加工することができる。
Application Example 2 In the polishing carrier of the above application example, it is preferable that the convex portion is sandwiched between concave portions in the thickness direction of the polishing carrier.
According to this application example, it is possible to provide convex portions that are slurry reservoirs on both the front and back sides of the wafer being polished, so that the processing of the contour portion can be smoothly performed on both sides of the wafer. Therefore, the wafer can be processed with higher accuracy.
[適用例3]上記適用例の研磨用キャリアにおいて、前記凸部が、前記ワーク保持孔の内周方向に沿って配置されていることが好ましい。
本適用例によれば、スラリー溜まり部である凸部が研磨中のウェハーを囲むようになるので、スラリーの流動性が向上し、ウェハーの輪郭部へスラリーがより供給されやすくなる。したがって、より高精度にウェハーを加工することができる。また、ウェハーの形状および研磨用キャリアのワーク保持孔が四角形などである場合、円形の場合のようにウェハーがワーク保持孔の中で自由に回転(自転)することができない場合でも、ウェハーの輪郭全体にスラリーを供給することができる。すなわち、ウェハーの形状および研磨用キャリアのワーク保持孔が四角形などである場合であっても、高精度にウェハーを加工することができる。
Application Example 3 In the polishing carrier according to the application example described above, it is preferable that the convex portion is disposed along the inner peripheral direction of the workpiece holding hole.
According to this application example, since the convex portion which is the slurry reservoir portion surrounds the wafer being polished, the fluidity of the slurry is improved, and the slurry is more easily supplied to the contour portion of the wafer. Therefore, the wafer can be processed with higher accuracy. Also, when the shape of the wafer and the workpiece holding hole of the polishing carrier are square or the like, even if the wafer cannot be freely rotated (rotated) in the workpiece holding hole as in the case of a circle, the wafer contour The slurry can be supplied to the whole. That is, even when the shape of the wafer and the work holding hole of the polishing carrier are square or the like, the wafer can be processed with high accuracy.
[適用例4]上記適用例の研磨用キャリアにおいて、前記凸部が前記研磨用キャリアの厚み方向で片側に寄っていることが好ましい。
本適用例によれば、ワーク保持孔で凸部と並んでいる凹部、すなわちスラリー溜まり部の深さ、すなわち研磨用キャリアの厚み方向の長さを大きく設けることができ、ウェハーの輪郭部の加工をより促進させることができる。したがって、例えば一旦加工して輪郭部が厚くなってしまったウェハーの輪郭部の厚み形状を修正することができる。
Application Example 4 In the polishing carrier of the application example described above, it is preferable that the convex portion is close to one side in the thickness direction of the polishing carrier.
According to this application example, the depth of the concave portion aligned with the convex portion in the workpiece holding hole, that is, the depth of the slurry reservoir, that is, the length in the thickness direction of the polishing carrier can be provided, and the contour portion of the wafer can be processed. Can be further promoted. Therefore, for example, it is possible to correct the thickness shape of the contour portion of the wafer once the contour portion is thickened after processing.
[適用例5]上記適用例の研磨用キャリアにおいて、前記凸部の先端部が厚み方向に沿っている直線を有していることが好ましい。
本適用例によれば、凸部の先端部とウェハーの輪郭端面とが接触できるので、研磨用キャリアはウェハーの面内方向に沿って押し付けることができ、ウェハー面内で加工量が不均一になることを防止できるので、より高精度にウェハーを加工することができる。
Application Example 5 In the polishing carrier according to the application example described above, it is preferable that the tip of the convex portion has a straight line along the thickness direction.
According to this application example, since the tip of the convex portion and the contour end surface of the wafer can be in contact with each other, the polishing carrier can be pressed along the in-plane direction of the wafer, and the processing amount is uneven in the wafer surface. Therefore, the wafer can be processed with higher accuracy.
[適用例6]上記適用例の研磨用キャリアにおいて、前記凸部の側面の接線と前記側面とつながっている前記凹部の底部の接線とが前記研磨用キャリアの厚み方向に沿って交わる角度が鈍角であることが好ましい。
本適用例によれば、スラリー溜まり部である凸部のスラリーが研磨用キャリアの厚み方向に流れやすくなり、スラリーの流動性が向上するので、より高精度にウェハーを加工することができる。
Application Example 6 In the polishing carrier according to the application example described above, an angle at which the tangent line of the side surface of the convex portion and the tangent line of the bottom portion of the concave portion connected to the side surface intersect along the thickness direction of the polishing carrier is an obtuse angle. It is preferable that
According to this application example, the slurry of the convex portion, which is the slurry reservoir, easily flows in the thickness direction of the polishing carrier and the fluidity of the slurry is improved, so that the wafer can be processed with higher accuracy.
[適用例7]上記適用例の研磨用キャリアを備えていることを特徴とする研磨装置。
本適用例によれば、研磨中のウェハーの輪郭の外側にスラリーを保持することができ、ウェハー輪郭部の研磨に必要なスラリーを供給されるので、輪郭部の加工が円滑に進み、ウェハー中心側よりも輪郭部が厚く残ってしまうことを防止することができる。
Application Example 7 A polishing apparatus comprising the polishing carrier according to the application example described above.
According to this application example, the slurry can be held outside the contour of the wafer being polished, and the slurry necessary for polishing the wafer contour can be supplied. It can be prevented that the contour portion remains thicker than the side.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材を認識可能な程度の大きさにするために、各部材の尺度を実際とは異ならしめている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is different from the actual scale so that each member can be recognized.
(実施形態1)
以下、本発明の実施形態1について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の実施形態1に係るウェハー加工方法を説明する。
図1は、本発明の実施形態1に係るウェハー加工方法の手順を示すフローチャートである。このウェハー加工方法は、水晶ウェハーを研磨加工して、ポリッシュウェハーを製造する方法である。
(Embodiment 1)
Hereinafter,
First, the wafer processing method according to
FIG. 1 is a flowchart showing a procedure of a wafer processing method according to
まず、人工水晶を用意し、水晶の結晶軸を明確にするために行う研削加工であるランバード加工を当該人工水晶に対して行う(ステップS1)。
次に、ランバード加工後の人工水晶を、その結晶軸に対し必要な角度で、厚さ150μm程度の薄板状にスライスして、複数のウェハーを生成する(ステップS2)。
First, an artificial quartz is prepared, and a lambard process, which is a grinding process performed to clarify the crystal axis of the quartz, is performed on the artificial quartz (step S1).
Next, the artificial quartz after the lumbar processing is sliced into a thin plate having a thickness of about 150 μm at a necessary angle with respect to the crystal axis to generate a plurality of wafers (step S2).
次に、ウェハーの外形を加工する(ステップS3)。本実施形態では、直径3インチ程度の円板状に加工する。なお、円板状に限定されることはなく、例えば、平面形状が四角形すなわち矩形の板状や矩形の角部に曲面(R形状)を有する板状に加工してもよい。
次に、当該ウェハーの表面にラップ(研磨)加工を行い、厚さを100μm程度にする(ステップS4)。
Next, the outer shape of the wafer is processed (step S3). In this embodiment, it is processed into a disk shape having a diameter of about 3 inches. In addition, it is not limited to a disk shape, For example, you may process into the plate shape which has a curved surface (R shape) in the square shape, for example, a square plate shape, or a rectangular corner.
Next, lapping (polishing) is performed on the surface of the wafer so as to have a thickness of about 100 μm (step S4).
次に、ポリッシュパッドを使用して、ウェハーの両面研磨加工(両面ポリッシュ加工)を行う(ステップS5)。この研磨は、ウェハーの厚さが60μm程度になるまで行う。 Next, double-side polishing processing (double-side polishing processing) of the wafer is performed using the polishing pad (step S5). This polishing is performed until the thickness of the wafer reaches about 60 μm.
次に、本実施形態の両面ポリッシュ加工(ステップS5)を詳細に説明する。
図2は、実施形態1に係る両面ポリッシュ加工の図である。図2(a)はキャリアの平面図、図2(b)は、キャリア1と、そのワーク保持孔10にウェハー20が配置され、その両面をポリッシュパット30で研磨加工されている状態を厚み方向から見た部分断面図である。
研磨用キャリアとしてのキャリア1には、その厚み方向に貫通する複数のワーク保持孔10が設けられている。
ワーク保持孔10には、その内周端面11に凸部12aと複数の凹部13とがキャリア1の厚み方向に並んで設けられている。凸部12aは、キャリア1の厚み方向で凹部に挟まれ、更に内周端面11でつながっている。なお、凸部12aは、内周端面11の一部に設けられていても良い。
凸部12aの先端部14は、ウェハー20の輪郭端面と接触して、ウェハー20を押し付けている。すなわち、ウェハー20をワーク保持孔10の内部に保持している。凹部13は、内周端面11においてワーク保持孔10の表裏の開放端面側に設けられている。
Next, the double-sided polishing process (step S5) of this embodiment will be described in detail.
FIG. 2 is a diagram of double-sided polishing according to the first embodiment. 2A is a plan view of the carrier, and FIG. 2B is a thickness direction in which the
The
In the
The
ウェハー20の研磨後の厚みが60μm程度と極めて小さいので、キャリア1の厚みを材料強度上の理由によりそれよりも小さくすることが難しい場合は、ウェハー20の研磨後の厚みと同じく60μm程度としてもよい。実施形態1では、キャリア1の厚みは60μmとした。
Since the thickness of the
凹部13には、スラリー溜まり部としてスラリー40(すなわち、研磨液)を保持することができ、ウェハー20の輪郭部とポリッシュパッド30との間に巻き込まれる形で供給されることになる。これにより、ウェハー20の輪郭部の加工が円滑に進み、従来のように、ウェハー20の中心側よりも輪郭部が厚く残ってしまうことを防止することができる。したがって、ウェハーの輪郭近傍まで面内の厚みばらつきが良好なウェハー20(すなわち、平行度が良好なウェハー)を加工することができる。
図3には本実施形態のキャリア1を用いてポリッシュ加工したウェハー20の厚み形状、すなわち平行度形状を示す。これは、片面を平面に揃えて表示していて、P−V(peak‐to‐valley)の大きさが厚みばらつき、すなわち平行度となる。実施形態1では、ウェハー20の有効領域が輪郭端から1mmより内側で、平行度が0.2μmを実現した。
Slurry 40 (that is, polishing liquid) can be held in the
FIG. 3 shows the thickness shape, that is, the parallelism shape of the
(実施形態2)
図4は、実施形態2に係る両面ポリッシュ加工の図である。第1実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
キャリア1のワーク保持孔10には、その内周端面11に凸部12bと凹部13とがキャリア1の厚み方向に並んで設けられている。凹部13は厚み方向の一方側にのみ設けられ、すなわち凸部12bは他方側(片側)に寄っている。この場合、凹部13のキャリア1の厚み方向の長さを大きく設けることができる。これにより、凹部13に保持するスラリー40の量を多くすることができ、ウェハー20の輪郭部の加工をより促進させることができる。したがって、例えば一旦加工して輪郭部が厚くなってしまったウェハー20の輪郭部の厚み形状を修正することができる。実施形態2では、平行度が0.4μmであったウェハーを、平行度0.2μmに加工(修正)することができた。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a diagram of double-sided polishing according to the second embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified here.
The
(実施形態3)
図5には、実施形態3に係る両面ポリッシュ加工の図である。第1実施形態と同じ構成部材には同一符号を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。
キャリア1のワーク保持孔10には、その内周端面11に凸部12cと複数の凹部13とがキャリア1の厚み方向に並んで設けられている。凸部12cの側面の接線と側面とつながっている凹部13の底部の接線とがキャリア1の厚み方向に沿って交わる角度が鈍角になっている。これにより、スラリー溜まり部である凹部13のスラリー40がキャリア1の厚み方向に流れやすくなり、スラリー40の流動性が向上するので、より高精度にウェハーを加工することができる。この場合、凸部12cの先端部は平面部を持たずに、山の稜線のように尖っている形状でも同じ効果を奏することができる。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a diagram of double-sided polishing according to the third embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified here.
The
なお、上述した実施形態では両面ポリッシュ加工として説明したが、これに限定されることはなく、ラップ加工で本実施形態のキャリア1を用いてもよい。また、両面研磨に限らず、片面研磨として本実施形態のキャリア1を用いてもよい。
In addition, although demonstrated as double-sided polish processing in embodiment mentioned above, it is not limited to this, You may use the
(研磨装置)
図6は、前述した実施形態のキャリア1を備えている研磨装置50を示している。この研磨装置50によれば、研磨中のウェハー20の輪郭の外側にスラリー40(図示せず)を保持することができ、ウェハー20の輪郭部の研磨に必要なスラリー40を供給されるので、輪郭部の加工が円滑に進み、ウェハー20の中心側よりも輪郭部が厚く残ってしまうことを防止することができる。
(Polishing equipment)
FIG. 6 shows a polishing
なお、上記実施形態では、ウェハーの材料として人工水晶を用いたが、人工水晶に限定されることはなく、シリコン、酸化物、セラミック、ガラス、アルミなど、あらゆる材質を用いることができる。また、表面に配線を形成したような複合基板であってもよい。 In the above-described embodiment, artificial quartz is used as the material of the wafer. However, the material is not limited to artificial quartz, and any material such as silicon, oxide, ceramic, glass, and aluminum can be used. Further, it may be a composite substrate in which wiring is formed on the surface.
1…研磨用キャリア、10…ワーク保持孔、11…内周端面、12a,12b,12c…凸部、13…凹部、14…先端部、20…ウェハー、30…ポリッシュパッド、40…スラリー(研磨液)、50…研磨装置。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013009915A JP2014140919A (en) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | Polishing carrier and polishing device |
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Family Applications (1)
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