JP2024066327A - Wafer polishing method - Google Patents
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Abstract
【課題】ウエーハの研削面を精度よく研磨出来るウエーハの研磨方法を提供すること。【解決手段】ウエーハの研磨方法は、裏面に円形凹部と円形凹部を囲う環状凸部とを有するウエーハの円形凹部を研磨するウエーハの研磨方法であって、円形凹部の半径以下の直径を有する研磨パッドを円形凹部の中心から外周に至る半径領域に位置付け、ウエーハと研磨パッドとを互いに同一方向に回転させて円形凹部を研磨する第1研磨ステップ401と、円形凹部の直径以下かつ研磨パッドの直径以上の直径となる研磨パッドを研磨パッドの全面が円形凹部に接触するように位置付け、ウエーハと研磨パッドとを互いに反対方向に回転させて円形凹部を研磨する第2研磨ステップ402とを備える。【選択図】図5[Problem] To provide a wafer polishing method capable of polishing the ground surface of a wafer with high precision. [Solution] The wafer polishing method is a method for polishing a circular recess of a wafer having a circular recess and an annular protrusion surrounding the circular recess on the back surface thereof, and includes a first polishing step 401 in which a polishing pad having a diameter equal to or smaller than the radius of the circular recess is positioned in a radial region extending from the center to the outer periphery of the circular recess, and the wafer and the polishing pad are rotated in the same direction to polish the circular recess, and a second polishing step 402 in which a polishing pad having a diameter equal to or smaller than the diameter of the circular recess and larger than the diameter of the polishing pad is positioned so that the entire surface of the polishing pad is in contact with the circular recess, and the wafer and the polishing pad are rotated in opposite directions to polish the circular recess. [Selected Figure] Figure 5
Description
本発明は、ウエーハを研磨するウエーハの研磨方法に関する。 The present invention relates to a method for polishing a wafer.
研削後に研削痕を除去して強度を上げるために研磨パッドによる研磨や研磨液を用いたウェットエッチングが実施される(例えば、特許文献1参照)。 After grinding, polishing with a polishing pad or wet etching using a polishing liquid is performed to remove the grinding marks and increase strength (see, for example, Patent Document 1).
TAIKO(登録商標)研削においては、特許文献1に示された方法のように、凹部より大きな研磨パッドを押しつけて研磨すると、環状凸部に圧力がかかってしまい、研削面となる凹部の全体に研磨パッドを均一に押しつけることが困難である。また、凹部より小さな研磨パッドを使用した場合は、凹部の外周領域は中央に比べて研磨パッドの接触時間が短く、中央に比べて研磨量が少ないため、凹部の厚み精度が悪くなる。
In TAIKO (registered trademark) grinding, if an abrasive pad larger than the recess is pressed against it to perform grinding, as in the method shown in
よって、ウェットエッチングによる研磨が一般的であるが、環状凸部の周辺にエッチング液が滞留し易く、環状凸部の周辺が中央に比べて厚みが厚くなる傾向があり、ウェットエッチングによっても均一な厚みに形成することが困難であった。 For this reason, polishing by wet etching is common, but the etching solution tends to accumulate around the annular protrusion, making the periphery of the annular protrusion thicker than the center, making it difficult to form a uniform thickness even with wet etching.
本発明の目的は、ウエーハの研削面を精度よく研磨出来るウエーハの研磨方法を提供することである。 The object of the present invention is to provide a method for polishing a wafer that can polish the grinding surface of the wafer with high precision.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハの研磨方法は、一方の面に、凹部と、凹部を囲う環状凸部と、を有するウエーハの該凹部を研磨するウエーハの研磨方法であって、該凹部の半径以下の直径を有する小研磨パッドと、該ウエーハと、を互いに同一方向に回転させて該凹部を研磨する第1研磨ステップと、該凹部の直径以下かつ該小研磨パッドの直径以上の直径となる大研磨パッドを該大研磨パッドの全面が該凹部に接触するように位置付け、該ウエーハと、該大研磨パッドと、を互いに反対方向に回転させて該凹部を研磨する第2研磨ステップと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object, the wafer polishing method of the present invention is a method for polishing a recess of a wafer having a recess and an annular protrusion surrounding the recess on one side, and is characterized by comprising a first polishing step in which a small polishing pad having a diameter equal to or smaller than the radius of the recess and the wafer are rotated in the same direction to polish the recess, and a second polishing step in which a large polishing pad having a diameter equal to or smaller than the diameter of the recess and equal to or larger than the diameter of the small polishing pad is positioned so that the entire surface of the large polishing pad is in contact with the recess, and the wafer and the large polishing pad are rotated in opposite directions to polish the recess.
本発明は、ウエーハの研削面を精度よく研磨出来るという効果を奏する。 The present invention has the effect of enabling the grinding surface of the wafer to be polished with high precision.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 The following describes in detail the form (embodiment) for carrying out the present invention with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiment. The components described below include those that a person skilled in the art can easily imagine and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. Various omissions, substitutions, or modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.
〔実施形態1〕
本発明の実施形態1に係るウエーハの研磨方法を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係るウエーハの研磨方法の研磨対象のウエーハを模式的に示す斜視図である。図2は、実施形態1に係るウエーハの研磨方法を実施する研磨装置の構成例を模式的に示す斜視図である。
[Embodiment 1]
A wafer polishing method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 is a perspective view showing a wafer to be polished by the wafer polishing method according to the first embodiment. Fig. 2 is a perspective view showing a configuration example of a polishing apparatus for carrying out the wafer polishing method according to the first embodiment.
(ウエーハ)
実施形態1に係るウエーハの研磨方法は、図1に示すウエーハ1を研磨する研磨方法である。実施形態1に係るウエーハの研磨方法の研磨対象の図1に示すウエーハ1は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを基板2とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。ウエーハ1は、図1に示すように、基板2の表面3にデバイス領域4と、デバイス領域4を囲繞する外周余剰領域5とを備える。
(wafer)
The wafer polishing method according to the first embodiment is a method for polishing a
デバイス領域4は、基板2の表面3に格子状に設定された分割予定ライン6と、分割予定ライン6によって区画された各領域に形成されたデバイス7と、を有している。
The
デバイス7は、例えば、IC(Integrated Circuit)、又はLSI(Large Scale Integration)等の集積回路、CCD(Charge Coupled Device)、又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサ、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)又は半導体メモリ(半導体記憶装置)である。外周余剰領域5は、デバイス領域4を全周に亘って囲繞し、基板2の表面3にデバイス7が形成されていない領域である。
The
また、実施形態1において、ウエーハ1は、周知の研削装置によりデバイス領域4の裏面8(一方の面に相当)が研削されて、図1に示すように、デバイス領域4の裏面8に円形凹部10(凹部に相当)が形成され、外周余剰領域5がデバイス領域4よりも厚い環状凸部11(凸部に相当)に形成された、所謂TAIKO(登録商標)ウエーハである。
In addition, in
円形凹部10は、裏面8のデバイス領域4と厚み方向に重なる領域に形成され、環状凸部11は、裏面8の外周余剰領域5と厚み方向に重なる領域に形成される。なお、本明細書では、裏面8のデバイス領域4と厚み方向に重なる領域を裏面8のデバイス領域4と記載し、裏面8の外周余剰領域5と厚み方向に重なる領域を裏面8の外周余剰領域5と記載する。
The
このように、ウエーハ1の裏面8は、中央に形成された円形凹部10と、円形凹部10を囲う環状凸部11とを有して、デバイス領域4と外周余剰領域5との間に段差12が形成されている。また、ウエーハ1の表面3は、デバイス領域4と外周余剰領域5とに亘って同一平面に形成されている。なお、円形凹部10の底面13は、研削装置により研削加工等が施された研削面である。
In this way, the
実施形態1に係るウエーハの研磨方法は、図2に示す研磨装置100により実施される。実施形態1において、研磨装置100は、図1に示すウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する加工装置である。
The wafer polishing method according to the first embodiment is carried out by the
(研磨装置)
次に、研磨装置100を説明する。図3は、図2に示された研磨装置の小研磨ユニットの構成を一部断面で模式的に示す側面図である。図4は、図2に示された研磨装置の大研磨ユニットの構成を一部断面で模式的に示す側面図である。
(Polishing device)
Next, the
研磨装置100は、図2に示すように、装置本体101と、小研磨ユニット102と、大研磨ユニット103と、研磨送りユニット104と、ターンテーブル105と、ターンテーブル105上に設置された複数(実施形態1では3つ)の保持テーブル106と、カセット107と、位置合わせユニット108と、搬入ユニット109と、洗浄ユニット110と、搬出入ユニット111と、搬出ユニット114と、制御ユニット200とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
ターンテーブル105は、装置本体101の上面に設けられた円盤状のテーブルであり、水平面内でZ軸方向と平行な軸心回りに回転可能に設けられ、所定のタイミングで回転駆動される。このターンテーブル105上には、例えば3つの保持テーブル106が、例えば120度の位相角で等間隔に配設されている。これら3つの保持テーブル106は、保持面が図示しない吸引源と接続した真空チャックを備えた保持テーブル構造のものであり、ウエーハ1の表面3側が保持面上に載置されて、吸引源により吸引されて、ウエーハ1を保持面に吸引保持する。
The
これら保持テーブル106は、研磨加工時には、鉛直方向即ちZ軸方向と平行な軸心回りに、回転駆動機構によって水平面内で回転駆動される。保持テーブル106は、ターンテーブル105の回転によって、搬入出領域301、小研磨領域302、大研磨領域303、搬入出領域301に順次移動される。
During polishing, these holding tables 106 are rotated in a horizontal plane by a rotary drive mechanism around an axis parallel to the vertical direction, i.e., the Z-axis direction. By rotating the
なお、搬入出領域301は、保持テーブル106にウエーハ1を搬入搬出する領域であり、小研磨領域302は、小研磨ユニット102で保持テーブル106に保持されたウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する領域であり、大研磨領域303は、大研磨ユニット103で保持テーブル106に保持されたウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する領域である。
The loading/
小研磨ユニット102は、保持テーブル106に保持されたウエーハ1の上方に露出した裏面8の円形凹部10の底面13を研磨する円板状の研磨パッド120(小研磨パッドに相当)が装着されて、小研磨領域302の保持テーブル106の保持面に保持されたウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する研磨ユニットである。大研磨ユニット103は、保持テーブル106に保持されたウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する円板状の研磨パッド130(大研磨パッドに相当)が装着されて、大研磨領域303の保持テーブル106の保持面に保持されたウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する研磨ユニットである。
The
研磨ユニット102,103は、図3及び図4に示すように、モータ121,131により軸心回りに回転されるスピンドル122,132の下端に研磨パッド120,130を装着している。研磨ユニット102,103は、研磨パッド120,130がZ軸方向と平行な軸心回りに回転されながら研磨送りユニット104により研磨パッド120,130が保持テーブル106に所定の送り速度で近づけられることによって、ウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する。
As shown in Figures 3 and 4, the
また、研磨ユニット102,103は、研磨送りユニット104を設けかつ図示しない移動機構により各領域302,303の保持テーブル106の径方向に移動自在に設けられた可動ブロック115に設置されている。即ち、研磨ユニット102,103の研磨パッド120,130は、各領域302,303の保持テーブル106の径方向に移動自在に設けられている。
The
また、小研磨ユニット102の図3に示す研磨パッド120は、直径が円形凹部10の半径以下である。また、研磨パッド120は、直径が円形凹部10の半径よりも5mm小さい値以上である。実施形態1では、研磨パッド120の直径は、円形凹部10の半径である。
The
実施形態1では、小研磨ユニット102は、図3に示すように、研磨パッド120の外縁が円形凹部10の底面13の外縁と円形凹部10の底面13の中心とに重なる位置に配置されて、ウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する。なお、研磨パッド120の直径が円形凹部10の半径よりも小さい場合には、研磨パッド120の外縁が円形凹部10の底面13の外縁に重なる位置と、円形凹部10の底面13の中心に重なる位置に亘って移動ユニットにより小研磨領域302の保持テーブル106の径方向に移動されながらウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the
なお、研磨パッド120の直径が円形凹部10の半径を超えると、第1研磨ステップ401において研磨パッド120が常時接触している円形凹部10の底面13の中心付近が削られ過ぎてしまい、第1研磨ステップ401で形成された研磨分布のばらつきを研磨パッド130で研磨する第2研磨ステップ402で相殺してウエーハ1の厚みばらつきを抑えて平坦化することが困難になるので、研磨パッド120の直径は、円形凹部10の半径以下であるのが好ましい。また、研磨パッド120の直径の下限値は、研磨パッド120を移動させる幅を大きくすれば小さくできるため特にないが、移動させる幅が大きくなるほど、研磨量の分布が研磨パッド130で相殺しにくい複雑な分布となる為、円形凹部10の半径よりも5mm小さい値以上であるのが好ましい。
If the diameter of the
また、大研磨ユニット103の研磨パッド130は、直径が円形凹部10の直径以下でかつ研磨パッド120の直径以上である。実施形態1では、研磨パッド130の直径は、円形凹部10の直径である。実施形態1では、大研磨ユニット103は、図4に示すように、研磨パッド130の外縁が全周に亘って円形凹部10の底面13の外縁に重なる位置に配置されて、ウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する。また、研磨パッド130の直径が円形凹部10の直径よりも小さい場合には、研磨パッド130の直径は、円形凹部10の直径よりも5mm小さい値以上であるのが望ましい。
The
なお、研磨パッド130の直径が円形凹部10の直径を超えると、研磨パッド130が環状凸部11に乗り上げてしまい、特に円形凹部10と外縁部に研磨パッド130が接触しにくくなり円形凹部10の底面13を均一の荷重で研磨する事ができないので、研磨パッド130の直径は、円形凹部10の直径以下であるのが好ましい。また、研磨パッド130の直径は、研磨パッド120の研磨量と相殺することでウエーハ1の円形凹部10の底面13を平坦にするため、研磨パッド120の直径以上であるのが好ましい。
If the diameter of the
また、研磨パッド120の直径が円形凹部10の半径に近く、研磨パッド130の直径が円形凹部10の直径に近い程、研磨量の分布を精度高く相殺することができ、円形凹部10の底面13の平坦度が高くなる。研磨装置100の研磨パッド120,130等の位置決め精度と、一般に所望される円形凹部10の底面13の厚みばらつきを加味すると、研磨パッド120の直径は、円形凹部10の半径よりも5mm以内で小さい値以上であり、研磨パッド130の直径も、円形凹部10の直径より5mm小さい値以上である事が好ましい。
In addition, the closer the diameter of the
研磨送りユニット104は、可動ブロック115に設置され、研磨ユニット102,103をZ軸方向に移動させて、研磨ユニット102,103を保持テーブル106に対して離間及び接近させるものである。実施形態1において、研磨送りユニット104を設置した可動ブロック115は、装置本体101の水平方向と平行なY軸方向の一端部から立設した立設柱118に移動ユニットにより保持テーブル106の径方向に移動自在に支持されている。研磨送りユニット104は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及び各研磨ユニット102,103のスピンドルハウジングをZ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。
The polishing
カセット107は、複数のスロットを有して、ウエーハ1を複数収容するための収容容器である。カセット107は、図2に示すように、研磨加工前後のウエーハ1を複数枚収容する。実施形態1では、カセット107は、一対設けられ、それぞれカセット設置台に設置される。カセット設置台は、カセット107をZ軸方向に昇降する。位置合わせユニット108は、カセット107から取り出されたウエーハ1が仮置きされて、その中心位置合わせを行うためのテーブルである。
The
搬入ユニット109は、ウエーハ1を吸着する吸着パッドを有している。搬入ユニット109は、位置合わせユニット108で位置合わせされた研磨加工前のウエーハ1を吸着保持して搬入出領域301に位置する保持テーブル106上に搬入する。搬出ユニット114は、ウエーハ1を吸着する吸着パッドを有している。搬出ユニット114は、搬入出領域301に位置する保持テーブル106上の研磨加工後のウエーハ1を吸着保持して、保持テーブル106から搬出して洗浄ユニット110に搬送する。洗浄ユニット110は、研磨加工後のウエーハ1を洗浄し、研磨屑等のコンタミネーションを除去する。
The carry-in unit 109 has a suction pad that adsorbs the
搬出入ユニット111は、研磨加工前のウエーハ1をカセット107から取り出して、ウエーハ1を位置合わせユニット108に搬送するとともに、研磨加工後のウエーハ1を洗浄ユニット110から取り出して、カセット107に搬送する。搬出入ユニット111は、例えばU字型ハンド119を備えるロボットピックであり、U字型ハンド119によってウエーハ1を吸着保持して搬送する。
The loading/unloading unit 111 removes the
制御ユニット200は、研磨装置100を構成する上述した各構成ユニットをそれぞれ制御するものである。即ち、制御ユニット200は、ウエーハ1に対する研磨動作を研磨装置100に実行させるものである。制御ユニット200は、CPU(central processing unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ROM(read only memory)又はRAM(random access memory)のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。
The
制御ユニット200の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、研磨装置100を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して研磨装置100の上述した構成要素に出力する。また、制御ユニット200は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニット、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニット及びオペレータに報知する報知ユニットと接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。報知ユニットは、音と光とタッチパネル上のメッセージとのうち少なくともいずれかを発して、オペレータに報知する。
The arithmetic processing device of the
(ウエーハの研磨方法)
次に、実施形態1に係るウエーハの研磨方法を説明する。図5は、実施形態1に係るウエーハの研磨方法の流れを示すフローチャートである。実施形態1に係るウエーハの研磨方法は、前述した構成の研磨装置100がウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する研磨装置100の研磨動作でもある。実施形態1に係るウエーハの研磨方法は、図5に示すように、第1研磨ステップ401と、第2研磨ステップ402とを備える。
(Wafer Polishing Method)
Next, a method for polishing a wafer according to the first embodiment will be described. Fig. 5 is a flow chart showing the flow of the method for polishing a wafer according to the first embodiment. The method for polishing a wafer according to the first embodiment is also a polishing operation of the
前述した構成の研磨装置100は、オペレータにより円形凹部10側を上向きにウエーハ1を収容したカセット107が装置本体101のカセット載置台に設置され、研磨条件が制御ユニット190に登録され、オペレータからの研磨動作の開始指示を制御ユニット190が受け付けると、研磨動作、即ち第1研磨ステップ401を開始する。
The polishing
(第1研磨ステップ)
図6は、図5に示されたウエーハの研磨方法の第1研磨ステップの研磨パッドと保持テーブルの回転方向を模式的に示す平面図である。図7は、図5に示されたウエーハの研磨方法の第1研磨ステップのウエーハの円形凹部の底面の研磨量を示す図である。第1研磨ステップ401は、円形凹部10の半径以下の直径を有する研磨パッド120を円形凹部10の中心から外周に至る半径領域に位置付け、ウエーハ1と、研磨パッド120と、を互いに同一方向に回転させて円形凹部10の底面13を研磨するステップである。
(First polishing step)
Fig. 6 is a plan view showing the rotation direction of the polishing pad and the holding table in the first polishing step of the wafer polishing method shown in Fig. 5. Fig. 7 is a diagram showing the polishing amount of the bottom surface of the circular recess of the wafer in the first polishing step of the wafer polishing method shown in Fig. 5. The
第1研磨ステップ401では、研磨装置100は、各研磨ユニット102,103のスピンドル122,132を加工条件で定められた回転数で軸心回りに例えは矢印123,133(図3及び図4に示し、実施形態1では、同方向)方向に回転させ、搬出入ユニット111にカセット107のいずれかからウエーハ1を1枚取り出させて、位置合わせユニット108へ搬出させる。研磨装置100は、位置合わせユニット108にウエーハ1の中心位置合わせを行わせ、搬入ユニット109に位置合わせされたウエーハ1を搬入出領域301に位置する保持テーブル106上に搬入する。
In the
第1研磨ステップ401では、研磨装置100は、ウエーハ1を搬入出領域301の保持テーブル106に吸引保持し、ターンテーブル105を回転して、搬入出領域301でウエーハ1を保持した保持テーブル106を小研磨領域302に移動する。
In the
第1研磨ステップ401では、研磨装置100は、小研磨領域302の保持テーブル106を軸心回りに小研磨ユニット102の研磨パッド120と同方向の図6の矢印116に回転し、研磨パッド120の外縁を円形凹部10の底面13の外縁と円形凹部10の底面13の中心とに重なる円形凹部10の中心から外周に至る半径領域に位置付け、研磨送りユニット104により小研磨ユニット102の研磨パッド120を下降させて、図3及び図6に示すように、ウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨パッド120で研磨する。
In the
なお、第1研磨ステップ401では、図6に示すように、研磨パッド120の外縁が円形凹部10の底面13の外縁と円形凹部10の底面13の中心とに重なる位置に配置されているので、底面13は、円形凹部10の中心に向かうにしたがって研磨パッド120との接触時間が長くなる。その結果、第1研磨ステップ401では、図7に示すように、円形凹部10の底面13の中心の研磨量が一番多くなり、円形凹部10の底面13の外縁に向かうにしたがって研磨量が徐々に少なくなる。
In the
なお、研磨量とは、研磨加工により薄化される円形凹部10の厚みを示している。また、図7の横軸は、円形凹部10の中心を通る直線上の各位置を示し、両端が円形凹部10の底面13の外縁を示し、中央が円形凹部10の底面13の中心を示している。図7の縦軸は、研磨量を示している。
The amount of polishing indicates the thickness of the
第1研磨ステップ401では、研磨装置100は、所定時間、研磨パッド120で円形凹部10の底面13を研磨加工すると、研磨送りユニット104で研磨パッド120を上昇させて、ターンテーブル105を回転して、第1研磨ステップ401後のウエーハ1を保持した保持テーブル106を大研磨領域303に移動して、第2研磨ステップ402に進む。なお、第1研磨ステップ401では、研磨パッド120の直径が円形凹部10の半径よりも小さい場合には、研磨パッド120の外縁が円形凹部10の底面13の外縁に重なる位置と、円形凹部10の底面13の中心に重なる位置に亘って移動ユニットにより小研磨領域302の保持テーブル106の径方向に研磨パッド120を移動しながらウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨する。
In the
(第2研磨ステップ)
図8は、図5に示されたウエーハの研磨方法の第2研磨ステップの研磨パッドと保持テーブルの回転方向を模式的に示す平面図である。図9は、図5に示されたウエーハの研磨方法の第2研磨ステップのウエーハの円形凹部の底面の研磨量を示す図である。第2研磨ステップ402は、円形凹部10の直径以下かつ研磨パッド120の直径以上の直径となる研磨パッド130を研磨パッド130の全面が円形凹部10に接触するように位置付け、ウエーハ1と、研磨パッド130と、を互いに反対方向に回転させて円形凹部10の底面13を研磨するステップである。
(Second polishing step)
Fig. 8 is a plan view showing the rotation direction of the polishing pad and the holding table in the second polishing step of the wafer polishing method shown in Fig. 5. Fig. 9 is a diagram showing the polishing amount of the bottom surface of the circular recess of the wafer in the second polishing step of the wafer polishing method shown in Fig. 5. The
第2研磨ステップ402では、研磨装置100は、大研磨領域303の保持テーブル106を軸心回りに大研磨ユニット103の研磨パッド130の回転方向である矢印133の反対方向の矢印117方向に回転し、研磨パッド130の外縁を円形凹部10の底面13の外縁に重なる位置に配置して、研磨送りユニット104により大研磨ユニット103の研磨パッド130を下降させて、図4及び図8に示すように、研磨パッド130の全面を円形凹部10の底面13に接触させて、ウエーハ1の円形凹部10の底面13を研磨パッド130で研磨する。
In the
なお、第2研磨ステップ402では、図8に示すように、研磨パッド130の外縁が円形凹部10の底面13の外縁に重なる研磨パッド130の全面が円形凹部10に接触するように位置付け、研磨パッド130と保持テーブル106即ちウエーハ1とを互いに反対方向に軸回りに回転させて円形凹部10の底面13を研磨するので、円形凹部10の外縁に向かうにしたがって研磨パッド130と円形凹部10の底面13との相対速度が早くなる。その結果、第2研磨ステップ402では、図9に示すように、円形凹部10の底面13の中心の研磨量が一番少なくなり、円形凹部10の底面13の外縁に向かうにしたがって研磨量が徐々に多くなる。
In the
なお、図9の横軸は、円形凹部10の中心を通る直線上の各位置を示し、両端が円形凹部10の底面13の外縁を示し、中央が円形凹部10の底面13の中心を示している。図9の縦軸は、研磨量を示している。
The horizontal axis in FIG. 9 indicates each position on a line passing through the center of the
第2研磨ステップ402では、研磨装置100は、所定時間、研磨パッド130で円形凹部10の底面13を研磨加工すると、研磨送りユニット104で研磨パッド130を上昇させて、ターンテーブル105を回転して、第2研磨ステップ402後のウエーハ1を保持した保持テーブル106を搬入出領域301に移動する。
In the
第2研磨ステップ402では、研磨装置100は、第2研磨ステップ402後のウエーハ1を搬入出領域301の保持テーブル106から洗浄ユニット110に搬送して、洗浄ユニット110で洗浄した後、カセット107に収容する。なお、研磨動作では、研磨装置100は、ターンテーブル105が回転する度に、第2研磨ステップ402後のウエーハ1を保持している搬入出領域301の保持テーブル106からウエーハ1を洗浄ユニット110に搬送し、ウエーハ1を保持していない搬入出領域301の保持テーブル106に研磨加工前のウエーハ1を搬入する。研磨装置100は、カセット107内の全てのウエーハ1に第1研磨ステップ401と第2研磨ステップ402とを施すと、研磨動作を終了する。
In the
なお、第1研磨ステップ401及び第2研磨ステップ402が施されたウエーハ1は、裏面8が円形凹部10の底面13に金属からなる膜が鍍金等により形成される。ウエーハ1は、円形凹部10の底面13に金属からなる膜が形成された後、分割予定ライン6に沿って個々のデバイス7に分割されるとともに、円形凹部10の外縁に沿って切断されて、デバイス領域4と外周余剰領域5とが分離即ち円形凹部10と環状凸部11とが分離される。
The
以上説明したように、実施形態1に係るウエーハの研磨方法は、第1研磨ステップ401では円形凹部10の底面13の中心に向かうにしたがって徐々に研磨量を多くし、第2研磨ステップ402では円形凹部10の底面13の外縁に向かうにしたがって徐々に研磨量を多くしているので、第2研磨ステップ402後のウエーハ1の円形凹部10の厚みを均一に維持する事ができる。
As described above, in the wafer polishing method according to
その結果、実施形態1に係るウエーハの研磨方法は、所謂TAIKOウエーハ1の研削された研削面である円形凹部10の底面13を精度よく研磨出来るという効果を奏する。
As a result, the wafer polishing method according to the first embodiment has the effect of being able to precisely polish the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、本発明は、図10及び図11に示すように、研磨ユニット126を一つのみ備えた研磨装置100で実施されても良い。なお、図10及び図11は、実施形態1と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
The present invention is not limited to the above embodiment. In other words, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the present invention may be implemented in a
図10及び図11に示す研磨装置100は、研磨ユニット126のスピンドル122の先端に小研磨パッドに相当する研磨パッド120を取り付け、スピンドル122に取り付けられたシリンダユニット124によりZ軸方向に昇降する外周側研磨パッド125を設けている。外周側研磨パッド125は、シリンダユニット124により上昇されると、図10に示すように、研磨パッド120の下面よりも下面が上方に位置する。外周側研磨パッド125は、シリンダユニット124により下降されると、図11に示すように、研磨パッド120の下面と下面が同一平面上に位置して、研磨パッド120とともに大研磨パッドに相当する研磨パッド130を構成する。
The polishing
研磨装置100は、第1研磨ステップ401では、外周側研磨パッド125をシリンダユニット124により上昇させて、図10に示すように、研磨パッド120のみで実施形態1と同様に、円形凹部10の底面13を研磨する。また、研磨装置100は、第2研磨ステップ402では、外周側研磨パッド125をシリンダユニット124により下降させて、図11に示すように、研磨パッド120,125即ち研磨パッドに相当する研磨パッド130で実施形態1と同様に、円形凹部10の底面13を研磨する。
In the
なお、図10は、実施形態1の変形例に係るウエーハの研磨方法の第1研磨ステップを模式的に示す断面図である。図11は、実施形態1の変形例に係るウエーハの研磨方法の第2研磨ステップを模式的に示す断面図である。
Note that FIG. 10 is a cross-sectional view that shows a schematic first polishing step of the wafer polishing method according to a modified example of
また、本発明では、研磨ユニット102,103のうち小研磨ユニット102のみを有する研磨装置と大研磨ユニット103のみを有する研磨装置とを用いて実施しても良い。なお、本発明は、環状凸部11と円形凹部10とを有さない通常のウエーハにおいても有効であるが、通常のウエーハは保持面が円錐状に形成された保持テーブルの半径領域だけを加工する仕様であるため、加工領域となる保持面の傾きを変更する事で、研磨分布を調整する事ができる。一方TAIKOウエーハにおいては保持面が平坦な保持テーブル106に保持される仕様が多いので、保持面の傾きで微少な研磨分布の調整をする事が困難であり、本発明が特に有効である。
The present invention may also be implemented using a polishing apparatus having only the
1 ウエーハ
8 裏面(一方の面)
10 円形凹部(凹部)
11 環状凸部
120 研磨パッド(小研磨パッド)
130 研磨パッド(大研磨パッド)
401 第1研磨ステップ
402 第2研磨ステップ
1
10 Circular recess (recess)
11
130 Polishing pad (large polishing pad)
401
Claims (1)
該凹部の半径以下の直径を有する小研磨パッドと、該ウエーハと、を互いに同一方向に回転させて該凹部を研磨する第1研磨ステップと、
該凹部の直径以下かつ該小研磨パッドの直径以上の直径となる大研磨パッドを該大研磨パッドの全面が該凹部に接触するように位置付け、該ウエーハと、該大研磨パッドと、を互いに反対方向に回転させて該凹部を研磨する第2研磨ステップと、
を備えることを特徴とするウエーハの研磨方法。 A method for polishing a wafer, the method comprising the steps of: polishing a recess of a wafer having, on one surface thereof, a recess and an annular protrusion surrounding the recess;
a first polishing step in which a small polishing pad having a diameter equal to or smaller than the radius of the recess and the wafer are rotated in the same direction to polish the recess;
a second polishing step in which a large polishing pad having a diameter equal to or smaller than the diameter of the recess and equal to or larger than the diameter of the small polishing pad is positioned so that the entire surface of the large polishing pad is in contact with the recess, and the wafer and the large polishing pad are rotated in opposite directions to each other to polish the recess;
A method for polishing a wafer, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022175845A JP2024066327A (en) | 2022-11-01 | 2022-11-01 | Wafer polishing method |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2022175845A Pending JP2024066327A (en) | 2022-11-01 | 2022-11-01 | Wafer polishing method |
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-
2022
- 2022-11-01 JP JP2022175845A patent/JP2024066327A/en active Pending
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