JP2024066327A - Wafer polishing method - Google Patents

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涼子 藤谷
真司 吉田
俊洙 禹
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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).

特開2018-60873号公報JP 2018-60873 A

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 Patent Document 1, pressure is applied to the annular convex portion, making it difficult to press the abrasive pad evenly over the entire recess, which will become the grinding surface. Also, if an abrasive pad smaller than the recess is used, the contact time of the abrasive pad is shorter in the peripheral region of the recess than in the center, and the amount of polishing is less than in the center, resulting in poor thickness accuracy of the recess.

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.

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。FIG. 1 is a perspective view that illustrates a wafer to be polished in the wafer polishing method according to the first embodiment. 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。FIG. 2 is a perspective view that illustrates a schematic configuration example of a polishing apparatus that performs the wafer polishing method according to the first embodiment. 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。FIG. 3 is a side view, partially in section, showing a schematic configuration of the small polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 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。FIG. 4 is a side view, partially in section, showing a schematic configuration of the large polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 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。FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the wafer polishing method according to the first embodiment. 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。FIG. 6 is a plan view diagrammatically showing the rotation directions of the polishing pad and the holding table in the first polishing step of the wafer polishing method shown in FIG. 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。FIG. 7 is a diagram showing the amount of polishing of the bottom surface of the circular recess of the wafer in the first polishing step of the wafer polishing method shown in FIG. 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。FIG. 8 is a plan view diagrammatically showing the rotation directions of the polishing pad and the holding table in the second polishing step of the wafer polishing method shown in FIG. 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。FIG. 9 is a diagram showing the amount of polishing of the bottom surface of the circular recess of the wafer in the second polishing step of the wafer polishing method shown in FIG. 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。FIG. 10 is a cross-sectional view that illustrates a first polishing step of the wafer polishing method according to a modified example of the first embodiment. 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。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a second polishing step of the wafer polishing method according to the modified example of the first embodiment.

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 wafer 1 shown in Fig. 1. The wafer 1 shown in Fig. 1, which is to be polished by the wafer polishing method according to the first embodiment, is a wafer such as a disk-shaped semiconductor wafer or an optical device wafer having a substrate 2 made of silicon, sapphire, gallium, or the like. As shown in Fig. 1, the wafer 1 has a device region 4 on a surface 3 of the substrate 2, and a peripheral excess region 5 surrounding the device region 4.

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 device region 4 has planned division lines 6 set in a grid pattern on the surface 3 of the substrate 2, and devices 7 formed in each region partitioned by the planned division lines 6.

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 device 7 is, for example, an integrated circuit such as an IC (Integrated Circuit) or an LSI (Large Scale Integration), an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) or a semiconductor memory (semiconductor memory device). The peripheral excess region 5 surrounds the entire device region 4 and is a region on the surface 3 of the substrate 2 where no device 7 is formed.

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 embodiment 1, the wafer 1 is a so-called TAIKO (registered trademark) wafer in which the back surface 8 (corresponding to one surface) of the device region 4 is ground by a known grinding device to form a circular recess 10 (corresponding to a recess) on the back surface 8 of the device region 4, as shown in FIG. 1, and the peripheral excess region 5 is formed into an annular protrusion 11 (corresponding to a protrusion) that is thicker than the device region 4.

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 circular recess 10 is formed in a region that overlaps with the device region 4 of the back surface 8 in the thickness direction, and the annular protrusion 11 is formed in a region that overlaps with the peripheral surplus region 5 of the back surface 8 in the thickness direction. Note that in this specification, the region that overlaps with the device region 4 of the back surface 8 in the thickness direction is referred to as the device region 4 of the back surface 8, and the region that overlaps with the peripheral surplus region 5 of the back surface 8 in the thickness direction is referred to as the peripheral surplus region 5 of the back surface 8.

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 back surface 8 of the wafer 1 has a circular recess 10 formed in the center and an annular protrusion 11 surrounding the circular recess 10, and a step 12 is formed between the device region 4 and the peripheral surplus region 5. The front surface 3 of the wafer 1 is formed on the same plane across the device region 4 and the peripheral surplus region 5. The bottom surface 13 of the circular recess 10 is a ground surface that has been subjected to grinding processing by a grinding device.

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 polishing apparatus 100 shown in FIG. 2. In the first embodiment, the polishing apparatus 100 is a processing device that polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1 shown in FIG. 1.

(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 polishing apparatus 100 will be described. Fig. 3 is a side view, partly in section, typically showing the configuration of a small polishing unit of the polishing apparatus shown in Fig. 2. Fig. 4 is a side view, partly in section, typically showing the configuration of a large polishing unit of the polishing apparatus shown in Fig. 2.

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 polishing apparatus 100 includes an apparatus main body 101, a small polishing unit 102, a large polishing unit 103, a polishing feed unit 104, a turntable 105, a plurality of holding tables 106 (three in the first embodiment) installed on the turntable 105, a cassette 107, an alignment unit 108, a carry-in unit 109, a cleaning unit 110, a carry-in/out unit 111, an unloading unit 114, and a control unit 200.

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 turntable 105 is a disk-shaped table provided on the upper surface of the device body 101, and is rotatable around an axis parallel to the Z-axis direction in a horizontal plane, and is driven to rotate at a predetermined timing. On this turntable 105, for example, three holding tables 106 are arranged at equal intervals, for example at a phase angle of 120 degrees. These three holding tables 106 have a holding table structure in which the holding surface is equipped with a vacuum chuck connected to a suction source (not shown), and the front surface 3 side of the wafer 1 is placed on the holding surface and sucked by the suction source, so that the wafer 1 is suction-held on the holding surface.

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 turntable 105, the holding tables 106 are moved sequentially to the loading/unloading area 301, the small polishing area 302, the large polishing area 303, and the loading/unloading area 301.

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/unloading area 301 is an area where the wafer 1 is loaded onto and unloaded from the holding table 106, the small polishing area 302 is an area where the small polishing unit 102 polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1 held on the holding table 106, and the large polishing area 303 is an area where the large polishing unit 103 polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1 held on the holding table 106.

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 small polishing unit 102 is a polishing unit equipped with a disk-shaped polishing pad 120 (corresponding to a small polishing pad) for polishing the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the back surface 8 exposed above the wafer 1 held on the holding table 106, and polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1 held on the holding surface of the holding table 106 in the small polishing area 302. The large polishing unit 103 is a polishing unit equipped with a disk-shaped polishing pad 130 (corresponding to a large polishing pad) for polishing the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1 held on the holding surface of the holding table 106 in the large polishing area 303, and polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1 held on the holding surface of the holding table 106.

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 polishing units 102 and 103 have polishing pads 120 and 130 attached to the lower ends of spindles 122 and 132 that are rotated about their axes by motors 121 and 131. The polishing units 102 and 103 polish the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1 by rotating the polishing pads 120 and 130 about axes parallel to the Z-axis direction while moving the polishing pads 120 and 130 closer to the holding table 106 at a predetermined feed speed by the polishing feed unit 104.

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 polishing units 102 and 103 are provided with a polishing feed unit 104 and are mounted on a movable block 115 that is movable in the radial direction of the holding table 106 of each area 302 and 303 by a moving mechanism (not shown). That is, the polishing pads 120 and 130 of the polishing units 102 and 103 are movable in the radial direction of the holding table 106 of each area 302 and 303.

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 polishing pad 120 of the small polishing unit 102 shown in FIG. 3 has a diameter equal to or smaller than the radius of the circular recess 10. The polishing pad 120 has a diameter equal to or larger than 5 mm smaller than the radius of the circular recess 10. In the first embodiment, the diameter of the polishing pad 120 is the radius of the circular recess 10.

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 small polishing unit 102 is disposed at a position where the outer edge of the polishing pad 120 overlaps with the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10 and the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10, and polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1. When the diameter of the polishing pad 120 is smaller than the radius of the circular recess 10, the polishing pad 120 is moved in the radial direction of the holding table 106 of the small polishing region 302 by the moving unit between the position where the outer edge of the polishing pad 120 overlaps with the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10 and the position where the outer edge of the polishing pad 120 overlaps with the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10, thereby polishing the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1.

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 polishing pad 120 exceeds the radius of the circular recess 10, the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10, which is constantly in contact with the polishing pad 120, will be over-polished in the first polishing step 401, and it will be difficult to compensate for the variation in the polishing distribution formed in the first polishing step 401 in the second polishing step 402 in which the polishing pad 130 is used to polish the wafer 1 and suppress the thickness variation and flatten the wafer 1. Therefore, it is preferable that the diameter of the polishing pad 120 is equal to or smaller than the radius of the circular recess 10. In addition, there is no particular lower limit for the diameter of the polishing pad 120, since it can be made smaller by increasing the width by which the polishing pad 120 is moved. However, the larger the width of the movement, the more complex the distribution of the polishing amount becomes, which is difficult to offset by the polishing pad 130, so it is preferable that the diameter of the polishing pad 120 is equal to or smaller than the radius of the circular recess 10.

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 polishing pad 130 of the large polishing unit 103 has a diameter that is equal to or smaller than the diameter of the circular recess 10 and equal to or larger than the diameter of the polishing pad 120. In the first embodiment, the diameter of the polishing pad 130 is the diameter of the circular recess 10. In the first embodiment, the large polishing unit 103 is positioned such that the outer edge of the polishing pad 130 overlaps the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10 over the entire circumference, as shown in FIG. 4, and polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1. In addition, when the diameter of the polishing pad 130 is smaller than the diameter of the circular recess 10, it is preferable that the diameter of the polishing pad 130 is at least 5 mm smaller than the diameter of the circular recess 10.

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 polishing pad 130 exceeds the diameter of the circular recess 10, the polishing pad 130 will ride up onto the annular protrusion 11, and the polishing pad 130 will be less likely to come into contact with the circular recess 10 and the outer edge, making it impossible to polish the bottom surface 13 of the circular recess 10 with a uniform load. Therefore, it is preferable that the diameter of the polishing pad 130 is equal to or smaller than the diameter of the circular recess 10. In addition, it is preferable that the diameter of the polishing pad 130 is equal to or larger than the diameter of the polishing pad 120 in order to flatten the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1 by offsetting the amount of polishing by the polishing pad 120.

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 polishing pad 120 is to the radius of the circular recess 10, and the closer the diameter of the polishing pad 130 is to the diameter of the circular recess 10, the more accurately the distribution of the polishing amount can be offset, and the flatness of the bottom surface 13 of the circular recess 10 will be increased. Taking into account the positioning accuracy of the polishing pads 120, 130, etc. of the polishing apparatus 100 and the generally desired thickness variation of the bottom surface 13 of the circular recess 10, it is preferable that the diameter of the polishing pad 120 is at least 5 mm smaller than the radius of the circular recess 10, and the diameter of the polishing pad 130 is at least 5 mm smaller than the diameter of the circular recess 10.

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 feed unit 104 is installed on a movable block 115, and moves the polishing units 102 and 103 in the Z-axis direction to move the polishing units 102 and 103 away from and toward the holding table 106. In the first embodiment, the movable block 115 on which the polishing feed unit 104 is installed is supported by a moving unit on an erected column 118 erected from one end of the device body 101 in the Y-axis direction parallel to the horizontal direction so as to be movable in the radial direction of the holding table 106. The polishing feed unit 104 is equipped with a well-known ball screw that is rotatable around its axis, a well-known motor that rotates the ball screw around its axis, and a well-known guide rail that supports the spindle housing of each polishing unit 102 and 103 so as to be movable in the Z-axis direction.

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 cassette 107 has multiple slots and is a container for storing multiple wafers 1. As shown in FIG. 2, the cassette 107 stores multiple wafers 1 before and after polishing. In the first embodiment, a pair of cassettes 107 are provided, each of which is placed on a cassette installation table. The cassette installation table raises and lowers the cassette 107 in the Z-axis direction. The alignment unit 108 is a table on which the wafer 1 removed from the cassette 107 is temporarily placed and its center is aligned.

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 wafer 1. The carry-in unit 109 adsorbs and holds the unpolished wafer 1 aligned by the alignment unit 108, and carries it onto the holding table 106 located in the carry-in/out area 301. The carry-out unit 114 has a suction pad that adsorbs the wafer 1. The carry-out unit 114 adsorbs and holds the polished wafer 1 on the holding table 106 located in the carry-in/out area 301, and carries it out of the holding table 106 and transports it to the cleaning unit 110. The cleaning unit 110 cleans the polished wafer 1 to remove contamination such as polishing debris.

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 wafer 1 before polishing from the cassette 107 and transports the wafer 1 to the alignment unit 108, and also removes the wafer 1 after polishing from the cleaning unit 110 and transports it to the cassette 107. The loading/unloading unit 111 is, for example, a robot pick equipped with a U-shaped hand 119, and transports the wafer 1 by suction and holding it with the U-shaped hand 119.

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 control unit 200 controls each of the above-mentioned constituent units that make up the polishing apparatus 100. In other words, the control unit 200 causes the polishing apparatus 100 to execute the polishing operation on the wafer 1. The control unit 200 is a computer that has an arithmetic processing device having a microprocessor such as a CPU (central processing unit), a storage device having a memory such as a ROM (read only memory) or RAM (random access memory), and an input/output interface device.

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 control unit 200 performs arithmetic processing according to a computer program stored in the storage device, and outputs control signals for controlling the polishing apparatus 100 to the above-mentioned components of the polishing apparatus 100 via the input/output interface device. The control unit 200 is also connected to a display unit composed of a liquid crystal display device or the like that displays the status and images of the processing operation, an input unit that the operator uses to register processing content information, and a notification unit that notifies the operator. The input unit is composed of at least one of a touch panel provided on the display unit and a keyboard, etc. The notification unit notifies the operator by emitting at least one of sound, light, and a message on the touch panel.

(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 polishing apparatus 100 having the above-mentioned configuration, in which the polishing apparatus 100 polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1. The method for polishing a wafer according to the first embodiment includes a first polishing step 401 and a second polishing step 402, as shown in Fig. 5.

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 apparatus 100 having the above-mentioned configuration starts the polishing operation, i.e., the first polishing step 401, when the operator places the cassette 107 containing the wafer 1 with the circular recess 10 side facing upward on the cassette mounting table of the apparatus main body 101, the polishing conditions are registered in the control unit 190, and the control unit 190 receives an instruction from the operator to start the polishing operation.

(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 first polishing step 401 is a step in which a polishing pad 120 having a diameter equal to or smaller than the radius of the circular recess 10 is positioned in a radial region extending from the center to the outer periphery of the circular recess 10, and the wafer 1 and the polishing pad 120 are rotated in the same direction to polish the bottom surface 13 of the circular recess 10.

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 first polishing step 401, the polishing apparatus 100 rotates the spindles 122, 132 of each polishing unit 102, 103 at a rotation speed determined by the processing conditions around the axis, for example, in the direction of arrows 123, 133 (shown in Figures 3 and 4, in the same direction in embodiment 1), and causes the loading/unloading unit 111 to take out one wafer 1 from one of the cassettes 107 and transport it to the alignment unit 108. The polishing apparatus 100 causes the alignment unit 108 to align the center of the wafer 1, and transports the wafer 1 aligned in the loading unit 109 onto the holding table 106 located in the loading/unloading area 301.

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 first polishing step 401, the polishing apparatus 100 suction-holds the wafer 1 on the holding table 106 in the loading/unloading area 301, rotates the turntable 105, and moves the holding table 106 holding the wafer 1 in the loading/unloading area 301 to the small polishing area 302.

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 first polishing step 401, the polishing apparatus 100 rotates the holding table 106 of the small polishing area 302 around its axis in the same direction as the polishing pad 120 of the small polishing unit 102, as indicated by the arrow 116 in FIG. 6, and positions the outer edge of the polishing pad 120 in a radial region extending from the center of the circular recess 10 to the outer periphery, where the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10 overlaps with the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10, and lowers the polishing pad 120 of the small polishing unit 102 by the polishing feed unit 104, so that the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1 is polished with the polishing pad 120, as shown in FIG. 3 and FIG. 6.

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 first polishing step 401, as shown in FIG. 6, the outer edge of the polishing pad 120 is positioned so that it overlaps with the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10 and the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10, so the contact time of the bottom surface 13 with the polishing pad 120 becomes longer as it approaches the center of the circular recess 10. As a result, in the first polishing step 401, as shown in FIG. 7, the amount of polishing is greatest at the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10, and the amount of polishing gradually decreases as it approaches the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10.

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 circular recess 10 that is thinned by the polishing process. The horizontal axis of FIG. 7 indicates each position on a line passing through the center of the circular recess 10, with both ends indicating the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10 and the center indicating the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10. The vertical axis of FIG. 7 indicates the amount of polishing.

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 first polishing step 401, the polishing apparatus 100 polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 with the polishing pad 120 for a predetermined time, then raises the polishing pad 120 with the polishing feed unit 104, rotates the turntable 105, and moves the holding table 106 holding the wafer 1 after the first polishing step 401 to the large polishing area 303, and proceeds to the second polishing step 402. In the first polishing step 401, if the diameter of the polishing pad 120 is smaller than the radius of the circular recess 10, the polishing pad 120 is moved by the moving unit in the radial direction of the holding table 106 in the small polishing area 302 from a position where the outer edge of the polishing pad 120 overlaps with the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10 to a position where the outer edge of the polishing pad 120 overlaps with the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10, while polishing the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1.

(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 second polishing step 402 is a step in which the polishing pad 130, which has a diameter smaller than the diameter of the circular recess 10 and larger than the diameter of the polishing pad 120, is positioned so that the entire surface of the polishing pad 130 contacts the circular recess 10, and the wafer 1 and the polishing pad 130 are rotated in opposite directions to each other to polish the bottom surface 13 of the circular recess 10.

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 second polishing step 402, the polishing apparatus 100 rotates the holding table 106 of the large polishing area 303 around its axis in the direction of arrow 117, which is the opposite direction of arrow 133, which is the rotation direction of the polishing pad 130 of the large polishing unit 103, and positions the outer edge of the polishing pad 130 in a position overlapping with the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10. The polishing feed unit 104 lowers the polishing pad 130 of the large polishing unit 103, and as shown in Figures 4 and 8, the entire surface of the polishing pad 130 comes into contact with the bottom surface 13 of the circular recess 10, and the bottom surface 13 of the circular recess 10 of the wafer 1 is polished with the polishing pad 130.

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 second polishing step 402, as shown in FIG. 8, the polishing pad 130 is positioned so that the outer edge of the polishing pad 130 overlaps the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10 and the entire surface of the polishing pad 130 is in contact with the circular recess 10, and the polishing pad 130 and the holding table 106, i.e., the wafer 1, are rotated around the axis in opposite directions to polish the bottom surface 13 of the circular recess 10, so that the relative speed between the polishing pad 130 and the bottom surface 13 of the circular recess 10 becomes faster toward the outer edge of the circular recess 10. As a result, in the second polishing step 402, as shown in FIG. 9, the amount of polishing is the smallest at the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10, and the amount of polishing gradually increases toward the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10.

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 circular recess 10, with both ends indicating the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10 and the center indicating the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10. The vertical axis in FIG. 9 indicates the amount of polishing.

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 second polishing step 402, the polishing apparatus 100 polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 with the polishing pad 130 for a predetermined time, then raises the polishing pad 130 with the polishing feed unit 104, rotates the turntable 105, and moves the holding table 106 holding the wafer 1 after the second polishing step 402 to the loading/unloading area 301.

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 second polishing step 402, the polishing apparatus 100 transports the wafer 1 after the second polishing step 402 from the holding table 106 in the loading/unloading area 301 to the cleaning unit 110, cleans it in the cleaning unit 110, and then stores it in the cassette 107. In the polishing operation, the polishing apparatus 100 transports the wafer 1 from the holding table 106 in the loading/unloading area 301 that holds the wafer 1 after the second polishing step 402 to the cleaning unit 110 every time the turntable 105 rotates, and transports the wafer 1 before polishing to the holding table 106 in the loading/unloading area 301 that does not hold the wafer 1. When the polishing apparatus 100 performs the first polishing step 401 and the second polishing step 402 on all the wafers 1 in the cassette 107, the polishing operation is completed.

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 wafer 1 that has been subjected to the first polishing step 401 and the second polishing step 402 has a metal film formed on the bottom surface 13 of the circular recess 10 on the back surface 8 by plating or the like. After the metal film is formed on the bottom surface 13 of the circular recess 10, the wafer 1 is divided into individual devices 7 along the planned division lines 6 and cut along the outer edge of the circular recess 10 to separate the device region 4 and the peripheral excess region 5, i.e., the circular recess 10 and the annular protrusion 11 are separated.

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 embodiment 1, in the first polishing step 401, the amount of polishing is gradually increased toward the center of the bottom surface 13 of the circular recess 10, and in the second polishing step 402, the amount of polishing is gradually increased toward the outer edge of the bottom surface 13 of the circular recess 10, so that the thickness of the circular recess 10 of the wafer 1 after the second polishing step 402 can be maintained uniform.

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 bottom surface 13 of the circular recess 10, which is the ground surface of the so-called TAIKO wafer 1.

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 polishing device 100 equipped with only one polishing unit 126, as shown in Figures 10 and 11. In Figures 10 and 11, the same parts as those in embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

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 apparatus 100 shown in Figures 10 and 11 has a polishing pad 120 equivalent to a small polishing pad attached to the tip of a spindle 122 of a polishing unit 126, and an outer peripheral polishing pad 125 that moves up and down in the Z-axis direction by a cylinder unit 124 attached to the spindle 122. When the outer peripheral polishing pad 125 is raised by the cylinder unit 124, the lower surface is positioned above the lower surface of the polishing pad 120, as shown in Figure 10. When the outer peripheral polishing pad 125 is lowered by the cylinder unit 124, the lower surfaces of the polishing pads 120 and 120 are positioned on the same plane, as shown in Figure 11, and together with the polishing pad 120, it forms a polishing pad 130 equivalent to a large polishing pad.

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 first polishing step 401, the polishing apparatus 100 raises the outer polishing pad 125 by the cylinder unit 124, and as shown in FIG. 10, polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 using only the polishing pad 120, as in the first embodiment. In the second polishing step 402, the polishing apparatus 100 lowers the outer polishing pad 125 by the cylinder unit 124, and as shown in FIG. 11, polishes the bottom surface 13 of the circular recess 10 using the polishing pads 120, 125, i.e., the polishing pad 130 equivalent to the polishing pad, as in the first embodiment.

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 embodiment 1. FIG. 11 is a cross-sectional view that shows a schematic second polishing step of the wafer polishing method according to a modified example of embodiment 1.

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 small polishing unit 102 and a polishing apparatus having only the large polishing unit 103 out of the polishing units 102 and 103. The present invention is also effective for normal wafers that do not have annular convex portion 11 and circular concave portion 10, but since normal wafers are designed to process only the radial region of the holding table whose holding surface is formed in a cone shape, the polishing distribution can be adjusted by changing the inclination of the holding surface, which is the processing area. On the other hand, TAIKO wafers are often designed to be held on a flat holding table 106, so it is difficult to adjust the polishing distribution by changing the inclination of the holding surface, and the present invention is particularly effective.

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 Wafer 8 Back side (one side)
10 Circular recess (recess)
11 Annular protrusion 120 Polishing pad (small polishing pad)
130 Polishing pad (large polishing pad)
401 First polishing step 402 Second polishing step

Claims (1)

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:
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