JP2873315B2 - 半導体基板の研磨制御方法 - Google Patents
半導体基板の研磨制御方法Info
- Publication number
- JP2873315B2 JP2873315B2 JP1078980A JP7898089A JP2873315B2 JP 2873315 B2 JP2873315 B2 JP 2873315B2 JP 1078980 A JP1078980 A JP 1078980A JP 7898089 A JP7898089 A JP 7898089A JP 2873315 B2 JP2873315 B2 JP 2873315B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- semiconductor substrate
- platen
- shape
- polishing cloth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、半導体基板の研磨状態を均一化する制御
方法に関する。
方法に関する。
（従来の技術） ウエーハの製造工程において、半導体基板は、第８図
に示すように、歪除去のためのエッチング工程後、鏡面
を得るために研磨工程に送られ、その後、洗浄工程、精
度測定工程、更には外観検査工程へと送られて行く。そ
して、上記研磨工程は、１次研磨（粗研磨）、２次研磨
（仕上研磨）、３次研磨（超仕上研磨）に分れており、
ウエーハの研磨精度は、１次研磨（粗研磨）で決定され
る。これら１〜３次研磨は、下定盤の表面に研磨布を貼
着しておき、半導体基板を加圧盤に吸着させ、該加圧盤
を上記研磨布の表面に降下させて半導体基板を研磨布に
圧接し、研磨布上に砥液を流しつつ加圧盤及び下定盤を
回転させて、半導体基板の下面を研磨するものである。
に示すように、歪除去のためのエッチング工程後、鏡面
を得るために研磨工程に送られ、その後、洗浄工程、精
度測定工程、更には外観検査工程へと送られて行く。そ
して、上記研磨工程は、１次研磨（粗研磨）、２次研磨
（仕上研磨）、３次研磨（超仕上研磨）に分れており、
ウエーハの研磨精度は、１次研磨（粗研磨）で決定され
る。これら１〜３次研磨は、下定盤の表面に研磨布を貼
着しておき、半導体基板を加圧盤に吸着させ、該加圧盤
を上記研磨布の表面に降下させて半導体基板を研磨布に
圧接し、研磨布上に砥液を流しつつ加圧盤及び下定盤を
回転させて、半導体基板の下面を研磨するものである。
（発明が解決しようとする課題） 従来、上記加圧盤の下面、下定盤の上面及び研磨布
は、それぞれが平行度及び平坦度を保っているものとし
て取扱われており、実際上も研磨前は精度ある平行度及
び平坦度を有している。しかし、上記下定盤等は研磨等
に半導体基板の存する方の部分が大きな研磨熱を受け、
使用中に僅かに弯曲し平行度及び平坦度が低下する。そ
して、この平行度及び平坦度の低下によって半導体基板
の研磨精度が落ち、該研磨精度の不良は、後工程たる精
度測定工程において検出されていた。
は、それぞれが平行度及び平坦度を保っているものとし
て取扱われており、実際上も研磨前は精度ある平行度及
び平坦度を有している。しかし、上記下定盤等は研磨等
に半導体基板の存する方の部分が大きな研磨熱を受け、
使用中に僅かに弯曲し平行度及び平坦度が低下する。そ
して、この平行度及び平坦度の低下によって半導体基板
の研磨精度が落ち、該研磨精度の不良は、後工程たる精
度測定工程において検出されていた。
すなわち、現在デバイスメーカから要求されている精
度は、裏面基準のTTV（Total Thickness Variation:全
体的厚みむら）,LTV（Local Thickness Variation:部分
的厚みむら）が主であって、近年はその要求規格の許容
値がサブミクロンを単位とする僅かな数値となってお
り、デバイスメーカの要求に応え切れない。
度は、裏面基準のTTV（Total Thickness Variation:全
体的厚みむら）,LTV（Local Thickness Variation:部分
的厚みむら）が主であって、近年はその要求規格の許容
値がサブミクロンを単位とする僅かな数値となってお
り、デバイスメーカの要求に応え切れない。
本発明は、上記問題点を解決する半導体基板の研磨制
御方法を提案する目的でなされたものである。
御方法を提案する目的でなされたものである。
（課題を解決するための手段） すなわち、本発明方法は、下定盤の上面に貼着された
研磨布上に、加圧盤の下面に保持された半導体基板を摺
接させて半導体基板を磨く研磨中に、半導体基板の上方
における加圧盤の下面の形状を測定するとともに、該半
導体基板の研磨箇所とは異なる箇所における研磨中の研
磨布及び下定盤の上面形状を、これら研磨布及び下定盤
の半径方向に移動可能な変位計で測定し、該形状変化量
に応じて、加圧盤の上部と下部及び下定盤の上部と下部
それぞれを上部と下部において異なった温度になさし
め、上部と下部の温度差により材料を膨張、収縮させて
前記上下面形状を整える構成の半導体基板の研磨制御方
法である。
研磨布上に、加圧盤の下面に保持された半導体基板を摺
接させて半導体基板を磨く研磨中に、半導体基板の上方
における加圧盤の下面の形状を測定するとともに、該半
導体基板の研磨箇所とは異なる箇所における研磨中の研
磨布及び下定盤の上面形状を、これら研磨布及び下定盤
の半径方向に移動可能な変位計で測定し、該形状変化量
に応じて、加圧盤の上部と下部及び下定盤の上部と下部
それぞれを上部と下部において異なった温度になさし
め、上部と下部の温度差により材料を膨張、収縮させて
前記上下面形状を整える構成の半導体基板の研磨制御方
法である。
（作 用） 物体の表裏両面それぞれを異った温度にすると、第３
図に示すように、高温側が膨張し、低温側が収縮し、こ
の結果、物体が弯曲する。この変形量（第４図に符号
「ｄ」として示す）を求め、温度差（℃）との関係を求
めると、第５図に示すように、比例関係となっている。
換言すれば、弯曲した物体を元に戻すためには、物体の
表裏両面に一定の温度差を設定してやればよいことにな
る。
図に示すように、高温側が膨張し、低温側が収縮し、こ
の結果、物体が弯曲する。この変形量（第４図に符号
「ｄ」として示す）を求め、温度差（℃）との関係を求
めると、第５図に示すように、比例関係となっている。
換言すれば、弯曲した物体を元に戻すためには、物体の
表裏両面に一定の温度差を設定してやればよいことにな
る。
本発明では、加圧盤、下定盤の変形量を求め、この変
形量に応じて、加圧盤、下定盤それぞれの上下部位に強
制的に温度差を付し、上記変形を解消させる。
形量に応じて、加圧盤、下定盤それぞれの上下部位に強
制的に温度差を付し、上記変形を解消させる。
なお、本発明では、研磨布の変形量をも測定している
が、これは、研磨布の膨張に依る皺発生を検知して、適
切な温度の砥液を流し、以て研磨布の変形を押えるよう
に制御するためである。
が、これは、研磨布の膨張に依る皺発生を検知して、適
切な温度の砥液を流し、以て研磨布の変形を押えるよう
に制御するためである。
（実施例） 具体的に本発明を詳述すると、本発明では、研磨中
に、加圧盤、研磨布及び下定盤の表面形状を測定する。
に、加圧盤、研磨布及び下定盤の表面形状を測定する。
第１及び第２図に示すように、加圧盤１の下面には半
導体基板２が吸着されていて、外部からの測定は行えな
い。そこで加圧盤１の内部に半径方向に歪ゲージ又は熱
電対３を設置し、変形量ｄ又は温度差を算出するように
している。
導体基板２が吸着されていて、外部からの測定は行えな
い。そこで加圧盤１の内部に半径方向に歪ゲージ又は熱
電対３を設置し、変形量ｄ又は温度差を算出するように
している。
研磨布４及び下定盤５の表面形状は下定盤５の上方に
該下定盤５の半径方向に移動可能な変位計6,7を設置し
算出せしめればよい。すなわち、研磨布４の表面形状測
定用の変位計６と下定盤の測定用の変位計７は、例えば
渦電流式の非接触変位計であって、ともに下定盤５の径
方向に配設された案内部材10に沿って左右方向に移動可
能に設けられている。61,71はこれらの変位計6,7を保持
する部材である。そして、変位計６の場合は、保持部材
61の下部に金属製の被測定材62を支点63にて枢着し、こ
の被測定材62には転子64を回転自在に取付けている。し
たがって、変位計６の左右移動に伴い転子64は研磨布４
の上を転動し、該研磨布４の表面の表状に伴い上下移動
するから、被測定材62も上下に移動することとなる。前
記変位計６は、この被測定材62の上下変化を渦電流の変
位として取り出すものであり、これにより研磨布４の表
面形状が測定される。他方、変位計７は、金属たる下定
盤５との間において、該下定盤５の表面形状が上記と同
様に渦電流の変位として取り出され、これにより下定盤
５の表面形状が測定されるものである。また、上述した
測定は、研磨時において半導体基板２の研磨している箇
所とは別の箇所にて行われる。この点、第１図では、測
定装置を説明するために便宜上、加圧盤１及び半導体基
板２を上方に位置させた状態のものを示している。
該下定盤５の半径方向に移動可能な変位計6,7を設置し
算出せしめればよい。すなわち、研磨布４の表面形状測
定用の変位計６と下定盤の測定用の変位計７は、例えば
渦電流式の非接触変位計であって、ともに下定盤５の径
方向に配設された案内部材10に沿って左右方向に移動可
能に設けられている。61,71はこれらの変位計6,7を保持
する部材である。そして、変位計６の場合は、保持部材
61の下部に金属製の被測定材62を支点63にて枢着し、こ
の被測定材62には転子64を回転自在に取付けている。し
たがって、変位計６の左右移動に伴い転子64は研磨布４
の上を転動し、該研磨布４の表面の表状に伴い上下移動
するから、被測定材62も上下に移動することとなる。前
記変位計６は、この被測定材62の上下変化を渦電流の変
位として取り出すものであり、これにより研磨布４の表
面形状が測定される。他方、変位計７は、金属たる下定
盤５との間において、該下定盤５の表面形状が上記と同
様に渦電流の変位として取り出され、これにより下定盤
５の表面形状が測定されるものである。また、上述した
測定は、研磨時において半導体基板２の研磨している箇
所とは別の箇所にて行われる。この点、第１図では、測
定装置を説明するために便宜上、加圧盤１及び半導体基
板２を上方に位置させた状態のものを示している。
かくして算出された変形量に基いて研磨布４上に流さ
れる砥液温度が決定され、加圧盤１、下定盤５それぞれ
の上下部位間に所定の温度差（第２図に符号「ΔT1,ΔT
2」で示す）を付与してやればよい。
れる砥液温度が決定され、加圧盤１、下定盤５それぞれ
の上下部位間に所定の温度差（第２図に符号「ΔT1,ΔT
2」で示す）を付与してやればよい。
第２図は、上記温度差ΔT1,ΔT2付与の一実施例であ
って、加圧盤１の下部及び下定盤５の上部に、冷温水流
動用管８を配設すると共に加圧盤１の上部及び下定盤５
の下部に冷温水流動用管９を配設し、これら冷温水流動
用管8,9に送給する冷却水・温水の量を制御することに
より、温度差ΔT1,ΔT2設定を行うようにしている。例
えば、加圧盤１の変形量ｄが６μｍである場合には、第
５図に示すように、６℃の温度差を設けてやればよく、
加圧盤１に送り込む冷却水と温水の量をそのように調整
する。
って、加圧盤１の下部及び下定盤５の上部に、冷温水流
動用管８を配設すると共に加圧盤１の上部及び下定盤５
の下部に冷温水流動用管９を配設し、これら冷温水流動
用管8,9に送給する冷却水・温水の量を制御することに
より、温度差ΔT1,ΔT2設定を行うようにしている。例
えば、加圧盤１の変形量ｄが６μｍである場合には、第
５図に示すように、６℃の温度差を設けてやればよく、
加圧盤１に送り込む冷却水と温水の量をそのように調整
する。
なお、上記実施例では、下定盤５の上下部位で温度調
整を行っているが、例えば下定盤５の下部（裏面側）を
一定温度に保持しておき、下定盤５の上部温度を調整す
るようになしてもよく、下定盤５の上部側の温度調整
は、砥液温度のコントロールすることにより、或いはエ
アーを吹き付けることによりコントロールしてもよい。
整を行っているが、例えば下定盤５の下部（裏面側）を
一定温度に保持しておき、下定盤５の上部温度を調整す
るようになしてもよく、下定盤５の上部側の温度調整
は、砥液温度のコントロールすることにより、或いはエ
アーを吹き付けることによりコントロールしてもよい。
本発明の上記実施例において、下定盤５の表面に貼着
された研磨布４上に、加圧盤１の下面に吸着保持された
半導体基板２を摺接させて研磨するが、その研磨中に、
加圧盤１の下面の形状は歪ゲージ３により測定され、研
磨布４及び下定盤５の表面形状は変位計6,7によって測
定される。これらの測定値は、図示を省略した解析演算
制御装置によって、変位量と温度差との函数として付与
温度が演算され、これに基き冷温水流動用管に冷温水が
送給される。
された研磨布４上に、加圧盤１の下面に吸着保持された
半導体基板２を摺接させて研磨するが、その研磨中に、
加圧盤１の下面の形状は歪ゲージ３により測定され、研
磨布４及び下定盤５の表面形状は変位計6,7によって測
定される。これらの測定値は、図示を省略した解析演算
制御装置によって、変位量と温度差との函数として付与
温度が演算され、これに基き冷温水流動用管に冷温水が
送給される。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係る方法は、下定盤の
上面に貼着された研磨布上に、加圧盤の下面に保持され
た半導体基板を摺接させて半導体基板を磨く研磨中に、
半導体基板の上方における加圧盤の下面の形状を測定す
るとともに、該半導体基板の研磨箇所とは異なる箇所に
おける研磨中の研磨布及び下定盤の上面形状を、これら
研磨布及び下定盤の半径方向に移動可能な変位計で測定
し、該形状変化量に応じて、加圧盤の上部と下部及び下
定盤の上部と下部それぞれを上部と下部において異なっ
た温度になさしめ、上部と下部の温度差により材料を膨
張、収縮させて前記上下面形状を整える構成の半導体基
板の研磨制御方法であり、第６図、第７図は本発明の効
果を示す（斜線は本発明に依る場合、白抜きは従来方法
に依る場合。）。
上面に貼着された研磨布上に、加圧盤の下面に保持され
た半導体基板を摺接させて半導体基板を磨く研磨中に、
半導体基板の上方における加圧盤の下面の形状を測定す
るとともに、該半導体基板の研磨箇所とは異なる箇所に
おける研磨中の研磨布及び下定盤の上面形状を、これら
研磨布及び下定盤の半径方向に移動可能な変位計で測定
し、該形状変化量に応じて、加圧盤の上部と下部及び下
定盤の上部と下部それぞれを上部と下部において異なっ
た温度になさしめ、上部と下部の温度差により材料を膨
張、収縮させて前記上下面形状を整える構成の半導体基
板の研磨制御方法であり、第６図、第７図は本発明の効
果を示す（斜線は本発明に依る場合、白抜きは従来方法
に依る場合。）。
すなわち、第６図はTTVの研磨精度を示し、また、第
７図はLTVの研磨精度を示しており、これらから、とも
に従来よりも極めて精度良く研磨され得ることが明らか
となった。
７図はLTVの研磨精度を示しており、これらから、とも
に従来よりも極めて精度良く研磨され得ることが明らか
となった。
第１図は温度測定手段の一例図、第２図は温度差設定手
段の一例図、第３図は物体の変形と温度との関係を示す
模型図、第４図は変形量ｄの採り方の説明図、第５図は
変形量ｄと温度差ΔＴとの関係を示すグラフ、第６図は
TTVの場合の効果を示すグラフ、第７図はLTVの場合の効
果を示すグラフ、第８図は研磨工程前後のフローチャー
トを示すものである。 １……加圧盤、２……半導体基板 ４……研磨布、５……下定盤
段の一例図、第３図は物体の変形と温度との関係を示す
模型図、第４図は変形量ｄの採り方の説明図、第５図は
変形量ｄと温度差ΔＴとの関係を示すグラフ、第６図は
TTVの場合の効果を示すグラフ、第７図はLTVの場合の効
果を示すグラフ、第８図は研磨工程前後のフローチャー
トを示すものである。 １……加圧盤、２……半導体基板 ４……研磨布、５……下定盤
Claims (1)
- 【請求項１】下定盤の上面に貼着された研磨布上に、加
圧盤の下面に保持された半導体基板を摺接させて半導体
基板を磨く研磨中に、半導体基板の上方における加圧盤
の下面の形状を測定するとともに、該半導体基板の研磨
箇所とは異なる箇所における研磨中の研磨布及び下定盤
の上面形状を、これら研磨布及び下定盤の半径方向に移
動可能な変位計で測定し、該形状変化量に応じて、加圧
盤の上部と下部及び下定盤の上部と下部それぞれを上部
と下部において異なった温度になさしめ、上部と下部の
温度差により材料を膨張、収縮させて前記上下面形状を
整えることを特徴とする半導体基板の研磨制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078980A JP2873315B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 半導体基板の研磨制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078980A JP2873315B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 半導体基板の研磨制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02257630A JPH02257630A (ja) | 1990-10-18 |
| JP2873315B2 true JP2873315B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=13677041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1078980A Expired - Lifetime JP2873315B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 半導体基板の研磨制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873315B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102275125A (zh) * | 2011-08-12 | 2011-12-14 | 深圳市星光达珠宝首饰实业有限公司 | 干式涡流研磨机 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09139367A (ja) * | 1995-11-10 | 1997-05-27 | Nippon Steel Corp | 半導体装置の平坦化方法及び装置 |
| WO2001046684A1 (en) * | 1999-12-23 | 2001-06-28 | Kla-Tencor Corporation | In-situ metalization monitoring using eddy current measurements and optical measurements |
| WO2005072910A1 (ja) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Nikon Corporation | 研磨パッド表面形状測定装置、研磨パッド表面形状測定装置の使用方法、研磨パッドの円錐頂角の測定方法、研磨パッドの溝深さ測定方法、ｃｍｐ研磨装置、及び半導体デバイスの製造方法 |
| JP4589357B2 (ja) * | 2007-04-16 | 2010-12-01 | 株式会社荏原製作所 | ポリッシング装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6056460U (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-19 | 株式会社東芝 | 研磨装置 |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1078980A patent/JP2873315B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102275125A (zh) * | 2011-08-12 | 2011-12-14 | 深圳市星光达珠宝首饰实业有限公司 | 干式涡流研磨机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02257630A (ja) | 1990-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4450652A (en) | Temperature control for wafer polishing | |
| US6301009B1 (en) | In-situ metrology system and method | |
| JP2873315B2 (ja) | 半導体基板の研磨制御方法 | |
| JPH0929620A (ja) | ポリッシング装置 | |
| JP2002540611A (ja) | 化学機械研磨中の処理温度を安定させる方法及び装置 | |
| US20190351526A1 (en) | Method of detecting a polishing surface of a polishing pad using a polishing head, and polishing apparatus | |
| US20180180396A1 (en) | Coefficient-of-thermal-expansion measurement method and measuring device for coefficient of thermal expansion | |
| CN109434058A (zh) | 一种板坯铸机辊缝的标定方法 | |
| US1982528A (en) | Apparatus for measuring distance | |
| CN113984543B (zh) | 基于机械差分法的非热稳态力学测试装置及其应用方法 | |
| JP2013511463A (ja) | ガラスリボン上への精密構造の連続印刷方法、及びそれによって得られたガラスリボン | |
| US2345732A (en) | Measuring apparatus | |
| JP2873314B2 (ja) | 半導体基板の研磨方法及びその装置 | |
| JP5028939B2 (ja) | 異常検出装置、異常検出方法、温度調節器および熱処理装置 | |
| CN112484661B (zh) | 一种基于反转形貌法的刀具磨损三维形貌原位检测方法 | |
| Peuse et al. | In-situ temperature control for RTP via thermal expansion measurement | |
| JPH07307317A (ja) | 半導体ウェーハ研磨装置 | |
| JPH0252742A (ja) | スクリーンレスパターン描画装置 | |
| JPH09193003A (ja) | 研磨装置 | |
| Suzuki et al. | Development of a 45 tilted on-machine measuring system for small optical parts | |
| JPH0398761A (ja) | 研削盤の研削寸法制御方法およびその装置 | |
| JPS6188906A (ja) | ロ−ル研削方法 | |
| JPH0463276A (ja) | 真空内被処理物の温度測定方法並びに温度制御方法及び装置 | |
| JPS6259457B2 (ja) | ||
| TW458850B (en) | Temperature controlling apparatus for chemical-mechanical polishing |