JP3648478B2 - 掻傷率の低減させられた両面研磨方法及び該方法を実施する装置 - Google Patents
掻傷率の低減させられた両面研磨方法及び該方法を実施する装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3648478B2 JP3648478B2 JP2001374878A JP2001374878A JP3648478B2 JP 3648478 B2 JP3648478 B2 JP 3648478B2 JP 2001374878 A JP2001374878 A JP 2001374878A JP 2001374878 A JP2001374878 A JP 2001374878A JP 3648478 B2 JP3648478 B2 JP 3648478B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- abrasive
- dentition
- semiconductor plate
- semiconductor
- 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
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H01L21/02008—Multistep processes
- H01L21/0201—Specific process step
- H01L21/02024—Mirror polishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
- B24B37/0056—Control means for lapping machines or devices taking regard of the pH-value of lapping agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
- B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体プレート、特にマイクロエレクトロニック構成部材を製造する工業にて使用される半導体プレートの両面研磨方法に関する。又、前記方法を実施するのに適した装置も本発明の対象である。
【0002】
【従来の技術】
マイクロエレクトロニック構成部分、例えばプロセッサとメモリ構成部分の製造のテクノロジ的な進歩は、常に厳しくなる特殊性を充たさなければならないプラットフォームとして単結晶の半導体を準備することを要求する。このような特殊性はこのようなプレートの結晶質、表面、特に構成部材の製造に予定される前面並びにジオメトリ及びナノトポグラフィに関する。
【0003】
厳しくなったジオメトリ及びナノトポグラフィに関する要求に足る半導体ディスクを製造するためには従来の片面研磨法では不十分である。さらに最近の構成部材プロセスの利用者は次第に構成部材が配置される研磨された前面だけではなく、研磨された裏面を次第に要求する。この研磨された裏面は例えばエッチングされた裏面よりも少ない粒子しか結合せず、ひいてはクロスコンタミネーションの結果としての電気的な短絡による構成部材の欠落を減少させる。この理由から半導体円板の前面及び裏面を同時に研磨する装置と方法がいわゆる両面研磨法によって準備されかつ開発された。この装置と方法は今日では特に直径200mmと300mmの半導体ディスクの技術的な製作に次第に広がりを見せている。この場合、半導体ディスクは、適当な寸法の切欠きを有する金属又はプラスチックから成る回転ディスク(英語ではキャリヤ)にて、機械及びプロセスパラメータによってあらかじめ規定された軌道の上で、2つの回転する、研磨布で被覆された研磨皿の間で、研磨材が存在するもとで動かされ、高い平行性の発生下で研磨される。
【0004】
両面研磨のための研磨材としては片面研磨法の場合のように水におけるアルカリ性の成分と関連した侵蝕性の物質、例えばSiO2コロイドが適している。このような研磨材とその製造並びに適当な供給システムは例えば、DE19715974A1、DE19817087A1、EP959116A2及びUS6,027,669号明細書で特許を申請している。
【0005】
改善された平面性を達成するための両面研磨方法はDE19905737A1号に記載されている。このためには例えばクローム鋼から成る回転ディスクが適している。この回転ディスクは出願番号DE10023002.4であるドイツ国の特許出願の対象である。研磨の間のエッヂ損傷を回避するためには、回転ディスクに半導体ディスクを受容するために設けられた切欠きをプラスチックで、例えばEP208315B1に開示されているように被覆することが有利であることが証明された。しかしながら種々の影響値、例えば凝固に基づきかつ開放した供給における周辺空気の作用下での結晶子への晶出又は研磨材堆積物の摩耗粉及び駆動歯列における微細な金属粉に基づき依然として研磨された半導体ディスクに掻傷が生じる。この掻傷は費用のかかる後研磨によってしか除けず、不良品の量を増大させる。
【0006】
専門家にとっては2つの研磨運転の間に粒子を掃除するために研磨布をブラシプレートで処理することが公知である。しかし両面研磨の場合にはこの方法の適用は連続的な粒子供給が研磨材リング通路及び/又は歯列から行なわれると限られた成果しか挙げない。これらの構成部分の人による掃除は通常は短い時間のためにしか役立たない。
【0007】
EP787562B1号明細書には、回転ディスクフレーム及びピン又は歯車駆動装置の少なくとも部分が硬質樹脂材料から製作されている両面研磨法が記載されている。この方法は金属微粒子による掻傷形成の危険を減じはするが、はげ落ちた又は擦り取られた研磨材クラストによる掻傷形成に対しては効果を発揮しない。WO 00/39841号明細書によれば、両面研磨のための回転ディスクを研磨運転の間、水中に貯蔵し、研磨材が乾燥し、ひいてはクラストが形成されることを阻止することが特許申請されている。この場合にも先きに述べたような限界が見られる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
これまで公知技術では、変わらずに低い掻傷率を保証する半導体ディスクの両面研磨法は開示されていない。したがって本発明の課題はこの欠陥を除く方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、研磨布で覆われた2つの回転する上側の研磨皿と下側の研磨皿との間で、アルカリ性の研磨材をコロイド状の固形物質成分と共に供給して両面の研磨により半導体プレートを製造する方法であって、環状の歯列を有し、研磨機の対応する外側及び内側の歯列で回転させられる回転ディスクによって半導体プレートが案内される方式のものにおいて、
(イ)研磨機の両方の歯列の少なくとも一方に、主として水から成る液体を少なくとも一時的にスプレーすること、
(ロ)アルカリ性の研磨材を閉鎖された供給装置にて半導体プレートに連続的に供給すること、
以上(イ)、(ロ)の方法段階を同時に半導体プレートの研磨の間充たすことによって解決された。
【0010】
さらに半導体ディスクを両側研磨するための研磨機であって、研磨布で覆われた上側と下側の研磨皿、半導体プレートを受容する回転ディスク、回転ディスクを回転させるために外側の歯列と内側の歯列とを有する駆動装置を有する形式のものにおいて、前記歯列の少なくとも1つに液体をスプレーする手段と研磨材を半導体プレートに供給する閉じたシステムとを有していることを特徴とする研磨機も本発明の対象である。
【0011】
本発明の重要な特徴は供給した研磨材の乾燥を阻止することによりコロイドが晶出し、その結果として半導体ディスクの表面に掻傷が形成されることを阻止することである。
【0012】
(イ)閉じた研磨材供給を使用すること及び
(ロ)研磨機の外側及び/又は内側の歯列を湿すことの組合せだけが半導体ディスクの上の掻傷率を著しく低減させることは驚くべきことでありかつ予測できるものではない。
【0013】
この方法の出発製品は半導体結晶からの切出しによって製作された、丸面取りされたエッヂを備えた、単数又は複数のプロセスステップ、ラッピング、研削、エッチング及び研磨が施される半導体ディスクである。この方法の最終製品は両面研磨された半導体ディスクであって、この半導体ディスクは掻傷率がはっきりと低減させられていることに基づき大形技術的な寸法で大量に入手可能で、ひいては公知技術にしたがって製作された半導体ディスクに製造費に関し優位にたつ。
【0014】
本発明による方法は原理的には使用された化学機械式の両面研磨法で加工し得る材料から成る円板状の部体を製作するために使用することができる。このような材料は例えばシリコン、シリコン/ゲルマニウム、シリコンダイオキシド、シリコンニトリド及びガリウムアルセニドである。単結晶のシリコンディスクの使用は特に有利でありかつ以後の記述の対象である。
【0015】
シリコン単結晶の切出し及びエッジの丸面取りとによって生ぜしめられたシリコンディスクには、本発明による両面研磨法を実施する前に、目的がディスクジオメトリの改善と破壊した表面層と汚染物の除去である種々の切削プロセスステップを施すことができる。適した方法はラッピング、研削及びエッチングである。さらに研磨された表面を有するディスクも本発明の方法で加工することもできる。研磨されたシリコンディスクの有利な直径は150から450mmである。
【0016】
本発明による研磨ステップを実施するためには適当な大きさの市販の両面研磨機を使用することができる。この研磨機は主として自由に水平に回転可能な1つの下側の研磨皿と自由に水平に回転可能な1つの上側の研磨皿とを有し、両方の研磨皿にそれぞれ研磨布が接着されておりかつアルカリ性の研磨材の連続的な供給のもとで、シリコンディスクの両面の研磨除去を可能にする。この場合、シリコンディスクはシリコンディスクを受容するために十分な寸法の与えられた切欠きを有しかつシリコンディスクよりもいくらか小さな厚さを有する回転ディスクによって研磨の間、機械及びプロセスパラメータによって決められたジオメトリックな軌道に保持される。
【0017】
有利であることは少なくとも3つの回転ディスクを同時に用いることである。特に有利であるのは、出願番号DE10023002.4を有するドイツ国の特許出願によるステンレスクローム鋼から成る平らな回転ディスクを同時に4つから6つ使用することである。この回転ディスクには少なくとも3つのシリコンディスクが取付けられ、シリコンディスクの縁は切欠きにおけるポリマ被覆で保護されている。例えば本発明の枠内で直径200mmの30のシリコンディスクを同時に(5つの回転ディスクにそれぞれ6つのシリコンディスクを分配して)研磨するか又は直径300mmの15のシリコンディスクを同時に(5つの回転ディスクにそれぞれ3つのシリコンディスクを分配して)研磨することが可能である。
【0018】
回転ディスクは例えばクランタンピン歯列又はインボルート歯列で研磨機に、回転する内側の駆動ピン又は歯環及び通常は逆向きに回転する外側の駆動ピン又は歯環を介して接触させられ、これにより両方の研磨皿の間で回転させられる。回転ディスク側面の恒常的な作用により摩滅したピンの比較的に簡単な交換の可能性に基づき、本発明による枠内では掻傷を減少させるためにはピン歯列の方が有利である。別の理由は、鋸歯状のインボルート歯列に対し最適化された回転ディスク歯列の半円形の切欠きと駆動ピンとの間の力の伝達によって振動の少ない運転が可能であり、ひいては迅速な回転運動と高い押圧力によって研磨の間に、例えば0.8から1.5μm/minの有利な研磨率を得ることができることである。特に有利である駆動ピンは不動に取付けられたピンと交換可能に係止されてはいるが自由に回転可能な被せ嵌められたスリーブから成っていて、焼入れされたVA鋼から製作された駆動ピンである。
【0019】
本発明の枠内では、協働する回転ディスクの歯列に係合する研磨機の外側及び/又は内側の駆動歯環をスプレーで湿った状態に保ち、乾燥した研磨材の堆積が阻止されるようになっている。これは、回転ディスクフレームの幾何的な作用によって、相応の研磨材が使用されていると例えばSiO2から成る結晶子が遊離し、上側と下側の研磨皿の間に搬送され、これによりシリコンディスクの上の掻傷の原因となることを阻止する。スプレーは有利には連続的にスーパクリーンウォータで実施することができるが、しかし研磨の間、短い時間中断されることができる。供給された水量は回転ディスクを介した研磨機への搬入によって、供給された研磨材が著しく薄められないように行なわれる。歯列又はピン列に上から又は傾斜した角で向けられたスプレーノズルの装備は研磨機の大きさに応じて行なわれる。この場合には全部で少なくとも1つのノズルが設けられる。例えば皿直径が約2mの両面研磨機のためには内に1から3まで、外に2から35までのノズルが有利である。
【0020】
研磨材の供給は本発明の枠では、閉じられた供給システムを介して行なわれる。このようなシステムは公知技術の開放した研磨材通路に較べて、晶出した研磨材でそれほど顕著なクラスト化をもたらさず、クラストが研磨皿の間で搬送されかつ半導体ディスクに掻傷を惹起すことを軽減するという利点を有している。上方の研磨皿に固定され、したがって一緒に回転し、例えばホース又は管によって上方の研磨皿を通して研磨材を研磨個所へ強制的に導くことを可能にする、閉じられた、圧力負荷された研磨材リング通路を使用する可能性が生じる。このような構成は面倒である。何故ならば研磨材は移動しない研磨機の中央部分における供給導管から、複雑な構造形式の回転導通路を通さなければリング通路へ導くことができないからである。
【0021】
より簡単で、したがって有利である構成は、閉じられてはいるが無圧に保たれたリング通路によって得られる。この場合、研磨材は機械側の供給装置から圧力負荷によってリング通路へかつ重力と遠心力とによりリング通路から、研磨皿の間へ流れる。この場合、上側の研磨皿と一緒に回転するリング通路は同様にリング形のカバーによってカバーされる。このカバーはリング通路とは異なって回転せず、特に有利には、水で充たされていると特に有利である液体シールを介して接触する。リング通路の内部に、例えば回転しないカバーの下面に固定された少なくとも1つのノズルを用いて、連続的に又は非連続的に液体、有利には水を吹込むことができる。しかしながらこれは必ずしも必要ではない。
【0022】
本実施例の枠内では、両面研磨ステップは専門家にとって公知の形式で実施される。有利には硬さが60と90ショアA硬さの間である市販のポリウレタン研磨布で研磨される。このポリウレタン研磨布には有利にはポリエステル繊維が加工されている。上側と下側の研磨皿の間に研磨材を最適に分配するためには、少なくとも上側の研磨布に通路のネットワークを設けておくと特に有利である。この通路は将棋盤状に5mm×5mmから50mm×50mmのセグメント寸法でかつ0.5から2mmの通路幅と深さで配置されていることができる。シリコンディスクの研磨の場合にはアルカリ添加によって調整された9から12のpH値を有する研磨材を連続的に供給するのが良い。このコロイドは特に有利にはSiO2の0.5から10重量%の水溶液から成り、かつ例えば水ガラスから沈降させられたかつ/又はSi(OH)4から熱分解で製作された珪酸を含むことができる。所定数の研磨走行のあとで、例えば1から6の研磨走行のあとで上側と下側の研磨布を回転ディスクの代りに挿入したブラシプレートで例えば2から10minの時間、スーパクリーンウォータを供給してブラッシングし、表面のガラス化を予防しかつ汚染粒子を除くことが望ましい。
【0023】
シリコンディスクからは研磨が終了したあとで場合によっては付着する研磨剤が掃除されかつシリコンディスクが乾燥され、次いで強く結束された光で表面掻傷が探査される。その結果に関連してディスク前面側を公知技術にしたがって表面研磨すること、例えばやわらかい研磨布を用いてSiO2をベースとしたアルカリ性の研磨材の助けを借りて表面研磨することが必要になることがある。同様に半導体材料、例えば同様にシリコンから成るエピタクシー被覆を施すことが望まれることもある。この被覆は本発明によって行なわれた両面研磨の直後に又は間挿された表面研磨の後で問題なく可能である。
【0024】
本発明による両面研磨プロセスは、最新の半導体構成部分の製造に対する要求を充たすシリコンから成る半導体ディスクの製造を可能にする。この場合、外側及び/又は内側の駆動環のスプレーと閉じられた研磨材の供給とを伴って研磨されると、生産されたディスク量が多い場合には掻傷に基づく不良品率は0.5から2%しか認められなかった。これは公知技術による方法に較べてコストの低下をもたらす。本発明の特徴のない公知技術による方法は本発明の方法に比較して掻傷に基づく不良品率は5%から20%であった。これは例えばディスクの廃棄又は費用のかかる後研磨による高い製造コストの原因となる。それにも拘わらず後研磨は成果の保証はなく、他の品質パラメータに対する負の影響のリスクを伴う。
【0025】
以下、図面に基づき実施例と比較例について説明する。
【0026】
【実施例と比較例】
実施例と比較例のためにはエッヂが丸面取りされた、研削(シリコン研削量90μm)された、濃縮された硝酸と硫酸との混合物にて酸エッチング(エッチング量20μm)された、生産寸法直径300mmと厚さ805μmのシリコンディスクが提供された。さらに5つの回転ディスクが図1にしたがって存在している。回転ディスクLは平均厚さ770μmの、ステンレスなクロム鋼から成る研磨された金属体1から成り、金属体1は半円形の切欠きから成る環状の歯環2を有している。この歯環2が図2に示されているように両面研磨機の外側と内側の駆動ピン環に係合して回転ディスクは回転させられる。それぞれ3つの、円形の、等間隔をおいて1つの円軌道に配置された切欠き3の内側はポリビニリデンディフルオリドから成るフレーム4をライニングとして有している。フレーム4は301mmの内径と回転ディスク体1と同じ厚さを有し、回転ディスク体とピンを介して結合されておりかつ半導体円板H、この場合にはシリコンディスクを受容するために役立つ。さらに回転ディスク体は研磨の間、研磨材の分布を改善する別の切欠き5を有している。
【0027】
シリコンディスクの研磨のためには市販の両面研磨機を使用した。この両面研磨機の寸法は図1に示した5つの回転ディスクLを同時に使用し、ひいては15のシリコンディスクを同時に研磨できるように設計されていた。図3には下側の、研磨布で覆われた皿7が、シリコンディスクHの装着された回転ディスクLと共に平面図で示されている。研磨機は外側の駆動ピン環9と内側のピン環10、いわゆる太陽歯車(サンギヤ)8を有している。外側の駆動ピン環9と内側のピン環10は逆向きに回転しかつ回転ディスクLを回転させる。これによりシリコンディスクHは研磨の間、遊星軌道上を移動させられる。ピン6は駆動装置9と10の対応するドリル孔内にねじ込まれかつ被せ嵌められたVA鋼から成るスリーブで覆われている。このスリーブは回転ディスクLの駆動中に自由に回転可能でかつ嵌合するカバーキャップですべり動くことが防止されている。研磨の間の回転ディスクLの側面との交番作用による摩滅は約1年の完全連続的な生産後にピン6のスリーブの簡単に実施できる交換を必要とする。
【0028】
図3と図4は実施例の記述に関するものである。本発明にとって特徴的なスプレーノズル11(図3においては見やすくするために拡大されかつ正しい投影で示されていない)は回転可能ではない機械体に固定されかつ垂線から約20°変位させられてそれぞれ30ml/minのスーパクリーンウォータが歯列にスプレーされるように配置されている。外側の駆動環9には4つのノズルが向けられかつ内側の歯環10には2つのノズルが向けられている。
【0029】
図4には図3のA−A線に沿った断面で本発明を実施するために使用された両面研磨機が示されている。図面においてハッチングされたすべての機械部分は研磨の間、回転する。この場合、ハッチングの方向は回転方向を示している。研磨布7aの貼着された下側の研磨皿7は研磨布12aの貼着された上側の研磨皿12とは反対方向に運動する。内側のピン環10のピン6を有する太陽歯車8はピン6を有する外側の駆動環9とは反対方向に移動する(明確にするために図4においてはシリコンディスクH、回転ディスクL、研磨布7a,12aとピン6は高低誇張して示してある)。
【0030】
本発明にとって特徴的である第2の特徴、閉じられた研磨材の供給の構成は、構成部分13から18までに認めることができる。公知技術による閉じられた研磨材添加ステーションにより準備された研磨材は例えば圧縮空気負荷を介し、研磨機の中心軸を通って導かれた回転しない供給装置を経て、側方の分岐部13で研磨材リング通路14へ導かれる。研磨材リング通路14は上側の研磨皿に固定され、研磨皿と一緒に研磨の間、回転する。研磨材リング通路14はそれぞれ1つの、環状の外側と内側の凹所16を有している。これらの凹所16は水並びに同様にリング状で、研磨機の中心部に固定された、回転しないカバー15を受容するために適している。
【0031】
図示されていない供給及び排出装置によって必要な場合に交換され得る、両方の凹所16内にある水は、研磨材供給装置13とカバー15とが回転せずかつ研磨材が回転する研磨材リング通路14内を移動する研磨の間、研磨材リング通路14内にある研磨材に対する周辺空気の干渉及びこれに伴う乾燥、その結果としての有害なSiO2結晶の形成を阻止する液体シールとして役立つ。研磨材は重力と回転に基づく遠心力との組合せにより多数の供給部、この実施例ではポリエチレンから成るホースへ達し、そこからポリエチレンで被覆された上側の研磨皿12に設けられた孔18を通ってシリコンディスクHに達する。この場合、供給部17と孔18は、研磨布7a,12aとの間に均等な研磨分布が達成されるように上側の研磨皿12に亘って分配されている。この場合には、数は研磨機の大きさに合わせられる。
【0032】
図5は比較例の構成に関するものであり、スプレーノズル11と液体シール16を有する研磨材リング通路カバー15とを特徴としていない公知技術の方法のための、それ以外構造的に同じである両面研削機を示している。
【0033】
両面研磨ステップはポリエステル繊維で補強された74ショアA硬さのポリウレタン布7a,12aで実施される。このポリウレタン布7a,12aは鋳鉄製の研磨皿7,12をクリーニングしたあとで押圧付着性の接着システムを用いて気泡が残らないように固定される。この場合、下側の研磨布7は平滑な表面を有し、上側の研磨布12の表面は幅1.5mmで深さ0.5mmである、円弧プロフィールを有する、30mmの等間隔で配置された、研削された通路から成る将棋盤のようなパターンを有している。15の300mmシリコンディスクの研磨はK2CO3及びKOH添加により11.2のpH値に調整された研磨材を使用して行なった。この研磨材はSiO2固形物の含有量が3重量%である沈降された珪酸から成るコロイドから成っている。この場合には5 l/minの研磨材が供給される。研磨のためには0.20barの研磨圧、20もしくは−20upmの研磨皿回転並びに15upmの回転ディスク回転及び1upmの回転ディスク並進が調節される。これによりそれぞれ40℃の皿温度で1.0μmの、シリコン研磨率が分あたり得られた。
【0034】
各研磨運転のシリコンディスクはシリコン30μmの研磨のあとで掃除されかつ乾燥させられる。300mmシリコンディスクの完全連続的な生産にて図4に示された本発明による構成を有する両面研磨機と公知技術にしたがった構成を有する図5に示された機械とを3カ月の時間帯に亘って運転した。この場合には両機械のそれぞれにて約25,000のディスクが研磨された。その際、研磨布は4回の研削運転ごとに6minの時間帯に亘って超純粋でブラッシングされた。すなわちこのためには回転ディスクLと同じ歯列2と同じ直径を有するが、ポリビニルクロリド(ポリ塩化ビニル)から成る厚さ15mmの基体から成り、直径それぞれ5mmを有する多数のナイロン剛毛束が植設された3つのブラシプレートが使用された。平均して400の研磨運転のあとで研磨布7a,12aは更新された。基準としては研磨率が0.9μm/minより小さな値に低下することを設定した。
【0035】
すべてのこのようにして研磨されたシリコンディスクは強く結束された光のもとで掻傷に対する視覚検査を行なった。このためには暗室を用いた。図4の研磨機で本発明にしたがって研磨された300mmシリコンディスクには1.4%の割合で掻傷が認められたのに対し、公知技術による図5に示された研磨機で研磨されたディスクには12.9%掻傷が認められた。
【図面の簡単な説明】
【図1】300mmシリコンディスクの両面研磨のための回転ディスクの概略的な平面図。
【図2】両面研磨機の外側のピン環における回転ディスクの係合を概略的に示した平面図。
【図3】実施例で使用されたような構成の15の300mmシリコンディスクを同時に研磨するための開放された両面研磨機の概略的な平面図。
【図4】図3に示した断面線A−Aに沿って実施例において使用されたような構造の両面研磨機を断面して示した図。
【図5】比較例で使用したような公知技術の両面研磨機の図4に相当する断面図。
【符号の説明】
1 金属体、 2 歯環、 3 切欠き、 4 フレーム、 5 切欠き、 6 ピン、 7 皿、 8 太陽歯車、 9 駆動ピン環、 10 ピン環、 11 スプレーノズル、 12 研磨皿、 13 分岐部、 14 研磨材リング通路、 15 カバー、 16 凹所、 17 供給部、 18 孔
Claims (14)
- 研磨材で覆われた2つの回転する上側の研磨皿と下側の研磨皿との間で、アルカリ性の研磨材をコロイド状の固形物質成分と共に供給して両面の研磨により半導体プレートを製造する方法であって、環状の歯列を有し、研磨機の対応する外側及び内側の歯列で回転させられる回転ディスクによって半導体プレートが案内される形式のものにおいて、
(イ)研磨機の両方の歯列の少なくとも一方に、主として水から成る液体を少なくとも一時的にスプレーすること、
(ロ)アルカリ性の研磨材を、閉鎖された供給装置のカバーされた研磨材リング通路から半導体プレートに連続的に供給すること、
以上(イ)、(ロ)の方法段階を同時に半導体プレートの研磨の間充たすことを特徴とする掻傷等の低減させられた両面研磨方法。 - 研磨材が主として0.5から10重量%のSiO2のコロイド溶液から成りかつ9〜12のpH値を有している、請求項1記載の方法。
- 半導体プレートから2〜50μmの総研磨量が研磨される、請求項1又は2記載の方法。
- 下側及び上側の研磨皿の研磨布が60〜90のショアA硬度を有しかつ少なくとも上側の研磨皿の研磨布が通路により中断された表面を有している、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 研磨機の歯列がピン歯列である、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- 前記回転ディスクがステンレスであるクローム鋼から成りかつ半導体プレートを受容するための切欠きにプラスチック内張りを有している、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 半導体プレートが取付けられた少なくとも3つの回転ディスクが研磨の間研磨機にある、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- 外側と内側の歯列に超純水をスプレーし、該スプレーを外側の歯列の少なくとも2個所と内側の歯列の少なくとも1個所とにおいて行なう、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
- 上側の研磨皿に固定されかつカバーされた、回転する研磨材リング通路を介して研磨材が無圧で半導体プレートに導かれる、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- 研磨材リング通路のカバーが一緒に回転せず、研磨材リング通路を主として水で充たされた液体シールにより外気に対してシールしている、請求項9記載の方法。
- 研磨しようとする半導体プレートが主としてシリコンから成り150mmから450mmの直径を有している、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
- 半導体プレートがシリコン単結晶体を鋸断し、次いでエッヂを丸面取りし、研削及びラッピングしかつ/又は湿式で化学エッチングすることで形成される、請求項11記載の方法。
- 半導体プレートを両面研磨する研磨機であって、研磨布で覆われた上側と下側の研磨皿、半導体プレートを受容する回転ディスク、回転ディスクを回転させるために外側の歯列と内側の歯列とを有する駆動装置を有する形式のものにおいて、前記歯列の少なくとも1つに液体をスプレーする手段と半導体プレートに研磨材を供給する閉じたシステムとを有しており、該システムがカバーされたリング通路を有していることを特徴とする研磨機。
- 歯列に液体をスプレーする手段がノズルとして構成されている、請求項13記載の研磨機。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10060697A DE10060697B4 (de) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | Doppelseiten-Polierverfahren mit reduzierter Kratzerrate und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE10060697.0 | 2000-12-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002217138A JP2002217138A (ja) | 2002-08-02 |
JP3648478B2 true JP3648478B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=7666048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001374878A Expired - Lifetime JP3648478B2 (ja) | 2000-12-07 | 2001-12-07 | 掻傷率の低減させられた両面研磨方法及び該方法を実施する装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6645862B2 (ja) |
JP (1) | JP3648478B2 (ja) |
DE (1) | DE10060697B4 (ja) |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10159848B4 (de) * | 2001-12-06 | 2004-07-15 | Siltronic Ag | Vorrichtung zur beidseitigen Bearbeitung von Werkstücken |
DE10159833C1 (de) | 2001-12-06 | 2003-06-18 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Halbleiterscheiben |
US6899595B2 (en) * | 2002-03-29 | 2005-05-31 | Maurice J. Moriarty | Seal assembly manufacturing methods and seal assemblies manufactured thereby |
DE10250823B4 (de) * | 2002-10-31 | 2005-02-03 | Siltronic Ag | Läuferscheibe und Verfahren zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung von Werkstücken |
DE10255048C5 (de) * | 2002-11-26 | 2008-11-27 | Cnh Baumaschinen Gmbh | Hydrostatischer Mehrmotorenantrieb |
DE10307571A1 (de) * | 2003-02-22 | 2004-09-02 | Steris Gmbh | Einrichtung mit einer Stellfläche |
JP2004283929A (ja) * | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ウエーハ保持用キャリア並びにそれを用いた両面研磨装置及びウエーハの両面研磨方法 |
US20060138681A1 (en) * | 2004-12-27 | 2006-06-29 | Asml Netherlands B.V. | Substrate and lithography process using the same |
JP2006231470A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Speedfam Co Ltd | 両面ポリッシュ加工機の定寸方法及び定寸装置 |
JP2006231471A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Speedfam Co Ltd | 両面ポリッシュ加工機とその定寸制御方法 |
JP2007021680A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ウエーハの両面研磨方法 |
DE102005034119B3 (de) * | 2005-07-21 | 2006-12-07 | Siltronic Ag | Verfahren zum Bearbeiten einer Halbleiterscheibe, die in einer Aussparung einer Läuferscheibe geführt wird |
JP4801437B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2011-10-26 | 昭和電工株式会社 | 研磨装置 |
DE102006032455A1 (de) * | 2006-07-13 | 2008-04-10 | Siltronic Ag | Verfahren zum gleichzeitigen beidseitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben sowie Halbleierscheibe mit hervorragender Ebenheit |
JP2010510083A (ja) | 2006-11-21 | 2010-04-02 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | ラッピングキャリア及びラッピング方法 |
JP2009039827A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Fujitsu Ltd | 研磨装置、基板及び電子機器の製造方法 |
JP5076723B2 (ja) * | 2007-08-09 | 2012-11-21 | 富士通株式会社 | 研磨装置、基板及び電子機器の製造方法 |
JP2009289925A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Sumco Corp | 半導体ウェーハの研削方法、研削用定盤および研削装置 |
JP2009285768A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Sumco Corp | 半導体ウェーハの研削方法および研削装置 |
JP2009302338A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Sumco Corp | ウェーハの研磨方法および該方法により製造されるウェーハ |
DE102009038942B4 (de) * | 2008-10-22 | 2022-06-23 | Peter Wolters Gmbh | Vorrichtung zur beidseitigen Bearbeitung von flachen Werkstücken sowie Verfahren zur gleichzeitigen beidseitigen Material abtragenden Bearbeitung mehrerer Halbleiterscheiben |
DE102009009497A1 (de) * | 2009-02-18 | 2010-07-08 | Siltronic Ag | Läuferscheibe zum Halten von Halbleiterscheiben während einer beidseitigen Politur der Halbleiterscheiben |
DE102009025242B4 (de) * | 2009-06-17 | 2013-05-23 | Siltronic Ag | Verfahren zum beidseitigen chemischen Schleifen einer Halbleiterscheibe |
KR101209271B1 (ko) * | 2009-08-21 | 2012-12-06 | 주식회사 엘지실트론 | 양면 연마 장치와 양면 연마 장치용 캐리어 |
DE102009048436B4 (de) * | 2009-10-07 | 2012-12-20 | Siltronic Ag | Verfahren zum Schleifen einer Halbleiterscheibe |
DE102009058436A1 (de) | 2009-12-16 | 2011-01-20 | Siltronic Ag | Verfahren zur beidseitigen Politur einer Halbleiterscheibe |
JP5505713B2 (ja) * | 2010-04-26 | 2014-05-28 | 株式会社Sumco | 研磨液分配装置及びこれを備えた研磨装置 |
DE102010043627A1 (de) | 2010-11-09 | 2012-05-10 | Siltronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Poliertüchern |
JP5671735B2 (ja) * | 2011-01-18 | 2015-02-18 | 不二越機械工業株式会社 | 両面研磨装置 |
JP5741497B2 (ja) * | 2012-02-15 | 2015-07-01 | 信越半導体株式会社 | ウェーハの両面研磨方法 |
CN104380439B (zh) * | 2012-06-25 | 2016-09-07 | 胜高股份有限公司 | 工件研磨方法及工件研磨装置 |
DE102013200072A1 (de) | 2013-01-04 | 2014-07-10 | Siltronic Ag | Läuferscheibe und Verfahren zur gleichzeitig beidseitigen Politur von Halbleiterscheiben |
KR101660898B1 (ko) * | 2014-08-13 | 2016-09-28 | 주식회사 엘지실트론 | 슬러리 공급 장치 및 이를 포함하는 연마 장치 |
KR101572103B1 (ko) * | 2014-09-11 | 2015-12-04 | 주식회사 엘지실트론 | 웨이퍼 연마 장치 |
CN104308719A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-28 | 无锡康柏斯机械科技有限公司 | 一种研磨机的控制系统 |
MY186276A (en) * | 2015-05-13 | 2021-07-02 | Shinetsu Chemical Co | Method for producing substrates |
JP6707831B2 (ja) * | 2015-10-09 | 2020-06-10 | 株式会社Sumco | 研削装置および研削方法 |
CN112847088B (zh) * | 2021-01-06 | 2022-08-30 | 江西省富煌钢构有限公司 | 一种可移动式钢结构除锈装置 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3524978A1 (de) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Wacker Chemitronic | Verfahren zum beidseitigen abtragenden bearbeiten von scheibenfoermigen werkstuecken, insbesondere halbleiterscheiben |
CA1290273C (en) * | 1986-08-28 | 1991-10-08 | Roy Holbrook | Apparatus and methods for microorganism culture and testing |
US4974370A (en) * | 1988-12-07 | 1990-12-04 | General Signal Corp. | Lapping and polishing machine |
US5081421A (en) * | 1990-05-01 | 1992-01-14 | At&T Bell Laboratories | In situ monitoring technique and apparatus for chemical/mechanical planarization endpoint detection |
US5595529A (en) * | 1994-03-28 | 1997-01-21 | Speedfam Corporation | Dual column abrading machine |
JPH07297195A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-10 | Speedfam Co Ltd | 半導体装置の平坦化方法及び平坦化装置 |
US5643405A (en) * | 1995-07-31 | 1997-07-01 | Motorola, Inc. | Method for polishing a semiconductor substrate |
MY129961A (en) * | 1996-02-01 | 2007-05-31 | Shinetsu Handotai Kk | Double side polishing machine and method of polishing opposite sides of a workpiece using the same |
SG54606A1 (en) * | 1996-12-05 | 1998-11-16 | Fujimi Inc | Polishing composition |
US6056632A (en) * | 1997-02-13 | 2000-05-02 | Speedfam-Ipec Corp. | Semiconductor wafer polishing apparatus with a variable polishing force wafer carrier head |
DE59803338D1 (de) * | 1997-04-17 | 2002-04-18 | Merck Patent Gmbh | Pufferlösungen für suspensionen, verwendbar zum chemisch-mechanischen polieren |
DE19715974A1 (de) * | 1997-04-17 | 1998-10-22 | Merck Patent Gmbh | Versorgungssystem für Chemikalien und dessen Verwendung |
US6083419A (en) * | 1997-07-28 | 2000-07-04 | Cabot Corporation | Polishing composition including an inhibitor of tungsten etching |
US6080042A (en) * | 1997-10-31 | 2000-06-27 | Virginia Semiconductor, Inc. | Flatness and throughput of single side polishing of wafers |
US6102784A (en) * | 1997-11-05 | 2000-08-15 | Speedfam-Ipec Corporation | Method and apparatus for improved gear cleaning assembly in polishing machines |
US5944591A (en) * | 1998-01-15 | 1999-08-31 | Chen; Alex Y. | Sure-seal rolling pin assembly |
JPH11226863A (ja) * | 1998-02-10 | 1999-08-24 | Speedfam Co Ltd | 加工液除去機構付き平面研磨装置及び加工液除去方法 |
JP4163785B2 (ja) * | 1998-04-24 | 2008-10-08 | スピードファム株式会社 | 研磨用組成物及び研磨加工方法 |
JP3329288B2 (ja) * | 1998-11-26 | 2002-09-30 | 信越半導体株式会社 | 半導体ウエーハおよびその製造方法 |
JP2000190208A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-11 | Memc Kk | 研磨用キャリアーの保管方法 |
JP2000193423A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Tdk Corp | 膜厚測定方法、研磨方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法、並びに薄膜磁気ヘッド形成用基板 |
DE19905737C2 (de) * | 1999-02-11 | 2000-12-14 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit verbesserter Ebenheit |
DE10023002B4 (de) * | 2000-05-11 | 2006-10-26 | Siltronic Ag | Satz von Läuferscheiben sowie dessen Verwendung |
-
2000
- 2000-12-07 DE DE10060697A patent/DE10060697B4/de not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-11-20 US US09/989,550 patent/US6645862B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-07 JP JP2001374878A patent/JP3648478B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002217138A (ja) | 2002-08-02 |
US6645862B2 (en) | 2003-11-11 |
US20020115387A1 (en) | 2002-08-22 |
DE10060697A1 (de) | 2002-06-27 |
DE10060697B4 (de) | 2005-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3648478B2 (ja) | 掻傷率の低減させられた両面研磨方法及び該方法を実施する装置 | |
JP3999587B2 (ja) | 半導体ウェーハを同時に両面で材料除去加工するための方法 | |
US5860181A (en) | Method of and apparatus for cleaning workpiece | |
KR100428881B1 (ko) | 폴리싱포의폴리싱표면의드레싱방법및드레싱장치 | |
TWI333259B (en) | Edge removal of silicon-on-insulator transfer wafer | |
US5611943A (en) | Method and apparatus for conditioning of chemical-mechanical polishing pads | |
EP0537627B1 (en) | Semiconductor wafer planarization | |
EP1181134B1 (en) | Method for cleaning a chemical mechanical polishing pad | |
JP6366614B2 (ja) | 研磨パッドをドレッシングするための方法 | |
JP3770752B2 (ja) | 半導体装置の製造方法及び加工装置 | |
JP2011216887A (ja) | 半導体ウェハの両面研磨のための方法 | |
US20110065365A1 (en) | Grinding method and grinding apparatus for polishing pad for use in double-side polishing device | |
JP2003211355A (ja) | ポリッシング装置及びドレッシング方法 | |
JPH02269553A (ja) | ポリッシング方法およびポリッシング装置 | |
KR100690098B1 (ko) | 반도체 웨이퍼의 연마방법 및 반도체 웨이퍼의 연마장치 | |
KR100773190B1 (ko) | 가동 연마 시트를 이용한 화학 기계 연마 장치 및 방법 | |
KR20020023131A (ko) | 실리콘웨이퍼의 연마방법 | |
TW412460B (en) | A cleaning/buffing apparatus for use in a wafer processing device | |
JP3767787B2 (ja) | 研磨装置及びその方法 | |
US6878045B2 (en) | Ultrasonic conditioning device cleaner for chemical mechanical polishing systems | |
CN108290268B (zh) | 晶圆的双面研磨方法 | |
JPH07201786A (ja) | 化合物半導体基板の研磨方法と研磨装置 | |
TWI777632B (zh) | 用於清潔墊調節器頭的工具及方法 | |
JP2003529924A (ja) | 固定研磨材基板の製造とウエハの研磨とを単一の処理経路中で行なう方法及び装置 | |
JP2010135524A (ja) | 研削加工されたシリコン基盤の洗浄方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040206 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20040506 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20040511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040802 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040825 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041118 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20041201 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050214 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3648478 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080218 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090218 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100218 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110218 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120218 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130218 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130218 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |