JP5414377B2 - Polishing pad - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被研磨物を研磨する研磨面に複数の溝が形成された研磨パッドに関する。   The present invention relates to a polishing pad having a plurality of grooves formed on a polishing surface for polishing an object to be polished such as a semiconductor wafer.

例えば、半導体デバイスの製造プロセスにおいて優れた平坦性を有する表面を形成することができる研磨方法として、化学的機械的研磨法、所謂ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）が広く採用されている。   For example, a chemical mechanical polishing method, so-called CMP (Chemical Mechanical Polishing), is widely adopted as a polishing method capable of forming a surface having excellent flatness in a semiconductor device manufacturing process.

近年、半導体デバイスの小型化、薄型化の要請から、半導体ウエーハの薄型化が要求されている。このため、半導体ウエーハの裏面を砥石などで機械的に研削加工した後、この研削により生じた研削歪の除去や抗折強度の向上を目的として、研削後の半導体ウエーハの裏面をＣＭＰによって研磨加工している。   In recent years, there has been a demand for thinner semiconductor wafers due to demands for smaller and thinner semiconductor devices. For this reason, after mechanically grinding the backside of the semiconductor wafer with a grindstone, etc., the backside of the semiconductor wafer after grinding is polished by CMP for the purpose of removing grinding distortion caused by this grinding and improving the bending strength. doing.

ＣＭＰは、研磨パッドと被研磨物との間に研磨液（スラリー）を供給しつつ研磨パッドと被研磨物とをそれぞれ回転させながら相対的に摺動させることで遂行される（例えば、特開平３−２４８５３２号公報参照）。   CMP is performed by relatively sliding the polishing pad and the object to be rotated while supplying a polishing liquid (slurry) between the polishing pad and the object to be polished (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei. No. 3-248532).

研磨パッドとしては一般的に不織布が使用され、例えばシリカなどの遊離砥粒を含んだ研磨液（スラリー）を供給しながら半導体ウエーハ等の被研磨物の表面を研磨する。しかし、遊離砥粒を含む研磨液を使用したＣＭＰでは、大部分の遊離砥粒が研磨に寄与することなく廃液中に残存してしまうので、廃液処理が困難であるという問題がある。また、研磨時の砥粒の消費量は、通常砥粒全体の３〜４％程度であることから、大部分の砥粒が研磨に寄与することなく無駄に消費されてしまうという問題もある。   A nonwoven fabric is generally used as the polishing pad, and the surface of an object to be polished such as a semiconductor wafer is polished while supplying a polishing liquid (slurry) containing free abrasive grains such as silica. However, in CMP using a polishing liquid containing free abrasive grains, there is a problem that waste liquid treatment is difficult because most of the free abrasive grains remain in the waste liquid without contributing to polishing. Moreover, since the consumption of abrasive grains during polishing is usually about 3 to 4% of the entire abrasive grains, there is also a problem that most of the abrasive grains are wasted without contributing to polishing.

これらの問題を解決するために、遊離砥粒を含有しない研磨液（例えばアルカリ溶液）と研磨パッドに砥粒を含有させた固定砥粒研磨パッドとを使用したＣＭＰが、例えば特開２００５−１２９６４４号公報で提案されている。   In order to solve these problems, CMP using a polishing liquid that does not contain free abrasive grains (for example, an alkaline solution) and a fixed abrasive polishing pad in which abrasive grains are contained in the polishing pad is disclosed, for example, in JP-A-2005-129644. Proposed in the Gazette.

ＣＭＰにおいては、研磨パッドと研磨液との性状によっては研磨結果が大きく左右されることが知られている。そして、特開平１１−７０４６３号公報や特開平８−２１６０２９号公報には、研磨パッドの研磨面に複数の溝を設けて研磨液を研磨面に均一に供給することで、研磨速度や研磨結果を向上させる技術が開示されている。   In CMP, it is known that the polishing result depends greatly on the properties of the polishing pad and the polishing liquid. In JP-A-11-70463 and JP-A-8-216029, by providing a plurality of grooves on the polishing surface of the polishing pad and uniformly supplying the polishing liquid to the polishing surface, the polishing rate and the polishing result are obtained. A technique for improving the above is disclosed.

特開平３−２４８５３２号公報JP-A-3-248532 特開２００５−１２９６４４号公報JP 2005-129644 A 特開平１１−７０４６３号公報JP-A-11-70463 特開平８−２１６０２９号公報JP-A-8-216029

ところが、研磨面に複数の溝が形成された研磨パッドを用いて半導体ウエーハ等の被研磨物を研磨すると、被研磨物の外周部分に欠け（エッジチッピング）が発生するという問題が生じる。   However, when an object to be polished such as a semiconductor wafer is polished using a polishing pad having a plurality of grooves formed on the polishing surface, there arises a problem that chipping (edge chipping) occurs in the outer peripheral portion of the object to be polished.

研磨パッドと被研磨物とは所定の押圧力を付与されつつ互いに当接され、相対的に摺動して研磨が遂行されるが、溝を画成する側壁と研磨面とが交差して形成される溝のエッジ部分が被研磨物の外周部分を通過する際に、被研磨物の外周部分と衝突することでエッジチッピングを発生させる。   The polishing pad and the object to be polished are brought into contact with each other while being applied with a predetermined pressing force, and are relatively slid to perform polishing, but the side wall defining the groove and the polishing surface are formed to intersect each other. When the edge portion of the groove to be passed through the outer peripheral portion of the object to be polished, edge chipping is generated by colliding with the outer peripheral portion of the object to be polished.

被研磨物の外周にエッジチッピングが発生すると、搬送やハンドリング時にエッジチッピングを起点に被研磨物が破損する恐れがあり、非常に重大な問題となる。   If edge chipping occurs on the outer periphery of the object to be polished, the object to be polished may be damaged starting from the edge chipping during conveyance or handling, which is a very serious problem.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被研磨物の外周部分に発生する欠けを低減可能な研磨パッドを提供することである。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a polishing pad capable of reducing chipping generated in the outer peripheral portion of an object to be polished.

本発明によると、被研磨物を研磨する研磨面に複数の溝が形成された研磨パッドであって、前記複数の溝のうち少なくとも一部の溝の該研磨パッドの回転方向後側のエッジ部に、被研磨物と該溝のエッジ部との衝突を緩衝する緩衝部が形成されており、前記研磨面を画成する研磨パッドは少なくとも砥粒と、該砥粒を結合する結合材とを含み、前記緩衝部は砥粒を含有しないことを特徴とする研磨パッドが提供される。 According to the present invention, a polishing pad having a plurality of grooves formed on a polishing surface for polishing an object to be polished, wherein at least a part of the plurality of grooves is an edge portion on the rear side in the rotation direction of the polishing pad. In addition, a buffer portion for buffering the collision between the object to be polished and the edge portion of the groove is formed, and the polishing pad that defines the polishing surface includes at least abrasive grains and a binder that binds the abrasive grains. In addition, a polishing pad is provided in which the buffer portion does not contain abrasive grains .

好ましくは、前記複数の溝は、放射状、同心円状、格子状、又はシリンドリカル形状の何れかの形状をしている。   Preferably, the plurality of grooves have a radial shape, a concentric circular shape, a lattice shape, or a cylindrical shape.

好ましくは、前記研磨パッドは、中央に研磨液供給源に接続される研磨液供給貫通孔を備え、前記複数の溝は、一端が該研磨液供給貫通孔に連通して該研磨パッドの外周方向に延伸する複数の放射状溝と、同心状に形成された複数の同心円形溝とを含み、該放射状溝の他端は、少なくとも複数の該同心円形溝のうち最外周の円形溝に至るように形成され、該各放射状溝の該研磨パッドの回転方向後側のエッジ部に前記緩衝部が形成されている。   Preferably, the polishing pad includes a polishing liquid supply through-hole connected to a polishing liquid supply source in the center, and one end of each of the plurality of grooves communicates with the polishing liquid supply through-hole, and the outer peripheral direction of the polishing pad. And a plurality of concentric circular grooves formed concentrically, and the other end of the radial groove reaches at least the outermost circular groove among the plurality of concentric circular grooves. The buffer portion is formed at an edge portion of each radial groove on the rear side in the rotation direction of the polishing pad.

本発明によると、研磨面に形成された複数の溝のうち、少なくとも一部の溝の研磨パッドの回転方向の後側エッジ部に緩衝部が形成されているため、被研磨物と溝のエッジ部との衝突を緩衝することができ、被研磨物の外周部分に発生する欠けを低減することができる。   According to the present invention, since the buffer portion is formed at the rear edge portion in the rotation direction of the polishing pad of at least some of the plurality of grooves formed on the polishing surface, the object to be polished and the edge of the groove It is possible to buffer the collision with the part, and it is possible to reduce the chip generated in the outer peripheral part of the object to be polished.

本発明の研磨パッドを装着するのに適した研磨装置の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a polishing apparatus suitable for mounting the polishing pad of the present invention. インゴットから切り出された半導体ウエーハの斜視図である。It is a perspective view of the semiconductor wafer cut out from the ingot. 図３（Ａ）は本発明第１実施形態の研磨パッドの断面図、図３（Ｂ）は第１実施形態の研磨パッドの底面図である。FIG. 3A is a sectional view of the polishing pad according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a bottom view of the polishing pad according to the first embodiment. 研磨時に研磨パッドと被研磨物とが反対方向に回転する場合の第１実施形態の研磨パッドの底面図である。It is a bottom view of the polishing pad of 1st Embodiment when a polishing pad and a to-be-polished object rotate in the opposite direction at the time of grinding | polishing. 図５（Ａ）は本発明第２実施形態の研磨パッドの断面図、図５（Ｂ）は第２実施形態の研磨パッドの底面図である。FIG. 5A is a cross-sectional view of the polishing pad of the second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a bottom view of the polishing pad of the second embodiment. 図６（Ａ）は第２実施形態の研磨パッドの放射状溝部分の拡大断面図、図６（Ｂ）は放射状溝部分の他の実施形態を示す拡大断面図である。FIG. 6A is an enlarged cross-sectional view of a radial groove portion of the polishing pad of the second embodiment, and FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the radial groove portion. 本発明第３実施形態の研磨パッドの底面図である。It is a bottom view of the polishing pad of 3rd Embodiment of this invention. 本発明第４実施形態の研磨パッドの底面図である。It is a bottom view of the polishing pad of 4th Embodiment of this invention. 研磨パッドと被研磨物との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a polishing pad and a to-be-polished object. 本発明の研磨パッドを使用してチャックテーブルに保持された半導体ウエーハを研磨している様子を示す側面図である。It is a side view which shows a mode that the semiconductor wafer hold | maintained at the chuck table using the polishing pad of this invention is grind | polished.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の研磨パッドを装着するのに適した研磨装置２の斜視図を示している。４は研磨装置２のハウジングであり、ハウジング４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に延びる一対のガイドレール（１本のみ図示）８が固定されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a perspective view of a polishing apparatus 2 suitable for mounting the polishing pad of the present invention. Reference numeral 4 denotes a housing of the polishing apparatus 2, and a column 6 is erected on the rear side of the housing 4. A pair of guide rails (only one is shown) 8 extending in the vertical direction is fixed to the column 6.

この一対のガイドレール８に沿って研磨ユニット（研磨手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研磨ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。   A polishing unit (polishing means) 10 is mounted along the pair of guide rails 8 so as to be movable in the vertical direction. The polishing unit 10 is attached to a moving base 12 whose housing 20 moves in the vertical direction along a pair of guide rails 8.

研磨ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ２２と、スピンドルの先端に固定された研磨パッド２６を有する研磨ホイール２４を含んでいる。   The polishing unit 10 includes a housing 20, a spindle (not shown) rotatably accommodated in the housing 20, a servo motor 22 that rotationally drives the spindle, and a polishing wheel 24 having a polishing pad 26 fixed to the tip of the spindle. Contains.

研磨ユニット１０は、研磨ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成される研磨ユニット移動機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。   The polishing unit 10 includes a polishing unit moving mechanism 18 including a ball screw 14 and a pulse motor 16 that move the polishing unit 10 up and down along a pair of guide rails 8. When the pulse motor 16 is pulse-driven, the ball screw 14 rotates and the moving base 12 is moved in the vertical direction.

ハウジング４の中間部分には保持テーブル機構（チャックテーブル機構）２８が配設されており、保持テーブル機構２８は図示しない保持テーブル移動機構によりＹ軸方向に移動される。３０は保持テーブル機構をカバーする蛇腹である。   A holding table mechanism (chuck table mechanism) 28 is disposed at an intermediate portion of the housing 4, and the holding table mechanism 28 is moved in the Y-axis direction by a holding table moving mechanism (not shown). Reference numeral 30 denotes a bellows that covers the holding table mechanism.

ハウジング４の前側部分には、第１のウエーハカセット３２と、第２のウエーハカセット３４と、ウエーハ搬送ロボット３６と、複数の位置決めピン４０を有する位置決め機構３８と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）４２と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）４４と、スピナユニット４６が配設されている。   In the front portion of the housing 4, a first wafer cassette 32, a second wafer cassette 34, a wafer transfer robot 36, a positioning mechanism 38 having a plurality of positioning pins 40, and a wafer carry-in mechanism (loading arm) 42 are provided. A wafer unloading mechanism (unloading arm) 44 and a spinner unit 46 are disposed.

また、ハウジング４の概略中央部には、保持テーブル機構２８を洗浄する洗浄水噴射ノズル４８が設けられている。この洗浄水噴射ノズル４８は、保持テーブル機構２８が装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域に位置付けられた状態において、保持テーブル機構２８に向かって洗浄水を噴射する。   Further, a cleaning water spray nozzle 48 for cleaning the holding table mechanism 28 is provided at the approximate center of the housing 4. The cleaning water spray nozzle 48 sprays cleaning water toward the holding table mechanism 28 in a state where the holding table mechanism 28 is positioned in the wafer loading / unloading area on the front side of the apparatus.

図２を参照すると、本発明の研磨パッドによる研磨対象となる被加工物の一例である半導体ウエーハ５０の斜視図が示されている。この半導体ウエーハ５０は、インゴットから切り出されたアズスライスウエーハであり、約７００μｍの厚みを有している。このような半導体ウエーハ５０上にＩＣ，ＬＳＩ等の回路を形成する前に、半導体ウエーハ５０の表面及び裏面を本発明の研磨パッドにより研磨する。   Referring to FIG. 2, there is shown a perspective view of a semiconductor wafer 50 as an example of a workpiece to be polished by the polishing pad of the present invention. This semiconductor wafer 50 is an as-sliced wafer cut out from an ingot, and has a thickness of about 700 μm. Before forming a circuit such as an IC or LSI on such a semiconductor wafer 50, the front and back surfaces of the semiconductor wafer 50 are polished with the polishing pad of the present invention.

図３（Ａ）を参照すると、本発明第１実施形態の研磨パッド２６の断面図が示されている。図３（Ｂ）は第１実施形態の研磨パッド２６の底面図である。図３（Ａ）に示した断面図は、図３（Ｂ）の３Ａ−３Ａ線断面である。   Referring to FIG. 3A, a cross-sectional view of the polishing pad 26 of the first embodiment of the present invention is shown. FIG. 3B is a bottom view of the polishing pad 26 of the first embodiment. The cross-sectional view shown in FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line 3A-3A in FIG.

研磨パッド２６は、研磨面５６ａと該研磨面５６ａの反対側の非研磨面５６ｂを有する円盤状の研磨層５６と、該研磨層５６上に例えばアクリル系の両面テープ等で貼り合わされた円盤状の緩衝層５２とから構成される。   The polishing pad 26 includes a disc-like polishing layer 56 having a polishing surface 56a and a non-polishing surface 56b opposite to the polishing surface 56a, and a disc-like shape bonded on the polishing layer 56 with, for example, an acrylic double-sided tape. Buffer layer 52.

好ましくは、研磨層５６はシリカを発泡ウレタンで結合した固定砥粒型研磨層であり、緩衝層５２はフェルトから構成される。緩衝層５２は、研磨層５６より軟質のウレタンや、不織布等から構成してもよい。   Preferably, the polishing layer 56 is a fixed abrasive type polishing layer in which silica is bonded with foamed urethane, and the buffer layer 52 is made of felt. The buffer layer 52 may be made of urethane, nonwoven fabric, or the like that is softer than the polishing layer 56.

緩衝層５２にはその中心に研磨液供給源６４（図１０参照）に接続される研磨液供給貫通孔５４が形成されている。図３（Ｂ）を参照すると明らかなように、研磨層５６には、一端が緩衝層５２の研磨液供給貫通孔５４に連通して研磨層５６の外周方向に放射状に伸長する複数の放射状溝５８が形成されている。放射状溝５８の数は４〜３２本の範囲内が好ましく、更に好ましくは１６〜３２本である。   A polishing liquid supply through hole 54 connected to a polishing liquid supply source 64 (see FIG. 10) is formed at the center of the buffer layer 52. As apparent from FIG. 3B, the polishing layer 56 has a plurality of radial grooves whose one ends communicate with the polishing liquid supply through hole 54 of the buffer layer 52 and extend radially in the outer circumferential direction of the polishing layer 56. 58 is formed. The number of the radial grooves 58 is preferably in the range of 4 to 32, more preferably 16 to 32.

研磨層５６には更に、同心状に形成された複数の円形溝５６が形成されている。同心円形溝６０のピッチは、２〜２０ｍｍが好ましく、更に好ましくは２〜１０ｍｍである。例えば、溝間のピッチが２ｍｍの場合には、円形溝６０の幅は１ｍｍとする。   The polishing layer 56 further includes a plurality of circular grooves 56 formed concentrically. The pitch of the concentric circular grooves 60 is preferably 2 to 20 mm, and more preferably 2 to 10 mm. For example, when the pitch between the grooves is 2 mm, the width of the circular groove 60 is 1 mm.

図３（Ｂ）で矢印Ａは研磨時の研磨パッド２６の回転方向、矢印Ｂは半導体ウエーハ５０の回転方向である。各放射状溝５８の研磨パッド２６の回転方向後側のエッジ部には、半導体ウエーハ５０と放射状溝５８のエッジ部との衝突を緩衝する緩衝部６２が形成されている。   In FIG. 3B, arrow A indicates the direction of rotation of the polishing pad 26 during polishing, and arrow B indicates the direction of rotation of the semiconductor wafer 50. A buffer portion 62 that cushions the collision between the semiconductor wafer 50 and the edge portion of the radial groove 58 is formed at the edge portion of each radial groove 58 on the rear side in the rotation direction of the polishing pad 26.

緩衝部６２は、例えば図６（Ａ）に示すように軟質のウレタン６２から形成する。図６（Ａ）の実施形態では、放射状溝５８の両側壁部に緩衝部６２が形成されているが、第１実施形態の研磨パッド２６では、研磨パッド２６の回転方向後側の放射状溝５８の側壁部のみに緩衝部６２を形成する。   The buffer portion 62 is formed of soft urethane 62 as shown in FIG. 6 (A), for example. In the embodiment of FIG. 6A, the buffer portions 62 are formed on both side walls of the radial groove 58, but in the polishing pad 26 of the first embodiment, the radial groove 58 on the rear side in the rotational direction of the polishing pad 26. The buffer part 62 is formed only on the side wall part.

放射状溝５８、同心円形溝６０及び緩衝部６２の形成方法は例えば以下の通りである。まず、放射状溝５８及び円形溝６０の形成されていない研磨層５６を緩衝層５２に両面テープ等で貼り付ける。   The formation method of the radial groove | channel 58, the concentric circular groove | channel 60, and the buffer part 62 is as follows, for example. First, the polishing layer 56 in which the radial grooves 58 and the circular grooves 60 are not formed is attached to the buffer layer 52 with a double-sided tape or the like.

次いで、研磨層５６に切削又はフライス加工によって複数の放射状の溝を形成して、各溝内に軟質のウレタンを注入して硬化させる。その後、軟質のウレタン部分に一方の側壁の緩衝部となる軟質のウレタンを残して放射状溝５８を形成する。次いで、同心状円形溝６０を形成する。   Next, a plurality of radial grooves are formed in the polishing layer 56 by cutting or milling, and soft urethane is injected into each groove and cured. Thereafter, the radial grooves 58 are formed by leaving the soft urethane serving as a buffer portion on one side wall in the soft urethane portion. Next, concentric circular grooves 60 are formed.

研磨層５６の研磨面は射出成形、圧縮プレス等によって形成される。上述したように、溝は切削又はフライス加工によって形成されるが、液圧、空圧プレスによってプレス加工で形成してもよい。研磨層５６はシリカを発泡ウレタンで結合した固定砥粒型研磨層から構成されるが、緩衝部６２は砥粒を含有しない軟質ウレタンから形成される。   The polishing surface of the polishing layer 56 is formed by injection molding, compression press or the like. As described above, the groove is formed by cutting or milling, but may be formed by pressing by hydraulic or pneumatic press. The polishing layer 56 is composed of a fixed abrasive type polishing layer in which silica is bonded with foamed urethane, while the buffer portion 62 is made of soft urethane containing no abrasive grains.

研磨液供給源６４から供給された研磨液は、緩衝層５２の研磨液供給貫通孔５４を介して研磨層５６の放射状溝５８に供給され、その一部が研磨層５６の研磨面５６ａに形成された同心状円形溝６０内に滞留しつつ研磨面５６ａ全面に均一に供給されるとともに、半導体ウエーハ等の被研磨物表面に供給される。   The polishing liquid supplied from the polishing liquid supply source 64 is supplied to the radial groove 58 of the polishing layer 56 through the polishing liquid supply through hole 54 of the buffer layer 52, and a part thereof is formed on the polishing surface 56 a of the polishing layer 56. While staying in the concentric circular groove 60, it is uniformly supplied to the entire polishing surface 56a and supplied to the surface of an object to be polished such as a semiconductor wafer.

図３に示した第１実施形態では、各放射状溝５８の外周端は最外周の円形溝６０で終端しているが、放射状溝５８を研磨層５６の最外周まで伸長させるようにしてもよい。この場合には、研磨液は放射状溝５８の最外周からも被研磨物表面に供給される。   In the first embodiment shown in FIG. 3, the outer peripheral ends of the radial grooves 58 are terminated by the outermost circular groove 60. However, the radial grooves 58 may be extended to the outermost periphery of the polishing layer 56. . In this case, the polishing liquid is also supplied to the surface of the object to be polished from the outermost periphery of the radial groove 58.

好ましい研磨液は、例えば、遊離砥粒を含まないアルカリ溶液（例えばｐＨ１２．５）であり、アンモニア水溶液とエチレンジアミン四酢酸などを所定割合で混合して生成される混合液を使用する。   A preferable polishing liquid is, for example, an alkaline solution (for example, pH 12.5) that does not contain free abrasive grains, and a mixed liquid produced by mixing an aqueous ammonia solution and ethylenediaminetetraacetic acid at a predetermined ratio is used.

図４を参照すると、上述した第１実施形態の研磨パッド２６の研磨時の変形例が示されている。本変形例では、研磨時における半導体ウエーハ５０の矢印Ｂで示される回転方向を矢印Ａで示される研磨パッド２６の回転方向と逆方向に設定している。   Referring to FIG. 4, there is shown a modified example of the polishing pad 26 of the first embodiment described above during polishing. In this modification, the rotation direction indicated by the arrow B of the semiconductor wafer 50 during polishing is set to be opposite to the rotation direction of the polishing pad 26 indicated by the arrow A.

本変形例でも、研磨パッド２６の放射状溝５８の研磨パッド２６の回転方向後側のエッジ部にのみ緩衝部６２を形成している。このように回転方向後側のエッジ部に研磨面よりも軟質のウレタンから形成された緩衝部６２を形成することにより、半導体ウエーハ５０の外周部分に発生する欠けを低減することができる。   Also in this modified example, the buffer portion 62 is formed only at the edge portion of the radial groove 58 of the polishing pad 26 on the rear side in the rotation direction of the polishing pad 26. Thus, by forming the buffer portion 62 formed of urethane softer than the polishing surface at the edge portion on the rear side in the rotation direction, it is possible to reduce chipping generated in the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 50.

図５（Ａ）を参照すると、本発明第２実施形態に係る研磨パッド２６Ａの断面図が示されている。図５（Ｂ）は第２実施形態の研磨パッド２６Ａの底面図である。本実施形態の研磨パッド２６Ａでは、第１実施形態の緩衝層５２を使用しないで、研磨層５６Ａの研磨面５６ａに複数の放射状溝５８及び複数の同心円形溝６０を形成している。更に、研磨層５６Ａの中心部分には研磨液供給源６４に接続される研磨液供給貫通孔５４が形成されている。   Referring to FIG. 5A, a sectional view of a polishing pad 26A according to the second embodiment of the present invention is shown. FIG. 5B is a bottom view of the polishing pad 26A of the second embodiment. In the polishing pad 26A of this embodiment, the plurality of radial grooves 58 and the plurality of concentric circular grooves 60 are formed on the polishing surface 56a of the polishing layer 56A without using the buffer layer 52 of the first embodiment. Further, a polishing liquid supply through hole 54 connected to the polishing liquid supply source 64 is formed in the central portion of the polishing layer 56A.

更に、本実施形態の研磨パッド２６Ａでは、図６（Ａ）の断面図に最も良く示されるように、各放射状溝５８を画成する両側壁部分に軟質ウレタンからなる緩衝部６２を形成している。   Furthermore, in the polishing pad 26A of the present embodiment, as best shown in the sectional view of FIG. 6A, buffer portions 62 made of soft urethane are formed on both side wall portions that define each radial groove 58. Yes.

このように各放射状溝５８の両側のエッジ部に研磨面より軟質のウレタンから構成される緩衝部６２を形成することにより、被研磨物である半導体ウエーハ５０の外周部分に発生する欠けを低減することができる。図６（Ｂ）に示すように、緩衝部として放射状溝５８のエッジ部にテーパ６３をつけてもよい。   In this way, by forming the buffer portions 62 made of urethane softer than the polishing surface at the edge portions on both sides of each radial groove 58, chipping generated in the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 50 that is the object to be polished is reduced. be able to. As shown in FIG. 6B, a taper 63 may be provided at the edge of the radial groove 58 as a buffer.

図７を参照すると、本発明第３実施形態の研磨パッド２６Ｂの底面図が示されている。本実施形態の研磨パッド２６Ｂでは、複数のシリンドリカルな溝６８が研磨面に形成されている。   Referring to FIG. 7, a bottom view of a polishing pad 26B according to a third embodiment of the present invention is shown. In the polishing pad 26B of the present embodiment, a plurality of cylindrical grooves 68 are formed on the polishing surface.

シリンドリカルな溝６８の両側には軟質ウレタン等から形成された緩衝部７０が形成されている。緩衝部７０は、研磨パッド２６Ｂの回転方向後側エッジ部にのみ形成するようにしてもよい。   A buffer portion 70 made of soft urethane or the like is formed on both sides of the cylindrical groove 68. The buffer portion 70 may be formed only at the rear edge portion in the rotation direction of the polishing pad 26B.

図８を参照すると、本発明第４実施形態の研磨パッド２６Ｃの底面図が示されている。本実施形態の研磨パッド２６Ｃでは、研磨面に格子状の溝７２を有している。格子状の溝７２の両側には軟質ウレタン等から形成された緩衝部７４が形成されている。   Referring to FIG. 8, a bottom view of a polishing pad 26C according to a fourth embodiment of the present invention is shown. The polishing pad 26 </ b> C of the present embodiment has a grid-like groove 72 on the polishing surface. Buffer portions 74 made of soft urethane or the like are formed on both sides of the lattice-like grooves 72.

図９を参照すると、研磨パッド２６と被研磨物としての半導体ウエーハ５０との研磨時の位置関係が示されている。研磨パッド２６の中に半導体ウエーハ５０の全面が入るように位置づける。好ましくは、研磨パッド２６の外周から、例えば数ｍｍ〜数十ｍｍ内側に半導体ウエーハ５０の外周を位置づける。   Referring to FIG. 9, a positional relationship between the polishing pad 26 and the semiconductor wafer 50 as an object to be polished is shown. The entire surface of the semiconductor wafer 50 is positioned in the polishing pad 26. Preferably, the outer periphery of the semiconductor wafer 50 is positioned, for example, several mm to several tens of mm from the outer periphery of the polishing pad 26.

次に、図１０を参照して、研磨パッド２６を使用した被研磨物の研磨作業について説明する。被研磨物はその表面にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが複数形成され、裏面が研削装置により所定厚さ（例えば５０μｍ）まで研削された半導体ウエーハ５０´であり、その表面には保護テープ５１が貼着されている。   Next, with reference to FIG. 10, the polishing operation of the object to be polished using the polishing pad 26 will be described. The object to be polished is a semiconductor wafer 50 'in which a plurality of devices such as IC and LSI are formed on the surface, and the back surface is ground to a predetermined thickness (for example, 50 μm) by a grinding apparatus, and a protective tape 51 is pasted on the surface. It is worn.

半導体ウエーハ５０´の保護テープ５１側を保持テーブル２８の保持パッド６６で吸引保持する。次いで、研磨ユニット移動機構１８を駆動して研磨パッド２６を下降し、保持パッド６６上の半導体ウエーハ５０´に所定圧力で押し付け、研磨液供給源６４から、放射状溝５８及び円形溝６０を介して研磨液を供給しながらウエーハ５０´の研磨を開始する。   The protective tape 51 side of the semiconductor wafer 50 ′ is sucked and held by the holding pad 66 of the holding table 28. Next, the polishing unit moving mechanism 18 is driven to lower the polishing pad 26, press it against the semiconductor wafer 50 ′ on the holding pad 66 with a predetermined pressure, and from the polishing liquid supply source 64 through the radial groove 58 and the circular groove 60. The polishing of the wafer 50 'is started while supplying the polishing liquid.

この研磨時には、研磨ユニット１０のスピンドル２１を矢印Ａ方向に例えば２００〜６００ｒｐｍで回転し、保持テーブル２８を矢印Ｂ方向に例えば２００〜６００ｒｐｍで回転する。スピンドル２１の回転数と保持テーブル２８の回転数は概略同一回転数であるが、研磨パッド２６の直径がウエーハ５０´の直径よりも大きいため、研磨パッド２６のほうがウエーハ５０´の周速度よりも大きな周速度で回転してウエーハ５０´の裏面が研磨される。   At the time of this polishing, the spindle 21 of the polishing unit 10 is rotated in the direction of arrow A, for example, 200 to 600 rpm, and the holding table 28 is rotated in the direction of arrow B, for example, 200 to 600 rpm. The rotation speed of the spindle 21 and the rotation speed of the holding table 28 are approximately the same rotation speed. However, since the diameter of the polishing pad 26 is larger than the diameter of the wafer 50 ′, the polishing pad 26 is faster than the peripheral speed of the wafer 50 ′. The back surface of the wafer 50 'is polished by rotating at a large peripheral speed.

上述した第１実施形態の研磨パッド２６によると、研磨層５６に形成された放射状溝５８を介して研磨液が研磨パッド２６の半径方向に供給され、さらに放射状溝５８から研磨面５６ａに形成された同心状円形溝６０内に供給される。   According to the polishing pad 26 of the first embodiment described above, the polishing liquid is supplied in the radial direction of the polishing pad 26 through the radial grooves 58 formed in the polishing layer 56, and further formed on the polishing surface 56 a from the radial grooves 58. The concentric circular groove 60 is supplied.

この研磨液はその一部が研磨層５６の研磨面５６ａに形成された同心状円形溝６０内に滞留しつつ、研磨面５６ａ全面に均一に供給されるため、研磨レートの低下を招くことなく良好な研磨品質を確保することができる。同心状円形溝６０内に研磨液が滞留することで、被研磨物との化学反応を促進させ、研磨時間を短縮化させることができる。   A portion of the polishing liquid stays in the concentric circular groove 60 formed on the polishing surface 56a of the polishing layer 56 and is uniformly supplied to the entire polishing surface 56a, so that the polishing rate is not reduced. Good polishing quality can be ensured. Since the polishing liquid stays in the concentric circular groove 60, the chemical reaction with the object to be polished can be promoted, and the polishing time can be shortened.

更に、上述した各実施形態の研磨パッドでは、研磨面に形成された複数の溝のうち、一部の溝において少なくとも研磨パッドの回転方向後側のエッジ部が研磨面よりも軟質な緩衝部に形成されているため、被研磨物の外周部分に発生する欠けを低減することができる。   Furthermore, in the polishing pad of each of the embodiments described above, at least a rear edge in the rotation direction of the polishing pad is a softer buffer than the polishing surface in some of the plurality of grooves formed on the polishing surface. Since it is formed, chipping generated in the outer peripheral portion of the object to be polished can be reduced.

２ 研磨装置
１０ 研磨ユニット
２６〜２６Ｃ 研磨パッド
２８ 保持テーブル（チャックテーブル）
５０ 半導体ウエーハ
５２ 緩衝層
５４ 研磨液供給貫通孔
５６ 研磨層
５６ａ 研磨面
５８ 放射状溝
６０ 同心状円形溝
６２ 緩衝部
６４ 研磨液供給源 2 Polishing device 10 Polishing unit 26-26C Polishing pad 28 Holding table (chuck table)
50 Semiconductor wafer 52 Buffer layer 54 Polishing liquid supply through hole 56 Polishing layer 56a Polishing surface 58 Radial groove 60 Concentric circular groove 62 Buffer part 64 Polishing liquid supply source

Claims (3)

被研磨物を研磨する研磨面に複数の溝が形成された研磨パッドであって、
前記複数の溝のうち少なくとも一部の溝の該研磨パッドの回転方向後側のエッジ部に、被研磨物と該溝のエッジ部との衝突を緩衝する緩衝部が形成されており、
前記研磨面を画成する研磨パッドは少なくとも砥粒と、該砥粒を結合する結合材とを含み、
前記緩衝部は砥粒を含有しないことを特徴とする研磨パッド。 A polishing pad having a plurality of grooves formed on a polishing surface for polishing an object to be polished,
A buffer portion for buffering a collision between an object to be polished and the edge portion of the groove is formed on an edge portion on the rear side in the rotation direction of the polishing pad of at least some of the plurality of grooves ,
The polishing pad that defines the polishing surface includes at least abrasive grains and a binder that binds the abrasive grains,
The said buffer part does not contain an abrasive grain, The polishing pad characterized by the above-mentioned . 前記複数の溝は、放射状、同心円状、格子状、又はシリンドリカル形状の少なくとも何れかの形状をしている請求項１記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the plurality of grooves have at least one of a radial shape, a concentric circle shape, a lattice shape, and a cylindrical shape. 前記研磨パッドは、中央に研磨液供給源に接続される研磨液供給貫通孔を備え、
前記複数の溝は、一端が該研磨液供給貫通孔に連通して該研磨パッドの外周方向に延伸する複数の放射状溝と、
同心状に形成された複数の同心円形溝とを含み、
該放射状溝の他端は、少なくとも複数の該同心円形溝のうち最外周の円形溝に至るように形成され、
該各放射状溝の該研磨パッドの回転方向後側のエッジ部に前記緩衝部が形成されている請求項２記載の研磨パッド。 The polishing pad includes a polishing liquid supply through-hole connected to a polishing liquid supply source in the center,
The plurality of grooves, a plurality of radial grooves, one end of which communicates with the polishing liquid supply through hole and extends in the outer peripheral direction of the polishing pad;
A plurality of concentric circular grooves formed concentrically,
The other end of the radial groove is formed to reach the outermost circular groove among at least the plurality of concentric circular grooves,
The polishing pad according to claim 2, wherein the buffer portion is formed at an edge portion of each radial groove on the rear side in the rotation direction of the polishing pad.
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JP2003145402A (en) * 2001-11-09 2003-05-20 Nippon Electric Glass Co Ltd Grinder for glass products
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