JP6197598B2 - Double-side polishing apparatus and double-side polishing method for work - Google Patents

Double-side polishing apparatus and double-side polishing method for work Download PDF

Info

Publication number
JP6197598B2
JP6197598B2 JP2013237986A JP2013237986A JP6197598B2 JP 6197598 B2 JP6197598 B2 JP 6197598B2 JP 2013237986 A JP2013237986 A JP 2013237986A JP 2013237986 A JP2013237986 A JP 2013237986A JP 6197598 B2 JP6197598 B2 JP 6197598B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
workpiece
double
slurry
polishing slurry
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.)
Active
Application number
JP2013237986A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015098065A (en
Inventor
俊介 御厨
俊介 御厨
三浦 友紀
友紀 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumco Corp
Original Assignee
Sumco Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumco Corp filed Critical Sumco Corp
Priority to JP2013237986A priority Critical patent/JP6197598B2/en
Priority to CN201480063032.4A priority patent/CN105873724B/en
Priority to PCT/JP2014/004004 priority patent/WO2015072050A1/en
Priority to TW103132931A priority patent/TWI590911B/en
Publication of JP2015098065A publication Critical patent/JP2015098065A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6197598B2 publication Critical patent/JP6197598B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27Work carriers
    • B24B37/28Work carriers for double side lapping of plane surfaces

Description

本発明は、ワークの両面研磨装置及び両面研磨方法に関するものである。   The present invention relates to a double-side polishing apparatus and a double-side polishing method for a workpiece.

研磨に供するワークの典型例であるシリコンウェーハなどの半導体ウェーハの製造において、より高精度なウェーハの平坦度品質や表面粗さ品質を得るために、ウェーハの表裏面を同時に研磨する両面研磨工程が採用されている。   In the manufacture of semiconductor wafers such as silicon wafers, which are typical examples of workpieces used for polishing, there is a double-side polishing process that simultaneously polishes the front and back surfaces of the wafer in order to obtain higher-precision wafer flatness quality and surface roughness quality. It has been adopted.

この両面研磨は、一般的に、ワークを保持する孔が設けられたキャリアプレートを上下定盤の間に有する両面研磨装置を用い、このキャリアプレートの保持孔にワークを保持し、研磨スラリーを供給しながら上下定盤を回転させることにより、上下定盤に貼布した研磨パッドとワークの表裏面とを摺動させて、ワークの両面を同時に研磨するものである。   This double-side polishing generally uses a double-side polishing machine that has a carrier plate with a hole for holding the workpiece between the upper and lower surface plates, holds the workpiece in the holding hole of this carrier plate, and supplies polishing slurry. While rotating the upper and lower surface plates, the polishing pad affixed to the upper and lower surface plates and the front and back surfaces of the workpiece are slid to simultaneously polish both surfaces of the workpiece.

ここで、通常、研磨スラリーは、スラリー供給源から上定盤の上方に設けられたスラリーリングへと一時的に供給され、そこから自然滴下されることにより、上定盤を貫通するスラリー供給穴を通って研磨パッド上に供給される。   Here, normally, the slurry is supplied temporarily from a slurry supply source to a slurry ring provided above the upper platen, and is spontaneously dropped from the slurry supply hole to pass through the upper platen. And is fed onto the polishing pad.

しかしながら、自然滴下による研磨スラリーの供給方法では、研磨スラリーの流量を調整して流量を多くしても、研磨スラリーが研磨面へと十分に流れ込むことができない場合があり、そのような場合に、研磨スラリーの供給量が不足して、研磨レートの低下やワークの凸形状化等を招くおそれがあった。このような問題は、特に450mm以上の大口径のワークを用いる場合等に顕著な問題となる。   However, in the method of supplying the polishing slurry by natural dripping, even if the flow rate of the polishing slurry is adjusted to increase the flow rate, the polishing slurry may not sufficiently flow into the polishing surface. There was a possibility that the supply amount of the polishing slurry was insufficient and the polishing rate was lowered or the workpiece was convex. Such a problem becomes a prominent problem especially when a workpiece having a large diameter of 450 mm or more is used.

これに対し、圧送ポンプを用いて、上下定盤間に研磨スラリーを直接圧送する手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この手法によれば、研磨スラリーを圧送するため、研磨面における研磨スラリーの供給量を確保することができ、ワークの形状制御の精度を向上させることができる。   On the other hand, a method has been proposed in which the polishing slurry is directly pumped between the upper and lower surface plates using a pumping pump (see, for example, Patent Document 1). According to this method, since the polishing slurry is pumped, the supply amount of the polishing slurry on the polishing surface can be ensured, and the accuracy of workpiece shape control can be improved.

特許第4163485号公報Japanese Patent No. 4163485

しかしながら、特許文献1に記載のように、研磨スラリーを圧送する方式では、研磨スラリーの流量が増加するほど背圧が増大し、定盤によるワークへの研磨圧力が適正でなくなり、研磨レートの低下を招くという問題がある。   However, as described in Patent Document 1, in the method in which the polishing slurry is pumped, the back pressure increases as the polishing slurry flow rate increases, and the polishing pressure on the work by the surface plate becomes inappropriate, and the polishing rate decreases. There is a problem of inviting.

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、その目的は、高い研磨レートを維持しつつも、所望のワークの形状を得ることのできる、ワークの両面研磨装置及び研磨方法を提供することにある。   The present invention is intended to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a workpiece double-side polishing apparatus and a polishing method capable of obtaining a desired workpiece shape while maintaining a high polishing rate. There is to do.

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明のワークの両面研磨装置は、上定盤及び下定盤を有する回転定盤と、前記回転定盤の中心部に設けられたサンギアと、前記回転定盤の外周部に設けられたインターナルギアと、前記上定盤と前記下定盤との間に設けられ、ワークを保持する1つ以上の保持孔を有するキャリアプレートと、を備え、
研磨スラリーを自然滴下により前記上下定盤間に供給する滴下供給部と、
研磨スラリーを圧送により前記上下定盤間に供給する圧送供給部と、さらに備え、
前記滴下供給部及び前記圧送供給部から研磨スラリーを前記上下定盤間に同時に供給可能であることを特徴とする。
ここで、「自然滴下」とは、定盤間へ圧送供給ではなく重力落下により供給されるスラリー滴下方式のことをいう。
The gist configuration of the present invention is as follows.
The workpiece double-side polishing apparatus of the present invention includes a rotating surface plate having an upper surface plate and a lower surface plate, a sun gear provided at the center of the rotating surface plate, and an internal gear provided at the outer peripheral portion of the rotating surface plate. And a carrier plate provided between the upper surface plate and the lower surface plate and having one or more holding holes for holding a workpiece,
A dropping supply section for supplying the polishing slurry between the upper and lower surface plates by natural dropping;
A pressure feed supply section for feeding the polishing slurry between the upper and lower surface plates by pressure feed, and further comprising:
A polishing slurry can be simultaneously supplied between the upper and lower surface plates from the dropping supply unit and the pressure supply unit.
Here, “natural dripping” refers to a slurry dripping method that is supplied not by pressure feeding between the surface plates but by gravity dropping.

また、本発明のワークの両面研磨装置にあっては、前記滴下供給部及び前記圧送供給部は、それぞれ、研磨スラリーの流量を調整する流量調整弁を有することが好ましい。   In the double-side polishing apparatus for workpieces according to the present invention, it is preferable that each of the dropping supply unit and the pressure feeding supply unit has a flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of the polishing slurry.

さらに、本発明のワークの両面研磨装置では、前記滴下供給部及び前記圧送供給部は、それぞれ、スラリー供給穴を有することが好ましい。   Furthermore, in the double-side polishing apparatus for a workpiece according to the present invention, it is preferable that each of the dropping supply unit and the pressure supply unit has a slurry supply hole.

さらにまた、本発明のワークの両面研磨装置においては、前記圧送供給部は、前記サンギアの上方に設けられてなることが好ましい。   Furthermore, in the double-side polishing apparatus for a workpiece according to the present invention, it is preferable that the pressure supply unit is provided above the sun gear.

ここで、本発明のワークの研磨方法は、ワークを保持する1つ以上の保持孔が設けられたキャリアプレートにワークを保持し、該ワークを上定盤及び下定盤からなる回転定盤で挟み込み、前記回転定盤の中心部に設けられたサンギアの回転と、前記回転定盤の外周部に設けられたインターナルギアの回転とにより、前記回転定盤と前記キャリアプレートとを相対回転させて前記ワークの両面を同時に研磨するワークの両面研磨方法であって、
研磨スラリーを自然滴下により前記上下定盤間に供給するのと同時に、研磨スラリーを圧送により前記上下定盤間に供給することを特徴とする。
Here, in the workpiece polishing method of the present invention, the workpiece is held on a carrier plate provided with one or more holding holes for holding the workpiece, and the workpiece is sandwiched between rotating surface plates composed of an upper surface plate and a lower surface plate. The rotation platen and the carrier plate are rotated relative to each other by the rotation of the sun gear provided at the center of the rotation platen and the rotation of the internal gear provided at the outer periphery of the rotation platen. A double-side polishing method for a workpiece in which both sides of the workpiece are simultaneously polished,
The polishing slurry is supplied between the upper and lower surface plates by pressure feeding simultaneously with supplying the polishing slurry between the upper and lower surface plates by natural dripping.

また、本発明のワークの研磨方法では、圧送による研磨スラリーの流量は、研磨スラリーの総流量の5%〜50%であることが好ましい。
なお、「研磨スラリーの総流量」とは、自然滴下による研磨スラリーの流量と圧送による研磨スラリーの流量との和を意味する。
Moreover, in the workpiece | work grinding | polishing method of this invention, it is preferable that the flow volume of the polishing slurry by pumping is 5%-50% of the total flow volume of polishing slurry.
The “total flow rate of the polishing slurry” means the sum of the flow rate of the polishing slurry by natural dripping and the flow rate of the polishing slurry by pressure feeding.

さらに、本発明のワークの研磨方法にあっては、前記サンギアの上方から、研磨スラリーを圧送により前記上下定盤間に供給することが好ましい。   Furthermore, in the workpiece polishing method of the present invention, it is preferable to supply polishing slurry between the upper and lower surface plates by pressure feeding from above the sun gear.

本発明によれば、高い研磨レートを維持しつつも、所望のワークの形状を得ることのできる、ワークの両面研磨装置及び研磨方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a workpiece double-side polishing apparatus and a polishing method capable of obtaining a desired workpiece shape while maintaining a high polishing rate.

本発明の一実施形態にかかるワークの両面研磨装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the double-side polish apparatus of the workpiece | work concerning one Embodiment of this invention. 圧送のみによる研磨スラリーの供給を行う場合について、研磨スラリーの流量を変化させたときの研磨レート及びGBIRの評価結果を示す図である。It is a figure which shows the polishing rate and the evaluation result of GBIR when changing the flow volume of polishing slurry about the case where the polishing slurry is supplied only by pressure feeding. 自然滴下のみによる研磨スラリーの供給を行う場合について、研磨スラリーの流量を変化させたときの研磨レート及びGBIRの評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of a polishing rate and GBIR when changing the flow volume of polishing slurry about the case where polishing slurry is supplied only by natural dripping. 自然滴下と圧送とを併用した方式で研磨スラリーの供給を行う場合について、研磨スラリーの流量を変化させたときの研磨レート及びGBIRの評価結果を示す図である。It is a figure which shows the polishing rate and the evaluation result of GBIR when changing the flow volume of polishing slurry about the case where polishing slurry is supplied by the method using both natural dripping and pressure feeding. 研磨スラリーの総流量に対する、圧送による研磨スラリーの流量配分を変化させたときの、研磨レート及びGBIRの評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of a polishing rate and GBIR when changing the flow volume distribution of the polishing slurry by pumping with respect to the total flow volume of polishing slurry.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に例示説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態にかかるワークの両面研磨装置を示す断面図である。図1に示すように、この両面研磨装置1は、上定盤2及び下定盤3を有する回転定盤4と、回転定盤4の中心部に設けられたサンギア5と、回転定盤4の外周部に設けられたインターナルギア6と、上定盤2と下定盤3との間に設けられ、ワークを保持する1つ以上の保持孔(図示せず)を有するキャリアプレート7と、を備えている。なお、図示を省略しているが、上定盤2の研磨面である下面、及び、下定盤3の研磨面である上面には、それぞれ、研磨パッドが貼布されている。
ここで、図1に示すように、上定盤2の下面の中央部には、凹部が設けられており、この部分は、密閉された構造となっている。また、サンギア5と下定盤3とは、それぞれ独立に回転するが、サンギア3と下定盤3との間の隙間はシールされ、研磨スラリーが漏れない構造となっている。また、図1に示すように、サンギア5の上面は、キャリアプレート7の上面より上側に位置している。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a double-side polishing apparatus for a workpiece according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the double-side polishing apparatus 1 includes a rotating surface plate 4 having an upper surface plate 2 and a lower surface plate 3, a sun gear 5 provided at the center of the rotating surface plate 4, and a rotating surface plate 4. An internal gear 6 provided on the outer periphery, and a carrier plate 7 provided between the upper surface plate 2 and the lower surface plate 3 and having one or more holding holes (not shown) for holding the workpiece. ing. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the polishing pad is affixed on the lower surface which is a polishing surface of the upper surface plate 2, and the upper surface which is the polishing surface of the lower surface plate 3, respectively.
Here, as shown in FIG. 1, a concave portion is provided in the central portion of the lower surface of the upper surface plate 2, and this portion has a sealed structure. Further, the sun gear 5 and the lower surface plate 3 rotate independently of each other, but the gap between the sun gear 3 and the lower surface plate 3 is sealed so that the polishing slurry does not leak. As shown in FIG. 1, the upper surface of the sun gear 5 is located above the upper surface of the carrier plate 7.

また、図1に示すように、本実施形態の両面研磨装置1は、研磨スラリーを自然滴下により上下定盤2、3間に供給する、図示例では2つの滴下供給部8を備えている。
図示例では、この滴下供給部8は、研磨スラリーの供給源であるスラリー供給源9と、研磨スラリーの流量を調整する流量調整弁10と、研磨スラリーが通過する二股の滴下用供給ホース11と、滴下用供給ホース11の先端に接続され、研磨スラリーが一時的に供給されるスラリーリング12の上方に配置されるスラリー供給ノズル13と、スラリーリング12から滴下により研磨スラリーを上下定盤2、3間に供給する供給ホース14と、上定盤2を貫通し、該供給ホース14が接続されたスラリー供給穴15とを有する。
なお、本実施形態では、両面研磨装置1は、滴下供給部8を2つ有しているが、滴下供給部8は1つ以上あればよく、個数は特には限定されない。
また、図示例では、1つのスラリー供給源9及び1つの流量調整弁10から分岐して延びる二股の滴下用供給ホース11を用いているが、各滴下供給部8がそれぞれスラリー供給源9及び流量調整弁10を有していても良い。
さらに、図示例では、2つの滴下供給部8は、それぞれ供給ホース14を3つ有しており、この3つそれぞれの供給ホース14に対応する3つのスラリー供給穴15を有しているが、本発明では、供給ホース14やスラリー供給穴15の個数は特に限定されない。
As shown in FIG. 1, the double-side polishing apparatus 1 of this embodiment includes two drip supply units 8 in the illustrated example, which supplies polishing slurry between the upper and lower surface plates 2 and 3 by natural drip.
In the illustrated example, the dropping supply unit 8 includes a slurry supply source 9 that is a polishing slurry supply source, a flow rate adjusting valve 10 that adjusts the flow rate of the polishing slurry, and a bifurcated dropping supply hose 11 through which the polishing slurry passes. A slurry supply nozzle 13 connected to the tip of the dropping supply hose 11 and disposed above the slurry ring 12 to which polishing slurry is temporarily supplied; and the upper and lower surface plates 2 by dropping the polishing slurry from the slurry ring 12; 3, and a supply hose 14 that passes through the upper surface plate 2 and is connected to the supply hose 14.
In the present embodiment, the double-side polishing apparatus 1 has two drip supply units 8, but there may be one or more drip supply units 8, and the number is not particularly limited.
In the illustrated example, a bifurcated dropping supply hose 11 that branches off from one slurry supply source 9 and one flow rate adjustment valve 10 is used, but each dropping supply unit 8 has a slurry supply source 9 and a flow rate, respectively. The adjusting valve 10 may be included.
Further, in the illustrated example, the two drip supply units 8 each have three supply hoses 14 and three slurry supply holes 15 corresponding to the three supply hoses 14, respectively. In the present invention, the number of supply hoses 14 and slurry supply holes 15 is not particularly limited.

ここでまた、図1に示すように、本実施形態では、2つの滴下供給部8の3つのスラリー供給穴15は、キャリアプレート7の上方に設けられている。   Here, as shown in FIG. 1, in this embodiment, the three slurry supply holes 15 of the two drip supply units 8 are provided above the carrier plate 7.

さらに、図1に示すように、本実施形態の両面研磨装置1は、研磨スラリーを圧送により上下定盤2、3間に供給する、図示例では1つの圧送供給部16を備えている。
図示例では、この圧送供給部16は、ポンプ作用により研磨スラリーを所定の圧力で圧送するスラリー供給ポンプ17と、研磨スラリーの流量を調整する流量調整弁18と、圧送された研磨スラリーが通過する圧送用供給ホース19と、該圧送用供給ホース19に接続され、上定盤2の中心部を貫通する圧送用供給ノズル20とを有する。そして、図示例では、圧送供給部16は、サンギア5の上方に設けられている。
なお、本実施形態では、両面研磨装置1は、圧送供給部16を1つのみ有しているが、本発明では、両面研磨装置1は、圧送供給部16を2つ以上有していても良い。
Further, as shown in FIG. 1, the double-side polishing apparatus 1 of the present embodiment includes one pumping supply unit 16 in the illustrated example that supplies polishing slurry between the upper and lower surface plates 2 and 3 by pumping.
In the illustrated example, the pressure supply unit 16 has a slurry supply pump 17 for pumping the polishing slurry at a predetermined pressure by a pump action, a flow rate adjusting valve 18 for adjusting the flow rate of the polishing slurry, and the pumped polishing slurry passes therethrough. A pressure-feeding supply hose 19 and a pressure-feeding supply nozzle 20 that is connected to the pressure-feeding supply hose 19 and penetrates the center of the upper surface plate 2 are provided. In the illustrated example, the pressure supply unit 16 is provided above the sun gear 5.
In the present embodiment, the double-side polishing apparatus 1 has only one pressure supply unit 16, but in the present invention, the double-side polishing apparatus 1 may have two or more pressure supply units 16. good.

この両面研磨装置1を用いて、ワークを保持する1つ以上の保持孔が設けられたキャリアプレート7にワークを保持し、該ワークを上定盤2及び下定盤3からなる回転定盤4で挟み込み、研磨スラリーを上下定盤2、3に貼布された研磨パッド(図示せず)上に供給しながら、サンギア5とインターナルギア6を回転させることにより、回転定盤4とキャリアプレート7とを相対回転させてワークの両面を同時に研磨することができる。
ここで、研磨スラリーの供給は、研磨スラリーを滴下供給部8によって滴下して上下定盤2、3間に供給するのと同時に、研磨スラリーを圧送供給部16によって圧送して上下定盤2、3間に供給することで行う。このとき、滴下による研磨スラリーの流量及び圧送による研磨スラリーの流量は、流量調整弁10、18の弁の開閉量により調整することができる。
以下、本実施形態の作用効果について説明する。
Using this double-side polishing apparatus 1, a workpiece is held on a carrier plate 7 provided with one or more holding holes for holding the workpiece, and the workpiece is held by a rotating platen 4 including an upper platen 2 and a lower platen 3. The rotating surface plate 4 and the carrier plate 7 are rotated by rotating the sun gear 5 and the internal gear 6 while sandwiching and supplying the polishing slurry onto a polishing pad (not shown) affixed to the upper and lower surface plates 2 and 3. Can be rotated relative to each other to polish both surfaces of the workpiece simultaneously.
Here, the supply of the polishing slurry is performed by dropping the polishing slurry by the dropping supply unit 8 and supplying the polishing slurry between the upper and lower surface plates 2 and 3, and at the same time feeding the polishing slurry by the pumping supply unit 16. It is performed by supplying between three. At this time, the flow rate of the polishing slurry by dripping and the flow rate of the polishing slurry by pressure feeding can be adjusted by the opening / closing amounts of the flow rate adjusting valves 10 and 18.
Hereinafter, the effect of this embodiment is demonstrated.

本実施形態によれば、研磨スラリーを滴下供給部8によって滴下して上下定盤2、3間に供給するのと同時に、研磨スラリーを圧送供給部16によって圧送して上下定盤2、3間に供給することができることから、自然滴下のみでは研磨スラリーが供給不足となりがちなワーク中心部に対しても、圧送方式を併用しているため研磨スラリーを十分に供給することができ、ワークの凸形状化等の形状制御の悪化を防ぐことができる。一方で、圧送方式のみだと、研磨スラリーの流量を増大させると、背圧が生じ、所望の研磨圧力がワークにかからず、研磨レートが低下するおそれがあるが、本実施形態では、自然滴下による研磨スラリーの供給を併用しているため、研磨スラリーの流量を増加させても背圧が生じずに、高研磨レートで安定的な加工が可能となる。
このように、本実施形態によれば、自然滴下による研磨スラリーの供給と、圧送による研磨スラリーの供給とを併用することにより、高い研磨レートを維持しつつも、所望のワークの形状を得ることができる。
According to this embodiment, the polishing slurry is dropped by the dropping supply unit 8 and supplied between the upper and lower surface plates 2 and 3, and at the same time, the polishing slurry is pumped by the pressure supply unit 16 and between the upper and lower surface plates 2 and 3. Therefore, polishing slurry can be sufficiently supplied to the center of the workpiece, which tends to be insufficiently supplied by natural dripping alone. Deterioration of shape control such as shaping can be prevented. On the other hand, when only the pressure feeding method is used, if the polishing slurry flow rate is increased, a back pressure is generated, and the desired polishing pressure is not applied to the workpiece, and the polishing rate may be reduced. Since the supply of the polishing slurry by dripping is also used, back pressure does not occur even when the flow rate of the polishing slurry is increased, and stable processing can be performed at a high polishing rate.
As described above, according to the present embodiment, by using both the supply of the polishing slurry by natural dripping and the supply of the polishing slurry by pressure feeding, it is possible to obtain a desired workpiece shape while maintaining a high polishing rate. Can do.

ここで、本発明にあっては、滴下供給部8及び圧送供給部16は、それぞれ、研磨スラリーの流量を調整する流量調整弁10、18を有することが好ましい。そして、圧送による研磨スラリーの流量は、研磨スラリーの総流量の5%〜50%に調整することが好ましい。後述の実施例で説明するように、この範囲とすることにより、特に、高い研磨レートを維持しつつも、平坦度の高い研磨後のワークを得ることができるからである。   Here, in this invention, it is preferable that the dripping supply part 8 and the pressure supply part 16 have the flow volume adjustment valves 10 and 18 which adjust the flow volume of polishing slurry, respectively. And it is preferable to adjust the flow volume of the polishing slurry by pumping to 5 to 50% of the total flow volume of the polishing slurry. This is because, as will be described in the examples described later, by setting this range, it is possible to obtain a polished workpiece with high flatness while maintaining a particularly high polishing rate.

また、本発明にあっては、滴下供給部8及び圧送供給部16は、それぞれ、スラリー供給穴15、20を有することが好ましい。これにより、上定盤2の上方から、このスラリー供給穴15、20を介して、研磨スラリーを供給することができるからである。   Moreover, in this invention, it is preferable that the dripping supply part 8 and the pumping supply part 16 have the slurry supply holes 15 and 20, respectively. This is because the polishing slurry can be supplied from above the upper surface plate 2 through the slurry supply holes 15 and 20.

さらに、本発明においては、圧送供給部16は、サンギア5の上方に設けられてなり、そこから圧送された研磨スラリーを供給することが好ましい。これにより、圧送供給部16から圧送された研磨スラリーは、サンギア5の上面から遠心力によりワークの中心部へと流れ込み、これにより、自然滴下のみでは研磨スラリーの供給量が不足しがちな箇所へも研磨スラリーを効率良く供給することができ、より一層研磨量を確保することができるからである。   Further, in the present invention, it is preferable that the pressure supply unit 16 is provided above the sun gear 5 and supplies the polishing slurry fed from there. As a result, the polishing slurry pumped from the pumping supply section 16 flows from the upper surface of the sun gear 5 to the center of the workpiece by centrifugal force, and thereby, the supply amount of the polishing slurry tends to be insufficient only by natural dripping. This is also because the polishing slurry can be supplied efficiently and the amount of polishing can be further secured.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、この実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

本発明の効果を確かめるため、発明例として、図1に示す両面研磨装置を用いて両面研磨を行い、研磨レート及びGBIR(Global Backside Ideal Range)を評価する試験を行った。
また、比較例1として、圧送のみにより研磨スラリーを供給した場合、比較例2として、自然滴下のみにより研磨スラリーを供給した場合について、同様の評価を行った。
In order to confirm the effect of the present invention, as an example of the invention, double-side polishing was performed using the double-side polishing apparatus shown in FIG. 1, and a test for evaluating the polishing rate and GBIR (Global Backside Ideal Range) was conducted.
Further, as Comparative Example 1, the same evaluation was performed when the polishing slurry was supplied only by pressure feeding, and as Comparative Example 2, the polishing slurry was supplied only by natural dripping.

ここで、上記の試験においては、発明例、及び比較例1、2とも共通に、以下の条件とした。
研磨パッドは、ロデールニッタ社製suba800を用い、研磨スラリーは、ロデールニッタ社製nalco2350を用いた。上下定盤の回転数は、20〜30rpmとし、加工面圧は300g/cmとした。また、用いた上下定盤の直径は、2000mmであり、ウェーハの直径は450mmであった。さらに、キャリアプレートの厚さは、920μmであり、目標とするウェーハの厚さは、923μmとした。
Here, in the above test, the following conditions were used in common with the invention example and the comparative examples 1 and 2.
The polishing pad used was Suba800 manufactured by Rodel Nitta, and the polishing slurry used was nalco2350 manufactured by Rodel Nitta. The number of rotations of the upper and lower surface plates was 20 to 30 rpm, and the processing surface pressure was 300 g / cm 2 . Moreover, the diameter of the used upper and lower surface plate was 2000 mm, and the diameter of the wafer was 450 mm. Furthermore, the thickness of the carrier plate was 920 μm, and the target wafer thickness was 923 μm.

ここで、研磨レートは、研磨終了後のウェーハの厚さと研磨開始前のウェーハの厚さの差を研磨量(μm)とし、該研磨量を研磨時間(min)で除することにより求めた。
ウェーハの厚さは、キーエンス社製レーザー変位計を用いて測定した。
また、GBIRは、研磨後のウェーハの裏面を完全に吸着したと仮定した場合における該ウェーハの裏面を基準として、該ウェーハ全体の最大変位と最小変位との差を算出することにより求めたものであり、キーエンス社製レーザー変位計を用いて測定した。
Here, the polishing rate was determined by setting the difference between the thickness of the wafer after polishing and the thickness of the wafer before starting polishing as the polishing amount (μm) and dividing the polishing amount by the polishing time (min).
The thickness of the wafer was measured using a laser displacement meter manufactured by Keyence Corporation.
GBIR is obtained by calculating the difference between the maximum displacement and the minimum displacement of the entire wafer on the basis of the back surface of the wafer when it is assumed that the back surface of the polished wafer is completely adsorbed. Yes, and measured using a Keyence Corporation laser displacement meter.

<比較例1>
図2は、比較例1にかかる圧送のみによる研磨スラリーの供給を行う場合について、研磨スラリーの流量を1L/min毎に変化させたときの研磨レート及びGBIRの評価結果を示す図である。
図2に示すように、圧送方式のみによる研磨スラリーの供給の場合、研磨スラリー流量を増大させると、GBIRが小さくなり、ウェーハの平坦度は向上するものの、研磨レートは漸減していくことがわかる。
<Comparative Example 1>
FIG. 2 is a diagram showing the evaluation results of the polishing rate and GBIR when the polishing slurry is supplied only by pumping according to Comparative Example 1 and the polishing slurry flow rate is changed every 1 L / min.
As shown in FIG. 2, in the case of supplying the polishing slurry only by the pressure feeding method, increasing the polishing slurry flow rate decreases GBIR and improves the flatness of the wafer, but the polishing rate gradually decreases. .

<比較例2>
図3は、比較例2にかかる自然滴下のみによる研磨スラリーの供給を行う場合について、研磨スラリーの流量を1L/min毎に変化させたときの研磨レート及びGBIRの評価結果を示す図である。
図3に示すように、自然滴下方式のみによる研磨スラリーの供給の場合、研磨スラリーの流量を増大させても、GBIRは緩やかにしか改善されないことがわかる。一方で、研磨レートは、研磨スラリーの流量によっては、さほど変化しないことがわかる。
<Comparative example 2>
FIG. 3 is a diagram showing the evaluation results of the polishing rate and GBIR when the polishing slurry is supplied by only natural dripping according to Comparative Example 2 and the flow rate of the polishing slurry is changed every 1 L / min.
As shown in FIG. 3, in the case of supplying the polishing slurry only by the natural dripping method, it can be seen that GBIR is improved only moderately even if the flow rate of the polishing slurry is increased. On the other hand, it can be seen that the polishing rate does not change much depending on the flow rate of the polishing slurry.

<発明例>
図4は、発明例にかかる自然滴下と圧送とを併用した方式で研磨スラリーの供給を行う場合について、研磨スラリーの流量を1L/min毎に変化させたときの研磨レート及びGBIRの評価結果を示す図である。なお、図4において、圧送による研磨スラリーの流量は、研磨スラリーの総流量の20%とした。
図4に示すように、本発明によれば、研磨レートは、研磨スラリーの流量によらずに、高いレベル(約0.55μm/min)で安定し、かつ、研磨スラリーの流量が変化した場合でも、良好なGBIR(約0.2μm)を維持することができ、従って、研磨後のウェーハの形状の変化が小さく、同一の仕上がり形状に制御しやすいことがわかる。また、GBIRの値も図2、図3に示す場合と比べて低く、研磨後のウェーハの平坦度が高いことがわかる。
このように、図4に示す結果から、本発明による、自然滴下方式と圧送方式との併用による相乗効果を確認することができた。
<Invention Example>
FIG. 4 shows the evaluation results of the polishing rate and GBIR when the polishing slurry is supplied by a method using both natural dripping and pressure feeding according to the invention example, and the flow rate of the polishing slurry is changed every 1 L / min. FIG. In FIG. 4, the flow rate of the polishing slurry by pumping was 20% of the total flow rate of the polishing slurry.
As shown in FIG. 4, according to the present invention, the polishing rate is stable at a high level (about 0.55 μm / min) regardless of the flow rate of the polishing slurry, and the flow rate of the polishing slurry is changed. However, it can be seen that a good GBIR (about 0.2 μm) can be maintained, and therefore the change in the shape of the wafer after polishing is small and it is easy to control to the same finished shape. Also, the value of GBIR is lower than that shown in FIGS. 2 and 3, and it can be seen that the flatness of the polished wafer is high.
Thus, from the result shown in FIG. 4, the synergistic effect by combined use with the natural dripping method and the pumping method by this invention was able to be confirmed.

次に、図5は、発明例について、研磨スラリーの総流量に対する、圧送による研磨スラリーの流量配分を変化させたときの、研磨レート及びGBIRの評価結果を示す図である。なお、図5においては、研磨スラリーの総流量は、13L/minで固定した。
図5に示すように、研磨スラリーの総流量に対する、圧送による研磨スラリーの流量配分を増大させるにつれ、ウェーハの凸形状が凹形状へと変化していくことがわかる。
特に、研磨レートは、圧送による研磨スラリーの流量が、研磨スラリーの総流量の5%〜70%の範囲で良好であり、GBIRは、圧送による研磨スラリーの流量が、研磨スラリーの総流量の5%〜50%の範囲で良好である。すなわち、圧送による研磨スラリーの流量が、研磨スラリーの総流量の5%〜50%の範囲で、高い研磨レートを維持しつつも、高い平坦度の研磨後のワークを得ることができたことがわかる。
Next, FIG. 5 is a diagram showing the evaluation results of the polishing rate and GBIR when the flow rate distribution of the polishing slurry by pumping is changed with respect to the total flow rate of the polishing slurry for the inventive example. In FIG. 5, the total flow rate of the polishing slurry was fixed at 13 L / min.
As shown in FIG. 5, it can be seen that the convex shape of the wafer changes to a concave shape as the flow rate distribution of the polishing slurry by pumping is increased with respect to the total flow rate of the polishing slurry.
In particular, the polishing rate is good when the flow rate of the polishing slurry by pumping is in the range of 5% to 70% of the total flow rate of the polishing slurry. In GBIR, the flow rate of polishing slurry by pumping is 5% of the total flow rate of the polishing slurry. It is good in the range of% to 50%. That is, the flow rate of the polishing slurry by pumping was in the range of 5% to 50% of the total flow rate of the polishing slurry, and while maintaining a high polishing rate, it was possible to obtain a workpiece with high flatness after polishing. Recognize.

本発明によれば、高い研磨レートを維持しつつも、所望のワークの形状を得ることのできる、ワークの両面研磨装置及び研磨方法を提供することができる。
本発明は、特に直径450mm以上の大口径のワークの両面研磨装置及び両面研磨方法として適している。
According to the present invention, it is possible to provide a workpiece double-side polishing apparatus and a polishing method capable of obtaining a desired workpiece shape while maintaining a high polishing rate.
The present invention is particularly suitable as a double-side polishing apparatus and double-side polishing method for a large diameter workpiece having a diameter of 450 mm or more.

1 両面研磨装置
2 上定盤
3 下定盤
4 回転定盤
5 サンギア
6 インターナルギア
7 キャリアプレート
8 滴下供給源
9 スラリー供給源
10 流量調整弁
11 滴下用供給ホース
12 スラリーリング
13 スラリー供給ノズル
14 供給ホース
15 スラリー供給穴
16 圧送供給部
17 スラリー供給ポンプ
18 流量調整弁
19 圧送用供給ホース
20 スラリー供給穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Double-side polish apparatus 2 Upper surface plate 3 Lower surface plate 4 Rotation surface plate 5 Sun gear 6 Internal gear 7 Carrier plate 8 Drop supply source 9 Slurry supply source 10 Flow control valve 11 Drop supply hose 12 Slurry ring 13 Slurry supply nozzle 14 Supply hose 15 Slurry supply hole 16 Pressure supply part 17 Slurry supply pump 18 Flow rate adjusting valve 19 Pressure supply hose 20 Slurry supply hole

Claims (7)

上定盤及び下定盤を有する回転定盤と、前記回転定盤の中心部に設けられたサンギアと、前記回転定盤の外周部に設けられたインターナルギアと、前記上定盤と前記下定盤との間に設けられ、ワークを保持する1つ以上の保持孔を有するキャリアプレートと、を備えたワークの両面研磨装置であって、
研磨スラリーを自然滴下により前記上下定盤間に供給する滴下供給部と、
研磨スラリーを圧送により前記上下定盤間に供給する圧送供給部と、さらに備え、
前記滴下供給部及び前記圧送供給部から研磨スラリーを前記上下定盤間に同時に供給可能であることを特徴とする、ワークの両面研磨装置。
A rotating surface plate having an upper surface plate and a lower surface plate, a sun gear provided at a central portion of the rotating surface plate, an internal gear provided at an outer peripheral portion of the rotating surface plate, the upper surface plate, and the lower surface plate A double-side polishing apparatus for a workpiece, comprising a carrier plate having one or more holding holes for holding the workpiece,
A dropping supply section for supplying the polishing slurry between the upper and lower surface plates by natural dropping;
A pressure feed supply section for feeding the polishing slurry between the upper and lower surface plates by pressure feed, and further comprising:
A double-side polishing apparatus for a workpiece, characterized in that polishing slurry can be simultaneously supplied between the upper and lower surface plates from the dropping supply section and the pressure supply section.
前記滴下供給部及び前記圧送供給部は、それぞれ、研磨スラリーの流量を調整する流量調整弁を有する、請求項1に記載のワークの両面研磨装置。   2. The double-side polishing apparatus for a workpiece according to claim 1, wherein each of the dropping supply section and the pressure supply section includes a flow rate adjusting valve that adjusts a flow rate of the polishing slurry. 前記滴下供給部及び前記圧送供給部は、それぞれ、スラリー供給穴を有する、請求項1又は2に記載のワークの両面研磨装置。   The double-side polishing apparatus for a workpiece according to claim 1, wherein each of the dropping supply unit and the pressure supply unit has a slurry supply hole. 前記圧送供給部は、前記サンギアの上方に設けられてなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のワークの両面研磨装置。   The double-side polishing apparatus for a workpiece according to any one of claims 1 to 3, wherein the pumping supply unit is provided above the sun gear. ワークを保持する1つ以上の保持孔が設けられたキャリアプレートにワークを保持し、該ワークを上定盤及び下定盤からなる回転定盤で挟み込み、前記回転定盤の中心部に設けられたサンギアの回転と、前記回転定盤の外周部に設けられたインターナルギアの回転とにより、前記回転定盤と前記キャリアプレートとを相対回転させて前記ワークの両面を同時に研磨するワークの両面研磨方法であって、
研磨スラリーを自然滴下により前記上下定盤間に供給するのと同時に、研磨スラリーを圧送により前記上下定盤間に供給することを特徴とする、ワークの両面研磨方法。
The workpiece is held on a carrier plate provided with one or more holding holes for holding the workpiece, the workpiece is sandwiched by a rotating surface plate composed of an upper surface plate and a lower surface plate, and provided at the center of the rotating surface plate. A double-side polishing method for a workpiece, in which both surfaces of the workpiece are polished simultaneously by rotating the rotary platen and the carrier plate relative to each other by rotation of a sun gear and rotation of an internal gear provided on an outer peripheral portion of the rotary platen. Because
A method for double-side polishing a workpiece, wherein the polishing slurry is supplied between the upper and lower surface plates by natural dripping and simultaneously the polishing slurry is supplied by pressure feeding between the upper and lower surface plates.
圧送による研磨スラリーの流量は、研磨スラリーの総流量の5%〜50%である、請求項5に記載のワークの両面研磨方法。   The double-side polishing method for a workpiece according to claim 5, wherein the flow rate of the polishing slurry by pressure feeding is 5% to 50% of the total flow rate of the polishing slurry. 前記サンギアの上方から、研磨スラリーを圧送により前記上下定盤間に供給する、請求項5又は6に記載のワークの両面研磨方法。   The double-side polishing method for a workpiece according to claim 5 or 6, wherein polishing slurry is supplied between the upper and lower surface plates by pressure feeding from above the sun gear.
JP2013237986A 2013-11-18 2013-11-18 Double-side polishing apparatus and double-side polishing method for work Active JP6197598B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013237986A JP6197598B2 (en) 2013-11-18 2013-11-18 Double-side polishing apparatus and double-side polishing method for work
CN201480063032.4A CN105873724B (en) 2013-11-18 2014-07-30 The two sides lapping device and two sides Ginding process of workpiece
PCT/JP2014/004004 WO2015072050A1 (en) 2013-11-18 2014-07-30 Device for double-sided polishing and method for double-sided polishing of workpiece
TW103132931A TWI590911B (en) 2013-11-18 2014-09-24 Workpieces on both sides of the grinding device and grinding method on both sides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013237986A JP6197598B2 (en) 2013-11-18 2013-11-18 Double-side polishing apparatus and double-side polishing method for work

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015098065A JP2015098065A (en) 2015-05-28
JP6197598B2 true JP6197598B2 (en) 2017-09-20

Family

ID=53057008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013237986A Active JP6197598B2 (en) 2013-11-18 2013-11-18 Double-side polishing apparatus and double-side polishing method for work

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6197598B2 (en)
CN (1) CN105873724B (en)
TW (1) TWI590911B (en)
WO (1) WO2015072050A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104858771B (en) * 2015-06-01 2017-09-29 东莞信柏结构陶瓷股份有限公司 Zirconium oxide superthin section burnishing device and polishing method
JP6743746B2 (en) * 2017-03-31 2020-08-19 株式会社Sumco Wafer double-side polishing apparatus and double-side polishing method
JP6451825B1 (en) * 2017-12-25 2019-01-16 株式会社Sumco Wafer double-side polishing method
JP2019136837A (en) * 2018-02-14 2019-08-22 信越半導体株式会社 Double-sided polishing method
JP7035748B2 (en) * 2018-04-11 2022-03-15 株式会社Sumco Work double-sided polishing device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS591162A (en) * 1982-06-28 1984-01-06 Hitachi Ltd Duplex grinding polishing device
JPH0745565A (en) * 1993-07-28 1995-02-14 Hitachi Ltd Polishing device of semiconductor wafer
JP4308344B2 (en) * 1998-07-24 2009-08-05 不二越機械工業株式会社 Double-side polishing equipment
JP4163485B2 (en) * 2002-10-25 2008-10-08 不二越機械工業株式会社 Double-side polishing apparatus and polishing method using the same
JP3974539B2 (en) * 2003-02-21 2007-09-12 Hoya株式会社 Polishing apparatus and polishing method, and method for manufacturing mask blank substrate
JP2007021680A (en) * 2005-07-19 2007-02-01 Shin Etsu Handotai Co Ltd Double-side lapping method for wafer
JP2007301676A (en) * 2006-05-11 2007-11-22 Speedfam Co Ltd Double-sided polishing apparatus with workpiece release device
JP2009131920A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Ebara Corp Polishing apparatus and polishing method
DE102009052070A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-12 Peter Wolters Gmbh Apparatus and method for double side machining of flat workpieces
CN202517367U (en) * 2012-03-13 2012-11-07 泰库尼思科电子(苏州)有限公司 Double-faced grinding machine

Also Published As

Publication number Publication date
CN105873724B (en) 2018-02-16
WO2015072050A1 (en) 2015-05-21
CN105873724A (en) 2016-08-17
TWI590911B (en) 2017-07-11
TW201529227A (en) 2015-08-01
JP2015098065A (en) 2015-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6197598B2 (en) Double-side polishing apparatus and double-side polishing method for work
JP6056793B2 (en) Method for manufacturing carrier for double-side polishing apparatus and double-side polishing method
KR102252945B1 (en) Surface grinding method for workpiece
JP5724958B2 (en) Double-head grinding apparatus and double-head grinding method for workpiece
JP6491812B2 (en) Membrane, polishing head, workpiece polishing apparatus and method, and silicon wafer
JP2019201127A (en) Polishing head, and wafer polishing apparatus, and polishing method using the same
TW201618177A (en) Grinding method for SiC substrate
JP5689891B2 (en) Apparatus and method for processing a flat workpiece on both sides
TWI665053B (en) Wafer two-side polishing device and two-side polishing method
US20190321941A1 (en) Multiple Nozzle Slurry Dispense Scheme
KR102382807B1 (en) Polishing device and wafer polishing method
JP2011143477A (en) Carrier for double-sided polishing device, double-sided polishing device using the same, and double-sided polishing method
JP6381503B2 (en) Polishing apparatus, polishing method and semiconductor manufacturing method
TWI817982B (en) Double-sided grinding method
CN104308744A (en) Chemical mechanical grinding liquid supply device
KR100899637B1 (en) Wafer doubleside polishing device
JP2007331093A (en) Polishing device
TWI565557B (en) Chemical mechanical polishing process
Kanzow et al. Smart pad dressing for double-side polishing
JP2017035751A (en) Pad dresser
KR20120109039A (en) Apparatus for grinding wafer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160902

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: 20170725

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170807

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6197598

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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