JP6369263B2 - Work polishing apparatus and work manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明はワークの研磨装置およびワークの製造方法に関し、特に、研磨工程におけるワークの表面品質の低下を防止することができるワークの研磨装置およびワークの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a workpiece polishing apparatus and a workpiece manufacturing method, and more particularly to a workpiece polishing apparatus and a workpiece manufacturing method capable of preventing deterioration of the surface quality of the workpiece in a polishing process.

従来、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一般的に採用されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in the manufacture of semiconductor wafers such as silicon wafers, which are typical examples of workpieces used for polishing, double-side polishing that simultaneously polishes the front and back surfaces of the wafer to obtain higher-precision wafer flatness quality and surface roughness quality A process is generally employed (see, for example, Patent Document 1).

図1は、一般的な両面研磨装置の模式断面図を示している。この図に示す両面研磨装置100は、上定盤11およびこれに対向する下定盤12を有する回転定盤10と、下定盤12の下方にて研磨パッド12aに供給された研磨スラリーSを回収する受け盤13とを備えている。上定盤11および下定盤12の対向する表面には、研磨パッド11aおよび12aがそれぞれ設けられている。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a general double-side polishing apparatus. A double-side polishing apparatus 100 shown in this figure collects a rotating surface plate 10 having an upper surface plate 11 and a lower surface plate 12 facing the upper surface plate 11, and a polishing slurry S supplied to the polishing pad 12a below the lower surface plate 12. And a receiving board 13. Polishing pads 11a and 12a are provided on the opposing surfaces of the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12, respectively.

この装置100を用いたワークWの両面研磨処理は以下のように行われる。すなわち、まず、ワークをキャリアプレート(図示せず)の保持孔内に嵌め込み、次いで、キャリアプレートを下定盤12上に載置した後、上定盤11と下定盤12とでキャリアプレートを挟み込み、上下定盤とキャリアプレートとを相対的に回転させる。これにより、ワークWの両面を鏡面研磨することができる。   The double-side polishing process of the workpiece W using this apparatus 100 is performed as follows. That is, first, the work is fitted into a holding hole of a carrier plate (not shown), and then the carrier plate is placed on the lower surface plate 12, and then the carrier plate is sandwiched between the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12, The upper and lower surface plates and the carrier plate are relatively rotated. Thereby, both surfaces of the workpiece | work W can be mirror-polished.

上記したワークWの鏡面研磨処理の間、研磨スラリーSは、スラリータンク14と両面研磨装置100との間を循環させる。すなわち、ポンプ15によりスラリータンク14から研磨スラリーSをフィルター16を介して上定盤11に導いて、研磨スラリーSを上定盤11の中心部からワークWの表面に供給する。研磨後の研磨スラリーSは、受け盤13の周縁領域に落下し、この周縁領域の底部に設けられたスラリー排出口17から排出される。その後、排出された研磨スラリーSは回収され、フィルター18により研磨スラリーSに含まれるパッド屑やキャリアプレート屑等を除去した後、スラリータンク14に戻される。こうして、研磨スラリーSは、スラリータンク14と研磨装置100との間を循環する。   During the above-described mirror polishing of the workpiece W, the polishing slurry S is circulated between the slurry tank 14 and the double-side polishing apparatus 100. That is, the pump 15 guides the polishing slurry S from the slurry tank 14 to the upper surface plate 11 through the filter 16, and supplies the polishing slurry S from the center of the upper surface plate 11 to the surface of the workpiece W. The polished slurry S after polishing falls to the peripheral region of the receiving plate 13 and is discharged from a slurry discharge port 17 provided at the bottom of the peripheral region. Thereafter, the discharged polishing slurry S is collected, and after the pad scraps and carrier plate scraps contained in the polishing slurry S are removed by the filter 18, the polishing slurry S is returned to the slurry tank 14. Thus, the polishing slurry S circulates between the slurry tank 14 and the polishing apparatus 100.

さて、下定盤12の周縁部下方には、下定盤12の中心部下方に存在する回転機構(図示せず)に研磨スラリーSが侵入するのを抑制する遮蔽構造が設けられているのが一般的である。図2は、一般的な両面研磨装置に設けられた遮蔽構造の模式断面図を示している。この図に示すように、下定盤12は、受け盤13側の表面に、周縁に同心円状に配置された少なくとも2つの第1環状壁12bを有している。一方、受け盤13は、下定盤12よりも大きな径を有する円盤状の底板13aと、該底板13aの下定盤12側の表面に該底板13aの周縁に同心円状に配置された少なくとも3つの第2環状壁13bとを有している。   In general, a shielding structure is provided below the peripheral edge portion of the lower surface plate 12 to prevent the polishing slurry S from entering a rotating mechanism (not shown) existing below the center portion of the lower surface plate 12. Is. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a shielding structure provided in a general double-side polishing apparatus. As shown in this figure, the lower surface plate 12 has at least two first annular walls 12b disposed concentrically on the periphery on the surface on the receiving plate 13 side. On the other hand, the receiving plate 13 has a disc-shaped bottom plate 13a having a larger diameter than the lower platen 12, and at least three third plates arranged concentrically around the periphery of the bottom plate 13a on the surface of the lower platen 12 side of the bottom plate 13a. And two annular walls 13b.

そして、下定盤12の少なくとも2つの第1環状壁12bを、受け盤13の底板13aおよび少なくとも3つの第2環状壁13bで区画される環状領域21および22に差し込み配置することにより遮蔽構造Lが構成されている。このような遮蔽構造Lにより、下定盤12の回転機構に向かって侵入しようとする研磨スラリーSを堰き止めて、回転機構のベアリングが錆びたり、モーターが漏電したりするといったトラブルを回避することができる。   The shielding structure L is formed by inserting and arranging at least two first annular walls 12b of the lower surface plate 12 into annular regions 21 and 22 defined by the bottom plate 13a of the receiving plate 13 and at least three second annular walls 13b. It is configured. By such a shielding structure L, it is possible to dam up the polishing slurry S that is about to enter the rotating mechanism of the lower surface plate 12, and to avoid troubles such as the bearing of the rotating mechanism being rusted or the motor being leaked. it can.

ところで、上述のような周縁の環状領域21に設けられたスラリー排出口17以外に、遮蔽構造L内の環状領域22に侵入した研磨スラリーSを排出するためのスラリー排出口23が別途設けられている。これは、上記した遮蔽構造Lにより下定盤12の回転機構に向かって侵入しようとする研磨スラリーSの多くを抑制できるが、それでもなお、ごく一部の研磨スラリーSが環状領域22内に侵入する。そのため、環状領域22にスラリー排出口23を設けて、環状領域22内に侵入した研磨スラリーSが排出されるように構成されている。   Incidentally, in addition to the slurry discharge port 17 provided in the peripheral annular region 21 as described above, a slurry discharge port 23 for discharging the polishing slurry S that has entered the annular region 22 in the shielding structure L is separately provided. Yes. This can suppress most of the polishing slurry S that tends to enter the rotating mechanism of the lower surface plate 12 by the shielding structure L described above, but still a very small part of the polishing slurry S enters the annular region 22. . Therefore, the slurry discharge port 23 is provided in the annular region 22, and the polishing slurry S that has entered the annular region 22 is discharged.

特許第3109419号公報Japanese Patent No. 3109419

上述のような環状構造を有する両面研磨装置を用いて、長期間に亘ってワークの研磨処理を行うと、当初予想しなかった汚染によりワークの表面品質が低下してくることが判明した。
そこで、本発明の目的は、研磨工程におけるワークの表面品質の低下を防止することができるワークの研磨装置およびワークの製造方法を提案することにある。
It has been found that when a workpiece is polished for a long period of time using a double-side polishing apparatus having an annular structure as described above, the surface quality of the workpiece deteriorates due to contamination that was not expected at first.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to propose a workpiece polishing apparatus and a workpiece manufacturing method capable of preventing deterioration of the surface quality of the workpiece in the polishing process.

本発明者は、上記課題を解決する方途について鋭意検討した。そのために、上記したワークの汚染の原因を詳細に調査した。その結果、図2に示した環状構造22において、固着した研磨スラリーSが環状領域22の底部から積み上がり、下定盤12の第1環状壁12bの下部に接触する高さに達していることが判明した。   The inventor has intensively studied how to solve the above problems. For this purpose, the cause of the contamination of the workpiece was investigated in detail. As a result, in the annular structure 22 shown in FIG. 2, the adhered polishing slurry S is piled up from the bottom of the annular region 22 and reaches a height that contacts the lower portion of the first annular wall 12 b of the lower surface plate 12. found.

上記予想しなかった汚染の原因は、研磨処理時に下定盤12を回転させた際に、固着した研磨スラリーSと下定盤12の第1環状壁12bの下部とが接触し、固着した研磨スラリーSが削り取られて粉塵となり、この粉塵が図1に示した装置100において循環する研磨スラリーSに混入したことによるものと考えられる。この対策としては、フィルター16および/または18のフィルターサイズを小さくすることや、フィルター16および/または18を多段化することが考えられる。しかし、フィルターサイズを小さくすることによって、フィルター閉塞までの時間が短くなり、フィルターの交換頻度が増加する。また、フィルターの多段化によって設備の大型化やフィルター使用量が増加し、維持管理が困難になる。そこで、本発明者は、環状領域22に侵入した研磨スラリーSを固着させない方途について鋭意検討した。   The cause of the unexpected contamination is that when the lower surface plate 12 is rotated during the polishing process, the fixed polishing slurry S comes into contact with the lower portion of the first annular wall 12b of the lower surface plate 12, and the fixed polishing slurry S is fixed. This is considered to be due to the dust being scraped off to become dust, and this dust being mixed into the polishing slurry S circulating in the apparatus 100 shown in FIG. As countermeasures, it is conceivable to reduce the filter size of the filters 16 and / or 18 or to increase the number of stages of the filters 16 and / or 18. However, by reducing the filter size, the time until the filter is blocked is shortened, and the frequency of filter replacement is increased. In addition, the increase in the number of stages of filters increases the size of equipment and the amount of filter used, which makes maintenance difficult. Therefore, the present inventor diligently studied how to prevent the polishing slurry S entering the annular region 22 from being fixed.

上述のように、周縁の環状領域21に落下した使用済みの研磨スラリーSは、その多くが第2環状壁13bにより堰き止められて、スラリー排出口17から排出される。よって、環状領域22に侵入する研磨スラリーSは、研磨スラリーSの流動等によって発生した霧状や水滴状のものであると考えられる。そして、このような霧状あるいは水滴状の研磨スラリーSが環状構造22内に侵入し、環状構造22の底部や側壁にて付着および乾燥が繰り返されて積み上がったものと予想される。   As described above, most of the used polishing slurry S that has fallen to the peripheral annular region 21 is blocked by the second annular wall 13 b and discharged from the slurry discharge port 17. Therefore, it is considered that the polishing slurry S entering the annular region 22 is in the form of mist or water droplets generated by the flow of the polishing slurry S or the like. Then, it is expected that such a mist-like or water-drop-like polishing slurry S enters the annular structure 22 and is repeatedly deposited and dried on the bottom and side walls of the annular structure 22.

このような研磨スラリーSの固着原理を考えると、環状領域22内のスラリー排出口23を大きくしたり、スラリー排出口23の数を増やしたりしても、霧状あるいは水滴状の研磨スラリーSが固着するのを防止する上で有効に機能しないものと考えられる。そこで、こうした霧状あるいは水滴状の研磨スラリーSが遮蔽構造Lの環状領域22内において固着させない方途について鋭意検討した結果、遮蔽構造Lに侵入した研磨スラリーSが固着するのを防止するための固着防止液を遮蔽構造L内に供給する固着防止液供給手段を設けることが極めて有効であることを見出し、本発明を完成させるに至った。   Considering such a sticking principle of the polishing slurry S, even if the slurry discharge port 23 in the annular region 22 is enlarged or the number of the slurry discharge ports 23 is increased, a mist-like or water-drop-like polishing slurry S is formed. It is considered that it does not function effectively in preventing sticking. Therefore, as a result of intensive investigations on how to prevent such a mist-like or water-drop-like polishing slurry S from adhering in the annular region 22 of the shielding structure L, the adhering to prevent the polishing slurry S entering the shielding structure L from adhering. It has been found that it is extremely effective to provide an anti-adhesion liquid supply means for supplying the anti-liquid into the shielding structure L, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の要旨構成は以下の通りである。
(1)表面に研磨パッドが取り付けられた少なくとも下定盤を有する回転定盤と、前記下定盤の下方にて前記研磨パッドに供給された研磨スラリーを回収する受け盤とを備え、前記研磨パッド上に載置されたワークに研磨スラリーを供給して前記ワークを研磨する装置であって、前記下定盤と前記受け盤との間に前記下定盤の回転機構に研磨スラリーが侵入するのを抑制する遮蔽構造を有し、かつ該遮蔽構造内に侵入した研磨スラリーを排出するスラリー排出口が前記遮蔽構造内に設けられた、ワークの研磨装置において、前記遮蔽構造に侵入した研磨スラリーが固着するのを防止するための固着防止液を前記遮蔽構造内に供給する固着防止液供給手段が設けられていることを特徴とするワークの研磨装置。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) a rotating surface plate having at least a lower surface plate with a polishing pad attached to the surface; and a receiving plate for collecting the polishing slurry supplied to the polishing pad below the lower surface plate; An apparatus for supplying polishing slurry to a workpiece placed on the workpiece and polishing the workpiece, and preventing the polishing slurry from entering the rotating mechanism of the lower platen between the lower platen and the receiving plate. In a workpiece polishing apparatus having a shielding structure and provided with a slurry discharge port for discharging polishing slurry that has entered the shielding structure, the polishing slurry that has entered the shielding structure is fixed. An apparatus for polishing a workpiece, comprising: an anti-adhesion liquid supply means for supplying an anti-adhesion liquid for preventing the liquid into the shielding structure.

(2)前記下定盤は、前記受け盤側の表面に、前記回転定盤の周縁に同心円状に配置された少なくとも2つの第1環状壁を有し、前記受け盤は、前記下定盤よりも大きな径を有する円盤状の底板と、該底板の前記下定盤側の表面に該底板の周縁に同心円状に配置された少なくとも3つの第2環状壁とを有し、前記遮蔽構造は、前記下定盤の前記少なくとも2つの第1環状壁を、前記受け盤の前記底板および前記少なくとも3つの第2環状壁で区画される環状領域に差し込み配置されてなり、前記スラリー排出口は前記環状領域内に設けられている、前記(1)に記載のワークの研磨装置。 (2) The lower surface plate has at least two first annular walls arranged concentrically around the periphery of the rotating surface plate on the surface of the receiving surface, and the surface plate is more than the lower surface plate. A disc-shaped bottom plate having a large diameter, and at least three second annular walls concentrically arranged on a peripheral surface of the bottom plate on a surface of the bottom plate on the lower surface plate side; The at least two first annular walls of the board are inserted into an annular area defined by the bottom plate of the receiving board and the at least three second annular walls, and the slurry discharge port is in the annular area. The workpiece polishing apparatus according to (1), provided.

(3)前記固着防止液供給手段は、前記環状領域内の前記スラリー排出口に対向する位置に設けられている、前記(1)または(2)に記載のワークの研磨装置。 (3) The workpiece polishing apparatus according to (1) or (2), wherein the sticking prevention liquid supply unit is provided at a position facing the slurry discharge port in the annular region.

(4)前記環状領域内における前記固着防止液の液位を感知するセンサーを更に備える、前記(2)または(3)に記載のワークの研磨装置。 (4) The workpiece polishing apparatus according to (2) or (3), further including a sensor that detects a liquid level of the sticking prevention liquid in the annular region.

(5)前記底板の前記下定盤側の表面は、前記環状領域内において前記スラリー排出口側に向かって傾斜している、前記(2)〜(4)のいずれか一項に記載のワークの研磨装置。 (5) The surface according to any one of (2) to (4), wherein a surface of the bottom plate on the lower surface plate side is inclined toward the slurry discharge port side in the annular region. Polishing equipment.

(6)前記固着防止液は水である、前記(1)〜(5)のいずれか一項に記載のワークの研磨装置。 (6) The workpiece polishing apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the sticking prevention liquid is water.

(7)前記回転定盤は上定盤を更に有する、前記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のワークの研磨装置。 (7) The workpiece polishing apparatus according to any one of (1) to (6), wherein the rotating surface plate further includes an upper surface plate.

(8)ワークの研磨工程において、前記(1)〜(7)に記載のワークの研磨装置を用いて研磨処理を施すことを特徴とするワークの製造方法。 (8) A method for manufacturing a workpiece, wherein in the workpiece polishing step, polishing is performed using the workpiece polishing apparatus according to any one of (1) to (7).

(9)前記ワークはシリコンインゴットから切り出されたシリコンウェーハである、前記(8)に記載のワークの製造方法。 (9) The workpiece manufacturing method according to (8), wherein the workpiece is a silicon wafer cut out from a silicon ingot.

本発明によれば、遮蔽構造に侵入した研磨スラリーが固着するのを防止するための固着防止液が遮蔽構造内に供給されるため、遮蔽構造に侵入した研磨スラリーが固着するのを防止して、研磨スラリーの粉塵が発生するのを防止することができるため、研磨工程におけるワークの表面品質の低下を防止することができる。   According to the present invention, since the anti-adhesion liquid for preventing the polishing slurry that has entered the shielding structure from sticking is supplied into the shielding structure, the polishing slurry that has entered the shielding structure is prevented from sticking. Since it is possible to prevent generation of dust in the polishing slurry, it is possible to prevent deterioration of the surface quality of the workpiece in the polishing process.

一般的な両面研磨装置の模式断面図である。It is a schematic cross section of a general double-side polishing apparatus. 研磨装置に設けられた一般的な遮蔽構造の模式断面図である。It is a schematic cross section of a general shielding structure provided in the polishing apparatus. 本発明に係るワークの研磨装置に設けられた遮蔽構造の模式断面図である。It is a schematic cross section of the shielding structure provided in the workpiece | work grinding | polishing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る別のワークの研磨装置に設けられた遮蔽構造の模式断面図である。It is a schematic cross section of the shielding structure provided in the grinding | polishing apparatus of another workpiece | work which concerns on this invention. 本発明に係るワークの製造方法の一例のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of an example of the manufacturing method of the workpiece | work which concerns on this invention.

(ワークの研磨装置)
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図1および2と同じ構成には同じ符号が付されており、説明を省略する。本発明に係るワークの研磨装置は、図1に示した研磨装置100と同様に、表面に研磨パッド12aが取り付けられた少なくとも下定盤12を有する回転定盤10と、下定盤12の下方にて研磨パッド12aに供給された研磨スラリーSを回収する受け盤13とを備える。また、下定盤12と受け盤13との間に、下定盤12の回転機構(図示せず)に研磨スラリーSが侵入するのを抑制する遮蔽構造Lを有し、かつ該遮蔽構造L内に侵入した研磨スラリーSを排出するスラリー排出口23が遮蔽構造L内に設けられている。
(Work polishing equipment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As in the polishing apparatus 100 shown in FIG. 1, the workpiece polishing apparatus according to the present invention has a rotating surface plate 10 having at least a lower surface plate 12 having a polishing pad 12 a attached to the surface, and a lower surface plate 12. And a receiving plate 13 for collecting the polishing slurry S supplied to the polishing pad 12a. Further, between the lower surface plate 12 and the receiving plate 13, there is a shielding structure L that prevents the polishing slurry S from entering the rotation mechanism (not shown) of the lower surface plate 12, and the shielding structure L A slurry discharge port 23 for discharging the intruding polishing slurry S is provided in the shielding structure L.

また、遮蔽構造Lは、図2に示したように、下定盤12の受け盤13側の表面に、周縁に同心円状に配置された少なくとも2つの第1環状壁12bを設け、また、受け盤13を下定盤12よりも大きな径を有する円盤状の底板13aと、該底板13aの下定盤12側の表面に該底板13aの周縁に同心円状に配置された少なくとも3つの第2環状壁13bとで構成し、下定盤12の少なくとも2つの第1環状壁12bを、受け盤13の底板13aおよび少なくとも3つの第2環状壁13bで区画される環状領域21および22に差し込み配置することにより構成することができる。   Further, as shown in FIG. 2, the shielding structure L is provided with at least two first annular walls 12b concentrically arranged on the periphery on the surface of the lower surface plate 12 on the receiving plate 13 side. 13 is a disk-shaped bottom plate 13a having a diameter larger than that of the lower surface plate 12, and at least three second annular walls 13b concentrically disposed on the periphery of the bottom plate 13a on the surface of the lower surface plate 12 side of the bottom plate 13a. The at least two first annular walls 12b of the lower surface plate 12 are configured by being inserted into annular regions 21 and 22 defined by the bottom plate 13a of the receiving plate 13 and at least three second annular walls 13b. be able to.

図3は、本発明に係るワークの研磨装置に設けられた遮蔽構造の模式断面図を示している。この図に示すように、本発明に係るワークの研磨装置の特徴とするところは、遮蔽構造L内に固着防止液供給手段24を設け、環状構造22に侵入した研磨スラリーSが固着するのを防止するための固着防止液を供給するように構成した点にある。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a shielding structure provided in the workpiece polishing apparatus according to the present invention. As shown in this figure, the workpiece polishing apparatus according to the present invention is characterized in that the anti-adhesion liquid supply means 24 is provided in the shielding structure L so that the polishing slurry S entering the annular structure 22 is fixed. It is in the point which comprised so that the sticking prevention liquid for preventing may be supplied.

このような構成とすることにより、霧状あるいは水滴状の研磨スラリーSが環状領域22内に侵入した場合にも、研磨スラリーSを固着防止液に溶解させてスラリー排出口23から排出するため、固着した研磨スラリーSの粉塵が発生するのを防止して、研磨工程におけるワークの表面品質の低下を防止することができるのである。   By adopting such a configuration, even when a mist-like or water-drop-like polishing slurry S enters the annular region 22, the polishing slurry S is dissolved in the anti-adhesion liquid and discharged from the slurry discharge port 23. It is possible to prevent the dust of the fixed polishing slurry S from being generated, and to prevent the surface quality of the work from being deteriorated in the polishing process.

なお、本発明において、「遮蔽構造」とは、図3において、第1環状壁12bを含む、3つの第2環状壁13bのうち定盤中心に近い側2つに挟まれた範囲の領域を意味している。これは、第1環状壁12bが3つ以上であり、第2環状壁13bが4つ以上の場合も同様である。   In the present invention, the “shielding structure” refers to an area in a range sandwiched between two of the three second annular walls 13b including the first annular wall 12b and closer to the center of the surface plate in FIG. I mean. This is the same when there are three or more first annular walls 12b and four or more second annular walls 13b.

環状領域22内に供給される固着防止液としては、水やアルコール、水酸化カリウム等のアルカリ溶液等を用いることができる。中でも、周囲の雰囲気への影響が小さく、また安価であることから、水を用いることが好ましい。   As the anti-adhesion liquid supplied into the annular region 22, an alkaline solution such as water, alcohol or potassium hydroxide can be used. Among them, it is preferable to use water because it has a small influence on the surrounding atmosphere and is inexpensive.

固着防止液の環状領域22内への供給量(流量)は、環状領域22内に侵入した霧状あるいは水滴状の研磨スラリーSが固着するのを防止することができれば特に限定されず、環状領域22の大きさやスラリー排出口23の大きさ等を考慮して適切に設定すれば良い。   The supply amount (flow rate) of the anti-adhesion liquid into the annular region 22 is not particularly limited as long as the mist-like or water-drop-like polishing slurry S that has entered the annular region 22 can be prevented from adhering. What is necessary is just to set suitably considering the magnitude | size of 22 and the magnitude | size of the slurry discharge port 23, etc.

また、固着防止液の供給は、研磨工程時に常に供給している必要はなく、研磨スラリーSが環状領域22内で固着しない条件の下で断続的に行うことができる。これにより、固着防止液の使用量を低減することができる。   Further, the supply of the anti-adhesion liquid need not always be performed during the polishing process, and can be performed intermittently under the condition that the polishing slurry S does not adhere within the annular region 22. Thereby, the usage-amount of the sticking prevention liquid can be reduced.

なお、図3においては、固着防止液供給手段24は環状領域22の底部に設けられているが、これに限定されない。例えば、第1環状壁12bあるいは第2環状壁13bの所定の高さ位置に固着防止液供給口(図示せず)を設け、この供給孔から固着防止液を環状領域22内に供給するように構成することもできる。   In FIG. 3, the anti-adhesion liquid supply means 24 is provided at the bottom of the annular region 22, but is not limited thereto. For example, an anti-adhesion liquid supply port (not shown) is provided at a predetermined height position of the first annular wall 12b or the second annular wall 13b, and the anti-adhesion liquid is supplied into the annular region 22 from this supply hole. It can also be configured.

固着防止液供給手段24は、環状領域22内のスラリー排出口23に対向する位置に設けられていることが好ましい。これにより、環状領域22の全体に亘って、環状領域22内に侵入した研磨スラリーSを固着防止液に溶解させ、スラリー排出口23から排出させることができる。   The sticking prevention liquid supply means 24 is preferably provided at a position facing the slurry discharge port 23 in the annular region 22. As a result, the polishing slurry S that has entered the annular region 22 can be dissolved in the sticking prevention liquid and discharged from the slurry discharge port 23 over the entire annular region 22.

また、受け盤13を構成する底板13aの下定盤12側の表面は、環状領域22内においてスラリー排出口23側に向かって傾斜していることが好ましい。これにより、環状領域22内に供給した固着防止液をスラリー排出口23から効果的に排出することができる。   Moreover, it is preferable that the surface of the bottom plate 13 a constituting the receiving plate 13 on the lower surface plate 12 side is inclined toward the slurry discharge port 23 side in the annular region 22. Thereby, the sticking prevention liquid supplied into the annular region 22 can be effectively discharged from the slurry discharge port 23.

さらに、図4に示すように、環状領域22内における固着防止液の液位を感知するセンサー25を設けることができる。これにより、固着防止液を環状領域22内に過剰に供給するのを防止することができる。また、何らかの原因により固着防止液および研磨スラリーSがスラリー排出口23から排出されないトラブルを事前に検知することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 4, a sensor 25 that senses the level of the anti-sticking liquid in the annular region 22 can be provided. Thereby, it is possible to prevent the sticking prevention liquid from being excessively supplied into the annular region 22. Further, it is possible to detect in advance a trouble that the sticking prevention liquid and the polishing slurry S are not discharged from the slurry discharge port 23 for some reason.

なお、本発明に係るワークの研磨装置は、図1に示した両面研磨装置に限定されるものではなく、枚葉式の研磨装置や化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing)装置とすることもできることは言うまでもない。   Note that the workpiece polishing apparatus according to the present invention is not limited to the double-side polishing apparatus shown in FIG. 1, but can be a single-wafer polishing apparatus or a chemical mechanical polishing apparatus. Needless to say.

こうして、遮蔽構造に侵入した研磨スラリーが固着するのを防止するための固着防止液が遮蔽構造内に供給されるため、遮蔽構造に侵入した研磨スラリーが固着するのを防止して、研磨スラリーの粉塵が発生するのを防止することができるため、研磨工程におけるワークの表面品質の低下を抑制することができる。   Thus, since the anti-adhesion liquid for preventing the polishing slurry that has entered the shielding structure from sticking is supplied into the shielding structure, the polishing slurry that has entered the shielding structure is prevented from sticking, and Since dust can be prevented from being generated, it is possible to suppress deterioration of the surface quality of the workpiece in the polishing process.

(ワークの製造方法)
次に、本発明に係るワークの製造方法について説明する。本発明のワークの製造方法は、ワークの研磨工程において、上述したワークの研磨装置を用いて研磨処理を施すことを特徴としている。従って、上記それ以外の製造条件は一切限定されない。以下、図5を参照して、ワークがシリコンウェーハである場合を例に本発明に係るワークの製造方法について説明する。
(Work manufacturing method)
Next, a method for manufacturing a workpiece according to the present invention will be described. The workpiece manufacturing method of the present invention is characterized in that in the workpiece polishing step, polishing is performed using the workpiece polishing apparatus described above. Therefore, the manufacturing conditions other than the above are not limited at all. Hereinafter, with reference to FIG. 5, a method for manufacturing a workpiece according to the present invention will be described with an example in which the workpiece is a silicon wafer.

まず、ステップS1にて、例えばチョクラルスキー(Czochralski,CZ)法により、石英るつぼに投入された多結晶シリコンを1400℃程度に溶融し、次いで種結晶を液面に漬けて回転させながら引き上げることによりシリコンインゴットを製造する。ここで、所望の抵抗率を得るために、例えばホウ素やリン等をドープする。また、インゴットの製造の際に磁場を印加する磁場印加チョクラルスキー(Magnetic field Czochralski,MCZ)法を用いることにより、シリコンインゴット中の酸素濃度を制御することができる。   First, in step S1, for example, Czochralski (CZ) method is used to melt the polycrystalline silicon charged in the quartz crucible to about 1400 ° C., then immerse the seed crystal in the liquid surface and pull it up while rotating. To produce a silicon ingot. Here, in order to obtain a desired resistivity, for example, boron or phosphorus is doped. In addition, the oxygen concentration in the silicon ingot can be controlled by using a magnetic field applied Czochralski (MCZ) method in which a magnetic field is applied during manufacture of the ingot.

次いで、ステップS2にて、得られたシリコンインゴットの外周研削処理を施して直径を均一にした後、ワイヤーソーや内周刃切断機を用いてシリコンインゴットを1mm程度の厚さにスライスしてシリコンウェーハを得る。   Next, in step S2, after the outer periphery grinding process of the obtained silicon ingot is performed to make the diameter uniform, the silicon ingot is sliced to a thickness of about 1 mm using a wire saw or an inner peripheral cutting machine. Get a wafer.

続いて、ステップS3にて、得られたシリコンウェーハを研磨装置に搬送し、アルミナ研磨剤等を用いて、シリコンウェーハに対してラッピング処理を施す。これによりウェーハの厚さを所定の値にし、ウェーハの表裏面の平行度を高めることができる。
なお、ラッピング処理を行う研磨装置がラビリンス構造を有し、シリコンウェーハを回転させる回転機構を有している場合には、この研磨装置にも本発明を適用することができる。
Subsequently, in step S3, the obtained silicon wafer is transferred to a polishing apparatus, and a lapping process is performed on the silicon wafer using an alumina abrasive or the like. Thereby, the thickness of the wafer can be set to a predetermined value, and the parallelism of the front and back surfaces of the wafer can be increased.
In addition, when the polishing apparatus that performs the lapping process has a labyrinth structure and has a rotating mechanism that rotates the silicon wafer, the present invention can be applied to this polishing apparatus.

その後、ステップS4にて、フッ酸、硝酸、酢酸、燐酸のうち少なくとも1つからなる水溶液を用いた酸エッチング、あるいは水酸化カリウム水溶液や水酸化ナトリウム水溶液等を用いたアルカリエッチングあるいは上記酸エッチングとアルカリエッチングの併用により、前工程までの処理により生じたウェーハの歪みを除去する。   Thereafter, in step S4, acid etching using an aqueous solution consisting of at least one of hydrofluoric acid, nitric acid, acetic acid, and phosphoric acid, or alkaline etching using an aqueous potassium hydroxide solution or an aqueous sodium hydroxide solution, or the above acid etching By using the alkali etching together, the distortion of the wafer caused by the process up to the previous process is removed.

続いて、ステップS5にて、上述のような本発明に係るワークの研磨装置を用いて、エッチング処理が施されたシリコンウェーハに対して、鏡面研磨処理を施す。ここでは、ウェーハの両面を研磨するDSP処理を施す。即ち、キャリアプレートにシリコンウェーハを嵌め込み、ウェーハを、研磨布を貼りつけた上定盤11および下定盤12で挟み、上下定盤とウェーハとの間に、例えばコロイダルシリカ等の研磨スラリーSを供給して、上下定盤およびキャリアプレートを互いに相対的に回転させて、シリコンウェーハの両面に対して鏡面研磨処理を施す。これにより、ウェーハ表面の凹凸を低減して平坦度の高いウェーハを得ることができる。   Subsequently, in step S5, using the workpiece polishing apparatus according to the present invention as described above, the polished silicon wafer is subjected to mirror polishing. Here, DSP processing for polishing both surfaces of the wafer is performed. That is, a silicon wafer is fitted into a carrier plate, the wafer is sandwiched between an upper surface plate 11 and a lower surface plate 12 to which a polishing cloth is attached, and a polishing slurry S such as colloidal silica is supplied between the upper and lower surface plates and the wafer. Then, the upper and lower surface plates and the carrier plate are rotated relative to each other to perform mirror polishing on both sides of the silicon wafer. Thereby, the unevenness | corrugation of a wafer surface can be reduced and a wafer with high flatness can be obtained.

次に、ステップS6にて、両面研磨処理が施されたシリコンウェーハを洗浄工程に搬送し、例えば、アンモニア水、過酸化水素水および水の混合物であるSC−1洗浄液や、塩酸、過酸化水素水および水の混合物であるSC−2洗浄液を用いて、ウェーハ表面のパーティクルや有機物、金属等を除去する。   Next, in step S6, the silicon wafer that has been subjected to the double-side polishing treatment is transferred to a cleaning process. For example, SC-1 cleaning liquid that is a mixture of ammonia water, hydrogen peroxide water, and water, hydrochloric acid, hydrogen peroxide Using the SC-2 cleaning liquid that is water and a mixture of water, particles, organic substances, metals, etc. on the wafer surface are removed.

最後に、ステップS7にて、洗浄されたシリコンウェーハを検査工程に搬送し、上述の本発明の検査工程と同様に、ウェーハの平坦度、ウェーハ表面のLPDの数、ダメージ、ウェーハ表面の汚染等を検査する。この検査工程において所定の品質を満足するウェーハのみが製品として出荷される。   Finally, in step S7, the cleaned silicon wafer is transferred to the inspection process, and the flatness of the wafer, the number of LPDs on the wafer surface, damage, contamination of the wafer surface, etc., as in the above-described inspection process of the present invention. Inspect. Only wafers satisfying a predetermined quality in this inspection process are shipped as products.

こうして、研磨工程におけるワークの表面品質の低下を抑制してワークを製造することができる。   In this way, it is possible to manufacture the workpiece while suppressing the deterioration of the surface quality of the workpiece in the polishing process.

本発明によれば、遮蔽構造に侵入した研磨スラリーが固着するのを防止するための固着防止液が遮蔽構造内に供給されるため、遮蔽構造に侵入した研磨スラリーが固着するのを防止して、研磨スラリーの粉塵が発生するのを防止することができるため、研磨工程におけるワークの表面品質の低下を抑制することができるため、半導体産業に有用である。   According to the present invention, since the anti-adhesion liquid for preventing the polishing slurry that has entered the shielding structure from sticking is supplied into the shielding structure, the polishing slurry that has entered the shielding structure is prevented from sticking. Since it is possible to prevent the generation of dust in the polishing slurry, it is possible to suppress the deterioration of the surface quality of the workpiece in the polishing process, which is useful for the semiconductor industry.

10 回転定盤
11 上定盤
11a,12a 研磨パッド
12 下定盤
12b 第1環状壁
13 受け盤
13a 底板
13b 第2環状壁
14 スラリータンク
15 ポンプ
16,18 フィルター
17,23 スラリー排出口
21,22 環状領域
24 固着防止液供給手段
25 液位センサー
100 両面研磨装置
L 遮蔽構造
S 研磨スラリー
W ワーク
10 rotating surface plate 11 upper surface plate 11a, 12a polishing pad 12 lower surface plate 12b first annular wall 13 receiving plate 13a bottom plate 13b second annular wall 14 slurry tank 15 pump 16, 18 filter 17, 23 slurry discharge port 21, 22 annular Area 24 Anti-adhesion liquid supply means 25 Liquid level sensor 100 Double-side polishing apparatus L Shielding structure S Polishing slurry W Workpiece

Claims (6)

表面に研磨パッドが取り付けられた少なくとも下定盤を有する回転定盤と、前記下定盤の下方にて前記研磨パッドに供給された研磨スラリーを回収する受け盤とを備え、前記研磨パッド上に載置されたワークに研磨スラリーを供給して前記ワークを研磨する装置であって、前記下定盤と前記受け盤との間に前記下定盤の回転機構に研磨スラリーが侵入するのを抑制する遮蔽構造を有し、かつ該遮蔽構造内に侵入した研磨スラリーを排出するスラリー排出口が前記遮蔽構造内に設けられた、ワークの研磨装置において、
前記遮蔽構造に侵入した研磨スラリーが固着するのを防止するための固着防止液を前記遮蔽構造内に供給する固着防止液供給手段が設けられており、
前記下定盤は、前記受け盤側の表面に、前記回転定盤の周縁に同心円状に配置された少なくとも2つの第1環状壁を有し、
前記受け盤は、前記下定盤よりも大きな径を有する円盤状の底板と、該底板の前記下定盤側の表面に該底板の周縁に同心円状に配置された少なくとも3つの第2環状壁とを有し、
前記遮蔽構造は、前記下定盤の前記少なくとも2つの第1環状壁を、前記受け盤の前記底板および前記少なくとも3つの第2環状壁で区画される環状領域に差し込み配置されてなり、前記スラリー排出口は前記環状領域内に設けられており、
前記環状領域内における前記固着防止液の液位を感知するセンサーを更に備えることを特徴とするワークの研磨装置。
A rotating platen having at least a lower platen with a polishing pad attached to the surface; and a receiving plate for collecting the polishing slurry supplied to the polishing pad below the lower platen, and placed on the polishing pad An apparatus for polishing the workpiece by supplying polishing slurry to the workpiece, and having a shielding structure that prevents the polishing slurry from entering the rotating mechanism of the lower platen between the lower platen and the receiving plate. In the workpiece polishing apparatus, the slurry discharge port for discharging the polishing slurry that has entered into the shielding structure is provided in the shielding structure,
An anti-adhesion liquid supply means for supplying an anti-adhesion liquid for preventing the polishing slurry that has entered the shield structure from adhering to the inside of the shield structure is provided ,
The lower surface plate has at least two first annular walls arranged concentrically around the periphery of the rotating surface plate on the surface on the receiving plate side,
The receiving plate includes a disc-shaped bottom plate having a diameter larger than that of the lower platen, and at least three second annular walls arranged concentrically on the periphery of the bottom plate on a surface of the bottom plate on the lower platen side. Have
The shielding structure is formed by inserting and inserting the at least two first annular walls of the lower surface plate into an annular region defined by the bottom plate of the receiving plate and the at least three second annular walls. An outlet is provided in the annular region;
Polishing device of a work characterized by further comprising Rukoto a sensor for sensing the liquid level of the anti-sticking fluid in the annular region.
前記底板の前記下定盤側の表面は、前記環状領域内において前記スラリー排出口側に向かって傾斜している、請求項に記載のワークの研磨装置。 Wherein the lower plate-side surface of the bottom plate is inclined toward the slurry outlet side in the annular region, the polishing device of a work according to claim 1. 前記固着防止液は水である、請求項1または2に記載のワークの研磨装置。 The anti-sticking fluid is water, the polishing device of a work according to claim 1 or 2. 前記回転定盤は上定盤を更に有する、請求項1〜のいずれか一項に記載のワークの研磨装置。 The rotary platen further has an upper platen, a polishing device of a work according to any one of claims 1-3. ワークの研磨工程において、請求項1〜に記載のワークの研磨装置を用いて研磨処理を施すことを特徴とするワークの製造方法。 In the polishing step of the work, the manufacturing method of the work, characterized in that the polishing process is performed using the polishing device of a work according to claim 1-4. 前記ワークはシリコンインゴットから切り出されたシリコンウェーハである、請求項に記載のワークの製造方法。
The method of manufacturing a workpiece according to claim 5 , wherein the workpiece is a silicon wafer cut out from a silicon ingot.
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