JP6394337B2 - 吸着チャック、面取り研磨装置、及び、シリコンウェーハの面取り研磨方法 - Google Patents
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Description
一方で、シリコンウェーハの面取り部における鏡面品質への要求も高まっており、面取り研磨を実施することが必須となっている。一般的な面取り研磨では、図1に示すような面取り研磨装置1の吸着チャック2にシリコンウェーハWを載置し、真空引きすることで、吸着チャック2の上にシリコンウェーハWを吸着保持する。そして、吸着チャック2に保持した状態でシリコンウェーハWを高速回転させ、研磨スラリーを供給し、面取り部に、研磨パッドを備えた研磨手段3を押し当てることで面取り部を研磨している。
この面取り研磨では、吸着チャック2にシリコンウェーハWを吸着保持することで、被吸着面に接触痕などの欠陥が発生することが課題となっていた。
また、面取り研磨では、研磨スラリー存在下でのシリコンウェーハと吸着チャックとの接触により、シリコンウェーハの外周領域において欠陥が発生する問題があった。
図3に、シリコンウェーハWの面取り研磨後の被吸着面におけるLPD(Light Point Defect)マップを示す。図3において、ひし形で表わされる箇所が、LPD欠陥を示している。
具体的には、図3に示すように、面取り研磨を終えたシリコンウェーハWの被吸着面に、主に、吸着チャックステージの外周形状に沿って欠陥パターンが形成され、上記欠陥パターンを原因とするパーティクル品質悪化やナノトポロジー品質悪化が問題となっている。
シリコンウェーハの面取り研磨は、図1に示すように、面取り研磨装置1の吸着チャック2に吸着保持されたシリコンウェーハWを高速回転させ、研磨スラリーを供給し、更に、研磨パッドを備えた研磨手段3をシリコンウェーハWの面取り部に所定の荷重で押し当てることで行われる。
ここで、図4に示すように、研磨手段3は、面取り部の研磨する位置に応じて上方側台座31、端面側台座32及び下方側台座33をそれぞれ備えている。上方側台座31、端面側台座32及び下方側台座33には、それぞれ研磨パッド34が貼り付けられている。面取り研磨装置1では、上方側台座31、端面側台座32及び下方側台座33がシリコンウェーハWの全周にわたって、適宜配置されている。したがって、面取り研磨装置1を上方からみたとき、例えば、時計回りに、上方側台座31、端面側台座32、下方側台座33の順番で配置されている場合、反時計回りに高速回転するシリコンウェーハWは、下方側台座33、端面側台座32、上方側台座31の順番で研磨される。このように、面取り研磨中のシリコンウェーハWは、異なる方向からの荷重を順次受けるため、その外周領域が高周波で振動することになる(以下、この状態を「ウェーハ振動」という場合がある)。
そして、上方側台座の研磨パッドによる研磨で、上方からの荷重F2を受けると、今度は、シリコンウェーハWの外周領域は、下方側に撓む。シリコンウェーハWが撓むと、一時的に剥がれたシリコンウェーハWの外周領域が、吸着保護パッド2Cに押し付けられる。このとき、吸着保護パッド2Cの上には、シリコンウェーハWと吸着保護パッド2Cとの隙間に侵入した研磨スラリーSが存在しているので、シリコンウェーハWの外周領域は、研磨スラリーSに含まれる砥粒に打ち付けられるように衝突する。また、シリコンウェーハWと吸着保護パッド2Cとの界面に砥粒が存在している状態で、シリコンウェーハWが撓むことで、シリコンウェーハWと砥粒とが接触している箇所では、シリコンウェーハWが砥粒で擦られる。
本発明は、上述のような知見に基づいて完成されたものである。
このため、面取り研磨中に生じるウェーハ振動に対して、シリコンウェーハの外周領域が上方側或いは下方側に撓んでも、吸着面に接合されていない吸着保護パッドの外周領域は、シリコンウェーハに追従して撓む。特に、吸着チャックステージよりも可撓性が高い吸着保護パッドのみが、表面張力でシリコンウェーハに貼り付き、シリコンウェーハに追従して撓むので、外周領域における、吸着保護パッドとシリコンウェーハとの界面は、ウェーハ振動があっても、常に高い密着性が維持される。
結果として、シリコンウェーハの外周領域がウェーハ振動によって吸着保護パッドから一時的に剥がれることが抑制される。このため、ウェーハ振動時に、シリコンウェーハと吸着保護パッドとの界面に研磨スラリーが侵入することを抑制できる。
また、吸着チャックステージと吸着保護パッドとの間に生じた隙間が研磨スラリーが吸い込まれる経路になるために、シリコンウェーハと吸着保護パッドとの界面に研磨スラリーが吸い込まれる頻度が低減される。結果として、研磨スラリーが吸い込まれる経路が分散されるため、シリコンウェーハと吸着保護パッドとの界面から侵入する研磨スラリーの吸い込み量が低減される。
なお、開口孔を放射状の凹部と連通する位置だけでなく、外周の環状又は円弧状の凹部に連通する開口孔を設けた場合、吸着チャックステージの最外周領域では真空引きがリークする経路がシリコンウェーハと吸着保護パッドの界面と、吸着保護パッドと吸着チャックステージの界面の2系統になる。このために、シリコンウェーハと吸着保護パッドの界面の密着性が低下して、ウェーハ振動に対する吸着保護パッドの追従性が低下する。その結果、ウェーハ振動によるシリコンウェーハへの外周領域の局所的な機械的作用が増大し、欠陥形成が進行するおそれがある。
以上、本発明による吸着チャックにより、シリコンウェーハの吸着保持機能を維持しながら、所望の精度の面取り研磨を実施でき、かつ、シリコンウェーハの被吸着面と吸着保護パッドとの界面への研磨スラリーの侵入を抑制できる。結果として、シリコンウェーハの外周領域における欠陥の発生を抑制することができる。
本発明の吸着チャックによれば、吸着保護パッドは、吸着面と同径又はそれ以上の円形である。このように、吸着保護パッドの形状を被処理物であるシリコンウェーハの形状に近づけることで、吸着保護パッドでシリコンウェーハが保護される領域を増やすことができる。結果として、面取り研磨中におけるシリコンウェーハの品質を悪化させるリスクをより低減できる。
本発明の面取り研磨装置によれば、面取り研磨装置に上述したような本発明の吸着チャックを設けている。このため、本発明の上述した吸着チャックと同様の作用を奏した状態で、適切にシリコンウェーハの面取り部を研磨可能な面取り研磨装置を提供できる。
本発明のシリコンウェーハの面取り研磨方法によれば、上述したような本発明の吸着チャックを用いて面取り研磨を実施している。このため、本発明の上述した吸着チャックと同様の作用を奏した状態で、適切にシリコンウェーハの面取り部を研磨できる。
本発明のシリコンウェーハの面取り研磨方法によれば、吸着保護パッドは、吸着面と同径又はそれ以上の円形である。このように、吸着保護パッドの形状を被処理物であるシリコンウェーハの形状に近づけることで、吸着保護パッドでシリコンウェーハが保護される領域を増やすことができる。結果として、面取り研磨中におけるシリコンウェーハの品質を悪化させるリスクをより低減できる。
[面取り研磨装置の構成]
本実施形態の面取り研磨に用いる面取り研磨装置について説明する。
図6に示すように、面取り研磨装置10は、シリコンウェーハWの下面を吸着する吸着チャック11と、この吸着チャック11で吸着されたシリコンウェーハWの面取り部を鏡面研磨する研磨手段12と、研磨スラリーSを供給するための配管13とを備えている。
研磨手段12は、シリコンウェーハWの面取り部を鏡面研磨する研磨部材12Aと、研磨部材12Aを上下方向に昇降させたり、シリコンウェーハWに押し付けたりする駆動手段(図示省略)とを備えている。図6、図7に示すように、研磨部材12Aには、上方側台座121、下方側台座122及び端面側台座123がそれぞれ接続されている。上方側台座121、下方側台座122及び端面側台座123には、研磨パッド12Bが貼り付けられている。
なお、便宜的に、図6では左側に位置する台座を上方側台座121、右側に位置する台座を下方側台座122とし、図7では、それぞれの台座を端面側台座123として表している。
図8に示すように、上方側台座121、下方側台座122及び端面側台座123は、同じ長さの円弧状に形成され、所定の間隔をあけてシリコンウェーハWの周りに配置されている。
本実施形態では、面取り研磨装置10を上方からみたとき、時計回りに、上方側台座121、下方側台座122、端面側台座123の順番で配置されている。なお、上方側台座121、下方側台座122及び端面側台座123の形状や配置数、その順番などは適宜調整できる。
また、研磨パッド12Bとしては、不織布を使用することが好ましい。不織布は、アスカーC硬度が55〜56の範囲内のものを使用することが特に好ましい。
配管13から供給される研磨スラリーSとしては、砥粒が含有されたアルカリ水溶液を使用することが好ましい。このうち、砥粒には平均粒径50nmのコロイダルシリカ、アルカリ水溶液にはpH10〜11のKOH水溶液を使用することが特に好ましい。
図9は、本実施形態における、吸着チャックを示す概略図であり、(A)は上面図、(B)はA−A線断面図、(C)はB−B線断面図である。
図9(A)に示すように、吸着チャック11は、吸着チャックステージ111と、吸着保護パッド112と、を備えている。吸着チャックステージ111は、上面に円形の吸着面111Aを有し、この吸着面111Aに吸着保護パッド112が接合されている。また、吸着チャック11は、吸着チャックステージ111を回転させる回転手段(図示省略)を備えている。
図9(B)及び図9(C)に示すように、吸着チャックステージ111は、円形笠形のブロック体として形成されている。吸着チャックステージ111の上面の吸着面111Aは、研磨手段12でシリコンウェーハWの面取り部を研磨する際に、研磨手段12と干渉しない程度の、シリコンウェーハWよりも小さい円形にすることが好ましい。吸着面111Aの中心点Oには、図示しない真空源に接続する連通孔111Bが上下に貫通して形成されている。
吸着面111Aには、吸着面111Aの中心点Oを中心とした仮想円の円周に沿うように、環状の凹部111Cが形成されている。この環状の凹部111Cによって、吸着面111Aは、中心側に位置する中央領域111Dと外周側に位置する外周領域111Eとに区画されている。また、中央領域111Dには放射状の凹部111Fが形成されている。放射状の凹部111Fは、吸着面111Aの中心点Oを中心として放射状に形成されている。それぞれの放射状の凹部111Fは、基端側が連通孔111Bに連通されており、先端側は環状の凹部111Cに連通されている。このため、真空源に接続することで、連通孔111B、放射状の凹部111F、及び、環状の凹部111Cが真空引きされることになる。
放射状の凹部111Fは、中心点Oを中心として点対称に設けることが好ましい。また、図9(A)では、放射状の凹部111Fが4本形成された構造を示しているが、放射状の凹部111Fは5本以上形成してもよい。このうち、放射状の凹部111Fは、中心点Oを中心として点対称に設けることが可能で、かつ、シリコンウェーハWを均等に吸着保持が可能な構造をとり得る、3本以上とすることが好ましい。
吸着保護パッド112は、シリコンウェーハWの被吸着面に接触痕などの欠陥が発生することを抑制するために設けられている。このため、吸着保護パッド112は、圧縮性と柔軟性とを備えた特性を有することが好ましい。例えば、高い圧縮率と柔軟性を有するポリウレタン樹脂などが挙げられる。また、使用する樹脂の気密性が低い場合は、吸着保護パッドの気密性を高めるため、樹脂に、気密性を有するシートを積層させることが好ましい。
また、開口孔112Aは、吸着面111Aに複数本形成された放射状の凹部111Fのそれぞれと連通することが好ましい。このため、開口孔112Aは、少なくとも、放射状の凹部111Fの本数以上の個数を有することが好ましい。また、シリコンウェーハWの全周にわたって均等に吸着保持するため、複数形成する開口孔112Aは、中心点Oを中心として点対称となるように設けることが好ましい。更に、1本の放射状の凹部111Fに対し、開口孔112Aを1つ形成してもよいし、2つ以上形成してもよい。
次に、上述の吸着チャック11を備えた面取り研磨装置10を用いた面取り研磨方法について説明する。
先ず、シリコンウェーハWを吸着チャック11の吸着保護パッド112上に載置する。そして、連通孔111Bを真空源に接続することで真空引きし、シリコンウェーハWを吸着チャック11に吸着保持させる。
次いで、研磨部材12Aに接続されている上方側台座121、下方側台座122及び端面側台座123を所定の圧力で面取り部の対応する箇所にそれぞれ押し付けて、押し付けた状態を維持する。
次に、配管13から研磨スラリーを供給しながら、回転手段を回転させてシリコンウェーハWを回転させる。
これにより、シリコンウェーハWの面取り部の上方が上方側台座121に、面取り部の下方が下方側台座122に、及び、面取り部の中央部が端面側台座123にそれぞれ押し付けられる。結果として、シリコンウェーハWの面取り部の各部位が、上方側台座121、下方側台座122及び端面側台座123に貼り付けられた研磨パッド12Bによって、それぞれ研磨される。なお、駆動手段により上方側台座121及び下方側台座122は、シリコンウェーハWの面取り部のテーパに合せて斜め方向に、端面側台座123は上下方向にそれぞれ移動させることで、シリコンウェーハWの面取り部の各部位の研磨が適切に行われる。
図10に示すように、面取り研磨によってウェーハ振動が生じると、シリコンウェーハWの外周領域は上方側或いは下方側に撓む。本実施形態の吸着チャック11は、吸着保護パッド112の外周領域が吸着チャックステージ111に接合されていないため、吸着保護パッド112はシリコンウェーハWの撓みに追従して撓む。このため、外周領域における、吸着保護パッド112とシリコンウェーハWとの界面は、研磨手段12からの荷重Fを受けても、剥がれを生じることなく、高い密着性が維持される。
また、吸着保護パッド112の外周領域がシリコンウェーハWに追従して撓むことで、吸着チャックステージ111と吸着保護パッド112とが接合されていない外周領域に隙間が生じる。そして、真空引きにより、吸着チャックステージ111と吸着保護パッド112との間に生じた隙間から研磨スラリーが吸い込まれる。隙間から吸い込まれた研磨スラリーは、環状の凹部111C、放射状の凹部111F、連通孔111Bを通って、真空源へと至り、図示しない研磨スラリー回収手段により、回収される。
上述したような本実施形態では、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)吸着保護パッド112は、環状の凹部111Cで区画された中央領域111Dで吸着チャックステージ111の吸着面111Aと接合されている。
面取り研磨中に生じるウェーハ振動に対して、シリコンウェーハWの外周領域が上方側或いは下方側に撓んでも、吸着面111Aに接合されていない吸着保護パッド112の外周領域は、シリコンウェーハWに追従して撓む。このため、外周領域における、吸着保護パッド112とシリコンウェーハWとの界面は、より高い密着性が維持される。このため、ウェーハ振動時に、シリコンウェーハWと吸着保護パッド112との界面に研磨スラリーSが侵入することを抑制できる。
開口孔112Aが放射状の凹部111Fと連通する位置に設けられることで、真空引きによる吸着保持力が放射状の凹部111F及び開口孔112Aを介してシリコンウェーハWの被吸着面に直接伝わる。このため、シリコンウェーハWは、吸着保護パッド112を介して吸着面に安定に吸着保持される。
なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の改良ならびに設計の変更などが可能である。
上記実施形態では、放射状の凹部111Fは、基端側が連通孔111Bに連通されており、先端側は環状の凹部111Cに連通されていることを説明したが、全ての放射状の凹部111Fの先端側が環状の凹部111Cに連通していなくてもよい。
また、吸着面111Aに環状の凹部111Cが形成されていることを説明したが、環状の凹部111Cの代わりに、円弧状の凹部を形成してもよい。この場合、円弧状の凹部は、吸着面111Aの中心点Oを中心とした仮想円の円周に沿う円弧状に設けられることが好ましい。円弧状の凹部は、1又は2以上設けてもよい。円弧状の凹部を1つ設ける場合には、円弧状の凹部は略C字状に形成され、任意の箇所にC字開口部が設けられる。また、円弧状の凹部を2つ以上設ける場合には、それぞれの円弧状の凹部が同じ長さに形成され、かつ、前記仮想円の円周上において等角度間隔に形成されていることが好ましい。なお、複数の円弧状の凹部を形成する場合は、円弧状の凹部のすべてが真空引きされるように、すべての円弧状の凹部が放射状の凹部111Fと連通されていることが必要である。
また、吸着チャックステージ111の中央領域111Dに、環状の凹部111Cと同心円状の凹部を1又は2以上設けてもよい。
更に、吸着保護パッドの開口孔112Aは図面では円状で示したが、連通孔111Bや放射状の凹部111Fと連通可能であれば、どのような形状であってもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な手順、及び構造等は本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
吸着チャックステージには、直径が290mmであり、中心部に連通孔を有し、吸着面に環状の凹部を有し、環状の凹部よりも中心側に位置する中央領域には8本の放射状の凹部を有するものを使用した。また、中央領域には環状の凹部と同心円状の凹部を4つ有している。
吸着保護パッドには、直径が296mmであり、圧縮率が23〜33%のポリウレタン樹脂の下に、ポリエチレンテレフタレート製のシートを両面接着テープにより積層させたものを使用した。また、吸着保護パッドには、連通孔と連通する位置と、放射状の凹部と連通する位置にそれぞれ開口孔を設けた。即ち、この実施例1では、外周領域には開口孔を設けていない。そして、吸着保護パッドを吸着面の中央領域に両面接着テープを介して貼り付けた。これを実施例1の吸着チャックとした。
実施例1と同様の吸着チャックステージを用意した。
また、吸着保護パッドは、図12に示す、吸着チャックステージの凹部のパターンに沿って型抜きされた形状のものを用意した。そして、両面接着テープを介して、吸着チャックステージの吸着面に、型抜きされた吸着保護パッドをそれぞれ接着した。これを比較例1の吸着チャックとした。
実施例1と同様の吸着チャックステージを用意した。
吸着保護パッドには、上記実施例1と同形、同材質のものを使用し、開口孔は、連通孔と連通する位置、放射状の凹部と連通する位置、及び、外周領域にそれぞれ形成した。そして、吸着保護パッドを吸着面の全面に両面接着テープを介して貼り付けた。即ち、この比較例2では、中央領域だけでなく、外周領域についても、吸着面と吸着保護パッドとが接合されている。これを比較例2の吸着チャックとした。
実施例1と同様の吸着チャックステージを用意した。また、比較例2と同様の吸着保護パッドを用意した。そして、吸着保護パッドを吸着面の中央領域に両面接着テープを介して貼り付けた。これを比較例3の吸着チャックとした。
上記実施例1及び比較例1〜3の吸着チャックを備えた面取り研磨装置により、シリコンウェーハWの面取り研磨を実施した。被処理物であるシリコンウェーハWには、直径300mm、表裏面が鏡面研磨されたものを用意した。なお、研磨パッドには、研磨布として圧縮率が5%以上かつ厚みが1.2mm以上の不織布を使用した。また、研磨スラリーには、平均粒径30nmのコロイダルシリカ砥粒が含有されたpH10〜11のKOH水溶液を使用した。
上記実施例1及び比較例1〜3において、面取り研磨されたシリコンウェーハWの、被吸着面に存在するLPD(Light Point Defect)をウェーハ表面検査装置(KLA−TENCOR社製SP2)により計測した。その結果を図13に示す。
開口孔を連通孔及び放射状凹部に連通する位置だけでなく、外周領域にも形成した吸着保護パッドを、吸着チャックステージの吸着面の中央領域及び外周領域で接着した比較例2では、40個から60個とLPD欠陥の個数にばらつきがあった。
また、開口孔を連通孔及び放射状凹部に連通する位置だけでなく、外周領域にも形成した吸着保護パッドを、吸着チャックステージの吸着面の中央領域のみで接着した比較例3では、LPD欠陥が60個から80個と悪化した。
これは、吸着チャックステージの最外周領域では、真空引きがリークする経路がシリコンウェーハと吸着保護パッドの界面と、吸着保護パッドと吸着チャックステージの界面の2系統になる。このために、シリコンウェーハと吸着保護パッドの界面の密着性が低下して、ウェーハ振動に対する吸着保護パッドの追従性が低下することに起因すると推測する。その結果、ウェーハ振動によるシリコンウェーハへの外周領域の局所的な機械的作用が増大し、欠陥形成がより進行したものと考えられる。
一方、実施例1では、外周領域におけるLPD欠陥が20個から40個と大幅に減少しており、本発明の吸着チャックを備えた面取り研磨装置により、吸着チャックの外周領域における欠陥の発生を抑制できることが確認された。
Claims (5)
- 円形の吸着面を有する吸着チャックステージと、
前記吸着面に設けられた吸着保護パッドと、を備え、
前記吸着面には、中心側に位置する中央領域と外周側に位置する外周領域とに区画する環状又は円弧状の凹部が形成され、かつ、前記中央領域には放射状の凹部が形成され、
前記吸着保護パッドは、前記放射状の凹部と連通する開口孔を有し、
前記吸着保護パッドは、前記放射状の凹部を除いた前記中央領域で前記吸着面と接合される
ことを特徴とする吸着チャック。 - 請求項1に記載の吸着チャックにおいて、
前記吸着保護パッドは、前記吸着面と同径又はそれ以上の円形である
ことを特徴とする吸着チャック。 - 請求項1又は請求項2に記載の吸着チャックを備えた
ことを特徴とする面取り研磨装置。 - 円形の吸着面を有する吸着チャックステージと、前記吸着面に設けられた吸着保護パッドと、を備えた吸着チャックの、前記吸着保護パッドにシリコンウェーハを吸着保持し、前記シリコンウェーハの面取り部を研磨する、シリコンウェーハの面取り研磨方法において、
前記吸着面には、中心側に位置する中央領域と外周側に位置する外周領域とに区画する環状又は円弧状の凹部が形成され、かつ、前記中央領域には放射状の凹部が形成され、
前記吸着保護パッドは、前記放射状の凹部と連通する開口孔を有し、
前記吸着保護パッドは、前記放射状の凹部を除いた前記中央領域で前記吸着面と接合される
ことを特徴とするシリコンウェーハの面取り研磨方法。 - 請求項4に記載のシリコンウェーハの面取り研磨方法において、
前記吸着保護パッドは、前記吸着面と同径又はそれ以上の円形である
ことを特徴とするシリコンウェーハの面取り研磨方法。
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JP7158702B2 (ja) * | 2018-05-14 | 2022-10-24 | 中村留精密工業株式会社 | 面取り研削装置 |
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CN109285762B (zh) * | 2018-09-29 | 2021-05-04 | 中国电子科技集团公司第四十六研究所 | 一种氮化镓外延用硅片边缘加工工艺 |
DE102018126260B4 (de) * | 2018-10-22 | 2020-11-05 | Fritz Studer Ag | Maschine und Verfahren zum Schleifen dünnwandiger Werkstücke |
CN111347061B (zh) * | 2018-12-24 | 2021-03-30 | 有研半导体材料有限公司 | 一种硅环加工的工艺方法 |
US11037809B2 (en) * | 2019-07-17 | 2021-06-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Transfer device and method for transferring substrate without unexpected rotation |
US11199562B2 (en) | 2019-08-08 | 2021-12-14 | Western Digital Technologies, Inc. | Wafer testing system including a wafer-flattening multi-zone vacuum chuck and method for operating the same |
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CN112091798B (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-02 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 角度抛光装置、晶圆表面损伤深度测量方法 |
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US7566663B2 (en) | 2005-12-21 | 2009-07-28 | Nec Electronics Corporation | Method for manufacturing semiconductor device or semiconductor wafer using a chucking unit |
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JP2008112819A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
US20090031955A1 (en) | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Applied Materials, Inc. | Vacuum chucking heater of axisymmetrical and uniform thermal profile |
KR101004434B1 (ko) * | 2008-11-26 | 2010-12-28 | 세메스 주식회사 | 기판 지지 유닛과, 이를 이용한 기판 연마 장치 및 방법 |
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