JP6743785B2 - キャリアの製造方法およびウェーハの研磨方法 - Google Patents
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Description
(1)半導体ウェーハを保持する保持孔を有する金属部と、該金属部の前記保持孔を画定する内壁に沿って配置され、前記半導体ウェーハの外周部を保護する環状の樹脂部とを備えるキャリアを製造する方法であって、前記金属部および前記樹脂部を準備する準備工程と、前記金属部の保持孔内に前記樹脂部を配置する配置工程と、前記樹脂部の両面を研磨する樹脂部研磨工程とを備える、キャリアの製造方法において、
前記樹脂部研磨工程に先立って、前記金属部の保持孔内に配置された前記樹脂部に第1の液体を含ませて膨潤させる製造時膨潤工程を備えることを特徴とするキャリアの製造方法。
前記ウェーハ研磨工程に先立って、前記キャリアの前記樹脂部に第2の液体を含ませて膨潤させる研磨時膨潤工程を備えることを特徴とするウェーハの研磨方法。
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。本発明によるキャリアの製造方法は、図1に示した一般的な構成のキャリア1であって、半導体ウェーハを保持する保持孔12を有する金属部11と、該金属部11の保持孔12を画定する内壁12aに沿って配置され、半導体ウェーハの外周部を保護する環状の樹脂部13とを備えるキャリア1を製造する方法である。
次に、本発明によるウェーハの研磨方法について説明する。本発明によるウェーハの研磨方法は、上記した本発明によるキャリアの製造方法で製造したキャリア1の保持孔12内に、研磨対象の半導体ウェーハを保持し、キャリア1を両面研磨装置の上定盤と下定盤とで挟み込んで上定盤および下定盤を回転させ、半導体ウェーハの両面を研磨する(ウェーハ研磨工程)。ここで、上記ウェーハ研磨工程に先立って、キャリア1の樹脂部13に液体(第2の液体)を含ませて膨潤させることを特徴とする(研磨時膨潤工程)。
本発明によるキャリアの製造方法において、キャリア1の樹脂部13の材料として使用可能な7種類の樹脂について、その吸水率を評価した。具体的には、各樹脂について、20mm×20mm×3.5mmの試験片を用意し、その重量Wbを測定した。次に、室温25℃の下、各試験片を水温25℃の水中に25時間浸漬した。続いて、試験片を水中から取り出して表面に付着した水分を拭き取った後、試験片の重量Waを測定した。
Ra=(Wa−Wb)/Wb (1)
図2に示したフローチャートに従って、キャリア1を製造した。具体的には、キャリア母体としての金属部11の材料としてはSUS316を用い、レーザー加工でキャリア形状を作り、ミーリングおよび熱処理を行なった後、ラッピング処理と研磨処理を施して金属部11を用意した。次に、金属部11の保持孔12内に、樹脂部13の材料としてポリアミドを用い、射出成型により保持孔12内にポリアミドを充填した。続いて、保持孔12に充填したポリアミド樹脂に、ウェーハを保持する孔を形成して樹脂部12を形成して、キャリア1を得た。
発明例1と同様に、本発明によるキャリアの製造方法に従ってキャリアを製造した。その際、樹脂部13の材料としてアラミドを用いた。その他の構成は発明例1と全て同じである。
発明例1と同様に、本発明によるキャリアの製造方法に従ってキャリアを製造した。その際、樹脂部13の材料としてポリプロピレンを用いた。その他の構成は発明例1と全て同じである。
発明例1と同様に、キャリアを製造した。その際、図2に示したフローチャートにおいて、ステップS3の製造時膨潤工程を行わなかった。その他の構成は発明例1と全て同じである。
図4は、水への浸漬前後のキャリアの厚みプロファイルを示す図であり、(a)は従来例、(b)は発明例1に関するものである。なお、膨潤後の厚みプロファイルは、キャリアを25℃の室温の下で、水温25℃の水に25時間浸漬した後のキャリアについて評価したものである。
発明例1〜3により得られたキャリア1のそれぞれについて、樹脂部13の厚みの時間変化を評価した。具体的には、各キャリア1を室温25℃の環境の下で、水温25℃の水に浸漬し、12時間毎にキャリアを取り出して樹脂部13の厚みを測定した。得られた結果を図5に示す。また、図6に、樹脂部の厚みの変化率を示す。
発明例1および従来例により製造されたキャリア1を用いて、シリコンウェーハの両面研磨工程を100回繰り返し行った。具体的な研磨条件は以下の通りである。
研磨布:SUBA800(ニッタ・ハース社製)
スラリー:nalco2350(ニッタ・ハース社製)
定盤回転数:20−30rpm
加工面圧:300g/cm2
ウェーハ直径:300mm
ウェーハ厚み:790μm
キャリア厚み:778μm
ウェーハの狙い厚み:780μm
測定装置:KLA Tencor社製 WaferSight2
測定項目:GBIR、ESFQRmax
測定条件:測定範囲、ウェーハ径方向の外周2mmを除外した296mmの範囲
Esite測定、72セクター、セクター長30mm
11 金属部
12 保持孔
12a 内壁
13 樹脂部
Claims (13)
- 半導体ウェーハを保持する保持孔を有する金属部と、該金属部の前記保持孔を画定する内壁に沿って配置され、前記半導体ウェーハの外周部を保護する環状の樹脂部とを備えるキャリアを製造する方法であって、前記金属部および前記樹脂部を準備する準備工程と、前記金属部の保持孔内に前記樹脂部を配置する配置工程と、前記樹脂部の両面を研磨する樹脂部研磨工程とを備える、キャリアの製造方法において、
前記樹脂部研磨工程に先立って、前記金属部の保持孔内に配置された前記樹脂部に第1の液体を含ませて膨潤させる製造時膨潤工程を備えることを特徴とするキャリアの製造方法。 - 前記製造時膨潤工程は、少なくとも前記樹脂部を前記第1の液体に浸漬することにより行う、請求項1に記載のキャリアの製造方法。
- 前記製造時膨潤工程は24時間以上行う、請求項1または2に記載のキャリアの製造方法。
- 前記製造時膨潤工程は、24時間当たりの前記樹脂部の厚みの変化率が0.2%以下になるまで行う、請求項1〜3のいずれか一項に記載のキャリアの製造方法。
- 前記第1の液体は水、スラリー、または界面活性剤入り水溶液である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のキャリアの製造方法。
- 前記樹脂部は、アラミド、ポリアミド、ポリアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデンおよびフッ素系樹脂のいずれかからなる、請求項1〜5のいずれか一項に記載のキャリアの製造方法。
- 前記樹脂部がガラス繊維を含む、請求項6に記載のキャリアの製造方法。
- 請求項1〜7のいずれかのキャリアの製造方法で製造したキャリアの前記保持孔内に研磨対象の半導体ウェーハを保持し、前記キャリアを両面研磨装置の上定盤と下定盤とで挟み込んで前記上定盤および前記下定盤を回転させ、前記半導体ウェーハの両面を研磨するウェーハ研磨工程を備えるウェーハの製造方法において、
前記ウェーハ研磨工程に先立って、前記キャリアの前記樹脂部に第2の液体を含ませて膨潤させる研磨時膨潤工程を備えることを特徴とするウェーハの研磨方法。 - 前記研磨時膨潤工程は、少なくとも前記樹脂部を前記第2の液体に浸漬することにより行う、請求項8に記載のウェーハの研磨方法。
- 前記製造時膨潤工程において前記樹脂部に前記第1の液体を含ませる時間と、前記研磨時膨潤工程において前記樹脂部に前記第2の液体を含ませる時間とが同じである、請求項8または9に記載のウェーハの研磨方法。
- 前記第2の液体は前記第1の液体と同じである、請求項8〜10のいずれか一項に記載のウェーハの研磨方法。
- 前記第2の液体は水、スラリー、または界面活性剤入り水溶液である、請求項11に記載のウェーハの研磨方法。
- 前記半導体ウェーハはシリコンウェーハである、請求項8〜12のいずれか一項に記載のウェーハの研磨方法。
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