JP6977657B2 - How to store carriers for double-sided polishing equipment and how to polish double-sided wafers - Google Patents

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Description

本発明は、ウェーハの両面を同時に研磨する際に用いる両面研磨装置用のキャリアの保管方法に関し、該キャリアを用いてウェーハの両面を研磨する方法に関する。 The present invention relates to a method for storing a carrier for a double-sided polishing apparatus used when polishing both sides of a wafer at the same time, and to a method for polishing both sides of a wafer using the carrier.

両面研磨装置は、1バッチ当り例えば5枚程のウェーハの両面を同時に研磨するため、ウェーハ枚数と同数の保持孔を有する両面研磨機用キャリアを定盤上に設置する。さらに、キャリアの保持孔によりウェーハが保持され、上下定盤に設けられた研磨布により両面からウェーハが挟み込まれ、研磨面に研磨剤を供給しながら研磨が行われる。 Since the double-sided polishing machine simultaneously polishes both sides of, for example, about 5 wafers per batch, a carrier for a double-sided grinding machine having the same number of holding holes as the number of wafers is installed on the surface plate. Further, the wafer is held by the holding holes of the carrier, the wafer is sandwiched from both sides by the polishing cloth provided on the upper and lower surface plates, and polishing is performed while supplying the polishing agent to the polishing surface.

両面研磨用のキャリアは、ウェーハよりも薄い厚みに形成され、例えばステンレス鋼やチタン等の金属、またはガラスエポキシ等の硬質樹脂で構成されている。ここで、金属製のキャリアは、ウェーハ保持孔の内周部がウェーハの外周部と接して破損させることを防ぐために、ウェーハ保持孔の内側に樹脂製のインサート材を有している。このインサート材は嵌め込みか射出成型により形成される。ここで、インサート材の内周部はウェーハの外周部と接するため、ウェーハのエッジ形状を作り込む上で重要となる。このインサート材はキャリア本体の高さと同等であることが望まれ、このインサート材の厚みは一定であることが好ましい。インサート材が金属部分よりも飛び出している場合は突出部分をキャリア立上研磨によって加工する必要がある(特許文献1参照)。これにより初期のインサート材の厚みが定まる。 The carrier for double-sided polishing is formed to have a thickness thinner than that of the wafer, and is made of, for example, a metal such as stainless steel or titanium, or a hard resin such as glass epoxy. Here, the metal carrier has a resin insert material inside the wafer holding hole in order to prevent the inner peripheral portion of the wafer holding hole from coming into contact with the outer peripheral portion of the wafer and damaging it. This insert material is formed by fitting or injection molding. Here, since the inner peripheral portion of the insert material is in contact with the outer peripheral portion of the wafer, it is important for creating the edge shape of the wafer. It is desired that the insert material has the same height as the carrier body, and the thickness of the insert material is preferably constant. When the insert material protrudes from the metal part, the protruding part needs to be processed by carrier rising polishing (see Patent Document 1). This determines the initial thickness of the insert material.

特開2016−198864号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-198864

従来、ウェーハ加工間に定期的に行う研磨布のコンディショニングや研磨布の交換等のためにキャリアを研磨装置内から取り出した際には、水中又は乾燥状態で一時的に保管して、キャリアを管理していた(図9参照)。 Conventionally, when a carrier is taken out of the polishing apparatus for conditioning of the polishing cloth or replacement of the polishing cloth, which is performed regularly during wafer processing, the carrier is temporarily stored in water or in a dry state to manage the carrier. (See Fig. 9).

しかし、水中又は乾燥状態でインサート材を保管した場合、膨潤・収縮が起こることがある。膨潤や収縮が起こるとインサート材の厚みが変化して、ウェーハの平坦度にも影響を与えてしまうという問題があった。 However, when the insert material is stored in water or in a dry state, swelling / shrinkage may occur. When swelling or shrinkage occurs, the thickness of the insert material changes, which has a problem of affecting the flatness of the wafer.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、キャリアの保管時とウェーハの両面研磨加工時との間における、膨潤・収縮によるインサート材の厚みの変化を抑制し、保管後のキャリアを用いてウェーハを研磨した場合の研磨後のウェーハの平坦度を向上させる両面研磨装置用キャリアの保管方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and suppresses changes in the thickness of the insert material due to swelling and shrinkage between the time of storing the carrier and the time of double-sided polishing of the wafer, and suppresses the change in the thickness of the insert material after storage. It is an object of the present invention to provide a storage method for a carrier for a double-sided polishing apparatus, which improves the flatness of a wafer after polishing when the wafer is polished using a carrier.

上記課題を達成するために、本発明では、研磨布が貼付された上下定盤を有する両面研磨装置で用いられ、ウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部と接する内周面を有するリング状のインサート材とを有するキャリアの保管方法であって、前記キャリアを、前記ウェーハの両面研磨に用いられる研磨剤又はアルカリ溶液中に保管することを特徴とする両面研磨装置用キャリアの保管方法を提供する。 In order to achieve the above-mentioned problems, in the present invention, a carrier main body, which is used in a double-sided polishing apparatus having an upper and lower surface plates to which a polishing cloth is attached and has holding holes for holding a wafer, and the holding holes are provided. A method for storing a carrier having a ring-shaped insert material which is arranged along the inner circumference and has an inner peripheral surface in contact with the peripheral edge of the wafer, wherein the carrier is used as a polishing agent for double-sided polishing of the wafer. Alternatively, a method for storing a carrier for a double-sided polishing apparatus, which comprises storing in an alkaline solution, is provided.

このような本発明の両面研磨装置用キャリアの保管方法であれば、キャリアの保管時とウェーハの両面研磨加工時との間における、膨潤・収縮によるインサート材の厚みの変化を抑制し、保管後のキャリアを用いてウェーハを研磨した場合の研磨後のウェーハの平坦度を向上させることができる。 In the storage method of the carrier for the double-sided polishing apparatus of the present invention, the change in the thickness of the insert material due to swelling and shrinkage between the time of storing the carrier and the time of double-sided polishing of the wafer is suppressed, and after storage. When the wafer is polished using the carrier of the above, the flatness of the wafer after polishing can be improved.

またこのとき、前記研磨剤及び前記アルカリ溶液として、pHが10以上12以下であるものを用いることができる。 At this time, as the abrasive and the alkaline solution, those having a pH of 10 or more and 12 or less can be used.

本発明においては、キャリアの保管にこのようなpHの範囲の研磨剤やアルカリ溶液を好適に用いることができる。 In the present invention, an abrasive or an alkaline solution in such a pH range can be suitably used for storage of the carrier.

また、前記インサート材の材質として、吸水率が0.1%以上である樹脂を用いることができる。 Further, as the material of the insert material, a resin having a water absorption rate of 0.1% or more can be used.

吸水率が0.1%以上である樹脂をインサート材の材質として用いる場合、従来法では、保管時及びウェーハの両面研磨加工時の間における、膨潤・収縮によるインサート材の厚みの変化がより顕著となってしまう。そのため、キャリアの保管時とウェーハの両面研磨加工時との間における、膨潤・収縮によるインサート材の厚みの変化を抑制できる、という本発明の利点をより享受することができる。 When a resin having a water absorption rate of 0.1% or more is used as the material of the insert material, in the conventional method, the change in the thickness of the insert material due to swelling and shrinkage becomes more remarkable during storage and double-sided polishing of the wafer. Will end up. Therefore, it is possible to further enjoy the advantage of the present invention that the change in the thickness of the insert material due to swelling and shrinkage can be suppressed between the time of storing the carrier and the time of double-sided polishing of the wafer.

また、前記インサート材の材質として、ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート、及びフッ素系樹脂のいずれかからなる樹脂を使用することができる。 Further, as the material of the insert material, a resin made of any one of vinyl resin, polystyrene resin, acrylic resin, polyamide resin, polyacetal, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and fluorine resin can be used.

本発明では、インサート材の材質としてこれらの樹脂を好適に用いることができる。 In the present invention, these resins can be suitably used as the material of the insert material.

また、本発明は、上記のいずれかの方法により前記キャリアを保管し、該保管したキャリアを用いて、前記ウェーハを研磨することを特徴とするウェーハの両面研磨方法を提供する。 The present invention also provides a double-sided polishing method for a wafer, which comprises storing the carrier by any of the above methods and using the stored carrier to polish the wafer.

本発明のキャリアの保管方法により保管したキャリアは、上記のように、キャリアの保管時とウェーハの両面研磨加工時との間における、膨潤・収縮によるインサート材の厚みの変化を抑制できる。したがって、この保管したキャリアを用いてウェーハの研磨加工を行うことにより、インサート材の厚みの変化の影響が最も出るウェーハのエッジ部分の初期フラットネスを向上させることができる。 As described above, the carrier stored by the carrier storage method of the present invention can suppress the change in the thickness of the insert material due to swelling and shrinkage between the time of storing the carrier and the time of double-sided polishing of the wafer. Therefore, by polishing the wafer using this stored carrier, it is possible to improve the initial flatness of the edge portion of the wafer, which is most affected by the change in the thickness of the insert material.

本発明のキャリアの保管方法では、キャリアをウェーハの両面研磨に用いられる研磨剤又はアルカリ溶液中に保管するため、保管中と実際の両面研磨加工時とでキャリアのインサート材を同様の状態とすることができる。これにより、保管中のインサート材の膨潤・収縮を抑制することができる。また、本発明のウェーハの両面研磨方法ではこの保管したキャリアを用いるため、ウェーハの再加工開始時のエッジ部分の初期フラットネスを向上させることができる。 In the carrier storage method of the present invention, since the carrier is stored in the polishing agent or alkaline solution used for double-sided polishing of the wafer, the carrier insert material is kept in the same state during storage and during the actual double-sided polishing process. be able to. This makes it possible to suppress swelling and shrinkage of the insert material during storage. Further, since the stored carrier is used in the double-sided polishing method of the wafer of the present invention, the initial flatness of the edge portion at the start of reworking of the wafer can be improved.

本発明のキャリアの保管方法及びウェーハの両面研磨方法の流れを示すフロー図である。It is a flow chart which shows the flow of the carrier storage method and the double-sided polishing method of a wafer of this invention. インサート材の膨潤率を示すグラフである。It is a graph which shows the swelling rate of an insert material. 実施例及び比較例における、保管後のキャリアを用いてウェーハを両面研磨した際のバッチごとのフラットネスの推移を示すグラフである。It is a graph which shows the transition of the flatness for each batch when the wafer is double-sided polished using the carrier after storage in an Example and a comparative example. 実施例及び比較例における、保管後のキャリアを用いてウェーハを両面研磨した際の初期フラットネスを示すグラフである。It is a graph which shows the initial flatness at the time of double-sided polishing of a wafer using the carrier after storage in an Example and a comparative example. 本発明で用いることができる両面研磨装置用のキャリアの一例を示した概略図である。It is a schematic diagram which showed an example of the carrier for the double-sided polishing apparatus which can be used in this invention. 本発明における両面研磨装置用のキャリアを用いることができる両面研磨装置の一例を示した概略図である。It is a schematic diagram which showed an example of the double-sided polishing apparatus which can use the carrier for the double-sided polishing apparatus in this invention. ウェーハにおけるESFQRを説明するための概略図である。It is a schematic diagram for demonstrating ESFQR in a wafer. 図7に示した矩形領域の一個を拡大した概略図である。It is a schematic diagram which enlarged one of the rectangular areas shown in FIG. 7. 従来のキャリアの保管方法及びウェーハの両面研磨方法の流れを示すフロー図である。It is a flow chart which shows the flow of the conventional carrier storage method and the double-sided polishing method of a wafer.

上述のように、キャリアの保管時とウェーハの両面研磨加工時との間における、膨潤・収縮によるインサート材の厚みの変化を抑制し、保管後のキャリアを用いてウェーハを研磨した場合の研磨後のウェーハの平坦度を向上させることができる両面研磨装置用キャリアの保管方法の開発が求められていた。 As described above, after polishing when the wafer is polished using the carrier after storage by suppressing the change in the thickness of the insert material due to swelling and shrinkage between the time of storing the carrier and the time of double-sided polishing of the wafer. There has been a need to develop a storage method for carriers for double-sided polishing machines that can improve the flatness of wafers.

本発明者らは、研磨剤(アルカリ水溶液)と水とで浸透圧が異なることに着目し、キャリアを保管する際に、ウェーハの両面研磨に用いられる研磨剤又はアルカリ溶液を用いれば、保管中と実際の両面研磨加工時とでキャリアのインサート材を同様の状態とすることができ、膨潤・収縮によるインサート材の厚みの変化を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have focused on the fact that the osmotic pressure differs between the abrasive (alkaline aqueous solution) and water, and when storing the carrier, if the abrasive or alkaline solution used for double-sided polishing of the wafer is used, it is being stored. We have found that the carrier insert material can be in the same state during the actual double-sided polishing process and can suppress the change in the thickness of the insert material due to swelling and shrinkage, and completed the present invention.

即ち、本発明は、研磨布が貼付された上下定盤を有する両面研磨装置で用いられ、ウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部と接する内周面を有するリング状のインサート材とを有するキャリアの保管方法であって、前記キャリアを、前記ウェーハの両面研磨に用いられる研磨剤又はアルカリ溶液中に保管することを特徴とする両面研磨装置用キャリアの保管方法である。 That is, the present invention is used in a double-sided polishing apparatus having an upper and lower surface plates to which a polishing cloth is attached, and is arranged along an inner circumference of a carrier main body in which a holding hole for holding a wafer is formed and an inner circumference of the holding hole. A method for storing a carrier having a ring-shaped insert material having an inner peripheral surface in contact with the peripheral edge of the wafer, wherein the carrier is stored in a polishing agent or an alkaline solution used for double-sided polishing of the wafer. It is a storage method of a carrier for a double-sided polishing machine, which is characterized by the above.

以下、本発明について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings as an example of an embodiment, but the present invention is not limited thereto.

図5に、本発明で用いることができる両面研磨装置用のキャリアの一例を示す。本発明で保管するキャリア1は、図5に示したように、ウェーハを保持するための保持孔2が形成されたキャリア本体3と、保持孔2の内周に沿って配置され、ウェーハの周縁部と接する内周面を有するリング状のインサート材4を有する。インサート材4によりウェーハの面取り部を保護することができる。 FIG. 5 shows an example of a carrier for a double-sided polishing machine that can be used in the present invention. As shown in FIG. 5, the carrier 1 stored in the present invention is arranged along the inner circumference of the carrier main body 3 and the holding hole 2 in which the holding hole 2 for holding the wafer is formed, and is arranged on the peripheral edge of the wafer. It has a ring-shaped insert material 4 having an inner peripheral surface in contact with the portion. The chamfered portion of the wafer can be protected by the insert material 4.

キャリア本体3は、ステンレス鋼やチタンなどの金属製を好適に用いることができる。また、キャリア本体3は表面硬化処理を施したものであってもよい。例えば、キャリア本体3は、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)により表面硬化処理が施されたものでもよい。 The carrier body 3 may be preferably made of a metal such as stainless steel or titanium. Further, the carrier body 3 may be surface-hardened. For example, the carrier body 3 may be surface-hardened with DLC (diamond-like carbon).

インサート材4の材質として、吸水率が0.1%以上である樹脂を用いることができる。吸水率が0.1%以上である樹脂をインサート材の材質として用いる場合、従来法では、保管時及びウェーハの両面研磨加工時の間における、膨潤・収縮によるインサート材の厚みの変化がより顕著となってしまう。そのため、このようなインサート材を用いる場合に、ウェーハの両面研磨加工時とキャリアの保管時の間における、膨潤・収縮によるインサート材の厚みの変化を抑制でき、本発明が有効である。具体的には、インサート材4の材質として、ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート、及びフッ素系樹脂のいずれかからなる樹脂を使用することができる。インサート材の材質としてはこれらの樹脂を好適に用いることができるが、これらに限定されるものではない。インサート材の材質である樹脂には、必要に応じてフィラーを混合したものを用いることもできる。 As the material of the insert material 4, a resin having a water absorption rate of 0.1% or more can be used. When a resin having a water absorption rate of 0.1% or more is used as the material of the insert material, in the conventional method, the change in the thickness of the insert material due to swelling and shrinkage becomes more remarkable during storage and double-sided polishing of the wafer. Will end up. Therefore, when such an insert material is used, it is possible to suppress a change in the thickness of the insert material due to swelling and shrinkage between the time of double-sided polishing of the wafer and the time of storage of the carrier, and the present invention is effective. Specifically, as the material of the insert material 4, a resin made of any one of vinyl resin, polystyrene resin, acrylic resin, polyamide resin, polyacetal, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and fluorine resin can be used. can. These resins can be preferably used as the material of the insert material, but the material is not limited thereto. If necessary, a resin mixed with a filler may be used as the resin that is the material of the insert material.

このようなキャリア1は、例えば、図6に示すような4way式の両面研磨装置10においてウェーハWを両面研磨する際に用いられる。両面研磨装置10は、上下に相対向して設けられた上定盤11と下定盤12を備えている。上下定盤11、12には、それぞれ研磨布13が貼付されている。上定盤11と下定盤12の間の中心部にはサンギア14が、周縁部にはインターナルギア15が設けられている。 Such a carrier 1 is used, for example, when the wafer W is double-sided polished in the 4-way type double-sided polishing apparatus 10 as shown in FIG. The double-sided polishing apparatus 10 includes an upper surface plate 11 and a lower surface plate 12 provided so as to face each other in the vertical direction. Abrasive cloth 13 is attached to the upper and lower surface plates 11 and 12, respectively. A sun gear 14 is provided in the central portion between the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12, and an internal gear 15 is provided in the peripheral portion.

サンギア14及びインターナルギア15の各歯部にはキャリア1の外周歯が噛合しており、上定盤11及び下定盤12が不図示の駆動源によって回転されるのに伴い、キャリア1は自転しつつサンギア14の周りを公転する。このとき、キャリア1の保持孔2で保持されたウェーハWの両面は、上下の研磨布13により同時に研磨される。ウェーハWの研磨時には、研磨剤供給装置16から研磨剤17がウェーハWの研磨面に供給される。 The outer peripheral teeth of the carrier 1 are meshed with each tooth portion of the sun gear 14 and the internal gear 15, and the carrier 1 rotates as the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12 are rotated by a drive source (not shown). While revolving around the sun gear 14. At this time, both sides of the wafer W held by the holding holes 2 of the carrier 1 are simultaneously polished by the upper and lower polishing cloths 13. At the time of polishing the wafer W, the abrasive 17 is supplied from the abrasive supply device 16 to the polished surface of the wafer W.

本発明は、上述したような両面研磨装置10に用いられるキャリア1を保管する方法である。 The present invention is a method for storing the carrier 1 used in the double-sided polishing apparatus 10 as described above.

図1のフロー図に従って、本発明の両面研磨装置用キャリアの保管方法及びウェーハの両面研磨方法について説明する。 The storage method of the carrier for the double-sided polishing apparatus and the double-sided polishing method of the wafer of the present invention will be described with reference to the flow chart of FIG.

図1に示したように、本発明のキャリアの保管方法は、例えば、ウェーハを両面研磨するために初めて両面研磨機に設置する場合に適用することができる。キャリア交換で、メーカーから納品された新品のキャリアを使用前に保管する場合が考えられる。
また、既にウェーハの両面研磨に用いたキャリアを両面研磨機から取り外して、次のウェーハを両面研磨するために両面研磨機に再度設置する間の一時保管に適用することもできる。研磨布のコンディショニング時や、研磨布のライフエンドによる交換作業と立上作業時に、両面研磨機から一旦取り外したキャリアの保管にも適用できる。
As shown in FIG. 1, the carrier storage method of the present invention can be applied, for example, when the wafer is first installed in a double-sided grinding machine for double-sided polishing. It is conceivable that a new carrier delivered by the manufacturer may be stored before use by replacing the carrier.
It is also possible to remove the carrier already used for double-sided polishing of the wafer from the double-sided grinding machine and apply it for temporary storage while re-installing the next wafer in the double-sided grinding machine for double-sided polishing. It can also be applied to the storage of the carrier once removed from the double-sided polishing machine during conditioning of the polishing cloth, replacement work due to the life end of the polishing cloth, and start-up work.

本発明の保管方法では、キャリアはウェーハの両面研磨に用いられる研磨剤又はアルカリ溶液中に保管する。上記研磨剤及びアルカリ溶液は、ウェーハの両面研磨に用いられるものであれば特に限定されないが、pH9−14、好ましくは10−12の研磨剤やKOH又はアンモニアベースのアルカリ水溶液とすることが好ましい。また、保管後にウェーハの両面研磨に実際に用いるものと同一の研磨剤又はアルカリ溶液中に保管すれば、研磨加工中と同条件で保管ができるためより好ましい。 In the storage method of the present invention, the carrier is stored in an abrasive or an alkaline solution used for double-sided polishing of a wafer. The polishing agent and the alkaline solution are not particularly limited as long as they are used for double-sided polishing of the wafer, but it is preferably a polishing agent having a pH of 9-14, preferably 10-12, or an alkaline aqueous solution based on KOH or ammonia. Further, it is more preferable to store the wafer in the same abrasive or alkaline solution that is actually used for double-sided polishing of the wafer after storage because it can be stored under the same conditions as during the polishing process.

例えば、研磨剤としては、シリカ系砥粒であるフジミインコーポレーテッド製のRDS−H11201とRDS−H11202(平均粒径75nmおよび90nm)を混合比1:1で砥粒濃度2.4質量%とし、pH10.5のKOHベースのアルカリ性水溶液を例示することができる。 For example, as the abrasive, RDS-H11201 and RDS-H11202 (average particle size 75 nm and 90 nm) manufactured by Fujimi Incorporated, which are silica-based abrasive grains, are mixed at a mixing ratio of 1: 1 and the abrasive grain concentration is 2.4% by mass. A KOH-based alkaline aqueous solution having a pH of 10.5 can be exemplified.

このようにして保管したキャリアを、図6に示したような研磨装置10内へ設置し、ウェーハを両面研磨することができる。 The carrier stored in this way can be installed in the polishing apparatus 10 as shown in FIG. 6 to polish both sides of the wafer.

このように、研磨加工中やそうでない時も常にキャリアを同様の状態下に置くことで、材料そのものの物性変化による影響をなくすことができる。 In this way, by always placing the carrier in the same state during and during the polishing process, it is possible to eliminate the influence of changes in the physical properties of the material itself.

上述のように本発明においては、従来のように水中や乾燥状態でキャリアを保管していないため、保管時及び研磨加工時での膨潤・収縮によるインサート材の厚みの変化を抑制することができる。従って、本発明の保管方法で保管したキャリアを用いてウェーハの研磨加工を行うことにより、インサート材の厚みの変化が最も大きく出るウェーハのエッジ部分の初期フラットネスを向上させることができる。 As described above, in the present invention, since the carrier is not stored in water or in a dry state as in the conventional case, it is possible to suppress the change in the thickness of the insert material due to swelling and shrinkage during storage and polishing. .. Therefore, by polishing the wafer using the carrier stored by the storage method of the present invention, it is possible to improve the initial flatness of the edge portion of the wafer where the change in the thickness of the insert material is the largest.

なお、ウェーハの外周部の平坦度の指標として、具体的には、ESFQRmaxを用いることができる。ESFQR(Edge Site Front least sQuares Range)とは、外周部の平坦度を示すフラットネス指標であり、エッジ(外周部)でのSFQR(Site Front least sQuares Range)に相当するものである。SFQRとは、ウェーハ表面上に任意の寸法のセルを決め、このセル表面について最小2乗法にて算出した面を基準面としたときの、この基準面からの正および負の偏差の範囲と定義される。 Specifically, ESFQR max can be used as an index of the flatness of the outer peripheral portion of the wafer. ESFQR (Edge Site Front last sQuares Range) is a flatness index indicating the flatness of the outer peripheral portion, and corresponds to SFQR (Site Front last sQuares Range) at the edge (outer peripheral portion). SFQR is defined as the range of positive and negative deviations from this reference plane when a cell of arbitrary dimensions is determined on the wafer surface and the plane calculated by the least squares method for this cell surface is used as the reference plane. Will be done.

ここで、ESFQRのセルの取り方の一例を図7、図8を参照して説明する。図7はウェーハの上面図を示し、その外周部が矩形領域20(セル)で分割されているところが示されている。例えば、ウェーハWの円周方向で72個に分割することができる。図8は、図7における矩形領域20の一個を拡大した図であり、図8中に示されるように、矩形領域20は外周端から直径方向に伸びる直線L(例えば、35mm)と、ウェーハ外周部の周方向(例えば、5°)に相当する弧Lにより囲まれており、外周端から直径方向にL(例えば、2mm)の外周除外領域(Edge Exclusion:E.E.)は含まれない。すなわち、ESFQRとは、この矩形領域20(セル)のSFQR値(領域内最小二乗面からの正及び負の偏差の範囲)である。そして、ESFQRmaxの値は所与のウェーハ上の各サイト中のESFQRの最大値を表す。 Here, an example of how to take cells of ESFQR will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 shows a top view of the wafer, and the outer peripheral portion thereof is shown to be divided by a rectangular region 20 (cell). For example, the wafer W can be divided into 72 wafers in the circumferential direction. FIG. 8 is an enlarged view of one of the rectangular regions 20 in FIG. 7, and as shown in FIG. 8, the rectangular region 20 has a straight line L 2 (for example, 35 mm) extending in the radial direction from the outer peripheral end and a wafer. circumferential direction of the outer peripheral portion (e.g., 5 °) is surrounded by an arc L 1 corresponding to, L 3 from the outer peripheral edge in the diameter direction (e.g., 2 mm) outer peripheral excluded region of (edge exclusion:. e.E) is Not included. That is, the ESFQR is the SFQR value (range of positive and negative deviations from the least squares surface in the region) of the rectangular region 20 (cell). The value of ESFQR max represents the maximum value of ESFQR in each site on a given wafer.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、実際にウェーハの研磨加工に用いる研磨剤のpHを10.5と想定しているが、これに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. In the following Examples and Comparative Examples, the pH of the abrasive actually used for polishing the wafer is assumed to be 10.5, but the pH is not limited to this.

<保管溶液のpHとインサート樹脂厚みの評価>
図5に示したようなキャリアを、純水(pH7.5)、pHを変えたアルカリ水溶液、又は実際に加工研磨に用いる研磨剤のpHを10.5と想定した場合と同等の研磨剤中に24時間浸漬(保管)して膨潤率を測定して比較した。結果を図2に示した。
<Evaluation of pH of storage solution and thickness of insert resin>
The carrier as shown in FIG. 5 is contained in pure water (pH 7.5), an alkaline aqueous solution having a different pH, or an abrasive equivalent to the case where the pH of the abrasive actually used for processing and polishing is assumed to be 10.5. The swelling rate was measured and compared by immersing (storing) in the water for 24 hours. The results are shown in FIG.

インサート材には、吸水率が2.0−3.0%の白崎製作所製の66ナイロン−ガラスフィラー43%の樹脂を用いた。キャリア本体は、純チタンを基板として、両面に約2μmのDLCコーティング処理を施したキャリアを使用した。コーティング後の厚みが約776μmのキャリアを用いた。
アルカリ水溶液には、KOHベースのアルカリ水溶液を用いた。
また、キャリア保管用の研磨剤としては、シリカ系砥粒であるフジミインコーポレーテッド製のRDS−H11201とRDS−H11202(平均粒径75nmおよび90nm)を混合比1:1で砥粒濃度2.4質量%とし、pH10.5のKOHベースのアルカリ性水溶液を用いた。
As the insert material, a resin of 66 nylon-glass filler 43% manufactured by Shirasaki Seisakusho with a water absorption rate of 2.0-3.0% was used. As the carrier body, a carrier using pure titanium as a substrate and having a DLC coating treatment of about 2 μm on both sides was used. A carrier having a thickness of about 776 μm after coating was used.
As the alkaline aqueous solution, a KOH-based alkaline aqueous solution was used.
As an abrasive for carrier storage, RDS-H11201 and RDS-H11202 (average particle size 75 nm and 90 nm) manufactured by Fujimi Incorporated, which are silica-based abrasive grains, are mixed at a mixing ratio of 1: 1 and the abrasive grain concentration is 2.4. A KOH-based alkaline aqueous solution having a pH of 10.5 was used in an amount of% by mass.

なお、膨潤率は、乾燥状態のインサート材の厚みとの比較で、浸漬後(保管後)に膨潤により厚みが増加した割合を示している。各キャリアのインサート材の厚みは、ミツトヨ製のマイクロメータを用いて測定した。 The swelling rate indicates the rate at which the thickness increases due to swelling after immersion (after storage) in comparison with the thickness of the insert material in a dry state. The thickness of the insert material of each carrier was measured using a Mitutoyo micrometer.

図2に示したように、pHが高い程インサート材の厚みは薄くなっており、アルカリ水溶液のpHの違いから浸透圧がそれぞれ異なり樹脂の膨潤・収縮が起こることが確認された。さらに、ウェーハ研磨加工条件と同様のpH10.5の研磨剤においても水の浸透圧が異なることから樹脂の膨潤・収縮が若干起こってインサート樹脂の厚みが変化していることが確認された。ここでは、純水(pH7.5)とアルカリ水溶液のpH9では膨潤率が実際の研磨剤(pH10.5を想定)に比べて大きく、インサート材の厚みがやや厚くなってしまった。一方、pH13.5では膨潤率が研磨剤(pH10.5を想定)よりも小さいため、インサート樹脂厚みが薄くなってしまう。したがって、pH10以上pH12以下の範囲で保管するのが、インサート樹脂厚みの変化が実際の研磨剤(pH10.5を想定)と比較して少ないためより好ましいことがわかった。 As shown in FIG. 2, it was confirmed that the higher the pH, the thinner the thickness of the insert material, and the osmotic pressure was different due to the difference in the pH of the alkaline aqueous solution, and the resin swelled and shrunk. Further, it was confirmed that the thickness of the insert resin was changed due to slight swelling and shrinkage of the resin because the osmotic pressure of water was different even in the abrasive having the same pH 10.5 as the wafer polishing processing conditions. Here, at pH 9 of pure water (pH 7.5) and alkaline aqueous solution, the swelling rate was larger than that of the actual abrasive (pH 10.5 was assumed), and the thickness of the insert material became slightly thicker. On the other hand, at pH 13.5, the swelling rate is smaller than that of the abrasive (assuming pH 10.5), so that the thickness of the insert resin becomes thin. Therefore, it was found that storage in the range of pH 10 or more and pH 12 or less is more preferable because the change in the thickness of the insert resin is smaller than that of the actual abrasive (assuming pH 10.5).

<保管後のキャリアを用いて両面研磨加工したウェーハのフラットネス評価>
(実施例)
本発明の保管方法によりキャリアを保管し、保管後のキャリアを図6に示したような両面研磨装置10に設置して実際にウェーハの研磨加工を行い、エッジに関するフラットネス評価を行った。
<Evaluation of flatness of wafers that have been double-sided polished using carriers after storage>
(Example)
The carrier was stored by the storage method of the present invention, the carrier after storage was installed in the double-sided polishing apparatus 10 as shown in FIG. 6, and the wafer was actually polished to evaluate the flatness of the edge.

キャリアをウェーハの研磨加工に用いるpH10.5の研磨剤に24時間保管し、保管後のキャリアを用いて直径300mmのシリコンウェーハを25枚両面研磨した。 The carriers were stored for 24 hours in an abrasive having a pH of 10.5 used for polishing the wafers, and 25 silicon wafers having a diameter of 300 mm were polished on both sides using the stored carriers.

キャリアの保管及びウェーハの研磨加工に用いた研磨剤としては、シリカ系砥粒であるフジミインコーポレーテッド製のRDS−H11201とRDS−H11202(平均粒径75nmおよび90nm)を混合比1:1で砥粒濃度2.4質量%とし、pH10.5のKOHベースのアルカリ性水溶液を用いた。
ウェーハ研磨加工には不二越機械工業の両面研磨装置DSP−20Bを使用し、研磨布はショアA硬度90の発泡ウレタンパッドであるフジボウ愛媛製のSF4500を用いた。
As the abrasive used for carrier storage and wafer polishing, RDS-H11201 and RDS-H11202 (average particle size 75 nm and 90 nm) manufactured by Fujimi Incorporated, which are silica-based abrasive grains, are ground at a mixing ratio of 1: 1. A KOH-based alkaline aqueous solution having a grain concentration of 2.4% by mass and a pH of 10.5 was used.
A double-sided polishing device DSP-20B manufactured by Fujikoshi Kikai Kogyo was used for wafer polishing, and SF4500 manufactured by Fujibo Ehime, which is a urethane foam pad having a shore A hardness of 90, was used as the polishing cloth.

研磨加工後のウェーハのフラットネス測定には、KLA Tencor社製のWaferSight2を用いた。フラットネス測定の結果を図3及び図4に示した。なお、ウェーハのエッジ部(外周部)の平坦度の指標はESFQRmaxである。 WaferSigt2 manufactured by KLA Corporation was used for measuring the flatness of the wafer after the polishing process. The results of flatness measurement are shown in FIGS. 3 and 4. The index of the flatness of the edge portion (outer peripheral portion) of the wafer is ESFQR max .

(比較例)
キャリアをpH7.5の純水中で保管したこと以外は、実施例と同様にしてキャリアを保管し、保管後のキャリアを用いてウェーハを両面研磨して、研磨後のウェーハのフラットネスを評価した。
(Comparative example)
The carriers were stored in the same manner as in Examples except that the carriers were stored in pure water having a pH of 7.5, and the wafer was polished on both sides using the stored carriers to evaluate the flatness of the polished wafer. did.

図3に示したように、比較例であるキャリアを純水に浸漬させた状態で保管した場合と比べて、実施例では研磨加工中と同条件で保管されていたためインサート材の厚み変動がなくなり、バッチ初期のエッジフラットネスが向上していることが確認された。図4に示したようなヒストグラムからも実施例のエッジフラットネスの方が向上していることが確認された。 As shown in FIG. 3, as compared with the case where the carrier, which is a comparative example, was stored in a state of being immersed in pure water, in the example, the insert material was stored under the same conditions as during the polishing process, so that the thickness of the insert material did not fluctuate. , It was confirmed that the edge flatness at the beginning of the batch was improved. From the histogram as shown in FIG. 4, it was confirmed that the edge flatness of the example was improved.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an example, and any of the above-described embodiments having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and having the same effect and effect is the present invention. Is included in the technical scope of.

1…キャリア、 2…保持孔、 3…キャリア本体、 4…インサート材、
10…両面研磨装置、 11…上定盤、 12…下定盤、 13…研磨布、
14…サンギア、 15…インターナルギア、 16…研磨剤供給装置
17…研磨剤、
20…矩形領域、 W…ウェーハ。
1 ... carrier, 2 ... holding hole, 3 ... carrier body, 4 ... insert material,
10 ... Double-sided polishing device, 11 ... Upper surface plate, 12 ... Lower surface plate, 13 ... Polishing cloth,
14 ... Sun gear, 15 ... Internal gear, 16 ... Abrasive supply device 17 ... Abrasive,
20 ... rectangular area, W ... wafer.

Claims (5)

研磨布が貼付された上下定盤を有する両面研磨装置で用いられ、ウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部と接する内周面を有するリング状のインサート材とを有するキャリアの保管方法であって、
前記キャリアを、前記ウェーハの両面研磨に用いられる研磨剤中に保管することを特徴とする両面研磨装置用キャリアの保管方法。
Used in a double-sided polishing device having an upper and lower surface plate to which a polishing cloth is attached, a carrier main body having a holding hole for holding a wafer and a carrier body arranged along the inner circumference of the holding hole are arranged on the peripheral edge of the wafer. A method of storing a carrier having a ring-shaped insert material having an inner peripheral surface in contact with the portion.
Method for storing a carrier for a double-side polishing apparatus, characterized by storing the carrier, in the polishing agent used in double-sided polishing of the wafer.
前記研磨剤として、pHが10以上12以下であるものを用いることを特徴とする請求項1に記載の両面研磨装置用キャリアの保管方法。 And with the abrasive storage method of a carrier for double-side polishing apparatus according to claim 1, characterized in that used as pH it is 10 to 12. 前記インサート材の材質として、吸水率が0.1%以上である樹脂を用いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の両面研磨装置用キャリアの保管方法。 The method for storing a carrier for a double-sided polishing machine according to claim 1 or 2, wherein a resin having a water absorption rate of 0.1% or more is used as the material of the insert material. 前記インサート材の材質として、ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート、及びフッ素系樹脂のいずれかからなる樹脂を使用することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の両面研磨装置用キャリアの保管方法。 The claim is characterized in that, as the material of the insert material, a resin made of any one of vinyl-based resin, polystyrene-based resin, acrylic-based resin, polyamide-based resin, polyacetal, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and fluorine-based resin is used. The method for storing a carrier for a double-sided polishing apparatus according to any one of claims 1 to 3. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の保管方法により前記キャリアを保管し、
該保管したキャリアを用いて、前記ウェーハを研磨することを特徴とするウェーハの両面研磨方法。
The carrier is stored by the storage method according to any one of claims 1 to 4.
A double-sided polishing method for a wafer, which comprises polishing the wafer using the stored carrier.
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