JP7087166B2 - 研磨装置および研磨方法 - Google Patents
研磨装置および研磨方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7087166B2 JP7087166B2 JP2021093560A JP2021093560A JP7087166B2 JP 7087166 B2 JP7087166 B2 JP 7087166B2 JP 2021093560 A JP2021093560 A JP 2021093560A JP 2021093560 A JP2021093560 A JP 2021093560A JP 7087166 B2 JP7087166 B2 JP 7087166B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- roller
- top ring
- contact
- center
- 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
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims description 162
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 29
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 26
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 46
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
- B24B37/10—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for single side lapping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/34—Accessories
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Description
本発明は、バッチ式の研磨装置および研磨方法に関するものである。
従来、シリコンウェーハ等のウェーハを研磨するために、ウェーハを保持するためのトップリング、該トップリングに保持されたウェーハに接触してウェーハの表面を研磨する研磨布等を具備するバッチ式の研磨装置が使用されている。研磨装置を用いて、キズがなく平坦性の高い表面を有する研磨ウェーハが求められている（特許文献１）。
ここで、従来の一般的なバッチ式の研磨装置について説明する。
研磨装置では、定盤に貼着された研磨布の上方に複数のトップリングが上下動可能に対向して設けられている。該トップリングの下方には、研磨中に１枚以上のウェーハを保持するプレートが配設されており、該プレートをトップリングが保持している。
また、定盤上には、その中心および外周にそれぞれセンターローラおよびガイドローラが配設されている。トップリングは、定盤上においてセンターローラとガイドローラの間で、回転可能にそれらと接触している。
研磨装置では、定盤に貼着された研磨布の上方に複数のトップリングが上下動可能に対向して設けられている。該トップリングの下方には、研磨中に１枚以上のウェーハを保持するプレートが配設されており、該プレートをトップリングが保持している。
また、定盤上には、その中心および外周にそれぞれセンターローラおよびガイドローラが配設されている。トップリングは、定盤上においてセンターローラとガイドローラの間で、回転可能にそれらと接触している。
そして、研磨の際には、研磨剤を供給しつつ、上記定盤の回転運動によりトップリングには回転力が与えられ、センターローラおよびガイドローラに接触して回転運動（いわゆるつれ廻り）を行う。この時、研磨布とウェーハ間に発生する摺擦運動によりウェーハが研磨される。
上記のような一般的な研磨装置を用いて得られた研磨ウェーハでは、表面にキズ（研磨キズ）が発生することがある。本発明者らが調査したところ、このキズが発生する理由は以下の通りである。まず、研磨加工中に研磨剤がトップリングに付着し、研磨待機中に乾燥され固化する。そして、次の研磨加工中にセンターローラやガイドローラとの接触により、固化された研磨剤が研磨布上に落下し、研磨ウェーハの表面に研磨キズを発生させる。
トップリングの定期的な清掃によって固化した研磨剤を除去していたが、固化を未然に防ぐことができていない。
トップリングの定期的な清掃によって固化した研磨剤を除去していたが、固化を未然に防ぐことができていない。
本発明はこのような上記の課題を解決するためになされたものであり、トップリングに研磨剤が付着して固化（固着）するのを抑制し、さらには研磨ウェーハに研磨キズが発生するのを低減することができるバッチ式の研磨装置および研磨方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、研磨布が貼り付けられた定盤と、該定盤上の中心および外周にそれぞれ配設されたセンターローラおよびガイドローラと、ウェーハを保持し、前記センターローラおよび前記ガイドローラと回転可能に接触しているトップリングとを具備し、前記定盤の回転により前記トップリングを回転させながら、該トップリングで保持された前記ウェーハを前記研磨布に押し当てて研磨するバッチ式の研磨装置であって、
前記トップリングは前記ウェーハを保持するプレートを下方で保持しており、
該トップリングは、外周側面のうち、前記センターローラおよび前記ガイドローラと対向する領域に１つ以上の外周溝が設けられており、該外周溝以外の対向領域で接触しているか、または、
前記センターローラおよび前記ガイドローラは、各々のローラ面のうち、前記トップリングと対向する領域に１つ以上のローラ溝が設けられており、該ローラ溝以外の対向領域で接触しているものであることを特徴とする研磨装置を提供する。
前記トップリングは前記ウェーハを保持するプレートを下方で保持しており、
該トップリングは、外周側面のうち、前記センターローラおよび前記ガイドローラと対向する領域に１つ以上の外周溝が設けられており、該外周溝以外の対向領域で接触しているか、または、
前記センターローラおよび前記ガイドローラは、各々のローラ面のうち、前記トップリングと対向する領域に１つ以上のローラ溝が設けられており、該ローラ溝以外の対向領域で接触しているものであることを特徴とする研磨装置を提供する。
本発明者らの調査により、トップリングの、センターローラおよびガイドローラとの接触箇所に研磨剤の固着が見られることが分かった。上記のような研磨装置であれば、トップリングの外周溝や、センターローラおよびガイドローラのローラ溝が設けられているため、トップリングと、センターローラおよびガイドローラとが接触する領域を従来よりも少なくすることができる。これにより、トップリングへの研磨剤の付着量、そして固着量を少なくすることができる。その結果、研磨布上に落下する固着した研磨剤を原因として、研磨ウェーハに研磨キズが発生するのを効果的に低減することができる。
また、本発明は、研磨布が貼り付けられた定盤上の中心および外周にそれぞれセンターローラおよびガイドローラを配設し、該センターローラおよびガイドローラと回転可能に接触しているトップリングに保持したウェーハを、前記定盤の回転により前記トップリングを回転させながら、前記研磨布に押し当てて研磨するバッチ式の研磨方法であって、
前記トップリングにより前記センターローラおよび前記ガイドローラと接触させ、かつ、前記トップリングにより前記ウェーハを保持するプレートを下方で保持しつつ、前記ウェーハを研磨するとき、
前記トップリングの外周側面のうち、前記センターローラおよび前記ガイドローラと対向する領域に１つ以上の外周溝を設け、該外周溝以外の対向領域で接触させるか、または、
前記センターローラおよび前記ガイドローラの各々のローラ面のうち、前記トップリングと対向する領域に１つ以上のローラ溝を設け、該ローラ溝以外の対向領域で接触させながら研磨することを特徴とする研磨方法を提供する。
前記トップリングにより前記センターローラおよび前記ガイドローラと接触させ、かつ、前記トップリングにより前記ウェーハを保持するプレートを下方で保持しつつ、前記ウェーハを研磨するとき、
前記トップリングの外周側面のうち、前記センターローラおよび前記ガイドローラと対向する領域に１つ以上の外周溝を設け、該外周溝以外の対向領域で接触させるか、または、
前記センターローラおよび前記ガイドローラの各々のローラ面のうち、前記トップリングと対向する領域に１つ以上のローラ溝を設け、該ローラ溝以外の対向領域で接触させながら研磨することを特徴とする研磨方法を提供する。
このような研磨方法によって、トップリングへの研磨剤の固着量を低減することができ、該固着を原因とする研磨ウェーハの研磨キズの発生を効果的に低減することができる。
また、本発明は、研磨布が貼り付けられた定盤と、該定盤上の中心および外周にそれぞれ配設されたセンターローラおよびガイドローラと、ウェーハを保持し、前記センターローラおよび前記ガイドローラと回転可能に接触しているトップリングとを具備し、前記定盤の回転により前記トップリングを回転させながら、該トップリングで保持された前記ウェーハを前記研磨布に押し当てて研磨するバッチ式の研磨装置であって、
前記トップリングは前記ウェーハを保持するプレートを下方で保持しており、
前記センターローラおよび前記ガイドローラと、前記トップリングとは、Ｏリングを介して接触しているものであることを特徴とする研磨装置を提供する。
前記トップリングは前記ウェーハを保持するプレートを下方で保持しており、
前記センターローラおよび前記ガイドローラと、前記トップリングとは、Ｏリングを介して接触しているものであることを特徴とする研磨装置を提供する。
このような研磨装置であれば、Ｏリングを介して、トップリングと、センターローラおよびガイドローラとが接触しているため、トップリングと、センターローラおよびガイドローラとが接触する領域を従来よりも少なくすることができる。これにより、トップリングへの研磨剤の付着量、そして固着量を少なくし、研磨ウェーハの研磨キズの発生を効果的に低減することができる。
また、本発明は、研磨布が貼り付けられた定盤上の中心および外周にそれぞれセンターローラおよびガイドローラを配設し、該センターローラおよびガイドローラと回転可能に接触しているトップリングに保持したウェーハを、前記定盤の回転により前記トップリングを回転させながら、前記研磨布に押し当てて研磨するバッチ式の研磨方法であって、
前記トップリングにより前記センターローラおよび前記ガイドローラと接触させ、かつ、前記トップリングにより前記ウェーハを保持するプレートを下方で保持しつつ、前記ウェーハを研磨するとき、
前記センターローラおよび前記ガイドローラと、前記トップリングとを、Ｏリングを介して接触させながら研磨することを特徴とする研磨方法を提供する。
前記トップリングにより前記センターローラおよび前記ガイドローラと接触させ、かつ、前記トップリングにより前記ウェーハを保持するプレートを下方で保持しつつ、前記ウェーハを研磨するとき、
前記センターローラおよび前記ガイドローラと、前記トップリングとを、Ｏリングを介して接触させながら研磨することを特徴とする研磨方法を提供する。
このような研磨方法によって、トップリングへの研磨剤の固着量を低減することができ、該固着を原因とする研磨ウェーハの研磨キズの発生を効果的に低減することができる。
以上のように、本発明の研磨装置および研磨方法であれば、トップリングと、センターローラおよびガイドローラとが接触する領域を少なくすることができ、トップリングへの研磨剤の固着量の低減、さらには研磨ウェーハの研磨キズの発生の低減を図ることができる。
以下、本発明について図面を参照して実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
まず、本発明の研磨装置について説明する。図１は本発明のバッチ式の研磨装置の一例である。また、図２は研磨装置１の上面図である。この研磨装置１は、主に以下の構成からなっている。
研磨装置１はまず回転可能な定盤２を有しており、該定盤２には研磨布３が貼付されている。この定盤２の上方にはトップリング４が上下動可能に対向して設けられている。ここでは４つのトップリング４が配設されている例を示す。また、定盤２の中心および外周には、センターローラ５およびガイドローラ６がそれぞれ配設されている。また、研磨剤が研磨布３上に供給可能になっている。例えばセンターローラ５付近に不図示の研磨剤供給機構を適宜設けることができる。
まず、本発明の研磨装置について説明する。図１は本発明のバッチ式の研磨装置の一例である。また、図２は研磨装置１の上面図である。この研磨装置１は、主に以下の構成からなっている。
研磨装置１はまず回転可能な定盤２を有しており、該定盤２には研磨布３が貼付されている。この定盤２の上方にはトップリング４が上下動可能に対向して設けられている。ここでは４つのトップリング４が配設されている例を示す。また、定盤２の中心および外周には、センターローラ５およびガイドローラ６がそれぞれ配設されている。また、研磨剤が研磨布３上に供給可能になっている。例えばセンターローラ５付近に不図示の研磨剤供給機構を適宜設けることができる。
これらの定盤２上の研磨布３、トップリング４、センターローラ５、ガイドローラ６の位置関係について、さらに図２を参照して説明する。図２に示すように、各々のトップリング４は、研磨布３上において、センターローラ５とガイドローラ６との間に位置しており、これらのセンターローラ５およびガイドローラ６と接触している。定盤２が回転することにより、トップリング４はセンターローラ５およびガイドローラ６との間で回転することになる（つれ回り）。
トップリング４はその下方でプレート７を保持している。そして、該プレート７はその下面側で、研磨対象である１枚あるいは複数枚のウェーハＷをワックス等により接着固定している。トップリング４の上記つれ回りにより、ウェーハＷの表面が研磨布３で研磨されることになる。
また、トップリング４の外周側面４ａのうち、センターローラ５およびガイドローラ６と対向する領域（対向領域）８に、１つ以上の外周溝９が設けられている。これにより、トップリング４は、センターローラ５およびガイドローラ６とは、外周溝９以外の対向領域で実際に接触することになる（接触対向領域８ａ）。このため、図７に示すような、対向領域（矢印の範囲）のほぼ全体（例えば、高さ方向の長さが１０ｍｍ）で接触し、広範囲の汚れ面積（図７のトップリングにおける網掛け部分）が生じていた従来装置よりも、本発明の装置では図１に示すように互いに接触する領域を少なくすることができ、トップリング４の外周側面４ａに沿っての汚れ面積（図１のトップリング４の網掛け部分）を小さくすることができる。例えば、接触対向領域８ａの高さ方向の長さを５ｍｍ以下、さらには３ｍｍ以下にすることができる。すなわち、１／２以下、さらには１／３以下にすることができる。
なお、ここでは２つの外周溝９が設けられているが、その数や形状は特に限定されない。研磨時のトップリング４の回転運動に支障がないように、適宜、外周溝９の数や形状を決定して、接触する領域の低減度合を調整することができる。
従来では、トップリングは、センターローラおよびガイドローラと対向領域のほぼ全体にわたって接触し、研磨布上に供給された研磨剤が付着して固化してしまっていた。
しかしながら、上記のような本発明の研磨装置１であれば、外周溝９の形成により、トップリング４と、センターローラ５およびガイドローラ６とが接触する領域を従来装置よりも小さくすることができる。トップリングにおける、付着した研磨剤による汚れ面積は、（トップリングの直径）×π×（センターローラ及びガイドローラとの接触対向領域の高さ方向の長さ）で表される。上述したように本発明の装置によって接触対向領域の高さ方向の長さを１／２以下、さらには１／３以下に低減することができるため、同様にその汚れ面積を低減することができる。
そして、このようにトップリング４への研磨剤の付着量を抑制することができ、その固着量を低減することができる。したがって、該固着した研磨剤が剥がれ、それを原因とする研磨ウェーハの研磨キズの発生を低減することが可能である。
しかしながら、上記のような本発明の研磨装置１であれば、外周溝９の形成により、トップリング４と、センターローラ５およびガイドローラ６とが接触する領域を従来装置よりも小さくすることができる。トップリングにおける、付着した研磨剤による汚れ面積は、（トップリングの直径）×π×（センターローラ及びガイドローラとの接触対向領域の高さ方向の長さ）で表される。上述したように本発明の装置によって接触対向領域の高さ方向の長さを１／２以下、さらには１／３以下に低減することができるため、同様にその汚れ面積を低減することができる。
そして、このようにトップリング４への研磨剤の付着量を抑制することができ、その固着量を低減することができる。したがって、該固着した研磨剤が剥がれ、それを原因とする研磨ウェーハの研磨キズの発生を低減することが可能である。
なお、図１に示す例ではトップリング４の外周側面４ａに外周溝９を示す例を示したが、その代わりにセンターローラ５およびガイドローラ６に溝を形成することも可能である。図３にその別態様の本発明の研磨装置を示す。なお、簡単のため、１つのトップリング付近のみ示す。
図３に示すように、センターローラ５のローラ面５ａのうち、トップリング４と対向する領域（対向領域）１０に、１つ以上のローラ溝１１が設けられている。これにより、センターローラ５は、トップリング４とは、ローラ溝１１以外の対向領域（実際に接触している領域：接触対向領域１０ａ）で接触することになる。
一方、ガイドローラ６のローラ面６ａのうち、トップリング４と対向する領域（対向領域）１２にも、１つ以上のローラ溝１３が設けられている。これにより、ガイドローラ６は、トップリング４とは、ローラ溝１３以外の対向領域（実際に接触している領域：接触対向領域１２ａ）で接触することになる。
一方、ガイドローラ６のローラ面６ａのうち、トップリング４と対向する領域（対向領域）１２にも、１つ以上のローラ溝１３が設けられている。これにより、ガイドローラ６は、トップリング４とは、ローラ溝１３以外の対向領域（実際に接触している領域：接触対向領域１２ａ）で接触することになる。
このようなローラ溝１１、１３の形成によっても、トップリング４と、センターローラ５およびガイドローラ６とが接触する領域の低減化、研磨剤の付着量や固着量の低減化、ひいては研磨ウェーハＷの研磨キズの発生の低減化を図ることが可能である。
図４にさらに別態様の本発明の研磨装置を示す。この例では、トップリング４と、センターローラ５およびガイドローラ６とが、Ｏリング１４を介して接触している。図４に示す例ではセンターローラ５およびガイドローラ６にＯリング１４を設けているが、代わりに、トップリング４に対してＯリングを設けても良い。Ｏリングの幅等は特に限定されず、適宜決定することができる。
上記のようなＯリング１４を介在させることによっても、トップリング４と、センターローラ５およびガイドローラ６とが接触する領域を小さくし、トップリング４への研磨剤の付着量、固着量を低減し、研磨ウェーハの研磨キズの発生の抑制を図ることができる。
次に、図１に示す本発明の研磨装置１を用いた本発明のバッチ式の研磨方法について説明する。
ウェーハＷをプレート７の表面にワックス等で接着したうえで、ウェーハＷを定盤２に貼付された研磨布３に接するように配置する。トップリング４を下降してプレート７上に載置して押圧する。これにより、トップリング４によってプレート７を下方で保持しつつ、プレート７に保持されたウェーハＷと研磨布の間に研磨圧力を発生させることができる。
ウェーハＷをプレート７の表面にワックス等で接着したうえで、ウェーハＷを定盤２に貼付された研磨布３に接するように配置する。トップリング４を下降してプレート７上に載置して押圧する。これにより、トップリング４によってプレート７を下方で保持しつつ、プレート７に保持されたウェーハＷと研磨布の間に研磨圧力を発生させることができる。
またこのとき、トップリング４の外周側面４ａは、センターローラ５のローラ面５ａおよびガイドローラ６のローラ面６ａと接触する。より具体的には、トップリング４の外周側面４ａに外周溝９を設けているため、センターローラおよびガイドローラとの対向領域８の全体で接触するのではなく、外周溝９以外の対向領域（接触対向領域８ａ）でのみ接触させることができる。
このような状態で、研磨剤供給機構から研磨剤を供給しつつ定盤２を回転駆動させると、ウェーハＷと研磨布３との間の摩擦力に起因して、トップリング４（およびプレート７）には回転運動（つれ回り）が生じ、ウェーハＷと研磨布３との間に相対運動が発生して、ウェーハＷを研磨することができる。
なお、上記例ではトップリング４に外周溝９を設けた装置を使用したが、この他、図３に示すような、センターローラ５のローラ面５ａやガイドローラ６のローラ面６ａに、各々ローラ溝１１、１３を設けた装置を用いて研磨することも可能である。
あるいは、図４に示すような、トップリング４と、センターローラ５およびガイドローラ６とを、Ｏリング１４を介して接触させながら研磨を行うことも可能である。
いずれの方法においても、トップリング４と、センターローラ５およびガイドローラ６と接触する領域を従来の研磨方法に比べて小さくすることができるため、トップリング４への研磨剤の付着量を低減し（すなわち、研磨剤による汚れ面積を小さくし）、ひいては研磨ウェーハの研磨キズの発生を抑制することができる。
あるいは、図４に示すような、トップリング４と、センターローラ５およびガイドローラ６とを、Ｏリング１４を介して接触させながら研磨を行うことも可能である。
いずれの方法においても、トップリング４と、センターローラ５およびガイドローラ６と接触する領域を従来の研磨方法に比べて小さくすることができるため、トップリング４への研磨剤の付着量を低減し（すなわち、研磨剤による汚れ面積を小さくし）、ひいては研磨ウェーハの研磨キズの発生を抑制することができる。
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより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。
（実施例１－４、比較例）
ウェーハを用意して片面研磨を行った。研磨は１次研磨、２次研磨、仕上げ研磨の３段階からなるものとした。
研磨装置として、従来の研磨装置と本発明の研磨装置を用意した。従来の研磨装置では、トップリングと、センターローラおよびガイドローラとの接触対向領域の高さ方向の長さは１０ｍｍであった。一方、本発明の研磨装置としては、図３に示す態様のものを用意した。すなわち、センターローラおよびガイドローラの各ローラ面にローラ溝が１つずつ形成されているものである。接触対向領域の高さ方向の長さが５ｍｍのものと、３ｍｍのものの２つのタイプを用意した。
（実施例１－４、比較例）
ウェーハを用意して片面研磨を行った。研磨は１次研磨、２次研磨、仕上げ研磨の３段階からなるものとした。
研磨装置として、従来の研磨装置と本発明の研磨装置を用意した。従来の研磨装置では、トップリングと、センターローラおよびガイドローラとの接触対向領域の高さ方向の長さは１０ｍｍであった。一方、本発明の研磨装置としては、図３に示す態様のものを用意した。すなわち、センターローラおよびガイドローラの各ローラ面にローラ溝が１つずつ形成されているものである。接触対向領域の高さ方向の長さが５ｍｍのものと、３ｍｍのものの２つのタイプを用意した。
各実施例では、１次研磨のみ、あるいは１次研磨と２次研磨の両方で、上記２つのタイプのうちのいずれかの本発明の研磨装置を用いた。仕上げ研磨はいずれも従来の研磨装置を用いた。
一方、比較例では１次研磨、２次研磨、仕上げ研磨のいずれも従来の研磨装置を用いた。
その他の、使用する研磨剤、研磨布などの条件は同様の条件とし、各々、ウェーハの研磨を行い、研磨ウェーハの研磨キズの有無を検査した。なお、研磨キズの一例を図５に示す。検査装置ＳＰ１（ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製）により研磨ウェーハの表面を検査し、図５のような研磨キズ（楕円で囲った箇所のキズ）が観察される場合に不良品と判定した。
一方、比較例では１次研磨、２次研磨、仕上げ研磨のいずれも従来の研磨装置を用いた。
その他の、使用する研磨剤、研磨布などの条件は同様の条件とし、各々、ウェーハの研磨を行い、研磨ウェーハの研磨キズの有無を検査した。なお、研磨キズの一例を図５に示す。検査装置ＳＰ１（ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製）により研磨ウェーハの表面を検査し、図５のような研磨キズ（楕円で囲った箇所のキズ）が観察される場合に不良品と判定した。
研磨条件および研磨結果をまとめ、トップリングにおける高さ方向の接触長さ（１次研磨、２次研磨、仕上げ研磨（３次研磨））、トップリングにおける研磨剤による汚れ面積の相対値（比較例の値を１．００とする）、研磨キズによる不良率の相対値（比較例の値を１．００とする）を表１に示す。
また、汚れ面積の相対値と研磨キズによる不良率の相対値との関係グラフを図６に示す。
また、汚れ面積の相対値と研磨キズによる不良率の相対値との関係グラフを図６に示す。
表１から分かるように、トップリングにおける高さ方向の接触長さが短くなるほど（接触する領域が小さくなるほど）、また、本発明の研磨装置を使用する研磨段階の数が増えるほど、汚れ面積の相対値を低くすることができた。そして表１、図６から分かるように、汚れ面積の相対値が低くなるほど研磨キズによる不良率の相対値も低くすることができた。
より具体的には、例えば、実施例１と比較例を比較して分かるように、１次研磨で本発明の装置を用いることで、不良率を４４％に低減できた。実施例４にいたっては、比較例の１３％にまで不良率を低減できた。
より具体的には、例えば、実施例１と比較例を比較して分かるように、１次研磨で本発明の装置を用いることで、不良率を４４％に低減できた。実施例４にいたっては、比較例の１３％にまで不良率を低減できた。
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。
１…本発明の研磨装置、 ２…定盤、 ３…研磨布、 ４…トップリング、
４ａ…トップリングの外周側面、 ５…センターローラ、
５ａ…センターローラのローラ面、 ６…ガイドローラ、
６ａ…ガイドローラのローラ面、 ７…プレート、
８…トップリングの、センターローラおよびガイドローラと対向する領域、
８ａ…トップリングの接触対向領域、 ９…外周溝、
１０…センターローラのトップリングと対向する領域、
１０ａ…センターローラの接触対向領域、 １１…センターローラのローラ溝、
１２…ガイドローラのトップリングと対向する領域、
１２ａ…ガイドローラの接触対向領域、 １３…ガイドローラのローラ溝、
１４…Ｏリング、 Ｗ…ウェーハ。
４ａ…トップリングの外周側面、 ５…センターローラ、
５ａ…センターローラのローラ面、 ６…ガイドローラ、
６ａ…ガイドローラのローラ面、 ７…プレート、
８…トップリングの、センターローラおよびガイドローラと対向する領域、
８ａ…トップリングの接触対向領域、 ９…外周溝、
１０…センターローラのトップリングと対向する領域、
１０ａ…センターローラの接触対向領域、 １１…センターローラのローラ溝、
１２…ガイドローラのトップリングと対向する領域、
１２ａ…ガイドローラの接触対向領域、 １３…ガイドローラのローラ溝、
１４…Ｏリング、 Ｗ…ウェーハ。
Claims (2)
- 研磨布が貼り付けられた定盤と、該定盤上の中心および外周にそれぞれ配設されたセンターローラおよびガイドローラと、ウェーハを保持し、前記センターローラおよび前記ガイドローラと回転可能に接触しているトップリングとを具備し、前記定盤の回転により前記トップリングを回転させながら、該トップリングで保持された前記ウェーハを前記研磨布に押し当てて研磨するバッチ式の研磨装置であって、
前記トップリングは前記ウェーハを保持するプレートを下方で保持しており、
該トップリングは、外周側面のうち、前記センターローラおよび前記ガイドローラと対向する領域に２つの外周溝が設けられており、該２つの外周溝同士の間の対向領域で接触しているか、または、
前記センターローラおよび前記ガイドローラは、各々、前記トップリングおよび前記プレートと対向するローラ面を１つだけ有し、各々の前記ローラ面のうち、前記トップリングと対向する領域に１つ以上のローラ溝が設けられており、該ローラ溝以外の対向領域で接触しているものであることを特徴とする研磨装置。 - 研磨布が貼り付けられた定盤上の中心および外周にそれぞれセンターローラおよびガイドローラを配設し、該センターローラおよびガイドローラと回転可能に接触しているトップリングに保持したウェーハを、前記定盤の回転により前記トップリングを回転させながら、前記研磨布に押し当てて研磨するバッチ式の研磨方法であって、
前記トップリングにより前記センターローラおよび前記ガイドローラと接触させ、かつ、前記トップリングにより前記ウェーハを保持するプレートを下方で保持しつつ、前記ウェーハを研磨するとき、
前記トップリングの外周側面のうち、前記センターローラおよび前記ガイドローラと対向する領域に２つの外周溝を設け、該２つの外周溝同士の間の対向領域で接触させるか、または、
前記センターローラおよび前記ガイドローラを、各々、前記トップリングおよび前記プレートと対向するローラ面を１つだけ有するものとし、各々の前記ローラ面のうち、前記トップリングと対向する領域に１つ以上のローラ溝を設け、該ローラ溝以外の対向領域で接触させながら研磨することを特徴とする研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021093560A JP7087166B2 (ja) | 2018-01-09 | 2021-06-03 | 研磨装置および研磨方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018001412A JP6924710B2 (ja) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | 研磨装置および研磨方法 |
| JP2021093560A JP7087166B2 (ja) | 2018-01-09 | 2021-06-03 | 研磨装置および研磨方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018001412A Division JP6924710B2 (ja) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | 研磨装置および研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021137960A JP2021137960A (ja) | 2021-09-16 |
| JP7087166B2 true JP7087166B2 (ja) | 2022-06-20 |
Family
ID=67235393
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018001412A Active JP6924710B2 (ja) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | 研磨装置および研磨方法 |
| JP2021093560A Active JP7087166B2 (ja) | 2018-01-09 | 2021-06-03 | 研磨装置および研磨方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018001412A Active JP6924710B2 (ja) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | 研磨装置および研磨方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP6924710B2 (ja) |
| KR (1) | KR102661312B1 (ja) |
| CN (1) | CN110026881B (ja) |
| TW (1) | TWI806944B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6927617B1 (ja) * | 2020-11-19 | 2021-09-01 | 不二越機械工業株式会社 | ワーク研磨装置およびトップリング用樹脂マット体 |
| CN112440158A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-05 | 深圳市安能石油化工有限公司 | 一种车载空调金属连接件表面处理方法 |
| CN112454035A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-09 | 深圳市安能石油化工有限公司 | 一种车载空调连接件表面处理系统 |
| KR102548957B1 (ko) * | 2021-01-21 | 2023-06-29 | 에스케이실트론 주식회사 | 파이널 폴리싱 장치 및 이의 동작 방법 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000308963A (ja) | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Speedfam-Ipec Co Ltd | 片面ラッピング装置 |
| JP2004148457A (ja) | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Showa Denko Kk | ウェーハの研磨方法および研磨装置 |
| JP2005305609A (ja) | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Hiihaisuto Seiko Kk | ラップ盤 |
| JP2011161526A (ja) | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Hamai Co Ltd | 研磨装置 |
| JP2012206189A (ja) | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Hamai Co Ltd | 片面研磨装置 |
| JP2016159384A (ja) | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 住友金属鉱山株式会社 | 研磨装置及び研磨方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3930343A (en) * | 1974-03-04 | 1976-01-06 | Veb Rathenower Optische Werke | Device for mounting specimens |
| DE3319327A1 (de) * | 1982-06-01 | 1983-12-01 | General Signal Corp., 06904 Stamford, Conn. | Aufnahmevorrichtung fuer duenne scheibchenfoermige werkstuecke |
| JP2612012B2 (ja) * | 1987-11-16 | 1997-05-21 | 三菱マテリアル株式会社 | 研磨装置 |
| JPH0569313A (ja) * | 1991-09-03 | 1993-03-23 | Takahiro Imahashi | 高精度平面創成方法及び装置 |
| JP2539753B2 (ja) * | 1993-09-21 | 1996-10-02 | 住友シチックス株式会社 | 半導体基板の鏡面研磨装置 |
| US5840202A (en) * | 1996-04-26 | 1998-11-24 | Memc Electronic Materials, Inc. | Apparatus and method for shaping polishing pads |
| JPH10249716A (ja) * | 1997-03-07 | 1998-09-22 | Super Silicon Kenkyusho:Kk | ウェーハ研磨装置 |
| JPH11300607A (ja) * | 1998-04-16 | 1999-11-02 | Speedfam-Ipec Co Ltd | 研磨装置 |
| JP3058274B1 (ja) * | 1999-02-26 | 2000-07-04 | 日本電気株式会社 | 平面研磨装置 |
| JP2000135669A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-05-16 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ウェーハ研磨装置及び方法 |
| JP3085948B1 (ja) * | 1999-05-10 | 2000-09-11 | 株式会社東京精密 | ウェーハ研磨装置 |
| JP2001338901A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Hitachi Ltd | 平坦化加工方法及び、装置並びに，半導体装置の製造方法 |
| JP2007027488A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | 半導体ウェーハの研磨方法 |
| CN201960464U (zh) * | 2010-12-30 | 2011-09-07 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种化学机械研磨垫及化学机械研磨设备 |
| CN104440516B (zh) * | 2014-04-22 | 2017-03-15 | 上海华力微电子有限公司 | 一种研磨盘装置 |
-
2018
- 2018-01-09 JP JP2018001412A patent/JP6924710B2/ja active Active
- 2018-12-18 TW TW107145735A patent/TWI806944B/zh active
- 2018-12-26 CN CN201811597659.4A patent/CN110026881B/zh active Active
-
2019
- 2019-01-03 KR KR1020190000815A patent/KR102661312B1/ko active IP Right Grant
-
2021
- 2021-06-03 JP JP2021093560A patent/JP7087166B2/ja active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000308963A (ja) | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Speedfam-Ipec Co Ltd | 片面ラッピング装置 |
| JP2004148457A (ja) | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Showa Denko Kk | ウェーハの研磨方法および研磨装置 |
| JP2005305609A (ja) | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Hiihaisuto Seiko Kk | ラップ盤 |
| JP2011161526A (ja) | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Hamai Co Ltd | 研磨装置 |
| JP2012206189A (ja) | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Hamai Co Ltd | 片面研磨装置 |
| JP2016159384A (ja) | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 住友金属鉱山株式会社 | 研磨装置及び研磨方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110026881B (zh) | 2022-04-01 |
| CN110026881A (zh) | 2019-07-19 |
| KR20190084871A (ko) | 2019-07-17 |
| JP2019119023A (ja) | 2019-07-22 |
| JP6924710B2 (ja) | 2021-08-25 |
| KR102661312B1 (ko) | 2024-04-30 |
| TWI806944B (zh) | 2023-07-01 |
| JP2021137960A (ja) | 2021-09-16 |
| TW201930009A (zh) | 2019-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7087166B2 (ja) | 研磨装置および研磨方法 | |
| KR102142893B1 (ko) | 기판 이면의 연마 방법 및 기판 처리 장치 | |
| JP3846706B2 (ja) | ウエーハ外周面取部の研磨方法及び研磨装置 | |
| JPH11254309A (ja) | ウェーハ加工装置および加工方法 | |
| US20160297048A1 (en) | Wafer polishing apparatus | |
| JP7021632B2 (ja) | ウェーハの製造方法およびウェーハ | |
| CN102317860A (zh) | 掩模板用基板、掩模板以及光掩模 | |
| WO2016163063A1 (ja) | 研磨装置 | |
| CN105364699B (zh) | 一种化学机械研磨方法和化学机械研磨设备 | |
| JP3845215B2 (ja) | 平面研削されたウェーハに対する鏡面研磨方法 | |
| JP2019193968A (ja) | 研磨装置、ウェーハの研磨方法、及び、ウェーハの製造方法 | |
| JP6717706B2 (ja) | ウェハの表面処理装置 | |
| JP3618220B2 (ja) | 薄板の研磨方法および薄板保持プレート | |
| JP4435500B2 (ja) | 基板の両面研磨方法および両面研磨用ガイドリングならびに基板の両面研磨装置 | |
| KR100886603B1 (ko) | 웨이퍼 연마 장치 및 웨이퍼 연마 방법 | |
| KR100883511B1 (ko) | 반도체 웨이퍼 연마 방법 및 장치 | |
| WO2019208042A1 (ja) | 研磨装置、ウェーハの研磨方法、及び、ウェーハの製造方法 | |
| JP6843553B2 (ja) | ウェハの表面処理方法 | |
| JP2006175534A (ja) | 研磨方法及び研磨装置 | |
| JPH0775964A (ja) | ウェーハ研磨装置 | |
| JP2001196339A (ja) | オンラインのｃｍｐ後洗浄方法 | |
| JP2008110449A (ja) | 研磨クロス修正装置 | |
| KR20100045819A (ko) | 테이프 연마장치 | |
| JP2000015571A (ja) | 半導体ウェーハの研磨方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210603 |
|
| 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: 20220531 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220608 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7087166 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |