JPH07108455A - 半導体基板の鏡面研磨方法 - Google Patents
半導体基板の鏡面研磨方法Info
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- JPH07108455A JPH07108455A JP27775393A JP27775393A JPH07108455A JP H07108455 A JPH07108455 A JP H07108455A JP 27775393 A JP27775393 A JP 27775393A JP 27775393 A JP27775393 A JP 27775393A JP H07108455 A JPH07108455 A JP H07108455A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 生産性向上のために複数の鏡面研磨装置を使
用した場合、ほぼ同様厚みの基板を効率よく揃えること
が可能で、研磨能率の向上と極めて高精度の鏡面研磨が
可能な半導体基板の鏡面研磨方法の提供。 【構成】 事前に厚みの基準を設定せずに、無条件で第
１バッファに入れて、２枚目の基板厚みが１枚目の厚み
から所定範囲内であれば第１バッファに振り分け、所定
範囲外であれば第２バッファに振り分け、以後各バッフ
ァに最初に振り分けられた基板を厚みを基準に所定範囲
内の厚みの基板を同一バッファに振り分け、基板厚みが
揃った複数枚の基板を同一の鏡面研磨装置で同時に研磨
する。 【効果】 基板厚みが所定範囲、特にばらつき±２μｍ
以内に揃った複数枚の基板を同一の鏡面研磨装置で同時
に研磨することにより、研磨後の基板の平坦度を向上さ
せることが可能。
用した場合、ほぼ同様厚みの基板を効率よく揃えること
が可能で、研磨能率の向上と極めて高精度の鏡面研磨が
可能な半導体基板の鏡面研磨方法の提供。 【構成】 事前に厚みの基準を設定せずに、無条件で第
１バッファに入れて、２枚目の基板厚みが１枚目の厚み
から所定範囲内であれば第１バッファに振り分け、所定
範囲外であれば第２バッファに振り分け、以後各バッフ
ァに最初に振り分けられた基板を厚みを基準に所定範囲
内の厚みの基板を同一バッファに振り分け、基板厚みが
揃った複数枚の基板を同一の鏡面研磨装置で同時に研磨
する。 【効果】 基板厚みが所定範囲、特にばらつき±２μｍ
以内に揃った複数枚の基板を同一の鏡面研磨装置で同時
に研磨することにより、研磨後の基板の平坦度を向上さ
せることが可能。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、同時に複数枚を研磨
し極めて高精度の鏡面研磨が可能な半導体基板の鏡面研
磨方法に係り、半導体基板の厚みを測定して最初に無条
件で振り分けられた基板の厚みを基準に所定範囲内のも
のを同一バッファに集めて、基板厚みが揃った複数枚の
基板を同一の鏡面研磨装置で同時に研磨し、高精度で高
能率の鏡面研磨を実現した半導体基板の鏡面研磨方法に
関する。
し極めて高精度の鏡面研磨が可能な半導体基板の鏡面研
磨方法に係り、半導体基板の厚みを測定して最初に無条
件で振り分けられた基板の厚みを基準に所定範囲内のも
のを同一バッファに集めて、基板厚みが揃った複数枚の
基板を同一の鏡面研磨装置で同時に研磨し、高精度で高
能率の鏡面研磨を実現した半導体基板の鏡面研磨方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンなどの半導体基板の鏡面研磨
は、現在、片面のみを研磨する所謂片面研磨が最も一般
的である。一般的な鏡面研磨装置を説明すると、複数枚
の半導体基板を貼りつけた研磨定盤を、回転テーブルに
接着したポリウレタン樹脂等の研磨クロスに所定の圧力
で押しつけ、例えば５〜３００ｎｍ程度の粒径を有する
ＳｉＯ2砥粒を苛性ソーダ、アンモニア及びエタノール
アミン等のアルカリ溶液に懸濁させてｐＨ９〜１２程度
にした、いわゆるコロイダルシリカからなる研磨液を用
いて、相対的に回転させ、砥粒による機械的作用とアル
カリ溶液のエッチによる化学的作用の両方を利用するメ
カノケミカルポリッシング法にて研磨する構成からな
る。
は、現在、片面のみを研磨する所謂片面研磨が最も一般
的である。一般的な鏡面研磨装置を説明すると、複数枚
の半導体基板を貼りつけた研磨定盤を、回転テーブルに
接着したポリウレタン樹脂等の研磨クロスに所定の圧力
で押しつけ、例えば５〜３００ｎｍ程度の粒径を有する
ＳｉＯ2砥粒を苛性ソーダ、アンモニア及びエタノール
アミン等のアルカリ溶液に懸濁させてｐＨ９〜１２程度
にした、いわゆるコロイダルシリカからなる研磨液を用
いて、相対的に回転させ、砥粒による機械的作用とアル
カリ溶液のエッチによる化学的作用の両方を利用するメ
カノケミカルポリッシング法にて研磨する構成からな
る。
【０００３】半導体基板を研磨定盤に固定する方法に種
々の方式があり、上記のワックスなどにより貼りつける
ワックスマウント方式のものとして、特開平１−２１０
２５９号、特開平１−２８９６５７号などに示される鏡
面研磨装置があり、研磨定盤に吸着するワックスレスマ
ウント方式のものとして、特開昭６４−２８５８号、特
開昭６４−４５５６７号などに示される鏡面研磨装置が
ある。
々の方式があり、上記のワックスなどにより貼りつける
ワックスマウント方式のものとして、特開平１−２１０
２５９号、特開平１−２８９６５７号などに示される鏡
面研磨装置があり、研磨定盤に吸着するワックスレスマ
ウント方式のものとして、特開昭６４−２８５８号、特
開昭６４−４５５６７号などに示される鏡面研磨装置が
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の種々の構成から
なる鏡面研磨装置にはいずれも、高平坦度のみならずマ
イクロスクラッチやヘイズを除去し、加工歪みのない高
品質の研磨面を得ることが要求される一方、高品質化と
は相反する研磨能率の向上も求められている。研磨能率
の向上のために研磨速度を上げると高品質の研磨面が得
られ難くなるので、生産性向上のために複数の鏡面研磨
装置を使用するが、この場合、各装置間に研磨面のばら
つきを生じる恐れがあり、複数の鏡面研磨装置で同時に
それぞれの研磨条件一定に保持することは困難である。
なる鏡面研磨装置にはいずれも、高平坦度のみならずマ
イクロスクラッチやヘイズを除去し、加工歪みのない高
品質の研磨面を得ることが要求される一方、高品質化と
は相反する研磨能率の向上も求められている。研磨能率
の向上のために研磨速度を上げると高品質の研磨面が得
られ難くなるので、生産性向上のために複数の鏡面研磨
装置を使用するが、この場合、各装置間に研磨面のばら
つきを生じる恐れがあり、複数の鏡面研磨装置で同時に
それぞれの研磨条件一定に保持することは困難である。
【０００５】特に、鏡面研磨装置に複数枚の半導体基板
を搭載して同時に研磨して生産性向上を図る場合、同時
に研磨する複数枚の半導体基板の厚みにばらつきがある
と、同一の装置内でも研磨条件並びに研磨精度が大きく
異なることとなり、複数の鏡面研磨装置ではそのばらつ
きがさらに拡大されることになる。そこで、半導体基板
の厚みを測定して、所定の範囲、例えば±２μｍの範囲
内に厚みを揃えるように選定し、所定枚数となった半導
体基板を同一の鏡面研磨装置に搭載して研磨することが
考えられる。
を搭載して同時に研磨して生産性向上を図る場合、同時
に研磨する複数枚の半導体基板の厚みにばらつきがある
と、同一の装置内でも研磨条件並びに研磨精度が大きく
異なることとなり、複数の鏡面研磨装置ではそのばらつ
きがさらに拡大されることになる。そこで、半導体基板
の厚みを測定して、所定の範囲、例えば±２μｍの範囲
内に厚みを揃えるように選定し、所定枚数となった半導
体基板を同一の鏡面研磨装置に搭載して研磨することが
考えられる。
【０００６】半導体基板の厚みを揃える場合、振り分け
方法としては、事前に各基板の厚みの標準厚み及び振り
分け厚み範囲を設定して、その数値よりバッファに入れ
る基板の絶対値を決めて、半導体基板の厚み測定を行い
測定値に応じて所定のバッファに当該基板を収納するこ
とになる。しかし、多数の半導体基板をバッファに収納
して厚みを揃えていく場合、上記の如く、事前に基板の
絶対値を決めると、１ロット内の基板厚みのばらつきが
２０μｍあり、揃える厚みが２μｍでは、１０個のバッ
ファが必要となり、また各バッファ内の枚数が所定枚数
とならないバッファが多数生じて、かえって生産性を阻
害するなどの問題を生じる。さらには、搭載最大枚数に
なかなか揃わず端数枚で研磨する必要が生じた場合、研
磨条件が他の装置と同様条件とならずに得られる研磨精
度にばらつきを生じる問題がある。
方法としては、事前に各基板の厚みの標準厚み及び振り
分け厚み範囲を設定して、その数値よりバッファに入れ
る基板の絶対値を決めて、半導体基板の厚み測定を行い
測定値に応じて所定のバッファに当該基板を収納するこ
とになる。しかし、多数の半導体基板をバッファに収納
して厚みを揃えていく場合、上記の如く、事前に基板の
絶対値を決めると、１ロット内の基板厚みのばらつきが
２０μｍあり、揃える厚みが２μｍでは、１０個のバッ
ファが必要となり、また各バッファ内の枚数が所定枚数
とならないバッファが多数生じて、かえって生産性を阻
害するなどの問題を生じる。さらには、搭載最大枚数に
なかなか揃わず端数枚で研磨する必要が生じた場合、研
磨条件が他の装置と同様条件とならずに得られる研磨精
度にばらつきを生じる問題がある。
【０００７】この発明は、メカノケミカルポリッシング
法にて研磨する半導体基板の鏡面研磨方法において、生
産性向上のために複数の鏡面研磨装置を使用した場合、
ほぼ同様厚みの基板を効率よく揃えることが可能で、研
磨能率の向上と極めて高精度の鏡面研磨が可能な半導体
基板の鏡面研磨方法の提供を目的としている。
法にて研磨する半導体基板の鏡面研磨方法において、生
産性向上のために複数の鏡面研磨装置を使用した場合、
ほぼ同様厚みの基板を効率よく揃えることが可能で、研
磨能率の向上と極めて高精度の鏡面研磨が可能な半導体
基板の鏡面研磨方法の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、加工歪みの
ない研磨面を得るとともに、複数の鏡面研磨装置で同時
にそれぞれの研磨条件を均等に保持して生産性の向上を
図ること目的に半導体基板の振り分け方法並びに研磨方
法について種々検討した結果、事前に厚みの基準を設定
せずに、無条件で第１バッファに入れて、２枚目の基板
厚みが１枚目の厚みから所定範囲内であれば第１バッフ
ァに振り分け、所定範囲外であれば第２バッファに振り
分け、以後各バッファに最初に振り分けられた基板を厚
みを基準に所定範囲内の厚みの基板を同一バッファに振
り分けることにより、振り分けに多数のバッファを要せ
ず、単時間で振り分けできかつ規定数に達しない端数の
バッファを多数発生させることがなく、複数の鏡面研磨
装置における研磨条件をできるだけ均等に維持でき、高
精度で高能率の鏡面研磨を実現できることを知見し、こ
の発明を完成した。また、上記の振り分けに際し、最大
搭載に達しない端数のバッファ内の半導体基板を鏡面研
磨する場合、半導体基板に掛けられる圧力を載置枚数に
応じて最大搭載時より減少させて基板にかかる面圧を所
定範囲に保持することにより、最大搭載時と同様の所定
の研磨精度が得られることを知見し、この発明を完成し
た。
ない研磨面を得るとともに、複数の鏡面研磨装置で同時
にそれぞれの研磨条件を均等に保持して生産性の向上を
図ること目的に半導体基板の振り分け方法並びに研磨方
法について種々検討した結果、事前に厚みの基準を設定
せずに、無条件で第１バッファに入れて、２枚目の基板
厚みが１枚目の厚みから所定範囲内であれば第１バッフ
ァに振り分け、所定範囲外であれば第２バッファに振り
分け、以後各バッファに最初に振り分けられた基板を厚
みを基準に所定範囲内の厚みの基板を同一バッファに振
り分けることにより、振り分けに多数のバッファを要せ
ず、単時間で振り分けできかつ規定数に達しない端数の
バッファを多数発生させることがなく、複数の鏡面研磨
装置における研磨条件をできるだけ均等に維持でき、高
精度で高能率の鏡面研磨を実現できることを知見し、こ
の発明を完成した。また、上記の振り分けに際し、最大
搭載に達しない端数のバッファ内の半導体基板を鏡面研
磨する場合、半導体基板に掛けられる圧力を載置枚数に
応じて最大搭載時より減少させて基板にかかる面圧を所
定範囲に保持することにより、最大搭載時と同様の所定
の研磨精度が得られることを知見し、この発明を完成し
た。
【０００９】すなわち、この発明は、表面に研磨布が貼
着された研磨布定盤と複数枚の半導体基板を配置したワ
ーク定盤とを当接させて半導体基板及び／又は研磨布表
面に溶液に砥粒を懸濁させた研磨液を供給しながら上下
定盤を相対回転運動させて研磨する半導体基板の鏡面研
磨方法において、半導体基板の厚みを測定して最初の１
枚目を第１バッファに入れ、１枚目の厚みを基準に所定
範囲内の厚みの基板を同一バッファに振り分け、第１バ
ッファの範囲外となる最初の基板を第２バッファに振り
分け、以後各バッファに最初に振り分けられた基板の厚
みを基準に所定範囲内の厚みの基板を同一バッファに振
り分け、各バッファ内の基板を同一の鏡面研磨装置で同
時に研磨することを特徴とする半導体基板の鏡面研磨方
法である。
着された研磨布定盤と複数枚の半導体基板を配置したワ
ーク定盤とを当接させて半導体基板及び／又は研磨布表
面に溶液に砥粒を懸濁させた研磨液を供給しながら上下
定盤を相対回転運動させて研磨する半導体基板の鏡面研
磨方法において、半導体基板の厚みを測定して最初の１
枚目を第１バッファに入れ、１枚目の厚みを基準に所定
範囲内の厚みの基板を同一バッファに振り分け、第１バ
ッファの範囲外となる最初の基板を第２バッファに振り
分け、以後各バッファに最初に振り分けられた基板の厚
みを基準に所定範囲内の厚みの基板を同一バッファに振
り分け、各バッファ内の基板を同一の鏡面研磨装置で同
時に研磨することを特徴とする半導体基板の鏡面研磨方
法である。
【００１０】また、この発明は、表面に研磨布が貼着さ
れた研磨布定盤と複数枚の半導体基板を配置したワーク
定盤とを当接させて半導体基板及び／又は研磨布表面に
溶液に砥粒を懸濁させた研磨液を供給しながら上下定盤
を相対回転運動させて研磨する半導体基板の鏡面研磨方
法において、ワーク定盤に載置可能な最大枚数より少な
い半導体基板を載置する場合に、半導体基板に掛けられ
る圧力を載置枚数に応じて最大搭載時より減少させて基
板にかかる面圧を所定範囲に保持することを特徴とする
半導体基板の鏡面研磨方法である。
れた研磨布定盤と複数枚の半導体基板を配置したワーク
定盤とを当接させて半導体基板及び／又は研磨布表面に
溶液に砥粒を懸濁させた研磨液を供給しながら上下定盤
を相対回転運動させて研磨する半導体基板の鏡面研磨方
法において、ワーク定盤に載置可能な最大枚数より少な
い半導体基板を載置する場合に、半導体基板に掛けられ
る圧力を載置枚数に応じて最大搭載時より減少させて基
板にかかる面圧を所定範囲に保持することを特徴とする
半導体基板の鏡面研磨方法である。
【００１１】この発明において、半導体基板の厚みを測
定しながら振り分ける際に、厚み測定、振り分け、研磨
装置への搬送等は公知の機械機構やコンピューターを使
用した制御装置を利用して、自動化が可能であり、厚み
の基準を設定せずに、１枚目の基板を無条件で第１バッ
ファに入れて、以後１枚目の基板厚みを基準に、あるい
は各バッファに最初に振り分けられた基板の厚みを基準
に所定範囲内の厚みの基板を同一バッファに振り分ける
ため、自動化並びに制御条件も容易に設定できる。ま
た、この発明において、同一バッファ内の基板の厚みの
ばらつきが５μｍ以下であれば高精度の研磨が実現で
き、実施例に示す４μｍ以下であればさらに高精度の研
磨が実現でき、最も高精度研磨を行うには２μｍ以下が
望ましい。
定しながら振り分ける際に、厚み測定、振り分け、研磨
装置への搬送等は公知の機械機構やコンピューターを使
用した制御装置を利用して、自動化が可能であり、厚み
の基準を設定せずに、１枚目の基板を無条件で第１バッ
ファに入れて、以後１枚目の基板厚みを基準に、あるい
は各バッファに最初に振り分けられた基板の厚みを基準
に所定範囲内の厚みの基板を同一バッファに振り分ける
ため、自動化並びに制御条件も容易に設定できる。ま
た、この発明において、同一バッファ内の基板の厚みの
ばらつきが５μｍ以下であれば高精度の研磨が実現で
き、実施例に示す４μｍ以下であればさらに高精度の研
磨が実現でき、最も高精度研磨を行うには２μｍ以下が
望ましい。
【００１２】この発明において、半導体基板の鏡面研磨
装置はコロイダルシリカ等の研磨液を用いるメカノケミ
カルポリッシング法に使用される公知のいずれの構成の
鏡面研磨装置をも用いることができ、実施例の如く、ワ
ーク定盤の上面に複数個の吸引チャックを回転自在に載
置して回転するよう構成し、また、研磨布定盤の下面に
所定の研磨布を接着して吸引チャック上の半導体基板に
当接させたりあるいは基板の脱着時に所定位置まで昇降
可能に支持される構成など種々の構成が適宜選定でき
る。
装置はコロイダルシリカ等の研磨液を用いるメカノケミ
カルポリッシング法に使用される公知のいずれの構成の
鏡面研磨装置をも用いることができ、実施例の如く、ワ
ーク定盤の上面に複数個の吸引チャックを回転自在に載
置して回転するよう構成し、また、研磨布定盤の下面に
所定の研磨布を接着して吸引チャック上の半導体基板に
当接させたりあるいは基板の脱着時に所定位置まで昇降
可能に支持される構成など種々の構成が適宜選定でき
る。
【００１３】この発明において、研磨液にはコロイダル
シリカなどメカノケミカルポリッシング法に使用される
公知のいずれの研磨用懸濁液も適用でき、砥粒もシリ
カ、アルミナなどが適宜採用され、研磨液ノズルの形状
や位置、研磨液の濃度や装置の台数や供給量等に応じて
吐出ポンプの能力を選定し、研磨液タンクから吐出ポン
プにて供給する複数機の研磨装置のいずれの研磨液も研
磨後にこれを回収し、当該研磨液タンクに戻すことが可
能な研磨液の循環供給系路を設けることにより、複数機
の研磨装置に安定して研磨液を供給し、高精度の研磨が
可能になる。また、研磨液タンクは、研磨液の供給管、
リターン管のほかに砥粒及び／又は溶液の供給管さらに
は排水管が設けられて、暫時、比重計などの濃度測定器
にて測定された研磨砥粒濃度に応じて砥粒及び／又は溶
液が補給され、研磨液タンク内の研磨砥粒濃度が所定濃
度に保持される構成も適宜選定できる。
シリカなどメカノケミカルポリッシング法に使用される
公知のいずれの研磨用懸濁液も適用でき、砥粒もシリ
カ、アルミナなどが適宜採用され、研磨液ノズルの形状
や位置、研磨液の濃度や装置の台数や供給量等に応じて
吐出ポンプの能力を選定し、研磨液タンクから吐出ポン
プにて供給する複数機の研磨装置のいずれの研磨液も研
磨後にこれを回収し、当該研磨液タンクに戻すことが可
能な研磨液の循環供給系路を設けることにより、複数機
の研磨装置に安定して研磨液を供給し、高精度の研磨が
可能になる。また、研磨液タンクは、研磨液の供給管、
リターン管のほかに砥粒及び／又は溶液の供給管さらに
は排水管が設けられて、暫時、比重計などの濃度測定器
にて測定された研磨砥粒濃度に応じて砥粒及び／又は溶
液が補給され、研磨液タンク内の研磨砥粒濃度が所定濃
度に保持される構成も適宜選定できる。
【００１４】
【作用】この発明は、半導体基板に対して極めて高精度
の鏡面研磨が可能なように鏡面研磨条件を設定した複数
の鏡面研磨装置に、厚みを揃えた複数枚の半導体基板を
振り分け載置して研磨するに際し、半導体基板の厚みを
測定しながら最初の１枚目を第１バッファに入れ、２枚
目の基板厚みが１枚目の厚みから所定範囲外であれば第
２バッファに振り分け、３枚目が１枚目の厚みから所定
範囲内であれば第１バッファに振り分ける作業を行い、
以後１枚目あるいは各バッファに最初に振り分けられた
基板を厚みを基準に所定範囲内の厚みの基板を同一バッ
ファに振り分けることにより、所定ばらつき範囲内に厚
みを揃えた所定数の半導体基板を単時間で数バッファを
設定することが可能になり、規定数に達した各バッファ
内の基板を同一の鏡面研磨装置へ搬送し、ワーク定盤に
載置して同時に研磨することにより、当該鏡面研磨装置
における高精度の研磨は勿論、各鏡面研磨装置での研磨
条件を均等にできることから、同時に研磨した多数枚の
基板間に鏡面精度のばらつきが少なくなり、高精度で高
能率の鏡面研磨を実現できる。
の鏡面研磨が可能なように鏡面研磨条件を設定した複数
の鏡面研磨装置に、厚みを揃えた複数枚の半導体基板を
振り分け載置して研磨するに際し、半導体基板の厚みを
測定しながら最初の１枚目を第１バッファに入れ、２枚
目の基板厚みが１枚目の厚みから所定範囲外であれば第
２バッファに振り分け、３枚目が１枚目の厚みから所定
範囲内であれば第１バッファに振り分ける作業を行い、
以後１枚目あるいは各バッファに最初に振り分けられた
基板を厚みを基準に所定範囲内の厚みの基板を同一バッ
ファに振り分けることにより、所定ばらつき範囲内に厚
みを揃えた所定数の半導体基板を単時間で数バッファを
設定することが可能になり、規定数に達した各バッファ
内の基板を同一の鏡面研磨装置へ搬送し、ワーク定盤に
載置して同時に研磨することにより、当該鏡面研磨装置
における高精度の研磨は勿論、各鏡面研磨装置での研磨
条件を均等にできることから、同時に研磨した多数枚の
基板間に鏡面精度のばらつきが少なくなり、高精度で高
能率の鏡面研磨を実現できる。
【００１５】また、この発明は、上記の振り分けにて発
生した端数のバッファ内の半導体基板を同一の鏡面研磨
装置にて研磨する際、装置で基板を加圧する圧力を減少
させて、各基板における面内圧力を１バッチで最大枚数
を研磨する際の条件である所定面内圧力に調整すること
により、高精度の鏡面研磨が可能なように予め設定した
鏡面研磨条件にて、上記の端数の基板を鏡面研磨できる
ため、他の装置で１バッチで最大枚数を研磨したものと
同等の研磨加工量が安定的に得られ、高精度で高能率の
鏡面研磨を実現できる。
生した端数のバッファ内の半導体基板を同一の鏡面研磨
装置にて研磨する際、装置で基板を加圧する圧力を減少
させて、各基板における面内圧力を１バッチで最大枚数
を研磨する際の条件である所定面内圧力に調整すること
により、高精度の鏡面研磨が可能なように予め設定した
鏡面研磨条件にて、上記の端数の基板を鏡面研磨できる
ため、他の装置で１バッチで最大枚数を研磨したものと
同等の研磨加工量が安定的に得られ、高精度で高能率の
鏡面研磨を実現できる。
【００１６】
【実施例】図１はこの発明を適用した鏡面研磨装置の構
成を示すもので研磨布定盤とワーク定盤及び吸引チャッ
クの回転を示す斜視説明図である。この発明を適用した
鏡面研磨装置は、図１に示す如く、下方に配置したワー
ク定盤１に複数の吸引チャック２を回転可能に装着し、
上方に配置した研磨布定盤３と該ワーク定盤１とを回転
軸を僅かに偏心させて対向配置したことにより、吸引チ
ャック２の上面に真空吸着した半導体基板に、ワーク定
盤１の公転、吸引チャック２の自転、研磨布定盤３の回
転、上下定盤１，３の回転軸の偏心の４つの回転作用を
与えてメカノケミカル研磨することができ、加工歪みの
ない研磨面を得るとともに、研磨能率の向上を図りなが
ら極めて高品質の研磨面が得られる構成からなる。
成を示すもので研磨布定盤とワーク定盤及び吸引チャッ
クの回転を示す斜視説明図である。この発明を適用した
鏡面研磨装置は、図１に示す如く、下方に配置したワー
ク定盤１に複数の吸引チャック２を回転可能に装着し、
上方に配置した研磨布定盤３と該ワーク定盤１とを回転
軸を僅かに偏心させて対向配置したことにより、吸引チ
ャック２の上面に真空吸着した半導体基板に、ワーク定
盤１の公転、吸引チャック２の自転、研磨布定盤３の回
転、上下定盤１，３の回転軸の偏心の４つの回転作用を
与えてメカノケミカル研磨することができ、加工歪みの
ない研磨面を得るとともに、研磨能率の向上を図りなが
ら極めて高品質の研磨面が得られる構成からなる。
【００１７】図示しないが、半導体基板の振り分け装置
は、振り分け初回にまず、コンベアで運ばれてきた最初
の半導体基板の外周部を支持して上昇させた後、接触式
の厚み測定器にて基板厚みを測定し、その後この１枚目
の基板を第１バッファに挿入し、２枚目の基板も同様に
厚みを測定したのち、２枚目の基板厚みが１枚目の厚み
から所定範囲内、ここでは±２μｍ以内であれば第１バ
ッファに振り分け、所定範囲外であれば第２バッファに
振り分け、３枚目が１枚目、すなわち第１バッファの許
容範囲にあれば第１バッファに振り分け、もし、第１バ
ッファ及び第２バッファの許容範囲になければ、第３バ
ッファに入れ、以後各バッファに最初に振り分けられた
基板の厚みを基準に所定範囲内の厚みの基板を同一バッ
ファに振り分けるように、上記測定器と搬送装置の制御
装置をプログラミングしてある。
は、振り分け初回にまず、コンベアで運ばれてきた最初
の半導体基板の外周部を支持して上昇させた後、接触式
の厚み測定器にて基板厚みを測定し、その後この１枚目
の基板を第１バッファに挿入し、２枚目の基板も同様に
厚みを測定したのち、２枚目の基板厚みが１枚目の厚み
から所定範囲内、ここでは±２μｍ以内であれば第１バ
ッファに振り分け、所定範囲外であれば第２バッファに
振り分け、３枚目が１枚目、すなわち第１バッファの許
容範囲にあれば第１バッファに振り分け、もし、第１バ
ッファ及び第２バッファの許容範囲になければ、第３バ
ッファに入れ、以後各バッファに最初に振り分けられた
基板の厚みを基準に所定範囲内の厚みの基板を同一バッ
ファに振り分けるように、上記測定器と搬送装置の制御
装置をプログラミングしてある。
【００１８】１ロット、１００枚程度の基板厚みのばら
つきが±２０μｍである場合に、各バッファに±２μｍ
以内に厚みを揃えるには、従来では１０のバッファが必
要であるが、上記の本発明に用いた半導体基板の振り分
け装置を使用すると、バッファ数４で振り分けを完了
し、かつ従来の３／４の時間であった。また、１バッチ
５枚の上記鏡面研磨装置を用いて、研磨前、１バッチ５
枚内の最大厚みから最小厚みを引いた厚みの最大差が２
μｍ〜１０μｍと種々のばらつき例を想定し、同一の研
磨条件でそれぞれ鏡面研磨を実施し、研磨後の各基板の
平坦度（Ｔ．Ｔ．Ｖ．）を測定した。図２に同一バッチ
内の平均値で前記ばらつきとの関係として示す。図２に
明らかなように、研磨前の基板厚みを少なくとも４μｍ
以内に収めて鏡面研磨を実施すれば、研磨後の１バッチ
５枚平均の平坦度が１μｍ以内と極めて高精度の研磨が
実現できたことが分かる。
つきが±２０μｍである場合に、各バッファに±２μｍ
以内に厚みを揃えるには、従来では１０のバッファが必
要であるが、上記の本発明に用いた半導体基板の振り分
け装置を使用すると、バッファ数４で振り分けを完了
し、かつ従来の３／４の時間であった。また、１バッチ
５枚の上記鏡面研磨装置を用いて、研磨前、１バッチ５
枚内の最大厚みから最小厚みを引いた厚みの最大差が２
μｍ〜１０μｍと種々のばらつき例を想定し、同一の研
磨条件でそれぞれ鏡面研磨を実施し、研磨後の各基板の
平坦度（Ｔ．Ｔ．Ｖ．）を測定した。図２に同一バッチ
内の平均値で前記ばらつきとの関係として示す。図２に
明らかなように、研磨前の基板厚みを少なくとも４μｍ
以内に収めて鏡面研磨を実施すれば、研磨後の１バッチ
５枚平均の平坦度が１μｍ以内と極めて高精度の研磨が
実現できたことが分かる。
【００１９】また、１バッチ５枚の研磨を行うが、４枚
以下とバッファ内で端数となった場合、ワーク定盤１の
吸引チャック２に載置した基板枚数に応じて、研磨布定
盤３にかける圧力を減少させて、基板にかかる面内圧力
がいずれの場合にも２００ｇ／ｃｍ2となるように調整
して、予め設定した１バッチ５枚の研磨条件と同一条件
で鏡面研磨を実施したところ、各バッファ内の厚みばら
つき±２μｍ以内の１バッチ５枚の研磨と同等の平坦度
が得られることを確認した。
以下とバッファ内で端数となった場合、ワーク定盤１の
吸引チャック２に載置した基板枚数に応じて、研磨布定
盤３にかける圧力を減少させて、基板にかかる面内圧力
がいずれの場合にも２００ｇ／ｃｍ2となるように調整
して、予め設定した１バッチ５枚の研磨条件と同一条件
で鏡面研磨を実施したところ、各バッファ内の厚みばら
つき±２μｍ以内の１バッチ５枚の研磨と同等の平坦度
が得られることを確認した。
【００２０】
【発明の効果】この発明による半導体基板の鏡面研磨方
法は、半導体基板の厚みを測定して最初に無条件で振り
分けられた基板の厚みを基準に所定範囲内のものを同一
バッファに集め、所定範囲外であれば他バッファに振り
分けることにより、少ないバッファ数で容易に、基板厚
みを所定範囲に揃えることができ、基板厚みが所定範
囲、特にばらつき±２μｍ以内に揃った複数枚の基板を
同一の鏡面研磨装置で同時に研磨することにより、研磨
後の基板の平坦度を向上させることが可能で、高精度で
高能率の鏡面研磨を実現できる。
法は、半導体基板の厚みを測定して最初に無条件で振り
分けられた基板の厚みを基準に所定範囲内のものを同一
バッファに集め、所定範囲外であれば他バッファに振り
分けることにより、少ないバッファ数で容易に、基板厚
みを所定範囲に揃えることができ、基板厚みが所定範
囲、特にばらつき±２μｍ以内に揃った複数枚の基板を
同一の鏡面研磨装置で同時に研磨することにより、研磨
後の基板の平坦度を向上させることが可能で、高精度で
高能率の鏡面研磨を実現できる。
【図１】この発明を適用した鏡面研磨装置の研磨布定盤
とワーク定盤及び吸引チャックの回転を示す斜視説明図
である。
とワーク定盤及び吸引チャックの回転を示す斜視説明図
である。
【図２】厚みばらつきと研磨後Ｔ．Ｔ．Ｖ．との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
１ ワーク定盤 ２ 吸引チャック ３ 研磨布定盤
Claims (3)
- 【請求項１】 表面に研磨布が貼着された研磨布定盤と
複数枚の半導体基板を配置したワーク定盤とを当接させ
て半導体基板及び／又は研磨布表面に溶液に砥粒を懸濁
させた研磨液を供給しながら上下定盤を相対回転運動さ
せて研磨する半導体基板の鏡面研磨方法において、半導
体基板の厚みを測定して最初の１枚目を第１バッファに
入れ、１枚目の厚みを基準に所定範囲内の厚みの基板を
同一バッファに振り分け、第１バッファの範囲外となる
最初の基板を第２バッファに振り分け、以後各バッファ
に最初に振り分けられた基板の厚みを基準に所定範囲内
の厚みの基板を同一バッファに振り分け、各バッファ内
の基板を同一の鏡面研磨装置で同時に研磨することを特
徴とする半導体基板の鏡面研磨方法。 - 【請求項２】 同一バッファ内の基板の厚みのばらつき
が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の
半導体基板の鏡面研磨方法。 - 【請求項３】 表面に研磨布が貼着された研磨布定盤と
複数枚の半導体基板を配置したワーク定盤とを当接させ
て半導体基板及び／又は研磨布表面に溶液に砥粒を懸濁
させた研磨液を供給しながら上下定盤を相対回転運動さ
せて研磨する半導体基板の鏡面研磨方法において、ワー
ク定盤に載置可能な最大枚数より少ない半導体基板を載
置する場合に、半導体基板に掛けられる圧力を載置枚数
に応じて最大搭載時より減少させて基板にかかる面圧を
所定範囲に保持することを特徴とする半導体基板の鏡面
研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27775393A JP2628448B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 半導体基板の鏡面研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27775393A JP2628448B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 半導体基板の鏡面研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07108455A true JPH07108455A (ja) | 1995-04-25 |
| JP2628448B2 JP2628448B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=17587855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27775393A Expired - Lifetime JP2628448B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 半導体基板の鏡面研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2628448B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015037188A1 (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | 信越半導体株式会社 | 鏡面研磨ウェーハの製造方法 |
| CN114102406A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 无锡工艺职业技术学院 | 一种陶瓷加工用抛光设备及抛光方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4993990A (ja) * | 1973-01-10 | 1974-09-06 | ||
| JPS49129991A (ja) * | 1973-04-18 | 1974-12-12 | ||
| JPS571655A (en) * | 1980-06-06 | 1982-01-06 | Hitachi Ltd | Grading of thickness before grinding |
| JPS6440265A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-10 | Toshiba Machine Co Ltd | Working pressure control device for polishing machine |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP27775393A patent/JP2628448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4993990A (ja) * | 1973-01-10 | 1974-09-06 | ||
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015037188A1 (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | 信越半導体株式会社 | 鏡面研磨ウェーハの製造方法 |
| CN105612605A (zh) * | 2013-09-11 | 2016-05-25 | 信越半导体株式会社 | 镜面研磨晶圆的制造方法 |
| US9748089B2 (en) | 2013-09-11 | 2017-08-29 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for producing mirror-polished wafer |
| CN114102406A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 无锡工艺职业技术学院 | 一种陶瓷加工用抛光设备及抛光方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2628448B2 (ja) | 1997-07-09 |
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