JPH09225817A - 半導体ウェ−ハおよびその研磨装置 - Google Patents
半導体ウェ−ハおよびその研磨装置Info
- Publication number
- JPH09225817A JPH09225817A JP5829796A JP5829796A JPH09225817A JP H09225817 A JPH09225817 A JP H09225817A JP 5829796 A JP5829796 A JP 5829796A JP 5829796 A JP5829796 A JP 5829796A JP H09225817 A JPH09225817 A JP H09225817A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier plate
- polishing
- semiconductor wafer
- wafer
- polished
- 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.)
- Pending
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- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウェーハの両面に仕上げ研磨を施す。
重金属汚染を回避した両面研磨装置を提供する。８イン
チ以上の大口径ウェーハの両面のパーティクルを軽減す
る。 【解決手段】 薄い樹脂製板材のキャリアプレート１１
の周縁を固定部材１６に固定して回転自在とする。キャ
リアプレート１１の張力は張力調節用ボルト１８で高く
設定し、研磨布による摩擦力に対抗してウェーハを支持
する。キャリアプレート１１の板厚は約７００μｍで、
シリコンウェーハｗｆを保持するとき、その表裏面をプ
レート表面から所定高さだけ突出させる。キャリアプレ
ート１１の上下に研磨ヘッド１２，１３を配設し、その
孔１４に嵌入・保持したシリコンウェーハｗｆの表裏両
面を同時にメカノケミカル研磨する。ウェーハ表裏両面
に同時に仕上げ研磨を施す。半導体ウェーハの表裏両面
のパーティクルレベルの差がなくなる。
重金属汚染を回避した両面研磨装置を提供する。８イン
チ以上の大口径ウェーハの両面のパーティクルを軽減す
る。 【解決手段】 薄い樹脂製板材のキャリアプレート１１
の周縁を固定部材１６に固定して回転自在とする。キャ
リアプレート１１の張力は張力調節用ボルト１８で高く
設定し、研磨布による摩擦力に対抗してウェーハを支持
する。キャリアプレート１１の板厚は約７００μｍで、
シリコンウェーハｗｆを保持するとき、その表裏面をプ
レート表面から所定高さだけ突出させる。キャリアプレ
ート１１の上下に研磨ヘッド１２，１３を配設し、その
孔１４に嵌入・保持したシリコンウェーハｗｆの表裏両
面を同時にメカノケミカル研磨する。ウェーハ表裏両面
に同時に仕上げ研磨を施す。半導体ウェーハの表裏両面
のパーティクルレベルの差がなくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば８インチ
以上の大口径ウェーハであってその表裏両面に仕上げ研
磨面を持つ半導体ウェーハおよびその研磨装置に関す
る。
以上の大口径ウェーハであってその表裏両面に仕上げ研
磨面を持つ半導体ウェーハおよびその研磨装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、シリコンウェーハは以下の製
造工程を経て製造されていた。すなわち、スライス工
程、面取り工程、ラップ工程、エッチング工程、ワック
ス研磨工程、ワックス仕上げ研磨工程である。または、
ラップ工程の直後にＣＣＲ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒ
ｎｏｒ Ｒｏｕｎｄｉｎｇ）工程を挿入していた。さら
には、エッチング工程の後にＥＧ（Ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ
Ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ）工程を配していた。
造工程を経て製造されていた。すなわち、スライス工
程、面取り工程、ラップ工程、エッチング工程、ワック
ス研磨工程、ワックス仕上げ研磨工程である。または、
ラップ工程の直後にＣＣＲ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒ
ｎｏｒ Ｒｏｕｎｄｉｎｇ）工程を挿入していた。さら
には、エッチング工程の後にＥＧ（Ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ
Ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ）工程を配していた。
【０００３】ところが、シリコンウェーハが大口径化さ
れてくると、そのウェーハ表面のパーティクルレベルと
その裏面のパーティクルレベルとの差が問題となってき
た。このため、ウェーハ表面と裏面の粗さを同様にする
ことが必要となってきた。これより、従来のワックス研
磨工程から両面研磨工程に加工技術を移すことが、有効
な手段として考えられている。しかし、従来の両面研磨
装置では、そこに使用されるキャリアプレートの強度の
問題から、粗研磨工程を施すことは可能であるが、仕上
げ研磨工程を施すことができなかった。
れてくると、そのウェーハ表面のパーティクルレベルと
その裏面のパーティクルレベルとの差が問題となってき
た。このため、ウェーハ表面と裏面の粗さを同様にする
ことが必要となってきた。これより、従来のワックス研
磨工程から両面研磨工程に加工技術を移すことが、有効
な手段として考えられている。しかし、従来の両面研磨
装置では、そこに使用されるキャリアプレートの強度の
問題から、粗研磨工程を施すことは可能であるが、仕上
げ研磨工程を施すことができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来は、シ
リコンウェーハの製造にあって、両面を１次研磨した
後、両面に仕上げ研磨を施すことは不可能であった。従
来の両面研磨装置では、研磨ヘッドによる摩擦抵抗が強
すぎて、大口径ウェーハについてはその両面に仕上げ研
磨を施すことができなかったからである。また、従来の
研磨装置にあっては、シリコンウェーハを支持するキャ
リアプレートは、その機械的強度を考慮してＳＵＳ、Ｆ
ｅ、Ｎｉ等を使用して形成されていた。このため、研磨
に際してシリコンウェーハへの重金属汚染の問題が生じ
ていた。
リコンウェーハの製造にあって、両面を１次研磨した
後、両面に仕上げ研磨を施すことは不可能であった。従
来の両面研磨装置では、研磨ヘッドによる摩擦抵抗が強
すぎて、大口径ウェーハについてはその両面に仕上げ研
磨を施すことができなかったからである。また、従来の
研磨装置にあっては、シリコンウェーハを支持するキャ
リアプレートは、その機械的強度を考慮してＳＵＳ、Ｆ
ｅ、Ｎｉ等を使用して形成されていた。このため、研磨
に際してシリコンウェーハへの重金属汚染の問題が生じ
ていた。
【０００５】
【発明の目的】この発明の目的は、両面に仕上げ研磨を
施した半導体ウェーハを提供することである。また、重
金属汚染を回避した両面研磨装置を提供することであ
る。特に８インチ以上の大口径ウェーハの両面のパーテ
ィクル濃度を軽減することを、その目的としている。
施した半導体ウェーハを提供することである。また、重
金属汚染を回避した両面研磨装置を提供することであ
る。特に８インチ以上の大口径ウェーハの両面のパーテ
ィクル濃度を軽減することを、その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、表裏両面を仕上げ研磨面とした半導体ウェーハであ
る。仕上げ研磨面とは、集光灯でみて、曇りのない面の
ことである。また、仕上げ研磨面は、例えばサーフスキ
ャンＳＳ６２００でのヘイズレベルが１ｐｐｍ以下であ
る面をいう。
は、表裏両面を仕上げ研磨面とした半導体ウェーハであ
る。仕上げ研磨面とは、集光灯でみて、曇りのない面の
ことである。また、仕上げ研磨面は、例えばサーフスキ
ャンＳＳ６２００でのヘイズレベルが１ｐｐｍ以下であ
る面をいう。
【０００７】請求項２に記載の発明は、半導体ウェーハ
が嵌入される孔を有し、この孔に半導体ウェーハをその
表裏面がキャリアプレートよりも突出した状態で半導体
ウェーハが保持された樹脂製のキャリアプレートと、こ
のキャリアプレートに保持された半導体ウェーハの両面
を同時に研磨可能な一対の研磨ヘッドと、を備えた半導
体ウェーハの研磨装置である。
が嵌入される孔を有し、この孔に半導体ウェーハをその
表裏面がキャリアプレートよりも突出した状態で半導体
ウェーハが保持された樹脂製のキャリアプレートと、こ
のキャリアプレートに保持された半導体ウェーハの両面
を同時に研磨可能な一対の研磨ヘッドと、を備えた半導
体ウェーハの研磨装置である。
【０００８】
【作用】請求項１に記載の発明では、表裏両面を仕上げ
研磨面としたため、その両面でパーティクルレベルに差
が無く、デバイス作製において高歩留まりを達成するこ
とができる。
研磨面としたため、その両面でパーティクルレベルに差
が無く、デバイス作製において高歩留まりを達成するこ
とができる。
【０００９】請求項２に記載の発明では、キャリアプレ
ートを引っ張り、張力を高めることにより、キャリアプ
レートの強度を著しく高めることができる。このキャリ
アプレートは研磨加工により発生する摩擦力によって破
損されることがない。よって、摩擦力の大きな仕上げ研
磨加工においても半導体ウェーハを安定して水平に保持
することができる。この結果、上下一対の研磨ヘッドを
使用して半導体ウェーハの表裏両面に同時に仕上げ研磨
を施すことができる。
ートを引っ張り、張力を高めることにより、キャリアプ
レートの強度を著しく高めることができる。このキャリ
アプレートは研磨加工により発生する摩擦力によって破
損されることがない。よって、摩擦力の大きな仕上げ研
磨加工においても半導体ウェーハを安定して水平に保持
することができる。この結果、上下一対の研磨ヘッドを
使用して半導体ウェーハの表裏両面に同時に仕上げ研磨
を施すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を図面
を参照して説明する。図１〜図３はこの発明の一実施例
に係る半導体ウェーハの両面研磨装置を説明するための
図である。これらの図において示すように、この研磨装
置は、大略、薄い板材で形成された樹脂製のキャリアプ
レート１１と、このキャリアプレート１１を固定する固
定部材１６と、キャリアプレート１１の上下に配設され
た一対の研磨ヘッド１２，１３とを有して構成されてい
る。キャリアプレート１１は薄い樹脂板を円形に形成し
てあり、その中央部にシリコンウェーハｗｆが嵌入され
る円形の孔１４が形成されている。この孔１４の内周縁
にはロボットの爪が挿入可能な切り欠き１５が４カ所形
成されている。また、キャリアプレート１１の外縁部
は、固定部材１６に、複数の保持ボルト１７，張力調節
用ボルト１８で張設されている。これらのボルト１７，
１８によりキャリアプレート１１は所定の張力で水平に
張設されている。また、そのキャリアプレート１１の板
厚は、約７００μｍであって、シリコンウェーハｗｆ
（約８００μｍ）を嵌入した場合その表裏面がキャリア
プレート１１の表面に対して所定高さだけ突出するよう
に設定されている。
を参照して説明する。図１〜図３はこの発明の一実施例
に係る半導体ウェーハの両面研磨装置を説明するための
図である。これらの図において示すように、この研磨装
置は、大略、薄い板材で形成された樹脂製のキャリアプ
レート１１と、このキャリアプレート１１を固定する固
定部材１６と、キャリアプレート１１の上下に配設され
た一対の研磨ヘッド１２，１３とを有して構成されてい
る。キャリアプレート１１は薄い樹脂板を円形に形成し
てあり、その中央部にシリコンウェーハｗｆが嵌入され
る円形の孔１４が形成されている。この孔１４の内周縁
にはロボットの爪が挿入可能な切り欠き１５が４カ所形
成されている。また、キャリアプレート１１の外縁部
は、固定部材１６に、複数の保持ボルト１７，張力調節
用ボルト１８で張設されている。これらのボルト１７，
１８によりキャリアプレート１１は所定の張力で水平に
張設されている。また、そのキャリアプレート１１の板
厚は、約７００μｍであって、シリコンウェーハｗｆ
（約８００μｍ）を嵌入した場合その表裏面がキャリア
プレート１１の表面に対して所定高さだけ突出するよう
に設定されている。
【００１１】このキャリアプレート１１の上下に回転自
在に設けられた一対の研磨ヘッド１２，１３は、それぞ
れ上定盤１２Ａ、下定盤１３Ａの表面に研磨布Ｌを貼付
して形成されている。なお、上定盤１２Ａには研磨液を
供給するための液通路１９が形成されている。また、上
定盤１２Ａは、回転自在に構成されるとともに、上下動
自在に構成され、さらに、水平方向にも移動自在に構成
されている。また、固定部材１６も回転自在に構成され
ている。
在に設けられた一対の研磨ヘッド１２，１３は、それぞ
れ上定盤１２Ａ、下定盤１３Ａの表面に研磨布Ｌを貼付
して形成されている。なお、上定盤１２Ａには研磨液を
供給するための液通路１９が形成されている。また、上
定盤１２Ａは、回転自在に構成されるとともに、上下動
自在に構成され、さらに、水平方向にも移動自在に構成
されている。また、固定部材１６も回転自在に構成され
ている。
【００１２】以上の構成に係る枚葉式両面研磨装置にあ
っては、１次研磨が終了したシリコンウェーハｗｆをキ
ャリアプレート１１の孔１４に嵌入し、固定する。この
とき、キャリアプレート１１は所定の張力で張設してあ
るものとする。そして、上定盤１２Ａの液通路１９より
研磨液を供給しながら、上下の研磨ヘッド１２，１３お
よびキャリアプレート１１をそれぞれ所定速度で回転さ
せる。この結果、シリコンウェーハｗｆの表裏両面は同
時に鏡面研磨されることとなる。すなわち、シリコンウ
ェーハｗｆの両面に仕上げ研磨（メカノケミカル研磨）
が施されるものである。また、キャリアプレート１１に
対するシリコンウェーハｗｆの着脱はロボットの爪を切
り欠き１５に差し込むことで行われる。よって、シリコ
ンウェーハウェーハｗｆは周縁が爪と接触するのみであ
るため、汚染のおそれもない。また、キャリアプレート
１１を樹脂製としたため、このキャリアプレート１１か
らの汚染も完全に回避することができる。
っては、１次研磨が終了したシリコンウェーハｗｆをキ
ャリアプレート１１の孔１４に嵌入し、固定する。この
とき、キャリアプレート１１は所定の張力で張設してあ
るものとする。そして、上定盤１２Ａの液通路１９より
研磨液を供給しながら、上下の研磨ヘッド１２，１３お
よびキャリアプレート１１をそれぞれ所定速度で回転さ
せる。この結果、シリコンウェーハｗｆの表裏両面は同
時に鏡面研磨されることとなる。すなわち、シリコンウ
ェーハｗｆの両面に仕上げ研磨（メカノケミカル研磨）
が施されるものである。また、キャリアプレート１１に
対するシリコンウェーハｗｆの着脱はロボットの爪を切
り欠き１５に差し込むことで行われる。よって、シリコ
ンウェーハウェーハｗｆは周縁が爪と接触するのみであ
るため、汚染のおそれもない。また、キャリアプレート
１１を樹脂製としたため、このキャリアプレート１１か
らの汚染も完全に回避することができる。
【００１３】なお、供給する研磨液としては、ＳｉＯ2
（コロイダルシリカ）等の微細な研磨粒子を含有するア
ルカリ性研磨液が使用される。また、研磨布に対する当
接圧力は５０〜４００ｇｆ／ｃｍ2 程度、研磨液のｐＨ
濃度は９〜１１、コロイダルシリカ粒子の平均粒径は
０．０１〜０．０２μｍ程度が好ましい。これにより、
ポリッシング面の平均粗さＲａ、最大粗さＲｍａｘは所
定の値に形成されることとなる。
（コロイダルシリカ）等の微細な研磨粒子を含有するア
ルカリ性研磨液が使用される。また、研磨布に対する当
接圧力は５０〜４００ｇｆ／ｃｍ2 程度、研磨液のｐＨ
濃度は９〜１１、コロイダルシリカ粒子の平均粒径は
０．０１〜０．０２μｍ程度が好ましい。これにより、
ポリッシング面の平均粗さＲａ、最大粗さＲｍａｘは所
定の値に形成されることとなる。
【００１４】図３には、このようにして仕上げ研磨され
たシリコンウェーハｗｆを（株）サーフコム社製サーフ
スキャンＳＳ６２００を使用してそのヘイズレベルを測
定したものである。この図に示すように、上記両面研磨
装置を使用すれば所定の安定した仕上げ研磨面を得るこ
とができる。すなわち、このようにして作製したシリコ
ンウェーハｗｆにあっては表裏両面のパーティクル数を
大幅に低減することができる。
たシリコンウェーハｗｆを（株）サーフコム社製サーフ
スキャンＳＳ６２００を使用してそのヘイズレベルを測
定したものである。この図に示すように、上記両面研磨
装置を使用すれば所定の安定した仕上げ研磨面を得るこ
とができる。すなわち、このようにして作製したシリコ
ンウェーハｗｆにあっては表裏両面のパーティクル数を
大幅に低減することができる。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、半導体ウェーハの表
裏両面に同時に仕上げ研磨を施すことができる。また、
このようにして作製した半導体ウェーハによれば、その
表裏両面においてパーティクルレベルの差がなくなる。
裏両面に同時に仕上げ研磨を施すことができる。また、
このようにして作製した半導体ウェーハによれば、その
表裏両面においてパーティクルレベルの差がなくなる。
【図１】この発明の一実施例に係る半導体ウェーハの研
磨装置を示す平面図である。
磨装置を示す平面図である。
【図２】この発明の一実施例に係る研磨装置を示す縦断
面図である。
面図である。
【図３】この発明の一実施例に係る両面研磨ウェーハの
ヘイズレベルを示すグラフである。
ヘイズレベルを示すグラフである。
ｗｆ シリコンウェーハ、 １１ キャリアプレート、 １２ 上側研磨ヘッド、 １３ 下側研磨ヘッド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅川 慶一郎 東京都千代田区大手町１丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者 加賀谷 修 東京都千代田区大手町１丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 表裏両面を仕上げ研磨面とした半導体ウ
ェーハ。 - 【請求項２】 半導体ウェーハが嵌入される孔を有し、
この孔に半導体ウェーハをその表裏面がキャリアプレー
トよりも突出した状態で半導体ウェーハが保持された樹
脂製のキャリアプレートと、 このキャリアプレートに保持された半導体ウェーハの両
面を同時に研磨可能な一対の研磨ヘッドと、を備えた半
導体ウェーハの研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5829796A JPH09225817A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 半導体ウェ−ハおよびその研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5829796A JPH09225817A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 半導体ウェ−ハおよびその研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09225817A true JPH09225817A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=13080294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5829796A Pending JPH09225817A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 半導体ウェ−ハおよびその研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09225817A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105834892A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-08-10 | 苏州市展进机电设备有限公司 | 一种硅片研磨夹持装置 |
-
1996
- 1996-02-20 JP JP5829796A patent/JPH09225817A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105834892A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-08-10 | 苏州市展进机电设备有限公司 | 一种硅片研磨夹持装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040506 |