JPH11188618A - ウェーハの研磨方法と研磨用ウェーハホルダー - Google Patents
ウェーハの研磨方法と研磨用ウェーハホルダーInfo
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- JPH11188618A JPH11188618A JP36568097A JP36568097A JPH11188618A JP H11188618 A JPH11188618 A JP H11188618A JP 36568097 A JP36568097 A JP 36568097A JP 36568097 A JP36568097 A JP 36568097A JP H11188618 A JPH11188618 A JP H11188618A
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- polished
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体シリコンウェーハの如く、大きな口径
の薄板を高精度に研磨する研磨法において、研磨用基板
ホルダーによる真空吸着で生じる僅かなウェーハの変形
を防止し、かつ不要な裏面側の研磨や傷をなくし、半導
体ウェーハ外周側の研磨だれを発生させることなく、研
磨後の高精度の平坦度を得ることが可能な半導体ウェー
ハの研磨方法。 【解決手段】 研磨用ウェーハホルダーの被保持ウェー
ハの外周位置に、径方向にウェーハを支持可能な１つの
ガイドリング又は複数の部材から構成されるガイドリン
グを突入出可能に配設し、その中に脱着可能な合成樹脂
板を配置した研磨用ウェーハホルダーを用いて、合成樹
脂板を予め研磨しておき、前記ガイド内の合成樹脂板と
ウェーハとの間に水を介在させて密着保持させて研磨す
ることにより、不要な裏面側の研磨や傷をなくし、ウェ
ーハ外周側の研磨だれを発生させることなく、高精度の
平坦度を得ることができる。
の薄板を高精度に研磨する研磨法において、研磨用基板
ホルダーによる真空吸着で生じる僅かなウェーハの変形
を防止し、かつ不要な裏面側の研磨や傷をなくし、半導
体ウェーハ外周側の研磨だれを発生させることなく、研
磨後の高精度の平坦度を得ることが可能な半導体ウェー
ハの研磨方法。 【解決手段】 研磨用ウェーハホルダーの被保持ウェー
ハの外周位置に、径方向にウェーハを支持可能な１つの
ガイドリング又は複数の部材から構成されるガイドリン
グを突入出可能に配設し、その中に脱着可能な合成樹脂
板を配置した研磨用ウェーハホルダーを用いて、合成樹
脂板を予め研磨しておき、前記ガイド内の合成樹脂板と
ウェーハとの間に水を介在させて密着保持させて研磨す
ることにより、不要な裏面側の研磨や傷をなくし、ウェ
ーハ外周側の研磨だれを発生させることなく、高精度の
平坦度を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ウェーハを吸引
吸着する研磨用ホルダーを用いた半導体や石英、ガラス
等のウェーハの研磨方法の改良に係り、ホルダーの被研
磨ウェーハの外周位置に例えば弾性支持したガイドリン
グを配置し、水などを介在させてウェーハを装着するこ
とにより、従来の吸引吸着による僅かなウェーハの変形
を防止して、研磨後の高精度の平坦度を得たウェーハの
研磨方法と研磨用ウェーハホルダーに関する。
吸着する研磨用ホルダーを用いた半導体や石英、ガラス
等のウェーハの研磨方法の改良に係り、ホルダーの被研
磨ウェーハの外周位置に例えば弾性支持したガイドリン
グを配置し、水などを介在させてウェーハを装着するこ
とにより、従来の吸引吸着による僅かなウェーハの変形
を防止して、研磨後の高精度の平坦度を得たウェーハの
研磨方法と研磨用ウェーハホルダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】超ＬＳＩ等に供する半導体ウェーハは、
高精度の平坦度を要求され、最終の平坦度を得るための
研磨方法として、例えば、研磨用ウェーハホルダーに保
持させた半導体ウェーハを研磨布に押圧させ研磨液を介
して相対回転させて研磨するメカノケミカル研磨方法な
どが採用されている。
高精度の平坦度を要求され、最終の平坦度を得るための
研磨方法として、例えば、研磨用ウェーハホルダーに保
持させた半導体ウェーハを研磨布に押圧させ研磨液を介
して相対回転させて研磨するメカノケミカル研磨方法な
どが採用されている。
【０００３】高精度の平坦度の要求に対して、この高精
度研磨の際のウェーハ保持構造が重要視され、種々の保
持構造が提案されている。従来の研磨方法における代表
的な保持方法として、ワックス法と真空吸着法がある。
度研磨の際のウェーハ保持構造が重要視され、種々の保
持構造が提案されている。従来の研磨方法における代表
的な保持方法として、ワックス法と真空吸着法がある。
【０００４】ワックス法は、平坦度の良いセラミック定
盤にワックス付のウェーハを張り付けるが、その際、定
盤とウェーハ間にエアーポケットが発生する場合があ
る。その状態で研磨すると、このエアーポケットにより
ウェーハが局部的に弾性変形を起こし、ウェーハにエク
ボ状の凹みが生じる問題があった。
盤にワックス付のウェーハを張り付けるが、その際、定
盤とウェーハ間にエアーポケットが発生する場合があ
る。その状態で研磨すると、このエアーポケットにより
ウェーハが局部的に弾性変形を起こし、ウェーハにエク
ボ状の凹みが生じる問題があった。
【０００５】これに対してエアーポケットの発生のない
機械的精度の高い真空吸着によるウェーハの保持方法が
提案されている。図５にその研磨方法を示す。まず、図
５Ａに示すように、表面の平坦度が十分に良くしたセラ
ミック板１に、溝や孔加工を適宜施して、形成した溝や
通路孔１ａを通してウェーハ２を真空吸着し、ウェーハ
２をセラミック板１に固定する。その後、図５Ｂに示す
ように、研磨スラリーを供給しながら、研磨布３が張ら
れた研磨盤４にセラミック板１に固定されたウェーハ２
を加圧して研磨を行う。
機械的精度の高い真空吸着によるウェーハの保持方法が
提案されている。図５にその研磨方法を示す。まず、図
５Ａに示すように、表面の平坦度が十分に良くしたセラ
ミック板１に、溝や孔加工を適宜施して、形成した溝や
通路孔１ａを通してウェーハ２を真空吸着し、ウェーハ
２をセラミック板１に固定する。その後、図５Ｂに示す
ように、研磨スラリーを供給しながら、研磨布３が張ら
れた研磨盤４にセラミック板１に固定されたウェーハ２
を加圧して研磨を行う。
【０００６】一方、上述の半導体シリコンウェーハの如
く、大きな口径の薄板を高精度に研磨する研磨法とは異
なり、半導体デバイスの単品を研磨する研磨法におい
て、使用する保持用のキャリアからのデバイス基板の飛
び出しおよび基板の異常研磨を防止すること、さらには
デバイス基板の厚みが異なっても研磨特性が変化せず、
またガイドリングの表面が研磨されても位置調整を必要
としない研磨時の保持方法が提案（特開平９−２２５８
１８）されている。
く、大きな口径の薄板を高精度に研磨する研磨法とは異
なり、半導体デバイスの単品を研磨する研磨法におい
て、使用する保持用のキャリアからのデバイス基板の飛
び出しおよび基板の異常研磨を防止すること、さらには
デバイス基板の厚みが異なっても研磨特性が変化せず、
またガイドリングの表面が研磨されても位置調整を必要
としない研磨時の保持方法が提案（特開平９−２２５８
１８）されている。
【０００７】すなわち、図６に示すごとく、保持用のキ
ャリア５に支持したデバイス基板６を定盤７の表面の研
磨パッド８に一定の圧力で押圧し、デバイス基板６の周
縁を囲みかつデバイス基板６の板厚方向に移動自在に設
けたガイドリング９を、一定の圧力よりも小さい所定の
押圧力で研磨パッド８に押圧しながら、回転させて基板
６が研磨パッド８を摺接するようにしたものである。
ャリア５に支持したデバイス基板６を定盤７の表面の研
磨パッド８に一定の圧力で押圧し、デバイス基板６の周
縁を囲みかつデバイス基板６の板厚方向に移動自在に設
けたガイドリング９を、一定の圧力よりも小さい所定の
押圧力で研磨パッド８に押圧しながら、回転させて基板
６が研磨パッド８を摺接するようにしたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記真空吸着によるウ
ェーハの保持方法によれば、前述のワックス法によるエ
アーポケットに伴う凹みの問題は解決されたが、真空吸
着によりウェーハが吸着されるため、溝や通路孔におい
て吸着による真空圧がかなり大きな面圧となり、ウェー
ハに変形が起こり、この変形が生じた状態で研磨を行う
と、ウェーハの変形が研磨後そのままウェーハに転写さ
れ、魔鏡像の印象が悪くなるという問題を知見した。
ェーハの保持方法によれば、前述のワックス法によるエ
アーポケットに伴う凹みの問題は解決されたが、真空吸
着によりウェーハが吸着されるため、溝や通路孔におい
て吸着による真空圧がかなり大きな面圧となり、ウェー
ハに変形が起こり、この変形が生じた状態で研磨を行う
と、ウェーハの変形が研磨後そのままウェーハに転写さ
れ、魔鏡像の印象が悪くなるという問題を知見した。
【０００９】そこで発明者は、ウェーハの変形を発生さ
せないよう真空吸着を行わない研磨用ウェーハホルダー
を用いた研磨方法を目的に種々検討した結果、吸引吸着
可能な研磨用ウェーハホルダーの被吸着ウェーハの外周
位置に、径方向にウェーハを支持可能な１つのガイドリ
ング又は複数の部材から構成されるガイドリングを弾性
支持して配設した研磨用ウェーハホルダーを用いて、前
記ガイド内のウェーハの吸着を開放して研磨することを
知見した。
せないよう真空吸着を行わない研磨用ウェーハホルダー
を用いた研磨方法を目的に種々検討した結果、吸引吸着
可能な研磨用ウェーハホルダーの被吸着ウェーハの外周
位置に、径方向にウェーハを支持可能な１つのガイドリ
ング又は複数の部材から構成されるガイドリングを弾性
支持して配設した研磨用ウェーハホルダーを用いて、前
記ガイド内のウェーハの吸着を開放して研磨することを
知見した。
【００１０】上記の方法は、ウェーハの変形が研磨後そ
のままウェーハに転写されることなく、魔鏡像の印象も
向上したが、研磨面とは反対側のウェーハ裏面全体に研
磨跡や傷が観察され、また、ウェーハ外周側の研磨だれ
が発生することが判明した。
のままウェーハに転写されることなく、魔鏡像の印象も
向上したが、研磨面とは反対側のウェーハ裏面全体に研
磨跡や傷が観察され、また、ウェーハ外周側の研磨だれ
が発生することが判明した。
【００１１】また、従来のウェーハを保持するためのガ
イドリングを有する研磨用ウェーハホルダーは、ウェー
ハとの間に異物を噛み込んでウェーハ裏面の傷や研磨面
の凹みを発生させないように、また研磨液が侵入して裏
面が研磨されないように、ガイドリングの内部にパッド
が装着されているが、パッドが柔らかいため、パッドを
装着する面の平坦度を良くしても、研磨後のウェーハ精
度をよくすることができなかった。
イドリングを有する研磨用ウェーハホルダーは、ウェー
ハとの間に異物を噛み込んでウェーハ裏面の傷や研磨面
の凹みを発生させないように、また研磨液が侵入して裏
面が研磨されないように、ガイドリングの内部にパッド
が装着されているが、パッドが柔らかいため、パッドを
装着する面の平坦度を良くしても、研磨後のウェーハ精
度をよくすることができなかった。
【００１２】この発明は、半導体シリコンウェーハの如
く、大きな口径の薄板を高精度に研磨する研磨法や、あ
るいは磁気ディスク、石英基板、種々の多結晶ウェー
ハ、レンズ、ガラス基板等の薄板を高精度に研磨する研
磨法において、研磨用基板ホルダーによる真空吸着で生
じる僅かなウェーハの変形を防止し、かつ不要な裏面側
の研磨をなくし、外周部や裏面の周縁などのウェーハ外
周側の研磨だれを発生させることなく、研磨後の高精度
の平坦度を得ることが可能なウェーハの研磨方法と研磨
用ウェーハホルダーの提供を目的としている。
く、大きな口径の薄板を高精度に研磨する研磨法や、あ
るいは磁気ディスク、石英基板、種々の多結晶ウェー
ハ、レンズ、ガラス基板等の薄板を高精度に研磨する研
磨法において、研磨用基板ホルダーによる真空吸着で生
じる僅かなウェーハの変形を防止し、かつ不要な裏面側
の研磨をなくし、外周部や裏面の周縁などのウェーハ外
周側の研磨だれを発生させることなく、研磨後の高精度
の平坦度を得ることが可能なウェーハの研磨方法と研磨
用ウェーハホルダーの提供を目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】発明者は、大口径の半導
体シリコンウェーハを高精度に研磨する研磨方法におい
て、ウェーハの変形を発生させないよう真空吸着を行わ
ない研磨用ウェーハホルダーを用いた研磨方法を目的に
種々検討した結果、研磨用ウェーハホルダーの被保持ウ
ェーハの外周位置に、径方向にウェーハを支持可能な１
つのガイドリング又は複数の部材から構成されるガイド
リングを突入出可能に配設した研磨用ウェーハホルダー
を用いて、前記ガイド内のウェーハを両者間に水などを
介在させて密着保持させて研磨することにより、不要な
裏面側の研磨や傷をなくし、ウェーハ外周側の研磨だれ
を発生させることなく、目的が達成でき、またシリコン
ウェーハ以外の種々基板にも同様に適用できるることを
知見し、この発明を完成した。
体シリコンウェーハを高精度に研磨する研磨方法におい
て、ウェーハの変形を発生させないよう真空吸着を行わ
ない研磨用ウェーハホルダーを用いた研磨方法を目的に
種々検討した結果、研磨用ウェーハホルダーの被保持ウ
ェーハの外周位置に、径方向にウェーハを支持可能な１
つのガイドリング又は複数の部材から構成されるガイド
リングを突入出可能に配設した研磨用ウェーハホルダー
を用いて、前記ガイド内のウェーハを両者間に水などを
介在させて密着保持させて研磨することにより、不要な
裏面側の研磨や傷をなくし、ウェーハ外周側の研磨だれ
を発生させることなく、目的が達成でき、またシリコン
ウェーハ以外の種々基板にも同様に適用できるることを
知見し、この発明を完成した。
【００１４】すなわち、この発明は、研磨用ウェーハホ
ルダーに保持させたウェーハを研磨布に押圧させ研磨液
を介して相対回転させて研磨する研磨方法において、研
磨用ウェーハホルダーの被研磨ウェーハ位置の外周部に
その径方向にウェーハを支持可能な１つのガイドリング
又は複数の部材から構成されるガイドリングを突入出可
能に配設した研磨用ウェーハホルダーを用い、該ホルダ
ーに液体を介在させて被研磨ウェーハを密着保持させて
研磨あるいはさらに移送を行うウェーハの研磨方法であ
る。
ルダーに保持させたウェーハを研磨布に押圧させ研磨液
を介して相対回転させて研磨する研磨方法において、研
磨用ウェーハホルダーの被研磨ウェーハ位置の外周部に
その径方向にウェーハを支持可能な１つのガイドリング
又は複数の部材から構成されるガイドリングを突入出可
能に配設した研磨用ウェーハホルダーを用い、該ホルダ
ーに液体を介在させて被研磨ウェーハを密着保持させて
研磨あるいはさらに移送を行うウェーハの研磨方法であ
る。
【００１５】また、発明者は、上記構成の研磨方法にお
いて、研磨用ウェーハホルダーの被研磨材位置にアクリ
ル板などの脱着可能に構成した合成樹脂板を配置して、
予めこれを研磨しておき、合成樹脂板に水などの液体を
介在させて被研磨ウェーハを密着保持させて研磨あるい
はさらに移送することにより、さらに高精度の平坦度が
得られることを知見し、この発明を完成した。
いて、研磨用ウェーハホルダーの被研磨材位置にアクリ
ル板などの脱着可能に構成した合成樹脂板を配置して、
予めこれを研磨しておき、合成樹脂板に水などの液体を
介在させて被研磨ウェーハを密着保持させて研磨あるい
はさらに移送することにより、さらに高精度の平坦度が
得られることを知見し、この発明を完成した。
【００１６】すなわち、この発明によれば、ウェーハを
保持する面を予めこれを研磨した共摺り面としておくた
め、研磨中に基板の面内に作用する力が均一になり、精
度の良いウェーハが得られ、研磨中は、ウェーハを真空
吸着せずにホルダーのガイドでウェーハを保持するた
め、従来の真空圧によるウェーハの変形がなくなり、研
磨精度が良く、魔鏡像の印象が良いウェーハを得ること
が可能となる。
保持する面を予めこれを研磨した共摺り面としておくた
め、研磨中に基板の面内に作用する力が均一になり、精
度の良いウェーハが得られ、研磨中は、ウェーハを真空
吸着せずにホルダーのガイドでウェーハを保持するた
め、従来の真空圧によるウェーハの変形がなくなり、研
磨精度が良く、魔鏡像の印象が良いウェーハを得ること
が可能となる。
【００１７】さらに、発明者は、上記構成の研磨方法に
おいて、研磨用ウェーハホルダーに突入出可能に配設し
たガイドリングの内周面側に、研磨時に被研磨ウェーハ
の周縁と当接しない位置に凹部又は溝を形成し、ガイド
リングの被研磨ウェーハを保持する部分の幅をウェーハ
厚みの１／２以上、２倍以下にすることにより、ウェー
ハ周辺に研磨だれが発生しないことを知見し、この発明
を完成した。
おいて、研磨用ウェーハホルダーに突入出可能に配設し
たガイドリングの内周面側に、研磨時に被研磨ウェーハ
の周縁と当接しない位置に凹部又は溝を形成し、ガイド
リングの被研磨ウェーハを保持する部分の幅をウェーハ
厚みの１／２以上、２倍以下にすることにより、ウェー
ハ周辺に研磨だれが発生しないことを知見し、この発明
を完成した。
【００１８】また、この発明は、研磨用ウェーハホルダ
ーに保持させたウェーハを研磨布に押圧させ研磨液を介
して相対回転させて研磨する研磨方法に用いる研磨用ウ
ェーハホルダーにおいて、研磨用ウェーハホルダーの被
研磨ウェーハ位置に脱着可能で、例えば被研磨ウェーハ
の大きさに対して±２ｍｍの範囲内の大きさのアクリル
板などの合成樹脂板を配置し、かつその外周部にウェー
ハの径方向にこれを支持可能な１つのガイドリング又は
複数の部材から構成されるガイドリングを突入出可能に
配設し、さらにガイドリングの内周面側に、研磨時に被
研磨ウェーハの周縁と当接しない位置に凹部又は溝を形
成した研磨用ウェーハホルダーである。
ーに保持させたウェーハを研磨布に押圧させ研磨液を介
して相対回転させて研磨する研磨方法に用いる研磨用ウ
ェーハホルダーにおいて、研磨用ウェーハホルダーの被
研磨ウェーハ位置に脱着可能で、例えば被研磨ウェーハ
の大きさに対して±２ｍｍの範囲内の大きさのアクリル
板などの合成樹脂板を配置し、かつその外周部にウェー
ハの径方向にこれを支持可能な１つのガイドリング又は
複数の部材から構成されるガイドリングを突入出可能に
配設し、さらにガイドリングの内周面側に、研磨時に被
研磨ウェーハの周縁と当接しない位置に凹部又は溝を形
成した研磨用ウェーハホルダーである。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１にこの発明による研磨用ウェ
ーハホルダーの実施例を示す。ここでは被研磨材に半導
体シリコンウェーハを用いた例を示す。ウェーハホルダ
ー１０は、ＳＵＳ等の金属板、セラミック板、ポーラス
セラミック板、アクリル板等の合成樹脂板などで構成さ
れる。図１Ａに示すように、ウェーハホルダー１０の研
磨布への対向面には被研磨ウェーハ２を水を介在させて
密着保持させる。被研磨材に応じて水に変えて種々の無
機、有機材の水溶液等の液体を採用できる。
ーハホルダーの実施例を示す。ここでは被研磨材に半導
体シリコンウェーハを用いた例を示す。ウェーハホルダ
ー１０は、ＳＵＳ等の金属板、セラミック板、ポーラス
セラミック板、アクリル板等の合成樹脂板などで構成さ
れる。図１Ａに示すように、ウェーハホルダー１０の研
磨布への対向面には被研磨ウェーハ２を水を介在させて
密着保持させる。被研磨材に応じて水に変えて種々の無
機、有機材の水溶液等の液体を採用できる。
【００２０】ウェーハホルダー１０の外周部位置に円周
溝１１内を突入出可能なガイドリング１２が設けてあ
る。また、ガイドリング１２は、図１Ｂに示すように、
研磨時に研磨スラリーが研磨面に行きやすいように切り
欠け部１３を設けてもよい。材質は少なくともウェーハ
との接触部分がアクリル板、ポリカーボネイト板等の特
にシリコンに比べて硬度が低い合成樹脂で作成すると、
ウェーハの端面が割れたりすることはない。
溝１１内を突入出可能なガイドリング１２が設けてあ
る。また、ガイドリング１２は、図１Ｂに示すように、
研磨時に研磨スラリーが研磨面に行きやすいように切り
欠け部１３を設けてもよい。材質は少なくともウェーハ
との接触部分がアクリル板、ポリカーボネイト板等の特
にシリコンに比べて硬度が低い合成樹脂で作成すると、
ウェーハの端面が割れたりすることはない。
【００２１】ガイドリング１２の大きさは、被研磨ウェ
ーハ２より少し大きめに設定する。例えば、ウェーハが
１５０ｍｍのシリコンウェーハであれば１５１ｍｍにす
る。加圧軸に１個のウェーハホルダー１０しか取り付け
ない場合は、加圧軸の中心にウェーハ２の重心を合わせ
ないとウェーハへの圧力分布が不均一になり、精度が悪
くなるため、なるべく遊びがないように枠の大きさを設
定するとよい。また、加圧軸にウェーハホルダーが多数
取り付けてある場合は、ウェーハホルダー位置を均等に
設置すればよく、リング内のウェーハ遊びが多少あって
も問題ない。
ーハ２より少し大きめに設定する。例えば、ウェーハが
１５０ｍｍのシリコンウェーハであれば１５１ｍｍにす
る。加圧軸に１個のウェーハホルダー１０しか取り付け
ない場合は、加圧軸の中心にウェーハ２の重心を合わせ
ないとウェーハへの圧力分布が不均一になり、精度が悪
くなるため、なるべく遊びがないように枠の大きさを設
定するとよい。また、加圧軸にウェーハホルダーが多数
取り付けてある場合は、ウェーハホルダー位置を均等に
設置すればよく、リング内のウェーハ遊びが多少あって
も問題ない。
【００２２】ガイドリング１２は、ここでは外力がない
とウェーハホルダー１０の外に突き出て、外力がかかる
とウェーハホルダー１０内に入っていくような機構にな
っている。その機構は、ウェーハホルダー１０の円周溝
１１内にばね、ゴムなどの弾性体、永久磁石の反作用、
圧縮エアーなどの気体等を配置して制御することがで
き、また、枠自体の自重で制御可能に構成してもよい。
とウェーハホルダー１０の外に突き出て、外力がかかる
とウェーハホルダー１０内に入っていくような機構にな
っている。その機構は、ウェーハホルダー１０の円周溝
１１内にばね、ゴムなどの弾性体、永久磁石の反作用、
圧縮エアーなどの気体等を配置して制御することがで
き、また、枠自体の自重で制御可能に構成してもよい。
【００２３】このガイドリング１２は一体型のリングの
他、複数に分割した円弧状のものを組み合せて使用する
こともできる。また、ガイドリング１２はウェーハホル
ダー１０と同調して回転する構成でも、単独で回転可能
に構成することもできる。
他、複数に分割した円弧状のものを組み合せて使用する
こともできる。また、ガイドリング１２はウェーハホル
ダー１０と同調して回転する構成でも、単独で回転可能
に構成することもできる。
【００２４】図２Ａにこの発明による研磨用ウェーハホ
ルダーの他の実施例を示すように、アクリル板等の特に
シリコンに比べて硬度が低い合成樹脂板１４を例えば接
着用の両面粘着テープでウェーハホルダー１０のガイド
リング１２内に張り付ける。合成樹脂板１４の着設方法
はこれを取替え可能に構成できれば、粘着テープ吸着な
どいずれの方法も採用できる。合成樹脂板１４に水を介
在させて被研磨用ウェーハ２を密着保持させる。
ルダーの他の実施例を示すように、アクリル板等の特に
シリコンに比べて硬度が低い合成樹脂板１４を例えば接
着用の両面粘着テープでウェーハホルダー１０のガイド
リング１２内に張り付ける。合成樹脂板１４の着設方法
はこれを取替え可能に構成できれば、粘着テープ吸着な
どいずれの方法も採用できる。合成樹脂板１４に水を介
在させて被研磨用ウェーハ２を密着保持させる。
【００２５】また、ガイドリング１２をプラスチック、
ゴム等の半導体基板より柔らかい合成樹脂材質で形成す
る場合、ガイドリング１２の内周面はウェーハ２端面が
当接する部分が摩耗して段差が発生し、それによって、
ウェーハ２周辺が加圧され、被研磨ウェーハ２周縁に研
磨だれが発生するため、ガイドリング１２のウェーハ２
を保持する部分の幅（ｈ）を被研磨ウェーハ２厚み
（ｔ）の１／２以上、２倍以下の凹部１２ａにするとよ
い。すなわち、図２Ｂにおいて、保持する部分の幅
（ｈ）＜厚み（ｔ）である。あるいはガイドリング１２
が研磨中、研磨布３に押圧されないようにする。
ゴム等の半導体基板より柔らかい合成樹脂材質で形成す
る場合、ガイドリング１２の内周面はウェーハ２端面が
当接する部分が摩耗して段差が発生し、それによって、
ウェーハ２周辺が加圧され、被研磨ウェーハ２周縁に研
磨だれが発生するため、ガイドリング１２のウェーハ２
を保持する部分の幅（ｈ）を被研磨ウェーハ２厚み
（ｔ）の１／２以上、２倍以下の凹部１２ａにするとよ
い。すなわち、図２Ｂにおいて、保持する部分の幅
（ｈ）＜厚み（ｔ）である。あるいはガイドリング１２
が研磨中、研磨布３に押圧されないようにする。
【００２６】ガイドリング１２の溝加工は、図３に示す
ように溝断面形状は任意であり、例えば図３Ａの如く比
較的深い溝１５でも、図３Ｂの如く比較的浅い溝１６で
もよく、ガイドリング１２のウェーハ２を保持する部分
の幅を所定範囲に制御できればよい。
ように溝断面形状は任意であり、例えば図３Ａの如く比
較的深い溝１５でも、図３Ｂの如く比較的浅い溝１６で
もよく、ガイドリング１２のウェーハ２を保持する部分
の幅を所定範囲に制御できればよい。
【００２７】さらに、ウェーハホルダー１０には、ガイ
ドリング１２内の合成樹脂板１４とウェーハの裏面の間
には水の薄膜が形成されて異物を噛込み難くなっている
が、必要に応じて合成樹脂板１４面に溝加工などを施し
て異物の噛込身を防止することもできる。また、図示し
ないが、合成樹脂板１４には、ウェーハを研磨前後でウ
ェーハを真空または圧空で脱着できるように、通路孔が
形成されていてもよい。
ドリング１２内の合成樹脂板１４とウェーハの裏面の間
には水の薄膜が形成されて異物を噛込み難くなっている
が、必要に応じて合成樹脂板１４面に溝加工などを施し
て異物の噛込身を防止することもできる。また、図示し
ないが、合成樹脂板１４には、ウェーハを研磨前後でウ
ェーハを真空または圧空で脱着できるように、通路孔が
形成されていてもよい。
【００２８】図４にこの発明による研磨方法の工程を示
す。まず、図４Ａのウェーハホルダー１０のガイドリン
グ１２内に張り付けてある合成樹脂板１４を図４Ｂに示
すように、研磨スラリーを供給し、ウェーハを保持する
面を直接、研磨布３が張られた研磨盤４に加圧しなが
ら、研磨盤４とウェーハを保持する面を相対運動させて
共摺り面を形成する。事前の共摺りにより、保持させた
ウェーハが共摺り面で加圧され、研磨中の研磨圧がより
均一に作用して、研磨後の平坦度が良好になる。
す。まず、図４Ａのウェーハホルダー１０のガイドリン
グ１２内に張り付けてある合成樹脂板１４を図４Ｂに示
すように、研磨スラリーを供給し、ウェーハを保持する
面を直接、研磨布３が張られた研磨盤４に加圧しなが
ら、研磨盤４とウェーハを保持する面を相対運動させて
共摺り面を形成する。事前の共摺りにより、保持させた
ウェーハが共摺り面で加圧され、研磨中の研磨圧がより
均一に作用して、研磨後の平坦度が良好になる。
【００２９】図４Ｃに示すようにガイドリング１２内の
合成樹脂板１４に水を介在させてウェーハ２を密着保持
させる。合成樹脂板１４とウェーハの裏面の間には水の
薄膜が形成されてシールされている状態になる。また、
合成樹脂板１４が被研磨ウェーハ２の大きさに対して±
２ｍｍの範囲内の大きさ、すなわち大きさがほとんど同
じであるとウェーハ２周縁の研磨だれを防止できる。
合成樹脂板１４に水を介在させてウェーハ２を密着保持
させる。合成樹脂板１４とウェーハの裏面の間には水の
薄膜が形成されてシールされている状態になる。また、
合成樹脂板１４が被研磨ウェーハ２の大きさに対して±
２ｍｍの範囲内の大きさ、すなわち大きさがほとんど同
じであるとウェーハ２周縁の研磨だれを防止できる。
【００３０】図４Ｄに示すように研磨用ウェーハホルダ
ー１０を下降させ、ウェーハ２を研磨布３が張られた研
磨盤４の上に所定の圧力で加圧し研磨を開始する。この
とき、ガイドリング１２も研磨布３に接触しておりウェ
ーハ２をリング内に保持する。なお、研磨方法の違いに
応じてウェーハホルダー１０は、研磨中に自回転、揺
動、公転運動などを付加してもよい。また、ウェーハホ
ルダーが下にあってもよい。
ー１０を下降させ、ウェーハ２を研磨布３が張られた研
磨盤４の上に所定の圧力で加圧し研磨を開始する。この
とき、ガイドリング１２も研磨布３に接触しておりウェ
ーハ２をリング内に保持する。なお、研磨方法の違いに
応じてウェーハホルダー１０は、研磨中に自回転、揺
動、公転運動などを付加してもよい。また、ウェーハホ
ルダーが下にあってもよい。
【００３１】ガイドリング１２の上下移動が研磨スラリ
ーの固着によって妨げられないように、枠部をエアーパ
ージやＯリングで研磨スラリーの侵入を防止してもよ
い。研磨が完了した後は、ウェーハ２をエアーの噴き出
しによりウェーハホルダー１０から引き離すことができ
る。なお、共摺りの頻度は、精度をチェックしながら、
適宜行うと良い。
ーの固着によって妨げられないように、枠部をエアーパ
ージやＯリングで研磨スラリーの侵入を防止してもよ
い。研磨が完了した後は、ウェーハ２をエアーの噴き出
しによりウェーハホルダー１０から引き離すことができ
る。なお、共摺りの頻度は、精度をチェックしながら、
適宜行うと良い。
【００３２】上述のこの発明による研磨方法は、合成樹
脂板１４の保持面を予め研磨することにより、当該保持
面と研磨布の平行平面の形成が可能で、この保持面にウ
ェーハを保持して研磨すると精度のよいウェーハが得ら
れる。水を介して保持面にウェーハが装着されるため、
研磨液が保持面とウェーハとの間に侵入せず、ウェーハ
裏面が研磨されることはない。また、ウェーハ裏面に酸
化膜などの保護膜が形成されるとさらに裏面の品質が向
上する。さらにこの保持面が合成樹脂でかつガイドリン
グの溝等が形成されているため、ウェーハ裏面の傷や研
磨面の凹みが発生しない利点がある。
脂板１４の保持面を予め研磨することにより、当該保持
面と研磨布の平行平面の形成が可能で、この保持面にウ
ェーハを保持して研磨すると精度のよいウェーハが得ら
れる。水を介して保持面にウェーハが装着されるため、
研磨液が保持面とウェーハとの間に侵入せず、ウェーハ
裏面が研磨されることはない。また、ウェーハ裏面に酸
化膜などの保護膜が形成されるとさらに裏面の品質が向
上する。さらにこの保持面が合成樹脂でかつガイドリン
グの溝等が形成されているため、ウェーハ裏面の傷や研
磨面の凹みが発生しない利点がある。
【００３３】
【実施例】種々サイズの半導体シリコンウェーハに対し
てコロイダルシリカを用いたメカノケミカル研磨を行う
に際し、ウェーハの装着を従来のワックス法、真空吸着
法、図１〜図３のこの発明による研磨用ウェーハホルダ
ーを用いた方法の５種類で行い、研磨後の各シリコンウ
ェーハの魔鏡像の印象を観察した。研磨条件は全て同一
にして、図２、図３の合成樹脂板を用いるもののみ予め
前述の共摺り研磨を施した。
てコロイダルシリカを用いたメカノケミカル研磨を行う
に際し、ウェーハの装着を従来のワックス法、真空吸着
法、図１〜図３のこの発明による研磨用ウェーハホルダ
ーを用いた方法の５種類で行い、研磨後の各シリコンウ
ェーハの魔鏡像の印象を観察した。研磨条件は全て同一
にして、図２、図３の合成樹脂板を用いるもののみ予め
前述の共摺り研磨を施した。
【００３４】研磨後の各シリコンウェーハの魔鏡像は、
ワックス法の場合は楕円状の多数の同心円模様が複数個
見られ、真空吸着法の場合は多数の同心円模様が見られ
たのに対して、この発明による研磨用ウェーハホルダー
を用いた方法のいずれの場合も、模様などが全く認めら
れなかった。
ワックス法の場合は楕円状の多数の同心円模様が複数個
見られ、真空吸着法の場合は多数の同心円模様が見られ
たのに対して、この発明による研磨用ウェーハホルダー
を用いた方法のいずれの場合も、模様などが全く認めら
れなかった。
【００３５】
【発明の効果】実施例に示すごとくこの発明方法を用い
れば、ウェーハの研磨精度を向上させて魔鏡像の印象を
改善することが可能となった。すなわち、研磨用ウェー
ハホルダーの被保持ウェーハの外周位置に、径方向にウ
ェーハを支持可能な１つのガイドリング又は複数の部材
から構成されるガイドリングを突入出可能に配設し、ま
たさらにガイドリング内に脱着可能な合成樹脂板を配置
した研磨用ウェーハホルダーを用いて、合成樹脂板を予
め研磨しておき前記ガイド内のウェーハを両者間に水を
介在させて密着保持させて研磨することにより、不要な
裏面側の研磨や傷をなくし、ウェーハ周辺の研磨だれを
発生させることなく、研磨後の高精度の平坦度を得るこ
とが可能で魔鏡像の印象が良いウェーハを得ることがで
きる。
れば、ウェーハの研磨精度を向上させて魔鏡像の印象を
改善することが可能となった。すなわち、研磨用ウェー
ハホルダーの被保持ウェーハの外周位置に、径方向にウ
ェーハを支持可能な１つのガイドリング又は複数の部材
から構成されるガイドリングを突入出可能に配設し、ま
たさらにガイドリング内に脱着可能な合成樹脂板を配置
した研磨用ウェーハホルダーを用いて、合成樹脂板を予
め研磨しておき前記ガイド内のウェーハを両者間に水を
介在させて密着保持させて研磨することにより、不要な
裏面側の研磨や傷をなくし、ウェーハ周辺の研磨だれを
発生させることなく、研磨後の高精度の平坦度を得るこ
とが可能で魔鏡像の印象が良いウェーハを得ることがで
きる。
【００３６】この発明によれば、ウェーハを保持する面
を予めこれを研磨した共摺り面としておくため、研磨中
に基板の面内に作用する力が均一になり、精度の良いウ
ェーハが得られ、研磨中は、ウェーハを真空吸着せずに
ホルダーのガイドでウェーハを保持するため、従来の真
空圧によるウェーハの変形がなくなり、研磨精度が良
く、魔鏡像の印象が良いウェーハを得ることが可能とな
る。
を予めこれを研磨した共摺り面としておくため、研磨中
に基板の面内に作用する力が均一になり、精度の良いウ
ェーハが得られ、研磨中は、ウェーハを真空吸着せずに
ホルダーのガイドでウェーハを保持するため、従来の真
空圧によるウェーハの変形がなくなり、研磨精度が良
く、魔鏡像の印象が良いウェーハを得ることが可能とな
る。
【図１】この発明による研磨用ウェーハホルダーの説明
図であり、Ａは縦断説明図、Ｂは下面説明図である。
図であり、Ａは縦断説明図、Ｂは下面説明図である。
【図２】この発明による他の研磨用ウェーハホルダーの
説明図であり、Ａ，Ｂともに縦断説明図である。
説明図であり、Ａ，Ｂともに縦断説明図である。
【図３】この発明による他の研磨用ウェーハホルダーの
説明図であり、Ａ，Ｂともに縦断説明図である。
説明図であり、Ａ，Ｂともに縦断説明図である。
【図４】Ａ〜Ｄはこの発明による研磨方法のフローを示
すもので、いずれも研磨用ウェーハホルダーの縦断説明
図である。
すもので、いずれも研磨用ウェーハホルダーの縦断説明
図である。
【図５】Ａ，Ｂは従来の研磨方法のフローを示すもの
で、いずれも研磨用ウェーハホルダーの縦断説明図であ
る。
で、いずれも研磨用ウェーハホルダーの縦断説明図であ
る。
【図６】従来の他の研磨用ウェーハホルダーの縦断説明
図である。
図である。
１ セラミック板 １ａ 通路孔 ２ ウェーハ ３ 研磨布 ４ 研磨盤 ５ キャリア ６ デバイス基板 ７ 定盤 ８ 研磨パッド ９ ガイドリング １０ ウェーハホルダー １１ 円周溝 １２ ガイドリング １２ａ 凹部 １３ 切り欠け部 １４ 合成樹脂板 １５，１６ 溝
Claims (6)
- 【請求項１】 研磨用ウェーハホルダーに保持させたウ
ェーハを研磨布に押圧させ研磨液を介して相対回転させ
て研磨する研磨方法において、研磨用ウェーハホルダー
の被研磨ウェーハ位置の外周部にその径方向にウェーハ
を支持可能な１つのガイドリング又は複数の部材から構
成されるガイドリングを突入出可能に配設した研磨用ウ
ェーハホルダーを用い、該ホルダーに液体を介在させて
被研磨ウェーハを密着保持させて研磨あるいはさらに移
送を行うウェーハの研磨方法。 - 【請求項２】 請求項１において、研磨用ウェーハホル
ダーの被研磨材位置に脱着可能な合成樹脂板を配置し
て、予めこれを研磨しておき、合成樹脂板に水を介在さ
せて被研磨ウェーハを密着保持させて研磨あるいはさら
に移送を行うウェーハの研磨方法。 - 【請求項３】 請求項１において、研磨用ウェーハホル
ダーに突入出可能に配設したガイドリングの内周面側
に、研磨時に被研磨ウェーハの周縁と当接しない位置に
凹部又は溝を形成したウェーハの研磨方法。 - 【請求項４】 研磨用ウェーハホルダーに保持させたウ
ェーハを研磨布に押圧させ研磨液を介して相対回転させ
て研磨する研磨方法に用いる研磨用ウェーハホルダーに
おいて、研磨用ウェーハホルダーの被研磨ウェーハ位置
に脱着可能な合成樹脂板を配置し、かつその外周部にウ
ェーハの径方向にこれを支持可能な１つのガイドリング
又は複数の部材から構成されるガイドリングを突入出可
能に配設した研磨用ウェーハホルダー。 - 【請求項５】 請求項４において、ガイドリングの内周
面側に、研磨時に被研磨ウェーハの周縁と当接しない位
置に凹部又は溝を形成した研磨用ウェーハホルダー。 - 【請求項６】 請求項４または請求項５において、合成
樹脂板が被研磨ウェーハの大きさに対して±２ｍｍの範
囲内の大きさである研磨用ウェーハホルダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36568097A JPH11188618A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | ウェーハの研磨方法と研磨用ウェーハホルダー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36568097A JPH11188618A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | ウェーハの研磨方法と研磨用ウェーハホルダー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11188618A true JPH11188618A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18484847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36568097A Pending JPH11188618A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | ウェーハの研磨方法と研磨用ウェーハホルダー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11188618A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008147646A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-26 | Applied Materials Inc | 保持リング及びキャリアリングを持つキャリアヘッド |
| JP2008279596A (ja) * | 2006-03-31 | 2008-11-20 | Ebara Corp | リテーナリング |
| WO2009102047A1 (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-20 | Ebara Corporation | Polishing apparatus |
| US8469776B2 (en) | 2006-11-22 | 2013-06-25 | Applied Materials, Inc. | Flexible membrane for carrier head |
| KR101472350B1 (ko) * | 2013-08-07 | 2014-12-12 | 주식회사 엘지실트론 | 웨이퍼 연마 장치 |
| WO2018081064A1 (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | Corning Incorporated | Methods and apparatus for securing an article |
| KR20190114106A (ko) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 에스케이실트론 주식회사 | 웨이퍼 연마장치 |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP36568097A patent/JPH11188618A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008279596A (ja) * | 2006-03-31 | 2008-11-20 | Ebara Corp | リテーナリング |
| JP2008147646A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-26 | Applied Materials Inc | 保持リング及びキャリアリングを持つキャリアヘッド |
| US8469776B2 (en) | 2006-11-22 | 2013-06-25 | Applied Materials, Inc. | Flexible membrane for carrier head |
| WO2009102047A1 (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-20 | Ebara Corporation | Polishing apparatus |
| JP2009190101A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Ebara Corp | 研磨装置 |
| US8357029B2 (en) | 2008-02-13 | 2013-01-22 | Ebara Corporation | Polishing apparatus |
| KR101472350B1 (ko) * | 2013-08-07 | 2014-12-12 | 주식회사 엘지실트론 | 웨이퍼 연마 장치 |
| WO2018081064A1 (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | Corning Incorporated | Methods and apparatus for securing an article |
| KR20190114106A (ko) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 에스케이실트론 주식회사 | 웨이퍼 연마장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20040721 |