TW202233356A - 雙面研磨裝置及研磨布之修整方法 - Google Patents

雙面研磨裝置及研磨布之修整方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202233356A
TW202233356A TW110148816A TW110148816A TW202233356A TW 202233356 A TW202233356 A TW 202233356A TW 110148816 A TW110148816 A TW 110148816A TW 110148816 A TW110148816 A TW 110148816A TW 202233356 A TW202233356 A TW 202233356A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
dressing
polishing
pressure
double
trimming
Prior art date
Application number
TW110148816A
Other languages
English (en)
Inventor
佐佐木拓也
Original Assignee
日商信越半導體股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商信越半導體股份有限公司 filed Critical 日商信越半導體股份有限公司
Publication of TW202233356A publication Critical patent/TW202233356A/zh

Links

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
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double 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
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • 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)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

本發明為利用研磨布及研磨漿將半導體晶圓施以雙面研磨之雙面研磨裝置；於供給高壓清洗水的機械臂附設修整裝置，該修整裝置安裝有用於修整該研磨布的上側及下側整修頭；其特徵在於：該修整裝置，包含壓力調整機構，其可將該上側及下側整修頭以各自獨立的壓力加壓。藉此，能夠提供可藉由利用整修頭之修整將研磨布全體以均一的負載修整之雙面研磨裝置。

Description

雙面研磨裝置及研磨布之修整方法
本發明係關於半導體晶圓之雙面研磨裝置、及研磨布之修整方法。
隨著半導體電路線寬之微細化，對其基板即半導體晶圓（以下亦單稱作「晶圓」）要求的平坦度亦日趨嚴格。其等之中，在研磨大直徑晶圓時，取代習知的單面研磨，採用加工精度更良好的雙面研磨方式。
此處，於雙面研磨裝置中，有矽碎屑或漿液等滲入至研磨後之研磨布而成為研磨率降低、對晶圓的損傷之原因。因而，在研磨結束時噴射高壓清洗水，將研磨布內的矽碎屑或漿液等去除（專利文獻1）。
然而，僅藉由此一方式，無法完全去除研磨布內的矽碎屑或漿液等，故在研磨結束後，於卸下工件及載具後，將使鑽石在表面電沉積的修整板設置於裝置，以中心齒輪與內齒輪使修整板旋轉並使上平台、下平台旋轉，予以修整。
使用此修整板之修整方法，不僅裝置的生產力大幅滑落，修整前後的晶圓平坦度亦有所改變，致使晶圓品質惡化。
因而，藉由利用在供給高壓清洗水的機械臂安裝有用於修整研磨布的整修頭（conditioning head）之修整裝置（專利文獻2），而追求裝置的生產力改善、晶圓品質的穩定化。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平7-9340號公報 專利文獻2：日本特開2012-741號公報 專利文獻3：日本特開2000-237948號公報 專利文獻4：日本特開2015-30058號公報 專利文獻5：日本特開2017-64874號公報 專利文獻6：日本特開平10-217102號公報 專利文獻7：日本特開2002-52463號公報 專利文獻8：日本特開2004-142083號公報 專利文獻9：日本特開2010-82768號公報
[本發明所欲解決的問題]
然而，利用整修頭之修整方法的情況，取決於安裝有整修頭的機械臂之掃描精度、裝置的平台之旋轉精度，而無法對研磨布全體以均一的負載修整。
本發明係為了解決上述問題而提出，其目的在於提供可藉由利用整修頭之修整將研磨布全體以均一的負載修整之雙面研磨裝置、及可藉由利用整修頭之修整將研磨布全體以均一的負載修整之修整方法。 [解決問題之技術手段]
為了解決上述問題，本發明提供一種利用研磨布及研磨漿將半導體晶圓施以雙面研磨之雙面研磨裝置； 於供給高壓清洗水的機械臂附設修整裝置，該修整裝置安裝有用於修整該研磨布的上側及下側整修頭； 其特徵在於：該修整裝置，包含壓力調整機構，其可將該上側及下側整修頭以各自獨立的壓力加壓。
若為本發明之雙面研磨裝置，則藉由具備壓力調整機構，而可抑制取決於機械臂之掃描精度及裝置的平台之旋轉精度的表面壓力之差異，可將研磨布全體以均一的負載修整。
較佳態樣中，該修整裝置，更包含壓力感測器，其係用於測定對於該上側及下側整修頭各自施加的壓力； 該壓力調整機構，依據該壓力感測器之壓力測定結果，調整對於該上側及下側整修頭施加的壓力。
若為此等雙面研磨裝置，則可將研磨布全體更確實地以均一的負載修整。
此外，在本發明，提供一種利用研磨布及研磨漿將半導體晶圓施以雙面研磨之裝置中的研磨布之修整方法； 作為該雙面研磨裝置，使用於供給高壓清洗水的機械臂附設修整裝置之裝置，該修整裝置安裝有用於修整該研磨布的上側及下側整修頭； 其特徵在於： 利用壓力調整機構，將該上側及下側整修頭以各自獨立的壓力加壓，藉以往該研磨布推抵，並修整該研磨布。
若為本發明的研磨布之修整方法，則藉由利用壓力調整機構，而可抑制取決於機械臂之掃描精度及裝置的平台之旋轉精度的表面壓力之差異，並將研磨布全體以均一的負載修整。
較佳態樣中，作為該修整裝置，使用更包含壓力感測器者； 利用該壓力感測器，測定對於該上側及下側整修頭各自施加的壓力； 將對於該上側及下側整修頭各自施加的壓力，依據該壓力之測定結果，配合該雙面研磨裝置之安裝有該上側及下側整修頭的該機械臂之掃描精度、及平台之旋轉精度而調整，修整該研磨布。
若為此等研磨布之修整方法，則可將研磨布全體更確實地以均一的負載修整。 [本發明之效果]
如同上述，若為本發明之雙面研磨裝置，則可抑制取決於機械臂之掃描精度及裝置的平台之旋轉精度的表面壓力之差異，可將研磨布全體以均一的負載修整。
此外，若為本發明的研磨布之修整方法，則可抑制取決於機械臂之掃描精度及裝置的平台之旋轉精度的表面壓力之差異，並將研磨布全體以均一的負載修整。
如同上述，要求開發可藉由利用整修頭（conditioning head）之修整將研磨布全體以均一的負載修整之雙面研磨裝置、及可藉由利用整修頭之修整將研磨布全體以均一的負載修整之修整方法。
本案發明人等，針對上述問題屢次用心檢討之結果，於在供給高壓清洗水的機械臂附設修整裝置之雙面研磨裝置中，藉由使其可將上側及下側整修頭以各自獨立的壓力加壓，而可抑制取決於機械臂之掃描精度及裝置的平台之旋轉精度的表面壓力之差異，其結果，發現可將研磨布全體以均一的負載修整，進而完成本發明。
亦即，本發明為一種利用研磨布及研磨漿將半導體晶圓施以雙面研磨之雙面研磨裝置； 於供給高壓清洗水的機械臂附設修整裝置，該修整裝置安裝有用於修整該研磨布的上側及下側整修頭； 其特徵在於： 該修整裝置，包含壓力調整機構，其可將該上側及下側整修頭以各自獨立的壓力加壓。
此外，本發明為一種利用研磨布及研磨漿將半導體晶圓施以雙面研磨之裝置中的研磨布之修整方法； 作為該雙面研磨裝置，使用於供給高壓清洗水的機械臂附設修整裝置之裝置，該修整裝置安裝有用於修整該研磨布的上側及下側整修頭； 其特徵在於： 利用壓力調整機構，將該上側及下側整修頭以各自獨立的壓力加壓，藉以往該研磨布推抵，並修整該研磨布。
另，於上述專利文獻1及2以外，例如於專利文獻3～9中亦提出各種修整裝置或修整方法，但於任一文獻，皆未記載或揭露於在供給高壓清洗水的機械臂附設修整裝置之雙面研磨裝置中，可將上側及下側整修頭以各自獨立的壓力加壓之內容。
以下，針對本發明，參考圖式並詳細地予以說明，但本發明並未限定於此等形態。
圖1係顯示本發明之雙面研磨裝置的一例之概略立體圖。 如圖1所示，雙面研磨裝置1，具備上下對向設置之上平台2與下平台3；於上平台2及下平台3，分別貼附研磨布4a及4b。於載具5，設置用於保持半導體晶圓（例如矽晶圓）之保持孔6；載具5成為夾入上平台2及下平台3之間。此外，上平台2及下平台3，分別藉由上旋轉軸7及下旋轉軸8而旋轉。
在雙面研磨裝置1，於供給高壓清洗水的機械臂（清洗臂）9，附設修整裝置10。機械臂9，與迴旋軸9a連接。
圖2顯示雙面研磨裝置1與修整裝置10的關係。具體而言，其係從圖1的上平台2及下平台3之間觀察下平台3側時的概略俯視圖。上平台2及下平台3各自旋轉；修整裝置10，藉由使機械臂9以迴旋軸9a為軸地迴旋，而從上平台2及下平台3的內部往外部，或從外部往內部地實施研磨布4a及4b之修整（dressing、seasoning）的機構。
於圖3，顯示圖1所示之雙面研磨裝置1所具備的機械臂9及修整裝置10之概略側視圖。機械臂9，如同圖3所示，於前端具備高壓清洗水供給裝置13，從高壓清洗水噴出口13a往上下噴出高壓噴射水。
於機械臂9，安裝用於修整研磨布4a的上側整修頭（上平台側修整面）11a、及用於修整研磨布4b的下側整修頭（下平台側修整面）11b。
修整裝置10，具備壓力調整機構12a及12b，其等可將上側整修頭11a及下側整修頭11b以各自獨立的壓力加壓。在圖1～圖3所示之雙面研磨裝置1中，修整裝置10，具有作為壓力調整機構12a及12b的氣囊，成為可施行以此等氣囊進行之負載控制的修整器。自然，壓力調整機構，並未限定於此一形態，若為可在上側與下側各自獨立地調整壓力者即可。
接著，本發明之修整方法，可使用如同上述的本發明之雙面研磨裝置施行。施行研磨布4a及4b的研磨面之修整時，如圖1所示，修整裝置10，配置於上平台2與下平台3之間。使上平台2及下平台3旋轉，利用壓力調整機構12a及12b將上側整修頭11a及下側整修頭11b以各自獨立的壓力加壓，藉以推抵研磨布4a及4b，並修整研磨布4a及4b。
在圖1所示之雙面研磨裝置，可利用壓力調整機構12a及12b，將上側整修頭11a及下側整修頭11b以各自獨立的壓力加壓，故可抑制由於機械臂9之掃描精度及平台之旋轉精度而導致的上側整修頭11a及下側整修頭11b之往研磨布4a及4b各自的表面壓力之差異，並修整研磨布4a及4b。
本發明之雙面研磨裝置及修整方法，可進行各種變形。 圖4係本發明之雙面研磨裝置的另一例所具備的機械臂及修整裝置之概略側視圖。
圖4所示之修整裝置10，係從圖3所示之修整裝置10，進行如下變更：內建作為表面壓力測定機構的壓力感測器（測力傳感器, load cell）14，測定修整（dressing、seasoning）時之往上側整修頭11a及下側整修頭11b的表面壓力，可監測控制。
於此例中，藉由壓力感測器14施行壓力測定，依據壓力測定結果，藉由壓力調整機構12a及12b，調整往上側整修頭11a及下側整修頭11b的壓力。
在此等雙面研磨裝置，藉由測定壓力並使上側整修頭11a及下側整修頭11b掃描，而可評價負載之差異。依據此一測定結果（評價結果），可製作使藉由壓力調整機構12a及12b調整的壓力條件最佳化之配方，依據此配方而施行研磨布4a及4b之修整。其結果，藉由利用修整裝置10之修整，可將研磨布4a及4b全體更確實地以均一的負載修整。 ［實施例］
以下，利用實施例具體地說明本發明，但本發明並未限定於此等實施例。
（實施例） 在實施例，除了利用圖4所示之修整裝置以外，利用與圖1所示之雙面研磨裝置1同樣的雙面研磨裝置，以下述順序施行研磨布之修整。
對上側整修頭11a及下側整修頭11b施加一定之1kg的壓力，使上平台2與下平台3旋轉並將修整裝置從平台內側掃描至外側時，可觀察到如同圖5的壓力變動（表面壓力差異）。發明人認為，此等壓力變動係因2個因素而有所差異。其一係使修整裝置10移動的機械臂9之掃描精度。如圖5所示，從平台之內側至外側，有下平台3的壓力降低，上平台2的壓力上升之傾向。如圖6所示，發明人認為此係因機械臂9之位置隨著從內側前往外側而位置緩緩往上改變的緣故。相對於此，如圖7所示，藉由依照平台之位置，利用壓力調整機構12a及12b，各自獨立地調節往上側整修頭11a及下側整修頭11b的壓力（空氣壓力），變更上下的表面壓力，而改善對於研磨布4a及4b的表面壓力之差異。
接著，雖觀察到周期性的壓力之變動，但如圖8所示，發明人認為此係源自於上平台2及下平台3之旋轉精度。此次，由於觀察到上平台2的旋轉周期之變動，故有上平台2傾斜旋轉的可能。利用壓力調整機構12a及12b，配合上平台2之旋轉角度而調整此一傾斜，各自獨立地調節對上側整修頭11a及下側整修頭11b的壓力，結果可如同圖9地減少表面壓力之差異。
其等之結果，在實施例，可將研磨布4a及4b全體以均一的負載修整。
另，本發明並未限定於上述實施形態。上述實施形態僅為例示，和本發明之發明申請專利範圍所記載的技術思想實質上具有相同構成、達到相同作用效果者，皆包含於本發明之技術範圍。
1:雙面研磨裝置 2:上平台 3:下平台 4a,4b:研磨布 5:載具 6:保持孔 7:旋轉軸 9:機械臂(清洗臂) 9a:迴旋軸 10:修整裝置 11a:上側整修頭(上平台側修整面) 11b:下側整修頭(下平台側修整面) 12a,12b:壓力調整機構 13:高壓清洗水供給裝置 13a:高壓清洗水噴出口
圖1係顯示本發明之雙面研磨裝置的一例之概略立體圖。 圖2係圖1所示之雙面研磨裝置的一部分之概略俯視圖。 圖3係圖1所示之雙面研磨裝置所具備的機械臂及修整裝置之概略側視圖。 圖4係本發明之雙面研磨裝置的另一例所具備的機械臂及修整裝置之概略側視圖。 圖5係顯示實施例之調整往整修頭的壓力之前的壓力變動之圖。 圖6係說明整修頭的表面壓力差異之因素的一例之概略剖面圖。 圖7係顯示實施例之調整往上側及下側整修頭的壓力之後的壓力變動之圖。 圖8係說明整修頭的表面壓力差異之因素的另一例之概略剖面圖。 圖9係顯示實施例之進一步調整往上側及下側整修頭的壓力之後的壓力變動之圖。
9:機械臂(清洗臂)
10:修整裝置
11a:上側整修頭(上平台側修整面)
11b:下側整修頭(下平台側修整面)
12a,12b:壓力調整機構
13:高壓清洗水供給裝置
13a:高壓清洗水噴出口

Claims (4)

  1. 一種雙面研磨裝置，利用研磨布及研磨漿將半導體晶圓施以雙面研磨； 其特徵在於： 於供給高壓清洗水的機械臂附設修整裝置，該修整裝置安裝有用於修整該研磨布的上側及下側整修頭； 該修整裝置，包含壓力調整機構，其可將該上側及下側整修頭以各自獨立的壓力加壓。
  2. 如請求項1之雙面研磨裝置，其中， 該修整裝置，更包含壓力感測器，其係用於測定對於該上側及下側整修頭各自施加的壓力； 該壓力調整機構，依據該壓力感測器之壓力測定結果，調整對於該上側及下側整修頭施加的壓力。
  3. 一種研磨布之修整方法，其係利用研磨布及研磨漿對於半導體晶圓施以雙面研磨之裝置中的研磨布之修整方法； 作為該雙面研磨裝置，使用於供給高壓清洗水的機械臂附設修整裝置之裝置，該修整裝置安裝有用於修整該研磨布的上側及下側整修頭； 其特徵在於： 利用壓力調整機構，將該上側及下側整修頭以各自獨立的壓力加壓而推抵於該研磨布，以修整該研磨布。
  4. 如請求項3之研磨布之修整方法，其中， 作為該修整裝置，使用更包含壓力感測器者； 利用該壓力感測器，測定對於該上側及下側整修頭各自施加的壓力； 將對於該上側及下側整修頭各自施加的壓力，依據該壓力之測定結果，配合該雙面研磨裝置之安裝有該上側及下側整修頭的該機械臂之掃描精度、及平台之旋轉精度而調整，修整該研磨布。
TW110148816A 2021-02-25 2021-12-27 雙面研磨裝置及研磨布之修整方法 TW202233356A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021028483A JP2022129701A (ja) 2021-02-25 2021-02-25 両面研磨装置及び研磨布のドレッシング方法
JP2021-028483 2021-02-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202233356A true TW202233356A (zh) 2022-09-01

Family

ID=83048023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110148816A TW202233356A (zh) 2021-02-25 2021-12-27 雙面研磨裝置及研磨布之修整方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2022129701A (zh)
TW (1) TW202233356A (zh)
WO (1) WO2022181019A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115890473A (zh) * 2022-12-15 2023-04-04 西安奕斯伟材料科技有限公司 抛光设备及抛光垫检测方法
CN115972061A (zh) * 2022-12-15 2023-04-18 西安奕斯伟材料科技有限公司 抛光设备及抛光垫检测方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5306065B2 (ja) * 2009-06-04 2013-10-02 株式会社荏原製作所 ドレッシング装置およびドレッシング方法
JP6535529B2 (ja) * 2015-07-08 2019-06-26 不二越機械工業株式会社 両面研磨装置の研磨布のドレッシング装置およびドレッシング方法
JP7209344B2 (ja) * 2019-02-01 2023-01-20 スピードファム株式会社 両面研磨機用のドレッシング装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022129701A (ja) 2022-09-06
WO2022181019A1 (ja) 2022-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI806985B (zh) 研磨設備
TW202233356A (zh) 雙面研磨裝置及研磨布之修整方法
JP2023017278A (ja) 硬質ウェーハの研削方法
US6168506B1 (en) Apparatus for polishing using improved plate supports
KR100818683B1 (ko) 경면 면취 웨이퍼, 경면 면취용 연마 클로스 및 경면 면취연마장치 및 방법
US8398456B2 (en) Polishing method, polishing apparatus and method of monitoring a substrate
WO2016199333A1 (ja) ワークの加工装置
TW201436944A (zh) 使用於研磨裝置之研磨部材輪廓調整方法、及研磨裝置
JP2010064196A (ja) 基板研磨装置および基板研磨方法
US6569771B2 (en) Carrier head for chemical mechanical polishing
JP2011224680A (ja) 研磨方法及び研磨装置
KR20210100014A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
TWI739627B (zh) 晶圓的單面研磨方法、晶圓的製造方法及晶圓的單面研磨裝置
KR20160008550A (ko) 워크의 연마장치
TWI763765B (zh) 基板的研磨裝置及研磨方法
JP5699597B2 (ja) 両面研磨装置
TWI821480B (zh) 基板處理裝置及基板處理裝置中應部分研磨區域之限定方法
JP5257752B2 (ja) 研磨パッドのドレッシング方法
JP2000288908A (ja) 研磨装置及び研磨方法
JP5218892B2 (ja) 消耗材の評価方法
JP2018164052A (ja) ウェハ加工システム
JP2002187059A (ja) 研磨布のドレッシング方法、半導体ウェーハの研磨方法及び研磨装置
WO2022149346A1 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR20200079533A (ko) 기판 프로세싱 시스템을 위한 방법 및 평탄화된 멤브레인
JP5517741B2 (ja) 基板搬送方法