TW202408728A - 雙面研磨方法 - Google Patents

Abstract

本發明是一種雙面研磨方法，其特徵在於，該雙面研磨方法包含：啟動階段，從研磨停止狀態逐漸提高研磨速率；主研磨步驟，在前述啟動階段之後實行雙面研磨；及，終止階段，從前述主研磨步驟逐漸降低研磨速率來返回前述研磨停止狀態；前述主研磨步驟包含以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟，將前述複數階段的子步驟的最終階段中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下來實行雙面研磨。藉此，能夠提供一種雙面研磨方法，其能夠以較高的生產性獲得奈米形貌良好的晶圓。

Description

雙面研磨方法

本發明有關一種晶圓的研磨方法，詳細而言，有關一種雙面研磨方法，其能夠獲得奈米形貌的水平度良好的晶圓。

一般而言，晶圓的研磨係實施由一次研磨、二次研磨、三次研磨、精研磨等所構成之2～4階段的多階段研磨。在多階段研磨中，隨著研磨的階段進展，謀求平坦度、奈米拓撲(奈米形貌)、表面粗糙度、霧度(Haze)等關於矽晶圓的表面形狀的品質的改善。

尤其，半導體晶圓要求表面的平坦化，其中尤其是被稱為奈米形貌之表面波紋成為問題。

所謂奈米形貌是波長比表面粗糙度更長之晶圓表面的週期性的波紋成分，波長為0.2～20mm，峰谷(Peak to Valley，PV)值為數十nm級。奈米形貌會影響元件製程中的產率，因此近年來減少奈米形貌之嘗試正在進展。因此，需要一種用以提升半導體晶圓的平坦度之技術。

專利文獻1中記載了一種藉由不同研磨速率的2階段以上的研磨步驟來對晶圓的表面進行化學機械研磨之方法，並且記載了藉由將加工餘量為0.3μm以上之研磨步驟中使用的研磨布的面內的厚度偏差(標準偏差)設為2.0μm以下，能夠改善由研磨布的厚度偏差引起的晶圓的表面的2mm□(平方)的位區內奈米形貌，能夠製造具有均勻的元件特性之半導體晶片。

又，專利文獻2和專利文獻3中記載了以下例子：採用變更每次的研磨條件來實行之多階段研磨作為矽晶圓的研磨，而且多階段研磨中採用了雙面研磨，其中在全部的研磨或除了精研磨以外的全部的研磨中使用雙面研磨裝置；並且專利文獻2和專利文獻3中記載了藉由以這樣的方式進行，能夠謀求矽晶圓的表面形狀的高品質化，而且能夠使電子電路進一步微細化。 [先前技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2021-082696號公報 專利文獻2：日本特開2010-103449號公報 專利文獻3：日本特開2010-131683號公報

[發明所欲解決的問題]

專利文獻1中為了藉由以不同研磨速率的2階段進行的化學機械研磨(CMP)來改善奈米形貌而著眼於研磨布的面內偏差，化學機械研磨(CMP)解決了因研磨布的狀態導致奈米形貌改變之問題。

另一方面，CMP前實施的雙面研磨(DSP)中實行包括奈米形貌等的改善在內的形狀的作成。也就是說，在DSP步驟中，實行對DSP步驟前的例如蝕刻的粗糙度和波紋等進行修正之研磨，尤其從長週期至短週期的波紋等亦改變。

因此，要改善奈米形貌的水平度，比起以CMP工序進行改善，在之前的雙面研磨(DSP)工序中作成的奈米形貌的水平度較重要，且在此工序中製成多小的奈米形貌的水平度很重要。

再者，一般而言，一次研磨中採用了使用雙面研磨裝置之雙面研磨，如專利文獻2所述，記載了在一次研磨、二次研磨、三次研磨等多階段研磨部分中使用雙面研磨裝置之例子。藉此，改善了晶圓背面的奈米拓撲、以及矽晶圓的表面粗糙度。但是需要以與一次研磨、二次研磨、三次研磨分別不同的步驟進行加工，而存在設備上的問題或生產性的問題。

本發明是為了解決上述問題而完成，其目的在於提供一種雙面研磨方法，其能夠以較高的生產性獲得奈米形貌良好的晶圓。 [解決問題的技術手段]

為了解決上述問題，本發明提供一種雙面研磨方法，其特徵在於， 該雙面研磨方法包含：啟動階段，從研磨停止狀態逐漸提高研磨速率；主研磨步驟，在前述啟動階段之後實行雙面研磨；及，終止階段，從前述主研磨步驟逐漸降低研磨速率來返回前述研磨停止狀態； 前述主研磨步驟包含以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟， 將前述複數階段的子步驟的最終階段中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下來實行雙面研磨。

根據這樣的本發明的雙面研磨方法，在主研磨步驟、亦即雙面研磨的工序中實行以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟，將最終階段的子步驟中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下，藉此能夠以較高的生產性改善短週期的波紋，其結果，能夠獲得奈米形貌良好的晶圓。

較佳是：在前述主研磨步驟中，實行3階段以上的子步驟作為前述複數階段的子步驟。

藉由實行3階段以上的子步驟，能夠確實地實行波紋和粗糙度的修正，其結果，能夠有效地達成奈米形貌的改善。

較佳是：將前述複數階段的子步驟的前述最終階段中的研磨速率設為0.2μm/分鐘以下來實行雙面研磨。

藉由以這樣的研磨速率實行最終階段中的雙面研磨，能夠獲得雙面研磨後的晶圓形狀、尤其是奈米形貌進一步良好的晶圓。

又，較佳是：使用蕭氏A硬度為70以上之發泡聚胺酯系的研磨布或不織布系的研磨布來實行雙面研磨。

藉由使用這樣的研磨布來實行雙面研磨，能夠穩定地獲得具有高品質的奈米形貌的水平度之雙面研磨晶圓。 [發明的功效]

如以上所述，若是本發明的雙面研磨方法，則能夠以較高的生產性獲得奈米形貌良好的晶圓。

如以上所述，尋求開發一種雙面研磨方法，其能夠以較高的生產性獲得奈米形貌良好的晶圓、尤其是短週期的波紋(2mm□的位區內奈米形貌)得到改善之晶圓。

因此，本發明提供一種方法，其在對蝕刻的粗糙度和波紋等進行修正的修正研磨為主要目的之雙面研磨工序(一般而言作為一次研磨工序實行)中，於其加工中改善奈米形貌的水平度。

一般而言在雙面研磨工序(一次研磨工序)中，研磨速率相對較快，為0.5～0.6μm/分鐘，並且在研磨加工餘量亦較多的狀態下實施。

在這樣的研磨中，長週期波紋(10mm□的位區內奈米形貌這樣的水平度)等得到相對較佳的改善，但是短週期的波紋(2mm□的位區內奈米形貌)的改善不充分。尤其難以穩定地製造顯示2mm□的位區內奈米形貌的良好水平度之晶圓。

本發明人針對上述問題反覆專心研究，結果發現藉由設為以下雙面研磨能夠以較高的生產性改善短週期的波紋：在主研磨步驟、亦即在雙面研磨中的啟動階段之後實行的主研磨步驟中，實行以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟，將最終階段的子步驟中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下，然後實行終止階段；從而完成本發明。

亦即，本發明是一種雙面研磨方法，其特徵在於， 該雙面研磨方法包含：啟動階段，從研磨停止狀態逐漸提高研磨速率；主研磨步驟，在前述啟動階段之後實行雙面研磨；及，終止階段，從前述主研磨步驟逐漸降低研磨速率來返回前述研磨停止狀態； 前述主研磨步驟包含以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟， 將前述複數階段的子步驟的最終階段中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下來實行雙面研磨。

以下，一邊參照圖式一邊詳細地說明本發明，但是本發明不限定於這些說明。

再者，作為本發明的雙面研磨方法中的研磨對象的晶圓典型地為矽晶圓。但是，研磨對象不限於矽晶圓，本發明亦能夠應用於其他晶圓的雙面研磨。

又，在本說明書，奈米形貌得到改善，意指達成減少晶圓中的奈米形貌。同樣，良好的奈米形貌、以及高品質和良好的奈米形貌的水平度意指晶圓的奈米形貌被減少至較理想的水平度之狀態。

首先，一邊參照圖1，一邊於下文中說明能夠在本發明的雙面研磨方法中使用的雙面研磨裝置的例子。但是能夠在本發明的雙面研磨方法中使用的雙面研磨裝置的形態並無特別限定，亦能夠使用圖1所示的雙面研磨裝置以外的裝置來實行本發明的雙面研磨方法。

圖1所示的雙面研磨裝置10具備下平台1、及上平台2。

下平台1在頂面安裝有研磨布1a。藉此，使下平台1的頂面成為研磨面。

上平台2在下平台1的上方且由支撐框架3可上下移動地支撐。上平台2藉由作為上下動機構的例如缸裝置4而能夠上下移動。

又，上平台2上形成有窗部2c。窗部2c是藉由將窗材2d嵌入設置於上平台2上的透孔來形成。又，透孔與窗材2d之間被由未圖示的橡膠製的密封材料密封。窗部2c較佳是直徑設為10～15mm左右。窗部2c能夠設置於上平台2上的其中一個位置、或上平台2的相同圓周上的複數個位置。

上平台2在底面安裝有研磨布2a。藉此，使上平台2的底面成為研磨面。

下平台1的底面配置有下平台驅動裝置1b。又，支撐框架3的頂面配置有上平台驅動裝置2b。下平台驅動裝置1b和上平台驅動裝置2b構成平台驅動裝置，以通過下平台1的中心和上平台2的中心之軸線5作為中心來旋轉驅動該平台驅動裝置上平台2和下平台1。下平台驅動裝置1b和上平台驅動裝置2b例如能夠包含馬達。又，下平台1的底面可由環狀的支撐軸承(未圖示)支撐。

例如圖1所示，上平台2和下平台1構成為向相互相反方向自轉。

雙面研磨裝置10進一步具備載具6，該載具6配置於下平台1與上平台2之間，具有保持晶圓W之透孔。

圖2中示出雙面研磨裝置能夠具備的載具的例子的概略平面圖。

如圖1和圖2所示，載具6位於太陽齒輪(內側銷齒輪、中心齒輪)7與內齒輪(外側銷齒輪)8之間，該太陽齒輪7配置於下平台1的中心，該內齒輪8位於外側。在圖2中，僅以圓形表示載具6、太陽齒輪7及內齒輪8，但是實際上是齒輪，載具6與太陽齒輪7相互囓合，載具6與內齒輪8相互囓合。

藉由太陽齒輪7和內齒輪8的旋轉來以自轉和公轉的方式旋轉驅動載具6。因此，太陽齒輪7和內齒輪8構成旋轉驅動載具6之載具驅動裝置。能夠藉由公知的機構來旋轉太陽齒輪7和內齒輪8。

各個載具6包含保持晶圓W之透孔6a。各載具6可如圖2所示具有1個透孔6a，亦可如圖3如示具有複數個透孔6a。但是，載具6的態樣不限定於所圖示的例子。

雙面研磨裝置10進一步具備漿料供給源9。圖1中概略地圖示了漿料供給源9，漿料供給源9能夠使用雙面研磨裝置中通常使用的任何漿料供給源。

雙面研磨裝置10中進一步配置有尺寸量測裝置11，該尺寸量測裝置11在被保持於載具6上的晶圓W於研磨中所通過的位置處測定晶圓W的厚度。尺寸量測裝置11例如是光學式的尺寸量測裝置，構成為通過被設置於上平台2的窗部2c來測定晶圓W的厚度。

雙面研磨裝置10進一步具備控制器12。在圖1所示的例子中，控制器12與尺寸量測裝置11、載具驅動裝置(太陽齒輪7和內齒輪8)及平台驅動裝置(下平台驅動裝置1b和上平台驅動裝置2b)電性連接。雖然未圖示，但控制器12亦與缸機構4電性連接。連接可以是無線，只要不會阻礙上平台2、下平台1及載具6的旋轉，則亦可以是有線。

控制器12構成為：從尺寸量測裝置11接收研磨中的晶圓W的厚度測定資訊，控制載具驅動裝置(太陽齒輪7和內齒輪8)、平台驅動裝置(下平台驅動裝置1b和上平台驅動裝置2b)、及缸裝置4的驅動，來調整對於晶圓W的研磨速率。

在本發明的雙面研磨方法中，例如使用這樣的雙面研磨裝置10，藉由雙面研磨來對矽等的晶圓進行加工，此時，在主研磨步驟中利用使研磨(加工)速率不同之2階段以上、亦即複數階段的子步驟進行雙面研磨。

再者，此處所述的利用使研磨速率不同之複數階段的子步驟進行雙面研磨，是指利用相同的雙面研磨裝置進行雙面研磨加工時，在雙面研磨穩定的階段(主研磨步驟)變更研磨速率來實行雙面研磨。也就是說，一般而言雙面研磨具有：啟動階段，從研磨停止狀態逐漸提高研磨速率；主研磨步驟，在啟動階段之後以固定研磨速率(研磨條件)實行雙面研磨作為主要的研磨；及，用以停止之終止階段，最後逐漸降低研磨速率來返回研磨停止狀態；但是本發明中的研磨速率的變更是在主研磨步驟中的加工時階段性地變更研磨速率，並非啟動階段或終止階段中的研磨速率。因此，本發明的雙面研磨方法包含啟動階段、在啟動階段之後的主研磨步驟、及在主研磨步驟之後的終止階段，該主研磨步驟包含以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟。

進一步，一般而言雙面研磨是以0.5μm/分鐘左右的研磨速率實施，但是在本發明中，將複數階段的子步驟的最終階段中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下。

依照本發明，在雙面研磨中的主研磨步驟中以多階段實施以不同研磨速率實行雙面研磨之子步驟，將最終階段中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下，藉此能夠以較高的生產性來達成短週期的波紋(2mm□的位區內奈米形貌)的改善。以下說明其理由。

作為用以解決上述問題的立足點，本發明人確認了雙面研磨的研磨速率與奈米形貌的水平度和研磨時間的關係。圖4中示出所確認的數據的例子。

圖4所示的數據表示在主研磨步驟中以不改變研磨速率的方式以固定的研磨速率實行了雙面研磨加工時的結果。由圖4可知，以往若降低研磨速率，則奈米形貌的水平度會變良好，但是存在有研磨時間延長(＝生產性下降)之問題。

因此，本發明人實行了以下試驗：採用多階段研磨作為主研磨步驟，在第1階段的子步驟中以高研磨速率研削必要的加工餘量的大部分，在第2階段以後的子步驟中設為低研磨速率，藉此實行粗糙度和波紋等修正研磨。藉此，本發明人發現了能夠大幅縮短研磨時間並且獲得高品質的奈米形貌之條件。該條件是如本發明所述在主研磨步驟中實行以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟，將複數階段的子步驟的最終階段中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下來實行雙面研磨。亦即，根據本發明的雙面研磨方法，能夠以較高的生產性獲得奈米形貌良好的晶圓。

再者，本發明中的奈米形貌是測定晶圓W的2mm□的位區內奈米形貌(99.95%閾值)。99.95%閾值是指累積確率為99.95%之奈米形貌值，將上位0.05%的奈米形貌除外時的最大值。

而且，對於依照本發明之雙面研磨後的晶圓，然後根據需要實行二次研磨，最終藉由實行精研磨(CMP研磨)來進行修整，藉此能夠製成非常良好的產品作為最終產品。

又，研磨速率的變更(加工中的變更)，一般而言能夠採用荷重改變及載具和平台速度的變更等。更具體而言，例如能夠藉由以下方式實行研磨速率的變更：利用從尺寸量測裝置11接收到晶圓W的厚度測定資訊之控制器12，來變更上平台2、下平台1、太陽齒輪7及內齒輪8的旋轉速度、以及由缸機構4產生的荷重。

再者，關於各子步驟中的雙面研磨中要改變研磨速率之基準，例如能夠設為要進行加工的晶圓W的加工餘量達到一定值以上時。

所謂加工餘量達到一定值以上時，表示藉由利用尺寸量測裝置11進行的厚度測定，來測定到完成了所設定的加工餘量的程度的研磨時。然後，將研磨速率變更為針對下一個子步驟設定的值。

各子步驟中的必要的最低加工餘量例如在比0.35μm/分鐘的研磨速率更快的研磨條件下能夠設定為2μm以上，在0.35μm/分鐘的研磨條件下能夠設定為2μm左右，在0.2μm/分鐘的研磨條件下能夠設定為1μm左右，在0.1μm/分鐘的研磨條件下能夠設定為0.5μm左右。

若在這樣的條件下，則能夠維持生產性，並且對短週期的波紋(2mm□的位區內奈米形貌)的水平度進一步良好的晶圓進行加工。

此時，較佳是：將主研磨步驟中的研磨速率按照每個子步驟從0.5μm/分鐘階段性地降低至0.1μm/分鐘。

特佳是：在以複數階段改變研磨速率的過程中，在第1階段的子步驟中用以往的0.5～0.6μm/分鐘左右的研磨速率開始加工，在第2階段以後的子步驟中為了改善較大的波紋和粗糙度之修正研磨之目的，設定成將研磨速率從0.35μm/分鐘設為0.1μm/分鐘左右之條件。

尤其，在主研磨步驟的最終階段，藉由設定成在將研磨速率設為進一步更慢至0.2μm/分鐘以下之狀態下加工餘量成為0.5μm以上且1μm以下這樣的條件，能夠對雙面研磨後的晶圓形狀、尤其是奈米形貌的水平度進一步良好的晶圓進行加工。

藉由以這樣的方式在作為雙面研磨的其中一工序的主研磨步驟中以多階段實施研磨速率的變更，在最終階段將研磨速率設為0.2μm/分鐘以下，將加工餘量設為0.5～1μm左右來加以實施，從而能夠實現進一步改善短週期的波紋(2mm□的位區內奈米形貌)。因此，較佳是將複數階段的子步驟的最終階段中的研磨速率設為0.2μm/分鐘以下來實行雙面研磨。複數階段的子步驟的最終階段中的研磨速率的下限並無特別限定，例如能夠設為0.1μm/分鐘。

特佳是：以3階段以上實施主研磨步驟中的研磨速率的變更。在第1階段的子步驟中為了確保加工餘量之目的而實行雙面研磨，在第2階段以後的子步驟中為了修正波紋和粗糙度之目的而在複數階段中進行雙面研磨，藉此能夠更有效地改善奈米形貌。複數階段的子步驟的階段數的上限並無特別限定，例如能夠設為4階段。

以3階段以上的方式改變研磨速率為特佳尚有其他理由。雖然以2階段變更研磨速率亦能夠獲得某種程度的效果，但是藉由分成數階段來降低研磨速率而非突然降低研磨速率，從而不易對研磨中的晶圓W施加負荷。由於施加負荷導致晶圓W的翹曲和變形、粗糙度有容易惡化的傾向。藉由將研磨速率的變更設為3階段以上、亦即實行3階段以上的子步驟作為主研磨步驟的複數階段的子步驟，從而能夠減輕此負荷，減少加工中的晶圓W的翹曲和變形，結果變得容易實行奈米形貌水平度的改善。

藉由設為這樣的條件，能夠有效率地製造2mm□的位區內奈米形貌為3nm以下的水平度的晶圓。

較佳是使用蕭氏A硬度為70以上的發泡聚胺酯系或不織布系的研磨布1a和2a來實行雙面研磨。發泡聚胺酯系或不織布系的研磨布1a和2a的蕭氏A硬度的上限並無特別限定，可以是蕭氏A硬度的上限的90。

藉由使用這樣的研磨布1a和2a來實行雙面研磨，從而能夠穩定地獲得具有高品質的奈米形貌的水平度之雙面研磨晶圓。

作為能夠在本發明的雙面研磨方法中使用的研磨劑，可列舉例如含有膠體二氧化矽(colloidal silica)之無機鹼性水溶液，但是不限定於該研磨劑。 [實施例]

以下，使用實施例及比較例來具體地說明本發明，但是本發明不限定於這些例子。

(共通條件) 作為雙面研磨裝置，使用具有如圖1所示的結構之四方向(four-way)方式的雙面研磨裝置。作為研磨布1a和2a，採用蕭氏A硬度為78的發泡聚胺酯墊。作為漿料，使用KOH基底的漿料，其含有二氧化矽磨粒，平均粒徑為35nm，磨粒濃度為1.0質量%，pH值為10.5。

雙面研磨加工對象設為主面的面方位為(100)且直徑為300mm之P型矽晶圓，同時對於合計5片的晶圓W實行雙面研磨加工。

在實施例中，藉由在加工過程中變更基於上平台2和下平台1與載具6的旋轉速度所計算出的相對自轉速度，來調整研磨速率。

又，在實施例1～4中，變更研磨速率之時機設為藉由尺寸量測裝置檢測到必要加工餘量程度的厚度改變時，來實施以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟。

對於雙面研磨加工後的晶圓W，以H ₄OH：H ₂O ₂：H ₂O＝1：1：15的條件實行SC-1清洗。

(比較例) 在比較例1中，將主研磨步驟中的研磨速率設為總是固定為0.5μm/分鐘，以10μm(雙面為10μm(單面為各5μm且合計為10μm))的加工餘量進行雙面研磨。

(實施例1) 在實施例1中，於主研磨步驟中依以下2階段實行雙面研磨：將研磨速率設為0.5μm/分鐘之第1階段的子步驟、及將研磨速率設為0.35μm/分鐘之第2階段的子步驟。

在實施例1中，如圖5所示，對晶圓W的表面101和背面102，於第1階段的子步驟中以0.5μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量101a和102a的合計量設為8μm來進行雙面研磨後，於第2階段(最終階段)的子步驟中以0.35μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量101b和102b的合計量設為2μm來進行雙面研磨，將總加工餘量設為與比較例相同的10μm。

(實施例2) 在實施例2中，於主研磨步驟中依以下2階段實行雙面研磨：將研磨速率設為0.5μm/分鐘之第1階段的子步驟、及將研磨速率設為0.2μm/分鐘之第2階段的子步驟。

在實施例2中，對晶圓W的表面101和背面102，於第1階段的子步驟中以0.5μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量101a和102a的合計量設為9μm來進行雙面研磨後，於第2階段(最終階段)的子步驟中以0.2μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量101b和102b的合計量設為1μm來進行雙面研磨。

(實施例3) 作為實施例3，於主研磨步驟中依以下3階段實行雙面研磨：將研磨速率設為0.5μm/分鐘之第1階段的子步驟、將研磨速率設為0.35μm/分鐘之第2階段的子步驟、及將研磨速率設為0.2μm/分鐘之第3階段的子步驟。

在實施例3中，設為以下條件：對晶圓W的表面101和背面102，於第1階段的子步驟中以0.5μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量101a和102a的合計量設為7μm來進行雙面研磨後，第2階段的子步驟中以0.35μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量101a和102a的合計量設為2μm來進行雙面研磨，進一步於第3階段(最終階段)的子步驟中以0.2μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量的合計量設為1μm來進行雙面研磨。

(實施例4) 作為實施例4，於主研磨步驟中依以下4階段實行雙面研磨：將研磨速率設為0.5μm/分鐘之第1階段的子步驟、將研磨速率設為0.35μm/分鐘之第2階段的子步驟、將研磨速率設為0.2μm/分鐘之第3階段的子步驟、及將研磨速率設為0.1μm/分鐘之第4階段的子步驟。

在實施例4中，設為以下條件：對晶圓W的表面101和背面102，於第1階段的子步驟中以0.5μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量101a和102a的合計量設為6.5μm來進行雙面研磨後，第2階段的子步驟中以0.35μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量101a和102a的合計量設為2μm來進行雙面研磨，進一步於第3階段的子步驟中以0.2μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量的合計量設為1μm來進行雙面研磨，此外，於第4階段(最終階段)的子步驟中以0.1μm/分鐘的研磨速率且將加工餘量的合計量設為0.5μm來進行雙面研磨。

(評估) 在實施例1～4的各條件下以整體設定10μm左右的加工餘量，階段性地改變研磨速率，來以各研磨速率實行上述加工餘量程度的研磨，然後實行一般的精研磨(單面研磨)後，測定所獲得的晶圓的奈米形貌。又，亦對於比較例中進行雙面研磨後的晶圓同樣地實行精研磨，精研磨後測定所獲得的晶圓的奈米形貌。

再者，用以下方式測定奈米形貌。製作顯示晶圓表面的凹凸的大小之地圖，然後藉由利用濾波將微米級的翹曲或波紋去除來實行平坦化。將濾波完成後的地圖分割成2mm□的位區，計算各位區的峰谷(Peak to Valley，PV)值。在此PV值之中累積機率為99.95%之PV值成為晶圓表面的奈米形貌值這樣的條件下進行測定。

圖6中示出比較例、以及實施例1～實施例4的奈米形貌。

由圖6所示的結果可知，相較於在主研磨步驟中以固定的研磨速率實施了雙面研磨之比較例，在主研磨步驟中以多階段實施以不同研磨速率進行的子步驟且將最終階段的子步驟中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下之實施例1～4中，即使是相同的加工餘量，亦觀察到奈米形貌的改善。

尤其，與比較例及實施例1和2相比，在實施例3和4中，確認到藉由將最終階段中的研磨速率設為0.2μm/分鐘以下且以3階段以上的子步驟實行雙面研磨，能夠獲得奈米形貌為3μm以下的非常良好的水平度的晶圓，能夠獲得很大的改善效果。

亦即，在實施例中，藉由將最終階段的子步驟的研磨速率設為更低的研磨速率且以3階段以上的子步驟實行雙面研磨，從而進一步改善了奈米形貌。

再者，由圖4所示的奈米形貌和研磨時間相對於研磨速率的關係可知，即使從雙面研磨開始(對整體)以例如固定0.1μm/分鐘進行研磨，仍獲得同樣的結果。也就是說，藉由降低研磨速率，亦會改善奈米形貌的水平度。然而，如果主研磨步驟的雙面研磨全部都以低研磨速率實行，則觀察到生產性顯著下降，因此像本發明這樣階段性降低研磨速率是有效的。

在本發明中，藉由在主研磨步驟中實施以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟，並將最終階段的子步驟中的設為研磨速率0.35μm/分鐘以下，能夠在不降低生產性的狀態下降低研磨速率，藉此使奈米形貌良好。

如此一來，本發明的雙面研磨方法的實施例能夠對短週期的波紋成分的奈米形貌大幅改善後的晶圓有效率且穩定地進行加工。

本說明書包括以下態樣。 [1] 一種雙面研磨方法，其特徵在於，該雙面研磨方法包含：啟動階段，從研磨停止狀態逐漸提高研磨速率；主研磨步驟，在前述啟動階段之後實行雙面研磨；及，終止階段，從前述主研磨步驟逐漸降低研磨速率來返回前述研磨停止狀態；前述主研磨步驟包含以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟，將前述複數階段的子步驟的最終階段中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下來實行雙面研磨。 [2] 如[1]所述之雙面研磨方法，其中，在前述主研磨步驟中，實行3階段以上的子步驟作為前述複數階段的子步驟。 [3] 如[1]或[2]所述之雙面研磨方法，其中，將前述複數階段的子步驟的前述最終階段中的研磨速率設為0.2μm/分鐘以下來實行雙面研磨。 [4] 如[1]～[3]中任一項所述之雙面研磨方法，其中，使用蕭氏A硬度為70以上之發泡聚胺酯系的研磨布或不織布系的研磨布來實行雙面研磨。

再者，本發明並不限定於上述實施形態。上述實施形態為例示，任何具有實質上與本發明的申請專利範圍所記載的技術思想相同的構成且發揮相同功效者，皆包含在本發明的技術範圍內。

1:下平台 1a,2a:研磨布 1b:下平台驅動裝置 2:上平台 2b:上平台驅動裝置 2c:窗部 2d:窗材 3:支撐框架 4:缸裝置 5:軸線 6:載具 6a:透孔 7:太陽齒輪 8:內齒輪 9:漿料供給源 10:雙面研磨裝置 11:尺寸量測裝置 12:控制器 101:表面 101a,101b,102a,102b:加工餘量 102:背面 W:晶圓

圖1是示出能夠在本發明的雙面研磨方法中使用的雙面研磨裝置的一例之概略圖。 圖2是示出圖1的雙面研磨裝置中的載具、中心齒輪及內齒輪的配置之概略圖。 圖3是示出能夠在本發明的雙面研磨方法中使用的載具的另一例之概略圖。 圖4是示出雙面研磨的研磨速率與奈米形貌和研磨時間的關係的例子之圖表。 圖5是示出實施例1中的晶圓的加工餘量之概略圖。 圖6是示出比較例、以及實施例1～實施例4的奈米形貌之圖表。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (5)

1. 一種雙面研磨方法，其特徵在於， 該雙面研磨方法包含：啟動階段，從研磨停止狀態逐漸提高研磨速率；主研磨步驟，在前述啟動階段之後實行雙面研磨；及，終止階段，從前述主研磨步驟逐漸降低研磨速率來返回前述研磨停止狀態； 前述主研磨步驟包含以不同研磨速率實行雙面研磨之複數階段的子步驟， 將前述複數階段的子步驟的最終階段中的研磨速率設為0.35μm/分鐘以下來實行雙面研磨。
2. 如請求項1所述之雙面研磨方法，其中，在前述主研磨步驟中，實行3階段以上的子步驟作為前述複數階段的子步驟。
3. 如請求項1所述之雙面研磨方法，其中，將前述複數階段的子步驟的前述最終階段中的研磨速率設為0.2μm/分鐘以下來實行雙面研磨。
4. 如請求項2所述之雙面研磨方法，其中，將前述複數階段的子步驟的前述最終階段中的研磨速率設為0.2μm/分鐘以下來實行雙面研磨。
5. 如請求項1～4中任一項所述之雙面研磨方法，其中，使用蕭氏A硬度為70以上之發泡聚胺酯系的研磨布或不織布系的研磨布來實行雙面研磨。

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