WO2008010357A1 - Support pour dispositif de polissage recto verso et dispositif de polissage recto verso et procédé de polissage recto verso utilisant le support - Google Patents

Support pour dispositif de polissage recto verso et dispositif de polissage recto verso et procédé de polissage recto verso utilisant le support Download PDF

Info

Publication number
WO2008010357A1
WO2008010357A1 PCT/JP2007/061339 JP2007061339W WO2008010357A1 WO 2008010357 A1 WO2008010357 A1 WO 2008010357A1 JP 2007061339 W JP2007061339 W JP 2007061339W WO 2008010357 A1 WO2008010357 A1 WO 2008010357A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carrier
side polishing
double
polishing
wafer
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/061339
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Isao Uchiyama
Original Assignee
Shin-Etsu Handotai Co., Ltd.
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 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. filed Critical Shin-Etsu Handotai Co., Ltd.
Priority to CN2007800270174A priority Critical patent/CN101489722B/zh
Priority to EP07744696.1A priority patent/EP2042267B1/en
Priority to US12/308,991 priority patent/US20090305615A1/en
Priority to KR1020097000959A priority patent/KR101493709B1/ko
Publication of WO2008010357A1 publication Critical patent/WO2008010357A1/ja

Links

Classifications

    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System 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
    • 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
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/28—Work carriers for double side lapping of plane surfaces

Definitions

  • a semiconductor wafer is held by a carrier when both surfaces of a semiconductor wafer are polished by polishing or the like.
  • This carrier is formed with a thickness smaller than that of the semiconductor wafer, and includes a wafer holding hole for holding the wafer at a predetermined position between the upper surface plate and the lower surface plate of the double-side polishing apparatus.
  • a semiconductor wafer is inserted and held in this wafer holding hole, and the upper and lower surfaces of the semiconductor wafer are sandwiched between polishing tools such as polishing cloths provided on the opposing surfaces of the upper and lower surface plates, and the polishing surface is filled with an abrasive. Polishing is performed while supplying.
  • the present invention provides a double-side polishing apparatus that is disposed between upper and lower surface plates to which a polishing cloth is attached and is sandwiched between the upper and lower surface plates during polishing.
  • a carrier for a double-side polishing apparatus in which a holding hole for holding a semiconductor wafer is formed, wherein the material of the carrier is titanium, and the surface roughness of the titanium carrier is Ra of 0.14 m or more.
  • a carrier for a double-side polishing apparatus is provided.
  • the surface roughness Ra is 0.32 ⁇ m or more! /.
  • the surface roughness of the carrier is Ra or more than 0.32 m, it is possible to produce a high-quality wafer having a high flatness with a reduced outer sag.
  • the carrier preferably has grooves on the front and back surfaces thereof so that the carrier outer peripheral force also reaches the holding hole.
  • the polishing liquid is supplied to the semiconductor wafer through the groove during polishing.
  • the resistance that the outer peripheral portion of the woofer is subjected to during polishing is alleviated, and the sagging of the outer periphery can be further reduced.
  • the polishing cloth can be sharpened during polishing by the grooves, the frequency of sharpening the polishing cloth using a ceramic plate or the like can be further reduced.
  • the groove pattern may be a grid pattern or a radial pattern.
  • the groove pattern is a grid pattern or a radial pattern, so that the polishing liquid can be supplied easily and reliably to the semiconductor wafer during polishing.
  • the carrier life is increased. High quality wafers with high flatness with reduced contamination and peripheral sag can be produced.
  • the polishing cloth can be sharpened on the carrier surface during polishing. Therefore, it is possible to reduce the frequency of sharpening of the polishing cloth using a ceramic plate or the like, reduce the cost, and efficiently polish both sides of the semiconductor wafer.
  • FIG. 7 shows measurement results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.
  • FIG. 9 shows measurement results of Example 8 and Comparative Example 3.
  • Examples of conventional carriers for double-side polishing apparatuses include those made of metal such as stainless steel and those obtained by depositing ceramic cannons on the surface of a metal plate.
  • these carriers when these carriers are used, only the outer peripheral portion of the semiconductor wafer held by the carrier is excessively polished during polishing, and the outer peripheral sag is generated, or vapor deposited particles fall off and scratches are generated on the wafer surface. As a result, there was a problem that the quality of the semiconductor wafer deteriorated.
  • a high-quality wafer having high flatness with reduced outer peripheral sag can be produced.
  • the polishing cloth can be sharpened on the carrier surface during polishing, the frequency of sharpening of the polishing cloth using a ceramic plate or the like can be reduced and polishing can be performed efficiently.
  • this carrier is made by roughening the carrier surface itself without vaporizing the gunshot particles, the gunballs may fall off and cause scratches on the wafer surface.
  • the material is titanium, it does not cause contamination that has a long life and affects wafer quality such as iron.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an example of a double-side polishing apparatus provided with the carrier for double-side polishing apparatus of the present invention
  • FIG. 2 is an internal structural view of the double-side polishing apparatus in plan view.
  • the present invention relates to improvement of a carrier for holding a semiconductor wafer in a double-side polishing apparatus for simultaneously polishing both surfaces of a semiconductor wafer.
  • a double-side polishing apparatus for simultaneously polishing both surfaces of a semiconductor wafer.
  • a double-side polishing apparatus 11 provided with a carrier 10 for double-side polishing apparatus of the present invention includes a lower surface plate 12 and an upper surface plate 13 provided in a relative vertical direction.
  • a polishing cloth 14 is affixed to each of the facing surfaces.
  • a sun gear 15 is provided at the center between the upper surface plate 13 and the lower surface plate 12, and an internal gear 16 is provided at the peripheral portion.
  • the semiconductor wafer W is held in the holding hole 17 of the carrier 10 and is sandwiched between the upper surface plate 13 and the lower surface plate 12.
  • the teeth of the sun gear 15 and the internal gear 16 are meshed with the outer peripheral teeth of the carrier 10, and as the upper surface plate 13 and the lower surface plate 12 are rotated by a drive source (not shown), the carrier is rotated.
  • the rear 10 revolves around the sun gear 15 while rotating.
  • the semiconductor wafer W is held in the holding hole 17 of the carrier 10, and both surfaces are simultaneously polished by the upper and lower polishing cloths 14.
  • the polishing liquid is also supplied with a nozzle force (not shown).
  • the carrier 10 for a double-side polishing apparatus of the present invention disposed in the double-side polishing apparatus 11 will be described below.
  • the carrier 10 of the present invention is made of titanium.
  • the carrier 10 has a hardness higher than that of a conventional SUS material coated with a resin, and has no impurities such as Fe and Ni. For this reason, scratches and breakage are reduced, the carrier life is extended, and the cost can be suppressed. It is also possible to suppress metal contamination, which is a problem of semiconductor wafers W.
  • the hardness of SUS which is the material of the conventional carrier, is 420 Hv
  • the hardness of Ti which is the material of the carrier 10 of the present invention, is 220 Hv. Therefore, it was previously thought that Ti could not be used as a carrier material with a lower hardness than SUS.
  • the material exposed to the SUS material causes fatal metal contamination of the semiconductor wafer W.
  • it is essential to apply a resin coating to the SUS material to suppress metal contamination. is there.
  • the surface of the carrier 10 of the present invention made of titanium is harder than the conventional carrier whose surface is covered with grease. Therefore, the life is long.
  • the carrier 10 of the present invention is characterized in that the surface roughness Ra is 0.14 ⁇ m or more.
  • the present inventor has found that the surface roughness of the carrier must be at least 0.14 / z m Ra in order to obtain a wafer with reduced peripheral sag by performing the following experiment.
  • a double-side polishing apparatus 11 shown in FIGS. 1 and 2 was prepared.
  • the front and back surfaces were roughened with diamond pellets in advance.
  • the surface roughness of the carrier was measured using Mitutoyo Surf Test SJ-201P and evaluated based on JIS B0601-1994.
  • double-side polishing was performed as follows.

Description

明 細 書
両面研磨装置用キャリア及びこれを用いた両面研磨装置並びに両面研 磨方法
技術分野
[0001] 本発明は、両面研磨装置において、半導体ゥ ーハを研磨する際に半導体ゥ ー ハを保持する両面研磨装置用キャリアに関する。 背景技術
[0002] 従来、半導体ゥ ーハの両面をポリツシング等で研磨する際、キャリアによって半導 体ゥエーハを保持している。このキャリアは、半導体ゥエーハより薄い厚みに形成され 、両面研磨装置の上定盤と下定盤の間の所定位置にゥエーハを保持するためのゥェ ーハ保持孔を備えて 、る。このゥエーハ保持孔に半導体ゥエーハが挿入されて保持 され、上定盤と下定盤の対向面に設けられた研磨布等の研磨具で半導体ゥ ーハ の上下面が挟み込まれ、研磨面に研磨剤を供給しながら研磨が行われる。
[0003] このように両面研磨を行う場合、半導体ゥ ーハの外周部分に圧力が集中すること 、研磨スラリーや研磨布の粘弾性の影響等により、半導体ゥエーハの外周部のみが 過剰に研磨されて外周ダレが生じる。この外周ダレがゥエーハの平坦度を悪ィ匕させて しまうという問題があった。
[0004] このような外周ダレを低減する方法として、第 1次両面研磨工程で生じた外周ダレを 修正する第 2次両面研磨工程を行う方法が開示されている（特開 2005— 158798号 公報参照)。
しかし、この方法では外周ダレを修正する第 2次両面研磨工程を行うことで工程が 増えるという欠点があり、より簡便に外周ダレを低減する両面研磨方法が求められて いた。
[0005] また、従来ゥエーハの研磨においては、安定した研磨特性を得るために、セラミック プレートなどを用いて研磨布表面の目立てを行っている。しかし、上記両面研磨にお いては、被カ卩ェ物のゥエーハだけでなぐキャリアも研磨布と接触しているため、研磨 布表面の目立ての効果が長続きせず、頻繁にセラミックプレート等を用いて研磨布 表面の目立てを行わなければならないという問題があった。
さらに、キャリア自体のライフも短ぐコスト高となるという問題もあった。
発明の開示
[0006] そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、半導体ゥヱーハの両 面研磨の際に、ゥヱーハ外周ダレが低減された高い平坦度を有する高品質のゥエー ハを安定して効率よく低コストで生産することを可能とする両面研磨装置用キャリア、 及びこれを用いた両面研磨装置並びに両面研磨方法を提供することを目的とする。
[0007] 上記課題を解決するために、本発明は、両面研磨装置において、研磨布が貼付さ れた上下定盤の間に配設され、研磨の際に前記上下定盤の間に挟まれた半導体ゥ エーハを保持するための保持孔が形成された両面研磨装置用キャリアであって、該 キャリアの材質はチタンであり、該チタン製キャリアの表面粗さが Raで 0. 14 m以上 であることを特徴とする両面研磨装置用キャリアを提供する。
[0008] このように、キャリアの材質がチタンであれば、榭脂に比べて硬度が高く研磨時の磨 耗も小さいためキャリアライフが向上する。また、チタン自体はシリコン等の半導体ゥ エーハ中の拡散係数が小さぐ不純物として問題となりにくいし、チタン中には Feなど の拡散係数の大き 、金属不純物が存在しな!、ので、半導体ゥエーハへの金属不純 物の汚染が抑えられる。さらに、このような表面粗さが Raで 0. 14 m以上であるチタ ン製キャリアを用いれば、外周ダレが低減された高い平坦度を有する高品質のゥェ ーハを安定して効率よく生産することができる。さらに、研磨中にキャリア表面で研磨 布の目立ても行うことができるので、セラミックプレート等を用いた研磨布の目立ての 頻度を低減することができ、効率的に研磨を行うことができる。
[0009] このとき、前記表面粗さが Raで 0. 32 μ m以上であることが好まし!/、。
キャリアの表面粗さが Raで 0. 32 m以上であれば、外周ダレがより低減された高 い平坦度を有する高品質のゥエーハを生産することができる。
[0010] そして、前記キャリアは、その表裏面にキャリア外周側力も前記保持孔に至る溝を 有することが好ましい。 [0011] このように、キャリアが、その表裏面にキャリア外周側力 前記保持孔に至る溝を有 するものであれば、研磨時に研磨液が溝を通って半導体ゥ ーハへ供給されるため 、ゥヱーハ外周部が研磨時に受ける抵抗が緩和され、さらに外周ダレを低減すること ができる。また、溝により研磨中に研磨布の目立ても行うことができるので、セラミック プレート等を用いた研磨布の目立ての頻度をさらに低減することができる。
[0012] また、前記溝のパターンを碁盤目状または放射状とすることができる。
このように、溝のパターンとしては碁盤目状または放射状とすることで、容易かつ確 実に研磨時の半導体ゥ ーハへ研磨液を供給することができる。
[0013] そして、少なくとも、前記本発明の両面研磨装置用キャリアを具備した両面研磨装 置であれば、キャリアの材質がチタンであることによりライフが長く半導体ゥエーハへ の金属不純物の汚染が抑えられるとともに、外周ダレが低減された高い平坦度を有 する高品質のゥ ーハを生産することができる。さらに、研磨中にキャリア表面で研磨 布の目立ても行うことができるので、セラミックプレート等を用いた研磨布の目立ての 頻度を低減することができ、装置の稼働率が著しく向上する。
[0014] また、半導体ゥ ーハを両面研磨する方法であって、研磨布が貼付された上下定 盤の間に前記キャリアを配設し、該キャリアに形成された保持孔に半導体ゥエーハを 保持して、前記上下定盤の間に挟み込んで両面研磨する方法が提供される。
[0015] このように、前記本発明の両面研磨装置用キャリアの保持孔に半導体ゥエーハを保 持して、上下定盤の間に挟み込んで両面研磨すれば、キャリアのライフが長ぐ金属 不純物による汚染および外周ダレが低減された高い平坦度を有する高品質のゥエー ハを生産することができる。さらに、研磨中にキャリア表面で研磨布の目立ても行うこ とができる。従って、セラミックプレート等を用いた研磨布の目立ての頻度を低減する ことができ、コストを低減し、効率良く半導体ゥエーハを両面研磨することが可能であ る。
[0016] 以上説明したように、本発明によれば、材質がチタンであることにより、ライフが向上 した、金属不純物による汚染を起こしにくい両面研磨装置用キャリアが提供され、こ のキャリアを用いることで金属不純物による汚染および外周ダレが低減された高い平 坦度を有する高品質のゥエーハを安定して効率よく生産することができる。さらに、研 磨中にキャリア表面で研磨布の目立ても行うことができるので、セラミックプレート等を 用いた研磨布の目立ての頻度を低減することができる。従って、コストを低減し、効率 良く半導体ゥエーハを両面研磨することが可能である。 図面の簡単な説明
[0017] [図 1]本発明の両面装置用キャリアを具備した両面研磨装置の一例を示した縦断面 図である。
[図 2]平面視による両面研磨装置の内部構造図である。
[図 3]外周ダレ量の測定位置を示した概略図である。
[図 4]実験の測定結果である。
[図 5]実験の測定結果である。
[図 6]本発明の両面研磨装置用キャリア表裏面の溝のパターンの一例である、 (a)碁 盤目状、（b)放射状。
[図 7]実施例 1、 2および比較例 1、 2の測定結果である。
[図 8]実施例 3〜7の測定結果である。
[図 9]実施例 8、比較例 3の測定結果である。
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下では、本発明の実施の形態について説明する力 本発明はこれに限定される ものではない。
従来の両面研磨装置用キャリアには、例えばステンレス等の金属製のものや金属 板の表面にセラミック砲粒を蒸着したもの等がある。しかし、これらのキャリアを使用し た場合、研磨時においてその保持する半導体ゥヱーハの外周部のみが過剰に研磨 されて外周ダレが生じたり、蒸着した砲粒が脱落してゥエーハ表面にスクラッチが発 生したりすることで、半導体ゥ ーハの品質が低下するという問題があった。
[0019] また、両面研磨にお!、ては、研磨布表面の目立ての効果が長続きせず、頻繁にセ ラミックプレート等を用いて研磨布表面の目立てを行わなければならないという問題 かあつた。
[0020] そこで本発明者は、鋭意実験を行った結果、両面研磨装置用キャリアであって、キ ャリアの材質がチタンであり、該チタン製キャリアの表面粗さが Raで 0. 14 m以上で あれば上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。
[0021] すなわち、このような両面研磨装置用キャリアを用いて両面研磨を行えば、外周ダ レが低減された高い平坦度を有する高品質のゥエーハを生産することができる。さら に、研磨中にキャリア表面で研磨布の目立ても行うことができるので、セラミックプレー ト等を用いた研磨布の目立ての頻度を低減して、効率的に研磨を行うことができる。 また、このキャリアは、砲粒を蒸着せずキャリア表面自体を粗くしたものであるので、 砲粒が脱落してゥエーハ表面にスクラッチを発生させることもな 、。さらに材質がチタ ンであるため、ライフが長く鉄等のゥエーハ品質に影響を及ぼすような汚染を生じさ せない。
[0022] 以下では、本発明の実施の形態について図を用いて説明をする。
ここで、図 1は本発明の両面研磨装置用キャリアを具備した両面研磨装置の一例の 縦断面図、図 2は平面視による両面研磨装置の内部構造図である。
[0023] 本発明は、半導体ゥ ーハの両面を同時に研磨する両面研磨装置において、半導 体ゥ ーハを保持するキャリアの改良に関するものであり、まず両面研磨装置の概要 について図 1及び図 2を用いて説明する。
[0024] 本発明の両面研磨装置用キャリア 10を具備した両面研磨装置 11は、上下に相対 向して設けられた下定盤 12と上定盤 13を備えており、各定盤 12、 13の対向面側に は、それぞれ研磨布 14が貼付されている。そして上定盤 13と下定盤 12の間の中心 部にはサンギヤ 15が、周縁部にはインターナルギヤ 16が設けられている。半導体ゥ エーハ Wはキャリア 10の保持孔 17に保持され、上定盤 13と下定盤 12の間に挟まれ ている。
[0025] サンギヤ 15及びインターナルギヤ 16の各歯部にはキャリア 10の外周歯が嚙合して おり、上定盤 13及び下定盤 12が不図示の駆動源によって回転されるのに伴い、キヤ リア 10は自転しつつサンギヤ 15の周りを公転する。このとき半導体ゥエーハ Wはキヤ リア 10の保持孔 17で保持されており、上下の研磨布 14により両面を同時に研磨され る。研磨時には、不図示のノズル力も研磨液が供給される。
[0026] なお、図 2では各キャリアがそれぞれ 1枚のゥエーハを保持して研磨を行っているが 、複数の保持孔を有するキャリアを用いて、各キャリア内に複数枚のゥエーハを保持 して研磨を行ってもよい。
[0027] ここで、上記両面研磨装置 11に配設される本発明の両面研磨装置用キャリア 10に ついて、以下に説明する。
本発明のキャリア 10は、材質がチタンであり、例えば従来の SUS材に榭脂コーティ ングを施したものよりも硬度が高ぐかつ、 Feや Niなどの拡散係数の大きな不純物が 存在しない。このため、傷や破損等が低減されてキャリアライフが長くなり、コストを抑 えることができる。また、半導体ゥエーハ Wの問題となる金属の汚染を抑制することが 可能である。
[0028] 従来のキャリアの材質である SUSの硬度は 420Hvであり、本発明のキャリア 10の 材質である Tiの硬度は 220Hvである。従って、従来は Tiは SUSに比べて硬度が低 ぐキャリアの材質として使用できないものと考えられていた。しかし、上述したように S US材むき出しのものでは半導体ゥ ーハ Wへの致命的な金属汚染が生じ、実際に は金属汚染を抑制するために SUS材に榭脂コーティングを施すことが必須である。 このため、材質がチタンである本発明のキャリア 10の表面は、表面が榭脂で覆われ ている従来のキャリアよりも硬い。従って、ライフも長いものとなる。
[0029] さらに本発明のキャリア 10は、表面粗さが Raで 0. 14 μ m以上であることを特徴と する。本発明者は下記の実験を行うことで、外周ダレが低減されたゥエーハを得るた めには、キャリアの表面粗さが Raで 0. 14 /z m以上でなければならないことを見出し た。
[0030] (実験）
両面研磨装置用キャリアとして、複数のチタン製キャリアの表裏面を番手の異なる ダイヤモンドペレットで粗して、それぞれ異なる表面粗さを有するキャリアを用意した。 各キャリアの表面粗さは Mitutoyo製のサーフテスト SJ— 201Pを用いて測定し、 JI S B0601—1994に基づき評価を行った。
[0031] 上記各キャリアを両面研磨装置に配設し、研磨布のドレッシングを行った後、直径 3 00mmのシリコンゥエーハの両面研磨を行った。すなわち、保持孔を 1つ有するチタ ン製キャリア 5枚にエッチング済みシリコンゥエーハをそれぞれ 1枚セットし、上定盤は 時計廻り方向に、下定盤は反時計廻り方向にそれぞれ回転数を 20rpm、荷重を 25 OgZcm2とし、研磨液としてコロイダルシリカを含有するアルカリ溶液を用いて研磨を 行った。
[0032] 研磨後のゥ ーハの外周ダレ量を測定した。黒田精工製ゥ ーハ形状評価装置を 用いて、図 3に示すようにゥヱーハエッヂより 30mmの位置から外周ダレが始まる位 置までの間を基準面として、ゥエーハエッヂより lmm位置と 3mm位置とのゥエーハ形 状の差を外周ダレ量として測定した。測定結果を下記表 1、図 4、図 5に示す。
[0033] [表 1]
Figure imgf000008_0001
[0034] 表 1、図 4、図 5から明らかなように、キャリア表面の粗さを Raで 0. 14 m以上とす る事で、外周ダレ量が顕著に改善され、外周ダレが少ない高平坦度のゥヱーハを得 ることができることがわ力つた。さら〖こ、キャリア表面の粗さを Raで 0. 32 /z m以上とす る事で、外周ダレをより低減できることもわ力つた。
[0035] なお、この実験ではキャリア表裏面を粗してもキャリアの変形や破損は発生せず、キ ャリア表裏面を粗す処理を行わない無処理のチタン製キャリアと同等のライフまで使 用でき、平坦度以外のゥ ーハ品質について無処理のキャリアと何ら差異は認めら れなかった。
ただし、キャリア表面の粗さが大きくなりすぎると、キャリアの変形や破損が発生しや すくなり、キャリアのライフが短くなると考えられる。従って、たとえば表面の粗さを Ra で 10 m以下とするのが望ましい。
[0036] さらに、キャリア表裏面を粗すことにより研磨中に研磨布の目立ても行うことができる ことがわかった。従来は 10バッチに 1回行っていたドレッシングを、 40バッチに 1回の 頻度で実施することで同様の効果を得る事ができるようになった。 [0037] このように、表面粗さが Raで 0. 14 μ m以上であるチタン製キャリア、より好ましくは 表面粗さが Raで 0. 32 /z m以上であるチタン製キャリアは、キャリアライフが長ぐこの キャリアを用いて両面研磨を行えば、金属汚染および外周ダレが低減された高い平 坦度を有する高品質のゥエーハを安定して効率的に低コストで生産することができる 。さらに、研磨中にキャリア表面で研磨布の目立ても行うことができるので、セラミック プレート等を用いた研磨布の目立ての頻度を低減して、装置の稼働率を著しく向上 することができる。
[0038] さらに、本発明のキャリアは、その表裏面にキャリア外周側力 前記保持孔に至る 溝を有することが好ましい。キャリアがこのような溝を有することで、研磨時に研磨液 が溝を通って半導体ゥ ーハへ供給されるため、ゥ ーハ外周部が研磨時に受ける 抵抗が緩和され、さらに外周ダレを低減することができる。また、溝により研磨中に研 磨布の目立ても行うことができるので、セラミックプレート等を用いた研磨布の目立て の頻度をさらに低減することができる。
[0039] 上記溝のパターンは特に限定されないが、たとえば図 6 (a)に示す碁盤目状、また は図 6 (b)に示す放射状の溝 18、あるいは横じまや縦じま等のパターンであってもよ い。
溝 18のサイズも特に限定されないが、たとえば幅 l〜2mm、深さ 2〜6 /ζ πιとするこ とがでさる。
[0040] なお、上記では遊星式の両面研磨装置のキャリアを例として述べてきた力 本発明 の両面研磨装置用キャリアは遊星式に限定されず、揺動式の両面研磨装置のキヤリ ァに採用しても有効である。
[0041] このような本発明の両面研磨装置用キャリア 10を具備した両面研磨装置 11であれ ば、金属汚染が低減され外周のダレが少な 、高平坦度のゥエーハを得ることができる 。さらに、研磨中にキャリア表面で研磨布の目立ても行うことができるので、研磨布の 目立ての頻度を低減して、装置の稼働率を著しく向上することができる。また、キヤリ ァライフが長いため、コストを低減することができる。
[0042] そして、上記本発明の両面研磨装置用キャリア 10を両面研磨装置 11の研磨布 14 が貼付された上下定盤 12、 13の間に配設し、保持孔 17で半導体ゥエーハ Wを保持 して上下定盤 12、 13の間に挟み込み、研磨液を供給しつつゥエーハ Wを両面研磨 することができる。
[0043] このような方法を用いて両面研磨を行えば、金属汚染が抑制され外周のダレが少 ない高平坦度のゥ ーハを安定して効率的に得ることができる。さらに、研磨中にキ ャリア表面で研磨布の目立ても行うことができるので、研磨布の目立ての頻度を低減 して、効率的に研磨を行うことができる。しかも、チタン製キャリアの表面自体が所定 の粗さを有するようにしているので、キャリア表面力も砲粒等の被覆層が剥離してゥェ 一ハに傷を生じさせるようなこともない。
[0044] 以下に実施例および比較例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれに 限定されるものではない。
(実施例 2)
図 1、 2に示す両面研磨装置 11を用意した。チタン製キャリア 10については予めダ ィャモンドペレットで表裏面を粗した。キャリアの表面粗さは Mitutoyo製のサーフテ スト SJ— 201Pを用いて測定し、 JIS B0601— 1994に基づき評価を行った。表面粗 さは Ra=0. 28〜0. 32 /z mであった（実施例 1、 2)。このキャリア 10を用いて以下の ように両面研磨を行った。
[0045] 研磨布 14のドレッシングを行った後、直径 300mmのシリコンゥヱーハの両面研磨 を行った。すなわち、保持孔 17を 1つ有するチタン製キャリア 5枚にエッチング済みシ リコンゥエーハ Wをそれぞれ 1枚セットし、上定盤 13は時計廻り方向に、下定盤 12は 反時計廻り方向にそれぞれ回転数を 20rpm、荷重を 250g/cm2とし、研磨液として コロイダルシリカを含有するアルカリ溶液を用いて行った。この研磨を 4回繰り返し行 つた o
[0046] 研磨後のゥ ーハの外周ダレ量を測定した。前記実験と同様に黒田精工製ゥエー ハ形状評価装置を用いてゥエーハエッヂより 30mmの位置力も外周ダレが始まる位 置までの間を基準面として、ゥエーハエッヂより lmm位置と 3mm位置のゥエーハ形 状の差を外周ダレ量として測定した。得られた測定結果を図 7に示した。 [0047] (比較例 1、 2)
表裏面を粗さないチタン製キャリア（表面粗さは Ra=0. 02〜0. 06 /z mであった） を用いた以外は、（実施例 2)と同条件で両面研磨、測定を行った (比較例 1、 2)。 得られた測定結果を図 7に示した。
[0048] 図 7に示すように、チタン製キャリアの表裏面を粗して Raで 0. 14 μ m以上とするこ とにより、 4回のいずれの研磨でも外周のダレが少ない高平坦度のゥエーハを得られ ることが確認できた。
[0049] (実施例 3、 4、 5)
上記実施例 1、 2と同様にチタン製キャリアの表裏面をダイヤモンドペレットで粗した 後（Ra=0. 28-0. 32 /z mであった）、図 6 (a)に示すような碁盤目状のパターンを 有する溝を形成した。溝幅 lmm、溝深さ 2 /z m、溝間隔 2mmとした。このような溝を 有するキャリアを用いた以外は、実施例 2と同条件で両面研磨を行った。
[0050] そして、研磨後のゥエーハについて、実施例 1、 2と同様に外周ダレ量の測定を行つ た（実施例 3、 4、 5)。
得られた測定結果を図 8に示した。
[0051] (実施例 6、 7)
溝を形成しない Ra = 0. 28〜0. 32 mのチタン製キャリアを用いた以外は、（実施 例 3、 4、 5)と同条件で両面研磨、測定を行った (実施例 6、 7)。得られた測定結果を 図 8に示した。
図 8の外周ダレ量の測定結果から、実施例 3、 4、 5のゥエーハが実施例 6、 7のゥェ ーハより高平坦であることがわかる。特に、実施例 3、 4、 5の外周ダレ量は実施例 6、 7に比べて格段に小さぐキャリアに溝を形成することで外周ダレが一層改善されるこ とが確認できた。
[0052] (実施例 8)
上記実施例 1、 2と同条件で両面研磨を行なった。ダイヤモンドペレットで表裏面を 粗したキャリアの表面粗さは Ra = 0. 28〜0. 32 /z mであった。
研磨後のゥエーハをレイテックス製ゥエーハ表面検査装置で観察したところ、ゥエー ハ表面にスクラッチは観察されず（図 9)、高品質なゥエーハであることが確認できた。
[0053] (比較例 3)
SUS製キャリア表面をブラスト加工して表面粗さが Ra=4. 8〜5. O /z mである凹 凸面を形成した。この凹凸面にセラミック砥粒を蒸着させた。このようなキャリアを用い た以外は、実施例 8と同条件で両面研磨を行った。
[0054] 研磨後のゥヱーハをレイテックス製ゥヱーハ表面検査装置で観察したところ、ゥエー ハ表面にスクラッチが観察された（図 9)。キャリア表面に蒸着した砲粒が脱落して、研 磨中のゥエーハ表面にスクラッチを発生させたと考えられる。
このように砲粒を蒸着させたキャリアを用いると、ゥエーハの品質を低下させてしまう 恐れがあるが、本発明のキャリアを用いれば高品質なゥ ーハを得ることができる。
[0055] なお、本発明は、上記形態に限定されるものではな 、。上記実施形態は、例示であ り、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有 し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に 包含される。

Claims

請求の範囲
[1] 両面研磨装置において、研磨布が貼付された上下定盤の間に配設され、研磨の 際に前記上下定盤の間に挟まれた半導体ゥエーハを保持するための保持孔が形成 された両面研磨装置用キャリアであって、該キャリアの材質はチタンであり、該チタン 製キャリアの表面粗さが Raで 0. 14 m以上であることを特徴とする両面研磨装置用 キャリア。
[2] 前記表面粗さが Raで 0. 32 μ m以上であることを特徴とする請求項 1に記載の両面 研磨装置用キャリア。
[3] 前記キャリアは、その表裏面にキャリア外周側力 前記保持孔に至る溝を有するこ とを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の両面研磨装置用キャリア。
[4] 前記溝のパターンが碁盤目状または放射状であることを特徴とする請求項 3に記載 の両面研磨装置用キャリア。
[5] 少なくとも、請求項 1から請求項 4のいずれか一項に記載の両面研磨装置用キヤリ ァを具備したものであることを特徴とする両面研磨装置。
[6] 半導体ゥ ーハを両面研磨する方法であって、研磨布が貼付された上下定盤の間 に請求項 1から請求項 4のいずれか一項に記載のキャリアを配設し、該キャリアに形 成された保持孔に半導体ゥエーハを保持して、前記上下定盤の間に挟み込んで両 面研磨することを特徴とする半導体ゥ ーハの両面研磨方法。
PCT/JP2007/061339 2006-07-18 2007-06-05 Support pour dispositif de polissage recto verso et dispositif de polissage recto verso et procédé de polissage recto verso utilisant le support WO2008010357A1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007800270174A CN101489722B (zh) 2006-07-18 2007-06-05 双面研磨装置用载具、及使用此载具的双面研磨装置和双面研磨方法
EP07744696.1A EP2042267B1 (en) 2006-07-18 2007-06-05 Carrier for double-side polishing apparatus, double-side polishing apparatus using the same,and double-side polishing method
US12/308,991 US20090305615A1 (en) 2006-07-18 2007-06-05 Carrier for double-side polishing apparatus, double-side polishing apparatus using the same, and double-side polishing method
KR1020097000959A KR101493709B1 (ko) 2006-07-18 2007-06-05 양면 연마 장치용 캐리어 및 이를 이용한 양면 연마 장치 및 양면 연마 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-195967 2006-07-18
JP2006195967A JP4904960B2 (ja) 2006-07-18 2006-07-18 両面研磨装置用キャリア及びこれを用いた両面研磨装置並びに両面研磨方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008010357A1 true WO2008010357A1 (fr) 2008-01-24

Family

ID=38956692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/061339 WO2008010357A1 (fr) 2006-07-18 2007-06-05 Support pour dispositif de polissage recto verso et dispositif de polissage recto verso et procédé de polissage recto verso utilisant le support

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090305615A1 (ja)
EP (1) EP2042267B1 (ja)
JP (1) JP4904960B2 (ja)
KR (1) KR101493709B1 (ja)
CN (1) CN101489722B (ja)
TW (1) TWI418439B (ja)
WO (1) WO2008010357A1 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4605233B2 (ja) 2008-02-27 2011-01-05 信越半導体株式会社 両面研磨装置用キャリア及びこれを用いた両面研磨装置並びに両面研磨方法
DE102008026782A1 (de) * 2008-06-04 2009-07-09 Siltronic Ag Vorrichtung zum simultanen beidseitigen Schleifen eines scheibenförmigen Werkstücks
KR101209271B1 (ko) * 2009-08-21 2012-12-06 주식회사 엘지실트론 양면 연마 장치와 양면 연마 장치용 캐리어
DE102010032501B4 (de) 2010-07-28 2019-03-28 Siltronic Ag Verfahren und Vorrichtung zum Abrichten der Arbeitsschichten einer Doppelseiten-Schleifvorrichtung
JP2012111001A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Nikon Corp ワークキャリア及び該ワークキャリアを備えた研磨装置
JP5621702B2 (ja) * 2011-04-26 2014-11-12 信越半導体株式会社 半導体ウェーハ及びその製造方法
CN103158061A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 有研半导体材料股份有限公司 固定硅片用载片圈
DE102013200756A1 (de) 2013-01-18 2014-08-07 Siltronic Ag Läuferscheibe für die beidseitige Politur von Scheiben aus Halbleitermaterial
JP5807648B2 (ja) * 2013-01-29 2015-11-10 信越半導体株式会社 両面研磨装置用キャリア及びウェーハの両面研磨方法
US9427841B2 (en) * 2013-03-15 2016-08-30 Ii-Vi Incorporated Double-sided polishing of hard substrate materials
DE102013206613B4 (de) * 2013-04-12 2018-03-08 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren von Halbleiterscheiben mittels gleichzeitiger beidseitiger Politur
JP6197580B2 (ja) 2013-10-29 2017-09-20 株式会社Sumco キャリアプレート及びワークの両面研磨装置
JP6707831B2 (ja) * 2015-10-09 2020-06-10 株式会社Sumco 研削装置および研削方法
JP6128198B1 (ja) 2015-12-22 2017-05-17 株式会社Sumco ウェーハの両面研磨方法及びこれを用いたエピタキシャルウェーハの製造方法
JP6579056B2 (ja) 2016-07-29 2019-09-25 株式会社Sumco ウェーハの両面研磨方法
JP6732382B2 (ja) * 2016-10-12 2020-07-29 株式会社ディスコ 加工装置及び被加工物の加工方法
CN109551311A (zh) * 2018-12-12 2019-04-02 大连理工大学 一种机械研磨或抛光过程中减小塌边现象的方法
JP7200898B2 (ja) * 2019-09-27 2023-01-10 株式会社Sumco ワークの両面研磨方法
CN111230630B (zh) * 2020-03-14 2022-04-22 李广超 一种扁钢双面打磨器
CN113496870B (zh) * 2020-04-03 2022-07-26 重庆超硅半导体有限公司 一种集成电路用硅片边缘形貌控制方法
CN114178710A (zh) * 2020-08-24 2022-03-15 奥特斯(中国)有限公司 部件承载件及其制造方法
JP7168113B1 (ja) * 2022-04-20 2022-11-09 信越半導体株式会社 ウェーハの両面研磨方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH054165A (ja) 1991-06-25 1993-01-14 Toshiba Ceramics Co Ltd ウエーハ保持用キヤリア
JP2003231054A (ja) * 2002-02-08 2003-08-19 Toyo Plastic Seiko Co Ltd 被研磨物保持キャリア材用基材
JP2006026760A (ja) 2004-07-13 2006-02-02 Speedfam Co Ltd 被研磨物保持用キャリア
US20070184662A1 (en) 2004-06-23 2007-08-09 Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha Double-side polishing carrier and fabrication method thereof

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US198193A (en) * 1877-12-18 Improvement in gang-plow and cultivator
KR860008003A (ko) * 1985-04-08 1986-11-10 제이·로렌스 킨 양면 포리싱 작업용 캐리어 조립체
JPS632664A (ja) * 1986-06-20 1988-01-07 Fuji Electric Co Ltd 磁気デイスク用基板の作製方法
US5081421A (en) * 1990-05-01 1992-01-14 At&T Bell Laboratories In situ monitoring technique and apparatus for chemical/mechanical planarization endpoint detection
JPH04171173A (ja) * 1990-10-31 1992-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 両面研磨装置
US5397428A (en) * 1991-12-20 1995-03-14 The University Of North Carolina At Chapel Hill Nucleation enhancement for chemical vapor deposition of diamond
US5308661A (en) * 1993-03-03 1994-05-03 The Regents Of The University Of California Pretreatment process for forming a smooth surface diamond film on a carbon-coated substrate
US5731046A (en) * 1994-01-18 1998-03-24 Qqc, Inc. Fabrication of diamond and diamond-like carbon coatings
US5707492A (en) * 1995-12-18 1998-01-13 Motorola, Inc. Metallized pad polishing process
JPH1110530A (ja) * 1997-06-25 1999-01-19 Shin Etsu Handotai Co Ltd 両面研磨用キャリア
JP2000246512A (ja) * 1998-12-28 2000-09-12 Ngk Spark Plug Co Ltd ダイヤモンド類被覆切削工具
US6290584B1 (en) * 1999-08-13 2001-09-18 Speedfam-Ipec Corporation Workpiece carrier with segmented and floating retaining elements
JP2001332609A (ja) * 2000-03-13 2001-11-30 Nikon Corp 基板保持装置及び露光装置
JP2001338901A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Hitachi Ltd 平坦化加工方法及び、装置並びに，半導体装置の製造方法
JP2001345297A (ja) * 2000-05-30 2001-12-14 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法及び研磨装置
TW458853B (en) * 2000-07-14 2001-10-11 Applied Materials Inc Diaphragm for a CMP machine
KR20030024834A (ko) * 2000-08-07 2003-03-26 엠이엠씨 일렉트로닉 머티리얼즈 인코포레이티드 양측 폴리싱을 이용한 반도체 웨이퍼 처리 방법
US6632127B1 (en) * 2001-03-07 2003-10-14 Jerry W. Zimmer Fixed abrasive planarization pad conditioner incorporating chemical vapor deposited polycrystalline diamond and method for making same
US6939206B2 (en) * 2001-03-12 2005-09-06 Asm Nutool, Inc. Method and apparatus of sealing wafer backside for full-face electrochemical plating
US6769973B2 (en) * 2001-05-31 2004-08-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Polishing head of chemical mechanical polishing apparatus and polishing method using the same
CN100380600C (zh) * 2002-03-28 2008-04-09 信越半导体株式会社 晶片的两面研磨装置及两面研磨方法
JP4017910B2 (ja) * 2002-05-08 2007-12-05 住友ベークライト株式会社 被研磨物保持材及びその製造方法
DE10250823B4 (de) * 2002-10-31 2005-02-03 Siltronic Ag Läuferscheibe und Verfahren zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung von Werkstücken
JP2004303280A (ja) * 2003-03-28 2004-10-28 Hoya Corp 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法
US6918824B2 (en) * 2003-09-25 2005-07-19 Novellus Systems, Inc. Uniform fluid distribution and exhaust system for a chemical-mechanical planarization device
JP2006205265A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Speedfam Co Ltd 研磨方法および研磨用組成物
US20080166952A1 (en) * 2005-02-25 2008-07-10 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd Carrier For Double-Side Polishing Apparatus, Double-Side Polishing Apparatus And Double-Side Polishing Method Using The Same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH054165A (ja) 1991-06-25 1993-01-14 Toshiba Ceramics Co Ltd ウエーハ保持用キヤリア
JP2003231054A (ja) * 2002-02-08 2003-08-19 Toyo Plastic Seiko Co Ltd 被研磨物保持キャリア材用基材
US20070184662A1 (en) 2004-06-23 2007-08-09 Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha Double-side polishing carrier and fabrication method thereof
JP2006026760A (ja) 2004-07-13 2006-02-02 Speedfam Co Ltd 被研磨物保持用キャリア

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2042267A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2042267A1 (en) 2009-04-01
KR20090029270A (ko) 2009-03-20
TW200819242A (en) 2008-05-01
US20090305615A1 (en) 2009-12-10
TWI418439B (zh) 2013-12-11
JP2008023617A (ja) 2008-02-07
EP2042267B1 (en) 2014-03-05
CN101489722B (zh) 2011-05-04
EP2042267A4 (en) 2010-09-08
CN101489722A (zh) 2009-07-22
JP4904960B2 (ja) 2012-03-28
KR101493709B1 (ko) 2015-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008010357A1 (fr) Support pour dispositif de polissage recto verso et dispositif de polissage recto verso et procédé de polissage recto verso utilisant le support
US9293318B2 (en) Semiconductor wafer manufacturing method
JP5233888B2 (ja) 両面研磨装置用キャリアの製造方法、両面研磨装置用キャリア及びウェーハの両面研磨方法
US8721390B2 (en) Method for the double-side polishing of a semiconductor wafer
WO2009107333A1 (ja) 両面研磨装置用キャリア及びこれを用いた両面研磨装置並びに両面研磨方法
JP2006303136A (ja) 両面研磨装置用キャリア及びこれを用いた両面研磨装置並びに両面研磨方法
JP2013094954A (ja) 両面研磨方法
JPWO2006090661A1 (ja) 両面研磨装置用キャリアおよびこれを用いた両面研磨装置、両面研磨方法
JP2009124153A (ja) ポリシングされたエッジ部を備えた半導体ウェハの製造方法
JP2014027207A (ja) 誘電体及びこの誘電体を用いた静電チャック
JP5795461B2 (ja) エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法
CN109983562B (zh) 双面研磨装置用载体、双面研磨装置及双面研磨方法
JP2010257561A (ja) 磁気ディスク用基板の製造方法
TW201728411A (zh) 化學機械研磨修整器及其製造方法
JP5605260B2 (ja) インサート材及び両面研磨装置
KR102657849B1 (ko) 캐리어의 제조방법 및 웨이퍼의 양면 연마방법
JP2013235898A (ja) 両面研磨装置用キャリアの製造方法及びこれを用いた両面研磨装置並びに両面研磨方法
TWI710018B (zh) 晶圓的雙面研磨方法及雙面研磨裝置
WO2018123351A1 (ja) 両面研磨装置用キャリア及びこれを用いた両面研磨装置並びに両面研磨方法
US8673784B2 (en) Method for producing silicon epitaxial wafer
WO2023095503A1 (ja) テンプレートアセンブリ、研磨ヘッド及びウェーハの研磨方法
JP2008238287A (ja) 両面研磨装置用キャリア
JP2014042969A (ja) 被研磨物保持材

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780027017.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07744696

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12308991

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007744696

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020097000959

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU