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JP3498902B2 - Semiconductor wafer flattening device - Google Patents
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JP3498902B2 - Semiconductor wafer flattening device - Google Patents

Semiconductor wafer flattening device

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JP3498902B2
JP3498902B2 JP22628099A JP22628099A JP3498902B2 JP 3498902 B2 JP3498902 B2 JP 3498902B2 JP 22628099 A JP22628099 A JP 22628099A JP 22628099 A JP22628099 A JP 22628099A JP 3498902 B2 JP3498902 B2 JP 3498902B2
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貴康 古川
正博 宝槻
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プロセス処理を受
けた半導体ウエハの表面を砥石を用いて平坦化する半導
体ウエハの平坦化装置に係わり、特にウエハ表面に微細
加工により凹凸パターンを形成した後に絶縁膜を被膜し
たときに生じるウエハ表面の凹凸を平坦化する技術に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer flattening apparatus for flattening the surface of a processed semiconductor wafer using a grindstone, and in particular, after forming an uneven pattern by fine processing on the wafer surface. The present invention relates to a technique for flattening unevenness on a wafer surface which occurs when an insulating film is coated.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体デバイスの高密度、微細化
に伴い、半導体ウエハ上のパターン露光工程における光
学的焦点マージンの不足が問題となり、デバイスウエハ
表面の平坦化が極めて重要となっている。すなわち、半
導体ウエハ表面に微細加工により凹凸パターンを形成し
た後に絶縁膜(レジスト膜)を被膜すると、半導体の絶
縁膜表面に凹凸が生じることになり、このような状態で
パターン露光を行なうと光学的焦点にくるいが生じるの
で、上記のような凹凸パターンのプロセス処理を受けた
ウエハ表面(絶縁膜表面)を平坦化する必要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increasing density and miniaturization of semiconductor devices, the lack of an optical focus margin in a pattern exposure process on a semiconductor wafer has become a problem, and it is extremely important to flatten the surface of the device wafer. That is, when an insulating film (resist film) is coated after forming a concavo-convex pattern on the surface of a semiconductor wafer by microfabrication, irregularities are generated on the surface of the semiconductor insulating film. Since the focal point is generated, it is necessary to flatten the wafer surface (insulating film surface) that has been subjected to the process processing of the uneven pattern as described above.

【0003】このウエハ平坦化技術の1つに化学機械研
磨法(CMP:Chemical Mechanical Polishing)と呼
ばれる研磨加工法があり、これを図10に示す。
One of the wafer flattening techniques is a polishing method called chemical mechanical polishing (CMP), which is shown in FIG.

【0004】図10において、11は研磨パッドで、回
転機構16を有する定盤12上に貼り付けられている。
この研磨パッド11は、例えば発泡ウレタン樹脂を薄い
シート状にスライスして成形したもので、被加工物の種
類や仕上げたい表面粗さの程度によって、その材質や微
細な表面構造を種々選択して使い分けられる。
In FIG. 10, reference numeral 11 denotes a polishing pad, which is attached on a surface plate 12 having a rotating mechanism 16.
The polishing pad 11 is formed by, for example, slicing a foamed urethane resin into a thin sheet, and selecting various materials and a fine surface structure depending on the type of work piece and the degree of surface roughness to be finished. Can be used properly.

【0005】平坦加工の対象となる半導体ウエハ1は、
弾性のあるスポンジ層(インサートとも呼ばれる)13
を介して研磨パッド11の面上でウエハホルダ14によ
り保持される。
The semiconductor wafer 1 to be flattened is
Elastic sponge layer (also called insert) 13
It is held by the wafer holder 14 on the surface of the polishing pad 11 via.

【0006】回転定盤12と共に研磨パッド11が回転
し、この回転する研磨パッド11上でウエハホルダ14
も独自に回転しながら該ウエハホルダ14と共に回転す
るウエハ1に荷重をかけ、このようにして、ウエハ1は
研磨パッド11に対し相対的に摺擦し、さらに研磨パッ
ド11の上に研磨スラリー15を供給することによりウ
エハ表面上の絶縁膜の凸部が研磨により除去され、平坦
化される。
The polishing pad 11 rotates together with the rotary platen 12, and the wafer holder 14 is placed on the rotating polishing pad 11.
Also applies a load to the wafer 1 rotating together with the wafer holder 14 while rotating independently, and in this manner, the wafer 1 rubs relative to the polishing pad 11, and further the polishing slurry 15 is rubbed on the polishing pad 11. By supplying, the convex portion of the insulating film on the surface of the wafer is removed by polishing and the surface is flattened.

【0007】二酸化珪素等の絶縁膜を研磨する場合、一
般的に研磨スラリとしてはコロイダルシリカが用いられ
る。コロイダルシリカは直径30nm程度の微細なシリ
カ粒子を水酸化カリウム等のアルカリ水溶液に懸濁させ
たものであり、アルカリによる化学作用が加わるため、
砥粒のみによる機械的研磨に比べ飛躍的に高い加工能率
と加工ダメージの少ない平滑面を得られる特徴がある。
When polishing an insulating film such as silicon dioxide, colloidal silica is generally used as a polishing slurry. Colloidal silica is obtained by suspending fine silica particles having a diameter of about 30 nm in an alkaline aqueous solution such as potassium hydroxide.
Compared with mechanical polishing using only abrasive grains, it has a feature that a dramatically higher processing efficiency and a smooth surface with less processing damage can be obtained.

【0008】このように研磨パッドと被加工物の間に研
磨スラリを供給しながら加工する方法は遊離砥粒研磨方
式として広く知られているが、パターンの種類や段差の
状態によっては十分に平坦化できないというパターン寸
法依存性があり、また、研磨スラリや研磨パッドなど消
耗品のコストが極めて高い傾向にある。さらに研磨パッ
ドの消耗に起因する長期安定性の不足などの課題があ
る。
The method of processing while supplying the polishing slurry between the polishing pad and the work piece is widely known as a free abrasive grain polishing method, but it is sufficiently flat depending on the type of pattern and the state of steps. There is a pattern dimension dependency that it cannot be realized, and the cost of consumables such as polishing slurry and polishing pad tends to be extremely high. Further, there are problems such as lack of long-term stability due to wear of the polishing pad.

【0009】このような遊離砥粒研磨による平坦化技術
に代わるものとして、固定砥粒研磨方式による平坦化技
術がPCT/JP95/01814号に開示されている
ように、近年可能になった。
As an alternative to such a flattening technique by free abrasive grain polishing, a flattening technique by a fixed abrasive grain polishing method has become possible in recent years as disclosed in PCT / JP95 / 01814.

【0010】この新しい平坦化技術は、従来の研磨パッ
ドや研磨スラリーの代わりに硬度が最適に制御された今
までにない特殊な砥石を用いることを特徴とするもので
あり、それにより、高精度の平坦化技術が要求される半
導体ウエハの研磨加工を実現可能にしたものである。
This new flattening technique is characterized by using a special grindstone whose hardness is optimally controlled, in place of the conventional polishing pad or polishing slurry, whereby high precision is achieved. It is possible to realize the polishing processing of the semiconductor wafer, which requires the flattening technology.

【0011】具体的には、砥石の弾性率は5〜500k
g/mm2と、従来の一般的な砥石に比べ1/10から
1/100の硬さであり、逆に、上記した遊離砥粒研磨
方式に用いられている硬質発泡ポリウレタン製などの硬
質研磨パツドの硬さに比べれば、5倍から50倍の硬さ
である。
Specifically, the elastic modulus of the grindstone is 5 to 500 k.
g / mm 2 , which is 1/10 to 1/100 in hardness as compared with conventional general grindstones, and conversely, hard polishing such as hard foamed polyurethane used in the above free abrasive polishing method. It is 5 to 50 times harder than the pad.

【0012】砥粒の種類としては、二酸化珪素,酸化セ
リウム,酸化アルミニウムなどの砥粒が好ましく、この
砥粒を結合樹脂により混練後、適切な圧力を加えて固形
化し、必要に応じて加熱硬化などの処理を加えることで
砥石が成形される。上記製法において結合樹脂の種類,
および加圧圧力によって、できあがる砥石の硬度を制御
でき、本技術ではこれが5〜500kg/mm2となる
ようにしている。砥粒の粒径は0.01〜1μm程度の
ものがスクラッチを発生することなく良好な加工能率を
得ることができる。これら砥粒を結合するための樹脂と
しては、フェノール系,エポキシ系,メラミン系,ウレ
タン系,ポリエステル系などの高純度有機系樹脂が好ま
しい。
Abrasive grains such as silicon dioxide, cerium oxide, and aluminum oxide are preferable as the type of abrasive grains. These abrasive grains are kneaded with a binding resin, solidified by applying an appropriate pressure, and heat-cured as necessary. A grindstone is formed by adding such treatments. In the above manufacturing method, the type of binder resin,
Also, the hardness of the resulting grindstone can be controlled by the pressurizing pressure, and in the present technology, the hardness is set to 5 to 500 kg / mm 2 . If the grain size of the abrasive grains is about 0.01 to 1 μm, good working efficiency can be obtained without causing scratches. A high-purity organic resin such as a phenol-based resin, an epoxy-based resin, a melamine-based resin, a urethane-based resin, or a polyester-based resin is preferable as the resin for bonding these abrasive grains.

【0013】例えば、粒径1μmの酸化セリウム砥粒を
弾性率:100kg/mm2となるようにフェノール系
またはポリエステル系樹脂で結合して製作された砥石に
純水を研磨液として供給し、これを用いて厚さ1μmの
二酸化珪素膜を平坦化加工(研磨加工)した場合、スク
ラッチの発生は皆無、かつパターン幅が10mmから
0.5μmのすべての種類のパターンに対して、加工速
度:0.3±0.01μm/分以内,という極めて良好
な平坦化性能が得られている。上記スクラッチフリーの
加工と良好な平坦化性能の両立は、弾性率が最適化され
た砥石を用いた固定砥粒加工で初めて成し得る効果であ
る。
For example, pure water is supplied as a polishing liquid to a whetstone produced by bonding cerium oxide abrasive grains having a particle diameter of 1 μm with a phenolic or polyester resin so as to have an elastic modulus of 100 kg / mm 2. When a silicon dioxide film with a thickness of 1 μm is flattened (polished) by using, no scratches are generated, and the processing speed is 0 for all types of patterns with a pattern width of 10 mm to 0.5 μm. Very good flattening performance of within 0.3 ± 0.01 μm / min is obtained. The compatibility between the scratch-free processing and the good flattening performance is an effect that can be achieved for the first time by the fixed abrasive processing using a grindstone with an optimized elastic modulus.

【0014】また、従来の遊離砥粒加工ではウエハ50
0枚程度で研磨パッドが寿命に至るが、上記固定砥粒研
磨方式の技術では砥石の厚みを数cmとすることができ
るので、砥石寿命をウエハ加工15000枚程度にまで
伸ばすことができるとしている。これは、研磨パッドの
交換頻度を1日毎から1ケ月毎と、1/30に低減でき
ることを意味しており、量産現場では非常に大きなメリ
ットとなるものである。 なお、従来技術には、特開昭
60−242975号公報に記載される平面研磨装置の
ように、砥石として、例えば、炭化珪素,酸化アルミニ
ウム,酸化クローム,酸化セリウム等の粒状物を砥粒と
して使用し、砥粒をポリビニルアセタール系合成樹脂を
主成分とする多孔質体中に分散して配合したものが提案
されているが、平坦加工(研磨)対象物は、例えば、金
属,硝子,合成樹脂等である。半導体ウエハの平坦化
は、上記金属,硝子,合成樹脂に比べてより一層の高精
度研磨が要求され、上記した砥粒材料を樹脂により結合
させるだけでは充分ではなく、既述したようにPCT/
JP95/01814号で開示された最適化弾性率が確
保することが欠かせない条件となる。
In the conventional free abrasive grain processing, the wafer 50 is used.
Although the polishing pad reaches the end of its life with about 0 wafers, the fixed-abrasive polishing technique allows the thickness of the grindstone to be several cm, so the life of the grindstone can be extended to about 15,000 wafers processed. . This means that the frequency of exchanging the polishing pad can be reduced to 1/30 from once a day to once a month, which is a great advantage at the mass production site. Incidentally, in the prior art, as in the flat polishing apparatus described in JP-A-60-242975, as a grindstone, for example, a granular material such as silicon carbide, aluminum oxide, chrome oxide, or cerium oxide is used as an abrasive grain. It has been proposed to use abrasive grains dispersed in a porous body containing a polyvinyl acetal-based synthetic resin as a main component and blended, but the flat processing (polishing) target is, for example, metal, glass, or synthetic material. It is a resin or the like. The flattening of the semiconductor wafer requires higher precision polishing than the above-mentioned metal, glass, and synthetic resin, and it is not enough to bond the above-mentioned abrasive grain material with resin.
Securing the optimized elastic modulus disclosed in JP95 / 01814 is an essential condition.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記のように砥石の弾
性率をウエハ加工用として最適化した固定砥粒研磨方式
は、ウエハのプロセス処理により生じた絶縁膜の凹凸を
研磨して平坦化するのに非常に効果的であるが、平坦加
工時に必要な定盤は通常、外径700mm程度またはそ
れ以上となり重量も100kg程度またはそれを越すこ
とになる。しかも、砥石の交換作業は装置内の狭い空間
で行わなくてはならない。また、この種の装置はクリー
ンルーム内に設置されることが多いため、砥石の交換作
業を短時間で行い、なおかつ周囲の環境に影響を与えな
いようにする必要がある。したがって、砥石について、
この点についての配慮がないと取り扱いは非常に困難と
なる。
In the fixed abrasive polishing method in which the elastic modulus of the grindstone is optimized for wafer processing as described above, the unevenness of the insulating film produced by the process processing of the wafer is polished and flattened. However, the surface plate required for flattening usually has an outer diameter of about 700 mm or more and a weight of about 100 kg or more. In addition, the grindstone replacement work must be performed in a narrow space inside the device. In addition, since this type of device is often installed in a clean room, it is necessary to replace the grindstone in a short time without affecting the surrounding environment. Therefore, regarding the grindstone,
If this point is not taken into consideration, handling will be extremely difficult.

【0016】このような問題に対処するためには、砥石
を分割してセグメント化することが良策である。砥石の
セグメント化については、例えば、先に掲げた従来技術
(特開昭60−242975号公報)に開示されてい
る。すなわち、セグメント化された砥石によって、砥石
を部分的に交換可能にすれば、取り扱いが簡便であり、
また、砥石の一部が破損した場合でも砥石全体を交換し
なくても済むので、コスト的に有利となる。
In order to deal with such a problem, it is a good idea to divide the grindstone into segments. Segmentation of the grindstone is disclosed, for example, in the above-mentioned prior art (Japanese Patent Laid-Open No. 60-242975). That is, by the segmented grindstone, if the grindstone can be partially replaced, the handling is simple,
Further, even if a part of the grindstone is damaged, it is not necessary to replace the whole grindstone, which is advantageous in cost.

【0017】しかし、半導体ウエハの平坦化装置に用い
る砥石をセグメント化した場合には、次のようなウエハ
特有の課題が残されていた。
However, when the grindstone used in the flattening apparatus for the semiconductor wafer is segmented, the following problems peculiar to the wafer remain.

【0018】半導体ウエハを砥石を用いて平坦化する場
合には、要求される平坦化精度が他の加工対象物(例え
ば、金属,硝子,プラスチック等)に比べて極めて高
く、そのためには、セグメントの微小な欠けも極力防止
しなければならず、さらに、セグメント化された砥石の
面同士が平坦でその面の高さが揃っていること、いわゆ
る高精度の面出しが要求される。
When a semiconductor wafer is flattened by using a grindstone, the required flattening accuracy is extremely higher than that of other objects to be processed (for example, metal, glass, plastic, etc.). Must be prevented as much as possible, and the segmented grindstones are required to have flat surfaces and have a uniform height, that is, so-called highly accurate surfacing.

【0019】本発明の第1の目的は、高精度の表面平坦
化を要求される半導体ウエハ対応の砥石のセグメント化
とセグメント化された砥石の微小な欠け防止の両立を図
り得るウエハ平坦化装置(研磨装置)を提供することに
ある。
A first object of the present invention is a wafer flattening apparatus capable of achieving both segmentation of a grindstone for a semiconductor wafer, which requires highly precise surface flattening, and prevention of minute chipping of the segmented grindstone. (Polishing device).

【0020】第2の目的は、セグメント化された砥石の
面出し精度を高めたウエハ平坦化装置を提供することに
ある。
A second object of the present invention is to provide a wafer flattening apparatus which improves the surface precision of segmented grindstones.

【0021】第3の目的は、ウエハとセグメント化され
た砥石間の摺動摩擦によっても砥石の横ずれ防止し、常
に適正な砥石の配列状態で半導体の高精度平坦化を実現
させるウエハ平坦化装置を提供することにある。
A third object of the present invention is to provide a wafer flattening device which prevents lateral displacement of a grindstone even by sliding friction between a wafer and a segmented grindstone and which always realizes highly accurate flattening of a semiconductor in an appropriate grindstone arrangement. To provide.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、回転機構
を有する定盤と、該定盤に装着される砥石とを備え、プ
ロセス処理を受けた半導体ウエハの表面を前記砥石を用
いて平坦化する半導体ウエハの平坦化装置において、前
記砥石は、砥粒とこれらの砥粒を結合保持する物質を成
分とする固定砥粒研磨方式の砥石で、複数のセグメント
に分割されて、同様に分割された砥石ベースに接着さ
れ、該砥石ベースを介して砥石ベースの分割された単位
で前記定盤に交換可能に装着され、この砥石のセグメン
ト間の隙間が0.2〜2mmに設定されていることを特
徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a surface plate having a rotating mechanism and a grindstone mounted on the surface plate are provided, and a surface of a semiconductor wafer subjected to a process treatment is formed by using the grindstone. In a flattening apparatus for a semiconductor wafer to be flattened, the grindstone is a grindstone of a fixed-abrasive polishing method that contains abrasive grains and a substance that binds and holds these abrasive grains, and is divided into a plurality of segments. It is adhered to a divided grindstone base, and is replaceably mounted on the surface plate in a divided unit of the grindstone base via the grindstone base, and the gap between the segments of the grindstone is set to 0.2 to 2 mm. It is characterized by being

【0023】上記構成によれば、砥石の交換等の取り扱
いが簡便等、砥石のセグメント化の利点を有するほか
に、砥石のセグメント間の隙間が0.2〜2mmに設定
することで、砥石のエッジ(側縁)に生じる欠けの発生
を有効に防止できる(詳細は発明の実施の形態の項で説
明する)。
According to the above construction, in addition to the advantages of segmenting the grindstone such as easy handling such as exchanging the grindstone, the gap between the segments of the grindstone is set to 0.2 to 2 mm. It is possible to effectively prevent the occurrence of chipping at the edge (side edge) (details will be described in the embodiment section of the invention).

【0024】第2の発明は、上記同様に、半導体ウエハ
の平坦化装置における砥石が固定砥粒研磨方式の砥石
で、複数のセグメントに分割され、同様に分割された砥
石ベースに接着され、該砥石ベースを介して砥石ベース
の分割された単位で前記定盤に交換可能に装着され、且
つ前記砥石のセグメントが、分割された各砥石ベースを
介して前記定盤に面吸着されていることを特徴とする。
面吸着は、例えば真空吸着、或るいは磁気吸着、或るい
は前記真空吸着とクランプ機構の組み合わせ、或るいは
前記磁気吸着とクランプ機構の組み合わせにより行われ
る。砥石セグメントの装着にボルト使用を省略すること
ができる。
According to a second aspect of the invention, similarly to the above, the grindstone in the semiconductor wafer flattening device is a grindstone of the fixed abrasive polishing method, and is divided into a plurality of segments, which are adhered to the similarly divided grindstone base. It is replaceably attached to the surface plate in a divided unit of the grindstone base via the grindstone base, and the segment of the grindstone is surface-adsorbed to the surface plate via each divided grindstone base. Characterize.
The surface attraction is performed by, for example, vacuum attraction, magnetic attraction, a combination of the vacuum attraction and the clamp mechanism, or a combination of the magnetic attraction and the clamp mechanism. It is possible to omit the use of bolts for mounting the wheel segment.

【0025】このように構成すれば、例えば、セグメン
ト化された砥石を接着する砥石ベースに歪みや反りがあ
った場合でも、砥石ベースを定盤上に面吸着するので該
砥石ベースの歪や反りが強制的に直される。したがっ
て、砥石ベースに保持される砥石も部分的に定盤から浮
いたりすることなく、定盤面にしっかりと砥石セグメン
トを着けた状態でセグメントの各表面の高さを一致させ
るための面出し加工(ドレッシング)を実行でき、砥石
セグメントの高精度の面出しを保証する。
According to this structure, for example, even if the grindstone base to which the segmented grindstone is adhered has a distortion or a warp, the grindstone base is surface-adsorbed on the surface plate, so that the grindstone base is distorted or warped. Is forcibly fixed. Therefore, the whetstone held on the whetstone base does not partly float from the surface plate, and the chamfering process for matching the height of each surface of the segment with the whetstone segment firmly attached to the surface plate surface ( Dressing) can be carried out, ensuring a highly accurate surfacing of the wheel segment.

【0026】第3の発明は、上記同様に、半導体ウエハ
の平坦化装置における砥石が固定砥粒研磨方式の砥石
で、複数のセグメントに分割され、同様に分割された砥
石ベースに接着され、該砥石ベースを介して砥石ベース
の分割された単位で前記定盤に交換可能に装着され、且
つ前記定盤上には、前記半導体ウエハの平坦化加工に伴
う摺動摩擦力を、分割された各砥石ベースに係止して受
け止めるように複数のキーが配設されていることを特徴
とする。
According to a third aspect of the present invention, similarly to the above, the grindstone in the semiconductor wafer flattening apparatus is a grindstone of the fixed-abrasive polishing method, divided into a plurality of segments, and similarly bonded to the divided grindstone base. Through the grindstone base, the grindstone base is replaceably mounted on the surface plate in a divided unit, and on the surface plate, the sliding frictional force due to the flattening process of the semiconductor wafer is divided into the respective grindstones. A plurality of keys are arranged so as to be locked and received by the base.

【0027】このように構成すれば、半導体ウエハの平
坦化加工に伴いウエハと砥石間に強い摺動摩擦力が発生
しても、この摺動摩擦力が砥石ベースを介して定盤上に
配設されたキーにより受け止められ、セグメント化され
た砥石の横ずれを防止できる。
According to this structure, even if a strong sliding frictional force is generated between the wafer and the grindstone due to the flattening process of the semiconductor wafer, this sliding frictional force is arranged on the surface plate through the grindstone base. It is possible to prevent lateral deviation of the segmented whetstone that is received by the key.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面を用いて説
明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0029】図1は本発明の一実施例に係る半導体ウエ
ハの平坦化装置の主要部を示す斜視図、及びそのA部を
部分的に拡大した図、図2は上記平坦化装置の回転定盤
12上の砥石セグメントを一部取り外して、定盤上の砥
石セグメントの配列状態を示す斜視図、図3〜図7は砥
石セグメントを定盤上に装着させるための機構の種々の
態様例を示すもので、図1のB−B´線に相当する縦断
面図である。なお、各図間において、同一或いは共通す
る部分には、同一符号を付している。
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a semiconductor wafer flattening apparatus according to an embodiment of the present invention, and a partially enlarged view of a portion A thereof. FIG. 2 is a rotation constant of the flattening apparatus. FIG. 3 to FIG. 7 are perspective views showing an arrangement state of the grindstone segments on the surface plate by partially removing the grindstone segments on the surface plate, and FIGS. 3 to 7 are examples of various aspects of a mechanism for mounting the grindstone segments on the surface plate. FIG. 2 is a vertical sectional view corresponding to the line BB ′ in FIG. 1. Note that the same or common portions are denoted by the same reference symbols between the drawings.

【0030】図1において、円盤状の定盤12は、例え
ば直径700mm程度であり、図10の符号16で示し
たものと同様の回転機構を有している。
In FIG. 1, the disk-shaped surface plate 12 has a diameter of, for example, about 700 mm and has a rotating mechanism similar to that shown by reference numeral 16 in FIG.

【0031】定盤12上には、複数(ここでは、12個
を例示する)に分割された砥石ベース51を介して同様
に複数分割した砥石セグメント20が配設されている。
On the surface plate 12, a grindstone segment 20 is similarly divided into plural pieces through a grindstone base 51 divided into a plurality of pieces (here, 12 pieces are illustrated).

【0032】砥石セグメント20は、二酸化珪素,酸化
セリウム,酸化アルミニウムなどの砥粒を結合樹脂、例
えばフェノール系,エポキシ系,メラミン系,ウレタン
系,ポリエステル系などの高純度有機系樹脂により混練
後、適切な圧力を加えて固形化し、必要に応じて加熱硬
化などの処理を加えたもので、弾性率を5〜500kg
/mm2となるようにしている。
The grindstone segment 20 is prepared by kneading abrasive grains such as silicon dioxide, cerium oxide, and aluminum oxide with a binding resin, for example, a high-purity organic resin such as phenol-based, epoxy-based, melamine-based, urethane-based, or polyester-based resin. It is solidified by applying appropriate pressure, and if necessary heat-cured, etc., the elastic modulus is 5 to 500 kg.
/ Mm is the 2 to become as.

【0033】砥石セグメント20は、砥石ベース51上
に接着され、分割された砥石ベース51の単位で定盤1
2に交換可能に装着されている。すなわち、分割された
砥石ベース51と砥石セグメント20とで、交換可能な
セグメントユニット50を構成する。セグメント20間
の隙間は0.2〜2mmの範囲で設定してある。
The grindstone segment 20 is adhered onto the grindstone base 51, and the surface plate 1 is divided into units of the divided grindstone base 51.
It is attached to 2 in a replaceable manner. That is, the grindstone base 51 and the grindstone segment 20 that have been divided constitute a replaceable segment unit 50. The gap between the segments 20 is set in the range of 0.2 to 2 mm.

【0034】砥石セグメント20は、分割された各砥石
ベース51を介して定盤12に面吸着されている。ここ
で、砥石セグメント20の吸着機構の具体的一例を図3
を用いて説明する。
The grindstone segment 20 is surface-sucked to the surface plate 12 through the divided grindstone bases 51. Here, a specific example of the suction mechanism of the grindstone segment 20 is shown in FIG.
Will be explained.

【0035】図3では、定盤12の表面に真空吸着用の
溝25を、吸着対象となるセグメントユニット50の配
列に併せて複数設けている。溝25は深さ数ミリメート
ルであり、定盤12中に設けた真空通路25Aに通じて
いる。真空通路25Aの一端25A´は定盤12の下面
に位置し、図示されない真空ポンプと接続されている。
In FIG. 3, a plurality of grooves 25 for vacuum suction are provided on the surface of the surface plate 12 in line with the arrangement of the segment units 50 to be suctioned. The groove 25 has a depth of several millimeters and communicates with a vacuum passage 25A provided in the surface plate 12. One end 25A 'of the vacuum passage 25A is located on the lower surface of the surface plate 12 and is connected to a vacuum pump (not shown).

【0036】各セグメントユニット50を定盤12に装
着させる場合には、定盤12の中央に固定配置した多角
形(12角形)の凸部(中心割り出し板)27の外周に
突き合わせることで、定盤12上での径方向の位置決め
が行われる。凸部27の外周と砥石ベース51の内径側
の側縁は符号27A,51Aの凸部,凹部を介して凹凸
係合することで、セグメントユニット50の浮き上がり
を防止している。
When each segment unit 50 is mounted on the surface plate 12, by abutting the outer periphery of a polygonal (decagonal) convex portion (center indexing plate) 27 fixedly arranged in the center of the surface plate 12, The radial positioning on the surface plate 12 is performed. The outer circumference of the convex portion 27 and the side edge on the inner diameter side of the grindstone base 51 are engaged with each other via the convex portions and concave portions 27A and 51A to prevent the segment unit 50 from rising.

【0037】セグメントユニット50を所定の間隔を保
ちつつ定盤12上に載せ、ポンプにより真空吸引すると
真空吸着溝25の内部は真空状態となり、砥石セグメン
ト20は砥石ベース51を介して定盤12の面上に真空
吸着される。この真空吸着溝25の表面積が大きいほど
吸着力は強くなる。
When the segment unit 50 is placed on the surface plate 12 while keeping a predetermined space, and a vacuum is sucked by a pump, the inside of the vacuum suction groove 25 is in a vacuum state, and the grindstone segment 20 is attached to the surface plate 12 via the grindstone base 51. It is vacuum-adsorbed on the surface. The larger the surface area of the vacuum suction groove 25, the stronger the suction force.

【0038】図1に示すように、砥石セグメント20を
吸着した状態で、その上に回転機構を有するウエハホル
ダ14に保持される半導体ウエハ1を押しつける。定盤
12と共に砥石セグメント20群を回転させ、これとは
別に半導体ウエハ1をウエハホルダ14と共に回転させ
ることで、ウエハ1が砥石セグメント20上を相対的に
摺動して、半導体ウエハ1の表面が平坦加工される。平
坦加工に要する研磨圧力は100〜400g/cm2であ
る。また、冷却に用いる研磨液として純水が使用され
る。
As shown in FIG. 1, with the grindstone segment 20 adsorbed, the semiconductor wafer 1 held by the wafer holder 14 having a rotating mechanism is pressed onto the grindstone segment 20. By rotating the grinding wheel segment 20 group together with the surface plate 12 and rotating the semiconductor wafer 1 together with the wafer holder 14 separately, the wafer 1 relatively slides on the grinding wheel segment 20, and the surface of the semiconductor wafer 1 is Flattened. The polishing pressure required for flattening is 100 to 400 g / cm 2 . Pure water is used as a polishing liquid for cooling.

【0039】上記実施例によれば、次のような作用,効
果を奏する。
According to the above embodiment, the following actions and effects are obtained.

【0040】(1)まず、砥石をセグメント化すること
で砥石の交換等の取り扱いが簡便であり、コスト的にも
有利である。
(1) First, by segmenting the grindstone, the handling such as exchanging the grindstone is simple and advantageous in terms of cost.

【0041】(2)砥石のセグメント間の隙間を0.2
〜2mmに設定することで、砥石の側縁に生じる欠けの
発生を有効に防止できる。ここで、砥石側縁に欠けが生
じるメカニズムを図11により説明する。
(2) The gap between the grindstone segments is 0.2
By setting it to ˜2 mm, it is possible to effectively prevent the occurrence of chipping on the side edge of the grindstone. Here, the mechanism in which the grinding wheel side edge is chipped will be described with reference to FIG.

【0042】図11(a)は、ウエハ平坦加工時の砥石
セグメント20と半導体ウエハ1の関係を上から見た図
であり、矢印aは定盤及び砥石セグメント20の回転方
向を示し、矢印bはウエハホルダにより回転させられる
ウエハ1の回転方向を示す。ウエハ1は特定の一ヶ所で
実線で示すように回転しているが、砥石セグメント20
との関係では矢印c方向に相対的に移動するので、その
相対移動の軌跡の一つを等価的に破線で示している。
FIG. 11A is a view of the relationship between the grindstone segment 20 and the semiconductor wafer 1 when the wafer is flattened, as seen from above. The arrow a indicates the rotation direction of the surface plate and the grindstone segment 20, and the arrow b. Indicates the rotation direction of the wafer 1 rotated by the wafer holder. Although the wafer 1 is rotating at a specific place as shown by the solid line, the grindstone segment 20
With respect to the relationship with, the relative movement in the direction of the arrow c, so one of the loci of the relative movement is equivalently shown by a broken line.

【0043】図11(b)は、砥石セグメント20から
みたウエハ1の相対移動の状態を示したもので、ウエハ
1の周縁の一部がセグメント20間の隙間21を通過す
る寸前の状態を示している。ウエハ1には研磨圧力をか
けるため、荷重Wがかかっており、隙間21が大きくな
ると荷重Wによりウエハ1に作用する曲げ変形力が大き
くなり、それによって砥石セグメント20のエッジ(斜
線で示す部分)が欠けが生じることもある。本発明者ら
の試行によれば、このような欠けを防止するには、砥石
のセグメント間の隙間を2mm以下にすることが好まし
く、また、0.2mm以下だと研磨液(冷却水)を砥石
セグメント20が吸い込んだときの膨潤によるセグメン
トの寸法変化を充分に吸収できないとの知見が得られ
た。そのために、セグメント間の隙間21を0.2〜2
mmとした。また、隙間21の最適値として0.5mm
を提案する。
FIG. 11B shows a state of relative movement of the wafer 1 seen from the grindstone segment 20, showing a state in which a part of the peripheral edge of the wafer 1 is about to pass through the gap 21 between the segments 20. ing. Since a polishing pressure is applied to the wafer 1, a load W is applied, and when the gap 21 becomes large, the bending deformation force acting on the wafer 1 due to the load W becomes large, whereby the edge of the grindstone segment 20 (the portion shown by diagonal lines). May be chipped. According to the trial of the present inventors, in order to prevent such chipping, it is preferable that the gap between the segments of the grindstone is 2 mm or less, and if it is 0.2 mm or less, the polishing liquid (cooling water) is It was found that the dimensional change of the segment due to the swelling when the grindstone segment 20 is sucked in cannot be sufficiently absorbed. Therefore, the gap 21 between the segments should be 0.2 to 2
mm. Also, the optimum value of the gap 21 is 0.5 mm.
To propose.

【0044】(3)砥石セグメント20は、定盤12に
装着させて、予め各セグメントの表面の高さが一致する
ようにドレッシング加工により面出しされるが、本実施
例によれば、砥石ベース51に元々歪みや反りがあって
も、高精度の面出しを保証する。すなわち、砥石ベース
51に歪みや反りがあっても、砥石ベース51を定盤1
2上に真空機構を介して面吸着するので、該砥石ベース
51の歪や反りが強制的に直される。したがって、砥石
ベース51に保持される砥石20も部分的に定盤から浮
いたりすることなく、定盤面にしっかりと砥石セグメン
トを着けた状態でセグメントの各表面の高さを一致させ
るための面出し加工(ドレッシング)を実行することが
できる。その結果、砥石セグメントの高精度の面出しを
保証する。
(3) The grindstone segment 20 is mounted on the surface plate 12 and is faced by dressing so that the heights of the surfaces of the respective segments are matched with each other. According to this embodiment, the grindstone base 20 is used. Even if the 51 is originally distorted or warped, a highly accurate surfacing is guaranteed. That is, even if the grindstone base 51 is distorted or warped,
The surface of the grindstone base 51 is forcibly adsorbed onto the surface of the grindstone base 2 through a vacuum mechanism, so that the distortion and warpage of the grindstone base 51 are forcibly corrected. Therefore, the whetstone 20 held by the whetstone base 51 does not partly float from the surface plate, and the surface of the surface of the segment is made to match with each other while the whetstone segment is firmly attached to the surface plate surface. Processing (dressing) can be performed. As a result, a highly accurate surfacing of the grinding wheel segment is guaranteed.

【0045】(4)真空吸着の解除により砥石セグメン
ト20の着脱や交換作業を簡単に短時間で実行すること
ができので、クリーンルームへの影響を最小限にするこ
とができる。
(4) By removing the vacuum suction, the grindstone segment 20 can be easily attached / detached or replaced in a short time, so that the influence on the clean room can be minimized.

【0046】図4にセグメントユニット50(砥石セグ
メント20,砥石ベース51)を定盤12に装着させる
機構の別の態様を示す。
FIG. 4 shows another mode of the mechanism for mounting the segment unit 50 (the grindstone segment 20, the grindstone base 51) on the surface plate 12.

【0047】本例では、図3で示した真空吸着機構の他
に、トグルクランプ26を併用させてセグメントユニッ
ト50を定盤12に装着させる例である。トグルクラン
プ26は各セグメントユニット50毎に用意され、定盤
12の外周縁に配設されている。分割された砥石ベース
51の外周縁にトグルクランプ26の作用点を係合させ
るためのクランプ用係合部(凹部)30が設けられてい
る。
This example is an example in which the segment unit 50 is mounted on the surface plate 12 by using the toggle clamp 26 in addition to the vacuum suction mechanism shown in FIG. The toggle clamp 26 is prepared for each segment unit 50 and is arranged on the outer peripheral edge of the surface plate 12. A clamping engagement portion (recess) 30 for engaging the working point of the toggle clamp 26 is provided on the outer peripheral edge of the divided grindstone base 51.

【0048】セグメントユニット50を定盤12上に装
着する場合には、セグメントユニット50を位置合わせ
して定盤12に載せた後、トグルクランプ26をユニッ
ト50の砥石ベース51に係止させ、次いで、真空ポン
プを駆動させて真空吸着溝25によりセグメントユニッ
ト50を真空吸着する。本例によれば、トグルクランプ
26を用いることで、砥石ベース51と定盤12間の隙
間をほとんどなくすことで、砥石ベース51と定盤12
との間に真空吸着用の遮蔽空間をワンタッチで確保する
ことができる。
When the segment unit 50 is mounted on the surface plate 12, after the segment unit 50 is aligned and placed on the surface plate 12, the toggle clamp 26 is locked to the grindstone base 51 of the unit 50, The vacuum pump is driven to vacuum-suck the segment unit 50 by the vacuum suction groove 25. According to the present example, by using the toggle clamp 26, the gap between the whetstone base 51 and the surface plate 12 is almost eliminated, and thus the whetstone base 51 and the surface plate 12 are removed.
It is possible to secure a shielded space for vacuum suction with one touch between and.

【0049】図5は真空吸着を用いず、トグルクランプ
26だけでセグメントユニット50を定盤12に面吸着
させる態様例である。本例では、クランプ26と上記し
た凹凸係合(27A,51A)によりセグメントユニッ
ト50を面吸着させるものである。
FIG. 5 shows an example of a mode in which the segment unit 50 is surface-sucked to the surface plate 12 only by the toggle clamp 26 without using vacuum suction. In this example, the segment unit 50 is surface-sucked by the clamp 26 and the concave and convex engagement (27A, 51A) described above.

【0050】図6及び図7はセグメントユニット50
(砥石セグメント20,砥石ベース51)を定盤12に
装着させる機構の別の態様を示す。本例では、砥石のセ
グメントユニット50を定盤12に磁気吸引により固着
している。
6 and 7 show the segment unit 50.
Another mode of a mechanism for mounting the (grinding stone segment 20, grindstone base 51) on the surface plate 12 is shown. In this example, the segment unit 50 of the grindstone is fixed to the surface plate 12 by magnetic attraction.

【0051】定盤12は非磁性部材で構成され、定盤1
2には、各セグメントユニット50の位置に対応させ
て、棒状永久磁石28とヨーク(磁性部材)30からな
る磁気吸着機構が内装されている。ここでは砥石ベース
51も鉄やニッケル等の強磁性材料とする。永久磁石2
8は回転子を構成し、回転により磁極の位置が変わるよ
うに設定されている。
The platen 12 is made of a non-magnetic material, and the platen 1
In FIG. 2, a magnetic attraction mechanism including a rod-shaped permanent magnet 28 and a yoke (magnetic member) 30 is installed corresponding to the position of each segment unit 50. Here, the grindstone base 51 is also made of a ferromagnetic material such as iron or nickel. Permanent magnet 2
Reference numeral 8 constitutes a rotor, and is set so that the position of the magnetic pole is changed by the rotation.

【0052】砥石セグメント取付け時には、図6に示す
ように磁石28のS極,N極がヨーク30と直交する位
置(縦位置)に設定してあり、この状態では、ヨーク3
0及び砥石ベース51には磁力線が通らず、吸引力は働
かない。この状態から図7に示すように、磁石28を横
位置まで回転させてS極,N極の向きをヨーク30側に
変えると、ヨーク30及び砥石ベース51内を図中矢印
のように磁力線が通り、磁気吸引力が働き、砥石ベース
51ひいては砥石セグメント20を定盤12上にしっか
りと面吸着させることができる。
When the grindstone segment is attached, the S pole and N pole of the magnet 28 are set at a position (vertical position) orthogonal to the yoke 30 as shown in FIG.
The lines of magnetic force do not pass through 0 and the grindstone base 51, and the suction force does not work. From this state, as shown in FIG. 7, when the magnet 28 is rotated to the lateral position and the directions of the S pole and the N pole are changed to the yoke 30 side, magnetic lines of force are generated inside the yoke 30 and the grindstone base 51 as indicated by arrows in the figure. As described above, the magnetic attraction force works, and the whetstone base 51 and thus the whetstone segment 20 can be firmly surface-adsorbed on the surface plate 12.

【0053】以上、いくつかの固着法の例を説明した
が、これらの着脱方法は同時に複数利用しても良い。例
えば、上記図3〜図7で例示した態様例のほかに、磁気
吸着とクランプ機構の組み合わせで構成してもよい。
Although some examples of fixing methods have been described above, a plurality of these attaching / detaching methods may be used at the same time. For example, in addition to the mode examples illustrated in FIGS. 3 to 7, the magnetic attraction and the clamp mechanism may be combined.

【0054】図8は本発明の他の実施例を示すもので、
図9はその一部を拡大した断面図である。図1の実施例
と異なる点は、セグメントユニット50の横ずれ防止用
のキー29を用いた点にある。
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a partially enlarged sectional view. The difference from the embodiment of FIG. 1 is that a key 29 for preventing lateral deviation of the segment unit 50 is used.

【0055】各砥石セグメント20(セグメントユニッ
ト50)を定盤12上に固着して半導体ウエハ1を平坦
化加工(研磨)する場合、図9の矢印の向きにウエハ1
に対する摺動摩擦力が生じるものとする。摺動摩擦力は
研磨時の加工圧力(負荷)にほぼ比例して増大する。一
般に研磨圧力は100〜400g/cm2程度であるが、
研磨圧力が300g/cm2を超えると摺動摩擦力も増大
し砥石セグメントの横ずれが観察される場合がある。そ
こで、図8、図9に示すように定盤12上に凸となるキ
ー29を設け、これに砥石ベース51の一端面を接触さ
せ係り止めさせている。キー29は砥石ベース51に係
止して摺動摩擦力を受け止めるように配設されており、
このようにしてセグメントユニット50の横ずれを防止
することができる。この場合、各砥石セグメント20間
の隙間21を、キー29と砥石ベース51との接触部の
寸法関係により設定することができ、隙間21を上記し
たようにを0.2〜2mmの範囲で設定した場合、この
最適隙間寸法をキー29の存在により確実に維持でき、
砥石セグメント20の欠け防止に貢献することができ
る。また、隙間21を設けておくと研磨廃液の通路とな
り、砥石中心部に廃液が溜まるのを防止する効果もあ
る。
When each grinding stone segment 20 (segment unit 50) is fixed on the surface plate 12 and the semiconductor wafer 1 is flattened (polished), the wafer 1 is oriented in the direction of the arrow in FIG.
A sliding frictional force with respect to is generated. The sliding friction force increases almost in proportion to the processing pressure (load) during polishing. Generally, the polishing pressure is about 100 to 400 g / cm 2 ,
When the polishing pressure exceeds 300 g / cm 2 , the sliding frictional force also increases and the lateral displacement of the grindstone segment may be observed. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, a convex key 29 is provided on the surface plate 12, and one end surface of the grindstone base 51 is brought into contact with and locked to the key 29. The key 29 is arranged so as to be locked to the grindstone base 51 to receive the sliding frictional force,
In this way, the lateral displacement of the segment unit 50 can be prevented. In this case, the gap 21 between the respective grindstone segments 20 can be set by the dimensional relationship of the contact portion between the key 29 and the grindstone base 51, and the gap 21 is set within the range of 0.2 to 2 mm as described above. If this is done, the optimum gap size can be reliably maintained by the presence of the key 29,
This can contribute to prevention of chipping of the grindstone segment 20. In addition, the provision of the gap 21 serves as a passage for the polishing waste liquid, which also has an effect of preventing the waste liquid from being collected in the central portion of the grindstone.

【0056】[0056]

【発明の効果】第1の発明によれば、高精度の表面平坦
化を要求される半導体ウエハ対応の砥石のセグメント化
とセグメント化された砥石の微小な欠け防止の両立を図
り、第2の発明によれば、セグメント化された砥石の面
出し精度を高め、第3の発明によれば、ウエハとセグメ
ント化された砥石間の摺動摩擦によっても砥石の横ずれ
防止し、常に適正な砥石の配列状態を維持することがで
きる。したがって、半導体の高精度平坦化を実現させ、
ウエハ製作上の歩留まり改善を図ることができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to achieve both segmentation of a grindstone for a semiconductor wafer, which requires high-precision surface flattening, and prevention of minute chipping of the segmented grindstone. According to the invention, the precision of the segmented grindstone is improved, and according to the third invention, the lateral displacement of the grindstone is prevented even by the sliding friction between the wafer and the segmented grindstone, and the proper grindstone arrangement is always maintained. The state can be maintained. Therefore, high precision flattening of the semiconductor is realized,
The yield in wafer fabrication can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る半導体ウエハの平坦化
装置の主要部を示す斜視図、及びそのA部を部分的に拡
大した図。
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a flattening apparatus for a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention, and a partially enlarged view of part A thereof.

【図2】上記平坦化装置の回転定盤上の砥石セグメント
を一部取り外して、定盤上の砥石セグメントの配列状態
を示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement state of the grindstone segments on the surface plate by partially removing the grindstone segments on the rotary surface plate of the flattening device.

【図3】砥石セグメントを真空吸着機構を用いて定盤上
に装着させる一例を示す図。
FIG. 3 is a view showing an example in which a grindstone segment is mounted on a surface plate by using a vacuum suction mechanism.

【図4】砥石セグメントを真空吸着機構とクランプ機構
を用いて定盤上に装着させる一例を示す図。
FIG. 4 is a view showing an example in which a grindstone segment is mounted on a surface plate by using a vacuum suction mechanism and a clamp mechanism.

【図5】砥石セグメントをクランプ機構を用いて定盤上
に装着させる一例を示す図。
FIG. 5 is a view showing an example in which a grindstone segment is mounted on a surface plate by using a clamp mechanism.

【図6】砥石セグメントを磁気吸引機構を用いて定盤上
に装着させる一例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an example in which a grindstone segment is mounted on a surface plate by using a magnetic attraction mechanism.

【図7】図6の磁気吸引機構の動作説明図。FIG. 7 is an operation explanatory view of the magnetic attraction mechanism of FIG.

【図8】本発明の他の実施例に係る砥石機構の斜視図。FIG. 8 is a perspective view of a grindstone mechanism according to another embodiment of the present invention.

【図9】図8の部分拡大断面図。9 is a partially enlarged sectional view of FIG.

【図10】半導体ウエハの平坦化装置の従来例である遊
離砥粒研磨方式の説明図。
FIG. 10 is an explanatory view of a free abrasive grain polishing method which is a conventional example of a semiconductor wafer flattening apparatus.

【図11】半導体ウエハを平坦化する場合のウエハエッ
ジに生じる欠けのメカニズムを示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a chipping mechanism that occurs at a wafer edge when a semiconductor wafer is flattened.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体ウエハ、12…定盤、13…押えパッド、1
4…ウエハホルダ、20…砥石セグメント、21…隙
間、25…真空吸着溝、26…トグルクランプ、27…
中心割り出し板、28…永久磁石回転子、29…キー、
30…ヨーク、50…セグメントユニット、51…砥石
ベース。
1 ... Semiconductor wafer, 12 ... Surface plate, 13 ... Press pad, 1
4 ... Wafer holder, 20 ... Whetstone segment, 21 ... Gap, 25 ... Vacuum suction groove, 26 ... Toggle clamp, 27 ...
Center index plate, 28 ... Permanent magnet rotor, 29 ... Key,
30 ... Yoke, 50 ... Segment unit, 51 ... Whetstone base.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 貴康 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株式会社日立製作所 計測器グループ内 (72)発明者 宝槻 正博 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株式会社日立製作所 計測器グループ内 (72)発明者 納谷 健二 京都府京都市南区吉祥院御池町18番地 日本特殊研砥株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−39733(JP,A) 特開 平6−226608(JP,A) 特開 平11−188642(JP,A) 特開 平10−335276(JP,A) 特開 平11−151675(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 B24B 1/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takayasu Furukawa 882 Ichige, Itamachi, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. within the measuring instruments group (72) Inventor Masahiro Takatsuki 882, Oji, Ichige, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. (72) Inventor, Kenji Naya, 18, Miike-cho, Kichijoin, Minami-ku, Kyoto-shi, Kyoto (56) References: JP-A-6-39733 (JP, A) JP-A 6-226608 (JP, A) JP-A-11-188642 (JP, A) JP-A-10-335276 (JP, A) JP-A-11-151675 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/304 B24B 1/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 回転機構を有する定盤と、該定盤に装着
される砥石とを備え、プロセス処理を受けた半導体ウエ
ハの表面を前記砥石を用いて平坦化する半導体ウエハの
平坦化装置において、 前記砥石は、砥粒とこれらの砥粒を結合保持する物質を
成分とする固定砥粒研磨方式の砥石で、複数のセグメン
トに分割されて、同様に分割された砥石ベースに接着さ
れ、該砥石ベースを介して砥石ベースの分割された単位
で前記定盤に交換可能に装着され、この砥石のセグメン
ト間の隙間が0.2〜2mmに設定されていることを特
徴とする半導体ウエハの平坦化装置。
1. A flattening apparatus for a semiconductor wafer, comprising: a surface plate having a rotating mechanism; and a grindstone mounted on the surface plate, for flattening a surface of a semiconductor wafer subjected to a process treatment by using the grindstone. The grindstone is a grindstone of a fixed-abrasive polishing method containing abrasive grains and a substance that binds and holds these grits, and is divided into a plurality of segments, which are similarly bonded to a divided grindstone base, A flatness of a semiconductor wafer, characterized in that the grindstone base is replaceably mounted on the surface plate in a divided unit through the grindstone base, and a gap between segments of the grindstone is set to 0.2 to 2 mm. Device.
【請求項2】 回転機構を有する定盤と、該定盤に装着
される砥石とを備え、プロセス処理を受けた半導体ウエ
ハの表面を前記砥石を用いて平坦化する半導体ウエハの
平坦化装置において、 前記砥石は、砥粒とこれらの砥粒を結合保持する物質を
成分とする固定砥粒研磨方式の砥石で、複数のセグメン
トに分割され、同様に分割された砥石ベースに接着さ
れ、該砥石ベースを介して砥石ベースの分割された単位
で前記定盤に交換可能に装着され、且つ前記砥石のセグ
メントが、分割された各砥石ベースを介して前記定盤に
面吸着されていることを特徴とする半導体ウエハの平坦
化装置。
2. A flattening apparatus for a semiconductor wafer, comprising: a surface plate having a rotating mechanism; and a grindstone mounted on the surface plate, for flattening the surface of a semiconductor wafer subjected to a process treatment by using the grindstone. , The grindstone is a grindstone of a fixed-abrasive polishing method that contains abrasive grains and a substance that binds and holds these grits, and is divided into a plurality of segments, which are also bonded to a similarly divided grindstone base, and the grindstone Characteristically, the grindstone base is detachably mounted on the surface plate in a divided unit via the base, and the segment of the grindstone is surface-adsorbed to the surface plate via each of the divided grindstone bases. And a semiconductor wafer flattening apparatus.
【請求項3】 セグメント化された前記砥石は、分割さ
れた前記各砥石ベースを介して、真空吸着、或るいは磁
気吸着、或るいは前記真空吸着とクランプ機構の組み合
わせ、或るいは前記磁気吸着とクランプ機構の組み合わ
せにより前記定盤に面吸着されている請求項2記載の半
導体ウエハの平坦化装置。
3. The segmented grindstone is vacuum-adsorbed, or magnetically adsorbed, or a combination of the vacuum adsorbing and clamping mechanism, or the magnetic, through each of the divided grindstone bases. The semiconductor wafer flattening apparatus according to claim 2, wherein the surface of the surface plate is attracted to the surface plate by a combination of suction and a clamp mechanism.
【請求項4】 回転機構を有する定盤と、該定盤に装着
される砥石とを備え、プロセス処理を受けた半導体ウエ
ハの表面を前記砥石を用いて平坦化する半導体ウエハの
平坦化装置において、 前記砥石は、砥粒とこれらの砥粒を結合保持する物質を
成分とする固定砥粒研磨方式の砥石で、複数のセグメン
トに分割され、同様に分割された砥石ベースに接着さ
れ、該砥石ベースを介して砥石ベースの分割された単位
で前記定盤に交換可能に装着され、且つ前記定盤上に
は、前記半導体ウエハの平坦化加工に伴う摺動摩擦力
を、分割された各砥石ベースに係止して受け止めるよう
に複数のキーが配設されていることを特徴とする半導体
ウエハの平坦化装置。
4. A semiconductor wafer flattening apparatus comprising: a surface plate having a rotating mechanism; and a grindstone attached to the surface plate, for flattening the surface of a semiconductor wafer subjected to a process treatment using the grindstone. , The grindstone is a grindstone of a fixed-abrasive polishing method that contains abrasive grains and a substance that binds and holds these grits, and is divided into a plurality of segments, which are also bonded to a similarly divided grindstone base, and the grindstone The grindstone bases are mounted in a replaceable manner on the surface plate in a divided unit of the grindstone base via the base, and the sliding frictional force due to the flattening process of the semiconductor wafer is divided on the surface plate. A flattening apparatus for a semiconductor wafer, wherein a plurality of keys are arranged so as to be locked and received by the.
【請求項5】 前記砥石の各セグメント間の隙間の寸法
を前記キーにより規定している請求項4記載の半導体ウ
エハの平坦化装置。
5. The flattening apparatus for the semiconductor wafer according to claim 4, wherein the size of the gap between the segments of the grindstone is defined by the key.
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