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JP4331622B2 - Polishing method for flat workpiece - Google Patents
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Description

本発明は、定盤上に布かれた研磨布に、ワークキャリア上に固定された例えば半導体ウェーハのような平板状ワークピースの主面を押し当てた状態で上記平板状ワークピースの主面を研磨する平板状ワークピースの研磨方法の改良に関する。   In the present invention, the main surface of the flat plate-like workpiece is pressed against a polishing cloth clothed on a surface plate while pressing the main surface of the flat plate-like workpiece such as a semiconductor wafer fixed on the work carrier. The present invention relates to an improvement of a polishing method for a flat workpiece to be polished.

半導体ウェーハ(以下、「ウェーハ」という)は、実装する半導体デバイスの高集積化により、研磨面であるウェーハ表面(即ち、実装面)の平坦度が厳格に要求される。そのため、研磨加工において生じる、ウェーハの研磨布への沈み込み(潜り込み)等に起因して、ウェーハ表面における周縁部の研磨量が中心部の研磨量よりも大きくなってウェーハ周縁部の断面形状がたれてくる所謂面だれ(「ロールオフ」ともいう。以下同じ)を防止する必要がある。   Semiconductor wafers (hereinafter referred to as “wafers”) require strict flatness of the wafer surface (ie, the mounting surface), which is a polished surface, due to the high integration of semiconductor devices to be mounted. Therefore, due to the sinking (sinking) of the wafer into the polishing cloth, which occurs in the polishing process, the polishing amount of the peripheral portion on the wafer surface is larger than the polishing amount of the central portion, and the cross-sectional shape of the wafer peripheral portion It is necessary to prevent so-called surface dripping (also referred to as “roll-off”, hereinafter the same).

従来、ウェーハの平坦度を改善することにより、ウェーハの面だれの低減を図ることを目的としたウェーハの研磨方法が提案されている。この方法では、ウェーハを接着した硬質プレートを定盤上に貼付された研磨布面上で回転摺動させてウェーハを研磨する際に、ウェーハの周縁にウェーハの仕上がり厚さよりも薄い厚さとされるリングを装着した状態でウェーハに対する研磨が行われる(例えば特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a wafer polishing method for improving the flatness of a wafer so as to reduce the sagging of the wafer. In this method, when the wafer is polished by rotating and sliding the hard plate to which the wafer is bonded on the polishing cloth surface affixed on the surface plate, the thickness of the wafer is made thinner than the finished thickness of the wafer at the periphery of the wafer. Polishing is performed on the wafer with the ring attached (see, for example, Patent Document 1).

また、上記とは別に、リテーナリングの効果を最大限に発揮でき、ウェーハの周辺部のダレを防止できるようにすることを目的として、研磨布が設けられた定盤上にスラリを滴下し、ウェーハを保持したプレートを押圧、回転させることにより、ウェーハ表面を研磨するウェーハの研磨方法に係わる改良技術も提案されている。この方法では、プレートにリテーナリングをウェーハの周辺部にクリアランスが形成されるように装着し、クリアランスを自動調整しながらウェーハの研磨が行われる(例えば特許文献2参照)。   In addition to the above, for the purpose of enabling the maximum effect of the retainer ring and preventing sagging of the periphery of the wafer, the slurry is dropped on a surface plate provided with a polishing cloth, There has also been proposed an improved technique related to a wafer polishing method for polishing a wafer surface by pressing and rotating a plate holding a wafer. In this method, a retainer ring is mounted on a plate so that a clearance is formed around the periphery of the wafer, and the wafer is polished while automatically adjusting the clearance (see, for example, Patent Document 2).

特開平5-326468号公報JP-A-5-326468 特開2001-252863号公報JP 2001-252863 A

上記各々の提案に係るウェーハの研磨方法においては、ウェーハ表面における面だれをできるだけ抑制することにより、ウェーハの仕上がり面(加工面)であるウェーハ表面を可能な限り平坦にすることを目指している。   In the wafer polishing methods according to each of the above proposals, the wafer surface, which is the finished surface (processed surface) of the wafer, is aimed to be as flat as possible by suppressing surface drift on the wafer surface as much as possible.

しかし、実際にウェーハに対して片面加工(即ち、ウェーハ表面に対して研磨加工)を行った場合に、真に理想とするウェーハの断面形状は、単にウェーハ表面が平坦である(換言すれば、ウェーハ表面に面だれが全く無くて平坦である)ということではなくて、ウェーハ表面が、ウェーハ裏面(つまり、研磨面であるウェーハ表面の反対面)と平行である必要がある。つまり、研磨加工が施された後のウェーハの厚みが一定であることが重要なのである。何故なら、一連の加工が施された後の1枚のウェーハは、例えば面だれが1μ程度であるのに対して、幅が30〜40cmもあるため、幾つかに切断されて使用されるから、ウェーハ全体として厚みが一定でないと、高集積化された半導体デバイスを実装するのに適さないウェーハが製造されてしまう虞があるからである。   However, when one-side processing is actually performed on the wafer (that is, polishing processing is performed on the wafer surface), the truly ideal cross-sectional shape of the wafer is simply that the wafer surface is flat (in other words, The wafer surface needs to be parallel to the wafer back surface (that is, the opposite surface of the wafer surface that is the polishing surface), not to be flat on the wafer surface. That is, it is important that the thickness of the wafer after the polishing process is constant. This is because a single wafer after a series of processing is used, for example, because it has a width of 30 to 40 cm while its surface is about 1 μm, it is cut into several parts. This is because if the thickness of the entire wafer is not constant, a wafer that is not suitable for mounting a highly integrated semiconductor device may be manufactured.

一般には、ウェーハ裏面(つまり、研磨面であるウェーハ表面の反対面)についても、別途研磨加工が施されるのであるが、ウェーハ裏面においても、若干の面だれがあるのが普通である。そのため、ウェーハ表面の研磨加工においては、ウェーハ裏面の面だれに合わせてウェーハ表面にも若干の面だれがあるように、且つ、ウェーハ裏面と平行な面になるようにウェーハ表面を研磨加工することが要求される。   In general, the back surface of the wafer (that is, the surface opposite to the wafer surface, which is the polishing surface) is also subjected to a separate polishing process, but there is usually a slight surface slack on the back surface of the wafer. Therefore, in the polishing process of the wafer surface, the wafer surface should be polished so that the wafer surface has a slight sag in accordance with the surface of the wafer back surface and is parallel to the wafer back surface. Is required.

従って本発明の目的は、平板状ワークピースの研磨加工において生じる表面の面だれが低減され、且つ、表面と裏面とが平行な形状を呈する平板状ワークピースを提供できるようにすることにある。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a flat work piece in which the surface sag generated in the polishing process of the flat work piece is reduced and the front surface and the back surface have a parallel shape.

本発明に従う平板状ワークピースの研磨方法は、定盤(1)上に布かれた研磨布(3)に、ワークキャリア(5)上に固定された平板状ワークピース(7)の主面を押し当てた状態で上記平板状ワークピース(7)の主面を研磨するもので、上記平板状ワークピース(7)の仕上げ厚よりも僅かに厚く、且つ、上記平板状ワークピース(7)の加工前厚より薄い厚みを持った加工補助材(8、9、10、12)が、上記平板状ワークピース(7)の固定場所を実質的に包囲するように設けられる上記ワークキャリア(5)に、上記平板状ワークピース(7)を固定するステップと、上記ワークキャリア(5)に固定された上記平板状ワークピース(7)を上記研磨布(3)に押し当てて、上記平板状ワークピース(7)の厚さが仕上げ厚になるまで加工を行うステップと、を備え、上記加工を行うステップが、上記加工補助材(8、9、10、12)が上記研磨布(3)に接触するまで上記平板状ワークピース(7)を加工する第1のステップと、上記平板状ワークピース(7)が仕上げ厚になるとともに、前記平板状ワークピースの周縁が中央よりも僅かに反り上がっている状態となるように追加の研磨を行う第2のステップと、を有する。 In the polishing method for a flat workpiece according to the present invention, the main surface of the flat workpiece (7) fixed on the work carrier (5) is attached to the polishing cloth (3) that is clothed on the surface plate (1). in pressed against those for polishing the main surface of the plate-like workpiece (7), slightly thicker than the specification increased thickness of the flat workpiece (7), and said plate-shaped workpiece (7) The work carrier (5) provided with a processing auxiliary material (8, 9, 10, 12) having a thickness smaller than the pre-working thickness so as to substantially surround the fixing place of the flat workpiece (7). ), The step of fixing the flat plate-like workpiece (7), and the flat plate-like workpiece (7) fixed to the work carrier (5) are pressed against the polishing cloth (3). The thickness of the workpiece (7) is the finished thickness And the step of performing the above processing includes the step of performing the processing until the processing auxiliary material (8, 9, 10, 12) contacts the polishing cloth (3). The first step to be processed and the flat workpiece (7) are finished, and additional polishing is performed so that the peripheral edge of the flat workpiece is slightly warped from the center. And a second step.

本発明に係る好適な実施形態では、上記第のステップが、加工負荷を検出するステップと、加工負荷の変動を検出したことにより、上記加工補助材(8、9、10、12)が上記研磨布(3)に接触したことを検知するステップと、を有し、前記第2のステップが、前記加工補助材(8、9、10、12)が前記研磨布(3)に接触したことを検知した場合に、予め設定した時間だけ、前記平板状ワークピースに対し、追加の研磨を行うステップを有する。 In a preferred embodiment according to the present invention, the first step detects the processing load, and the processing auxiliary material (8, 9, 10, 12) is detected by detecting the variation of the processing load. Detecting the contact with the polishing cloth (3), and the second step is that the processing aid (8, 9, 10, 12) is in contact with the polishing cloth (3). And detecting an additional polishing for the flat workpiece for a preset time .

以上説明したように、本発明によれば、平板状ワークピースの研磨加工において生じる表面の面だれが低減され、且つ、表面と裏面とが平行な形状を呈する平板状ワークピースを提供できるようにすることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a flat-plate workpiece in which the surface sag generated in the polishing process of the flat-plate workpiece is reduced and the front surface and the back surface have a parallel shape. can do.

以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るウェーハのバッチ研磨に適用される研磨装置の説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram of a polishing apparatus applied to batch polishing of wafers according to an embodiment of the present invention.

この研磨装置は、バッチ研磨、即ち、1度に複数枚のウェ−ハに研磨加工を施す場合に用いられるもので、上記研磨装置は、図1に示すように、下定盤1と、下定盤1の上面に布かれた研磨布(クロスパッド)3と、下定盤1の上方に、底面が下定盤1の上面に対向して設けられる研磨プレート(キャリア)5と、キャリア5の底面に夫々貼付される複数枚のウェーハ7、及びテンプレートリング9とを備える。   This polishing apparatus is used for batch polishing, that is, when polishing a plurality of wafers at a time. The polishing apparatus includes a lower surface plate 1 and a lower surface plate as shown in FIG. 1, a polishing cloth (cross pad) 3 spread on the upper surface of 1, a polishing plate (carrier) 5 provided above the lower surface plate 1 with the bottom surface facing the upper surface of the lower surface plate 1, and the bottom surface of the carrier 5, respectively. A plurality of wafers 7 to be attached and a template ring 9 are provided.

下定盤1は、各ウェーハ5に研磨加工を施すに際して、各ウェーハ7の最終の研磨形状を決定するための基盤であり、モータ等の駆動源(図示しない)からの回転力を下定盤1に伝達するための回転力伝達・支持機構(図示しない)によって回転自在に支持されている。   The lower surface plate 1 is a base for determining the final polished shape of each wafer 7 when polishing each wafer 5, and the rotational force from a driving source (not shown) such as a motor is applied to the lower surface plate 1. It is rotatably supported by a rotational force transmission / support mechanism (not shown) for transmission.

キャリア5は、例えば硬質ガラス、或いはセラミック等の硬質の材料により構成される硬質プレートであり、例えばキャリア保持機構(図示しない)等によって図1の上下方向に移動自在に保持されるように構成されている。   The carrier 5 is a hard plate made of a hard material such as hard glass or ceramic, and is configured to be movably held in the vertical direction of FIG. 1 by a carrier holding mechanism (not shown), for example. ing.

複数枚のウェーハ7は、例えばワックスによってキャリア5の底面に固定的に貼付されている。   The plurality of wafers 7 are fixedly attached to the bottom surface of the carrier 5 by wax, for example.

テンプレートリング9は、各ウェーハ7の直径よりも若干大きい径を有する複数個の円孔部を持ち、キャリア5の底面に、例えばワックスによって固定的に貼付されるか、或いはキャリア5の底面に形成される水膜の表面張力を利用してキャリア5の底面を摺動可能に貼付されるものである。テンプレートリング9には、その厚みが各ウェーハ7の仕上がり厚みよりも厚い、ガラスエポキシ樹脂から成るものが用いられている。なお、テンプレートリング9としては、上述したガラスエポキシ樹脂から成るもの以外にも、FRP(繊維強化プラスチック)や、ポリカーボネートや、セラミック等の少なくともウェーハ7よりも研磨され難い材料によって構成されたものを用いることも可能である。   The template ring 9 has a plurality of circular holes having a diameter slightly larger than the diameter of each wafer 7, and is fixed to the bottom surface of the carrier 5 by, for example, wax, or formed on the bottom surface of the carrier 5. The bottom surface of the carrier 5 is slidably attached using the surface tension of the water film. The template ring 9 is made of glass epoxy resin whose thickness is thicker than the finished thickness of each wafer 7. The template ring 9 is made of a material that is harder to be polished than at least the wafer 7 such as FRP (fiber reinforced plastic), polycarbonate, or ceramic, in addition to the glass epoxy resin described above. It is also possible.

図2は、本発明の一実施形態に係るウェーハのバッチ研磨加工に用いられるテンプレートリング9が、キャリア5の底面に貼付される過程の一実施例を示す説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a process in which the template ring 9 used for batch polishing of wafers according to an embodiment of the present invention is attached to the bottom surface of the carrier 5.

図2において、キャリア5の底面には、まず図2(A)に示すように、複数枚(図2では4枚)のウェーハ7が、例えばワックスによって固定的に貼付される。次に、テンプレートリング9が、図2(B)に示すように、複数個(図2では4個)の円孔部の周縁と各ウェーハ7の周縁との間にクリアランスを設けた状態で、例えばキャリア5の底面に形成される水膜の表面張力を利用してキャリア5の底面に貼付される。上述したように、テンプレートリング9には、各ウェーハ7の径よりも若干大きい径を有する複数個(図2では4個)の円孔部9aを持ち、且つ、その厚みが各ウェーハ7の仕上がり厚みよりも厚いものが採用される。   In FIG. 2, a plurality of (four in FIG. 2) wafers 7 are fixedly attached to the bottom surface of the carrier 5 with, for example, wax, as shown in FIG. 2A. Next, as shown in FIG. 2B, the template ring 9 is provided with a clearance between the peripheral edge of a plurality of (four in FIG. 2) circular hole portions and the peripheral edge of each wafer 7, For example, it is affixed to the bottom surface of the carrier 5 using the surface tension of a water film formed on the bottom surface of the carrier 5. As described above, the template ring 9 has a plurality of (four in FIG. 2) circular hole portions 9a each having a diameter slightly larger than the diameter of each wafer 7, and the thickness of each template 7 is the finish of each wafer 7. Thicker than the thickness is adopted.

各ウェーハ7は、図1で示した研磨装置を利用して、以下のようなプロセスを経ることによりバッチ研磨加工が施される。   Each wafer 7 is subjected to batch polishing by the following process using the polishing apparatus shown in FIG.

即ち、各ウェーハ7を、テンプレートリング9と共に上述した態様で夫々キャリア5の底面に貼付した後、図3に示すように、キャリア5を上記キャリア保持機構(図示しない)を通じて下方に移動させることにより、各ウェーハ7、及びテンプレートリング9を研磨布3に圧接された状態(つまり、各ウェーハ7、及びテンプレートリング9が研磨布3に押し当てられた状態)にする。この状態で、各ウェーハ7の研磨面と研磨布3とに研磨液をかけながら、上記回転力伝達・支持機構(図示しない)を通じて下定盤1を回転駆動させて各ウェーハ7の研磨面を研磨布3上で摺動させることにより、各ウェーハ7の研磨面に対する研磨加工が施される。   That is, by sticking each wafer 7 together with the template ring 9 to the bottom surface of the carrier 5 in the above-described manner, the carrier 5 is moved downward through the carrier holding mechanism (not shown) as shown in FIG. Each wafer 7 and the template ring 9 are brought into a state of being pressed against the polishing pad 3 (that is, each wafer 7 and the template ring 9 are pressed against the polishing pad 3). In this state, while polishing liquid is applied to the polishing surface of each wafer 7 and the polishing cloth 3, the lower surface plate 1 is rotationally driven through the rotational force transmission / support mechanism (not shown) to polish the polishing surface of each wafer 7. By sliding on the cloth 3, polishing processing is performed on the polishing surface of each wafer 7.

図4は、本発明の一実施形態に係るウェーハ7のバッチ研磨加工における処理手順の一例を示すフローチャートである。図4に示した処理手順で行われるバッチ研磨加工では、既述のように、テンプレートリング9として、その厚みが各ウェーハ7の最終仕上げ厚と略同一か、又は各ウェーハ7の最終仕上げ厚よりも僅かに厚いテンプレートリングが用いられる。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing procedure in batch polishing of the wafer 7 according to an embodiment of the present invention. In the batch polishing process performed by the processing procedure shown in FIG. 4, as described above, the template ring 9 has a thickness that is substantially the same as the final finish thickness of each wafer 7 or the final finish thickness of each wafer 7. A slightly thicker template ring is used.

図4において、各ウェーハ7、及びテンプレートリング9が、上述した態様で夫々キャリア5の底面に貼付された状態から、各ウェーハ7に対する一連のバッチ研磨加工が開始される。   In FIG. 4, a series of batch polishing processes for each wafer 7 is started from the state in which each wafer 7 and template ring 9 are attached to the bottom surface of the carrier 5 in the above-described manner.

即ち、キャリア5を上記キャリア保持機構(図示しない)を通じて下方に移動させることによって、各ウェーハ7が研磨布3に押し当てられた状態になり、この状態から、上記回転力伝達・支持機構(図示しない)を通じて下定盤1を回転駆動させることで、各ウェーハ7の研磨が行われる(ステップS21)。   That is, by moving the carrier 5 downward through the carrier holding mechanism (not shown), each wafer 7 is pressed against the polishing pad 3, and from this state, the rotational force transmitting / supporting mechanism (not shown). The wafer 7 is polished by rotating the lower surface plate 1 through (not) (step S21).

次に、研磨負荷が大きくなったか否かを適宜チェックする。このチェックは、例えば、図1で示した研磨装置各部の駆動を制御するコントローラ(図示しない)が、上記回転力伝達・支持機構(図示しない)を通じて下定盤1を回転駆動しているモータ(図示しない)の駆動電流(以下、「モータ電流」という)を検出するために設けられた電流検出手段(図示しない)からの電流検出信号を入力して、モータ電流が増大したか否かをチェックすることによって行われる。研磨負荷が大きくなっていなければ、即ち、モータ電流が増大していなければ、各ウェーハ7の厚みがテンプレートリング9の厚みに達するまで研磨されていないことを示している。   Next, it is appropriately checked whether or not the polishing load has increased. In this check, for example, a controller (not shown) that controls driving of each part of the polishing apparatus shown in FIG. 1 rotates the lower surface plate 1 through the rotational force transmission / support mechanism (not shown) (not shown). Input) a current detection signal from a current detection means (not shown) provided to detect the drive current (hereinafter referred to as “motor current”) to check whether the motor current has increased. Is done by. If the polishing load is not increased, that is, if the motor current is not increased, it indicates that the polishing is not performed until the thickness of each wafer 7 reaches the thickness of the template ring 9.

これとは逆に、研磨負荷が大きくなっていれば、つまり、モータ電流が増大していれば、各ウェーハ7の厚みがテンプレートリング9の厚みに略一致するまで研磨されていることを示している。各ウェーハ7の厚みが、テンプレートリング9の厚みと略一致すれば、各ウェーハ7の研磨面と研磨布3との間の圧接状態に加えて、テンプレートリング9と研磨布3との間にも圧接状態が生じるので、テンプレートリング9と研磨布3とが圧接する以前よりも、モータ電流が増大することになる(ステップS22)。   On the contrary, if the polishing load is increased, that is, if the motor current is increased, it indicates that polishing is performed until the thickness of each wafer 7 substantially matches the thickness of the template ring 9. Yes. If the thickness of each wafer 7 is substantially equal to the thickness of the template ring 9, in addition to the pressure contact state between the polishing surface of each wafer 7 and the polishing cloth 3, also between the template ring 9 and the polishing cloth 3. Since the pressure contact state occurs, the motor current increases compared to before the template ring 9 and the polishing pad 3 are in pressure contact (step S22).

電流検出手段(図示しない)からの電流検出信号に基づいて、上記コントローラ(図示しない)が、モータ電流が増大していないと判断した場合には(ステップS22でNo)、ステップS21へ復帰し、そのまま各ウェーハ7の研磨加工が継続される。   When the controller (not shown) determines that the motor current has not increased based on the current detection signal from the current detection means (not shown) (No in step S22), the process returns to step S21. The polishing process of each wafer 7 is continued as it is.

一方、上記電流検出信号に基づいて、上記コントローラ(図示しない)が、モータ電流が増大していると判断した場合には(ステップS22でYES)、予め設定した時間だけ、各ウェーハ7に対し、更に追加研磨(追い込み研磨)を(各ウェーハ7の仕上げ厚まで)行うことになる。ここで、予め設定した時間とは、追い込み研磨量(つまり、テンプレートリング9の厚みと各ウェーハ7の最終仕上げ厚との間の差。例えば、2μm)を、研磨レート(即ち、単位時間当りの研磨量)で除算することによって、求めることができる(ステップS23)。   On the other hand, if the controller (not shown) determines that the motor current is increasing based on the current detection signal (YES in step S22), for each wafer 7 for a preset time, Further polishing (follow-up polishing) is performed (up to the finished thickness of each wafer 7). Here, the preset time is the amount of additional polishing (that is, the difference between the thickness of the template ring 9 and the final finished thickness of each wafer 7, for example, 2 μm), and the polishing rate (that is, per unit time). It can be obtained by dividing by (polishing amount) (step S23).

ステップS23で示した追加研磨を、各ウェーハ7(の研磨面)に対して施すことによって、各ウェーハ7の断面形状を、夫々の研磨面の反対面の面だれに対応した、周縁が中央よりも僅かに反り上がっている状態に形成することが可能になる。   The additional polishing shown in step S23 is performed on each wafer 7 (the polished surface thereof), so that the cross-sectional shape of each wafer 7 corresponds to the surface of the opposite surface of each polished surface, and the peripheral edge is from the center. Can be formed in a slightly warped state.

図5は、本発明の一実施形態に係るウェーハ7のバッチ研磨加工に際しての、ウェーハ7、テンプレートリング9、及び研磨布3の間の位置関係の変遷を示す説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing changes in the positional relationship among the wafer 7, the template ring 9, and the polishing pad 3 during batch polishing of the wafer 7 according to an embodiment of the present invention.

図5において、各ウェーハ7に対してバッチ研磨加工が開始される時点では、図5(A)で示すように、夫々キャリア5の底面に貼付された状態にある各ウェーハ7と、テンプレートリング9とでは、各ウェーハ7の厚みの方がテンプレートリング9の厚みよりも厚く、そのため、各ウェーハ7はテンプレートリング9よりも下方に突出している。この時点では、テンプレートリング9は勿論のこと、各ウェーハ7の研磨面も、下定盤1の上面に布かれている研磨布3には接触しておらず、各ウェーハ7、及びテンプレート9は、研磨布3の上方に位置している。この状態は、図4で説明したフローチャートにおけるステップS21の処理に対応している。   In FIG. 5, when batch polishing is started for each wafer 7, as shown in FIG. 5A, each wafer 7 in a state of being stuck to the bottom surface of the carrier 5, and the template ring 9. Then, the thickness of each wafer 7 is thicker than the thickness of the template ring 9, so that each wafer 7 protrudes downward from the template ring 9. At this time, not only the template ring 9 but also the polishing surface of each wafer 7 is not in contact with the polishing cloth 3 laid on the upper surface of the lower surface plate 1, and each wafer 7 and template 9 are It is located above the polishing cloth 3. This state corresponds to the process of step S21 in the flowchart described in FIG.

次に、キャリア5が下方に移動して各ウェーハ7(の研磨面)が研磨布3に圧接された状態で下定盤1が回転駆動し、研磨液が各ウェーハ7の研磨面と研磨布3との間に供給されることで、各ウェーハ7の研磨面に対して研磨加工が施される。即ち、各ウェーハ7の研磨面が徐々に研磨され、やがて図5(B)で示すように、各ウェーハ7の厚みがテンプレートリング9の厚みと略等しい状態になる。これにより、各ウェーハ7のみならず、テンプレートリング9も研磨布3に沈み込む(潜り込む)ことになるので、既述のように、研磨負荷、即ち、下定盤1を回転駆動するためのモータ電流が増大することになる。この状態は、図4で説明したフローチャートにおけるステップS22の処理に対応している。   Next, the lower surface plate 1 is rotated in a state where the carrier 5 moves downward and the respective wafers 7 (the polishing surface thereof) are pressed against the polishing cloth 3, and the polishing liquid is applied to the polishing surface of each wafer 7 and the polishing cloth 3. , The polishing surface of each wafer 7 is polished. That is, the polishing surface of each wafer 7 is gradually polished, and eventually the thickness of each wafer 7 becomes substantially equal to the thickness of the template ring 9 as shown in FIG. As a result, not only each wafer 7 but also the template ring 9 sinks (submerges) into the polishing cloth 3, so that the polishing load, that is, the motor current for rotationally driving the lower surface plate 1 as described above. Will increase. This state corresponds to the process of step S22 in the flowchart described in FIG.

次に、テンプレートリング9の厚みに略等しい厚みにまで研磨面に研磨加工を施された各ウェーハ7に対して、各ウェーハ7の厚みが、所定の仕上げ厚(つまり、上述した最終仕上げ厚)になるまで、下定盤1を回転駆動させて、所謂追い込み研磨が施される。これは、図4で説明したフローチャートにおけるステップS23の処理に対応している。これにより、各ウェーハ7の断面形状が、図5(C)、及び図5(D)で示すように、夫々の研磨面の反対面の面だれに対応した、周縁が中央よりも僅かに反り上がっている状態に形成されることになる。   Next, for each wafer 7 whose polishing surface has been polished to a thickness substantially equal to the thickness of the template ring 9, the thickness of each wafer 7 has a predetermined finish thickness (that is, the above-described final finish thickness). Until then, the lower surface plate 1 is driven to rotate so-called polishing. This corresponds to the process of step S23 in the flowchart described in FIG. Thereby, as shown in FIGS. 5C and 5D, the cross-sectional shape of each wafer 7 is slightly warped from the center, corresponding to the surface of the opposite surface of each polishing surface. It will be formed in the up state.

図6は、本発明の一実施形態に係るウェーハ7のバッチ研磨加工に用いられるテンプレートリング(9)、又はキャリア(5)の変形例と、テンプレートリングとは異なる別のリングとを示す説明図である。   FIG. 6 is an explanatory view showing a modified example of the template ring (9) or the carrier (5) used for batch polishing of the wafer 7 according to an embodiment of the present invention, and another ring different from the template ring. It is.

テンプレートリングとしては、上述した(図2で示した)ような形状のテンプレートリング9に代えて、例えば図6(A)に示すような、内径がウェーハ7の外径よりも若干大きい1個のリング8を、各ウェーハ7毎にウェーハ7の個数だけ用いることもできる。或いは、上述したテンプレートリング9に代えて、図6(B)に示すような、外径がキャリア5の外周と略同一の大きさを有した外環10aと、外環10aの内周側に所定の間隔を隔てて配置され外環10aと一体的に成形されて成る、内径が各ウェーハ7の外径よりも若干大きい複数個の内環10bとを備えるテンプレートリング10を用いることもできる。   As the template ring, instead of the template ring 9 having the shape as described above (shown in FIG. 2), for example, one piece having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the wafer 7 as shown in FIG. It is also possible to use as many rings 8 as the number of wafers 7 for each wafer 7. Alternatively, in place of the template ring 9 described above, as shown in FIG. 6B, an outer ring 10a having an outer diameter that is substantially the same as the outer diameter of the carrier 5, and an inner peripheral side of the outer ring 10a. It is also possible to use a template ring 10 having a plurality of inner rings 10b which are arranged at a predetermined interval and formed integrally with the outer ring 10a and whose inner diameter is slightly larger than the outer diameter of each wafer 7.

更には、リング8や、テンプレートリング10等を一切用いずに、上記のような底面が略平坦なキャリア5に代えて、所定の間隔を隔てて配置された、内径が各ウェーハ7の外径よりも若干大きい複数個の円形状の凹部12aを持つキャリア12を用いることによっても、リング8や、テンプレートリング10等を用いた場合と略同様の態様で各ウェーハ7に対して研磨加工を施すことができる。   Furthermore, without using the ring 8 or the template ring 10 at all, instead of the carrier 5 having a substantially flat bottom surface as described above, the inner diameter is arranged at a predetermined interval and the outer diameter of each wafer 7 is set. By using a carrier 12 having a plurality of circular recesses 12a that are slightly larger than those, polishing is performed on each wafer 7 in the same manner as in the case of using the ring 8, the template ring 10, or the like. be able to.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。上述した実施形態では、ウェーハのバッチ研磨を例にとって説明したが、本発明はバッチ研磨に限らず、ウェーハを1枚ずつ研磨する所謂枚葉研磨にも適用が可能である。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but this is an example for explaining the present invention, and the scope of the present invention is not limited to this embodiment. The present invention can be implemented in various other forms. In the embodiment described above, wafer batch polishing has been described as an example. However, the present invention is not limited to batch polishing, but can be applied to so-called single wafer polishing in which wafers are polished one by one.

本発明の一実施形態に係るウェーハのバッチ研磨に適用される研磨装置の説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing of the grinding | polishing apparatus applied to the batch grinding | polishing of the wafer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るウェーハのバッチ研磨加工に用いられるテンプレートリングが、キャリアの底面に貼付される過程の一実施例を示す説明図。Explanatory drawing which shows one Example of the process in which the template ring used for the batch grinding | polishing process of the wafer which concerns on one Embodiment of this invention is affixed on the bottom face of a carrier. 図1に記載のウェーハの研磨装置を利用して、ウェーハにバッチ研磨加工を施すに際しての研磨装置の動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows operation | movement of the grinding | polishing apparatus at the time of performing a batch grinding | polishing process to a wafer using the wafer grinding | polishing apparatus of FIG. 本発明の一実施形態に係るウェーハのバッチ研磨加工における処理手順の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process sequence in the batch grinding | polishing process of the wafer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るウェーハのバッチ研磨加工に際しての、ウェーハ、テンプレートリング、及び研磨布の間の位置関係の変遷を示す説明図。Explanatory drawing which shows the transition of the positional relationship between a wafer, the template ring, and polishing cloth at the time of the batch grinding | polishing process of the wafer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るウェーハのバッチ研磨加工に用いられるテンプレートリング、又はキャリアの変形例と、テンプレートリングとは異なる別のリングとを示す説明図。Explanatory drawing which shows the template ring used for the batch grinding | polishing process of the wafer which concerns on one Embodiment of this invention, or the modified example of a carrier, and another ring different from a template ring.

符号の説明Explanation of symbols

1 下定盤
3 研磨布
5、12 研磨プレート(キャリア)
7 ウェーハ
8 (テンプレートリングとは異なる別の)リング
9、10 テンプレートリング
1 Lower surface plate 3 Polishing cloth 5, 12 Polishing plate (carrier)
7 Wafer 8 Ring (different from template ring) 9, 10 Template ring

Claims (2)

定盤(1)上に布かれた研磨布(3)に、ワークキャリア(5)上に固定された平板状ワークピース(7)の主面を押し当てた状態で前記平板状ワークピース(7)の主面を研磨する平板状ワークピースの研磨方法において、
前記平板状ワークピース(7)の仕上げ厚よりも僅かに厚く、且つ、前記平板状ワークピース(7)の加工前厚より薄い厚みを持った加工補助材(8、9、10、12)が、前記平板状ワークピース(7)の固定場所を実質的に包囲するように設けられる前記ワークキャリア(5)に、前記平板状ワークピース(7)を固定するステップと、
前記ワークキャリア(5)に固定された前記平板状ワークピース(7)を前記研磨布(3)に押し当てて、前記平板状ワークピース(7)の厚さが仕上げ厚になるまで加工を行うステップと、
を備え、
前記加工を行うステップが、
前記加工補助材(8、9、10、12)が前記研磨布(3)に接触するまで前記平板状ワークピース(7)を加工する第1のステップと、
前記平板状ワークピース(7)が仕上げ厚になるとともに、前記平板状ワークピースの周縁が中央よりも僅かに反り上がっている状態となるように追加の研磨を行う第2のステップと、
を有する平板状ワークピースの研磨方法。
In the state where the main surface of the flat workpiece (7) fixed on the work carrier (5) is pressed against the polishing cloth (3) spread on the surface plate (1), the flat workpiece (7 In the polishing method of a flat workpiece for polishing the main surface of
Said tabular workpieces (7) Specification raised slightly thicker than the thickness of, and, processing aids material having a pre-working thinner than the thickness of said tabular workpieces (7) (8, 9, 10, 12) Fixing the flat workpiece (7) to the work carrier (5) provided so as to substantially surround a fixing place of the flat workpiece (7);
The flat plate workpiece (7) fixed to the work carrier (5) is pressed against the polishing cloth (3), and processing is performed until the thickness of the flat plate workpiece (7) reaches a finished thickness. Steps,
With
The step of performing the processing comprises:
A first step of processing the flat workpiece (7) until the processing aid (8, 9, 10, 12) contacts the polishing cloth (3);
A second step of performing additional polishing so that the flat workpiece (7) has a finished thickness and the peripheral edge of the flat workpiece is slightly warped from the center ;
A method for polishing a flat workpiece having a surface.
請求項1記載の平板状ワークピースの研磨方法において、
前記第のステップが、
加工負荷を検出するステップと、
加工負荷の変動を検出したことにより、前記加工補助材(8、9、10、12)が前記研磨布(3)に接触したことを検知するステップと、を有し、
前記第2のステップが、
前記加工補助材(8、9、10、12)が前記研磨布(3)に接触したことを検知した場合に、予め設定した時間だけ、前記平板状ワークピースに対し、追加の研磨を行うステップを有する平板状ワークピースの研磨方法。
In the polishing method of the flat workpiece according to claim 1,
The first step comprises:
Detecting a machining load;
Detecting that the processing auxiliary material (8, 9, 10, 12) is in contact with the polishing pad (3) by detecting a variation in processing load ,
The second step comprises:
A step of performing additional polishing on the flat workpiece for a preset time when it is detected that the processing aid (8, 9, 10, 12) has contacted the polishing cloth (3). the polishing method of a flat workpiece with.
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