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JP7670517B2 - Polishing Equipment - Google Patents
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JP7670517B2 JP2021043344A JP2021043344A JP7670517B2 JP 7670517 B2 JP7670517 B2 JP 7670517B2 JP 2021043344 A JP2021043344 A JP 2021043344A JP 2021043344 A JP2021043344 A JP 2021043344A JP 7670517 B2 JP7670517 B2 JP 7670517B2
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Description

本発明は、研磨装置に関する。 The present invention relates to a polishing device.

ウェーハを研磨する研磨装置は、ウェーハを、チャックテーブルによって保持し、研磨パッドの研磨面によって研磨している。 A polishing device that polishes wafers holds the wafer on a chuck table and polishes it using the polishing surface of a polishing pad.

研磨パッドの研磨面は、ウェーハの直径よりも長い直径を有しており、研磨パッドの研磨面の回転軸心と、ウェーハの回転軸心とを研磨面方向に平行な方向にずらして、研磨面をウェーハに押し付けてウェーハを研磨している。 The polishing surface of the polishing pad has a diameter longer than the diameter of the wafer, and the axis of rotation of the polishing surface of the polishing pad and the axis of rotation of the wafer are shifted in a direction parallel to the direction of the polishing surface, and the polishing surface is pressed against the wafer to polish the wafer.

この場合、ウェーハの面内において、ウェーハの回転速度と研磨パッドの回転速度との相対速度は均一である。したがって、ウェーハを押し付ける研磨パッドの荷重が、ウェーハの面内において均一であれば、ウェーハの面内における研磨除去量も均一になる。 In this case, the relative speed between the rotational speed of the wafer and the rotational speed of the polishing pad is uniform across the wafer surface. Therefore, if the load of the polishing pad pressing against the wafer is uniform across the wafer surface, the amount of polishing removal across the wafer surface will also be uniform.

そのため、ウェーハの径方向において研磨除去量を変更したい場合には、特許文献1~3に開示のように、径方向においてウェーハの被研磨面に同心円状の凹凸を形成することにより、研磨パッドの研磨面をウェーハの被研磨面に押し付ける力を、ウェーハの径方向において変化させる。このようにして、例えば、ウェーハを均一な厚みに研磨することを可能にしている。 Therefore, if it is desired to change the amount of polishing removal in the radial direction of the wafer, as disclosed in Patent Documents 1 to 3, concentric irregularities are formed in the radial direction on the polished surface of the wafer, and the force pressing the polishing surface of the polishing pad against the polished surface of the wafer is changed in the radial direction of the wafer. In this way, it is possible, for example, to polish the wafer to a uniform thickness.

特開2015-051501号公報JP 2015-051501 A 特開2020-040182号公報JP 2020-040182 A 特開2020-142334号公報JP 2020-142334 A 特開2013-004726号公報JP 2013-004726 A

しかし、ウェーハの被研磨面に同心円状の凹凸を形成することによって研磨パッドの研磨面の押し付け力を変化させる場合、ウェーハの被研磨面と研磨パッドの研磨面との間に、研磨屑および遊離砥粒が滞留することによって、想定した研磨除去量を得ることが困難となる。 However, when the pressing force of the polishing surface of the polishing pad is changed by forming concentric irregularities on the polished surface of the wafer, polishing debris and free abrasive grains become trapped between the polished surface of the wafer and the polishing surface of the polishing pad, making it difficult to obtain the expected amount of removal by polishing.

また、特許文献4に開示のように、研磨パッドの研磨面に対するチャックテーブルの傾きを変更することも考えられる。しかし、この場合にも、研磨面とウェーハの被研磨面との間に研磨屑および遊離砥粒が部分的に滞留するため、ウェーハの径方向において所定の研磨除去量を得ることが困難である。 As disclosed in Patent Document 4, it is also possible to change the inclination of the chuck table relative to the polishing surface of the polishing pad. However, even in this case, polishing debris and free abrasive grains are partially retained between the polishing surface and the surface to be polished of the wafer, making it difficult to obtain a predetermined amount of polishing removal in the radial direction of the wafer.

したがって、本発明の目的は、ウェーハを、その径方向において所定の研磨除去量で研磨することにある。 Therefore, the object of the present invention is to polish a wafer in its radial direction with a predetermined amount of polishing removal.

本発明の研磨装置(本研磨装置)は、中心を頂点とする円錐状の保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を中心に該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に装着されたリング状の研磨パッドの下面によって、該保持面に保持されたウェーハを研磨する研磨ユニットと、該スピンドルをスピンドル回転軸を中心に回転させるスピンドル回転機構と、該研磨パッドにスラリーを供給するスラリー供給部と、制御部と、を備え、該保持面に保持されたウェーハの外周から中心に向かって形成される、リング状の該研磨パッドの下面が接触するエリアである円環扇形の研磨エリアで、回転する該ウェーハを研磨する研磨装置であって、該制御部は、該スピンドルの回転速度を制御するスピンドル回転制御部と、該チャックテーブルの回転速度を制御するチャック回転制御部と、該スピンドル回転軸の傾きと該チャック回転軸の傾きとの相対的傾きを変更する傾き変更機構を制御する傾き制御部と、を備え、該スピンドル回転制御部および該チャック回転制御部により該保持面に保持されたウェーハと該研磨パッドとの相対速度を制御すること、および、該傾き制御部により、該相対的傾きに応じて変化する該研磨パッドから該ウェーハにかかる荷重を制御することにより、該保持面に保持されたウェーハの該研磨エリアにおける研磨除去量の制御が可能である。 The polishing apparatus of the present invention (present polishing apparatus) comprises a chuck table which holds a wafer by a conical holding surface having an apex at the center, a chuck rotation mechanism which rotates the chuck table about a chuck rotation axis which passes through the center of the holding surface, a polishing unit which polishes the wafer held on the holding surface by the underside of a ring-shaped polishing pad attached to the tip of a spindle, a spindle rotation mechanism which rotates the spindle about the spindle rotation axis, a slurry supply unit which supplies slurry to the polishing pad, and a control unit, and rotates in a circular sector-shaped polishing area which is formed from the outer periphery toward the center of the wafer held on the holding surface and is the area with which the underside of the ring-shaped polishing pad comes into contact. The polishing apparatus polishes the wafer, and the control unit includes a spindle rotation control unit that controls the rotation speed of the spindle, a chuck rotation control unit that controls the rotation speed of the chuck table, and a tilt control unit that controls a tilt change mechanism that changes the relative tilt between the tilt of the spindle rotation axis and the tilt of the chuck rotation axis.The spindle rotation control unit and the chuck rotation control unit control the relative speed between the wafer held on the holding surface and the polishing pad, and the tilt control unit controls the load applied to the wafer from the polishing pad, which changes in accordance with the relative tilt, thereby making it possible to control the amount of polishing removal in the polishing area of the wafer held on the holding surface.

本研磨装置では、スピンドル回転制御部がスピンドルの回転速度を制御し、チャック回転制御部がチャックテーブルの回転速度を制御し、さらに、傾き制御部がスピンドル回転軸の傾きとチャック回転軸の傾きとの相対的傾きを調整することにより、ウェーハと研磨パッドとの相対速度、および、研磨パッドからウェーハにかかる荷重を制御することができる。これにより、ウェーハの半径方向における研磨除去量が調整されて、ウェーハを、その径方向において所定の研磨除去量で研磨することができる。 In this polishing apparatus, the spindle rotation control unit controls the rotation speed of the spindle, the chuck rotation control unit controls the rotation speed of the chuck table, and the tilt control unit adjusts the relative tilt between the spindle rotation axis and the chuck rotation axis, thereby controlling the relative speed between the wafer and the polishing pad, and the load applied to the wafer from the polishing pad. This adjusts the amount of polishing removal in the radial direction of the wafer, allowing the wafer to be polished with a predetermined amount of polishing removal in that radial direction.

研磨装置の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a polishing apparatus. 研磨ユニットおよびチャックテーブルの構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of a polishing unit and a chuck table. 研磨前のウェーハの例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a wafer before polishing. 固定軸、L動作軸およびR動作軸の平面上での位置および高さの例、ならびに、スピンドル回転速度およびチャック回転速度の例を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an example of the positions and heights of a fixed axis, an L motion axis, and an R motion axis on a plane, as well as an example of a spindle rotation speed and a chuck rotation speed. FIG. 研磨パッドとウェーハとの相対速度、および、研磨パッドからウェーハにかかる荷重の例を示す説明図である。1A to 1C are explanatory diagrams showing examples of the relative speed between a polishing pad and a wafer, and the load applied from the polishing pad to the wafer. ウェーハの半径方向における位置と研磨除去量との関係の例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of the relationship between the position in the radial direction of the wafer and the amount of removal by polishing. 研磨後のウェーハの例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a wafer after polishing. 研磨前のウェーハの例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a wafer before polishing. 固定軸、L動作軸およびR動作軸の平面上での位置および高さの例、ならびに、スピンドル回転速度およびチャック回転速度の例を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an example of the positions and heights of a fixed axis, an L motion axis, and an R motion axis on a plane, as well as an example of a spindle rotation speed and a chuck rotation speed. FIG. 研磨パッドとウェーハとの相対速度、および、研磨パッドからウェーハにかかる荷重の例を示す説明図である。1A to 1C are explanatory diagrams showing examples of the relative speed between a polishing pad and a wafer, and the load applied from the polishing pad to the wafer. ウェーハの半径方向における位置と研磨除去量との関係の例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of the relationship between the position in the radial direction of the wafer and the amount of removal by polishing. 研磨前のウェーハの例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a wafer before polishing. 固定軸、L動作軸およびR動作軸の平面上での位置および高さの例、ならびに、スピンドル回転速度およびチャック回転速度の例を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an example of the positions and heights of a fixed axis, an L motion axis, and an R motion axis on a plane, as well as an example of a spindle rotation speed and a chuck rotation speed. FIG. 研磨パッドとウェーハとの相対速度、および、研磨パッドからウェーハにかかる荷重の例を示す説明図である。1A to 1C are explanatory diagrams showing examples of the relative speed between a polishing pad and a wafer, and the load applied from the polishing pad to the wafer. ウェーハの半径方向における位置と研磨除去量との関係の例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of the relationship between the position in the radial direction of the wafer and the amount of removal by polishing. 研磨前のウェーハの例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a wafer before polishing. 固定軸、L動作軸およびR動作軸の平面上での位置および高さの例、ならびに、スピンドル回転速度およびチャック回転速度の例を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an example of the positions and heights of a fixed axis, an L motion axis, and an R motion axis on a plane, as well as an example of a spindle rotation speed and a chuck rotation speed. FIG. 研磨パッドとウェーハとの相対速度、および、研磨パッドからウェーハにかかる荷重の例を示す説明図である。1A to 1C are explanatory diagrams showing examples of the relative speed between a polishing pad and a wafer, and the load applied from the polishing pad to the wafer. ウェーハの半径方向における位置と研磨除去量との関係の例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of the relationship between the position in the radial direction of the wafer and the amount of removal by polishing.

図1に示すように、本実施形態にかかる研磨装置1は、被加工物としてのウェーハ100をCMP研磨するための装置であり、直方体状の基台10、上方に延びるコラム11、および、研磨装置1の各部材を制御する制御部15を備えている。 As shown in FIG. 1, the polishing apparatus 1 according to this embodiment is an apparatus for CMP polishing a wafer 100 as a workpiece, and includes a rectangular parallelepiped base 10, a column 11 extending upward, and a control unit 15 that controls each component of the polishing apparatus 1.

ウェーハ100は、たとえば、円形の半導体ウェーハである。図1においては下方を向いているウェーハ100の表面101は、複数のデバイスを保持しており、保護テープ103が貼着されることによって保護されている。ウェーハ100の裏面102は、研磨加工が施される被研磨面となる。 Wafer 100 is, for example, a circular semiconductor wafer. In FIG. 1, the front surface 101 of wafer 100, which faces downward, holds multiple devices and is protected by a protective tape 103 attached thereto. The back surface 102 of wafer 100 is the polishing surface on which polishing is performed.

基台10の上面側には、開口部13が設けられている。そして、開口部13内には、ウェーハ保持機構30が配置されている。ウェーハ保持機構30は、ウェーハ100を保持する保持面32を備えたチャックテーブル31、チャックテーブル31を支持する支持部材33、チャックテーブル31および支持部材33を回転させるチャック回転機構としてのチャックモータ34、ならびに、チャックテーブル31の傾きを調整可能な3本の支持柱としての、L動作軸35、R動作軸36、および固定軸37(図5参照)を含んでいる。 An opening 13 is provided on the upper surface side of the base 10. A wafer holding mechanism 30 is disposed within the opening 13. The wafer holding mechanism 30 includes a chuck table 31 having a holding surface 32 that holds the wafer 100, a support member 33 that supports the chuck table 31, a chuck motor 34 as a chuck rotation mechanism that rotates the chuck table 31 and the support member 33, and an L operating axis 35, an R operating axis 36, and a fixed axis 37 (see FIG. 5) as three support columns that can adjust the inclination of the chuck table 31.

チャックテーブル31は、円板状に形成されており、その上面に、円形状の保持面32を有している。チャックテーブル31は、この保持面32によってウェーハ100を保持する。保持面32は、図2に示すように、中心を頂点とする円錐状の面として形成されており、ポーラス材からなる。保持面32は、吸引源(図示せず)に連通されることにより、ウェーハ100を吸引保持する。 The chuck table 31 is formed in a disk shape and has a circular holding surface 32 on its upper surface. The chuck table 31 holds the wafer 100 by means of this holding surface 32. As shown in FIG. 2, the holding surface 32 is formed as a conical surface with an apex at the center, and is made of a porous material. The holding surface 32 is connected to a suction source (not shown) to hold the wafer 100 by suction.

チャックモータ34は、チャックテーブル31を、保持面32の中心を通るチャック回転軸301を中心に回転させる。すなわち、チャックテーブル31は、下方に設けられたチャックモータ34により、保持面32によってウェーハ100を保持した状態で、チャック回転軸301を中心として、支持部材33とともに、たとえば矢印401に示す方向に回転可能である。 The chuck motor 34 rotates the chuck table 31 around the chuck rotation axis 301 that passes through the center of the holding surface 32. That is, the chuck table 31 can be rotated by the chuck motor 34 provided below, with the wafer 100 held by the holding surface 32, around the chuck rotation axis 301 together with the support member 33, for example, in the direction indicated by the arrow 401.

図1に示すL動作軸35、R動作軸36および固定軸37は、ウェーハ保持機構30の支持部材33を、互いに120度の間隔をおいて支持している。L動作軸35および/またはR動作軸36がZ軸方向に上昇あるいは下降することにより、支持部材33、および、支持部材33に支持されているチャックテーブル31の傾き、すなわち、チャック回転軸301の傾きが変更される。すなわち、L動作軸35およびR動作軸36は、後述するスピンドル回転軸701の傾きとチャック回転軸301の傾きとの相対的傾きを変更する傾き変更機構として機能する。 The L motion axis 35, R motion axis 36, and fixed axis 37 shown in FIG. 1 support the support member 33 of the wafer holding mechanism 30 at intervals of 120 degrees from each other. When the L motion axis 35 and/or the R motion axis 36 rises or falls in the Z-axis direction, the inclination of the support member 33 and the chuck table 31 supported by the support member 33, i.e., the inclination of the chuck rotation axis 301, is changed. In other words, the L motion axis 35 and the R motion axis 36 function as an inclination change mechanism that changes the relative inclination between the inclination of the spindle rotation axis 701 (described later) and the inclination of the chuck rotation axis 301.

図1に示すように、チャックテーブル31の周囲には、チャックテーブル31とともにY軸方向に沿って移動されるカバー板39が設けられている。また、カバー板39には、Y軸方向に伸縮する蛇腹カバー12が連結されている。そして、ウェーハ保持機構30の下方には、Y軸方向移動機構40が配設されている。 As shown in FIG. 1, a cover plate 39 that moves along the Y-axis direction together with the chuck table 31 is provided around the chuck table 31. A bellows cover 12 that expands and contracts in the Y-axis direction is connected to the cover plate 39. A Y-axis direction movement mechanism 40 is provided below the wafer holding mechanism 30.

Y軸方向移動機構40は、ウェーハ保持機構30と研磨ユニット70とを、相対的に、保持面32に平行な方向であるY軸方向に移動させる。本実施形態では、Y軸方向移動機構40は、研磨ユニット70に対して、チャックテーブル31を含むウェーハ保持機構30をY軸方向に移動させるように構成されている。 The Y-axis direction moving mechanism 40 moves the wafer holding mechanism 30 and the polishing unit 70 relative to each other in the Y-axis direction, which is a direction parallel to the holding surface 32. In this embodiment, the Y-axis direction moving mechanism 40 is configured to move the wafer holding mechanism 30, including the chuck table 31, in the Y-axis direction relative to the polishing unit 70.

Y軸方向移動機構40は、Y軸方向に平行な一対のY軸ガイドレール42、このY軸ガイドレール42上をスライドするY軸移動テーブル45、Y軸ガイドレール42と平行なY軸ボールネジ43、Y軸ボールネジ43に接続されているY軸モータ44、および、これらを保持する保持台41を備えている。 The Y-axis movement mechanism 40 includes a pair of Y-axis guide rails 42 parallel to the Y-axis direction, a Y-axis movement table 45 that slides on the Y-axis guide rails 42, a Y-axis ball screw 43 parallel to the Y-axis guide rails 42, a Y-axis motor 44 connected to the Y-axis ball screw 43, and a holder 41 that holds these.

Y軸移動テーブル45は、Y軸ガイドレール42にスライド可能に設置されている。Y軸移動テーブル45の下面には、図示しないナット部が固定されている。このナット部には、Y軸ボールネジ43が螺合されている。Y軸モータ44は、Y軸ボールネジ43の一端部に連結されている。 The Y-axis moving table 45 is slidably installed on the Y-axis guide rail 42. A nut portion (not shown) is fixed to the underside of the Y-axis moving table 45. The Y-axis ball screw 43 is screwed into this nut portion. The Y-axis motor 44 is connected to one end of the Y-axis ball screw 43.

Y軸方向移動機構40では、Y軸モータ44がY軸ボールネジ43を回転させることにより、Y軸移動テーブル45が、Y軸ガイドレール42に沿って、Y軸方向に移動する。Y軸移動テーブル45には、L動作軸35、R動作軸36および固定軸37を介して、ウェーハ保持機構30の支持部材33が載置されている。したがって、Y軸移動テーブル45のY軸方向への移動に伴って、チャックテーブル31を含むウェーハ保持機構30が、Y軸方向に移動する。 In the Y-axis direction moving mechanism 40, the Y-axis motor 44 rotates the Y-axis ball screw 43, causing the Y-axis moving table 45 to move in the Y-axis direction along the Y-axis guide rail 42. The support member 33 of the wafer holding mechanism 30 is placed on the Y-axis moving table 45 via the L operating axis 35, the R operating axis 36, and the fixed axis 37. Therefore, as the Y-axis moving table 45 moves in the Y-axis direction, the wafer holding mechanism 30 including the chuck table 31 moves in the Y-axis direction.

本実施形態では、ウェーハ保持機構30は、大まかにいえば、保持面32にウェーハ100を載置するための前方(-Y方向側)のウェーハ載置位置と、ウェーハ100が研磨される後方(+Y方向側)の加工位置との間を、Y軸方向移動機構40によって、Y軸方向に沿って移動される。 In this embodiment, the wafer holding mechanism 30 is moved along the Y-axis direction by the Y-axis movement mechanism 40 between a wafer placement position at the front (-Y direction side) for placing the wafer 100 on the holding surface 32 and a processing position at the rear (+Y direction side) where the wafer 100 is polished.

また、図1に示すように、基台10上の後方(+Y方向側)には、コラム11が立設されている。コラム11の前面には、ウェーハ100を研磨する研磨ユニット70、および、研磨送り機構50が設けられている。 As shown in FIG. 1, a column 11 is erected on the rear (+Y direction) side of the base 10. A polishing unit 70 for polishing the wafer 100 and a polishing feed mechanism 50 are provided on the front side of the column 11.

研磨送り機構50は、チャックテーブル31を含むウェーハ保持機構30と研磨ユニット70とを、相対的に、保持面32に垂直な方向であるZ軸方向(研磨送り方向)に移動させる。本実施形態では、研磨送り機構50は、チャックテーブル31に対して、研磨ユニット70をZ軸方向に移動させるように構成されている。 The polishing feed mechanism 50 moves the wafer holding mechanism 30 including the chuck table 31 and the polishing unit 70 relative to each other in the Z-axis direction (polishing feed direction), which is a direction perpendicular to the holding surface 32. In this embodiment, the polishing feed mechanism 50 is configured to move the polishing unit 70 in the Z-axis direction relative to the chuck table 31.

研磨送り機構50は、Z軸方向に平行な一対のZ軸ガイドレール51、このZ軸ガイドレール51上をスライドするZ軸移動テーブル53、Z軸ガイドレール51と平行なZ軸ボールネジ52、Z軸モータ54、および、Z軸移動テーブル53の前面(表面)に取り付けられたホルダ56を備えている。ホルダ56は、研磨ユニット70を保持している。 The polishing feed mechanism 50 includes a pair of Z-axis guide rails 51 parallel to the Z-axis direction, a Z-axis moving table 53 that slides on the Z-axis guide rails 51, a Z-axis ball screw 52 parallel to the Z-axis guide rails 51, a Z-axis motor 54, and a holder 56 attached to the front (surface) of the Z-axis moving table 53. The holder 56 holds the polishing unit 70.

Z軸移動テーブル53は、Z軸ガイドレール51にスライド可能に設置されている。Z軸移動テーブル53の後面側(裏面側)には、図示しないナット部が固定されている。このナット部には、Z軸ボールネジ52が螺合されている。Z軸モータ54は、Z軸ボールネジ52の一端部に連結されている。 The Z-axis moving table 53 is slidably installed on the Z-axis guide rail 51. A nut portion (not shown) is fixed to the rear side (back side) of the Z-axis moving table 53. The Z-axis ball screw 52 is screwed into this nut portion. The Z-axis motor 54 is connected to one end of the Z-axis ball screw 52.

研磨送り機構50では、Z軸モータ54がZ軸ボールネジ52を回転させることにより、Z軸移動テーブル53が、Z軸ガイドレール51に沿って、Z軸方向に移動する。これにより、Z軸移動テーブル53に取り付けられたホルダ56、および、ホルダ56に保持された研磨ユニット70が、Z軸移動テーブル53とともにZ軸方向に移動する。 In the polishing feed mechanism 50, the Z-axis motor 54 rotates the Z-axis ball screw 52, causing the Z-axis moving table 53 to move in the Z-axis direction along the Z-axis guide rail 51. As a result, the holder 56 attached to the Z-axis moving table 53 and the polishing unit 70 held by the holder 56 move in the Z-axis direction together with the Z-axis moving table 53.

図1に示すように、研磨ユニット70は、ホルダ56に固定されたスピンドルハウジング71、スピンドルハウジング71に回転可能に保持されたスピンドル72、スピンドル72を回転駆動するスピンドル回転機構としてのスピンドルモータ73、スピンドル72の下端に取り付けられたマウント74、および、マウント74に支持された研磨ホイール75を備えている。 As shown in FIG. 1, the polishing unit 70 includes a spindle housing 71 fixed to the holder 56, a spindle 72 rotatably held in the spindle housing 71, a spindle motor 73 as a spindle rotation mechanism that drives the spindle 72 to rotate, a mount 74 attached to the lower end of the spindle 72, and a polishing wheel 75 supported by the mount 74.

スピンドルハウジング71は、ホルダ56に保持されている。スピンドル72は、軸方向がZ軸方向に平行なスピンドル回転軸701(図2参照)を中心に回転可能なように、スピンドルハウジング71に支持されている。 The spindle housing 71 is held by the holder 56. The spindle 72 is supported by the spindle housing 71 so that it can rotate around a spindle rotation axis 701 (see FIG. 2) whose axial direction is parallel to the Z-axis direction.

スピンドルモータ73は、スピンドル72の上端側に連結されており、スピンドル72を、スピンドル回転軸701を中心として、たとえば矢印402(図2参照)に示す方向に回転させる。 The spindle motor 73 is connected to the upper end of the spindle 72 and rotates the spindle 72 around the spindle rotation axis 701 in the direction indicated by the arrow 402 (see FIG. 2 ).

図1に示すように、マウント74は、円板状に形成されており、スピンドル72の下端(先端)に固定されている。マウント74は、研磨ホイール75を支持している。 As shown in FIG. 1, the mount 74 is formed in a disk shape and is fixed to the lower end (tip) of the spindle 72. The mount 74 supports the grinding wheel 75.

研磨ホイール75は、外径がマウント74の外径と略同径を有するように形成されている。研磨ホイール75は、マウント74の下面に連結されたホイール基台76を含む。 The grinding wheel 75 is formed so that its outer diameter is approximately the same as the outer diameter of the mount 74. The grinding wheel 75 includes a wheel base 76 that is connected to the underside of the mount 74.

ホイール基台76の下面には、リング状の研磨パッド77が設けられている。研磨パッド77は、たとえば、フェルト等の不織布からなる。研磨パッド77のリング状の下面が、ウェーハ100の裏面102を研磨する研磨面となる。 A ring-shaped polishing pad 77 is provided on the underside of the wheel base 76. The polishing pad 77 is made of, for example, a nonwoven fabric such as felt. The ring-shaped underside of the polishing pad 77 serves as the polishing surface for polishing the back surface 102 of the wafer 100.

このリング状の研磨パッド77は、その中心をスピンドル回転軸701が通るように、ホイール基台76に形成されている。したがって、研磨パッド77は、その中心を通るスピンドル回転軸701(図2参照)を中心に、スピンドル72、マウント74、およびホイール基台76を介して、スピンドルモータ73によって回転され、加工位置に配置されているチャックテーブル31に保持されたウェーハ100を研磨する。
このように、研磨ユニット70は、スピンドル72の先端に装着されたリング状の研磨パッド77の下面によって、保持面32に保持されたウェーハ100を研磨する。
This ring-shaped polishing pad 77 is formed on the wheel base 76 so that the spindle rotation axis 701 passes through its center. Therefore, the polishing pad 77 is rotated by the spindle motor 73 via the spindle 72, mount 74, and wheel base 76 around the spindle rotation axis 701 (see FIG. 2) that passes through its center, and polishes the wafer 100 held on the chuck table 31 arranged at the processing position.
In this manner, the polishing unit 70 polishes the wafer 100 held on the holding surface 32 with the underside of the ring-shaped polishing pad 77 attached to the tip of the spindle 72 .

また、研磨ユニット70は、図2に示すように、研磨パッド77にスラリーを供給するスラリー供給部78を有している。スラリー供給部78は、研磨パッド77による研磨の際、スピンドル72内のスラリー供給路79を介して、ウェーハ100の被研磨面である裏面102と研磨パッド77の下面との間に、スラリーを供給する。
なお、スラリー供給部は、研磨パッド77の外側面にスラリーを噴射するスラリーノズル80であってもよい。
2, the polishing unit 70 has a slurry supplying section 78 that supplies a slurry to the polishing pad 77. During polishing with the polishing pad 77, the slurry supplying section 78 supplies a slurry between the back surface 102, which is the surface to be polished of the wafer 100, and the lower surface of the polishing pad 77 via a slurry supply path 79 in the spindle 72.
The slurry supplying section may be a slurry nozzle 80 that sprays slurry onto the outer surface of the polishing pad 77 .

なお、図1に、加工エリアとしての研磨エリア90を示している。この研磨エリア90は、チャックテーブル31の保持面32に保持されているウェーハ100の裏面102おける、研磨パッド77が接触する半径領域である。 In addition, FIG. 1 shows a polishing area 90 as a processing area. This polishing area 90 is a radial region of the back surface 102 of the wafer 100 held on the holding surface 32 of the chuck table 31, where the polishing pad 77 comes into contact.

この研磨エリア90は、矢印401(図2参照)の方向にチャックテーブル31が回転するとともに、矢印402の方向に研磨パッド77が回転することによって、外周から中心に向かって、ウェーハ100の裏面102に形成される。研磨エリア90は、比較的に細い円環扇形の形状を有している。
なお、円環扇形の幅は、2mm~5mmである。
The polishing area 90 is formed on the back surface 102 of the wafer 100 from the outer periphery toward the center by rotating the chuck table 31 in the direction of the arrow 401 (see FIG. 2) and rotating the polishing pad 77 in the direction of the arrow 402. The polishing area 90 has a relatively narrow circular sector shape.
The width of the circular sector is 2 mm to 5 mm.

このように、研磨装置1は、保持面32に保持されたウェーハ100の半径部分における、リング状の研磨パッド77の下面が接触するエリアである、円環扇形の研磨エリア90において、ウェーハ100を研磨する。 In this way, the polishing apparatus 1 polishes the wafer 100 in the annular sector-shaped polishing area 90, which is the area in the radius of the wafer 100 held on the holding surface 32 where the underside of the ring-shaped polishing pad 77 comes into contact.

また、図1に示すように、基台10における開口部13の側部には、厚み測定器60が配設されている。厚み測定器60は、保持面32に保持されたウェーハ100の上面高さ(裏面102の高さ)および厚みを、非接触式にて測定することができる。 As shown in FIG. 1, a thickness gauge 60 is disposed on the side of the opening 13 in the base 10. The thickness gauge 60 can measure the top surface height (height of the back surface 102) and thickness of the wafer 100 held on the holding surface 32 in a non-contact manner.

厚み測定器60は、たとえばレーザー式の距離測定器である。厚み測定器60は、たとえば、ウェーハ100を透過可能な波長を有するレーザー光線をウェーハ100に照射し、ウェーハ100の上面からの反射光およびウェーハ100の下面からの反射光を受光して、その反射光の光路差からウェーハの厚みを測定することができる。また、厚み測定器60は、ウェーハ100の上面高さと、保持面32の高さとを測定して、その差に基づいて、ウェーハ100の厚みを算出することもできる。 The thickness gauge 60 is, for example, a laser distance measuring instrument. For example, the thickness gauge 60 irradiates the wafer 100 with a laser beam having a wavelength that can pass through the wafer 100, receives reflected light from the upper surface of the wafer 100 and reflected light from the lower surface of the wafer 100, and can measure the thickness of the wafer from the optical path difference of the reflected light. The thickness gauge 60 can also measure the height of the upper surface of the wafer 100 and the height of the holding surface 32, and calculate the thickness of the wafer 100 based on the difference.

また、厚み測定器60は、ウェーハ100を透過しない波長のレーザー光線あるいは光を用いてもよい。
なお、厚み測定器60は、レーザー光線あるいは光に代えて音波を用いて、ウェーハ100の上面高さおよび保持面32の高さを測定して、その高さ差をウェーハの厚みとして算出する、非接触式の測定器として構成されていてもよい。
さらに、厚み測定器60は、2つの接触子を有する接触式の距離測定器であってもよい。
なお、厚み測定器60でウェーハ100の半径方向における厚みを測定する際に、厚み測定器60をY軸方向に移動させてもよいし、図1に示すように、厚み測定器60をウェーハの径方向に移動させる径方向移動機構61を備えてもよい。
Additionally, the thickness gauge 60 may use a laser beam or light of a wavelength that is not transmitted through the wafer 100 .
In addition, the thickness gauge 60 may be configured as a non-contact type measuring instrument that uses a laser beam or sound waves instead of light to measure the height of the top surface of the wafer 100 and the height of the holding surface 32, and calculates the height difference as the thickness of the wafer.
Furthermore, the thickness gauge 60 may be a contact type distance gauge having two contacts.
When measuring the radial thickness of the wafer 100 using the thickness gauge 60, the thickness gauge 60 may be moved in the Y-axis direction, or, as shown in FIG. 1, a radial movement mechanism 61 may be provided to move the thickness gauge 60 in the radial direction of the wafer.

また、図1に示すように、研磨送り機構50は、Z軸モータ54の上部にエンコーダ55を配置している。Z軸モータ54がZ軸ボールネジ52を回転させることでエンコーダ55が回転され、エンコーダ55がZ軸ボールネジ52の回転角度を認識することによって、Z軸方向に移動される研磨ユニット70の位置(高さ位置)を検知することができる。 As shown in FIG. 1, the polishing feed mechanism 50 has an encoder 55 disposed on top of the Z-axis motor 54. The Z-axis motor 54 rotates the Z-axis ball screw 52, which rotates the encoder 55, and the encoder 55 recognizes the rotation angle of the Z-axis ball screw 52, thereby detecting the position (height position) of the polishing unit 70 being moved in the Z-axis direction.

制御部15は、制御プログラムに従って演算処理を行うCPU、および、メモリ等の記憶媒体等を備えている。制御部15は、研磨装置1の上述した各部材を制御して、ウェーハ100に対する研磨加工を実行する。 The control unit 15 includes a CPU that performs calculations according to a control program, and a storage medium such as a memory. The control unit 15 controls the above-mentioned components of the polishing apparatus 1 to perform polishing processing on the wafer 100.

また、図1に示すように、制御部15は、スピンドル72の回転速度(スピンドル回転速度)を制御するスピンドル回転制御部16、および、チャックテーブル31の回転速度(チャック回転速度)を制御するチャック回転制御部17を備えている。
なお、チャック回転制御部17は、チャックテーブル31の回転速度をスピンドル72の回転速度より大きくすることもある。
As shown in FIG. 1, the control unit 15 also includes a spindle rotation control unit 16 that controls the rotation speed of the spindle 72 (spindle rotation speed), and a chuck rotation control unit 17 that controls the rotation speed of the chuck table 31 (chuck rotation speed).
The chuck rotation control unit 17 may also set the rotation speed of the chuck table 31 to be faster than the rotation speed of the spindle 72 .

さらに、制御部15は、傾き制御部18を備えている。傾き制御部18は、スピンドル回転軸701の傾きとチャック回転軸301の傾きとの相対的傾きを変更する傾き変更機構を制御する。本実施形態では、傾き制御部18は、傾き変更機構としてのL動作軸35およびR動作軸36の高さを制御して、スピンドル回転軸701に対するチャック回転軸301の傾きを変更する。 The control unit 15 further includes a tilt control unit 18. The tilt control unit 18 controls a tilt change mechanism that changes the relative tilt between the tilt of the spindle rotation axis 701 and the tilt of the chuck rotation axis 301. In this embodiment, the tilt control unit 18 controls the height of the L operation axis 35 and the R operation axis 36 as the tilt change mechanism to change the tilt of the chuck rotation axis 301 relative to the spindle rotation axis 701.

以下に、制御部15の各構成の機能とともに、制御部15の制御による研磨装置1による研磨加工の動作について説明する。 The following describes the functions of each component of the control unit 15, as well as the operation of the polishing process performed by the polishing device 1 under the control of the control unit 15.

[保持工程]
研磨加工では、まず、ウェーハ保持機構30のチャックテーブル31における保持面32によって、ウェーハ100を保持する。すなわち、制御部15あるいは作業者は、ウェーハ載置領域に配置されているウェーハ保持機構30におけるチャックテーブル31の保持面32に、裏面102が上向きとなるように、ウェーハ100を保持させる。
[Holding process]
In the polishing process, first, the wafer 100 is held by the holding surface 32 of the chuck table 31 of the wafer holding mechanism 30. That is, the control unit 15 or an operator holds the wafer 100 on the holding surface 32 of the chuck table 31 of the wafer holding mechanism 30 arranged in the wafer placement area, with the back surface 102 facing upward.

その後、制御部15が、Y軸方向移動機構40を制御して、チャックテーブル31を含むウェーハ保持機構30を、+Y方向側の加工位置に移動させる。 Then, the control unit 15 controls the Y-axis direction moving mechanism 40 to move the wafer holding mechanism 30 including the chuck table 31 to the processing position on the +Y direction side.

[研磨工程]
次に、制御部15およびチャック回転制御部17は、ウェーハ保持機構30のチャックモータ34を制御して、図2に示すように、ウェーハ100を保持した保持面32の中心を通るチャック回転軸301を中心に、チャックテーブル31を、矢印401に示すように回転させる。
[Polishing process]
Next, the control unit 15 and the chuck rotation control unit 17 control the chuck motor 34 of the wafer holding mechanism 30 to rotate the chuck table 31 as shown by the arrow 401 around the chuck rotation axis 301 passing through the center of the holding surface 32 that holds the wafer 100, as shown in FIG. 2.

さらに、制御部15およびスピンドル回転制御部16が、研磨ユニット70のスピンドルモータ73を制御してスピンドル72を回転させることにより、研磨パッド77を、そのスピンドル回転軸701を中心に、矢印402に示すように回転させる。 Furthermore, the control unit 15 and the spindle rotation control unit 16 control the spindle motor 73 of the polishing unit 70 to rotate the spindle 72, thereby rotating the polishing pad 77 around the spindle rotation axis 701 as shown by the arrow 402.

次に、制御部15は、研磨送り機構50を制御して、研磨パッド77を、チャックテーブル31に対してZ軸方向に移動させて、研磨パッド77の下面を、保持面32に保持されているウェーハ100の裏面102に接触させる。このようにして、制御部15は、研磨パッド77の下面によって、ウェーハ100の裏面102を研磨する。
また、制御部15は、研磨中に、図1に示した厚み測定器60によって、研磨されているウェーハ100の厚みを測定し、たとえばウェーハ100の厚みが目標厚み達するまで、研磨加工を実施する。
Next, the control unit 15 controls the polishing feed mechanism 50 to move the polishing pad 77 in the Z-axis direction relative to the chuck table 31, and brings the lower surface of the polishing pad 77 into contact with the back surface 102 of the wafer 100 held on the holding surface 32. In this manner, the control unit 15 polishes the back surface 102 of the wafer 100 with the lower surface of the polishing pad 77.
During polishing, the control unit 15 measures the thickness of the wafer 100 being polished using the thickness gauge 60 shown in FIG. 1, and continues polishing until the thickness of the wafer 100 reaches a target thickness, for example.

また、本実施形態では、制御部15は、研磨工程の前に、必要に応じて、以下に示す研磨除去量制御工程を実施する。 In addition, in this embodiment, the control unit 15 performs the polishing removal amount control process described below as necessary before the polishing process.

[研磨除去量制御工程]
この工程は、たとえば研磨前のウェーハ100の厚みにバラつきがある場合に、ウェーハ100の半径方向における研磨除去量を調整するために実施される。
[Polishing removal amount control process]
This step is performed to adjust the amount of polishing removal in the radial direction of the wafer 100 when, for example, there is variation in the thickness of the wafer 100 before polishing.

この工程では、制御部15のスピンドル回転制御部16がスピンドル回転速度を制御し、チャック回転制御部17がチャック回転速度を制御し、さらに、傾き制御部18がチャック回転軸301の傾きを調整することにより、ウェーハ100と研磨パッド77との相対速度、および、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重を制御する。これにより、ウェーハ100の半径方向における研磨除去量が調整される。したがって、たとえば、研磨後のウェーハ100の厚みの均一化を図ることができる。 In this process, the spindle rotation control unit 16 of the control unit 15 controls the spindle rotation speed, the chuck rotation control unit 17 controls the chuck rotation speed, and the tilt control unit 18 adjusts the tilt of the chuck rotation axis 301 to control the relative speed between the wafer 100 and the polishing pad 77 and the load applied to the wafer 100 from the polishing pad 77. This adjusts the amount of polishing removal in the radial direction of the wafer 100. Therefore, for example, it is possible to make the thickness of the wafer 100 uniform after polishing.

以下に、研磨除去量の調整に関する実施例を示す。 Below is an example of how to adjust the amount of polishing removal.

(実施例1)
実施例1では、研磨前のウェーハ100が、図3に示すような厚みを有するとする。図3に示すウェーハ100では、その厚みが、中心部111から外縁部113にかけて徐々に減少している。すなわち、研磨前のウェーハ100の厚みが、中心部111が厚く外縁部113に行くにしたがって薄くなっている。
なお、図3等では、ウェーハ100を、その厚みが大きくなるように誇張して示している。
また、本実施例のウェーハ100は、直径200mmのウェーハを用いて示している。したがって、ウェーハ100が、直径300mmであれば、外縁部113は、距離L=150mmとなる。
Example 1
In Example 1, the wafer 100 before polishing has a thickness as shown in Fig. 3. In the wafer 100 shown in Fig. 3, the thickness gradually decreases from the center 111 to the outer edge 113. In other words, the thickness of the wafer 100 before polishing is thick at the center 111 and becomes thinner toward the outer edge 113.
In FIG. 3 and other figures, the wafer 100 is shown exaggerated so that its thickness appears large.
In this embodiment, the wafer 100 has a diameter of 200 mm. Therefore, if the wafer 100 has a diameter of 300 mm, the outer edge 113 has a distance L of 150 mm.

このような場合、本実施形態では、スピンドル回転速度およびチャック回転速度、ならびに、スピンドル回転軸701に対するチャック回転軸301の傾き(図1に示したL動作軸35およびR動作軸36の高さ)を変更する。 In such a case, in this embodiment, the spindle rotation speed, the chuck rotation speed, and the inclination of the chuck rotation axis 301 relative to the spindle rotation axis 701 (the height of the L motion axis 35 and the R motion axis 36 shown in Figure 1) are changed.

図4には、その左方に、固定軸37、L動作軸35およびR動作軸36の平面上での位置(x,y)、および、高さ(z)が示されている。また、図4の右方には、スピンドル回転速度(ωs)およびチャック回転速度(ωw)が、毎分の回転数を単位として示されている。 On the left side of FIG. 4, the positions (x, y) and heights (z) on a plane of the fixed axis 37, the L operating axis 35, and the R operating axis 36 are shown. On the right side of FIG. 4, the spindle rotation speed (ωs) and the chuck rotation speed (ωw) are shown in revolutions per minute.

実施例1では、たとえば、図4に太枠500を用いて示すように、制御部15のスピンドル回転制御部16が、スピンドル回転速度を300回転/分に制御(設定)するとともに、チャック回転制御部17が、チャック回転速度を、同じく300回転/分に制御する。 In Example 1, for example, as shown by a thick frame 500 in FIG. 4, the spindle rotation control unit 16 of the control unit 15 controls (sets) the spindle rotation speed to 300 rpm, and the chuck rotation control unit 17 controls the chuck rotation speed to the same 300 rpm.

さらに、制御部15の傾き制御部18が、たとえば、図4に太枠501を用いて示すように、固定軸37に比して、L動作軸35の高さを0.1mmだけ上昇させるとともに、R動作軸36の高さを0.1mmだけ下降させることにより、チャックテーブル31の傾き、すなわち、チャック回転軸301の傾きを変更する。
なお、研磨パッド77の研磨面と研磨エリア90とが平行となる傾きのときのL動作軸35の高さと、R動作軸36の高さとを、ゼロとする。
Furthermore, the tilt control unit 18 of the control unit 15 changes the tilt of the chuck table 31, i.e., the tilt of the chuck rotation axis 301, by, for example, increasing the height of the L operating axis 35 by 0.1 mm and decreasing the height of the R operating axis 36 by 0.1 mm, as shown by a thick frame 501 in FIG. 4, compared to the fixed axis 37.
It should be noted that the height of the L motion axis 35 and the height of the R motion axis 36 are set to zero when the polishing surface of the polishing pad 77 and the polishing area 90 are inclined so as to be parallel to each other.

これにより、研磨加工時におけるウェーハ100と研磨パッド77との相対速度、および、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重が、図5に示すように設定される。 As a result, the relative speed between the wafer 100 and the polishing pad 77 during polishing, and the load applied from the polishing pad 77 to the wafer 100, are set as shown in Figure 5.

すなわち、図4に示したようにスピンドル回転速度およびチャック回転速度を設定することにより、図5に示すように、ウェーハ100の外縁部113における相対速度V1の大きさと、中心部111における相対速度V2の大きさとが、互いに実質的に等しくなる。すなわち、相対速度は、研磨エリア90に沿って、外縁部113から中心部111にかけて、実質的に等しくなる。 That is, by setting the spindle rotation speed and the chuck rotation speed as shown in FIG. 4, the magnitude of the relative speed V1 at the outer edge 113 of the wafer 100 and the magnitude of the relative speed V2 at the center 111 become substantially equal to each other, as shown in FIG. 5. That is, the relative speed becomes substantially equal from the outer edge 113 to the center 111 along the polishing area 90.

なお、図5においては、チャックテーブル31(すなわちウェーハ100)の回転方向および回転速度を、矢印601の方向および長さによって示すとともに、スピンドル72(すなわち研磨パッド77)の回転方向および回転速度を、矢印602の方向および長さによって示している。 In FIG. 5, the direction and speed of rotation of the chuck table 31 (i.e., the wafer 100) are indicated by the direction and length of the arrow 601, and the direction and speed of rotation of the spindle 72 (i.e., the polishing pad 77) are indicated by the direction and length of the arrow 602.

ウェーハ100の外縁部113における相対速度V1は、この部分におけるウェーハ100の速度V10と研磨パッド77の速度V11とに基づいて導出される。一方、ウェーハ100の中心部111おける相対速度V2も、同様に算出される。ただし、ウェーハ100の中心部111では、ウェーハ100の速度V10は、実質的に0になる。したがって、ウェーハ100の中心部111における相対速度V2は、この部分における研磨パッド77の速度V11と、実質的に等しくなる。 The relative velocity V1 at the outer edge 113 of the wafer 100 is derived based on the velocity V10 of the wafer 100 at this portion and the velocity V11 of the polishing pad 77. Meanwhile, the relative velocity V2 at the center 111 of the wafer 100 is calculated in a similar manner. However, at the center 111 of the wafer 100, the velocity V10 of the wafer 100 is substantially zero. Therefore, the relative velocity V2 at the center 111 of the wafer 100 is substantially equal to the velocity V11 of the polishing pad 77 at this portion.

また、本実施形態では、図5に示すように、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重について、荷重が大きいことを記号(L)を用いて示す一方、荷重が小さいことを、記号(S)を用いて示している。また、荷重が中程度であることについては、記号(M)を用いて示す(図14参照)。 In this embodiment, as shown in FIG. 5, a heavy load is indicated by the symbol (L) with respect to the load applied from the polishing pad 77 to the wafer 100, while a light load is indicated by the symbol (S). A medium load is indicated by the symbol (M) (see FIG. 14).

L動作軸35およびR動作軸36の高さを、図4に示したように設定することにより、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重は、図5に示すように、研磨エリア90に沿って、ウェーハ100の中心部111および外縁部113では小さくなる一方、ウェーハ100の半径の中間部分115では大きくなる。 By setting the heights of the L motion axis 35 and the R motion axis 36 as shown in FIG. 4, the load applied from the polishing pad 77 to the wafer 100 is small along the polishing area 90 at the center 111 and the outer edge 113 of the wafer 100, but is large in the middle part 115 of the radius of the wafer 100, as shown in FIG. 5.

この状態で上述した研磨工程を実施することにより、ウェーハ100の被研磨面である裏面102からの除去量(研磨によって除去される量;研磨除去量)およびウェーハ100にかかる荷重は、図6のグラフに示すようになる。図6に示すグラフでは、最大値が1となるように、研磨除去量を規格化して、研磨除去量比として示している。また、図6に示した荷重の最大値が1となるように、荷重を規格化して、荷重比として示している。
研磨除去量は、たとえば、ウェーハ100と研磨パッド77との相対速度が大きいほど除去量が大きくなる。また、研磨パッド77とウェーハ100とに相対的にかかる荷重は、スピンドル回転軸701とチャック回転軸301との傾きによって変化する。図6に示す荷重を得るために、ウェーハ100の半径の中間部分115が研磨パッド77に強く当たるように、L動作軸35とR動作軸36とを動作させている。図4に示す表のように、L動作軸35を長くして、R動作軸36を短くするように動作させている。したがって、実施例1では、図6に示すように、研磨除去量は、ウェーハ100の中心部111(距離L=0mm)が大きくなり、中心部111から外縁部113(距離L=100mm付近)にかけて徐々に減少する。
したがって、図3に示すウェーハ100を図4に示す傾き関係とスピンドル回転速度とチャック回転速度とを用いて研磨すると、図7に示すように、研磨後のウェーハ100の厚さを、実質的に均一にすることが可能となる。
By carrying out the above-described polishing process in this state, the amount of removal (amount removed by polishing; polishing removal amount) from the back surface 102, which is the surface to be polished of the wafer 100, and the load applied to the wafer 100 are as shown in the graph of Fig. 6. In the graph shown in Fig. 6, the polishing removal amount is standardized so that the maximum value is 1, and is shown as a polishing removal amount ratio. In addition, the load shown in Fig. 6 is standardized so that the maximum value of the load is 1, and is shown as a load ratio.
For example, the amount of removal by polishing increases as the relative speed between the wafer 100 and the polishing pad 77 increases. The load applied relatively to the polishing pad 77 and the wafer 100 changes depending on the inclination between the spindle rotation axis 701 and the chuck rotation axis 301. To obtain the load shown in FIG. 6, the L motion axis 35 and the R motion axis 36 are operated so that the middle part 115 of the radius of the wafer 100 hits the polishing pad 77 strongly. As shown in the table in FIG. 4, the L motion axis 35 is lengthened and the R motion axis 36 is shortened. Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 6, the amount of removal by polishing increases at the center 111 (distance L=0 mm) of the wafer 100 and gradually decreases from the center 111 to the outer edge 113 (near the distance L=100 mm).
Therefore, when the wafer 100 shown in FIG. 3 is polished using the tilt relationship, spindle rotation speed, and chuck rotation speed shown in FIG. 4, it is possible to make the thickness of the wafer 100 after polishing substantially uniform, as shown in FIG. 7.

(実施例2)
実施例2では、図8に示すように、研磨前のウェーハ100の厚みは、中心部111および外縁部113において薄い一方、ウェーハ100の半径の中間部分115において厚いとする。
Example 2
In the second embodiment, as shown in FIG. 8, the thickness of the wafer 100 before polishing is thin at the center 111 and the outer edge 113, but is thick at the middle portion 115 of the radius of the wafer 100.

このような場合、たとえば、図9に太枠500を用いて示すように、制御部15のスピンドル回転制御部16が、スピンドル回転速度を30回転/分に制御するとともに、チャック回転制御部17が、チャック回転速度を3000回転/分に制御する。 In such a case, for example, as shown by a thick frame 500 in FIG. 9, the spindle rotation control unit 16 of the control unit 15 controls the spindle rotation speed to 30 rpm, and the chuck rotation control unit 17 controls the chuck rotation speed to 3000 rpm.

さらに、制御部15の傾き制御部18が、たとえば、図9に太枠501を用いて示すように、固定軸37に比して、L動作軸35の高さを0.1mmだけ上昇させるとともに、R動作軸36の高さを0.1mmだけ下降させることにより、チャック回転軸301の傾きを変更する。 Furthermore, the tilt control unit 18 of the control unit 15 changes the tilt of the chuck rotation axis 301 by, for example, increasing the height of the L operating axis 35 by 0.1 mm and decreasing the height of the R operating axis 36 by 0.1 mm compared to the fixed axis 37, as shown by the thick frame 501 in Figure 9.

これにより、研磨加工時におけるウェーハ100と研磨パッド77との相対速度、および、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重が、図10に示すように設定される。
つまり、図10に示すように、ウェーハ100の外縁部113における相対速度V1の大きさと、中心部111における相対速度V2の大きさとが、異なる。
また、荷重は、図10に示すように、研磨エリア90に沿って、ウェーハ100の中心部111および外縁部113では小さくなる一方、ウェーハ100の半径の中間部分115では大きくなる。
As a result, the relative speed between the wafer 100 and the polishing pad 77 during polishing, and the load applied from the polishing pad 77 to the wafer 100 are set as shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 10, the magnitude of the relative velocity V1 at the outer edge 113 of the wafer 100 is different from the magnitude of the relative velocity V2 at the center 111.
Also, along the polishing area 90, the load is smaller at the center 111 and outer edge 113 of the wafer 100, but is larger at the middle portion 115 of the radius of the wafer 100, as shown in FIG.

すなわち、図9に示したようにスピンドル回転速度およびチャック回転速度を設定することにより、図10に示すように、ウェーハ100の外縁部113における相対速度V1の大きさは、中心部111における相対速度V2よりも大きくなる。すなわち、相対速度は、研磨エリア90に沿って、外縁部113から中心部111にかけて、徐々に遅くなる。 That is, by setting the spindle rotation speed and the chuck rotation speed as shown in FIG. 9, the magnitude of the relative speed V1 at the outer edge 113 of the wafer 100 becomes greater than the relative speed V2 at the center 111, as shown in FIG. 10. That is, the relative speed gradually slows down from the outer edge 113 to the center 111 along the polishing area 90.

また、L動作軸35およびR動作軸36の高さを、図9に示したように設定することにより、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重は、ウェーハ100の中心部111と外縁部113とが小さく、半径の中間部分115が大きくなる。 In addition, by setting the heights of the L operating axis 35 and the R operating axis 36 as shown in FIG. 9, the load applied from the polishing pad 77 to the wafer 100 is small at the center 111 and outer edge 113 of the wafer 100 and large at the middle radius 115.

この状態で上述した研磨工程を実施することにより、ウェーハ100の研磨除去量およびウェーハ100にかかる荷重は、図11のグラフに示すようになる。すなわち、図11に示すように、研磨除去量は、ウェーハ100の中心部111(距離L=0mm)からウェーハ100の半径の中間部分115(距離L=50mm付近)にかけて大きくなり、中間部分115からウェーハ100の外縁部113(距離L=100mm付近)にかけて減少する。つまり、チャック回転速度に対してスピンドル回転速度を大きく遅くすると、研磨パッド77の回転速度とチャックテーブル31の回転速度との相対速度は、ウェーハ100の半径方向における研磨除去量への影響が非常に小さくなり、チャック回転軸301とスピンドル回転軸701との傾き関係がウェーハ100の半径方向における研磨除去量に影響することとなる。例えば、スピンドル回転数とチャック回転数との比が1対100になるように設定すると、相対速度の研磨除去量への影響が非常に小さくなる。なお、図11に示すグラフでは、研磨除去量の最大値が1となるように、研磨除去量を規格化して、研磨除去量比として示している。また、図11に示した荷重の最大値が1となるように、荷重を規格化して、荷重比として示している。 By carrying out the above-mentioned polishing process in this state, the amount of polishing removal of the wafer 100 and the load applied to the wafer 100 are as shown in the graph of FIG. 11. That is, as shown in FIG. 11, the amount of polishing removal increases from the center 111 (distance L = 0 mm) of the wafer 100 to the middle part 115 (near distance L = 50 mm) of the radius of the wafer 100, and decreases from the middle part 115 to the outer edge part 113 (near distance L = 100 mm) of the wafer 100. That is, if the spindle rotation speed is significantly slower than the chuck rotation speed, the relative speed between the rotation speed of the polishing pad 77 and the rotation speed of the chuck table 31 has a very small effect on the amount of polishing removal in the radial direction of the wafer 100, and the tilt relationship between the chuck rotation axis 301 and the spindle rotation axis 701 affects the amount of polishing removal in the radial direction of the wafer 100. For example, if the ratio of the spindle rotation speed to the chuck rotation speed is set to 1:100, the effect of the relative speed on the amount of polishing removal is very small. In the graph shown in FIG. 11, the amount of polishing removal is standardized so that the maximum amount of polishing removal is 1, and is shown as the polishing removal amount ratio. Also, the load shown in FIG. 11 is standardized so that the maximum value of the load is 1, and is shown as the load ratio.

したがって、実施例2においても、図8に示すウェーハ100を図9に示す傾き関係とスピンドル回転速度とチャック回転速度とを用いて研磨することにより、図7に示すように、研磨後のウェーハ100の厚さを、実質的に均一にすることが可能となる。 Therefore, in Example 2, by polishing the wafer 100 shown in FIG. 8 using the tilt relationship, spindle rotation speed, and chuck rotation speed shown in FIG. 9, it is possible to make the thickness of the wafer 100 after polishing substantially uniform, as shown in FIG. 7.

(実施例3)
実施例3では、図12に示すように、研磨前のウェーハ100の厚みが、中心部111から外縁部113にかけて、ほぼ直線的に、徐々に厚くなっているとする。
Example 3
In the third embodiment, as shown in FIG. 12, the thickness of the wafer 100 before polishing is gradually increased in a substantially linear manner from the central portion 111 to the outer edge portion 113.

このような場合、たとえば、図13に太枠500を用いて示すように、制御部15のスピンドル回転制御部16が、スピンドル回転速度を30回転/分に制御するとともに、チャック回転制御部17が、チャック回転速度を、3000回転/分に制御する。 In such a case, for example, as shown by a thick frame 500 in FIG. 13, the spindle rotation control unit 16 of the control unit 15 controls the spindle rotation speed to 30 rpm, and the chuck rotation control unit 17 controls the chuck rotation speed to 3,000 rpm.

さらに、制御部15の傾き制御部18が、たとえば、図13に太枠501を用いて示すように、固定軸37に比して、L動作軸35の高さを0.1mmだけ下降させるとともに、R動作軸36の高さを0.1mmだけ下降させることにより、チャック回転軸301の傾きを変更する。 Furthermore, the tilt control unit 18 of the control unit 15 changes the tilt of the chuck rotation axis 301 by, for example, lowering the height of the L operating axis 35 by 0.1 mm and lowering the height of the R operating axis 36 by 0.1 mm compared to the fixed axis 37, as shown by the thick frame 501 in Figure 13.

これにより、研磨加工時におけるウェーハ100と研磨パッド77との相対速度、および、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重が、図14に示すように設定される。
つまり、図14に示すように、ウェーハ100の外縁部113における相対速度V1の大きさと、中心部111における相対速度V2の大きさとが、異なる。
また、荷重は、図14に示すように、研磨エリア90に沿って、ウェーハ100の外縁部113がもっとも大きく(L)、次に、ウェーハ100の中間部分115(M)、中心部111(S)の順に小さくなる。
As a result, the relative speed between the wafer 100 and the polishing pad 77 during polishing, and the load applied from the polishing pad 77 to the wafer 100 are set as shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 14, the magnitude of the relative velocity V1 at the outer edge 113 of the wafer 100 is different from the magnitude of the relative velocity V2 at the center 111.
As shown in FIG. 14, the load is greatest (L) at the outer edge 113 of the wafer 100 along the polishing area 90, followed by the intermediate portion 115 (M) and the central portion 111 (S) of the wafer 100.

すなわち、図13に示したようにスピンドル回転速度およびチャック回転速度を設定することにより、図14に示すように、ウェーハ100の外縁部113における相対速度V1の大きさと、中心部111における相対速度V2の大きさとが、異なる。すなわち、相対速度は、研磨エリア90に沿って、外縁部113から中心部111にかけて、徐々に遅くなる。 That is, by setting the spindle rotation speed and the chuck rotation speed as shown in FIG. 13, the magnitude of the relative speed V1 at the outer edge 113 of the wafer 100 differs from the magnitude of the relative speed V2 at the center 111, as shown in FIG. 14. That is, the relative speed gradually slows down from the outer edge 113 to the center 111 along the polishing area 90.

また、L動作軸35およびR動作軸36の高さを、図13に示したように設定することにより、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重は、ウェーハ100の外縁部113では大きくなり、研磨エリア90に沿って、外縁部113から中心部111にかけて、小さくなってゆく。 In addition, by setting the heights of the L operating axis 35 and the R operating axis 36 as shown in FIG. 13, the load applied from the polishing pad 77 to the wafer 100 becomes large at the outer edge 113 of the wafer 100 and becomes smaller along the polishing area 90 from the outer edge 113 to the center 111.

この状態で上述した研磨工程を実施することにより、ウェーハ100の研磨除去量およびウェーハ100にかかる荷重は、図15のグラフに示すようになる。すなわち、図15に示すように、研磨除去量は、ウェーハ100の中心部111(距離L=0mm)からウェーハ100の外縁部113(距離L=100mm付近)にかけて、ほぼ直線的に、徐々に増加する。
なお、この研磨除去量は、相対速度よりも、チャック回転軸301とスピンドル回転軸701との傾き関係が大きく影響している。
なお、図15に示すグラフでは、最大値が1となるように、研磨除去量を規格化して、研磨除去量比として示している。また、図15に示した荷重の最大値が1となるように、荷重を規格化して、荷重比として示している。
By carrying out the above-mentioned polishing process in this state, the amount of the wafer 100 removed by polishing and the load applied to the wafer 100 are as shown in the graph of Fig. 15. That is, as shown in Fig. 15, the amount of the wafer 100 removed by polishing increases gradually and almost linearly from the center 111 of the wafer 100 (distance L = 0 mm) to the outer edge 113 of the wafer 100 (near distance L = 100 mm).
The amount of removal by polishing is more affected by the inclination relationship between the chuck rotation axis 301 and the spindle rotation axis 701 than by the relative speed.
In the graph shown in Fig. 15, the polishing removal amount is normalized so that the maximum value is 1, and is shown as a polishing removal amount ratio. Also, the load is normalized so that the maximum value of the load shown in Fig. 15 is 1, and is shown as a load ratio.

したがって、この実施例3においても、図12に示すウェーハ100を図13に示す傾き関係とスピンドル回転速度とチャック回転速度とを用いて研磨することにより、研磨後のウェーハ100の厚さを、図7に示すように、実質的に均一にすることが可能となる。 Therefore, in this Example 3 as well, by polishing the wafer 100 shown in FIG. 12 using the tilt relationship, spindle rotation speed, and chuck rotation speed shown in FIG. 13, it is possible to make the thickness of the wafer 100 after polishing substantially uniform, as shown in FIG. 7.

(実施例4)
実施例4では、図16に示すように、研磨前のウェーハ100の厚みは、中心部111が厚く、中心部111から外縁部113にかけて、曲線状に徐々に薄くなっているとする。
Example 4
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 16, the thickness of the wafer 100 before polishing is thick at the center 111 and gradually becomes thinner in a curved shape from the center 111 to the outer edge 113.

このような場合、たとえば、図17に太枠500を用いて示すように、制御部15のスピンドル回転制御部16が、スピンドル回転速度を1000回転/分に制御するとともに、チャック回転制御部17が、チャック回転速度を、3000回転/分に制御する。 In such a case, for example, as shown by a thick frame 500 in FIG. 17, the spindle rotation control unit 16 of the control unit 15 controls the spindle rotation speed to 1000 rpm, and the chuck rotation control unit 17 controls the chuck rotation speed to 3000 rpm.

さらに、制御部15の傾き制御部18が、たとえば、図17に太枠501を用いて示すように、固定軸37に比して、L動作軸35の高さを10mmだけ上昇させるとともに、R動作軸36の高さを10mmだけ下降させることにより、チャック回転軸301の傾きを変更する。 Furthermore, the tilt control unit 18 of the control unit 15 changes the tilt of the chuck rotation axis 301 by, for example, increasing the height of the L operating axis 35 by 10 mm and decreasing the height of the R operating axis 36 by 10 mm compared to the fixed axis 37, as shown by the thick frame 501 in Figure 17.

これにより、研磨加工時におけるウェーハ100と研磨パッド77との相対速度、および、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重が、図18に示すように設定される。
つまり、図18に示すように、ウェーハ100の外縁部113における相対速度V1の大きさと、中心部111における相対速度V2の大きさとは、異なる。
また、荷重は、図18に示すように、研磨エリア90に沿って、ウェーハ100の中心部111および外縁部113では小さくなる一方、ウェーハ100の半径の中間部分115では大きくなる。
As a result, the relative speed between the wafer 100 and the polishing pad 77 during polishing, and the load applied from the polishing pad 77 to the wafer 100 are set as shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 18, the magnitude of the relative velocity V1 at the outer edge 113 of the wafer 100 is different from the magnitude of the relative velocity V2 at the center 111.
Also, along the polishing area 90, the load is smaller at the center 111 and outer edge 113 of the wafer 100, but is larger at the middle portion 115 of the radius of the wafer 100, as shown in FIG.

すなわち、図17に示したようにスピンドル回転速度およびチャック回転速度を設定することにより、図18に示すように、ウェーハ100の外縁部113における相対速度V1の大きさが、中心部111における相対速度V2よりも大きくなる。すなわち、相対速度は、研磨エリア90に沿って、外縁部113から中心部111にかけて、徐々に遅くなる。 That is, by setting the spindle rotation speed and the chuck rotation speed as shown in FIG. 17, the magnitude of the relative speed V1 at the outer edge 113 of the wafer 100 becomes greater than the relative speed V2 at the center 111, as shown in FIG. 18. That is, the relative speed gradually slows down from the outer edge 113 to the center 111 along the polishing area 90.

また、L動作軸35およびR動作軸36の高さを、図17に示したように設定することにより、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重は、ウェーハ100の中心部111と外縁部113とでは小さくなり、ウェーハ100の半径の中間部分115では大きくなる。 In addition, by setting the heights of the L motion axis 35 and the R motion axis 36 as shown in FIG. 17, the load applied from the polishing pad 77 to the wafer 100 is small at the center 111 and the outer edge 113 of the wafer 100, and is large at the middle part 115 of the radius of the wafer 100.

この状態で上述した研磨工程を実施することにより、ウェーハ100の研磨除去量は、図19のグラフに示すようになる。すなわち、図19に示すように、研磨除去量は、ウェーハ100の中心部111(距離L=0mm)から半径の中間部分115まで略均等であり、中間部分115から外縁部113(距離L=100mm付近)にかけて、曲線状に、徐々に減少する。
なお、このグラフでも、最大値が1となるように、研磨除去量を規格化して、研磨除去量比として示している。また、図19に示した荷重の最大値が1となるように、荷重を規格化して、荷重比として示している。
By carrying out the above-mentioned polishing process in this state, the amount of removal by polishing of the wafer 100 becomes as shown in the graph of Fig. 19. That is, as shown in Fig. 19, the amount of removal by polishing is approximately uniform from the center 111 (distance L = 0 mm) of the wafer 100 to the middle part 115 of the radius, and gradually decreases in a curved manner from the middle part 115 to the outer edge part 113 (distance L = approximately 100 mm).
In this graph, the polishing removal amount is also normalized so that the maximum value is 1, and is shown as a polishing removal amount ratio. Also, the load is normalized so that the maximum value of the load shown in FIG. 19 is 1, and is shown as a load ratio.

したがって、この実施例4においても、図16に示すウェーハ100を図17に示す傾き関係とスピンドル回転速度とチャック回転速度とを用いて研磨することにより、研磨後のウェーハ100の厚さを、図7に示すように、実質的に均一にすることが可能となる。 Therefore, in this Example 4 as well, by polishing the wafer 100 shown in FIG. 16 using the tilt relationship, spindle rotation speed, and chuck rotation speed shown in FIG. 17, it is possible to make the thickness of the wafer 100 after polishing substantially uniform, as shown in FIG. 7.

以上のように、本実施形態では、研磨工程の前に研磨除去量制御工程を実施し、制御部15のスピンドル回転制御部16がスピンドル回転速度を制御し、チャック回転制御部17がチャック回転速度を制御し、さらに、傾き制御部18がチャック回転軸301の傾きを変更することにより、ウェーハ100と研磨パッド77との相対速度、および、研磨パッド77からウェーハ100にかかる荷重を制御することができる。これにより、ウェーハ100の半径方向における研磨除去量が調整されて、ウェーハ100を、その径方向において所定の研磨除去量で研磨することができる。 As described above, in this embodiment, a polishing removal amount control process is performed before the polishing process, and the spindle rotation control unit 16 of the control unit 15 controls the spindle rotation speed, the chuck rotation control unit 17 controls the chuck rotation speed, and the tilt control unit 18 changes the tilt of the chuck rotation axis 301, thereby controlling the relative speed between the wafer 100 and the polishing pad 77 and the load applied to the wafer 100 from the polishing pad 77. This adjusts the polishing removal amount in the radial direction of the wafer 100, and the wafer 100 can be polished with a predetermined polishing removal amount in the radial direction.

このように、本実施形態にかかる研磨装置1は、保持面32に保持されたウェーハ100の半径部分における研磨除去量を制御することが可能である。したがって、研磨後のウェーハ100の厚みの均一化を図ること、および、研磨後のウェーハ100の厚みを、任意の分布にすることが可能である。 In this way, the polishing apparatus 1 according to this embodiment is capable of controlling the amount of polishing removal at the radial portion of the wafer 100 held on the holding surface 32. Therefore, it is possible to make the thickness of the wafer 100 after polishing uniform, and to make the thickness of the wafer 100 after polishing have any desired distribution.

また、本実施形態では、傾き制御部18によるチャック回転軸301の傾きの調整に加えて、スピンドル回転制御部16によるスピンドル回転速度の制御、および、チャック回転制御部17によるチャック回転速度の制御を実施している。これにより、ウェーハ100の半径部分における研磨除去量を、高精度に変更することができる。 In addition to adjusting the inclination of the chuck rotation axis 301 by the inclination control unit 18, the spindle rotation control unit 16 controls the spindle rotation speed, and the chuck rotation control unit 17 controls the chuck rotation speed. This allows the polishing removal amount in the radial portion of the wafer 100 to be changed with high precision.

なお、制御部15は、図1に示すように、断面形状設定部19を備えてもよい。この断面形状設定部19は、たとえば作業者からの指示に応じて、研磨後のウェーハ100の断面形状(目標断面形状)を設定する。目標断面形状は、たとえば、研磨後のウェーハ100の裏面102が平坦な面となるような断面形状、あるいは、研磨後のウェーハ100の裏面102が所定の傾斜面となるような断面形状である。 The control unit 15 may include a cross-sectional shape setting unit 19 as shown in FIG. 1. The cross-sectional shape setting unit 19 sets the cross-sectional shape (target cross-sectional shape) of the wafer 100 after polishing, for example, in response to instructions from an operator. The target cross-sectional shape is, for example, a cross-sectional shape in which the back surface 102 of the wafer 100 after polishing is a flat surface, or a cross-sectional shape in which the back surface 102 of the wafer 100 after polishing is a predetermined inclined surface.

この場合、制御部15は、研磨工程において、厚み測定器60を用いて、ウェーハ100の半径部分における複数箇所で、ウェーハ100の厚みを測定する。そして、制御部15は、測定された厚みに基づいて、実際に研磨されたウェーハ100の断面形状(実断面形状)を認識する。さらに、制御部15は、断面形状設定部19によって設定された目標断面形状と、認識した実断面形状との差に基づいて、スピンドル回転制御部16、チャック回転制御部17および傾き制御部18を制御して、研磨除去量制御工程を実施する。これにより、制御部15は、次に研磨するウェーハ100の断面形状を、断面形状設定部19によって設定された目標断面形状に近づけることができる。 In this case, in the polishing process, the control unit 15 uses the thickness gauge 60 to measure the thickness of the wafer 100 at multiple points in the radius portion of the wafer 100. Then, the control unit 15 recognizes the cross-sectional shape (actual cross-sectional shape) of the actually polished wafer 100 based on the measured thickness. Furthermore, the control unit 15 controls the spindle rotation control unit 16, the chuck rotation control unit 17, and the tilt control unit 18 based on the difference between the target cross-sectional shape set by the cross-sectional shape setting unit 19 and the recognized actual cross-sectional shape, to perform the polishing removal amount control process. In this way, the control unit 15 can bring the cross-sectional shape of the wafer 100 to be polished next closer to the target cross-sectional shape set by the cross-sectional shape setting unit 19.

また、本実施形態では、制御部15の傾き制御部18は、傾き変更機構としてのL動作軸35およびR動作軸36の高さ(長さ)を制御して、スピンドル回転軸701に対するチャック回転軸301の傾きを変更することにより、スピンドル回転軸701の傾きとチャック回転軸301の傾きとの相対的傾きを変更している。
これに関し、研磨装置1は、図1に示すように、研磨送り機構50のホルダ56に、スピンドル回転軸701の傾きを調整するための、傾き変更機構としてのスピンドル傾き調整機構58を有していてもよい。この場合、傾き制御部18は、スピンドル傾き調整機構58を用いて、チャック回転軸301に対するスピンドル回転軸701の傾きを変更することにより、スピンドル回転軸701の傾きとチャック回転軸301の傾きとの相対的傾きを変更してもよい。
In addition, in this embodiment, the tilt control unit 18 of the control unit 15 controls the height (length) of the L operating axis 35 and the R operating axis 36 as a tilt changing mechanism to change the tilt of the chuck rotation axis 301 relative to the spindle rotation axis 701, thereby changing the relative tilt between the spindle rotation axis 701 and the chuck rotation axis 301.
1, the polishing apparatus 1 may have a spindle inclination adjustment mechanism 58 as an inclination change mechanism for adjusting the inclination of the spindle rotation axis 701 in the holder 56 of the polishing feed mechanism 50. In this case, the inclination control unit 18 may change the relative inclination between the spindle rotation axis 701 and the chuck rotation axis 301 by changing the inclination of the spindle rotation axis 701 with respect to the chuck rotation axis 301 using the spindle inclination adjustment mechanism 58.

1:研磨装置、10:基台、11:コラム、
12:蛇腹カバー、13:開口部、
15:制御部、16:スピンドル回転制御部、17:チャック回転制御部、
18:傾き制御部、19:断面形状設定部、
30:ウェーハ保持機構、31:チャックテーブル、32:保持面、
33:支持部材、34:チャックモータ、301:チャック回転軸、
35:L動作軸、36:R動作軸、37:固定軸、39:カバー板、
40:Y軸方向移動機構、
50:研磨送り機構、51:Z軸ガイドレール、52:Z軸ボールネジ、
53:Z軸移動テーブル、54:Z軸モータ、55:エンコーダ、56:ホルダ、
58:スピンドル傾き調整機構、
60:厚み測定器、61:径方向移動機構、
70:研磨ユニット、71:スピンドルハウジング、
72:スピンドル、701:スピンドル回転軸、
73:スピンドルモータ、74:マウント、
75:研磨ホイール、76:ホイール基台、77:研磨パッド、
78:スラリー供給部、79:スラリー供給路、
90:研磨エリア、
100:ウェーハ、101:表面、102:裏面、103:保護テープ、
111:中心部、113:外縁部、115:中間部分
1: polishing device, 10: base, 11: column,
12: bellows cover, 13: opening,
15: control unit, 16: spindle rotation control unit, 17: chuck rotation control unit,
18: inclination control unit, 19: cross-sectional shape setting unit,
30: wafer holding mechanism, 31: chuck table, 32: holding surface,
33: Support member, 34: Chuck motor, 301: Chuck rotation shaft,
35: L operating shaft, 36: R operating shaft, 37: fixed shaft, 39: cover plate,
40: Y-axis direction movement mechanism,
50: polishing feed mechanism, 51: Z-axis guide rail, 52: Z-axis ball screw,
53: Z-axis moving table, 54: Z-axis motor, 55: encoder, 56: holder,
58: spindle tilt adjustment mechanism,
60: thickness measuring device, 61: radial movement mechanism,
70: polishing unit, 71: spindle housing,
72: spindle, 701: spindle rotation shaft,
73: spindle motor, 74: mount,
75: polishing wheel, 76: wheel base, 77: polishing pad,
78: slurry supply section, 79: slurry supply passage,
90: polishing area,
100: wafer, 101: front surface, 102: back surface, 103: protective tape,
111: central portion, 113: outer edge portion, 115: middle portion

Claims (1)

中心を頂点とする円錐状の保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、
該保持面の中心を通るチャック回転軸を中心に該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、
スピンドルの先端に装着されたリング状の研磨パッドの下面によって、該保持面に保持されたウェーハを研磨する研磨ユニットと、
該スピンドルをスピンドル回転軸を中心に回転させるスピンドル回転機構と、
該研磨パッドにスラリーを供給するスラリー供給部と、
制御部と、を備え、
該保持面に保持されたウェーハの外周から中心に向かって形成される、リング状の該研磨パッドの下面が接触するエリアである円環扇形の研磨エリアで、回転する該ウェーハを研磨する研磨装置であって、
該制御部は、
該スピンドルの回転速度を制御するスピンドル回転制御部と、
該チャックテーブルの回転速度を制御するチャック回転制御部と、
該スピンドル回転軸の傾きと該チャック回転軸の傾きとの相対的傾きを変更する傾き変更機構を制御する傾き制御部と、を備え、
該スピンドル回転制御部および該チャック回転制御部により該保持面に保持されたウェーハと該研磨パッドとの相対速度を制御すること、および、該傾き制御部により、該相対的傾きに応じて変化する該研磨パッドから該ウェーハにかかる荷重を制御することにより、該保持面に保持されたウェーハの該研磨エリアにおける研磨除去量の制御が可能な、
研磨装置。
a chuck table that holds a wafer by a conical holding surface having a vertex at the center;
a chuck rotation mechanism that rotates the chuck table about a chuck rotation axis that passes through a center of the holding surface;
a polishing unit that polishes the wafer held on the holding surface by a lower surface of a ring-shaped polishing pad attached to the tip of a spindle;
a spindle rotation mechanism that rotates the spindle around a spindle rotation axis;
a slurry supply unit that supplies a slurry to the polishing pad;
A control unit,
A polishing apparatus for polishing a rotating wafer in a circular sector-shaped polishing area, which is an area contacting a lower surface of the ring-shaped polishing pad and is formed from an outer periphery toward a center of the wafer held on the holding surface, comprising:
The control unit
A spindle rotation control unit that controls the rotation speed of the spindle;
a chuck rotation control unit for controlling a rotation speed of the chuck table;
a tilt control unit that controls a tilt change mechanism that changes a relative tilt between the tilt of the spindle rotation axis and the tilt of the chuck rotation axis,
a relative speed between the wafer held on the holding surface and the polishing pad is controlled by the spindle rotation control unit and the chuck rotation control unit, and a load applied to the wafer from the polishing pad, which load changes according to the relative tilt, is controlled by the tilt control unit, thereby enabling control of the amount of removal by polishing in the polishing area of the wafer held on the holding surface.
Polishing equipment.
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