PATENTSCOPE will be unavailable a few hours for maintenance reason on Tuesday 19.11.2019 at 4:00 PM CET
Search International and National Patent Collections
Some content of this application is unavailable at the moment.
If this situation persists, please contact us atFeedback&Contact
1. (WO2007010717) DOUBLE SIDE POLISHING METHOD FOR WAFER
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters
明 細書

ゥエーハの両面研磨方法

技術分野

[0001] 本発明は、ゥエーハを両面研磨する方法に関し、詳しくは、ゥエーハへのスラリーの 供給方法を改善することによりゥエーハの外周ダレを抑制することができる両面研磨 方法に関する。

背景技術

[0002] 図 8は、従来の両面研磨装置の一例を示す概略説明図である。図 8に示すように、 両面研磨装置 201は、サンギヤ 206とインターナルギヤ 207とに嚙合されたキャリア 2 08を、サンギヤ 206の駆動回転によって自転公転させ、下定盤 202と上定盤 203と を互いに逆回転させることにより、上下定盤に貼付された研磨布 204でゥエーノ、 Wの 両面を同時に研磨する装置である。

[0003] また、両面研磨装置 201には、ゥエーハ Wの研磨効率を高めると共に研磨時に上 下定盤 202、 203に生じる熱を冷却するためのスラリーをゥエーハ Wに供給するスラ リー供給機構が設けられている。このスラリー供給機構は、スラリータンク 209より、ス ラリー供給管 210、ノゥダーリング 212、スラリー供給チューブ 213を通じて、スラリー を上定盤 203に設けたスラリー供給孔 205に供給し、スラリー供給孔 205の下端開口 力 ゥエーハ Wに向けて流出する機構である。

[0004] 従来は、このような両面研磨装置を用いて各供給孔力同量のスラリーを均等に供 給しつつ、ゥエーハの両面研磨を行っていた。また、特開 2004— 142040ゃ特開平 11— 262862には、スラリーの供給方式に関して、例えば圧送方式を採用した別の 構成の両面研磨装置を用いた両面研磨方法が開示されてヽる。

[0005] し力しながら、従来の方法や、上記に開示されている両面研磨方法では、ゥエーハ に両面研磨を行った場合、研磨後のゥエーハの外周部にダレが頻繁に生じて、ゥェ ーハ表面の形状が平坦でなくなり、品質面で問題が生じていた。

発明の開示

[0006] 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、被処理ゥエーハに両面研磨 加工を施した際に、ゥエーハに外周ダレが発生するのを抑制することのできる両面研 磨方法を提供することを目的とする。

[0007] 上記目的を達成するため、本発明は、キャリアに保持されたゥエーハを研磨布が貼 付された上下の定盤で挟み込み、前記上定盤に設けた複数のスラリー供給孔カゝら上 下定盤間にスラリーを供給しつつ、ゥエーハの両面を同時に研磨するゥエーハの両 面研磨方法であって、前記ゥエーハの両面研磨時に、前記上定盤の回転の中心に 対して外側に設けたスラリー供給孔力供給するスラリーの量を、これより内側に設け たスラリー供給孔力供給するスラリーの量よりも多くなるように供給することにより、前 記研磨するゥエーハの外周部の研磨量を調整して、該ゥエーハの外周ダレを抑制す ることを特徴とするゥエーハの両面研磨方法を提供する。

[0008] このように、ゥエーハを両面研磨する時に、上定盤の回転の中心に対して外側に設 けたスラリー供給孔力供給するスラリーの量を、これより内側に設けたスラリー供給 孔力 供給するスラリーの量よりも多くなるように供給すれば、前記研磨するゥエーハ の外周部の研磨量を調整して、該ゥエーハの外周ダレを抑制することが可能である。 このため、外周部のダレが抑制された高品質のゥエーハに両面研磨することができる

特に外側と内側のスラリー供給量の比率を変更することによって、ゥエーハ外周部 の研磨量を任意に制御することができる。

[0009] このとき、前記上定盤の外側に設けた供給孔から供給するスラリーの量を、前記内 側に設けたスラリー供給孔力供給するスラリーの量の 2倍以上とするのが望ましい。

[0010] このように、前記上定盤の外側に設けた供給孔力供給するスラリーの量を、前記 内側に設けたスラリー供給孔力供給するスラリーの量の 2倍以上とすれば、ゥエー ハの外周ダレをより確実に抑制することが可能であり、平坦度の高い、高品質のゥェ ーハを提供することができる。そして、上定盤の内側と外側の供給孔から、より適切な 割合でスラリーを供給することができるため、ゥエーハの生産性もさらに改善すること が可能である。

[0011] 本発明の両面研磨方法であれば、被処理ゥエーハを外周ダレが抑制された高品 質のゥエーハに両面研磨することができる。また、研磨時に上下定盤間にスラリーを 供給位置と量の面で適切に調整して供給することができるため、ゥエーハ外周部の ダレを任意に制御でき、ゥエーハの生産性を向上することが可能である。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]本発明で使用する両面研磨装置の一例を示す概略説明図である。

[図 2]比較例 1におけるゥエーハ形状の測定図である。

[図 3]比較例 2におけるゥエーハ形状の測定図である。

[図 4]比較例 3におけるゥエーハ形状の測定図である。

[図 5]実施例 1におけるゥエーハ形状の測定図である。

[図 6]実施例 2におけるゥエーハ形状の測定図である。

[図 7]上定盤の内側と外側の供給孔カのスラリーの供給比率と、ゥエーハの外周ダ レ量との関係を示すグラフである。

[図 8]従来の両面研磨装置の一例を示す概略説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれらに限定されるも のではない。

従来の両面研磨方法によりゥエーハに両面研磨加工を行った場合、ゥエーハの外 周部にダレが生じるという問題があった。

[0014] 本発明者らが、両面研磨カ卩ェにおけるゥエーハの外周部のダレの発生について鋭 意調査をした結果、両面研磨時に上下定盤間のゥエーハに供給するスラリーの供給 法と、被処理ゥエーハに発生する外周ダレとに相関性があることを発見した。

[0015] そして、本発明者らは、ゥエーハの両面研磨時に、上定盤の回転の中心に対して 外側に設けたスラリー供給孔力供給するスラリーの量を、これより内側に設けたスラ リー供給孔力供給するスラリーの量よりも多くなるように供給することにより、ゥエー ハの外周部の研磨量を調整し、外周部のダレが抑制された高品質のゥエーハを得る ことができるとともに、適切にスラリーを供給するため、効率良くゥエーハを両面研磨 することが可能であることを見出し、本発明を完成させた。

[0016] 以下では、本発明の実施の形態について図を参照して具体的に説明をする。

まず、図 1は本発明の両面研磨方法を実施する際に用ヽることができる両面研磨 装置の一例を示す概略説明図である。この両面研磨装置 1は、上下に相対向して設 けられた下定盤 2と上定盤 3を備えており、各定盤 2、 3の対向面側には、それぞれ研 磨布 4が貼付されている。また、上定盤 3には研磨スラリーを供給するためのスラリー 供給孔 5及び 5 'が、上定盤 3の回転の中心に対して内側及び外側にそれぞれ複数 設けられている。そして、上定盤 3と下定盤 2の間の中心部にはサンギヤ 6が、周縁部 にはインターナルギヤ 7が設けられており、被処理ゥエーハ Wはキャリア 8の保持孔に 保持され、上定盤 3と下定盤 2の間に挟まれている。なお、本例では遊星式の両面研 磨装置を用いたが、遊星式のものに限定されず、例えば揺動式の両面研磨装置で あっても良い。

[0017] ここで、スラリーの供給機構について述べる。両面研磨の際に上下定盤間に供給さ れるスラリーはスラリータンク 9に貯められており、このスラリータンク 9からは、スラリー を供給するためのスラリー供給管 10がのびている。そして、この供給管 10は、図 1に 示す例では、上定盤 3の回転の中心に対して内側に設けた供給孔 5と外側に設けた 供給孔 5'へ向けて 2つに分岐している。分岐した各供給管にはスラリーの流量を調 整するための弁 11、 11 'がそれぞれ配設されている。分岐したそれぞれの供給管 10 はパウダーリング 12を挟んで 3本のスラリー供給チューブ 13と連結されており、それ ぞれの供給チューブ 13のもう一方の端部は上定盤 3の供給孔 5、 5'につながってい る。

[0018] 従って、弁 11、 11 'により、分岐したそれぞれのスラリー供給管 10を流れるスラリー の流量を変えることにより、内側に位置する供給孔 5から供給されるスラリーの量より、 外側に位置する供給孔 5'から供給されるスラリーの量を多くなるように調整すること ができる。

[0019] この弁 11、 11,やパウダーリング 12については、スラリーの流量を適切に制御でき る機構や、スラリーをつまらせることなく各供給チューブ 13へ分岐させて流すことがで きるものであればよぐ特に限定されない。

そして、本例では供給管 10はスラリータンク 9から、まず 2つに分岐している力例え ば、上定盤 3に設けられた供給孔 5及び 5'の数の分だけ分岐し、分岐したそれぞれ の供給管 10に弁を設け、供給チューブ 13と連結して供給孔へつなぎ、各供給孔ごと にスラリーの供給量を個別に調整できるような構成であっても良い。

[0020] 上記に限らず、本発明において用いることができる両面研磨装置は、上定盤 3の回 転の中心に対して外側に設けたスラリー供給孔 5'から供給するスラリーの量を、内側 に設けたスラリー供給孔 5から供給するスラリーの量よりも多くなるように供給すること ができる構成であれば構わな、。

[0021] 次に、本発明の両面研磨方法によって、ゥエーハ Wに両面研磨加工を施す方法を 、図 1の両面研磨装置 1を用いる場合について説明する。

まず、被処理ゥエーハ Wをキャリア 8に保持し、該キャリア 8を上定盤 3と下定盤 2の 間に挟み込む。サンギヤ 6及びインターナルギヤ 7の各歯部にはキャリア 8の外周歯 が嚙合しており、上定盤 3及び下定盤 2が不図示の駆動源によって回転されるのに 伴い、キャリア 8は自転しつつサンギヤ 6の周りを公転する。これによつてキャリア 8に 保持されたゥエーハ Wを上下定盤 2、 3に貼付した研磨布 4により両面を同時に研磨 する。この研磨の際には、供給孔 5、 5'からスラリーを供給する。なお、上述のように、 本発明はこのような遊星式に限定されるものではない。

[0022] ここで、研磨時のスラリーの供給について述べる。図 1の両面研磨装置 1において、 スラリータンク 9に貯められたスラリーを供給管 10に流し、二手に分ける。一方は上定 盤 3の回転の中心に対して内側に設けた供給孔 5へとつながる流路であり、他方は 外側に設けた供給孔 5'へとつながる流路である。上記分岐後のそれぞれの供給管 1 0に設けた弁 11、 11 'によって、各流路を流れるスラリーの流量を独立して制御する。 その後、パウダーリング 12によって流路をさらに分岐し、各供給チューブ 13を通して 各供給孔 5、 5'から上下定盤 2、 3間のゥエーハ Wにスラリーを供給する。

[0023] この時、上記弁 11、 11 'を用いて内側 ·外側の供給孔 5、 5'へと向力う各供給管 10 内を流れるスラリーの流量を調整し、上記外側に設けた供給孔 5'から上下定盤 2、 3 内に供給する量を、これより内側に設けた供給孔 5から供給する量よりも多くする。 従来では、各供給孔から同量のスラリーを供給していたが、外側の供給孔 5'の少

なくとも 1つの供給孔力他の供給孔よりも多くスラリーを供給し、これよりも内側の供 給孔 5から供給するスラリーの量よりも前記外側の供給孔 5'からの供給量を多くする とよい。上記内側と外側の供給孔 5、 5'は、例えば、上定盤 3の半径の 1Z2を境とし て分けることができる。

上記したように、スラリーの供給にあたっては、上定盤 3の内側の供給孔 5へのスラリ 一の供給量と外側の供給孔 5'への供給量を、例えば各々独立に調整し、内側の供 給孔 5よりも外側の供給孔 5'へより多くスラリーを供給できれば良ぐスラリーの流量 の調整方法や、流路等は特に限定されない。

このようにスラリーを供給しつつ、ゥエーハ Wを両面研磨する。

[0024] 上記のような両面研磨方法であれば、被処理ゥエーハの外周部の研磨量を調整し 、ゥエーハの外周ダレが抑制された高品質のゥエーハを得ることが可能であり、歩留 りを向上することができる。そして、本方法によって、内側と外側に供給されるスラリー 供給量の比率を変更することによって、外周部のダレの量を制御することができ、所 望の形状を有するゥエーハを得ることができるように両面研磨を施すことができる。従 つて、外周ダレのない高品質のゥエーハを得ることができるとともに、ゥエーハの生産 性を向上することが可能である。

[0025] このとき、上定盤の外側に設けた供給孔カも供給するスラリーの量を、内側に設け たスラリー供給孔力供給するスラリーの量の 2倍以上とすると尚良い。

このようにして両面研磨力卩ェを施せば、ゥエーハの外周ダレをより確実に抑制する ことが可能であり、外周部のダレがより小さぐ平坦度の高い良質のゥエーハを得るこ とができ、生産効率の面でさらに向上することができる。

[0026] 以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれ に限定されない。

(実施例 1 · 2、比較例 1〜3)

図 1に示す両面研磨装置を用、、上定盤の回転の中心に対して内側と外側に設け た供給孔カのスラリーの供給量をそれぞれ別に設定'調整し、サンプルゥエーハに 対して両面研磨加工を行った。

[0027] スラリーの供給については、スラリータンクより流す量を 3. 5lZminとし、上定盤の 内側に設けた供給孔 5から供給する総量と外側に設けた供給孔 5'から供給する総 量の比が、 3: 1 (比較例 1)、 2 : 1 (比較例 2)、 1 : 1 (比較例 3)、 1 : 2 (実施例 1)、 1: 3 ( 実施例 2)の 5パターンを用意した。

[0028] なお、サンプルゥエーハとしては直径 300mm、 P型、方位く 100 >、抵抗率 0. 01

Ω cmの高ドープ品を用意した。

研磨布には発泡ポリウレタンのものを用い、スラリーにはコロイダルシリカを用いた。 そして、サンプルゥエーハをキャリアに保持し、上下定盤で挟み込み、 140g/cm2 の研磨圧力で、スラリーを供給しながら上下定盤を共に 35rpmの回転速度で互いに 逆回転させて、上記 5パターンのスラリー供給方式それぞれでサンプルゥエーハを両 面研磨し、研磨後のサンプルゥエーハの形状を計測して外周ダレを求めた。

[0029] 実施例 1 · 2、比較例 1〜3の測定結果を図 2 (比較例 1)、図 3 (比較例 2)、図 4 (比 較例 3)、図 5 (実施例 1)、図 6 (実施例 2)及び図 7に示す。

図 2〜6に、研磨後のサンプルゥエーハの形状を示す (等高線図と断面形状)。また 、図 7は各例の外周ダレ量をグラフ化したものであり、上定盤に設けられた内側と外 側の供給孔カのスラリー供給比率と外周ダレ量の関係を示す。

[0030] これらの図より、各比較例では、サンプルゥエーハに大きな外周ダレが発生してい ることが確認できる。一方、実施例 1 · 2では、外周部のダレがほとんど見られず、各比 較例と比べて外周ダレが大幅に抑制されていることが判る。このように、本発明の両 面研磨方法を実施することによって、外周部のダレが抑制された高品質のゥエーハ を得ることができる。

[0031] そして、スラリーの供給総量は各例とも同量であるが、上定盤の内側と外側の供給 孔からの供給比を変えることにより、外周ダレ量を変えることができ、目的に応じて両 面研磨後のゥエーハの外周ダレ量を制御することができることが判る。

[0032] なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例 示であり本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成 を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範

囲に包含される。