JP2001246554A - Double face polishing device - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は両面研磨装置、詳
しくはサンギヤが組み込まれていない両面研磨装置を用
いて半導体ウェーハを研磨することで、半導体ウェーハ
の研磨時の外周部のダレを防いで平坦度を高める両面研
磨装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double-side polishing apparatus, specifically, a double-side polishing apparatus in which a sun gear is not incorporated. The present invention relates to a double-side polishing apparatus for increasing the degree.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の両面研磨ウェーハの製造では、単
結晶シリコンインゴットをスライスしてシリコンウェー
ハを作製した後、このシリコンウェーハに対して面取
り、ラッピング、酸エッチングの各工程が順次なされ、
次いでウェーハ表裏両面を鏡面化する両面研磨が施され
る。この両面研磨には、通常、中心部にサンギヤが配置
される一方、外周部にインターナルギヤが配置された遊
星歯車構造を有する両面研磨装置が用いられている。こ
の両面研磨装置は、キャリアプレートに複数形成された
ウェーハ保持孔の内部にシリコンウェーハを挿入・保持
し、その上方から研磨砥粒を含むスラリーをシリコンウ
ェーハに供給しながら、それぞれの対向面に研磨布が展
張された上定盤および下定盤を各ウェーハの表裏両面に
押し付けて、キャリアプレートをサンギヤとインターナ
ルギヤとの間で自転公転させることで、各シリコンウェ
ーハの両面を同時に研磨する。2. Description of the Related Art In the conventional production of a double-side polished wafer, a single crystal silicon ingot is sliced to produce a silicon wafer, and then each step of chamfering, lapping, and acid etching is sequentially performed on the silicon wafer.
Next, double-side polishing is performed to mirror both the front and back surfaces of the wafer. For this double-side polishing, usually, a double-side polishing apparatus having a planetary gear structure in which a sun gear is disposed at a center portion and an internal gear is disposed at an outer peripheral portion is used. This double-side polishing machine inserts and holds a silicon wafer into a plurality of wafer holding holes formed in a carrier plate, and polishes each opposing surface while supplying slurry containing abrasive grains to the silicon wafer from above. The upper platen and the lower platen on which the cloth is spread are pressed against the front and back surfaces of each wafer, and the carrier plate is rotated around the sun gear and the internal gear, whereby both surfaces of each silicon wafer are simultaneously polished.
【０００３】ところで、この遊星歯車式の両面研磨装置
では、その装置中央部にサンギヤが設けられている。こ
れにより、例えば次世代のシリコンウェーハとして注目
を集めている３００ｍｍウェーハなどの大口径ウェーハ
を両面研磨する装置を製作する場合、このサンギヤが設
けられている分だけキャリアプレート、ひいては両面研
磨装置の全体が、例えばこの装置の直径が３ｍ以上にも
なってしまうといった問題点があった。In this planetary gear type double-side polishing apparatus, a sun gear is provided at the center of the apparatus. Thus, when manufacturing an apparatus for double-side polishing a large-diameter wafer such as a 300 mm wafer, which has attracted attention as a next-generation silicon wafer, for example, the carrier plate, and hence the entire double-side polishing apparatus, is provided by the amount provided with the sun gear. However, for example, there is a problem that the diameter of this device becomes 3 m or more.
【０００４】そこで、これを解消する従来技術として、
例えば、特開平１１−２５４３０２号公報に記載の「両
面研磨装置」が知られている。この両面研磨装置は、シ
リコンウェーハが保持される複数個のウェーハ保持孔を
有するキャリアプレートと、このキャリアプレートの上
下方向に配置されて、それぞれの対向面に、各ウェーハ
保持孔内のシリコンウェーハの表裏両面を同じ光沢度に
研磨する研磨布が展張された上定盤および下定盤と、こ
れらの上定盤および下定盤の間に保持されたキャリアプ
レートを、このキャリアプレートの表面と平行な面内で
運動させるキャリア運動手段とを備えている。ここでい
うキャリアプレートの運動とは、上定盤および下定盤の
間に保持されたシリコンウェーハが、その対応するウェ
ーハ保持孔内で旋回させられるような、キャリアプレー
トの自転をともなわない円運動を意味する。また、ウェ
ーハ両面研磨中、上定盤および下定盤は、垂直な各回転
軸を中心にして互いに反対方向へ回転させられる。Therefore, as a conventional technique for solving this problem,
For example, a "double-side polishing apparatus" described in JP-A-11-254302 is known. This double-side polishing apparatus has a carrier plate having a plurality of wafer holding holes for holding a silicon wafer, and is arranged in the up-down direction of the carrier plate. The upper platen and lower platen on which the polishing cloth for polishing the front and back surfaces are polished to the same gloss, and the carrier plate held between the upper platen and the lower platen are placed in a plane parallel to the surface of the carrier plate. And a carrier exercising means for exercising inside. Here, the movement of the carrier plate means a circular motion without rotation of the carrier plate such that the silicon wafer held between the upper and lower stools is rotated in the corresponding wafer holding hole. means. In addition, during double-side polishing of the wafer, the upper platen and the lower platen are rotated in opposite directions about respective vertical rotation axes.
【０００５】したがって、ウェーハ両面研磨時には、キ
ャリアプレートの各ウェーハ保持孔にシリコンウェーハ
を挿入・保持し、研磨砥粒を含むスラリーをシリコンウ
ェーハに供給しながら、しかも上定盤および下定盤を回
転させつつ、キャリアプレートに自転をともなわない円
運動を行わせることで、各シリコンウェーハが同時に両
面研磨される。この両面研磨装置にはサンギヤが組み込
まれていないので、その分だけ、キャリアプレート上に
おける各ウェーハ保持孔の形成スペースが拡大される。
その結果、同じ大きさの両面研磨装置（以下、無サンギ
ヤ式両面研磨装置という場合がある）であっても、取り
扱い可能なシリコンウェーハの寸法を大きくすることが
できる。Therefore, when polishing both surfaces of a wafer, a silicon wafer is inserted and held in each wafer holding hole of the carrier plate, and while the slurry containing abrasive grains is supplied to the silicon wafer, the upper platen and the lower platen are rotated. While making the carrier plate perform circular motion without rotation, each silicon wafer is simultaneously polished on both sides. Since a sun gear is not incorporated in this double-side polishing apparatus, the space for forming each wafer holding hole on the carrier plate is enlarged accordingly.
As a result, the size of a silicon wafer that can be handled can be increased even with a double-side polishing apparatus of the same size (hereinafter, sometimes referred to as a sunless double-side polishing apparatus).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無サンギヤ式両面研磨装置を用いたシリコンウェーハの
両面研磨では、以下の課題があった。すなわち、従来の
両面研磨装置によるウェーハの両面研磨では、キャリア
プレートは、プレート中心部付近を中心にして自転をと
もなわない円運動を行う。したがって、各キャリアプレ
ートは、中心部付近に比べて、プレート外周部の回転速
度がはやい。その結果、キャリアプレートの外周側に配
置された各ウェーハの部分の研磨量が、ウェーハ中央部
分の研磨量に比べて増加する。これにより、研磨された
シリコンウェーハＷの外周部にダレが発生するという問
題点があった。これにより、ＧＢＩＲ，ＳＢＩＲ，ＳＦ
ＱＲなどで示されるウェーハ平坦度が低下していた。However, there are the following problems in the double-side polishing of a silicon wafer using a conventional sun-gear-type double-side polishing apparatus. That is, in the double-side polishing of the wafer by the conventional double-side polishing apparatus, the carrier plate performs a circular motion without rotation around the center of the plate. Therefore, each carrier plate has a higher rotation speed at the plate outer peripheral portion than at the central portion. As a result, the polishing amount of each wafer portion arranged on the outer peripheral side of the carrier plate increases as compared with the polishing amount of the central portion of the wafer. As a result, there is a problem that sagging occurs on the outer peripheral portion of the polished silicon wafer W. Thereby, GBIR, SBIR, SF
The wafer flatness indicated by QR or the like was reduced.
【０００７】[0007]
【発明の目的】この発明は、半導体ウェーハの外周部の
研磨ダレを抑制し、ウェーハの平坦度を高めることがで
きる両面研磨装置を提供することを、その目的としてい
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a double-side polishing apparatus capable of suppressing the sagging of the outer peripheral portion of a semiconductor wafer and improving the flatness of the wafer.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、キャリアプレートに形成されたウェーハ保持孔内に
半導体ウェーハを挿入・保持し、研磨砥粒を含むスラリ
ーを半導体ウェーハに供給しながら、それぞれ研磨布が
展張された上定盤および下定盤の間で、前記キャリアプ
レートの表面と平行な面内でこのキャリアプレートを運
動させて、前記半導体ウェーハの表裏両面を同時に研磨
することができる両面研磨装置であって、前記半導体ウ
ェーハの外周部の一部を研磨布の外部に３〜１５ｍｍだ
けはみ出させて、この状態で半導体ウェーハを研磨する
両面研磨装置である。According to a first aspect of the present invention, a semiconductor wafer is inserted and held in a wafer holding hole formed in a carrier plate, and a slurry containing abrasive grains is supplied to the semiconductor wafer. The carrier plate can be moved in a plane parallel to the surface of the carrier plate between the upper surface plate and the lower surface plate on which the polishing cloths are spread, respectively, so that the front and back surfaces of the semiconductor wafer can be simultaneously polished. This is a double-side polishing apparatus, wherein a part of the outer peripheral portion of the semiconductor wafer protrudes outside the polishing cloth by 3 to 15 mm, and the semiconductor wafer is polished in this state.
【０００９】この両面研磨装置は、サンギヤが組み込ま
れておらず、上定盤および下定盤の間でキャリアプレー
トを運動させることで半導体ウェーハの表裏両面を同時
に研磨する無サンギヤ式両面研磨装置であれば、限定さ
れない。ここでいう半導体ウェーハには、例えばシリコ
ンウェーハ、ガリヒ素ウェーハなどを挙げることができ
る。この半導体ウェーハの大きさも限定されない。例え
ば、３００ｍｍウェーハなどの大口径ウェーハでもよ
い。また、半導体ウェーハは、片面が酸化膜によって被
覆されているものでもよい。この場合の研磨として、半
導体ウェーハの酸化膜とは反対側のベアウェーハ面を選
択的に研磨するようにしてもよい。キャリアプレートに
形成されるウェーハ保持孔の個数は、１個（枚葉式）で
も複数個でもよい。ウェーハ保持孔の大きさは、研磨さ
れる半導体ウェーハの大きさにより、任意に変更され
る。This double-side polishing apparatus does not incorporate a sun gear, and is a non-sun gear type double-side polishing apparatus for simultaneously polishing the front and rear surfaces of a semiconductor wafer by moving a carrier plate between an upper surface plate and a lower surface plate. If it is not limited. Examples of the semiconductor wafer here include a silicon wafer, a gallium arsenide wafer, and the like. The size of the semiconductor wafer is not limited. For example, a large diameter wafer such as a 300 mm wafer may be used. Further, the semiconductor wafer may be one having one surface covered with an oxide film. As the polishing in this case, the bare wafer surface opposite to the oxide film of the semiconductor wafer may be selectively polished. The number of wafer holding holes formed in the carrier plate may be one (single wafer type) or a plurality. The size of the wafer holding hole is arbitrarily changed depending on the size of the semiconductor wafer to be polished.
【００１０】キャリアプレートの運動は、キャリアプレ
ートの表面（または裏面）と平行な面内での運動であれ
ば良く、運動の方向などは限定されない。例えば、上定
盤および下定盤の間で保持された半導体ウェーハがウェ
ーハ保持孔の内部で旋回するキャリアプレートの自転を
ともなわない円運動でもよい。その他、キャリアプレー
トの中心線を中心とした円運動、偏心位置での円運動、
直線運動などでもよい。なお、この直線運動の場合に
は、上定盤および下定盤をそれぞれの軸線を中心に回転
させる方が、ウェーハ表裏両面を均一に研磨することが
できる。好ましいウェーハ外周部のはみ出し量は、３〜
１５ｍｍである。３ｍｍ未満では研磨ダレが大きくなる
という不都合が生じる。１５ｍｍを超えるとウェーハ表
面にリング状の段差が生じるという不都合が生じる。ま
た、キャリアプレートの厚さを、このプレートの研磨布
側の端面が半導体ウェーハの研磨面と略高さが揃う厚さ
に設計してもよい。これにより、研磨時において、研磨
布のリバウンド量が低減し、半導体ウェーハの外周部が
ウェーハ中心部に比べて単位面積当たりの圧力が相対的
に小さくなる。その結果、半導体ウェーハの外周部の研
磨ダレを抑えることができる。The movement of the carrier plate may be any movement within a plane parallel to the front surface (or the back surface) of the carrier plate, and the direction of the movement is not limited. For example, the semiconductor wafer held between the upper stool and the lower stool may have a circular motion without rotation of the carrier plate that rotates inside the wafer holding hole. In addition, circular motion around the center line of the carrier plate, circular motion at the eccentric position,
It may be a linear motion. In the case of this linear motion, it is possible to uniformly polish both the front and back surfaces of the wafer by rotating the upper platen and the lower platen about their respective axes. A preferable protrusion amount of the outer peripheral portion of the wafer is 3 to
15 mm. If it is less than 3 mm, there is a disadvantage that polishing sag becomes large. If it exceeds 15 mm, there is a disadvantage that a ring-shaped step is formed on the wafer surface. In addition, the thickness of the carrier plate may be designed such that the end face of the plate on the polishing cloth side is substantially equal in height to the polished surface of the semiconductor wafer. Thereby, during polishing, the rebound amount of the polishing pad is reduced, and the pressure per unit area is relatively smaller in the outer peripheral portion of the semiconductor wafer than in the central portion of the wafer. As a result, polishing sag on the outer peripheral portion of the semiconductor wafer can be suppressed.
【００１１】使用するスラリーの種類は限定されない。
例えば、ｐＨ濃度が９〜１１のアルカリ性エッチング液
に、平均粒径０．１〜０．０２μｍ程度のコロイダルシ
リカ粒子（研磨砥粒）を分散させたものを採用すること
ができる。また、酸性エッチング液中に研磨砥粒を分散
させたものでもよい。スラリーの供給量はキャリアプレ
ートの大きさにより異なり、限定されない。通常は、
１．０〜３．０リットル／分である。スラリーの半導体
ウェーハへの供給は、半導体ウェーハの鏡面の反対側
（非研磨面側）に行うことができる。この場合、研磨面
は下定盤により研磨される。また、スラリー供給孔はウ
ェーハの運動範囲に配設することが好ましい。The type of slurry used is not limited.
For example, a dispersion in which colloidal silica particles (polishing abrasive particles) having an average particle size of about 0.1 to 0.02 μm are dispersed in an alkaline etching solution having a pH concentration of 9 to 11 can be employed. Further, a material in which abrasive grains are dispersed in an acidic etching solution may be used. The supply amount of the slurry varies depending on the size of the carrier plate and is not limited. Normally,
1.0-3.0 liter / min. The supply of the slurry to the semiconductor wafer can be performed on the opposite side (non-polished surface side) of the mirror surface of the semiconductor wafer. In this case, the polishing surface is polished by the lower platen. Further, it is preferable that the slurry supply hole is disposed in the movement range of the wafer.
【００１２】上定盤および下定盤の回転速度は限定され
ない。例えば、同じ速度で回転させてもよいし、異なる
速度で回転させてもよい。また、各回転方向も限定され
ない。すなわち、同じ方向に回転させてもよいし、互い
に反対方向へ回転させてもよい。ただし、必ずしも上定
盤および下定盤を同時に回転させなくてもよい。それ
は、この発明が、半導体ウェーハの表裏両面に上定盤お
よび下定盤の各研磨布を押し付けた状態でキャリアプレ
ートを運動させる構成を採用しているためである。上定
盤および下定盤の半導体ウェーハに対しての押圧力は限
定されない。ただし、通常は１５０〜２５０ｇ／ｃｍ２
である。また、ウェーハ表裏両面の研磨量および研磨
速度も限定されない。なお、このウェーハ表面とウェー
ハ裏面との研磨速度のちがいは、ウェーハ表裏両面の光
沢度に大きな影響を及ぼす。光沢度の測定は公知の測定
器（例えば日本電色社製測定器）を用いて行うことがで
きる。The rotation speeds of the upper and lower stools are not limited. For example, they may be rotated at the same speed or at different speeds. Further, each rotation direction is not limited. That is, they may be rotated in the same direction or in opposite directions. However, it is not always necessary to rotate the upper platen and the lower platen simultaneously. This is because the present invention employs a configuration in which the carrier plate is moved while the respective polishing cloths of the upper surface plate and the lower surface plate are pressed against the front and back surfaces of the semiconductor wafer. The pressing force of the upper surface plate and the lower surface plate on the semiconductor wafer is not limited. However, usually 150 to 250 g / cm 2
It is. Also, the polishing amount and polishing rate on both the front and back surfaces of the wafer are not limited. The difference in the polishing rate between the front surface and the back surface of the wafer greatly affects the glossiness of both the front and back surfaces of the wafer. The glossiness can be measured using a known measuring device (for example, a measuring device manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.).
【００１３】これらの上定盤および下定盤に展張される
研磨布の種類および材質は限定されない。例えば、硬質
発泡ウレタンフォームパッド、不織布にウレタン樹脂を
含浸・硬化させた不織布パッドが挙げられる。その他、
不織布からなる基布の上にウレタン樹脂を発泡させたパ
ッドなども挙げられる。なお、上定盤の研磨布および下
定盤の研磨布のうちの一方に、残りの他方とは研磨時に
おける半導体ウェーハの沈み込み量が異なる研磨布を用
いて、半導体ウェーハの表裏面の光沢度を異ならせるよ
うにしてもよい。The type and material of the polishing cloth spread on the upper platen and the lower platen are not limited. For example, a hard foamed urethane foam pad and a nonwoven fabric pad in which a nonwoven fabric is impregnated and cured with a urethane resin are exemplified. Others
A pad obtained by foaming a urethane resin on a base cloth made of a non-woven fabric may also be used. In addition, using one of the polishing cloth of the upper surface plate and the polishing cloth of the lower surface plate and a polishing cloth having a different amount of sinking of the semiconductor wafer during polishing from the other polishing cloth, the glossiness of the front and back surfaces of the semiconductor wafer is used. May be different.
【００１４】また、請求項２に記載の発明は、前記キャ
リアプレートの運動は、キャリアプレートの自転をとも
なわない円運動である請求項１に記載の両面研磨装置で
ある。ここでいう自転をともなわない円運動とは、キャ
リアプレートが上定盤および下定盤の軸線から所定距離
だけ偏心した状態を常に保持して旋回するような円運動
のことをいう。この自転をともなわない円運動によっ
て、キャリアプレート上の全ての点は、同じ大きさの小
円の軌跡を描くことになる。Further, the invention according to claim 2 is the double-side polishing apparatus according to claim 1, wherein the movement of the carrier plate is a circular movement without rotation of the carrier plate. Here, the circular motion without rotation refers to a circular motion in which the carrier plate rotates while always maintaining a state of being eccentric by a predetermined distance from the axis of the upper and lower stools. Due to this circular motion without rotation, all points on the carrier plate draw a locus of the same size small circle.
【００１５】さらに、請求項３に記載の発明は、前記半
導体ウェーハは片面だけが鏡面で、前記スラリーは、こ
の半導体ウェーハの鏡面とは反対の面側から供給される
請求項１または請求項２に記載の両面研磨装置である。
すなわち、ここでの半導体ウェーハは、裏面が梨地面の
片面梨地ウェーハである。半導体ウェーハの鏡面とは反
対側の面からスラリーを供給する方法は限定されない。
例えば、このスラリー供給側の面が半導体ウェーハの上
面である場合には、スラリー供給ノズルによる自然落下
でもよい。この場合、キャリアプレートにスラリーが下
定盤側へ落下する孔部を形成してもよい。Further, according to a third aspect of the present invention, the semiconductor wafer has a mirror surface only on one side, and the slurry is supplied from a side of the semiconductor wafer opposite to the mirror side. 2. The double-side polishing apparatus according to item 1.
That is, the semiconductor wafer here is a single-sided matte wafer whose back surface has a matte surface. The method of supplying the slurry from the surface of the semiconductor wafer opposite to the mirror surface is not limited.
For example, when the surface on the slurry supply side is the upper surface of the semiconductor wafer, the slurry may be naturally dropped by the slurry supply nozzle. In this case, a hole through which the slurry falls toward the lower platen may be formed in the carrier plate.
【００１６】請求項４に記載の発明は、前記スラリー
は、キャリアプレートに保持された半導体ウェーハの運
動軌跡上に位置するスラリー供給孔より供給される請求
項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の両面研磨
装置である。According to a fourth aspect of the present invention, the slurry is supplied from a slurry supply hole located on a movement trajectory of the semiconductor wafer held on the carrier plate. 2. A double-side polishing apparatus according to item 1.
【００１７】さらにまた、請求項５に記載の発明は、前
記半導体ウェーハは、その片面が酸化膜によって被覆さ
れている請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記
載の両面研磨装置である。酸化膜の種類は限定されな
い。例えば、シリコンウェーハの場合におけるシリコン
酸化膜などが挙げられる。酸化膜の厚さも限定されな
い。この酸化膜側のウェーハ面を、梨地面として研磨し
てもよいし、研磨しないで非研磨面としてもよい。Further, in the invention according to claim 5, the double-side polishing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the semiconductor wafer has one surface covered with an oxide film. It is. The type of the oxide film is not limited. For example, there is a silicon oxide film in the case of a silicon wafer. The thickness of the oxide film is not limited. The wafer surface on the oxide film side may be polished as a matte surface, or may be a non-polished surface without polishing.
【００１８】[0018]
【作用】この発明によれば、スラリーを半導体ウェーハ
に供給しながら、上定盤および下定盤の間で、キャリア
プレートをそのプレートの表面と平行な面内で運動させ
る。これにより、半導体ウェーハの両面（場合によって
は片面）が研磨布により研磨される。この際、ウェーハ
外周部の一部を研磨布の外部にはみ出しながら、半導体
ウェーハを回転して、その研磨面を研磨する。研磨中、
ウェーハ外周部は、半導体ウェーハが所定角度回転する
ごとに、その非研磨領域を通過しながら研磨される。よ
って、ウェーハ外周部はウェーハ中心部に比べて、研磨
布に対する単位時間当たりの接触面積が低減する。その
結果、ウェーハ外周部の研磨ダレが抑えられて、ウェー
ハ平坦度が高まる。According to the present invention, the carrier plate is moved between the upper surface plate and the lower surface plate in a plane parallel to the surface of the plate while supplying the slurry to the semiconductor wafer. As a result, both sides (or one side in some cases) of the semiconductor wafer are polished by the polishing cloth. At this time, the semiconductor wafer is rotated and the polished surface thereof is polished while a part of the outer peripheral portion of the wafer protrudes outside the polishing cloth. During polishing,
The outer peripheral portion of the wafer is polished while passing through the non-polishing region every time the semiconductor wafer rotates by a predetermined angle. Therefore, the contact area per unit time of the outer peripheral portion of the wafer with the polishing pad is smaller than that of the central portion of the wafer. As a result, polishing sag on the outer peripheral portion of the wafer is suppressed, and the flatness of the wafer is increased.
【００１９】特に、請求項２の発明によれば、上定盤お
よび下定盤の間で半導体ウェーハを保持し、この状態を
維持したまま、キャリアプレートをこのプレートの自転
をともなわない円運動をさせてウェーハ面を研磨する。
自転しない円運動によれば、キャリアプレート上のすべ
ての点がまったく同じ運動をする。これは、一種の揺動
運動ともいえる。すなわち、揺動運動の軌跡が円になる
と考えることもできる。このようなキャリアプレートの
運動により、研磨中、半導体ウェーハはウェーハ保持孔
内で旋回しながら研磨される。これにより、ウェーハ研
磨面の略全域にわたって均一に研磨を行うことができ、
ウェーハ外周部の研磨ダレをさらに低減させることがで
きる。In particular, according to the second aspect of the present invention, the semiconductor wafer is held between the upper surface plate and the lower surface plate, and in this state, the carrier plate is caused to make a circular motion without rotation of the plate. To polish the wafer surface.
According to the non-rotating circular motion, all points on the carrier plate make exactly the same motion. This can be said to be a kind of rocking movement. That is, the trajectory of the swinging motion can be considered to be a circle. Due to such movement of the carrier plate, the semiconductor wafer is polished while rotating in the wafer holding hole during polishing. Thereby, it is possible to perform polishing uniformly over substantially the entire area of the wafer polishing surface,
Polishing sag at the outer peripheral portion of the wafer can be further reduced.
【００２０】また、請求項３に記載の発明によれば、ウ
ェーハ研磨に際して、スラリーを半導体ウェーハの鏡面
とは反対の面側から供給しながら研磨する。なお、請求
項４のように、これらのスラリー供給孔を半導体ウェー
ハの運動軌跡上に位置して形成すれば、確実に半導体ウ
ェーハにスラリーを供給することができる。According to the third aspect of the present invention, in polishing the wafer, the polishing is performed while the slurry is supplied from the side opposite to the mirror surface of the semiconductor wafer. If these slurry supply holes are formed on the movement trajectory of the semiconductor wafer as in claim 4, the slurry can be reliably supplied to the semiconductor wafer.
【００２１】さらに、請求項５に記載の発明によれば、
半導体ウェーハの片面が酸化膜によって被覆された面で
ある。この酸化膜と反対側の面を所定の度合いで研磨す
ることができる。Further, according to the invention described in claim 5,
One surface of the semiconductor wafer is a surface covered with an oxide film. The surface opposite to the oxide film can be polished to a predetermined degree.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照して説明する。図１は、この発明の一実施例に係る
両面研磨装置の全体斜視図である。図２は、この発明の
一実施例に係る両面研磨装置の両面研磨中の縦断面図で
ある。図３は、この発明の一実施例に係る両面研磨装置
の概略平面図である。図４は、この発明の一実施例に係
るキャリアプレートに運動力を伝達する運動力伝達系の
要部拡大断面図である。図５は、この発明の一実施例に
係る研磨中の半導体ウェーハの運動軌跡およびスラリー
供給孔の位置を示す平面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall perspective view of a double-side polishing apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view during double-side polishing of the double-side polishing apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic plan view of a double-side polishing apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part of a motive force transmission system for transmitting kinetic force to a carrier plate according to one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a plan view showing the movement trajectory of the semiconductor wafer during polishing and the position of the slurry supply hole according to one embodiment of the present invention.
【００２３】図１，図２において、１０は一実施例に係
る両面研磨装置（以下、無サンギヤ式両面研磨装置とい
う場合がある）である。この両面研磨装置１０は、５個
のウェーハ保持孔１１ａがプレート軸線回りに（円周方
向に）７２度ごとに穿設された平面視して円板形状のガ
ラスエポキシ製のキャリアプレート１１と、それぞれの
ウェーハ保持孔１１ａに旋回自在に挿入・保持された直
径３００ｍｍのシリコンウェーハＷを、上下から挟み込
むとともに、シリコンウェーハＷに対して相対的に移動
させることでウェーハ面を研磨する上定盤１２および下
定盤１３とを備えている。1 and 2, reference numeral 10 denotes a double-side polishing apparatus according to one embodiment (hereinafter, may be referred to as a sunless double-side polishing apparatus). The double-side polishing apparatus 10 includes a carrier plate 11 made of glass epoxy having a disk shape in a plan view, in which five wafer holding holes 11a are formed every 72 degrees (in the circumferential direction) around the plate axis, An upper platen 12 for polishing a wafer surface by holding a 300 mm diameter silicon wafer W rotatably inserted and held in each wafer holding hole 11a while vertically moving the silicon wafer W relative to the silicon wafer W. And a lower surface plate 13.
【００２４】シリコンウェーハＷは、その片面がシリコ
ン酸化膜により覆われたものを採用してもよい。また、
キャリアプレート１１の厚さ（６００μｍ）は、シリコ
ンウェーハＷの厚さ（７３０μｍ）よりも若干薄くなっ
ている。ただし、このシリコンウェーハＷの厚さと略同
じものを採用して、ウェーハ外周部の研磨ダレをより抑
えるようにしてもよい。上定盤１２の下面および下定盤
１３の上面には、ウェーハ表裏両面を鏡面化させる不織
布にウレタン樹脂を含浸・硬化させた軟質の不織布パッ
ド１４，１５が展張されている。軟質不織布パッド１
４，１５（ロデール社製Ｓｕｂａ６００）の硬度は８０
゜（Ａｓｋｅｒ）、圧縮率は３．５％、圧縮弾性率は７
５．０％であって、厚さは１２７０μｍとなっている。The silicon wafer W may be one whose one surface is covered with a silicon oxide film. Also,
The thickness (600 μm) of the carrier plate 11 is slightly smaller than the thickness (730 μm) of the silicon wafer W. However, the same thickness as that of the silicon wafer W may be employed to further suppress the sagging of the outer peripheral portion of the wafer. On the lower surface of the upper stool 12 and the upper surface of the lower stool 13, soft non-woven fabric pads 14 and 15 are formed by impregnating and curing urethane resin in a non-woven fabric for mirror-polishing the front and back surfaces of the wafer. Soft nonwoven pad 1
The hardness of 4,15 (Rodale Suba600) is 80.
゜ (Asker), compression ratio is 3.5%, compression elasticity is 7
5.0%, and the thickness is 1270 μm.
【００２５】図１および図２に示すように、上定盤１２
は、上方に延びた回転軸１２ａを介して、上側回転モー
タ１６により水平面内で回転される。また、この上定盤
１２は軸線方向へ進退させる昇降装置１８により垂直方
向に昇降させられる。この昇降装置１８は、シリコンウ
ェーハＷをキャリアプレート１１に給排する際などに使
用される。なお、上定盤１２および下定盤１３のシリコ
ンウェーハＷの表裏両面に対する押圧は、上定盤１２お
よび下定盤１３に組み込まれた図示しないエアバック方
式などの加圧手段により行われる。下定盤１３は、その
出力軸１７ａを介して、下側回転モータ１７により水平
面内で回転させられる。このキャリアプレート１１は、
そのプレート１１自体が自転しないように、キャリア円
運動機構１９によって、そのプレート１１の面と平行な
面（水平面）内で円運動する。次に、図１〜図５を参照
して、このキャリア円運動機構１９を詳細に説明する。As shown in FIGS. 1 and 2, the upper platen 12
Is rotated in a horizontal plane by an upper rotation motor 16 via a rotation shaft 12a extending upward. The upper platen 12 is vertically moved up and down by an elevating device 18 that moves back and forth in the axial direction. The elevating device 18 is used when the silicon wafer W is supplied to and discharged from the carrier plate 11. The upper surface plate 12 and the lower surface plate 13 are pressed against both front and back surfaces of the silicon wafer W by a pressing means (not shown) built in the upper surface plate 12 and the lower surface plate 13 such as an air bag system. The lower platen 13 is rotated in a horizontal plane by a lower rotation motor 17 via its output shaft 17a. This carrier plate 11
The carrier circular motion mechanism 19 makes a circular motion in a plane (horizontal plane) parallel to the surface of the plate 11 so that the plate 11 itself does not rotate. Next, the carrier circular motion mechanism 19 will be described in detail with reference to FIGS.
【００２６】これらの図に示すように、このキャリア円
運動機構１９は、キャリアプレート１１を外方から保持
する環状のキャリアホルダ２０を有している。これらの
部材１１，２０は、連結構造２１を介して連結されてい
る。ここでいう連結構造体２１とは、キャリアプレート
１１を、そのキャリアプレート１１が自転せず、しかも
このプレート１１の熱膨張時の伸びを吸収できるように
キャリアホルダ２０に連結させる手段である。すなわ
ち、この連結構造２１は、キャリアホルダ２０の内周フ
ランジ２０ａに、ホルダ周方向へ所定角度ごとに突設さ
れた多数本のピン２３と、各対応するピン２３を、キャ
リアプレート１１の外周部に各ピン２３と対応する位置
に対応する数だけ穿設された長孔形状のピン孔１１ｂと
を有している。As shown in these figures, the carrier circular motion mechanism 19 has an annular carrier holder 20 for holding the carrier plate 11 from outside. These members 11 and 20 are connected via a connection structure 21. The connecting structure 21 is means for connecting the carrier plate 11 to the carrier holder 20 so that the carrier plate 11 does not rotate and can absorb the expansion of the plate 11 during thermal expansion. That is, the connecting structure 21 is configured such that a plurality of pins 23 projecting from the inner circumferential flange 20 a of the carrier holder 20 at predetermined angles in the circumferential direction of the holder and the corresponding pins 23 are connected to the outer peripheral portion of the carrier plate 11. And a long hole-shaped pin hole 11b formed in a number corresponding to a position corresponding to each pin 23.
【００２７】これらのピン孔１１ｂの長さ方向は、ピン
２３を介してキャリアホルダ２０に連結されたキャリア
プレート１１が、その半径方向へ若干移動できるよう
に、プレート半径方向と合致させている。それぞれのピ
ン孔１１ｂにピン２３を遊挿させてキャリアプレート１
１をキャリアホルダ２０に装着することで、両面研磨時
のキャリアプレート１１の熱膨張による伸びが吸収され
る。なお、各ピン２３の元部は、この部分の外周面に刻
設された外ねじを介して、前記内周フランジ２０ａに形
成されたねじ孔にねじ込まれている。また、各ピン２３
の元部の外ねじの直上部には、キャリアプレート１１が
載置されるフランジ２３ａが周設されている。したがっ
て、ピン２３のねじ込み量を調整することで、フランジ
２３に載置されたキャリアプレート１１の高さ位置が調
整可能となる。The length direction of the pin holes 11b matches the plate radial direction so that the carrier plate 11 connected to the carrier holder 20 via the pins 23 can move slightly in the radial direction. The pins 23 are loosely inserted into the respective pin holes 11b and the carrier plate 1
By mounting 1 on the carrier holder 20, the expansion due to the thermal expansion of the carrier plate 11 during double-side polishing is absorbed. The base of each pin 23 is screwed into a screw hole formed in the inner peripheral flange 20a via an external screw carved on the outer peripheral surface of this pin. In addition, each pin 23
A flange 23a on which the carrier plate 11 is mounted is provided around the outer screw just above the base portion. Therefore, by adjusting the screwing amount of the pin 23, the height position of the carrier plate 11 placed on the flange 23 can be adjusted.
【００２８】このキャリアホルダ２０の外周部には、９
０度ごとに外方へ突出した４個の軸受部２０ｂが配設さ
れている。各軸受部２０ｂには、小径円板形状の偏心ア
ーム２４の上面の偏心位置に突設された偏心軸２４ａが
挿着されている。また、これら４個の偏心アーム２４の
各下面の中心部には、回転軸２４ｂが垂設されている。
これらの回転軸２４ｂは、環状の装置基体２５に９０度
ごとに合計４個配設された軸受部２５ａに、それぞれ先
端部を下方へ突出させた状態で挿着されている。各回転
軸２４ｂの下方に突出した先端部には、それぞれスプロ
ケット２６が固着されている。そして、各スプロケット
２６には、一連にタイミングチェーン２７が水平状態で
架け渡されている。なお、このタイミングチェーン２７
をギヤ構造の動力伝達系に変更してもよい。これらの４
個のスプロケット２６とタイミングチェーン２７とは、
４個の偏心アーム２４が同期して円運動を行うように、
４本の回転軸２４ｂを同時に回転させる同期手段を構成
している。The outer periphery of the carrier holder 20 has a 9
Four bearing portions 20b projecting outward at every 0 degree are provided. An eccentric shaft 24a projecting from the eccentric position on the upper surface of the small-diameter disk-shaped eccentric arm 24 is inserted into each bearing portion 20b. At the center of each lower surface of the four eccentric arms 24, a rotating shaft 24b is vertically provided.
These rotary shafts 24b are inserted into a ring-shaped device base 25 with a total of four bearing portions 25a arranged at 90 degrees with their tips protruding downward. Sprockets 26 are fixed to the tip portions of the rotating shafts 24b projecting downward. Further, a timing chain 27 is stretched over each sprocket 26 in a horizontal state. The timing chain 27
May be changed to a power transmission system having a gear structure. These four
The sprockets 26 and the timing chain 27
So that the four eccentric arms 24 perform a circular motion synchronously,
Synchronizing means for simultaneously rotating the four rotating shafts 24b is provided.
【００２９】また、これらの４本の回転軸２４ｂのう
ち、１本の回転軸２４ｂはさらに長尺に形成されてお
り、その先端部がスプロケット２６より下方に突出され
ている。この部分に動力伝達用のギヤ２８が固着されて
いる。このギヤ２８は、例えばギヤードモータなどの円
運動用モータ２９の上方へ延びる出力軸に固着された大
径な駆動用のギヤ３０に噛合されている。なお、このよ
うにタイミングチェーン２７により同期させなくても、
例えば４個の偏心アーム２４のそれぞれに円運動用モー
タ２９を配設させて、各偏心アーム２４を個別に回転さ
せてもよい。ただし、各モータ２９の回転は同期させる
必要がある。One of the four rotating shafts 24b is formed to be longer, and its tip protrudes below the sprocket 26. A power transmission gear 28 is fixed to this portion. The gear 28 is meshed with a large-diameter driving gear 30 fixed to an output shaft extending above a circular motion motor 29 such as a geared motor. Incidentally, even without synchronization by the timing chain 27 in this way,
For example, a circular motion motor 29 may be provided for each of the four eccentric arms 24, and each eccentric arm 24 may be individually rotated. However, the rotation of each motor 29 needs to be synchronized.
【００３０】したがって、円運動用モータ２９の出力軸
を回転させると、その回転力は、ギヤ３０，２８および
長尺な回転軸２４ｂに固着されたスプロケット２６を介
してタイミングチェーン２７に伝達され、このタイミン
グチェーン２７が周転することで、他の３個のスプロケ
ット２６を介して、４個の偏心アーム２４が同期して回
転軸２４ｂを中心に水平面内で回転する。これにより、
それぞれの偏心軸２４ａに一括して連結されたキャリア
ホルダ２０、ひいてはこのホルダ２０に保持されたキャ
リアプレート１１が、このプレート１１に平行な水平面
内で、自転をともなわない円運動を行う。すなわち、キ
ャリアプレート１１は上定盤１２および下定盤１３の軸
線ａから距離Ｌだけ偏心した状態を保って旋回する。こ
の距離Ｌは、偏心軸２４ａと回転軸２４ｂとの距離と同
じである。この自転をともなわない円運動により、キャ
リアプレート１１上の全ての点は、同じ大きさの小円の
軌跡を描く。しかも、このキャリアプレート１１の円運
動時において、シリコンウェーハＷの外周部の一部が、
軟質不織布パッド１４，１５の外部に変移量Ｑだけはみ
出しながら、ウェーハ表裏両面が研磨される。Therefore, when the output shaft of the circular motion motor 29 is rotated, the rotational force is transmitted to the timing chain 27 via the gears 30, 28 and the sprocket 26 fixed to the long rotary shaft 24b. As the timing chain 27 rotates, the four eccentric arms 24 are synchronously rotated about the rotation shaft 24b in the horizontal plane via the other three sprockets 26. This allows
The carrier holder 20, which is collectively connected to the respective eccentric shafts 24a, and the carrier plate 11 held by the holder 20, perform a circular motion without rotation in a horizontal plane parallel to the plate 11. That is, the carrier plate 11 turns while maintaining a state of being eccentric by a distance L from the axis a of the upper stool 12 and the lower stool 13. This distance L is the same as the distance between the eccentric shaft 24a and the rotating shaft 24b. By this circular motion without rotation, all the points on the carrier plate 11 draw a locus of a small circle of the same size. In addition, during the circular motion of the carrier plate 11, a part of the outer peripheral portion of the silicon wafer W
Both the front and back surfaces of the wafer are polished while protruding outside the soft non-woven fabric pads 14 and 15 by the displacement amount Q.
【００３１】図５にはこの装置にあってそのスラリー供
給孔の位置を示す。例えば上定盤１２に形成される複数
のスラリー供給孔はシリコンウェーハＷが常に存在する
所定幅の円環状の領域Ｘに配置されている。ウェーハＷ
が揺動してもその裏面に常にスラリーが供給されるよう
構成されている。この結果、研磨中においてウェーハＷ
裏面のスラリーによる薄膜が保持されることとなる。FIG. 5 shows the positions of the slurry supply holes in this apparatus. For example, the plurality of slurry supply holes formed in the upper platen 12 are arranged in an annular region X having a predetermined width where the silicon wafer W always exists. Wafer W
It is configured such that the slurry is always supplied to the back surface even if the oscillates. As a result, during polishing, the wafer W
The thin film by the slurry on the back surface is held.
【００３２】次に、この両面研磨装置１０を用いたシリ
コンウェーハＷの両面研磨方法を説明する。まず、キャ
リアプレート１１の各ウェーハ保持孔１１ａにそれぞれ
旋回自在にシリコンウェーハＷを挿入する。このとき、
各ウェーハ裏面は上向きとする。次いで、この状態のま
ま、各ウェーハ裏面に軟質不織布パッド１４を２００ｇ
／ｃｍ２ で押し付けるとともに、各ウェーハ表面に軟
質不織布パッド１５を２００ｇ／ｃｍ２ で押し付け
る。その後、これらの両パッド１４，１５をウェーハ表
裏両面に押し付けたまま、上定盤１２側からスラリーを
供給しながら、円運動用モータ２９によりタイミングチ
ェーン２７を周転させる。これにより、各偏心アーム２
４が水平面内で同期回転し、各偏心軸２４ａに一括して
連結されたキャリアホルダ２０およびキャリアプレート
１１が、このプレート１１表面に平行な水平面内で、自
転をともなわない円運動を２４ｒｐｍで行う。その結
果、各シリコンウェーハＷは、対応するウェーハ保持孔
１１ａ内で水平面内で旋回しながら、それぞれのウェー
ハ表裏両面が両面研磨される。なお、ここで使用するス
ラリーは、ｐＨ１０．６のアルカリ性エッチング液中
に、粒度０．０５μｍのコロイダルシリカからなる研磨
砥粒が分散されたものである。Next, a method of polishing a double-sided silicon wafer W using the double-side polishing apparatus 10 will be described. First, the silicon wafer W is rotatably inserted into each of the wafer holding holes 11a of the carrier plate 11. At this time,
The back surface of each wafer faces upward. Next, in this state, 200 g of the soft non-woven fabric pad 14 was placed on the back surface of each wafer.
/ Cm 2 , and the soft nonwoven fabric pad 15 is pressed at 200 g / cm 2 on each wafer surface. Thereafter, the timing chain 27 is rotated by the circular motion motor 29 while the slurry is supplied from the upper surface plate 12 while the pads 14 and 15 are pressed against the front and back surfaces of the wafer. Thereby, each eccentric arm 2
4 rotates synchronously in a horizontal plane, and the carrier holder 20 and the carrier plate 11 collectively connected to the respective eccentric shafts 24a perform a circular motion without rotation at 24 rpm in a horizontal plane parallel to the surface of the plate 11. . As a result, each silicon wafer W is polished on both the front and back surfaces of each silicon wafer while turning in the horizontal plane in the corresponding wafer holding hole 11a. The slurry used here is obtained by dispersing abrasive grains made of colloidal silica having a particle size of 0.05 μm in an alkaline etching solution having a pH of 10.6.
【００３３】このとき、前述したようにキャリアプレー
ト１１の回転時において、シリコンウェーハＷの外周部
の一部が、軟質不織布パッド１４，１５の外部に変移量
Ｑだけはみ出しながら、ウェーハ表裏両面が研磨される
（図５（Ｂ）参照）。このような研磨を行うと、研磨中
のウェーハ外周部は、シリコンウェーハＷが所定角度だ
け回転するごとに、非研磨領域を通過しながら研磨され
る。なお、従来のはみ出しのない研磨装置では、ウェー
ハ中央部よりもウェーハ外周部の研磨量が大きくなって
いた。これに対して、この両面研磨装置１０では、ウェ
ーハ中心部に比べて、ウェーハ外周部と研磨布１１との
単位時間当たりの接触面積が減少する。その結果、ウェ
ーハ平坦度を高めることができる。また、ここでは、両
面研磨時に、キャリアプレート１１を、このプレート１
１の自転をともなわない円運動をさせてウェーハ表裏両
面を研磨させている。このようなキャリアプレート１１
の特殊な運動によりシリコンウェーハＷを両面研磨した
ので、ウェーハ表裏両面の略全域において均一に研磨を
行うことができる。At this time, as described above, when the carrier plate 11 rotates, a part of the outer peripheral portion of the silicon wafer W protrudes outside the soft nonwoven fabric pads 14 and 15 by the displacement amount Q, and the front and rear surfaces of the wafer are polished. (See FIG. 5B). When such polishing is performed, the outer peripheral portion of the wafer being polished is polished while passing through the non-polishing region every time the silicon wafer W rotates by a predetermined angle. In the conventional polishing apparatus without protrusion, the polishing amount at the outer peripheral portion of the wafer was larger than that at the central portion of the wafer. On the other hand, in the double-side polishing apparatus 10, the contact area per unit time between the outer peripheral portion of the wafer and the polishing pad 11 is reduced as compared with the central portion of the wafer. As a result, wafer flatness can be improved. Here, the carrier plate 11 is used for polishing both sides during polishing on both sides.
The wafer is polished on both front and back surfaces by making a circular motion without rotation. Such a carrier plate 11
Since the silicon wafer W is polished on both sides by the special motion described above, the polishing can be performed uniformly over substantially the entire area on both the front and back surfaces of the wafer.
【００３４】ここで、実際に、一実施例の両面研磨装置
１０を用いて、シリコンウェーハＷの研磨布からのはみ
出し量を適宜変更して両面研磨を行った場合の外周ダレ
の変量を報告する。図６は、この発明の一実施例に係る
両面研磨装置を用いた半導体ウェーハの研磨時における
ウェーハ外周部のはみ出し量と外周ダレとの関係を示す
グラフである。図６のグラフから明らかなように、ウェ
ーハ外周部のはみ出し量が３ｍｍ未満ん場合には外周ダ
レが大きくなった。一方、このはみ出し量が３ｍｍ以上
の場合には、研磨ダレは低い数値で安定し、良好な結果
が得られた。Here, the variation of the outer peripheral sag when the double-side polishing is performed by appropriately changing the amount of protrusion of the silicon wafer W from the polishing cloth using the double-side polishing apparatus 10 of one embodiment is reported. . FIG. 6 is a graph showing the relationship between the amount of protrusion at the outer peripheral portion of the wafer and the outer peripheral sag during polishing of the semiconductor wafer using the double-side polishing apparatus according to one embodiment of the present invention. As is apparent from the graph of FIG. 6, when the amount of protrusion of the outer peripheral portion of the wafer was less than 3 mm, the outer peripheral sag increased. On the other hand, when the protrusion amount was 3 mm or more, the polishing sag was stabilized at a low numerical value, and good results were obtained.
【００３５】[0035]
【発明の効果】この発明によれば、半導体ウェーハの研
磨時、ウェーハ外周部の一部を研磨布の外部にはみ出し
ながら研磨するので、ウェーハ外周部はウェーハ中心部
に比べて、研磨布に対する単位時間当たりの接触面積が
低減し、ウェーハ外周部の研磨ダレが抑えられ、ウェー
ハ平坦度を高めることができる。According to the present invention, when a semiconductor wafer is polished, a portion of the outer peripheral portion of the wafer is polished while protruding outside the polishing cloth, so that the outer peripheral portion of the wafer is more unitary to the polishing cloth than the central portion of the wafer. The contact area per unit time is reduced, the polishing sag at the outer peripheral portion of the wafer is suppressed, and the wafer flatness can be increased.
【００３６】特に、請求項２の発明によれば、キャリア
プレートを、このプレートの自転をともなわない円運動
をさせて半導体ウェーハを研磨するようにしたので、ウ
ェーハ表裏両面の略全域にわたって均一に研磨すること
ができ、外周ダレをさらに低減させることができる。In particular, according to the second aspect of the present invention, since the semiconductor wafer is polished by rotating the carrier plate in a circular motion without rotation of the plate, the carrier plate is uniformly polished over substantially the entire front and back surfaces of the wafer. Can be further reduced.
【図１】この発明の一実施例に係る両面研磨装置の全体
斜視図である。FIG. 1 is an overall perspective view of a double-side polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の一実施例に係る両面研磨装置の両面
研磨中の縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of the double-side polishing apparatus according to one embodiment of the present invention during double-side polishing.
【図３】この発明の一実施例に係る両面研磨装置の概略
平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of a double-side polishing apparatus according to one embodiment of the present invention.
【図４】この発明の一実施例に係るキャリアプレートに
運動力を伝達する運動力伝達系の要部拡大断面図であ
る。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part of a kinetic force transmission system for transmitting kinetic force to a carrier plate according to one embodiment of the present invention.
【図５】この発明の一実施例に係る研磨中の半導体ウェ
ーハの運動軌跡およびスラリー供給孔の位置を示す平面
図である。FIG. 5 is a plan view showing a movement trajectory of a semiconductor wafer during polishing and a position of a slurry supply hole according to an embodiment of the present invention.
【図６】この発明の一実施例に係る両面研磨装置を用い
た半導体ウェーハの研磨時におけるウェーハ外周部のは
み出し量と外周ダレとの関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the amount of protrusion of the outer peripheral portion of the wafer and the outer peripheral sag when polishing the semiconductor wafer using the double-side polishing apparatus according to one embodiment of the present invention.
１０ 無サンギヤ式両面研磨装置、 １１ キャリアプレート、 １１ａ ウェーハ保持孔、 Ｗ シリコンウェーハ（半導体ウェーハ）。 10 Sun gear-free double-side polishing machine, 11 Carrier plate, 11a Wafer holding hole, W Silicon wafer (semiconductor wafer).
Claims (5)
保持孔内に半導体ウェーハを挿入・保持し、研磨砥粒を
含むスラリーを半導体ウェーハに供給しながら、それぞ
れ研磨布が展張された上定盤および下定盤の間で、前記
キャリアプレートの表面と平行な面内でこのキャリアプ
レートを運動させて、前記半導体ウェーハの表裏両面を
同時に研磨することができる両面研磨装置であって、 前記半導体ウェーハの外周部の一部を研磨布の外部に３
〜１５ｍｍだけはみ出させて、この状態で半導体ウェー
ハを研磨する両面研磨装置。1. A semiconductor wafer is inserted and held in a wafer holding hole formed in a carrier plate, and while a slurry containing abrasive grains is supplied to the semiconductor wafer, an upper surface plate and a lower surface on which a polishing cloth is spread, respectively. A double-side polishing apparatus capable of moving the carrier plate in a plane parallel to the surface of the carrier plate between the plates to simultaneously polish both the front and back surfaces of the semiconductor wafer, wherein the outer peripheral portion of the semiconductor wafer Part of the outside of the polishing cloth 3
A double-side polishing apparatus that protrudes by only 15 mm and polishes a semiconductor wafer in this state.
アプレートの自転をともなわない円運動である請求項１
に記載の両面研磨装置。2. The motion of the carrier plate is a circular motion without rotation of the carrier plate.
A double-side polishing apparatus according to item 1.
で、前記スラリーは、この半導体ウェーハの鏡面とは反
対の面側から供給される請求項１または請求項２に記載
の両面研磨装置。3. The double-side polishing apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor wafer has only one mirror surface, and the slurry is supplied from a surface opposite to the mirror surface of the semiconductor wafer.
持された半導体ウェーハの運動軌跡上に位置するスラリ
ー供給孔より供給される請求項１〜請求項３のうちのい
ずれか１項に記載の両面研磨装置。4. The double-side polishing according to claim 1, wherein the slurry is supplied from a slurry supply hole located on a movement locus of a semiconductor wafer held on a carrier plate. apparatus.
膜によって被覆されている請求項１〜請求項４のうちの
いずれか１項に記載の両面研磨装置。5. The double-side polishing apparatus according to claim 1, wherein the semiconductor wafer has one surface covered with an oxide film.
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