JP2004098264A - Method for dressing polishing cloth and method for polishing workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウエーハ等のワークを研磨する際に使用する研磨装置における研磨布のドレッシング等に関し、特に、両面研磨装置の定盤に貼り付けた高硬度の研磨布に適したドレッシング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、シリコンウエーハの製造では、単結晶シリコンインゴットをスライスしてシリコンウエーハを作製した後、このウエーハに対して面取り、ラッピング、エッチング等の各工程が順次なされ、次いで少なくともウエーハの一主面を鏡面化する研磨が施される。研磨工程では、ウエーハの片面を研磨する片面研磨装置のほか、ウエーハの両面を同時に研磨する両面研磨装置が用いられ、研磨布を貼付した定盤を一定方向に回転させるとともに研磨剤を供給しながらウエーハの表面を研磨布に接触させて研磨が行われる。
【0003】
両面研磨装置としては、通常、不織布などからなる研磨布が貼付された上定盤と下定盤を具備し、図8に示されるように中心部にはサンギヤ101が、外周部にはインターナルギヤ102がそれぞれ配置された遊星歯車構造を有するいわゆる4ウェイ方式のものが用いられている。シリコンウエーハを研磨する場合には、キャリアプレート103に複数形成されたウエーハ保持孔104の内部にウエーハを挿入・保持し、その上方から研磨スラリーをウエーハに供給し、上下の定盤を回転させながら上定盤と下定盤の対向する研磨布をウエーハの表裏両面に押し付けるとともに、キャリアプレート103をサンギヤ101とインターナルギヤ102との間で自転公転させることで各ウエーハの両面を同時に研磨することができる。
【0004】
また、他の形態の両面研磨装置として、上下の定盤の間に挟まれたキャリアプレートを自転させずに、小さな円を描くように円運動をさせて両面研磨を行う装置も知られており(例えば特開平10−202511号公報参照)、ウエーハの大口径化に伴い、このような形態の両面研磨装置が用いられるようになってきている。
【0005】
一方、研磨布としては、従来、不織布タイプ(アスカーC硬度で60〜90程度)の研磨布が用いられていたが、近年更なるウエーハの高平坦度化ならびにウエーハ表面の微小な凹凸を修正することを目的として、高硬度研磨布、例えば、ショアD硬度で40〜100程度の研磨布が使用されつつある。なお、ショアD硬度はASTM D 2240に準じて測定した値である。また、アスカーC硬度は高分子計器株式会社より市販されているアナログ硬度計(アスカーゴム硬度計C型)で測定した値で、SRIS(日本ゴム協会規格)0101に準じた硬さである。
【0006】
そして、研磨装置で同じ研磨布を用いて研磨を続けているとウエーハ形状が徐々に変化してしまうという問題がある。これは主に研磨布のライフに起因しており、研磨布の圧縮率の変化や目詰まり等が影響し、使用頻度が増えるにつれウエーハ形状が異なるようになり、ウエーハの外周部が過剰に研磨されていわゆる外周ダレが生じ易くなる。そこで、このようなウエーハ形状の変化を防ぐため、研磨布表面のドレッシングが定期的にあるいは常時行われている。
【0007】
例えば両面研磨装置に用いられる研磨布のドレッシングを行うには、図9に示すように、一般的に、複数個の保持孔11を有するドレッシング専用のキャリアプレート9あるいはウエーハの研磨に使用するものと同じキャリアプレートにドレッシングプレート10をセットし、これを上定盤5と下定盤6との間に挟んで通常の研磨と同じように装置を稼動させることで上下両方の研磨布7,8が同時にドレッシングされる。
【0008】
ドレッシングプレートとしては、例えば図5に示すような円板状のドレッシングプレート41が一般的であり、その表裏両面が上下の研磨布と接してドレッシングを行う面44(以下、「ドレス面」という場合がある)となっている。その材質としては、例えばセラミックスのような硬質のものが使用され、ドレス面に微小な凹凸を形成したものが一般的である。なお、ドレッシングプレートの形状等は、例えば中央に孔が形成されたドーナツ状のドレッシングプレートのほか、様々な形態のものが使用されている。
【0009】
不織布タイプの研磨布に対するドレッシングの目的は不織布繊維の弾性変形を小さくするようにドレッシングプレートで圧力を加え押しつぶすことであった。つまり、クリープ変形をさせた状態でウエーハを研磨することが好ましく、ドレッシング時の定盤の回転方向を、研磨時の定盤の回転方向と同じにしてドレッシングが行われている。
【0010】
一方、高硬度の研磨布に対しては、研磨能力を安定かつ向上させるためには、不織布タイプの研磨布の場合のような圧縮を目的としたドレッシングよりもむしろ図2に模式的に示されるように研磨布表面を毛羽立てるような目立て(一般的に「起毛」とも呼ばれている)を行うことが重要となっている。このような目立てを十分に行うために、高硬度の研磨布にドレッシングプレートの両面にダイヤモンドペレット等を貼り付けたものが使用される場合があるが、高硬度の研磨布に対してもウエーハの研磨時と同様に定盤を回転させて研磨布表面の目立てが行われる。
【0011】
なお、ドレッシング手段としては、上記のようなドレッシングプレートに限らず、セラミックス等からなるプレートをアームで保持し、研磨布上を移動させてドレッシングを行うドレッシング装置等も提案されている(例えば、特開2000−42898号参照)。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−42898号公報(第7頁、図6)
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
シリコンウエーハ等のワークを研磨するには研磨布の表面状態が特に重要である。高平坦度のウエーハを長期にわたって安定して得るため、また研磨布のライフを向上させるためにドレッシングが行われるが、前記したようなドレッシングを定期的にあるいは常時行っても研磨剤の目詰まりによりウエーハの外周ダレが生じる等の問題があった。特に高硬度の研磨布では、ドレッシングが十分に行われないと研磨布への研磨剤の目詰まりが早く進み、ドレッシング後でもすぐにウエーハの外周ダレが生じて高平坦度のウエーハを製造することが困難であった。さらに、硬質研磨布の場合、研磨速度が遅く効率が悪いという問題もあった。
【0014】
本発明は上記問題に鑑みなされたものであって、シリコンウエーハ等のワークを研磨布により研磨する際、研磨速度が向上するとともに、研磨剤の目詰まりによる外周ダレを防ぎ、特に、高硬度研磨布を用いた両面研磨により高平坦度のウエーハを安定して効率的に得ることができるようにするドレッシング方法を提供することを主な目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、研磨布を貼付した定盤を一定方向に回転させて板状のワークの研磨を行う研磨装置における前記研磨布をドレッシングする方法であって、前記定盤をワークを研磨するときの回転方向とは逆方向に回転させながら前記研磨布にドレッシング手段のドレス面を接触させてドレッシングを行うことを特徴とする研磨布のドレッシング方法が提供される(請求項1)。
【0016】
このようにワークを研磨するときとは逆方向に定盤を回転させて研磨布のドレッシングを行えば、ワークの研磨時の毛羽立ちをおさえる方向ではなく、毛羽立ちを助長する方向に作用するので、効率良く研磨布表面の目立てを行うことができる。これにより、研磨剤の保持力が改善されて研磨速度が向上するとともに、目立て不足による研磨剤の目詰まりが改善されるため、高平坦度のワークを安定して効率的に得ることが可能となる。
【0017】
この場合、前記ドレッシングする研磨布を、ショアD硬度40以上の高硬度研磨布とすることが好ましい(請求項2)。
このような硬質の研磨布はワークを高平坦度に研磨することができる一方、研磨速度が遅いという問題があったが、前記のようにワークの研磨時とは逆方向に定盤を回転させてドレッシングを行えば、研磨布表面が十分に目立てされて、研磨剤の保持力が高くなり、研磨速度を向上させることができる。
【0018】
研磨装置の形態は片面研磨装置、両面同時研磨装置等、特に限定されないが、研磨装置を、前記ワークを保持する孔を有するキャリアプレート、上定盤、及び下定盤を具備し、前記キャリアプレートの孔に保持したワークを前記上定盤と下定盤にそれぞれ貼付された研磨布の間に挟んで前記ワークの両面を同時に研磨する両面研磨装置(請求項3)、特に前記キャリアプレートに自転をともなわない円運動をさせてワークの両面を同時に研磨する両面研磨装置とすることが好ましい(請求項4)。
【0019】
両面研磨装置における上下の研磨布に対して上記のようにドレッシングを行えば、ワークの両面を高速で高平坦度で研磨する効果を高めることができ、特にキャリアプレートが自転せずに円運動する両面研磨装置であれば、小型の装置でも大口径ウエーハを非常に高平坦度に研磨することができる点で有利である。
【0020】
また、ドレッシング手段も特に限定されないが、円板状のドレッシングプレートを好適に用いることができる(請求項5)。
このようなドレッシングプレートを用いれば、定盤をワークの研磨時とは逆方向に回転させることを除き、ウエーハの研磨と同様にしてドレッシングを行うことができる。
【0021】
さらに、ドレッシング手段としては、ドレス面にダイヤモンド砥粒が設けられているものを用いることが好ましく(請求項6)、特に、ダイヤモンド砥粒を、#200以下の番手品とすることが好ましい(請求項7)。
このようにドレス面にダイヤモンド砥粒が設けられていれば、ドレッシング作用が高くなり、特に高硬度研磨布に対する目立てをより効果的に行うことができる。特に、#200以下の番手品のダイヤモンド砥粒を設けたものを用いれば、研磨布の表面粗さを大きくして、研磨剤の保持力を確実に高めることができる。
【0022】
また、研磨布の表面粗さがRMS≧1μmとなるまでドレッシングを行うことが好ましい(請求項8)。
このように研磨布の表面粗さがRMS≧1μmとなるまで粗くすることで、研磨剤の目詰まりが生じ難くなるとともに、研磨剤の保持力が向上し、研磨能力を確実に高めることができる。なお、上限は特に限定されるものではないが、RMS=10μm程度である。
【0023】
さらに本発明によれば、研磨装置における研磨布を貼付した定盤を一定方向に回転させて板状のワークを研磨する方法において、前記定盤をワークを研磨するときの回転方向とは逆方向に回転させてドレッシングを行った後、前記ワークの研磨を行うことを特徴とするワークの研磨方法が提供される(請求項9)。
このようにワークの研磨時とは逆方向に定盤を回転させてドレッシングを行った後、シリコンウエーハ等のワークの研磨を行えば、研磨布表面の目立て方向が毛羽立ちを助長する方向に作用し、研磨剤の保持力が向上するため、研磨速度が速くなるとともにワークを高平坦度に研磨することができる。
【0024】
この場合、前記研磨布を、ショアD硬度40以上の高硬度研磨布とすることが好ましい(請求項10)。
このような高硬度研磨布の表面を研磨時とは逆方向に回転させてドレッシングした後でウエーハの研磨を行えば、ウエーハ表面の微小な凹凸を高速で除去することができるので、極めて高平坦度のウエーハを効率的に得ることができる。
【0025】
前記研磨装置として、ワークを保持する孔を有するキャリアプレート、上定盤、及び下定盤を具備し、前記キャリアプレートの孔に保持したワークを前記上定盤と下定盤にそれぞれ貼付された研磨布の間に挟んでワークの両面を同時に研磨する両面研磨装置を用いることが好ましい(請求項11)。
例えばウエーハの研磨工程を複数段実施する場合、両面研磨はその初段で行われることが多く、研磨代が比較的多いので研磨速度を向上させることが望まれるが、両面研磨装置における研磨布に対し、定盤をウエーハの研磨時の回転方向とは逆方向に回転させてドレッシングを行い、その後ウエーハの研磨を行えば、研磨剤の保持力が向上して研磨速度を速めることができる。
【0026】
特に、キャリアプレートに自転をともなわない円運動をさせてワークの両面を同時に研磨する両面研磨装置であれば(請求項12)、例えば直径300mmにもなる大口径のウエーハに対しても、比較的小型の研磨装置で高平坦度に研磨することができる。
【0027】
また、研磨布の表面粗さがRMS≧1μmとなるまでドレッシングを行ってからワークの研磨を行うことが好ましい(請求項13)。
このように研磨布の表面粗さを確実に大きくした後、ウエーハの研磨を行えば、ウエーハ表面の微小な凹凸を高速で除去することができ、高平坦度のウエーハを確実に得ることができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明者が研磨布のドレッシングについて鋭意検討し、実験を重ねた結果、従来の方法、すなわち、図1(A)に示すようにドッレッシング時の定盤の回転方向をウエーハ研磨時の定盤回転方向と同じにした場合、研磨布7(8)のドレッシングを行った部分の毛羽立ちが寝てしまい、ウエーハを研磨するときに研磨剤の保持能力が低下するなどして研磨能力が低下してしまうことが明らかになった。そこで、本発明者は、図1(B)に示すように定盤をウエーハを研磨するときの回転方向とは逆方向に、つまり研磨布7(8)の毛羽立ちを助長する方向に回転させながらドレッシングを行ったところ、研磨布7(8)の研磨能力を著しく向上させることができることを見出し、本発明を完成させたものである。
【0029】
本発明は、研磨布を貼付した定盤を回転させて板状のワークを研磨する研磨装置であれば、装置の形態や研磨布の種類は特に限定されずに適用することができるが、一例としてシリコンウエーハの研磨に使用する高硬質研磨布を用いた両面研磨装置について説明しつつ、これに本発明によるドレッシング方法を適用する場合について説明する。
【0030】
図6(A)(B)は、両面研磨装置の一例を示したものである。この両面研磨装置61は、上定盤5と下定盤6とを具備しており、上定盤5には、上定盤5に研磨荷重をかけながら回転するシリンダーロッド12a、その荷重を上定盤に伝えるハウジング13などが取り付けられている。定盤5内には温度を制御するための冷却手段や、スラリーを供給するためのスラリー供給管14が設けられている。また、シリコンウエーハやドレッシングプレートをキャリアプレート9に給排する際には、上定盤5は昇降装置(不図示)により垂直方向に昇降させることができるようになっている。
【0031】
一方、下定盤6には、回転するロッド12bのほか、定盤6の荷重を支えるスラスト軸受け15などが取り付けられており、定盤6内には温度を制御するための冷却手段が設けられている。
ウエーハの研磨時、あるいはドレッシング時は、上下の各定盤5,6は、モータや減速機(不図示)により水平面内で回転され、回転速度等を制御することができるようになっている。
【0032】
各定盤5,6には研磨布7,8がそれぞれ貼付されている。なお、前記したように本発明は研磨布の材質等に限定されずに適用することができ、従来から使用されている不織布、更には、不織布にウレタン樹脂を含浸・硬化させたものなどどのような形態の研磨布でも使用することができるが、不織布以外の硬質研磨布、特にショアD硬度40以上の高硬度研磨布が好ましい。
【0033】
このような高硬度研磨布としては、例えば特開2000−34416号公報や特開2002−134445号公報に開示されているような硬質の非水溶性の熱可塑性重合体あるいは架橋エラストマー中に、平均粒径の小さい水溶性物質を分散させて形成した研磨布などを用いることができる。このような研磨布であれば研磨布表面に露出した粒子状の水溶性物質が溶出して表面に微細なポアが形成されると共に、その内部においては水溶性物質が残存してポアが形成されずに高い硬度を有する研磨パッドとなる。また、この他にも独立発泡構造を有する研磨布、例えば細かな気泡を独立で有する発泡ポリウレタンシートを基材とした研磨布でも良い。このような研磨布は極めて硬質な研磨布となり、また研磨面にミクロなポアを有することから比較的研磨能力も高く好ましい。なお、高硬度の研磨布ほど微小な凹凸の改善効果が大きいが、研磨能力等を考慮すれば上限はショアD硬度100程度が適当である。
【0034】
その他の研磨布の形態としては、複数の材質からなる研磨布を積層した2層以上の多層研磨布などを用いても良い。このような場合も研磨面となる表層の研磨布の硬度は高い方が好ましい。
上記のような高硬度の研磨布を用いると、ウエーハ表面の微小な凹凸を改善することができる。
【0035】
キャリアプレート9は、キャリアホルダ16により保持されており、ホルダ16の外周部には外方に突出した4つの軸受部17が等間隔に設けられている。各軸受部17には偏心アーム18が回転自在に挿着されており、各偏心アーム18の下面の中心部には回転軸19が取り付けられている。そして、各偏心アーム18の回転軸19に設けられたスプロケットをタイミングチェーン20により回転させることで、全ての偏心アーム18が同期して回転軸19を中心に水平面内で回転する。これにより、キャリアホルダ16に保持されたキャリアプレート9が、自転をともなわずに水平面内で小さな円を描くようにして円運動を行うことができる。
【0036】
なお、キャリアプレート9の材質や保持孔の数は特に限定されないが、例えばガラスエポキシ製や塩化ビニル製とし、保持孔の数は、例えば図7(A)に示すように5つの保持孔64を有するキャリアプレート63を使用し、各保持孔64にウエーハWを入れて両面研磨を行うことができる。
このような両面研磨装置61では、自転をともなわない円運動によりキャリアプレート9上の全ての点が、図6(B)のCで示されるような同じ大きさの小円の軌跡を描くため、ウエーハWを均一に研磨することができるという利点がある。
【0037】
このような両面研磨装置61に対し、ドレッシングプレートを用いてドレッシングを行う場合、キャリアプレートのウエーハ保持孔に旋回自在に挿入・保持されたドレッシングプレートを、上定盤5と下定盤6にそれぞれ貼付された研磨布7,8の間に挟み込む。そして、本発明では、各定盤5,6をそれぞれシリコンウエーハWを研磨するときの回転方向とは逆方向に回転させて研磨布表面のドレッシングを行う。
【0038】
使用するドレッシングプレートの形状や材質は特に限定されず、また、ドレッシングプレートの直径及び厚さ等は、両面研磨装置の大きさ等により適宜好ましいサイズに設定すればよいが、例えば図3に示したようなドレッシングプレート1を好適に使用することができる。このドレッシングプレート1は、セラミック製のドレッシングプレート本体2の一面(ドレス面)にダイヤモンドペレット3が設けられている。ダイヤモンドペレット3は、ダイヤモンド砥粒をニッケル電着等によりペレット状にしたものである。ダイヤモンド砥粒としては、研磨布に応じて例えば#30〜24000の番手品のものを使用することができるが、#200以下、特に#60〜200の番手品とすれば、硬い研磨布であっても掛かりが良い上、表面を効果的に毛羽立てることができる。
【0039】
本発明によるドレッシングは、定盤の回転方向を除き、シリコンウエーハの研磨と同様に行うことができるので、図7(A)に示したようなウエーハWの研磨と同じキャリアプレート63を用いても良いが、ドレッシングはウエーハWを研磨するエリアより広く実施しておくことが好ましい。従ってドレッシング用として、例えば図7(B)に示すようにウエーハ用のものより大きい保持孔74が形成された専用のキャリアプレート73を準備し、ドレッシングプレート10もウエーハWより大きいものを用いてドレッシングを行うことが好ましい。
【0040】
ドレッシングを行う際は、具体的には図4に示すように、キャリアプレート73の保持孔74にドレッシングプレート1を入れ、上定盤5と下定盤6にそれぞれ貼付された研磨布7,8の間に挟んでドレッシング液を供給するとともに、上定盤5と下定盤6をそれぞれシリコンウエーハを研磨するときの回転方向とは逆方向に回転させる。すなわち、ウエーハの研磨時に上定盤5をCCW方向に、下定盤6をCW方向に回転させる場合は、ドレッシング時は図4に示されるように上定盤5をCW方向(図4のaの矢印方向)に、下定盤6をCCW方向(図4のbの方向)にそれぞれ回転させる。また、研磨時に上下定盤5,6ともCW方向に回転させるのであれば、ドレッシング時は上下定盤5,6ともCCW方向に、研磨時に上下定盤5,6ともCCW方向に回転させるのであれば、ドレッシング時は上下定盤5,6ともCW方向に、さらに、研磨時に上定盤5がCW方向、下定盤6がCCW方向にそれぞれ回転するのであれば、ドレッシング時は上定盤5はCCW方向、下定盤6はCW方向にそれぞれ回転させる。
【0041】
なお、ドッレシングを行う際、純水や研磨時に使用されるアルカリ性の研磨スラリー等のドッレッシング液をスラリー供給管14または専用の供給管から供給することが好ましい。特にドレッシング液を純水とすれば、研磨スラリーに比べ安価であり、また研磨布中に存在する屑等も除去しやすい。また、ドレッシング液の供給量は研磨装置(キャリアプレート)の大きさ等により異なるが、通常は5〜15リットル/分程度である。但しドッレッシング液の種類や供給量は上記に限定されるものではない。
【0042】
また、各定盤の回転速度、ウエーハやドッレッシングプレートに対する押圧力も特に限定されないが、ウエーハを研磨する場合は通常、回転速度5〜30rpm、ウエーハに対する押圧力(荷重)が100〜350g/cm2程度であるのに対し、高硬度研磨布(例えばショアD硬度40以上)のドッレッシングを行う場合は、研磨条件より低回転速度、低荷重で行うことが好ましく、例えば回転速度5〜20rpm、荷重10〜300g/cm2程度で行う。
【0043】
なお、ドレッシングは複数の段階に分けて行っても良い。また、両面にダイヤモンドペレットを有するドレッシングプレートで単段で行っても良いが、例えば片面のみにダイヤモンドペレットを貼り付けて、上定盤及び下定盤に貼付された研磨布を別々にドレッシングしても良い。両面研磨装置の場合、上定盤及び下定盤の回転方向を逆にするのが一般的である。そして、ドレッシングプレートはキャリアプレートの保持孔に旋回自在に挿入されているため、一方の定盤と同じ方向に回転し(これを連れ回りと言っている)、他方の定盤とは逆方向に回転することになる。このような状態でもドレッシングプレートの回転数(回転速度)と定盤の回転数(回転速度)が異なるため、上下どちらの研磨布もドレッシングは可能である。
【0044】
ただし、上下研磨布のドレッシングをなるべく均一に行うことが好ましく、例えば、上記した一方の面のみドレッシング作用の大きいダイヤモンドペレットを貼り付け、一方は平らな面としたドレッシングプレートを用いれば、上定盤のドレッシング時には上定盤の回転方向に連れ回りし、下定盤のドレッシング時には下定盤の回転方向に連れ回りするようにドレッシングプレートを回転させることができる。従って、上下定盤に貼付された研磨布をほぼ同じ条件で均一にドレッシングすることができる。このようにドレッシングした研磨布を用い、ドレッシング時とは逆の方向で定盤を回転させて研磨を行えば、研磨能力の高い研磨を行うことができる。
【0045】
また、研磨布が硬く、ドレッシング時にドレス面(ダイヤモンド砥粒)と研磨布の掛かりが悪い場合、いきなりダイヤモンド砥粒が低い番手品のドレッシングプレートを用いたのではドレッシング効果が十分に得られない場合がある。その場合は、ドレッシングプレートのダイヤモンド砥粒を高い番手のものから徐々に低い番手のものにして適用すれば良い。すなわち、最初の段階で、掛かりの良い高い番手のダイヤモンド砥粒を設けたドレッシングプレートを用いて処理し、後の段階で、前の段階よりも低い番手のダイヤモンド砥粒を設けたドレッシングプレートを用いることで安定したドレッシングを行うことができる。より具体的には、初めの段階ではダイヤモンド砥粒が#200より高い番手品のドレッシングプレートを用いて細かい目立てを行い、後の段階では#200以下の低い番手品のドレッシングプレートを用いて粗い目立てを行う。このような2段階のドレッシングを行うことも可能である。
【0046】
また、ドレッシング後の研磨布の表面粗さは特に限定されないが、研磨布の表面粗さがRMS≧1μmとなるまでドレッシングを行えば、研磨剤の保持力が確実に向上するとともに、研磨剤による目詰まりを一層抑制することができる。
なお、研磨布の表面粗さの上限は特に限定されるものではないが、ドレッシング時間や研磨布のライフ等を考慮に入れると、RMS=10μm以下が適当である。
【0047】
ドレッシング後、ウエーハを研磨するときには、図6(A)に示されているように、キャリアプレート9の保持孔にウエーハWを入れて保持し、上定盤5と下定盤6にそれぞれ貼付された研磨布7,8の間に挟み、各定盤5,6をドレッシング時とは逆方向に回転させてウエーハWの両面を同時に研磨する。このとき、研磨布表面の目立て方向が、ウエーハの研磨時に毛羽立ちをおさえる方向ではなく、毛羽立ちを助長する方向で作用するため、研磨剤の保持力が向上して研磨速度が速くなる。さらに、研磨剤が目詰まりし難くなり、研磨布が研磨剤で目詰まりするまでの時間が延びるため、目立てた効果が長時間維持される。その結果、ウエーハの外周ダレが非常に少なくなり、高平坦度なウエーハを極めて効率的に得ることができる。
【0048】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例)
図6に示すような両面研磨装置に研磨布として独立発泡ポリウレタンシート製の研磨布(ショアD硬度98:実施例1)及び架橋エラストマー中に水溶性物質を添加したタイプの研磨布(ショアD硬度45:実施例2)の2種類の研磨布を用いそれぞれ研磨を行った。
初めに研磨布のドレッシングを行なった。ドレッシングプレートとしては、ドレッシングプレート本体はセラミックス、ドレス面の一方にダイヤ番手#100のダイヤモンド砥粒(ペレット)を同心円状に設けたものを用いた。
【0049】
保持孔を4つ有するキャリアプレートに上記のドレッシングプレートをセットした。まず、ダイヤモンドペレットを有するドレス面が上定盤側になるようにセットし、上定盤を10rpmの回転数でCCW方向に回転させ、下定盤は10rpmの回転数でCW方向に回転させて行った。この時の荷重は100g/cm2と研磨時の荷重より低荷重で行い、さらにドレッシング中は純水を10リットル/分の流量で供給した。次にドレッシングプレートを上下反転させ、下定盤側にダイヤモンドペレットを有するドレス面がくるようにセットし、同じ条件でドレッシングを行った。
【0050】
ドレッシングを行った後、直径300mmのシリコンウエーハの両面研磨を行なった。研磨は保持孔を5つ有するキャリアプレートに5枚のエッチング済みシリコンウエーハをセットし、上定盤はCW方向(ドレッシング時とは逆の方向)に、下定盤はCCW方向(ドレッシング時とは逆の方向)にそれぞれ回転数を20rpm、荷重を250g/cm2とし、研磨剤としてコロイダルシリカを含有するアルカリ溶液を用いた。
その結果、実施例1及び実施例2の研磨布とも研磨代(取り代)を片面5μm以上で高平坦度のウエーハ(GBIR=0.5μm以下)のウエーハを得ることができた。
また、研磨速度は従来より10〜30%向上したことが分かった。
【0051】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、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。
【0052】
例えば、本発明は、上記の形態の両面研磨装置に限らず、別な形態の研磨装置、例えば従来の4ウエイ方式の両面研磨装置、あるいは片面研磨装置に対しても同様に適用することができる。また、ドレッシング手段としては、片面にダイヤモンドペレットを有するドレッシングプレートに限らず、両面にダイヤモンドペレットを有するドレッシングプレートでも良く、ドレッシングプレートをアームで保持して研磨布上を移動させてドレッシングを行うドレッシング装置を用いても良い。
なお、研磨布のドレッシングは、定期的に行っても良いし、ウエーハの研磨毎あるいはバッチ毎に行うようにしても良い。
【0053】
【発明の効果】
本発明によれば、研磨布を貼付した定盤をワークを研磨するときの回転方向とは逆方向に回転させながら研磨布にドレッシング手段のドレス面を接触させてドレッシングを行う。これにより、ワークを研磨するときにワークが、毛羽立ちを助長するように研磨布に作用し、研磨剤の保持力が増し、ワークの研磨において研磨速度(研磨能力)が向上する。また、研磨布表層部の目立て不足による研磨剤の目詰まり状態も改善されるので、ウエーハの外周ダレも減少し高平坦度のウエーハを効率的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ドレッシング時とウエーハ研磨時の定盤の回転方向を示す説明図である。
(A)従来技術
(B)本発明
【図2】高硬度研磨布のドレッシング前後の表面状態を示す説明図である。
【図3】ドレッシングプレートの一例を示す概略断面図である。
【図4】図3のドレッシングプレートを用いてドレッシングを行う場合の概略説明図である。
【図5】一般的なドレッシングプレートの形状の一例の概略を示す図である。
(A)平面図
(B)断面図
【図6】両面研磨装置の一例の概略を示す図である。
(A)側面図
(B)平面図
【図7】キャリアプレートの概略平面図である。
(A)保持孔が5つ
(B)保持孔が3つ
【図8】両面研磨装置の4ウェイ方式の遊星歯車構造を示す概略図である。
【図9】ドレッシングプレートを両面研磨装置にセットした状態を示す概略図である。
【符号の説明】
1…ドレッシングプレート、 2…ドレッシングプレート本体、
3…ダイヤモンドぺレット、 4…ドレス面、 5…上定盤、 6…下定盤、7,8…研磨布、 9…キャリアプレート、 10…ドレッシングプレート、11…保持孔、 12a,12b…シリンダーロッド、 13…ハウジング、14…スラリー供給管、 15…スラスト軸受け、 16…キャリアホルダ、
17…軸受部、 18…偏心アーム、 19…回転軸、
20…タイミングチェーン、 41…ドレッシングプレート、
44…ドレス面、 61…両面研磨装置、 63,73…キャリアプレート、
64,74…保持孔、 101…サンギア、 102…インターナルギア、
103…キャリアプレート、 104…保持孔、 W…ワーク(ウエーハ)。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to dressing of a polishing cloth in a polishing apparatus used for polishing a work such as a silicon wafer, and more particularly to a dressing method suitable for a high-hardness polishing cloth attached to a surface plate of a double-side polishing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the production of a silicon wafer, a single crystal silicon ingot is sliced to produce a silicon wafer, and then each step of chamfering, lapping, etching and the like is sequentially performed on the wafer, and then at least one principal surface of the wafer is mirror-finished. Polishing is performed. In the polishing step, in addition to a single-side polishing apparatus for polishing one side of the wafer, a double-side polishing apparatus for simultaneously polishing both sides of the wafer is used. Polishing is performed by bringing the surface of the wafer into contact with a polishing cloth.
[0003]
The double-side polishing apparatus usually includes an upper surface plate and a lower surface plate to which a polishing cloth made of a nonwoven fabric or the like is adhered. As shown in FIG. 8, a
[0004]
Also, as another form of double-side polishing apparatus, there is also known an apparatus which performs a double-side polishing by making a circular motion so as to draw a small circle without rotating a carrier plate sandwiched between upper and lower platens. (For example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-202511), with the increase in the diameter of the wafer, a double-side polishing apparatus having such a configuration has been used.
[0005]
On the other hand, a nonwoven fabric type polishing cloth (about 60 to 90 in Asker C hardness) has conventionally been used as the polishing cloth. However, recently, the flatness of the wafer has been further increased and fine irregularities on the wafer surface have been corrected. For this purpose, a high-hardness polishing cloth, for example, a polishing cloth having a Shore D hardness of about 40 to 100 is being used. The Shore D hardness is a value measured according to ASTM D 2240. The Asker C hardness is a value measured by an analog hardness tester (Asker Rubber Hardness Tester C type) commercially available from Kobunshi Keiki Co., Ltd., and is a hardness according to SRIS (Japan Rubber Association Standard) 0101.
[0006]
When the polishing is continued by using the same polishing cloth in the polishing apparatus, there is a problem that the wafer shape gradually changes. This is mainly due to the life of the polishing cloth, which is affected by changes in the compressibility and clogging of the polishing cloth.As the frequency of use increases, the wafer shape becomes different, and the outer peripheral portion of the wafer is excessively polished. As a result, so-called outer periphery sagging easily occurs. Therefore, in order to prevent such a change in the wafer shape, dressing of the polishing cloth surface is performed regularly or constantly.
[0007]
For example, in order to perform dressing of a polishing cloth used in a double-side polishing apparatus, as shown in FIG. 9, a dressing-dedicated carrier plate 9 having a plurality of holding holes 11 or a wafer used for polishing a wafer is generally used. The
[0008]
As the dressing plate, for example, a disc-
[0009]
The purpose of the dressing for the non-woven type polishing cloth was to apply pressure and crush the dressing plate so as to reduce the elastic deformation of the non-woven fibers. That is, it is preferable that the wafer is polished in a state of creep deformation, and the dressing is performed with the rotation direction of the surface plate during dressing being the same as the rotation direction of the surface plate during polishing.
[0010]
On the other hand, for a polishing cloth of high hardness, in order to stably and improve the polishing ability, a dressing for the purpose of compression as in the case of a non-woven cloth polishing cloth is schematically shown in FIG. 2 rather than a dressing. Thus, it is important to sharpen the polishing cloth surface (generally referred to as "napping"). In order to perform such sharpening sufficiently, a polishing pad of high hardness having diamond pellets attached to both surfaces of a dressing plate may be used. The surface of the polishing pad is sharpened by rotating the platen as in the case of polishing.
[0011]
The dressing means is not limited to the above-mentioned dressing plate, and a dressing device or the like that performs dressing by holding a plate made of ceramics or the like with an arm and moving on a polishing cloth has also been proposed (for example, See JP-A-2000-42898).
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-42898 (
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
For polishing a work such as a silicon wafer, the surface condition of the polishing cloth is particularly important. Dressing is performed to obtain a wafer with high flatness stably for a long period of time, and also to improve the life of the polishing cloth, but the dressing as described above is performed regularly or constantly. There is a problem that the outer periphery of the wafer is sagged. Particularly with high hardness polishing cloths, if the dressing is not performed sufficiently, the clogging of the polishing cloth with the abrasive proceeds quickly, and even after dressing, the outer peripheral sag of the wafer occurs immediately, and a wafer with high flatness is manufactured. Was difficult. Further, in the case of a hard polishing cloth, there is a problem that the polishing rate is low and the efficiency is low.
[0014]
The present invention has been made in view of the above problems, and when polishing a workpiece such as a silicon wafer with a polishing cloth, the polishing speed is improved, and the outer peripheral sag due to clogging of the abrasive is prevented, and in particular, high hardness polishing is performed. A main object of the present invention is to provide a dressing method capable of stably and efficiently obtaining a wafer having a high flatness by double-side polishing using a cloth.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a method of dressing the polishing cloth in a polishing apparatus for polishing a plate-like work by rotating a platen to which a polishing cloth is attached in a fixed direction, A dressing method for a polishing cloth is provided, wherein dressing is performed by bringing a dress surface of a dressing means into contact with the polishing cloth while rotating the surface plate in a direction opposite to a rotation direction when polishing the work ( Claim 1).
[0016]
If the polishing pad is dressed by rotating the platen in the opposite direction to the direction of polishing the work in this way, it acts not in the direction of reducing the fuzz during polishing of the work, but in the direction of promoting the fuzz, thereby improving the efficiency. The surface of the polishing cloth can be well dressed. As a result, the holding power of the abrasive is improved, the polishing rate is improved, and the clogging of the abrasive due to insufficient sharpening is improved, so that a work with high flatness can be obtained stably and efficiently. Become.
[0017]
In this case, it is preferable that the polishing cloth to be dressed is a high hardness polishing cloth having a Shore D hardness of 40 or more (Claim 2).
While such a hard polishing cloth can polish a work to a high flatness, there is a problem that a polishing rate is slow, but as described above, the platen is rotated in a direction opposite to that of polishing the work. If the dressing is performed, the polishing cloth surface is sufficiently sharpened, the holding power of the polishing agent is increased, and the polishing rate can be improved.
[0018]
The form of the polishing apparatus is not particularly limited, such as a single-side polishing apparatus, a double-side simultaneous polishing apparatus, and the polishing apparatus includes a carrier plate having a hole for holding the work, an upper platen, and a lower platen. A double-side polishing apparatus (Claim 3) for simultaneously polishing both sides of the work by sandwiching the work held in the holes between the polishing cloths respectively adhered to the upper and lower surface plates, and particularly, the carrier plate is rotated. It is preferable to use a double-side polishing apparatus for simultaneously polishing both sides of the work by performing a circular motion (claim 4).
[0019]
If the dressing is performed on the upper and lower polishing cloths in the double-side polishing apparatus as described above, the effect of polishing both surfaces of the work at high speed and with high flatness can be enhanced, and in particular, the carrier plate moves circularly without rotating. A double-side polishing apparatus is advantageous in that a large-diameter wafer can be polished to a very high degree of flatness even with a small apparatus.
[0020]
Further, the dressing means is not particularly limited, but a disk-shaped dressing plate can be suitably used (claim 5).
By using such a dressing plate, dressing can be performed in the same manner as in the case of polishing a wafer, except that the platen is rotated in a direction opposite to the direction in which the workpiece is polished.
[0021]
Further, as the dressing means, it is preferable to use a dressing surface provided with diamond abrasive grains (claim 6), and it is particularly preferable to use diamond abrasive grains of # 200 or less (claim). Item 7).
When the diamond abrasive grains are provided on the dress surface as described above, the dressing action is enhanced, and in particular, sharpening of a high-hardness polishing cloth can be more effectively performed. In particular, when a diamond abrasive grain of # 200 or less is provided, the surface roughness of the polishing pad can be increased, and the holding power of the abrasive can be reliably increased.
[0022]
It is preferable that the dressing is performed until the surface roughness of the polishing cloth satisfies RMS ≧ 1 μm.
By roughening the surface roughness of the polishing cloth until RMS ≧ 1 μm, clogging of the abrasive hardly occurs, the holding power of the abrasive is improved, and the polishing ability can be reliably increased. . The upper limit is not particularly limited, but RMS is about 10 μm.
[0023]
Furthermore, according to the present invention, in a method of polishing a plate-like work by rotating a platen to which a polishing cloth is attached in a polishing apparatus in a fixed direction, a direction opposite to a rotation direction when polishing the platen with the work After the dressing is performed by rotating the workpiece, the workpiece is polished, and the method for polishing the workpiece is provided (claim 9).
After the dressing is performed by rotating the platen in the opposite direction to the direction of polishing the workpiece, if the workpiece such as a silicon wafer is polished, the sharpening direction of the polishing cloth surface acts in a direction that promotes fuzzing. Since the holding power of the polishing agent is improved, the polishing rate is increased and the workpiece can be polished with a high flatness.
[0024]
In this case, it is preferable that the polishing cloth is a high-hardness polishing cloth having a Shore D hardness of 40 or more.
If the wafer is polished after dressing by rotating the surface of such a high-hardness polishing cloth in a direction opposite to the direction of polishing, minute irregularities on the wafer surface can be removed at a high speed, so that extremely high flatness is achieved. The wafer can be obtained efficiently.
[0025]
As the polishing device, a carrier plate having a hole for holding a work, an upper surface plate, and a lower surface plate, a polishing cloth attached to the work held in the hole of the carrier plate to the upper surface plate and the lower surface plate, respectively. It is preferable to use a double-side polishing apparatus for simultaneously polishing both surfaces of the work by sandwiching them between them.
For example, when a wafer polishing process is performed in multiple stages, double-side polishing is often performed in the first stage, and it is desired to improve the polishing rate because the polishing allowance is relatively large. If dressing is performed by rotating the platen in the direction opposite to the direction of rotation of the wafer, and then polishing of the wafer, the holding power of the polishing agent is improved and the polishing rate can be increased.
[0026]
In particular, in the case of a double-side polishing apparatus for simultaneously polishing both surfaces of a work by making a circular motion without rotation of the carrier plate (claim 12), for example, even a large-diameter wafer as large as 300 mm in diameter can be relatively used. Polishing can be performed with high flatness using a small polishing apparatus.
[0027]
Further, it is preferable that the work is polished after dressing is performed until the surface roughness of the polishing cloth becomes RMS ≧ 1 μm.
If the wafer is polished after reliably increasing the surface roughness of the polishing cloth, minute irregularities on the wafer surface can be removed at high speed, and a wafer with high flatness can be reliably obtained. .
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
As a result of the inventor's intense study of dressing of the polishing cloth and repeated experiments, as shown in FIG. 1 (A), the rotation direction of the platen during dressing was changed to a platen during wafer polishing as shown in FIG. If the rotation direction is the same, the fluffing of the dressed portion of the polishing pad 7 (8) will fall, and the polishing capability will decrease due to a decrease in the ability to hold the abrasive when polishing the wafer. It turned out to be. Therefore, the inventor of the present invention rotates the surface plate in the direction opposite to the direction of rotation when polishing the wafer as shown in FIG. 1B, that is, while rotating the surface plate in a direction that promotes the fluffing of the polishing pad 7 (8). As a result of the dressing, it has been found that the polishing ability of the polishing pad 7 (8) can be significantly improved, and the present invention has been completed.
[0029]
The present invention can be applied to any type of polishing apparatus that can rotate the surface plate to which the polishing cloth is attached and polishes a plate-like work without any particular limitation. As an example, a description will be given of a case where a dressing method according to the present invention is applied to a double-side polishing apparatus using a high-hardness polishing cloth used for polishing a silicon wafer.
[0030]
FIGS. 6A and 6B show an example of a double-side polishing apparatus. The double-
[0031]
On the other hand, in addition to the
When the wafer is polished or dressed, the upper and
[0032]
[0033]
As such a high-hardness polishing cloth, for example, a hard water-insoluble thermoplastic polymer or a crosslinked elastomer as disclosed in JP-A-2000-34416 or JP-A-2002-134445 is used. A polishing cloth formed by dispersing a water-soluble substance having a small particle size can be used. In such a polishing cloth, the particulate water-soluble substance exposed on the surface of the polishing cloth elutes to form fine pores on the surface, and the water-soluble substance remains therein to form pores. And a polishing pad having high hardness. In addition, a polishing cloth having an independent foam structure, for example, a polishing cloth having a foamed polyurethane sheet as a base material independently having fine cells may be used. Such a polishing cloth becomes an extremely hard polishing cloth and has a micro-pore on a polished surface, so that it has a relatively high polishing ability and is preferable. It should be noted that the higher the hardness of the polishing cloth, the greater the effect of improving minute irregularities, but considering the polishing ability and the like, the upper limit is suitably about 100 Shore D hardness.
[0034]
As another form of the polishing cloth, a multi-layer polishing cloth of two or more layers obtained by laminating polishing cloths made of a plurality of materials may be used. Also in such a case, it is preferable that the hardness of the surface polishing cloth serving as the polishing surface is high.
The use of the polishing cloth having high hardness as described above can improve minute irregularities on the wafer surface.
[0035]
The carrier plate 9 is held by a
[0036]
The material of the carrier plate 9 and the number of the holding holes are not particularly limited. For example, the carrier plate 9 is made of glass epoxy or vinyl chloride, and the number of the holding holes is, for example, five holding
In such a double-
[0037]
When dressing is performed on such a double-
[0038]
The shape and material of the dressing plate to be used are not particularly limited, and the diameter and thickness of the dressing plate may be appropriately set according to the size of the double-side polishing apparatus, for example, as shown in FIG. Such a dressing plate 1 can be suitably used. The dressing plate 1 has a diamond pellet 3 provided on one surface (dress surface) of a ceramic
[0039]
The dressing according to the present invention can be performed in the same manner as the polishing of the silicon wafer except for the rotation direction of the surface plate. Therefore, even if the
[0040]
When performing dressing, specifically, as shown in FIG. 4, the dressing plate 1 is put into the holding holes 74 of the
[0041]
When dressing is performed, it is preferable to supply a dressing liquid such as pure water or an alkaline polishing slurry used for polishing from the
[0042]
The rotation speed of each platen and the pressing force on the wafer and the dressing plate are not particularly limited. However, when polishing the wafer, the rotation speed is usually 5 to 30 rpm, and the pressing force (load) on the wafer is 100 to 350 g / cm. 2 On the other hand, when dressing a high-hardness polishing cloth (for example, Shore D hardness of 40 or more), it is preferable that the polishing be performed at a lower rotation speed and a lower load than the polishing conditions, for example, a rotation speed of 5 to 20 rpm and a load. 10 to 300 g / cm 2 Do about.
[0043]
The dressing may be performed in a plurality of stages. In addition, it may be performed in a single step with a dressing plate having diamond pellets on both sides, for example, by attaching diamond pellets only on one side, and separately dressing the polishing cloth attached to the upper surface plate and the lower surface plate good. In the case of a double-side polishing machine, it is common to reverse the rotation directions of the upper and lower stools. Since the dressing plate is rotatably inserted into the holding hole of the carrier plate, the dressing plate rotates in the same direction as one of the surface plates (this is called co-rotation), and is rotated in the opposite direction to the other surface plate. Will rotate. Even in such a state, since the rotation speed (rotation speed) of the dressing plate and the rotation speed (rotation speed) of the surface plate are different, it is possible to dress both upper and lower polishing cloths.
[0044]
However, it is preferable to dress the upper and lower polishing cloths as uniformly as possible. For example, if a diamond pellet having a large dressing action is attached to only one of the above-mentioned surfaces and a dressing plate having one flat surface is used, The dressing plate can be rotated so as to rotate in the rotation direction of the upper stool during dressing, and to rotate in the rotation direction of the lower stool during dressing of the lower stool. Therefore, it is possible to dress the polishing cloth stuck on the upper and lower platens uniformly under substantially the same conditions. If the polishing is performed by rotating the platen in the direction opposite to the direction of the dressing using the dressing-made polishing cloth, polishing with high polishing ability can be performed.
[0045]
In addition, when the polishing cloth is hard and the dressing surface (diamond abrasive grains) does not catch well on the polishing cloth during dressing, or when the dressing effect cannot be sufficiently obtained by using a dressing plate with a low diamond abrasive grain. There is. In that case, the diamond abrasive grains of the dressing plate may be gradually changed from a high count to a low count and applied. That is, in the first stage, processing is performed using a dressing plate provided with a good-numbered diamond abrasive grain, and at a later stage, a dressing plate provided with a lower-numbered diamond abrasive grain is used. Thus, stable dressing can be performed. More specifically, in the first stage, fine dressing is performed using a dressing plate with a higher count of diamond abrasive grains than # 200, and in the later stage, coarse dressing is performed using a dressing plate with a low count of # 200 or lower. I do. It is also possible to perform such a two-stage dressing.
[0046]
The surface roughness of the polishing cloth after the dressing is not particularly limited. However, if the dressing is performed until the surface roughness of the polishing cloth becomes RMS ≧ 1 μm, the holding power of the polishing agent is surely improved, and the polishing agent is used. Clogging can be further suppressed.
The upper limit of the surface roughness of the polishing pad is not particularly limited, but RMS = 10 μm or less is appropriate in consideration of the dressing time, the life of the polishing pad, and the like.
[0047]
When the wafer is polished after the dressing, as shown in FIG. 6 (A), the wafer W is put into the holding holes of the carrier plate 9 and held, and the wafer W is attached to the
[0048]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
(Example)
A polishing cloth made of an independently foamed polyurethane sheet as a polishing cloth (Shore D hardness 98: Example 1) as shown in FIG. 6 and a polishing cloth of a type obtained by adding a water-soluble substance to a crosslinked elastomer (Shore D hardness) 45: Polishing was performed using the two types of polishing cloths of Example 2).
First, dressing of the polishing cloth was performed. As the dressing plate, a dressing plate body having ceramics and diamond # 100 diamond abrasive grains (pellets) concentrically provided on one of the dress surfaces was used.
[0049]
The above dressing plate was set on a carrier plate having four holding holes. First, the dressing surface having diamond pellets is set so that it is on the upper platen side, the upper platen is rotated in the CCW direction at a rotation speed of 10 rpm, and the lower platen is rotated in the CW direction at a rotation speed of 10 rpm. Was. The load at this time is 100 g / cm 2 The polishing was performed with a load lower than the load at the time of polishing, and pure water was supplied at a flow rate of 10 L / min during the dressing. Next, the dressing plate was turned upside down, set so that a dress surface having diamond pellets was placed on the lower platen side, and dressing was performed under the same conditions.
[0050]
After dressing, both sides of a silicon wafer having a diameter of 300 mm were polished. For polishing, five etched silicon wafers are set on a carrier plate having five holding holes. The upper platen is in the CW direction (the direction opposite to the direction of dressing), and the lower platen is in the CCW direction (the opposite direction of the dressing). Direction), the rotation speed is 20 rpm, and the load is 250 g / cm. 2 An alkaline solution containing colloidal silica was used as an abrasive.
As a result, both of the polishing cloths of Example 1 and Example 2 were able to obtain wafers having a polishing allowance (removal allowance) of 5 μm or more on one side and a high flatness (GBIR = 0.5 μm or less).
In addition, it was found that the polishing rate was improved by 10 to 30% compared to the related art.
[0051]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is merely an example, and any embodiment having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and having the same function and effect will be described. It is included in the technical scope of the invention.
[0052]
For example, the present invention can be applied not only to the above-described double-side polishing apparatus but also to another type of polishing apparatus, for example, a conventional 4-way double-side polishing apparatus or a single-side polishing apparatus. . Further, the dressing means is not limited to a dressing plate having diamond pellets on one surface, but may be a dressing plate having diamond pellets on both surfaces. May be used.
The dressing of the polishing cloth may be performed periodically, or may be performed for each polishing of the wafer or for each batch.
[0053]
【The invention's effect】
According to the present invention, dressing is performed by bringing the dressing surface of the dressing means into contact with the polishing cloth while rotating the platen to which the polishing cloth is attached in a direction opposite to the rotation direction when polishing the work. Thereby, when polishing the work, the work acts on the polishing cloth so as to promote fluffing, the holding power of the abrasive increases, and the polishing rate (polishing ability) in polishing the work improves. In addition, since the clogging state of the polishing agent due to insufficient sharpening of the polishing cloth surface layer is also improved, the sagging of the outer periphery of the wafer is reduced, and a wafer having a high flatness can be efficiently obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing the rotation direction of a surface plate during dressing and wafer polishing.
(A) Conventional technology
(B) The present invention
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a surface state before and after dressing of a high hardness polishing cloth.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of a dressing plate.
FIG. 4 is a schematic explanatory view of a case where dressing is performed using the dressing plate of FIG. 3;
FIG. 5 is a view schematically showing an example of the shape of a general dressing plate.
(A) Plan view
(B) Sectional view
FIG. 6 is a view schematically showing an example of a double-side polishing apparatus.
(A) Side view
(B) Plan view
FIG. 7 is a schematic plan view of a carrier plate.
(A) Five holding holes
(B) Three holding holes
FIG. 8 is a schematic view showing a four-way type planetary gear structure of the double-side polishing apparatus.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a state where a dressing plate is set in a double-side polishing apparatus.
[Explanation of symbols]
1 ... dressing plate, 2 ... dressing plate body,
3 ... diamond pellet, 4 ... dress surface, 5 ... upper platen, 6 ... lower platen, 7, 8 ... polishing cloth, 9 ... carrier plate, 10 ... dressing plate, 11 ... holding hole, 12a, 12b ... cylinder rod , 13 ... housing, 14 ... slurry supply pipe, 15 ... thrust bearing, 16 ... carrier holder,
17 ... bearing part, 18 ... eccentric arm, 19 ... rotating shaft,
20: timing chain, 41: dressing plate,
44: Dress surface, 61: Double-side polishing machine, 63, 73 ... Carrier plate,
64, 74: holding hole, 101: sun gear, 102: internal gear,
103: Carrier plate, 104: Holding hole, W: Work (wafer).
Claims (13)
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