JPH09201765A - バッキングパッドおよび半導体ウエーハの研磨方法 - Google Patents
バッキングパッドおよび半導体ウエーハの研磨方法Info
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- JPH09201765A JPH09201765A JP3129396A JP3129396A JPH09201765A JP H09201765 A JPH09201765 A JP H09201765A JP 3129396 A JP3129396 A JP 3129396A JP 3129396 A JP3129396 A JP 3129396A JP H09201765 A JPH09201765 A JP H09201765A
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- polishing
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- H10P90/00—Preparation of wafers not covered by a single main group of this subclass, e.g. wafer reinforcement
- H10P90/12—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H10P90/129—Preparing bulk and homogeneous wafers by polishing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大口径の半導体ウエーハを研磨する場合にお
いても、ウエーハ研磨面を高度の平坦度を有する鏡面に
仕上げることができる、半導体ウエーハ保持用のバッキ
ングパッドを提供する。 【解決手段】 バッキングパッド１では、ウエーハ保持
面１ａが平坦面に仕上げられ、この平坦面に多数の溝
２，２，…が格子状に形成され、かつ、これらの溝２
は、バッキングパッド１の外周端まで延設されている。
このバッキングパッドの材料としては、内部に独立気泡
を多数有するポリウレタン樹脂多孔質体などが採用でき
る。溝２はすべて、幅および深さが等しく、かつ、これ
らはその長手方向に均一となっている。溝間ピッチも、
ウエーハ保持面１ａ全体にわたって均等になっている。
さらに、バッキングパッド１は、同時に複数枚の半導体
ウエーハＷ，Ｗ，…を保持することができるよう、直径
が大きく設定されている。
いても、ウエーハ研磨面を高度の平坦度を有する鏡面に
仕上げることができる、半導体ウエーハ保持用のバッキ
ングパッドを提供する。 【解決手段】 バッキングパッド１では、ウエーハ保持
面１ａが平坦面に仕上げられ、この平坦面に多数の溝
２，２，…が格子状に形成され、かつ、これらの溝２
は、バッキングパッド１の外周端まで延設されている。
このバッキングパッドの材料としては、内部に独立気泡
を多数有するポリウレタン樹脂多孔質体などが採用でき
る。溝２はすべて、幅および深さが等しく、かつ、これ
らはその長手方向に均一となっている。溝間ピッチも、
ウエーハ保持面１ａ全体にわたって均等になっている。
さらに、バッキングパッド１は、同時に複数枚の半導体
ウエーハＷ，Ｗ，…を保持することができるよう、直径
が大きく設定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワックスレス法に
よる半導体ウエーハの研磨に好適なバッキングパッドお
よび、これを用いる半導体ウエーハの研磨方法に関する
ものである。
よる半導体ウエーハの研磨に好適なバッキングパッドお
よび、これを用いる半導体ウエーハの研磨方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体ウエーハは仕上げ加工工
程において、いわゆる化学的機械的研磨法（Chemical M
echanical Polishing ）により鏡面研磨される。この鏡
面研磨では、ウエーハを研磨用キャリアに保持する方法
として、ウエーハの片面にウエーハ接着用のワックスを
塗布するワックス法と、真空吸着によるワックスレス法
と、多孔質の樹脂、例えばポリウレタン樹脂多孔質体か
らなるバッキングパッドを用いてウエーハを水貼りする
ワックスレス法とが利用されている。
程において、いわゆる化学的機械的研磨法（Chemical M
echanical Polishing ）により鏡面研磨される。この鏡
面研磨では、ウエーハを研磨用キャリアに保持する方法
として、ウエーハの片面にウエーハ接着用のワックスを
塗布するワックス法と、真空吸着によるワックスレス法
と、多孔質の樹脂、例えばポリウレタン樹脂多孔質体か
らなるバッキングパッドを用いてウエーハを水貼りする
ワックスレス法とが利用されている。
【０００３】ワックス法においては、接着層（ワックス
層）の厚さの不均一性がそのまま、研磨後ウエーハの平
面度、平行度等に反映するため、接着層厚さを均一にす
ることが重要である。しかし、接着層厚さを均一にする
作業は非常に難しい。また、ワックス法では、ウエーハ
研磨後にウエーハからワックスを除去する必要があるた
め、ウエーハプロセスが複雑になるという問題があっ
た。ワックスレス法は、ワックス法の上記欠点を解消し
たもので、ウエーハに対するワックスの塗布、除去が不
要になる長所がある。
層）の厚さの不均一性がそのまま、研磨後ウエーハの平
面度、平行度等に反映するため、接着層厚さを均一にす
ることが重要である。しかし、接着層厚さを均一にする
作業は非常に難しい。また、ワックス法では、ウエーハ
研磨後にウエーハからワックスを除去する必要があるた
め、ウエーハプロセスが複雑になるという問題があっ
た。ワックスレス法は、ワックス法の上記欠点を解消し
たもので、ウエーハに対するワックスの塗布、除去が不
要になる長所がある。
【０００４】上記水貼りを行うワックスレス法に使用さ
れる研磨装置３１は、例えば図３に示すように研磨荷重
３２と、テンプレート３３と、研磨パッド３４と、定盤
３５とを備えて構成されている。テンプレート３３は研
磨プレート３６と、バッキングパッド３７と、テンプレ
ートブランク３８とを積層して構成されている。研磨プ
レート３６は例えばセラミック製の円板であり、バッキ
ングパッド３７は下面（定盤側の面）、すなわちウエー
ハ保持面３７ａが平坦に形成され、内部に独立気泡が多
数形成されたポリウレタン樹脂多孔質体である。テンプ
レートブランク３８は、例えばエポキシ樹脂を含浸させ
たガラス繊維の積層板であり、これにはウエーハ装着用
の嵌合穴３８ａが形成されている。バッキングパッド３
７は研磨プレート３６に、テンプレートブランク３８は
バッキングパッド３７に、研磨パッド３４は定盤３５
に、それぞれ接着剤により固定されている。
れる研磨装置３１は、例えば図３に示すように研磨荷重
３２と、テンプレート３３と、研磨パッド３４と、定盤
３５とを備えて構成されている。テンプレート３３は研
磨プレート３６と、バッキングパッド３７と、テンプレ
ートブランク３８とを積層して構成されている。研磨プ
レート３６は例えばセラミック製の円板であり、バッキ
ングパッド３７は下面（定盤側の面）、すなわちウエー
ハ保持面３７ａが平坦に形成され、内部に独立気泡が多
数形成されたポリウレタン樹脂多孔質体である。テンプ
レートブランク３８は、例えばエポキシ樹脂を含浸させ
たガラス繊維の積層板であり、これにはウエーハ装着用
の嵌合穴３８ａが形成されている。バッキングパッド３
７は研磨プレート３６に、テンプレートブランク３８は
バッキングパッド３７に、研磨パッド３４は定盤３５
に、それぞれ接着剤により固定されている。
【０００５】この研磨装置によりウエーハの研磨を行う
に際しては、以下の手順で半導体ウエーハＷをテンプレ
ート３３に固定する。すなわち、バッキングパッド３７
のウエーハ保持面３７ａのうち、テンプレートブランク
３８の嵌合穴３８ａに臨む保持面部分に水を塗布し、こ
の保持面部分の余分な水を除去した後、この保持面部分
とウエーハ背面（研磨される側と反対側の面）との間に
空気が侵入しないように、ウエーハの中心部を押さえな
がら、ウエーハ背面を前記保持面部分に押し付ける。半
導体ウエーハＷは、図３に示すように水の表面張力によ
ってバッキングパッド３７のウエーハ保持面３７ａに吸
着固定される。
に際しては、以下の手順で半導体ウエーハＷをテンプレ
ート３３に固定する。すなわち、バッキングパッド３７
のウエーハ保持面３７ａのうち、テンプレートブランク
３８の嵌合穴３８ａに臨む保持面部分に水を塗布し、こ
の保持面部分の余分な水を除去した後、この保持面部分
とウエーハ背面（研磨される側と反対側の面）との間に
空気が侵入しないように、ウエーハの中心部を押さえな
がら、ウエーハ背面を前記保持面部分に押し付ける。半
導体ウエーハＷは、図３に示すように水の表面張力によ
ってバッキングパッド３７のウエーハ保持面３７ａに吸
着固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ウエーハ保持面３７ａ
とウエーハ背面との間隙には、ウエーハ固定のために適
宜量の水を残こしておく必要があるが、従来のバッキン
グパッド３７では、図４に示すように、ウエーハの吸着
固定操作時に上記間隙に多少の空気や過剰の水が侵入
し、そのまま残留することは避けられなかった。図４
中、５１は残留する空気および水を示している。
とウエーハ背面との間隙には、ウエーハ固定のために適
宜量の水を残こしておく必要があるが、従来のバッキン
グパッド３７では、図４に示すように、ウエーハの吸着
固定操作時に上記間隙に多少の空気や過剰の水が侵入
し、そのまま残留することは避けられなかった。図４
中、５１は残留する空気および水を示している。
【０００７】最近、半導体ウエーハの大口径化が進んで
おり、このため、要求される研磨後ウエーハの平坦度
は、小口径ウエーハに比べて厳しくなっている。しか
し、大口径ウエーハ（直径が８インチ〜１２インチ程度
のもの）では小口径ウエーハに比べて、バッキングパッ
ドのウエーハ保持面とウエーハ背面との間隙に残留する
空気や、ウエーハ吸着に必要な水以外の余分な水が研磨
後ウエーハの平坦度に与える影響が大きい。そのうえ、
大口径ウエーハでは上記空気や過剰な水を確実に除去す
るのは難しかった。このため、高度の平坦度を有する大
口径の研磨ウエーハを製造するのは困難であるという問
題があった。
おり、このため、要求される研磨後ウエーハの平坦度
は、小口径ウエーハに比べて厳しくなっている。しか
し、大口径ウエーハ（直径が８インチ〜１２インチ程度
のもの）では小口径ウエーハに比べて、バッキングパッ
ドのウエーハ保持面とウエーハ背面との間隙に残留する
空気や、ウエーハ吸着に必要な水以外の余分な水が研磨
後ウエーハの平坦度に与える影響が大きい。そのうえ、
大口径ウエーハでは上記空気や過剰な水を確実に除去す
るのは難しかった。このため、高度の平坦度を有する大
口径の研磨ウエーハを製造するのは困難であるという問
題があった。
【０００８】すなわち、大口径の半導体ウエーハを研磨
する場合において、従来構造のバッキングパッドを用い
たときには、図４に示すように、上記間隙に空気および
水５１が残留するため、ウエーハＷが研磨パッド３４側
に凸の状態で研磨されるので、研磨取り代５２が均一厚
さにならない。このため、ウエーハＷの被研磨面Ｗａの
中央部が周辺部に比べて余分に研磨され、ウエーハ中央
部が凹状になるという欠点があった。従来、ウエーハ保
持部材として、発泡ポリウレタン製のバッキングパッド
を使用することで上記間隙に空気や水が溜まらないよう
にしているが、内部の独立気泡は、その大部分がバッキ
ングパッドの厚さ方向に形成されているおり、完全に個
々の独立気泡を連通させられないため上記空気等の除去
機能は不十分であった。
する場合において、従来構造のバッキングパッドを用い
たときには、図４に示すように、上記間隙に空気および
水５１が残留するため、ウエーハＷが研磨パッド３４側
に凸の状態で研磨されるので、研磨取り代５２が均一厚
さにならない。このため、ウエーハＷの被研磨面Ｗａの
中央部が周辺部に比べて余分に研磨され、ウエーハ中央
部が凹状になるという欠点があった。従来、ウエーハ保
持部材として、発泡ポリウレタン製のバッキングパッド
を使用することで上記間隙に空気や水が溜まらないよう
にしているが、内部の独立気泡は、その大部分がバッキ
ングパッドの厚さ方向に形成されているおり、完全に個
々の独立気泡を連通させられないため上記空気等の除去
機能は不十分であった。
【０００９】本発明は、従来技術における上記問題点を
解決するためになされたもので、第一の目的は、大口径
の半導体ウエーハを研磨する場合においても、ウエーハ
研磨面を高度の平坦度を有する鏡面に仕上げることがで
きるバッキングパッドを提供することにある。本発明の
第二の目的は、このようなバッキングパッドを用いる、
半導体ウエーハの研磨方法を提供することにある。
解決するためになされたもので、第一の目的は、大口径
の半導体ウエーハを研磨する場合においても、ウエーハ
研磨面を高度の平坦度を有する鏡面に仕上げることがで
きるバッキングパッドを提供することにある。本発明の
第二の目的は、このようなバッキングパッドを用いる、
半導体ウエーハの研磨方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体ウエー
ハをワックスレス法により研磨するのに用いるウエーハ
固定用のバッキングパッドにおいて、シート状弾性部材
のウエーハ保持面に多数の溝が形成されていることを特
徴とするバッキングパッドである。
ハをワックスレス法により研磨するのに用いるウエーハ
固定用のバッキングパッドにおいて、シート状弾性部材
のウエーハ保持面に多数の溝が形成されていることを特
徴とするバッキングパッドである。
【００１１】本発明に係るバッキングパッドは、半導体
ウエーハを水の表面張力により当該バッキングパッドに
固定する場合に、一旦バッキングパッドのウエーハ保持
面とウエーハ背面との間隙に侵入したの空気や余分な水
が、当該ウエーハ固定操作時に自動的に迅速に排出され
る機能を有するものである。
ウエーハを水の表面張力により当該バッキングパッドに
固定する場合に、一旦バッキングパッドのウエーハ保持
面とウエーハ背面との間隙に侵入したの空気や余分な水
が、当該ウエーハ固定操作時に自動的に迅速に排出され
る機能を有するものである。
【００１２】また、本発明の半導体ウエーハの研磨方法
は、半導体ウエーハをワックスレス法により研磨する方
法において、ウエーハ固定用のバッキングパッドとして
上記バッキングパッドを用いることを特徴とするもので
ある。
は、半導体ウエーハをワックスレス法により研磨する方
法において、ウエーハ固定用のバッキングパッドとして
上記バッキングパッドを用いることを特徴とするもので
ある。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。 実施例１ 図１は、バッキングパッド１の形態を示す平面図であっ
て、ウエーハ保持面１ａ側を示すものである。図２は、
このバッキングパッド１を用いた、ワックスレス法によ
る半導体ウエーハ研磨の作用を示す模式的断面図であ
る。
ら説明する。 実施例１ 図１は、バッキングパッド１の形態を示す平面図であっ
て、ウエーハ保持面１ａ側を示すものである。図２は、
このバッキングパッド１を用いた、ワックスレス法によ
る半導体ウエーハ研磨の作用を示す模式的断面図であ
る。
【００１４】バッキングパッド１では、ウエーハ保持面
１ａが精密平面研削加工等により平坦に仕上げられ、こ
の平坦面に多数の溝２，２，…が格子状に形成されてい
る。溝２はすべて、シート状弾性部材の外周端まで一直
線状に形成され、幅および深さが等しく、かつ、これら
は溝の長手方向に均一となっている。溝間ピッチも、ウ
エーハ保持面１ａの全体にわたって均等になっている。
このバッキングパッド１は、例えば図１の２点鎖線で示
すように、同時に複数枚（図１では５枚）の半導体ウエ
ーハＷ，Ｗ，…を保持することができるように直径を大
きく設定してある。シート状弾性部材としては、前記ポ
リウレタン樹脂多孔質体など公知の部材が採用できる。
１ａが精密平面研削加工等により平坦に仕上げられ、こ
の平坦面に多数の溝２，２，…が格子状に形成されてい
る。溝２はすべて、シート状弾性部材の外周端まで一直
線状に形成され、幅および深さが等しく、かつ、これら
は溝の長手方向に均一となっている。溝間ピッチも、ウ
エーハ保持面１ａの全体にわたって均等になっている。
このバッキングパッド１は、例えば図１の２点鎖線で示
すように、同時に複数枚（図１では５枚）の半導体ウエ
ーハＷ，Ｗ，…を保持することができるように直径を大
きく設定してある。シート状弾性部材としては、前記ポ
リウレタン樹脂多孔質体など公知の部材が採用できる。
【００１５】溝２は、正方形の枡目を集めた形状にする
のが好ましいが、所望により斜め格子にしてもよいし、
縞状（筋状）に形成することもできる。溝２が上記のよ
うにシート状弾性部材の外周端まで延設されていること
は、本発明にとって必須の条件ではなく、半導体ウエー
ハを保持した場合に、溝２の全て、または殆ど全てが、
このウエーハの外周端にまで連続していれば足りる。そ
の理由は、半導体ウエーハを保持したときに、このウエ
ーハとバッキングパッド１のウエーハ保持面１ａの間隙
の空気および水が、迅速にウエーハ外周端に流出するこ
とが重要なためである。したがって、溝２は必ずしも直
線状に形成する必要はなく、所望により曲線状に形成し
たり、直線状の溝と曲線状の溝との組合せとすることも
できる。
のが好ましいが、所望により斜め格子にしてもよいし、
縞状（筋状）に形成することもできる。溝２が上記のよ
うにシート状弾性部材の外周端まで延設されていること
は、本発明にとって必須の条件ではなく、半導体ウエー
ハを保持した場合に、溝２の全て、または殆ど全てが、
このウエーハの外周端にまで連続していれば足りる。そ
の理由は、半導体ウエーハを保持したときに、このウエ
ーハとバッキングパッド１のウエーハ保持面１ａの間隙
の空気および水が、迅速にウエーハ外周端に流出するこ
とが重要なためである。したがって、溝２は必ずしも直
線状に形成する必要はなく、所望により曲線状に形成し
たり、直線状の溝と曲線状の溝との組合せとすることも
できる。
【００１６】上記バッキングパッド１は、次のようにし
て作製したものである。市販の、内部に独立気泡を多数
有する、ポリウレタン樹脂多孔質体からなる均一厚さの
シート状弾性部材を用い、このシート状弾性部材の片面
をウエーハ保持面（より正確には、バッキングパッドに
おいてウエーハ保持面となる側の面）として定め、この
ウエーハ保持面をバフ研削機で研削した後、所定の直径
を有する円板にカットした。この円板をガラス製の研磨
プレートに接着剤で固定し、精密平面研削盤（芝山機械
（株）製）によりウエーハ保持面を平坦面に仕上げた。
次いで、このウエーハ保持面にレーザー光を照射するこ
とにより、多数の溝を格子状に、かつウエーハ保持面の
全面にわたって形成した。
て作製したものである。市販の、内部に独立気泡を多数
有する、ポリウレタン樹脂多孔質体からなる均一厚さの
シート状弾性部材を用い、このシート状弾性部材の片面
をウエーハ保持面（より正確には、バッキングパッドに
おいてウエーハ保持面となる側の面）として定め、この
ウエーハ保持面をバフ研削機で研削した後、所定の直径
を有する円板にカットした。この円板をガラス製の研磨
プレートに接着剤で固定し、精密平面研削盤（芝山機械
（株）製）によりウエーハ保持面を平坦面に仕上げた。
次いで、このウエーハ保持面にレーザー光を照射するこ
とにより、多数の溝を格子状に、かつウエーハ保持面の
全面にわたって形成した。
【００１７】溝２の幅は０．３ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲
が好ましく、溝ピッチは５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲が望ま
しい。その理由は、溝の幅が大きすぎると溝の影響がウ
エーハ平坦度に反映してくるからである。また、小さす
ぎると溝を設けた効果がなくなるからである。溝ピッチ
が小さいと溝の形成に時間がかかり実用的でない。溝ピ
ッチが大きすぎると溝を設けた効果がないためである。
が好ましく、溝ピッチは５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲が望ま
しい。その理由は、溝の幅が大きすぎると溝の影響がウ
エーハ平坦度に反映してくるからである。また、小さす
ぎると溝を設けた効果がなくなるからである。溝ピッチ
が小さいと溝の形成に時間がかかり実用的でない。溝ピ
ッチが大きすぎると溝を設けた効果がないためである。
【００１８】溝２では、幅の大／小に応じて、溝間ピッ
チをそれぞれ大／小に設定することがことが好ましい。
また、研磨する半導体ウエーハの口径の大／小に応じ
て、溝幅および溝間ピッチが大／小のバッキングパッド
を選定して使用することが好ましい。例えば、直径８イ
ンチ（約２００ｍｍ）のウエーハを鏡面研磨する場合に
は、溝幅が０．３ｍｍ〜１ｍｍ、溝間ピッチが１０ｍｍ
〜１５ｍｍのバッキングパッドを用い、直径１０インチ
（約２５０ｍｍ）のウエーハを鏡面研磨する場合には、
溝幅が０．３ｍｍ〜１ｍｍ、溝ピッチが５ｍｍ〜１０ｍ
ｍのバッキングパッドを使用するのが望ましい。こうす
ることにより、溝形成に時間があまりかからず、高平坦
なウエーハを得ることができるようになる利点がある。
チをそれぞれ大／小に設定することがことが好ましい。
また、研磨する半導体ウエーハの口径の大／小に応じ
て、溝幅および溝間ピッチが大／小のバッキングパッド
を選定して使用することが好ましい。例えば、直径８イ
ンチ（約２００ｍｍ）のウエーハを鏡面研磨する場合に
は、溝幅が０．３ｍｍ〜１ｍｍ、溝間ピッチが１０ｍｍ
〜１５ｍｍのバッキングパッドを用い、直径１０インチ
（約２５０ｍｍ）のウエーハを鏡面研磨する場合には、
溝幅が０．３ｍｍ〜１ｍｍ、溝ピッチが５ｍｍ〜１０ｍ
ｍのバッキングパッドを使用するのが望ましい。こうす
ることにより、溝形成に時間があまりかからず、高平坦
なウエーハを得ることができるようになる利点がある。
【００１９】また、溝２の深さは、バッキングパッド厚
みと同等であることが（厚み０．１〜０．５ｍｍ）が好
ましい。その理由は、確実に余分な水や空気を排出でき
るからである。
みと同等であることが（厚み０．１〜０．５ｍｍ）が好
ましい。その理由は、確実に余分な水や空気を排出でき
るからである。
【００２０】上記バッキングパッド１を用いてワックス
レス法による半導体ウエーハ研磨を行う場合、ウエーハ
を水の表面張力によりこのバッキングパッド１に固定す
るときに、一旦バッキングパッド１のウエーハ保持面１
ａとウエーハＷの背面との間隙に侵入した空気や余分な
水が、このウエーハ固定操作時に、自動的に上記溝２を
流れ、ウエーハＷの外周端から排出されるため、ウエー
ハＷが大口径のものであっても、図２に示すように、被
研磨面Ｗａが研磨パッド３４の研磨面と平行状態に維持
されたまま研磨されるため、研磨取り代３が均一厚さに
なり、容易にウエーハＷの研磨面を高度の平坦度に仕上
げることができる。
レス法による半導体ウエーハ研磨を行う場合、ウエーハ
を水の表面張力によりこのバッキングパッド１に固定す
るときに、一旦バッキングパッド１のウエーハ保持面１
ａとウエーハＷの背面との間隙に侵入した空気や余分な
水が、このウエーハ固定操作時に、自動的に上記溝２を
流れ、ウエーハＷの外周端から排出されるため、ウエー
ハＷが大口径のものであっても、図２に示すように、被
研磨面Ｗａが研磨パッド３４の研磨面と平行状態に維持
されたまま研磨されるため、研磨取り代３が均一厚さに
なり、容易にウエーハＷの研磨面を高度の平坦度に仕上
げることができる。
【００２１】本発明のバッキングパッドにより半導体ウ
エーハを研磨する場合、典型的には、図１または下記
［試験例１］に示すとおり、１枚のバッキングパッドに
より同時に複数枚のウエーハを保持するようにバッキン
グパッドの直径等を設定することができる。別の態様と
して、複数の円形貫通孔を形成したテンプレートブラン
クを研磨プレートに固定し、バッキングパッドを、前記
貫通孔に挿入して研磨プレートに固定した後、それぞれ
のバッキングパッドにより半導体ウエーハを１枚ずつ保
持するように構成することもできる。
エーハを研磨する場合、典型的には、図１または下記
［試験例１］に示すとおり、１枚のバッキングパッドに
より同時に複数枚のウエーハを保持するようにバッキン
グパッドの直径等を設定することができる。別の態様と
して、複数の円形貫通孔を形成したテンプレートブラン
クを研磨プレートに固定し、バッキングパッドを、前記
貫通孔に挿入して研磨プレートに固定した後、それぞれ
のバッキングパッドにより半導体ウエーハを１枚ずつ保
持するように構成することもできる。
【００２２】つぎに、図１，２を参照しながら、上記実
施例のバッキングパッドを用いて行った、直径８インチ
・厚さ０．７３５ｍｍのシリコンウエーハの研磨試験例
について説明する。 〔試験例１〕実施例１で作製した、図１に示すポリウレ
タン樹脂多孔質体製の円形バッキングパッド１を使用し
た。その直径は５６５ｍｍ、厚さは０．３ｍｍ、気泡の
直径は１０〜３０μｍであった。このバッキングパッド
のウエーハ保持面に格子状（「格子」を構成する枡目
は、すべて正方形）に形成した溝２は、幅が０．５ｍ
ｍ、溝間ピッチが１５ｍｍ、深さが０．３ｍｍであり、
これらの値はウエーハ保持面の全体にわたって均等であ
り、かつ溝の幅・深さはその長手方向に均一であった。
施例のバッキングパッドを用いて行った、直径８インチ
・厚さ０．７３５ｍｍのシリコンウエーハの研磨試験例
について説明する。 〔試験例１〕実施例１で作製した、図１に示すポリウレ
タン樹脂多孔質体製の円形バッキングパッド１を使用し
た。その直径は５６５ｍｍ、厚さは０．３ｍｍ、気泡の
直径は１０〜３０μｍであった。このバッキングパッド
のウエーハ保持面に格子状（「格子」を構成する枡目
は、すべて正方形）に形成した溝２は、幅が０．５ｍ
ｍ、溝間ピッチが１５ｍｍ、深さが０．３ｍｍであり、
これらの値はウエーハ保持面の全体にわたって均等であ
り、かつ溝の幅・深さはその長手方向に均一であった。
【００２３】図１，２に示すように、円形状バッキング
パッド１を、直径がこれとほぼ等しいセラミック製の研
磨プレート３６に接着剤により固定し、このバッキング
パッド１に、ウエーハ固定用の円形嵌合穴を同一円周上
に５個形成したエポキシ樹脂製のテンプレートブランク
３８を接着剤で固定した。これにより、上記円形嵌合穴
に臨むバッキングパッド面をウエーハ保持面とした。
パッド１を、直径がこれとほぼ等しいセラミック製の研
磨プレート３６に接着剤により固定し、このバッキング
パッド１に、ウエーハ固定用の円形嵌合穴を同一円周上
に５個形成したエポキシ樹脂製のテンプレートブランク
３８を接着剤で固定した。これにより、上記円形嵌合穴
に臨むバッキングパッド面をウエーハ保持面とした。
【００２４】そして、バッキングパッド１のウエーハ保
持面１ａに水を塗布し、保持面１ａ上の余分な水を除去
した後、シリコンウエーハＷの中心部を押さえながら、
ウエーハ背面をウエーハ保持面１ａに押し付けた。シリ
コンウエーハＷは、水の表面張力によりバッキングパッ
ド１に吸着固定されるとともに、ウエーハ保持面１ａと
ウエーハ背面との間隙に侵入した多少の空気と、この間
隙に残留した余分の水は、溝２を介してバッキングパッ
ド１外に自動的に迅速に排出され、図２に示すように、
被研磨面Ｗａが研磨パッド３４の研磨面と平行状態に維
持された。
持面１ａに水を塗布し、保持面１ａ上の余分な水を除去
した後、シリコンウエーハＷの中心部を押さえながら、
ウエーハ背面をウエーハ保持面１ａに押し付けた。シリ
コンウエーハＷは、水の表面張力によりバッキングパッ
ド１に吸着固定されるとともに、ウエーハ保持面１ａと
ウエーハ背面との間隙に侵入した多少の空気と、この間
隙に残留した余分の水は、溝２を介してバッキングパッ
ド１外に自動的に迅速に排出され、図２に示すように、
被研磨面Ｗａが研磨パッド３４の研磨面と平行状態に維
持された。
【００２５】ウエーハ研磨前の準備操作を上記のように
行った後、研磨荷重３２を降下させてシリコンウエーハ
Ｗの被研磨面Ｗａを研磨パッド３４に所定圧力で押圧さ
せ、この状態で、微細な砥粒を含む研磨液（図示せず）
を供給しながら、研磨荷重３２を自転および公転させ、
定盤３５を研磨荷重３２の自転方向に自転させることに
より、５枚のシリコンウエーハについて同時に鏡面研磨
を行った。
行った後、研磨荷重３２を降下させてシリコンウエーハ
Ｗの被研磨面Ｗａを研磨パッド３４に所定圧力で押圧さ
せ、この状態で、微細な砥粒を含む研磨液（図示せず）
を供給しながら、研磨荷重３２を自転および公転させ、
定盤３５を研磨荷重３２の自転方向に自転させることに
より、５枚のシリコンウエーハについて同時に鏡面研磨
を行った。
【００２６】研磨後ウエーハの研磨面の平坦度をＬＴＶ
ｍａｘ（単位はμｍ）により評価した。ＬＴＶｍａｘは
ウエーハを２０ｍｍ×２０ｍｍのセルに分画したとき
の、セル内の厚さの最大値と最小値の差の最大値、すな
わちＬＴＶ（Local ThicknessDistribution）の最大値
であり、汎用の厚さ測定器を用いて測定した。その結果
を下記［表１］に示す。
ｍａｘ（単位はμｍ）により評価した。ＬＴＶｍａｘは
ウエーハを２０ｍｍ×２０ｍｍのセルに分画したとき
の、セル内の厚さの最大値と最小値の差の最大値、すな
わちＬＴＶ（Local ThicknessDistribution）の最大値
であり、汎用の厚さ測定器を用いて測定した。その結果
を下記［表１］に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】〔比較例１〕バッキングパッドとして、溝
を形成しない点以外の条件は全て試験例１と同一にし、
５枚のシリコンウエーハを同時に鏡面研磨した。結果を
下記［表２］に示す。
を形成しない点以外の条件は全て試験例１と同一にし、
５枚のシリコンウエーハを同時に鏡面研磨した。結果を
下記［表２］に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】［表１］、［表２］を比較して明らかなよ
うに、比較例１ではシリコンウエーハ間でＬＴＶｍａｘ
のばらつきが大きく、しかもＬＴＶｍａｘの平均値が大
きいのに対し、実施例１ではＬＴＶｍａｘのばらつきが
小さいうえに、ＬＴＶｍａｘの平均値が小さい。また、
比較例１ではウエーハ中央部が凹状になっているのに比
べ、試験例１ではウエーハ全体が平坦に研磨されている
ことが確認された。このように、本発明のバッキングパ
ッドを用いて半導体ウエーハをバッチ式に研磨（複数枚
同時研磨）した場合、平坦度が高く、しかもウエーハ間
で平坦度が均一な鏡面研磨ウエーハが得られることが判
る。
うに、比較例１ではシリコンウエーハ間でＬＴＶｍａｘ
のばらつきが大きく、しかもＬＴＶｍａｘの平均値が大
きいのに対し、実施例１ではＬＴＶｍａｘのばらつきが
小さいうえに、ＬＴＶｍａｘの平均値が小さい。また、
比較例１ではウエーハ中央部が凹状になっているのに比
べ、試験例１ではウエーハ全体が平坦に研磨されている
ことが確認された。このように、本発明のバッキングパ
ッドを用いて半導体ウエーハをバッチ式に研磨（複数枚
同時研磨）した場合、平坦度が高く、しかもウエーハ間
で平坦度が均一な鏡面研磨ウエーハが得られることが判
る。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
バッキングパッドは、シート状弾性部材のウエーハ保持
面に多数の溝が形成されていることを特徴とするもので
ある。そして、このバッキングパッドによれば、ウエー
ハを水の表面張力によってこのバッキングパッドに固定
する場合に、一旦バッキングパッドのウエーハ保持面と
ウエーハ背面との間隙内に侵入した空気や余分な水が、
このウエーハ固定操作時に上記溝を流れて自動的に、か
つ迅速にウエーハ外に排出される。このためウエーハの
研磨工程では、その被研磨面が研磨パッドの研磨面と平
行状態に維持されるので、研磨取り代が均一厚さにな
り、ウエーハＷの研磨面を高度の平坦度を有する鏡面に
容易に仕上げることができるという顕著な効果が得られ
る。
バッキングパッドは、シート状弾性部材のウエーハ保持
面に多数の溝が形成されていることを特徴とするもので
ある。そして、このバッキングパッドによれば、ウエー
ハを水の表面張力によってこのバッキングパッドに固定
する場合に、一旦バッキングパッドのウエーハ保持面と
ウエーハ背面との間隙内に侵入した空気や余分な水が、
このウエーハ固定操作時に上記溝を流れて自動的に、か
つ迅速にウエーハ外に排出される。このためウエーハの
研磨工程では、その被研磨面が研磨パッドの研磨面と平
行状態に維持されるので、研磨取り代が均一厚さにな
り、ウエーハＷの研磨面を高度の平坦度を有する鏡面に
容易に仕上げることができるという顕著な効果が得られ
る。
【図１】本発明の実施例に係るバッキングパッドの形態
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図２】図１のバッキングパッドを用いた、ワックスレ
ス法による半導体ウエーハ研磨の作用を示す模式的断面
図である。
ス法による半導体ウエーハ研磨の作用を示す模式的断面
図である。
【図３】従来のバッキングパッドを用いた、ワックスレ
ス法による半導体ウエーハ研磨装置を示す断面図であ
る。
ス法による半導体ウエーハ研磨装置を示す断面図であ
る。
【図４】図３のバッキングパッドによる半導体ウエーハ
研磨の作用を示す模式的断面図である。
研磨の作用を示す模式的断面図である。
１ バッキングパッド １ａ ウエーハ保持面 ２ 溝 ３ 研磨取り代 ３１ 研磨装置 ３２ 研磨荷重 ３３ テンプレート ３４ 研磨パッド ３５ 定盤 ３６ 研磨プレート ３７ バッキングパッド ３７ａ ウエーハ保持面 ３８ テンプレートブランク ３８ａ 嵌合穴 ５１ 空気および水 ５２ 研磨取り代 Ｗ 半導体ウエーハ（シリコンウエーハ） Ｗａ 被研磨面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川浦 優二 群馬県群馬郡群馬町保渡田2174番地１ 三 益半導体工業株式会社上郊工場内
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体ウエーハをワックスレス法により
研磨するのに用いるウエーハ固定用のバッキングパッド
において、シート状弾性部材のウエーハ保持面に多数の
溝が形成されていることを特徴とするバッキングパッ
ド。 - 【請求項２】 前記溝はすべて、前記シート状弾性部材
の外周端まで一直線状に形成されていることを特徴とす
る請求項１に記載のバッキングパッド。 - 【請求項３】 前記多数の溝は、格子状に形成されてい
ることを特徴とする請求項２に記載のバッキングパッ
ド。 - 【請求項４】 前記溝はすべて、幅および溝間ピッチが
等しいことを特徴とする請求項３に記載のバッキングパ
ッド。 - 【請求項５】 前記溝はすべて、幅が０．３ｍｍ〜３．
０ｍｍの範囲内にあり、溝間ピッチが５ｍｍ〜３０ｍｍ
の範囲内にあることを特徴とする請求項４に記載のバッ
キングパッド。 - 【請求項６】 前記溝は、幅が大きいときには溝間ピッ
チが大きく、幅が小さいときには溝間ピッチが小さくな
っていることを特徴とする請求項５に記載のバッキング
パッド。 - 【請求項７】 前記シート状弾性部材は、内部に多数の
独立気泡を有するポリウレタン樹脂多孔質体からなるも
のであることを特徴とする請求項１に記載のバッキング
パッド。 - 【請求項８】 半導体ウエーハをワックスレス法により
研磨する方法において、ウエーハ固定用のバッキングパ
ッドとして請求項１〜７にいずれか一つの項に記載のバ
ッキングパッドを用いることを特徴とする半導体ウエー
ハの研磨方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3129396A JPH09201765A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | バッキングパッドおよび半導体ウエーハの研磨方法 |
| US08/789,332 US5788560A (en) | 1996-01-25 | 1997-01-23 | Backing pad and method for polishing semiconductor wafer therewith |
| MYPI97000284A MY119274A (en) | 1996-01-25 | 1997-01-24 | Backing pad and method for polishing semiconductor wafer therewith |
| EP97300463A EP0786803A1 (en) | 1996-01-25 | 1997-01-24 | Backing pad and method for polishing semiconductor wafer therewith |
| TW090212913U TW522898U (en) | 1996-01-25 | 1997-05-08 | Backing pad for polishing semiconductor wafer |
| TW086106106A TW491756B (en) | 1996-01-25 | 1997-05-08 | Method for polishing semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3129396A JPH09201765A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | バッキングパッドおよび半導体ウエーハの研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09201765A true JPH09201765A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=12327267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3129396A Pending JPH09201765A (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | バッキングパッドおよび半導体ウエーハの研磨方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5788560A (ja) |
| EP (1) | EP0786803A1 (ja) |
| JP (1) | JPH09201765A (ja) |
| MY (1) | MY119274A (ja) |
| TW (2) | TW522898U (ja) |
Cited By (5)
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| JP2001277109A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-09 | Toyobo Co Ltd | バッキングフィルム |
| KR100826211B1 (ko) * | 2006-12-25 | 2008-04-30 | 우 옵트로닉스 코포레이션 | 연마광택기 및 연마광택 방법 |
| JP2014063878A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 研磨装置及びｓｏｉウェーハの研磨方法 |
| JP2016101655A (ja) * | 2014-11-13 | 2016-06-02 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 保持具及びその製造方法 |
| JP6145239B1 (ja) * | 2017-03-24 | 2017-06-07 | 有限会社野田オプチカル工業所 | レンズ研磨用ホルダー及びこれを用いた複数レンズの研磨方法 |
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| DE10058305A1 (de) | 2000-11-24 | 2002-06-06 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur Oberflächenpolitur von Siliciumscheiben |
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| USD684551S1 (en) | 2011-07-07 | 2013-06-18 | Phuong Van Nguyen | Wafer polishing pad holder |
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| USD793971S1 (en) | 2015-03-27 | 2017-08-08 | Veeco Instruments Inc. | Wafer carrier with a 14-pocket configuration |
| USD778247S1 (en) | 2015-04-16 | 2017-02-07 | Veeco Instruments Inc. | Wafer carrier with a multi-pocket configuration |
| CN106926115B (zh) * | 2017-03-15 | 2022-12-09 | 东莞华晶粉末冶金有限公司 | 一种研磨垫及其制作方法 |
| KR102712571B1 (ko) * | 2018-08-06 | 2024-10-04 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 기판 보유 지지 장치 및 기판 연마 장치 |
| CN113953970B (zh) * | 2021-10-09 | 2024-06-14 | 苏州铼铂机电科技有限公司 | 用于半导体芯片端面研磨抛光用固定夹具及研磨抛光方法 |
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- 1996-01-25 JP JP3129396A patent/JPH09201765A/ja active Pending
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- 1997-01-23 US US08/789,332 patent/US5788560A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-01-24 EP EP97300463A patent/EP0786803A1/en not_active Withdrawn
- 1997-01-24 MY MYPI97000284A patent/MY119274A/en unknown
- 1997-05-08 TW TW090212913U patent/TW522898U/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-05-08 TW TW086106106A patent/TW491756B/zh active
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| US5788560A (en) | 1998-08-04 |
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| EP0786803A1 (en) | 1997-07-30 |
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