双面研磨装置用载具及晶圆的双面研磨方法_2

文档序号:8926260阅读:来源:国知局
。从耐磨耗性的观点考虑,尤其优选 为1. 5重量%以上,从硅晶圆的污染抑制的观点考虑,虽然优选为2. 0重量%以下,但只要 是在〇. 5重量%以上的话就没特别限定。
[0043] 虽然图2所示的载具1各自具有一个保持孔5,且各自保持有一片晶圆W,但本发 明并不限定于此。例如,也可以是具有多个保持孔5,或者也可以是在各载具内保持多片晶 圆I
[0044] 此外,为了保护晶圆的边缘部不受载具伤害,可沿着保持孔5的内周部安装树脂 制的嵌件(彳 >寸一卜)。
[0045] 接着,对本发明的晶圆的双面研磨方法进行说明。
[0046] 在本发明的晶圆的双面研磨方法中,使用上述本发明的载具。
[0047] 如图1所示,首先,在双面研磨装置20的各自贴附有研磨布8的上下磨盘6、7之 间,配置本发明的载具1,该载具1的至少两主要表面部是由上述β型钛合金所构成。
[0048] 接着,将晶圆W插入并保持于所配置的载具1的保持孔5内。
[0049] 进而,以各自贴附在上下磨盘6、7上的研磨布8夹住晶圆W的上表面和下表面,一 边对该研磨面供应研磨剂一边进行晶圆的双面研磨。此时的研磨条件可以是设为与过去相 同的条件。
[0050] 若是这样进行双面研磨,则通过使用耐磨耗性优异的本发明的载具,能够历经长 时间而不用更换载具,而得到满足所需平坦度的晶圆。因此,能够降低成本。
[0051] 实施例
[0052] 以下,虽然示出本发明的实施例及比较例以更具体地说明本发明,但本发明并不 限于这些例子。
[0053] (实施例)
[0054] 使用图1所示的具备如图3中的(A)所示的本发明的载具的双面研磨装置,来评 价载具的磨耗率。
[0055] 制作本发明的载具,该载具是以使纯钛中含有Fe的β型钛合金来构成全体。此 处,分别制作5个使β型钛合金的Fe含量变化的载具A(0. 5重量% )、B(l. 0重量% )、 C(L 5重量% )、D (2. 0重量% )。此外,将载具的厚度设为770 μ m,沿着保持孔的内周部装 有树脂制的嵌件。另外,Fe的含量是利用焚光X射线分析法(X-ray florescent analysis) 所测得。
[0056] 载具的磨耗率的评价,是如图2所示地将5个具有相同Fe含量的载具以未保持晶 圆的状态配置于双面研磨装置,与晶圆研磨时同样地运转双面研磨装置,并根据每单位时 间的载具厚度的减少,来计算出载具的磨耗率。
[0057] 作为此时研磨的条件是设定如下:
[0058] 研磨布是使用发泡氨基甲酸乙酯型;
[0059] 研磨剂是将含有胶态二氧化硅的碱性溶液回收重复使用;
[0060] 施加于研磨面的表面压力为200g/cm2。
[0061] 载具的厚度是测量遍及保持孔的周边的整个周围400个点,并将测量出的厚度的 平均值用于计算磨耗率。
[0062] 表1及图4表不磨耗率的结果。如表1及第4图所不,与后述的比较例的结果相 比,磨耗率大幅降低。此外,载具的磨耗率是随着β型钛合金中的Fe含量增加而减少,而 Fe含量在1.5重量%以上(载具C、载具D)时磨耗率的降低已达饱和。饱和后的磨耗率为 0.04 μ m/h〇
[0063] 接着,除了将厚度设为771 ym以外,使用与上述载具D(Fe含量2.0重量% )相同 的载具,对直径300mm的硅晶圆进行双面研磨,并评价研磨后的晶圆的平坦度(GBIR :总体 背面理想范围;Global Back-Side Range)。此时,晶圆的成品厚度成为775 μπι。
[0064] 研磨条件如下所述。使用与评价上述载具的磨耗率时所用的相同的双面研磨装置 及研磨剂,每批研磨5片晶圆。将施加于双面研磨的晶圆上的表面压力设定为200g/cm2。
[0065] 研磨后的晶圆的GBIR的测量是使用平坦度测量器(黑田精工制造 ,Nanometoro 300TT)。此时,根据同一批研磨的5片晶圆的GBIR的平均值来计算出晶圆的GBIR。
[0066] 图5表示GBIR的结果。如图5所示,在实施例中,载具的使用时间超过45, 000分 钟后GBIR就开始劣化,使用到载具的使用时间达50, 000分钟时的GBIR为0. 25 μ m,此时的 载具的厚度为767 μ m。
[0067] 另一方面,在后述的比较例中,使用到载具的使用时间达20, 000分钟时的晶圆的 平坦度为〇. 35 μ m。
[0068] 这样,与后述的比较例相比,在实施例中能够更长时间地抑制晶圆的平坦度的恶 化,且载具的寿命较长。
[0069] 更进一步地,在实施例中,对于已使用50,000分钟的载具的两个主要表面,通过 Ar溅镀法覆膜上Fe含量为2.0重量%的β型钛合金。在上下主要表面覆膜的β型钛合 金的厚度合计为4 μπι,覆膜后的载具的厚度与开始研磨前相同,为771 μπι。
[0070] 使用该覆膜后的载具,以与上述相同条件来实施晶圆的双面研磨,结果为,晶圆的 GBIR为0· 17 μ m,解决了 GBIR的恶化。
[0071] 之后,即便再使用15, 000分钟(从使用开始起65, 000分钟),晶圆平坦度也没有 恶化。
[0072] (比较例)
[0073] 除了使用以使纯钛中含有0.2重量%的Fe的β型钛合金来构成全体的载具以 外,以与实施例同样的条件来评价载具的磨耗率及晶圆的平坦度(GBIR)。
[0074] 表1及图4表不磨耗率的结果。如表1及图4所不,磨耗率为0. 13 μ m/h,与实施 例相比是恶化的。另外,由于过去的纯钛(不含有β稳定元素)的载具的磨耗率一般是 0. 14 μm/h,因此比较例对于纯钛制载具的改善效果低。
[0075] 图5表示GBIR的结果。如图5所示,载具的使用时间超过12,500分钟后,GBIR就 开始劣化,使用到载具的使用时间达20, 000分钟时的晶圆的平坦度为0. 35 μ m,载具的厚 度为765 μ m。这样,在比较例中,只经过了比实施例还短的时间,平坦度就已恶化,载具的寿 命较短。
[0076] (表 1)
[0077]
[0078] 另外,本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式为例示,凡是具有与本发明的 权利要求书所述的技术思想实施相同的结构,并可发挥相同功效的技术方案,都包含于本 发明的技术范围中。
【主权项】
1. 一种双面研磨装置用载具,在双面研磨装置中,被配置于各自贴附有研磨布的上磨 盘和下磨盘之间,该双面研磨装置用载具形成有保持孔,该保持孔用于在研磨时保持夹在 所述上磨盘和下磨盘之间的晶圆,其特征在于, 该载具的上下的主要表面部是由e型钛合金所构成,该e型钛合金是使纯钛中含有 0.5重量%以上的0稳定元素而成。2. 根据权利要求1所述的双面研磨装置用载具,其中,所述载具全体以所述e型钛合 金所构成。3. 根据权利要求1所述的双面研磨装置用载具,其中,所述载具是通过将所述e型钛 合金的被膜覆盖于金属母材的上下的主要表面而构成。4. 根据权利要求3所述的双面研磨装置用载具,其中,所述金属母材是由纯钛或所述 0型钛合金所构成。5. -种晶圆的双面研磨方法,其是对晶圆进行双面研磨的方法,其特征在于, 在各自贴附有研磨布的上磨盘和下磨盘之间,配置如权利要求1至权利要求4中任一 项所述的双面研磨装置用载具,将晶圆保持于形成在该双面研磨装置用载具中的保持孔来 进行双面研磨。
【专利摘要】本发明是一种双面研磨装置用载具,在双面研磨装置中,被配置于各自贴附有研磨布的上磨盘和下磨盘之间,该双面研磨装置用载具形成有保持孔,该保持孔用于在研磨时保持夹在所述上磨盘和下磨盘之间的晶圆,其特征在于,该载具的上下的主要表面部是由β型钛合金所构成,该β型钛合金是使纯钛中含有0.5重量%以上的β稳定元素而成。由此,提供一种耐磨耗性优异且能够降低成本的双面研磨用载具。
【IPC分类】B24B37/28
【公开号】CN104903053
【申请号】CN201380070087
【发明人】佐佐木正直, 内山勇雄
【申请人】信越半导体株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月19日
【公告号】DE112013006351T5, US20150321311, WO2014118860A1
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