双面研磨方法_2

文档序号:8303563阅读:来源:国知局
测量研磨后的晶圆的截面形状的工序中,是W将从晶 圆的最外周部通过中屯、的直线分割成规定的区间的方式来测量截面形状;进而,最外周区 间的测量所使用的测量装置的光束直径,比最外周W外的区间的测量所使用的光束直径更 小,因此能够不降低生产率且W良好的精度来测量晶圆的直到最外周部的形状。此外,由于 包含基于该种W良好的精度来测量的形状所数值化的平坦度,来进行下次研磨时的第一研 磨工序的研磨条件和第二研磨工序的研磨条件的设定工序,因此能够提高包含最外周部的 晶圆整体的平坦度。
【附图说明】
[0033] 图1是说明本发明的双面研磨方法的一例的流程图。
[0034] 图2是表示能够在本发明的双面研磨方法中使用的双面研磨装置的一例的示意 图。
[0035] 图3是说明区间的分割及平坦度的数值化的一例的说明图。
[0036] 图4是说明测量装置的光束直径的切换方法的一例的示意图。
[0037] 图5是表示研磨负载与晶圆外周形状的关系的图。
[003引图6是表示实施例的第一次及第二次的研磨中的平坦度a、P的评价结果的图。
[0039] 图7是表示实施例及比较例的研磨后的晶圆外周部的平坦度的评价结果的图。
[0040] 图8是表示一般的行星齿轮式的双面研磨装置的示意图。
【具体实施方式】
[0041] W下,针对本发明来说明实施方式,但是本发明不受限于此。
[0042] 如上述,对于近年来被视为特别重要的提高外周部的平坦度的问题,本发明人持 续进行深入的研究后,发现W下事项。
[0043] 首先,关于研磨后的晶圆外周部的平坦度的评价,着眼于W往在光学测量外周部 的形状时,为了避免从外周部特别是从倒角部来的测量用激光的反射的影响,而将从外周 往内算起2mm左右的领域,从测量领域去除该一点。并且,发现此事项就是使平坦度的测量 精度降低的原因。
[0044] 因此,本发明人为了解决此问题,想到下述事项;根据晶圆的截面形状的测量位置 改变测量装置的光束直径测量,即,在测量晶圆的最外周部时,切换成光束直径变成更小, 则既能够防止测量时间的大幅增加,同时又能将测量领域扩展至W往被当作去除领域的最 外周部来提高测量精度,进而能够W良好的精度来测量扩展至最外周部的形状。
[0045] 进而,本发明人,想到W下事项而完成本发明,即,在测量形状时,如果将从晶圆的 最外周部通过中屯、的直线分割成规定的区间,且向每个区间附加预先设定的权重,特别是 W越靠近晶圆中屯、的区间设定的权重就越大的方式来设定权重,W进行每个区间的平坦度 的评价,则能够W更高的精度来进行平坦度的评价;W及如果基于此评价结果来设定下次 研磨时的研磨条件,则能够更加提高包含晶圆的最外周部的晶圆整体的平坦度。
[0046] 该里,针对能够在本发明的双面研磨方法中使用的双面研磨装置进行说明。如图 2所示,双面研磨装置1具有圆筒形的上磨盘2及下磨盘3,在该上磨盘2和下磨盘3上,W 各自的研磨面相对的方式分别贴附有研磨布4。该里,研磨布4是含浸有聚氨醋树脂的无纺 布、或是聚氨醋发泡体等。在下磨盘3的内侧安装有太阳齿轮7,在下磨盘3的外侧安装有 内齿轮8。上磨盘2、下磨盘3与太阳齿轮7、内齿轮8具有相同的旋转中屯、轴,能够绕着该 轴彼此独立地进行旋转运动。
[0047] 在载具5上,设置有用于保持晶圆W的保持孔6,多个载具5被夹在上磨盘2和下 磨盘3之间。在一个载具5上设置有多个保持孔6,在每个批次能够研磨多个晶圆W。此外, 载具5与太阳齿轮7及内齿轮8分别晒合,对应于太阳齿轮7及内齿轮8的转速而在上磨 盘和下磨盘之间进行自转及公转。将晶圆W插入并保持在该种载具5的保持孔6中,利用 上磨盘2的下降,夹住晶圆W及载具5且施加研磨负载。并且,一边经由在上磨盘2所设置 的贯通孔9,使从喷嘴10所供给的研磨剂流入上磨盘和下磨盘之间,一边使上磨盘2和下磨 盘3 W彼此相反的方向进行旋转,同时研磨晶圆W的双面。
[0048] 此外,双面研磨装置具有:测量装置及搬运机器人(robot),所述测量装置用于测 量在研磨后测量从载具取下的晶圆的形状,所述搬运机器人将晶圆搬运至此测量装置。
[0049] 测量装置例如是具备波长可变红外线激光装置的晶圆厚度测量装置,该波长可变 红外线激光的波长,是光学地透过晶圆的波长。此外,测量装置能够调整照射至晶圆上的激 光的光束直径。
[0050] 在本发明的双面研磨方法中,使用该种双面研磨装置,W高研磨速率进行研磨的 第一研磨工序,w及接着w低研磨速率进行研磨的第二研磨工序来研磨晶圆。该里,第一研 磨工序主要是用于去除前面工序中残存的晶圆表面的加工变形或凹坑的工序,为了提高生 产率而提高研磨负载,W高研磨速率进行研磨。第二研磨工序主要是用于调整平坦度的工 序,W低研磨速率进行研磨。该些研磨工序的研磨条件,是基于前次的平坦度的评价结果来 适当地设定。另外,本发明所使用的上述双面研磨装置的结构是例示,并不受限于此例子。
[0051] W下,使用图1来具体说明本发明的双面研磨方法。
[0化2] 如图1所示,首先,一边测量研磨对象的晶圆的厚度,一边开始研磨(图1的S1)。 在该晶圆的厚度的测量中,优选使用通过红外线激光所实施的光反射干设法,能够提高测 量精度。作为研磨工序,如上所述,首先进行第一研磨工序(图1的(S2))。在此第一研磨 工序中的研磨条件,如后所述,是使用前次进行研磨时所设定的条件。
[0化3] 接着,进行第二研磨工序(图1的(S3))。该第二研磨工序中的研磨条件也如后 所述,是使用前次进行研磨时所设定的条件。然后,当到达目标的最终加工厚度时结束研磨 (图 1 的(S4))。
[0054] 之后,将研磨后的晶圆从载具取出(图1的S5),移送至晶圆的截面形状的测量装 置(图1的S6)。在测量晶圆的截面形状前,优选将空气喷吹至晶圆的表面W去除附着在晶 圆上的研磨剂、水分(图1的S7)。该样做能够提高测量精度。
[0化5] 接着,测量研磨后的晶圆的截面形状。在此测量工序中,将从晶圆的最外周部通过 中屯、的直线分割成规定的区间,且光学测量该已分割的区间的截面形状。测量是W最外周 区间及最外周区间W外的区间的方式分为两阶段来进行。首先,进行最外周区间W外的整 体的截面形状的测量(图1的S8)。此时,在测量中使用的测量装置的光束直径与W往相 同,可W设为3mm左右,但是不受限于此。此测量结束后,为了接着测量最外周区间的截面 形状,要将光束直径切换成更小(图1的S9)。在切换光束直径后,进行最外周区间的截面 形状的测量(图1的S10)。
[0056] 此最外周区间,是从部分被包含在晶圆的倒角部(在晶圆的两主面中的倒角宽度 Xi及X2的部分)的位置开始的包含外周除外领域2mm的区间。此时,在使用光反射干设法 的情况下,优选如果设为直径1mm W下的光束直径,则在从距外周2mm处更往外侧方向而直 到倒角部为止的形状测量中,来自倒角部的狂i、X2)的散乱光量会在入射光量的一半W下, 因而能够可靠地受光来自距外周1mm W下的部分的反射光量,能够稳定地测量外周形状。 特别优选如果设为直径0. 06mm左右的光束直径,则焦点深度也有1. 1mm左右,能够不受晶 圆的厚度不均匀等影响,使测量用光学系统的焦点容易对准,容易地测量外周的平坦度。
[0057] 另外,一旦光束直径在0. 04mm W下,则焦点难W对准而不实际。
[005引该样,最外周区间的测量所使用的测量装置的光束直径采用比最外周W外的区间 的测量所使用的光束直径更小的方式,由此能够短时间地测量直到晶圆的最外周部的形 状,而能够抑制生产率的降低。此外,能够抑制在测量时来自倒角部的激光的反射的影响, 而能够提高形状测量的精度。
[0化9] 该里,在将从晶圆的最外周部通过中屯、的直线分割成区间时,例如如图3所示,能 够所述晶圆中屯、对称的方式将直线分割成区间。在图3中,将晶圆中屯、的位置设为C, 将晶圆的外周部的位置设为n(及n')。该里,n是2 W上的整数。A。表示在n的位置中的 晶圆厚度。该
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