KR20010049553A - An edge polishing machine and edge polishing method thereby - Google Patents
An edge polishing machine and edge polishing method thereby Download PDFInfo
- Publication number
- KR20010049553A KR20010049553A KR1020000032909A KR20000032909A KR20010049553A KR 20010049553 A KR20010049553 A KR 20010049553A KR 1020000032909 A KR1020000032909 A KR 1020000032909A KR 20000032909 A KR20000032909 A KR 20000032909A KR 20010049553 A KR20010049553 A KR 20010049553A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polishing
- wafer
- edge
- sheet
- polishing pad
- Prior art date
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 112
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 56
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 4
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 4
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 4
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
- B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
- B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
- B24B9/065—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
-
- 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
- B24B57/00—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
- B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 실리콘 웨이퍼 또는 화합물 웨이퍼 등에 의해 이루어지는 반도체 기판의 에지 부분의 연마 가공을 행하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더 자세하게는, 상기 연마장치에 부착하는 연마 패드의 재질 및 구조에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus and a method for performing polishing of an edge portion of a semiconductor substrate made of a silicon wafer, a compound wafer, or the like. More specifically, the present invention relates to a material and a structure of a polishing pad attached to the polishing apparatus.
실리콘 단결정 등 반도체 소재를 원재료로 한 IC, LSI 또는 초LSI 등의 전자부품은, 실리콘 또는 그 밖의 화합물 반도체의 단결정 잉곳(ingot)을 얇은 원판상으로 슬라이스한 웨이퍼에, 섬세한 전기 회로를 기입 분할한 소편상의 반도체 소자칩에 기초하여 제조되는 것이다. 잉곳으로부터 슬라이스된 애즈컷트웨이퍼(as cut wafer)는 래핑, 에칭, 더 나아가서는 연마라는 공정을 거쳐, 적어도 그 편면이 거울면으로 마무리된 거울면 웨이퍼로 가공되어진다. 웨이퍼는, 그 후의 디바이스공정에서 그 거울면 마무리된 표면에 미세한 전기 회로가 기입되어지는 것이지만, 반도체 소자칩으로 분할되기까지는 웨이퍼는 최초의 원판상의 형상을 유지한 채 가공되는 것으로, 각 가공 공정 사이에는 세척, 건조, 반송 등의 조작이 들어간다. 그 동안 웨이퍼의 외주 측면 에지의 형상이 깍여진 채로 또한 미가공의 거친 상태의 면이면, 그것이 각 공정 중에 장치나 타 물체와 접촉하여 미소파괴가 일어나 미세 입자가 발생하거나, 그 거친 상태의 면 속에 오염 입자를 끌어 넣어, 그 후의 공정에서 그것이 산일(散逸)되어 정밀가공을 실시한 면을 오염시켜, 제품의 생산수율이나 품질에 큰 영향을 주는 경우가 많다. 이를 방지하기 위해, 웨이퍼 가공의 초기 단계에서 에지 부분의 모따기(beveling)를 행하고 또한 그 부분을 거울면 마무리(에지 연마) 하는 것이 일반적으로 행해지고 있다.Electronic components such as ICs, LSIs, or ultra-LSIs that use semiconductor materials such as silicon single crystals as raw materials are obtained by dividing delicate electrical circuits into wafers in which single crystal ingots of silicon or other compound semiconductors are sliced into thin discs. It is manufactured based on a small piece of semiconductor device chip. An as cut wafer sliced from an ingot is processed into a mirror surface wafer having at least one surface finished with a mirror surface through a process of lapping, etching and further polishing. In the subsequent device process, a fine electric circuit is written on the mirror-finished surface in a subsequent device process, but the wafer is processed while maintaining the original disc shape until divided into semiconductor device chips. Operation, such as washing, drying, and conveyance, enters. In the meantime, if the shape of the outer peripheral side edge of the wafer is shaved and is a rough surface, it is in contact with a device or other object during each process, and microdestructive occurs due to fine particles, or contaminated in the rough surface. In many cases, the particles are attracted and dissipated in the subsequent process to contaminate the surface subjected to the precision processing, which greatly affects the production yield and quality of the product. In order to prevent this, it is generally carried out to chamfer the edge portion in the initial stage of wafer processing and to mirror finish (edge polishing) the portion.
상술한 에지 연마는 일반적으로는 회전 가능한 드럼 표면에, 합성 수지 발포체, 부직포, 부직포의 수지 가공품, 합성 피혁 또는 이들의 복합품 또는 합성 피혁 등으로 되는 연마기를 부착한 연마 가공기에, 공작물인 모따기(beveling)를 실시한 실리콘 웨이퍼 등의 에지 부분을 회전시키면서 일정한 각도의 경사로 누르고, 콜로이드질 실리카를 주성분으로 한 연마용 조성물 용액을 공급하면서, 에지 부분의 연마 가공을 행하는 방법으로 행해진다.The above-mentioned edge grinding is generally a polishing machine having a polishing machine made of a synthetic resin foam, a nonwoven fabric, a non-woven resin processed product, a synthetic leather or a composite or synthetic leather thereof, or the like on a rotatable drum surface. It is performed by the method of performing the grinding | polishing process of an edge part, pressing at the inclination of a fixed angle, rotating the edge part, such as a beveling), and supplying the polishing composition solution which mainly contains colloidal silica.
상술한 에지 부분의 모따기 및 그 후의 가공은 구체적으로는 다음과 같이 하여 종래부터 행해지고 있다. 즉, 먼저 잉곳을 슬라이스한 애즈컷트웨이퍼의 외주 에지(주연:周緣) 부분을 다이아몬드 숫돌을 사용하여 모따기(beveling)를 행한다. 모따기한 후의 형상은 예를 들면, 상하의 면에 대해 각각 약 22도의 각도를 갖도록 되어 있거나 또는 원호상으로 되어 있다. 이 상태로 에칭 공정까지 행하고, 웨이퍼 면의 연마에 들어가기 전에 이 에지 모따기 부분을 연마한다. 에지 연마는 도1에 나타내는 바와 같이, 회전 가능한 드럼 외면에 연마 패드를 부착한 에지 연마장치를 사용한다. 회전하면서 조금씩 상승하여 위치를 바꿔 가는 드럼에, 웨이퍼를 회전시키면서 일정한 각도로 꽉 눌러, 연마액을 가공 부분에 적하하면서 연마한다. 꽉 눌러진 웨이퍼의 에지 부분은 연마 패드가 가지는 유연성과 탄성에 의해, 연마 패드 내에 파묻혀 에지 부분이 가공된다. 여기서 사용하는 연마 패드는, 웨이퍼의 1차 연마에 사용되는 것과 동일한 것이 사용되고, 구체적으로는, 예를 들면 폴리에스테르 펠트에 폴리우레탄 수지를 함침시킨 다공성 패드로 두께는 1∼1.5mm 정도의 것이 많이 이용된다. 일반적으로는 연마 가공 전의 면의 조도는 Ra에서 350∼400 Å 정도이고, 가공 후는 10∼100Å 정도까지 개선된다.The chamfering of the above-mentioned edge part and the process after that are specifically performed as follows conventionally. That is, the circumferential edge part of the cut wafer which sliced the ingot first is beveled using a diamond grindstone. The shape after chamfering is made to have an angle of about 22 degrees with respect to the upper and lower surfaces, respectively, or it is circular arc shape. The etching step is performed in this state, and the edge chamfered portion is polished before the polishing of the wafer surface is started. As shown in Fig. 1, edge polishing uses an edge polishing apparatus having a polishing pad attached to an outer surface of a rotatable drum. It is polished while dropping the polishing liquid onto the machined part by pressing firmly at a constant angle while rotating the wafer to the drum which gradually rises and rotates while rotating. The edge portion of the pressed wafer is buried in the polishing pad by the flexibility and elasticity of the polishing pad, and the edge portion is processed. The polishing pad used herein is the same as that used for the primary polishing of the wafer. Specifically, for example, a porous pad obtained by impregnating a polyurethane felt with a polyester felt is one having a thickness of about 1 to 1.5 mm. Is used. In general, the roughness of the surface before polishing is about 350 to 400 kPa in Ra, and is improved to about 10 to 100 kPa after processing.
이상과 같은 장치와 방법에 대해서도, 최근 성능의 향상, 생산성의 향상, 대구경 웨이퍼로의 대응이 시급히 요구된다. 구체적으로는, 연마속도의 향상과 안정화, 연마 패드의 수명 연장이 요청되어지고 있다. 또한, 예를 들면 웨이퍼에 잠재적인 흠이나 일그러짐이 있었던 경우에, 드물게 웨이퍼가 가공 중에 파손되는 경우가 있고, 그 경우 웨이퍼의 파편이 박혀 연마 패드 뿐 아니라 드럼에까지 손상을 주는 경우가 있어, 그것을 효과적으로 예방하는 것도 요구되고 있다.Also with the above apparatus and method, the recent improvement of performance, the improvement of productivity, and the correspondence to a large diameter wafer are urgently required. Specifically, there has been a demand for improvement and stabilization of the polishing rate and the extension of the life of the polishing pad. In addition, for example, in the case where there is a potential flaw or distortion in the wafer, the wafer may rarely be broken during processing, in which case fragments of the wafer may be lodged and damage not only the polishing pad but also the drum, thereby effectively Prevention is also required.
대구경 웨이퍼, 예를 들면 12인치 웨이퍼의 에지 전면을 균등하게 연마하는 방법으로서는 예를 들어 특개평11-188590호 공보에 보여지는 바와 같이, 연마 패드와 탄력성을 가진 시트를 조합시킨 다층 구조의 것으로서, 대구경 웨이퍼의 에지 부분이 가라앉는 것을 흡수하여 에지 전면의 균질한 가공을 할 수 있도록 한 방법을 들 수 있다. 이러한 방법은, 동시에 상술한 종래 장치에서 요구되고 있는 점, 즉, 연마속도의 향상과 안정화 및 연마 패드의 수명 연장에 대해서도 어느 정도의 효과를 기대할 수 있지만 완전한 것은 아니었다.As a method of uniformly polishing the entire edge surface of a large-diameter wafer, for example, a 12-inch wafer, as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-188590, it has a multilayer structure in which a polishing pad and a sheet having elasticity are combined. The method of absorbing sinking of the edge part of a large diameter wafer and making it possible to perform the homogeneous processing of the whole edge surface is mentioned. At the same time, this method can be expected to some extent in terms of the demands of the above-described conventional apparatus, that is, the improvement and stabilization of the polishing rate and the extension of the life of the polishing pad.
본 발명자들은 종래의 에지 연마장치가 갖는 문제점을 감안하여, 상술한 다층 구조 연마 패드에 대해서 더욱 예의 개량 연구를 행해, 본 발명의 에지 연마장치를 개발하기에 이른 것으로, 그 목적으로 하는 바는 종래부터의 장치보다도 연마속도의 향상과 안정화 및 연마 패드의 수명 연장을 도모할 수 있는 에지 연마장치 및 에지 연마방법을 제공하는 것에 있다.In view of the problems of the conventional edge polishing apparatus, the present inventors have made further studies on the above-described multilayer structure polishing pad and have developed the edge polishing apparatus of the present invention. It is an object of the present invention to provide an edge polishing apparatus and an edge polishing method capable of improving and stabilizing the polishing rate and extending the life of the polishing pad, as compared with the above devices.
상술한 목적은 표면에 연마용 패드를 부착한 회전 드럼, 웨이퍼를 회전시키면서 그 단면을 상기 회전 드럼에 대해 일정한 각도로 유지하면서 꽉 누르도록 한 웨이퍼 회전장치 및, 웨이퍼와 연마 패드의 접촉부분에 연마용 연마액을 공급하는 노즐을 구비한 웨이퍼 에지 연마장치에 있어서, 상기 연마용 패드가 합성 수지 발포체, 부직포, 부직포의 수지 가공품, 합성 피혁 또는 이들의 복합품 중 적어도 하나로 되는 시트(이하 '연마용 시트'라 함)와, 압축 탄성율이 50∼500kgf/cm2의 범위에 있는 탄력성을 갖는 시트를 조합시킨 다층 구조 시트인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지 연마장치에 의해 달성할 수 있다.The above object is a rotating drum having a polishing pad attached to a surface thereof, a wafer rotating device which rotates the wafer while pressing the cross section at a constant angle with respect to the rotating drum, and polishes the contact portion between the wafer and the polishing pad. A wafer edge polishing apparatus having a nozzle for supplying a polishing liquid for polishing, wherein the polishing pad is a sheet made of at least one of a synthetic resin foam, a nonwoven fabric, a non-woven resin processed product, a synthetic leather, or a composite product thereof (hereinafter referred to as 'for polishing' Sheet ') and a sheet having a resilient sheet having a compressive modulus of elasticity in the range of 50 to 500 kgf / cm 2 .
상술한 탄력성을 갖는 시트의 재질에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 시트의 형상을 하고 있으면 어떠한 재료라도 사용할 수 있지만, 특히 양호한 반발탄성을 갖고, 내약품성이 우수한 합성 고무, 천연 고무 또는 스폰지의 시트라면 바람직하다. 내약품성이 중시되는 이유는 연마에 사용되는 연마용 조성물 용액 중에 알카리 등의 부식성 성분이 함유되기 때문이다.The material of the sheet having elasticity described above is not particularly limited, and any material can be used as long as it is in the shape of a sheet. However, a sheet of synthetic rubber, natural rubber, or sponge having particularly good resilience and excellent chemical resistance is preferable. Do. The reason why chemical resistance is important is that corrosive components such as alkali are contained in the polishing composition solution used for polishing.
본 발명에 있어서 긴요한 것은 연마용 시트와 조합시키는 시트가, 압축 탄성률이 5O∼5O0kgf/cm2의 범위에 있는 탄력성을 갖는 시트인 것이다. 본 발명에 있어서의 압축 탄성율이란 압축에 대한 반발력을 나타내는 수치로, JIS-K6254에 나타난 측정방법에 준거하여 측정한 것이다. 수치가 높으면 탄성이 강한 경질에 가까운 것이 되고, 수치가 낮으면 탄성이 낮은 것으로 된다. 압축 탄성율이 5Okg/cm2미만이면, 탄성율이 너무 낮아 응력에의 반발이 충분하지 않고, 또한 보토밍(bottoming) 현상이 나타나 본 발명에서 말하는 탄력성을 갖는 시트를 사용한 의미가 없어진다. 또한, 압축 탄성율이 5O0kg/cm2를 넘으면, 탄성율이 너무 높아 탄성체로서의 응력 흡수가 충분하지 않아, 적절한 탄성체로서의 효과를 발휘할 수 없다.What is important in this invention is that the sheet | seat combined with the grinding | polishing sheet | seat is a sheet | seat which has elasticity whose compressive modulus is in the range of 50-50 kgf / cm <2> . The compressive elastic modulus in this invention is a numerical value which shows the repulsive force with respect to compression, and is measured based on the measuring method shown to JIS-K6254. The higher the value, the harder the elasticity is, and the lower the value, the lower the elasticity. If the compressive elastic modulus is less than 50 kg / cm 2 , the elastic modulus is too low, the repulsion to the stress is not sufficient, and the bottoming phenomenon appears, and the meaning of using the sheet having elasticity in the present invention is lost. When the compressive elastic modulus exceeds 50 kg / cm 2 , the elastic modulus is too high and stress absorption as an elastic body is not sufficient, and the effect as an appropriate elastic body cannot be exhibited.
탄력성을 갖는 시트의 두께에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 4mm 이하이다. 그 이상이면 연마 패드 전체로서의 두께가 너무 두꺼워져, 회전 드럼에의 균질한 부착가 곤란해진다. 그 때문에, 접합선 부분의 간극을 무시할 수 있을 만큼 좁힐 수 없게 되고, 또한 충분한 치수 정밀도를 얻기 어려워져, 연마 후의 웨이퍼 에지 부분의 면 조도에서도 불규칙적으로 되기 쉽다.Although it does not specifically limit about the thickness of the sheet | seat which has elasticity, Preferably it is 4 mm or less. If it is more than that, the thickness as the whole polishing pad becomes too thick, and it becomes difficult to homogeneous adhesion to a rotating drum. Therefore, the gap between the joint line portions cannot be narrowed so as to be negligible, and it is difficult to obtain sufficient dimensional accuracy, and the surface roughness of the wafer edge portion after polishing tends to be irregular.
또한, 연마 패드를 구성하는 연마용 시트와 탄력성을 갖는 시트를 조합시켜 다층 구조 연마 패드로 하는 데 있어서는, 그 수법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 실제 사용에 있어서는 큰 기계적인 힘이 가해지기 때문에 접착제나 양면 테이프를 사용하거나 또는 열융착 등의 수단으로 적층하는 것이 바람직하다.In addition, the method is not particularly limited in combination of the polishing sheet constituting the polishing pad and the sheet having elasticity, but the method is not particularly limited. However, since a large mechanical force is applied in actual use, an adhesive or It is preferable to use a double-sided tape or to laminate by means such as heat fusion.
도 1은 본 발명의 웨이퍼 에지 연마장치의 측면도이다.1 is a side view of the wafer edge polishing apparatus of the present invention.
도 2는 실시예 1, 2 및 비교예 1의 연마 패드를 사용한 에지 연마장치에 의한 장기 연속사용의 연마가공 결과의 추이를 나타내는 그래프이다.Fig. 2 is a graph showing the transition of the polishing results of long-term continuous use by the edge polishing apparatus using the polishing pads of Examples 1, 2 and Comparative Example 1;
〈도면의 부호에 대한 간단한 설명〉<Brief description of the symbols in the drawings>
1 연마 패드 2 회전 드럼 3 실리콘 웨이퍼1 polishing pad 2 rotating drum 3 silicon wafer
4 회전 드럼 회전축 5 웨이퍼 회전장치4 rotary drum rotary shaft 5 wafer rotator
6 웨이퍼 회전축 7 노즐6 wafer axis of rotation 7 nozzles
11 연마용 시트 12 탄력성을 갖는 시트11 Polishing sheet 12 Elastic sheet
이하 도면에 의해 본 발명의 구현례를 설명하지만, 이것에 의해 특별히 한정되는 것은 아니다. 도 1은 본 발명의 웨이퍼 에지 연마장치의 측면도이다. 회전 드럼(2)은 회전축(4)을 중심으로 매분 1000∼3000회 정도의 고속으로 회전하는 구조로 되어 있고, 연마용 시트(11)와 탄력성을 갖는 시트(12)로 구성되는 연마 패드(1)는 그 외주면에 밀접하여 전면을 커버하도록 부착되어 있다. 웨이퍼(3)는 웨이퍼 회전장치(5)에 고정된 상태에서, 회전축(6)을 중심으로 고속으로 회전한다. 그리고, 웨이퍼 회전축(6)은 드럼 회전축(4)에 대해 약 45도의 각도로 경사져 있다. 회전 드럼(2)은 일정한 회전속도를 유지하면서 수직방향으로 조금씩 이동하는 구조로 되어 있어, 이것에 의해 웨이퍼(3)와 연마 패드(1)의 접촉점을 상하로 트래버스할 수 있다. 웨이퍼(3)와 연마 패드(1)의 접촉점 위에는 노즐(7)이 배치되어 있어, 그 노즐로부터 가공액이 정량적으로 공급되도록 되어 있다.Although the implementation example of this invention is demonstrated below by drawing, it does not specifically limit by this. 1 is a side view of the wafer edge polishing apparatus of the present invention. The rotating drum 2 has a structure that rotates at a high speed of about 1000 to 3000 times per minute about the rotating shaft 4, and has a polishing pad 1 composed of the polishing sheet 11 and the sheet 12 having elasticity. ) Is attached to cover the front surface close to the outer peripheral surface. The wafer 3 rotates at a high speed about the rotation shaft 6 in a state of being fixed to the wafer rotating apparatus 5. The wafer rotation shaft 6 is inclined at an angle of about 45 degrees with respect to the drum rotation shaft 4. The rotary drum 2 is structured to move little by little in the vertical direction while maintaining a constant rotational speed, thereby traversing the contact point between the wafer 3 and the polishing pad 1 up and down. The nozzle 7 is arrange | positioned on the contact point of the wafer 3 and the polishing pad 1, and the processing liquid is supplied quantitatively from this nozzle.
연마 가공에 있어서는, 회전 드럼(2)과 웨이퍼(3)의 쌍방을 회전하면서 웨이퍼(3)를 약 45도 경사지게 하여 회전 드럼(2)에 접촉시킨다. 웨이퍼(3)의 에지부의 선단(先端)은 연마 패드(1) 속에 파묻힌 상태로 연마 가공된다. 본 발명의 연마장치 즉, 연마용 시트와 탄력성을 갖는 시트의 복합체를 조합시킨 연마 패드를 구비한 장치인 경우, 도 1에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(3)의 에지가 충분히 파묻혀, 웨이퍼 윗면의 경사면 전면 및 단면의 상단으로부터 3분의 2정도의 위치까지 가공되는 것은 분명하다. 웨이퍼를 반전시켜 가공하면, 에지면의 가공은 충분히 행할 수 있다.In the polishing process, the wafer 3 is inclined by about 45 degrees while the rotating drum 2 and the wafer 3 are both rotated to contact the rotating drum 2. The tip of the edge portion of the wafer 3 is polished in the state of being embedded in the polishing pad 1. In the case of the polishing apparatus of the present invention, that is, the apparatus having a polishing pad in which a composite of a polishing sheet and a sheet having elasticity is combined, as shown in FIG. 1, the edge of the wafer 3 is sufficiently buried, and the inclined surface of the wafer upper surface is shown. It is obvious that it is processed to about two thirds of the position from the top of the front and the end face. If the wafer is inverted and processed, the edge surface can be sufficiently processed.
연마 가공시에는 웨이퍼 에지면이 회전하면서 눌려 접촉되는 것에 의해 연마용 시트(11)에는 높은 접촉압력이 가해지지만, 이 응력은 내측에 존재하는 탄력성 시트(12)에 의해서 흡수 완화되어, 크게 압축 변형하는 일은 없고, 따라서 통상의 연마 패드, 즉 탄력성 시트가 없는 것과 비교하면, 그 표면의 손상은 지극히 경미하고 형상, 물성상의 변화도 적다. 또한, 생산성 향상을 위해 연마 가공속도를 올리는 등의 엄한 조건변화에도 비교적 쉽게 대응할 수 있다.In the polishing process, high contact pressure is applied to the polishing sheet 11 as the wafer edge surface is pressed and rotated, but this stress is absorbed by the elastic sheet 12 existing inside and is greatly compressed and deformed. Therefore, compared with the normal polishing pad, that is, without the elastic sheet, the surface damage is extremely slight and there is little change in shape and physical properties. In addition, it is relatively easy to cope with severe conditions such as increasing the polishing processing speed in order to improve productivity.
또한, 웨이퍼에 잠재적인 흠이나 일그러짐이 존재하여, 그 때문에 연마 가공 중에 웨이퍼의 파손 등 예기치 않은 사태가 발생하여, 웨이퍼 파편이 꽂히는 것과 같은 경우에도 웨이퍼 파편은 탄력성 시트 속에 잔류하여, 장치 본체인 회전 드럼을 손상시키는 일은 없다.In addition, there are potential scratches and distortions on the wafer, which may cause an unexpected situation such as breakage of the wafer during polishing, so that the wafer fragments remain in the elastic sheet even when the wafer fragments are stuck. No damage to the drum.
본 발명의 다른 목적인 웨이퍼 등의 에지 연마방법은 이하에 기술하는 실시예에 있어서 분명해진다.Edge grinding methods, such as a wafer, which are another objective of this invention are clarified in the Example described below.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명의 웨이퍼 에지 연마장치 및 연마방법을 구체적으로 설명하지만 이것에 의해 특별히 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and the wafer edge grinding apparatus and grinding | polishing method of this invention are demonstrated concretely, it does not specifically limit by this.
또한, 본 실시예 및 비교예에 있어서 사용한 장치는, 스피드팜주식회사제 에지 연마장치 V형이다. 연마용 시트로서는 로델 ·닛타사제 시트 SUBA400의 1.27 mm 두께의 것을 사용했다. 이 시트와 탄력성을 갖는 시트를 서로 붙친 것을 연마 패드로서, 200mm 지름의 애즈컷트 실리콘 웨이퍼의 에지 연마를 행했다. 연마 가공용액으로서는 pH 10.2, 평균 입자경 50nm의 콜로이드질 실리카로 5% 농도의 것을 사용하여 30OmL/분의 유량으로 공급했다.In addition, the apparatus used in the present Example and the comparative example is edge grinding apparatus V type | mold by Speed Palm Co., Ltd. As an abrasive | polishing sheet | seat, the thing of 1.27 mm thickness of the sheet SUBA400 made from Rodel-Nita Corporation was used. The sheet and the sheet having elasticity were bonded together to perform edge polishing of an 200 mm diameter acut silicon wafer as a polishing pad. As the polishing solution, a colloidal silica having a pH of 10.2 and an average particle diameter of 50 nm was supplied at a flow rate of 30 mL / min using a 5% concentration.
실시예 1Example 1
탄력성을 갖는 시트로서, 두께 2mm에서 압축 탄성율 287kgf/cm2인 천연 고무시트와 상술의 연마용 시트를 조합시켜 적층하여 2층구조 연마 패드로 하고, 드럼에 부착하여 사용했다. 가공 후의 실리콘 웨이퍼의 에지 모따기 부분은 전영역에 있어서 균질하게 거울면 상태로 되어 있고, 미가공으로 남은 부분은 보이지 않았다. 이 연마를 연속적으로 행해, 경과시간 마다의 연마속도의 추이를 측정했다. 그 결과를 도 2의 그래프에 나타낸다.As a sheet having elasticity, a natural rubber sheet having a compressive modulus of 287 kgf / cm 2 at a thickness of 2 mm and the above-described polishing sheet were combined and laminated to form a two-layer polishing pad, which was attached to a drum. The edge chamfered part of the silicon wafer after processing became a homogeneous mirror surface state in the whole area | region, and the remainder which was not processed was not seen. This polishing was carried out continuously, and the change in the polishing rate for each elapsed time was measured. The results are shown in the graph of FIG.
실시예 2Example 2
탄력성을 갖는 시트로서, 두께 2mm에서 압축 탄성율 346kgf/cm2인 천연 고무시트와 상술의 연마용 시트를 조합시켜 적층하여 2층구조 연마 패드로 하고, 드럼에 부착하여 사용했다. 가공 후의 실리콘 웨이퍼의 에지 모따기 부분은 전영역에 있어서 균질하게 거울면 상태로 되어 있고, 미가공으로 남은 부분은 보이지 않았다. 이 연마를 연속적으로 행해, 경과시간 마다의 연마속도의 추이를 측정했다. 그 결과를 도 2의 그래프에 나타낸다.As a sheet having elasticity, a natural rubber sheet having a compressive modulus of 346 kgf / cm 2 at a thickness of 2 mm and the above-described polishing sheet were combined and laminated to form a two-layer polishing pad, which was attached to a drum. The edge chamfered part of the silicon wafer after processing became a homogeneous mirror surface state in the whole area | region, and the remainder which was not processed was not seen. This polishing was carried out continuously, and the change in the polishing rate for each elapsed time was measured. The results are shown in the graph of FIG.
비교예 1Comparative Example 1
탄력성을 갖는 시트로서, 두께 2mm에서 압축 탄성율 0.5kgf/cm2인 우레탄 스폰지시트를 천연 고무시트 대신에 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 행했다. 초기 연마 가공에 있어서의 실리콘 웨이퍼의 에지 모따기 부분은 전영역에 있어서 균질하게 거울면 상태로 되어 있고, 미가공으로 남은 부분은 보이지 않았다. 이 연마를 연속적으로 행해, 경과시간 마다의 연마속도의 추이를 측정했다. 그 결과를 도 2의 그래프에 나타낸다. 600분 경과 후의 단계에서 연마 가공 후의 실리콘 웨이퍼의 에지 모따기 부분은 약간 면 조도가 떨어짐과 동시에 웨이퍼의 주연 에지부의 두께 방향의 중앙부는 연마가 행해지지 않은 상태였다.As a sheet | seat having elasticity, it carried out similarly to Example 1 except having used the urethane sponge sheet of compressive elastic modulus 0.5kgf / cm <2> at thickness 2mm instead of the natural rubber sheet | seat. The edge chamfer part of the silicon wafer in the initial grinding | polishing process became the mirror surface state homogeneously in the whole area | region, and the remainder which was not processed was not seen. This polishing was carried out continuously, and the change in the polishing rate for each elapsed time was measured. The results are shown in the graph of FIG. In the step after 600 minutes, the edge chamfered part of the silicon wafer after polishing was slightly deteriorated in surface roughness, and the center portion in the thickness direction of the peripheral edge portion of the wafer was not polished.
도 2의 그래프에서 분명하듯이, 실시예 1, 2의 연마 패드를 사용한 것은 장기 연속사용에 있어서도 연마속도의 저하는 보이지 않고, 또한 연마 패드 표면의 손상도 지극히 경미하며, 연마 결과도 처음과 비교하더라도 전혀 뒤떨어지지 않고, 가공력의 계속성도 충분했다. 한편, 비교예 1의 연마 패드를 사용한 경우는, 그래프에 나타나는 결과에서 분명하듯이, 300분을 초과하는 시점부터 가공속도의 저하가 분명하고, 연마 패드의 손상도 현저해져 균질한 에지 가공도 할 수 없게 되었다.As is clear from the graph of Fig. 2, the polishing pads of Examples 1 and 2 show no deterioration in the polishing rate even in long-term continuous use, and the damage to the surface of the polishing pad is extremely slight, and the polishing results are also compared with the first. Even if not inferior at all, the continuity of the processing force was enough. On the other hand, in the case where the polishing pad of Comparative Example 1 is used, as shown in the graph, the decrease in the processing speed is obvious from the time point exceeding 300 minutes, and the damage of the polishing pad is also remarkable, and even the edge processing can be performed. It became impossible.
이상 기술한 바와 같이, 본 발명의 장치에 의하면 실리콘 웨이퍼 등 반도체 소재의 가공 중에서 개발이 늦었던 에지 연마에 있어서, 에지 연마장치 자체의 구조를 크게 바꾸지 않고, 연마 패드의 구성에 고안을 가하는 것 만으로 생산성의 향상, 즉, 연마속도의 향상과 안정화, 웨이퍼 구경의 대형화로의 대응 및 연마 패드의 수명 연장이 가능해졌다.As described above, according to the apparatus of the present invention, in edge polishing, which is late in development in the processing of semiconductor materials such as silicon wafers, it is only necessary to devise the configuration of the polishing pad without significantly changing the structure of the edge polishing apparatus itself. It is possible to improve productivity, that is, to improve and stabilize the polishing rate, to cope with larger wafer diameters, and to extend the life of the polishing pad.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1999-171075 | 1999-06-17 | ||
JP17107599A JP4778130B2 (en) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | Edge polishing apparatus and edge polishing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20010049553A true KR20010049553A (en) | 2001-06-15 |
KR100528884B1 KR100528884B1 (en) | 2005-11-16 |
Family
ID=15916563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR10-2000-0032909A KR100528884B1 (en) | 1999-06-17 | 2000-06-15 | An edge polishing machine and edge polishing method thereby |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4778130B2 (en) |
KR (1) | KR100528884B1 (en) |
MY (1) | MY153952A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100506814B1 (en) * | 2003-01-15 | 2005-08-09 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for polishing a wafer |
US7387963B2 (en) | 2005-07-21 | 2008-06-17 | Siltronic Ag | Semiconductor wafer and process for producing a semiconductor wafer |
KR20190072743A (en) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 에스케이실트론 주식회사 | Drum pad dressing apparatus for wafer edge polishing |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003048164A (en) * | 2001-08-07 | 2003-02-18 | Disco Abrasive Syst Ltd | Polishing wheel |
JP4090247B2 (en) * | 2002-02-12 | 2008-05-28 | 株式会社荏原製作所 | Substrate processing equipment |
JP5622077B2 (en) * | 2010-03-12 | 2014-11-12 | 日立金属株式会社 | Semiconductor substrate processing apparatus and semiconductor substrate manufacturing method |
KR101135273B1 (en) | 2010-06-01 | 2012-04-12 | 주식회사 엘지실트론 | Wafer polishing apparatus |
JP5789634B2 (en) * | 2012-05-14 | 2015-10-07 | 株式会社荏原製作所 | Polishing pad for polishing a workpiece, chemical mechanical polishing apparatus, and method for polishing a workpiece using the chemical mechanical polishing apparatus |
CN109940467B (en) * | 2019-03-12 | 2023-12-08 | 桂林创源金刚石有限公司 | Polishing device and manufacturing method |
JP2020124805A (en) * | 2020-05-15 | 2020-08-20 | 株式会社テクニカルフィット | Polishing member and polishing method |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0557623A (en) * | 1991-08-29 | 1993-03-09 | Showa Alum Corp | Abrasive cloth |
JP2900777B2 (en) * | 1993-12-14 | 1999-06-02 | 信越半導体株式会社 | Polishing member and wafer polishing apparatus |
JPH07276229A (en) * | 1994-04-01 | 1995-10-24 | Nippon Steel Corp | Semiconductor wafer edge section polishing device |
JPH07297195A (en) * | 1994-04-27 | 1995-11-10 | Speedfam Co Ltd | Method and apparatus for flattening semiconductor device |
JPH08132342A (en) * | 1994-11-08 | 1996-05-28 | Hitachi Ltd | Manufacturing device for semiconductor integrated circuit device |
KR970018156A (en) * | 1995-09-11 | 1997-04-30 | 김광호 | Wafer Polishing Pads |
JP3042593B2 (en) * | 1995-10-25 | 2000-05-15 | 日本電気株式会社 | Polishing pad |
KR19980056129A (en) * | 1996-12-28 | 1998-09-25 | 김광호 | Substrate Edge Polishing Device |
JP3389065B2 (en) * | 1997-06-25 | 2003-03-24 | ニトマック・イーアール株式会社 | Mirror chamfering machine for semiconductor wafer outer peripheral surface |
-
1999
- 1999-06-17 JP JP17107599A patent/JP4778130B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-15 KR KR10-2000-0032909A patent/KR100528884B1/en active IP Right Grant
- 2000-06-16 MY MYPI20002745A patent/MY153952A/en unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100506814B1 (en) * | 2003-01-15 | 2005-08-09 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for polishing a wafer |
US7387963B2 (en) | 2005-07-21 | 2008-06-17 | Siltronic Ag | Semiconductor wafer and process for producing a semiconductor wafer |
KR100861101B1 (en) * | 2005-07-21 | 2008-09-30 | 실트로닉 아게 | Semiconductor wafer and process for producing a semiconductor wafer |
KR20190072743A (en) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 에스케이실트론 주식회사 | Drum pad dressing apparatus for wafer edge polishing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100528884B1 (en) | 2005-11-16 |
JP4778130B2 (en) | 2011-09-21 |
MY153952A (en) | 2015-04-15 |
JP2001001251A (en) | 2001-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101627897B1 (en) | Method for polishing a semiconductor wafer | |
JP3846706B2 (en) | Polishing method and polishing apparatus for wafer outer peripheral chamfer | |
EP0874390B1 (en) | Polishing method | |
KR100818683B1 (en) | Mirror chamfered wafer, mirror chamfering polishing cloth, and mirror chamfering polishing machine and method | |
CN102049723B (en) | Method for polishing semiconductor wafer | |
KR101152462B1 (en) | Method for polishing the edge of a semiconductor wafer | |
JPH09155730A (en) | Holding tool used for polishing workpiece and its manufacture | |
US6095900A (en) | Method for manufacturing a workpiece carrier backing pad and pressure plate for polishing semiconductor wafers | |
KR100528884B1 (en) | An edge polishing machine and edge polishing method thereby | |
US7695347B2 (en) | Method and pad for polishing wafer | |
KR20050032021A (en) | Polishing pad and polishing method | |
EP2128896B1 (en) | Method of polishing a silicon wafer | |
JP3975047B2 (en) | Polishing method | |
US6478977B1 (en) | Polishing method and apparatus | |
JPH11188590A (en) | Edge polishing device | |
US6315651B1 (en) | Easy on/off cover for a pad conditioning assembly | |
JP5298688B2 (en) | Polishing pad | |
JPH0329548B2 (en) | ||
JP2005251851A (en) | Polishing pad and polishing method | |
KR100621754B1 (en) | Wafer carrier and chemical mechanical polisher including the same | |
JP2000288887A (en) | Polishing method for edge chamfering part | |
JP2005050893A (en) | Retainer ring and method for polishing substrate using the same | |
JP4598551B2 (en) | Workpiece holding material and method for manufacturing workpiece holding material | |
JP2000218519A (en) | Polishing material | |
WO2005030439A1 (en) | Polishing cloth, polishing cloth processing method, and substrate manufacturing method using same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121105 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131101 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141105 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151030 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161028 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171027 Year of fee payment: 13 |