JP2021024034A - Wafer processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method.
ウェーハを研削砥石によって所定の厚みに研削した後、スラリーを供給しウェーハを研磨パッドでＣＭＰ研磨する研削研磨加工装置を用いた加工がある（特許文献１参照）。 After grinding the wafer to a predetermined thickness with a grinding wheel, there is processing using a grinding and polishing apparatus that supplies a slurry and CMP polishes the wafer with a polishing pad (see Patent Document 1).
研削研磨加工装置では、チャックテーブルの保持面で吸引保持したウェーハを、研削砥石によって研削する。その後、そのチャックテーブルを研磨パッドの直下に位置づけ、ウェーハにスラリーを供給しながら、研磨パッドでウェーハを研磨する。 In the grinding and polishing apparatus, the wafer sucked and held by the holding surface of the chuck table is ground by a grinding wheel. After that, the chuck table is positioned directly under the polishing pad, and the wafer is polished by the polishing pad while supplying the slurry to the wafer.
スラリーの中には、通常、細かな遊離砥粒が含まれている。このため、ウェーハの外周縁に、遊離砥粒が付着する。さらに、研磨パッドが回転しながらウェーハに押し付けられるため、ウェーハの下面とチャックテーブルの保持面と間に遊離砥粒が進入し、ウェーハの下面（保護テープの表面）および保持面に、遊離砥粒が付着する。保持面に付着した遊離砥粒は、次に保持されるウェーハの厚み精度を悪化させる。 The slurry usually contains fine free abrasive grains. Therefore, free abrasive grains adhere to the outer peripheral edge of the wafer. Further, since the polishing pad is pressed against the wafer while rotating, free abrasive grains enter between the lower surface of the wafer and the holding surface of the chuck table, and the free abrasive grains enter the lower surface (surface of the protective tape) and the holding surface of the wafer. Adheres. The free abrasive grains adhering to the holding surface deteriorate the thickness accuracy of the wafer to be held next.
したがって、本発明の目的は、チャックテーブルに保持されたウェーハに研削加工および研磨加工を実施する際、ウェーハの下面と保持面との隙間に遊離砥粒が進入することを抑制することにある。 Therefore, an object of the present invention is to prevent free abrasive grains from entering the gap between the lower surface of the wafer and the holding surface when grinding and polishing the wafer held on the chuck table.
本発明にかかるウェーハの加工方法（本加工方法）は、研削砥石によってウェーハを所定の厚みに研削した後、遊離砥粒と研磨液と固定砥粒を含まない研磨パッドとで、ウェーハの被研削面を研磨する、ウェーハの加工方法であって、ウェーハをチャックテーブルによって保持する保持工程と、該ウェーハの上面を研削砥石によって研削する研削工程と、該ウェーハの上面に該遊離砥粒および該研磨液を供給し、該ウェーハの上面に該研磨パッドを押し付け、該ウェーハの上面の酸化膜を除去する第１研磨工程と、該ウェーハの上面に遊離砥粒を含まない該研磨液を供給し、該ウェーハの上面に該研磨パッドを押し付け、該ウェーハの上面を研磨する第２研磨工程と、を含む。 The wafer processing method (the present processing method) according to the present invention is to grind a wafer to a predetermined thickness with a grinding wheel, and then use a polishing pad that does not contain free abrasive grains, a polishing liquid, and fixed abrasive grains to grind the wafer. A method for processing a wafer that polishes a surface, that is, a holding step of holding the wafer by a chuck table, a grinding step of grinding the upper surface of the wafer with a grinding wheel, and the free abrasive grains and the polishing on the upper surface of the wafer. A first polishing step of supplying a liquid, pressing the polishing pad against the upper surface of the wafer to remove the oxide film on the upper surface of the wafer, and supplying the polishing liquid containing no free abrasive grains to the upper surface of the wafer. A second polishing step of pressing the polishing pad against the upper surface of the wafer to polish the upper surface of the wafer is included.
また、本加工方法における該第１研磨工程では、該研磨液に所定量の該遊離砥粒を投入してもよい。 Further, in the first polishing step in this processing method, a predetermined amount of the free abrasive grains may be added to the polishing liquid.
本加工方法では、第１研磨工程において、遊離砥粒を含む研磨液を用いて、ウェーハの上面に形成された酸化膜を除去している。さらに、第２研磨工程において、遊離砥粒を含まない研磨液を用いている。第２研磨工程では、ウェーハの上面から酸化膜が除去されているため、ウェーハの材料（シリコンなど）と研磨液との反応により、遊離砥粒を用いなくても、ウェーハの上面を研磨することが可能である。 In this processing method, in the first polishing step, an oxide film formed on the upper surface of the wafer is removed by using a polishing liquid containing free abrasive grains. Further, in the second polishing step, a polishing liquid containing no free abrasive grains is used. In the second polishing step, since the oxide film is removed from the upper surface of the wafer, the upper surface of the wafer is polished by the reaction between the wafer material (silicon, etc.) and the polishing liquid without using free abrasive grains. Is possible.
これにより、第１研磨工程においてウェーハの上面に供給された遊離砥粒は、第２研磨工程において用いられる遊離砥粒を含まない研磨液によって、ウェーハの上面から流される。したがって、ウェーハにおける下面とチャックテーブルとの隙間に遊離砥粒が進入すること、および、ウェーハの下面およびチャックテーブルに遊離砥粒が付着することを、抑制することができる。 As a result, the free abrasive grains supplied to the upper surface of the wafer in the first polishing step are flown from the upper surface of the wafer by the polishing liquid containing no free abrasive grains used in the second polishing step. Therefore, it is possible to prevent the free abrasive grains from entering the gap between the lower surface of the wafer and the chuck table and to prevent the free abrasive grains from adhering to the lower surface of the wafer and the chuck table.
また、第１研磨工程では、研磨液に投入される遊離砥粒の量は、予め定められた所定の量であってもよい。これにより、第１研磨工程において、遊離砥粒の量が少なすぎて、ウェーハの上面に酸化膜が残存してしまうこと、あるいは、遊離砥粒の量が多すぎて、第２研磨工程後において遊離砥粒が残存してしまうこと、を抑制することができる。 Further, in the first polishing step, the amount of free abrasive grains charged into the polishing liquid may be a predetermined amount determined in advance. As a result, in the first polishing step, the amount of free abrasive grains is too small and an oxide film remains on the upper surface of the wafer, or the amount of free abrasive grains is too large and after the second polishing step. It is possible to prevent the free abrasive grains from remaining.
図１に示す加工装置１は、粗研削手段３０、仕上げ研削手段３１、および研磨手段４を備え、いずれかのチャックテーブル５上に保持されたウェーハＷを、粗研削手段３０および仕上げ研削手段３１により研削する。さらに、加工装置１は、ウェーハＷの被研削面を、研磨手段４により、遊離砥粒と研磨液と固定砥粒を含まない研磨パッドとで研磨する。
The processing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a rough grinding means 30, a finish grinding means 31, and a
図１に示すウェーハＷは、たとえば、円形の半導体ウェーハである。ウェーハＷの表面Ｗａには、図示しないデバイスが形成されている。ウェーハＷの表面Ｗａは、図１においては下方を向いており、保護テープＴが貼着されることによって保護されている。ウェーハＷの裏面Ｗｂは、研削処理および研磨処理が施される被加工面となる。 The wafer W shown in FIG. 1 is, for example, a circular semiconductor wafer. A device (not shown) is formed on the surface Wa of the wafer W. The surface Wa of the wafer W faces downward in FIG. 1 and is protected by attaching the protective tape T. The back surface Wb of the wafer W is a surface to be processed that is subjected to grinding and polishing treatments.
加工装置１は、第１の装置ベース１０と、第１の装置ベース１０の後方（＋Ｙ方向側）に配置された第２の装置ベース１１とを有している。第１の装置ベース１０上は、ウェーハＷの搬出入等が行われる領域である搬出入領域Ａとなっている。第２の装置ベース１１上は、加工領域Ｂとなっている。この加工領域Ｂでは、粗研削手段３０、仕上げ研削手段３１または研磨手段４によって、チャックテーブル５に保持されたウェーハＷが加工される。
The processing apparatus 1 has a
第１の装置ベース１０の正面側（−Ｙ方向側）には、第１のカセットステージ１５０および第２のカセットステージ１５１が設けられている。第１のカセットステージ１５０には、加工前のウェーハＷが収容される第１のカセット１５０ａが載置されている。第２のカセットステージ１５１には、加工後のウェーハＷが収容される第２のカセット１５１ａが載置されている。
第１のカセット１５０ａおよび第２のカセット１５１ａは、内部に複数の棚を備えており、各棚に一枚ずつウェーハＷが収容されている。
A
The
第１のカセット１５０ａおよび第２のカセット１５１ａの開口（図示せず）は、＋Ｙ方向側を向いている。これらの開口の＋Ｙ方向側には、ロボット１５５が配設されている。ロボット１５５は、ウェーハＷを保持する保持面を備えている。ロボット１５５は、加工後のウェーハＷを第２のカセット１５１ａに搬入する。また、ロボット１５５は、第１のカセット１５０ａから加工前のウェーハＷを取り出して、仮置き装置１５２の仮置きテーブル１５２ａに載置する。
The openings (not shown) of the
仮置き装置１５２は、仮置きされたウェーハＷの位置を調整するものであり、ロボット１５５に隣接する位置に設けられている。仮置き装置１５２は、仮置きテーブル１５２ａの近傍に、ウェーハＷの外周を撮像するカメラ１５３を有している。さらに、仮置き装置１５２は、図示しない算出部を備えている。算出部は、ウェーハＷの外周の撮像画像から、ウェーハＷの中心位置を算出する。さらに、算出部は、ウェーハＷの中心位置からチャックテーブル５の中心位置までの、距離および方向を算出する。仮置き装置１５２は、算出結果に基づいて、ウェーハＷの位置がウェーハＷをチャックテーブル５に搬送しやすい位置となるように、ウェーハＷを載せた仮置きテーブル１５２ａを回転させる。
The
仮置き装置１５２に隣接する位置には、搬入機構（ローディングアーム）１５４ａが設けられている。搬入機構１５４ａは、ウェーハＷの裏面Ｗｂを吸引保持する吸引面を有する吸引パッドを備えている。搬入機構１５４ａは、仮置きテーブル１５２ａに仮置きされたウェーハＷを吸引パッドによって吸引保持して、加工領域Ｂ内における仮置き装置１５２の近傍に位置しているチャックテーブル５へ搬送し、そのテーブル面５０に載置する。
A loading mechanism (loading arm) 154a is provided at a position adjacent to the
チャックテーブル５は、ウェーハＷを吸着するテーブル面５０を備えている。テーブル面５０は、図示しない吸引源に連通されて、保護テープＴを介して、ウェーハＷを吸引保持することが可能である。チャックテーブル５は、テーブル面５０にウェーハＷを保持した状態で、テーブル面５０の中心を通りＺ軸方向に延在する中心軸を中心として、回転可能である。
The chuck table 5 includes a
本実施形態では、第２の装置ベース１１上に配設されたターンテーブル６の上面に、４つのチャックテーブル５が、周方向に等間隔を空けて配設されている。ターンテーブル６の中心には、ターンテーブル６を自転させるための図示しない回転軸が配設されている。ターンテーブル６は、この回転軸によって、Ｚ軸方向に延びる軸心を中心に自転することができる。ターンテーブル６が自転することで、４つのチャックテーブル５が公転される。これにより、チャックテーブル５を、仮置き装置１５２の近傍、粗研削手段３０の下方、仕上げ研削手段３１の下方、および研磨手段４の下方に、順次、位置付けることができる。
In the present embodiment, four chuck tables 5 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the upper surface of the
第２の装置ベース１１上の後方（＋Ｙ方向側）には、第１のコラム１２が立設されている。第１のコラム１２の前面には、ウェーハＷを粗研削する粗研削手段３０、および、粗研削送り手段２０が配設されている。
A
粗研削送り手段２０は、Ｚ軸方向に平行な一対のガイドレール２０１、このガイドレール２０１上をスライドする昇降テーブル２０３、ガイドレール２０１と平行なボールネジ２００、ボールネジ２００を回転駆動するモータ２０２、および、昇降テーブル２０３の前面（表面）に取り付けられたホルダ２０４を備えている。ホルダ２０４は、粗研削手段３０を保持している。
The coarse grinding feed means 20 includes a pair of
昇降テーブル２０３は、ガイドレール２０１にスライド可能に設置されている。図示しないナット部が、昇降テーブル２０３の後面側（裏面側）に固定されている。このナット部には、ボールネジ２００が螺合されている。モータ２０２は、ボールネジ２００の一端部に連結されている。
The elevating table 203 is slidably installed on the
粗研削送り手段２０では、モータ２０２がボールネジ２００を回転させることにより、昇降テーブル２０３が、ガイドレール２０１に沿って、Ｚ軸方向に移動する。これにより、昇降テーブル２０３に取り付けられたホルダ２０４、および、ホルダ２０４に保持された粗研削手段３０も、昇降テーブル２０３とともにＺ軸方向に移動する。
In the rough grinding feed means 20, the lifting table 203 moves in the Z-axis direction along the
粗研削手段３０は、ホルダ２０４に固定されたスピンドルハウジング３０１、スピンドルハウジング３０１に回転可能に保持されたスピンドル３００、スピンドル３００を回転駆動するモータ３０２、スピンドル３００の下端に取り付けられたホイールマウント３０３、および、ホイールマウント３０３の下面に着脱可能に接続された研削ホイール３０４を備えている。
The rough grinding means 30 includes a
スピンドルハウジング３０１は、Ｚ軸方向に延びるようにホルダ２０４に保持されている。スピンドル３００は、チャックテーブル５のテーブル面５０と直交するようにＺ軸方向に延び、スピンドルハウジング３０１に回転可能に支持されている。
The
モータ３０２は、スピンドル３００の上端側に連結されている。このモータ３０２により、スピンドル３００は、Ｚ軸方向に延びる回転軸を中心として回転する。
ホイールマウント３０３は、円板状に形成されており、スピンドル３００の下端（先端）に固定されている。ホイールマウント３０３は、研削ホイール３０４を支持している。
The
The
研削ホイール３０４は、ホイールマウント３０３と略同径を有するように形成されている。研削ホイール３０４は、ステンレス等の金属材料から形成された円環状のホイール基台（環状基台）３０４ａを含む。ホイール基台３０４ａの下面には、全周にわたって、略直方体形状の複数の粗研削砥石３０４ｂが、環状に配置および固定されている。粗研削砥石３０４ｂは、チャックテーブル５に保持されたウェーハＷの裏面Ｗｂを研削する。粗研削砥石３０４ｂは、比較的大きな砥粒を含む砥石である。
The
スピンドル３００の内部には、Ｚ軸方向に延びる研削水流路が形成されており、この研削水流路に図示しない研削水供給手段が連通している（ともに図示せず）。研削水供給手段からスピンドル３００に対して供給される研削水は、研削水流路の下端の開口から粗研削砥石３０４ｂに向かって下方に噴出し、粗研削砥石３０４ｂとウェーハＷとの接触部位に到達する。
A grinding water flow path extending in the Z-axis direction is formed inside the
また、第２の装置ベース１１上の後方には、第２のコラム１３が、Ｘ軸方向に沿って第１のコラム１２に隣接するように立設されている。第２のコラム１３の前面には、ウェーハＷを仕上げ研削する仕上げ研削手段３１、および、仕上げ研削送り手段２１が配設されている。
Further, behind the
仕上げ研削送り手段２１は、粗研削送り手段２０と同様の構成を有しており、仕上げ研削手段３１をＺ軸方向に研削送りすることができる。仕上げ研削手段３１は、粗研削砥石３０４ｂに代えて、仕上げ研削砥石３１４ｂを備えていることを除いて、粗研削手段３０と同様の構成を有している。仕上げ研削砥石３１４ｂは、比較的小さな砥粒を含む砥石である。
The finish grinding feed means 21 has the same configuration as the rough grinding feed means 20, and can grind the finish grinding means 31 in the Z-axis direction. The finish grinding means 31 has the same configuration as the rough grinding means 30 except that the finishing
第２の装置ベース１１上の片側（−Ｘ方向側）には、第３のコラム１４が立設されている。第３のコラム１４の前面には、ウェーハＷの被研削面を研磨する研磨手段４、研磨送り手段２５、および、Ｙ軸方向移動手段２４が配設されている。
A
Ｙ軸方向移動手段２４は、Ｙ軸方向に平行な一対のガイドレール２４１、このガイドレール２４１上をスライドする可動板２４３、ガイドレール２４１と平行なボールネジ２４０、および、ボールネジ２４０を回転駆動するモータ２４２を備えている。
The Y-axis direction moving means 24 includes a pair of
可動板２４３は、研磨送り手段２５および研磨手段４を有しており、ガイドレール２４１にスライド可能に設置されている。図示しないナット部が、可動板２４３の後面側（裏面側）に固定されている。このナット部には、ボールネジ２４０が螺合されている。モータ２４２は、ボールネジ２４０の一端部に連結されている。
The
Ｙ軸方向移動手段２４では、モータ２４２がボールネジ２４０を回動させることにより、可動板２４３が、ガイドレール２４１に沿って、Ｙ軸方向に移動する。これにより、可動板２４３上に配設された研磨送り手段２５および研磨手段４も、可動板２４３とともにＹ軸方向に移動する。
In the Y-axis direction moving means 24, the
研磨送り手段２５は、Ｚ軸方向に平行な一対のガイドレール２５１、このガイドレール２５１上をスライドする昇降テーブル２５３、ガイドレール２５１と平行なボールネジ２５０、ボールネジ２５０を回転駆動するモータ２５２、および、昇降テーブル２５３の前面（表面）に取り付けられたホルダ２５４を備えている。ホルダ２５４は、研磨手段４を保持している。
The polishing feed means 25 includes a pair of
昇降テーブル２５３は、ガイドレール２５１にスライド可能に設置されている。図示しないナット部が、昇降テーブル２５３の後面側（裏面側）に固定されている。このナット部には、ボールネジ２５０が螺合されている。モータ２５２は、ボールネジ２５０の一端部に連結されている。
The elevating table 253 is slidably installed on the
研磨送り手段２５では、モータ２５２がボールネジ２５０を回転させることにより、昇降テーブル２５３が、ガイドレール２５１に沿って、Ｚ軸方向に移動する。これにより、昇降テーブル２５３に取り付けられたホルダ２５４、および、ホルダ２５４に保持された研磨手段４も、昇降テーブル２５３とともにＺ軸方向に移動する。
In the polishing feeding means 25, the
研磨手段４は、ホルダ２５４に固定されたスピンドルハウジング４１、スピンドルハウジング４１に回転可能に保持されたスピンドル４０、スピンドル４０を回転駆動するモータ４２、スピンドル４０の下端に取り付けられたマウント４３、および、マウント４３の下面に着脱可能に接続されたに研磨パッド４４を備えている。
The polishing means 4 includes a
スピンドルハウジング４１は、Ｚ軸方向に延びるようにホルダ２５４に保持されている。スピンドル４０は、チャックテーブル５のテーブル面５０と直交するようにＺ軸方向に延び、スピンドルハウジング４１に回転可能に支持されている。
The
モータ４２は、スピンドル４０の上端側に連結されている。このモータ４２により、スピンドル４０は、Ｚ軸方向に延びる回転軸を中心として回転する。スピンドル４０の内部には、軸方向に延びる研磨液流路が形成されている。
マウント４３は、円板状に形成されており、スピンドル４０の下端（先端）に固定されている。マウント４３は、研磨パッド４４を支持する。
The
The
マウント４３および研磨パッド４４は、中央部分に、研磨液（遊離砥粒を含む研磨液、あるいは、遊離砥粒を含まない研磨液）を通すための貫通孔を有している。この貫通孔は、上述したスピンドル４０の研磨液流路に連通されている。
研磨パッド４４の直径は、マウント４３の直径と同程度であり、また、チャックテーブル５の直径よりも大きい。
The
The diameter of the
研磨後のウェーハＷは、搬出機構（ローディングアーム）１５４ｂによって搬出される。搬出機構１５４ｂは、ウェーハＷの裏面Ｗｂを吸引保持する吸引面を有する吸引パッドを備えている。搬出機構１５４ｂは、チャックテーブル５に載置されている研磨処理後のウェーハＷの裏面Ｗｂを、吸引パッドによって吸引保持する。その後、搬出機構１５４ｂは、ウェーハＷをチャックテーブル５から搬出して、枚葉式のスピンナ洗浄ユニット１５６のスピンナテーブル１５７に搬送する。
The polished wafer W is carried out by a carrying-out mechanism (loading arm) 154b. The carry-out
スピンナ洗浄ユニット１５６は、ウェーハＷを保持するスピンナテーブル１５７、および、スピンナテーブル１５７に向けて洗浄水および乾燥エアを噴射するノズル１５８を備えている。
The
スピンナ洗浄ユニット１５６では、ウェーハＷを保持したスピンナテーブル１５７が、第１の装置ベース１０内に降下される。そして、第１の装置ベース１０内で、ウェーハＷの裏面Ｗｂに向けて洗浄水が噴射されて、裏面Ｗｂがスピンナ洗浄される。その後、ウェーハＷに乾燥エアが吹き付けられて、ウェーハＷが乾燥される。
In the
スピンナ洗浄ユニット１５６によって洗浄されたウェーハＷは、ロボット１５５により、第２のカセット１５１ａに搬入される。
The wafer W cleaned by the
次に、加工装置１によるウェーハの加工方法について、より詳細に説明する。
（１）保持工程
まず、ウェーハＷが、搬入機構１５４ａによって、図２に示すように、チャックテーブル５のテーブル面５０に載置される。その後、テーブル面５０が、図示しない吸引源に連通されて、保護テープＴを介して、ウェーハＷを吸引保持する。このようにして、ウェーハＷが、チャックテーブル５によって保持される。
Next, the method of processing the wafer by the processing apparatus 1 will be described in more detail.
(1) Holding Step First, the wafer W is placed on the
（２）研削工程
（２−１）粗研削工程
保持工程の後、図１に示したターンテーブル６が自転することで、ウェーハＷを保持しているチャックテーブル５が、粗研削手段３０の下方に配置される。
続いて、粗研削手段３０のモータ３０２が、スピンドル３００を回転駆動する。これにより、スピンドル３００の下端に取り付けられたホイールマウント３０３および研削ホイール３０４が回転される。この状態で、粗研削送り手段２０によって、粗研削手段３０が、Ｚ軸方向に沿って研削送りされる。さらに、チャックテーブル５が、図示しない駆動源によって回転される。
(2) Grinding Step (2-1) Rough Grinding Step After the holding step, the
Subsequently, the
これにより、図３に示すように、矢印Ａ１方向に回転する研削ホイール３０４の粗研削砥石３０４ｂが、矢印Ａ２方向に回転するチャックテーブル５に保持されているウェーハＷの裏面（上面）Ｗｂに接触し、この裏面Ｗｂを粗研削する。
As a result, as shown in FIG. 3, the
（２−２）仕上げ研削工程
粗研削後、図１に示したターンテーブル６が自転することで、ウェーハＷを保持しているチャックテーブル５が、仕上げ研削手段３１の下方に配置される。そして、粗研削工程と同様に、研削ホイール３０４が回転されるとともに、仕上げ研削送り手段２１によって、仕上げ研削手段３１が、Ｚ軸方向に沿って研削送りされる。さらに、チャックテーブル５が、図示しない駆動源によって回転される。
(2-2) Finish Grinding Step After the rough grinding, the
これにより、図３に示すように、矢印Ａ１方向に回転する研削ホイール３０４の仕上げ研削砥石３１４ｂが、矢印Ａ２方向に回転するチャックテーブル５に保持されているウェーハＷの裏面Ｗｂに接触し、この裏面Ｗｂを仕上げ研削する。
As a result, as shown in FIG. 3, the
（３）第１研磨工程
仕上げ研削後、図１に示したターンテーブル６が自転することで、ウェーハＷを保持しているチャックテーブル５が、研磨手段４の下方に配置される。
続いて、研磨手段４のモータ４２が、スピンドル４０を回転駆動する。これにより、スピンドル４０の下端に取り付けられたマウント４３および研磨パッド４４が回転される。この状態で、研磨送り手段２５によって、研磨手段４が、Ｚ軸方向に沿って研磨送りされる。さらに、チャックテーブル５が、図示しない駆動源によって回転される。
(3) First Polishing Step After the finish grinding, the
Subsequently, the
これにより、図４に示すように、矢印Ａ１方向に回転する研磨パッド４４が、矢印Ａ２方向に回転するチャックテーブル５に保持されているウェーハＷの裏面Ｗｂに接触する。
なお、図４に示すように、研磨パッド４４は、図示しないボルト等によってマウント４３に取り付けられている円板４５と、円板４５の下面に接着される研磨部材４６とを備えている。この研磨部材４６が、ウェーハＷの裏面Ｗｂに接触する。研磨部材４６は、たとえば不織布を含み、固定砥粒を含まない。
As a result, as shown in FIG. 4, the
As shown in FIG. 4, the
また、研磨手段４では、図４に示すように、スピンドル４０が、その内部に延びる研磨液流路ＳＬを有している。また、マウント４３および研磨パッド４４が、それぞれ、中央部を貫通する貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨを有している。そして、これら研磨液流路ＳＬ、貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨは、Ｚ軸方向に沿って連通されている。
Further, in the polishing means 4, as shown in FIG. 4, the
また、研磨液流路ＳＬは、遊離砥粒バルブ１００を介して、遊離砥粒供給源１０１に接続されている。さらに、研磨液流路ＳＬは、研磨液バルブ１０２を介して、研磨液供給源１０３に接続されている。
なお、このようにスピンドル４０の内部に延びる研磨液流路ＳＬを備えないで、研磨パッドの研磨面に向かって研磨液および遊離砥粒を噴射するノズルを備えてもよい。
Further, the polishing liquid flow path SL is connected to the free abrasive
It should be noted that the polishing liquid flow path SL extending inside the
そして、第１研磨工程では、研磨部材４６がウェーハＷの裏面Ｗｂに接触する際に、遊離砥粒バルブ１００および研磨液バルブ１０２が開放される。このため、第１研磨工程では、遊離砥粒供給源１０１からの遊離砥粒が、研磨液供給源１０３からの研磨液に投入される。そして、遊離砥粒を含む研磨液が、研磨液流路ＳＬ、貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨを介して、ウェーハＷの裏面Ｗｂに供給され、研磨パッド４４の研磨部材４６とウェーハＷの裏面Ｗｂとの接触部位に到達する。
Then, in the first polishing step, when the polishing
この状態で、回転するウェーハＷの裏面Ｗｂに、回転する研磨パッド４４の研磨部材４６が押し付けられる。これにより、ウェーハＷの裏面Ｗｂが、研磨部材４６によって研磨される。
なお、研削工程を経たウェーハＷの裏面Ｗｂには、第１研磨工程の開始までに、２ｎｍ〜３ｎｍの厚みを有する酸化膜が形成される。第１研磨工程では、遊離砥粒を含む研磨液を用いることにより、裏面Ｗｂの酸化膜を除去することができる。
In this state, the polishing
An oxide film having a thickness of 2 nm to 3 nm is formed on the back surface Wb of the wafer W that has undergone the grinding step by the start of the first polishing step. In the first polishing step, the oxide film on the back surface Wb can be removed by using a polishing liquid containing free abrasive grains.
なお、遊離砥粒を含む研磨液を用いる第１研磨工程の処理時間（第１研磨工程における研磨加工時間）は、たとえば１０秒である。また、ウェーハＷの裏面Ｗｂ研磨液に投入される遊離砥粒の量は、予め定められた所定量である。たとえば、研磨液における遊離砥粒の含有量は、０．１−１％程度であってもよい。また、供給する研磨液は、０．２５Ｌ／ｍｉｎで供給している。 The processing time of the first polishing step (polishing processing time in the first polishing step) using the polishing liquid containing the free abrasive grains is, for example, 10 seconds. Further, the amount of free abrasive grains charged into the back surface Wb polishing liquid of the wafer W is a predetermined amount determined in advance. For example, the content of free abrasive grains in the polishing liquid may be about 0.1-1%. Further, the polishing liquid to be supplied is supplied at 0.25 L / min.
また、第１研磨工程における、ウェーハＷの裏面Ｗｂに対する研磨パッド４４（研磨部材４６）の押し付け圧力は、たとえば２５ｋｐａである。
さらに、スピンドル４０の回転数、すなわち、研磨部材４６の回転数は、たとえば５００ｒｐｍであり、チャックテーブル５の回転数は、たとえば５０５ｒｐｍである。このように、チャックテーブル５の回転数を研磨部材４６の回転数より僅かに早くすると、研磨液および遊離砥粒を研磨パッド全面に拡散させる事ができる。
Further, in the first polishing step, the pressing pressure of the polishing pad 44 (polishing member 46) against the back surface Wb of the wafer W is, for example, 25 kpa.
Further, the rotation speed of the
（４）第２研磨工程
第２研磨工程は、第１研磨工程に引き続いて実施される。この第２研磨工程では、図５に示すように、回転する研磨部材４６が、回転するウェーハＷの裏面Ｗｂに接触した状態で、遊離砥粒バルブ１００が閉じられる。これにより、遊離砥粒を含まない研磨液が、研磨液流路ＳＬ、貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨを介して、ウェーハＷの裏面Ｗｂに供給される。
(4) Second polishing step The second polishing step is carried out following the first polishing step. In this second polishing step, as shown in FIG. 5, the free
すなわち、第２研磨工程は、遊離砥粒を含まない研磨液を用いる研磨工程である。このような研磨液がウェーハＷの裏面Ｗｂに供給されている状態で、回転する研磨パッド４４の研磨部材４６が、回転するウェーハＷの裏面Ｗｂに押しつけられて、この裏面Ｗｂを研磨する。
That is, the second polishing step is a polishing step using a polishing liquid containing no free abrasive grains. In a state where such a polishing liquid is supplied to the back surface Wb of the wafer W, the polishing
なお、遊離砥粒を含まない研磨液を用いる第２研磨工程の処理時間（第２研磨工程における研磨加工時間）は、たとえば２分である。また、供給する研磨液は、０．２５Ｌ／ｍｉｎで供給している。
また、ウェーハＷの裏面Ｗｂに対する研磨パッド４４（研磨部材４６）の押し付け圧力は、たとえば２５ｋｐａである。
さらに、スピンドル４０の回転数、すなわち、研磨部材４６の回転数は、たとえば５００ｒｐｍであり、チャックテーブル５の回転数は、たとえば５０５ｒｐｍである。このように、チャックテーブル５の回転数を研磨部材４６の回転数より僅かに早くすると、研磨液および遊離砥粒を研磨パッド全面に拡散させる事ができる。
The processing time of the second polishing step (polishing time in the second polishing step) using the polishing liquid containing no free abrasive grains is, for example, 2 minutes. Further, the polishing liquid to be supplied is supplied at 0.25 L / min.
Further, the pressing pressure of the polishing pad 44 (polishing member 46) against the back surface Wb of the wafer W is, for example, 25 kpa.
Further, the rotation speed of the
以上のように、本実施形態では、第１研磨工程において、遊離砥粒を含む研磨液を用いて、ウェーハＷの裏面Ｗｂに形成された酸化膜を除去している。さらに、第２研磨工程において、遊離砥粒を含まない研磨液を用いている。第２研磨工程では、ウェーハＷの裏面Ｗｂから酸化膜が除去されているため、ウェーハＷの材料（シリコンなど）と研磨液との反応により、遊離砥粒を用いなくても、ウェーハＷの裏面Ｗｂを研磨することが可能である。 As described above, in the present embodiment, in the first polishing step, the oxide film formed on the back surface Wb of the wafer W is removed by using a polishing liquid containing free abrasive grains. Further, in the second polishing step, a polishing liquid containing no free abrasive grains is used. In the second polishing step, since the oxide film is removed from the back surface Wb of the wafer W, the back surface of the wafer W does not need to use free abrasive grains due to the reaction between the material of the wafer W (silicon or the like) and the polishing liquid. It is possible to polish Wb.
これにより、第１研磨工程においてウェーハＷの裏面Ｗｂに供給された遊離砥粒は、第２研磨工程において用いられる遊離砥粒を含まない研磨液によって、ウェーハＷの裏面Ｗｂから流される。したがって、ウェーハＷの下面である表面Ｗａとチャックテーブル５のテーブル面５０との隙間に遊離砥粒が進入すること、および、ウェーハＷの表面Ｗａおよびチャックテーブル５に遊離砥粒が付着することを、抑制することができる。
As a result, the free abrasive grains supplied to the back surface Wb of the wafer W in the first polishing step are flown from the back surface Wb of the wafer W by the polishing liquid containing no free abrasive grains used in the second polishing step. Therefore, the free abrasive grains enter the gap between the surface Wa which is the lower surface of the wafer W and the
また、第１研磨工程では、研磨液に投入される遊離砥粒の量は、予め定められた所定の量である。これにより、第１研磨工程において、遊離砥粒の量が少なすぎて、ウェーハＷの裏面Ｗｂに酸化膜が残存してしまうこと、あるいは、遊離砥粒の量が多すぎて、第２研磨工程後において遊離砥粒が残存してしまうこと、を抑制することができる。 Further, in the first polishing step, the amount of free abrasive grains charged into the polishing liquid is a predetermined amount determined in advance. As a result, in the first polishing step, the amount of free abrasive grains is too small and an oxide film remains on the back surface Wb of the wafer W, or the amount of free abrasive grains is too large and the second polishing step. It is possible to prevent the free abrasive grains from remaining afterwards.
なお、研磨液としては、たとえば、特許文献２に記載されている研磨液を用いることができる。
また、第１研磨工程において遊離砥粒バルブ１００を開放する時間、すなわち、研磨液に遊離砥粒を投入する時間は、第１研磨工程の全期間でもよいし、その一部でもよい。すなわち、第１研磨工程では、比較的に長い時間にわたって、遊離砥粒を、少量ずつ、研磨液に投入してもよい。あるいは、比較的に短時間（たとえば、第１研磨工程の開始直後）に、多くの量の遊離砥粒を投入してもよい。いずれの場合においても、研磨液に投入される遊離砥粒の量は、略同量であってよい。
As the polishing liquid, for example, the polishing liquid described in Patent Document 2 can be used.
Further, the time for opening the free
また、本実施形態では、研磨液を、研磨液流路ＳＬ、貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨを介して、ウェーハＷの裏面Ｗｂに供給している。これに代えて、研磨液を、チャックテーブル５の側方から、研磨パッド４４の研磨部材４６に向けて、上向きに噴射してもよい。この場合、第１工程では、遊離砥粒は、研磨液に混ぜられて同様に上向きに噴射されてもよいし、研磨液とは別に、研磨液流路ＳＬ、貫通孔ＭＨおよび貫通孔ＰＨを介して、ウェーハＷの裏面Ｗｂに供給されてもよい。
Further, in the present embodiment, the polishing liquid is supplied to the back surface Wb of the wafer W via the polishing liquid flow path SL, the through hole MH, and the through hole PH. Instead of this, the polishing liquid may be sprayed upward from the side of the chuck table 5 toward the polishing
１：加工装置、１０：第１の装置ベース、１１：第２の装置ベース、
１２：第１のコラム、１３：第２のコラム、１４：第３のコラム、
５：チャックテーブル、５０：テーブル面、６：ターンテーブル、
２０：粗研削送り手段、３０：粗研削手段、３０４ｂ：粗研削砥石、
２１：仕上げ研削送り手段、３１：仕上げ研削手段、３１４ｂ：仕上げ研削砥石、
２５：研磨送り手段、４：研磨手段、
４０：スピンドル、４４：研磨パッド、４６：研磨部材、
ＭＨ：貫通孔、ＰＨ：貫通孔、ＳＬ：研磨液流路、
１００：遊離砥粒バルブ、１０１：遊離砥粒供給源、
１０２：研磨液バルブ、１０３：研磨液供給源、
Ｗ：ウェーハ、Ｗａ：表面、Ｗｂ：裏面、Ｔ：保護テープ
1: Processing equipment, 10: First equipment base, 11: Second equipment base,
12: 1st column, 13: 2nd column, 14: 3rd column,
5: Chuck table, 50: Table surface, 6: Turntable,
20: Rough grinding feed means, 30: Rough grinding means, 304b: Rough grinding wheel,
21: Finish grinding feed means, 31: Finish grinding means, 314b: Finish grinding wheel,
25: Polishing feed means, 4: Polishing means,
40: Spindle, 44: Polishing pad, 46: Polishing member,
MH: through hole, PH: through hole, SL: polishing liquid flow path,
100: Free abrasive bulb, 101: Free abrasive source,
102: Abrasive liquid valve, 103: Abrasive liquid supply source,
W: Wafer, Wa: Front side, Wb: Back side, T: Protective tape
Claims (2)
ウェーハをチャックテーブルによって保持する保持工程と、
該ウェーハの上面を研削砥石によって研削する研削工程と、
該ウェーハの上面に該遊離砥粒および該研磨液を供給し、該ウェーハの上面に該研磨パッドを押し付け、該ウェーハの上面の酸化膜を除去する第１研磨工程と、
該ウェーハの上面に遊離砥粒を含まない該研磨液を供給し、該ウェーハの上面に該研磨パッドを押し付け、該ウェーハの上面を研磨する第２研磨工程と、
を含むウェーハの加工方法。 A wafer processing method in which a wafer is ground to a predetermined thickness with a grinding wheel, and then the surface to be ground of the wafer is polished with a free abrasive grain, a polishing liquid, and a polishing pad containing no fixed abrasive grain.
The holding process of holding the wafer by the chuck table and
A grinding process in which the upper surface of the wafer is ground with a grinding wheel, and
A first polishing step of supplying the free abrasive grains and the polishing liquid to the upper surface of the wafer, pressing the polishing pad against the upper surface of the wafer, and removing the oxide film on the upper surface of the wafer.
A second polishing step of supplying the polishing liquid containing no free abrasive grains to the upper surface of the wafer, pressing the polishing pad against the upper surface of the wafer, and polishing the upper surface of the wafer.
Wafer processing method including.
請求項１記載のウェーハの加工方法。 In the first polishing step, a predetermined amount of the free abrasive grains is added to the polishing liquid.
The wafer processing method according to claim 1.
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