JP5864823B2 - Semiconductor wafer holding jig, semiconductor wafer polishing apparatus, and workpiece holding jig - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハ保持用冶具、半導体ウエハ研磨装置、及びワーク保持用冶具に関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer holding jig, a semiconductor wafer polishing apparatus, and a workpiece holding jig.
半導体デバイスを製造する際に、半導体ウエハのポリッシング工程が実行される。ポリッシング工程では、CMP(chemical mechanical polishing)によって半導体ウエハの一方の面又は両面が鏡面状に研磨される。CMPは、研磨液に含まれる化学成分の作用によって、砥粒による機械的研磨効果を増大させ、平滑な研磨面を効率良く形成する技術である。 When manufacturing a semiconductor device, a polishing process for a semiconductor wafer is performed. In the polishing process, one surface or both surfaces of the semiconductor wafer are polished in a mirror shape by CMP (chemical mechanical polishing). CMP is a technique for efficiently forming a smooth polished surface by increasing the mechanical polishing effect of abrasive grains by the action of chemical components contained in a polishing liquid.
CMPでは、治具に保持された半導体ウエハの一方の面又は両面に研磨布を押し当て、研磨布に研磨液を注ぎながら、半導体ウエハと研磨布とを相対運動させて半導体ウエハを研磨する。半導体ウエハを保持する手段としては、ワックスやテンプレートが用いられるが、近年、生産効率向上や環境汚染抑制等の観点から、テンプレートを用いるワックスレス保持法の使用が増加している。ワックスレス保持法では、次のようにして半導体ウエハを保持する。 In CMP, a semiconductor wafer is polished by pressing a polishing cloth against one or both surfaces of a semiconductor wafer held by a jig and moving the semiconductor wafer and the polishing cloth relative to each other while pouring a polishing liquid onto the polishing cloth. Wax and templates are used as means for holding the semiconductor wafer, but in recent years, the use of a waxless holding method using a template is increasing from the viewpoint of improving production efficiency and suppressing environmental pollution. In the waxless holding method, the semiconductor wafer is held as follows.
まず、合成樹脂等により形成された支持プレートの一方の面にバックパッドを介してテンプレートを貼着する。バックパッドは吸水性を有する弾性体層を含んでおり、この弾性体層に水を含浸させる。テンプレートは半導体ウエハよりも若干薄く形成されており、1つ又は複数の貫通孔を有する。この貫通孔に半導体ウエハを収容し、半導体ウエハをバックパッドに圧接してバックパッドに含まれている水を搾り出す。その際に発生する水の負圧と表面張力とにより半導体ウエハがバックパッドに吸着される。 First, a template is attached to one surface of a support plate made of synthetic resin or the like via a back pad. The back pad includes an elastic layer having water absorption, and this elastic layer is impregnated with water. The template is formed slightly thinner than the semiconductor wafer and has one or more through holes. A semiconductor wafer is accommodated in the through hole, and the semiconductor wafer is pressed against the back pad to squeeze out water contained in the back pad. The semiconductor wafer is adsorbed to the back pad by the negative pressure and surface tension of water generated at that time.
次に、テンプレートの貫通孔から突出した半導体ウエハの一方の面を定盤に固着された研磨布に押し当てる。そして、研磨布に研磨液を供給しながら定盤を回転させ、研磨液に含まれる化学的成分と砥粒との複合作用により半導体ウエハの一方の面を鏡面状に研磨する。なお、半導体ウエハの両面を同時に研磨する場合もある。 Next, one surface of the semiconductor wafer protruding from the through hole of the template is pressed against a polishing cloth fixed to the surface plate. Then, the surface plate is rotated while supplying the polishing liquid to the polishing cloth, and one surface of the semiconductor wafer is polished into a mirror surface by the combined action of the chemical component contained in the polishing liquid and the abrasive grains. In some cases, both surfaces of the semiconductor wafer are polished simultaneously.
近年、半導体デバイスの軽量化とコストダウンとを図るため、半導体ウエハの薄型化と大径化とが益々求められるようになってきている。半導体ウエハを薄くすると、それに伴ってテンプレートも薄くする必要がある。また、半導体ウエハが大径化するほど、テンプレートの貫通孔の径が大きくなる。したがって、テンプレートの強度が低下することになる。 In recent years, in order to reduce the weight and cost of semiconductor devices, there has been an increasing demand for thinner and larger semiconductor wafers. When the semiconductor wafer is made thinner, the template needs to be made thinner accordingly. Moreover, the diameter of the through-hole of a template becomes large, so that a semiconductor wafer becomes large diameter. Accordingly, the strength of the template is reduced.
従来のテンプレートは、エポキシ樹脂にグラスファイバを含浸させた材料(以下「ガラスエポキシ」と称する。)により形成されており、薄型化と貫通孔の大径化とを図ると、テンプレートが必要な強度を確保しづらくなるという問題点があった。 A conventional template is formed of a material in which glass fiber is impregnated with epoxy resin (hereinafter referred to as “glass epoxy”). When the thickness is reduced and the diameter of the through-hole is increased, the template has the required strength. There was a problem that it was difficult to secure.
本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、半導体ウエハを収容する貫通孔の大径化や薄型化を図っても必要な強度が得られ易い半導体ウエハ保持用冶具を提供することにある。 The present invention was devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor wafer holding jig in which a required strength can be easily obtained even when a through hole for accommodating a semiconductor wafer is increased in diameter or thinned. It is to provide.
本発明による第1の態様は、板状の半導体ウエハ保持用冶具であって、半導体ウエハを収容する貫通孔を有し、炭素繊維で形成されている。 A first aspect according to the present invention is a plate-shaped semiconductor wafer holding jig having a through hole for accommodating a semiconductor wafer and made of carbon fiber.
本発明による半導体ウエハ保持用冶具は、従来のガラスエポキシ製の半導体ウエハ保持用冶具と比べて、強度、耐熱性、及び耐酸性が高く、高温下での寸法変化が小さい。したがって、半導体ウエハを収容する貫通孔の大径化や薄型化を図っても必要な強度が得られ易い。 The semiconductor wafer holding jig according to the present invention has higher strength, heat resistance, and acid resistance and a smaller dimensional change at high temperatures than a conventional glass epoxy semiconductor wafer holding jig. Therefore, the required strength can be easily obtained even if the through-hole for housing the semiconductor wafer is increased in diameter or thinned.
ある実施形態において、前記半導体ウエハ保持用冶具は、バックパッドを介して支持部材上に積層されるテンプレートであり、前記バックパッドは、吸水性を有する弾性体層を含むものとすることができる。 In one embodiment, the semiconductor wafer holding jig is a template laminated on a support member via a back pad, and the back pad may include an elastic layer having water absorption.
ある実施形態において、前記半導体ウエハ保持用冶具は、前記支持部材に対して積層方向と直交する方向に位置決めするストッパーを備えるものとすることができる。 In one embodiment, the semiconductor wafer holding jig may include a stopper that is positioned in a direction perpendicular to the stacking direction with respect to the support member.
この場合、テンプレートが積層方向と直交する方向に支持プレートに対して位置ずれすることを抑制できる。したがって、不良品の発生が抑制されて半導体ウエハの歩留まり率が向上する。 In this case, it can suppress that a template shifts with respect to a support plate in the direction orthogonal to the lamination direction. Therefore, the generation of defective products is suppressed and the yield rate of the semiconductor wafer is improved.
ある実施形態において、前記半導体ウエハ保持用冶具は、前記貫通孔の内周面を前記貫通孔の軸線に対して傾斜させ、前記貫通孔における前記バックパッド側の開口の径を前記貫通孔における前記バックパッドと背反する側の開口の径よりも大きくすることができる。 In one embodiment, the jig for holding a semiconductor wafer inclines the inner peripheral surface of the through hole with respect to the axis of the through hole, and sets the diameter of the opening on the back pad side in the through hole in the through hole. It can be made larger than the diameter of the opening on the side opposite to the back pad.
この場合、貫通孔の内周面が軸線と平行である場合と比べて半導体ウエハが貫通孔から離脱しにくくなる。したがって、不良品の発生が抑制されて半導体ウエハの歩留まり率が向上する。 In this case, the semiconductor wafer is less likely to be detached from the through hole than when the inner peripheral surface of the through hole is parallel to the axis. Therefore, the generation of defective products is suppressed and the yield rate of the semiconductor wafer is improved.
ある実施形態において、前記半導体ウエハ保持用冶具は、前記バックパッドと背反する側の外周角部に面取り部が全周に亘って形成されたものとすることができる。 In one embodiment, the semiconductor wafer holding jig may be configured such that a chamfered portion is formed over the entire circumference at an outer peripheral corner portion opposite to the back pad.
この場合、半導体ウエハ保持用冶具の外周角部が研磨布に引っ掛かりにくくなるので、研磨布の傷みを抑制することができる。その結果、研磨布のライフサイクルが長くなり、メンテナンス回数が低減するため、ランニングコストが低減する。 In this case, since the outer peripheral corner portion of the semiconductor wafer holding jig is not easily caught by the polishing cloth, the polishing cloth can be prevented from being damaged. As a result, the life cycle of the polishing cloth becomes longer and the number of maintenance operations is reduced, so that the running cost is reduced.
ある実施形態において、前記半導体ウエハ保持用冶具は、円環状のインターナルギアと前記インターナルギアの中心部に配置された太陽ギアとの間に配置され、前記インターナルギアの歯及び前記太陽ギアの歯と噛み合う歯が外周部に形成された円盤状のキャリアとすることができる。 In one embodiment, the jig for holding a semiconductor wafer is disposed between an annular internal gear and a sun gear disposed in the center of the internal gear, and the internal gear teeth and the sun gear teeth It can be set as the disk-shaped carrier in which the meshing tooth | gear was formed in the outer peripheral part.
また、本発明の第2の態様は、第1の態様の半導体ウエハ保持用冶具と、前記半導体ウエハ保持用冶具に保持された半導体ウエハの一方の面又は両面を研磨する研磨手段とを備える半導体ウエハ研磨装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor comprising the semiconductor wafer holding jig of the first aspect and a polishing means for polishing one or both surfaces of the semiconductor wafer held by the semiconductor wafer holding jig. This is a wafer polishing apparatus.
本発明による半導体ウエハ研磨装置は、炭素繊維製の半導体ウエハ保持用冶具を用いるため、半導体ウエハを収容する貫通孔の大径化や薄型化を図っても半導体ウエハ保持用冶具が必要な強度を得られ易い。 Since the semiconductor wafer polishing apparatus according to the present invention uses a semiconductor wafer holding jig made of carbon fiber, the semiconductor wafer holding jig has the required strength even if the through-hole for housing the semiconductor wafer is increased in diameter or thinned. It is easy to obtain.
また、本発明の第3の態様は、板状のワーク保持用冶具であって、ワークを収容する貫通孔を有し、炭素繊維で形成されている。 Moreover, the 3rd aspect of this invention is a plate-shaped workpiece holding jig, has a through-hole which accommodates a workpiece | work, and is formed with carbon fiber.
本発明によるワーク保持用冶具は、炭素繊維で形成されているため、ワークを収容する貫通孔の大径化や薄型化を図っても必要な強度が得られ易い。 Since the workpiece holding jig according to the present invention is made of carbon fiber, the required strength can be easily obtained even if the through-hole for accommodating the workpiece is made larger or thinner.
本発明の半導体ウエハ保持用冶具によれば、半導体ウエハを収容する貫通孔の大径化や薄型化を図っても必要な強度が得られ易いため、半導体ウエハの薄型化や大径化に対応し易い。 According to the jig for holding a semiconductor wafer of the present invention, the required strength can be easily obtained even if the through hole for accommodating the semiconductor wafer is enlarged or reduced in thickness, so that the semiconductor wafer can be reduced in thickness or increased in diameter. Easy to do.
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態の説明に先立って、図1を参照して半導体ウエハの加工方法を説明する。図1は半導体ウエハの加工方法を示すフローチャートである。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Prior to the description of this embodiment, a semiconductor wafer processing method will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a flowchart showing a semiconductor wafer processing method.
図1に示すように、まず、ステップS10において、円柱状のインゴットをスライスして円盤状のワークを得る。次に、ステップS20において、ワークの周縁部の割れや欠けを防ぐために周縁部を面取りする。次に、ステップS30において、ワークの片面又は両面をグラインダでラッピングしてワークの厚みを所定の大きさにする。次に、ステップS40において、ワークをエッチングして、ラッピングにより発生した加工歪みを除去する。そして、ステップS50において、ワークの一方の面又は両面をポリッシングして鏡面状にする。最後に、ステップS60において、ワークを薬液で洗浄してパーティクル等の不純物を除去する。 As shown in FIG. 1, first, in step S10, a cylindrical ingot is sliced to obtain a disk-shaped workpiece. Next, in step S20, the peripheral portion is chamfered to prevent cracking or chipping of the peripheral portion of the workpiece. Next, in step S30, one or both surfaces of the workpiece are lapped with a grinder so that the thickness of the workpiece becomes a predetermined size. Next, in step S40, the workpiece is etched to remove processing distortion caused by lapping. In step S50, one surface or both surfaces of the workpiece are polished into a mirror surface. Finally, in step S60, the workpiece is washed with a chemical solution to remove impurities such as particles.
本実施形態の半導体研磨装置は、図1のステップS50のポリッシング工程において使用される。図2は本発明の第1実施形態に係る半導体研磨装置10を示す断面図である。
The semiconductor polishing apparatus of this embodiment is used in the polishing process in step S50 of FIG. FIG. 2 is a sectional view showing the
図2に示すように、半導体研磨装置10は、円盤状の定盤20と、定盤20の上面に貼着された研磨布30と、定盤20の上方に配置された複数のウエハ保持具40(1つのみ図示)とを備える。
As shown in FIG. 2, the
定盤20は鉛直な回転軸21の上端に固着され、水平に支持されている。回転軸21はモータに連結されており、当該モータによって定盤20は中心軸周りに回転する。
The
研磨布30は定盤20の上面に固定手段を介して貼着される。固定手段としては、例えば耐熱エポキシ系接着剤等の接着剤や両面テープを用いることができる。研磨布30の材質は特に限定されないが、例えば研磨布30として、粗研磨ではニッタ・ハース株式会社製のSUBA(登録商標)、ファイナル研磨ではシーガル株式会社製の製品を用いることができる。定盤20及び研磨布30は、本発明の研磨手段として機能する。
The
ウエハ保持具40は、プレート保持部41と、支持部材としての支持プレート42と、バックパッド43と、半導体ウエハ保持用冶具としてのテンプレート44とを備える。
The
プレート保持部41は、金属等によってカップ状に形成されている。プレート保持部41は、開口面を下に向けた状態で鉛直なシャフト45の下端に固着され、水平に支持されている。
The
図3は図2に示される半導体研磨装置10の要部を示す分解斜視図であり、図4は半導体研磨装置10の要部を示す拡大図である。図3に示すように、支持プレート42は円盤状に形成されており、合成樹脂等により形成される。支持プレート42の一方の面42a(図4参照)は固定手段を介してプレート保持部41(図4参照)に固着される。固定手段としては、例えば耐熱エポキシ系接着剤等の接着剤を用いることができる。
3 is an exploded perspective view showing the main part of the
バックパッド43は円盤状に形成されており、吸水性を有する弾性体層を含む。弾性体層は、例えば発泡ウレタン樹脂により形成される。バックパッド43の一方の面43a(図4参照)は、固定手段を介して支持プレート42の他方の面42b(図4参照)に固着される。固定手段としては、例えば耐熱エポキシ系接着剤等の接着剤や両面テープを用いることができる。
The
テンプレート44は、カーボングラファイトにより円盤状に形成されている。テンプレート44は、バックパッド43を介して支持プレート42の他方の面42b(図4参照)に積層される。テンプレート44は固定手段を介してバックパッド43に固着される。固定手段としては、例えば耐熱エポキシ系接着剤等の接着剤や両面テープを用いることができる。
The
テンプレート44は厚み方向に貫通する複数の貫通孔44aを有する。貫通孔44aの直径は半導体ウエハWの直径よりも若干大きく、貫通孔44aは半導体ウエハWを嵌脱自在に収容する。テンプレート44の厚みは半導体ウエハWの厚みよりも若干小さい。貫通孔44aに半導体ウエハWが収容されると、半導体ウエハWがテンプレート44の一方の面44b(図4参照)から若干量(例えば、50μm〜100μm)突出する。
The
ガラスエポキシ製のテンプレートでは、半導体ウエハを収容する貫通孔はプレス加工で形成される。その場合、貫通孔の内周面は貫通孔の軸線に対して略平行となる。一方、本実施形態のテンプレート44は、加工性に優れたカーボングラファイトで形成されているため、図4に示すように、貫通孔44aの内周面44aaをNC加工によって貫通孔44の軸線C.Lに対して傾斜させることができる。その結果、半導体ウエハWの離脱をより確実に抑制できる。
In a glass epoxy template, a through hole that accommodates a semiconductor wafer is formed by pressing. In that case, the inner peripheral surface of the through hole is substantially parallel to the axis of the through hole. On the other hand, since the
貫通孔44aの内周面44aaを貫通孔44aの軸線C.Lに対して角度α傾斜させ、貫通孔44aにおけるバックパッド43側の開口44abの径を貫通孔44aにおけるバックパッド43と背反する側の開口44acの径よりも大きくすることができる。このようにすると、内周面44aaが軸線C.Lと平行である場合と比べて半導体ウエハWが貫通孔44aから離脱しにくくなる。角度αは特に限定されないが、例えば10°≦α≦20°とすることができる。
The inner circumferential surface 44aa of the through
また、本実施形態では、テンプレート44におけるバックパッド43と背反する側の外周角部44cに、全周に亘って面取り部44dが形成されている。このようにすると、外周角部44cが研磨布30に引っ掛かりにくくなるので、研磨布30(図2参照)の傷みを抑制することができる。その結果、研磨布30のライフサイクルが長くなり、メンテナンス回数が低減するため、ランニングコストが低減する。なお、面取り部44dは平面状でも曲面状でもよい。
Further, in the present embodiment, a chamfered
次に、図2〜図4を参照して半導体研磨装置10の使用方法を説明する。まず、ウエハ保持具40のバックパッド43に水を含浸させる。次に、テンプレート44の複数の貫通孔44aの各々に半導体ウエハWを収容し、半導体ウエハWをバックパッド43に圧接する。その結果、バックパッド43に含まれている水が搾り出され、その際に発生する水の負圧と表面張力とにより半導体ウエハWがバックパッド43に吸着されて保持される。
Next, a method for using the
次に、貫通孔44aから突出した半導体ウエハWの一方の面Waを定盤20に固着された研磨布30に押し当てる。そして、研磨布30に研磨液を供給しながら定盤20を回転させることにより、半導体ウエハWの一方の面Waを鏡面状に研磨する。研磨液としては、例えば、水とダイヤモンド砥粒とを混合したスラリーを用いることができる。
Next, one surface Wa of the semiconductor wafer W protruding from the through
テンプレート44はカーボングラファイトで形成されているため、従来のガラスエポキシ製のテンプレートに比べて、強度、耐熱性及び耐酸性が高い。すなわち、グラファイトは耐熱性、熱伝導性が高く、急激な熱変化に耐えることができ、高温下で強度が増すため、高温下での貫通孔44aの寸法変化が小さい。また、グラファイトは精密な機械加工ができるため、貫通孔44aを高精度に形成でき、半導体ウエハWのがたつきを少なくすることができる。また、グラファイトは、ほとんどの酸やアルカリに耐えることができ、ガラス、石英、ほとんどの融解金属と反応しない。さらに、グラファイトは摺動性が高く、半導体ウエハWとの間に摩擦を生じにくいため、貫通孔44aが変形しにくい。したがって、テンプレート44の薄型化や貫通孔44aの大径化を図っても、必要な強度を確保し易く、半導体ウエハWの薄型化や大径化に対応し易い。
Since the
次に、図5、図6を参照して本発明の第2実施形態を説明する。図5は本発明の第2実施形態に係るテンプレート及び支持プレートを示す斜視図であり、図6は図5に示されるテンプレートと支持プレートとをアセンブリした状態を示す斜視図である。なお、本実施形態において、図2〜図4に示される第1実施形態と対応する部分には同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a perspective view showing a template and a support plate according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view showing a state where the template and the support plate shown in FIG. 5 are assembled. In the present embodiment, the same reference numerals are used for portions corresponding to those in the first embodiment shown in FIGS. 2 to 4, and redundant descriptions are omitted.
図5に示すように、本実施形態では、テンプレート44’が複数のストッパー44eを有する。ストッパー44eは、例えば円柱状に形成され、テンプレート44’の一方の面44fから垂直に突出している。ストッパー44eはテンプレート44’と一体的に形成されてもよいし、テンプレート44’とは別の部材で形成されてもよい。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, the template 44 'has a plurality of
支持プレート42には、複数の嵌合孔42cが形成されており、複数の嵌合孔42cの各々にはストッパー44eが嵌合する。テンプレート44’は支持プレート42に対して次のようにしてアセンブリする。すなわち、テンプレート44’と支持プレート42との間にバックパッド43(図6参照)を配置し、テンプレート44’の複数のストッパー44eの各々を支持プレート42の対応する嵌合孔42cに嵌合させる。その結果、図6に示すように、テンプレート44’がバックパッド43を介して支持プレート42上に積層された状態で支持プレート42に対して固定される。
A plurality of
テンプレート44’は、複数のストッパー44eによって、積層方向と直交する方向に支持プレート42に対して位置決めされる。従来のテンプレートでは、半導体ウエハの研磨レートを向上させるために研磨温度を上げると、テンプレートを支持プレートに対して固定する接着剤の接着力が弱まった。その結果、テンプレートが積層方向と直交する方向に支持プレートに対して位置ずれすることがあった。本実施形態のテンプレート44’は、ストッパー44eを設けたことによって、テンプレート44’が積層方向と直交する方向に支持プレート42に対して位置ずれすることを機械的に抑制できる。したがって、不良品の発生が抑制されて半導体ウエハWの歩留まり率が向上する。
The template 44 'is positioned with respect to the
特に、SiC製の半導体ウエハはSi製の半導体ウエハに比べて研磨レート(単位時間当たりの研磨処理量)が1/200〜1/1000程度と非常に小さいため、研磨速度の高速化や研磨温度の高温化が図られている。したがって、本実施形態のテンプレート44’をSiC製の半導体ウエハの研磨に用いると、非常に有効である。 In particular, SiC semiconductor wafers have a very low polishing rate (polishing throughput per unit time) of about 1/200 to 1/1000 compared to Si semiconductor wafers, so the polishing speed is increased and the polishing temperature is increased. The temperature is increased. Therefore, it is very effective to use the template 44 'of this embodiment for polishing a semiconductor wafer made of SiC.
次に、図7、図8を参照して、本発明の第3実施形態を説明する。図7は本発明の第3実施形態に係る半導体研磨装置を示す断面図であり、図8は図7に示されるVIII-VIII線断面を示す図である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a sectional view showing a semiconductor polishing apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII shown in FIG.
図7に示すように、本実施形態の半導体研磨装置110は、インターナルギア120と、太陽ギア130と、複数のキャリア140と、上定盤150と、下定盤160とを備える。
As shown in FIG. 7, the
図8に示すように、インターナルギア120は円環状に形成されており、インターナルギア120には内周部に沿って複数の歯120aが形成されている。インターナルギア120は、図示しない駆動源により一方向に回転する。
As shown in FIG. 8, the
太陽ギア130はインターナルギア120の中心に配置され、外周部に複数の歯130aを有する。太陽ギア130はシャフト170に固定されている。シャフト170は、図示しない駆動源によりインターナルギア120と同じ方向に回転する。
The
キャリア140は円盤状に形成されており、外周部に形成された複数の歯140aと、複数の貫通孔140bとを有する。歯140aはインターナルギア120の歯120aと太陽ギア130の歯130aとに噛み合う。インターナルギア120及び太陽ギア130が回転することにより、キャリア140は軸線周りに自転しつつ太陽ギア130の周りを公転する。
The
キャリア140はカーボングラファイトにより形成されている。貫通孔140bの直径は半導体ウエハWの直径よりも若干大きく、貫通孔140bは半導体ウエハWを嵌脱自在に収容する。キャリア140の厚みは半導体ウエハWの厚みよりも若干小さく、半導体ウエハWが貫通孔140bに収容されると、半導体ウエハWがキャリア140の両面から若干量(例えば、50〜100μm)突出する。キャリア140の厚みは、例えば100μm〜10mm程度にすることができる。
The
上定盤150は円環状に形成され、インターナルギア120の内側においてシャフト170と同軸状に配置されている。上定盤150の下面には研磨布180が貼着されている。研磨布180は固定手段を介して上定盤150の下面に貼着される。固定手段としては、例えば耐熱エポキシ系接着剤等の接着剤や両面テープを用いることができる。研磨布180の材質は特に限定されないが、例えば、第1実施形態の研磨布30と同じものを使用することができる。
The
下定盤160は円環状に形成され、インターナルギア120の内側においてシャフト170と同軸状に配置されている。下定盤160の上面には上定盤150と同じ材質の研磨布180が貼着されている。研磨布180は固定手段を介して下定盤190の上面に貼着される。固定手段としては、例えば耐熱エポキシ系接着剤等の接着剤や両面テープを用いることができる。上定盤150、下定盤160、及び研磨布180は、本発明の研磨手段として機能する。
The
上定盤150と下定盤160とは上下に接離可能となっている。キャリア140に保持された半導体ウエハWは、上定盤150と下定盤160とにより挟み込まれて加圧される。上定盤150と下定盤160は、図示しない駆動源により、キャリア140の公転方向と逆方向に回転する。
The
次に、半導体研磨装置110の使用方法を説明する。まず、上定盤150と下定盤160とを離間させた状態で、各キャリア140の貫通孔140bに半導体ウエハWを収容する。次に、上定盤150と下定盤160とを接近させ、キャリア140に保持された半導体ウエハWを上定盤150と下定盤160とにより挟み込む。そして、各研磨布180に研磨液を供給しながらインターナルギア120及び太陽ギア130を回転させ、各キャリア140を自転及び公転させる。上定盤150と下定盤160とを同時に回転させることにより、各キャリア140に保持された半導体ウエハWの両面が同時に研磨される。
Next, a method for using the
キャリア140はカーボングラファイトで形成されているため、従来のガラスエポキシ製のキャリアに比べて、強度、耐熱性及び耐酸性が高い。したがって、キャリア140の薄型化や貫通孔140bの大径化を図っても、必要な強度を確保し易く、半導体ウエハWの薄型化や大径化に対応し易い。
Since the
以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明は図1〜図8に示される実施形態に限定されるものではなく、本実施形態に種々の改変を施すことができる。 While specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments shown in FIGS. 1 to 8 and various modifications can be made to the present embodiments.
例えば、本実施形態では、カーボングラファイトによって治具が形成された場合について説明したが、グラファイト化していない炭素繊維によって治具を形成することもできる。 For example, in the present embodiment, the case where the jig is formed of carbon graphite has been described, but the jig can also be formed of carbon fiber that has not been graphitized.
また、本実施形態では、SiC製の半導体ウエハを保持する治具に本発明を適用した場合について説明したが、SiC以外の材料(例えば、Si)により形成された半導体ウエハを保持する治具にも本発明を適用し得る。 Moreover, although this embodiment demonstrated the case where this invention was applied to the jig | tool which hold | maintains the semiconductor wafer made from SiC, it is the jig | tool holding the semiconductor wafer formed with materials (for example, Si) other than SiC. The present invention can also be applied.
また、本実施形態では、半導体ウエハを保持する冶具に本発明を適用した場合について説明したが、半導体ウエハ以外のワーク(例えば、コンピュータ外部記憶装置の担体であるアルミディスク、液体表示装置に使用される超薄板状ガラスウエハ)を保持する治具にも本発明を適用し得る。 In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a jig for holding a semiconductor wafer has been described. However, a workpiece other than a semiconductor wafer (for example, an aluminum disk that is a carrier of a computer external storage device, a liquid display device). The present invention can also be applied to a jig for holding an ultra-thin plate glass wafer).
また、本実施形態では、ワーク保持用治具にワークを保持する貫通孔を3〜4個形成した場合について説明したが、ワーク保持用治具に2個以下又は5個以上の貫通孔を形成してもよい。 In the present embodiment, the case where 3 to 4 through holes for holding a workpiece are formed in the workpiece holding jig has been described. However, two or less or five or more through holes are formed in the workpiece holding jig. May be.
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に種々の改変を施すことができる。 In addition, various modifications can be made to the present embodiment without departing from the gist of the present invention.
10 半導体研磨装置
20 定盤(研磨手段)
30 研磨布(研磨手段)
40 ウエハ保持具
41 プレート保持部
42 支持プレート(支持部材)
43 バックパッド
44 テンプレート
44’ テンプレート
44a 貫通孔
44aa 内周面
44c 外周角部
44d 面取り部
44e ストッパー
110 半導体研磨装置
120 インターナルギア
120a 歯
130 太陽ギア
130a 歯
140 キャリア
140a 歯
140b 貫通孔
150 上定盤(研磨手段)
160 下定盤(研磨手段)
180 研磨布(研磨手段)
W 半導体ウエハ(ワーク)10
30 Polishing cloth (polishing means)
40
43
160 Lower surface plate (polishing means)
180 Polishing cloth (polishing means)
W Semiconductor wafer (work)
Claims (6)
半導体ウエハを収容する貫通孔を有し、炭素繊維で形成されたテンプレートと、前記テンプレートを支持する支持部材と、バックパッドとを備え、
前記テンプレートは、前記支持部材に対して積層方向と直交する方向に位置決めするストッパーを備え、
前記支持部材は、前記ストッパーが嵌合する嵌合孔を備え、
前記テンプレートは、前記バックパッドを介して支持部材上に積層され、
前記バックパッドは、吸水性を有する弾性体層を含む、半導体ウエハ保持用冶具。 A plate-shaped semiconductor wafer holding jig,
A template having a through-hole that accommodates a semiconductor wafer and formed of carbon fiber, a support member that supports the template, and a back pad,
The template includes a stopper that is positioned in a direction perpendicular to the stacking direction with respect to the support member,
The support member includes a fitting hole into which the stopper is fitted,
The template is laminated on a support member through the back pad,
The back pad is a jig for holding a semiconductor wafer , including an elastic layer having water absorption .
前記貫通孔における前記バックパッド側の開口径は、前記貫通孔における前記バックパッドの反対側の開口径よりも大きく形成される、請求項1に記載の半導体ウエハ保持用冶具。 The inner peripheral surface of the through hole is formed to be inclined with respect to the axis of the through hole,
The jig for holding a semiconductor wafer according to claim 1 , wherein an opening diameter on the back pad side in the through hole is formed larger than an opening diameter on the opposite side of the back pad in the through hole.
前記テンプレートに保持された半導体ウエハの一方の面又は両面を研磨する研磨手段と
を備える、半導体ウエハ研磨装置。 A jig for holding a semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 4 ,
A semiconductor wafer polishing apparatus comprising: polishing means for polishing one or both surfaces of the semiconductor wafer held by the template .
ワークを収容する貫通孔を有し、炭素繊維で形成されたテンプレートと、前記テンプレートを支持する支持部材と、バックパッドとを備え、
前記テンプレートは、前記支持部材に対して積層方向と直交する方向に位置決めするストッパーを備え、
前記支持部材は、前記ストッパーが嵌合する嵌合孔を備え、
前記テンプレートは、前記バックパッドを介して支持部材上に積層され、
前記バックパッドは、吸水性を有する弾性体層を含む、ワーク保持用冶具。 A plate-shaped workpiece holding jig,
A template having a through-hole that accommodates a workpiece and formed of carbon fiber, a support member that supports the template, and a back pad;
The template includes a stopper that is positioned in a direction perpendicular to the stacking direction with respect to the support member,
The support member includes a fitting hole into which the stopper is fitted,
The template is laminated on a support member through the back pad,
The back pad is a workpiece holding jig including an elastic layer having water absorption .
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