(57)【要約】      （修正有）【課題】仕切部材を有するユニバーサルチックにおいて、小さいサイズの半導体ウエハを加工する場合に半導体ウエハの外周辺のチャックプレートに発生するバキュームによる目詰まりを防止できる半導体ウエハの研磨方法を提供する。【解決手段】チャックプレート１を通気部材で形成すると共に内側円形状プレート１ａと外側環状プレート１ｂとに形成しすると共に間に不通気性の仕切部材３を上面を平坦状にして嵌入させる。チャックホルダー２は不通気性部材で形成すると共に、仕切部材３に連繋する内側流体流通部４と外側流体流通部５とを形成したユニバーサルチャックを用いてチャックプレート１の仕切部材３の内側と外側にわたってバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部４と外側流体流通部５との両方を負圧にし、仕切部材３の内側のみバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部４は負圧にし外側流体流通部５は加圧にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に半導体ウエハをバキューム吸着する円板状のチャックプレートと、該チャックプレートを嵌着させるカップ状のチャックホルダーとから成り、前記チャックプレートは通気部材で形成すると共に内側円形状プレートと外側環状プレートとに形成し、該内側円形状プレートと外側環状プレートとの間に不通気性のリング状の仕切部材を上面を平坦状にして嵌入させ、前記チャックホルダーは不通気性部材で形成すると共に前記仕切部材の内側と外側に夫々連繋する内側流体流通部と外側流体流通部とを形成したユニバーサルチャックを用いて、前記チャックプレートの上面の仕切部材の内側と外側にわたって半導体ウエハをバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部と外側流体流通部との両方を負圧にし、仕切部材の内側のみに半導体ウエハをバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部は負圧にし外側流体流通部は加圧にすることを特徴とする半導体ウエハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置における半導体ウエハの研磨方法に関するものであって、更に、詳細には、半導体ウエハをバキューム吸着させる通気性のチャックプレートに不通気性の仕切部材を形成したユニバーサルチャックを用いた半導体ウエハの研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今要求されている半導体ウエハは、歩留まりの観点からの超高精度の平坦精度及び鏡面精度、並びに、小型化の観点からの極薄化、生産性の観点からの拡径化される傾向にあり、更には、多数のＭＥＭＳデバイス又はＮＥＭＳデバイスに製造する過程の半導体ウエハは、ミクロン単位の研磨加工が必要となり、従来方法の研磨加工では徐々に対処できなく成っており、チャック機構にバキュームさせての研磨加工もより高度な改良を求められている実情である。
【０００３】
従来、この種の半導体ウエハの研磨方法は通気性のチャックプレートを回転軸に取着された不通気性のチャックホルダーに嵌着させているものであり、チャックプレートの上面に半導体ウエハをバキューム吸着して研磨加工を施すものであるが、加工する半導体ウエハのサイズが変更されたときに、チャック機構そのものを取り替えると手間暇がかかる作業と成ることから、大きいサイズのチャックプレートをそのまま用いる所謂ユニバーサルチャックにする傾向にある。
【０００４】
その為、大きいサイズの半導体ウエハを研磨加工する場合はチャックプレートの全面でバキューム吸着して、小さいサイズの半導体ウエハを加工する場合、中心位置は変えることなく大きいサイズの半導体ウエハを加工するチャックプレートの中程に小さいサイズの半導体ウエハをバキューム吸着して加工していた。
【０００５】
然し乍ら、大きいサイズのチャックプレートに小さいサイズの半導体ウエハをバキューム吸着させると、半導体ウエハの外周とチャックプレートの外周との間に通気性部分が露出されバキューム吸着が図れなくなることから、小さいサイズの半導体ウエハの外周辺にリング状に不通気性部材の仕切り部材を配設して、バキューム吸着の流体系を切り換えて半導体ウエハのサイズに対応しているが、小さいサイズの半導体ウエハを研磨加工する時に、半導体ウエハの外周辺からエアが吸引され、研磨加工後にエアと共に吸引される研磨屑等の不純物が付着して大きいサイズの半導体ウエハの研磨加工の際の超高精度の平坦精度及び鏡面精度の障害と成っていた。
【０００６】
例えば、先に開示されている、チャック本体と、凹陥部と、通気通水機構と、複数の環状仕切と、通気通水機構と複数の環状仕切によって仕切られた環状隔溝とを連通させる切替バルブと、凹陥部へ嵌着する円板状乗載台と、円板状乗載台の外方へ嵌着する複数の環状乗載台とから成るチャックにおいて、円板状乗載台と隣接する環状乗載台との間の環状空隙部及び環状乗載台と隣接する環状乗載台との間の環状空隙部へ空隙部用不通気部材としてペースト状焼結剤と混和させたガラス繊維を塗布焼結した構成であり、更に、空隙部用不通気部材として充填剤を充填した構成であり、加えて、空隙部用不通気部材として粘着テープを貼着したもの（特許文献１参照）や、半導体ウエハの半導体ウエハの研磨方法テーブルの吸引領域を構成する各通気板を、接着剤を主成分とする環状仕切膜を介在させて区画したもの（特許文献２参照）や、通気性ポ−ラスセラミック製円板を中心とし、この円板の外周に軸心を同一、かつ、高さを同一にした複数の通気性ポ−ラスセラミック製環状体が配列され、前記通気性ポ−ラスセラミック製円板と通気性ポ−ラスセラミック製環状体の間および通気性ポ−ラスセラミック製環状体同士の間には、幅が０．１〜０．８ｍｍ、高さが前記円板と同一の溶射セラミックの非通気性薄膜環状仕切壁が配列されて全体として１枚の円盤を構成する、半導体ウエハの研磨方法用ウエハ取付板を提供するもの（特許文献３参照）や、複数の環状溝４ａ〜４ｄの底部に各々球状弁５ｚの弁座５ｓを備える中空状の連通管５ｈを各々起立させ、かつ、この連通管内部には上方の圧縮スプリング５ｊと下方の圧縮スプリング５ｉとで挟持した遊動自在な球状弁を球状弁が弁座よりも上の位置に浮いて存在するように介在させ、かつ、下方の圧縮スプリングが存在する連通管の場所に水平方向に一端が封栓され、他端が中央凹陥部に連通する通気管を備えるフレーム本体４の下面に設けられる自動切替機構５、これらフレーム本体４および自動切替機構５を軸承する中空管８および上端が自動切替機構５の中央凹陥部５ｆに連通し、下端がバキューム機器に連通されている前記中空軸８の内部に設けられた中空軸７を備えるもの（特許文献４参照）等が開示されている。
【特許文献１】特開平８−１４８５４８号公報
【特許文献２】特開平９−１７４３６４号公報
【特許文献３】特開２０００−１５８２６８号公報
【特許文献４】特開２０００−２３２０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
つまり、特許文献１に記載されているものは、不通気部材で形成された複数の環状仕切５を備えており、特許文献２に記載されているものは、接着剤を主成分とする環状仕切膜を介在させて区画したものでは、環状仕切膜３０、３１、３２、３３が接着剤を硬化させるものであり、特許文献３に記載のものは、溶射セラミックの非通気性薄膜環状仕切壁４が配列されて全体として１枚の円盤を構成しているものであり、特許文献４に記載されているものでも、溶射セラミックの非通気性薄膜環状仕切壁を備えているものであるが、小さいサイズの半導体ウエハと大きいサイズの半導体ウエハとの研磨方法のバキューム系の切替の開示はされていないものである。
【０００８】
その為に、本願出願の出願人は特願２００６−０４６１４８でチャックプレートの表面に通気性部材と不通気部材が混在しない先願をしたが、大きいサイズの半導体ウエハを研磨加工する場合はチャックプレートの全面でバキューム吸着して行うため問題がないものの、小さいサイズの半導体ウエハを加工する場合、中心位置は変えることなくチャックプレートの中程にバキューム吸着して加工していたが、半導体ウエハの外周辺のチャックプレートにバキュームによる目詰まりが発生していた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の研磨盤の半導体ウエハの研磨方法は、前述の課題に鑑み、鋭意研鑽の結果、円板状のチャックプレートと、カップ状のチャックホルダーとから成り、チャックプレートは通気部材で形成すると共に内側円形状プレートと外側環状プレートとに形成し、内側円形状プレートと外側環状プレートとの間に不通気性のリング状の仕切部材を上面を平坦状にして嵌入させ、チャックホルダーは不通気性部材で形成すると共に仕切部材の内側と外側に連繋する内側流体流通部と外側流体流通部とを形成したユニバーサルチャックを用いて、チャックプレートの上面の仕切部材の内側と外側にわたって半導体ウエハをバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部と外側流体流通部との両方を負圧にし、仕切部材の内側のみに半導体ウエハをバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部は負圧にし外側流体流通部は加圧にするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明半導体ウエハの研磨方法は、ユニバーサルチャックのチャックプレートを通気部材で形成すると共に内側円形状プレートと外側環状プレートとに形成し、内側円形状プレートと外側環状プレートとの間に不通気性のリング状の仕切部材を上面を平坦状にして嵌入させたユニバーサルチャックを用いて、大きなサイズの半導体ウエハをバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部と外側流体流通部との両方を負圧にし、小さいサイズの半導体ウエハをバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部は負圧にし外側流体流通部は加圧にすることにより、研磨加工中でも半導体ウエハの外周辺のチャックプレートに目詰まりを起こすことなく次の研磨加工がスムーズに行われるもので、極めて有意義な効果を奏し実用性の高い画期的ななものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の半導体ウエハの研磨方法の実施例の図面を用いて詳細に説明すると、図１は本発明の半導体ウエハの研磨方法の実施例の概要を説明するための概要側面説明図である。
【００１２】
本発明は、研磨装置における半導体ウエハの研磨方法に関するものであって、更に、詳細には、半導体ウエハをバキューム吸着させる通気性のチャックプレートに不通気性の仕切部材を形成したユニバーサルチャックを用いた半導体ウエハの研磨方法に関するものであり、上面に半導体ウエハＷをバキューム吸着する円板状のチャックプレート１と、該チャックプレート１を嵌着させるカップ状のチャックホルダー２とから成り、前記チャックプレート１は通気部材で形成すると共に内側円形状プレート１ａと外側環状プレート１ｂとに形成し、該内側円形状プレート１ａと外側環状プレート１ｂとの間に不通気性のリング状の仕切部材３を上面を平坦状にして嵌入させ、前記チャックホルダー２は不通気性部材で形成すると共に前記仕切部材３の内側と外側に夫々連繋する内側流体流通部４と外側流体流通部５とを形成したユニバーサルチャックを用いて、前記チャックプレート１の上面の仕切部材３の内側と外側にわたって半導体ウエハＷをバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部４と外側流体流通部５との両方を負圧にし、仕切部材３の内側のみに半導体ウエハＷをバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部４は負圧にし外側流体流通部５は加圧にすることを特徴とするものである。
【実施例】
【００１３】
即ち、本発明の半導体ウエハの研磨方法は、半導体ウエハＷの研磨装置において実施されるもので、例えば、ロータリーテーブルに等間隔で複数配設されたチャック機構をユニバーサルチャックとするもので、該チャック機構にバキューム吸着された半導体ウエハＷを上方からポリシングクロスを張設したポリシングプレート、又は、ラッピングプレートで研磨加工を施すものである。
【００１４】
そして、チャックプレート１は、ポーラスセラミック等の通気部材で後述する内側円形状プレート１ａと外側環状プレート１ｂとにより形成して、上面に半導体ウエハＷをバキューム吸着させるものであり、実施例では１２インチと８インチの半導体ウエハＷを吸着させるように１２インチのサイズのユニバーサルチャックであるが、サイズは特に限定するものではなくあらゆるサイズで実施できるものである。
【００１５】
次に、チャックホルダー２は、不通気性部材のアルミナセラミック、金属製等でカップ状に形成されたのもので、上方にチャックプレート１を嵌着させるものである。
【００１６】
更に、内側円形状プレート１ａは、チャックプレート１の内側に位置するものであり、小さいサイズの半導体ウエハＷと同径に形成されているものであり、外側環状プレート１ｂは、チャックプレート１の外側に位置するものであり、外径が大きいサイズの半導体ウエハＷと同径に形成されているものであり、外側環状プレート１ｂの外側に更に少なくとも１つの環状プレートを備え、夫々接続する流体流通部を備えても構わないものである。
【００１７】
更には、リング状の仕切部材３は、不通気性部材のアルミナセラミック、金属等で形成したもので、内側円形状プレート１ａと外側環状プレート１ｂとの間に上面を平坦状にして嵌入させているもので、つまり、内側円形状プレート１ａの外径と外側環状プレート１ｂの内径との間にはリング状の仕切部材３が嵌入できるリング状のスペースを予め形成しているものである。
【００１８】
次いで、内側流体流通部４と外側流体流通部５とは、チャックホルダー２の底面を貫通させて図示しない供給源と供給系を介して接続しているもので、チャックプレート１の仕切部材３の内側の内側円形状プレート１ａの直下に内側流体流通部４を連繋させ、チャックプレート１の仕切部材３の外側の外側環状プレート１ｂの直下に外側流体流通部５を連繋させているものである。
【００１９】
そして、本発明の半導体ウエハの研磨方法は、前記ユニバーサルチャックを用いて、チャックプレート１の上面の仕切部材３の内側と外側にわたって半導体ウエハＷ、つまり、大きいサイズの半導体ウエハＷをバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部４と外側流体流通部５との両方を負圧にして全体を吸着した状態で研磨加工し、チャックプレート１の上面の仕切部材３の内側のみに半導体ウエハＷ、つまり、小さいサイズの半導体ウエハＷをバキュームさせて研磨加工中は内側流体流通部４は負圧にしで吸着させ、外側流体流通部５は加圧にして目詰まりを防止しながら研磨加工するものである。
【００２０】
次いで、内側流体流通部４と外側流体流通部５とは、チャックホルダー２の中心と仕切部材３の外方にバキュームポンプ等のエア駆動源に連繋された供給系であり、エアを吸引させてバキューム吸着すると共に、半導体ウエハＷの取り外しの時はエアを噴出させ、又、チャックプレート１に洗浄が必要なときは、純水等の水流を噴出させたりするもので、配設手段は各種考慮されるもので特に限定するものではないものである。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の半導体ウエハの研磨方法は、特に、昨今要求されいる超高精度の平坦精度及び鏡面精度、並びに、極薄化、拡径化されＭＥＭＳデバイス又はＮＥＭＳデバイスに製造する半導体ウエハに研磨加工を施すポリシングマシーン並びにラッピングマシーンに用いるもので、半導体ウエハの外周辺にバキュームによる研磨屑等の不純物を目詰まりさせることなく、強いては超高精度の研磨加工を可能とする半導体ウエハの研磨方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本発明の半導体ウエハの研磨方法の実施例の概要を説明するための概要側面説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ｗ      半導体ウエハ
１      チャックプレート
１ａ    内側円形状プレート
１ｂ    外側環状プレート
２      チャックホルダー
３      仕切部材
４      内側流体流通部
５      外側流体流通部
【図１】
2008204995.tif 000003