(57)【要約】【課題】  特に複数ある半導体ウエハキャリアの順番を容易に判別でき、半導体ウエハの研磨条件を管理することができる半導体ウエハ研磨装置を提供する。【解決手段】  研磨布２４を貼り付けた上定盤２と研磨布３４を貼り付けた下定盤３の間に、半導体ウエハ５を収容した半導体ウエハキャリア６を載置し、上定盤２と下定盤３との間に圧力をかけ、不図示の駆動力により上定盤２およびサンギア４を回転させて、半導体ウエハキャリア６をそれぞれ回転させて、研磨液を流しながら両面研磨する。半導体ウエハキャリア６に、異なる数の小穴により形成される識別用の穴からなる目印７を形成したので、研磨後の半導体ウエハキャリア６および半導体ウエハ５を識別することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハを挿入するホールを有した複数の半導体ウエハキャリアを備え、前記複数の半導体ウエハキャリアを回転させることによって前記ホールに挿入された前記半導体ウエハを研磨する半導体ウエハ研磨装置において、
前記複数の半導体ウエハキャリアは、相互に識別されるための識別用の穴を有することを特徴とする半導体ウエハ研磨装置。
【請求項２】
前記複数の半導体ウエハキャリアは、前記相互に識別されるための識別用の穴として個数が異なる穴を有することを特徴とする請求項1記載の半導体ウエハ研磨装置。
【請求項３】
前記複数の半導体ウエハキャリアは、前記相互に識別されるための識別用の穴として径が異なる穴を有することを特徴とする請求項1記載の半導体ウエハ研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハキャリアのホールに挿入された半導体ウエハを研磨する半導体ウエハ研磨装置に関し、特に複数ある半導体ウエハキャリアの順番を容易に判別でき、半導体ウエハの研磨条件を管理することができる半導体ウエハ研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集積回路用の半導体ウエハには、その集積度の向上に伴い半導体ウエハの高平坦性が求められている。高平坦性を有する半導体ウエハの製造のためには、両面研磨装置を用いた両面研磨方法が広く採用されている（例えば、特許文献１参照。）。両面研磨は、半導体ウエハの両面を同時に機械的および化学的研磨を行うことにより、エッチング後の半導体ウエハの歪み等を除去するために行われる。
【０００３】
従来の両面研磨装置は、下面に不織布タイプの研磨布が貼り付けられた上定盤と、底面に不織布タイプの研磨布が貼り付けられた下定盤と、下定盤の中央に下定盤とは別体に設けられたサンギアと、下定盤の外方に設けられたインターナルギアと、サンギアとインターナルギアの双方に噛み合うとともに半導体ウエハを収容する半導体ウエハキャリアとを備える。
【０００４】
両面研磨を行うには、まず、不織布タイプの研磨布を貼り付けた下定盤に、半導体ウエハを収容した樹脂製の半導体ウエハキャリアをセットする。次に、不織布タイプの研磨布を貼り付けた上定盤を降ろして圧力をかける。次に、サンギアを回転させることにより、半導体ウエハキャリアを自転および公転させ、上定盤を公転方向と逆方向に回転させて、研磨液を図示しない供給部を介して上定盤と下定盤の間に流しながら半導体ウエハの両面を研磨する。
【０００５】
ここで、複数個ある半導体ウエハキャリアは、材質、色、形が全て同じであり、例えば、少品多種生産に応じるため、半導体ウエハキャリアに挿入された半導体ウエハの研磨条件が各半導体ウエハキャリアごとに異なる場合や、ロットごとに半導体ウエハの径が異なる場合等において、半導体ウエハキャリアの自転および公転のために研磨の前後で半導体ウエハキャリアの順番が識別できなくなることがある。そのため、半導体ウエハキャリアに挿入した半導体ウエハの順番も識別できなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで、半導体ウエハキャリアおよび半導体ウエハキャリアに挿入した半導体ウエハの順番を管理するため、複数個ある半導体ウエハキャリアに油性ペンや油性塗料等により番号付けを行っている。
【０００７】
また、半導体ウエハキャリアにスラリー用抜き穴が設けられている半導体ウエハの両面研磨装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。このスラリー用抜き穴は、研磨液供給手段によって供給される研磨液および半導体ウエハの被研磨液を流すために設けられる。
【０００８】
この場合も半導体ウエハキャリアおよび半導体ウエハキャリアに挿入した半導体ウエハの順番を管理するため、複数個ある半導体ウエハキャリアに油性ペンや油性塗料等により番号付けを行っている。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１５５６６号公報（図１）
【特許文献２】特開平１１−２６７９６３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の半導体ウエハキャリアを配置した半導体ウエハ研磨装置によると、油性ペンや油性塗料等により半導体ウエハキャリアに番号を付けたものでは、研磨回数を重ねる毎に、付した番号が判別し難くなるので、半導体ウエハキャリアの順番および半導体ウエハキャリアに挿入した半導体ウエハの順番の管理が困難になり、半導体ウエハの研磨条件を管理することができなくなるおそれがあるという問題がある。また、スラリー用抜き穴が形成された半導体ウエハキャリアによると、このスラリー用抜き穴は、サイズの等しいものが同数設けられているため、半導体ウエハキャリアの順番の管理には使用できない。そのため、半導体ウエハキャリアの順番および半導体ウエハキャリアに挿入した半導体ウエハの順番の管理が困難になるという問題があった。
【００１１】
従って、本発明の目的は、複数ある半導体ウエハキャリアの順番を容易に判別でき、半導体ウエハの研磨条件を管理することができる半導体ウエハキャリアを配置した半導体ウエハ研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するため、半導体ウエハを挿入するホールを有した複数の半導体ウエハキャリアを備え、前記複数の半導体ウエハキャリアを回転させることによって前記ホールに挿入された前記半導体ウエハを研磨する半導体ウエハ研磨装置において、
前記複数の半導体ウエハキャリアは、相互に識別されるための識別用の穴を有することを特徴とする半導体ウエハ研磨装置を提供する。
【００１３】
前記複数の半導体ウエハキャリアは、前記相互に識別されるための識別用の穴として個数が異なる穴を有することが好ましい。
【００１４】
前記複数の半導体ウエハキャリアは、前記相互に識別されるための識別用の穴として径が異なる穴を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の半導体ウエハ研磨装置によれば、相互に識別されるための識別用の穴を有する半導体ウエハキャリア備えるため、半導体ウエハキャリアの順番を間違えることなく、正確に半導体ウエハキャリアから半導体ウエハを取り出すことができ、半導体ウエハの品質および生産性の向上に資することができる。
【００１６】
本発明の半導体ウエハ研磨装置によれば、識別用の穴として個数が異なる穴としたため、研磨後の半導体ウエハキャリアの順番を間違えることなく、正確に半導体ウエハキャリアから半導体ウエハを取り出すことができ、半導体ウエハの品質および生産性の向上に資することができる。
【００１７】
本発明の半導体ウエハ研磨装置によれば、識別用の穴として径が異なる穴としたため、研磨後の半導体ウエハキャリアの順番を間違えることなく、正確に半導体ウエハキャリアから半導体ウエハを取り出すことができ、半導体ウエハの品質および生産性の向上に資することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る集積回路用の半導体ウエハの両面研磨装置を示す。この半導体ウエハの両面研磨装置１は、相対する面が互いに平行に形成された上定盤２および下定盤３と、半導体ウエハ５を挿入して上定盤２および下定盤３との間に配置される半導体ウエハキャリア６と、下定盤３の外方に設けられ内面外周に歯部３１ａが形成されたインターナルギア３１と、下定盤３の中央に下定盤３と別体に設けられて半導体ウエハキャリア６の歯部６１と噛合う歯部４１を有するサンギア４とを備える。
上定盤２は、下面２ａに貼り付けられた不織布タイプの研磨布２４と、半導体ウエハ５を研磨する研磨液を溜める研磨液溜２２と、研磨液溜２２から研磨液を上定盤２と下定盤３との間に供給する研磨液供給管２５と、図示しない駆動部からの駆動力を受けて駆動力伝達軸２３を介して上定盤２を回転させる駆動軸２１と、駆動力伝達軸２３からの駆動力を伝達される歯部２ｂと、研磨液供給管２５の先端から研磨液を受け、研磨液供給口２７から研磨液を上定盤２と下定盤３との間に供給する研磨液溝２６とを備える。
【００１９】
下定盤３は、底面に不織布タイプの研磨布３４が貼り付けられている。下定盤３には、半導体ウエハ５が収容され、周囲にインターナルギア３１の歯部３１ａおよびサンギア４の歯部４１と噛合う歯部６１が形成された半導体ウエハキャリア６がセットされる。
【００２０】
半導体ウエハキャリア６は、複数の半導体ウエハキャリア６を識別するために、それぞれの半導体ウエハキャリア６によって異なる数の識別用の穴により形成される目印７が設けられている。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体ウエハ研磨装置に配置される半導体ウエハキャリアの要部を示す図である。この半導体ウエハキャリア６は、合成樹脂からなり、半導体ウエハ５をセットする複数のホール６２と、サンギア４の歯部４１およびインターナルギア３１の歯部３１ａと噛合う歯部６１と、識別用の穴７ａ，・・・からなる目印７とを備える。目印７は、識別用の穴７ａ、７ｂ、・・・の数を下定盤３に配置される各半導体ウエハキャリア６，６・・・においてそれぞれ異ならせてある。
【００２２】
この半導体ウエハの両面研磨装置１の使用方法について説明する。両面研磨は、結晶インゴットをスライスし半導体ウエハ５を切り出した後、ラップまたは平面研削で平坦性を高め、加工変質層の除去および清浄化のためにエッチングを行った後に、さらに、半導体ウエハ５の両面を高平坦性を有する鏡面にするために行うものである。
【００２３】
両面研磨を行うには、まず、不織布タイプの研磨布３４を貼り付けた下定盤３に、半導体ウエハ５の外径よりやや大きい内径のホール６２を有する樹脂製の半導体ウエハキャリア６を例えば５個セットする。次に、その半導体ウエハキャリア６のホール６２に、例えば、半導体ウエハキャリア６に設けられた目印７から時計回りに研磨を行う順番毎に半導体ウエハ５をセットした後、不織布タイプの研磨布２４を貼り付けた上定盤２を降ろして圧力をかける。次に、図示しない駆動源により駆動軸２１に駆動力を伝達すると、駆動軸２１の駆動力は図示しない機構により駆動力伝達軸２３に伝達される。駆動力伝達軸２３に伝達された駆動力は、上定盤２の歯車２ｂと噛み合うことにより、上定盤２を例えば、矢印Ｕ方向に回転させる。これにより半導体ウエハの上面は上定盤２の研磨布２４により研磨される。
【００２４】
また、図示しない駆動源によりサンギア４に駆動力が伝達されると、サンギア４は、例えば矢印Ｒ方向に回転させられる。インターナルギア３１は動かないので、サンギア４の歯部４１と噛み合う歯部６１を有する半導体ウエハキャリア６は、矢印Ｓ方向に回転させられるとともに、矢印Ｔ方向に移動する。すなわち、半導体ウエハキャリア６は、自転および公転を行う。これにより半導体ウエハの下面は下定盤３の研磨布３４により研磨される。このとき、研磨液溜２２に貯蔵されている研磨液は、研磨液供給管２５を介して研磨液溝２６に供給され、研磨液供給口２７から上定盤の図示しない滴下口から下方の研磨布２４や下定盤の研磨布３４に供給される。
【００２５】
このようにして、サンギア４と歯部６１を有する半導体ウエハキャリア６の二つのギアの回転数の差により自転および公転を行い各半導体ウエハ５が研磨布２４，３４と均等に面接触がなされることにより、半導体ウエハ５の両面研磨がなされる。研磨が終了した半導体ウエハ５は、上定盤２を上方に上げた後に取り出される。
【００２６】
この第１の実施の形態に係る半導体ウエハ研磨装置に配置される半導体ウエハキャリア６によれば、異なる数の識別用の穴からなる目印７を形成したため、研磨後の半導体ウエハ５の順番を間違えることなく、正確かつ容易に半導体ウエハキャリア６から半導体ウエハ５を取り出すことができ、半導体ウエハ５の品質および生産性の向上に資することができる。
【００２７】
また、例えば、目印７から時計回りに半導体ウエハ５を配置することにより、半導体ウエハキャリア６に搭載した半導体ウエハ５の順番を知ることができ、半導体ウエハキャリア６のホール６２に挿入した各半導体ウエハ５の品質等を管理することが容易となる。
【００２８】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体ウエハ研磨装置に配置される半導体ウエハキャリア６の要部を示す図である。この半導体ウエハキャリア６は、合成樹脂からなり、半導体ウエハ５をセットする複数のホール６２と、サンギア４およびインターナルギア３１と噛合う歯部６１と、半導体ウエハキャリアを識別する識別用の穴１７Ａとを備える。ここで、複数の半導体ウエハキャリア６，６・・・は、その識別用の穴１７Ａ，１７Ｂ・・・の大きさにより識別するようになっている。
【００２９】
この第２の実施に形態に係る半導体ウエハ研磨装置に配置される半導体ウエハキャリアによれば、大きさの異なる識別用の穴１７Ａ，１７Ｂ・・・をあけてあるため研磨後の半導体ウエハキャリア６の順番を間違えることがない。また、識別用の穴１７Ａ，１７Ｂ・・・から例えば時計回りに半導体ウエハ５をセットした場合には、半導体ウエハキャリア６のホール６２に挿入した半導体ウエハ５の順番が識別でき、正確に半導体ウエハキャリア６および半導体ウエハ５の研磨の順番を識別でき、半導体ウエハ５の品質および生産性の向上に資することができる。
【実施例１】
【００３０】
定盤直径１１６１ｍｍの両面研磨装置を用い両面研磨を行った。上定盤２，下定盤３にはそれぞれ不織布タイプの研磨布２４，３４を貼り付けた。半導体ウエハキャリア６に半導体ウエハ５をセットする順番に従い、１番目の半導体ウエハキャリア６に５ｍｍ程度の１個の識別用の穴７ａからなる目印７を設け、２番目の半導体ウエハキャリア６に２個の識別用の穴７ａ，７ｂからなる目印７を設け、以下同様に、穴の数を変えた識別用の穴７ａ，７ｂ・・・からなる目印７を設けた半導体ウエハキャリア６を下定盤３に反時計回りに５個セットする。次に、２０枚の直径１５０ｍｍのＧａＡｓ半導体ウエハ５を、識別用の穴７ａ，・・・をあけた目印７が設けられた半導体ウエハキャリア６について、目印７を起点にしてホール６２，６２に時計回りに順次挿入した。次に、同様に２個の識別用の穴７ａ，７ｂからなる目印７を設けた半導体ウエハキャリア６に半導体ウエハ５をセットする。以下同様に異なる数の識別用の穴７ａ，・・・があけられた目印７を有する半導体ウエハキャリア６に半導体ウエハ５をセットする。次に、上定盤２を下降して加圧し、下定盤３を２１ｒｐｍ、上定盤２を７ｒｐｍで回転させ両面研磨を行った。このとき研磨液を７５０ｍｌ／ｍｉｎの流量で流し、研磨時間を６０分とした。研磨後、目印７を起点にして、挿入した順番と同じ時計回りに半導体ウエハ５を取り出した。
【００３１】
この実施例１によれば、上記の両面研磨を複数回行った後も、半導体ウエハキャリア６に開けた識別用の穴７ａ，・・・からなる目印７は劣化せず、正確かつ容易に研磨前後の半導体ウエハの順番を判別することができた。
【実施例２】
【００３２】
実施例１と同様に半導体ウエハキャリア６に半導体ウエハ５をセットする順番に従い、１番目の半導体ウエハキャリア６に目印として２ｍｍ程度の識別用の穴１７Ａを設け、２番目の半導体ウエハキャリア６に目印として４ｍｍの識別用の穴１７Ｂを設け、以下同様に、穴の径を異ならせた識別用の穴１７Ｃ，１７Ｄ・・・を設けた半導体ウエハキャリア６を下定盤３に反時計回りに５個セットする。次に、２０枚の直径１５０ｍｍのＧａＡｓ半導体ウエハ５を、２ｍｍの識別用の穴１７Ａをあけた半導体ウエハキャリア６を起点にして時計回りにホール６２に順に挿入する。次に、同様に２番目に小さな穴１７Ｂをあけた半導体ウエハキャリア６に半導体ウエハ５をセットする。以下同様に半導体ウエハをセットする。次に、実施例１と同様に両面研磨を行った。
【００３３】
実施例２によれば、上記の両面研磨を複数回行った後も、半導体ウエハキャリア６にあけた識別用の穴１７Ａ，１７Ｂ・・・は劣化せず、正確かつ容易に研磨前後の半導体ウエハの順番を判別することができた。
【００３４】
なお、上定盤または下定盤にガラスもしくはセラミックを用いた両面ラップ装置においても、本発明に係る実施の形態のような識別用の穴を設けた半導体ウエハキャリアを用いることで、正確かつ容易に研磨前後の半導体ウエハの順番を判別することができる。また、目印として、穴の大きさや数だけでなく、例えば、数字やアルファベット等の形状の穴としてもよい。また、穴でなく刻印や半導体ウエハキャリアの一部を異なる材質のものや色を異ならせることにより各半導体ウエハキャリアを識別することができるものであればよい。また、目印から所定の順序で半導体ウエハを挿入することにより、１つの半導体ウエハキャリアにおいて半導体ウエハの研磨条件が異なる場合にも、半導体ウエハの識別が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る集積回路用の半導体ウエハの両面研磨装置を示す図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は下定盤の平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ｂ部のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体ウエハ研磨装置に配置される半導体ウエハキャリアの要部を示す図である。（ａ）〜（ｅ）は、異なる数の穴があけられた半導体ウエハキャリアをそれぞれ示す。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る半導体ウエハ研磨装置に配置される半導体ウエハキャリアの要部を示す図である。（ａ）〜（ｅ）は、異なる大きさの穴があけられた半導体ウエハキャリアをそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００３６】
１  両面研磨装置
２  上定盤
２ａ  下面
２ｂ  歯部
３  下定盤
４  サンギア
５  半導体ウエハ
６  半導体ウエハキャリア
７  目印
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ  識別用の穴
７ａ，７ｂ、７ｃ、７ｄ，７ｅ  識別用の穴
２１  駆動軸
２２  研磨液溜
２３  駆動力伝達軸
２４，３４  研磨布
２５  研磨液供給管
２６  研磨液溝
２７  研磨液供給口
３１  インターナルギア
３１ａ  インターナルギアの歯部
３４  研磨布
４１  サンギアの歯部
６１  半導体ウエハキャリアの歯部
６２  ホール
【図１】
2005223101.tif 000003
【図２】
2005223101.tif 000004
【図３】
2005223101.tif 000005