JP2023007543A - Dressing plate and dressing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、両面研磨装置の上定盤及び下定盤のそれぞれに貼付された上定盤側研磨布及び下定盤側研磨布の間に挟み、研磨布のドレッシングを行うためのドレッシングプレート及びこのようなドレッシングプレートを用いたドレッシング方法に関する。 The present invention provides a dressing plate for dressing the polishing cloth by being sandwiched between the upper and lower polishing cloths attached to the upper and lower polishing plates of a double-sided polishing apparatus. It relates to a dressing method using a dressing plate.
両面研磨装置は通常、不織布や発泡ウレタン等からなる研磨布が貼付された上定盤と下定盤を具備し、中心部にはサンギア、外周部にはインターナルギアがそれぞれ配置された遊星歯車構造を有する、いわゆる4way方式のものが用いられている。シリコンウェーハを研磨する場合には、キャリアに形成されたウェーハ保持孔の内部にウェーハを挿入・保持する。上定盤側から研磨スラリーをウェーハに供給し、上下の定盤を回転させて、上定盤と下定盤の対向する研磨布をウェーハの表裏両面に押し付けながら、キャリアをサンギアとインターナルギアとの間で自公転運動させることで各ウェーハの両面を同時に研磨することができる。 A double-side polishing machine is usually equipped with an upper and lower surface plate to which polishing cloth made of non-woven fabric or foamed urethane is attached, and has a planetary gear structure with a sun gear in the center and an internal gear in the outer periphery. A so-called 4-way system is used. When polishing a silicon wafer, the wafer is inserted and held in a wafer holding hole formed in the carrier. Polishing slurry is supplied to the wafer from the upper surface plate side, the upper and lower surface plates are rotated, and while pressing the polishing cloths facing the upper and lower surface plates against both the front and back sides of the wafer, the carrier is moved between the sun gear and the internal gear. Both sides of each wafer can be polished simultaneously by rotating and revolving between them.
両面研磨装置はウェーハの両面を同時に研磨することができるが、同じ研磨布を用いて研磨を続けているとウェーハ形状が徐々に変化してしまうという問題がある。これは主に研磨布のライフに起因しており、研磨布の圧縮率の変化や目詰まり等が影響している。そこで、ウェーハ形状の変化を防ぐため、研磨布表面のドレッシングが研磨布交換後や所定のインターバルで(定期的に)行われている。 The double-side polishing apparatus can polish both sides of the wafer at the same time, but there is a problem that the shape of the wafer gradually changes if the polishing is continued using the same polishing cloth. This is mainly due to the life of the polishing cloth, and is affected by changes in compressibility of the polishing cloth, clogging, and the like. Therefore, in order to prevent the wafer shape from changing, dressing of the surface of the polishing cloth is performed (regularly) after replacing the polishing cloth or at predetermined intervals.
ドレッシングは、従来、ダイヤモンド等の砥石が電着や接着剤でプレートに固定されたダイヤモンドドレッサーを用いて行ってきた。このようなダイヤモンドドレッサーを上定盤と下定盤との間に、ダイヤモンドが固定された面を上定盤側と下定盤側に交互に仕込み、通常の研磨と同じように装置を稼動させることで、上下両方の研磨布が同時にドレッシングされる。これにより、研磨布の表面を削り取る、又は、粗化して、研磨布のスラリーの保持性を良好にして研磨能力を維持させることができる。このようなドレッシングにより研磨布の目詰まり等の経時変化を抑制し研磨布の表面状態を良好に維持することで、取り代やフラットネス精度維持を行い、高平坦度なウェーハを安定的に得ることができる。 Dressing has conventionally been performed using a diamond dresser in which a grindstone such as diamond is fixed to a plate by electrodeposition or an adhesive. By placing such a diamond dresser between the upper surface plate and the lower surface plate alternately between the upper surface plate side and the lower surface plate side, and operating the device in the same way as normal polishing. , both the upper and lower polishing cloths are dressed simultaneously. As a result, the surface of the polishing cloth can be scraped off or roughened, and the slurry retention property of the polishing cloth can be improved to maintain the polishing ability. Such dressing suppresses aging such as clogging of the polishing cloth and maintains the surface condition of the polishing cloth in good condition, thereby maintaining the machining allowance and flatness accuracy, and stably obtaining highly flat wafers. be able to.
特許文献1ではダイヤモンドドレッサーが研磨布に対して均一な目立てを行うことができるように、ドレス面がドレッシングを行うときに定盤形状に応じて角度が調整されて研磨布に接触するドレッシング装置が提案されている。
In
図9に従来のドレッシングプレート20の上面図及び断面図、図10に従来のドレッシングプレート20を用いてドレッシングを行うときのドレッシングプレート20と研磨パッドの断面図を示す。従来のドレッシングプレート20は、プレート21の片面のみに電着や接着剤等で粒子状のダイヤモンド粒子4が直接固定されたもののほか、ペレットタイプのものをプレートに固定したものがある。なお、ダイヤモンド粒子4の番手は♯60~♯500のもので、非配列タイプや配列タイプがある。
FIG. 9 shows a top view and cross-sectional view of a
ドレッシングプレート20は、外周にインターナルギアピン30とサンギアピン31に接する歯車形状を有しており、ドレッシングプレートの自重で下定盤(又は下定盤側研磨布)に接触するものである。このようなドレッシングプレート20は、上定盤側研磨布3A、下定盤側研磨布3Bに対応するように反転させて使用する(図10(a)、(b))。そして、図11に示すように、このようなドレッシングプレート20を配置した両面研磨装置200を用いて、硬質発泡ウレタンパッドなどの上定盤側研磨布3A、下定盤側研磨布3Bの表面を目立てることを目的に、ダイヤモンド粒子4が片面に装備されたドレッシングプレート20で上定盤1及び下定盤2にそれぞれ貼り付けられた上定盤側研磨布3A、下定盤側研磨布3Bを同時にドレッシングしている。研磨布のドレッシングは研磨布立ち上げ時と、ある一定間隔で加工と加工の間に行っている。
The
定盤自体の形状は、通常、上定盤側が凸形状で下定盤が凹形状であるため、ドレッシングの進行により研磨布の形状は、上定盤側は凸形状が弱く平坦になり、下定盤側は凹形状が弱く平坦になる。このようにドレッシングにより研磨布の形状が変化するために、ウェーハ研磨時の荷重分布が研磨布のライフ初期と研磨布のライフ末期では異なり、同一条件で研磨を行っても、研磨加工後のウェーハの形状が異なってしまう問題がある。 The shape of the surface plate itself is usually convex on the upper surface plate side and concave on the lower surface plate side. The side is weakly concave and becomes flat. Since the shape of the polishing cloth changes due to dressing in this way, the load distribution during wafer polishing differs between the initial life of the polishing cloth and the end of the life of the polishing cloth. There is a problem that the shape of is different.
本発明者は、研磨布の形状がドレッシングによって変化するのは、ドレッシングプレートが定盤形状に倣うことがないために、研磨布をダイヤモンドにより削り込むことで研磨布の形状が変化してしまうためである点に着目し鋭意検討を行い、本発明を完成した。 The present inventor believes that the reason why the shape of the polishing cloth changes due to dressing is that the dressing plate does not follow the shape of the surface plate, and the shape of the polishing cloth changes when the polishing cloth is cut by diamond. Focusing on this point, the present invention was completed through intensive studies.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ドレッシングによる研磨布の形状の変化を抑止し、加工するウェーハの研磨条件を調整しなくとも平坦なウェーハ形状を得るために、ドレッシングによる研磨布の形状の変化を抑えることが可能なドレッシングプレート及びドレッシングによる研磨布の形状の変化を抑えることが可能なドレッシング方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems. It is an object of the present invention to provide a dressing plate capable of suppressing a change in the shape of a polishing cloth caused by dressing, and a dressing method capable of suppressing a change in the shape of the polishing cloth due to dressing.
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、両面研磨装置の上定盤及び下定盤のそれぞれに貼付された上定盤側研磨布及び下定盤側研磨布の間に挟み、前記上定盤側研磨布及び/又は前記下定盤側研磨布をドレッシングするためのドレッシングプレートであって、上面又は下面にダイヤモンド粒子が配置された円盤状のダイヤ固定プレートと、該ダイヤ固定プレートの外周部に固定された可撓性のラバーからなる円環状の接続部材と、該接続部材に固定され、前記接続部材を介して前記ダイヤ固定プレートに接続された円環状の支持プレートとを備えるものであるドレッシングプレートを提供する。 The present invention has been made to achieve the above object, and is sandwiched between the upper and lower polishing cloths attached to the upper and lower polishing plates of a double-side polishing apparatus, A dressing plate for dressing the upper surface plate-side polishing cloth and/or the lower surface plate-side polishing cloth, comprising a disk-shaped diamond fixing plate having diamond particles arranged on the upper surface or the lower surface thereof; and the diamond fixing plate. An annular connecting member made of flexible rubber fixed to the outer periphery, and an annular supporting plate fixed to the connecting member and connected to the diamond fixing plate via the connecting member. provides a dressing plate that is
このようなドレッシングプレートによれば、ドレッシングプレートが定盤形状に倣った圧力分布で研磨布を研削することができるものであるため、ドレッシングによる研磨布の形状の変化を抑えることが可能なものとなる。そして、ドレッシングの回数が増えても上下定盤に貼り付けた研磨布の形状の変化が小さいため、加工するウェーハの研磨条件を調整しなくとも平坦なウェーハ形状を得ることができるものとなる。 According to such a dressing plate, since the dressing plate can grind the polishing cloth with a pressure distribution that follows the shape of the surface plate, it is possible to suppress the change in the shape of the polishing cloth due to dressing. Become. Even if the number of times of dressing increases, the shape of the polishing cloth attached to the upper and lower surface plates does not change much, so that a flat wafer shape can be obtained without adjusting the polishing conditions of the wafer to be processed.
このとき、前記ドレッシングプレートを前記下定盤側研磨布の上に配置したときに、荷重をかけない状態において、前記ダイヤ固定プレートの下面と前記下定盤側研磨布との間に空間が形成されるものであるドレッシングプレートとすることができる。 At this time, when the dressing plate is placed on the lower surface plate-side polishing cloth, a space is formed between the lower surface of the diamond fixing plate and the lower surface plate-side polishing cloth in a state in which no load is applied. It can be a dressing plate.
これにより、より効果的に定盤の形状に追随することができるものとなる。 This makes it possible to follow the shape of the surface plate more effectively.
このとき、上定盤側研磨布用の前記ドレッシングプレートは、前記ダイヤ固定プレートの前記上面に前記ダイヤモンド粒子が配置されたものであり、下定盤側研磨布用の前記ドレッシングプレートは、前記ダイヤ固定プレートの前記下面に前記ダイヤモンド粒子が配置されたものであるドレッシングプレートとすることができる。 At this time, the dressing plate for the upper surface plate side abrasive cloth has the diamond particles arranged on the upper surface of the diamond fixing plate, and the dressing plate for the lower surface plate side abrasive cloth has the diamond fixing plate. A dressing plate may be provided in which the diamond particles are arranged on the lower surface of the plate.
上定盤側研磨布用と下定盤側研磨布用とで異なる構造のドレッシングプレートとすることで、より効果的に定盤の形状に追随することができるとともに、より確実にドレッシングを行うことができるものとなる。 By using dressing plates with different structures for the polishing cloth on the upper surface plate side and the polishing cloth on the lower surface plate side, the shape of the surface plate can be followed more effectively, and dressing can be performed more reliably. becomes possible.
このとき、前記上定盤側研磨布用の前記ドレッシングプレートは、前記ダイヤ固定プレートの前記上面に設けられた環状の突出部に前記ダイヤモンド粒子が配置されたものであり、前記下定盤側研磨布用の前記ドレッシングプレートは、前記ダイヤ固定プレートの前記下面に設けられた環状の突出部に前記ダイヤモンド粒子が配置されたものであるドレッシングプレートとすることができる。 At this time, the dressing plate for the upper surface plate side polishing cloth has the diamond particles arranged in an annular protrusion provided on the upper surface of the diamond fixing plate, and the lower surface plate side polishing cloth. The dressing plate for the diamond fixing plate may be a dressing plate in which the diamond particles are arranged in an annular protrusion provided on the lower surface of the diamond fixing plate.
これにより、より安定して効果的にドレッシングを行うことができるものとなる。 As a result, dressing can be performed more stably and effectively.
このとき、両面研磨装置の上定盤及び下定盤のそれぞれに貼付された上定盤側研磨布及び下定盤側研磨布の間にドレッシングプレートを挟み、前記上定盤側研磨布及び/又は前記下定盤側研磨布をドレッシングするドレッシング方法であって、上述のドレッシングプレートを用い、該ドレッシングプレートの自公転を行わず、かつ、前記上定盤及び前記下定盤の回転を行いながらドレッシングするドレッシング方法を提供する。 At this time, a dressing plate is sandwiched between the upper polishing cloth and the lower polishing cloth attached to the upper polishing cloth and the lower polishing cloth respectively of the double-sided polishing apparatus, and the upper polishing cloth and/or the polishing cloth is A dressing method for dressing the polishing cloth on the side of the lower surface plate, wherein the above-described dressing plate is used, and the dressing plate is not rotated and the dressing is performed while the upper surface plate and the lower surface plate are rotated. I will provide a.
これにより、ドレッシングプレートが定盤形状に倣った圧力分布で研磨布を研削することができ、ドレッシングによる研磨布の形状の変化を抑えることが可能となり、ドレッシングの回数が増えても上下定盤に貼り付けた研磨布の形状の変化を小さくできるため、加工するウェーハの研磨条件を調整しなくとも平坦なウェーハ形状を得ることが可能となる。 As a result, the dressing plate can grind the polishing cloth with a pressure distribution that follows the shape of the surface plate, making it possible to suppress changes in the shape of the polishing cloth due to dressing. Since the change in the shape of the attached polishing cloth can be reduced, it is possible to obtain a flat wafer shape without adjusting the polishing conditions of the wafer to be processed.
このとき、上定盤側研磨布用のドレッシングプレートと下定盤側研磨布用のドレッシングプレートとを交互に配置してドレッシングするドレッシング方法とすることができる。 At this time, a dressing method can be adopted in which dressing plates for the upper polishing cloth and dressing plates for the lower polishing cloth are alternately arranged for dressing.
これにより、より安定してより均一なドレッシングを行うことができる。 Thereby, more stable and more uniform dressing can be performed.
以上のように、本発明のドレッシングプレートによれば、ドレッシングによる研磨布の形状の変化を抑えることが可能なものとなる。そして、ドレッシングの回数が増えても上下定盤に貼り付けた研磨布の形状の変化が小さいため、加工するウェーハの研磨条件を調整しなくとも平坦なウェーハ形状を得ることができるものとなる。また、本発明のドレッシング方法によれば、ドレッシングによる研磨布の形状の変化を抑えることが可能となり、ドレッシングの回数が増えても上下定盤に貼り付けた研磨布の形状の変化が小さいため、加工するウェーハの研磨条件を調整しなくとも平坦なウェーハ形状を得ることが可能となる。 As described above, according to the dressing plate of the present invention, it is possible to suppress the change in the shape of the polishing pad due to dressing. Even if the number of times of dressing increases, the shape of the polishing cloth attached to the upper and lower surface plates does not change much, so that a flat wafer shape can be obtained without adjusting the polishing conditions of the wafer to be processed. Further, according to the dressing method of the present invention, it is possible to suppress the change in the shape of the polishing cloth due to dressing. A flat wafer shape can be obtained without adjusting the polishing conditions of the wafer to be processed.
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to these.
上述のように、ドレッシングによる研磨布の形状の変化を抑止し、加工するウェーハの研磨条件を調整しなくとも平坦なウェーハ形状を得るために、ドレッシングによる研磨布の形状の変化を抑えることが可能なドレッシングプレートが求められていた。 As described above, it is possible to suppress the change in the shape of the polishing cloth due to dressing in order to obtain a flat wafer shape without adjusting the polishing conditions of the wafer to be processed by suppressing the change in the shape of the polishing cloth due to dressing. A dressing plate was required.
本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、両面研磨装置の上定盤及び下定盤のそれぞれに貼付された上定盤側研磨布及び下定盤側研磨布の間に挟み、前記上定盤側研磨布及び/又は前記下定盤側研磨布をドレッシングするためのドレッシングプレートであって、上面又は下面にダイヤモンド粒子が配置された円盤状のダイヤ固定プレートと、該ダイヤ固定プレートの外周部に固定された可撓性のラバーからなる円環状の接続部材と、該接続部材に固定され、前記接続部材を介して前記ダイヤ固定プレートに接続された円環状の支持プレートとを備えるドレッシングプレートにより、ドレッシングによる研磨布の形状の変化を抑えることが可能なものとなること、そして、ドレッシングの回数が増えても上下定盤に貼り付けた研磨布の形状の変化が小さいため、加工するウェーハの研磨条件を調整しなくとも平坦なウェーハ形状を得ることができるものとなることを見出し、本発明を完成した。 The inventors of the present invention have made intensive studies on the above problems, and as a result, sandwiched between the upper polishing cloth and the lower polishing cloth respectively attached to the upper and lower polishing plates of the double-sided polishing apparatus, A dressing plate for dressing the upper surface plate side polishing cloth and/or the lower surface plate side polishing cloth, comprising a disk-shaped diamond fixing plate on which diamond particles are arranged on the upper surface or the lower surface, and the outer periphery of the diamond fixing plate A dressing plate comprising: an annular connecting member made of flexible rubber fixed to a portion; and an annular supporting plate fixed to the connecting member and connected to the diamond fixing plate via the connecting member. Therefore, it is possible to suppress the change in the shape of the polishing cloth due to dressing. The inventors have found that a flat wafer shape can be obtained without adjusting the polishing conditions, and completed the present invention.
以下、図面を参照して説明する。 Description will be made below with reference to the drawings.
(両面研磨装置)
まず、本発明に係る両面研磨装置について説明する。図5に、本発明に係るドレッシングプレートを配置した両面研磨装置100を示す。図5に示されるように、本発明に係る両面研磨装置100は、上定盤1及び下定盤2と、上定盤1及び下定盤2のそれぞれに貼付された上定盤側研磨布3A及び下定盤側研磨布3Bと、上定盤側研磨布3A及び下定盤側研磨布3Bの間に挟むようにして配置された本発明に係るドレッシングプレート10を備えている。図5にはドレッシングプレート10として、上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aと、下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bとが配置された例が示されている。なお、図5はドレッシングを行うときの両面研磨装置を示しているが、ウェーハの研磨を行う場合には、ドレッシングプレート10(10A、10B)に代えて加工対象のウェーハを配置する。
(double-sided polishing machine)
First, a double-side polishing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 5 shows a double-
[ドレッシングプレート]
次に、本発明に係るドレッシングプレートについて説明する。本発明に係るドレッシングプレート10は、ドレッシングプレートが定盤の形状に倣った圧力分布で研削することが出来るようにするために、上面又は下面にダイヤモンド粒子が配置された円盤状のダイヤ固定プレートと、接続部材に固定され、前記接続部材を介して前記ダイヤ固定プレートに接続された円環状の支持プレートとを、可撓性のラバーからなる円環状の接続部材により接続したものである。本発明においては、上定盤側研磨布3Aをドレッシングするドレッシングプレートと上定盤側研磨布3Bをドレッシングするドレッシングプレートは、従来のように同一形状の物を表裏反転させて仕込むのではなく、それぞれに適した構造のものとすることが好ましい。
[Dressing plate]
Next, a dressing plate according to the present invention will be described. The dressing
(上定盤側研磨布用のドレッシングプレート)
図1に上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aの上面図及び断面図を示す。図2に上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aの局所拡大断面図を示す。
(Dressing plate for abrasive cloth on upper platen side)
FIG. 1 shows a top view and a sectional view of a
図1に示すように、上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aは、円盤状のダイヤ固定プレート11A、円環状の接続部材12A、円環状の支持プレート13Aを備えている。ダイヤ固定プレート11Aの上面にはダイヤモンド粒子4が配置されている。接続部材12Aは可撓性のラバーからなるものであるが、ダイヤ固定プレート11A、支持プレート13Aを構成する材料は特に限定されず、従来のドレッシングプレートと同様の材料を用いることができる。接続部材12Aは可撓性のラバーであれば特に限定されないが、例えばショアA硬度が85度以上のものを使用することができ、内部に布などの芯材を有しているものでもよい。ダイヤモンド粒子4の番手は♯60~♯500のものとすることができる。
As shown in FIG. 1, the
ダイヤモンド粒子4は、図1、図2に示すように、ダイヤ固定プレート11Aの上面に設けられた環状の突出部14Aに配置することが好ましい。これにより、より安定して効果的にドレッシングを行うことができるものとなる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aを下定盤側研磨布3Bの上に配置したときに、荷重をかけない状態において、ダイヤ固定プレート11Aの下面と下定盤側研磨布3Bとの間に空間15Aが形成されるものであることが好ましい。これにより、上定盤の形状への追随性がより効果的なものとなる。この場合、上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aを両面研磨装置100に配置したときに、上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aに荷重がかかっていない状態では、上面のダイヤモンド粒子4は上定盤側研磨布3Aに接触しているが、強く押し込まれていない状態であり、上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aのダイヤ固定プレート11Aの下面は下定盤側研磨布3Bに接触せず、浮いているような状態となる。このため、円環状の接続部材12Aが撓んで上定盤1の形状へ追随して変形するときの空間的余裕が確保できる。
As shown in FIG. 2, when the
(下定盤側研磨布用のドレッシングプレート)
図3に下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bの下面図及び断面図を示す。図4に下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bの局所拡大断面図を示す。なお、上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aと同様の事項については適宜説明を省略することがある。
(Dressing plate for abrasive cloth on the lower surface plate side)
FIG. 3 shows a bottom view and a cross-sectional view of the
図3に示すように、下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bは、円盤状のダイヤ固定プレート11B、円環状の接続部材12B、円環状の支持プレート13Bを備えている。ダイヤ固定プレート11Bの下面にはダイヤモンド粒子4が配置されている。
As shown in FIG. 3, the
このとき、図3、図4に示すように、ダイヤモンド粒子4は、ダイヤ固定プレート11Bの下面に設けられた環状の突出部14Bに配置することが好ましい。これにより、より安定して効果的にドレッシングを行うことができるものとなる。
At this time, as shown in FIGS. 3 and 4, the
図4に示すように、下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bを下定盤側研磨布3Bの上に配置したときに、荷重をかけない状態において、ダイヤ固定プレート11Bの下面と下定盤側研磨布3Bとの間に空間15Bが形成されるものであることが好ましい。これにより、下定盤の形状への追随性がより効果的なものとなる。この場合、下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bを両面研磨装置100に配置したときに、下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bに荷重がかかっていない状態では、下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bの上面は上定盤側研磨布3Aに接触しているが、下面のダイヤモンド粒子4は下定盤側研磨布3Bに接触しない位置で浮いた状態となっており、強く押し込まれていない状態となる。このため、円環状の接続部材12Bが撓んで下定盤2の形状へ追随して変形するときの空間的余裕が確保できる。
As shown in FIG. 4, when the
ダイヤ固定プレート11A,11Bと接続部材12A,12Bと支持プレート13A,13Bとを連結する構造としては、支持プレート13A,13Bが接続部材12A,12Bでダイヤ固定プレート11A,11Bを吊るような構造になっていることが好ましい。
As a structure for connecting the
なお、円盤状のダイヤ固定プレート11A,11B、円環状の接続部材12A,12B、円環状の支持プレート13A,13Bをそれぞれ固定する方法は特に限定されない。例えば、ビス止めなどにより固定、連結することができる。
The method of fixing the disk-shaped
(ドレッシング方法)
次に、本発明に係るドレッシング方法について説明する。両面研磨装置の上定盤及び下定盤のそれぞれに貼付された上定盤側研磨布及び下定盤側研磨布の間にドレッシングプレートを挟み、上定盤側研磨布及び/又は下定盤側研磨布をドレッシングする場合に、本発明のドレッシング方法においては、上述の本発明に係るドレッシングプレートを用いるが、ドレッシングプレートの自公転を行わず、かつ、上定盤及び下定盤の回転を行いながらドレッシングする。インターナルギヤとサンギヤの回転を停止させ、ドレッシングプレートの自公転を行わないことで、定盤形状を平均化させる効果が少なくなり、本発明に係るドレッシングプレート10(10A,10B)により定盤形状に倣ったダイヤモンドと研磨布の当たりが実現できる。
(Dressing method)
Next, a dressing method according to the present invention will be described. A dressing plate is sandwiched between the upper surface plate side polishing cloth and the lower surface plate side polishing cloth attached respectively to the upper surface plate and the lower surface plate of the double-sided polishing apparatus, and the upper surface plate side polishing cloth and/or the lower surface plate side polishing cloth is provided. In the dressing method of the present invention, the dressing plate according to the present invention is used, but the dressing plate does not rotate and the upper surface plate and the lower surface plate are rotated while dressing. . By stopping the rotation of the internal gear and the sun gear and not rotating or revolving the dressing plate, the effect of averaging the surface plate shape is reduced, and the dressing plate 10 (10A, 10B) according to the present invention reduces the surface plate shape. It is possible to realize the contact between the diamond and the polishing cloth that follows the pattern.
ドレッシングは、上定盤側研磨布、下定盤側研磨布のどちらか一方だけを行っても良いが、上述の上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aと下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bの両方を用いて、同時に、上定盤側研磨布3A及び下定盤側研磨布3Bのドレッシングを行うことが好ましい。この場合、上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aと下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bとを交互に配置してドレッシングすることが好ましい。具体的には、図12に示す設置場所P1、P3に上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aを配置し、設置場所P2、P4に下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bを配置することができる。なお、配置するドレッシングプレートの数は特に限定されない。
Only one of the upper surface plate side polishing cloth and the lower surface plate side polishing cloth may be dressed. 10B are preferably used to simultaneously dress the upper surface plate
ドレッシングの条件は特に限定されないが、一例として、2枚の上定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Aと2枚の下定盤側研磨布用のドレッシングプレート10Bを定盤間に交互に仕込む場合、インターナルギアとサンギアの回転を停止させて、60~100g/cm2の荷重で、上下定盤回転を5~20rpmとして、純水を供給しながらドレッシングを行うことができる。
Although the dressing conditions are not particularly limited, as an example, when two dressing
以下、実施例を挙げて本発明について具体的に説明するが、これは本発明を限定するものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but these are not intended to limit the present invention.
[実施例1、比較例1]
まず、実施例1として本発明に係るドレッシングプレートを使用してドレッシングを行った場合と、比較例1として従来のドレッシングプレートを使用してドレッシングを行った場合について、ドレッシング初期と末期の研磨布の形状の違い、及び、研磨を行ったウェーハの形状評価(断面形状、GBIR)について評価、比較した。
[Example 1, Comparative Example 1]
First, in Example 1, the dressing was performed using the dressing plate according to the present invention, and in Comparative Example 1, the conventional dressing plate was used for dressing. Differences in shape and shape evaluation (cross-sectional shape, GBIR) of polished wafers were evaluated and compared.
(実施例1)
実施例1で使用したドレッシングプレートは、ダイヤ固定プレートと支持プレートをゴム硬度(ショアA硬度)85°以上で布製芯材入りのダイヤフラム(接続部材)を介してビス止されたものを用いた。ダイヤ固定プレートには、環状の突出部にダイヤモンドがドーナツ状に直接固定されたものを用いた。上定盤側用のドレッシングプレートは、ダイヤ固定プレートのダイヤモンドが付いていない面が下定盤パッドに接しないように中空状態でダイヤ固定プレートが保持されるものを用いた。下定盤側用のドレッシングプレートは、ダイヤ固定プレートのダイヤモンドが付いている面が下定盤パッドに接しないように中空状態でダイヤ固定プレートが保持されるものを用いた。上定盤側用のドレッシングプレート2枚と下定盤側用のドレッシングプレート2枚を交互に上下定盤間に仕込み、インターナルギアとサンギアの回転を停止させ、ドレッシングプレートの自公転を行わず、上定盤の回転数を5.2rpm、下定盤の回転数を16.0rpmとして回転を行い、荷重100g/cm2で、純水を供給しながらドレッシングを行った。
(Example 1)
As the dressing plate used in Example 1, a diamond fixing plate and a support plate were screwed via a diaphragm (connecting member) with a rubber hardness (Shore A hardness) of 85° or higher and containing a fabric core material. A donut-shaped diamond was directly fixed to an annular protrusion as the diamond fixing plate. As the dressing plate for the upper surface plate side, a diamond fixing plate was held in a hollow state so that the surface of the diamond fixing plate on which diamonds were not attached did not come into contact with the lower surface plate pad. As the dressing plate for the lower surface plate side, a diamond fixing plate was held in a hollow state so that the diamond-attached surface of the diamond fixing plate did not come into contact with the lower surface plate pad. 2 dressing plates for the upper surface plate side and 2 dressing plates for the lower surface plate side are alternately placed between the upper and lower surface plates. The surface plate was rotated at a rotation speed of 5.2 rpm and the lower surface plate at a rotation speed of 16.0 rpm, and the dressing was performed with a load of 100 g/cm 2 while supplying pure water.
(比較例1)
従来のドレッシングプレートとして、図9に示すような同一形状の一体型ドレッシングプレートを4枚使用し、上定盤側研磨布用と下定盤側研磨布用となるように、ドレッシングプレートを交互に反転させて配置し、ドレッシングプレートの自公転及び上定盤及び下定盤の回転を行いながらドレッシングを行った。
(Comparative example 1)
As a conventional dressing plate, four integrated dressing plates of the same shape as shown in FIG. , and dressing was performed while rotating the dressing plate and rotating the upper surface plate and the lower surface plate.
(研磨パッド形状測定)
ドレッシング後の研磨パッド形状測定条件は以下のとおり。
測定機 : 日立造船(株)製真直度形状測定機(HSS)
測定方法 : 上定盤側研磨パッドに触診針を接触させて、定盤外周から内側に向かって動かし、反対面の定盤外周まで測定を行い上定盤側の形状を測定する。次に触診針を反転させ下定盤側に接触させ同様に測定を行う。
(Measurement of polishing pad shape)
The polishing pad shape measurement conditions after dressing are as follows.
Measuring machine: Straightness shape measuring machine (HSS) manufactured by Hitachi Zosen Corporation
Measurement method: Touch the polishing pad on the upper surface plate with a palpable needle, move it inward from the outer circumference of the surface plate, and measure the outer circumference of the surface plate on the opposite side to measure the shape of the upper surface plate. Next, the palpation needle is reversed and brought into contact with the lower surface plate, and measurement is performed in the same manner.
ドレッシング後の研磨パッド形状を測定した後に、ドレッシング前のウェーハ研磨条件と同一条件で加工を行い、フラットネスの測定を行った。 After measuring the shape of the polishing pad after dressing, processing was performed under the same wafer polishing conditions as before dressing, and flatness was measured.
(研磨加工)
装置 : 不二越機械製両面研磨機
加工ウェーハ : 直径300mm、Si、P-、面方位(100)
加工部材 : 発泡ウレタンタイプ研磨パッド
研磨スラリー : KOHベースコロイダルシリカ
(polishing)
Equipment: Double-sided polishing machine manufactured by Nachi-Fujikoshi Machinery Processed wafer: Diameter 300 mm, Si, P-, plane orientation (100)
Processing material: Urethane foam type polishing pad Polishing slurry: KOH-based colloidal silica
(フラットネス測定)
評価装置 : 黒田精工社製フラットネス測定機、Nanometoro300TT-A
(flatness measurement)
Evaluation device: Flatness measuring machine manufactured by Kuroda Seiko Co., Ltd., Nanometero300TT-A
(結果)
図6Aに実施例1、図6Bに比較例1の結果(研磨布の形状と研磨ウェーハ形状)を示す。図6A、図6Bにおいて、研磨パッド形状の評価結果である定盤半径方向の形状プロファイルは、上側のプロファイルが下定盤側、下側のプロファイルが上定盤側の形状を示している。実施例1の場合は、図6Aに示すようにドレッシング初期と末期で研磨パッドの形状の変化が抑制されている。すなわち、本発明に係るドレッシングプレートを使用してドレッシングを行えば、研磨パッドの形状の変化を抑制できることがわかる。一方、図6Bに示すように、比較例1のように従来のドレッシングプレートを使用してドレッシングを行った場合には、ドレッシング初期と末期で研磨パッドの形状が大きく異なることがわかる。
(result)
FIG. 6A shows the results of Example 1, and FIG. 6B shows the results of Comparative Example 1 (the shape of the polishing cloth and the shape of the polishing wafer). In FIGS. 6A and 6B, the shape profile in the radial direction of the surface plate, which is the evaluation result of the shape of the polishing pad, shows the upper profile on the lower surface plate side and the lower profile on the upper surface plate side. In the case of Example 1, as shown in FIG. 6A, the change in the shape of the polishing pad is suppressed between the initial stage and the final stage of dressing. That is, it can be seen that if the dressing is performed using the dressing plate according to the present invention, the change in the shape of the polishing pad can be suppressed. On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the conventional dressing plate is used for dressing as in Comparative Example 1, the shape of the polishing pad is significantly different between the initial stage and the final stage of dressing.
また、図6A、図6Bに示されるように、ドレッシング初期と末期のそれぞれの場合について実際にウェーハを研磨した結果、比較例1のドレッシング末期の場合にウェーハの断面形状が大きな凹状分布となったのに対して、実施例1の場合にはドレッシング初期と末期の場合とで大きな違いは見られなかった。このことは、GBIRの数値からも確認できた。 Further, as shown in FIGS. 6A and 6B , as a result of actually polishing the wafer in each of the initial stage and the final stage of dressing, the cross-sectional shape of the wafer in the final stage of dressing in Comparative Example 1 showed a large concave distribution. On the other hand, in the case of Example 1, no significant difference was observed between the initial stage of dressing and the final stage of dressing. This could also be confirmed from the numerical value of GBIR.
比較例1では、ドレッシングの回数が増えることで、上下定盤に貼り付けた研磨パッドの形状が、上定盤側は凸形状から平坦方向に形状変化し、下定盤側も凹形状から平坦方向に形状変化する。この形状変化により、初期時に加工ウェーハの平坦度が良い加工条件に設定しても、ドレッシングの進行により加工後ウェーハの平坦度が悪化する傾向であった。一方、実施例1では、ドレッシング回数が増えても上下定盤に貼り付けた研磨パッド形状の変化は小さく、加工するウェーハ研磨条件を調整しなくとも平坦なウェーハ形状を得ることができた。 In Comparative Example 1, as the number of times of dressing increases, the shape of the polishing pad attached to the upper and lower surface plates changes from a convex shape to a flat direction on the upper surface plate side, and changes from a concave shape to a flat direction on the lower surface plate side. shape change to Due to this change in shape, even if the processing conditions are set so that the flatness of the wafer to be processed is good at the initial stage, the progress of dressing tends to deteriorate the flatness of the wafer after processing. On the other hand, in Example 1, even if the number of times of dressing increased, the change in the shape of the polishing pad attached to the upper and lower surface plates was small, and a flat wafer shape could be obtained without adjusting the polishing conditions for the wafer to be processed.
[実施例2、比較例2]
次に、ドレッシングの違いによる加工ウェーハのフラットネス(GBIR)を評価した。実際の加工対象ウェーハを用いて両面研磨を行い、研磨後のウェーハ形状(断面形状)を測定し、比較した。実施例2、比較例2では、それぞれ、実施例1、比較例1と同様にしてドレッシングを行った。実施例2、比較例2で共通の条件を以下に示す。
[Example 2, Comparative Example 2]
Next, the flatness (GBIR) of the processed wafer due to the difference in dressing was evaluated. Double-side polishing was performed using an actual wafer to be processed, and the wafer shape (cross-sectional shape) after polishing was measured and compared. In Example 2 and Comparative Example 2, dressing was performed in the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, respectively. Conditions common to Example 2 and Comparative Example 2 are shown below.
(ドレッシング)
ドレッシング回数を多くした場合の影響を評価するための加速試験として、ドレッシング時間を1min、250min(2水準)とした。
(dressing)
As an accelerated test for evaluating the effect of increasing the number of times of dressing, the dressing time was set to 1 min and 250 min (2 levels).
上記のように所定の時間ドレッシングを行った後に、ドレッシング前のウェーハ研磨条件と同一条件で加工を行い、ウェーハのフラットネス測定を行った。 After performing dressing for a predetermined time as described above, processing was performed under the same wafer polishing conditions as before dressing, and the flatness of the wafer was measured.
(研磨加工)
装置 : 不二越機械製両面研磨機
加工ウェーハ : 直径300mm、Si、P-、面方位(100)
加工部材 : 発泡ウレタンタイプ研磨パッド
研磨スラリー : KOHベースコロイダルシリカ
(polishing)
Equipment: Double-sided polishing machine manufactured by Nachi-Fujikoshi Machinery Processed wafer: Diameter 300 mm, Si, P-, plane orientation (100)
Processing material: Urethane foam type polishing pad Polishing slurry: KOH-based colloidal silica
(フラットネス測定)
評価装置 : KLA社製フラットネス測定機、WaferSight2
評価条件 Edge Ex.=2mm
(flatness measurement)
Evaluation device: Flatness measuring machine manufactured by KLA, WaferSight2
Evaluation conditions Edge Ex. = 2mm
実施例2のフラットネスの評価結果を図7に、比較例2のフラットネスの評価結果を図8に示す。図7,8に示されるように、従来のドレッシング方法を用いた比較例2では、ドレッシングが1minの場合でも実施例2よりGBIRのばらつきが大きかった。そして、ドレッシングを250minまで加速させることにより、GBIRの値、バラツキともに悪化することがわかる。一方、本発明のドレッシング方法を用いた実施例2では、ドレッシング時間に影響を受けずGBIRが安定しており、バラツキも小さいことがわかる。 The flatness evaluation result of Example 2 is shown in FIG. 7, and the flatness evaluation result of Comparative Example 2 is shown in FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, in Comparative Example 2 using the conventional dressing method, the variation in GBIR was greater than in Example 2 even when the dressing was performed for 1 minute. It can be seen that both the GBIR value and the dispersion deteriorate when the dressing is accelerated to 250 minutes. On the other hand, in Example 2 using the dressing method of the present invention, the GBIR was stable without being affected by the dressing time, and variation was small.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments. The above-described embodiment is an example, and any device having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effect is the present invention. is included in the technical scope of
1…上定盤、 2…下定盤、
3A…上定盤側研磨布、 3B…下定盤側研磨布、 4…ダイヤモンド粒子、
10…ドレッシングプレート(本発明例)、
10A…上定盤側研磨布用ドレッシングプレート、
10B…下定盤側研磨布用ドレッシングプレート、
11A,11B…ダイヤ固定プレート、
12A,12B…接続部材、
13A,13B…支持プレート、
14A、14B…突出部、 15A、15B…空間、
20…ドレッシングプレート(従来例)、 21…プレート
30…インターナルギアピン、 31…サンギアピン、
100…ドレッシング時の両面研磨機(本発明例)、
200…ドレッシング時の両面研磨機(従来例)。
P1、P2、P3、P4…ドレッシングプレートの配置位置。
1... Upper surface plate, 2... Lower surface plate,
3A: Upper surface plate
10 ... dressing plate (example of the present invention),
10A: Dressing plate for polishing cloth on upper platen side,
10B: Dressing plate for abrasive cloth on lower platen side,
11A, 11B ... diamond fixing plate,
12A, 12B ... connecting members,
13A, 13B... support plate,
14A, 14B... Protrusions, 15A, 15B... Spaces,
20... Dressing plate (conventional example) 21...
100 Double-side polishing machine during dressing (example of the present invention),
200: Double-side polishing machine during dressing (conventional example).
P1, P2, P3, P4 . . . Arrangement positions of dressing plates.
Claims (6)
上面又は下面にダイヤモンド粒子が配置された円盤状のダイヤ固定プレートと、
該ダイヤ固定プレートの外周部に固定された可撓性のラバーからなる円環状の接続部材と、
該接続部材に固定され、前記接続部材を介して前記ダイヤ固定プレートに接続された円環状の支持プレートとを備えるものであることを特徴とするドレッシングプレート。 Sandwiched between the upper surface plate-side polishing cloth and the lower surface plate-side polishing cloth respectively attached to the upper surface plate and the lower surface plate of the double-side polishing apparatus, the upper surface plate-side polishing cloth and/or the lower surface plate-side polishing cloth A dressing plate for dressing,
a disk-shaped diamond fixing plate having diamond particles arranged on its upper or lower surface;
an annular connecting member made of flexible rubber fixed to the outer periphery of the diamond fixing plate;
and an annular support plate fixed to the connecting member and connected to the diamond fixing plate through the connecting member.
下定盤側研磨布用の前記ドレッシングプレートは、前記ダイヤ固定プレートの前記下面に前記ダイヤモンド粒子が配置されたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のドレッシングプレート。 The dressing plate for the polishing cloth on the upper surface plate has the diamond particles arranged on the upper surface of the diamond fixing plate,
3. The dressing plate according to claim 1, wherein the diamond particles are arranged on the lower surface of the diamond fixing plate.
前記下定盤側研磨布用の前記ドレッシングプレートは、前記ダイヤ固定プレートの前記下面に設けられた環状の突出部に前記ダイヤモンド粒子が配置されたものであることを特徴とする請求項3に記載のドレッシングプレート。 The dressing plate for the polishing cloth on the upper platen side has the diamond particles arranged in an annular protrusion provided on the upper surface of the diamond fixing plate,
4. The diamond particles according to claim 3, wherein the dressing plate for the polishing cloth on the lower platen side has the diamond particles arranged in an annular protrusion provided on the lower surface of the diamond fixing plate. dressing plate.
請求項1から4のいずれか一項に記載のドレッシングプレートを用い、
該ドレッシングプレートの自公転を行わず、かつ、前記上定盤及び前記下定盤の回転を行いながらドレッシングすることを特徴とするドレッシング方法。 A dressing plate is sandwiched between the upper surface plate side polishing cloth and the lower surface plate side polishing cloth respectively attached to the upper surface plate and the lower surface plate of the double-sided polishing apparatus, and the upper surface plate side polishing cloth and/or the lower surface plate side polishing plate is provided. A dressing method for dressing a polishing cloth,
Using the dressing plate according to any one of claims 1 to 4,
A dressing method, wherein the dressing is performed while rotating the upper surface plate and the lower surface plate without rotating or revolving the dressing plate.
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