JP2000296462A - バッキングパッド構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハの研磨時にバッキングパッドか
ら押し出された水の作用等で外周面がダレるの防止する
ことができるバッキングパッド構造体を提供する。 【解決手段】 半導体ウエハが押し付けられるバッキン
グパッドに接着剤あるいは粘着剤の層を介してテンプレ
ートを取付ける。そして、接着剤あるいは粘着剤の層を
テンプレートに設けた半導体ウエハの取付け孔よりも大
径にして半導体ウエハ、テンプレート、および層の間で
空所を形成し、この空所内にバッキングパッドから押し
出された水を溜めることや、テンプレートが内方に傾斜
することを防止して、研磨時に半導体ウエハの外周面が
浮き上がらないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、バッキングパッ
ド構造体に関し、特に、セラミックプレート等の貼付プ
レートに取付けられて半導体ウエハが押し付けられると
ともに、研磨時に半導体ウエハの外周がダレないように
したバッキングパッド構造体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、研磨工程において半導体ウエハ
が押し付けられるバッキングパッド構造体にあっては、
図７および図８に示すような、ナップ型２２やマイクロ
ポア型２１のものが知られている。なお、図７、８にお
いて２８、２９は接着剤あるいは粘着剤の層であり、３
０は接着基材である。

【０００３】このようなバッキングパッド構造体２２、
２１は、疎水性を有するナップ層２３やマイクロポア層
２４であるバッキングパッドに適度の水を含浸させ、半
導体ウエハをバッキングパッド面に押し付けると、ナッ
プ層２３の溝内、あるいはマイクロポア層２４の孔内の
水が押し出され、その際に溝、あるいは孔内に負圧が生
じて、この負圧が吸引力となって半導体ウエハを吸着す
るようになっている。

【０００４】上記のようなナップ型やマイクロポア型の
バッキングパッド構造体２２、２１にあっては、研磨中
に半導体ウエハＷが移動するのを防止するために図９に
示すように半導体ウエハＷを吸着するナップ層２３、あ
るいはマイクロポア層２４に接着剤あるいは粘着剤の層
２５を介してテンプレート（カラー）２６を貼着してバ
ッキングパッド構造体２８に形成し、テンプレート（カ
ラー）２６の孔内に半導体ウエハＷを位置することで半
導体ウエハＷの移動を阻止しつつ研磨するようになって
いる。

【０００５】そして、テンプレート（カラー）２６によ
って移動が阻止された半導体ウエハＷを押圧して研磨す
る時に、バッキングパッドであるナップ層２３あるいは
マイクロポア層２４に含浸している水が半導体ウエハＷ
の下面の外周部、すなわち、テンプレート（カラー）２
６の縁部に溜まり、半導体ウエハの外周面が上方に盛り
上げられて高くなる。このために、研磨では高い部分Ａ
から研磨されるので、研磨を終了して半導体ウエハを取
り外した時は図１０に示すように、内周部よりも外周部
Ａの方が余計に研磨されてしまい、このために半導体ウ
エハＷには外周ダレが発生してしまっていた。

【０００６】さらに、水が溜まらないようにして水によ
る弊害を解決した場合であっても、半導体ウエハＷの外
周ダレが発生した。そこで、この発明の発明者が鋭意検
討した結果、テンプレート（カラー）２６が接着剤の層
２５を介してナップ層２３、あるいはマイクロポア層２
４に接着されているので、半導体ウエハＷに圧縮力（押
圧力）が作用した時はナップ層２３、あるいはマイクロ
ポア層２４が窪むので、テンプレート（カラー）２６が
内向きに傾斜し、このために半導体ウエハＷの外周は均
一に縮まらずにある曲率で変形して半導体ウエハの外周
面が上方に盛り上げられて高くなるということが判っ
た。このため、研磨では高い部分から研磨されるので、
研磨を終了して半導体ウエハを取り外した時は図１０に
示す場合と同様に、内周部よりも外周部Ａの方が余計に
研磨されてしまい、このために半導体ウエハＷには外周
ダレが発生してしまっていた。

【０００７】現在、上記のような水による弊害を阻止し
て半導体ウエハの外周ダレを防止するバッキングパッド
として特許第２６３２７３８号に示すものが知られてい
る。この特許第２６３２７３８号に示すものにあって
は、テンプレート（カラー）と、テンプレート（カラ
ー）の孔の内部に位置するバッキングパッドとをそれぞ
れ接着剤の層を介してキャリアプレート（貼付プレー
ト）に別々に接着するために作業工程が多くなり、ま
た、テンプレート（カラー）の孔径に対し、同心でバッ
キングパッドを貼着するのが困難であり、したがって、
量産性や歩留まりに大きな問題があるという欠点を有し
ている。

【０００８】この発明の目的は、一体的に組み立てるこ
とができて作業工程を少なくし、ひいては組み立て作業
時間を短くして、量産性を上げることができるバッキン
グパッド構造体を提供することである。この発明の他の
目的は、水による外周ダレだけではなく、テンプレート
（カラー）のナップ層、あるいはマイクロポア層に対す
る接着により生じる外周ダレを無くすことができるバッ
キングパッド構造体を提供することにある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】上記の目的を達成する
ためにこの発明は、半導体ウエハの研磨工程で半導体ウ
エハを保持させる保持治具に使用するバッキングパッド
構造体であって、該バッキングパッド構造体は、貼付プ
レートの上面に、接着剤あるいは粘着剤の層を介して取
付けられる疎水性の発泡体よりなるバッキングパッド
と、バッキングパッドの上面に、接着剤あるいは粘着剤
の層を介して取付けられるとともに、半導体ウエハが位
置可能な複数の孔が穿設されているテンプレートとを具
え、前記テンプレートの孔よりも、テンプレートをバッ
キングパッドに取付けている接着剤あるいは粘着剤の層
の方を大径に形成し、前記半導体ウエハ、テンプレー
ト、バッキングパッドおよび接着剤あるいは粘着剤の層
の内端を外側に形成した構成を有している。また、前記
テンプレートの孔は、前記バッキングパッド側の方が大
径に形成されて段付き孔にした構成を有している。

【００１０】

【作用】この発明は上記の手段を採用したことにより、
テンプレートの孔内に半導体ウエハを位置して押圧した
時に発生する水は空所内に貯溜されるので、半導体ウエ
ハを押し上げる力が発生する恐れは無く、また、テンプ
レートの孔によって半導体ウエハは研磨中に移動するこ
とが阻止されて確実に研磨され、研磨時に外周面のダレ
が発生する恐れは無い。しかも、水が貯溜されない場合
であっても、テンプレートのナップ層、あるいはマイク
ロポア層に接着された内側端が、ウエハの外周よりも外
方に位置しているので、半導体ウエハを押圧してナップ
層あるいはマイクロポア層が圧縮する時に、接着部から
曲率変形する長さをウエハ外周端より外側にできるた
め、ウエハを上部に押し上げず、これによって特許第２
６３２７３８号と同様の効果をあげることができる。さ
らにこの方法は、特許第２６３２７３８号と異なり、バ
ッキングパッドを貼り付ける際にも簡単である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
の形態について説明する。図１〜図３にはこの発明によ
るバッキングパッド構造体の第１の実施の形態が示され
ており、図１は平面図、図２は断面図、図３は拡大断面
図である。図において、貼付プレート２の上面に接着剤
あるいは粘着剤の層３を介してバッキングパッド構造体
１を取付けてある。すなわち、バッキングパッド構造体
１は、その下面に前記貼付プレート２との接着あるいは
粘着するための接着剤あるいは粘着剤の層３が設けられ
ているバッキングパッド４と、このバッキングパッド４
の上面に位置するとともに、前記貼付プレート２と略同
一の大きさを成し、かつ、所定の間隔で孔５が穿設され
ている（図では５つ）テンプレート（カラー）６とを有
し、前記バッキングパッド４とテンプレート６との間は
接着剤あるいは粘着剤の層７で取付けられて一体となっ
ている。

【００１２】この接着剤あるいは粘着剤の層７による前
記バッキングパッド４とテンプレート６との一体化は、
その詳細が図３に示されており、テンプレート６の各孔
５は半導体ウエハＷが位置し得る大きさである。言い換
えれば、孔５の大きさは半導体ウエハＷが位置したとき
に半導体ウエハＷの横方向への移動を阻止する大きさで
あり、一方、テンプレート６をバッキングパッド４に接
着または粘着する接着剤あるいは粘着剤の層７は、半導
体ウエハＷの外周面とは接触しないように、すなわち、
接着剤あるいは粘着剤の層７をテンプレート６の孔５の
径よりも大径にして半導体ウエハＷの外周面に環状の空
所８が形成されるようにしてある。

【００１３】上記のように構成した場合、テンプレート
６の孔５内に半導体ウエハＷを位置して、半導体ウエハ
Ｗの下面をバッキングパッド４に当接させた状態で押圧
すると、この押圧時にバッキングパッド４に含浸してい
る水が押し出されて半導体ウエハＷの下面の外周部、す
なわち、テンプレート（カラー）６の孔５の縁部に溜ま
ることになる。

【００１４】しかしながら、前記半導体ウエハＷ、テン
プレート６、バッキングパッド４および接着剤あるいは
粘着剤の層７の間には空所８が環状に形成されることに
より、押し出された水はこの空所８内に位置するので、
前記半導体ウエハＷの外周面を上方に盛り上げて高くす
るということは全く生じない。

【００１５】しかも、テンプレート６がバッキングパッ
ド４へ接着した内端は、半導体ウエハＷの外周端よりも
外側に位置しているので、半導体ウエハＷのバッキング
パッド４への押圧時においてもテンプレート６が内方に
傾斜することはない。

【００１６】したがって、半導体ウエハＷの研磨時に内
周部よりも外周部の方が余計に研磨されてしまうという
外周ダレが発生する恐れは全く無いことになる。

【００１７】図４〜図６にはこの発明による外周ダレ防
止用バッキングパッド構造体の第２の実施の形態が示さ
れており、図４は平面図、図５は断面図、図６は拡大断
面図である。図において、貼付プレート１２の上面に接
着剤あるいは粘着剤の層１３を介してバッキングパッド
構造体１１を取付けてある。すなわち、バッキングパッ
ド構造体１１は、その下面に前記貼付プレート１２との
接着あるいは粘着するための接着剤あるいは粘着剤の層
１３が設けられているバッキングパッド１４と、このバ
ッキングパッド１４の上面に位置するとともに、前記貼
付プレート１２と略同一の大きさを成し、所定の間隔で
複数の孔１５が穿設されている（図では５つ）テンプレ
ート（カラー）１６が設けられ、バッキングパッド１４
とテンプレート１６との間は接着剤あるいは粘着剤の層
１７で取付けられて一体となっている。さらに、このテ
ンプレート１６にあっては、その孔１５のうちの厚み方
向の略中央部を境にして上側よりも下側、すなわち、バ
ッキングパッド１４との接着あるいは粘着する側が大径
に構成されている。

【００１８】したがって、接着剤または粘着剤により前
記貼付プレート１２とテンプレート１６とが一体化した
時の断面は、その詳細が図６に示されているようにな
り、テンプレート１６の孔１５は、その上側が半導体ウ
エハＷが位置し得る大きさであり、また、下側は半導体
ウエハＷの外周面から離間して環状の空所１８が形成さ
れる大きさとなっている。言い換えれば、テンプレート
１６の孔１５の上側は半導体ウエハＷが位置したときに
半導体ウエハＷの移動を阻止する大きさであり、一方、
テンプレート１６をバッキングパッド１４に接着または
粘着する接着剤あるいは粘着剤の層１７は、半導体ウエ
ハＷとは接触しないように、すなわち、大径となるよう
な状態で設けてある。

【００１９】上記のように構成した場合、テンプレート
１６の孔１５内に半導体ウエハＷを位置して、半導体ウ
エハＷの下面をバッキングパッド１４に当接させた状態
で押圧すると、この押圧時にバッキングパッド１４に含
浸している水が押し出されて半導体ウエハＷの下面の外
周部、すなわち、テンプレート（カラー）１６の孔１５
の縁部に溜まることになる。

【００２０】この場合、前記半導体ウエハＷ、テンプレ
ート１６、バッキングパッド１４および接着剤あるいは
粘着剤の層１７の間には空所１８が環状に形成されるこ
とにより、押し出された水はこの空所１８内に溜まるの
で、前記半導体ウエハＷの外周面を上方に盛り上げて高
くするということは全く無い。しかも、前記実施の形態
と同様に、半導体ウエハＷのバッキングパッド４への押
圧時においてもテンプレート６が内方に傾斜することは
ないので、半導体ウエハＷの研磨時に内周部よりも外周
部の方が余計に研磨されてしまうという外周ダレが発生
する恐れは全く無いことになる。

【００２１】なお、前記両実施の形態においては、テン
プレート（カラー）６の孔５よりも接着剤あるいは粘着
剤の層７を大径にして半導体ウエハＷとの間に空所８を
環状に形成したり、あるいは、テンプレート（カラー）
１６の孔１５を段付きに形成して半導体ウエハＷと接着
剤あるいは粘着剤の層１７との間に空所１８を環状に形
成して、この空所８、１８内に半導体ウエハＷを押圧し
た時に押し出された水を貯溜するように、空所は環状で
なくても、放射状、その他の形状であっても良く、要
は、テンプレート（カラー）６、１６の孔５、１５の一
部で半導体ウエハＷの移動を阻止し、また、半導体ウエ
ハＷとの間に水を貯溜する空所が形成されたり、テンプ
レート（カラー）６、１６の接着位置が半導体ウエハＷ
の外端よりも外側に位置するように構成すれば良いもの
である。また、前記バッキングパッドとしてナップ型や
マイクロポア型のものが使用できるということは勿論で
あり、さらに、バッキングパッドには接着基材のあるも
のも含むものである。

【００２２】

【発明の効果】この発明は前記のように構成したことに
より、半導体ウエハを位置して押圧して吸着させる研磨
時に、テンプレートの孔で半導体ウエハが移動するのを
阻止するとともに、滲出した水は半導体ウエハと接着剤
あるいは粘着剤の層との間の空所に貯溜するので水が半
導体ウエハを押し上げる恐れは全く無く、したがって、
研磨した半導体ウエハの外周面がダレるということは確
実に防止されることになる。また、テンプレートの孔を
段付き孔とした場合には孔のうちの小さい部位で半導体
ウエハを保持して研磨中に移動する恐れを防止し、ま
た、滲出した水は半導体ウエハと孔のうちの大きい部
分、および接着剤、粘着剤の層との間の空所に貯溜され
るので半導体ウエハを押し上げる力が生じる恐れは無
い。また、空所の大きさは変更可能なので、半導体ウエ
ハを強く押圧すれば大きな吸着力を得ることができる
が、このような場合に大量の水が滲出しても貯溜可能で
あり、したがって、どのように半導体ウエハを吸着させ
たとしても半導体ウエハの外周面が研磨中にダレるとい
う恐れは全く無いという効果を有している。しかも、水
による半導体ウエハの外周ダレを阻止するだけではな
く、半導体ウエハが押圧された時にテンプレートが内方
に傾斜したとしても、半導体ウエハの研磨に対する影響
を全く無くできて、半導体ウエハの外周面がダレるとい
うことは確実に防止できるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による外周ダレ防止用バッキングパッ
ド構造体の第１の実施の形態を示す概略平面図である。

【図２】図１に示すものの概略断面図である。

【図３】図２に示すものの貼付プレートとバッキングパ
ッドとテンプレートと半導体ウエハとの関係を示す拡大
概略断面図である。

【図４】この発明による外周ダレ防止用バッキングパッ
ド構造体の第２の実施の形態を示す概略平面図である。

【図５】図４に示すものの概略断面図である。

【図６】図５に示すものの貼付プレートとバッキングパ
ッドとテンプレートと半導体ウエハとの関係を示す拡大
概略断面図である。

【図７】従来のナップ型のバッキングパッド構造体を示
す概略断面図である。

【図８】従来のマイクロポア型のバッキングパッド構造
体を示す概略断面図である。

【図９】バッキングパッドとテンプレートと半導体ウエ
ハとが取付けられた状態を示す拡大概略図である。

【図１０】外周面がダレた半導体ウエハを示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１、１１、２１、２２、２８……バッキングパッド構造
体 ２、１２……貼付プレート ３、７、１３、１７、２５、２８、２９……接着剤ある
いは粘着剤の層 ４、１４……バッキングパッド ５、１５……孔 ６、１６、２６……テンプレート（カラー） ８、１８……空所 ２３……ナップ層 ２４……マイクロポア層 ３０……接着基材 Ｗ……半導体ウエハ Ａ……半導体ウエハの外周部（高い部分）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハの研磨工程で半導体ウエハ
   を保持させる保持治具に使用するバッキングパッド構造
   体であって、該バッキングパッド構造体は、貼付プレー
   トの上面に、接着剤あるいは粘着剤の層を介して取付け
   られる疎水性の発泡体よりなるバッキングパッドと、該
   バッキングパッドの上面に、接着剤あるいは粘着剤の層
   を介して取付けられるとともに、半導体ウエハが位置可
   能な複数の孔が穿設されているテンプレートとを具え、
   前記テンプレートの孔よりも、テンプレートをバッキン
   グパッドに取付けている接着剤あるいは粘着剤の層の方
   を大径に形成し、前記半導体ウエハ、テンプレート、バ
   ッキングパッドおよび接着剤あるいは粘着剤の層の内端
   を外側に形成したことを特徴とするバッキングパッド構
   造体。
2. 【請求項２】 前記テンプレートの孔は、前記バッキン
   グパッド側の方が大径の段付き孔に形成されている請求
   項１記載のバッキングパッド構造体。