JPH029569A - ラップ定盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ラップ定盤、さらに詳しくは、たとえばシ
リコンウェハなどを研磨するラッピングマシンなどに使
用されるラップ定盤に関する。

従来の技術および発明の課題 この種のラップ定盤として、たとえば第１図および第２
図に示すようなものが知られている。

同図において、ラップ定盤の表面（ラップ面）（１０）
に、互いに直交する複数のみぞ（１１）が形成され、ラ
ップ定盤は、みぞ（１１）の底より裏面（１２）側のベ
ースプレート部（１３）と、みぞ（１１）により互いに
分離させられた複数のラップセル部（１４）とに分けら
れている。寸法の１例を挙げれば、ラップ定盤の全体厚
さＨが４５ｍｍ、ラップセル部（１４）の高さすなわち
みぞ（１１）の深さ（みぞ深さ）ｄが１５〜１７ｍｍ、
ラップセル部（１４）の幅（ラップセル部幅）Ｂが最大
４０關である（第３図参照）。

このような従来のラップ定盤では、みぞ深さｄとラップ
セル部幅Ｂの比（ｄ／Ｂ）が小さいため、第３図に示す
ように、ラップ加工により発生する熱Ｑｑはラップ面（
１０）からベースプレート部（１３）側へ直線的に流れ
、ベースプレート部（１３）内の厚さ方向に大きな温度
勾配が生じ、ラップ定盤は、中央部がラップ面（１０）
側に突出する中凸形の球面状に熱変形する。この熱変形
の半径Ｒは、ラップ定盤の周辺を自由状態と仮定すると
、次の式（１）で表わされる。

Ｒ−ｔ／α・θ　・・・・・・・・・　（１）なお、上
式において、ｔはベースプレート部の厚さ（ベースプレ
ート部厚さ）、αはラップ定盤の線膨張係数、θはベー
スプレート部（１３）の表側と裏側の温度差を表わす。

式（１）より明らかなように、ｔを一定として熱変形を
小さく　　（Ｒを大きく）するには、αおよびθを小さ
くする必要がある。

ところが、上記のラップ定盤の場合は、ベースプレート
部（１３）の温度差θが大きいため、熱変形が大きい。

このため、現状では、始業時にζ熱定常状態になるまで
空運転を行なっている。

また、ラップ定盤の修正作業は、熱変形を考慮する必要
があるため、高度な熟練作業となっており、しかもラッ
プ定盤の摩耗によって板厚が変化し、熱変形量も変化す
るため、とくに大形のラッピングマシンにおいて熱変形
の生じにくいラップ定盤が必要とされている。

この発明の目的は、上記の問題を解決した熱変形の小さ
いラップ定盤を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明によるラップ定盤は、 表面に互いに交差する複数のみぞが形成されて、みぞの
底より裏面側のベースプレート部と、みぞにより互いに
分離させられた複数のラップセル部とに分けられている
ラップ定盤において、ラップセル部に、ベースプレート
部の厚さ方向の温度分布をほぼ均一にするための手段が
設けられていることを特徴とするものである。

作　　　用 ベースプレート部の厚さ方向の温度分布がほぼ均一にな
って、温度差が小さくなるため、熱変形が小さくなる。

実　　施　　例 以下、第４図〜第１１図を参照して、この発明の詳細な
説明する。なお、これらの図面において、第１図〜第３
図の従来例のものと対応する部分には同一の符号を付し
ている。

第４図および第５図は、第１実施例を示す。

第１実施例の場合、みぞ深さｄが従来のものに比べてた
とえば３倍程度に深くなっている。

みぞ深さｄとラップセル部幅Ｂの比（ｄ／Ｂ）が大きい
ため、第５図に示すように、熱量ｑは主にラップセル部
（１４）の側面（１５）の方向に流れる。したがって、
ベースプレート部（１３）への熱の流入が防がれ、ベー
スプレート部（１３）では厚さ方向の温度分布がほぼ均
一になり、ベースプレート部（１３）では熱変形は発生
しない。また、ラップセル部（１４）では軸対称型の温
度分布となり、温度差が生じるが、ラップセル部（１４
）がみぞ（１１）により分離されており、しかもラップ
セル部幅Ｂがラップ定盤の直径に比べて小さいため、ラ
ップセル部（１４）の変形は無視することができる。こ
のため、ラップ面（ｌＯ）の熱変形は、非常に小さい。

第６図および第７図は、第２実施例を示す。

第２実施例の場合、ラップセル部（１４）の裏側の約半
分の部分の４側全周が取除かれて、ラップ面（ｌＯ）の
部分の幅Ｂより小さい幅すを有する導柱部（１Ｂ）が形
成されている。

第７図に示すように、熱量ｑは、ラップセル部（１４）
のラップ面（ｌＯ）側の部分の裏面（１７）および導柱
部（１Ｂ）の側面（１８）によって発散され、ベースプ
レート部（１３）中への熱伝導量はＯに近くなり、ベー
スプレート部（１３）の厚さ方向の温度分布はほぼ均一
になる。したがって、同様に、ラップ面（ｌＯ）の熱変
形は、非常に小さくなる。

第８図および第９図は、第３実施例を示す。

第３実施例のラップ定盤はたとえばポリッシングプレー
トとして使用されるものであり、厚さ方向のほぼ中央に
、互いに交差する複数の穴（１９）がガンドリルなどに
より形成されている。

また、これらの穴（１９）の表側と裏側に、互いに直交
する複数のみぞ（１１）（２０）がワイヤカットなどに
より形成されている。そして、表側のみぞ（１１）の間
の部分がラップセル部（１４）、これより裏側の部分が
ベースプレート部（１３）となっている。なお、みぞ（
１１）の表側の部分、穴（１９）およびみぞ（１１）（
２０）の端部は、たとえばシリコーンゴムなどの軟弾性
部材のシール（２１）により密封されている。ラップ定
盤の裏面（１２）には水冷ジャケット（２２）が固定さ
れ、その表面側には、ラップ定盤のみぞ（２０）に対応
してみぞ（２３）が形成されている。そして、ジャケッ
ト（２２）のみぞ（２３）、ラップ、定盤の穴（１９）
およびみぞ（１１）（２０）ニ、冷却水が循環させられ
る。また、ラップ定盤のラップ面（ｌＯ）側に、ポリッ
シングパッド（２４）が取付けられる。

ベースプレート部（１３）とラップセル部（１４）の間
に穴（１９）が形成され、この穴（１９）に冷却水が流
されているため、第９図に示すように、熱量ｑは、穴（
１９）の部分で発散され、ベースプレート部（１３）に
は伝わらない。このため、ベースプレート部（１３）の
温度分布がほぼ均一になり、同様に、ラップ面（１０）
の熱変形は非常に小さくなる。

第１０図および第１１図は、第４実施例を示す。

第４実施例の場合、ラップセル部（１４）とベースプレ
ート部（１３）の間に、断熱層（２５）が設けられてい
る。すなわち、ラップセル部（１４）は、ベースプレー
ト部（Ｉ３）側の部分で２つに分けられ、断熱層（２５
）を形成する断熱効果のあるエポキシ樹脂系接着剤など
で貼り合わされている。そして、ベースプレート部（１
３）は公知の低膨張材で、ラップセル部（Ｉ４）は従来
と同様の比較的安価な材料で作られている。

ラップセル部（１４）とベースプレート部（１３）の間
に断熱層（２５）が設けられているので、第１１図に示
すように、ベースプレート部（１３）に伝わる熱量は少
なく、ベースプレート部（１３）の厚さ方向の温度勾配
は小さくなる。しかも、ベースプレート部（１３）は低
膨張材で作られているので、熱変形は非常に小さい。

ラップ定盤の熱変形を小さくするには、全体を低膨張材
で作ればよいが、低膨張材は非常に高価である。第４実
施例の場合は、ベースプレート部（１３）だけが低膨張
材で作られているので、全体を低膨張材で作る場合に比
べて安価である。

また、ラップセル部（１４）が摩耗したときには、ラッ
プセル部（１４）を貼り替えるだけですみ、高価な低膨
張材を使用したベースプレート部（１３）は継続使用で
きるので、ラップ定盤のコストダウンが可能である。

発明の効果 この発明のラップ定盤によれば、上述のように、ベース
プレート部の厚さ方向の温度分布がほぼ均一になって、
温度差が小さくなるため、熱変形が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示すラップ定盤の斜視図、第２図は第
１図のラップ定盤の要部を拡大して示す一部切欠き斜視
図、第３図は第２図のラップ定盤の熱の移動および温度
分布を示す説明図、第４図は第１実施例を示す第２図相
当の図面、第５図は同第３図相当の図面、第６図は第２
実施例を示す第２図相当の図面、第７図は同第３図Ｆ目
当の図面、第８図は第３実施例を示す第２図相当の図面
、第９図は同第３図相当の図面、第１０図は第４実施例
を示す第２図相当の図面、第１１図は同第３図相当の図
面である。 （ｌＯ）・・・ラップ面、（１１）・・・みぞ、（１２
）・・・裏面、（１３）・・・ベースプレート部、（１
４）・・・ラップセル部、（ＩＢ）・・・導柱部、（１
９）・・・穴、（２５）・・・断熱層。 以　　上 特許出願人　　日立造船メタルワークス株式会社代理人
　厚木　瑛之助（外４名） ］１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面に互いに交差する複数のみぞが形成されて、みぞの
   底より裏面側のベースプレート部と、みぞにより互いに
   分離させられた複数のラップセル部とに分けられている
   ラップ定盤において、ラップセル部に、ベースプレート
   部の厚さ方向の温度分布をほぼ均一にするための手段が
   設けられていることを特徴とするラップ定盤。