JPH0366107B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ウエハの研磨方法に係り、ウエハに
傷をつけることなく高精度の片面鏡面を得るよう
にすると共に研磨能率を向上させた研磨方法に関
する。

〔従来技術〕

ウエハは、半導体デバイスの高集積化と低価格
化に対応するために、高い寸法精度と大口径化が
要求されている。

これまでのウエハ研磨装置は、ウエハを接着具
に貼り付け、研磨材を供給しながら回転円板上に
ウエハを貼り付けた接着工具を押し当てながらウ
エハの片面のみを研磨するようにしていた。

しかしながら高い寸法精度と大口径化にある現
状において、接着工具へのウエハの貼り付け精度
が、要求される精度に対応できなくなり、これに
代るものとして貼り付け工程をなくした両面研磨
装置が開発されている。

この両面研磨装置によつて研磨されたウエハ
は、その両面が研磨されるので、これまで片面の
みを研磨してきた半導体の製造工程に対し新らた
な問題が発生するという技術的な問題が生じた。

これを解決する一つの方策として、ウエハを２
枚重ねにして、ウエハの片面のみを研磨すること
が行なわれている。

先ず詳細な説明をするに当つて、両面研磨装置
の概要を第１図に用いて説明する。図において、
被加工物であるウエハ１は、キヤリヤ２の空孔部
に装着される。このようにキヤリヤ２に装着され
たウエハ１は、上定盤３と下定盤４のそれぞれに
貼設された弾性体の不織布５に挾まれている。又
キヤリヤ２は、内周のセンターギヤ６と外周のイ
ンターナルギヤ７の歯車間に保持され、駆動軸８
によつて、上下定盤３，４及びキヤリヤ２は、回
転させられ、空孔部９より供給される研磨剤によ
つて、ウエハ１の両面が研磨されるものである。

この両面研磨装置において、第１図に示すよう
に、ウエハ１を単に２枚重ねにして研磨した場合
は、重ね合せられたウエハ１間に、研磨剤の液層
が入り込んで、２枚のウエハが回転し、ウエハの
合せ面が磨かれることになる。更にはウエハの合
せ面に異物が混入して、その合せ面にスクラツチ
等の傷ができるという問題がある。

又第２図に示すように、キヤリヤ２のウエハ装
着部の両面に凹穴を設け、この凹穴にウエハを嵌
着してウエハの片面のみを研磨することが考えら
れるが、この場合は、キヤリヤ２の回転によつ
て、凹穴部からウエハが飛び出してしまいウエハ
を破損してしまうという問題がある。

又第３図に示すように、キヤリヤ２の空孔部に
ウエハを一枚づつ保持し、（この場合は、ウエハ
の両面が研磨される）研磨する場合は、キヤリヤ
２の厚さをウエハの厚さよりも薄くする必要があ
るので、キヤリヤ２の歯先も薄くなり歯先の強度
が低下する。

その結果、研磨圧を高くして研磨能率を上げよ
うとする場合、歯先の強度に制限があつて研磨圧
を上げることができず、これと相俟つて、キヤリ
ヤに装着されるウエハの枚数も制限されることに
なり、研磨能率が低下するという問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記技術的な問題点をことごとく解
決した、ウエハの研磨方法を提供せんとするもの
である。

〔発明の概要〕

即ち本発明は、２枚のウエハを高精度の平面度
に保持させながら接着し、これを両面研磨装置の
キヤリヤに装着し研磨した後、この二枚のウエハ
を分離し、片面のみが研磨されたウエハを得るよ
うにしたものであり、ウエハの平面度を保持しな
がらウエハを加熱し、次にこのウエハに接着剤を
添加し、更にこのウエハ上に別のウエハを重ね合
せて圧着し、このように圧着された二枚のウエハ
を平面度を保持しながら冷却して二枚一体とした
ウエハを形成し、このウエハを両面研磨装置にて
研磨した後、接着剤溶融液中で、接着剤を加熱溶
融し２枚のウエハを分離したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例について詳細に説明す
る。二枚のウエハは、ワツクス或は、クロス粘着
液によつて接着する。即ち第５図において、１図
は、ウエハ１５，１６の合せ面にワツクス１０を
介在させて接着したもの、２図は、ウエハ１５，
１６の中心部にのみワツクス１０を介在させ接着
したもの、３図は、クロス１１の吸着力を利用し
てウエハ１５，１６を接着したものである。

上記接着工程について、第６図を用いて説明す
る。この接着工程には、それぞれ高い平面度を有
する加熱板１２と、重り１３及び、冷却板１４が
使用される。

先ず、ウエハ１５は、加熱板１２上で高い平面
度を保持しながら加熱される。このように加熱さ
れているウエハ１５上にワツクス１０を少量滴下
する。次にこの上に更に別のウエハ１６を重ね合
せ、重り１３により圧接する。このようにして圧
接することにより、ワツクス１０は、均一な厚さ
となつて、ウエハ１５と１６の間にワツクス１０
の層を形成する。次にこれを冷却板１４によつて
挾み、ウエハ１５と１６を同時冷却することによ
りワツクス１０を中間層とする２枚１体の高い平
面度を有するウエハが形成される。

この２枚一体にされたウエハを、両面研磨装置
で研磨した後、トリクレン等の溶液中で加熱し、
ウエハを分離し、片面研磨のウエハを得る。

以上のように構成した本実施例の作用を次に説
明する。先ず高い平面度を有する加熱板１２の上
でウエハ１５を加熱し、この上にワツクス１０を
少量滴下し、この上に別のウエハ１６を重ねて高
い平面度を有する重り１３によつて圧接すること
により、ワツクス１０は、ウエハ１５の熱によつ
て溶けながら、２枚のウエハ１５，１６の間に均
一な層となつて伸ばされる。この状態で次に、ウ
エハ１５，１６を高い平面度を有する冷却板１４
によつて同時に冷却することにより、ウエハ１
５，１６及びワツクス１０相互間には、熱歪を生
じさせることなく冷却固化する。このように固化
するとワツクス１０を中間層とした高い平面度の
ウエハとなる。つまり、２枚のウエハ１５，１６
とワツクス層１０の合計厚みをもつた、一枚のウ
エハとなる。

このウエハ１５，１６を第４図に示すように、
キヤリア２の空孔部に装着する。

この場合、装着されるウエハの厚みが、厚いの
で、キヤリヤ２の厚さも充分厚い構造にすること
ができ、キヤリア２の歯先強度も充分強いものと
することが可能である。

従つて、キヤリア２の空孔部を多数設け、この
空孔部に多数のウエハを装着し、上下定盤３，４
の挾持力（研磨圧）を大きくして研磨する。又空
孔部９から供給される遊離砥粒を含む研磨剤は、
２枚のウエハ１５，１６がワツクス層１０を介し
て一体になつており、浸入しない。又たとえ浸入
しても、ワツクス層１０によつて保護されウエハ
１５，１６の合せ面での研磨は起らない。

このようにして研磨した後、ウエハを取り出
し、トリクレン等の溶液中で加熱し、２枚のウエ
ハ１５，１６を分離する。

上記説明は、接着剤としてワツクスを例にして
述べたが、クロス粘着液を用いても同様の作用を
得ることができる。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明のウエハ研磨方法に
よれば、ウエハの平面度を保持しながら加熱し、
このウエハ上に接着剤を添加し、別のウエハをこ
の上に重ね合せ、平面度を保ちながら圧接するこ
とにより、接着剤は、ウエハの熱によつて溶融し
ながら平均に伸ばされ、２枚のウエハ間に均一の
中間層を形成することができる。このようにして
中間層を有し一体化した２枚のウエハを、平面度
を保ちながら同時に冷却することにより、相互間
の熱歪を防止し、高い平面度を有する一体化され
た複合ウエハを得ることができる。

このようにして作られた複合ウエハを、両面研
磨装置で研磨する際に、キヤリアの厚みを厚くし
てその強度を充分上げることができるので多数の
ウエハを一度に多数装着することができると共
に、研磨圧を大きくして研磨することができ、研
磨能率を大巾に向上させることができる。

更に、２枚のウエハの合せ面に接着剤による中
間層を形成したので、この中間層によつて合せ面
が保護されて、研磨されることなく、又たとえ異
物が介入しても傷が付かず、片面のみ研磨された
品質の高いウエハを得ることができるなどの優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、両面研磨装置を用いた従
来の研磨方法を断面して示した図、第４図は両面
研磨装置を用いた本実施例の研磨方法を示した
図、第５図は、本実施例における２枚のウエハを
重ね合せた状態を示す図、第６図は、接着剤にワ
ツクスを使用して、２枚のウエハを重ね合せ固定
化する工程を示す図である。 ２……キヤリア、３……上定盤、４……下定
盤、５……不織布、６……センターギア、７……
インターナルギア、１０……ワツクス、１１……
クロス、１２……加熱板、１３……重り、１４…
…冷却板、１５，１６……ウエハ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ウエハの平面度を保持しながらウエハを加熱
   し、次にこのウエハ上に接着材を添加し、更にこ
   のウエハ上に別のウエハを重ねて圧着し、このよ
   うに圧着された２枚のウエハを平面度を保持しな
   がら２枚同時に冷却して二枚一体としたウエハを
   形成し、このウエハを両面研磨装置にて研磨した
   後、接着剤溶融液中で加熱溶融し、２枚のウエハ
   を分離するようにしたことを特徴とするウエハの
   研磨方法。