JPH0426982B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0426982B2 JPH0426982B2 JP62300310A JP30031087A JPH0426982B2 JP H0426982 B2 JPH0426982 B2 JP H0426982B2 JP 62300310 A JP62300310 A JP 62300310A JP 30031087 A JP30031087 A JP 30031087A JP H0426982 B2 JPH0426982 B2 JP H0426982B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- carrier plate
- mounting material
- mounting
- thermoplastic resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P90/00—Preparation of wafers not covered by a single main group of this subclass, e.g. wafer reinforcement
- H10P90/12—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H10P90/123—Preparing bulk and homogeneous wafers by grinding or lapping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/27—Work carriers
- B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、平坦な工作物、特に、シリコンウエ
ーハなどの半導体材料を研磨、ラツプ仕上げ及び
研削するためにキヤリアプレートに取付ける工作
物取付け方法に関する。
ーハなどの半導体材料を研磨、ラツプ仕上げ及び
研削するためにキヤリアプレートに取付ける工作
物取付け方法に関する。
従来の技術
従来、シリコンエーハなどの半導体を研磨加工
する際、工作物ウエーハをキヤリアプレートに取
付ける方法としてワツクス式と、ワツクスレス式
の2方法がある。前者は、シリコンウエーハの裏
面にワツクスを薄膜状に被覆するか、キヤリアプ
レートの表面にワツクス溶液の非常に薄い層をス
ピンコーチングにより被覆する方法である。その
場合、溶媒は蒸発し、非常に平面度の高いワツク
スの薄膜が残され、このワツクスの表面上にウエ
ーハを直接押し付けてキヤリアプレートに取付け
る。しかし、このようなワツクス方式は、作業者
の熟練依存度が高いこと、塵埃、粉塵、その他の
汚染に対する許容度が低いなどの欠点がある他、
ウエーハの研磨が終了するたびに、キヤリアプレ
ートからウエーハを外した後、次の研磨工程の前
にキヤリアプレートの表面からワツクスを完全に
除去する必要がある。しかも、そのような洗浄工
程にはトリクレンなどの地下汚染や作業環境の悪
化を招く塩素系溶剤を用いなければならず、その
廃棄処理に費用と時間がかかる。
する際、工作物ウエーハをキヤリアプレートに取
付ける方法としてワツクス式と、ワツクスレス式
の2方法がある。前者は、シリコンウエーハの裏
面にワツクスを薄膜状に被覆するか、キヤリアプ
レートの表面にワツクス溶液の非常に薄い層をス
ピンコーチングにより被覆する方法である。その
場合、溶媒は蒸発し、非常に平面度の高いワツク
スの薄膜が残され、このワツクスの表面上にウエ
ーハを直接押し付けてキヤリアプレートに取付け
る。しかし、このようなワツクス方式は、作業者
の熟練依存度が高いこと、塵埃、粉塵、その他の
汚染に対する許容度が低いなどの欠点がある他、
ウエーハの研磨が終了するたびに、キヤリアプレ
ートからウエーハを外した後、次の研磨工程の前
にキヤリアプレートの表面からワツクスを完全に
除去する必要がある。しかも、そのような洗浄工
程にはトリクレンなどの地下汚染や作業環境の悪
化を招く塩素系溶剤を用いなければならず、その
廃棄処理に費用と時間がかかる。
これに対して、近年提案されているワツクスレ
ス方式(ワツクスを使用しない方式)として、ウ
エーハのサイズに対応する大きさの穴を有する型
板(テンプレート)を用意し、多層積層体(裏当
材と、ウエーハ取付材)から成るウエーハ保持用
パツドを型板の裏面全体に両面テープにより固着
させるテンプレート(型板)・アツセンブリー方
式が提案されている。この方法は、上記ワツクス
方式とは異なり、水貼りによりウエーハを取付材
に貼りつけるので、上述した溶剤使用により誘起
される諸問題は回避される。ウエーハのサイズ毎
に高価な専用キヤリアプレートを用意する必要が
なく、ウエーハのサイズに対応する穴を備えたテ
ンプレート・アツセンブリーを用意すればよいと
いう利点は得られるが、研磨加工を繰り返すこと
により取付材が繰り返し圧縮応力による変形を受
け劣化する。そのときには、比較的安価であると
はいえ、テンプレート・アツセンブリー全体を取
換える必要があり、やはりウエーハ1枚当たりの
コストがかなり割高になる。更に、多層積層体の
ウエーハ保持用パツドがキヤリアプレートに固定
されて動かず、積層体を構成する各層の厚みむら
が増幅されてウエーハの研磨面に影響し、研磨精
度が低下する。このテンプレート・アツセンブリ
ー方式は、操作の便と掃除の便の両面において重
要な改良をもたらした。しかしながら、この改良
は、最終部品における平面度を犠牲にして得られ
たものにすぎない。
ス方式(ワツクスを使用しない方式)として、ウ
エーハのサイズに対応する大きさの穴を有する型
板(テンプレート)を用意し、多層積層体(裏当
材と、ウエーハ取付材)から成るウエーハ保持用
パツドを型板の裏面全体に両面テープにより固着
させるテンプレート(型板)・アツセンブリー方
式が提案されている。この方法は、上記ワツクス
方式とは異なり、水貼りによりウエーハを取付材
に貼りつけるので、上述した溶剤使用により誘起
される諸問題は回避される。ウエーハのサイズ毎
に高価な専用キヤリアプレートを用意する必要が
なく、ウエーハのサイズに対応する穴を備えたテ
ンプレート・アツセンブリーを用意すればよいと
いう利点は得られるが、研磨加工を繰り返すこと
により取付材が繰り返し圧縮応力による変形を受
け劣化する。そのときには、比較的安価であると
はいえ、テンプレート・アツセンブリー全体を取
換える必要があり、やはりウエーハ1枚当たりの
コストがかなり割高になる。更に、多層積層体の
ウエーハ保持用パツドがキヤリアプレートに固定
されて動かず、積層体を構成する各層の厚みむら
が増幅されてウエーハの研磨面に影響し、研磨精
度が低下する。このテンプレート・アツセンブリ
ー方式は、操作の便と掃除の便の両面において重
要な改良をもたらした。しかしながら、この改良
は、最終部品における平面度を犠牲にして得られ
たものにすぎない。
産業界、特にエレクトロニクス業界は、常に、
より平面度の高い部品を求めているので、上述し
た工作物取付方式は、不満足なものである。「ワ
ツクスレス」方式による場合の平面度の低下の主
な原因は、裏当材又は取付材の精度欠落である。
エレクトロニクス産業では、今日、直径150mmの
工作物に凹凸1μ以内の平面度を必要とするよう
なウエーハ基材の仕様を考えている。ラツプ仕上
げ工作物にそのような平面度を達成するには、通
常、加工すべき工作物をその所要の平面度と少く
とも同等の平面度の基準表面に当接させて固定し
なければならない。しかし、ワツクスレス取付法
に使用される取付材では、そのような精度に形成
するのは、経済的にみて、あるいは実用上からみ
て不可能である。そのような取付材における精度
の欠落は、取付材自体の柔軟性又は圧縮性によつ
てある程度補償することができる。しかしなが
ら、複数個のウエーハを柔軟な、又は圧縮自在の
取付材を用いてキヤリアプレートに取付けた場
合、うねり作用が生じ、最終仕上り工作物の平面
度が著しく損われる。
より平面度の高い部品を求めているので、上述し
た工作物取付方式は、不満足なものである。「ワ
ツクスレス」方式による場合の平面度の低下の主
な原因は、裏当材又は取付材の精度欠落である。
エレクトロニクス産業では、今日、直径150mmの
工作物に凹凸1μ以内の平面度を必要とするよう
なウエーハ基材の仕様を考えている。ラツプ仕上
げ工作物にそのような平面度を達成するには、通
常、加工すべき工作物をその所要の平面度と少く
とも同等の平面度の基準表面に当接させて固定し
なければならない。しかし、ワツクスレス取付法
に使用される取付材では、そのような精度に形成
するのは、経済的にみて、あるいは実用上からみ
て不可能である。そのような取付材における精度
の欠落は、取付材自体の柔軟性又は圧縮性によつ
てある程度補償することができる。しかしなが
ら、複数個のウエーハを柔軟な、又は圧縮自在の
取付材を用いてキヤリアプレートに取付けた場
合、うねり作用が生じ、最終仕上り工作物の平面
度が著しく損われる。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、従来のワツクス方式及びワツクスレ
ス方式のいずれにも随伴する上述のような問題点
を解決することを企図したものであり、今日エレ
クトロニクス産業において直径150mmのウエーハ
で1μ以内の凹凸に仕上げられた平面度のウエー
ハやマスクが要求されることに鑑みて、シリコ
ン、ガラス又はその他の材料でできた平坦な工作
物に研削、ラツプ仕上又は研磨などの加工を施す
間できうる限り平面度の高い表面を得るためにそ
れらの平坦な工作物をそれぞれ独立して取付け、
研磨面の微少な傾きを補償しウエーハの研磨精度
を向上させる改良された工作物取付け方法を提供
する。
ス方式のいずれにも随伴する上述のような問題点
を解決することを企図したものであり、今日エレ
クトロニクス産業において直径150mmのウエーハ
で1μ以内の凹凸に仕上げられた平面度のウエー
ハやマスクが要求されることに鑑みて、シリコ
ン、ガラス又はその他の材料でできた平坦な工作
物に研削、ラツプ仕上又は研磨などの加工を施す
間できうる限り平面度の高い表面を得るためにそ
れらの平坦な工作物をそれぞれ独立して取付け、
研磨面の微少な傾きを補償しウエーハの研磨精度
を向上させる改良された工作物取付け方法を提供
する。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記問題点を解決するために、平坦
な工作物を研磨、ラツプ仕上げ及び研削するため
にキヤリアプレートに取り付ける工作物取付け方
法であつて、 中心部をスピンドルに回転自在に取付けること
ができるようになされたキヤリアプレートと、該
キヤリアプレートの一方の面と協同して空洞を画
定する少なくとも1つの貫通穴を有する平坦な型
板を準備し、 該型板をキヤリアプレートの面に脱着自在に固
定し、 前記空洞内に挿入することができる容積圧縮性
の工作物取付材を準備し、 該取付材を該空洞内に挿入し、取付材と前記キ
ヤリアプレートの面との間に熱可塑性樹脂を介在
させ、 該熱可塑性樹脂を溶融させるのに十分な温度に
加熱し、 仕上り工作物に望まれる平面度と同等又はそれ
以上の平面度にまで予め研磨された基準面体を準
備し、 該基準面体を前記取付材の上に載せ、前記熱可
塑性樹脂の溶融温度より低い温度下で、しかし該
熱可塑性樹脂がまた溶融状態にあり、流動性を維
持している間に取付材及び基準面体を研磨時の加
工圧にほぼ等しい圧力で押圧し、 該圧力に保持したままで熱可塑性樹脂を冷却硬
化させて、前記取付材をキヤリアプレートに脱着
自在に接合させ、 前記基準面体を取付材から取外し、その取付材
上に工作物を取付けることから成る工作物取付け
方法を提供する。
な工作物を研磨、ラツプ仕上げ及び研削するため
にキヤリアプレートに取り付ける工作物取付け方
法であつて、 中心部をスピンドルに回転自在に取付けること
ができるようになされたキヤリアプレートと、該
キヤリアプレートの一方の面と協同して空洞を画
定する少なくとも1つの貫通穴を有する平坦な型
板を準備し、 該型板をキヤリアプレートの面に脱着自在に固
定し、 前記空洞内に挿入することができる容積圧縮性
の工作物取付材を準備し、 該取付材を該空洞内に挿入し、取付材と前記キ
ヤリアプレートの面との間に熱可塑性樹脂を介在
させ、 該熱可塑性樹脂を溶融させるのに十分な温度に
加熱し、 仕上り工作物に望まれる平面度と同等又はそれ
以上の平面度にまで予め研磨された基準面体を準
備し、 該基準面体を前記取付材の上に載せ、前記熱可
塑性樹脂の溶融温度より低い温度下で、しかし該
熱可塑性樹脂がまた溶融状態にあり、流動性を維
持している間に取付材及び基準面体を研磨時の加
工圧にほぼ等しい圧力で押圧し、 該圧力に保持したままで熱可塑性樹脂を冷却硬
化させて、前記取付材をキヤリアプレートに脱着
自在に接合させ、 前記基準面体を取付材から取外し、その取付材
上に工作物を取付けることから成る工作物取付け
方法を提供する。
実施例の説明
以下に、本発明の工作物取付け方法を添付図を
参照して説明する。本発明の方法によれば、研磨
機の工作物キヤリアプレート12の平坦面に、工
作物(ウエーハ)を挿入するための少なくとも1
つの穴16を穿設した平坦な型板10を接着剤層
14によつて脱着自在に固着する。
参照して説明する。本発明の方法によれば、研磨
機の工作物キヤリアプレート12の平坦面に、工
作物(ウエーハ)を挿入するための少なくとも1
つの穴16を穿設した平坦な型板10を接着剤層
14によつて脱着自在に固着する。
キヤリアプレート12は、通常、0.5μm以内の
平面度にまでラツプ仕上し、表面を硬くし、腐食
を防止するためにクロームを蒸着した鋳鉄によつ
て製造する。キヤリアプレートは、研磨機の研磨
用平面体であつて、キヤリアプレートは上定盤と
も称され、使用時には、キヤリアプレート(上定
盤)に工作物(ウエーハ)を取付け、研磨機の定
盤(下定盤)に研磨材を装着し、上下定盤を合わ
せて研磨(加工)圧をかけキヤリアプレートを回
転させ上下定盤の間の隙間に砥液を注流しながら
研磨を行なう。
平面度にまでラツプ仕上し、表面を硬くし、腐食
を防止するためにクロームを蒸着した鋳鉄によつ
て製造する。キヤリアプレートは、研磨機の研磨
用平面体であつて、キヤリアプレートは上定盤と
も称され、使用時には、キヤリアプレート(上定
盤)に工作物(ウエーハ)を取付け、研磨機の定
盤(下定盤)に研磨材を装着し、上下定盤を合わ
せて研磨(加工)圧をかけキヤリアプレートを回
転させ上下定盤の間の隙間に砥液を注流しながら
研磨を行なう。
型板10には、ウエーハ取付材24を受け入れ
るのに十分な直径の貫通穴16を必要個数だけ等
間隔をおいて形成する。各穴16は、隣接するキ
ヤリアプレート12の平坦面と協同して空洞を形
成する。型板10の、取付材24を入れる穴16
は、パンチで打ち抜くか、あるいはレーザで切り
抜くこともできるが、機械加工によつて穿設した
場合、穴の縁が工作物を研磨中確実に保持するこ
とが認められた。
るのに十分な直径の貫通穴16を必要個数だけ等
間隔をおいて形成する。各穴16は、隣接するキ
ヤリアプレート12の平坦面と協同して空洞を形
成する。型板10の、取付材24を入れる穴16
は、パンチで打ち抜くか、あるいはレーザで切り
抜くこともできるが、機械加工によつて穿設した
場合、穴の縁が工作物を研磨中確実に保持するこ
とが認められた。
型板10は、米国G−10と称されるガラス繊維
入りエポキシ樹脂で形成することができるが、G
−10の他に、例えばポリカーボネート、ポリウレ
タン、アセタール、フエノール樹脂、ポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のプラス
チツクなどの他の材料を用いることもできる。た
だし、型板10の素材として金属材を使用するの
は適当ではない。なぜなら、金属材は、摩耗率が
高く、硬いために工作物の縁を欠いてしまうおそ
れがあるからである。
入りエポキシ樹脂で形成することができるが、G
−10の他に、例えばポリカーボネート、ポリウレ
タン、アセタール、フエノール樹脂、ポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のプラス
チツクなどの他の材料を用いることもできる。た
だし、型板10の素材として金属材を使用するの
は適当ではない。なぜなら、金属材は、摩耗率が
高く、硬いために工作物の縁を欠いてしまうおそ
れがあるからである。
型板10は適当な接着剤層14によつてキヤリ
アプレート12に固着させる。接着剤としては、
3M社のNo.583のようなホツトメルト型フエノール
樹脂が良好であり、型板を交換する場合、熱又は
アセトンにより容易に軟化させ除去することがで
きる。型板10をキヤリアプレート12に固定す
る場合、接着剤層14が型板10の穴16によつ
て画定される部分のキヤリアプレート12上に残
らないようにすることが肝要である。即ち、キヤ
リアプレート12の各空洞の部分には接着材層1
4を被着させない。
アプレート12に固着させる。接着剤としては、
3M社のNo.583のようなホツトメルト型フエノール
樹脂が良好であり、型板を交換する場合、熱又は
アセトンにより容易に軟化させ除去することがで
きる。型板10をキヤリアプレート12に固定す
る場合、接着剤層14が型板10の穴16によつ
て画定される部分のキヤリアプレート12上に残
らないようにすることが肝要である。即ち、キヤ
リアプレート12の各空洞の部分には接着材層1
4を被着させない。
各空洞には同型の取付材24を挿入することが
できるようにする。通常、キヤリアプレートは下
向きで使用されるが、準備の段階ではキヤリアプ
レート上の型板10の穴16を上に向けるように
して操作するのが便利である。
できるようにする。通常、キヤリアプレートは下
向きで使用されるが、準備の段階ではキヤリアプ
レート上の型板10の穴16を上に向けるように
して操作するのが便利である。
取付材24は、柔軟な高圧縮性シートであり、
復元性を有する微孔質(マイクロポーラス又はマ
イクロフオーム)シート又はフイルムによつて形
成される。このような取付材は、水に濡れても紙
のように弱々しくならず、しわにもならず、適当
な弾力を保ち、取付け平面(キヤリアプレート)
に対しても大きな許容性をもつている。
復元性を有する微孔質(マイクロポーラス又はマ
イクロフオーム)シート又はフイルムによつて形
成される。このような取付材は、水に濡れても紙
のように弱々しくならず、しわにもならず、適当
な弾力を保ち、取付け平面(キヤリアプレート)
に対しても大きな許容性をもつている。
取付材24の材料としては、例えば、模造皮革
を得るために開発された凝固微孔質(マイクロポ
ーラス)フイルムや、微気泡(マイクロフオー
ム)のインフレートフオームなどが好適であるこ
とが認められた。前者の材料の例としては、米国
特許第4021161号に記載された中間層、米国特許
第3871938号、4006052号、3284274号、3492154
号、3565668号、3524791号、及び3208875号に記
載されたフイルムなどがある。ある種のフイルム
の場合は、直径500μもの大きな微孔の存在でさ
えも、圧縮永久歪特性を劣化させることなく、初
期圧縮弾性率を低くする利点があると考えられ
る。
を得るために開発された凝固微孔質(マイクロポ
ーラス)フイルムや、微気泡(マイクロフオー
ム)のインフレートフオームなどが好適であるこ
とが認められた。前者の材料の例としては、米国
特許第4021161号に記載された中間層、米国特許
第3871938号、4006052号、3284274号、3492154
号、3565668号、3524791号、及び3208875号に記
載されたフイルムなどがある。ある種のフイルム
の場合は、直径500μもの大きな微孔の存在でさ
えも、圧縮永久歪特性を劣化させることなく、初
期圧縮弾性率を低くする利点があると考えられ
る。
取付材24の容積圧縮弾性率は、最終製品に得
られる平面度に非常に強い影響力を有することが
認められた。取付材24が通常の研磨時の作用力
(即ち加工圧)を受けて、その材料の圧縮可能範
囲の10ないし60%に圧縮される状態で研磨される
ウエーハが最も高い平面度を示した。圧縮度は、
取付材に、それ以上容積圧縮を示さなくなるまで
順次に高い荷重をその極限までかけることによつ
て測定することができる。例えば、ある特定材料
の0.381mm(15ミル)厚のマイクロポーラスフイ
ルムの極限圧縮時の厚さは0.127mm(5ミル)で
あつた。このフイルムの場合、その圧縮可能範囲
の10〜60%の圧縮は、0.0254〜0.1524mm(1〜6
ミル)の圧縮に相当する。
られる平面度に非常に強い影響力を有することが
認められた。取付材24が通常の研磨時の作用力
(即ち加工圧)を受けて、その材料の圧縮可能範
囲の10ないし60%に圧縮される状態で研磨される
ウエーハが最も高い平面度を示した。圧縮度は、
取付材に、それ以上容積圧縮を示さなくなるまで
順次に高い荷重をその極限までかけることによつ
て測定することができる。例えば、ある特定材料
の0.381mm(15ミル)厚のマイクロポーラスフイ
ルムの極限圧縮時の厚さは0.127mm(5ミル)で
あつた。このフイルムの場合、その圧縮可能範囲
の10〜60%の圧縮は、0.0254〜0.1524mm(1〜6
ミル)の圧縮に相当する。
更に又、取付材24にとつては、圧縮永久歪が
非常に有害であることが分かつた。取付材24の
圧縮永久歪はゼロであるのが理想であり、実際上
可能なかぎり低い圧縮永久歪値を有する材料であ
ることが望ましい。又、ヒステリシスの高い材料
では、最終製品に良好な平面度が得られないこと
が認められるので、ヒステリシスも低いほどよ
い。これは、取付材が研磨又はラツプ仕上操作の
作用力を受けて屈曲したとき過熱や不均一な熱を
生じるためであると考えられる。
非常に有害であることが分かつた。取付材24の
圧縮永久歪はゼロであるのが理想であり、実際上
可能なかぎり低い圧縮永久歪値を有する材料であ
ることが望ましい。又、ヒステリシスの高い材料
では、最終製品に良好な平面度が得られないこと
が認められるので、ヒステリシスも低いほどよ
い。これは、取付材が研磨又はラツプ仕上操作の
作用力を受けて屈曲したとき過熱や不均一な熱を
生じるためであると考えられる。
最終製品の平面度に及ぼす影響という点では取
付材24は、最も重要な要素である。この取付材
は、工作物26の裏面に直接接触させるようにし
た場合に最も効果的に使用しうることが確認され
た。取付材24は、その密度を減少させることに
よつて、あるいは又、その表面をサンドブラスト
処理して、その気孔を露出させ、表面の圧縮弾性
率を低下させることによつても良い結果が得られ
ることが認められた。
付材24は、最も重要な要素である。この取付材
は、工作物26の裏面に直接接触させるようにし
た場合に最も効果的に使用しうることが確認され
た。取付材24は、その密度を減少させることに
よつて、あるいは又、その表面をサンドブラスト
処理して、その気孔を露出させ、表面の圧縮弾性
率を低下させることによつても良い結果が得られ
ることが認められた。
本発明の方法によれば、キヤリアプレート12
に取付材24を脱着自在に接合する手段として、
常温では固体であるが一定温度以上で軟化し始
め、温度を下げると硬化する、例えばペンタリン
C(商標名)(溶融温度約85℃)のような熱可塑性
樹脂を用いる。このような熱可塑性樹脂を型板1
0の穴即ち空洞16内でキヤリアプレート12の
表面即ち空洞の底面上に導入し、空洞を、熱可塑
性樹脂を溶融させるのに十分な温度にまで加熱し
た後、空洞内に取付材を挿入する。あるいは、先
に空洞内の熱可塑性樹脂の上に取付材24を載せ
てから空洞を加熱してもよい。次ぎに、仕上り工
作物(ウエーハ)26に望まれる平面度と同等又
はそれ以上の平面度の基準面をもつ、予め研磨さ
れた基準面体(「ウエーハブランク」又は「ウエ
ーハダミー」又は単に「ブランク」又は「ダミ
ー」とも称する)を取付材24の上に載せ、前記
熱可塑性樹脂の溶融温度より低い温度下で、しか
し該熱可塑性樹脂がまだ溶融状態にあり、流動性
を維持している間に取付材及びダミーを研磨時の
加工圧にほぼ等しい圧力で押圧し、その圧力に保
持したままで熱可塑性樹脂を冷却硬化させ、取付
材24をキヤリアプレートに脱着自在に接合させ
る。
に取付材24を脱着自在に接合する手段として、
常温では固体であるが一定温度以上で軟化し始
め、温度を下げると硬化する、例えばペンタリン
C(商標名)(溶融温度約85℃)のような熱可塑性
樹脂を用いる。このような熱可塑性樹脂を型板1
0の穴即ち空洞16内でキヤリアプレート12の
表面即ち空洞の底面上に導入し、空洞を、熱可塑
性樹脂を溶融させるのに十分な温度にまで加熱し
た後、空洞内に取付材を挿入する。あるいは、先
に空洞内の熱可塑性樹脂の上に取付材24を載せ
てから空洞を加熱してもよい。次ぎに、仕上り工
作物(ウエーハ)26に望まれる平面度と同等又
はそれ以上の平面度の基準面をもつ、予め研磨さ
れた基準面体(「ウエーハブランク」又は「ウエ
ーハダミー」又は単に「ブランク」又は「ダミ
ー」とも称する)を取付材24の上に載せ、前記
熱可塑性樹脂の溶融温度より低い温度下で、しか
し該熱可塑性樹脂がまだ溶融状態にあり、流動性
を維持している間に取付材及びダミーを研磨時の
加工圧にほぼ等しい圧力で押圧し、その圧力に保
持したままで熱可塑性樹脂を冷却硬化させ、取付
材24をキヤリアプレートに脱着自在に接合させ
る。
次ぎに、基準面体即ちダミーを取付材24から
取外し、その取付材に研磨すべき工作物(ウエー
ハ)を取付ける。取付材24と工作物26との合
計の厚さは、型板10と接着剤層14との合計の
厚さより大きいので、工作物26は、それと隣接
する型板10の露出面を越えて突出する(第2図
参照)。キヤリアプレート12は、スピンドル3
0上で軸受28の回りに回転自在とする。取付材
24へのウエーハの取付けは、取付材の表面に水
や、ポリエチレングリコール等のグリコール類又
は粘性液体を滴下して工作物を押付け吸着保持さ
せることによつて行なう。
取外し、その取付材に研磨すべき工作物(ウエー
ハ)を取付ける。取付材24と工作物26との合
計の厚さは、型板10と接着剤層14との合計の
厚さより大きいので、工作物26は、それと隣接
する型板10の露出面を越えて突出する(第2図
参照)。キヤリアプレート12は、スピンドル3
0上で軸受28の回りに回転自在とする。取付材
24へのウエーハの取付けは、取付材の表面に水
や、ポリエチレングリコール等のグリコール類又
は粘性液体を滴下して工作物を押付け吸着保持さ
せることによつて行なう。
次いで、研磨機の定盤(下定盤)(図示せず)
に研磨材を装着し、キヤリアプレート(上定盤)
12を定盤に合わせて研磨(加工)圧をかけ、キ
ヤリアプレートを回転させ上下定盤の間の隙間に
砥液を注流しながら研磨を行なう。
に研磨材を装着し、キヤリアプレート(上定盤)
12を定盤に合わせて研磨(加工)圧をかけ、キ
ヤリアプレートを回転させ上下定盤の間の隙間に
砥液を注流しながら研磨を行なう。
叙上のように本発明によれば、研磨すべき工作
物に望まれる研磨精度以上に研磨された平面度の
(超平坦な)基準面をもつ基準面体(ダミー)を
取付材24に載せ、上記熱可塑性樹脂がまだ溶融
状態にあり流動性を維持している間にダミー及び
取付材をキヤリアプレートに圧接させる。この押
圧力は、実際に加工すべき工作物を取付材に取付
けて研磨する際に工作物にかける研磨圧にほぼ等
しい一定の圧力とする。それによつて、フイルム
状取付材24が予め研磨操作のときと同様に圧縮
され、流動状態にある熱可塑性樹脂が流動し自動
的に取付材とキヤリアプレートとの間に分配され
て、フイルム状取付材24及びキヤリアプレート
12の面の凹凸を補償する(埋め合わせる)。従
つて、取付材は、樹脂が冷却硬化されると、後に
それに取り付けて研磨すべき工作物に対し均一な
平坦面を呈示することができ、研磨操作の際工作
物の全面に亘つて均一な圧力を及ぼすことができ
る。従つて、ダミーを取除き、工作物(ウエー
ハ)をこの取付材に取付けて研磨した場合、研磨
が進行するにつれて工作物は、取付材との協同に
よつて基準面体(ダミー)の超平坦な平面度に達
するまで自動的に圧力を均一化するように働きな
がら研磨されていく。換言すれば、圧力が均一化
する状態は、工作物が超平坦なダミーと同じ平面
度を得たときにはじめて達成される。しかも、取
付材24は、圧縮性材料であり、復元性を有する
ので、外からの偏つた作用圧や、取付材の傾き、
工作物(ウエーハ)の平面上の微小な凹凸等に鋭
敏に対応して精細に研磨圧力を均一化し研磨結果
を良好ならしめる。かくして、本発明の方法によ
れば、超平坦な基準面をもつ基準面体、即ちダミ
ーと同等の、極めて高い仕上り平面度が得られ
る。
物に望まれる研磨精度以上に研磨された平面度の
(超平坦な)基準面をもつ基準面体(ダミー)を
取付材24に載せ、上記熱可塑性樹脂がまだ溶融
状態にあり流動性を維持している間にダミー及び
取付材をキヤリアプレートに圧接させる。この押
圧力は、実際に加工すべき工作物を取付材に取付
けて研磨する際に工作物にかける研磨圧にほぼ等
しい一定の圧力とする。それによつて、フイルム
状取付材24が予め研磨操作のときと同様に圧縮
され、流動状態にある熱可塑性樹脂が流動し自動
的に取付材とキヤリアプレートとの間に分配され
て、フイルム状取付材24及びキヤリアプレート
12の面の凹凸を補償する(埋め合わせる)。従
つて、取付材は、樹脂が冷却硬化されると、後に
それに取り付けて研磨すべき工作物に対し均一な
平坦面を呈示することができ、研磨操作の際工作
物の全面に亘つて均一な圧力を及ぼすことができ
る。従つて、ダミーを取除き、工作物(ウエー
ハ)をこの取付材に取付けて研磨した場合、研磨
が進行するにつれて工作物は、取付材との協同に
よつて基準面体(ダミー)の超平坦な平面度に達
するまで自動的に圧力を均一化するように働きな
がら研磨されていく。換言すれば、圧力が均一化
する状態は、工作物が超平坦なダミーと同じ平面
度を得たときにはじめて達成される。しかも、取
付材24は、圧縮性材料であり、復元性を有する
ので、外からの偏つた作用圧や、取付材の傾き、
工作物(ウエーハ)の平面上の微小な凹凸等に鋭
敏に対応して精細に研磨圧力を均一化し研磨結果
を良好ならしめる。かくして、本発明の方法によ
れば、超平坦な基準面をもつ基準面体、即ちダミ
ーと同等の、極めて高い仕上り平面度が得られ
る。
研磨により損傷が激しいのは、ウエーハを取付
ける取付材の部分である。研磨時にあつては、砥
液が常に工作物に向かつて注流されており、全体
が高速度で回転しているので、工作物と取付材2
4との接合部から砥液が進入して汚染されるばか
りでなく、取付材24は、使用により次第に摩耗
し、弾力性を減退し、材料的老化も起こすので、
取換えなければならないが、本発明の方法によれ
ば従来のように型枠全体を取換えるのでなく、そ
の一部分である取付材のみを各穴ごとに個々に取
換えればよく、きわめて経済的である。しかも、
本発明の方法に使用される熱可塑性樹脂は従来の
ワツクスに比べて簡単に溶融し、キヤリアプレー
トの面から容易に除去することができるので、取
付材の脱着は甚だ簡単であり、キヤリアプレート
面の掃除も簡単である。
ける取付材の部分である。研磨時にあつては、砥
液が常に工作物に向かつて注流されており、全体
が高速度で回転しているので、工作物と取付材2
4との接合部から砥液が進入して汚染されるばか
りでなく、取付材24は、使用により次第に摩耗
し、弾力性を減退し、材料的老化も起こすので、
取換えなければならないが、本発明の方法によれ
ば従来のように型枠全体を取換えるのでなく、そ
の一部分である取付材のみを各穴ごとに個々に取
換えればよく、きわめて経済的である。しかも、
本発明の方法に使用される熱可塑性樹脂は従来の
ワツクスに比べて簡単に溶融し、キヤリアプレー
トの面から容易に除去することができるので、取
付材の脱着は甚だ簡単であり、キヤリアプレート
面の掃除も簡単である。
以下に、本発明の方法を実施した具体例を説明
する。
する。
直径203mm、厚さ1.27mmのガラス繊維入りエポ
キシ樹脂(米国でG−10と称される材料)のシー
トの円板を型板10とし、これを0.762mmにまで
ラツプ仕上げし、機械加工により直径77mmの穴1
6を3個穿設した。この型板10をその裏面に両
面粘着テープを貼りキヤリアプレート12に取付
けた。次いで、型板10を上にしてキヤリアプレ
ート12をオーブン内に入れ、150℃の温度にま
で加熱した。20%のポリプロピレングリコールを
含有したペンタリンC(商標名)樹脂(熱可塑性
樹脂)正1グラムを各穴16によつて画定される
空洞の中央部に置いて溶融させた。次いで、各空
洞内に直径76.8mmの微孔質(マイクロポーラス)
ウレタンの円盤状フイルムから成る取付材24を
挿入した。各取付材(即ち円板状フイルム)の上
面に、直径76.2mm、厚さ0.508mmの既に研磨され
た超平坦な基準面をもつシリコンウエーハ(ウエ
ーハダミー)を載せた。次いで、この組立体全体
を上記樹脂が溶融状態にあつて暖かい間にプレス
内に入れ、ダミー及び取付材に22.5Kgのプレス圧
力をかけ、20℃にまで冷却した。5分後その組立
体をプレスから取出し、ウエーハダミーを円板状
フイルム(取付材)から外した。次ぎに、円板状
取付材の表面を水で湿し、研磨すべきウエーハを
取付けて固定し、砥液を注流しながら研磨した。
結果は、下記のように良好であつた。
キシ樹脂(米国でG−10と称される材料)のシー
トの円板を型板10とし、これを0.762mmにまで
ラツプ仕上げし、機械加工により直径77mmの穴1
6を3個穿設した。この型板10をその裏面に両
面粘着テープを貼りキヤリアプレート12に取付
けた。次いで、型板10を上にしてキヤリアプレ
ート12をオーブン内に入れ、150℃の温度にま
で加熱した。20%のポリプロピレングリコールを
含有したペンタリンC(商標名)樹脂(熱可塑性
樹脂)正1グラムを各穴16によつて画定される
空洞の中央部に置いて溶融させた。次いで、各空
洞内に直径76.8mmの微孔質(マイクロポーラス)
ウレタンの円盤状フイルムから成る取付材24を
挿入した。各取付材(即ち円板状フイルム)の上
面に、直径76.2mm、厚さ0.508mmの既に研磨され
た超平坦な基準面をもつシリコンウエーハ(ウエ
ーハダミー)を載せた。次いで、この組立体全体
を上記樹脂が溶融状態にあつて暖かい間にプレス
内に入れ、ダミー及び取付材に22.5Kgのプレス圧
力をかけ、20℃にまで冷却した。5分後その組立
体をプレスから取出し、ウエーハダミーを円板状
フイルム(取付材)から外した。次ぎに、円板状
取付材の表面を水で湿し、研磨すべきウエーハを
取付けて固定し、砥液を注流しながら研磨した。
結果は、下記のように良好であつた。
取付材の容積圧縮率 40%
測定圧 300g/cm3
仕上りウエーハの精度
TTV値 2.5μ
更に続けて同一の円板状取付材を用いてウエーハ
の研磨操作を行つたところ、25枚目のウエーハで
取付材は、ウエーハの仕上り平面度を劣化させる
ほどに摩耗又は汚染されていることが認められ
た。この時点で、キヤリアプレートを150℃(即
し、上記樹脂を溶融させるのに十分な温度ではあ
るが、型板10をキヤリアプレート12に接合し
ている接着材を溶融しない温度)にまで再加熱す
ることによつて取付材を外して、新しい取付材を
最初のものと同様の態様で空洞に挿入した。取付
材の交換は容易に行うことができた。
の研磨操作を行つたところ、25枚目のウエーハで
取付材は、ウエーハの仕上り平面度を劣化させる
ほどに摩耗又は汚染されていることが認められ
た。この時点で、キヤリアプレートを150℃(即
し、上記樹脂を溶融させるのに十分な温度ではあ
るが、型板10をキヤリアプレート12に接合し
ている接着材を溶融しない温度)にまで再加熱す
ることによつて取付材を外して、新しい取付材を
最初のものと同様の態様で空洞に挿入した。取付
材の交換は容易に行うことができた。
発明の作用効果
本発明によつて得られる作用効果は下記の通り
である。
である。
仕上り工作物に望まれる平面度と同等又はそれ
以上の平面度にまで予め研磨された基準面体(ダ
ミー)を工作物取付材の上に載せ、工作物をキヤ
リアプレートに接合するための熱可塑性樹脂の溶
融温度より低い温度下で、しかし熱可塑性樹脂が
まだ溶融状態にあり、流動性を維持している間に
取付材及び基準面体を研磨時の加工圧にほぼ等し
い圧力で押圧するので、流動状態にある熱可塑性
樹脂が流動し自動的に取付材とキヤリアプレート
との間に分配されて、取付材及びキヤリアプレー
トの面の凹凸を補償する(埋め合わせる)。従つ
て、取付材は、樹脂が冷却硬化されると、後にそ
れに取付けて研磨すべき工作物に対し均一な平坦
面を呈示することができ、基準面体と同等の極め
て高い仕上り平面度が得られる。
以上の平面度にまで予め研磨された基準面体(ダ
ミー)を工作物取付材の上に載せ、工作物をキヤ
リアプレートに接合するための熱可塑性樹脂の溶
融温度より低い温度下で、しかし熱可塑性樹脂が
まだ溶融状態にあり、流動性を維持している間に
取付材及び基準面体を研磨時の加工圧にほぼ等し
い圧力で押圧するので、流動状態にある熱可塑性
樹脂が流動し自動的に取付材とキヤリアプレート
との間に分配されて、取付材及びキヤリアプレー
トの面の凹凸を補償する(埋め合わせる)。従つ
て、取付材は、樹脂が冷却硬化されると、後にそ
れに取付けて研磨すべき工作物に対し均一な平坦
面を呈示することができ、基準面体と同等の極め
て高い仕上り平面度が得られる。
取付材は、圧縮性材料であり、復元性を有する
ので、外からの偏つた作用圧や、取付材の傾き、
工作物(ウエーハ)の平面上の微小な凹凸等に鋭
敏に対応して精細に研磨圧力を均一化し研磨結果
を良好ならしめる。
ので、外からの偏つた作用圧や、取付材の傾き、
工作物(ウエーハ)の平面上の微小な凹凸等に鋭
敏に対応して精細に研磨圧力を均一化し研磨結果
を良好ならしめる。
工作物をワツクスを介して直接キヤリアプレー
トの面に取付ける従来のワツクス式取付け法と異
なり、工作物を取付け、除去するのに熟練を要さ
ない。
トの面に取付ける従来のワツクス式取付け法と異
なり、工作物を取付け、除去するのに熟練を要さ
ない。
従来のワツクスに比べて本発明の方法に用いら
れる熱可塑性樹脂は取扱が容易(簡単に溶融させ
除去することができる)であり、しかも、1つの
工作物を研磨するたびにワツクスを除去洗浄し新
たにワツクスを塗り替える必要がなく、何個かの
工作物を研磨した後摩耗又は汚損した取付材だけ
を個々に(型板の各穴の取付材ごとに)取換えれ
ばよいので、熱可塑性樹脂の塗り替え作業の頻度
を少なくすることができ、作業能率を大幅に向上
することができる。
れる熱可塑性樹脂は取扱が容易(簡単に溶融させ
除去することができる)であり、しかも、1つの
工作物を研磨するたびにワツクスを除去洗浄し新
たにワツクスを塗り替える必要がなく、何個かの
工作物を研磨した後摩耗又は汚損した取付材だけ
を個々に(型板の各穴の取付材ごとに)取換えれ
ばよいので、熱可塑性樹脂の塗り替え作業の頻度
を少なくすることができ、作業能率を大幅に向上
することができる。
製造費の高いキヤリアプレートを交換する必要
がないことはもちろん、型板をも交換する必要な
しに工作物を保持するための安価な取付材だけを
交換すればよいので、極めて経済的である。
がないことはもちろん、型板をも交換する必要な
しに工作物を保持するための安価な取付材だけを
交換すればよいので、極めて経済的である。
研磨操作中工作物が熱可塑性樹脂に直接接触し
ないので樹脂による汚染がなく、溶剤による洗浄
を必要としない。
ないので樹脂による汚染がなく、溶剤による洗浄
を必要としない。
第1図は本発明の方法を実施するための工作物
ホルダの下からみた平面図、第2図は第1図の線
2−2に沿つてみた断面図である。 10……型板、12……キヤリアプレート、1
4……接着剤層、16……穴、20……熱可塑性
樹脂、24……取付材。
ホルダの下からみた平面図、第2図は第1図の線
2−2に沿つてみた断面図である。 10……型板、12……キヤリアプレート、1
4……接着剤層、16……穴、20……熱可塑性
樹脂、24……取付材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 平坦な工作物を研磨、ラツプ仕上げ及び研削
するためにキヤリアプレートに取付ける工作物取
付け方法であつて、 中心部をスピンドルに回転自在に取付けること
ができるようになされたキヤリアプレートと、該
キヤリアプレートの一方の面と協同して空洞を画
定する少なくとも1つの貫通穴を有する平坦な型
板を準備し、 該型板をキヤリアプレートの面に脱着自在に固
定し、 前記空洞内に挿入することができる容積圧縮性
の工作物取付材を準備し、 該取付材を該空洞内に挿入し、取付材と前記キ
ヤリアプレートの面との間に熱可塑性樹脂を介在
させ、 該熱可塑性樹脂を溶融させるのに十分な温度に
加熱し、 仕上り工作物に望まれる平面度と同等又はそれ
以上の平面度にまで予め研磨された基準面体を準
備し、 該基準面体を前記取付材の上に載せ、前記熱可
塑性樹脂の溶融温度より低い温度下で、しかし該
熱可塑性樹脂がまだ溶融状態にあり、流動性を維
持している間に取付材及び基準面体を研磨時の加
工圧にほぼ等しい圧力で押圧し、 該圧力に保持したままで熱可塑性樹脂を冷却硬
化させて、前記取付材をキヤリアプレートに脱着
自在に接合させ、 前記基準面体を取付材から取外し、その取付材
上に工作物を取付けることから成る工作物取付け
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US422124 | 1982-09-23 | ||
| US06/422,124 US4512113A (en) | 1982-09-23 | 1982-09-23 | Workpiece holder for polishing operation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63162155A JPS63162155A (ja) | 1988-07-05 |
| JPH0426982B2 true JPH0426982B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=23673490
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1983025968U Granted JPS5950665U (ja) | 1982-09-23 | 1983-02-25 | 研磨操作のための工作物ホルダ |
| JP58029636A Granted JPS5959347A (ja) | 1982-09-23 | 1983-02-25 | 研磨操作のための工作物ホルダ |
| JP62300310A Granted JPS63162155A (ja) | 1982-09-23 | 1987-11-30 | 研磨のための工作物取付け方法 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1983025968U Granted JPS5950665U (ja) | 1982-09-23 | 1983-02-25 | 研磨操作のための工作物ホルダ |
| JP58029636A Granted JPS5959347A (ja) | 1982-09-23 | 1983-02-25 | 研磨操作のための工作物ホルダ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4512113A (ja) |
| JP (3) | JPS5950665U (ja) |
Families Citing this family (472)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0185767B1 (en) * | 1984-05-29 | 1991-01-23 | MITSUI TOATSU CHEMICALS, Inc. | Film for machining wafers |
| DE3524978A1 (de) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Wacker Chemitronic | Verfahren zum beidseitigen abtragenden bearbeiten von scheibenfoermigen werkstuecken, insbesondere halbleiterscheiben |
| JPS6310058U (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-22 | ||
| JPH0734498Y2 (ja) * | 1988-02-03 | 1995-08-02 | 日東電工株式会社 | スペーサー |
| US5243791A (en) * | 1989-04-25 | 1993-09-14 | Amp Incorporated | Polishing fixture and method for polishing light emitting devices |
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| MY114512A (en) * | 1992-08-19 | 2002-11-30 | Rodel Inc | Polymeric substrate with polymeric microelements |
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