JPH0469813B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウエーハを研摩装置のプレー
トに保持させて鏡面研摩する際に該半導体ウエー
ハとプレートとの間に介在される樹脂薄膜層の形
成方法に関する。 （従来の技術） 半導体ウエーハの鏡面研摩工程においては、該
半導体ウエーハは研摩装置のプレートにマウンテ
イング（保持）されるが、このマウンテイングの
方法には大別してワツクス法とワツクスレス法の
２種がある。上記ワツクス法は平面度の良好な半
導体ウエーハが得られるという特長を有し、ワツ
クスレス法はワツクス貼付作業工程が不要で、研
摩後の半導体ウエーハ表面の洗浄が容易であるこ
とから生産性及びコストの面で有利であるという
特長を有する。しかし反面、ワツクスレス法は半
導体ウエーハの平面度が悪く、半導体ウエーハ背
面の品質が劣るという欠点を有する。このワツク
スレス法は、半導体ウエーハのプレートへのマウ
ンテイング方法によつて更に真空吸着法、テーン
プレート法、摩擦力による方法、フレツクスマウ
ント法に分類される。 ところで、ワツクスレス法のうち特に上記真空
吸着法を用いる場合においては、研摩装置のプレ
ートと半導体ウエーハ間にマウンテイング材を介
在させて半導体ウエーハが硬い材質（ステンレス
鋼（SUS）、セラミツク等）にて成形されたプレ
ートに直接触れてその背面が傷付けられたり、汚
染されることのないようにしている。従つて、高
平坦度の半導体ウエーハを得る目的からしても上
記マウンテイング材の具備すべき性質としては、
繰返し荷重、不均一な研摩荷重が加わり、且つ研
摩剤と接する研摩中においても、弾性及び厚さが
全面に亘つて均一であることが挙げられ、該マウ
ンテイング材としては、例えばポリウレタン製の
発泡層が従来から用いられていた。 しかしながら、上記従来のマウンテイング材を
用いて半導体ウエーハを吸着する場合には、半導
体ウエーハの中心部と外周部とで減圧度が異なる
ため、マウンテイング材の変形量が不均一となつ
て高平担度の半導体ウエーハが得られないばかり
か、マウンテイング材を繰り返し使用すると、こ
れに氷久変形が発生するという不具合も生じる。 そこで、プレートの表面に有機樹脂膜等の弾性
膜を形成し、この弾性膜をマウンテイング材とし
て使用する方法が提案された（特開昭52−155494
号公報参照）。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記方法にあつては、第５図に
示す如くプレート１０３の表面に樹脂接着剤等を
コーテイングしてこれが硬化し、プレート１０３
表面に弾性膜１０９が形成された後、プレート１
０３に穿設された貫通孔１０４…内に入り込んで
硬化した樹脂１０８部分を第６図に示す如くプレ
ート１０３の背面側からドリル等の工具Ｔを用い
て除去し、次に同工具Ｔで弾性膜１０９に穿孔す
る作業が必要であり、多くの工程を必要としてい
た。又、作業中にプレート１０３の表面が工具Ｔ
によつて傷付けられたり、特にプレート１０３が
金属製である場合にはバリが発生し、セラミツク
等の脆性材料製である場合にはチツピングが発生
するという問題がある。更に、プレート１０３に
穿設された貫通孔が小口径（例えば、数100μm）
である場合或はプレート１０３の板厚が大きい場
合には、これに対処し得る市販の工具が無く、実
際に穿孔ができないという問題もある。 本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、そ
の目的とする処は、プレートの板厚及び該プレー
トに穿設された貫通孔の口径に関係なく、又プレ
ート等を傷けることなく、少ない工程で効率良く
所望の樹脂薄膜層を得ることができる半導体ウエ
ーハマウンテイング用樹脂薄膜層の形成方法を提
供するにある。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、多数の微小貫
通孔を穿設して成るプレートの表面に、該プレー
トの裏面側から上記微小貫通孔に圧縮ガスを通過
させつつ、樹脂製コーテイング剤をコーテイング
して樹脂薄膜層を形成し、該樹脂薄膜層の表面を
ラツプ処理するようにしたことをその特徴とす
る。 （作用） 而して、プレート表面に樹脂製コーテイング剤
をコーテイングする際、この樹脂製コーテイング
剤はプレートに穿設された微小貫通孔から噴出す
る圧縮ガスのためにプレートの微小貫通孔内へは
流入せず、該樹脂製コーテイング剤が硬化してプ
レート表面に形成された樹脂薄膜層にはプレート
の微小貫通孔に連通する多数の微小孔が穿設され
ることとなり、従来要していたドリル等の工具に
よる樹脂薄膜層への穿孔作業が不要となり、プレ
ートの板厚及び該プレートに穿設された貫通孔の
口径に関係なく、又プレート等を傷付けることな
く、少ない工程で効率良く所望の樹脂薄膜層を得
ることができる。 （実施例） 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて
説明する。 第１図は本発明方法を実施するための装置の概
略構成図であり、同図において１はエアチヤンバ
ーであつて、該エアチヤンバー１の上面の一部は
円形に開口しており、同エアーチヤンバー１上に
は、間に弾性シールリング２を介在させて円板状
のプレート３がその表面３ａを上にして水平に載
置されている。そして、このプレート３はステン
レス鋼（SUS）、セラミツク等の剛性の高い材料
で構成され、これには多数の微小貫通孔４…が穿
設されている。 又、上記エアチヤンバー１は、これの側壁から
導出するパイプ５を介して空気圧縮機６に連通し
ており、パイプ５の中間には流量調節バルブ７が
介設されている。 而して、本発明方法は以上説明した装置を用い
て次の手順で実施される。 即ち、先ず空気圧縮機６を駆動して圧縮空気ａ
をパイプ５を経てエアチヤンバー１内に供給す
る。尚、この圧縮空気ａのエアチヤンバー１への
供給量は、パイプ５の中間に介設された前記流量
調節バルブ７の開度調整によつてなされる。 而して、エアチヤンバー１内に連続的に供給さ
れる圧縮空気ａは、エアチヤンバー１上に載置さ
れたプレート３の裏面３ｂ側から微小貫通孔４…
を上方へ通過して大気中に噴出されるが、この状
態でプレート３の表面３ａ上にエポキシ樹脂接着
剤等の樹脂製コーテイング剤８を第２図に示す如
く均一に塗布する。このとき、この樹脂製コーテ
イング剤８はプレート３に穿設された多数の微小
貫通孔４…から上方へ噴出するの圧縮空気ａの流
れのために微小貫通孔４…内へは流入しない。そ
して、このプレート表面３ａ上に塗布された樹脂
製コーテイング剤８が或る程度硬化したとき、エ
アチヤンバー１への圧縮空気ａの供給を遮断すれ
ぱ、プレート表面３ａ上には樹脂薄膜層９が形成
されるが、前述の如く樹脂製コーテイング剤８を
塗布する際に該樹脂製コーテイング剤８はプレー
ト３の微小貫通孔４…内には流入しないため、上
記樹脂薄膜層９には第３図に示す如くプレート３
の微小貫通孔４…に連通する多数の微小孔１０…
が穿設されることとなる。 以上のように、プレート３の微小貫通孔４…か
ら圧縮空気ａを噴出させつつ樹脂製コーテイング
剤８を塗布すれば、該樹脂製コーテイング剤８が
硬化してプレート３の表面３ａに樹脂薄膜層９が
形成された時点で該樹脂薄膜層９にはプレート３
の微小貫通孔４…に連通する微小孔１０…が穿設
されるため、従来要していたドリル等の工具によ
る樹脂薄膜層９への穿孔作業が不要となり、プレ
ート３等を傷付けることなく、更にはプレート３
にバリやチツピングを生ずることなく、少ない工
程で所望の樹脂薄板層９を得ることができる。
又、樹脂薄膜層９への穿孔には圧縮空気ａの流れ
を利用するため、プレート３の板厚ｔ、該プレー
ト３に穿設された貫通孔４…の口径ｄ及び断面形
状に関係なく樹脂薄膜層９への穿孔を容易に行な
うことができる。 斯くて、プレート３の表面３ａ上には樹脂薄膜
層９が形成されるが、この樹脂薄膜層９は次の工
程でその表面がラツプ処理され、該表面は平面精
度の高い面に仕上げられる。そして、その表面が
ラツプ処理された樹脂薄膜層９は半導体ウエーハ
を研摩装置にて鏡面研摩するに際して、半導体ウ
エーハを吸着保持すべき前述のマウンテイング材
として機能する。尚、樹脂薄膜層９の表面のラツ
プ処理には、微小粒径のシリカ等の軟質粒子がラ
ツプ剤として使用される。 ところで、以上の実施例においては、樹脂製コ
ーテイング剤８として熱硬化性接着剤であるエポ
キシ樹脂接着剤を用いたが、エポキシ樹脂の一般
的性質、エポキシ樹脂接着剤の物理的性質の一例
を第１表、第２表にそれぞれ示す。

【表】

【表】

【表】 尚、熱硬化性接着剤としては、エポキシ樹脂接
着剤の他に、フエノール樹脂、ユリア樹脂接着剤
等を用いることができ、更に、樹脂製コーテイン
グ剤８としては、熱硬化性樹脂接着剤の他に、ポ
リエチレン、塩化ビニール樹脂、アクリル樹脂接
着剤等の熱可塑性樹脂接着剤も用いることができ
る。又、以上の実施例においては、圧縮ガスとし
て特に空気を用いたが、空気の他に窒素等の不活
性ガスを用いることもできる。 次に、前記樹脂薄膜層９を半導体ウエーハ保持
用のマウンテイング材として使用した研摩装置の
具体例を第４図に基づいて説明する。 即ち、第４図は研摩装置の縦断面図であり、同
図において１１は円板状の定盤であつて、該定盤
１１は不図示の駆動装置によつてその中心軸周り
に回転駆動され、その上面には適度の弾性を有す
る研摩布（クロス）１２が貼設されている。又、
この定盤１１の外周部の上方には軸１３が垂設さ
れており、該軸１３の下端部には球面軸受１４を
介して前記プレート３が軸１３に傾動自在に取付
けられており、該プレート３の表面（図示例で
は、下面）３ａにはマウンテイング材たる前記樹
脂薄膜層９が形成されている。そして、プレート
３は球面軸受１４を回転自在に支承するボールベ
アリング１５を介して軸１３に回転自在に支持さ
れている。尚、このプレート３には多数の微小貫
通孔４…が穿設されていることは前述の通りであ
る。 又、前記軸１３は中空状であつて、該軸１３の
中心部に貫設された孔１３ａは図示の如く真空ポ
ンプ１６に連通されており、該孔１３ａの端部は
前記球面軸受１４とプレート３とで囲まれて形成
される空間Ｓ内に開口している。一方、球面軸受
１４の下面には前記空間Ｓに連通する複数の環状
溝１７…が同芯状に形成されている。而して、プ
レート３の下面には、間に樹脂薄膜層９を介して
被研摩物である薄板状の半導体ウエーハＷが後述
の手段によつて吸着されており、該半導体ウエー
ハＷは所定の力で研摩布１２上に押圧されてい
る。 次に本研摩装置による半導体ウエーハＷの研摩
作業を説明する。 薄板状の半導体ウエーハＷはプレート３及び樹
脂薄膜層９に穿設された微小貫通孔４…，１０
…，空間Ｓ、軸１３内の孔１３ａを経て真空ンプ
１６によつて引かれる負圧によつて樹脂薄膜層９
の下面に吸着保持される。 一方、定盤１１は不図示の駆動機構によつてそ
の中心軸の回りに一定速度で水平に回転駆動され
ており、樹脂薄膜層９に保持された上記半導体ウ
エーハＷは該定盤１１上に貼設された研摩布１２
の上面に所定の力で押圧される。すると、半導体
ウエーハＷと研摩布１２との間には相対滑りが生
じ、この滑りによつて半導体ウエーハＷは不図示
のノズルから研摩剤の供給を受けながら研摩布１
２によつて鏡面研摩される。 以上において、半導体ウエーハＷは剛性の高い
無発泡性の樹脂薄膜層９によつて保持され、しか
も該樹脂薄膜層９の表面はラツプ処理されてその
平面精度が高く保たれているため、鏡面研摩後の
該半導体ウエーハＷ表面の平担度は極めて高く保
たれる。 （発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、多
数の微小貫通孔を穿設して成るプレートの表面
に、該プレートの裏面側から上記微小貫通孔に圧
縮ガスを通過させつつ、樹脂製コーテイング剤を
コーテイングして樹脂薄膜層を形成し、該樹脂薄
膜層の表面をラツプ処理するようにしたため、プ
レート表面に上記樹脂製コーテイング剤をコーテ
イングする際、この樹脂製コーテイング剤はプレ
ートに穿設された微小貫通孔から噴出する圧縮ガ
スのためにプレートの微小貫通孔内へは流入せ
ず、該樹脂製コーテイング剤が硬化してプレート
表面に形成された樹脂薄膜層にはプレートの微小
貫通孔に連通する多数の微小孔が穿設されること
となり、従来要していたドリル等の工具による樹
脂薄膜層への穿孔作業が要となり、プレートの板
厚及び該プレートに穿設された微小貫通孔の口
径、断面形状に関係なく、又プレート等を傷付け
ることなく、少ない工程で効率良く所望の樹脂薄
膜層を得ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の概
略構成図、第２図はプレート表面に樹脂製コーテ
イング剤を塗布する状況を示す断面図、第３図は
その表面に樹脂薄膜層を形成したプレートの一部
を破断した側面図、第４図は研摩装置の縦断面
図、第５図及び第６図は従来の穿孔作業を示す断
面図である。 ３……プレート、４……微小貫通孔、８……樹
脂製コーテイング剤、９……樹脂薄膜層、１０…
…微小孔、ａ……圧縮空気、Ｗ……半導体ウエー
ハ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の微小貫通孔を穿設して成るプレートの
   表面に、該プレートの裏面側から上記微小貫通孔
   に圧縮ガスを通過させつつ、樹脂製コーテイング
   剤をコーテイングして樹脂薄膜層を形成し、該樹
   脂薄膜層の表面をラツプ処理するようにしたこと
   を特徴とする半導体ウエーハマウンテイング用樹
   脂薄膜層の形成方法。 ２ 前記樹脂製コーテイング剤は、熱可塑性又は
   熱硬化性樹脂接着剤であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の半導体ウエーハマウンテ
   イング用樹脂薄膜層の形成方法。 ３ 前記熱硬化性樹脂接着剤は、エポキシ樹脂接
   着剤であることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の半導体ウエーハマウンテイング用樹脂膜
   層の形成方法。