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JPH09262763A - バッキングパッドの製造方法および装置 - Google Patents

バッキングパッドの製造方法および装置

Info

Publication number
JPH09262763A
JPH09262763A JP10437196A JP10437196A JPH09262763A JP H09262763 A JPH09262763 A JP H09262763A JP 10437196 A JP10437196 A JP 10437196A JP 10437196 A JP10437196 A JP 10437196A JP H09262763 A JPH09262763 A JP H09262763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet
backing pad
elastic member
wafer
shaft body
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.)
Pending
Application number
JP10437196A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromasa Hashimoto
浩昌 橋本
Koichi Saito
公一 斎藤
Koji Morita
浩至 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MIMASU HANDOTAI KOGYO KK
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
MIMASU HANDOTAI KOGYO KK
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MIMASU HANDOTAI KOGYO KK, Shin Etsu Handotai Co Ltd filed Critical MIMASU HANDOTAI KOGYO KK
Priority to JP10437196A priority Critical patent/JPH09262763A/ja
Priority to EP97302066A priority patent/EP0798078A3/en
Priority to TW086114144A priority patent/TW348280B/zh
Publication of JPH09262763A publication Critical patent/JPH09262763A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/26Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D11/00Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
    • B24D11/02Backings, e.g. foils, webs, mesh fabrics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエーハのワックスレス法による研磨
に好適な、溝付きバッキングパッドを製造する方法およ
び装置を提供する。 【解決手段】 バッキングパッドの製造装置では、チャ
ックテーブル4の上方に、ロードアンロードコンベア1
1と溝形成装置21とを設ける。溝形成装置の本体22
は、アルミニウム製中空軸26にアルミニウム製の円形
鍔部27を複数設けて構成する。この場合、複数の円形
鍔部は直径を均一にし、中空軸と同心状に、かつ中空軸
の軸線方向に互いに適宜の間隔をあけて固定する。溝付
きバッキングパッドを製造するには、シート状弾性部材
を固定したワークを、ロードアンロードコンベアにより
チャックテーブルに吸着させた後、中空軸26に水蒸気
を供給して円形鍔部27をシート状弾性部材の軟化点以
上の温度に加熱し、溝形成装置の本体22を回転させつ
つシート状弾性部材の表面に沿って走行させることによ
り円形鍔部をシート状弾性部材の表面に圧接転動させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワックスレス法に
よる半導体ウエーハの研磨に好適なバッキングパッドの
製造方法および装置に関し、詳しくは、シート状弾性部
材のウエーハ保持面に多数の溝を形成する方法および装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体ウエーハは仕上げ加工工
程において、いわゆる化学的機械的研磨法(Chemical M
echanical Polishing )により鏡面研磨される。この鏡
面研磨では、ウエーハを研磨用キャリアに保持する方法
として、ウエーハの片面にウエーハ接着用のワックスを
塗布するワックス法と、真空吸着によるワックスレス法
と、内部に多数の独立気泡を有する多孔質体、例えばポ
リウレタン樹脂多孔質体からなるバッキングパッドを用
いてウエーハを水貼りするワックスレス法とが利用され
ている。
【0003】上記水貼りを行うワックスレス法に使用さ
れる研磨装置51は、例えば図5に示すように研磨荷重
52と、テンプレート53と、研磨パッド54と、定盤
55とを備えて構成されている。テンプレート53は研
磨プレート56と、バッキングパッド57と、テンプレ
ートブランク58とを積層して構成されている。研磨プ
レート56は例えばセラミック製の円板であり、バッキ
ングパッド57は下面(定盤側の面)、すなわちウエー
ハ保持面57aが平坦に形成され、内部に独立気泡が多
数形成されたポリウレタン樹脂多孔質体である。テンプ
レートブランク58は、例えばエポキシ樹脂を含浸させ
たガラス繊維の積層板であり、これにはウエーハ装着用
の嵌合穴58aが形成されている。バッキングパッド5
7は研磨プレート56に、テンプレートブランク58は
バッキングパッド57に、研磨パッド54は定盤55
に、それぞれ接着剤により固定されている。
【0004】この研磨装置51によりウエーハの研磨を
行うに際しては、以下の手順で半導体ウエーハWをテン
プレート53に固定する。すなわち、バッキングパッド
57のウエーハ保持面57aのうち、テンプレートブラ
ンク58の嵌合穴58aに臨む保持面部分に水を塗布
し、この保持面部分の余分な水を除去した後、この保持
面部分とウエーハ背面(研磨される側と反対側の面)と
の間に空気が侵入しないように、ウエーハの中心部を押
さえながら、ウエーハ背面を前記保持面部分に押し付け
る。半導体ウエーハWは、図5に示すように水の表面張
力によってバッキングパッド57のウエーハ保持面57
aに吸着固定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ウエーハ保持面57a
とウエーハ背面との間隙には、ウエーハ固定のために適
宜量の水を残こしておく必要があるが、従来のバッキン
グパッド57では、図6に示すように、ウエーハの吸着
固定操作時に上記間隙に多少の空気や過剰の水が侵入
し、そのまま残留することは避けられなかった。図6
中、61は残留する空気および水を示している。
【0006】最近、半導体ウエーハの大口径化が進んで
おり、このため、要求される研磨後ウエーハの平坦度
は、小口径ウエーハに比べて厳しくなっている。しか
し、大口径ウエーハ(直径が8インチ〜12インチ程度
のもの)では小口径ウエーハに比べて、バッキングパッ
ドのウエーハ保持面とウエーハ背面との間隙に残留する
空気や、ウエーハ吸着に必要な水以外の余分な水が研磨
後ウエーハの平坦度に与える影響が大きい。そのうえ、
大口径ウエーハでは上記空気や過剰な水を確実に除去す
るのは難しかった。このため、高度の平坦度を有する大
口径の研磨ウエーハを製造するのは困難であるという問
題があった。
【0007】すなわち、大口径の半導体ウエーハを研磨
する場合において、従来構造のバッキングパッドを用い
たときには、図6に示すように、上記間隙に空気および
水61が残留するため、ウエーハWが研磨パッド54側
に凸の状態で研磨されるので、研磨取り代62が均一厚
さにならない。このため、ウエーハWの被研磨面Waの
中央部が周辺部に比べて余分に研磨され、ウエーハ中央
部が凹状になるという欠点があった。独立気泡が多数形
成された上記ポリウレタン樹脂多孔質体を用いたバッキ
ングパッドによれば、単なる軟質樹脂によるバッキング
パッドに比べて、上記間隙に溜まる空気や水の量が少な
くなるが、上記多孔質体のバッキングパッドでは、独立
気泡の大部分がバッキングパッドの厚さ方向に形成され
ているため、上記空気等の除去機能は不十分であった。
【0008】本発明は、従来技術における上記問題点を
解決するためになされたもので、その目的は、大口径の
半導体ウエーハを研磨する場合においても、ウエーハ研
磨面を高度の平坦度を有する鏡面に仕上げることができ
るバッキングパッドを提供することにある。すなわち本
発明は、シート状弾性部材のウエーハ保持面に多数の溝
を形成したバッキングパッドの製造方法、およびこの製
造方法を実施するのに好適な装置を提供することを目的
とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るバッキング
パッドの製造方法は、半導体ウエーハをワックスレス法
により研磨するのに用いるウエーハ固定用のバッキング
パッドであって、シート状弾性部材のウエーハ保持面に
多数の溝を形成したものを製造するに際し、軸体に直径
がほぼ同一(同一の場合を含む)の円形鍔部を複数、該
軸体と同心状に、かつ、該軸体の軸線方向に互いに適宜
の間隔をあけて設けてなる溝形成部材を設け、該溝形成
部材の前記円形鍔部をシート状弾性部材の軟化点以上の
温度に加熱するとともに、該溝形成部材を回転させつつ
シート状弾性部材の表面に沿って走行させることにより
前記円形鍔部をシート状弾性部材の表面に圧接転動さ
せ、前記円形鍔部の外周端面に対応した形状・寸法の溝
を複数、同時に形成することを特徴とする。
【0010】上記バッキングパッドは、半導体ウエーハ
を水の表面張力により当該バッキングパッドに固定する
場合に、一旦バッキングパッドのウエーハ保持面とウエ
ーハ背面との間隙に侵入した空気や余分な水が、当該ウ
エーハ固定操作時に、上記溝を介して自動的に迅速に排
出される機能を有するものである。
【0011】また、本発明に係るバッキングパッドの製
造装置は、上記バッキングパッドの製造方法の実施に好
適なものであって、シート状弾性部材の固定部材と、軸
体に直径がほぼ同一で金属製の円形鍔部を複数、該軸体
と同心状に、かつ、該軸体の軸線方向に互いに適宜の間
隔をあけて軸体に固定して設けてなる溝形成装置とを備
え、前記軸体は回転可能、かつ、前記固定部材のシート
状弾性部材固定面に平行な方向に往復動可能であり、前
記複数の円形鍔部はシート状弾性部材の軟化点以上の温
度に加熱可能であることを特徴とする。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。 実施例1 図1はバッキングパッドの製造装置を示す正面図、図2
は図1の右側面図である。これらの図に示すように、基
台1の下段に、モータ2を備えた駆動機構3により90
°ピッチで回転可能とした真空吸着型のチャックテーブ
ル4を設ける。このチャックテーブル4の上面には真空
吸着孔(図示せず)を多数形成し、これらの真空吸着孔
は真空ポンプ(図示せず)の吸引側に連絡する。チャッ
クテーブル4の上面は水平方向に沿わせる。基台1の上
段にはロードアンロードコンベア11と、シート状弾性
部材のウエーハ保持面に多数の直線状の溝を形成するた
めの溝形成装置21とを設ける。モータ2により回転す
る溝付きプーリ5と、回転軸6に設けた溝付きプーリ7
とにはタイミングベルト(図示せず)を掛装する。
【0013】ロードアンロードコンベア11は、エアシ
リンダ12により往復動可能(図1の左右方向に移動可
能)な金属製板体14と、エアシリンダ13により往復
動可能な金属製板体15とを、互いに水平方向に真正面
に対向させて構成し、これら板体14,15間の離間距
離の調整ができるようにする。金属製板体14,15の
先端面(互いに対向する面)は平面矢視で円弧状の凹面
に形成し、これらの離間距離を最小にしたときに、平面
矢視でほぼ円形の貫通孔が形成できるようにする。
【0014】溝形成装置21は、下部に車輪24aを有
するフレーム24の下部に設けた本体22と、フレーム
24の上部に設けた耐熱ゴム製の摩擦車23とを備えて
構成し、フレーム24は、水平方向に設けた直線状のレ
ール25上を駆動機構(図示せず)により往復動可能
(図2の左右方向に移動可能)とする。上記本体22
は、フレーム24に回転自在に支持されたアルミニウム
製の中空軸26と、この中空軸26に固着した複数のア
ルミニウム製の円形鍔体27とで構成する。これらの円
形鍔体27は直径を均一にし、中空軸26と同心状に、
かつ中空軸26の軸線に直交させて配備するとともに、
それぞれの円形鍔体27の外周端部同士間の間隔を均一
にする。摩擦車23はフレーム24に回転自在に支持さ
れており、この摩擦車23の自重によりその周面を全て
の円形鍔体27の外周端部に圧接させ、円形鍔体27の
外周に付着したシート状弾性部材のカスを除去する。円
形鍔体27の外周端面とチャックテーブル4の上面(真
空吸着面)との距離を微調整することができるようにす
る。そのための構成として、中空軸26の回転軸の固定
高さ位置を微調整できるようにする。中空軸26の内部
には適宜温度の熱媒体、例えば水蒸気を供給・流過させ
ることができるようにするか、あるいはヒータを設置す
る。これらにより円形鍔体27は、本体22の往復動に
よりシート状弾性部材とコロガリ接触し、遊び車として
回転することができる。
【0015】つぎに、シート状弾性部材のウエーハ保持
面に多数の溝を形成したバッキングパッドを上記装置に
より製造する場合の手順、および作用について説明す
る。 (1)シート状弾性部材をチャックテーブル上に固定す
る。溝形成装置21は、図2に示すようにレール25の
端部に待機させておく。セラミックプレート28を用意
し上面に、セラミックプレート28と同じ径の円形のシ
ート状弾性部材を接着剤かあるいは両面テープで貼り付
けてワーク29とする。上記ウエーハ保持面は、あらか
じめ精密平面研削加工等により平坦に仕上げておく。
【0016】エアシリンダ12,13により金属製板体
14,15間の距離を最小にして、これらの板体間にほ
ぼ円形の貫通孔を形成する。ワーク29を板体14,1
5の先端部に載せる。ロードアンロードコンベア11に
よりワーク29は、チャックテーブル4の上方(真空吸
着面)に載置される。図1,2はこのときの状態を示し
ている。
【0017】エアシリンダ6aが上昇し、ワーク29は
板体14,15から上方に移動する。エアシリンダ1
2,13により板体14,15をワーク29から後退さ
せた後、エアシリンダ6aは下降し、ワーク29はチャ
ックテーブル4に載置される。前記真空ポンプによりワ
ーク29をチャックテーブル4に吸着固定する。あらか
じめ中空軸26の回転軸の固定高さ位置を調整して、円
形鍔体27の外周端部(下端部)とチャックテーブル上
面との距離を微調整する。これによって、シート状弾性
部材のウエーハ保持面に形成する溝の深さを適宜値に設
定することができる。
【0018】(2)シート状弾性部材のウエーハ保持面
に溝を形成する。本体22の中空軸26に水蒸気を供給
して、シート状弾性部材の軟化点またはこれ以上の温度
(例えば融点)まで昇温させる。摩擦車23を自重によ
り円形鍔体27の外周端部に載せ、フレーム24、した
がって溝形成装置21を直線状のレール25上でその始
端部から終端部に向かって走行させる。
【0019】これにより円形鍔体27は、シート状弾性
部材のウエーハ保持面に圧接しながら転動する。このと
き、ウエーハ保持面が円形鍔体27の外周端面により、
加熱されて軟化すると同時に押圧されるため、円形鍔体
27の外周端面の幅とほぼ同一の幅を有する直線状の溝
が複数同時に形成され、溝間の間隔は円形鍔体27の外
周端部同士間の間隔とほぼ一致する。なお、図2は溝形
成装置21がレール25の始端部にある状態を示してい
るついで、チャックテーブル4を90°回転させ(この
とき、溝形成装置21はレール25の終端部に位置して
いるため、チャックテーブル4の回転が妨げられること
はない)、溝形成装置21をレール25上でその終端部
から始端部に向かって走行させる。
【0020】以上の操作によって、図3に示すように、
シート状弾性部材30のウエーハ保持面30aが平滑面
に仕上げられ、ウエーハ保持面30aの全面にわたって
多数の溝32が格子状に形成されたバッキングパッド3
1が得られる。溝32はすべて、シート状弾性部材30
の外周端まで一直線状に形成され、幅および深さがほぼ
等しく、かつ、これらは溝32の長手方向にほぼ均一と
なっている。溝間ピッチも、ウエーハ保持面30aの全
体にわたってほぼ均等になっている。このバッキングパ
ッド31は、例えば図3の2点鎖線で示すように、同時
に複数枚(図1では5枚)の半導体ウエーハW,W,…
を保持することができるように直径を大きく設定してあ
る。シート状弾性部材30としては、前記ポリウレタン
樹脂多孔質体など公知の部材が採用できる(後記説明を
参照)。
【0021】溝32は、上記実施例のように正方形の枡
目を集めた形状にするのが好ましいが、所望により斜め
格子にしてもよいし、縞状(筋状)に形成することもで
きる。縞状に形成する場合には、チャックテーブル4を
回転させる必要はない。上記実施例装置により斜め格子
状の溝を形成するには、溝形成装置21をレール25上
でその始端部から終端部に向かって走行させた後、チャ
ックテーブル4を任意の角度回転させ、溝形成装置21
をレール25上でその終端部から始端部に向かって走行
させる。
【0022】溝32が上記のようにシート状弾性部材3
0の外周端まで延設されていることは、バッキングパッ
ド31にとって必須の条件ではなく、半導体ウエーハを
保持した場合に、溝32の全て、または殆ど全てが、こ
のウエーハの外周端にまで連続していれば足りる。その
理由は、半導体ウエーハを保持したときに、このウエー
ハとバッキングパッド31のウエーハ保持面30aの間
隙の空気および水が、迅速にウエーハ外周端に流出する
ことが重要なためである。また、溝32は必ずしも幾何
学的に正確な直線状に形成する必要はなく、多少のうね
り等があっても差し支えない。なお、バッキングパッド
31の厚さ、溝32の深さ、幅および溝間ピッチは、主
に半導体ウエーハの口径を考慮して適宜に設定すること
ができる。
【0023】上記シート状弾性部材30は、例えば次の
ようにして作製することができる。市販の、内部に独立
気泡を多数有する、ポリウレタン樹脂多孔質体からなる
均一厚さのシートを用い、このシートの片面をウエーハ
保持面(より正確には、バッキングパッドにおいてウエ
ーハ保持面となる側の面)として定め、このウエーハ保
持面をバフ研削機で研削した後、所定の直径を有する円
板にカットする。この円板をガラス製の研磨プレートに
接着剤で固定し、精密平面研削盤(芝山機械(株)製)
によりウエーハ保持面を平滑面に仕上げる。
【0024】上記バッキングパッド31を用いてワック
スレス法による半導体ウエーハ研磨を行う場合、ウエー
ハを水の表面張力によりこのバッキングパッド31に固
定するときに、一旦バッキングパッド31のウエーハ保
持面30aとウエーハWの背面との間隙に侵入した空気
や余分な水が、このウエーハ固定操作時に、自動的に上
記溝32を流れ、ウエーハWの外周端から排出されるた
め、ウエーハWが大口径のものであっても、図4に示す
ように、被研磨面Waが研磨パッド54の研磨面と平行
状態に維持されたまま研磨されるため、研磨取り代33
が均一厚さになり、容易にウエーハWの研磨面を高度の
平坦度に仕上げることができる。
【0025】本発明によりバッキングパッドを製造する
場合、その直径等を、図3または下記[試験例1]に示
すとおり、1枚のバッキングパッドにより同時に複数枚
のウエーハを保持するように設定することができる。バ
ッキングパッドの別の態様として、複数の円形貫通孔を
形成したテンプレートブランクを研磨プレートに固定
し、バッキングパッドを、前記貫通孔に挿入して研磨プ
レートに固定した後、それぞれのバッキングパッドによ
り半導体ウエーハを1枚ずつ保持するようにしたものも
採用できる。
【0026】つぎに、上記実施例装置により製造したバ
ッキングパッドを用いて行った、直径8インチ・厚さ
0.735mmのシリコンウエーハの研磨試験例につい
て説明する。 〔試験例1〕図3に示すポリウレタン樹脂多孔質体製の
円板状バッキングパッド31を使用した。その直径は5
65mm、厚さは0.3mm、気泡の直径は10〜30
μmであった。このバッキングパッドのウエーハ保持面
に格子状(「格子」を構成する枡目は、すべて正方形)
に形成した溝32は、幅が0.5mm、溝間ピッチが1
5mm、深さが0.3mmであり、これらの値はウエー
ハ保持面の全体にわたって均等であり、かつ溝32の幅
・深さは、その長手方向に均一であった。
【0027】図3,4に示すように、円板状バッキング
パッド31を、直径がこれとほぼ等しいセラミック製の
研磨プレート56に接着剤により固定し、このバッキン
グパッド31に、ウエーハ固定用の円形嵌合穴を同一円
周上に5個形成したエポキシ樹脂製のテンプレートブラ
ンク58を接着剤で固定した。これにより、上記円形嵌
合穴に臨むバッキングパッド面をウエーハ保持面とし
た。
【0028】そして、バッキングパッド31のウエーハ
保持面30aに水を塗布し、保持面30a上の余分な水
を除去した後、シリコンウエーハWの中心部を押さえな
がら、ウエーハ背面をウエーハ保持面30aに押し付け
た。シリコンウエーハWは、水の表面張力によりバッキ
ングパッド31に吸着固定されるとともに、ウエーハ保
持面30aとウエーハ背面との間隙に侵入した多少の空
気と、この間隙に残留した余分の水は、溝32を介して
バッキングパッド31外に自動的に迅速に排出され、図
4に示すように、被研磨面Waが研磨パッド54の研磨
面と平行状態に維持された。
【0029】ウエーハ研磨前の準備操作を上記のように
行った後、研磨荷重52を降下させてシリコンウエーハ
Wの被研磨面Waを研磨パッド54に所定圧力で押圧さ
せ、この状態で、微細な砥粒を含む研磨液(図示せず)
を供給しながら、研磨荷重52を自転および公転させ、
定盤55を研磨荷重52の自転方向の逆方向に自転させ
ることにより、5枚のシリコンウエーハについて同時に
鏡面研磨を行った。
【0030】研磨後ウエーハの研磨面の平坦度をLTV
max(単位はμm)により評価した。LTVmaxは
ウエーハを15mm×15mmのセルに分画したとき
の、セル内の厚さの最大値と最小値の差の最大値、すな
わちLTV(Local ThicknessDistribution)の最大値
であり、汎用の厚さ測定器を用いて測定した。その結果
を下記[表1]に示す。
【0031】
【表1】
【0032】〔比較例1〕バッキングパッドとして、溝
を形成しない点以外の条件は全て試験例1と同一にし、
5枚のシリコンウエーハを同時に鏡面研磨した。結果を
下記[表2]に示す。
【0033】
【表2】
【0034】[表1]、[表2]を比較して明らかなよ
うに、比較例1ではシリコンウエーハ間でLTVmax
のばらつきが大きく、しかもLTVmaxの平均値が大
きいのに対し、試験例1ではLTVmaxのばらつきが
小さいうえに、LTVmaxの平均値が小さい。また、
比較例1ではウエーハ中央部が凹状になっているのに比
べ、試験例1ではウエーハ全体が平坦に研磨されている
ことが確認された。このように、本発明の製造方法・装
置により得られたバッキングパッドを用いて半導体ウエ
ーハをバッチ式に研磨(複数枚同時研磨)した場合、平
坦度が高く、しかもウエーハ間で平坦度が均一な鏡面研
磨ウエーハを容易に得ることができる。
【0035】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係るバッキングパッドの製造方法・装置では、軸体に複
数の円形鍔部を並列に配備してなる溝形成部材の前記円
形鍔部を、プラスチック製シート状弾性部材の軟化点以
上の温度に加熱するとともに、シート状弾性部材の表面
に圧接転動させることによって、シート状弾性部材のウ
エーハ保持面に多数の溝が形成されたバッキングパッド
を製造することができる。そして、このバッキングパッ
ドによれば、ウエーハを水の表面張力によってこのバッ
キングパッドに固定する場合に、一旦バッキングパッド
のウエーハ保持面とウエーハ背面との間隙内に侵入した
空気や余分な水が、このウエーハ固定操作時に上記溝を
流れて自動的に、かつ迅速にウエーハ外に排出される。
このためウエーハの研磨工程では、その被研磨面が研磨
パッドの研磨面と平行状態に維持されるので、研磨取り
代が均一厚さになり、ウエーハWの研磨面を高度の平坦
度を有する鏡面に容易に仕上げることができるという顕
著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバッキングパッドの製造装置を示
す正面図である。
【図2】図1の右側面図である。
【図3】図1の実施例において作製されたバッキングパ
ッドの形態を示す平面図である。
【図4】図3のバッキングパッドを用いた、ワックスレ
ス法による半導体ウエーハ研磨の作用を示す模式的断面
図である。
【図5】従来のバッキングパッドを用いた、ワックスレ
ス法による半導体ウエーハ研磨装置を示す断面図であ
る。
【図6】図5のバッキングパッドによる半導体ウエーハ
研磨の作用を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
1 基台 2 モータ 3 駆動機構 4 チャックテーブル 5,7 溝付きプーリ 6 回転軸 6a エアシリンダ 11 ロードアンロードコンベア 12,13 エアシリンダ 14,15 金属製板体 21 溝形成装置 22 本体 23 摩擦車 24 フレーム 24a 車輪 25 レール 26 中空軸 27 円形鍔部 28 セラミックプレート 29 ワーク 30 シート状弾性部材 30a ウエーハ保持面 31 バッキングパッド 32 溝 33 研磨取り代 51 研磨装置 52 研磨荷重 53 テンプレート 54 研磨パッド 55 定盤 56 研磨プレート 57 バッキングパッド 57a ウエーハ保持面 58 テンプレートブランク 58a 嵌合穴 61 空気および水 62 研磨取り代 W 半導体ウエーハ(シリコンウエーハ) Wa 被研磨面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 公一 群馬県群馬郡群馬町棟高1909−1 三益半 導体工業株式会社エンジニアリング事業部 内 (72)発明者 森田 浩至 群馬県群馬郡群馬町棟高1909−1 三益半 導体工業株式会社エンジニアリング事業部 内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウエーハをワックスレス法により
    研磨するのに用いるウエーハ固定用のバッキングパッド
    であって、シート状弾性部材のウエーハ保持面に多数の
    溝を形成したものを製造するに際し、軸体に直径がほぼ
    同一の円形鍔部を複数、該軸体と同心状に、かつ、該軸
    体の軸線方向に互いに適宜の間隔をあけて設けてなる溝
    形成部材を設け、該溝形成部材の前記円形鍔部をシート
    状弾性部材の軟化点以上の温度に加熱するとともに、該
    溝形成部材を回転させつつシート状弾性部材の表面に沿
    って走行させることにより前記円形鍔部をシート状弾性
    部材の表面に圧接転動させ、前記円形鍔部の外周端面に
    対応した形状・寸法の溝を複数、同時に形成することを
    特徴とするバッキングパッドの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記溝を格子状に形成することを特徴と
    する請求項1に記載のバッキングパッドの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記シート状弾性部材は、内部に多数の
    独立気泡を有するポリウレタン樹脂多孔質体からなるも
    のであることを特徴とする請求項1または2に記載のバ
    ッキングパッドの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のバッキングパッドの製
    造方法に用いる装置であって、シート状弾性部材の固定
    部材と、軸体に直径がほぼ同一で金属製の円形鍔部を複
    数、該軸体と同心状に、かつ、該軸体の軸線方向に互い
    に適宜の間隔をあけて軸体に固定して設けてなる溝形成
    装置とを備え、前記軸体は回転可能、かつ、前記固定部
    材のシート状弾性部材固定面に平行な方向に往復動可能
    であり、前記複数の円形鍔部はシート状弾性部材の軟化
    点以上の温度に加熱可能であることを特徴とするバッキ
    ングパッドの製造装置。
  5. 【請求項5】 前記溝形成装置は、前記固定部材のシー
    ト状弾性部材固定面に対し相対的に接近・離間が可能で
    あり、かつその離間距離が微調整できるものであること
    を特徴とする請求項4に記載のバッキングパッドの製造
    装置。
  6. 【請求項6】 前記固定部材のシート状弾性部材固定面
    と平行に直線状の軌道が設けられ、該軌道上にフレーム
    が駆動機構により往復動可能に載せられ、前記溝形成装
    置は前記フレームに設けられているとともに、前記軸体
    は前記固定部材のシート状弾性部材固定面と平行、かつ
    前記レールの長手方向と垂直に設けられていることを特
    徴とする請求項4または5に記載のバッキングパッドの
    製造装置。
  7. 【請求項7】 前記溝形成部材の軸体、および前記複数
    の円形鍔部はアルミニウム製であり、前記軸体は中空軸
    であって、内部に適宜温度の熱媒体が流過可能であるこ
    とを特徴とする請求項4,5または6に記載のバッキン
    グパッドの製造装置。
  8. 【請求項8】 前記固定部材は駆動機構により適宜のピ
    ッチ角度で回転可能な真空吸着型のチャックテーブルで
    あって、真空吸着面が水平方向に設けられていることを
    特徴とする請求項4,5,6または7に記載のバッキン
    グパッドの製造装置。
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