JP2001062708A - Table for wafer polishing device - Google Patents

Table for wafer polishing device

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JP2001062708A
JP2001062708A JP23750799A JP23750799A JP2001062708A JP 2001062708 A JP2001062708 A JP 2001062708A JP 23750799 A JP23750799 A JP 23750799A JP 23750799 A JP23750799 A JP 23750799A JP 2001062708 A JP2001062708 A JP 2001062708A
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JP
Japan
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wafer
polishing
thermal expansion
polishing apparatus
substrates
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JP23750799A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Tsuji
昌宏 辻
Kazutaka Majima
一隆 馬嶋
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Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Publication date
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a table for a wafer polishing device capable of meeting the trend toward larger bore and higher quality in a semiconductor wafer without difficulty of manufacture. SOLUTION: A wafer polishing device 1 is provided with a table 2 and wafer hold plate 6. A semiconductor wafer 5 held to a hold surface 6a of the plate 6 is brought into slide contact with a polishing surface 2a provided in an upper surface of the table 2. The table 2 is a layered structure laminating a plurality of sheets of ceramics-made base materials 11A, 11B. An interface of the base materials 11A, 11B is formed with a fluid flow path 12. A coefficient of the thermal expansion of each base material 11A, 11B is almost equal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ研磨装置用
テーブルに関するものである。
The present invention relates to a table for a wafer polishing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、鏡面を有するミラーウェハ
は、単結晶シリコンのインゴットを薄くスライスした
後、それをラッピング工程及びポリッシング工程を経て
研磨することにより得ることができる。特にラッピング
工程後かつポリッシング工程前にエピタキシャル成長層
形成工程を行った場合には、エピタキシャルウェハと呼
ばれるものを得ることができる。そして、これらのベア
ウェハに対しては、続くウェハ処理工程において酸化、
エッチング、不純物拡散等の各種工程が繰り返して行わ
れ、最終的に半導体デバイスが製造されるようになって
いる。
2. Description of the Related Art Generally, a mirror wafer having a mirror surface can be obtained by slicing a single crystal silicon ingot thinly and polishing it through a lapping step and a polishing step. In particular, when the epitaxial growth layer forming step is performed after the lapping step and before the polishing step, an epitaxial wafer can be obtained. Then, these bare wafers are oxidized,
Various processes such as etching and impurity diffusion are repeatedly performed, and finally a semiconductor device is manufactured.

【0003】上記の一連の工程においては、半導体ウェ
ハのデバイス形成面を何らかの手段を用いて研磨する必
要がある。そこで、従来から各種のウェハ研磨装置(ラ
ッピングマシンやポリッシングマシン等)が提案される
に至っている。
In the above series of steps, it is necessary to polish the device formation surface of a semiconductor wafer by using some means. Therefore, various types of wafer polishing apparatuses (lapping machines, polishing machines, and the like) have been conventionally proposed.

【0004】通常のウェハ研磨装置は、テーブル、プッ
シャプレート、冷却ジャケット等を備えている。ステン
レス等の金属材料からなるテーブルは、冷却ジャケット
の上部に固定されている。冷却ジャケット内に設けられ
た流路には冷却水が循環される。プッシャプレートの保
持面には、半導体ウェハが熱可塑性ワックスを用いて貼
付けられる。回転するプッシャプレートに保持された半
導体ウェハは、テーブルの研磨面に対して上方から押し
付けられる。その結果、研磨面に半導体ウェハが摺接
し、ウェハの片側面が均一に研磨される。そして、この
ときウェハに発生した熱は、テーブルを介して冷却ジャ
ケットに伝導し、かつ流路を循環する冷却水により装置
の外部に持ち去られる。
A typical wafer polishing apparatus includes a table, a pusher plate, a cooling jacket, and the like. A table made of a metal material such as stainless steel is fixed on an upper portion of the cooling jacket. Cooling water is circulated through a flow path provided in the cooling jacket. A semiconductor wafer is attached to the holding surface of the pusher plate using a thermoplastic wax. The semiconductor wafer held by the rotating pusher plate is pressed from above onto the polished surface of the table. As a result, the semiconductor wafer comes into sliding contact with the polishing surface, and one side surface of the wafer is uniformly polished. Then, the heat generated in the wafer at this time is conducted to the cooling jacket via the table, and is taken out of the apparatus by the cooling water circulating in the flow path.

【0005】ウェハ研磨装置用テーブルは、研磨作業時
に高温に加熱されることが多い。このため、テーブル形
成用材料には耐熱性や耐熱衝撃性が要求される。また、
テーブルの研磨面には絶えず摩擦力が作用することか
ら、耐摩耗性も要求される。さらに、大口径・高品質の
ウェハを実現するためには、テーブル内の温度バラツキ
を極力小さくする、即ちテーブルの均熱性を向上させる
ことが必要である。このため、テーブル形成用材料には
高熱伝導性も要求される。以上のような事情のもと、こ
れまでの金属に代わる好適なテーブル形成用材料とし
て、セラミックスが最近特に注目されている。
[0005] The table for a wafer polishing apparatus is often heated to a high temperature during a polishing operation. For this reason, the table forming material is required to have heat resistance and thermal shock resistance. Also,
Abrasion resistance is also required because frictional force constantly acts on the polished surface of the table. Further, in order to realize a large-diameter, high-quality wafer, it is necessary to minimize the temperature variation in the table, that is, to improve the heat uniformity of the table. For this reason, the table forming material is also required to have high thermal conductivity. Under these circumstances, ceramics have recently received particular attention as a suitable table-forming material that replaces conventional metals.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、テーブル内
の温度バラツキをよりいっそう小さくするためには、冷
却用水路を冷却用ジャケットではなくテーブル自身に設
け、冷却水の循環によってそのテーブルを直接かつ効率
よく冷却すべきと考えられる。ただし、セラミック材料
は硬質であるため、通常の加工法によって当該材料に冷
却用流路を形成することは、一般的には困難である。そ
こで本発明者らは、複数枚のセラミックス製基材を積層
して、それらの基材の界面に冷却用水路を形成すればよ
い、との結論に達した。
In order to further reduce the temperature variation in the table, a cooling water passage is provided not in the cooling jacket but in the table itself, and the table is directly and efficiently circulated by cooling water circulation. It is thought that it should be cooled. However, since the ceramic material is hard, it is generally difficult to form a cooling channel in the material by a normal processing method. Therefore, the present inventors have concluded that a plurality of ceramic base materials should be laminated and a cooling water channel should be formed at the interface between the base materials.

【0007】ところが、上記構造のテーブルを高温条件
下で使用した場合、熱応力が発生することによってテー
ブル全体に反りが生じ、ウェハの平坦度向上を達成でき
なくなるおそれがある。また、反りの発生は大口径用の
テーブルになるほど顕著になると予想される。従って、
ウェハの高品質化・大口径化を実現するうえでは、テー
ブル全体の反りの発生を未然に防止する何らかの対策を
講じておくことが不可欠となる。
However, when the table having the above structure is used under high temperature conditions, the entire table may be warped due to generation of thermal stress, and it may not be possible to improve the flatness of the wafer. Further, it is expected that the occurrence of the warp becomes more remarkable as the table becomes larger. Therefore,
In order to achieve high quality and large diameter wafers, it is essential to take some measures to prevent the occurrence of warpage of the entire table.

【0008】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、その目的は、製造に困難を伴わないにも
かかわらず、半導体ウェハの大口径化・高品質化に対応
可能なウェハ研磨装置用テーブルを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a wafer polishing apparatus which can cope with an increase in the diameter and the quality of a semiconductor wafer despite no difficulty in manufacturing. An object of the present invention is to provide a device table.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、ウェハ研磨装置を構
成しているウェハ保持プレートの保持面に保持されてい
る半導体ウェハが摺接される研磨面を有するテーブルで
あって、熱膨張係数のほぼ等しいセラミックス製基材が
複数枚積層され、かつ前記基材の界面に流体流路が形成
されたウェハ研磨装置用テーブルをその要旨とする。
According to the first aspect of the present invention, a semiconductor wafer held on a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus is slid. A table having a polishing surface to be contacted, wherein a plurality of ceramic base materials having substantially equal thermal expansion coefficients are laminated, and a table for a wafer polishing apparatus in which a fluid flow path is formed at an interface between the base materials. And

【0010】請求項2に記載の発明では、ウェハ研磨装
置を構成しているウェハ保持プレートの保持面に保持さ
れている半導体ウェハが摺接される研磨面を有するテー
ブルであって、熱膨張係数のほぼ等しいセラミックス製
基材を複数枚積層した状態で、各基材同士が接着層を介
して接合され、かつ前記基材の接合界面に流体流路が形
成されたウェハ研磨装置用テーブルをその要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a table having a polished surface on which a semiconductor wafer held on a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus is slidably contacted. In a state in which a plurality of ceramic base materials having substantially the same thickness are laminated, each base material is bonded via an adhesive layer, and a wafer polishing apparatus table in which a fluid flow path is formed at a bonding interface between the base materials is formed. Make a summary.

【0011】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2において、前記各基材の熱膨張係数は、いずれも8.
0×10-6/℃以下であるとした。請求項4に記載の発
明は、請求項1または2において、前記各基材の熱膨張
係数は、いずれも5.0×10-6/℃以下であるとし
た。
According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, each of the base materials has a thermal expansion coefficient of 8.
It was determined to be 0 × 10 −6 / ° C. or less. According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, each of the substrates has a thermal expansion coefficient of 5.0 × 10 −6 / ° C. or less.

【0012】請求項5に記載の発明は、請求項4におい
て、前記各基材の熱膨張係数の差は、1.0×10-6
℃以内であるとした。以下、本発明の「作用」について
説明する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the difference between the thermal expansion coefficients of the respective substrates is 1.0 × 10 −6 /
It was assumed to be within ° C. Hereinafter, the “action” of the present invention will be described.

【0013】請求項1〜5に記載の発明によると、研磨
面側の熱は、テーブル内部に速やかに伝導し、流体流路
内の流体に確実に受け渡される。よって、間接的に冷却
を行うものに比べて熱をテーブルから効率よく逃がすこ
とができ、テーブル内の温度バラツキも小さくなる。即
ち、テーブルの均熱性が向上し、流体供給による温度制
御が比較的容易になる。また、熱膨張係数のほぼ等しい
セラミックス製基材を複数枚使用しているため、高温条
件下で使用したとしても、テーブル全体の反りをもたら
す熱応力が発生しにくくなる。従って、テーブル全体の
反りが未然に防止され、ウェハの平坦度も向上する。
According to the first to fifth aspects of the present invention, the heat on the polished surface side is quickly conducted into the table and is reliably transferred to the fluid in the fluid flow path. Therefore, heat can be efficiently released from the table as compared with the case where cooling is performed indirectly, and the temperature variation in the table is reduced. That is, the temperature uniformity of the table is improved, and the temperature control by fluid supply becomes relatively easy. Further, since a plurality of ceramic base materials having substantially equal thermal expansion coefficients are used, even when used under high temperature conditions, thermal stress that causes the entire table to warp hardly occurs. Therefore, the entire table is prevented from warping, and the flatness of the wafer is also improved.

【0014】以上の結果、ウェハの大口径化・高品質化
に対応可能なテーブルとすることができる。また、この
基材はセラミックス製であるため、金属に比べて、熱伝
導性、耐熱性、耐熱衝撃性、耐摩耗性等に優れている。
さらに、積層構造を採用した本発明によると、基材の界
面に流体流路を比較的簡単に形成可能であるため、テー
ブルの製造に困難を伴うこともない。
As a result, it is possible to provide a table which can cope with an increase in the diameter and quality of the wafer. In addition, since this substrate is made of ceramics, it has excellent thermal conductivity, heat resistance, thermal shock resistance, wear resistance, and the like, as compared with metal.
Further, according to the present invention employing the laminated structure, the fluid flow path can be formed relatively easily at the interface of the base material, so that there is no difficulty in manufacturing the table.

【0015】請求項2に記載の発明のように、各基材同
士が接着層を介して接合されている場合であっても、そ
の接合界面にはクラックによる破壊が起こりにくく、高
強度のテーブルとすることができる。また、接合界面か
らの流体漏れも防止することができる。
[0015] Even when the respective substrates are joined to each other via an adhesive layer as in the invention according to the second aspect, the joint interface is hardly broken by cracks, and a high strength table is provided. It can be. Also, fluid leakage from the joint interface can be prevented.

【0016】各基材の熱膨張係数は、いずれも8.0×
10-6/℃以下であることが好ましく、5.0×10-6
/℃以下であることが特に好ましい。一般的なウェハ形
成材料であるシリコン(Si)の熱膨張係数(3.5×
10-6/℃)と、テーブルの熱膨張係数との差が小さく
なるからである。また、各基材の熱膨張係数の差は、
1.0×10-6/℃以内であることがよい。反りやクラ
ックをもたらす熱応力の発生のより確実な防止につなが
るからである。
The thermal expansion coefficient of each substrate is 8.0 ×
It is preferably at most 10 −6 / ° C. and 5.0 × 10 −6.
/ ° C or lower is particularly preferred. Thermal expansion coefficient of silicon (Si) (3.5 ×
10 −6 / ° C.) and the thermal expansion coefficient of the table is reduced. In addition, the difference in the coefficient of thermal expansion of each substrate,
The temperature is preferably within 1.0 × 10 −6 / ° C. This is because it is possible to more reliably prevent the occurrence of thermal stress that causes warpage and cracks.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態のウェハ研磨装置1を図1,図2に基づき詳細に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A wafer polishing apparatus 1 according to one embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【0018】図1には、本実施形態のウェハ研磨装置1
が概略的に示されている。同ウェハ研磨装置1を構成し
ているテーブル2は円盤状である。テーブル2の上面
は、半導体ウェハ5を研磨するための研磨面2aになっ
ている。この研磨面2aには図示しない研磨クロスが貼
り付けられている。本実施形態のテーブル2は、冷却ジ
ャケットを用いることなく、円柱状をした回転軸4の上
端面に対して水平にかつ直接的に固定されている。従っ
て、回転軸4を回転駆動させると、その回転軸4ととも
にテーブル2が一体的に回転する。
FIG. 1 shows a wafer polishing apparatus 1 according to this embodiment.
Is schematically shown. The table 2 constituting the wafer polishing apparatus 1 has a disk shape. The upper surface of the table 2 is a polishing surface 2a for polishing the semiconductor wafer 5. A polishing cloth (not shown) is attached to the polishing surface 2a. The table 2 according to the present embodiment is directly and horizontally fixed to the upper end surface of the cylindrical rotating shaft 4 without using a cooling jacket. Therefore, when the rotation shaft 4 is driven to rotate, the table 2 rotates integrally with the rotation shaft 4.

【0019】図1に示されるように、このウェハ研磨装
置1は、複数(図1では図示の便宜上2つ)のウェハ保
持プレート6を備えている。プレート6の形成材料とし
ては、例えばガラスや、アルミナ等のセラミックス材料
や、ステンレス等の金属材料などが採用される。各ウェ
ハ保持プレート6の片側面(非保持面6b)の中心部に
は、プッシャ棒7が固定されている。各プッシャ棒7は
テーブル2の上方に位置するとともに、図示しない駆動
手段に連結されている。各プッシャ棒7は各ウェハ保持
プレート6を水平に支持している。このとき、保持面6
aはテーブル2の研磨面2aに対向した状態となる。ま
た、各プッシャ棒7はウェハ保持プレート6とともに回
転することができるばかりでなく、所定範囲だけ上下動
することができる。プレート6側を上下動させる方式に
代え、テーブル2側を上下動させる構造を採用しても構
わない。ウェハ保持プレート6の保持面6aには、シリ
コンからなる半導体ウェハ5が例えば熱可塑性ワックス
等を用いて貼着される。半導体ウェハ5は、保持面6a
に対して真空引きによりまたは静電的に吸着されてもよ
い。このとき、半導体ウェハ5における被研磨面5a
は、テーブル2の研磨面2a側を向いている必要があ
る。
As shown in FIG. 1, the wafer polishing apparatus 1 includes a plurality of (two in FIG. 1 for convenience of illustration) wafer holding plates 6. As a material for forming the plate 6, for example, a glass, a ceramic material such as alumina, a metal material such as stainless steel, or the like is employed. A pusher bar 7 is fixed to the center of one side surface (non-holding surface 6b) of each wafer holding plate 6. Each pusher bar 7 is located above the table 2 and is connected to driving means (not shown). Each pusher bar 7 horizontally supports each wafer holding plate 6. At this time, the holding surface 6
a is in a state facing the polishing surface 2a of the table 2. Further, each pusher bar 7 can not only rotate with the wafer holding plate 6 but also move up and down within a predetermined range. Instead of the method of moving the plate 6 up and down, a structure of moving the table 2 up and down may be adopted. The semiconductor wafer 5 made of silicon is adhered to the holding surface 6a of the wafer holding plate 6 using, for example, thermoplastic wax. The semiconductor wafer 5 has a holding surface 6a
May be adsorbed by evacuation or electrostatically. At this time, the polished surface 5a of the semiconductor wafer 5
Must face the polishing surface 2a of the table 2.

【0020】この装置1がラッピングマシン、即ちベア
ウェハプロセスにおけるスライス工程を経たものに対す
る研磨を行う装置である場合、ウェハ保持プレート6は
以下のようなものであることがよい。即ち、前記プレー
ト6は、研磨面2aに対して所定の押圧力を印加した状
態で半導体ウェハ5を摺接させるものであることがよ
い。このようなウェハ保持プレート6(つまりプッシャ
プレート)により押圧力を印加しても、エピタキシャル
成長層が形成されていないことから、同層の剥離を心配
する必要がないからである。この装置1がミラーウェハ
製造用のポリッシングマシン、即ち前記ラッピング工程
を経たものに対してエピタキシャル成長工程を実施する
ことなく研磨を行う装置である場合も、同様である。
When the apparatus 1 is a lapping machine, that is, an apparatus for polishing a wafer that has undergone a slicing step in a bare wafer process, the wafer holding plate 6 is preferably as follows. That is, it is preferable that the plate 6 slides the semiconductor wafer 5 in a state where a predetermined pressing force is applied to the polishing surface 2a. This is because, even if a pressing force is applied by such a wafer holding plate 6 (that is, a pusher plate), there is no need to worry about peeling of the epitaxial growth layer since the epitaxial growth layer is not formed. The same applies to a case where the apparatus 1 is a polishing machine for manufacturing a mirror wafer, that is, an apparatus that performs polishing without performing an epitaxial growth step on a wafer that has undergone the lapping step.

【0021】一方、この装置1がエピタキシャルウェハ
製造用のポリッシングマシン、即ち前記ラッピング工程
を経たものに対してエピタキシャル成長工程を実施した
うえで研磨を行う装置である場合には、プレート6は以
下のようなものであることがよい。即ち、プレート6
は、研磨面2aに対して押圧力を殆ど印加しない状態で
半導体ウェハ5を摺接させるものであることがよい。シ
リコンエピタキシャル成長層は、単結晶シリコンと比べ
て剥離しやすいからである。この装置1が各種膜形成工
程後にケミカルメカニカルポリッシング(CMP)を行
うためのマシンである場合も、基本的には同様である。
On the other hand, when the apparatus 1 is a polishing machine for manufacturing an epitaxial wafer, that is, an apparatus that performs an epitaxial growth step on a wafer that has undergone the above-described lapping step and then performs polishing, the plate 6 is formed as follows. It is good to be something. That is, plate 6
It is preferable that the semiconductor wafer 5 is slid in contact with the polishing surface 2a with almost no pressing force applied. This is because the silicon epitaxial growth layer is easier to peel than single crystal silicon. This is basically the same when the apparatus 1 is a machine for performing chemical mechanical polishing (CMP) after various film forming steps.

【0022】次に、テーブル2の構成について詳細に説
明する。図1,図2に示されるように、本実施形態のテ
ーブル2は、複数枚(ここでは2枚)のセラミックス製
基材11A,11Bを積層してなる積層セラミックス構
造体である。2枚の基材11A,11Bのうち上側のも
の(上側基材11A)の底面には、流体流路である冷却
用水路12の一部を構成する溝13が所定パターン状に
形成されている。一方、下側基材11Bのほうには、こ
のような溝13は特に形成されていない。2枚の基材1
1A,11B同士は、金属系接着層としてのロウ材層1
4を介して互いに接合されることにより、一体化されて
いる。その結果、基材11A,11Bの接合界面に前記
水路12が形成される。下側基材11Bの略中心部は、
貫通孔15が形成されている。これらの貫通孔15は、
回転軸4内に設けられた流路4aと、前記水路12とを
連通させている。
Next, the configuration of the table 2 will be described in detail. As shown in FIGS. 1 and 2, the table 2 of the present embodiment is a multilayer ceramic structure formed by laminating a plurality of (here, two) ceramic bases 11A and 11B. On the bottom surface of the upper one (upper substrate 11A) of the two substrates 11A and 11B, grooves 13 forming a part of cooling water channel 12 as a fluid flow path are formed in a predetermined pattern. On the other hand, such a groove 13 is not particularly formed in the lower substrate 11B. Two substrates 1
1A and 11B are a brazing material layer 1 as a metal-based adhesive layer.
4 are integrated with each other by being joined to each other. As a result, the water channel 12 is formed at the joint interface between the substrates 11A and 11B. A substantially central portion of the lower substrate 11B is
A through hole 15 is formed. These through holes 15
The flow path 4 a provided in the rotary shaft 4 communicates with the water channel 12.

【0023】各々の基材11A,11Bを構成している
セラミックス材料は、珪化物セラミックスまたは炭化物
セラミックスであることがよい。特に本実施形態におい
ては、上記セラミックス材料として、炭化珪素粉末を出
発材料とする炭化珪素焼結体(SiC焼結体)を選択し
ている。従って、本実施形態では、2枚の基材11A,
11Bの両方について同種のセラミックス材料が用いら
れていることになる。なお、炭化珪素焼結体は、上記セ
ラミックスのなかでも、とりわけ熱伝導性、耐熱性、耐
熱衝撃性、耐摩耗性、剛性等に優れている点で好まし
い。
The ceramic material forming each of the substrates 11A and 11B is preferably a silicide ceramic or a carbide ceramic. Particularly, in the present embodiment, a silicon carbide sintered body (SiC sintered body) using silicon carbide powder as a starting material is selected as the ceramic material. Therefore, in the present embodiment, the two substrates 11A,
11B, the same type of ceramic material is used. In addition, the silicon carbide sintered body is preferable among the above-mentioned ceramics because it has excellent heat conductivity, heat resistance, thermal shock resistance, wear resistance, rigidity, and the like.

【0024】上側基材11Aの熱伝導率は、下側基材1
1Bの熱伝導率と同等の値またはそれよりも大きい値に
設定されることがよい。よって、本実施形態では、結晶
粒子間の結合が強くてしかも気孔が極めて少ない緻密体
を、上側基材11Aとして選択している。これに対し
て、多くの気孔を有する多孔質体を、下側基材11Bと
して選択している。
The thermal conductivity of the upper substrate 11A is
It may be set to a value equal to or greater than the thermal conductivity of 1B. Therefore, in the present embodiment, a dense body having strong bonding between crystal grains and having extremely few pores is selected as the upper substrate 11A. On the other hand, a porous body having many pores is selected as the lower substrate 11B.

【0025】両基材11A,11Bの0℃〜400℃の
熱膨張係数は、いずれも8.0×10-6/℃以下、さら
には6.5×10-6/℃以下、特には5.0×10-6
℃以下であることがよい。シリコンの熱膨張係数は3.
5×10-6/℃であるため、それとテーブル2の熱膨張
係数との差を極力小さくするためである。もっとも、両
基材11A,11Bの0℃〜400℃の熱膨張係数は、
ともに2.0×10-6/℃以上であることがよい。
The thermal expansion coefficients of both substrates 11A and 11B at 0 ° C. to 400 ° C. are 8.0 × 10 −6 / ° C. or less, further 6.5 × 10 −6 / ° C. or less, and especially 5 × 10 −6 / ° C. or less. 0.0 × 10 −6 /
It is good to be below ° C. The thermal expansion coefficient of silicon is 3.
This is to minimize the difference between the thermal expansion coefficient of the table 2 and 5 × 10 −6 / ° C. However, the thermal expansion coefficients of both base materials 11A and 11B at 0 ° C. to 400 ° C. are as follows:
Both are preferably at least 2.0 × 10 −6 / ° C.

【0026】本実施形態では、熱膨張係数のほぼ等しい
基材11A,11Bが使用されている必要がある。具体
的にいうと、各基材11A,11Bの熱膨張係数の差
は、1.0×10-6/℃以内、さらには0.5×10-6
/℃以内、特には0.2×10 -6/℃以内であることが
よい。この差が小さくなればなるほど、反りやクラック
をもたらす熱応力の発生をより確実に防止できるからで
ある。
In this embodiment, the thermal expansion coefficients are substantially equal.
The base materials 11A and 11B need to be used. Concrete
In other words, the difference between the thermal expansion coefficients of the base materials 11A and 11B
Is 1.0 × 10-6/ ° C or less, and 0.5 × 10-6
/ ° C or less, especially 0.2 × 10 -6/ ℃
Good. The smaller the difference, the more warpage and cracks
Because it can more reliably prevent the occurrence of thermal stress that causes
is there.

【0027】また、上側基材11Aの厚さは、下側基材
11Bの厚さよりも薄くなっている。これにより、上側
基材11Aの熱抵抗は、下側基材11Bの熱抵抗よりも
確実に小さくなる。本実施形態において、上側基材11
Aの厚さは3mm〜20mmに設定されている。下側基
材11Bの厚さは10mm〜50mmに設定されてい
る。
The thickness of the upper substrate 11A is smaller than the thickness of the lower substrate 11B. This ensures that the thermal resistance of the upper substrate 11A is lower than the thermal resistance of the lower substrate 11B. In the present embodiment, the upper substrate 11
The thickness of A is set to 3 mm to 20 mm. The thickness of the lower substrate 11B is set to 10 mm to 50 mm.

【0028】上記炭化珪素粉末としては、α型炭化珪素
粉末、β型炭化珪素粉末、非晶質炭化珪素粉末等が用い
られる。この場合、一種の粉末のみを単独で用いてもよ
いほか、2種以上の粉末を組み合わせて(α型+β型、
α型+非晶質、β型+非晶質、α型+β型+非晶質、の
いずれかの組み合わせで)用いてもよい。なお、β型炭
化珪素粉末を用いて作製された焼結体は、他のタイプの
炭化珪素粉末を用いて作製された焼結体に比べて、多く
の大型板状結晶を含んでいる。従って、緻密体を得たい
ような場合には、焼結体における結晶粒子の粒界が少な
くなり、熱伝導性に特に優れたものとすることができ
る。
As the silicon carbide powder, α-type silicon carbide powder, β-type silicon carbide powder, amorphous silicon carbide powder and the like are used. In this case, only one kind of powder may be used alone, or two or more kinds of powder may be combined (α type + β type,
α-type + amorphous, β-type + amorphous, or α-type + β-type + amorphous). Note that a sintered body manufactured using β-type silicon carbide powder contains more large plate-like crystals than a sintered body manufactured using other types of silicon carbide powder. Therefore, when it is desired to obtain a dense body, the grain boundaries of the crystal grains in the sintered body are reduced, and the sintered body can be particularly excellent in thermal conductivity.

【0029】炭化珪素焼結体製の上側基材11Aの熱伝
導率は40W/mK以上であることがよく、さらには8
0W/mK〜300W/mKであることが望ましい。熱
伝導率が小さすぎると焼結体内に温度バラツキが生じや
すくなり、半導体ウェハ5の大口径化・高品質化を妨げ
る原因となるからである。逆に、熱伝導率は大きいほど
好適である反面、300W/mKを超えるものについて
は、安価かつ安定的な材料供給が難しくなるからであ
る。なお、下側基材11Bの熱伝導率は5W/mK以上
であることがよく、さらには10W/mK〜80W/m
Kであることが望ましい。その理由は、冷却用水路12
にて構成される冷却部よりも下の放熱を防止することに
より、研磨面2aの温度制御をしやすくするためであ
る。
The upper substrate 11A made of a silicon carbide sintered body preferably has a thermal conductivity of 40 W / mK or more.
It is desirable that it be 0 W / mK to 300 W / mK. If the thermal conductivity is too small, temperature variations are likely to occur in the sintered body, which may prevent the semiconductor wafer 5 from having a large diameter and high quality. Conversely, the higher the thermal conductivity is, the more preferable it is. On the other hand, if the thermal conductivity exceeds 300 W / mK, it is difficult to supply a low-cost and stable material. The thermal conductivity of the lower substrate 11B is preferably 5 W / mK or more, and more preferably 10 W / mK to 80 W / m.
K is desirable. The reason is that the cooling water channel 12
This is to prevent the heat radiation below the cooling section constituted by the above, thereby facilitating the temperature control of the polishing surface 2a.

【0030】ロウ材層14は、チタンを含むロウ材を用
いて形成されたものであることがよい。炭化珪素焼結体
を基材11A,11Bとして選択したとき、チタンを含
むロウ材を用いることにより、ロウ材層14に高い熱伝
導率を確保しながら高い接合強度を得ることが可能だか
らである。なお、チタンはロウ付け時に焼結体の気孔内
に拡散しやすいため、現時点ではこの性質が接合強度向
上をもたらす主な要因であると考えられている。
The brazing material layer 14 is preferably formed using a brazing material containing titanium. When a silicon carbide sintered body is selected as the base materials 11A and 11B, by using a brazing material containing titanium, it is possible to obtain a high bonding strength while securing a high thermal conductivity in the brazing material layer 14. . Since titanium is easily diffused into pores of the sintered body at the time of brazing, at present, this property is considered to be a main factor for improving the bonding strength.

【0031】本実施形態では、基材11A,11B同士
の接合に際してTi−Ag−Cu(チタン−銀−銅)系
のロウ材を用いている。このロウ材におけるチタンの含
有量は0.1重量%〜10重量%程度であり、その溶融
温度は約850℃である。また、ロウ材層14の厚さは
10μm〜50μm程度に設定されることがよい。
In this embodiment, a Ti-Ag-Cu (titanium-silver-copper) brazing material is used for joining the base materials 11A and 11B together. The content of titanium in this brazing material is about 0.1% by weight to 10% by weight, and its melting temperature is about 850 ° C. Further, the thickness of the brazing material layer 14 is preferably set to about 10 μm to 50 μm.

【0032】水路12の一部を構成する溝13は、上側
基材11Aの底面を砥石を用いて研削加工することによ
り形成された研削溝である。溝13は、研削加工により
形成されたもののみならず、例えばサンドブラスト等の
ような噴射加工により形成されたものでもよい。溝13
の深さは3mm〜10mm程度に、幅は5mm〜20mm程度に
それぞれ設定されることがよい。
The groove 13 forming a part of the water channel 12 is a grinding groove formed by grinding the bottom surface of the upper substrate 11A using a grindstone. The groove 13 is not limited to one formed by grinding, but may be one formed by injection processing such as sandblasting. Groove 13
Is preferably set to about 3 mm to 10 mm, and the width is set to about 5 mm to 20 mm.

【0033】ここで、テーブル2を製造する手順を簡単
に説明する。まず、炭化珪素粉末に少量の焼結助剤を添
加したものを均一に混合する。焼結助剤としては、ほう
素及びその化合物、アルミニウム及びその化合物、炭素
などが選択される。この種の焼結助剤が少量添加されて
いると、炭化珪素の結晶成長速度が増加し、焼結体の緻
密化・高熱伝導化につながるからである。
Here, the procedure for manufacturing the table 2 will be briefly described. First, a mixture obtained by adding a small amount of a sintering aid to silicon carbide powder is uniformly mixed. As the sintering aid, boron and its compound, aluminum and its compound, carbon and the like are selected. This is because if a small amount of this kind of sintering aid is added, the crystal growth rate of silicon carbide increases, leading to densification and high thermal conductivity of the sintered body.

【0034】次いで、上記混合物を材料として用いて金
型成形を行うことにより、円盤状の成形体を作製する。
さらに、この成形体を1800℃〜2400℃の温度範
囲内で焼成することにより、炭化珪素焼結体製の基材1
1A,11Bを2枚作製する。この場合において焼成温
度が低すぎると、結晶粒径を大きくすることが困難とな
るばかりでなく、焼結体中に多くの気孔が残ってしま
う。逆に焼成温度が高すぎると、炭化珪素の分解が始ま
る結果、焼結体の強度低下を来してしまう。
Next, the above mixture is used as a material to carry out mold molding to produce a disk-shaped molded body.
Further, by firing this molded body in a temperature range of 1800 ° C. to 2400 ° C., the base material 1 made of a silicon carbide sintered body is fired.
Two 1A and 11B are manufactured. In this case, if the firing temperature is too low, not only is it difficult to increase the crystal grain size, but also many pores remain in the sintered body. Conversely, if the firing temperature is too high, the decomposition of silicon carbide starts, resulting in a reduction in the strength of the sintered body.

【0035】続いて、上側基材11Aの底面を砥石を用
いて研削加工することにより、同面のほぼ全域に所定幅
・所定深さの溝13を形成する。さらに、2枚の基材1
1A,11B間に適量のロウ材を配置した状態で、両者
11A,11Bを積層する。このような状態で2枚の基
材11A,11Bを加熱し、基材11A,11B同士を
ロウ付けする。そして最後に、上側基材11Aの表面を
研磨加工することにより、半導体ウェハ5の研磨に適し
た面粗度の研磨面2aを形成する。このような表面研磨
工程は、接着工程または溝加工工程の前に実施されても
よい。本実施形態のテーブル2は、以上の手順を経て完
成する。以下、本実施形態をより具体化した実施例を紹
介する。 [実施例]上側基材11Aの作製においては、94.6
重量%のβ型結晶を含む炭化珪素粉末として、イビデン
株式会社製「ベータランダム(商品名)」を用いた。こ
の炭化珪素粉末は、1.3μmという結晶粒径の平均値
を有し、かつ1.5重量%のほう素及び3.6重量%の
遊離炭素を含有していた。
Subsequently, the bottom surface of the upper base material 11A is ground by using a grindstone to form a groove 13 having a predetermined width and a predetermined depth in almost the entire surface of the upper surface. Furthermore, two substrates 1
With the appropriate amount of brazing material placed between 1A and 11B, both 11A and 11B are laminated. In this state, the two substrates 11A and 11B are heated, and the substrates 11A and 11B are brazed together. Finally, the surface of the upper substrate 11A is polished to form a polished surface 2a having a surface roughness suitable for polishing the semiconductor wafer 5. Such a surface polishing step may be performed before the bonding step or the groove processing step. The table 2 of the present embodiment is completed through the above procedure. Hereinafter, an example that more specifically embodies the present embodiment will be introduced. [Example] In the production of the upper substrate 11A, 94.6 was used.
"Beta Random (trade name)" manufactured by IBIDEN CO., LTD. The silicon carbide powder had an average crystal grain size of 1.3 μm and contained 1.5% by weight of boron and 3.6% by weight of free carbon.

【0036】まず、この炭化珪素粉末100重量部に対
し、ポリビニルアルコール5重量部、水300重量部を
配合した後、ボールミル中にて5時間混合することによ
り、均一な混合物を得た。この混合物を所定時間乾燥し
て水分をある程度除去した後、その乾燥混合物を適量採
取しかつ顆粒化した。次いで、前記混合物の顆粒を、金
属製押し型を用いて50kg/cm2のプレス圧力で成
形した。得られた円盤状の生成形体の密度は1.2g/
cm3であった。
First, 5 parts by weight of polyvinyl alcohol and 300 parts by weight of water were mixed with 100 parts by weight of the silicon carbide powder, and then mixed in a ball mill for 5 hours to obtain a uniform mixture. After drying the mixture for a predetermined time to remove a certain amount of water, an appropriate amount of the dried mixture was collected and granulated. Next, the granules of the mixture were molded using a metal mold under a pressing pressure of 50 kg / cm 2 . The density of the obtained disk-shaped green compact is 1.2 g /
cm 3 .

【0037】次いで、外気を遮断することができる黒鉛
製ルツボに前記生成形体を装入し、タンマン型焼成炉を
使用してその焼成を行なった。焼成は1気圧のアルゴン
ガス雰囲気中において実施した。また、焼成時において
は10℃/分の昇温速度で最高温度である2300℃ま
で加熱し、その後はその温度で2時間保持することとし
た。得られた上側基材11Aを観察してみたところ、板
状結晶が多方向に絡み合った極めて緻密な三次元網目構
造を呈していた。また、上側基材11Aの密度は3.1
g/cm3 であり、熱伝導率は150W/mKであっ
た。上側基材11Aに含まれているほう素は0.4重量
%、遊離炭素は1.8重量%であった。ここでは、上側
基材11Aの寸法を、直径600mm、厚さ5mmに設
定した。
Next, the green compact was charged into a graphite crucible capable of shutting off outside air, and was fired using a tanman type firing furnace. The firing was performed in an argon gas atmosphere at 1 atm. Further, at the time of baking, heating was performed at a heating rate of 10 ° C./min to a maximum temperature of 2300 ° C., and thereafter, the temperature was maintained for 2 hours. Observation of the obtained upper base material 11A showed an extremely dense three-dimensional network structure in which plate-like crystals were entangled in multiple directions. The density of the upper substrate 11A is 3.1.
g / cm 3 and the thermal conductivity was 150 W / mK. The upper substrate 11A contained 0.4% by weight of boron and 1.8% by weight of free carbon. Here, the dimensions of the upper substrate 11A were set to a diameter of 600 mm and a thickness of 5 mm.

【0038】一方、下側基材11Bとして、市販の多孔
質炭化珪素焼結体(具体的には、イビデン株式会社製
「SCP−5(商品名)」)を用いた。なお、この焼結
体の密度は約1.9g/cm3、熱伝導率は30W/m
K、気孔率は40%〜45%である。下側基材11Bの
寸法も、直径600mm、厚さ25mmに設定した。
On the other hand, a commercially available porous silicon carbide sintered body (specifically, “SCP-5 (trade name)” manufactured by IBIDEN Co., Ltd.) was used as the lower substrate 11B. The sintered body had a density of about 1.9 g / cm 3 and a thermal conductivity of 30 W / m.
K, porosity is 40% to 45%. The dimensions of the lower substrate 11B were also set to a diameter of 600 mm and a thickness of 25 mm.

【0039】また、上側基材11A及び下側基材11B
の0℃〜400℃の熱膨張係数は、それぞれ4.5×1
-6/℃、4.4×10-6/℃であり、その差は0.1
×10-6/℃となっていた。
The upper base material 11A and the lower base material 11B
Has a thermal expansion coefficient of 4.5 × 1 at 0 ° C. to 400 ° C.
0 −6 / ° C., 4.4 × 10 −6 / ° C., and the difference is 0.1
× 10 -6 / ° C.

【0040】続いて、研削加工によって深さ5mmかつ幅
10mmの溝13を上側基材11Aの裏面に形成した後、
ロウ付けによって2枚の基材11A,11Bを一体化し
た。ここではチタンを含む箔状の銀ロウ材を用い、ロウ
材層14の厚さを20μmに設定することとした。
Subsequently, a groove 13 having a depth of 5 mm and a width of 10 mm is formed on the back surface of the upper substrate 11A by grinding.
The two substrates 11A and 11B were integrated by brazing. Here, a foil-like silver brazing material containing titanium was used, and the thickness of the brazing material layer 14 was set to 20 μm.

【0041】ロウ付け工程の後、さらに上側基材11A
の表面に研磨加工を施すことにより、最終的に半導体ウ
ェハ5の研磨に適した面粗度の研磨面2aを有するテー
ブル2を完成した。このようにして得られた実施例のテ
ーブル2を上記各種の研磨装置1にセットし、冷却水W
を常時循環させつつ、各種サイズの半導体ウェハ(シリ
コンウェハ)5の研磨を数百℃の高温条件下で行なっ
た。その結果、いずれのタイプについても、テーブル2
に反りが全く認められなかった。また、ロウ材層14に
クラックによる破壊が生じることもなく、基材11A,
11Bの接合界面には十分な密着強度が確保されている
ようであった。そこで、従来公知の手法によりテーブル
2の破壊試験を行って該界面における接合曲げ強度をJ
IS R 1624による方法で測定したところ、その
値は約30kgf/mm2であった。勿論、接合界面からの冷
却水Wの漏れも全く認められなかった。
After the brazing step, the upper base material 11A
The table 2 having a polished surface 2a having a surface roughness suitable for polishing the semiconductor wafer 5 was finally completed by subjecting the surface to polishing. The table 2 of the embodiment thus obtained was set in the above-mentioned various polishing apparatuses 1, and the cooling water W
Is constantly circulated, and polishing of semiconductor wafers (silicon wafers) 5 of various sizes is performed under a high temperature condition of several hundred degrees Celsius. As a result, for both types, Table 2
No warpage was observed. Further, no breakage of the brazing material layer 14 occurs due to cracks, and the base material 11A,
It seemed that sufficient adhesion strength was secured at the bonding interface of 11B. Therefore, a destructive test of the table 2 is performed by a conventionally known method, and the joint bending strength at the interface is determined by J.
The value was about 30 kgf / mm 2 as measured by a method according to IS R 1624. Of course, no leakage of the cooling water W from the joint interface was observed at all.

【0042】そして、各種の研磨装置1による研磨を経
て得られたウェハ5を観察したところ、ウェハサイズの
如何を問わず、ウェハ5に傷が付いていなかった。ま
た、ウェハ5に大きな反りが生じるようなこともなかっ
た。より具体的にいうと、このときのウェハ5の平坦度
は、600mmφで2μm以内に収まっていた。また、
40℃の温度でのプレート6の平坦度は、5μm以内に
収まっていた。
When the wafer 5 obtained through polishing by various polishing apparatuses 1 was observed, the wafer 5 was not damaged irrespective of the wafer size. Also, there was no occurrence of a large warp in the wafer 5. More specifically, the flatness of the wafer 5 at this time was within 2 μm at 600 mmφ. Also,
The flatness of the plate 6 at a temperature of 40 ° C. was within 5 μm.

【0043】つまり、本実施例のテーブル2を用いた場
合、極めて高精度かつ高品質の半導体ウェハ5が得られ
ることがわかった。従って、本実施形態の実施例によれ
ば、以下のような効果を得ることができる。 (1)このウェハ研磨装置1のテーブル2では、炭化珪
素製基材11A,11Bの接合界面に水路12を形成し
ている。従って、研磨面2a側の熱は、テーブル2の内
部を伝導し、水路12内を流れる冷却水Wに確実に受け
渡される。よって、冷却ジャケットにテーブル2を載せ
て間接的に冷却を行う従来装置に比べ、熱をテーブル2
から直接かつ効率よく逃がすことができる。ゆえに、テ
ーブル2内の温度バラツキも小さくなる。即ち、テーブ
ル2の均熱性が向上し、流体供給による温度制御が比較
的容易になる結果、ウェハ5を高い精度で加工すること
ができる。
That is, it was found that when the table 2 of the present embodiment was used, an extremely accurate and high quality semiconductor wafer 5 could be obtained. Therefore, according to the example of the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) In the table 2 of the wafer polishing apparatus 1, a water channel 12 is formed at a bonding interface between the silicon carbide base materials 11A and 11B. Therefore, the heat on the polishing surface 2 a side is conducted through the inside of the table 2 and reliably transferred to the cooling water W flowing in the water passage 12. Therefore, compared to the conventional apparatus in which the table 2 is placed on the cooling jacket to perform indirect cooling, the heat is
Can be escaped directly and efficiently. Therefore, the temperature variation in the table 2 is also reduced. That is, the temperature uniformity of the table 2 is improved, and the temperature control by the fluid supply becomes relatively easy. As a result, the wafer 5 can be processed with high accuracy.

【0044】また、この装置1のテーブル2は、熱膨張
係数のほぼ等しい炭化珪素製基材11A,11Bを2枚
使用して構成されている。そのため、高温条件下で使用
したとしても、テーブル2全体に反りをもたらすような
熱応力が発生しにくくなる。従って、テーブル2全体の
反りが未然に防止され、ウェハ5の平坦度も向上する。
The table 2 of the apparatus 1 is constituted by using two silicon carbide base materials 11A and 11B having substantially equal thermal expansion coefficients. Therefore, even when used under high temperature conditions, thermal stress that causes the entire table 2 to warp is less likely to occur. Therefore, the entire table 2 is prevented from warping, and the flatness of the wafer 5 is also improved.

【0045】以上の結果、ウェハ5の大口径化・高品質
化に対応可能なテーブル2とすることができる。 (2)このテーブル2では、2枚の基材11A,11B
からなる積層構造が採用されている。よって、水路12
となる構造(即ち溝13)をあらかじめ上側基材11A
の裏面に形成した後で、基材11A,11B同士を接合
することができる。従って、基材11A,11Bの界面
に水路12を比較的簡単に形成することができる。よっ
て、テーブル2の製造に特に困難を伴うことがないとい
う利点がある。さらに、この構造であると、接合界面に
配管構造を追加する必要もないので、構造の複雑化や高
コスト化も回避される。
As a result, it is possible to obtain the table 2 which can cope with an increase in diameter and quality of the wafer 5. (2) In this table 2, two substrates 11A and 11B
Is adopted. Therefore, waterway 12
The upper substrate 11A
After being formed on the back surface of the base material, the base materials 11A and 11B can be joined to each other. Therefore, the water channel 12 can be formed relatively easily at the interface between the substrates 11A and 11B. Therefore, there is an advantage that there is no particular difficulty in manufacturing the table 2. Further, with this structure, it is not necessary to add a piping structure to the joint interface, so that the structure is not complicated and the cost is not increased.

【0046】(3)テーブル2を構成する2枚の基材1
1A,11B同士は、ロウ材層14を介したロウ付けに
より強固に接合されている。そのため、ロウ材層14を
介在させずに積層した場合とは異なり、接合界面に高い
接合強度を確保することができる。また、上記のごとく
テーブル2に熱応力が発生しにくくなることで、接合界
面におけるクラック破壊も確実に回避される。従って、
破壊しにくい高強度のテーブル2とすることができる。
また、クラックによる破壊が回避される結果、接合界面
からの水漏れも未然に防止することができる。
(3) Two substrates 1 constituting the table 2
1A and 11B are firmly joined by brazing via a brazing material layer 14. Therefore, unlike the case where the layers are laminated without the brazing material layer 14 interposed therebetween, high bonding strength can be secured at the bonding interface. In addition, since the thermal stress is less likely to be generated on the table 2 as described above, crack breakage at the joining interface is reliably avoided. Therefore,
A high-strength table 2 that is difficult to break can be obtained.
In addition, as a result of avoiding breakage due to cracks, water leakage from the joint interface can be prevented beforehand.

【0047】(4)このテーブル2を用いたウェハ研磨
装置1の場合、冷却ジャケット自体が不要になることか
ら、装置全体の構造が簡単になる。なお、本発明の実施
形態は以下のように変更してもよい。
(4) In the case of the wafer polishing apparatus 1 using the table 2, since the cooling jacket itself is not required, the structure of the entire apparatus is simplified. The embodiment of the present invention may be modified as follows.

【0048】・ 基材11A,11B同士は、必ずしも
接着層を介して接着されていなくてもよい。例えば、図
3に示される別例のテーブル31では、接着層を省略す
る代わりに、基材11A,11B同士をボルト23とナ
ット24との締結によって一体化している。この場合で
あっても、基材11A,11Bの熱膨張係数をほぼ等し
く設定しておくことにより、テーブル21全体の反りを
防止することができる。
The base materials 11A and 11B do not necessarily have to be bonded via an adhesive layer. For example, in another example of the table 31 shown in FIG. 3, instead of omitting the adhesive layer, the base materials 11A and 11B are integrated by fastening the bolt 23 and the nut 24. Even in this case, the entire table 21 can be prevented from warping by setting the thermal expansion coefficients of the bases 11A and 11B to be substantially equal.

【0049】・ 2層構造をなす実施形態のテーブル2
に代えて、3層構造をなすテーブルに具体化してもよ
い。勿論、4層以上の積層構造にしても構わない。 ・ 溝13は実施形態のように上側基材11Aのみに形
成されていてもよいほか、下側基材11Bのみに形成さ
れていてもよく、さらには両方の基材11A,11Bに
形成されていてもよい。
Table 2 of the embodiment having a two-layer structure
Alternatively, the present invention may be embodied in a table having a three-layer structure. Of course, a stacked structure of four or more layers may be used. The groove 13 may be formed only on the upper substrate 11A as in the embodiment, may be formed only on the lower substrate 11B, or may be formed on both the substrates 11A and 11B. You may.

【0050】・ 実施形態においては、炭化珪素焼結体
の緻密体を用いて上側基材11Aを形成し、かつ炭化珪
素焼結体の多孔質体を用いて下側基材11Bを形成して
いた。勿論、このような組み合わせに限定されることは
なく、例えば炭化珪素焼結体の緻密体を用いて両基材1
1A,11Bを形成したり、炭化珪素焼結体の多孔質体
を用いて両基材11A,11Bを形成したりしてもよ
い。即ち、両基材11A,11Bの材料を同一にするこ
とにより、両者の熱膨張係数を完全に等しく設定しても
よい。
In the embodiment, the upper substrate 11A is formed using a dense silicon carbide sintered body, and the lower substrate 11B is formed using a porous silicon carbide sintered body. Was. Of course, the combination is not limited to such a combination.
1A and 11B may be formed, or both substrates 11A and 11B may be formed using a porous silicon carbide sintered body. That is, by making the materials of both base materials 11A and 11B the same, the thermal expansion coefficients of both may be set completely equal.

【0051】・ さらには炭化珪素以外の珪化物セラミ
ックスとして、例えば窒化珪素(Si34)やサイアロ
ン等を選択してもよく、炭化珪素以外の炭化物セラミッ
クスとして、例えば炭化ホウ素(B4C)等を選択して
もよい。もっともこの場合においても、熱膨張係数が
8.0×10-6/℃以下という条件を満たしていること
が望ましい。
Further, as a silicide ceramic other than silicon carbide, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ), sialon, or the like may be selected. As a carbide ceramic other than silicon carbide, for example, boron carbide (B 4 C) Etc. may be selected. However, also in this case, it is desirable that the thermal expansion coefficient satisfy the condition of 8.0 × 10 −6 / ° C. or less.

【0052】・ 本実施形態のテーブル2の使用にあた
って、水路12内に水以外の液体を循環させてもよく、
さらには気体を循環させてもよい。 ・ 本発明の積層セラミックス構造体は、ウェハ研磨用
装置1のテーブル2として具体化されるのみならず、そ
れ以外の用途に適用されても勿論よい。
In using the table 2 of the present embodiment, a liquid other than water may be circulated in the water channel 12.
Further, a gas may be circulated. The multilayer ceramic structure of the present invention is not only embodied as the table 2 of the wafer polishing apparatus 1, but may be applied to other uses.

【0053】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1) 請求項1乃至5のいずれか1つにおいて、前記
各基材は、珪化物セラミックスまたは炭化物セラミック
ス製(好ましくは炭化珪素焼結体製)であること。従っ
て、この技術的思想1に記載の発明によれば、熱伝導
性、耐熱性、耐熱衝撃性、耐摩耗性、剛性等を向上でき
る。
Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the above-described embodiments will be listed below together with their effects. (1) In any one of claims 1 to 5, each of the base materials is made of silicide ceramics or carbide ceramics (preferably, a silicon carbide sintered body). Therefore, according to the invention described in the technical idea 1, thermal conductivity, heat resistance, thermal shock resistance, wear resistance, rigidity, and the like can be improved.

【0054】(2) ウェハ研磨装置を構成しているウ
ェハ保持プレートの保持面に保持されているシリコンウ
ェハが摺接される研磨面を有するテーブルであって、0
℃〜400℃の熱膨張係数が4.5×10-6/℃程度で
あって緻密体である炭化珪素焼結体製の上側基材と、0
℃〜400℃の熱膨張係数が4.4×10-6/℃程度で
あって多孔質体である炭化珪素焼結体製の下側基材とを
積層した状態で、各基材同士がチタンを含むロウ材層を
介して接合され、かつ前記基材の接合界面に溝をその一
部とする流体流路が形成されたウェハ研磨装置用テーブ
ル。
(2) A table having a polishing surface on which a silicon wafer held on a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus is slidably contacted.
An upper substrate made of a dense silicon carbide sintered body having a thermal expansion coefficient of about 4.5 × 10 −6 / ° C.
In a state where the thermal expansion coefficient at about 400 ° C. to about 400 ° C. is about 4.4 × 10 −6 / ° C. and the lower substrate made of a porous silicon carbide sintered body is laminated, A wafer polishing apparatus table joined through a brazing material layer containing titanium and having a fluid flow path having a groove as a part at a joint interface of the base material.

【0055】(3) 熱膨張係数がいずれも8.0×1
-6/℃以下である珪化物セラミックスまたは炭化物セ
ラミックスからなる基材が複数枚積層され、かつ前記基
材の界面に流体流路が形成された積層セラミックス構造
体。
(3) Both thermal expansion coefficients are 8.0 × 1
A multilayer ceramic structure in which a plurality of substrates made of silicide ceramics or carbide ceramics having a temperature of 0 −6 / ° C. or less are laminated, and a fluid channel is formed at an interface between the substrates.

【0056】(4) 請求項1乃至5のいずれか1つに
記載のテーブルを用いた研磨方法であって、前記流体流
路に冷却用流体を流しながら、前記テーブルの研磨面に
対して前記半導体ウェハを回転させつつ摺接させること
により、前記半導体ウェハの研磨を行うことを特徴とす
る半導体ウェハの研磨方法。従って、この技術的思想4
に記載の発明によれば、研磨時にウェハが熱の悪影響を
受けにくくなる結果、ウェハを正確に研磨することが可
能となり、大口径・高品質のウェハを得ることができ
る。
(4) A polishing method using the table according to any one of claims 1 to 5, wherein the cooling fluid is caused to flow through the fluid flow path and the polishing surface of the table is polished. A method of polishing a semiconductor wafer, wherein the semiconductor wafer is polished by rotating and sliding the semiconductor wafer. Therefore, this technical idea 4
According to the invention described in (1), the wafer is less likely to be adversely affected by heat during polishing, so that the wafer can be accurately polished, and a large-diameter and high-quality wafer can be obtained.

【0057】(5) 請求項1乃至5のいずれか1つに
記載のテーブルを用いた製造方法であって、前記流体流
路に冷却用流体を流しながら、前記テーブルの研磨面に
対して前記半導体ウェハを回転させつつ摺接させること
により、前記半導体ウェハの研磨を行う工程を、少なく
とも含むことを特徴とする半導体ウェハの製造方法。従
って、この技術的思想5に記載の発明によれば、研磨時
にウェハが熱の悪影響を受けにくくなり、大口径・高品
質のウェハを得ることができる。
(5) A method of manufacturing using the table according to any one of claims 1 to 5, wherein the cooling fluid flows through the fluid flow path while the polishing fluid is applied to the polishing surface of the table. A method of manufacturing a semiconductor wafer, comprising at least a step of polishing the semiconductor wafer by bringing the semiconductor wafer into sliding contact with the semiconductor wafer while rotating the semiconductor wafer. Therefore, according to the invention described in the technical idea 5, the wafer is hardly affected by heat during polishing, and a large-diameter and high-quality wafer can be obtained.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜5に記
載の発明によれば、製造に困難を伴わないにもかかわら
ず、半導体ウェハの大口径化・高品質化に対応可能なウ
ェハ研磨装置用テーブルを提供することができる。
As described in detail above, according to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to cope with an increase in diameter and quality of a semiconductor wafer despite no difficulty in manufacturing. A table for a wafer polishing apparatus can be provided.

【0059】請求項2に記載の発明によれば、破壊しに
くくて高強度のテーブルとすることができる。請求項
3,4に記載の発明によると、反りやクラックをもたら
す熱応力の発生をより確実に防止できるため、半導体ウ
ェハの大口径化・高品質化及びテーブルの強度アップを
確実に達成することができる。
According to the second aspect of the present invention, a high-strength table that is hard to break down can be provided. According to the third and fourth aspects of the present invention, it is possible to more reliably prevent the occurrence of thermal stress that causes warpage and cracks, so that it is possible to reliably increase the diameter and quality of the semiconductor wafer and increase the strength of the table. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を具体化した一実施形態におけるウェハ
研磨装置を示す概略図。
FIG. 1 is a schematic view showing a wafer polishing apparatus according to an embodiment of the invention.

【図2】実施形態のウェハ研磨装置に用いられるテーブ
ルの要部拡大断面図。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of a table used in the wafer polishing apparatus according to the embodiment.

【図3】別例のウェハ研磨装置に用いられるテーブルの
要部拡大断面図。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of a table used in another example of a wafer polishing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ウェハ研磨装置、2,31…ウェハ研磨装置用テー
ブル、2a…研磨面、5…半導体ウェハ、6…ウェハ保
持プレート、6a…保持面、11A,11B…基材、1
2…流体流路としての水路、14…接着層としてのロウ
材層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer polishing device, 2, 31 ... Table for wafer polishing devices, 2a ... Polishing surface, 5 ... Semiconductor wafer, 6 ... Wafer holding plate, 6a ... Holding surface, 11A, 11B ... Base material, 1
2 ... a water channel as a fluid flow path, 14 ... a brazing material layer as an adhesive layer.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ウェハ研磨装置を構成しているウェハ保持
プレートの保持面に保持されている半導体ウェハが摺接
される研磨面を有するテーブルであって、熱膨張係数の
ほぼ等しいセラミックス製基材が複数枚積層され、かつ
前記基材の界面に流体流路が形成されたウェハ研磨装置
用テーブル。
1. A table having a polishing surface on which a semiconductor wafer held on a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus is slidably contacted, wherein a ceramic base material having substantially equal thermal expansion coefficients is provided. And a wafer polishing apparatus table in which a plurality of sheets are stacked and a fluid channel is formed at an interface of the base material.
【請求項2】ウェハ研磨装置を構成しているウェハ保持
プレートの保持面に保持されている半導体ウェハが摺接
される研磨面を有するテーブルであって、熱膨張係数の
ほぼ等しいセラミックス製基材を複数枚積層した状態
で、各基材同士が接着層を介して接合され、かつ前記基
材の接合界面に流体流路が形成されたウェハ研磨装置用
テーブル。
2. A table having a polishing surface on which a semiconductor wafer held on a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus is slidably contacted, wherein a ceramic base material having substantially equal thermal expansion coefficients is provided. In a state in which a plurality of substrates are stacked, the respective substrates are joined via an adhesive layer, and a fluid flow path is formed at a joint interface between the substrates, the table for a wafer polishing apparatus.
【請求項3】前記各基材の熱膨張係数は、いずれも8.
0×10-6/℃以下であることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のウェハ研磨装置用テーブル。
3. The thermal expansion coefficient of each of the base materials is 8.
The table for a wafer polishing apparatus according to claim 1, wherein the temperature is 0 × 10 −6 / ° C. or less.
【請求項4】前記各基材の熱膨張係数は、いずれも5.
0×10-6/℃以下であることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のウェハ研磨装置用テーブル。
4. The thermal expansion coefficient of each of the substrates is 5.
The table for a wafer polishing apparatus according to claim 1, wherein the temperature is 0 × 10 −6 / ° C. or less.
【請求項5】前記各基材の熱膨張係数の差は、1.0×
10-6/℃以内であることを特徴とする請求項4に記載
のウェハ研磨装置用テーブル。
5. The difference between thermal expansion coefficients of the respective substrates is 1.0 ×
The table for a wafer polishing apparatus according to claim 4, wherein the temperature is within 10 -6 / ° C.
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