JP2001198809A - Polishing work holding board, polishing device and work polishing method - Google Patents

Polishing work holding board, polishing device and work polishing method

Info

Publication number
JP2001198809A
JP2001198809A JP2000006651A JP2000006651A JP2001198809A JP 2001198809 A JP2001198809 A JP 2001198809A JP 2000006651 A JP2000006651 A JP 2000006651A JP 2000006651 A JP2000006651 A JP 2000006651A JP 2001198809 A JP2001198809 A JP 2001198809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
polishing
holding plate
work holding
coating material
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
JP2000006651A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruaki Fukami
輝明 深見
Fumio Suzuki
文夫 鈴木
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.)
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
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 Shin Etsu Handotai Co Ltd filed Critical Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority to JP2000006651A priority Critical patent/JP2001198809A/en
Publication of JP2001198809A publication Critical patent/JP2001198809A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing work holding board, a polishing device and a work polishing method capable of obtaining a work having excellent flatness and a demon mirror image without injuring and contaminating the back of the work, when holding the work by vacuum suction. SOLUTION: In a polishing work holding board 1 equipped with a work holding board body 2 having many through holes 4 to hold the work by vacuum suction, the work holding surface 8 of the holding board body 2 is covered by a material 3 having hardness equal to or less than the hardness of the work, and plural pins 9 having tip surfaces as sucking positions or beams are formed on the surface of the material.

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、半導体ウエーハ等
のワークの表面を精密研磨する際に使用する研磨用ワー
ク保持盤および研磨装置ならびにワークの研磨方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing work holding plate, a polishing apparatus, and a work polishing method used when precision polishing the surface of a work such as a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、研磨加工においては、剛性材料で
あるガラス、金属、セラミックス等の板をワーク保持盤
とし、その表面にワックス等の接着剤でワークを貼り付
けたり、通気性のある多孔質材料や表面に多数の貫通孔
を設けたワーク保持盤表面に真空吸着等でワークを保持
する方法が行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a polishing process, a plate made of a rigid material such as glass, metal, or ceramic is used as a work holding plate, and a work is attached to the surface of the work holding plate with an adhesive such as wax or a porous material having air permeability. 2. Description of the Related Art There is a method of holding a work by vacuum suction or the like on a work holding plate provided with a plurality of through-holes in the surface of a work material.

【0003】しかし、金属やセラミックス等のワーク保
持盤の表面に直接ワークを保持すると、ワーク裏面に汚
れが発生したり、保持盤がワークよりも硬質な場合には
傷が発生する。そこでワーク裏面の傷や汚れを防止する
目的と良好な平坦度のワークを得ることを目的として、
例えば、特公平6−103679号公報に開示されてい
るように、真空吸着用の貫通孔を開けたアクリルまたは
ポリカーボネートでワーク保持盤表面を被覆し、ワーク
を研磨する前にアクリルまたはポリカーボネートを直接
研磨布で研磨してアクリルまたはポリカーボネートの表
面状態を研磨布の表面形状に合わせ込んだ後にワークを
研磨する、いわゆる倣い研磨が開示されている。
However, when a work is directly held on the surface of a work holding plate made of metal, ceramics, or the like, dirt is generated on the back surface of the work, and scratches occur when the holding plate is harder than the work. Therefore, for the purpose of preventing scratches and dirt on the back surface of the work and obtaining a work with good flatness,
For example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-103679, the surface of a work holding plate is coated with acrylic or polycarbonate having a through hole for vacuum suction, and the acrylic or polycarbonate is directly polished before polishing the work. A so-called profile polishing in which a workpiece is polished after the surface state of acrylic or polycarbonate is adjusted to the surface shape of the polishing cloth by polishing with a cloth is disclosed.

【0004】ここで従来の研磨用ワーク保持盤の一例を
図5(a)、(b)に示す。この研磨用ワーク保持盤1
は、ワーク保持面8と多数の真空吸着用の貫通孔4をも
つワーク保持盤本体2およびワーク保持盤裏板5とから
構成され、貫通孔4はワーク保持盤本体2とワーク保持
盤裏板5の間にある空間部6を経てバキューム路7から
不図示の真空装置につながり、真空の発生によってワー
ク保持面8にワークを吸着保持するようになっている。
さらにワーク保持盤本体2のワーク保持面8を貫通孔4
を有する樹脂皮膜3で被覆したものとなっている。
Here, an example of a conventional polishing work holding plate is shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). This polishing work holding plate 1
Is composed of a work holding plate body 2 and a work holding plate back plate 5 having a work holding surface 8 and a large number of through holes 4 for vacuum suction, and the through holes 4 are formed by the work holding plate body 2 and the work holding plate back plate. The vacuum path 7 is connected to a vacuum device (not shown) through a space 6 between the space 5, and the work is sucked and held on a work holding surface 8 by generating a vacuum.
Further, the work holding surface 8 of the work holding board body 2 is
Is covered with a resin film 3 having

【0005】そしてウエーハの研磨に際しては、研磨用
ワーク保持盤1のワーク保持面8に真空吸着等によりワ
ーク(ウエーハ)を保持し、回転軸をもつ研磨ヘッド
(不図示)に装着して、研磨ヘッドにより回転されると
同時に所定の荷重で回転する定盤上に貼り付けた研磨布
にワークを押しつける。研磨剤の供給はノズルから所定
の流量で研磨布上に供給し、この研磨剤がワークと研磨
布の間に供給されることによりワークが研磨される。
When polishing the wafer, the work (wafer) is held on the work holding surface 8 of the polishing work holding plate 1 by vacuum suction or the like, and the work is mounted on a polishing head (not shown) having a rotating shaft. The work is pressed against a polishing cloth attached on a surface plate which is rotated by a predetermined load while being rotated by the head. The abrasive is supplied from the nozzle onto the polishing cloth at a predetermined flow rate, and the work is polished by supplying the abrasive between the work and the polishing cloth.

【0006】しかし、真空吸着用の貫通孔4を設けた樹
脂3を倣い研磨すると、樹脂に開けられた孔の角が丸め
られ、次第に吸着孔(貫通孔)径が拡大することがある
(図5(C)参照)。このようなワーク保持盤でワーク
を真空保持し研磨すると、吸着孔周辺でワークが局所的
に変形するため、研磨後のワークの魔鏡像が悪化すると
いう問題がある。魔鏡像はワークの僅かな凹凸を明暗像
として視覚的に認知する評価法である。魔鏡像が悪化す
るとは、ワーク面内で局所的に明部と暗部の明るさの差
が大きくなる等の状態をいう。このような状態では凹凸
が大きい。
However, when the resin 3 provided with the through holes 4 for vacuum suction is polished, the corners of the holes formed in the resin are rounded, and the diameter of the suction holes (through holes) may gradually increase (see FIG. 1). 5 (C)). When the workpiece is vacuum-held and polished with such a workpiece holding plate, the workpiece is locally deformed around the suction hole, and thus there is a problem that a magic mirror image of the polished workpiece is deteriorated. The magic mirror image is an evaluation method for visually recognizing slight unevenness of a work as a light and dark image. Deterioration of the magic mirror image refers to a state in which the difference in brightness between the bright portion and the dark portion locally increases in the work surface. In such a state, the unevenness is large.

【0007】この問題を解決することを目的として、特
許第2588060号公報では、厚さ3〜50mmのア
クリル板に0.5mm以下の線幅を有する螺旋溝を設
け、溝底に吸着孔を形成するワーク保持盤が開示されて
いるが、樹脂の厚さが3〜5mmと厚いため、ワーク保
持盤表面の剛性が低下し、ワークの研磨加工精度が低下
する問題が発生する。
In order to solve this problem, Japanese Patent No. 2588860 discloses a method in which an acrylic plate having a thickness of 3 to 50 mm is provided with a spiral groove having a line width of 0.5 mm or less, and a suction hole is formed at the bottom of the groove. However, since the thickness of the resin is as large as 3 to 5 mm, the rigidity of the surface of the work holding plate is reduced, and there is a problem in that the polishing accuracy of the work is reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記問題点に鑑みてなされたもので、ワークを真空吸着保
持するに際し、ワーク裏面に傷や汚れをつけることな
く、また、良好な平坦度および魔鏡像を有するワークを
得ることができる研磨用ワーク保持盤および研磨装置な
らびにワークの研磨方法を提供することを主たる目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been made in consideration of the above problem. A main object of the present invention is to provide a polishing work holding plate, a polishing apparatus, and a work polishing method capable of obtaining a work having a degree and a magic mirror image.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る研磨用ワーク保持盤は、ワークを真空吸着
保持する貫通孔を有するワーク保持盤本体を具備した研
磨用ワーク保持盤において、該保持盤本体のワーク保持
面をワークの硬度以下の硬度を有する材料で被覆し、該
材料の表面に、先端表面をワーク保持部位とする複数の
ピンを形成したものであることを特徴とする研磨用ワー
ク保持盤である(請求項1)。
In order to solve the above-mentioned problems, a polishing work holding plate according to the present invention is a polishing work holding plate provided with a work holding plate main body having a through hole for holding a work by vacuum suction. The work holding surface of the holding plate body is coated with a material having a hardness equal to or less than the hardness of the work, and a plurality of pins are formed on the surface of the material with the top surface being a work holding portion. It is a polishing work holding plate (claim 1).

【0010】上記構成の研磨用ワーク保持盤によれば、
保持盤本体のワーク保持面を被覆する皮膜の表面に複数
のピンを形成し、ピンの表面をワーク保持部位としてワ
ークを真空吸着保持することによって、例え倣い研磨を
繰り返しても、吸着孔径が拡大することはなく、保持盤
本体の表面形状の転写による魔鏡像の悪化を防止するこ
とができる。また、ピンの材質がワークの硬度以下であ
るため、真空吸着によってワーク裏面に傷や汚れを発生
させる恐れもなく、良好な平坦度を有するワークを得る
ことができる。
According to the above-structured polishing work holding plate,
By forming a plurality of pins on the surface of the coating that covers the work holding surface of the holding board body, and holding the work by vacuum suction using the pin surface as the work holding part, the suction hole diameter can be expanded even if repeated polishing is repeated. Therefore, the deterioration of the magic mirror image due to the transfer of the surface shape of the holding plate body can be prevented. Further, since the material of the pin is equal to or less than the hardness of the work, there is no possibility that the back surface of the work is scratched or stained by vacuum suction, and a work having a good flatness can be obtained.

【0011】また、本発明に係る研磨用ワーク保持盤
は、ワークを真空吸着保持する多数の貫通孔を有するワ
ーク保持盤本体を具備した研磨用ワーク保持盤におい
て、該保持盤本体のワーク保持面をワークの硬度以下の
硬度を有する材料で被覆し、該材料の表面に、先端表面
をワーク保持部位とする複数の梁を形成したものである
ことを特徴とする研磨用ワーク保持盤である(請求項
2)。
A polishing work holding plate according to the present invention is a polishing work holding plate provided with a work holding plate main body having a large number of through holes for vacuum-holding a work, the work holding surface of the holding plate main body. Is coated with a material having a hardness equal to or less than the hardness of the work, and a plurality of beams are formed on the surface of the material, the top surface being a work holding portion. Claim 2).

【0012】このように、被覆材料の表面に、例えば、
同心円状の溝を掘れば、同心円状の梁が凸状に形成さ
れ、この部分をワーク保持部位としてワークを真空吸着
保持することによって、保持盤本体の表面の粗さの転写
による魔鏡像の悪化を防止することができる。また、梁
の材質がワークの硬度以下であるから、真空吸着によっ
てワーク裏面に傷や汚れがつくこともなく、高度な平坦
度を持ったワークに研磨することができる。
Thus, for example, on the surface of the coating material,
If a concentric groove is dug, a concentric beam is formed in a convex shape, and this part is used as a work holding part to hold the work by vacuum suction, thereby deteriorating the magic mirror image due to the transfer of the surface roughness of the main body of the holding plate. Can be prevented. In addition, since the material of the beam is equal to or less than the hardness of the work, the work can be polished to a highly flat work without scratches or dirt on the back surface of the work due to vacuum suction.

【0013】これらの場合、ワークと接触するピンの中
心間の間隔(任意のピンの中心から隣り合うピンの中心
までの距離)が1mm以下で、かつ、ピンの直径が0.
25mm以上とすることができる(請求項3)。また、
ワークと接触する梁の中心線間の間隔(任意の梁の中心
線から隣り合う梁の中心線までの最短距離)が1mm以
下で、かつ、梁の幅が0.25mm以上とすることがで
きる(請求項4)。
In these cases, the distance between the centers of the pins in contact with the workpiece (the distance from the center of an arbitrary pin to the center of an adjacent pin) is 1 mm or less and the diameter of the pin is 0.1 mm or less.
It can be 25 mm or more (claim 3). Also,
The distance between the center lines of the beams in contact with the workpiece (the shortest distance from the center line of an arbitrary beam to the center line of an adjacent beam) can be 1 mm or less, and the width of the beam can be 0.25 mm or more. (Claim 4).

【0014】これは、倣い研磨を繰り返すことによっ
て、ピンの先端が丸まって半球状になったり、梁の先端
が丸まって半円柱状になる傾向があるが、ピンの中心間
距離が1mm以下で、かつピンの直径が0.25mm以
上と太くなるとピンとピンの間でワークが変形すること
もなく、梁の場合もピンの場合と同様、梁の中心線間の
間隔が1mm以下でかつ、梁の幅が0.25mm以上と
なると梁と梁の間でワークが変形し、魔鏡像が悪化する
ようなこともない。
[0014] This is because the tip of the pin tends to be rounded into a hemispherical shape or the tip of the beam tends to be rounded into a semi-cylindrical shape by repeating the profile polishing, but when the distance between the centers of the pins is 1 mm or less. When the diameter of the pin is as large as 0.25 mm or more, the work is not deformed between the pins, and in the case of the beam, similarly to the case of the pin, the distance between the center lines of the beam is 1 mm or less. When the width is 0.25 mm or more, the work is not deformed between the beams, and the magic mirror image does not deteriorate.

【0015】そして、真空吸着用の貫通孔が被覆材料表
面の凹部に相当する部分に形成されていることが望まし
い(請求項5)。真空吸着用の貫通孔の位置は、被覆材
料表面の凹部に相当する部分、すなわちピンとピンの間
や梁と梁の間の溝の部分に設けるのがよい。凸部に相当
する部分に形成するとピンまたは梁を形成しない場合と
同様、吸着孔の拡大が発生し、魔鏡像が悪化するからで
ある。尚、この凹んだ部分の形状については、特に限定
するものではないが、凹部の形状が丸まっている(R状
になっている)と、保持盤の洗浄時にごみ等を除去し易
く有利である。
It is desirable that a through hole for vacuum suction is formed in a portion corresponding to a concave portion on the surface of the coating material. The position of the through hole for vacuum suction is preferably provided in a portion corresponding to a concave portion on the surface of the coating material, that is, in a groove portion between pins or between grooves. This is because, when formed in the portion corresponding to the convex portion, the suction hole is enlarged as in the case where the pin or the beam is not formed, and the magic mirror image is deteriorated. The shape of the concave portion is not particularly limited. However, if the shape of the concave portion is rounded (R-shaped), it is advantageous because dust and the like can be easily removed when the holding plate is washed. .

【0016】さらに、被覆材料の硬度が、ワーク保持盤
使用時の温度下において、反発式カタサ試験機の一種で
あるショア硬さ試験機D形により測定した硬さ(JIS
Z2246に準拠、以下、ショアD硬度という)で7
0以上であることが好ましく(請求項6)、また、被覆
材料の線熱膨張係数は、ワーク保持盤使用時の温度下
で、1×10-4/K以下であることが望ましい(請求項
7)。
Further, the hardness of the coating material is measured by a Shore hardness tester D type, which is a kind of rebound type catasa tester, at the temperature when the work holding plate is used (JIS).
Z2246, hereinafter referred to as Shore D hardness)
It is preferably 0 or more (Claim 6), and the coefficient of linear thermal expansion of the coating material is preferably 1 × 10 −4 / K or less at the temperature at the time of using the work holding plate (Claim 6). 7).

【0017】被覆材料の硬度がワーク硬度を上回った
り、ショアD硬度で70を下回るとワークを傷つけたり
あるいはピンや梁の強度が真空圧に耐えることができな
くなり、また線熱膨張係数が1×10-4/Kを上回ると
ピンや梁の膨張のバラツキによって被覆材料表面に微小
なウネリが発生するため、ワークの真空保持に支障を来
したり、フラットネスや魔鏡像が悪化することがある。
If the hardness of the coating material is higher than the work hardness, or if the Shore D hardness is lower than 70, the work may be damaged, or the strength of the pins or beams cannot withstand the vacuum pressure, and the linear thermal expansion coefficient is 1 ×. When it exceeds 10 -4 / K, minute undulations are generated on the surface of the coating material due to unevenness of the expansion of the pins and beams, which may hinder the vacuum holding of the work and may deteriorate the flatness and the magic mirror image. .

【0018】そして、被覆材料の材質が、エポキシ樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、フェノー
ル樹脂、アクリル樹脂から選択される1種とすることが
できる(請求項8)。被覆材料の材質を上記の中から選
択すれば、本発明で要求される硬化後の皮膜物性である
ショアD硬度、線熱膨張係数、機械的強度等を満足する
ことができる。また、樹脂皮膜の厚さは0.5〜3mm
であることが望ましい(請求項9)。樹脂皮膜の厚さを
3mm以下にするとワーク保持盤本体の剛性を低下させ
ることがないので、より高精度なワーク研磨加工を行う
ことができ、0.5mm以上にすると高い平坦度が得ら
れる。
The material of the coating material may be one selected from an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a urethane resin, a phenol resin, and an acrylic resin. If the material of the coating material is selected from the above, it is possible to satisfy the properties of the film after curing, such as Shore D hardness, coefficient of linear thermal expansion, and mechanical strength, required in the present invention. In addition, the thickness of the resin film is 0.5 to 3 mm
(Claim 9). If the thickness of the resin film is 3 mm or less, the rigidity of the main body of the work holding plate is not reduced, so that the work can be polished with higher precision, and if the thickness is 0.5 mm or more, high flatness can be obtained.

【0019】また、被覆材料のワーク単位面積当たりの
接触面積が、ワーク面内で一定であることが望ましい
(請求項9)。ワーク保持盤の被覆材料の表面に形成さ
れるピンや梁の形状については特に限定されるものでは
ないが、ピンについては、丸(○)や四角(□)等が形
成し易く好ましい。また、梁は、同心円状に限らず、格
子状および平行線等のパターンでも可能である。この
時、被覆材料のワーク単位面積当たりの接触面積が、ワ
ーク面内で一定になるようなパターンにすることが好ま
しい。ワーク面内で、ワーク単位面積当たりの被覆材料
の接触面積が異なると、被覆材料の接触面積が小さい領
域でワークの沈み込みが発生し、フラットネスや魔鏡像
が悪化することがあるからである。
It is preferable that the contact area of the coating material per unit area of the work is constant within the work surface. The shapes of the pins and beams formed on the surface of the coating material of the work holding plate are not particularly limited, but the pins are preferably formed as circles (○) or squares (□) because they are easily formed. Further, the beam is not limited to the concentric shape, but may be a pattern such as a lattice shape and a parallel line. At this time, it is preferable that the pattern is such that the contact area of the coating material per unit area of the work becomes constant in the work plane. If the contact area of the coating material per unit area of the work is different in the work surface, the work sinks in a region where the contact area of the coating material is small, and the flatness and the magic mirror image may be deteriorated. .

【0020】本発明のワークの研磨装置に関わる発明
は、研磨布を貼着した回転テーブルと研磨布表面に研磨
剤を供給する手段とワークを研磨布表面に強制的に圧接
させる研磨用ワーク保持盤を具備した研磨装置におい
て、該研磨用ワーク保持盤が、前記に記載したものであ
ることを特徴とするワークの研磨装置である(請求項1
0)。
The invention relating to the work polishing apparatus of the present invention relates to a rotating table to which a polishing cloth is adhered, means for supplying an abrasive to the polishing cloth surface, and a polishing work holding means for forcibly pressing the work against the polishing cloth surface. A polishing apparatus provided with a plate, wherein the polishing work holding plate is as described above.
0).

【0021】このように、表面にピンや梁を形成したワ
ーク保持盤を具備した研磨装置を用いれば、高平坦度か
つ良好な魔鏡像を有するワーク加工が可能になる。特に
ワークが半導体ウェーハの場合には、高集積デバイス工
程でのリソグラフィ露光におけるフォーカス不良を低減
できるほか、CMP(Chemicl Mechani
cal Polishing)後の残膜厚さの均一性も
良好となり、高集積デバイスの歩留りと生産性の向上を
図ることができる。
As described above, the use of the polishing apparatus provided with the work holding plate having the pins and beams formed on the surface makes it possible to process a work having a high flatness and a good magic mirror image. In particular, when the work is a semiconductor wafer, it is possible to reduce a focus defect in lithography exposure in a highly integrated device process and to perform a CMP (Chemic Mechani) process.
The uniformity of the remaining film thickness after cal polishing is also improved, and the yield and productivity of highly integrated devices can be improved.

【0022】そして本発明に係るワークの研磨方法は、
前記に記載した研磨用保持盤本体の被覆材料表面を研磨
布に接触させて研磨し、その後被覆材料表面にワークの
裏面を真空吸着保持して該ワークの表面を研磨布に接触
させてワークを研磨することを特徴としている(請求項
11)。
The method for polishing a work according to the present invention comprises:
The surface of the coating material of the main body of the polishing holding plate described above is brought into contact with the polishing cloth to polish it, and then the back surface of the work is vacuum-adsorbed and held on the surface of the coating material, and the surface of the work is brought into contact with the polishing cloth to make the work It is characterized by being polished (claim 11).

【0023】この研磨方法は、いわゆる倣い研磨と呼ば
れる方法で、予め被覆材料表面を研磨布に接触させて研
磨することによって、研磨布形状が被覆材料の表面に転
写されるため、ワーク裏面に傷や汚れをつけることなく
ワークを保持できること、およびこれに加えて、次第に
吸着孔径が拡大するようなことがなく、良好な魔鏡像が
得られるとともに、高平坦度なワークの製造が可能とな
る。
In this polishing method, the surface of the coating material is transferred to the surface of the coating material by previously bringing the surface of the coating material into contact with a polishing cloth, and polishing the surface of the coating material. In addition to the above, it is possible to hold the work without adding stains and dirt, and in addition to this, it is possible to obtain a good magic mirror image without increasing the suction hole diameter gradually, and to manufacture a work with high flatness.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。前
述のようにワークの研磨に際し、従来の研磨用ワーク保
持盤、特にそのワーク保持盤本体の保持面を貫通孔を有
する樹脂皮膜で被覆した保持盤で倣い研磨すると、樹脂
に開けられた孔の角が丸められ、次第に吸着孔径が拡大
することがあり、このようなワーク保持盤でワークを真
空保持し研磨すると、吸着孔周辺でワークが局所的に変
形するため、魔鏡像が悪化するという問題が起こった。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments. As described above, when polishing a work, a conventional polishing work holding plate, particularly a holding plate coated with a resin film having a through-hole on the holding surface of the work holding plate main body, is polished by scanning, and the holes formed in the resin are removed. The corners may be rounded, and the diameter of the suction hole may gradually increase. If the work is vacuum-held and polished with such a work holding plate, the work locally deforms around the suction hole, thereby deteriorating the magic mirror image. Happened.

【0025】そこで、本発明者らは、これらの問題点を
解決するために、ワーク保持盤の保持面の材質、構造等
を調査、検討した結果、ワーク保持盤本体の保持面を被
覆する樹脂皮膜に真空吸着用の貫通孔とは別に、吸着用
の細かいピン(と凹部)あるいは梁(と溝)を形成した
ものを使用して倣い研磨すれば、吸着孔径が拡大するこ
とは殆どなくなり、その後ワークを研磨しても吸着孔周
辺で局所的な変形を起こすことはなく、魔鏡像も良好な
ものが得られることを見出し、諸条件を見極めて本発明
を完成させた。
In order to solve these problems, the present inventors have investigated and studied the material and structure of the holding surface of the work holding plate, and as a result, have found that the resin for coating the holding surface of the work holding plate main body has been studied. If the film is polished using a fine pin (and concave portion) or beam (and groove) for suction, formed separately from the through-hole for vacuum suction, the diameter of the suction hole hardly increases, After that, even if the work was polished, it was found that local deformation did not occur around the suction hole, and a good magic mirror image was obtained.

【0026】先ず、本発明の研磨用ワーク保持盤を使用
する研磨装置を図面に基づいて説明する。ここで図1は
本発明の一例として研磨用ワーク保持盤の構成概要を説
明するための概略説明図である。また、図2は(a)が
研磨用ワーク保持盤を装着した研磨ヘッド、(b)が研
磨ヘッドを具備した研磨装置の構成概要を説明するため
の説明図である。
First, a polishing apparatus using the polishing work holding plate of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a schematic explanatory view for explaining a configuration outline of a polishing work holding plate as an example of the present invention. FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams for explaining the outline of the configuration of a polishing head equipped with a polishing work holding plate, and FIG. 2B showing the configuration of a polishing apparatus having a polishing head.

【0027】本発明の研磨装置は、ワーク例えば半導体
ウェーハの片面を研磨する装置として構成され、図2
(b)に示すように、研磨装置20は、回転する定盤
(回転テーブル)21と研磨ヘッド10に装着した研磨
用ワーク保持盤1と研磨剤供給ノズル23から成ってい
る。定盤21の上面には研磨布22が貼付してある。定
盤21は回転軸により所定の回転速度で回転される。
The polishing apparatus of the present invention is configured as an apparatus for polishing one side of a work, for example, a semiconductor wafer.
As shown in (b), the polishing apparatus 20 includes a rotating platen (rotary table) 21, a polishing work holding plate 1 mounted on the polishing head 10, and a polishing agent supply nozzle 23. A polishing cloth 22 is attached to the upper surface of the surface plate 21. The platen 21 is rotated at a predetermined rotation speed by a rotation shaft.

【0028】そして、研磨用ワーク保持盤1は、真空吸
着等によりそのワーク保持面8にワーク(ウエーハ)W
を保持し、回転軸をもつ研磨ヘッド10に装着され、研
磨ヘッド10により回転されると同時に所定の荷重で研
磨布22にワークWを押しつける。研磨剤24の供給は
ノズル23から所定の流量で研磨布22上に供給し、こ
の研磨剤24がワークWと研磨布22の間に供給される
ことによりワークWが研磨される。
Then, the work holding plate 1 holds the work (wafer) W on the work holding surface 8 by vacuum suction or the like.
The workpiece W is mounted on the polishing head 10 having a rotation axis, rotated by the polishing head 10, and simultaneously presses the workpiece W against the polishing cloth 22 with a predetermined load. The abrasive 24 is supplied from the nozzle 23 onto the polishing cloth 22 at a predetermined flow rate. The abrasive 24 is supplied between the work W and the polishing cloth 22 to polish the work W.

【0029】さらに、図1および図2(a)に示したよ
うに、本発明の研磨用ワーク保持盤1は、ワーク保持面
8と複数の真空吸着用の貫通孔4をもつワーク保持盤本
体2およびワーク保持盤裏板5とから構成され、貫通孔
4はワーク保持盤本体2とワーク保持盤裏板5の間にあ
る空間部6を経てバキューム路7から不図示の真空装置
につながり、真空の発生によってワーク保持面8にワー
クWを吸着保持するようになっている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2A, the polishing work holding plate 1 of the present invention has a work holding surface 8 and a plurality of through holes 4 for vacuum suction. 2 and a work holding plate back plate 5, and the through hole 4 is connected to a vacuum device (not shown) from the vacuum path 7 through a space 6 between the work holding plate body 2 and the work holding plate back plate 5, The work W is sucked and held on the work holding surface 8 by generation of a vacuum.

【0030】本発明では、特にワーク保持盤本体2のワ
ーク保持面8は、複数のピン9または梁(図3の16)
を形成した被覆材料3で被覆したものとなっている。そ
して、貫通孔4は図1(b)の点線内の領域に、中心と
周辺4ケ所程度に設けられている。また、少なくともワ
ークの面内で、ピンまたは梁から成るワーク保持面のワ
ーク単位面積当たりの接触面積が一定になるようにピン
または梁を形成している。このピンや梁の形成方法は特
に限定するものではないが、任意のピンまたは梁のパタ
ーンに機械加工する方法や、型を押し付け成型する等、
種々の方法により形成することができる。
In the present invention, in particular, the work holding surface 8 of the work holding board main body 2 has a plurality of pins 9 or beams (16 in FIG. 3).
Are coated with the coating material 3 formed with The through-holes 4 are provided in a region within a dotted line in FIG. Further, the pins or beams are formed so that the contact area per unit area of the work of the work holding surface formed of pins or beams is constant at least within the plane of the work. The method of forming the pin or beam is not particularly limited, but a method of machining into an arbitrary pin or beam pattern, pressing a mold, and the like,
It can be formed by various methods.

【0031】さらにこの接触面積を一定にするために
は、図4(a)に示すようにワーク保持面8の外周部1
5の内径dがワークの直径Dwより大きい方が好まし
い。これと反対にワーク保持面8の外周部15の内径d
がワークの直径Dwよりも小さいと、ワークの外周部が
保持面の外周部に接触する面積が大きくなって一定でな
くなるため、被覆材料の接触面積が小さい領域でワーク
の沈み込みが発生し、フラットネスや魔鏡像が悪化する
からである(図4(b))。
Further, in order to make the contact area constant, as shown in FIG.
It is preferable that the inner diameter d of No. 5 is larger than the diameter Dw of the work. On the contrary, the inner diameter d of the outer peripheral portion 15 of the work holding surface 8
Is smaller than the diameter Dw of the work, the area where the outer peripheral portion of the work contacts the outer peripheral portion of the holding surface becomes large and is not constant, so that the work sinks in a region where the contact area of the coating material is small, This is because the flatness and the magic mirror image deteriorate (FIG. 4B).

【0032】研磨ヘッド10は、その回転ホルダ11の
内部に加圧空間部13を設け、弾性体リング12を介し
て研磨用ワーク保持盤1を気密に保持している。加圧空
間部13は加圧路14を経て空気圧縮機(不図示)につ
ながっている。そしてワークWをワーク保持面8上のピ
ンまたは梁を形成した被覆材料3の表面に真空吸着保持
しているワーク保持盤1に回転あるいは揺動を与えると
同時にワーク保持盤1の背面を空気により加圧して、ワ
ークを保持したワーク保持盤1を研磨布22に押し付け
るようになっている。
The polishing head 10 has a pressurized space 13 provided inside its rotary holder 11, and holds the polishing work holding plate 1 airtight through an elastic ring 12. The pressurizing space 13 is connected to an air compressor (not shown) via a pressurizing path 14. Then, the work W is rotated or oscillated on the work holding plate 1 that holds the work W by vacuum suction on the surface of the coating material 3 on which the pins or beams are formed on the work holding surface 8, and at the same time, the back surface of the work holding plate 1 is air-flowed. The work holding plate 1 holding the work is pressed against the polishing pad 22 by pressing.

【0033】以上のように構成された本発明の研磨用ワ
ーク保持盤を用いて倣い研磨すれば、吸着用貫通孔径が
拡大することは殆どなくなり、その後ワークを研磨して
も吸着孔周辺で局所的な変形を起こすことはなく、研磨
後のワークの魔鏡像も良好なものが得られ、高平坦度の
ワークを得ることができる。
When the profile polishing is performed using the polishing work holding plate of the present invention configured as described above, the diameter of the through hole for suction hardly increases. This does not cause any significant deformation, a good magic mirror image of the polished work is obtained, and a work with high flatness can be obtained.

【0034】このように本発明の研磨用ワーク保持盤
は、ワークを真空吸着保持する多数の貫通孔を有するワ
ーク保持盤本体を具備した研磨用ワーク保持盤におい
て、該保持盤本体のワーク保持面をワークの硬度以下の
硬度を有する材料で被覆し、該材料の表面に、先端表面
をワーク保持部位とする複数のピン或は梁を形成したも
のであることを特徴としている。
As described above, the polishing work holding plate of the present invention is a polishing work holding plate provided with a work holding plate main body having a large number of through holes for holding a work by vacuum suction. Is coated with a material having a hardness equal to or less than the hardness of the work, and a plurality of pins or beams are formed on the surface of the material, the top surface being a work holding portion.

【0035】ピンの場合は、ピンの表面をワーク保持部
位としてワークを真空吸着保持することによって、保持
盤本体の表面の粗さの転写による魔鏡像の悪化を防止す
ることができる。また、ピンの材質がワークの硬度以下
であるため、真空吸着によってワーク裏面に傷や汚れを
発生させる恐れもない。
In the case of a pin, the surface of the pin is used as a work holding portion to hold the work by vacuum suction, thereby preventing deterioration of the magic mirror image due to transfer of the surface roughness of the holding plate body. Further, since the material of the pin is equal to or less than the hardness of the work, there is no possibility that the back surface of the work may be scratched or stained by vacuum suction.

【0036】また、被覆材料の表面に、例えば、図3に
示すような同心円状の溝を掘れば、同心円状の梁が凸状
に形成され、梁の表面をワーク保持部位としてワークを
真空吸着保持することによって、保持盤本体の表面の粗
さの転写による魔鏡像の悪化を防止することができる
し、梁の材質がワークの硬度以下であるから、真空吸着
によってワークの裏面に傷や汚れがつくこともなく、高
平坦度のワークに研磨することができる。
If a concentric groove as shown in FIG. 3, for example, is dug in the surface of the coating material, a concentric beam is formed in a convex shape, and the surface of the beam is used as a work holding portion to vacuum-suck the work. By holding, it is possible to prevent the deterioration of the magic mirror image due to the transfer of the surface roughness of the holding plate body, and since the material of the beam is equal to or less than the hardness of the work, the back surface of the work is scratched or stained by vacuum suction. It can be polished to a work with a high flatness without sticking.

【0037】この場合、ワークと接触するピンの中心間
の間隔が1mm以下で、かつ、ピンの直径を0.25m
m以上とすることが好ましく、また、ワークと接触する
梁の中心線間の間隔が1mm以下で、かつ、梁の幅を
0.25mm以上とすることができる。
In this case, the distance between the centers of the pins in contact with the work is 1 mm or less, and the diameter of the pins is 0.25 m.
m or more, and the distance between the center lines of the beams in contact with the workpiece is 1 mm or less, and the width of the beams can be 0.25 mm or more.

【0038】このように限定したのは、倣い研磨、すな
わち、ワークを研磨する前に、保持盤本体の被覆材料の
表面を研磨布に接触させて研磨し、しかる後、被覆材料
の表面にワークの裏面を真空吸着保持して、ワーク表面
を研磨布に接触させて研磨する方法によって研磨すれ
ば、予め被覆材料の表面を研磨することによって研磨布
形状が被覆材料の表面に転写されるため、ワークを保持
した時に、ワーク裏面に傷や汚れをつけることなくワー
クを保持し、高平坦度を達成することができると共に良
好な魔鏡像が得られる。しかし、この倣い研磨を繰り返
すことによって、ピンの先端が丸まって半球状になった
り、梁の先端が丸まって半円柱状になる傾向がある。そ
こで、ピンの中心間距離を1mm以下とし、かつピンの
直径が0.25mm以上になるようにすれば、ピンとピ
ンの間でワークが変形するようなことはない。梁の場合
もピンの場合と同様、梁の中心線間の間隔を1mm以下
とし、かつ梁の幅が0.25mm以上になるようにすれ
ば、梁と梁の間でワークが変形し、魔鏡像が悪化するよ
うになるといったことはなくなる。
The reason for this limitation is that copy polishing is performed, that is, the surface of the coating material of the holding plate body is polished by bringing the surface of the coating material into contact with a polishing cloth before the workpiece is polished. If the surface of the work is polished by a method in which the back surface of the work is held by vacuum suction and the work surface is brought into contact with the polishing cloth, the polishing cloth shape is transferred to the surface of the coating material by polishing the surface of the coating material in advance. When the work is held, the work can be held without scratches or dirt on the back surface of the work, high flatness can be achieved, and a good magic mirror image can be obtained. However, by repeating this copying and polishing, the tip of the pin tends to be rounded into a hemispherical shape, or the tip of the beam tends to be rounded into a semi-cylindrical shape. Therefore, if the distance between the centers of the pins is set to 1 mm or less and the diameter of the pins is set to 0.25 mm or more, the work does not deform between the pins. In the case of the beam, as in the case of the pin, if the distance between the center lines of the beam is set to 1 mm or less and the width of the beam is set to 0.25 mm or more, the work is deformed between the beams, and The mirror image does not get worse.

【0039】そして、真空吸着用の貫通孔が被覆材料表
面の凹部に相当する部分に形成されていることが望まし
い。すなわち、真空吸着用の貫通孔の位置は、被覆材料
表面の凹部に相当する部分、すなわちピンとピンの間や
梁と梁の間の溝の部分に設けるのがよい。凸部に相当す
る部分に形成するとピンまたは梁を形成しない場合と同
様、吸着孔の拡大が発生し、魔鏡像が悪化するからであ
る。
It is desirable that a through hole for vacuum suction is formed in a portion corresponding to a concave portion on the surface of the coating material. That is, the position of the through hole for vacuum suction is preferably provided in a portion corresponding to a concave portion on the surface of the coating material, that is, in a groove portion between pins or a groove portion between beams. This is because, when formed in the portion corresponding to the convex portion, the suction hole is enlarged as in the case where the pin or the beam is not formed, and the magic mirror image is deteriorated.

【0040】さらに、被覆材料の硬度が、ワーク保持盤
使用時の温度下において、ショアD硬度で70以上であ
ることが好ましく、また、被覆材料の線熱膨張係数は、
ワーク保持盤使用時の温度下で、1×10-4/K以下で
あることが望ましい。被覆材料の硬度が、ショアD硬度
で70を下回るとピンや梁の強度が真空圧に耐えること
ができなくなり、また線熱膨張係数が1×10-4/Kを
上回るとピンや梁の膨張のバラツキによって被覆材料表
面に微小なウネリが発生するため、ワークの真空保持に
支障を来したり、フラットネスや魔鏡像が悪化するから
である。
Further, the hardness of the coating material is preferably 70 or more in Shore D hardness at the temperature at the time of using the work holding plate, and the linear thermal expansion coefficient of the coating material is as follows:
It is desirable that the temperature be 1 × 10 −4 / K or less at the temperature when the work holding board is used. If the hardness of the coating material is less than 70 in Shore D hardness, the strength of the pins and beams cannot withstand the vacuum pressure, and if the coefficient of linear thermal expansion exceeds 1 × 10 -4 / K, the expansion of the pins and beams will occur. This is because fine undulation is generated on the surface of the coating material due to the variation, and this hinders the vacuum holding of the work and deteriorates the flatness and the magic mirror image.

【0041】本発明の被覆材料の材質は、例えばエポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、フェ
ノール樹脂、アクリル樹脂から選択される1種とするこ
とができる。被覆材料の材質を上記の中から選択すれ
ば、本発明で要求される硬化後の皮膜物性であるショア
D硬度、線熱膨張係数、機械的強度等を満足することが
できる。また、樹脂皮膜の厚さは0.5〜3mmである
ことが望ましい。
The material of the coating material of the present invention can be, for example, one selected from an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a urethane resin, a phenol resin, and an acrylic resin. If the material of the coating material is selected from the above, it is possible to satisfy the properties of the film after curing, such as Shore D hardness, coefficient of linear thermal expansion, and mechanical strength, required in the present invention. Further, the thickness of the resin film is desirably 0.5 to 3 mm.

【0042】[0042]

【実施例】以下、本発明の実施例を挙げて本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。 (テスト1)[ワーク保持面の材質およびピンの中心間
の間隔を調査] 次の条件を設定してシリコンウエーハを研磨し、研磨面
を評価した。 (1)研磨用ワーク保持盤は、図1に示した表面がピン
形状の構造のものを、研磨装置は、図2(b)に示した
構造のものを使用した。 (2)ワーク:シリコンウエーハ:直径200mm、厚
さ735μm。 (3)ワーク保持盤本体:厚さ30mmの炭化けい素セ
ラミックス多孔盤:孔径0.5mm、線熱膨張係数4×
10-6/K。 (4)ワーク保持面:炭化けい素セラミックス、シリコ
ン製鏡面ウエーハ、ショアD硬度80の樹脂の3水準。 (5)ワーク保持面表面形状: 格子状にピンを形成;ピ
ン中心間の間隔1.10、1.00、0.80、0.7
0mmの4水準;ピン直径0.35mm;ウェーハ外周
部が接する部分に真空保持用のシールを形成。 (6)ワーク研磨条件:荷重300g/cm2 ;研磨相
対速度50m/min;研磨加工代10μm;研磨布:
不織布系研磨布(アスカーC硬度:スプリング硬さ試験
機の一種であるアスカーゴム硬度計C型により測定した
値:90);研磨剤:コロイダルシリカ(pH=10.
5)。 (7)研磨面の評価: 研磨したウエーハに公知の洗浄
を施した後、集光灯下でのウエーハ裏面の傷検査および
魔鏡測定装置(SC−13、NIDEK社製)による魔
鏡像レベルの評価を行った。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited thereto. (Test 1) [Investigation of the material of the work holding surface and the distance between the centers of the pins] The silicon wafer was polished under the following conditions, and the polished surface was evaluated. (1) The polishing work holding plate used had a pin-shaped structure as shown in FIG. 1 and the polishing device used had a structure shown in FIG. 2 (b). (2) Work: silicon wafer: diameter 200 mm, thickness 735 μm. (3) Work holding board main body: 30 mm thick silicon carbide ceramic porous board: hole diameter 0.5 mm, coefficient of linear thermal expansion 4 ×
10 -6 / K. (4) Work holding surface: silicon carbide ceramics, silicon mirror surface wafer, and resin having Shore D hardness of 80. (5) Surface shape of work holding surface: pins are formed in a lattice; intervals between pin centers 1.10, 1.00, 0.80, 0.7
Four levels of 0 mm; pin diameter of 0.35 mm; seal for vacuum holding formed at the portion where the outer peripheral portion of the wafer is in contact. (6) Work polishing conditions: load 300 g / cm 2 ; polishing relative speed 50 m / min; polishing allowance 10 μm; polishing cloth:
Nonwoven fabric polishing cloth (Asker C hardness: a value measured by an Asker rubber hardness tester Model C, which is a kind of spring hardness tester: 90); Abrasive: Colloidal silica (pH = 10.
5). (7) Evaluation of polished surface: After performing a known cleaning on the polished wafer, a scratch inspection of the back surface of the wafer under a condensing lamp and a magic mirror image level by a magic mirror measuring device (SC-13, manufactured by NIDEK) are performed. An evaluation was performed.

【0043】以上のテストの結果、SiCセラミック表
面にピンを形成したワーク保持盤を用いて研磨したウエ
ーハでは裏面にピンの接触跡が見られたが、シリコン表
面および樹脂表面にピンを形成したワーク保持盤を用い
て研磨したウエーハではウエーハ裏面にピンの接触跡は
見られなかった。また、ピン中心間の間隔が1.0mm
以下の時には良好な魔鏡像が得られたが、1.10mm
の時にはウェーハの変形に起因した魔鏡像レベルの低下
が見られた。
As a result of the above test, contact marks of the pins were found on the back surface of the wafer polished using the work holding plate having the pins formed on the surface of the SiC ceramic. In the wafer polished using the holding plate, no contact trace of the pin was observed on the back surface of the wafer. The distance between the pin centers is 1.0mm
In the following cases, a good magic mirror image was obtained, but 1.10 mm
At the time, the level of the magic mirror image was reduced due to the deformation of the wafer.

【0044】(テスト2)[梁を形成した際の梁中心線
間の間隔の調査] (1)研磨用ワーク保持面は図3に示した同心円の梁構
造のものを使用した。 (2)ワーク保持面:ショアD硬度80の樹脂被覆。 (3) 樹脂表面形状:梁形成(溝を掘って梁を作る);
梁中心線間の間隔1.10、1.00、0.80、0.
70mmの4水準;梁の幅0.35mm;ウェーハ外周
部が接する部分に真空保持用のシールを形成。その他の
条件は、テスト1と同じとして試験を実施し、魔鏡像レ
ベルの評価を行った。
(Test 2) [Investigation of Spacing Between Beam Center Lines When Beams Are Formed] (1) A polishing work holding surface having a concentric beam structure shown in FIG. 3 was used. (2) Work holding surface: resin coating with Shore D hardness of 80. (3) Resin surface shape: beam formation (digging grooves to make beams);
Spacing between beam centerlines 1.10, 1.00, 0.80,.
Four levels of 70 mm; beam width of 0.35 mm; seal for vacuum holding formed at the part where wafer outer peripheral part is in contact. The other conditions were the same as in Test 1, and the test was performed to evaluate the magic mirror image level.

【0045】梁中心線間の間隔が、1.00mm以下の
時には、良好な魔鏡像が得られたが、1.10mmの時
には、ウエーハの変形に起因した魔鏡像の悪化が見られ
ることもあった。
When the distance between the beam center lines was 1.00 mm or less, a good magic mirror image was obtained. However, when the distance was 1.10 mm, the deterioration of the magic mirror image due to the deformation of the wafer was sometimes observed. Was.

【0046】(テスト3)[被覆材料の硬度の影響の調
査] (1)研磨用ワーク保持盤は図1に示したピン構造のも
のを使用した。 (2)ワーク保持面:ショアD硬度60、65、70、
80の樹脂被覆4水準。その他の条件は、テスト1と同
じとして試験を実施し、魔鏡像レベルおよび静電容量式
平坦度測定器(ULTRA GAGE 9700、AD
E社製)で平坦度を評価した。
(Test 3) [Investigation of Influence of Hardness of Coating Material] (1) A polishing work holding plate having a pin structure shown in FIG. 1 was used. (2) Work holding surface: Shore D hardness 60, 65, 70,
80 resin coating 4 levels. The other conditions were the same as in Test 1, and the test was performed. A magic mirror image level and a capacitance type flatness meter (ULTRA GAGE 9700, AD
(Manufactured by E Company) to evaluate the flatness.

【0047】ショアD硬度が60、65の樹脂を用いた
場合、ピンの変形によるウエーハの脱離が研磨中にしば
しば発生した。また、ウエーハの脱離が発生しなかった
場合でも、平坦度測定により真空吸着用の貫通孔付近を
中心にウネリが見られた。一方、ショアD硬度が70、
80の樹脂を用いた場合では、ウェーハの研磨は何等の
問題もなく実施でき、ウェーハにウネリは見られなかっ
た。
When a resin having a Shore D hardness of 60 or 65 was used, detachment of the wafer due to deformation of the pin often occurred during polishing. In addition, even when the wafer did not detach, undulation was observed mainly in the vicinity of the through hole for vacuum suction by the flatness measurement. On the other hand, Shore D hardness is 70,
When the resin No. 80 was used, the wafer could be polished without any problem, and no undulation was observed on the wafer.

【0048】(テスト4)[樹脂の線熱膨張係数の影響
調査] (1)研磨用ワーク保持面は図1に示したピン構造のも
のを使用した。 (2)ワーク保持面:ショアD硬度80樹脂被覆。 (3)樹脂の線熱膨張膨係数:5×10-4/K、1×1
-4/K、5×10-5/K、9×10-6/Kの4水準。
その他はテスト1の条件で試験を実施し、魔鏡像レベル
および平坦度を評価した。
(Test 4) [Investigation of Influence of Linear Thermal Expansion Coefficient of Resin] (1) The polishing work holding surface used had the pin structure shown in FIG. (2) Work holding surface: Shore D hardness 80 resin coating. (3) Linear thermal expansion coefficient of resin: 5 × 10 -4 / K, 1 × 1
Four levels of 0 -4 / K, 5 × 10 -5 / K and 9 × 10 -6 / K.
Otherwise, the test was performed under the conditions of Test 1, and the magic mirror image level and the flatness were evaluated.

【0049】線熱膨張係数が、5×10-4/Kの樹脂を
用いた場合、研磨熱によって発生したと思われる樹脂の
熱膨張によってウエーハにウネリが見られた。一方、線
熱膨張係数が1×10-4/K以下の樹脂を用いた場合
は、ウェーハにウネリの発生は見られず、良好な魔鏡像
が得られた。
When a resin having a linear thermal expansion coefficient of 5 × 10 −4 / K was used, undulation was observed on the wafer due to the thermal expansion of the resin which was considered to be caused by polishing heat. On the other hand, when a resin having a linear thermal expansion coefficient of 1 × 10 −4 / K or less was used, no undulation was observed on the wafer, and a good magic mirror image was obtained.

【0050】(テスト5)[樹脂皮膜の厚さの影響調
査] (1)ワーク保持面:熱硬化性エポキシ樹脂(ショアD
硬度80)で被覆、 (2)樹脂の線熱膨張係数:5×10-5/K、 (3)樹脂厚さ:0.2、0.5、1、3、4mm、そ
の他はテスト1の条件で試験を実施し、魔鏡像レベルお
よび平坦度を評価した。
(Test 5) [Investigation of the influence of the thickness of the resin film] (1) Work holding surface: thermosetting epoxy resin (Shore D)
(2) Resin linear thermal expansion coefficient: 5 × 10 -5 / K, (3) Resin thickness: 0.2, 0.5, 1, 3, 4 mm The test was performed under the conditions, and the magic mirror image level and the flatness were evaluated.

【0051】樹脂の厚さを0.2mmとした場合、樹脂
膜の強度不足によって、樹脂膜の一部に破壊が見られる
こともあった。また樹脂の厚さを4mmとした場合、研
磨熱によっては樹脂が変形し、魔鏡像が悪化する場合も
あり、平坦度もSBIRmax(Site Back−s
ide Ideal Range:SEMI規格M1等
で標準化されている値、セルサイズ25×25)で0.
5μm程度となった。一方、樹脂の厚さを0.5〜3m
mとした場合は、魔鏡像に問題はなく、平坦度もSBI
Rmax 0.25μm程度の値が得られ、特に好適であっ
た。
When the thickness of the resin is 0.2 mm, a part of the resin film may be broken due to insufficient strength of the resin film. When the thickness of the resin is set to 4 mm, the resin may be deformed depending on the polishing heat, the magic mirror image may be deteriorated, and the flatness may be reduced by SBIRmax (Site Back-s).
ide Ideal Range: a value standardized by SEMI standard M1 or the like, cell size 25 × 25).
It was about 5 μm. On the other hand, when the thickness of the resin is 0.5 to 3 m
m, there is no problem with the magic mirror image and the flatness is also SBI
Rmax of about 0.25 μm was obtained, which was particularly suitable.

【0052】(テスト6)[ワーク保持面の形状] (1)研磨用ワーク保持面は、図4(a)、(b)に示
した2種類の形状のものを使用した。すなわち、(a)
はワーク保持面外周部の内径が203mmの円内にピン
を形成した保持面(Dw<d)であり、(b)は内径1
50mmの円内にピンを形成した保持面(Dw>d)で
ある。ここに、Dwはウエーハ(ワーク)の直径で20
0mm、dはワーク保持面外周部の内径である。 (2)ワーク保持面:ショアD硬度80樹脂被覆。その
他はテスト1の条件で試験を行い、魔鏡像レベル、平坦
度を評価した。
(Test 6) [Shape of Work Holding Surface] (1) Work holding surfaces for polishing used two types of shapes shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). That is, (a)
Is a holding surface (Dw <d) in which pins are formed in a circle having an inner diameter of 203 mm at the outer peripheral portion of the work holding surface, and (b) shows an inner diameter of 1 mm.
It is a holding surface (Dw> d) in which a pin is formed within a 50 mm circle. Here, Dw is the diameter of the wafer (work) of 20.
0 mm and d are the inner diameters of the outer peripheral portion of the work holding surface. (2) Work holding surface: Shore D hardness 80 resin coating. Otherwise, the test was performed under the conditions of Test 1, and the magic mirror image level and the flatness were evaluated.

【0053】図4(b)のワーク保持面を用いた場合、
直径150mmに相当する部分で研磨代の低下が見ら
れ、ウェーハはシルクハット型の形状となった。一方、
図4(a)のワーク保持面を用いた場合は、ウエーハ形
状に問題はなく、所望の平坦度が得られた。また、魔鏡
像のレベルも良好であった。
When the work holding surface shown in FIG. 4B is used,
A reduction in the polishing allowance was observed in a portion corresponding to a diameter of 150 mm, and the wafer had a top hat shape. on the other hand,
When the work holding surface shown in FIG. 4A was used, there was no problem in the wafer shape, and a desired flatness was obtained. The level of the magic mirror image was also good.

【0054】(実施例、比較例)[倣い研磨の有無、倣
い研磨におけるピン形成の効果] (1)研磨用ワーク保持面は図1および図5のものを使
用した。すなわち、図1は本願発明のワーク保持面でピ
ンを形成した保持面、図5は従来のワーク保持面でピン
を形成していない保持面である。 (2)ワーク保持面; ショアD硬度80の樹脂被覆。 (3)ワーク保持面研磨条件: 各々のワーク保持面につ
いて、a.ワーク保持面研磨なし、b.ワーク研磨条件
と同じ条件で樹脂皮膜研磨加工代200μm。その他は
テスト1の条件で試験を行い、魔鏡像レベルおよび平坦
度の評価を行った。
(Examples and Comparative Examples) [Presence / absence of profile polishing, effect of pin formation in profile polishing] (1) The polishing work holding surface shown in FIGS. 1 and 5 was used. That is, FIG. 1 shows a holding surface on which pins are formed on the work holding surface of the present invention, and FIG. 5 shows a holding surface on which no pins are formed on the conventional work holding surface. (2) Work holding surface; resin coating with Shore D hardness of 80. (3) Work holding surface polishing conditions: For each work holding surface, a. No work holding surface polishing, b. The resin film polishing amount was 200 μm under the same conditions as the work polishing conditions. Otherwise, the test was performed under the conditions of Test 1, and the level of the magic mirror image and the flatness were evaluated.

【0055】その結果、ワークの平坦度は、表面基準の
SBIRmax で平坦度を比較したところ、ピン形成の有
無に関わらず、ワーク保持面研磨を施さない場合(倣い
研磨なし)のSBIRmax は、0.30μm程度であっ
たのに対し、ワーク保持面研磨を導入すること(倣い研
磨あり)で、0.20μmのSBIRmax が得られた。
一方、ワーク保持面研磨を導入した場合の魔鏡レベルを
比較すると、ピン未形成のワーク保持面(比較例)の場
合には、吸着孔の跡が明瞭に観察されたのに対して、ピ
ンを形成したワーク保持面(実施例)では良好な魔鏡像
が得られた。
As a result, when the flatness of the work was compared with the surface-based SBIRmax, the SBIRmax when the work holding surface was not polished (without copy polishing) was 0 regardless of the presence or absence of pin formation. Although it was about 30 .mu.m, an SBIRmax of 0.20 .mu.m was obtained by introducing polishing of the work holding surface (with copy polishing).
On the other hand, comparing the magic mirror level when the work holding surface was polished, the trace of the suction hole was clearly observed in the case of the work holding surface where no pin was formed (Comparative Example). A good magic mirror image was obtained on the work holding surface (Example) in which was formed.

【0056】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高精度のワーク保持面を有する研磨用ワーク保持盤が提
供される。従ってこれを用いて研磨加工することによっ
て、優れた平坦度が得られるのみならず、良好な魔鏡像
レベルのワークを得ることができる。特にワークが半導
体ウエーハの場合は、高集積デバイス工程でのリソグラ
フィ露光におけるフォーカス不良や最近導入が検討され
ているCMP(Chemical Mechanica
l Polishing)工程での各種膜厚不良を低減
することが可能であり、高集積デバイスの歩留り向上を
図ることができる。
As described above, according to the present invention,
A polishing work holding plate having a highly accurate work holding surface is provided. Therefore, by performing polishing using this, not only excellent flatness can be obtained, but also a work having a good magic mirror image level can be obtained. In particular, when the work is a semiconductor wafer, a CMP (Chemical Mechanical), which is considered to be poorly focused in lithography exposure in a highly integrated device process or is recently being introduced.
It is possible to reduce various film thickness defects in the (1 Polishing) process, and to improve the yield of highly integrated devices.

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

【図1】本発明の研磨用ワーク保持盤の概略説明図であ
る。 (a)縦断面図、(b)ワーク保持面の正面図、(c)
倣い研磨による真空吸着用貫通孔周辺保持面の変化状態
を示す。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a polishing work holding plate of the present invention. (A) longitudinal sectional view, (b) front view of a work holding surface, (c)
7 shows a change state of a peripheral holding surface around a through-hole for vacuum suction due to profile polishing.

【図2】本発明の研磨用ワーク保持盤を装着した研磨ヘ
ッドおよび研磨ヘッドを具備した研磨装置の概略説明図
である。 (a)研磨ヘッド、(b)ワークの研磨装置。
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a polishing head equipped with a polishing work holding plate of the present invention and a polishing apparatus provided with the polishing head. (A) a polishing head, and (b) a work polishing apparatus.

【図3】本発明の研磨用ワーク保持盤の別の例(梁を形
成した場合)を示すワーク保持面の正面図である。
FIG. 3 is a front view of a work holding surface showing another example of the polishing work holding board of the present invention (when a beam is formed).

【図4】研磨用ワーク保持盤のワーク保持面のワークと
の接触面積の違いを示す縦断面図である。 (a)ワークの直径がワーク保持面外周部の内径より小
さい場合、(b)ワークの直径がワーク保持面外周部の
内径より大きい場合。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a difference in a contact area between a work holding surface of a polishing work holding board and a work. (A) When the diameter of the work is smaller than the inner diameter of the outer periphery of the work holding surface, and (b) when the diameter of the work is larger than the inner diameter of the outer periphery of the work holding surface.

【図5】従来の研磨用ワーク保持盤の一例を示す概略説
明図である。 (a)縦断面図、(b)ワーク保持面の正面図、(c)
倣い研磨による真空吸着用貫通孔周辺保持面の変化状態
を示す。
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing an example of a conventional polishing work holding plate. (A) longitudinal sectional view, (b) front view of a work holding surface, (c)
7 shows a change state of a peripheral holding surface around a through-hole for vacuum suction due to profile polishing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…研磨用ワーク保持盤、 2…ワーク保持盤本体、3
…被覆材料(樹脂)、 4…真空吸着用貫通孔、 5…
ワーク保持盤裏板、6…空間部、 7…バキューム路、
8…ワーク保持面、 9…ピン、10…研磨ヘッド、
11…回転ホルダ、 12…弾性体リング、13…加
圧空間部、 14…加圧路、 15…ワーク保持面外周
部、16…梁、20…研磨装置、 21…定盤、 22
…研磨布、 23…ノズル、24…研磨剤。W…ワーク
(ウェーハ)、 Dw…ワークの直径、d…ワーク保持
面外周部の内径。
1. Polishing work holding plate 2. Work holding plate body 3,
... Coating material (resin), 4 ... Vacuum suction through hole, 5 ...
Back plate of work holding board, 6: space, 7: vacuum path,
8: Work holding surface, 9: Pin, 10: Polishing head,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Rotation holder, 12 ... Elastic body ring, 13 ... Pressurization space part, 14 ... Pressurization path, 15 ... Work holding surface outer peripheral part, 16 ... Beam, 20 ... Polishing device, 21 ... Surface plate, 22
... polishing cloth, 23 ... nozzle, 24 ... abrasive. W: work (wafer), Dw: diameter of work, d: inner diameter of work holding surface outer periphery.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C058 AB04 AC04 CB01 CB02 CB10 DA17  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page F term (reference) 3C058 AB04 AC04 CB01 CB02 CB10 DA17

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワークを真空吸着保持する貫通孔を有す
るワーク保持盤本体を具備した研磨用ワーク保持盤にお
いて、該保持盤本体のワーク保持面をワークの硬度以下
の硬度を有する材料で被覆し、該材料の表面に、先端表
面をワーク保持部位とする複数のピンを形成したもので
あることを特徴とする研磨用ワーク保持盤。
1. A polishing work holding plate provided with a work holding plate body having a through hole for holding a work by vacuum suction, wherein a work holding surface of the holding plate body is covered with a material having a hardness equal to or less than the hardness of the work. A polishing work holding plate, comprising a plurality of pins formed on a surface of the material and having a tip surface as a work holding portion.
【請求項2】 ワークを真空吸着保持する貫通孔を有す
るワーク保持盤本体を具備した研磨用ワーク保持盤にお
いて、該保持盤本体のワーク保持面をワークの硬度以下
の硬度を有する材料で被覆し、該材料の表面に、先端表
面をワーク保持部位とする複数の梁を形成したものであ
ることを特徴とする研磨用ワーク保持盤。
2. A polishing work holding plate having a work holding plate main body having a through hole for vacuum-sucking and holding a work, wherein a work holding surface of the holding plate main body is coated with a material having a hardness equal to or lower than the hardness of the work. A polishing work holding plate, characterized in that a plurality of beams are formed on the surface of the material, with the top surface being a work holding portion.
【請求項3】 前記ワークと接触するピンの中心間の間
隔が1mm以下で、かつ、ピンの直径が0.25mm以
上であることを特徴とする請求項1に記載した研磨用ワ
ーク保持盤。
3. The polishing work holding plate according to claim 1, wherein the distance between the centers of the pins in contact with the work is 1 mm or less, and the diameter of the pins is 0.25 mm or more.
【請求項4】 前記ワークと接触する梁の中心線間の間
隔が1mm以下で、かつ、梁の幅が0.25mm以上で
あることを特徴とする請求項2に記載した研磨用ワーク
保持盤。
4. The polishing work holding plate according to claim 2, wherein the distance between the center lines of the beams in contact with the work is 1 mm or less, and the width of the beams is 0.25 mm or more. .
【請求項5】 前記真空吸着用の貫通孔が被覆材料表面
の凹部に相当する部分に形成されていることを特徴とす
る請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載した研
磨用ワーク保持盤。
5. The polishing work according to claim 1, wherein the through-hole for vacuum suction is formed in a portion corresponding to a concave portion on the surface of the coating material. Holding board.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれか1項
に記載した被覆材料の硬度が、ワーク保持盤使用時の温
度下において、ショアD硬度で70以上であることを特
徴とする研磨用ワーク保持盤。
6. The polishing method according to claim 1, wherein the hardness of the coating material according to any one of claims 1 to 5 is 70 or more in Shore D hardness at a temperature when the work holding plate is used. Work holding board.
【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれか1項
に記載した被覆材料の線熱膨張係数が、ワーク保持盤使
用時の温度下で、1×10-4/K以下であることを特徴
とする研磨用ワーク保持盤。
7. The coating material according to any one of claims 1 to 6, wherein the coefficient of linear thermal expansion is 1 × 10 −4 / K or less at a temperature when the work holding plate is used. A polishing work holding board characterized by the following.
【請求項8】 前記被覆材料が、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ア
クリル樹脂から選択される1種であることを特徴とする
請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載した研磨
用保持盤。
8. The method according to claim 1, wherein the coating material is one selected from an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a urethane resin, a phenol resin, and an acrylic resin. The polishing holding plate described in the section.
【請求項9】 ワーク保持盤本体の保持面を被覆する前
記樹脂皮膜の厚さが0.5〜3mmであることを特徴と
する請求項8に記載した研磨用ワーク保持盤。
9. The polishing work holding plate according to claim 8, wherein the thickness of the resin film covering the holding surface of the work holding plate main body is 0.5 to 3 mm.
【請求項10】 前記被覆材料のワーク単位面積当たり
の接触面積が、ワーク面内で一定であることを特徴とす
る請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載した研
磨用ワーク保持盤。
10. The polishing work holding plate according to claim 1, wherein a contact area of the coating material per unit area of the work is constant in a work surface. .
【請求項11】 研磨布を貼着した回転テーブルと研磨
布表面に研磨剤を供給する手段とワークを研磨布表面に
強制的に圧接させる研磨用ワーク保持盤を具備した研磨
装置において、該研磨用ワーク保持盤が、前記請求項1
ないし請求項10のいずれか1項に記載したものである
ことを特徴とするワークの研磨装置。
11. A polishing apparatus comprising: a rotary table to which a polishing cloth is adhered; means for supplying an abrasive to the polishing cloth surface; and a polishing work holding plate for forcibly pressing a work against the polishing cloth surface. 2. The work holding board according to claim 1, wherein
A workpiece polishing apparatus according to any one of claims 10 to 10.
【請求項12】 前記請求項1ないし請求項10のいず
れか1項に記載した研磨用保持盤本体の被覆材料表面を
研磨布に接触させて研磨し、その後被覆材料表面にワー
クの裏面を真空吸着保持して該ワークの表面を研磨布に
接触させてワークを研磨することを特徴とするワークの
研磨方法。
12. A polishing material is polished by contacting the surface of the coating material of the main body of the holding plate for polishing according to any one of claims 1 to 10 with a polishing cloth, and then applying a vacuum to the back surface of the work on the surface of the coating material. A polishing method for a workpiece, comprising: holding the workpiece by suction, bringing the surface of the workpiece into contact with a polishing cloth, and polishing the workpiece.
JP2000006651A 2000-01-14 2000-01-14 Polishing work holding board, polishing device and work polishing method Pending JP2001198809A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000006651A JP2001198809A (en) 2000-01-14 2000-01-14 Polishing work holding board, polishing device and work polishing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000006651A JP2001198809A (en) 2000-01-14 2000-01-14 Polishing work holding board, polishing device and work polishing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001198809A true JP2001198809A (en) 2001-07-24

Family

ID=18535148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000006651A Pending JP2001198809A (en) 2000-01-14 2000-01-14 Polishing work holding board, polishing device and work polishing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001198809A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003030232A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. Grinding work holding disk, work grinding device and grinding method
CN110977754A (en) * 2018-10-03 2020-04-10 株式会社迪思科 Grinding method of rectangular substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003030232A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. Grinding work holding disk, work grinding device and grinding method
US8268114B2 (en) 2001-09-28 2012-09-18 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Workpiece holder for polishing, workpiece polishing apparatus and polishing method
CN110977754A (en) * 2018-10-03 2020-04-10 株式会社迪思科 Grinding method of rectangular substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9902037B2 (en) Electronic grade glass substrate and making method
KR20020079807A (en) Wafer chuck, exposure system, and method of manufacturing semiconductor device
CN103809371B (en) Substrate for rectangular forming die
US5893755A (en) Method of polishing a semiconductor wafer
GB2334205A (en) Polishing pad for semiconductor wafers
US6790129B2 (en) Method for polishing angular substrates
KR20210091295A (en) Wafer manufacturing method and wafer
JP3623122B2 (en) Polishing work holding plate, work polishing apparatus, and work polishing method
JPH10235552A (en) Polishing device
TW201628790A (en) Vibration-assisted polishing machine
US7122280B2 (en) Angular substrates
JP2001198809A (en) Polishing work holding board, polishing device and work polishing method
US20060255819A1 (en) Compliant pad wafer chuck
US6315649B1 (en) Wafer mounting plate for a polishing apparatus and method of using
KR101079414B1 (en) Head assembly for Edge polishing apparatus of wafer
TW200405450A (en) Semiconductor wafer
JP2004302280A (en) Method of manufacturing substrate for mask blank, method of manufacturing mask blank and method of manufacturing transfer mask
JPH04206930A (en) Chuck for polishing semiconductor wafer
JP6973280B2 (en) Synthetic quartz glass substrate for imprint mold
TWI824493B (en) Surface treatment device and method
JP2002289563A (en) Inspecting method and equipment of work holding board for polishing, and polishing method of work
JP6874736B2 (en) Manufacturing method of substrate for imprint mold
JPH03163848A (en) Vacuum suction base
KR20120108269A (en) Head assembly and retainer ring for water grinding apparatus
JP2006128271A (en) Work holding plate, method of manufacturing semiconductor wafer and polishing method