JP2004306254A - Vacuum chuck - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum chuck, having a high sucking force, able to prevent the dislocation and separation of a sucked body, having uniform sucking force as a whole, generating no distribution of sucking force, thereby, when the vacuum chuck is used as a polishing device, uniform polishing for the sucked body can be realized. <P>SOLUTION: This vacuum chuck is formed of porous ceramics, and the vacuum chuck includes: a sucker having a holding surface for sucking and holding a sucked body; and a sealant for sealing a region excluding the holding surface of the sucker and the sucking hole corresponding part. When the pore distribution of the sucker is measured by method of mercury penetration, the mean pore diameter is 10-40 μm, the percentage of pores having pore diameter 0.7 to 1.2 times as large as the mean pore diameter to the whole pore volume is 75% or more, the percentage of pores having pore diameter under 0.7 times as large as the mean pore diameter to the whole pore volume is 15% or less, and the percentage of pores having pore diameter 1.2 times or more as large as the mean pore diameter to the whole pore volume is 10% or less. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体ウエハ等の被吸着体を吸着し、例えば、該被吸着体の加熱処理、研削処理、研磨処理、CVD処理、スパッタリング等のPVD処理等を行うために用いられる真空チャックに関する。より詳細には、特に、半導体ウエハ等の表面の研磨に好適に用いられる真空チャックに関する。 The present invention relates to a vacuum chuck used to adsorb an object to be adsorbed such as a semiconductor wafer and perform, for example, a heating process, a grinding process, a polishing process, a CVD process, a PVD process such as a sputtering process, or the like. More specifically, the present invention particularly relates to a vacuum chuck suitably used for polishing a surface of a semiconductor wafer or the like.

一般に、半導体製品を製造する際には、単結晶シリコンインゴットを薄くスライスした後、その表面を研削、ラッピング、ポリッシングすることにより、鏡面に研磨されたシリコンウエハを得ることができる。
このシリコンウエハの研磨工程は、精密な半導体製品(半導体チップ)を製造するために必要不可欠な重要な工程であり、このようなシリコンウエハの研磨工程では、シリコンウエハを固定して研磨を行うウエハ研磨装置が必要となる。そこで、従来から様々な種類のウエハ研磨装置が提案されている。
Generally, when manufacturing a semiconductor product, a single-crystal silicon ingot is sliced thinly, and then its surface is ground, wrapped, and polished to obtain a mirror-polished silicon wafer.
The silicon wafer polishing step is an important step indispensable for manufacturing a precise semiconductor product (semiconductor chip). In such a silicon wafer polishing step, a wafer for fixing and polishing a silicon wafer is used. A polishing device is required. Therefore, various types of wafer polishing apparatuses have been conventionally proposed.

従来のウエハ研磨装置として、接着剤を用い、半導体ウエハをウエハ保持治具の保持面に貼り付けて、研磨を行う装置が用いられていた(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art As a conventional wafer polishing apparatus, there has been used an apparatus which performs polishing by bonding a semiconductor wafer to a holding surface of a wafer holding jig using an adhesive (for example, see Patent Document 1).

図4は、上記ウエハ研磨装置の一例を模式的に示した部分拡大断面図である。
図4に示した通り、このウエハ研磨装置200では、半導体ウエハ15を下向きに保持し、この半導体ウエハ15をテーブル225の研磨面225aに当接させた後、回転させることにより半導体ウエハ215の表面を研磨するように構成された円板状のウエハ保持治具201と、研磨面225aを有し、回転が可能なテーブル225とから構成されている。
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing an example of the wafer polishing apparatus.
As shown in FIG. 4, in the wafer polishing apparatus 200, the semiconductor wafer 15 is held downward, the semiconductor wafer 15 is brought into contact with the polishing surface 225 a of the table 225, and the semiconductor wafer 15 is rotated. And a disc-shaped wafer holding jig 201 configured to polish the wafer, and a rotatable table 225 having a polishing surface 225a.

ウエハ保持治具201の保持面221の反対側面の中心部には、プッシャ棒224が固定されており、このプッシャ棒224は図示しない駆動手段に連結され、この駆動手段を駆動させると、プッシャ棒224及びウエハ保持治具201が回転するようになっている。また、半導体ウエハ15は、ウエハ保持治具201の保持面221に形成された熱可塑性ワックス等からなる接着層を介して貼着、保持されている。 A pusher bar 224 is fixed to the center of the side opposite to the holding surface 221 of the wafer holding jig 201. The pusher bar 224 is connected to a driving unit (not shown). 224 and the wafer holding jig 201 rotate. The semiconductor wafer 15 is adhered and held via an adhesive layer made of thermoplastic wax or the like formed on the holding surface 221 of the wafer holding jig 201.

半導体ウエハ15の研磨を行う際には、ウエハ保持治具201とテーブル225とを回転させ、次に、ウエハ保持治具201又はテーブル225を上下動させ、半導体ウエハ15とテーブル225の研磨面225aとを摺接させることにより半導体ウエハ15の研磨を行っていた。 When polishing the semiconductor wafer 15, the wafer holding jig 201 and the table 225 are rotated, and then the wafer holding jig 201 or the table 225 is moved up and down to polish the semiconductor wafer 15 and the polishing surface 225 a of the table 225. The semiconductor wafer 15 is polished by bringing the semiconductor wafer 15 into sliding contact.

しかしながら、このようなウエハ研磨装置200では、半導体ウエハ15を貼り付けたり、剥がしたりする工程を行う必要があり、工程数が多くなるとともに、これらの工程で半導体ウエハ15に傷等がはいるおそれがあるという問題があった。また、半導体ウエハ15と保持面21との間に介在する接着層を均一の厚さにするのが難しく、半導体ウエハ15が傾きやすいという問題があった。 However, in such a wafer polishing apparatus 200, it is necessary to perform a step of attaching and detaching the semiconductor wafer 15, so that the number of steps is increased and the semiconductor wafer 15 may be damaged in these steps. There was a problem that there is. In addition, it is difficult to make the thickness of the adhesive layer interposed between the semiconductor wafer 15 and the holding surface 21 uniform, and there is a problem that the semiconductor wafer 15 is easily inclined.

そこで、半導体ウエハの脱着を容易に行うことができる真空チャックを用いた研磨装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
この真空チャックを用いた研磨装置では、半導体ウエハを保持するための吸着体として多孔質体を用いているため、半導体ウエハの脱着が容易であるのみでなく、半導体ウエハと吸着体の保持面との間に介在物が存在しないため、半導体ウエハが傾くことがなく均一な研磨を行い易いという利点がある。
Therefore, a polishing apparatus using a vacuum chuck that can easily attach and detach a semiconductor wafer has been proposed (for example, see Patent Document 2).
In the polishing apparatus using this vacuum chuck, since a porous body is used as an adsorbent for holding a semiconductor wafer, not only can the semiconductor wafer be easily detached, but also the semiconductor wafer and the holding surface of the adsorbent can be removed. Since there is no inclusion between them, there is an advantage that uniform polishing can be easily performed without tilting the semiconductor wafer.

しかしながら、従来の多孔質体を吸着体とした真空チャックにおいては、吸着体の平均気孔径が小さすぎたため、真空引きが困難で吸着面における単位面積当たりの吸着力が弱いものであった。そのため、一定以上の吸着力を得ようとすれば、その厚さを薄くするか、又は、吸着体の内側に有底孔等を形成し、この有底孔を介して被吸着体を吸引せざるを得ないが、このような吸着体は機械的強度が低くなり、クラックや反り等が発生し易くなるという問題があった。 However, in a conventional vacuum chuck using a porous body as an adsorbent, since the average pore diameter of the adsorbent is too small, it is difficult to evacuate and the adsorption power per unit area on the adsorption surface is weak. Therefore, in order to obtain a certain level of adsorption force, the thickness is reduced, or a bottomed hole or the like is formed inside the adsorbent, and the adsorbed body is sucked through the bottomed hole. Although it is inevitable, such an adsorbent has a problem in that the mechanical strength is low and cracks and warpage are easily generated.

また、気孔分布が広く、径の小さな気孔の占める割合が高かったため、吸着力がなかなか高くならず、さらに、吸着力も吸着体の吸着面の場所によって異なるため、吸着力が不均一となり、例えば、被吸着体の研磨等を行うと、研磨状態が均一にならない等の種々の不都合が発生した。
一方、吸着体の平均気孔径を大きくすると真空引きは容易となるため、その厚さを厚くすることができるが、表面の気孔が存在する部分と気孔が存在しない部分との吸着力の差が大きくなり、その結果、気孔が被吸着体に転写された形態の研磨面が形成され、均一な研磨面が形成されず、被吸着体の研磨面の平面度が低下するという問題があった。
In addition, the pore distribution is wide, and the ratio of pores having a small diameter is high, so that the adsorption force does not easily increase, and furthermore, the adsorption force varies depending on the location of the adsorption surface of the adsorbent, so that the adsorption force becomes non-uniform. When the object to be adsorbed is polished, various inconveniences such as an uneven polishing state occur.
On the other hand, if the average pore diameter of the adsorbent is increased, the evacuation becomes easier, so that the thickness can be increased. As a result, there is a problem that a polished surface in which pores are transferred to the object to be adsorbed is formed, a uniform polished surface is not formed, and the flatness of the polished surface of the object to be adsorbed is reduced.

特開平11−320394号公報JP-A-11-320394 特開2000−15573号公報JP-A-2000-15573

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、吸着力が高く、また、吸着力が全体的に均一であるとともに、吸着力分布が改善され、研磨装置として用いた場合には、被吸着体の均一な研磨を実現することができる真空チャックを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and has a high attraction force, a uniform attraction force as a whole, an improved attraction force distribution, and a use as a polishing apparatus. An object of the present invention is to provide a vacuum chuck that can realize uniform polishing of an adsorbent.

第一の本発明の真空チャックは、多孔質セラミックからなり、被吸着体を吸着、保持するための保持面を有する吸着体と、上記吸着体の保持面と吸引孔対応部とを除いた面のほぼ全体を封止するための封止体とを含んで構成される真空チャックであって、
上記吸着体の細孔分布を水銀圧入法により測定した際、平均気孔径が10〜40μmで、上記平均気孔径の0.7〜1.2倍の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であり、上記平均気孔径の0.7倍未満の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が15%以下であり、上記平均気孔径の1.2倍を超える気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が10%以下であることを特徴とする。
A vacuum chuck according to a first aspect of the present invention is made of a porous ceramic, and has an adsorbent body having a holding surface for adsorbing and holding an object to be adsorbed, and a surface excluding a holding surface of the adsorbent and a suction hole corresponding portion. And a sealing body for sealing substantially the entirety of the vacuum chuck,
When the pore distribution of the adsorbent was measured by a mercury intrusion method, the total pore volume of pores having an average pore diameter of 10 to 40 μm and having a pore diameter of 0.7 to 1.2 times the average pore diameter was measured. Is 75% or more, and the ratio of the pores having pore diameters smaller than 0.7 times the average pore diameter to the total pore volume is 15% or less, and 1.2 times the average pore diameter is 1.2% or less. The ratio of pores having a pore size exceeding the total pore volume to the total pore volume is 10% or less.

第二の本発明の真空チャックは、多孔質セラミックからなり、被吸着体を吸着、保持するための保持面を有するとともに、上記保持面と吸引孔対応部とを除いた面のほぼ全体を封止するための封止層が形成された吸着体を含んで構成される真空チャックであって、
上記吸着体の細孔分布を水銀圧入法により測定した際、平均気孔径が10〜40μmで、上記平均気孔径の0.7〜1.2倍の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であり、上記平均気孔径の0.7倍未満の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が15%以下であり、上記平均気孔径の1.2倍を超える気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が10%以下であることを特徴とする。
The vacuum chuck according to the second aspect of the present invention is made of porous ceramic, has a holding surface for adsorbing and holding the object to be sucked, and seals substantially the entire surface excluding the holding surface and the suction hole corresponding portion. A vacuum chuck comprising an adsorbent on which a sealing layer for stopping is formed,
When the pore distribution of the adsorbent was measured by a mercury intrusion method, the total pore volume of pores having an average pore diameter of 10 to 40 μm and having a pore diameter of 0.7 to 1.2 times the average pore diameter was measured. Is 75% or more, and the ratio of the pores having pore diameters smaller than 0.7 times the average pore diameter to the total pore volume is 15% or less, and 1.2 times the average pore diameter is 1.2% or less. The ratio of pores having a pore size exceeding the total pore volume to the total pore volume is 10% or less.

本発明の真空チャックは、上述した構成を有しており、上記吸着体の気孔径は、適切な大きさに設定されており、気孔径のバラツキが殆どないため、吸着力が高く、吸着力が全体的に均一であるとともに、吸着力の分布が殆どなく、研磨装置として用いた場合には、気孔分布の転写等の現象が発生せず、被吸着体の均一な研磨を実現することができる。 The vacuum chuck of the present invention has the above-described configuration, and the pore diameter of the adsorbent is set to an appropriate size, and there is almost no variation in the pore diameter. Is uniform throughout, and there is almost no distribution of adsorption force. When used as a polishing apparatus, phenomena such as transfer of pore distribution do not occur, and uniform polishing of the object to be adsorbed can be realized. it can.

まず、第一の本発明の真空チャックについて説明する。
第一の本発明の真空チャックは、多孔質セラミックからなり、被吸着体を吸着、保持するための保持面を有する吸着体と、上記吸着体の保持面と吸引孔対応部とを除いた面のほぼ全体を封止するための封止体とを含んで構成される真空チャックであって、
上記吸着体の細孔分布を水銀圧入法により測定した際、平均気孔径が10〜40μmで、上記平均気孔径の0.7〜1.2倍の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であり、上記平均気孔径の0.7倍未満の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が15%以下であり、上記平均気孔径の1.2倍を超える気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が10%以下であることを特徴とする真空チャックである。
First, the vacuum chuck of the first invention will be described.
A vacuum chuck according to a first aspect of the present invention is made of a porous ceramic, and has an adsorbent body having a holding surface for adsorbing and holding an object to be adsorbed, and a surface excluding a holding surface of the adsorbent and a suction hole corresponding portion. And a sealing body for sealing substantially the entirety of the vacuum chuck,
When the pore distribution of the adsorbent was measured by a mercury intrusion method, the total pore volume of pores having an average pore diameter of 10 to 40 μm and having a pore diameter of 0.7 to 1.2 times the average pore diameter was measured. Is 75% or more, and the ratio of the pores having pore diameters smaller than 0.7 times the average pore diameter to the total pore volume is 15% or less, and 1.2 times the average pore diameter is 1.2% or less. A vacuum chuck wherein a ratio of pores having a pore diameter exceeding the total pore volume is 10% or less.

第一の本発明の真空チャックは、多孔質セラミックからなる吸着体と封止体とを含んで構成されている。
上記吸着体の材料としては特に限定されず、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化珪素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージュライト、ムライト等の酸化物セラミック等を挙げることができるが、これらのなかでは、高い熱伝導率を有するとともに、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、フッ硝酸及び水酸化ナトリウム等に対する耐薬品性に優れる炭化珪素が望ましい。なお、上記セラミックに金属珪素を配合した珪素含有セラミックや、珪素や珪酸塩化合物で結合されたセラミックも用いることができる。
A vacuum chuck according to a first aspect of the present invention includes an adsorbent made of porous ceramic and a sealing body.
The material of the adsorbent is not particularly limited, for example, nitride ceramics such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, titanium nitride, silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide, carbide ceramics such as tungsten carbide, Oxide ceramics such as alumina, zirconia, cordierite, and mullite can be cited. Among these, they have high thermal conductivity, and include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, hydrofluoric nitric acid, and sodium hydroxide. It is desirable to use silicon carbide which is excellent in chemical resistance to the silicon carbide. Note that a silicon-containing ceramic in which metal silicon is blended with the above ceramic, or a ceramic combined with silicon or a silicate compound can also be used.

第一の本発明の真空チャックにおいて、上記吸着体の細孔分布を水銀圧入法により測定した際、平均気孔径の下限は10μmであり、上限は40μmである。上記平均気孔径は、下限が20μm、上限が35μmであることが望ましく、下限が25μm、上限が30μmであることがより望ましい。
上記吸着体の平均気孔径が10μm未満であると、本発明の真空チャックを用いた真空引きが困難となるため、上記吸着体の厚さを薄くする必要があり機械的強度を充分に確保することができなくなる。一方、平均気孔径が40μmを超えると、表面の気孔が存在する部分と気孔が存在しない部分との吸着力の差が大きくなり、その結果、気孔が被吸着体に転写された形態の研磨面が形成され、均一な研磨面が形成されず、被吸着体の研磨面の平面度が低下する。
なお、上記吸着体の平均気孔径を測定する方法は、上記水銀圧入法のほか、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)による測定等従来公知の方法により測定してもよい。
In the vacuum chuck according to the first aspect of the present invention, when the pore distribution of the adsorbent is measured by a mercury intrusion method, the lower limit of the average pore diameter is 10 μm, and the upper limit is 40 μm. The lower limit of the average pore diameter is preferably 20 μm and the upper limit is 35 μm, more preferably the lower limit is 25 μm and the upper limit is 30 μm.
If the average pore diameter of the adsorbent is less than 10 μm, it becomes difficult to evacuate using the vacuum chuck of the present invention, and it is necessary to reduce the thickness of the adsorbent and sufficiently secure mechanical strength. You can't do that. On the other hand, if the average pore diameter exceeds 40 μm, the difference in adsorption power between the portion where the pores exist on the surface and the portion where the pores do not exist becomes large, and as a result, the polished surface in which the pores are transferred to the object to be adsorbed Are formed, a uniform polished surface is not formed, and the flatness of the polished surface of the object to be adsorbed is reduced.
The average pore diameter of the adsorbent may be measured by a conventionally known method such as a scanning electron microscope (SEM) in addition to the mercury intrusion method.

また、第一の本発明の真空チャックにおいて、上記吸着体は、上記平均気孔径の0.7〜1.2倍の気孔径を有する細孔(以下、主細孔ともいう)の全細孔容積に対する割合が75%以上である。即ち、上記吸着体は、平均気孔径が10〜40μmの細孔が大部分を占めており、その気孔径分布のピークが非常にシャープで気孔径のバラツキが小さい。
上記主細孔の全細孔容積に対する割合が75%未満であると、上記吸着体の気孔径のバラツキが大きく、被吸着体の吸着力にバラツキが発生してしまい、例えば、本発明の真空チャックを用いて被吸着体の研磨等を行おうとすると、部分的に吸着力に差が生じるため、被吸着体の研磨状態が均一にならない。
上記主細孔の全細孔容積に対する割合は80%以上であることが望ましく、85%以上であることがより望ましい。
Further, in the vacuum chuck according to the first aspect of the present invention, the adsorbent has all pores (hereinafter, also referred to as main pores) having pore diameters of 0.7 to 1.2 times the average pore diameter. The ratio to the volume is 75% or more. That is, most of the adsorbent has pores having an average pore diameter of 10 to 40 μm, the peak of the pore diameter distribution is very sharp, and the variation in the pore diameter is small.
If the ratio of the main pores to the total pore volume is less than 75%, the pore diameter of the adsorbent greatly varies, and the adsorptive power of the adsorbent varies, for example, the vacuum of the present invention. If the chuck is used to grind the object to be polished or the like, a difference occurs in the attraction force, and the polished state of the object to be sucked is not uniform.
The ratio of the main pores to the total pore volume is preferably 80% or more, and more preferably 85% or more.

また、上記吸着体は、上記平均気孔径の0.7倍未満の気孔径を有する細孔(以下、微細孔ともいう)の全細孔容積に対する割合が15%以下であり、上記平均気孔径の1.2倍を超える気孔径を有する細孔(以下、巨細孔ともいう)の全細孔容積に対する割合が10%以下である。即ち、上記吸着体は、上記主細孔よりも小さな細孔(微細孔)及び上記主細孔よりも大きな細孔(巨細孔)が、略均等に存在している。 Further, in the adsorbent, the ratio of pores having a pore diameter of less than 0.7 times the average pore diameter (hereinafter, also referred to as micropores) to the total pore volume is 15% or less, and the average pore diameter is not more than 15%. The ratio of the pores having pore diameters exceeding 1.2 times the pore diameter (hereinafter also referred to as macropores) to the total pore volume is 10% or less. That is, in the adsorbent, pores smaller than the main pores (fine pores) and pores larger than the main pores (macropores) are substantially uniformly present.

上記微細孔の全細孔容積に対する割合が15%を超えると、例えば、上記主細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であるがその平均気孔径が10μm程度と小さい場合、吸着体に存在する微小な細孔の割合が高くなり、本発明の真空チャックを用いた真空引きが困難となるため、上記吸着体の厚さを薄くする必要があり機械的強度を充分に確保することができなくなる。一方、上記巨細孔の全細孔容積に対する割合が、10%を超えると、例えば、上記主細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であるがその平均気孔径が40μm程度と大きい場合、吸着体に存在する巨大な細孔の割合が高くなり、本発明の真空チャックを用いて被吸着体の研磨等を行う際、部分的に吸着力に差が生じるため、被吸着体の研磨状態が均一にならない。
上記微細孔及び巨細孔の全細孔容積に対する割合は、それぞれ10%以下、5%以下であることが望ましい。
When the ratio of the fine pores to the total pore volume exceeds 15%, for example, when the ratio of the main pores to the total pore volume is 75% or more but the average pore diameter is as small as about 10 μm, Since the ratio of the fine pores present in the substrate becomes high, and it becomes difficult to evacuate using the vacuum chuck of the present invention, it is necessary to reduce the thickness of the adsorbent and sufficiently secure mechanical strength. Can not be done. On the other hand, if the ratio of the macropores to the total pore volume exceeds 10%, for example, the ratio of the main pores to the total pore volume is 75% or more, but the average pore diameter is as large as about 40 μm. In addition, the ratio of the huge pores present in the adsorbent increases, and when the object to be adsorbed is polished using the vacuum chuck of the present invention, there is a partial difference in adsorption force. The condition is not uniform.
The ratio of the fine pores and the macropores to the total pore volume is preferably 10% or less and 5% or less, respectively.

第一の本発明の真空チャックにおいて、上記吸着体の気孔率の下限は20%であり、上限は50%であることが望ましい。気孔率が20%未満であると、被吸着体の吸引力が弱くなり、本発明の真空チャックを用いて被吸着体の研磨等を行う際、被吸着体が移動したり、剥がれたりすることがある。一方、気孔率が50%を超えると、吸着体の強度が低下するため、破壊されやすく、それを防止するためには吸着体の厚さを厚くする必要が生じ、本発明の真空チャックが大型化してしまうとともに、高価になってしまう。
上記気孔率の下限は25%であり、上限は45%であることがより望ましく、下限は30%であり、上限は40%であることがさらに望ましい。
なお、上記気孔率は、水銀圧入法、アルキメデス法、走査型電子顕微鏡(SEM)による測定等、従来公知の方法により測定することができる。
In the vacuum chuck according to the first aspect of the present invention, the lower limit of the porosity of the adsorbent is preferably 20%, and the upper limit is preferably 50%. When the porosity is less than 20%, the suction force of the object to be sucked is weakened, and the object to be sucked moves or peels off when the object to be sucked is polished using the vacuum chuck of the present invention. There is. On the other hand, if the porosity exceeds 50%, the strength of the adsorbent decreases, and it is liable to be broken. To prevent this, it is necessary to increase the thickness of the adsorbent. And it becomes expensive.
The lower limit of the porosity is 25%, the upper limit is more preferably 45%, the lower limit is 30%, and the upper limit is even more preferably 40%.
The porosity can be measured by a conventionally known method such as a mercury intrusion method, an Archimedes method, and a measurement by a scanning electron microscope (SEM).

また、上記吸着体の平均粒径の下限は30μmであり、上限は70μmであることが望ましい。このように平均粒径の比較的大きめの粒子が望ましいのは、一般に、熱が粒子の内部を伝導する効率は、熱が粒子間を伝導する効率に比べて高いため、平均粒径が大きいほど熱伝導率が高くなり、また、気孔径が揃い易いからである。 The lower limit of the average particle diameter of the adsorbent is preferably 30 μm, and the upper limit is preferably 70 μm. As described above, relatively large particles having an average particle size are desirable because, in general, the efficiency of heat conduction inside the particles is higher than the efficiency of heat conduction between particles. This is because the thermal conductivity is high and the pore diameter is easy to be uniform.

上記吸着体の形状としては特に限定されず、円板状であってもよく、直径の大きな円板と直径の小さな円板とが一体的に積層形成された形状であってもよい。さらに、平面視楕円形の板状であってもよく、直方体形状や立方体形状であってもよい。 The shape of the adsorbent is not particularly limited, and may be a disk shape, or a shape in which a large-diameter disk and a small-diameter disk are integrally laminated. Further, the shape may be an elliptical plate shape in plan view, a rectangular parallelepiped shape or a cubic shape.

上記吸着体の機械的強度としては特に限定されないが、例えば、JIS R 1601に準拠した三点曲げ試験において、20MPa以上であることが望ましい。20MPa未満であると、上記吸着体に反りやクラック等が発生し易くなる。 Although the mechanical strength of the adsorbent is not particularly limited, for example, in a three-point bending test based on JIS R 1601, it is desirably 20 MPa or more. If the pressure is less than 20 MPa, the adsorbent is likely to be warped or cracked.

上記吸着体の熱伝導率は、50W/m・K以上であることが望ましい。例えば、本発明の真空チャックを用いて半導体ウエハの研磨加工を行うと、上記吸着体が摩擦熱により高温になりやすいため、冷媒による冷却を行う場合があるが、この冷媒による冷却効果を向上させるために、熱伝導率の高い材料が好ましいからである。 The adsorbent preferably has a thermal conductivity of 50 W / m · K or more. For example, when a semiconductor wafer is polished by using the vacuum chuck of the present invention, the adsorbent is likely to be heated to a high temperature by frictional heat. For this reason, a material having a high thermal conductivity is preferable.

また、上記吸着体の厚さは、該吸着体の平均気孔径や平均気孔率、構成する材料の熱伝導率等を考慮して適宜決定されるが、例えば、上記吸着体が炭化珪素から構成されている場合、5〜60mmであることが望ましい。吸着体の厚さが5mm未満であると、その直径に対して薄くなりすぎ、吸着体に反りが発生しやすく、また、強度が低下して破損しやすくなる。一方、吸着体の厚さが60mmを超えると、重量が増し真空チャックの大型化を招く。 The thickness of the adsorbent is appropriately determined in consideration of the average pore diameter and the average porosity of the adsorbent, the thermal conductivity of constituent materials, and the like. For example, the adsorbent is made of silicon carbide. If it is, it is desirable that it is 5 to 60 mm. When the thickness of the adsorbent is less than 5 mm, the adsorbent becomes too thin with respect to its diameter, so that the adsorbent is likely to be warped, and the strength is reduced to be easily broken. On the other hand, if the thickness of the adsorbent exceeds 60 mm, the weight increases and the size of the vacuum chuck increases.

また、第一の本発明の真空チャックにおいて、上記吸着体は、被吸着体を吸着、保持するための保持面を有しており、該保持面の形状は、通常、吸着体の形状に依存して変化するが、保持面のみが特定の形状に形成されていてもよい。また、保持面は、精度のよい平面状に仕上げられていることが望ましく、上記保持面の平面度の望ましい上限は、10μmであり、より望ましい上限は、5μmである。
上記保持面の平面度が10μmを超えると、被吸着体の研磨を行った際、研磨面の平坦度が低下してしまう。
In the vacuum chuck according to the first aspect of the present invention, the adsorbent has a holding surface for adsorbing and holding the object to be adsorbed, and the shape of the holding surface usually depends on the shape of the adsorbent. However, only the holding surface may be formed in a specific shape. Further, the holding surface is desirably finished in a planar shape with high accuracy. A desirable upper limit of the flatness of the holding surface is 10 μm, and a more desirable upper limit is 5 μm.
When the flatness of the holding surface exceeds 10 μm, the flatness of the polished surface is reduced when the object to be sucked is polished.

本明細書において、吸着体の保持面の平面度とは、保持面のうち、気孔が形成されておらず、粒子が存在する部分について、その高さをプロットしていき、その一番高い点と低い点との間の差(距離)とする。これにより、保持面の起伏の大きさを評価することが可能である。このように規定したのは、保持面の粒子が存在する部分により被吸着体を支持するため、この部分の起伏の大きさの程度により、研磨を行う際の被吸着体の研磨面の凹凸が影響を受けるからである。なお、吸着体は、多孔質セラミックからなるため、保持面の表面には、上述したように、粒子が存在する部分と気孔が存在する部分とがあり、これに起因して細かな凹凸が形成されているが、この凹凸の大きさは、細孔分布等により評価を行うことができる。
第一の本発明の真空チャックを研磨装置、特に半導体ウエハ表面を研磨する研磨装置として用いる場合には、保持面の形状は、円形状であることが望ましい。
In this specification, the flatness of the holding surface of the adsorbent refers to the height of the portion of the holding surface where pores are not formed and particles are present, and the highest point is plotted. (Distance) between the lower point and the lower point. Thereby, it is possible to evaluate the magnitude of the undulation of the holding surface. The reason for this definition is that the object to be adsorbed is supported by the portion of the holding surface where the particles are present. Because it is affected. Since the adsorbent is made of porous ceramic, the surface of the holding surface has a portion where particles exist and a portion where pores exist, as described above, and fine irregularities are formed due to this. However, the size of the unevenness can be evaluated by pore distribution and the like.
When the vacuum chuck of the first aspect of the present invention is used as a polishing apparatus, particularly a polishing apparatus for polishing the surface of a semiconductor wafer, the shape of the holding surface is desirably circular.

上記保持面の大きさは特に限定されるものではなく、被吸着体の大きさに応じてその寸法を決定するが、例えば、半導体ウエハ等の被吸着体を保持した際、該吸着体の保持面の外縁から0.1〜15mm内側に上記被吸着体の外縁が位置する形状、寸法となるように構成されていることが望ましい。吸着力が高く、かつ、吸着体の吸着力が全体的に均一であるため、研磨装置として用いた場合には、被吸着体の均一な研磨を実現することができるからである。 The size of the holding surface is not particularly limited, and the size is determined according to the size of the object to be sucked. For example, when the object to be sucked such as a semiconductor wafer is held, the holding of the object to be sucked is performed. It is desirable that the shape and dimensions are such that the outer edge of the object to be adsorbed is located 0.1 to 15 mm inside the outer edge of the surface. This is because the adsorption force is high and the adsorption force of the adsorbent is uniform overall, so that when used as a polishing apparatus, uniform polishing of the adsorbed object can be realized.

上記被吸着体を吸着、保持した際、被吸着体が上記吸着体の保持面の外縁から内側に0.1mm入った位置よりも外側にくるするように構成されている場合、すなわち、被吸着体の外縁と吸着体の外縁との距離が0.1mmよりも小さくなるように設定されている場合、半導体ウエハを載置する際の精度との関係で、被吸着体と封止体とが接触しやすい。このため、研磨時に半導体ウエハが封止体に接触して浮き上がってしまう場合がある。
このような場合、例えば、本発明の真空チャックを半導体ウエハの研磨装置として使用すると、半導体ウエハの縁部付近が余計に研磨されてしまい、研磨状態が不均一になってしまう。
When the object to be adsorbed is adsorbed and held, when the object to be adsorbed is located outside the position 0.1 mm inside from the outer edge of the holding surface of the object to be adsorbed, If the distance between the outer edge of the body and the outer edge of the adsorbent is set to be smaller than 0.1 mm, the object to be adsorbed and the sealing body may be displaced in relation to the accuracy in mounting the semiconductor wafer. Easy to contact. For this reason, the semiconductor wafer may come into contact with the sealing body and rise during polishing.
In such a case, for example, when the vacuum chuck of the present invention is used as a semiconductor wafer polishing apparatus, the vicinity of the edge of the semiconductor wafer is excessively polished, and the polishing state becomes uneven.

一方、上記被吸着体を保持した際、該吸着体の保持面の外縁から15mmよりもさらに内側に上記被吸着体の外縁が位置するように構成されている場合、被吸着体と封止体との間に大きな隙間が空いてしまうため、その隙間から空気が多量に吸い込まれ、被吸着体外周の吸着力が低下して浮き上がり、やはりそのため半導体ウエハの縁部付近が余計に研磨されてしまう。 On the other hand, when the object to be adsorbed is held such that the outer edge of the object to be adsorbed is positioned further inside than 15 mm from the outer edge of the holding surface of the object to be adsorbed, A large gap is left between them, so that a large amount of air is sucked in from the gap, and the suction force on the outer periphery of the object to be sucked is reduced and floated, so that the vicinity of the edge of the semiconductor wafer is also polished excessively. .

吸着体の保持面が円形である場合、その直径としては、研磨対象物である半導体ウエハ等の直径等を考慮して適宜決定されるが、100〜330mmであることが望ましい。 When the holding surface of the adsorbent is circular, the diameter is appropriately determined in consideration of the diameter of the semiconductor wafer or the like to be polished, and is preferably 100 to 330 mm.

上記封止体は、上記吸着体の保持面を除いた面のほぼ全体を封止するために設けられており、上記吸着体の保持面以外の部分から空気が漏れないようになっている。また、その一部に吸引部が設けられており、この吸引部を介して封止体の内部(吸着体内部)を吸引することにより、吸着体内部を減圧状態とし、被吸着体を吸着可能とするようになっている。 The sealing body is provided to seal substantially the entire surface of the adsorbent body except for the holding surface, so that air does not leak from portions other than the holding surface of the adsorbent body. In addition, a suction part is provided in a part of the suction part. By suctioning the inside of the sealing body (the inside of the adsorbent) through the suction part, the inside of the adsorbent is depressurized and the object to be adsorbed can be adsorbed. It is supposed to be.

上記封止体及び固定ベースの材料は特に限定されるものではなく、SUS、鋼、アルミニウム合金等の金属であってよく、窒化ケイ素、炭化ケイ素、アルミナ等のセラミックであってもよいが、一定以上の機械的強度を有する緻密体であることが望ましい。減圧(真空)に耐え得る機械的特性を有する必要があり、また、封止体からの空気の漏れをなくす必要があるからである。 The material of the sealing body and the fixed base is not particularly limited, and may be a metal such as SUS, steel, or an aluminum alloy, or may be a ceramic such as silicon nitride, silicon carbide, or alumina. A dense body having the above mechanical strength is desirable. This is because it is necessary to have mechanical properties that can withstand reduced pressure (vacuum), and to eliminate air leakage from the sealing body.

図1(a)は、第一の本発明の真空チャックの一例を模式的に示した斜視図であり、(b)は、その断面図である。
図1に示したように、真空チャック10は、吸着体11と封止体12とから構成されており、円板上に筒状体が一体的に形成された形態の封止体12の上記筒状体の内部に、円板状の吸着体11が固定され、上記構成の真空チャック10の下には固定ベース30が設けられている。
FIG. 1A is a perspective view schematically showing an example of the vacuum chuck of the first invention, and FIG. 1B is a sectional view thereof.
As shown in FIG. 1, the vacuum chuck 10 includes an adsorbent 11 and a sealing body 12, and the above-described sealing body 12 in a form in which a cylindrical body is integrally formed on a disk. A disk-shaped adsorbent 11 is fixed inside the cylindrical body, and a fixed base 30 is provided below the vacuum chuck 10 having the above configuration.

また、封止体12は、等間隔に設置された4本のボルト31を用いて固定ベース30に固定されており、この固定ベース30の中央部分に吸着体11の下面に通じる吸引孔13aを有する吸引部13が設けられ、この吸引孔13aより吸着体11内部の空気を吸引することができるようになっている。なお、この真空チャック10は、吸引部13の中心軸を中心として回転を可能にする回転機構を備えていてもよい。 Further, the sealing body 12 is fixed to the fixed base 30 using four bolts 31 arranged at equal intervals, and a suction hole 13 a communicating with the lower surface of the adsorbent 11 is formed in the center of the fixed base 30. The suction portion 13 is provided, and the air inside the adsorbent 11 can be sucked through the suction hole 13a. Note that the vacuum chuck 10 may include a rotation mechanism that enables rotation about the central axis of the suction unit 13.

そして、真空チャック10を組み立てた後、吸引部13を適当な管状部材等を介して真空ポンプ等に接続し、この吸引孔13aから空気を吸引することにより、吸着体11の保持面14に載置した半導体ウエハ15を吸着・保持することができるようになっている。
なお、図1に示した吸着体11には、溝等が形成されていないが、吸引速度を速めるために、例えば、保持面14の反対側の面に種々の形状の溝が形成されていてもよい。
After assembling the vacuum chuck 10, the suction unit 13 is connected to a vacuum pump or the like via an appropriate tubular member or the like, and air is sucked from the suction hole 13a to be placed on the holding surface 14 of the suction body 11. The placed semiconductor wafer 15 can be sucked and held.
Although no grooves or the like are formed in the adsorbent 11 shown in FIG. 1, grooves of various shapes are formed on the surface opposite to the holding surface 14 in order to increase the suction speed. Is also good.

そして、研磨面を有する研磨テーブルと保持面に吸着された半導体ウエハ15とが平行になった状態で、研磨テーブルを回転させるか、真空チャック10自体を回転させるか、又は、両者を回転させ、両者を接触させることにより、半導体ウエハ15表面の研磨等を行うことができる。なお、上記研磨テーブルには、研磨クロスを貼り付けることにより粗化面が形成されていてもよく、ダイヤモンド砥粒等を用いて粗化面が形成されていてもよい。 Then, in a state where the polishing table having the polishing surface and the semiconductor wafer 15 adsorbed on the holding surface are parallel, the polishing table is rotated, the vacuum chuck 10 itself is rotated, or both are rotated, By bringing the both into contact, polishing of the surface of the semiconductor wafer 15 or the like can be performed. A roughened surface may be formed on the polishing table by attaching a polishing cloth, or a roughened surface may be formed using diamond abrasive grains or the like.

封止体12の形状は、図1に示した形状に限定されるものではなく、例えば、吸着体11の保持面14の反対側の面全体に空洞が形成されていてもよい。また、封止体下部12aの保持面14の反対側の面に当接している部分が厚く形成され、その部分に吸引孔に吸引した空気を吸引孔に導くための溝または孔が形成されていてもよい。 The shape of the sealing body 12 is not limited to the shape shown in FIG. 1. For example, a cavity may be formed on the entire surface of the adsorbent body 11 opposite to the holding surface 14. Further, a portion of the lower portion 12a of the sealing body which is in contact with the surface opposite to the holding surface 14 is formed thick, and a groove or a hole for guiding the air sucked into the suction hole to the suction hole is formed in that portion. You may.

第一の本発明の真空チャックの用途は特に限定されず、上述したように、被吸着体の加熱処理、研削処理、研磨処理、CVD処理、スパッタリング等のPVD処理を行うために用いられてもよい。 The application of the vacuum chuck of the first present invention is not particularly limited, and as described above, the vacuum chuck may be used for performing a heating process, a grinding process, a polishing process, a CVD process, a PVD process such as a sputtering process, etc. Good.

以上説明した通り、第一の本発明の真空チャックは、吸着体の細孔分布を水銀圧入法により測定した際、平均気孔径が10〜40μmで、上記平均気孔径の0.7〜1.2倍の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であり、上記平均気孔径の0.7倍未満の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が15%以下であり、上記平均気孔径の1.2倍を超える気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が10%以下であり、上記吸着体の気孔径は、適切な大きさに設定されており、気孔径のバラツキが殆どないため、吸着力が高く、吸着力が全体的に均一であるとともに、吸着力の分布が殆どなく、研磨装置として用いた場合には、気孔分布の転写等の現象が発生せず、被吸着体の均一な研磨を実現することができる。 As described above, when the pore distribution of the adsorbent is measured by the mercury intrusion method, the average diameter of the pores is 10 to 40 μm, and the average diameter of the pores is 0.7 to 1. The ratio of the pores having twice the pore diameter to the total pore volume is 75% or more, and the ratio of the pores having the pore diameters less than 0.7 times the average pore diameter to the total pore volume is 15%. The ratio of the pores having a pore diameter exceeding 1.2 times the average pore diameter to the total pore volume is 10% or less, and the pore diameter of the adsorbent is set to an appropriate size. Since there is almost no variation in the pore diameter, the suction power is high, the suction power is uniform as a whole, and the distribution of the suction power is almost non-existent. No phenomenon occurs, and uniform polishing of the adsorbed body can be realized. That.

次に、第一の本発明の真空チャックの製造方法について簡単に説明する。
まず、初めに吸着体を製造する。
吸着体を製造するには、少なくともセラミック粉末とバインダーと分散媒液とを含む混合組成物を調製する。
Next, the method for manufacturing the vacuum chuck according to the first aspect of the present invention will be briefly described.
First, an adsorbent is manufactured.
To produce the adsorbent, a mixed composition containing at least a ceramic powder, a binder, and a dispersion medium is prepared.

上記セラミック粉末(粗粉末)は、平均粒径のバラツキが小さくなるように、予めその粒径をある程度揃えておくことが望ましい。セラミック粉末の平均粒径のバラツキが大きいと、製造する吸着体の気孔径にバラツキが発生することがあるからである。上記セラミック粉末の粒径を揃える方法としては特に限定されず、例えば、セラミック粉末を密度の高い塊状等の成形体とした後、該成形体を破砕、解砕及び整粒する方法等公知の方法を挙げることができる。
上記セラミック粉末は、平均粒径の0.7〜1.2倍の粒径を有するセラミック粉末の全セラミック粉末に対する割合が75%以上となるように調整されることが望ましい。
It is desirable that the ceramic powder (coarse powder) has a certain degree of uniform particle size in advance so that the average particle size is small. If the average particle size of the ceramic powder has a large variation, the pore size of the adsorbent to be produced may vary. There is no particular limitation on the method of making the particle diameter of the ceramic powder uniform, and, for example, a known method such as a method of crushing, crushing, and sizing the ceramic powder after forming the ceramic powder into a compact having a high density or the like. Can be mentioned.
The ceramic powder is desirably adjusted so that the ratio of the ceramic powder having a particle diameter of 0.7 to 1.2 times the average particle diameter to all the ceramic powders is 75% or more.

上記セラミック粉末は、平均粒径5〜100μmの粗粉末100重量部に対して、平均粒径0.1〜1.0μmの微粉末10〜100重量部を均一に混合することが望ましい。
上記バインダーとしては特に限定されず、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
上記バインダーの配合量は、通常、セラミック粉末100重量部に対して、1〜10重量部程度が望ましい。
The ceramic powder desirably uniformly mixes 10 to 100 parts by weight of a fine powder having an average particle diameter of 0.1 to 1.0 μm with 100 parts by weight of a coarse powder having an average particle diameter of 5 to 100 μm.
The binder is not particularly limited, and examples thereof include methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyethylene glycol, phenol resin, and epoxy resin.
Usually, the amount of the binder is preferably about 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the ceramic powder.

上記分散媒液としては特に限定されず、例えば、ベンゼン等の有機溶媒;メタノール等のアルコール、水等を挙げることができる。
上記分散媒液は、混合組成物の粘度が一定範囲内となるように、適量配合される。
これらセラミック粉末、バインダー及び分散媒液は、アトライター等で混合した後、ニーダー等で充分に混練し、さらに、スプレードライ法等により顆粒状の粉末を製造する。そして、この顆粒を金型に入れて成形することにより、生成形体を作製する。
この生成形を、不活性ガス(アルゴン)雰囲気下、400〜650℃程度に加熱することで脱脂し、バインダー等を分解、消失させ、略セラミック粉末のみを残留させる。
The dispersion medium is not particularly limited, and examples thereof include an organic solvent such as benzene; an alcohol such as methanol; and water.
An appropriate amount of the dispersion medium is blended so that the viscosity of the mixed composition falls within a certain range.
These ceramic powder, binder and dispersion medium are mixed with an attritor or the like, then sufficiently kneaded with a kneader or the like, and then a granular powder is produced by a spray drying method or the like. Then, the granules are put into a mold and molded to produce a formed body.
The resulting form is degreased by heating to about 400 to 650 ° C. in an inert gas (argon) atmosphere to decompose and eliminate the binder and the like, leaving substantially ceramic powder alone.

そして、上記脱脂処理を施した後、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下、1400〜2300℃程度に加熱することで焼成し、セラミック粉末を焼結させて吸着体を製造する。 Then, after the degreasing treatment is performed, the adsorbent is manufactured by sintering by heating to about 1400 to 2300 ° C. in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon, and sintering the ceramic powder.

上記吸着体の製造方法は、上述した方法に限定されず、例えば、予め粒径をある程度揃えたセラミック粉末、該セラミック粉末を結合する結合剤として金属シリコン、バインダー及び分散媒液等からなる原料を用いて上述した生成形体を作製し、その後、生成形体を焼成することにより上記金属シリコンで上記セラミック粉末を結合し、吸着体を製造する方法や、上記混合組成物のバインダーに澱粉が含まれたものを使用し、この澱粉含有混合組成物を用いて吸着体を製造する方法等が挙げられる。
その後、図1を用いて説明したような方法で真空チャックを組み立てる。
The method for producing the adsorbent is not limited to the above-described method.For example, a ceramic powder whose particle diameter has been adjusted to some extent in advance, a metal silicon as a binder for binding the ceramic powder, a raw material including a binder, a dispersion medium solution, and the like may be used. By using the above-mentioned formed form using the above, the ceramic powder is combined with the metallic silicon by firing the formed form, and a method of manufacturing an adsorbent, and the binder of the mixed composition contains starch. And a method for producing an adsorbent using the starch-containing mixed composition.
Thereafter, the vacuum chuck is assembled by the method described with reference to FIG.

次に、第二の本発明の真空チャックについて説明する。
第二の本発明の真空チャックは、多孔質セラミックからなり、被吸着体を吸着、保持するための保持面を有するとともに、上記保持面と吸引孔対応部を除いた面のほぼ全体を封止するための封止層が形成された吸着体を含んで構成される真空チャックであって、
上記吸着体の細孔分布を水銀圧入法により測定した際、平均気孔径が10〜40μmで、上記平均気孔径の0.7〜1.2倍の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であり、上記平均気孔径の0.7倍未満の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が15%以下であり、上記平均気孔径の1.2倍を超える気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が10%以下であることを特徴とする。
Next, the vacuum chuck according to the second aspect of the present invention will be described.
The vacuum chuck according to the second aspect of the present invention is made of porous ceramic, has a holding surface for sucking and holding the object to be sucked, and seals almost the entire surface except for the holding surface and the suction hole corresponding portion. A vacuum chuck configured to include an adsorbent on which a sealing layer for forming is formed,
When the pore distribution of the adsorbent was measured by a mercury intrusion method, the total pore volume of pores having an average pore diameter of 10 to 40 μm and having a pore diameter of 0.7 to 1.2 times the average pore diameter was measured. Is 75% or more, and the ratio of the pores having pore diameters smaller than 0.7 times the average pore diameter to the total pore volume is 15% or less, and 1.2 times the average pore diameter is 1.2% or less. The ratio of pores having a pore size exceeding the total pore volume to the total pore volume is 10% or less.

第二の本発明の真空チャックを構成する吸着体(多孔質セラミック)は、保持面を除いた面のほぼ全体を封止するための封止層が形成されている以外、その材料、特性等は、第一の本発明の真空チャックを構成する吸着体と同様であるので、上記の異なる事項についてのみ、説明することとする。 The adsorbent (porous ceramic) constituting the vacuum chuck of the second aspect of the present invention has a material, characteristics, etc., except that a sealing layer for sealing almost the entire surface excluding the holding surface is formed. Is similar to the adsorbent constituting the vacuum chuck according to the first aspect of the present invention, and therefore only the different points will be described.

図2(a)は、第二の本発明の真空チャックの一例を模式的に示した斜視図であり、(b)は、その断面図である。図3(a)は、第二の本発明の真空チャックの別の一例を模式的に示した斜視図であり、(b)は、その断面図である。
図2及び3に示したように、真空チャック20は、その上部に形成された保持面24及び吸引孔23に対応する部分(吸引孔対応部)を除いた面の全体に封止層22が形成された吸着体21からなり、その下に封止層22が形成された吸着体22を支持、固定するための固定ベース40が設けられている。また、吸着体21は円板状体からなる吸着体下部21aの上により小さな直径の円板状体からなる吸着体上部21bが中心軸を共有するように一体的に形成された形状をなしており、この吸着体下部21aに等間隔に固定用の貫通孔が形成されている。
FIG. 2A is a perspective view schematically showing one example of the vacuum chuck of the second invention, and FIG. 2B is a sectional view thereof. FIG. 3A is a perspective view schematically showing another example of the vacuum chuck according to the second invention, and FIG. 3B is a sectional view thereof.
As shown in FIGS. 2 and 3, the vacuum chuck 20 has a sealing layer 22 on the entire surface except for a portion corresponding to the holding surface 24 and the suction hole 23 (a suction hole corresponding portion) formed thereon. A fixing base 40 for supporting and fixing the adsorbent 22 formed of the formed adsorbent 21 and under which the sealing layer 22 is formed is provided. The adsorbent 21 has a shape in which an adsorbent upper portion 21b made of a disc having a smaller diameter is integrally formed on a lower adsorbent lower portion 21a made of a disc so as to share a central axis. In addition, through holes for fixing are formed at equal intervals in the lower part 21a of the adsorbent.

そして、吸着体下部21aの貫通孔にボルト41が挿通されて固定ベース40に固定されるとともに、貫通孔内部に封止剤25を充填することにより、吸着体22の貫通孔部分が封止されており、固定ベース40の中央には、吸着体21の下面に通じる吸引孔23aを有する吸引部23が設けられている。
そして、この真空チャック20においても、真空チャック10の場合と同様に、吸引孔23aから空気を吸引することにより、吸着体21の保持面24に載置した半導体ウエハ15を吸着・保持することができるようになっている。
Then, the bolt 41 is inserted into the through hole of the lower part 21 a of the adsorbent and fixed to the fixed base 40, and the through hole of the adsorbent 22 is sealed by filling the inside of the through hole with the sealing agent 25. In the center of the fixed base 40, a suction part 23 having a suction hole 23a communicating with the lower surface of the adsorbent 21 is provided.
In the vacuum chuck 20, as in the case of the vacuum chuck 10, the semiconductor wafer 15 placed on the holding surface 24 of the suction body 21 is sucked and held by sucking air from the suction holes 23a. I can do it.

封止層22は、図2及び3に示しているように、吸着体21の保持面24と吸引孔対応部26を除く面に、液状の高分子、高分子を形成するための原料、又は、ガラス組成物等を塗布等により付着させることにより形成することができる。
封止層22は、吸着体21の内部に原料を浸透させて固化させることにより形成した内部固化層22aであってもよく、吸着体21の内部に原料を浸透させず、表面で固化させることにより形成した被覆層22bであってもよく、図2に示しているような、吸着体21の内部に原料を一部浸透させて固化させることにより形成した内部固化層22aと被覆層22bとからなる複合層であってもよい。
また、封止層22としては、内部固化層22a、被覆層22b、及び、上記複合層からなる群より選択される2以上の層が併用されてもよく、例えば、図3に示しているように、吸着体上部21bに被覆層22bを形成し、吸着体下部21aに内部固化層22aを形成してもよい。
このように、封止層22を形成することにより、保持面24以外の面から空気が吸引されるのを防止しつつ、吸引孔対応部26から吸引孔23aを介して吸着体21内部の空気を吸引することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the sealing layer 22 is a liquid polymer, a raw material for forming a polymer, or a liquid polymer on the surface of the adsorbent body 21 other than the holding surface 24 and the suction hole corresponding portion 26. , By applying a glass composition or the like by coating or the like.
The sealing layer 22 may be an internal solidified layer 22 a formed by infiltrating and solidifying the raw material inside the adsorbent 21, and solidifying the raw material on the surface without penetrating the raw material into the adsorbent 21. The inner solidified layer 22a and the coating layer 22b formed by partially penetrating and solidifying the raw material inside the adsorbent 21 as shown in FIG. 2 may be used. Composite layer.
Further, as the sealing layer 22, two or more layers selected from the group consisting of the internal solidified layer 22a, the coating layer 22b, and the composite layer may be used in combination, for example, as shown in FIG. Alternatively, a coating layer 22b may be formed on the upper adsorbent 21b, and an internal solidified layer 22a may be formed on the lower adsorbent 21a.
By forming the sealing layer 22 in this manner, while preventing air from being sucked from a surface other than the holding surface 24, the air inside the adsorbent 21 through the suction hole 23a from the suction hole corresponding portion 26 is prevented. Can be sucked.

また、吸着体21の固定ベース40と接する面については、側面でなければ封止層22を省略してもよく、例えば、吸着体21の保持面24の反対側の面に溝が形成され、その部分から吸引することができるように構成されていてもよく、保持面24の反対側の面に形成された封止層22に、吸引孔対応部のほかに、別の開口が形成され、その部分から吸引することができるように構成されていてもよい。 In addition, the sealing layer 22 may be omitted on the surface of the adsorbent 21 that is in contact with the fixed base 40 unless the side surface is a side surface. For example, a groove is formed on the surface of the adsorbent 21 opposite to the holding surface 24, It may be configured to be able to suck from that portion, and in addition to the suction hole corresponding portion, another opening is formed in the sealing layer 22 formed on the surface opposite to the holding surface 24, It may be configured to be able to suck from that part.

なお、吸着体21の形状は、図2及び3に示したような直径の異なる円板を一体的に積み重ねた形状に限られず、図1に示したような円板状であってもよく、そのほかの形状であってもよい。 The shape of the adsorbent 21 is not limited to a shape in which disks having different diameters are integrally stacked as shown in FIGS. 2 and 3, and may be a disk as shown in FIG. Other shapes may be used.

この真空チャック20は、吸引部の中心軸を中心として回転を可能にする回転機構を備えていてもよい。 The vacuum chuck 20 may include a rotation mechanism that enables rotation about the central axis of the suction unit.

固定ベース40の材料は、第一の本発明で説明した固定ベース30と同様のものでよい。なお、吸着体21の保持面24の反対側の面に溝が形成された場合や封止層22に開口が形成された場合には、当然、固定ベース40の該当部分には、吸引した空気等を吸引孔23aに導くための溝又は孔が形成されることとなる。 The material of the fixed base 40 may be the same as that of the fixed base 30 described in the first invention. When a groove is formed on the surface opposite to the holding surface 24 of the adsorbent 21 or when an opening is formed in the sealing layer 22, naturally, the sucked air is A groove or a hole is formed to guide the fluid to the suction hole 23a.

封止層22を構成する材料は特に限定されるものではなく、例えば、樹脂、ガラス、金属、セラミック等が挙げられるが、比較的容易に封止層を形成することができる点から樹脂が好ましい。 The material forming the sealing layer 22 is not particularly limited, and includes, for example, resin, glass, metal, ceramic, and the like. However, resin is preferable because the sealing layer can be formed relatively easily. .

上記樹脂は、加熱硬化性樹脂であっても熱可塑性樹脂であってもよい。上記加熱硬化性樹脂としては特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド、キシレン樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ボリエステル樹脂、ユリア樹脂等が挙げられる。これら熱硬化性樹脂を用いる場合には、例えば、高分子化する前の液状の樹脂を塗布した後、加熱することにより硬化させればよい。 The resin may be a thermosetting resin or a thermoplastic resin. The thermosetting resin is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, a polyimide, a xylene resin, a polyurethane, a melamine resin, a phenol resin, an unsaturated polyester resin, and a urea resin. When these thermosetting resins are used, for example, a liquid resin before being polymerized may be applied and then cured by heating.

上記熱可塑性樹脂としては特に限定されず、ABS樹脂、AS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。これら熱可塑性樹脂は、溶剤に溶解した状態で塗布を行い、封止層22となるものを形成し、その後、溶剤を飛散させて硬化させてもよく、加熱して粘度を下げた後、吸着体に圧入し、封止層22を形成してもよい。 The thermoplastic resin is not particularly limited, and examples include ABS resin, AS resin, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyamideimide, polyvinyl chloride, polystyrene, polymethyl methacrylate, and polyvinyl acetate. These thermoplastic resins are applied in a state of being dissolved in a solvent to form a material that becomes the sealing layer 22. Thereafter, the solvent may be scattered to be cured, and the viscosity may be reduced by heating to reduce the viscosity. The sealing layer 22 may be formed by press-fitting into a body.

ガラス、金属、セラミック等は、これらの材料をその融点近くまで加熱し、溶融させるか、粘度を下げて吸着体の内部に浸透させるか又は圧入する。 Glass, metals, ceramics, and the like heat these materials to near their melting points to melt, lower their viscosity, and penetrate or press fit into the interior of the adsorbent.

吸着体の保持面近傍の封止層22は、内部固化層22aの厚さを薄くして、被覆層22bの厚さを厚くすることが好ましい。吸着体の保持面近傍の封止層22は、上記吸着体の表面に形成された被覆層22bであることがより好ましい。上記保持面近傍において、内部固化層22aの厚さを厚くすると、研磨熱、膨潤等により保持面近傍の内部固化層が膨張して、被着体と接触しやすくなると推定され、研磨が不均一になりやすいからである。
上記保持面近傍では、内部固化層22aの厚さは、5mm以下が望ましく、被覆層22bの厚さは、15mm以下が望ましい。
In the sealing layer 22 near the holding surface of the adsorbent, it is preferable that the thickness of the internal solidified layer 22a be reduced and the thickness of the coating layer 22b be increased. The sealing layer 22 near the holding surface of the adsorbent is more preferably a coating layer 22b formed on the surface of the adsorbent. When the thickness of the internal solidified layer 22a is increased in the vicinity of the holding surface, it is estimated that the internal solidified layer in the vicinity of the holding surface expands due to polishing heat, swelling, and the like, and is likely to come into contact with the adherend. Because it is easy to become.
In the vicinity of the holding surface, the thickness of the internal solidified layer 22a is desirably 5 mm or less, and the thickness of the coating layer 22b is desirably 15 mm or less.

第二の本発明の真空チャックは、第一の本発明の真空チャックと同様に、吸着体の細孔分布を水銀圧入法により測定した際、平均気孔径が10〜40μmで、上記平均気孔径の0.7〜1.2倍の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であり、上記平均気孔径の0.7倍未満の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が15%以下であり、上記平均気孔径の1.2倍を超える気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が10%以下であり、上記吸着体の気孔径は、適切な大きさに設定されており、気孔径のバラツキが殆どないために吸着力が高く、吸着力が全体的に均一であるとともに、吸着力の分布が殆どなく、研磨装置として用いた場合には、気孔分布の転写等の現象が発生せず、被吸着体の均一な研磨を実現することができる。 The vacuum chuck of the second present invention has a mean pore diameter of 10 to 40 μm when the pore distribution of the adsorbent is measured by a mercury intrusion method, similarly to the vacuum chuck of the first present invention. The ratio of the pores having a pore diameter of 0.7 to 1.2 times the total pore volume to the total pore volume is 75% or more, and the total fine pores having a pore diameter of less than 0.7 times the average pore diameter are smaller than 75%. The ratio with respect to the pore volume is 15% or less, the ratio of the pores having a pore size exceeding 1.2 times the average pore size with respect to the total pore volume is 10% or less, and the pore size of the adsorbent is: It is set to an appropriate size, has high adsorption power because there is almost no variation in pore diameter, and the adsorption power is uniform overall, and there is almost no distribution of adsorption power, and when used as a polishing device, In this method, there is no phenomenon such as transfer of pore distribution and uniform polishing of the adsorbed body. It can be realized.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(実施例1)
予め平均粒径の0.7〜1.2倍の粒径を有する炭化珪素粉末の全炭化珪素粉末に対する割合が90%以上となるように粒径を調整した、平均粒径60μmのα型炭化珪素粉末90重量%と、平均粒径1μmのα型炭化珪素粉末10重量%とを湿式混合し、得られた混合物100重量部に対して、有機バインダー(メチルセルロース)を5重量部、水を10重量部加えて混練した後、スプレードライを行い、顆粒状の粉末を得た。
この顆粒状の粉末を金型に入れ、冷間静水圧(CIP)を利用する成形機を用いて、50MPaの圧力で、5分間保持して円板形状の炭化珪素成形体を作製した。
(Example 1)
Α-type carbonization having an average particle diameter of 60 μm, in which the particle diameter is previously adjusted so that the ratio of silicon carbide powder having a particle diameter of 0.7 to 1.2 times the average particle diameter to all silicon carbide powders is 90% or more. 90% by weight of silicon powder and 10% by weight of α-type silicon carbide powder having an average particle diameter of 1 μm are wet-mixed, and 5 parts by weight of an organic binder (methyl cellulose) and 10 parts by weight of water are added to 100 parts by weight of the obtained mixture. After kneading by adding the parts by weight, spray drying was performed to obtain a granular powder.
The granular powder was placed in a mold and held at a pressure of 50 MPa for 5 minutes using a molding machine utilizing cold isostatic pressure (CIP) to produce a disk-shaped silicon carbide molded body.

次に、上記炭化珪素成形体を脱脂炉に搬入し、アルゴンガス雰囲気下、600℃で2時間加熱することにより炭化珪素成形体の脱脂を行った。 Next, the silicon carbide compact was carried into a degreasing furnace and heated at 600 ° C. for 2 hours in an argon gas atmosphere to degrease the silicon carbide compact.

次に、脱脂された炭化珪素成形体を温度:2200℃で焼成し、多孔質炭化珪素焼結体からなり、直径210mm、厚さ10mmの吸着体11を製造した。
この吸着体の特性として、水銀圧入法により測定した気孔率、細孔分布及び平均気孔径を表1に示す。
Next, the degreased silicon carbide molded body was fired at a temperature of 2200 ° C. to produce an adsorbent 11 made of a porous silicon carbide sintered body and having a diameter of 210 mm and a thickness of 10 mm.
Table 1 shows the porosity, pore distribution and average pore diameter measured by the mercury intrusion method as characteristics of the adsorbent.

次に、図1(b)に示すように、得られた吸着体11を封止体に固定し、真空チャック10の製造を終了した。 Next, as shown in FIG. 1B, the obtained adsorbent body 11 was fixed to a sealing body, and the production of the vacuum chuck 10 was completed.

(実施例2〜4)
炭化珪素粉末の平均粒径の異なるものを使用し、吸着体の特性が表1に示したものとなるようにしたほかは、実施例1と同様にして吸着体を製造した。なお、各炭化珪素粉末は、いずれも予め平均粒径の0.7〜1.2倍の粒径を有する炭化珪素粉末の全炭化珪素粉末に対する割合が75%以上となるように粒径を調整した。
その後、各吸着体を用いて実施例1と同様に真空チャックを製造した。
(Examples 2 to 4)
An adsorbent was manufactured in the same manner as in Example 1 except that silicon carbide powders having different average particle diameters were used and the characteristics of the adsorbent were as shown in Table 1. In addition, each silicon carbide powder is previously adjusted in particle diameter such that the ratio of silicon carbide powder having a particle diameter of 0.7 to 1.2 times the average particle diameter to the total silicon carbide powder is 75% or more. did.
Thereafter, a vacuum chuck was manufactured in the same manner as in Example 1 using each adsorbent.

(実施例5)
炭化珪素粉末の平均粒径の異なるものを使用し、吸着体の形状や特性が表1に示したものとなるようにしたほかは、実施例1と同様にして吸着体を製造した。吸着体21の形状は、図2に示すような直径240mm、厚さ10mmの吸着体下部21aに、それより直径の小さな直径210mm、厚さ10mmの吸着体上部21bが一体的に形成された形状とした。なお、各炭化珪素粉末は、いずれも予め平均粒径の0.7〜1.2倍の粒径を有する炭化珪素粉末の全炭化珪素粉末に対する割合が75%以上となるように粒径を調整した。
その後、この吸着体21を用いて図2に示したような構成の真空チャック20を製造した。なお、封止層22を構成する樹脂として、エポキシ樹脂を使用し、外周及び底面(吸引孔対応部を除く)を塗布、乾燥することにより封止層22を形成した。内部固化層22aの厚さは、2mmであり、被覆層22bの厚さは、2mmであった。
(Example 5)
An adsorbent was manufactured in the same manner as in Example 1 except that silicon carbide powders having different average particle diameters were used and the shape and characteristics of the adsorbent were as shown in Table 1. The adsorbent 21 has a shape in which a lower adsorber lower portion 21a having a diameter of 240 mm and a thickness of 10 mm and an upper adsorbent portion 21b having a smaller diameter of 210 mm and a thickness of 10 mm are integrally formed as shown in FIG. And In addition, each silicon carbide powder is previously adjusted in particle diameter such that the ratio of silicon carbide powder having a particle diameter of 0.7 to 1.2 times the average particle diameter to the total silicon carbide powder is 75% or more. did.
Thereafter, a vacuum chuck 20 having a configuration as shown in FIG. 2 was manufactured using the adsorbent 21. In addition, the sealing layer 22 was formed by applying and drying the outer periphery and the bottom surface (excluding the portion corresponding to the suction hole) using an epoxy resin as a resin constituting the sealing layer 22. The thickness of the inner solidified layer 22a was 2 mm, and the thickness of the coating layer 22b was 2 mm.

(実施例6)
実施例5と同様にして製造した吸着体21を用いて図3に示したような構成の真空チャック20を製造した。
なお、封止層22の形成に際しては、吸着体上部21bの外周に、エポキシ樹脂を塗布、乾燥して被覆層22bを厚さ2mmにして形成し、吸着体下部21aの外周及び底面(吸引孔対応部を除く)に、エポキシ樹脂を塗布、吸引、乾燥して内部固化層22aを厚さ2mmにして形成した。
(Example 6)
A vacuum chuck 20 having a configuration as shown in FIG. 3 was manufactured using the adsorbent 21 manufactured in the same manner as in Example 5.
When forming the sealing layer 22, an epoxy resin is applied to the outer periphery of the upper adsorbent 21b and dried to form a coating layer 22b having a thickness of 2 mm, and the outer periphery and the bottom surface (suction hole) of the lower adsorbent 21a are formed. An epoxy resin was applied, suctioned, and dried to form an internal solidified layer 22a having a thickness of 2 mm.

(実施例7〜16)
炭化珪素粉末の平均粒径及び粒径のバラツキの異なるものを使用し、吸着体の特性が表1に示したものとなるようにしたほかは、実施例1と同様にして吸着体を製造した。なお、各炭化珪素粉末は、いずれも予め平均粒径の0.7〜1.2倍の粒径を有する炭化珪素粉末の全炭化珪素粉末に対する割合が75%以上となるように粒径を調整した。
その後、各吸着体を用いて実施例1と同様に真空チャックを製造した。
(Examples 7 to 16)
An adsorbent was manufactured in the same manner as in Example 1 except that silicon carbide powders having different average particle diameters and particle diameter variations were used, and the characteristics of the adsorbent were as shown in Table 1. . In addition, each silicon carbide powder is previously adjusted in particle diameter such that the ratio of silicon carbide powder having a particle diameter of 0.7 to 1.2 times the average particle diameter to the total silicon carbide powder is 75% or more. did.
Thereafter, a vacuum chuck was manufactured in the same manner as in Example 1 using each adsorbent.

(比較例1〜51)
炭化珪素粉末の平均粒径及び粒径のバラツキの異なるものを使用し、吸着体の特性が表2に示したものとなるようにしたほかは、実施例1と同様にして吸着体を製造した。
その後、各吸着体を用いて実施例1と同様に真空チャックを製造した。
(Comparative Examples 1 to 51)
An adsorbent was manufactured in the same manner as in Example 1 except that silicon carbide powders having different average particle diameters and different particle diameters were used and the characteristics of the adsorbent were as shown in Table 2. .
Thereafter, a vacuum chuck was manufactured in the same manner as in Example 1 using each adsorbent.

実施例及び比較例に係る真空チャックに、直径200mmの半導体ウエハを載置し、該半導体ウエハを圧力10KPaで吸着し、上記半導体ウエハの研磨処理を10回行い、このときの半導体ウエハの研磨面の平坦度を評価した。なお、研磨処理は、半導体ウエハを吸着・保持した真空チャックを、回転しているフェルト状の研磨クロスを貼り付けたテーブルと接触させることにより行った。テーブルの回転数は1.2s−1とした。
研磨面の平坦度は、平面度測定器(黒田精工社製、ナノメトロ)により評価した。なお、研磨面の平坦度は、研磨面の最も高い点と低い点との差(距離)である。また、水銀圧入法による細孔分布測定装置(島津製作所社製、オートポアIII 9420)を用い、水銀圧入法により細孔直径0.2〜600μmの範囲で細孔分布を測定し、そのときの平均細孔径を(4V/A)として算出した。
評価結果を下記の表1、2に示した。
A semiconductor wafer having a diameter of 200 mm was placed on the vacuum chucks according to the examples and comparative examples, the semiconductor wafer was suctioned at a pressure of 10 KPa, and the semiconductor wafer was polished 10 times. Was evaluated for flatness. The polishing treatment was performed by bringing a vacuum chuck holding and holding a semiconductor wafer into contact with a table on which a rotating felt-shaped polishing cloth was attached. The number of rotations of the table was 1.2 s -1 .
The flatness of the polished surface was evaluated with a flatness measuring device (Nano Metro manufactured by Kuroda Seiko Co., Ltd.). The flatness of the polished surface is the difference (distance) between the highest point and the lowest point on the polished surface. Further, the pore distribution was measured by a mercury intrusion method using a pore distribution measuring apparatus (Autopore III 9420, manufactured by Shimadzu Corporation) in a range of pore diameters of 0.2 to 600 μm, and the average at that time was measured. The pore diameter was calculated as (4 V / A).
The evaluation results are shown in Tables 1 and 2 below.

Figure 2004306254
Figure 2004306254

Figure 2004306254
Figure 2004306254

表1に示した結果から明らかなように、実施例に係る吸着体は、平均気孔径が10〜40%の範囲内であり、平均気孔径の0.7〜1.2倍の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であり、さらに、平均気孔径の0.7倍未満の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が15%以下であり、平均気孔径の1.2倍を超える気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が10%以下であった。そのため、研磨処理された半導体ウエハの表面の平坦度は、0.3μm以下と極めて小さく、精度よく、かつ、均一に研磨処理されていた。 As is clear from the results shown in Table 1, the adsorbent according to the example has an average pore diameter in the range of 10 to 40%, and has a pore diameter 0.7 to 1.2 times the average pore diameter. The ratio of the pores having to the total pore volume is 75% or more, and the ratio of the pores having a pore diameter less than 0.7 times the average pore diameter to the total pore volume is 15% or less. The ratio of the pores having a pore diameter exceeding 1.2 times the pore diameter to the total pore volume was 10% or less. Therefore, the flatness of the surface of the polished semiconductor wafer is extremely small at 0.3 μm or less, and the semiconductor wafer is polished with high accuracy and uniformity.

一方、表2に示した結果から明らかなように、比較例に係る吸着体は、上記した範囲外の粒度分布を示しており、研磨処理された半導体ウエハの表面の平坦度は、1.0μm以上と平坦度が大きく低下しており、均一な研磨を行うことができなかった。 On the other hand, as is clear from the results shown in Table 2, the adsorbent according to the comparative example shows a particle size distribution outside the above range, and the flatness of the polished semiconductor wafer surface is 1.0 μm As described above, the flatness was greatly reduced, and uniform polishing could not be performed.

(a)は、第一の本発明の真空チャックを模式的に示す斜視図であり、(b)は、その縦断面図である。(A) is a perspective view schematically showing the vacuum chuck of the first invention, and (b) is a longitudinal sectional view thereof. (a)は、第二の本発明の真空チャックの一例を模式的に示す斜視図であり、(b)は、その縦断面図である。(A) is a perspective view schematically showing an example of the vacuum chuck of the second invention, and (b) is a longitudinal sectional view thereof. (a)は、第二の本発明の真空チャックの別の一例を模式的に示す斜視図であり、(b)は、その縦断面図である。(A) is a perspective view schematically showing another example of the vacuum chuck of the second invention, and (b) is a longitudinal sectional view thereof. 従来のウエハ研磨装置の一例を模式的に示した部分拡大断面図である。It is the elements on larger scale which showed an example of the conventional wafer polishing apparatus typically.

符号の説明Explanation of reference numerals

10、20 真空チャック
11、21 吸着体
21a 吸着体下部
21b 吸着体上部
12 封止体
13、23 吸引部
13a、23a 吸引孔
14、24 保持面
15 半導体ウエハ
22 封止層
22a 内部固化層
22b 被覆層
30、40 固定ベース
10, 20 Vacuum chuck 11, 21 Suction body 21a Suction body lower part 21b Suction body upper part 12 Sealing body 13, 23 Suction part 13a, 23a Suction hole 14, 24 Holding surface 15 Semiconductor wafer 22 Sealing layer 22a Internal solidified layer 22b Coating Layer 30, 40 Fixed base

Claims (4)

多孔質セラミックからなり、被吸着体を吸着、保持するための保持面を有する吸着体と、前記吸着体の保持面と吸引孔対応部とを除いた面のほぼ全体を封止するための封止体とを含んで構成される真空チャックであって、
前記吸着体の細孔分布を水銀圧入法により測定した際、平均気孔径が10〜40μmで、前記平均気孔径の0.7〜1.2倍の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であり、
前記平均気孔径の0.7倍未満の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が15%以下であり、
前記平均気孔径の1.2倍を超える気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が10%以下であることを特徴とする真空チャック。
An adsorbent made of porous ceramic and having a holding surface for adsorbing and holding the to-be-adsorbed body, and a seal for sealing substantially the entire surface excluding the holding surface of the adsorbent and a suction hole corresponding portion. A vacuum chuck comprising a stationary body,
When the pore distribution of the adsorbent was measured by a mercury intrusion method, the average pore diameter was 10 to 40 μm, and the total pore volume of the pores having a pore diameter of 0.7 to 1.2 times the average pore diameter was measured. Is 75% or more,
A ratio of pores having a pore diameter of less than 0.7 times the average pore diameter to the total pore volume is 15% or less;
A vacuum chuck, wherein a ratio of pores having a pore diameter exceeding 1.2 times the average pore diameter to a total pore volume is 10% or less.
多孔質セラミックからなり、被吸着体を吸着、保持するための保持面を有するとともに、前記保持面と吸引孔対応部とを除いた面のほぼ全体を封止するための封止層が形成された吸着体を含んで構成される真空チャックであって、
前記吸着体の細孔分布を水銀圧入法により測定した際、平均気孔径が10〜40μmで、前記平均気孔径の0.7〜1.2倍の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が75%以上であり、
前記平均気孔径の0.7倍未満の気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が15%以下であり、
前記平均気孔径の1.2倍を超える気孔径を有する細孔の全細孔容積に対する割合が10%以下であることを特徴とする真空チャック。
A sealing layer made of porous ceramic, having a holding surface for sucking and holding the object to be sucked, and sealing almost the entire surface excluding the holding surface and the suction hole corresponding portion is formed. Vacuum chuck comprising an adsorbent,
When the pore distribution of the adsorbent was measured by a mercury intrusion method, the average pore diameter was 10 to 40 μm, and the total pore volume of the pores having a pore diameter of 0.7 to 1.2 times the average pore diameter was measured. Is 75% or more,
A ratio of pores having a pore diameter of less than 0.7 times the average pore diameter to the total pore volume is 15% or less;
A vacuum chuck, wherein a ratio of pores having a pore diameter exceeding 1.2 times the average pore diameter to a total pore volume is 10% or less.
吸着体の保持面近傍の封止層は、前記吸着体の表面に形成された被覆層である請求項1又は2に記載の真空チャック。 The vacuum chuck according to claim 1, wherein the sealing layer near the holding surface of the adsorbent is a coating layer formed on a surface of the adsorbent. 吸着体の気孔率は、20〜50%である請求項1〜3のいずれかに記載の真空チャック。 The vacuum chuck according to any one of claims 1 to 3, wherein the porosity of the adsorbent is 20 to 50%.
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