JP2009233763A - Method of fixing crystal substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板の製造方法に関し、特にSiC単結晶基板の研磨の際の固定技術に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor substrate, and more particularly, to a fixing technique for polishing a SiC single crystal substrate.
半導体基板の製造プロセスは、結晶成長させたインゴット材料を基板化するスライス、基板形状を整える粗研磨、最表面の粗さを低減する精密研磨の各工程等からなる。この中で粗研磨は基板を貼付台に固定した状態で加工を進めていくことになる。基板が貼付台に均一に固定されていることで基板の平坦度(TTV:Total thickness variation)を改善していく工程である。従来は加熱した貼付台に塗布した熱可溶性接着剤を用い、貼付台周辺を真空状態とし、接着剤中の気泡を除いた状態で基板を弾性体で均一に加圧することで固定を行っていた。(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら従来の方法は、接着剤が必ずしも貼付台に均一に塗布されておらず、また基板に弾性体を通じて加圧を与え、接着剤を伸ばしていく方法のため、基板形状の影響を受けやすかった。特にSiCなどの加工が困難とされる材料はスライス後のSORIが悪く、弾性体による加圧のみでは接着剤が基板の裏面に均一に広がらない。基板と貼付台の間に接着剤の塗られていない部分がある場合、粗研磨工程で基板と貼付台の間に研磨剤が流れ込み、基板の裏面が局所的に加工されてしまう。粗研磨は、表裏各面を段階的に2回以上の工程を経て行われ、研磨剤中の研磨砥粒を変えて行われる。各工程は研磨剤中の研磨砥粒の粒子を段階的に小さくして必要があるが、例えばA面の粗研磨を終えた基板の反対側のB面を粗研磨する際、最初はより粗い研磨剤を用いるため、より細かい研磨剤で粗研磨されたA面に研磨剤が流れ込み、A面を粗してしまう。この場合、A面は再度粗研磨しなくてはならなくなる。 However, in the conventional method, the adhesive is not necessarily uniformly applied to the affixation base, and the pressure is applied to the substrate through the elastic body and the adhesive is extended, so that it is easily affected by the shape of the substrate. . In particular, materials such as SiC that are difficult to process have poor SORI after slicing, and the adhesive does not spread uniformly on the back surface of the substrate only by pressing with an elastic body. When there is a portion where the adhesive is not applied between the substrate and the affixing table, the abrasive flows between the substrate and the affixing table in the rough polishing process, and the back surface of the substrate is locally processed. Rough polishing is performed by stepping the front and back surfaces in two steps or more, and by changing the abrasive grains in the abrasive. Each process needs to reduce the size of the abrasive grains in the abrasive step by step. For example, when the B surface on the opposite side of the substrate after the rough polishing of the A surface is rough polished, the surface is rougher at first. Since the polishing agent is used, the polishing agent flows into the A surface roughly polished with a finer polishing agent and roughens the A surface. In this case, the A side must be coarsely polished again.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、半導体基板の粗研磨工程において、裏面への研磨剤の流れ込みを防ぎ、かつより均一に基板を貼付台へ固定する方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for preventing the polishing agent from flowing into the back surface and more uniformly fixing the substrate to the sticking table in the rough polishing step of the semiconductor substrate. And
前記従来の課題を解決するために、本発明の結晶基板の固定方法は、被研磨基板を固定するための貼付台を加熱して熱可溶性接着剤を塗布する塗布工程と、前記熱可溶性接着剤を弾性体により加圧する接着剤加圧工程と、前記弾性体に付着した前記熱可溶性接着剤を除去する除去工程と、前記被研磨基板を前記熱可溶性接着剤上に設置する基板設置工程と、前記被研磨基板を前記弾性体により加圧する基板加圧工程と、前記被研磨基板を前記被研磨基板の貼付台と供に取り出す取り出し工程と、から成ることを特徴としたものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the crystal substrate fixing method of the present invention includes an application step of heating a sticking base for fixing a substrate to be polished to apply a heat-soluble adhesive, and the heat-soluble adhesive. An adhesive pressurizing step that pressurizes the elastic body, a removal step of removing the heat-soluble adhesive attached to the elastic body, a substrate installation step of installing the substrate to be polished on the heat-soluble adhesive, The method includes a substrate pressing step of pressing the substrate to be polished by the elastic body, and a step of taking out the substrate to be polished together with the base for attaching the substrate to be polished.
さらに、本発明は、被研磨基板を固定するための貼付台を第1の温度になるように加熱して熱可溶性接着剤を塗布する塗布工程と、前記熱可溶性接着剤を第1弾性体により加圧する接着剤加圧工程と、前記第1弾性体を第2の温度に保つ弾性体保温工程と、被研磨基板を前記熱可溶性接着剤上に設置する基板設置工程と、前記被研磨基板を第2弾性体により加圧する基板加圧工程と、前記被研磨基板を前記被研磨基板の貼付台と供に取り出す取り出し工程と、から成ることを特徴としたものである。 Furthermore, the present invention provides an application step of applying a heat-soluble adhesive by heating a sticking base for fixing a substrate to be polished to a first temperature, and applying the heat-soluble adhesive to the first elastic body. An adhesive pressurizing step for pressurizing; an elastic body heat retaining step for maintaining the first elastic body at a second temperature; a substrate placing step for placing the substrate to be polished on the heat-soluble adhesive; and the substrate to be polished. It comprises a substrate pressurizing step for applying pressure by a second elastic body, and a removing step for taking out the substrate to be polished together with a base for attaching the substrate to be polished.
本発明の結晶基板の固定方法によれば、接着剤が予め貼付台の貼付面に塗られることになるので、基板貼付後の研磨剤の回りこみを防ぐことができる。さらに接着剤が貼付台の全面に均一に塗られていることで、局所的な接着剤の滞留もなくなり、より均一に基板を貼付台に固定することができる。 According to the method for fixing a crystal substrate of the present invention, since the adhesive is applied to the pasting surface of the pasting base in advance, it is possible to prevent the abrasive from wrapping around after the pasting of the substrate. Furthermore, since the adhesive is uniformly applied to the entire surface of the sticking table, the local adhesive is not retained and the substrate can be more uniformly fixed to the sticking table.
本発明の結晶基板の固定方法の一例について、図面を用いて詳細に説明する。尚、本明細書における「SORI」とは、レーザー斜入射干渉計等の測定機器によって測定された値を言う。 An example of the crystal substrate fixing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that “SORI” in this specification refers to a value measured by a measuring instrument such as a laser oblique incidence interferometer.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における結晶基板の固定方法のプロセスを図示したものである。基板の固定に用いる装置は基板1や貼付台2を設置する下室10と接着剤3と基板1を加圧するための弾性体8を備えた上室A11とで構成される。下室10と上室A11はそれぞれ吸排気口6、吸排気口7にポンプを接続し、下室10内部や弾性体8への加減圧を行えるようになっている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 illustrates a process of a crystal substrate fixing method according to a first embodiment of the present invention. The apparatus used for fixing the substrate includes a
図1(a)は接着剤の塗布工程を示したものである。下室10にある貼付台2上に熱可溶性の接着剤3を塗布し、下室10のヒーター4により加熱を行う。ここで接着剤3の塗布位置は接着剤用のガイド5により決められる。
Fig.1 (a) shows the application | coating process of an adhesive agent. A heat-
図1(b)は接着剤3の加圧工程を示したものである。下室10と上室A11の外壁を接触させ、吸排気口6を通して下室10と上室A11の間の空間を減圧する。さらに吸排気口7を通して加圧を行い、弾性体8を膨らませ、接着剤3を貼付台2へ均一に成膜する。接着剤3を成膜後は吸排気口7からの加圧を解除し、その後吸排気口6からの減圧を解除する。その後に上室A11を下室10から分離させる。そして弾性体8に付着した接着剤3を取り除く。
FIG. 1B shows a pressing process of the
図1(c)は基板1を接着剤3上へ設置する工程である。ここで基板用のガイド9を接着剤用のガイド5と交換する。基板1を設置する際には、図1(b)で加圧された接着剤3を基板1が完全に覆うようにしなければならない。
FIG. 1C is a process of placing the
図1(d)は基板1の加圧工程である。下室10と上室A11の外壁を接触させ、吸排気口6を通して下室10と上室A11の間の空間を減圧する。さらに吸排気口7を通して加圧を行い、弾性体8を膨らませ、基板1を貼付台2へ加圧する。加圧を開始してから1分程度経ったらヒーター4による加熱を止め、基板1、貼付台2が十分に冷却された後、吸排気口7からの加圧を解除し、その後吸排気口6からの減圧を解除する。冷却方法は空冷方式でもよいが、水冷方式を用いるとより効果的に冷却できる。
FIG. 1D shows a pressurizing process of the
図1(e)は基板1および貼付台2の取り出し工程である。上室A11を下室10から分離させ、基板用のガイド9を取り外した後、貼付台2に固定された基板1を取り出す。
FIG. 1E shows a process of taking out the
基板1はインゴット材料をスライスした直後の基板1、または片面を粗研磨し終えた基板1を想定している。基板1のエッジ部分はベベリング加工(面取り)をしている事が好ましい。これは弾性体8が基板1を加圧する際に弾性体8へのダメージを防ぐためである。
The
また、例えば図2(a)に示すような基板1よりも面積が小さい板をスペーサーとして用い、基板1の中央部分に設置して加圧を行うことでより均一に貼付台2へ基板1を固定することができる。またSiC単結晶基板のようにSORIが大きな基板1を貼付台2へ固定する際や一度に複数枚の基板1を貼付台2へ貼り付ける際にも有効である。この場合、スペーサーによる基板1への傷を抑制するため、薬包紙などを基板1とスペーサーの間に入れることも有効である。また薬包紙は弾性体8が接着剤3により基板1や基板用のガイド9に付着するのを防ぐことにも役立つ。またスペーサーによる弾性体8へのダメージを防ぐためにもスペーサーのエッジ部分をベベリング加工しておくことが好ましい。スペーサーの材質は基板1と同程度か、基板1の材質よりもやや柔らかい硬さの材料を用いることが好ましい。スペーサーは図2(b)に示すように図1(c)の基板1を接着剤3上へ設置する工程で基板1の上に設置すればよい。
Further, for example, a board having a smaller area than that of the
貼付台2はそのまま粗研磨工程の際の錘となるため、変形しにくい硬質な材料であることが好ましい。一般にはアルミナなどのセラミックが好ましい。また基板1を固定する際の基準面になるため貼付台2の貼付面およびその裏面は平坦かつ平行である必要がある。
Since the affixing
接着剤3は熱可溶性のものである。例えば、日化精工製のシフトワックスなどを用いればよい。貼付台2への塗布量は2インチから3インチの大きさの基板1であれば1枚当たり0.2〜0.3g程度でよく、貼付台2の基板貼付部分の中心付近へ塗布する。ヒーター4による加熱の設定温度は使用する接着剤3により異なるが一般に使用する接着剤3の軟化点の20℃以上の温度であり、かつ弾性体8の耐熱温度以下であればよい。設定温度が低いと接着剤3の粘度が高くなり、弾性体8による加圧にて貼付台2の基板貼付部分へ十分に接着剤3を引き伸ばすことが困難になる。逆に設定温度が高い場合は、弾性体8が劣化しやすくなる。接着剤3の塗布量は少なすぎた場合、粗研磨の際に基板1裏面への研磨剤の回りこみを誘発する。逆に接着剤3の塗布量が多すぎた場合、図1(e)において接着剤3が基板用のガイド9の裏面に回りこみ、基板用のガイド9も貼付台2に固定されてしまう。
The adhesive 3 is heat-soluble. For example, a shift wax manufactured by Nikka Seiko may be used. If the
ヒーター4は接着剤3の加熱を行うために用いる。下室10のヒーター4は基板の図1(d)の基板1を冷却する過程まで加熱を行う。
The
接着剤用のガイド5の内径は基板1と同一か、または2から3mm程度小さいことが好ましい。これは図1(c)において接着剤3の位置に併せて基板1を設置するためである。また接着剤用のガイド5の裏面は、接着剤3が貼付台2と接着剤用のガイド5の間に入らいようにするため、貼付台2に密着できるように平坦であることが好ましい。
The inner diameter of the
一方、基板用のガイド9の内径は基板1の直径の誤差を考慮する必要があるが、一般に基板1よりも5mm程度大きければよい。また基板用のガイド9の接着剤3および基板1と隣接する部分は、接着剤3が図1(e)において冷却された後に、基板1と貼付台2の間からはみ出した接着剤3により基板用のガイド9が貼付台2に固定されにくくするために、基板用のガイド9の貼付台2への接触面側に図3に示すような隙間aができるような形状にしておくことが好ましい。前述のように基板1は弾性体8へのダメージを防ぐためにエッジ部分をベベリング加工していることが好ましい。この時基板1のエッジ部分の形状は図3に示すように傾斜を持っており、基板用のガイド9の隙間aは基板1の最大径のある高さbより低くしなければならない。基板1の端面が貼付台2と基板用のガイド9の間に入ってしまう可能性があるためである。
On the other hand, the inner diameter of the
弾性体8は耐熱性のシリコンゴムなどでよい。弾性体8へ与える加圧力は、SORIが20μm以下の2インチまたは3インチサイズのSiC基板1を1枚貼付台2へ固定する場合は0.3MPa程度あればよい。SORIが20μm以上の基板1や貼付枚数が増えた場合、基板1のサイズが大きくなった場合はさらに加圧力を増やす必要がある。また図1(b)において接着剤3を加圧する際には0.1MPa〜0.3MPa程度の加圧力を弾性体8に与えればよい。
The
以下に、本発明の結晶基板固定方法の例についてさらに詳細に説明する。各実施例および比較例では基板1として3インチサイズのSiC単結晶基板を用いた。基板1は事前に片面に対して平均9μmの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、鋳鉄定盤にて1段階目の粗研磨を行い、その後平均1μmの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、錫定盤にて2段階目の粗研磨を行った。粗研磨をしていない面は研磨処理をしていない状態の面である。基板1のエッジ部分はベベリング加工による面取りを両面に行った。接着剤3には軟化点が52℃である日化精工製のシフトワックス582Wを使用した。接着剤3へ弾性体8により与える加圧力は0.3MPaとした。
Hereinafter, examples of the crystal substrate fixing method of the present invention will be described in more detail. In each of the examples and comparative examples, a 3 inch size SiC single crystal substrate was used as the
各実施例および比較例において、基板1の粗研磨を行った面を貼付台2に固定した際の固定精度を確認した。また基板1を弾性体8で加圧する際に基板用のガイド9への接着剤3のはみ出しがあるかないかを確認した。そして基板1を貼付台2に固定した後に粗研磨を行い、粗研磨後に基板1を取り外し、基板1裏面への研磨剤の回り込みの有無を確認した。
In each of the examples and comparative examples, the fixing accuracy when the surface of the
各実施例および比較例において平均9μmの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、鋳鉄定盤にて粗研磨を行った。各実施例および比較例は各10回実施した。 In each of the examples and comparative examples, diamond abrasive grains having an average particle size of 9 μm were used, and rough polishing was performed using a cast iron surface plate. Each example and comparative example was carried out 10 times each.
(実施例1)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。
Example 1
As the
(実施例2)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.1gとした。上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。
(Example 2)
As the
(実施例3)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.5gとした。上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。
(Example 3)
As the
(実施例4)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は70℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。
Example 4
As the
(実施例5)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は110℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。
(Example 5)
As the
(実施例6)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。また基板1の上に2インチサイズのSiC材料をスペーサーとして設置して基板1への加圧を行った。スペーサーのエッジ部分にはベベリング加工を行った。
(Example 6)
As the
(実施例7)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.1MPaとした。
(Example 7)
As the
(比較例1)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。接着剤3への弾性体8による加圧は行わずに基板1と同時に加圧を行った。
(Comparative Example 1)
As the
実施例1から7と比較例1を実施し、前述の基板1の貼付台2に対する固定精度、および粗研磨後に基板1裏面への研磨剤の回り込みの有無、また基板1加圧時に基板用のガイド9への接着剤3のはみ出しの有無について確認した。
Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 were carried out, and the fixing accuracy of the
なお、実施例1から3は接着剤塗布量の有効範囲を確認するために行ったものであり、実施例1、実施例4、実施例5はヒーター設定温度の有効範囲を確認するために行ったものである。さらに、実施例1、実施例6はスペーサー設置の有効性を確認するために行ったものであり、実施例1、実施例7は基板への加圧の確認を行うためのものである。 Examples 1 to 3 were carried out to confirm the effective range of the adhesive application amount, and Examples 1, 4 and 5 were carried out to confirm the effective range of the heater set temperature. It is a thing. Furthermore, Example 1 and Example 6 were performed for confirming the effectiveness of spacer installation, and Example 1 and Example 7 were for confirming pressurization to the substrate.
表1中の「固定精度」は、基板1が貼付台2に均等に貼りつけられたかどうかを確認した項目である。ハイトゲージにて基板1が貼付台2に固定された後の基板1の中心部1点と外周部4点の高さを確認し、傾きや、基板1の中心部1点と外周部4点で高さの差があるかどうかを確認した。各実施例および比較例を10回実施した結果、基板1の厚みムラに起因しない傾きや基板1の中心部と外周部での高さの差が10回すべての実施においてない場合を○とし、基板1の厚みムラに起因しない傾きや基板1の中心部と外周部での高さの差があった場合は×とした。ここで基板1の厚みムラに起因しない傾きや基板1の中心部と外周部での高さの差があるかないかは各々20μm以上の差があるかないかで判断した。
“Fixing accuracy” in Table 1 is an item for confirming whether or not the
表1中の「研磨剤への回り込みの有無」は、基板1を貼付台2に固定後、粗研磨を行い、粗研磨中に基板1の裏面側に研磨剤が流れ込み基板1の裏面が加工されたかどうかを確認した項目である。各実施例および比較例を10回実施した結果、基板1裏面が加工されていない場合は○、基板裏面が加工されていた場合は×とした。
The “presence / absence of wraparound to the abrasive” in Table 1 indicates that after the
表1中の「基板ガイドへの接着剤のはみ出しの有無」は、基板1を貼付台2に弾性体8で加圧した際に、基板1の裏面にある接着剤3が基板用のガイド9に付着したかどうかを確認した項目である。各実施例および比較例を10回実施した結果、基板用のガイド9に接着剤3が付着していない場合は○、基板用のガイド9に接着剤3が付着していた場合は×とした。
“The presence or absence of the adhesive sticking out to the substrate guide” in Table 1 indicates that the adhesive 3 on the back surface of the
表1中の総合評価は「固定精度」、「研磨剤への回り込みの有無」、「基板ガイドへの接着剤のはみ出しの有無」の結果がすべて○であった場合を○、そうでない場合を×とした。以上の項目について確認した結果を表1に示す。 Comprehensive evaluation in Table 1 is ◯ when the results of “fixing accuracy”, “presence / absence of wrap around abrasives”, and “presence / absence of adhesive sticking out to substrate guide” are all ◯, and other cases X. The results confirmed for the above items are shown in Table 1.
実施例1の結果と比較例1の結果の比較から事前に接着剤3を弾性体8により加圧してから基板1を加圧することで、基板の固定精度が改善され、粗研磨の際の基板1裏面への研磨剤の回りこみを防ぐことができることが確認できた。また基板ガイドへの接着剤のはみ出しもなく良好に基板1を貼付台2へ固定できた。
From the comparison of the result of Example 1 and the result of Comparative Example 1, by pressing the adhesive 3 with the
実施例2、実施例3の結果から次の結果が得られた。貼付台2に塗布する接着剤3の量が少ない場合、接着剤3が基板1の設置部分全面にいきわたらず、結果として基板1の固定精度が悪化し、粗研磨において基板1裏面への研磨剤の回り込みが発生する要因となる。一方、貼付台2に塗布する接着剤3の量が多い場合、基板用のガイド9に接着剤3が付着してしまい、基板用のガイド9も貼付台2に固定されてしまう。
The following results were obtained from the results of Example 2 and Example 3. When the amount of the adhesive 3 applied to the affixing
2インチまたは3インチサイズの基板1を貼付台2に固定する場合であれば、実施例2、実施例3のように接着剤3の貼付台2への塗布量を変更して確認したところ、およそ0.2gから0.3gの接着剤3を用いれば安定して良好な結果が得られた。
In the case of fixing the 2 inch or 3
実施例4、実施例5の結果から次の結果が得られた。ヒーター4の設定温度が低い場合、接着剤が十分に軟化せず接着剤3が基板1の設置部分全面にいきわたらず、結果として基板1の固定精度が悪化し、粗研磨において基板1裏面への研磨剤の回り込みが発生する要因となる。一方、ヒーター4の設定温度が高い場合は、基板1を加圧する前に弾性体8に付着した接着剤を都度取り除いくことで特に問題なく基板1を貼付台2へ固定することができた。
The following results were obtained from the results of Example 4 and Example 5. When the set temperature of the
実施例4、実施例5のようにヒーター4の設定温度を変更して確認したところ、接着剤3の軟化点より20℃以上の設定温度であれば良好な結果が得られた。
When the set temperature of the
実施例6の結果から、スペーサーを基板1と弾性体8の間にかますことは問題ないことが確認できた。またスペーサーがある方がスペーサーのない実施例1よりもさらに基板1の貼付台2への固定精度はよくなった。
From the result of Example 6, it was confirmed that there is no problem in applying the spacer between the
実施例7の結果から次のことが確認できた。弾性体8の基板1への加圧が弱い場合、粗研磨での研磨剤の回り込みは発生しないが、基板1が貼付台2に十分に加圧されないため、基板1の貼付台2に対する固定精度が悪化する。弾性体8による加圧の上限値は使用する装置の剛性や基板1の材質や厚みや硬度や形状、また欠陥の規模、数量などに影響されるため一定しないが、SORIが20μm以下である1枚の2インチまたは3インチサイズのSiC単結晶基板1を貼付台2に固定する場合であれば、0.3MPa程度の加圧があれば良好に基板1を貼付台2に固定できた。
From the results of Example 7, the following could be confirmed. When the pressure applied to the
以上の結果より、ヒーター4により接着剤3の軟化点より20℃以上高く加熱した貼付台2に接着剤3を0.2から0.3gを塗布した後、予め弾性体8による加圧を行い、接着剤3を引き伸ばした状態にし、弾性体8に付着した接着剤3を除去した後に基板1を貼付台2に弾性体8で適度に加圧すれば、基板1を貼付台2に精度よく固定できる。また粗研磨の際に基板1裏面への研磨剤の流れ込みを防ぎ、基板1の裏面が加工させることを防ぐこともできる。
From the above results, 0.2 to 0.3 g of the adhesive 3 is applied to the sticking table 2 heated by the
(実施の形態2)
図4は、本発明の第2の実施の形態における結晶基板の固定方法のプロセスを図示したものである。基板の固定に用いる装置は基板1や貼付台2を設置する下室10と接着剤3を加圧するための弾性体8を備えた上室B12と基板1を加圧するための弾性体8を備えた上室A11とで構成される。下室10と上室A11および上室B12はそれぞれ吸排気口6、吸排気口7にポンプを接続し、下室10内部や弾性体8への加減圧を行えるようになっている。
(Embodiment 2)
FIG. 4 illustrates the process of the crystal substrate fixing method according to the second embodiment of the present invention. The apparatus used for fixing the substrate includes a
実施の形態1の構成と実施の形態2の構成の異なるところは図4(a)および図4(b)において上室B12を使用した点である。つまり接着剤3を加圧する弾性体8と基板1を加圧する弾性体8を異なる上室に配置することで、弾性体8に付着する接着剤3を取り除く必要がなくなり、より連続的な動作が可能となる。
The difference between the configuration of the first embodiment and the configuration of the second embodiment is that the upper chamber B12 is used in FIGS. 4 (a) and 4 (b). In other words, by disposing the
図4(a)は接着剤の塗布工程を示したものである。下室10にある貼付台2上に熱可溶性の接着剤3を塗布し、下室10のヒーター4により加熱を行う。ここで接着剤3の塗布位置は接着剤用のガイド5により決められる。
FIG. 4A shows an adhesive application process. A heat-
図4(b)は接着剤3の加圧工程を示したものである。下室10と上室B12の外壁を接触させ、吸排気口6を通して下室10と上室B12の間の空間を減圧する。さらに吸排気口7を通して加圧を行い、弾性体8を膨らませ、接着剤3を貼付台2へ均一に成膜する。接着剤3を成膜後は吸排気口7からの加圧を解除し、その後吸排気口6からの減圧を解除する。その後に上室B12を下室10から分離させる。そして上室B12のヒーター4を加熱し、弾性体8に付着した接着剤3が固化しないようにする。接着剤3が固化してしまうと弾性体8表面が硬化した接着剤により覆われてしまい、均一に基板1を加圧できなくなる。
FIG. 4B shows the pressing process of the adhesive 3. The outer walls of the
図4(c)は基板1を接着剤3上へ設置する工程である。ここで上室A11を用意し、基板用のガイド9を接着剤用のガイド5と交換する。基板1を設置する際には図4(b)で加圧された接着剤3を基板1が完全に覆うようにしなければならない。
FIG. 4C is a process of placing the
図4(d)は基板1の加圧工程である。下室10と上室A11の外壁を接触させ、吸排気口6を通して下室10と上室A11の間の空間を減圧する。さらに吸排気口7を通して加圧を行い、弾性体8を膨らませ、基板1を貼付台2へ加圧する。加圧を開始してから1分程度経ったらヒーター4による加熱を止め、基板1、貼付台2が十分に冷却された後、吸排気口7からの加圧を解除し、その後吸排気口6からの減圧を解除する。冷却方法は空冷方式でもよいが、水冷方式を用いるとより効果的に冷却できる。
FIG. 4D shows the pressurizing process of the
図4(e)は基板1および貼付台2の取り出し工程である。上室A11を下室10から分離させ、基板用のガイド9を取り外した後、貼付台2に固定された基板1を取り出す。
FIG. 4E shows a process of taking out the
上室B12には弾性体の他にヒーター4もついており連続的に本発明における結晶基板の固定方法のプロセスを行う際に弾性体8に付着した接着剤3が冷却され、固化しないようにしている。このヒーター4による加熱の設定温度は下室10にあるヒーター4の設定温度と同じにするのが好ましい。二つのヒーター4に温度差があった場合、接着剤3の粘度も差が生じてしまうためである。またヒーター4の設定温度であるが、実施の形態2において使用する場合は、一般に使用する接着剤3の軟化点の20℃以上50℃以下の温度であり、かつ弾性体8の耐熱温度以下とする必要がある。設定温度が20℃以上にしなければならない理由と弾性体8の耐熱温度以下にしなければならない理由は、実施の形態1の時と同じである。設定温度を使用する接着剤3の軟化点の50℃以下にしなければならないのは、接着剤3が上室B12の弾性体8に付着して常に加熱された状態になるため接着剤3自体が劣化しやすくなるためである。
The upper chamber B12 has a
以下に、本発明の結晶基板固定方法の例についてさらに詳細に説明する。各実施例および比較例では基板1として3インチサイズのSiC単結晶基板を用いた。基板1は事前に片面に対して平均9μmの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、鋳鉄定盤にて1段階目の粗研磨を行い、その後平均1μmの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、錫定盤にて2段階目の粗研磨を行った。粗研磨をしていない面は研磨処理をしていない状態の面である。基板1のエッジ部分はベベリング加工による面取りを両面に行った。接着剤3には軟化点が52℃である日化精工製のシフトワックス582Wを使用した。接着剤3へ弾性体8により与える加圧力は0.3MPaとした。
Hereinafter, examples of the crystal substrate fixing method of the present invention will be described in more detail. In each of the examples and comparative examples, a 3 inch size SiC single crystal substrate was used as the
各実施例および比較例において、基板1の粗研磨を行った面を貼付台2に固定した際の固定精度を確認した。また基板1を弾性体8で加圧する際に基板用のガイド9への接着剤3のはみ出しがあるかないかを確認した。そして基板1を貼付台2に固定した後、粗研磨を行い、粗研磨後に基板1を取り外し、基板1裏面への研磨剤の回り込みがあるかないかを確認した。最後に複数回各実施例を行った後、上室B12の弾性体8に付着した接着剤3の経時変化の有無も併せて確認した。
In each of the examples and comparative examples, the fixing accuracy when the surface of the
各実施例および比較例において平均9μmの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、鋳鉄定盤にて粗研磨を行った。各実施例および比較例は各10回実施した。比較例は実施の形態1の比較例と同一の条件で実施した。 In each of the examples and comparative examples, diamond abrasive grains having an average particle size of 9 μm were used, and rough polishing was performed using a cast iron surface plate. Each example and comparative example was carried out 10 times each. The comparative example was performed under the same conditions as the comparative example of the first embodiment.
(実施例8)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。接着剤3への加圧は上室B12を使用し、上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。
(Example 8)
As the
(実施例9)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.1gとした。接着剤3への加圧は上室B12を使用し、上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。
Example 9
As the
(実施例10)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.5gとした。接着剤3への加圧は上室B12を使用し、上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。
(Example 10)
As the
(実施例11)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は70℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。接着剤3への加圧は上室B12を使用し、上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。
Example 11
As the
(実施例12)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は110℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。接着剤3への加圧は上室B12を使用し、上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。
Example 12
As the
(実施例13)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。接着剤3への加圧は上室B12を使用し、上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.3MPaとした。また基板1の上に2インチサイズのSiC材料をスペーサーとして設置して基板1への加圧を行った。スペーサーのエッジ部分にはベベリング加工を行った。
(Example 13)
As the
(実施例14)
基板1としてSORIが20μmの3インチSiC単結晶基板を用意した。ヒーター4の設定温度は90℃とし、接着剤3の貼付台2への塗布量は0.2gとした。接着剤3への加圧は上室B12を使用し、上室A11の弾性体8による基板1への加圧は0.1MPaとした。
(Example 14)
As the
実施例8から14と比較例1を実施し、前述の基板1の貼付台2に対する固定精度、および粗研磨後に基板1裏面への研磨剤の回り込みの有無、また基板1加圧時に基板用のガイド9への接着剤3のはみ出しの有無、各実施例を複数回行った際の上室B12に付着した接着剤3の経時変化の各項目について確認した。
Examples 8 to 14 and Comparative Example 1 were carried out, and the fixing accuracy of the
なお、実施例8から10は接着剤塗布量の有効範囲を確認するために行ったものであり、実施例8、実施例11、実施例12はヒーター設定温度の有効範囲を確認するために行ったものである。さらに、実施例8、実施例13はスペーサー設置の有効性を確認するために行ったものであり、実施例8、実施例14は各々の実施の形態においての基板への加圧を確認するために行ったものである。 Examples 8 to 10 were carried out to confirm the effective range of the adhesive application amount, and Examples 8, 11 and 12 were carried out to confirm the effective range of the heater set temperature. It is a thing. Furthermore, Example 8 and Example 13 were performed in order to confirm the effectiveness of spacer installation, and Example 8 and Example 14 were for confirming the pressurization to the substrate in each embodiment. It is what went to.
表2中の「固定精度」は、基板1が貼付台2に均等に貼りつけられたかどうかを確認した項目である。ハイトゲージにて基板1が貼付台2に固定された後の基板1の中心部1点と外周部4点の高さを確認し、傾きや、基板1の中心部1点と外周部4点で高さの差があるかどうかを確認した。各実施例および比較例を10回実施した結果、基板1の厚みムラに起因しない傾きや基板1の中心部と外周部での高さの差が10回すべての実施においてない場合を○とし、基板1の厚みムラに起因しない傾きや基板1の中心部と外周部での高さの差があった場合は×とした。ここで基板1の厚みムラに起因しない傾きや基板1の中心部と外周部での高さの差があるかないかは各々20μm以上の差があるかないかで判断した。
“Fixing accuracy” in Table 2 is an item for confirming whether or not the
表2中の「研磨剤への回り込みの有無」は、基板1を貼付台2に固定後、粗研磨を行い、粗研磨中に基板1の裏面側に研磨剤が流れ込み基板1の裏面が加工されたかどうかを確認した項目である。各実施例および比較例を10回実施した結果、基板1裏面が加工されていない場合は○、基板裏面が加工されていた場合は×とした。
The “presence / absence of wrapping around the abrasive” in Table 2 indicates that after the
表2中の「基板ガイドへの接着剤のはみ出しの有無」は、基板1を貼付台2に弾性体8で加圧した際に、基板1の裏面にある接着剤3が基板用のガイド9に付着したかどうかを確認した項目である。各実施例および比較例を10回実施した結果、基板用のガイド9に接着剤3が付着していない場合は○、基板用のガイド9に接着剤3が付着していた場合は×とした。
“The presence or absence of the adhesive sticking out to the substrate guide” in Table 2 indicates that the adhesive 3 on the back surface of the
表2中の「上室に付着した接着剤の状態」は、上室B12を用いて接着剤3を弾性体8により貼付台2に加圧する際に弾性体8に付着する接着剤3の経時変化を確認する項目である。各実施例を10回実施した結果、弾性体8に付着した接着剤3に変化、変色がなかった場合は○、弾性体8に付着した接着剤3に変化、変色があった場合は×とした。比較例1においては上室B12を用いないためこの項目は対象外として−とした。
The “state of the adhesive adhered to the upper chamber” in Table 2 indicates that the adhesive 3 that adheres to the
表2中の総合評価は「固定精度」、「研磨剤への回り込みの有無」、「基板ガイドへの接着剤のはみ出しの有無」、「上室に付着した接着剤の状態」の結果がすべて○であった場合を○、そうでない場合を×とした。以上の項目について確認した結果を表2に示す。 The overall evaluation in Table 2 is the result of “fixing accuracy”, “presence / absence of sneaking into abrasive”, “presence / absence of adhesive sticking out to substrate guide”, “state of adhesive attached to upper chamber” When it was ○, it was ○, and when it was not so, it was ×. The results confirmed for the above items are shown in Table 2.
実施例8の結果と比較例1の結果の比較から事前に接着剤3を弾性体8により加圧してから基板1を加圧することで、基板の固定精度が改善され、粗研磨の際の基板1裏面への研磨剤の回りこみを防ぐことができることが確認できた。また基板ガイドへの接着剤のはみ出しもなく良好に基板1を貼付台2へ固定できた。さらに上室B12へ付着した接着剤の劣化もないことが確認できた。
From the comparison of the result of Example 8 and the result of Comparative Example 1, by pressing the adhesive 3 with the
実施例9、実施例10の結果から次の結果が得られた。貼付台2に塗布する接着剤3の量が少ない場合、接着剤3が基板1の設置部分全面にいきわたらず、結果として基板1の固定精度が悪化し、粗研磨において基板1裏面への研磨剤の回り込みが発生する要因となる。一方、貼付台2に塗布する接着剤3の量が多い場合、基板用のガイド9に接着剤3が付着してしまい、基板用のガイド9も貼付台2に固定されてしまう。
The following results were obtained from the results of Example 9 and Example 10. When the amount of the adhesive 3 applied to the affixing
2インチまたは3インチサイズの基板1を貼付台2に固定する場合であれば、実施例9、実施例10のように接着剤3の貼付台2への塗布量を変更して確認したところ、およそ0.2gから0.3gの接着剤3を用いれば安定して良好な結果が得られた。
If the 2 inch or 3
実施例11、実施例12の結果から次の結果が得られた。ヒーター4の設定温度が低い場合、接着剤が十分に軟化せず接着剤3が基板1の設置部分全面にいきわたらず、結果として基板1の固定精度が悪化し、粗研磨において基板1裏面への研磨剤の回り込みが発生する要因となる。一方、ヒーター4の設定温度が高い場合は、接着剤3が高温により変質しやすくなり、上室B12に付着した接着剤3が経時変化を起こしやすくなった。
The following results were obtained from the results of Example 11 and Example 12. When the set temperature of the
実施例11、実施例12のようにヒーター4の設定温度を変更して確認したところ、軟化点より20℃以上50℃以下の設定温度であれば良好な結果が得られた。
When the setting temperature of the
実施例13の結果から、スペーサーを基板1と弾性体8の間にかますことは問題ないことが確認できた。またスペーサーがある方がスペーサーのない実施例8よりもさらに基板1の貼付台2への固定精度はよくなった。
From the result of Example 13, it was confirmed that there is no problem in applying the spacer between the
実施例14の結果から次のことが確認できた。弾性体8の基板1への加圧が弱い場合、粗研磨での研磨剤の回り込みは発生しないが、基板1が貼付台2に十分に加圧されないため、基板1の貼付台2に対する固定精度が悪化する。弾性体8による加圧の上限値は使用する装置の剛性や基板1の材質や厚みや硬度や形状、また欠陥の規模、数量などに影響されるため一定しないが、SORIが20μm以下である1枚の2インチまたは3インチサイズのSiC単結晶基板1を貼付台2に固定する場合であれば、0.3MPa程度の加圧があれば良好に基板1を貼付台2に固定できた。
The following could be confirmed from the results of Example 14. When the pressure applied to the
以上の結果より、ヒーター4により接着剤3の軟化点より20℃以上50℃以下の温度で加熱した貼付台2に接着剤3を0.2から0.3g塗布した後、予め弾性体8による加圧を行い、接着剤3を引き伸ばした状態にし、その後に別の弾性体8により基板1を貼付台2に弾性体8で適度に加圧すれば、基板1を貼付台2に精度よく固定できる。また粗研磨の際に基板1裏面への研磨剤の流れ込みを防ぎ、基板1の裏面が加工させることを防ぐこともできる。
From the above results, 0.2 to 0.3 g of the adhesive 3 was applied to the sticking table 2 heated at a temperature of 20 ° C. or more and 50 ° C. or less from the softening point of the adhesive 3 by the
本発明にかかる結晶基板の固定方法によれば、基板を貼付台に精度よく固定することができ、また同時に基板裏面への研磨剤の回り込みを防ぐことができ、半導体基板の製造に関して研磨の際の基板の固定方法として有用である。 According to the method for fixing a crystal substrate according to the present invention, the substrate can be fixed to the affixing base with high precision, and at the same time, the polishing agent can be prevented from wrapping around the back surface of the substrate. This is useful as a method for fixing the substrate.
また本発明にかかる結晶基板の固定方法によれば、基板を貼付台に精度よく固定することができ、また同時に基板裏面への研磨剤の回り込みを防ぐことができるので、半導体に限定せずに、セラミック、酸化物等の製造関しての研磨の際の基板固定方法としても有用である。 Further, according to the method for fixing a crystal substrate according to the present invention, the substrate can be accurately fixed to the affixation base, and at the same time, the polishing agent can be prevented from wrapping around the back surface of the substrate. It is also useful as a substrate fixing method during polishing for the production of ceramics, oxides and the like.
1 基板
2 貼付台
3 接着剤
4 ヒーター
5 接着剤用のガイド
6 吸排気口
7 吸排気口
8 弾性体
9 基板用のガイド
10 下室
11 上室A
12 上室B
DESCRIPTION OF
12 Upper room B
Claims (12)
前記熱可溶性接着剤を弾性体により加圧する接着剤加圧工程と、
前記弾性体に付着した前記熱可溶性接着剤を除去する除去工程と、
前記被研磨基板を前記熱可溶性接着剤上に設置する基板設置工程と、
前記被研磨基板を前記弾性体により加圧する基板加圧工程と、
前記被研磨基板を前記被研磨基板の貼付台と供に取り出す取り出し工程と、
から成る結晶基板の固定方法。 An application step of applying a heat-soluble adhesive by heating a sticking table for fixing the substrate to be polished;
An adhesive pressing step of pressing the heat-soluble adhesive with an elastic body;
A removal step of removing the heat-soluble adhesive adhered to the elastic body;
A substrate installation step of installing the substrate to be polished on the heat-soluble adhesive;
A substrate pressing step of pressing the substrate to be polished by the elastic body;
A step of taking out the substrate to be polished together with a base for the substrate to be polished,
A method for fixing a crystal substrate comprising:
前記熱可溶性接着剤を第1弾性体により加圧する接着剤加圧工程と、
前記第1弾性体を第2の温度に保つ弾性体保温工程と、
被研磨基板を前記熱可溶性接着剤上に設置する基板設置工程と、
前記被研磨基板を第2弾性体により加圧する基板加圧工程と、
前記被研磨基板を前記被研磨基板の貼付台と供に取り出す取り出し工程と、
から成る結晶基板の固定方法。 An application step of applying a heat-soluble adhesive by heating a sticking base for fixing a substrate to be polished to a first temperature;
An adhesive pressing step of pressing the heat-soluble adhesive with a first elastic body;
An elastic body heat retaining step for maintaining the first elastic body at a second temperature;
A substrate installation step of installing a substrate to be polished on the heat-soluble adhesive;
A substrate pressing step of pressing the substrate to be polished by a second elastic body;
A step of taking out the substrate to be polished together with a base for the substrate to be polished,
A method for fixing a crystal substrate comprising:
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JP2008079626A JP2009233763A (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Method of fixing crystal substrate |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014196128A1 (en) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | 信越半導体株式会社 | Method for manufacturing polishing head, and polishing device |
-
2008
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WO2014196128A1 (en) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | 信越半導体株式会社 | Method for manufacturing polishing head, and polishing device |
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