JP3084669B2 - 研磨製品の製造方法 - Google Patents

研磨製品の製造方法

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、研磨製品の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体シリコンウエハーやレンズなどの
研磨方法として、片面研磨法がある。この片面研磨法
は、まず、定盤(マウント板)などの受台上に研磨製品
となる被研磨体を受台の固定部に予め塗布したワックス
や粘着剤等のいわゆるバッキング材を用いて固定した
り、特に枚葉式研磨とも称されるように受台側に設けら
れ真空吸着装置によって吸着固定したりしたのち、被研
磨体の上面をバフ等の研磨部材で研磨して研磨製品を得
たのち、ワックスや粘着剤あるいは真空吸着装置から得
られた研磨製品を剥奪して、洗浄などの後工程へ送るよ
うになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、真空吸着装置
を用いて被研磨体を固定する方式では、被研磨体がウエ
ハーのように薄板状のものである場合、被研磨体の吸着
孔に面する部分に歪みが生じ、研磨された製品の厚みが
均一にならなくなる恐れがある。一方、バッキング材を
用いて被研磨体を固定する方式では、研磨後バッキング
材と被研磨体との間に薄刃状の金具を差し入れて被研磨
体をバッキング材から剥奪するようにしているため、金
具によって被研磨体を傷めてしまう恐れがあった。
【0004】本発明は、上記問題に鑑み、被研磨体を歪
ませることなく受台に固定することができるとともに、
剥奪時に被研磨体に傷を生じさせたりすることなく歩留
りよく被研磨体の研磨を行うことができる研磨製品の製
造方法の提供を目的としてなされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる被研磨体の研磨方法は、受台に固定
させたテンプレートに穿設した被研磨体を挿入させる孔
内に取り付けられているアクリル・スチレン・ブタジエ
ン系連続発泡弾性樹脂からなる吸着固定部材を介して、
この吸着固定部材の吸着力により、被研磨体を前記受台
に吸着固定させる工程と、前記受台に吸着固定させた被
研磨体の非固定面に研磨部材を押し当てて被研磨体の非
固定面を研磨し研磨製品を得る工程と、前記テンプレー
トに設けられた通気孔または切り欠き溝を介して、この
テンプレートの外部から送られた気体または液体を前記
連続発泡弾性樹脂の側面側に吹き付け、この吹き付けに
より前記連続発泡弾性樹脂の中を通った気体または液体
の圧力によって吸着固定部材から、前記研磨製品を浮き
上がらせて剥奪する工程とを備えていることを特徴とし
ている。
【0006】また、上記工程において、吸着固定部材の
径が被研磨体の径よりも小さくなるようにすることが好
ましい。
【0007】また、吸着固定部材は、受台と一体化され
ていても構わないし、受台と別部材になっていても構わ
ない。吸着固定部材が受台と別部材になっている場合、
吸着固定部材の受台への固定は、特に限定されないが、
たとえば、粘着剤や接着剤を介する方法、ビスなどで固
定する方法などが挙げられる。なお、上記した吸着固定
部材の受台への固定に粘着剤や接着剤を用いて、研磨剤
スラリを使用した湿式研磨を行う場合、研磨剤スラリに
強い酸性やアルカリ性を有するものが多いため、耐酸、
アルカリ性に優れ、これら酸、アルカリに対して加水分
解されないものを用いると、前記強い酸、アルカリ性を
有する研磨剤スラリに対する粘着剤や接着剤の変質が起
こりにくくなり、吸着固定部材が受台に安定して固定す
るため好ましい。
【0008】研磨方法としては、特に限定されないが、
たとえば研磨部材として、バフと研磨剤スラリなどとを
用いて行う湿式研磨と、バフ単独あるいはサンドペーパ
ーなどを用いて行う乾式研磨が挙げられる。本発明で用
いられる気体および液体は、特に限定されないが、たと
えば、気体としては、清浄化された空気が好ましく、液
体としては、蒸留水が好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる研磨製品
の製造方法を、その実施の形態を示した図面に基づいて
詳細に説明する。図1(a)〜(c)は、本発明の製造
方法の一例として、半導体シリコンウエハーの製造方法
をその工程順に示した説明図であり、図2は、研磨終了
後の状態をあらわす断面図である。
【0010】この製造方法は、まず、図1(a)に示し
たように、被研磨体である未研磨半導体シリコンウエハ
ー(以下、「未研磨ウエハー」と記す)4と略同じ径、
または少し大きめの径のウエハー挿入部となる孔11が
穿設されたテンプレート1を受台としてのマウント板2
に耐アルカリ性の粘着材21を介して固定する。次に、
図1(b)に示したように、テンプレート1に設けた孔
11に、この孔11より小径、すなわち、未研磨ウエハ
ー4より小径の吸着固定部材として連続発泡弾性樹脂シ
ート型のバッキング材3を挿入し、孔11の底のマウン
ト板2に貼り付ける。
【0011】その後、図1(c)に示したように、バッ
キング材3よりやや大きく、孔11よりやや小さい大き
さをした未研磨ウエハー4を孔11に挿入し、図2に示
すように、バッキング材3の吸着力によってマウント板
2の所定位置に固定する。次に、テンプレート1の孔1
1の中で固定されている未研磨ウエハー4を、図示して
いないが、研磨部材であるバフと、このバフと未研磨ウ
エハー4との間に供給される研磨剤スラリとによって研
磨する。
【0012】研磨が終了した後、得られたウエハー製品
40をバッキング材3から以下のようにして剥奪する。
.図2に示したように、通気孔12の空気挿入口12
1から、コンプレッサー(図示せず)で加圧された浄化
空気を吹き込み、空気排出口122から吐き出させ、こ
の空気によってウエハー製品40を押し上げる。
【0013】すなわち、空気挿入口121から吹き込ま
れた空気は、通気孔12を通って、空気排出口122か
ら吐き出され、バッキング材3の側面にぶつかる。バッ
キング材3は連続気泡であるため、バッキング材3の側
面にぶつかった空気は、バッキング材3の中を通って、
ウエハー製品40を押し上げる。.押し上げられたウ
エハー製品40の上面に真空吸着機6を作用させて、こ
の真空吸着機6にウエハー製品40を付着させ、取り出
し移動させる。
【0014】以上の操作を行うことで、ウエハー製品4
0がバッキング材3に密着していても、このウエハー製
品40をバッキング材3から簡単に剥奪することができ
るのである。
【0015】空気排出口122から吐き出された空気
は、上記したようにバッキング材3の中を通って、ウエ
ハー製品40を押し上げ、バッキング材3からウエハー
製品40を剥奪するだけでなく、バッキング材3とウエ
ハー製品40との径の違いによって生じた空間34を通
じてウエハー製品40を押し上げ、バッキング材3から
剥奪させることも行う。
【0016】また、前記空間34は、未研磨ウエハー4
の研磨を行う際に、未研磨ウエハー4の反りを防止する
役割をするため、ウエハー製品40の端部が削られ過ぎ
て薄くなってしまうのを防ぐ役割もする。したがって、
未研磨ウエハー4を挿入したとき、この未研磨ウエハー
4が載っているマウント板2の部分に反り防止の溝をわ
ざわざ設けなくても、バッキング材3とウエハー製品4
0との径の違いによりできた空間が、前記溝の代わりを
するため、マウント板2を製造するときの手間や費用を
抑えることにもなり、最終的にはウエハー製品40の製
造費用が安くなることにもなる。
【0017】以上のように、本発明による研磨製品の製
造方法を用いると、通常の粘着剤やワックスを用いて研
磨を行った時に問題になっていた、研磨前に受台のワッ
クス塗布の手間や、研磨終了後、被研磨体に粘着剤がこ
びりついてしまうということも解消できる。このとき、
上記テンプレート1のようにウエハーを挿入するための
孔11を設けているものを用いると、未研磨ウエハー4
がずれ防止、割れた時のはみ出し防止にもなるため、被
研磨体の製造には好ましい。
【0018】上記バッキング材3としては、特に限定さ
れないが、シートタイプの日本ダースボンド(株)社の
商品名「ダースボンドNPタイプ」を用いると、未研磨
ウエハー4の僅かな垂直荷重だけでも物体を吸着し、こ
の未研磨ウエハー4を確りと固定する。また、研磨作業
における、水平摺動にも摩擦係数1.0の完全密着するこ
とで、未研磨ウエハー4がずれ動くこともなく、バッキ
ング材3の磨耗も殆ど発生しない。さらに、ウエハー製
品40となって密着から開放させるには、荷重を取り去
るだけで良いため、簡単にバッキング材3からウエハー
製品40を剥奪させることができ、加えて、液体の吸収
性にも優れているため、湿潤時でも充分前記の効果を有
するため望ましい。
【0019】なお、本発明の研磨製品の製造方法は、上
記の実施の形態に限定されない。たとえば、図2に示し
たテンプレート1に設けた通気孔12の代わりに、図3
に示したように切り欠き溝13を設けたテンプレート1
aのような構成をしていても、加圧された浄化空気など
の気体や液体により、バッキング材3からウエハー製品
40を分離することが容易に行うことができるが、これ
以外の形態をしていても、気体や液体がバッキング材3
の側面や裏面に行き渡れば、特に限定されるものではな
い。
【0020】また、気体や液体をバッキング材3に吹き
付ける方法としては、上記のテンプレート1のような媒
体を介してもよいが、気体や液体を加圧供給するコンプ
レッサーやポンプなどに繋いだホースの先にノズルを設
け、このノズルから通孔入口が設けられた吸着固定部材
の側面または裏面に直接、加圧した気体や液体を吹き付
けてもよい。
【0021】また、気体または液体を吹き付けることで
バッキング材3からウエハー製品40を剥奪するため、
テンプレート1またはテンプレート1aに設けた、空気
排出口122や切り欠き溝13などの前記気体や液体を
バッキング材3に吹き付けるための手段としては、被研
磨体の下に位置する吸着固定部材の側面や裏面の一カ所
だけに吹き付けてもよいし、複数カ所に吹き付けてもよ
く、特に限定されない。加えて、気体または液体の入口
(以下、「入口」とのみ記す。)と、この入口から入っ
た気体または液体の噴射口(以下、「出口」とのみ記
す。)との関係も1対1に限らず、入口が一つで、出口
がテンプレートに設けられている複数の孔または凹部の
内壁面に繋がっているという形でもよく、特に限定され
ない。
【0022】
【実施例】次に、本発明の研磨製品の製造方法の実施例
を詳しく説明する。図1(a)に示したように、エポキ
シ板製で、厚み800μmのテンプレート1を、セラミ
ック製またはガラスプレート製のマウント板2に、12
0μmの厚みを有した耐アルカリ性粘着剤21を介して
固定した。次に、図1(b)に示したように、テンプレ
ート1に設けた4つの直径200.5mmの孔11に、
バッキング材3として、総厚み(粘着剤を含む)480
μm、直径198mmのアクリル・スチレン・ブタヂエ
ン系連続発泡弾性樹脂シート(日本ダースボンド(株)
社製、商品名:ダースボンドNPタイプ)を孔11に挿
入し、孔11の底のマウント板2に貼り付けた。その
後、図1(c)に示したように、直径200mmのシリ
コン製の未研磨ウエハー4を孔11に挿入し、バッキン
グ材3上に載せ、バッキング材3の吸着力によって固定
し、厚み550μm〜730μmとなるように研磨を行
った。
【0023】研磨後のウエハー製品40は、以下のよう
にしてバッキング材3から剥奪し、テンプレート1から
取り出した。.図2に示したテンプレート1の表面1
0に設けた直径2.0mmの空気挿入口121からコン
プレッサーで加圧した浄化空気を(4kg/cm2 )の
圧で吹き込み、この空気の圧力によって、ウエハー製品
40をバッキング材3から浮き上がらせた。
【0024】すなわち、空気挿入口121から吹き込ま
れた浄化空気は、通気孔12を介して、縦0.48mm
×横2.5mmの横穴である空気排出口122から排出
され、この空気がバッキング材3の側面にぶつかり、バ
ッキング材の中を通って、ウエハー製品40を浮きあが
らせる。.バッキング材3から浮き上がったウエハー
製品40の上面を真空吸引機6で真空吸引してテンプレ
ート1から取り出した。
【0025】以上のようにして製造されたウエハー製品
40は、非常に細かな所まで研磨された質の高い製品で
あり、しかも、傷が無く、製品歩留りも従来と比較して
大きく向上した。なお、図2、図3に示した実施例は、
バッキング材3からウエハー製品40を剥奪して運び出
すとき、真空吸引機6を用いたものであるが、このよう
な例に限らず、図示していないが、たとえば、ウエハー
製品40の両端を挟み込むようにして運び出すような物
理的移動を行っても構わない。
【0026】
【発明の効果】以上のことより、本発明にかかる、ウエ
ハーに代表される被研磨体の製造方法を用いると、被研
磨体を歪ませることなく受台に固定することができると
とに、剥奪時に被研磨体に傷を生じさせたりすることな
く歩留りよく被研磨体の研磨を行うことができる。
【0027】さらに、吸着固定部材が被研磨体の径より
小さくすると、この径の差によりできた空間を通じて、
吹き付けられた空気が研磨製品を押し上げ、この研磨製
品が吸着固定部材から剥奪するのを促し、また、研磨製
品を製造する際の反り防止溝の役割もするため、受台に
余計な加工を加える必要もなく、研磨製品を安価に製造
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる研磨製品の製造方法の実施の形
態および実施例の一例を示した説明図である。
【図2】図1の工程によって得られたウエハー製品研磨
終了後の状態を表す断面図である。
【図3】図1の工程によって得られたウエハー製品研磨
終了後の状態を表す、図2とは別の形態を表す断面図で
ある。
【符号の説明】
2 マウント板(受台) 3 バッキング材(吸着固定部材) 4 ウエハー(被研磨体) 40 研磨製品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24B 37/04 H01L 21/304 622

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受台に固定させたテンプレートに穿設した
    被研磨体を挿入させる孔内に取り付けられているアクリ
    ル・スチレン・ブタジエン系連続発泡弾性樹脂からなる
    吸着固定部材を介して、この吸着固定部材の吸着力によ
    り、被研磨体を前記受台に吸着固定させる工程と、 前記受台に吸着固定させた被研磨体の非固定面に研磨部
    材を押し当てて被研磨体の非固定面を研磨し研磨製品を
    得る工程と、 前記テンプレートに設けられた通気孔または切り欠き溝
    を介して、このテンプレートの外部から送られた気体ま
    たは液体を前記連続発泡弾性樹脂の側面側に吹き付け、
    この吹き付けにより前記連続発泡弾性樹脂の中を通った
    気体または液体の圧力によって吸着固定部材から、前記
    研磨製品を浮き上がらせて剥奪する工程とを備えている
    ことを特徴とする研磨製品の製造方法。
  2. 【請求項2】吸着固定部材の径が被研磨体の径よりも小
    さいことを特徴とする請求項1に記載の研磨製品の製造
    方法。
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