JPH0265966A - 定盤の高平坦度研磨法 - Google Patents
定盤の高平坦度研磨法Info
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- JPH0265966A JPH0265966A JP63213535A JP21353588A JPH0265966A JP H0265966 A JPH0265966 A JP H0265966A JP 63213535 A JP63213535 A JP 63213535A JP 21353588 A JP21353588 A JP 21353588A JP H0265966 A JPH0265966 A JP H0265966A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は高脆性材料のラッピング、ポリッシングに用
いる定盤を研磨する方法に関するものである。ここで高
脆性材料とは例えばＳｉウェハ、 ＧａＡｓウェハある
いはセラミックス等の材料をいう。
いる定盤を研磨する方法に関するものである。ここで高
脆性材料とは例えばＳｉウェハ、 ＧａＡｓウェハある
いはセラミックス等の材料をいう。
［従来の技術］
従来、高脆性材料のラッピング、ポリッシングに用いる
定盤（以下定盤とよぶ）は平坦度をあげるため、修正リ
ングにより研磨している。この修正リングは第２図に示
す中空リングか第３図に示す中実リングを用いている。
定盤（以下定盤とよぶ）は平坦度をあげるため、修正リ
ングにより研磨している。この修正リングは第２図に示
す中空リングか第３図に示す中実リングを用いている。
中空リングを用いて定盤を研磨している場合の位置関係
を第４図に示す。修正リングと定盤の接触長さは定盤の
中央近傍の半径旧の位置ではＬｌとなり、定盤の直径の
イの位置の半径Ｒ２の位置ではＬｌとなり、定盤の外周
にあたる半径Ｒ３の位置ではＬ３となる。定盤上の一点
が修正リングによって研磨される摩擦距離係数Ｔは旧の
位置ではＴＩ（Ｌｌ／旧）、Ｒ２の位置ではＴ２（Ｌ２
／Ｒ２） 、 Ｒ３の位置ではＴ３（Ｌ３／Ｒ３）とな
る。
を第４図に示す。修正リングと定盤の接触長さは定盤の
中央近傍の半径旧の位置ではＬｌとなり、定盤の直径の
イの位置の半径Ｒ２の位置ではＬｌとなり、定盤の外周
にあたる半径Ｒ３の位置ではＬ３となる。定盤上の一点
が修正リングによって研磨される摩擦距離係数Ｔは旧の
位置ではＴＩ（Ｌｌ／旧）、Ｒ２の位置ではＴ２（Ｌ２
／Ｒ２） 、 Ｒ３の位置ではＴ３（Ｌ３／Ｒ３）とな
る。
加工圧力が一定であれば定盤の研磨速度（摩耗量）は研
磨される距ｆｉＴに比例する。ところがＴＩ、Ｔ２．Ｔ
３の値を同一にすることはできないのが現状である。（
例えば昭和６２年精密工学会秋季大会学術講演会論文集
「ラップ定盤の面精度回復技術に関する研究」）。この
ため定盤形状は第７図（ａ）に示したように外周部が高
く、内側が低い形状となり、半径１００ｍｍの定盤で１
５μｍの平坦度以上に平坦にできないのか現状である。
磨される距ｆｉＴに比例する。ところがＴＩ、Ｔ２．Ｔ
３の値を同一にすることはできないのが現状である。（
例えば昭和６２年精密工学会秋季大会学術講演会論文集
「ラップ定盤の面精度回復技術に関する研究」）。この
ため定盤形状は第７図（ａ）に示したように外周部が高
く、内側が低い形状となり、半径１００ｍｍの定盤で１
５μｍの平坦度以上に平坦にできないのか現状である。
また、第３図に示した中実リングを用いるとＴ２か最も
長く、次にＴ３が長く、Ｔ１が最も短い。このため定盤
形状は第７図（ｂ）に示すように下に凹となり、半径３
００ｍｍの定盤で１５μｍの平坦度以上平坦にでないの
が現状である。
長く、次にＴ３が長く、Ｔ１が最も短い。このため定盤
形状は第７図（ｂ）に示すように下に凹となり、半径３
００ｍｍの定盤で１５μｍの平坦度以上平坦にでないの
が現状である。
［発明が解決しようとする課題］
上記問題に鑑み、本発明は高平坦度に定盤を研磨する方
法を提供することを目的とする。
法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、高脆性材料のラッピングまたはポリッシング
に用いる定盤を修正リングで研磨する方法において、少
なくとも２個の修正リングを用い、前記修正リングの研
磨面を互いにオーバーラツプするように、かつ中心部の
前記修正リンクはその研磨面が前記定盤中心点を含み、
最外周部の前記修正リングはその研磨面が前記定盤の最
外周部を含む扛に配置することを特徴とする定盤の高平
坦度研磨法である。
に用いる定盤を修正リングで研磨する方法において、少
なくとも２個の修正リングを用い、前記修正リングの研
磨面を互いにオーバーラツプするように、かつ中心部の
前記修正リンクはその研磨面が前記定盤中心点を含み、
最外周部の前記修正リングはその研磨面が前記定盤の最
外周部を含む扛に配置することを特徴とする定盤の高平
坦度研磨法である。
［作用コ
以下本発明について詳細に説明する。
なお、Ｓｊウェハとは単結晶Ｓｉの棒状の（インゴット
）から薄く（約０．７＋ｎ＋＋＋ ）に切断した直径５
〜１０ｉｎの円盤状の板をいう。ＧａＡｓウェハはｓｉ
の単結晶をＧａＡｓに置き換えたものである。セラミッ
クス等の高脆性材料とはアルミナ、５ｉＪＳ４３Ｎ、、
サイアロン等を示す。また、ポリッシングとは第５図に
示す様に定盤１上に固定した研磨布４に砥粒５を懸濁し
た加工液を人わ、Ｓｉウェハ６に荷重７を負荷し１．定
盤Ｉと研磨布４に相対速度８を与え、Ｓｉウェハ６と砥
粒５の接触により、Ｓｉウェハ６を鏡面に研磨すること
である。またラッピングとは第５図に於いて研磨布４を
用いずに砥粒５と定盤１とを直接接触させてＳｉウェハ
６を研磨する方法である。
）から薄く（約０．７＋ｎ＋＋＋ ）に切断した直径５
〜１０ｉｎの円盤状の板をいう。ＧａＡｓウェハはｓｉ
の単結晶をＧａＡｓに置き換えたものである。セラミッ
クス等の高脆性材料とはアルミナ、５ｉＪＳ４３Ｎ、、
サイアロン等を示す。また、ポリッシングとは第５図に
示す様に定盤１上に固定した研磨布４に砥粒５を懸濁し
た加工液を人わ、Ｓｉウェハ６に荷重７を負荷し１．定
盤Ｉと研磨布４に相対速度８を与え、Ｓｉウェハ６と砥
粒５の接触により、Ｓｉウェハ６を鏡面に研磨すること
である。またラッピングとは第５図に於いて研磨布４を
用いずに砥粒５と定盤１とを直接接触させてＳｉウェハ
６を研磨する方法である。
ポリッシング、ラッピングでは高脆性材料、例えばＳｉ
ウェハ６を平坦に加工するためには定盤１か如何に平坦
であるかが重要である。つまりＳ１ウニ八６の平坦度は
定盤１の平坦度に依存する。第４図に示した定盤と修正
リングの接触長さＬ１〜Ｌ３は以下の様に計算できる。
ウェハ６を平坦に加工するためには定盤１か如何に平坦
であるかが重要である。つまりＳ１ウニ八６の平坦度は
定盤１の平坦度に依存する。第４図に示した定盤と修正
リングの接触長さＬ１〜Ｌ３は以下の様に計算できる。
定盤中心を通る円の半径をＲＯとすると円の式（１）は
ｘ２＋ｙ２＝ＲＯ２（］）
修正リングの外径をＲ５とする外周上の点（ｘ。
ｙ）は
（ｘ−ａ） ２ ＋ｙ２ ＝Ｒ５２（２）同様に修正
リングの内径をＩＮとする内周上の点（ｘ、 ｙ）は （ｘ−ａ）２＋ｙ２＝ＲＮ２ （３） （１）式と（２）式の接触する円弧の部分から（］）式
と（３）式の接触する円弧の部分を差引き、Ｌｌを（旧
＝５０ｍｍ） 、 Ｌ３を（Ｒ３＝３００ｍｍ ）とし
て求めた値をＲＯで除した摩擦距離係数Ｔの定盤半径方
向の変化を第６図に示す。定盤の内周と外周に大きな差
があり、したかって第７図（ａ）に示すように実際に研
磨した場合に１５μｍ以下の平坦度か得られない。また
同様に中実リングを用いた場合の定盤半径方向の平坦度
を第７図（ｂ）に示す様に２０ｕｍ以下の平坦度が得ら
れない。
リングの内径をＩＮとする内周上の点（ｘ、 ｙ）は （ｘ−ａ）２＋ｙ２＝ＲＮ２ （３） （１）式と（２）式の接触する円弧の部分から（］）式
と（３）式の接触する円弧の部分を差引き、Ｌｌを（旧
＝５０ｍｍ） 、 Ｌ３を（Ｒ３＝３００ｍｍ ）とし
て求めた値をＲＯで除した摩擦距離係数Ｔの定盤半径方
向の変化を第６図に示す。定盤の内周と外周に大きな差
があり、したかって第７図（ａ）に示すように実際に研
磨した場合に１５μｍ以下の平坦度か得られない。また
同様に中実リングを用いた場合の定盤半径方向の平坦度
を第７図（ｂ）に示す様に２０ｕｍ以下の平坦度が得ら
れない。
第１図に本発明の１例である修正リングを３個配置した
定盤の研磨図を示した。各修正リング２は中空でも中実
でもよいが中空でリングの方が平坦度は向上する。各修
正リング２は互いに接触しない様に修正リングの中心は
定盤１の中心部に１個、外周部に２個を放射線状に配置
する。また第１図に示した最外周の修正リングは定盤１
の外周よりオーバー代３を修正リング外周の少なくとも
１５％以上とり、最内周は定盤１の中心より、少なくと
も１５％以上とる必要がある。
定盤の研磨図を示した。各修正リング２は中空でも中実
でもよいが中空でリングの方が平坦度は向上する。各修
正リング２は互いに接触しない様に修正リングの中心は
定盤１の中心部に１個、外周部に２個を放射線状に配置
する。また第１図に示した最外周の修正リングは定盤１
の外周よりオーバー代３を修正リング外周の少なくとも
１５％以上とり、最内周は定盤１の中心より、少なくと
も１５％以上とる必要がある。
第１図の様に配置した場合の摩擦距離係数Ｔの定盤の半
径方向の変化を第８図に示す。従来法では摩擦距離係数
下は、第６図に示した様に０．０３〜０．３まで変化し
ていたものが本発明法によれば０．８〜１．４に改善で
きる。しかも本発明法で研磨した定盤の平坦度は第９図
に示すように４．２．５μｍに改善できる。
径方向の変化を第８図に示す。従来法では摩擦距離係数
下は、第６図に示した様に０．０３〜０．３まで変化し
ていたものが本発明法によれば０．８〜１．４に改善で
きる。しかも本発明法で研磨した定盤の平坦度は第９図
に示すように４．２．５μｍに改善できる。
また本発明では内周に修正リンクを１個、外周に修正リ
ングを２個配置しているが、修正リング２の径をせばめ
て更に外周に３個配置することも可能である。この場合
修正リング数は６個となる。修正リンクを６個用いた場
合は定盤の平坦度は更に向上し、０．５μｍ以下が達成
できる。
ングを２個配置しているが、修正リング２の径をせばめ
て更に外周に３個配置することも可能である。この場合
修正リング数は６個となる。修正リンクを６個用いた場
合は定盤の平坦度は更に向上し、０．５μｍ以下が達成
できる。
さらに、本発明では第１Ｏ図に示した様に、修正リング
９の様におおぎ型にすれば前記の摩擦距離係数丁は等し
くなり、定盤の研磨量も一定となり平坦な面かえられる
と考えられるが、しかし修正リング９は回転しないため
、常に同じ面か定盤１と修正リング９と接触することに
なり、−旦生じた凹凸は改善されない。つまり、定盤の
平坦度を良くするためには修正リングは回転させること
が必要条件である。修正リングは回転させつつ、修正リ
ングをおおぎ型に近く配置することか定盤の平坦度を向
上できる方法であり、第１図に示した修正リングの配置
はこの原理を適用したものである。しかし修正リングの
個数が増えた場合、必ずしも定盤の中心から引いた放射
線の上に修正リングの中心を配置する必要はない。また
摩擦距離係数Ｔの変化を第８図に示した様に６０％以下
にすることが重要であり、又第１図の様に修正リンクの
径は必ずし・も等しくする必要はない。例えば定盤の中
心部に径の小さな修正リングを配置し、外周部に径の大
きな修正リンクを配置することにより、従来の１個の修
正リングに比較してＦ５Ｊ擦距離係数Ｔを改善すること
が可能となる。またコストとの兼ね合いから修正リング
は１１個以上にするのは得策ではない。
９の様におおぎ型にすれば前記の摩擦距離係数丁は等し
くなり、定盤の研磨量も一定となり平坦な面かえられる
と考えられるが、しかし修正リング９は回転しないため
、常に同じ面か定盤１と修正リング９と接触することに
なり、−旦生じた凹凸は改善されない。つまり、定盤の
平坦度を良くするためには修正リングは回転させること
が必要条件である。修正リングは回転させつつ、修正リ
ングをおおぎ型に近く配置することか定盤の平坦度を向
上できる方法であり、第１図に示した修正リングの配置
はこの原理を適用したものである。しかし修正リングの
個数が増えた場合、必ずしも定盤の中心から引いた放射
線の上に修正リングの中心を配置する必要はない。また
摩擦距離係数Ｔの変化を第８図に示した様に６０％以下
にすることが重要であり、又第１図の様に修正リンクの
径は必ずし・も等しくする必要はない。例えば定盤の中
心部に径の小さな修正リングを配置し、外周部に径の大
きな修正リンクを配置することにより、従来の１個の修
正リングに比較してＦ５Ｊ擦距離係数Ｔを改善すること
が可能となる。またコストとの兼ね合いから修正リング
は１１個以上にするのは得策ではない。
［実施例コ
（実施例１）
定盤半径を３００ｍｍとし、修正リングは中空リングで
半径１１５ｍ＋ｎのものを６個配置し、定盤回転数を１
１００ｒｐ、修正リングの回転数を１５ｒｐ田、砥粒は
ＷＡ＃１２００を用い、押しつけ圧力を１２０ｇ／ｃｍ
２で研磨したところ、平坦度が０．５μｍ以下が得られ
た。
半径１１５ｍ＋ｎのものを６個配置し、定盤回転数を１
１００ｒｐ、修正リングの回転数を１５ｒｐ田、砥粒は
ＷＡ＃１２００を用い、押しつけ圧力を１２０ｇ／ｃｍ
２で研磨したところ、平坦度が０．５μｍ以下が得られ
た。
（実施例２）
定盤半径を３００ｎｏｎとし、修正リングは中空リング
で半径５５ｍｍのものを１０個配置し、定盤回転数を１
１００ｒｐ、修正リングの回転数を１５ｒｐｍ 、砥粒
はＷＡ＃１２００を用い、押しつけ圧力を１２０ｇ／ｃ
ｍ２で研磨したところ、平坦度か０．１５μｍ以下が得
られた。
で半径５５ｍｍのものを１０個配置し、定盤回転数を１
１００ｒｐ、修正リングの回転数を１５ｒｐｍ 、砥粒
はＷＡ＃１２００を用い、押しつけ圧力を１２０ｇ／ｃ
ｍ２で研磨したところ、平坦度か０．１５μｍ以下が得
られた。
（実施例３）
定盤半径を３０Ｏｎ＋＋ｎとし、修正リングは中実リン
グで半径１１５ｍｍのものを６個配置し、定盤回転数を
Ｉｏｏｒｐｍ、修正リングの回転数を１５ｒｐｍ 、砥
粒は詳＃１２００を用い、押しつけ圧力を１２０ｇ／ｃ
ｍ２で研磨したところ、平坦度が１．５μｍ以下が得ら
れた。
グで半径１１５ｍｍのものを６個配置し、定盤回転数を
Ｉｏｏｒｐｍ、修正リングの回転数を１５ｒｐｍ 、砥
粒は詳＃１２００を用い、押しつけ圧力を１２０ｇ／ｃ
ｍ２で研磨したところ、平坦度が１．５μｍ以下が得ら
れた。
（実施例４）
本発明による修正リング６個を配置して半径を３００ｍ
ｍの定盤を研磨し、平坦度０．４５μｍとした定盤を用
いて６ｉｎのＳｉウェハをポリッシングしたところ、従
来法ではＳｉウェハの平坦度が３μｍであるが、本発明
により研磨した定盤を用いた場合、１μｍにすることが
できた。
ｍの定盤を研磨し、平坦度０．４５μｍとした定盤を用
いて６ｉｎのＳｉウェハをポリッシングしたところ、従
来法ではＳｉウェハの平坦度が３μｍであるが、本発明
により研磨した定盤を用いた場合、１μｍにすることが
できた。
［発明の効果］
本発明による研盤を修正リング２個以上を用いて研磨す
る方法の採用により、研磨後の平坦度を、従来法の２０
μｍから２．５μｍ以下に向上させることが可能となり
、Ｓｉウェハの研磨後の平坦度を向上させ得る効果か得
られた。
る方法の採用により、研磨後の平坦度を、従来法の２０
μｍから２．５μｍ以下に向上させることが可能となり
、Ｓｉウェハの研磨後の平坦度を向上させ得る効果か得
られた。
第１図は複数修正リングによる定盤研磨の概念図、第２
図は中空リング、第３図は中実リング、第４図は接触長
さの差を示す概念図、第５図はポリッシング、ラッピン
グの概念図、第６図は従来技術の定盤半径方向の摩擦距
離係数、第７図（ａ）は従来の中空リングによる定盤の
平坦度、第７図（ｂ）は従来の中実リングによる定盤の
平坦度、第８図は末法による摩擦距離係数、第９図は本
発明による定盤の平坦度、第１０図は本発明の原理の概
念図を示している。
図は中空リング、第３図は中実リング、第４図は接触長
さの差を示す概念図、第５図はポリッシング、ラッピン
グの概念図、第６図は従来技術の定盤半径方向の摩擦距
離係数、第７図（ａ）は従来の中空リングによる定盤の
平坦度、第７図（ｂ）は従来の中実リングによる定盤の
平坦度、第８図は末法による摩擦距離係数、第９図は本
発明による定盤の平坦度、第１０図は本発明の原理の概
念図を示している。
Claims (1)
- １高脆性材料のラッピングまたはポリッシングに用いる
定盤を修正リングで研磨する方法において、少なくとも
２個の修正リングを用い、前記修正リングの研磨面を互
いにオーバーラップするように前記修正リングを配置す
ると共に、中心部に配置した前記修正リングはその研磨
面が前記定盤中心点を含み、最外周部に配置した前記修
正リングはその研磨面が前記定盤の最外周部を含むよう
に配置することを特徴とする定盤の高平坦度研磨法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63213535A JPH0265966A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 定盤の高平坦度研磨法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63213535A JPH0265966A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 定盤の高平坦度研磨法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0265966A true JPH0265966A (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=16640797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63213535A Pending JPH0265966A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 定盤の高平坦度研磨法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0265966A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6354918B1 (en) | 1998-06-19 | 2002-03-12 | Ebara Corporation | Apparatus and method for polishing workpiece |
| US7189151B2 (en) | 2001-12-27 | 2007-03-13 | Fujitsu Limited | Embedding tool designed to embed grains into faceplate for lapping apparatus |
| JP2009291911A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Disco Abrasive Syst Ltd | ラップ装置 |
-
1988
- 1988-08-30 JP JP63213535A patent/JPH0265966A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6354918B1 (en) | 1998-06-19 | 2002-03-12 | Ebara Corporation | Apparatus and method for polishing workpiece |
| US7189151B2 (en) | 2001-12-27 | 2007-03-13 | Fujitsu Limited | Embedding tool designed to embed grains into faceplate for lapping apparatus |
| JP2009291911A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Disco Abrasive Syst Ltd | ラップ装置 |
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