JPH03148124A - ウェハの保持機構 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は研磨対象のウェハを保持する技術、特に、研磨
に伴うウェハの平坦度を向上させるために用いて効果の
ある技術に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体基板に用いるシリコンウェハ（以下、単にウェハ
という）は、ダイヤモンドカッタによってインゴットか
ら所定の厚みに切り出したのち、表面を研磨材でラップ
処理し、さらに鏡面研磨が行われる。ところで、その処
理方式は、従来のバッチ処理からウェハを１枚づつ処理
する方式に移行しつつある。一方、生産工程の自動化を
達成するためには、ウェハの保持機構が重要な課題にな
っている。

ところで、本発明者は、ワックスレスボリシングにおい
て、ウェハの保持に起因する諸問題について検討した。

以下は、本発明者によって検討された技術であり、その
概要は次のとおりである。

すなわち、ウェハの保持手段の■つとして、真空吸着装
置が開発されている。この真空吸着装置は、例えば、ウ
ェハなどの薄片状部材を保持する平坦な保持面を備え、
この保持面とほぼ同一面に吸着面を持つように多孔質体
を具備したチャック本体と、このチャック本体の多孔質
体と真空源とを連通ずる気体通路とを基本構成としてい
る。このようなものに、例えば、特開昭５９−３９１５
９号があり、さらに、吸着力の向上を図ったものに特開
昭６２−２９７０６３号がある。

また、真空吸着を用いないものもある。これは特開昭６
２−２９７０６４号に記載のように、保持バッキングに
接着剤を介して熱可塑性樹脂による補強材を配設し、さ
らに、この補強材上に接着剤によって熱可塑性樹脂フィ
ルムによる七ノ（レータを設けた積層体と−し、この積
層体上にウエノ＼を装着するものである。

いずれにしても、ウェハの保持力を高め、ウェハをいか
に確実に保持するかが加工精度向上のポイントになって
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記の如〈従来のウェハ保持手段にあっては
、ウェハの保持材の寸法精度、物性（硬度、圧縮率、圧
縮弾性率など）のばらつきについての配慮がなされてお
らず、これらに起因して、研磨中の圧力ばらつきがウェ
ハに転写し、ウェハ平坦度（特に、テーバ）を悪化させ
るという問題のあることが見い出された。

そこで、本発明の目的は、ウェハ保持材の寸法精度、物
性ばらつきのほか、プレート、定盤、研磨クロスの影響
を抑制可能な技術を提供することにある。

本発明の前記目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び
添付図面から明らかになるであろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

すなわち、回転可能な研磨プレートに固定設置されたテ
ンプレートに対し、ウェハをラッピング及びポリッシン
グ時に保持させる保持機構であって、前記ウェハが前記
研磨プレートの回転に伴って回転可能なようにペデスタ
ルを前記テンプレートに形成された開口内に配設したも
のである。

〔作用〕

上記した手段によれば、ペデスタルが研磨プレートまた
はウェハに対する摩擦を小さくし、研磨プレートの回転
に伴ってウエノ＼を自転させる。したがって、圧力ばら
つきに起因して生じるテーノ（をキャンセルすることが
でき、ウエノ＼の平坦度を向上させることができる。

〔実施例１〕 第１図は本発明による一実施例の全体構成を示す正面図
、第２図はウエノ＼装着面の詳細を示す断面図である。

第１図に示すように、円板状の研磨プレート１は一面に
回転軸を有し、その反対側の面にテンプレート２が装着
されている。テンプレート２の所定位置には、複数のウ
ニ／”＋　３を装着すべく複数の開口（ホール）が設け
られている。ウエノ＼３は、保持パッド４及びペデスタ
ル５を積層した状態で、各開口部内に配設される。保持
パッド４とペデスタル５は一体化され、開口部内で回転
可能なように嵌入配設される。なお、ペデスタル５には
、後記するようにウェハ３の自転が円滑に行われるよう
に、滑り性に優れるフッ素樹脂、ポリエステル樹脂など
を用いるのがよい。

第２図に示すように、ペデスタル５の研磨プレート１に
接する面には溝５ａ（Ｖ字形、波形など）が形成され、
研磨プレートｌに対する接触面積が小さくなるようにし
ている。

以上の構成において、例えば、ラップ処理においては、
ウェハ３に面してラップ盤を配設し、この盤面に研磨材
液滴を落下させることにより研磨を行う。このとき、テ
ンプレート２は盤の内周と外周の周速差によって回転す
る。一方、ペデスタル５には溝６ａが施されているため
、研磨プレート１に対する接触面積が小さく、ウエノ＼
３と共に研磨中にテンプレート２の回転方向へ自転する
。

ウェハ３が自転することにより、圧力ばらつきに起因し
て発生するテーパがキャンセルされる結果、ウェハ３の
平坦度を向上させることができる。

また、従来のようにウレタン製の多孔質パッドを用いる
のに比べ、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂などを用いた
ペデスタル５は耐磨耗性に優れ、長寿命化が可能になり
、信頼性及び保守性を向上させることができる。

〔実施例２〕 第３図は本発明の第２実施例を示す断面図である。

本実施例は、第２図の構成から保持パッド４を除去し、
ペデスタル５の溝加工を逆にウェハ３側に形成し、溝６
ｂを設けるようにしたものである。

この場合、ペデスタル５は研磨プレート１に固定されて
いてもよい。

この場合、溝６ｂの表面をラップ仕上げ、研削加工など
とすることにより、接触摩擦をさらに低減することがで
きる。また、前記実施例と同様に、ウェハ３への疵付き
を防止し、ウェハ３の回転を容易にするため、ペデスタ
ル５に滑り性の良いフッ素樹脂、ポリエステル樹脂など
を用いる。

本実施例においても、ウェハ３とペデスタル５間の接触
面積を小さくし、研磨中にウェハ３を回転させることが
できるので、前記実施例と同様に、圧力ばらつきに起因
して発生するテーパをキャンセルすることができる。

〔実施例３〕 第４図は本発明の第３実施例を示す断面図である。

本実施例は、第３図の実施例がペデスタル５の片面にの
み溝加工を形成していたのに対し、両面に溝６ａ、５ｂ
を施すようにしたものである。

このようにすることによって、第３図に示した構成かウ
ェハ３の自転のみを主眼としていたのに対し、更にペデ
スタル５の自転をも可能にし、研磨プレート１から受け
る影響をさらに低減することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱し只 ない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、ペデスタルの表面に溝を形成するものとしたが
、この他、半球状の凸部を多数設ける構造、同心円状に
環状突起を形成する構造などとすることもできる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。

すなわち、回転可能な研磨プレートに固定設置されたテ
ンプレートに対し、ウェハをラッピング及びポリッシン
グ時に保持させる保持機構であって、前記ウェハが前記
研磨プレートの回転に伴って回転可能なようにペデスタ
ルを前記テンプレートに形成された開口内に配設したの
で、圧力ばらつきに起因して生じるテーパをキャンセル
することができ、ウェハの平坦度を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の全体構成を示す正面図
、 第２図はウェハ装着面の詳細を示す断面図、第３図は本
発明の第２実施例を示す断面図、第４図は本発明の第３
実施例を示す断面図である。 １・・・研磨プレート、２・・・テンプレート、３・・
・ウェハ、４・・・保持パッド、５・・・ペデスタル、
５ａ、５ｂ・・・湾。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転可能な研磨プレートに固定設置されたテンプレ
   ートに対し、ウェハを保持させる保持機構であって、前
   記ウェハが前記研磨プレートの回転に伴って回転可能な
   ようにペデスタルを前記テンプレートに形成された開口
   内に配設したことを特徴とするウェハの保持機構。 ２、前記ペデスタルにフッ素樹脂またはポリエステル樹
   脂を用いることを特徴とする請求項１記載のウェハの保
   持機構。 ３、前記ペデスタルの前記研磨プレートあるいは前記ウ
   ェハに接する面に接触面積を少なくなるように表面加工
   を施したことを特徴とする請求項１記載のウェハの保持
   機構。 ４、前記表面加工は、表面全体に形成した溝であること
   を特徴とする請求項３記載のウェハの保持機構。