JPH0741534B2 - ウエーハの研摩方法及び研摩装置 - Google Patents
ウエーハの研摩方法及び研摩装置Info
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- JPH0741534B2 JPH0741534B2 JP62272658A JP27265887A JPH0741534B2 JP H0741534 B2 JPH0741534 B2 JP H0741534B2 JP 62272658 A JP62272658 A JP 62272658A JP 27265887 A JP27265887 A JP 27265887A JP H0741534 B2 JPH0741534 B2 JP H0741534B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体、ガラス等のウエーハの研摩に好適な
研摩方法及び研摩装置に関する。
研摩方法及び研摩装置に関する。
（従来の技術） 従来半導体ウエーハの研摩は第７図（ａ）に示すように
して行なわれていた。すなわちウエーハＷをプレート１
の一面にマウンテイング材、ワックス等で貼付し、この
プレート１を、上面にバフ（研摩布）２を接着した水平
旋回するターンテーブル３上に、ウエーハを貼付した面
を下にして載せ、プレート１上面をウエイト４を載せた
逆皿状のトップリング５で押圧し、ノズル６から砥液７
を供給しながら上記バフ２とウエーハＷとの間に相対滑
りを生じさせ研摩するものである。
して行なわれていた。すなわちウエーハＷをプレート１
の一面にマウンテイング材、ワックス等で貼付し、この
プレート１を、上面にバフ（研摩布）２を接着した水平
旋回するターンテーブル３上に、ウエーハを貼付した面
を下にして載せ、プレート１上面をウエイト４を載せた
逆皿状のトップリング５で押圧し、ノズル６から砥液７
を供給しながら上記バフ２とウエーハＷとの間に相対滑
りを生じさせ研摩するものである。
あるいは第７図（ｂ）に示すように、ターンテーブル３
に載せたプレート１を、上下駆動される下面が逆皿状の
回転トップリング８で押圧し、プレート１上面に冷却水
を循環させながら研摩する。弾性シールリング９は冷却
水の漏出を防ぐものである。
に載せたプレート１を、上下駆動される下面が逆皿状の
回転トップリング８で押圧し、プレート１上面に冷却水
を循環させながら研摩する。弾性シールリング９は冷却
水の漏出を防ぐものである。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の研摩装置では、第７図
（ａ）、（ｂ）から明らかなように、プレート１が逆皿
状のトップリング５または８によってその上面周縁を局
部的に押圧されるため、第８図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、プレート面が中高の曲面となり、ウエーハ面に外
ずり（プレートの周辺側に位置する部分が多く削られる
こと）を生じ平行度が損なわれるという欠点があった。
（ａ）、（ｂ）から明らかなように、プレート１が逆皿
状のトップリング５または８によってその上面周縁を局
部的に押圧されるため、第８図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、プレート面が中高の曲面となり、ウエーハ面に外
ずり（プレートの周辺側に位置する部分が多く削られる
こと）を生じ平行度が損なわれるという欠点があった。
近年半導体デバイスの高集積化等に伴い、半導体ウエー
ハには従来よりさらに高平行度及び高平坦度が要求され
るようになったので、前記欠点を全く解消しなければこ
れに対応できない情勢となり、研摩時に前記プレート１
に撓み変形を生ぜず、より高い平坦度が保たれる方法及
び装置が要望されてきた。
ハには従来よりさらに高平行度及び高平坦度が要求され
るようになったので、前記欠点を全く解消しなければこ
れに対応できない情勢となり、研摩時に前記プレート１
に撓み変形を生ぜず、より高い平坦度が保たれる方法及
び装置が要望されてきた。
かかる問題点を解決する手段として、第７図（ａ）の場
合、プレート１の中心部の荷重が周辺部の荷重よりも大
きくなるようプレートに荷重を加える方法が提案されて
いる（特開昭57−194874）。この方法は、プレート中央
に鋼球とこの鋼球を受ける半球状の窪みからなる受座を
設け、プレートを連結体を介して支軸に対し揺回動自在
に支持し、上記鋼球を介して支軸により上方から連結体
に荷重を加えるようにしたものである。
合、プレート１の中心部の荷重が周辺部の荷重よりも大
きくなるようプレートに荷重を加える方法が提案されて
いる（特開昭57−194874）。この方法は、プレート中央
に鋼球とこの鋼球を受ける半球状の窪みからなる受座を
設け、プレートを連結体を介して支軸に対し揺回動自在
に支持し、上記鋼球を介して支軸により上方から連結体
に荷重を加えるようにしたものである。
しかし、上記方法では、プレート中心に荷重がかかるた
め周辺部への荷重が減少し、プレート全体にわたる均一
な押圧を実現することは不可能である。
め周辺部への荷重が減少し、プレート全体にわたる均一
な押圧を実現することは不可能である。
また、第７図（ｂ）の場合は、冷却水の温度を下げてプ
レート１の上面に冷却、収縮させ、プレートを平面化す
ることもできるが、トップリングの重さ、ウエーハの大
きさと枚数、冷却水の温度と流量等の多数の条件を調節
しなければならず、非常に複雑で実用的でない。
レート１の上面に冷却、収縮させ、プレートを平面化す
ることもできるが、トップリングの重さ、ウエーハの大
きさと枚数、冷却水の温度と流量等の多数の条件を調節
しなければならず、非常に複雑で実用的でない。
（問題点を解決するための手段） 本発明はかかる問題点を解決するため、研摩時のプレー
トの平坦度を高く保ってウエーハが高精度の平行、平坦
面を有するように研摩する研摩方法及び研摩装置を提供
するするもので、 第１の発明は、一面にウエーハを貼付した回転可能なプ
レートを、ターンテーブル上に該面を下にして載せ、下
部が逆皿状のトップリングで該プレートを押圧し、ウエ
ーハとターンテーブルとの相対滑りによってウエーハを
鏡面研摩するにあたり、該トップリング下面に可撓性薄
膜を張設して密閉空間を形成し、該密閉空間を圧力流体
に供給して該プレートを押圧することを特徴とするウエ
ーハの研摩方法であり、 第２の発明は、一面にウエーハを貼付した回転可能なプ
レートと、該プレートを該面を下にして載せるターンテ
ーブルと、該プレートを押圧する下部が逆皿状トップリ
ングとよりなり、ウエーハとターンテーブルとの相対滑
りによってウエーハを鏡面研摩する研摩装置において、
該トップリング下面に可撓性薄膜を張設して密閉空間を
形成し、該密閉空間に圧力流体を供給する流体供給源と
該圧力流体の圧力調節機構を設けてなることを特徴とす
るウエーハの研摩装置である。
トの平坦度を高く保ってウエーハが高精度の平行、平坦
面を有するように研摩する研摩方法及び研摩装置を提供
するするもので、 第１の発明は、一面にウエーハを貼付した回転可能なプ
レートを、ターンテーブル上に該面を下にして載せ、下
部が逆皿状のトップリングで該プレートを押圧し、ウエ
ーハとターンテーブルとの相対滑りによってウエーハを
鏡面研摩するにあたり、該トップリング下面に可撓性薄
膜を張設して密閉空間を形成し、該密閉空間を圧力流体
に供給して該プレートを押圧することを特徴とするウエ
ーハの研摩方法であり、 第２の発明は、一面にウエーハを貼付した回転可能なプ
レートと、該プレートを該面を下にして載せるターンテ
ーブルと、該プレートを押圧する下部が逆皿状トップリ
ングとよりなり、ウエーハとターンテーブルとの相対滑
りによってウエーハを鏡面研摩する研摩装置において、
該トップリング下面に可撓性薄膜を張設して密閉空間を
形成し、該密閉空間に圧力流体を供給する流体供給源と
該圧力流体の圧力調節機構を設けてなることを特徴とす
るウエーハの研摩装置である。
上記トップリング内に形成される密閉空間に圧力流体を
供給すれば、該圧力流体が可撓性薄膜（以下押し板とい
う）を介してプレート上面を押圧し、圧力調節機構で流
体圧力を調節することによりプレート１の撓み変形を実
質的になくし、これの平坦度を高く保ち、この結果、半
導体ウエーハ等を高精度の平行、平坦面を有するように
研摩することができる。
供給すれば、該圧力流体が可撓性薄膜（以下押し板とい
う）を介してプレート上面を押圧し、圧力調節機構で流
体圧力を調節することによりプレート１の撓み変形を実
質的になくし、これの平坦度を高く保ち、この結果、半
導体ウエーハ等を高精度の平行、平坦面を有するように
研摩することができる。
（作用） 以下に本発明の作用を添付図面に基いて詳しく説明す
る。
る。
まず、本発明の装置の一例を原理的に示す第１図及び第
２図（ａ）、（ｂ）によって説明すると、３は図示矢印
方向に一定速度で水平に回転駆動されるターンテーブル
であり、この上にはバフ２が接着され、外周部上方には
回転自在のトップリング８が垂下している。トップリン
グ８の上部にはウエイト24が載置され、下部には凹部が
形成され、中に逆皿状の押圧箱10が収納されており、そ
の下面は前記押し板11で閉塞され密閉空間12が形成され
る。この密閉空間12には圧力調節機構13を経て二重円筒
構造をなす流体供給管14及び流体排出管15が開口してい
る。
２図（ａ）、（ｂ）によって説明すると、３は図示矢印
方向に一定速度で水平に回転駆動されるターンテーブル
であり、この上にはバフ２が接着され、外周部上方には
回転自在のトップリング８が垂下している。トップリン
グ８の上部にはウエイト24が載置され、下部には凹部が
形成され、中に逆皿状の押圧箱10が収納されており、そ
の下面は前記押し板11で閉塞され密閉空間12が形成され
る。この密閉空間12には圧力調節機構13を経て二重円筒
構造をなす流体供給管14及び流体排出管15が開口してい
る。
つぎに下面に複数の半導体ウエーハＷを貼付したプレー
ト１をウエーハ貼付面を下にしてターンテーブル３のバ
フ２上に載置し、上方からウエイトを載置したトップリ
ング８を下降させ、この下面に張設した押し板11をプレ
ート１の上面の一部を押圧させる。ついで、流体供給管
14から圧縮エアーを密閉空間12に供給すれば、該圧縮エ
アーの圧力は押し板11を介してプレート１上面に作用
し、これを押圧する。
ト１をウエーハ貼付面を下にしてターンテーブル３のバ
フ２上に載置し、上方からウエイトを載置したトップリ
ング８を下降させ、この下面に張設した押し板11をプレ
ート１の上面の一部を押圧させる。ついで、流体供給管
14から圧縮エアーを密閉空間12に供給すれば、該圧縮エ
アーの圧力は押し板11を介してプレート１上面に作用
し、これを押圧する。
ここで、圧力調節機構13によって圧縮エアーの圧力を調
節しプレート１上面に作用する圧力を変えると、押し板
11及びプレート１が第２図（ａ）、（ｂ）に示すように
撓み変形する。すなわち前記押圧箱10の下端周縁圧力よ
りエアー圧力を低くすれば、第２図（ａ）に示すように
押し板11とプレート１は凸の中高曲面をなし、ウエーハ
面は外ずりされ、逆に高くすれば、第２図（ｂ）に示す
ように下に凸の中低曲面となり、ウエーハ面は中ずり
（プレートの中心付近に位置する部分が多く削られるこ
と）される。
節しプレート１上面に作用する圧力を変えると、押し板
11及びプレート１が第２図（ａ）、（ｂ）に示すように
撓み変形する。すなわち前記押圧箱10の下端周縁圧力よ
りエアー圧力を低くすれば、第２図（ａ）に示すように
押し板11とプレート１は凸の中高曲面をなし、ウエーハ
面は外ずりされ、逆に高くすれば、第２図（ｂ）に示す
ように下に凸の中低曲面となり、ウエーハ面は中ずり
（プレートの中心付近に位置する部分が多く削られるこ
と）される。
したがって圧力調節機構13によって圧縮エアーの圧力を
調節し、押し板11を介してプレート１上面に均一に圧力
が作用するようにすれば、第２図（ａ）、（ｂ）とは異
なる中間の状態、すなわちプレート１に撓み変形が生じ
ない状態を得ることができ、この結果プレート１の下面
に貼付された半導体ウエーハＷを高精度の平行、平坦面
を有するように研摩することができる。なお半導体ウエ
ーハＷを研摩する際に発生する摩擦熱は、ノズル６から
噴出する砥液７またはターンテーブル３の図示しない冷
却水の温度を下げて取り去るようにすればよい。
調節し、押し板11を介してプレート１上面に均一に圧力
が作用するようにすれば、第２図（ａ）、（ｂ）とは異
なる中間の状態、すなわちプレート１に撓み変形が生じ
ない状態を得ることができ、この結果プレート１の下面
に貼付された半導体ウエーハＷを高精度の平行、平坦面
を有するように研摩することができる。なお半導体ウエ
ーハＷを研摩する際に発生する摩擦熱は、ノズル６から
噴出する砥液７またはターンテーブル３の図示しない冷
却水の温度を下げて取り去るようにすればよい。
第３図（ａ）、（ｂ）には本発明の他の例を示すが、押
し板11を環状に成形し、これを押圧箱10の下面周囲にね
じ16によって張り付けている。これによれば、半導体ウ
エーハＷを貼付していないプレート１の中心部は押圧さ
れないため、半導体ウエーハＷの研摩面は一層均等に押
圧され高精度に研摩される。
し板11を環状に成形し、これを押圧箱10の下面周囲にね
じ16によって張り付けている。これによれば、半導体ウ
エーハＷを貼付していないプレート１の中心部は押圧さ
れないため、半導体ウエーハＷの研摩面は一層均等に押
圧され高精度に研摩される。
また第４図には本発明のさらに他の例を示すが、トップ
リング８に半導体ウエーハＷと同数の押圧箱10（たとえ
ば６個）を設け、各押圧箱10の下面に押し板11を張設し
て各押圧箱10内に形成される密閉空間12に圧縮エアーを
供給するようにしたものである。これによればさらにウ
エーハの研摩精度をあげることができる。
リング８に半導体ウエーハＷと同数の押圧箱10（たとえ
ば６個）を設け、各押圧箱10の下面に押し板11を張設し
て各押圧箱10内に形成される密閉空間12に圧縮エアーを
供給するようにしたものである。これによればさらにウ
エーハの研摩精度をあげることができる。
（実施例） つぎに本発明の装置の実施例を第５図、第６図によって
さらに詳しく説明する。
さらに詳しく説明する。
円板状のターンテーブル３はモータ等を含む図示しない
駆動装置によって中心軸まわりに所定の速度で水平に回
転駆動され、その上面には適度の弾性を有するバフ２が
接着されている。またこのターンテーブル３の外周部上
方には複数（本実施例では４本）のロッド17（図では１
本のみ表示）が垂設され、各ロッド17は上部ロッド17a
と下部ロッド17bとをフランジ18、19及びボルト20にて
連結一体化して構成される。ロッド17は上部ロッド17a
に結着された上下作動板21を介して図示しない上下駆動
装置によって上下駆動され、その下端部にはステンレス
鋼（sus304）にて逆皿状に成形されたトップリング８が
上下動自在に遊嵌されている。そして、上記トップリン
グ８の上面には円筒状の保護パイプ22が下部ロッド17b
の外周を被うようにしてボルト23にて結着され、ロッド
保護パイプ22の外周側には鉛にてリング状に成形された
複数枚（図示例では９枚）のウエイト24が載置されてお
り、これらウエイト24はねじ25によって一体的に固定さ
れ、その上面及び外周部はステンレス鋼（sus304）製の
ウエイトカバー26、27にて被われる。またトップリング
８の下面にはＶリング当て金28とスライダー押さえリン
グ29とが上下２段ボルト30、31にて結着され、これらＶ
リング当て金28とスライダー押さえリング29との間に形
成される空間内にはリング状のスライダー32が摺動自在
に嵌装されている。そして、このスライダー32内周部に
は前記下部ロッド17bの下端外周に摺接するオイルシー
ル33が上下２段に保持され、スライダー32の外周部には
前記Ｖリング当て金28の下面に摺接するＶリング34が嵌
合保持されている。なおＶリング当て金28のトップリン
グ８下面への接合部はＯリング35によって気密が保たれ
る。
駆動装置によって中心軸まわりに所定の速度で水平に回
転駆動され、その上面には適度の弾性を有するバフ２が
接着されている。またこのターンテーブル３の外周部上
方には複数（本実施例では４本）のロッド17（図では１
本のみ表示）が垂設され、各ロッド17は上部ロッド17a
と下部ロッド17bとをフランジ18、19及びボルト20にて
連結一体化して構成される。ロッド17は上部ロッド17a
に結着された上下作動板21を介して図示しない上下駆動
装置によって上下駆動され、その下端部にはステンレス
鋼（sus304）にて逆皿状に成形されたトップリング８が
上下動自在に遊嵌されている。そして、上記トップリン
グ８の上面には円筒状の保護パイプ22が下部ロッド17b
の外周を被うようにしてボルト23にて結着され、ロッド
保護パイプ22の外周側には鉛にてリング状に成形された
複数枚（図示例では９枚）のウエイト24が載置されてお
り、これらウエイト24はねじ25によって一体的に固定さ
れ、その上面及び外周部はステンレス鋼（sus304）製の
ウエイトカバー26、27にて被われる。またトップリング
８の下面にはＶリング当て金28とスライダー押さえリン
グ29とが上下２段ボルト30、31にて結着され、これらＶ
リング当て金28とスライダー押さえリング29との間に形
成される空間内にはリング状のスライダー32が摺動自在
に嵌装されている。そして、このスライダー32内周部に
は前記下部ロッド17bの下端外周に摺接するオイルシー
ル33が上下２段に保持され、スライダー32の外周部には
前記Ｖリング当て金28の下面に摺接するＶリング34が嵌
合保持されている。なおＶリング当て金28のトップリン
グ８下面への接合部はＯリング35によって気密が保たれ
る。
またトップリング８の下面はシリコンゴムにて薄円板状
に成形された押し板11にて閉塞されるが、トップリング
８の下面周縁には２つのリング状凹溝8a、8bが同心状に
形成され、他方押し板11の上面周縁には同心状に２つの
リング状突起11a、11bが突設され、それぞれ前記凹溝8
a、8b内に嵌合させることによって押し板11はトップリ
ング下面に気密に張設される。かくて、トップリング８
内には気密にシールされた密閉空間12が形成され、この
空間には前記ロッド17内に穿設された流体供給孔36の一
端が開口している。そして密閉空間12には第６図に示す
流体供給系を経て所定圧力の圧縮エアーが供給される。
に成形された押し板11にて閉塞されるが、トップリング
８の下面周縁には２つのリング状凹溝8a、8bが同心状に
形成され、他方押し板11の上面周縁には同心状に２つの
リング状突起11a、11bが突設され、それぞれ前記凹溝8
a、8b内に嵌合させることによって押し板11はトップリ
ング下面に気密に張設される。かくて、トップリング８
内には気密にシールされた密閉空間12が形成され、この
空間には前記ロッド17内に穿設された流体供給孔36の一
端が開口している。そして密閉空間12には第６図に示す
流体供給系を経て所定圧力の圧縮エアーが供給される。
しかして、上記押し板11で前記バフ２に押圧されている
プレート１はセラミック等の剛性の高い材料にて平板状
に形成され、該プレート１の下面には複数枚（本実施例
では４枚）のウエーハである薄円板状のウエーハＷがワ
ックス等で貼付されている。プレート１の外周は回転自
在な支持ローラ37によって支えられているので、プレー
ト１がトップリング８から脱落することはない。
プレート１はセラミック等の剛性の高い材料にて平板状
に形成され、該プレート１の下面には複数枚（本実施例
では４枚）のウエーハである薄円板状のウエーハＷがワ
ックス等で貼付されている。プレート１の外周は回転自
在な支持ローラ37によって支えられているので、プレー
ト１がトップリング８から脱落することはない。
つぎに、前記トップリング８内に形成される密閉空間12
へ所定圧力の圧縮エアーを供給する流体供給系38の構成
を第６図に基いて説明する。３は図示矢印方向に回転駆
動される前記ターンテーブルであり、その上面側には複
数（図示例では４つ）のトップリング８が等角度ピッチ
（図示例では90゜ピッチ）でその中心軸周りに回転可能
に配されており、各トップリング８の下部には前記密閉
空間12が形成されている。
へ所定圧力の圧縮エアーを供給する流体供給系38の構成
を第６図に基いて説明する。３は図示矢印方向に回転駆
動される前記ターンテーブルであり、その上面側には複
数（図示例では４つ）のトップリング８が等角度ピッチ
（図示例では90゜ピッチ）でその中心軸周りに回転可能
に配されており、各トップリング８の下部には前記密閉
空間12が形成されている。
また39はエアーコンプレッサー等のエアー供給源で、そ
の吐出側に接続される管路ａの中間にエアーフイルター
40及びエアーレギュレーター41が介設されている。そし
て、管路ａからは管路ｂ、各管路ｂからはさらに管路ｃ
が分岐し、各管路ｃの端部はロッド17内に嵌設された前
記流体供給孔36に接続される。なお各管路ｃにはブース
ターリレー44、電磁弁43及び圧力センサー42が介設さ
れ、ブースターリレー44には精密コントローラ45、圧力
計46及びサイレンサー47が併設される。精密コントロー
ラ45は前記圧力センサー42から送られてくる電気信号を
基いて、トップリング８内の密閉空間12へ供給される圧
縮エアーの圧力を所定値に保つべく制御するものであ
る。
の吐出側に接続される管路ａの中間にエアーフイルター
40及びエアーレギュレーター41が介設されている。そし
て、管路ａからは管路ｂ、各管路ｂからはさらに管路ｃ
が分岐し、各管路ｃの端部はロッド17内に嵌設された前
記流体供給孔36に接続される。なお各管路ｃにはブース
ターリレー44、電磁弁43及び圧力センサー42が介設さ
れ、ブースターリレー44には精密コントローラ45、圧力
計46及びサイレンサー47が併設される。精密コントロー
ラ45は前記圧力センサー42から送られてくる電気信号を
基いて、トップリング８内の密閉空間12へ供給される圧
縮エアーの圧力を所定値に保つべく制御するものであ
る。
つぎに本研摩装置による研摩方法を説明する。
ターンテーブル３は図示しない駆動装置によってその中
心軸周りに一定速度で回転駆動されており、このとき各
トップリング８内に形成された密閉空間12には第６図に
示す流体供給系38から所定圧力の圧縮エアーが供給され
る。すなわちエアーコンプレッサー39で発生する圧縮エ
アーは、エアーフィルター40及びエアーレギュレーター
41を経て管路ａから管路ｂ、ｃへと流れ、ブースターリ
レー44及び電磁弁43を経て第５図に示す各ロッド17の流
体供給孔36からトップリング８内の密閉空間12へ供給さ
れる。このとき密閉空間12へ供給されるエアーの圧力p
airの大きさは、前記精密コントローラ45によって調節
されるが、トップリング８とウエイト24との総重量Ｇ、
ウエーハＷの総研摩面積Ａ′と研摩圧力Ｐ、エアーの圧
力pair及び押し板11のプレート１上面への接触面積Ａの
間にはつぎの関係がなりたつ。
心軸周りに一定速度で回転駆動されており、このとき各
トップリング８内に形成された密閉空間12には第６図に
示す流体供給系38から所定圧力の圧縮エアーが供給され
る。すなわちエアーコンプレッサー39で発生する圧縮エ
アーは、エアーフィルター40及びエアーレギュレーター
41を経て管路ａから管路ｂ、ｃへと流れ、ブースターリ
レー44及び電磁弁43を経て第５図に示す各ロッド17の流
体供給孔36からトップリング８内の密閉空間12へ供給さ
れる。このとき密閉空間12へ供給されるエアーの圧力p
airの大きさは、前記精密コントローラ45によって調節
されるが、トップリング８とウエイト24との総重量Ｇ、
ウエーハＷの総研摩面積Ａ′と研摩圧力Ｐ、エアーの圧
力pair及び押し板11のプレート１上面への接触面積Ａの
間にはつぎの関係がなりたつ。
Ｇ＝Ｐ×Ａ′＝pair×Ａ Ａ′は一定であるから、上式より明らかなように、最適
Ｐを得るようにＧを調節する。同時に押し板11がプレー
ト１の全接触面積Ａを均一に押圧するようpairの値を調
節しなければならない。
Ｐを得るようにＧを調節する。同時に押し板11がプレー
ト１の全接触面積Ａを均一に押圧するようpairの値を調
節しなければならない。
第５図では、研摩圧力Ｐを変えるために、ウエイト24を
増減するが、必ずしもウエイト24の加減のみによらず、
別の方法たとえばバネの伸縮応力、流体圧力（エアーシ
リンダー、油圧シリンダー等）などを利用してもよい。
増減するが、必ずしもウエイト24の加減のみによらず、
別の方法たとえばバネの伸縮応力、流体圧力（エアーシ
リンダー、油圧シリンダー等）などを利用してもよい。
このようにエアー圧力pairを適当に調節すれば、プレー
ト１上面にほぼ全面にわたって均一な荷重が押し板11を
介して加わり、プレート１の撓み変形をなくしてこれの
平坦度を高く保ち、プレート１下面に貼付されたすべて
のウエーハＷは全面にわたって均一な圧力Ｐを受ける。
ト１上面にほぼ全面にわたって均一な荷重が押し板11を
介して加わり、プレート１の撓み変形をなくしてこれの
平坦度を高く保ち、プレート１下面に貼付されたすべて
のウエーハＷは全面にわたって均一な圧力Ｐを受ける。
しかして、ターンテーブル３上のバフ２には半径方向に
周速度差があるので、半導体ウエーハＷ、プレート１、
トップリング８、ウエイト24等はロッド17の周りを回転
する。この回転によって半導体ウエーハＷとバフ２との
間には相対滑りが生じ、各半導体ウエーハＷは図示しな
いノズルから砥液の供給を受けながらバフ２によって鏡
面研摩される。ここでエアー圧力pairの値を適当に調節
すれば、プレート１の撓み変形をなくしてこれの平坦度
を高く保つことができるため、半導体ウエーハＷが高精
度に研摩されてその平行度及び平坦度が高く保たれ、近
年の半導体デバイスの高集積化に伴い半導体ウエーハに
要求される精度を充分満足し得るものとなる。
周速度差があるので、半導体ウエーハＷ、プレート１、
トップリング８、ウエイト24等はロッド17の周りを回転
する。この回転によって半導体ウエーハＷとバフ２との
間には相対滑りが生じ、各半導体ウエーハＷは図示しな
いノズルから砥液の供給を受けながらバフ２によって鏡
面研摩される。ここでエアー圧力pairの値を適当に調節
すれば、プレート１の撓み変形をなくしてこれの平坦度
を高く保つことができるため、半導体ウエーハＷが高精
度に研摩されてその平行度及び平坦度が高く保たれ、近
年の半導体デバイスの高集積化に伴い半導体ウエーハに
要求される精度を充分満足し得るものとなる。
つぎに本発明方法及び従来方法によりウエーハを研摩し
たときの平坦度（厚さのばらつき単位μｍ）を下表に示
す。
たときの平坦度（厚さのばらつき単位μｍ）を下表に示
す。
また本発明によれば、ウエーハの表面を意図的に凹また
は凸あるいはウエーハの研摩面周辺端の面取りを行うこ
とも容易である。
は凸あるいはウエーハの研摩面周辺端の面取りを行うこ
とも容易である。
なお以上の実施例においては、本発明に係わる研摩方法
及び研摩装置を特に半導体ウエーハを研摩する場合に限
って説明したが、ガラスその他任意のウエーハの研摩に
対しても適用可能である。
及び研摩装置を特に半導体ウエーハを研摩する場合に限
って説明したが、ガラスその他任意のウエーハの研摩に
対しても適用可能である。
また上記実施例においては、プレート上面を押圧する媒
体として特に圧縮エアーを用いたが、水等の液体その他
の流体を用いることもでき、この場合は、ウエーハ研摩
の際発生する摩擦熱の除去効果があるという利点が得ら
れる。
体として特に圧縮エアーを用いたが、水等の液体その他
の流体を用いることもでき、この場合は、ウエーハ研摩
の際発生する摩擦熱の除去効果があるという利点が得ら
れる。
この実施例においては、トップリング８が自由回転する
ように構成したが、研摩速度を高める必要等のためトッ
プリングを強制回転させるように構成してもよい。また
押し板11の材質としてシリコンゴムを用いたが、これに
代えてステンレス箔等の金属箔を用いてもよく、ウエー
ハのプレートへの貼付はワックスレス法、減圧吸着法に
よってもよい。
ように構成したが、研摩速度を高める必要等のためトッ
プリングを強制回転させるように構成してもよい。また
押し板11の材質としてシリコンゴムを用いたが、これに
代えてステンレス箔等の金属箔を用いてもよく、ウエー
ハのプレートへの貼付はワックスレス法、減圧吸着法に
よってもよい。
さらに本発明は、バフ研摩以外、たとえば粗い遊離砥粒
を用いて片面のみの平面仕上げ加工を行う金属、セラミ
ック、半導体ウエーハ等のラップ加工方法及び装置に対
しても適用可能である。
を用いて片面のみの平面仕上げ加工を行う金属、セラミ
ック、半導体ウエーハ等のラップ加工方法及び装置に対
しても適用可能である。
（発明の効果） 以上の説明で明らかなように本発明の方法及び装置によ
れば、研摩時にプレート上面に均一に所定の流体圧力を
作用させるため、プレートの撓み変形を実質的になくし
てプレートの平坦度を高く保ち、ウエーハを高精度に研
摩することができる。
れば、研摩時にプレート上面に均一に所定の流体圧力を
作用させるため、プレートの撓み変形を実質的になくし
てプレートの平坦度を高く保ち、ウエーハを高精度に研
摩することができる。
第１図は本発明の装置の一例を示す断面図を、第２図
（ａ）、（ｂ）は第１図の例の動作状況の説明図を、第
３図（ａ）、（ｂ）は本発明の装置の他の例を示す斜視
図と断面図を、第４図は本発明の装置のさらに他の例を
示す断面図を、第５図は本発明の実施例における装置の
断面図を、第６図は第５図の装置の流体供給系図を、第
７図（ａ）、（ｂ）は従来の研摩装置の断面図を、第８
図（ａ）、（ｂ）は第７図（ａ）、（ｂ）の装置の動作
状況の説明図を示す。 Ｗ……ウエーハ、１……プレート、２……バフ、 ３……ターンテーブル、４……ウエイト、 ５……トップリング、６……ノズル、 ７……砥液、８……トップリング、 8a、8b……凹溝、９……弾性シールリング、 10……押圧箱、11……可撓性薄膜（押し板）、 12……密閉空間、13……圧力調節機構、 14……流体供給管、15……流体排出管、 16……ねじ、17……ロッド、17a……上部ロッド、 17b……下部ロッド、18、19……フランジ、 20……ボルト、21……上下作動板、 22……保護パイプ、23……ボルト、24……ウエイト、 25……ねじ、26、27……ウエイトカバー、 28……Ｖリング当て金、 29……スライダー押さえリング、 30、31……ボルト、32……スライダー、 33……オイルシール、34……Ｖリング、 35……Ｏリング、36……流体供給孔、 37……支持ローラ、38……流体供給系、 39……エアーコンプレッサー、 40……エアーフィルター、 41……エアーレギュレーター、 42……圧力センサー、43……電磁弁、 44……ブースターリレー、 45……精密コントローラ、46……圧力計、 47……サイレンサー、ａ、ｂ、ｃ……管路。
（ａ）、（ｂ）は第１図の例の動作状況の説明図を、第
３図（ａ）、（ｂ）は本発明の装置の他の例を示す斜視
図と断面図を、第４図は本発明の装置のさらに他の例を
示す断面図を、第５図は本発明の実施例における装置の
断面図を、第６図は第５図の装置の流体供給系図を、第
７図（ａ）、（ｂ）は従来の研摩装置の断面図を、第８
図（ａ）、（ｂ）は第７図（ａ）、（ｂ）の装置の動作
状況の説明図を示す。 Ｗ……ウエーハ、１……プレート、２……バフ、 ３……ターンテーブル、４……ウエイト、 ５……トップリング、６……ノズル、 ７……砥液、８……トップリング、 8a、8b……凹溝、９……弾性シールリング、 10……押圧箱、11……可撓性薄膜（押し板）、 12……密閉空間、13……圧力調節機構、 14……流体供給管、15……流体排出管、 16……ねじ、17……ロッド、17a……上部ロッド、 17b……下部ロッド、18、19……フランジ、 20……ボルト、21……上下作動板、 22……保護パイプ、23……ボルト、24……ウエイト、 25……ねじ、26、27……ウエイトカバー、 28……Ｖリング当て金、 29……スライダー押さえリング、 30、31……ボルト、32……スライダー、 33……オイルシール、34……Ｖリング、 35……Ｏリング、36……流体供給孔、 37……支持ローラ、38……流体供給系、 39……エアーコンプレッサー、 40……エアーフィルター、 41……エアーレギュレーター、 42……圧力センサー、43……電磁弁、 44……ブースターリレー、 45……精密コントローラ、46……圧力計、 47……サイレンサー、ａ、ｂ、ｃ……管路。
Claims (2)
- 【請求項１】一面にウエーハを貼付した回転可能なプレ
ートを、ターンテーブル上に該面を下にして載せ、上部
にウエイトを載置した下部が逆皿状のトップリングで該
プレートの一部を直接押圧し、ウエーハとターンテーブ
ルとの相対滑りによってウエーハを鏡面研摩するにあた
り、該トップリング下面に可撓性薄膜を張設して密閉空
間を形成し、該密閉空間に圧力流体を供給して該圧力流
体が該可撓性薄膜を介して、プレート上面に所要圧力で
加圧することにより、前記プレートを所要形状に変形さ
せることを特徴とするウエーハの研摩方法。 - 【請求項２】一面にウエーハを貼付した回転可能なプレ
ートと、該プレートを該面を下にして載せるターンテー
ブルと、該プレートを直接押圧する下部が逆皿状のトッ
プリングと、該トップリング上部に載置されたウエイト
とよりなり、ウエーハとターンテーブルとの相対滑りに
よってウエーハを鏡面研摩する研摩装置において、該ト
ップリング下面に可撓性薄膜を張設して密閉空間を形成
し、該密閉空間に圧力流体を供給する流体供給源と圧力
流体の圧力圧力張設機構を設けてなることを特徴とする
ウエーハの研摩装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62272658A JPH0741534B2 (ja) | 1986-11-10 | 1987-10-28 | ウエーハの研摩方法及び研摩装置 |
| US07/262,952 US4918869A (en) | 1987-10-28 | 1988-10-26 | Method for lapping a wafer material and an apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26726886 | 1986-11-10 | ||
| JP61-267268 | 1986-11-10 | ||
| JP62272658A JPH0741534B2 (ja) | 1986-11-10 | 1987-10-28 | ウエーハの研摩方法及び研摩装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS642857A JPS642857A (en) | 1989-01-06 |
| JPH012857A JPH012857A (ja) | 1989-01-06 |
| JPH0741534B2 true JPH0741534B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=26547789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62272658A Expired - Fee Related JPH0741534B2 (ja) | 1986-11-10 | 1987-10-28 | ウエーハの研摩方法及び研摩装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741534B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4015745A1 (de) * | 1989-10-06 | 1991-04-18 | Teves Gmbh Alfred | Blockiergeschuetzte, hydraulische bremsanlage |
| TW348279B (en) * | 1995-04-10 | 1998-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Substrate grinding method |
| JPH10217105A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-08-18 | Speedfam Co Ltd | ワークの研磨方法及びその装置 |
| US5993302A (en) * | 1997-12-31 | 1999-11-30 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a removable retaining ring for a chemical mechanical polishing apparatus |
| US6080050A (en) * | 1997-12-31 | 2000-06-27 | Applied Materials, Inc. | Carrier head including a flexible membrane and a compliant backing member for a chemical mechanical polishing apparatus |
| JP5000915B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-08-15 | 株式会社ディスコ | 樹脂被膜の被覆方法および被覆装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5444299A (en) * | 1977-09-13 | 1979-04-07 | Uingoo Kk | Grinding method and apparatus |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP62272658A patent/JPH0741534B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS642857A (en) | 1989-01-06 |
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