JPH09207063A - 両面研磨機およびこれを用いて被加工物の両面を研磨する方法 - Google Patents
両面研磨機およびこれを用いて被加工物の両面を研磨する方法Info
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- JPH09207063A JPH09207063A JP3868196A JP3868196A JPH09207063A JP H09207063 A JPH09207063 A JP H09207063A JP 3868196 A JP3868196 A JP 3868196A JP 3868196 A JP3868196 A JP 3868196A JP H09207063 A JPH09207063 A JP H09207063A
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- resin
- sleeve
- carrier
- polishing
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 本発明は、例えば半導体基板の両面を研磨す
る両面研磨機において、金属粉の発生による研磨キズ、
金属汚染の発生を抑制することを目的とする。 【解決手段】 半導体基板を保持するキャリアＣの外周
歯Ｇに噛合する内歯歯車１と太陽歯車２の各歯部を、所
定ピッチで配設した複数のピン５、…とこのピン５、…
に回転可能に嵌装されるスリーブ６、…で構成する。そ
してこのスリーブ６、…を樹脂製又は金属製スリーブの
表面に樹脂コーティングしたものとし、樹脂製にする場
合は耐摩耗性、機械的強度に優れ、摩擦係数が低いもの
とする。そして、このような両面研磨機を用いて、被加
工物を研磨する。
る両面研磨機において、金属粉の発生による研磨キズ、
金属汚染の発生を抑制することを目的とする。 【解決手段】 半導体基板を保持するキャリアＣの外周
歯Ｇに噛合する内歯歯車１と太陽歯車２の各歯部を、所
定ピッチで配設した複数のピン５、…とこのピン５、…
に回転可能に嵌装されるスリーブ６、…で構成する。そ
してこのスリーブ６、…を樹脂製又は金属製スリーブの
表面に樹脂コーティングしたものとし、樹脂製にする場
合は耐摩耗性、機械的強度に優れ、摩擦係数が低いもの
とする。そして、このような両面研磨機を用いて、被加
工物を研磨する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体基板
の両面を研磨仕上げする両面研磨機の改良に関する。
の両面を研磨仕上げする両面研磨機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば半導体基板の両面を研磨す
る研磨機として、円盤状のキャリアに基板保持孔を形成
するとともに、外周に外周歯を形成し、この外周歯を太
陽歯車と内歯歯車の各歯部に噛合させてキャリアを自転
させながら公転させ、キャリアの基板保持孔内に保持さ
れる半導体基板の両面を上下一対の定盤で挟み込んで研
磨するような装置が知られており、この際、太陽歯車と
内歯歯車の各歯部を所定ピッチに設けた複数のピンによ
って構成するような技術が知られている。
る研磨機として、円盤状のキャリアに基板保持孔を形成
するとともに、外周に外周歯を形成し、この外周歯を太
陽歯車と内歯歯車の各歯部に噛合させてキャリアを自転
させながら公転させ、キャリアの基板保持孔内に保持さ
れる半導体基板の両面を上下一対の定盤で挟み込んで研
磨するような装置が知られており、この際、太陽歯車と
内歯歯車の各歯部を所定ピッチに設けた複数のピンによ
って構成するような技術が知られている。
【０００３】また、例えば特開平１−２５２３５６号の
ような両面研磨機も知られている。この装置では、太陽
歯車と内歯歯車の各歯部をピンに代えて回転可能なロー
ラにするようにしており、キャリアの外周歯に噛合する
際の摩耗を少なくし、耐久性を向上させるようにしてい
る。
ような両面研磨機も知られている。この装置では、太陽
歯車と内歯歯車の各歯部をピンに代えて回転可能なロー
ラにするようにしており、キャリアの外周歯に噛合する
際の摩耗を少なくし、耐久性を向上させるようにしてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記技術に
おいて各歯部を構成するピン及びローラはいずれも金属
製であり、これらピン又はローラがキャリアの外周歯に
噛合する際、摩耗して金属粉が発生すると、特に被加工
物が半導体基板であるような場合には、半導体基板に研
磨キズを発生させるだけでなく金属汚染を招くという問
題があった。そしてこの研磨キズとか金属汚染は半導体
基板にとっては致命的な欠陥となり、製品の歩留りを極
端に悪くしていた。
おいて各歯部を構成するピン及びローラはいずれも金属
製であり、これらピン又はローラがキャリアの外周歯に
噛合する際、摩耗して金属粉が発生すると、特に被加工
物が半導体基板であるような場合には、半導体基板に研
磨キズを発生させるだけでなく金属汚染を招くという問
題があった。そしてこの研磨キズとか金属汚染は半導体
基板にとっては致命的な欠陥となり、製品の歩留りを極
端に悪くしていた。
【０００５】そこで、このように半導体基板に研磨キズ
とか金属汚染を発生させることのない研磨機が望まれて
いた。
とか金属汚染を発生させることのない研磨機が望まれて
いた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、請求項１において、円盤状のキャリアの外周
歯を噛合せしめる太陽歯車と内歯歯車を備え、キャリア
に保持される被加工物を上下一対の定盤で挟み込んで被
加工物の両面を研磨する研磨機であって、太陽歯車と内
歯歯車の各歯部を所定ピッチで配設される複数のピンで
構成するようにした両面研磨機において、前記ピンの外
面に樹脂性のスリーブ又は金属製スリーブ表面に樹脂コ
ーティングしたスリーブを嵌装するようにした。
本発明は、請求項１において、円盤状のキャリアの外周
歯を噛合せしめる太陽歯車と内歯歯車を備え、キャリア
に保持される被加工物を上下一対の定盤で挟み込んで被
加工物の両面を研磨する研磨機であって、太陽歯車と内
歯歯車の各歯部を所定ピッチで配設される複数のピンで
構成するようにした両面研磨機において、前記ピンの外
面に樹脂性のスリーブ又は金属製スリーブ表面に樹脂コ
ーティングしたスリーブを嵌装するようにした。
【０００７】そしてこのような樹脂性のスリーブ又は金
属製スリーブ表面に樹脂コーティングしたスリーブを嵌
装することで、摩耗による金属粉は発生せず、被加工物
が半導体基板である場合に研磨キズ、金属汚染を大幅に
抑制することが出来る。
属製スリーブ表面に樹脂コーティングしたスリーブを嵌
装することで、摩耗による金属粉は発生せず、被加工物
が半導体基板である場合に研磨キズ、金属汚染を大幅に
抑制することが出来る。
【０００８】また請求項２では、スリーブの材質とし
て、曲げ強度１，０００kg/cm2以上、剪断強さ８００kg
/cm2以上、摩擦係数０．２以下の特性を有するものとし
た。すなわち、研磨中においてキャリアの外周歯とピン
（スリーブ）の間には通常５００kg/cm2を越える力が加
わるといわれており、耐摩耗性、強度に優れたスリーブ
にすることで耐久性の向上を図る。そしてこのような材
質の一例としては、樹脂性スリーブの場合、例えばポリ
アミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエー
テルケトン樹脂等を用いることができる。
て、曲げ強度１，０００kg/cm2以上、剪断強さ８００kg
/cm2以上、摩擦係数０．２以下の特性を有するものとし
た。すなわち、研磨中においてキャリアの外周歯とピン
（スリーブ）の間には通常５００kg/cm2を越える力が加
わるといわれており、耐摩耗性、強度に優れたスリーブ
にすることで耐久性の向上を図る。そしてこのような材
質の一例としては、樹脂性スリーブの場合、例えばポリ
アミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエー
テルケトン樹脂等を用いることができる。
【０００９】このように、請求項１、請求項２の両面研
磨機を用いて、被加工物の両面を研磨すれば、研磨キ
ズ、金属汚染等の心配なく、安定して被加工物を研磨す
ることができるので、これを本発明の請求項３の発明と
した。
磨機を用いて、被加工物の両面を研磨すれば、研磨キ
ズ、金属汚染等の心配なく、安定して被加工物を研磨す
ることができるので、これを本発明の請求項３の発明と
した。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明の両面
研磨機の部分断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は
キャリア保持状態を説明する平面視図である。
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明の両面
研磨機の部分断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は
キャリア保持状態を説明する平面視図である。
【００１１】本発明の両面研磨機は、例えば半導体基板
の両面を研磨仕上げする装置として構成され、図１乃至
図３に示すように、キャリアＣの外周歯Ｇに噛合する内
歯歯車１及び太陽歯車２と、キャリアＣに保持される半
導体基板Ｗを上下に挟み付ける上定盤３及び下定盤４を
備えている。そして、この内歯歯車１と太陽歯車２には
図３に示すように３枚のキャリアＣ、…が噛合してい
る。
の両面を研磨仕上げする装置として構成され、図１乃至
図３に示すように、キャリアＣの外周歯Ｇに噛合する内
歯歯車１及び太陽歯車２と、キャリアＣに保持される半
導体基板Ｗを上下に挟み付ける上定盤３及び下定盤４を
備えている。そして、この内歯歯車１と太陽歯車２には
図３に示すように３枚のキャリアＣ、…が噛合してい
る。
【００１２】そして、上定盤３と下定盤４は夫々独立に
駆動されて垂直軸まわりに回転自在とされ、各定盤３、
４の対向面側には夫々研磨布３ａ、４ａが取付けられる
とともに、上定盤３には研磨液供給通路７が設けられ、
ノズル８から供給される研磨液を研磨面に向けて供給出
来るようにされている。また、キャリアＣには半導体基
板Ｗを保持する基板保持孔ｈ、…の他、研磨液を通すこ
との出来る不図示の研磨液孔が形成されている。また、
このキャリアＣの基板保持孔ｈに半導体基板Ｗを挿入す
るため、例えば上定盤３を上下動自在にしている。
駆動されて垂直軸まわりに回転自在とされ、各定盤３、
４の対向面側には夫々研磨布３ａ、４ａが取付けられる
とともに、上定盤３には研磨液供給通路７が設けられ、
ノズル８から供給される研磨液を研磨面に向けて供給出
来るようにされている。また、キャリアＣには半導体基
板Ｗを保持する基板保持孔ｈ、…の他、研磨液を通すこ
との出来る不図示の研磨液孔が形成されている。また、
このキャリアＣの基板保持孔ｈに半導体基板Ｗを挿入す
るため、例えば上定盤３を上下動自在にしている。
【００１３】前記内歯歯車１と太陽歯車２の各歯部は同
一形態で構成され、図２の内歯歯車１の歯部拡大図に示
すように、歯車母材１ａの上面に円周方向に沿って所定
ピッチで植設した複数のピン５、…と、各ピン５、…に
対して回転可能な状態で嵌装されるスリーブ６、…によ
って構成している。そして前記各ピン５、…の植設間隔
は、前記キャリアＣの外周歯Ｇのピッチに合せている。
また太陽歯車２についても同様な構成である。
一形態で構成され、図２の内歯歯車１の歯部拡大図に示
すように、歯車母材１ａの上面に円周方向に沿って所定
ピッチで植設した複数のピン５、…と、各ピン５、…に
対して回転可能な状態で嵌装されるスリーブ６、…によ
って構成している。そして前記各ピン５、…の植設間隔
は、前記キャリアＣの外周歯Ｇのピッチに合せている。
また太陽歯車２についても同様な構成である。
【００１４】前記ピン５、…は、例えばＳＵＳ製の金属
であり、このピン５、…に嵌装されるスリーブ６、…
は、例えば機械的強度や耐摩耗性に優れたポリアミドイ
ミド樹脂にしている。この樹脂は曲げ強度１，０００kg
/cm2以上、剪断強さ８００kg/cm2以上、摩擦係数０．２
以下の特性を有しており、特にキャリアＣの外周歯Ｇに
噛合して力を伝達する際高荷重が加わる歯部の材質に適
している。因みに、本実施例の場合、キャリアＣの材質
はガラス繊維強化樹脂製としている。
であり、このピン５、…に嵌装されるスリーブ６、…
は、例えば機械的強度や耐摩耗性に優れたポリアミドイ
ミド樹脂にしている。この樹脂は曲げ強度１，０００kg
/cm2以上、剪断強さ８００kg/cm2以上、摩擦係数０．２
以下の特性を有しており、特にキャリアＣの外周歯Ｇに
噛合して力を伝達する際高荷重が加わる歯部の材質に適
している。因みに、本実施例の場合、キャリアＣの材質
はガラス繊維強化樹脂製としている。
【００１５】以上のように構成した両面研磨機におい
て、上定盤３を上昇させてキャリアＣの基板保持孔ｈ内
に半導体基板Ｗを挿入して保持せしめた後、上定盤３を
下降させて半導体基板Ｗの上下面を上定盤３と下定盤４
で挟み付け（図１に示すようにキャリアＣの厚みは半導
体基板Ｗの厚みより薄い）、内歯歯車１と太陽歯車２で
キャリアＣを自転させるとともに公転させながら上定盤
３と下定盤４を相対方向に回転させて両面を研磨する。
この際、研磨面に研磨液を供給しつつ行う。
て、上定盤３を上昇させてキャリアＣの基板保持孔ｈ内
に半導体基板Ｗを挿入して保持せしめた後、上定盤３を
下降させて半導体基板Ｗの上下面を上定盤３と下定盤４
で挟み付け（図１に示すようにキャリアＣの厚みは半導
体基板Ｗの厚みより薄い）、内歯歯車１と太陽歯車２で
キャリアＣを自転させるとともに公転させながら上定盤
３と下定盤４を相対方向に回転させて両面を研磨する。
この際、研磨面に研磨液を供給しつつ行う。
【００１６】この研磨中、ピン５及びスリーブ６と、キ
ャリアＣの外周歯Ｇとの間には、通常５００kg/cm2を越
える荷重が加わり同部の摩擦も激しい。しかしながら、
本スリーブ６は耐摩耗性、強度に優れていることから摩
耗が少なく、しかも摩耗が生じた場合でも樹脂であるた
め金属汚染の不具合はなく、しかも研磨キズも発生しに
くい。
ャリアＣの外周歯Ｇとの間には、通常５００kg/cm2を越
える荷重が加わり同部の摩擦も激しい。しかしながら、
本スリーブ６は耐摩耗性、強度に優れていることから摩
耗が少なく、しかも摩耗が生じた場合でも樹脂であるた
め金属汚染の不具合はなく、しかも研磨キズも発生しに
くい。
【００１７】ところで、図４及び図５は、本発明の樹脂
製スリーブ６の効果を確認するため、研磨キズの発生頻
度（図４）と金属汚染（図５）の発生状態について、金
属製スリーブの場合と比較して研磨試験した結果であ
る。ここで、Ａは金属製スリーブを使用した場合、Ｂは
本案の樹脂製のスリーブを使用した場合である。また、
実験条件としては、キャリアＣをガラス繊維強化樹脂製
とし、金属製スリーブはＳＵＳ製、樹脂製スリーブはポ
リアミドイミド樹脂製としている。
製スリーブ６の効果を確認するため、研磨キズの発生頻
度（図４）と金属汚染（図５）の発生状態について、金
属製スリーブの場合と比較して研磨試験した結果であ
る。ここで、Ａは金属製スリーブを使用した場合、Ｂは
本案の樹脂製のスリーブを使用した場合である。また、
実験条件としては、キャリアＣをガラス繊維強化樹脂製
とし、金属製スリーブはＳＵＳ製、樹脂製スリーブはポ
リアミドイミド樹脂製としている。
【００１８】この実験結果から、図４に示すように、研
磨キズの発生率は金属スリーブの１３％に対して本案の
樹脂スリーブの場合は０．９％に低減し、また、金属汚
染に対しても、図５に示すように金属スリーブであれば
特にＣｒとＮｉについてはＮＤ（ノン・ディテクト：装
置の検出能力レベルで、それ以下では精密な精度が保証
されないレベル）を越えて突出している（汚染されてい
る）のに対して、本案の樹脂スリーブのほうはいずれも
ＮＤ以下であり、大幅に改善されることが確認された。
ここで、研磨キズは集光灯下目視検査により、金属汚染
発生状態については、研磨した基板を、アンモニア＋Ｈ
2 Ｏ2 、ＮａＯＨ＋Ｈ2 Ｏ2 で洗浄したのち、Ｃｒ、Ｃ
ｕ、ＮｉについてＨＦ（フッ酸）分解回収後、ＩＣＰ−
ＭＳによって検査した。
磨キズの発生率は金属スリーブの１３％に対して本案の
樹脂スリーブの場合は０．９％に低減し、また、金属汚
染に対しても、図５に示すように金属スリーブであれば
特にＣｒとＮｉについてはＮＤ（ノン・ディテクト：装
置の検出能力レベルで、それ以下では精密な精度が保証
されないレベル）を越えて突出している（汚染されてい
る）のに対して、本案の樹脂スリーブのほうはいずれも
ＮＤ以下であり、大幅に改善されることが確認された。
ここで、研磨キズは集光灯下目視検査により、金属汚染
発生状態については、研磨した基板を、アンモニア＋Ｈ
2 Ｏ2 、ＮａＯＨ＋Ｈ2 Ｏ2 で洗浄したのち、Ｃｒ、Ｃ
ｕ、ＮｉについてＨＦ（フッ酸）分解回収後、ＩＣＰ−
ＭＳによって検査した。
【００１９】尚、実施例では、スリーブ６を樹脂製にし
ているが、金属製のスリーブの表面に樹脂コーティング
を施すようにしても良い。
ているが、金属製のスリーブの表面に樹脂コーティング
を施すようにしても良い。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項１の発明で
は、キャリアに噛合する太陽歯車と内歯歯車の各歯部を
複数のピンで構成するようにした両面研磨機において、
ピンの外面に樹脂性のスリーブ又は金属製スリーブ表面
に樹脂コーティングしたスリーブを嵌装するようにした
ため、研磨中の研磨キズ、金属汚染を大幅に抑制するこ
とが出来る。また、本発明の請求項２の発明では、この
スリーブを耐摩耗性、強度に優れたものにすることで耐
久性の向上が図られる。従って、このような請求項１、
請求項２の両面研磨機を用いて、被加工物の両面を研磨
すれば、研磨キズ、金属汚染等の心配なく、安定して被
加工物を研磨することができる。
は、キャリアに噛合する太陽歯車と内歯歯車の各歯部を
複数のピンで構成するようにした両面研磨機において、
ピンの外面に樹脂性のスリーブ又は金属製スリーブ表面
に樹脂コーティングしたスリーブを嵌装するようにした
ため、研磨中の研磨キズ、金属汚染を大幅に抑制するこ
とが出来る。また、本発明の請求項２の発明では、この
スリーブを耐摩耗性、強度に優れたものにすることで耐
久性の向上が図られる。従って、このような請求項１、
請求項２の両面研磨機を用いて、被加工物の両面を研磨
すれば、研磨キズ、金属汚染等の心配なく、安定して被
加工物を研磨することができる。
【図１】本発明の両面研磨機の部分断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】キャリアの保持状態を説明するための平面視図
である。
である。
【図４】研磨キズの発生率の実験結果であり、Ａが金属
製スリーブの場合、Ｂが本案の樹脂性スリーブの場合で
ある。
製スリーブの場合、Ｂが本案の樹脂性スリーブの場合で
ある。
【図５】金属汚染の実験結果であり、Ａが金属製スリー
ブの場合、Ｂが本案の樹脂性スリーブの場合である。
ブの場合、Ｂが本案の樹脂性スリーブの場合である。
１…内歯歯車、 １ａ…歯車母材、２
…太陽歯車、３…上定盤、 ３ａ…
研磨布、４…下定盤、 ４ａ…研磨
布、５…ピン、 ６… スリー
ブ、７…研磨液供給通路、 ８… ノズル、
Ｃ…キャリア、 Ｇ…外周歯、ｈ…基板
保持孔、 Ｗ…半導体基板。
…太陽歯車、３…上定盤、 ３ａ…
研磨布、４…下定盤、 ４ａ…研磨
布、５…ピン、 ６… スリー
ブ、７…研磨液供給通路、 ８… ノズル、
Ｃ…キャリア、 Ｇ…外周歯、ｈ…基板
保持孔、 Ｗ…半導体基板。
フロントページの続き (72)発明者 工藤 秀雄 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150 信越半導体株式会社半導体白河研究 所内
Claims (3)
- 【請求項１】 円盤状のキャリアの外周歯を噛合せしめ
る太陽歯車と内歯歯車を備え、前記キャリアに保持され
る被加工物を上下一対の定盤で挟み込んで被加工物の両
面を研磨する研磨機であって、前記太陽歯車と内歯歯車
の各歯部を所定ピッチで配設される複数のピンで構成す
るようにした両面研磨機において、前記ピンの外面に樹
脂性のスリーブ又は金属製スリーブ表面に樹脂コーティ
ングしたスリーブを嵌装することを特徴とする両面研磨
機。 - 【請求項２】 請求項１に記載の両面研磨機において、
前記スリーブは、曲げ強度１，０００kg/cm2以上、剪断
強さ８００kg/cm2以上、摩擦係数０．２以下の特性を有
する材質であることを特徴とする両面研磨機。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載した両面
研磨機を用いることを特徴とする、被加工物の両面を研
磨する方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3868196A JPH09207063A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 両面研磨機およびこれを用いて被加工物の両面を研磨する方法 |
| MYPI9700328 MY129961A (en) | 1996-02-01 | 1997-01-29 | Double side polishing machine and method of polishing opposite sides of a workpiece using the same |
| DE1997600885 DE69700885T2 (de) | 1996-02-01 | 1997-01-31 | Doppelseitenpoliermaschine und Verfahren zum Polieren von gegenüberliegenden Seiten eines Werkstückes mittels derselben |
| EP19970300659 EP0787562B1 (en) | 1996-02-01 | 1997-01-31 | Double side polishing machine and method of polishing opposite sides of a workpiece using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3868196A JPH09207063A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 両面研磨機およびこれを用いて被加工物の両面を研磨する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09207063A true JPH09207063A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12532036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3868196A Pending JPH09207063A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 両面研磨機およびこれを用いて被加工物の両面を研磨する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09207063A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006212739A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Fujikoshi Mach Corp | 研磨装置 |
| JP2012254521A (ja) * | 2008-10-22 | 2012-12-27 | Siltronic Ag | 平坦なワークピースを両面加工する装置、ならびに複数の半導体ウェハを両面で同時に材料切削加工する方法 |
-
1996
- 1996-02-01 JP JP3868196A patent/JPH09207063A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006212739A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Fujikoshi Mach Corp | 研磨装置 |
| JP4510658B2 (ja) * | 2005-02-04 | 2010-07-28 | 不二越機械工業株式会社 | 研磨装置 |
| JP2012254521A (ja) * | 2008-10-22 | 2012-12-27 | Siltronic Ag | 平坦なワークピースを両面加工する装置、ならびに複数の半導体ウェハを両面で同時に材料切削加工する方法 |
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