JPH11291168A - 基板研磨用治具及び半導体ウエハの研磨方法 - Google Patents
基板研磨用治具及び半導体ウエハの研磨方法Info
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- JPH11291168A JPH11291168A JP9750898A JP9750898A JPH11291168A JP H11291168 A JPH11291168 A JP H11291168A JP 9750898 A JP9750898 A JP 9750898A JP 9750898 A JP9750898 A JP 9750898A JP H11291168 A JPH11291168 A JP H11291168A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は何度も繰り返して使用してもプレー
トが変形し難い基板研磨用治具及び半導体ウエハの研磨
方法を提供する。 【解決手段】 高さが調節可能なポイント４２ａ〜４２
ｄと、これらポイント４２ａ〜４２ｄからそれぞれ周縁
に向かって延び先端部内側にポイント４２ａ〜４２ｄと
螺合するネジ切りが形成された４つの切込み溝１６ａ〜
１６ｄと半導体ウエハであるＧａＡｓウエハ１２ａ〜１
２ｄが貼り付けられる貼着面とを備えた耐熱ガラスより
形成されたプレート１１と、から成る。
トが変形し難い基板研磨用治具及び半導体ウエハの研磨
方法を提供する。 【解決手段】 高さが調節可能なポイント４２ａ〜４２
ｄと、これらポイント４２ａ〜４２ｄからそれぞれ周縁
に向かって延び先端部内側にポイント４２ａ〜４２ｄと
螺合するネジ切りが形成された４つの切込み溝１６ａ〜
１６ｄと半導体ウエハであるＧａＡｓウエハ１２ａ〜１
２ｄが貼り付けられる貼着面とを備えた耐熱ガラスより
形成されたプレート１１と、から成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板研磨用治具及
び半導体ウエハの研磨方法に関し、特に、半導体ウエハ
の研磨工程で使用する基板研磨用治具及びその基板研磨
用治具を使用して半導体ウエハを研磨する方法に関する
ものである。
び半導体ウエハの研磨方法に関し、特に、半導体ウエハ
の研磨工程で使用する基板研磨用治具及びその基板研磨
用治具を使用して半導体ウエハを研磨する方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、単結晶インゴットから切り出
した半導体ウエハには、その表面を鏡面状とするための
研磨加工が施される。一般に、半導体ウエハ表面を鏡面
状に加工するために、図５に示すような構成の基板研磨
装置が使用されている。
した半導体ウエハには、その表面を鏡面状とするための
研磨加工が施される。一般に、半導体ウエハ表面を鏡面
状に加工するために、図５に示すような構成の基板研磨
装置が使用されている。
【０００３】基板研磨装置は、図５（ａ）に示すよう
に、表面に研磨クロス３８が貼着され図示しないモータ
により回転駆動される回転定盤３６と、ＧａＡｓウエハ
（半導体ウエハ）１２ａ〜１２ｄを保持する（ここでは
４つのＧａＡｓウエハを保持するものとする。）複数の
基板研磨用治具３０（図５（ａ）では２つのみ図示す
る。）と、この基板研磨用治具３０を回転定盤３６に対
向して保持すると共に回転定盤３６に向かって回転させ
ながら押圧するティボット３３（図５（ａ）では２つの
み図示する。）と、回転定盤３６と基板研磨用治具３０
との間に研磨材４０を供給する研磨液供給ノズル４４と
を備えている。
に、表面に研磨クロス３８が貼着され図示しないモータ
により回転駆動される回転定盤３６と、ＧａＡｓウエハ
（半導体ウエハ）１２ａ〜１２ｄを保持する（ここでは
４つのＧａＡｓウエハを保持するものとする。）複数の
基板研磨用治具３０（図５（ａ）では２つのみ図示す
る。）と、この基板研磨用治具３０を回転定盤３６に対
向して保持すると共に回転定盤３６に向かって回転させ
ながら押圧するティボット３３（図５（ａ）では２つの
み図示する。）と、回転定盤３６と基板研磨用治具３０
との間に研磨材４０を供給する研磨液供給ノズル４４と
を備えている。
【０００４】基板研磨用治具３０は、図５（ａ）及び図
５（ｂ）に示すように、ワックス１４ｃ、１４ｄ（図５
（ａ）では２つのみ図示する。）によりＧａＡｓウエハ
１２ａ〜１２ｄが貼り付けられた貼着面を備えたプレー
ト３１と、プレート３１の貼着面から先端部までの高さ
が調節可能な４つのポイント４２ａ〜４２ｄとから構成
されている。このポイント４２ａ〜４２ｄはそれぞれ先
端部に図示しないダイヤモンドが設けられたＳＵＳ製の
ネジ部材であり、すべて同じ高さでプレート３１の表面
から突出するように調節される。
５（ｂ）に示すように、ワックス１４ｃ、１４ｄ（図５
（ａ）では２つのみ図示する。）によりＧａＡｓウエハ
１２ａ〜１２ｄが貼り付けられた貼着面を備えたプレー
ト３１と、プレート３１の貼着面から先端部までの高さ
が調節可能な４つのポイント４２ａ〜４２ｄとから構成
されている。このポイント４２ａ〜４２ｄはそれぞれ先
端部に図示しないダイヤモンドが設けられたＳＵＳ製の
ネジ部材であり、すべて同じ高さでプレート３１の表面
から突出するように調節される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の基板研磨装置では、半導体ウエハをワックスにより
プレートに貼り付ける際に、ワックスを溶かすためにプ
レートごと高温雰囲気に晒す必要がある。プレートは何
度も使用するため、使用回数を重ねると半導体ウエハ貼
着面が反るなどの変形を起こしてしまう。例えば、ＳＵ
Ｓ製のプレートの場合では、使用する前は反りがゼロで
あるが、３０回以上使用すると、最大３０μｍ反ってし
まう。そのため、半導体ウエハを精密に研磨加工できな
くなるという問題がある。
成の基板研磨装置では、半導体ウエハをワックスにより
プレートに貼り付ける際に、ワックスを溶かすためにプ
レートごと高温雰囲気に晒す必要がある。プレートは何
度も使用するため、使用回数を重ねると半導体ウエハ貼
着面が反るなどの変形を起こしてしまう。例えば、ＳＵ
Ｓ製のプレートの場合では、使用する前は反りがゼロで
あるが、３０回以上使用すると、最大３０μｍ反ってし
まう。そのため、半導体ウエハを精密に研磨加工できな
くなるという問題がある。
【０００６】以上のことから本発明は何度も繰り返して
使用してもプレートが変形し難い基板研磨用治具及び半
導体ウエハの研磨方法を提供することを目的としてい
る。
使用してもプレートが変形し難い基板研磨用治具及び半
導体ウエハの研磨方法を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、基板研磨用治具が、半導体ウエ
ハが貼着されるウエハ貼着面と周縁から内側に向かって
延びた切込み溝とを備えたプレート部材から成る。請求
項１の発明では半導体ウエハが貼り付けられるプレート
部材が切込み溝を備えているため、プレート部材自体が
無理なく伸縮を繰り返せるので、プレート部材の反りな
どの変形を防ぐことができる。
に、請求項１の発明は、基板研磨用治具が、半導体ウエ
ハが貼着されるウエハ貼着面と周縁から内側に向かって
延びた切込み溝とを備えたプレート部材から成る。請求
項１の発明では半導体ウエハが貼り付けられるプレート
部材が切込み溝を備えているため、プレート部材自体が
無理なく伸縮を繰り返せるので、プレート部材の反りな
どの変形を防ぐことができる。
【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の基板研磨用治具において、前記ウエハ貼着面から一部
が突出するように設けられ、前記ウエハ貼着面からの突
出高さを調節することにより半導体ウエハの研磨量を調
節する研磨量調節手段と、前記研磨量調節手段と前記プ
レート部材との熱膨張係数の差により発生する応力を吸
収する応力吸収手段と、更に備えている。
の基板研磨用治具において、前記ウエハ貼着面から一部
が突出するように設けられ、前記ウエハ貼着面からの突
出高さを調節することにより半導体ウエハの研磨量を調
節する研磨量調節手段と、前記研磨量調節手段と前記プ
レート部材との熱膨張係数の差により発生する応力を吸
収する応力吸収手段と、更に備えている。
【０００９】すなわち、請求項２の発明の基板研磨用治
具は、上記請求項１の構成に加えて、研磨量調節手段と
プレート部材との熱膨張係数の差により発生する応力を
吸収する応力吸収手段を備えているため、研磨量調節手
段がプレート部材よりも大きく熱膨張して周囲に応力を
生じさせても、応力吸収手段が研磨量調節手段の熱膨張
による応力を吸収するので、プレート部材に対して大き
な応力がかかってプレート部材が変形するのを阻止でき
る。
具は、上記請求項１の構成に加えて、研磨量調節手段と
プレート部材との熱膨張係数の差により発生する応力を
吸収する応力吸収手段を備えているため、研磨量調節手
段がプレート部材よりも大きく熱膨張して周囲に応力を
生じさせても、応力吸収手段が研磨量調節手段の熱膨張
による応力を吸収するので、プレート部材に対して大き
な応力がかかってプレート部材が変形するのを阻止でき
る。
【００１０】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の基板研磨用治具において、前記プレート部材と同程度
の熱膨張係数を持つ材料より成り、前記ウエハ貼着面か
ら一部が突出するように設けられ、前記ウエハ貼着面か
らの突出高さを調節することにより半導体ウエハの研磨
量を調節する研磨量調節手段、を更に備えている。
の基板研磨用治具において、前記プレート部材と同程度
の熱膨張係数を持つ材料より成り、前記ウエハ貼着面か
ら一部が突出するように設けられ、前記ウエハ貼着面か
らの突出高さを調節することにより半導体ウエハの研磨
量を調節する研磨量調節手段、を更に備えている。
【００１１】すなわち、請求項３の発明の基板研磨用治
具は、上記請求項１の構成に加えて、プレート部材と同
程度の熱膨張係数を持つ材料より成る研磨量調節手段を
備えているため、研磨量調節手段がプレート部材と共に
膨張してもプレート部材と同じような割合で膨張するた
め、ネジ部材の膨張によりプレート部材に対して大きな
応力がかかってプレート部材が変形するのを阻止でき
る。
具は、上記請求項１の構成に加えて、プレート部材と同
程度の熱膨張係数を持つ材料より成る研磨量調節手段を
備えているため、研磨量調節手段がプレート部材と共に
膨張してもプレート部材と同じような割合で膨張するた
め、ネジ部材の膨張によりプレート部材に対して大きな
応力がかかってプレート部材が変形するのを阻止でき
る。
【００１２】さらに、請求項４の発明は、請求項３に記
載の基板研磨用治具において、前記研磨量調節手段は、
前記切込み溝内に設けられていることを特徴としてい
る。すなわち、切込み溝は、プレート部材自体の伸縮の
繰り返しによる反りなどの変形を防ぐと共に、切込み溝
内に設けられた研磨量調節手段の熱膨張によってプレー
ト部材にかけるストレスを逃す働きをする。そのため、
研磨量調節手段の熱膨張に起因するプレートの変形や、
プレートの材質によって生じるひびや割れ等の破損を防
止できる。なお、研磨量調節手段は切込み溝内の先端位
置や中央位置等のように切込み溝内に設けられていれば
どの位置であってもよい。
載の基板研磨用治具において、前記研磨量調節手段は、
前記切込み溝内に設けられていることを特徴としてい
る。すなわち、切込み溝は、プレート部材自体の伸縮の
繰り返しによる反りなどの変形を防ぐと共に、切込み溝
内に設けられた研磨量調節手段の熱膨張によってプレー
ト部材にかけるストレスを逃す働きをする。そのため、
研磨量調節手段の熱膨張に起因するプレートの変形や、
プレートの材質によって生じるひびや割れ等の破損を防
止できる。なお、研磨量調節手段は切込み溝内の先端位
置や中央位置等のように切込み溝内に設けられていれば
どの位置であってもよい。
【００１３】また、上記目的を達成するために、請求項
５の発明は、基板研磨用治具が、半導体ウエハが貼着さ
れるウエハ貼着面を備えたプレート部材と、前記ウエハ
貼着面から一部が突出するように設けられ、前記ウエハ
貼着面からの突出高さを調節することにより半導体ウエ
ハの研磨量を調節する研磨量調節手段と、前記研磨量調
節手段と前記プレート部材との熱膨張係数の差により発
生する応力を吸収する応力吸収手段と、を備えている。
５の発明は、基板研磨用治具が、半導体ウエハが貼着さ
れるウエハ貼着面を備えたプレート部材と、前記ウエハ
貼着面から一部が突出するように設けられ、前記ウエハ
貼着面からの突出高さを調節することにより半導体ウエ
ハの研磨量を調節する研磨量調節手段と、前記研磨量調
節手段と前記プレート部材との熱膨張係数の差により発
生する応力を吸収する応力吸収手段と、を備えている。
【００１４】請求項５の発明では半導体ウエハが貼り付
けられるプレート部材が研磨量調節手段とプレート部材
との熱膨張係数の差により発生する応力を吸収する応力
吸収手段を備えているため、研磨量調節手段がプレート
部材よりも大きく熱膨張して周囲に応力を生じさせて
も、応力吸収手段が研磨量調節手段の熱膨張による応力
を吸収するので、プレート部材に対して大きな応力がか
かってプレート部材が変形するのを阻止できる。
けられるプレート部材が研磨量調節手段とプレート部材
との熱膨張係数の差により発生する応力を吸収する応力
吸収手段を備えているため、研磨量調節手段がプレート
部材よりも大きく熱膨張して周囲に応力を生じさせて
も、応力吸収手段が研磨量調節手段の熱膨張による応力
を吸収するので、プレート部材に対して大きな応力がか
かってプレート部材が変形するのを阻止できる。
【００１５】請求項６の発明は、請求項２又は請求項５
に記載の基板研磨用治具において、前記応力吸収手段
は、前記プレート部材を貫通するようにプレート部材に
設けられると共に、 前記プレート部材と同程度の熱膨張
係数を持つ金属により構成された筒状部材であり、前記
研磨量調節手段は、前記筒状部材の内側に螺合するネジ
部材であることを特徴としている。
に記載の基板研磨用治具において、前記応力吸収手段
は、前記プレート部材を貫通するようにプレート部材に
設けられると共に、 前記プレート部材と同程度の熱膨張
係数を持つ金属により構成された筒状部材であり、前記
研磨量調節手段は、前記筒状部材の内側に螺合するネジ
部材であることを特徴としている。
【００１６】また、請求項７の発明は、請求項５に記載
の基板研磨用治具において、前記研磨量調節手段は、前
記プレート部材に螺合するネジ部材であることを特徴と
している。
の基板研磨用治具において、前記研磨量調節手段は、前
記プレート部材に螺合するネジ部材であることを特徴と
している。
【００１７】さらに、請求項８の発明は、請求項１〜７
のいずれか１項に記載の基板研磨用治具において、前記
プレート部材は透過性材料から成るものとしている。こ
れにより、プレート部材にワックスにより貼り付けた半
導体ウエハの貼着状態の良し悪しをワックス側から目視
で確認できるので貼着状態の悪いのものを事前に除去す
ることが容易となる。
のいずれか１項に記載の基板研磨用治具において、前記
プレート部材は透過性材料から成るものとしている。こ
れにより、プレート部材にワックスにより貼り付けた半
導体ウエハの貼着状態の良し悪しをワックス側から目視
で確認できるので貼着状態の悪いのものを事前に除去す
ることが容易となる。
【００１８】また、請求項９の発明は、上記請求項１〜
請求項８のいずれかに記載の基板研磨用治具を使用して
半導体ウエハを研磨することを特徴としている。上記請
求項１〜請求項８のいずれかに記載の基板研磨用治具は
プレート部材の使用寿命が従来よりも長いものであり、
このような基板研磨用治具を使用することにより、プレ
ート交換の頻度が減少してその分手間が省けると共にプ
レート交換に伴うコストを下げることができる。
請求項８のいずれかに記載の基板研磨用治具を使用して
半導体ウエハを研磨することを特徴としている。上記請
求項１〜請求項８のいずれかに記載の基板研磨用治具は
プレート部材の使用寿命が従来よりも長いものであり、
このような基板研磨用治具を使用することにより、プレ
ート交換の頻度が減少してその分手間が省けると共にプ
レート交換に伴うコストを下げることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図４を参照して説明する。なお、全ての図において、
同一又は相当する個所には同一の符号を付して説明す
る。
〜図４を参照して説明する。なお、全ての図において、
同一又は相当する個所には同一の符号を付して説明す
る。
【００２０】（第１の実施形態）本第１の実施形態の基
板研磨用治具２０は、図１及び図２に示すように、高さ
が調節可能な研磨量調節手段（ネジ部材）であるポイン
ト４２ａ〜４２ｄと、それぞれのポイント４２ａ〜４２
ｄから周縁に向かって延びる４つの切込み溝１６ａ〜１
６ｄと半導体ウエハであるＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２
ｄが貼り付けられる貼着面とを備えた透過性材料より成
る耐熱ガラス（熱膨張係数；１０．７×１０-6／Ｋのソ
ーダ石灰ガラスより成る。）より形成されたプレート１
１から成る。
板研磨用治具２０は、図１及び図２に示すように、高さ
が調節可能な研磨量調節手段（ネジ部材）であるポイン
ト４２ａ〜４２ｄと、それぞれのポイント４２ａ〜４２
ｄから周縁に向かって延びる４つの切込み溝１６ａ〜１
６ｄと半導体ウエハであるＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２
ｄが貼り付けられる貼着面とを備えた透過性材料より成
る耐熱ガラス（熱膨張係数；１０．７×１０-6／Ｋのソ
ーダ石灰ガラスより成る。）より形成されたプレート１
１から成る。
【００２１】４つの切込み溝１６ａ〜１６ｄは、プレー
ト１１自体の伸縮の繰り返しによる反りなどの変形を防
ぐと共に、それぞれの切込み溝１６ａ〜１６ｄ内に設け
られたポイント４２ａ〜４２ｄの熱膨張によってプレー
ト１１にかかるストレスを逃す働きをする。また、４つ
の切込み溝１６ａ〜１６ｄのそれぞれの先端部内側には
図示しないネジ切りが形成されており、このネジ切りは
ポイント４２ａ〜４２ｄと螺合してポイント４２ａ〜４
２ｄを所定の高さ位置に保持する。
ト１１自体の伸縮の繰り返しによる反りなどの変形を防
ぐと共に、それぞれの切込み溝１６ａ〜１６ｄ内に設け
られたポイント４２ａ〜４２ｄの熱膨張によってプレー
ト１１にかかるストレスを逃す働きをする。また、４つ
の切込み溝１６ａ〜１６ｄのそれぞれの先端部内側には
図示しないネジ切りが形成されており、このネジ切りは
ポイント４２ａ〜４２ｄと螺合してポイント４２ａ〜４
２ｄを所定の高さ位置に保持する。
【００２２】ポイント４２ａ〜４２ｄは、プレート１１
の熱膨張係数に近い熱膨張係数を持つＴｉ（熱膨張係
数；１０．０×１０-6／Ｋ）から成るネジ部材であり、
それぞれ先端部には図示しないダイヤモンドが設けら
れ、すべて同じ高さでプレート１１の表面から突出する
ように調節される。
の熱膨張係数に近い熱膨張係数を持つＴｉ（熱膨張係
数；１０．０×１０-6／Ｋ）から成るネジ部材であり、
それぞれ先端部には図示しないダイヤモンドが設けら
れ、すべて同じ高さでプレート１１の表面から突出する
ように調節される。
【００２３】また、プレート１１には、ＧａＡｓウエハ
１２ａ〜１２ｄ貼着面と逆側の面の中央位置に、プレー
ト１１を回転しながら押圧する押圧回転機構の一部であ
るディボット３３と嵌合するための嵌合溝１７が設けら
れている。
１２ａ〜１２ｄ貼着面と逆側の面の中央位置に、プレー
ト１１を回転しながら押圧する押圧回転機構の一部であ
るディボット３３と嵌合するための嵌合溝１７が設けら
れている。
【００２４】このような基板研磨用治具２０にＧａＡｓ
ウエハを貼り付けるには、まず、基板研磨用治具２０を
６０℃に加熱する。このとき、プレート１１とポイント
４２ａ〜４２ｄとが膨張するが、ポイント４２ａ〜４２
ｄとして熱膨張係数がプレート１１の熱膨張係数に近い
値を持つＴｉを用いているため、ポイント４２ａ〜４２
ｄがプレート１１と共に膨張してもプレート１１と同じ
ような割合で膨張するため、ポイント４２ａ〜４２ｄの
膨張によりプレート１１に対して大きな応力がかかるこ
とがない。それに加えてプレート１１自身にも切込み溝
１６ａ〜１６ｄが設けられているため、プレート１１が
無理なく膨張できることとなる。
ウエハを貼り付けるには、まず、基板研磨用治具２０を
６０℃に加熱する。このとき、プレート１１とポイント
４２ａ〜４２ｄとが膨張するが、ポイント４２ａ〜４２
ｄとして熱膨張係数がプレート１１の熱膨張係数に近い
値を持つＴｉを用いているため、ポイント４２ａ〜４２
ｄがプレート１１と共に膨張してもプレート１１と同じ
ような割合で膨張するため、ポイント４２ａ〜４２ｄの
膨張によりプレート１１に対して大きな応力がかかるこ
とがない。それに加えてプレート１１自身にも切込み溝
１６ａ〜１６ｄが設けられているため、プレート１１が
無理なく膨張できることとなる。
【００２５】プレート１１を６０℃に加熱した後、裏面
にワックス１４ａ〜１４ｄを塗布した４つのＧａＡｓウ
エハ１２ａ〜１２ｄをバランスよく載置し、ＧａＡｓウ
エハ１２ａ〜１２ｄの裏面のワックス１４ａ〜１４ｄを
一旦溶かしてから冷却する。このとき、ポイント４２ａ
〜４２ｄとプレート１１とが共に元の大きさに戻るが、
両者とも同じような割合で元の大きさに戻るためプレー
ト１１に対して大きな応力がかかることがない。それに
加えて、プレート１１には切込み溝１６ａ〜１６ｄが設
けられているため、無理なく元の大きさに戻れることと
なる。
にワックス１４ａ〜１４ｄを塗布した４つのＧａＡｓウ
エハ１２ａ〜１２ｄをバランスよく載置し、ＧａＡｓウ
エハ１２ａ〜１２ｄの裏面のワックス１４ａ〜１４ｄを
一旦溶かしてから冷却する。このとき、ポイント４２ａ
〜４２ｄとプレート１１とが共に元の大きさに戻るが、
両者とも同じような割合で元の大きさに戻るためプレー
ト１１に対して大きな応力がかかることがない。それに
加えて、プレート１１には切込み溝１６ａ〜１６ｄが設
けられているため、無理なく元の大きさに戻れることと
なる。
【００２６】従って、本第１の実施形態の基板研磨用治
具２０を何度も使用して熱膨張を繰り返させてもプレー
ト１１が無理なく伸縮を繰り返せるのでプレート１１に
反りや割れなどが生じることがなく、長い期間平坦性を
維持できる。
具２０を何度も使用して熱膨張を繰り返させてもプレー
ト１１が無理なく伸縮を繰り返せるのでプレート１１に
反りや割れなどが生じることがなく、長い期間平坦性を
維持できる。
【００２７】また、プレートが透過性材料である耐熱性
ガラスにより形成されているため、ワックスが半導体ウ
エハの裏面に均一に塗布されているかどうか、ワックス
内に気泡が入っているかどうかなどのワックスの塗布状
態を目視で確認できる。そのため、ワックス塗布状態が
悪いにもかかわらずそのまま研磨してしまう等の恐れを
なくすことができる。
ガラスにより形成されているため、ワックスが半導体ウ
エハの裏面に均一に塗布されているかどうか、ワックス
内に気泡が入っているかどうかなどのワックスの塗布状
態を目視で確認できる。そのため、ワックス塗布状態が
悪いにもかかわらずそのまま研磨してしまう等の恐れを
なくすことができる。
【００２８】このような基板研磨用治具２０を使用して
ＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄを研磨する（ここでは４
つの半導体ウエハを保持するものとする。）には、ま
ず、基板研磨用治具２０を構成するプレート１１の貼着
面にワックス１４ｃ、１４ｄ（図２では２つのみ図示す
る。）によりＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄ（図２では
１２ｃ、１２ｄのみ図示する。）を貼り付ける。つぎ
に、すべてのポイント４２ａ〜４２ｄの高さ寸法を研磨
終了後のＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄの厚さ寸法と同
じ高さ寸法となるように調節してから、ＧａＡｓウエハ
１２ａ〜１２ｄが貼り付けられたプレート１１をディボ
ット３３に取り付ける。
ＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄを研磨する（ここでは４
つの半導体ウエハを保持するものとする。）には、ま
ず、基板研磨用治具２０を構成するプレート１１の貼着
面にワックス１４ｃ、１４ｄ（図２では２つのみ図示す
る。）によりＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄ（図２では
１２ｃ、１２ｄのみ図示する。）を貼り付ける。つぎ
に、すべてのポイント４２ａ〜４２ｄの高さ寸法を研磨
終了後のＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄの厚さ寸法と同
じ高さ寸法となるように調節してから、ＧａＡｓウエハ
１２ａ〜１２ｄが貼り付けられたプレート１１をディボ
ット３３に取り付ける。
【００２９】プレート１１をディボット３３に取り付け
たのち、ディボット３３を調節してプレート１１と回転
定盤３６とを精密に平行に配置する。その後、研磨液供
給ノズル４４からＡｌ2 Ｏ3 （アルミナ）粉を含む研磨
材４０を回転定盤３６と基板研磨用治具２０との間に供
給しながら回転定盤３６とディボット３３とをそれぞれ
予め定めた回転数で回転させ、ディボット３３を回転定
盤３６に向かって降下させることでディボット３３と嵌
合するプレート１１に貼り付けられたＧａＡｓウエハ１
２ａ〜１２ｄが、回転定盤３６に貼着された研磨クロス
３８に押し付けられて研磨される。
たのち、ディボット３３を調節してプレート１１と回転
定盤３６とを精密に平行に配置する。その後、研磨液供
給ノズル４４からＡｌ2 Ｏ3 （アルミナ）粉を含む研磨
材４０を回転定盤３６と基板研磨用治具２０との間に供
給しながら回転定盤３６とディボット３３とをそれぞれ
予め定めた回転数で回転させ、ディボット３３を回転定
盤３６に向かって降下させることでディボット３３と嵌
合するプレート１１に貼り付けられたＧａＡｓウエハ１
２ａ〜１２ｄが、回転定盤３６に貼着された研磨クロス
３８に押し付けられて研磨される。
【００３０】ＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄの研磨が進
むにつれてＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄの厚さは徐々
に薄くなるが、ＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄの研磨面
が各ポイント４２ａ〜４２ｄの頂点を含む面と一致する
とポイント４２ａ〜４２ｄが回転定盤３６表面の研磨ク
ロス３８と接触してプレート１１の降下を阻止するた
め、ＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄが研磨されなくな
り、ＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄの研磨加工が終了す
る。
むにつれてＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄの厚さは徐々
に薄くなるが、ＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄの研磨面
が各ポイント４２ａ〜４２ｄの頂点を含む面と一致する
とポイント４２ａ〜４２ｄが回転定盤３６表面の研磨ク
ロス３８と接触してプレート１１の降下を阻止するた
め、ＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄが研磨されなくな
り、ＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄの研磨加工が終了す
る。
【００３１】なお、第１の実施形態では、片面研磨用を
行う基板研磨装置に適用したものとしているが、片面研
磨用を行う基板研磨装置に限らず、両面研磨用の基板研
磨装置に適用することもできる。
行う基板研磨装置に適用したものとしているが、片面研
磨用を行う基板研磨装置に限らず、両面研磨用の基板研
磨装置に適用することもできる。
【００３２】（第２の実施形態）本第２の実施形態の基
板研磨用治具２２は、図３に示すように、半導体ウエハ
であるＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄが貼り付けられる
貼着面と、研磨量調節手段であるＳＵＳ製ポイント４２
ａ〜４２ｄとの螺合個所に設けられ熱膨張係数が１０．
０×１０-6／ＫであるＴｉより形成された筒状部材１８
ａ〜１８ｄ（応力吸収手段）とを備え、透過性材料より
なる耐熱ガラス（熱膨張係数；１０．７×１０-6／Ｋの
ソーダ石灰ガラスより成る。）より形成されたプレート
１３と、筒状部材１８ａ〜１８ｄに螺合するＳＵＳ製ポ
イントとから成る。
板研磨用治具２２は、図３に示すように、半導体ウエハ
であるＧａＡｓウエハ１２ａ〜１２ｄが貼り付けられる
貼着面と、研磨量調節手段であるＳＵＳ製ポイント４２
ａ〜４２ｄとの螺合個所に設けられ熱膨張係数が１０．
０×１０-6／ＫであるＴｉより形成された筒状部材１８
ａ〜１８ｄ（応力吸収手段）とを備え、透過性材料より
なる耐熱ガラス（熱膨張係数；１０．７×１０-6／Ｋの
ソーダ石灰ガラスより成る。）より形成されたプレート
１３と、筒状部材１８ａ〜１８ｄに螺合するＳＵＳ製ポ
イントとから成る。
【００３３】筒状部材１８ａ〜１８ｄは、熱膨張係数が
プレート１３と同程度値を持つ金属より成るため、プレ
ート１３と共に加熱する際にプレート１３よりも大きく
熱膨張してプレート１３に対し大きな応力をかける恐れ
がないだけでなく、金属より成ることから筒状部材１８
ａ〜１８ｄに螺合するＳＵＳ製ポイント４２ａ〜４２ｄ
が大きく熱膨張して筒状部材１８ａ〜１８ｄに応力をか
けても大きく変形することがない。従って、ＳＵＳ製ポ
イント４２ａ〜４２ｄの膨張による応力が筒状部材１８
ａ〜１８ｄによりプレートに伝わるのを阻止できるので
プレートの変形や割れを防止できる。
プレート１３と同程度値を持つ金属より成るため、プレ
ート１３と共に加熱する際にプレート１３よりも大きく
熱膨張してプレート１３に対し大きな応力をかける恐れ
がないだけでなく、金属より成ることから筒状部材１８
ａ〜１８ｄに螺合するＳＵＳ製ポイント４２ａ〜４２ｄ
が大きく熱膨張して筒状部材１８ａ〜１８ｄに応力をか
けても大きく変形することがない。従って、ＳＵＳ製ポ
イント４２ａ〜４２ｄの膨張による応力が筒状部材１８
ａ〜１８ｄによりプレートに伝わるのを阻止できるので
プレートの変形や割れを防止できる。
【００３４】ポイント４２ａ〜４２ｄは、ＳＵＳから成
るネジ部材であり、それぞれ先端部には図示しないダイ
ヤモンドが設けられ、すべて同じ高さでプレート１３の
表面から突出するように調節される。
るネジ部材であり、それぞれ先端部には図示しないダイ
ヤモンドが設けられ、すべて同じ高さでプレート１３の
表面から突出するように調節される。
【００３５】尚、他の部分は上記第１の実施形態と同様
なので、同一の符号を付して説明を省略する。また、第
２の実施形態の基板研磨用治具２２は、上述した第１の
実施形態の図２に示すような構成の基板研磨装置に適用
できる。
なので、同一の符号を付して説明を省略する。また、第
２の実施形態の基板研磨用治具２２は、上述した第１の
実施形態の図２に示すような構成の基板研磨装置に適用
できる。
【００３６】従って、本第２の実施形態の基板研磨用治
具２２は、研磨量を制御するポイント４２ａ〜４２ｄが
プレート１３の加熱時にプレート１３より大きく熱膨張
してもプレート１３に設けられた筒状部材１８ａ〜１８
ｄがポイント４２ａ〜４２ｄの膨張による応力を吸収す
ることとなるので、プレート１３に対して大きな応力が
かかることがない。そのため、ポイント４２ａ〜４２ｄ
の熱膨張によりプレート１３が反るなどの変形を起こし
たり割れる等の恐れをなくすことができ、長い期間平坦
性を維持できる。
具２２は、研磨量を制御するポイント４２ａ〜４２ｄが
プレート１３の加熱時にプレート１３より大きく熱膨張
してもプレート１３に設けられた筒状部材１８ａ〜１８
ｄがポイント４２ａ〜４２ｄの膨張による応力を吸収す
ることとなるので、プレート１３に対して大きな応力が
かかることがない。そのため、ポイント４２ａ〜４２ｄ
の熱膨張によりプレート１３が反るなどの変形を起こし
たり割れる等の恐れをなくすことができ、長い期間平坦
性を維持できる。
【００３７】（第３の実施形態）本第３の実施形態の基
板研磨用治具２２は、図４に示すように、対称に形成さ
れた周縁から内側に向かって延びる４つの切込み溝１６
ａ〜１６ｄと、それぞれの切込み溝１６ａ〜１６ｄの先
端部内側に設けられ熱膨張係数が１０．０×１０ -6／Ｋ
であるＴｉより形成された筒状部材１８ａ〜１８ｄ（応
力吸収手段）とを備えたプレート１５と、筒状部材１８
ａ〜１８ｄに螺合するＳＵＳ製ポイント４２ａ〜４２ｄ
とから成る。
板研磨用治具２２は、図４に示すように、対称に形成さ
れた周縁から内側に向かって延びる４つの切込み溝１６
ａ〜１６ｄと、それぞれの切込み溝１６ａ〜１６ｄの先
端部内側に設けられ熱膨張係数が１０．０×１０ -6／Ｋ
であるＴｉより形成された筒状部材１８ａ〜１８ｄ（応
力吸収手段）とを備えたプレート１５と、筒状部材１８
ａ〜１８ｄに螺合するＳＵＳ製ポイント４２ａ〜４２ｄ
とから成る。
【００３８】上述の第１の実施形態において説明したよ
うに、プレート１５が４つの切込み溝１６ａ〜１６ｄを
備えることにより、ＧａＡｓウエハを貼り付けるために
基板研磨用治具２４を６０℃に加熱したときに、プレー
ト１５が無理なく膨張できることとなる。そのため、基
板研磨用治具２４を何度も使用して熱膨張を繰り返させ
てもプレート１５が無理なく伸縮を繰り返せるのでプレ
ート１５に反りや割れなどが生じることがなく、長い期
間平坦性を維持できる。
うに、プレート１５が４つの切込み溝１６ａ〜１６ｄを
備えることにより、ＧａＡｓウエハを貼り付けるために
基板研磨用治具２４を６０℃に加熱したときに、プレー
ト１５が無理なく膨張できることとなる。そのため、基
板研磨用治具２４を何度も使用して熱膨張を繰り返させ
てもプレート１５が無理なく伸縮を繰り返せるのでプレ
ート１５に反りや割れなどが生じることがなく、長い期
間平坦性を維持できる。
【００３９】さらに、切込み溝１６ａ〜１６ｄの先端部
内側に設けられた筒状部材１８ａ〜１８ｄは、上述の第
２の実施形態において説明したように、熱膨張係数がプ
レート１５と同程度値を持つ金属より成るため、プレー
ト１５と共に加熱する際にプレート１５よりも大きく熱
膨張してプレート１５に対し大きな応力をかける恐れが
ないだけでなく、金属より成ることから筒状部材１８ａ
〜１８ｄに螺合するＳＵＳ製ポイント４２ａ〜４２ｄが
大きく熱膨張して筒状部材１８ａ〜１８ｄに応力をかけ
ても大きく変形することがない。従って、ＳＵＳ製ポイ
ント４２ａ〜４２ｄの膨張による応力が筒状部材１８ａ
〜１８ｄによりプレートに伝わるのを阻止できるのでプ
レートの変形や割れを防止できる。
内側に設けられた筒状部材１８ａ〜１８ｄは、上述の第
２の実施形態において説明したように、熱膨張係数がプ
レート１５と同程度値を持つ金属より成るため、プレー
ト１５と共に加熱する際にプレート１５よりも大きく熱
膨張してプレート１５に対し大きな応力をかける恐れが
ないだけでなく、金属より成ることから筒状部材１８ａ
〜１８ｄに螺合するＳＵＳ製ポイント４２ａ〜４２ｄが
大きく熱膨張して筒状部材１８ａ〜１８ｄに応力をかけ
ても大きく変形することがない。従って、ＳＵＳ製ポイ
ント４２ａ〜４２ｄの膨張による応力が筒状部材１８ａ
〜１８ｄによりプレートに伝わるのを阻止できるのでプ
レートの変形や割れを防止できる。
【００４０】尚、他の部分は上記第１の実施形態及び第
２の実施形態と同様なので、同一の符号を付して説明を
省略する。また、第３の実施形態の基板研磨用治具２４
は、上述した第１の実施形態の図２に示すような構成の
基板研磨装置に適用できる。
２の実施形態と同様なので、同一の符号を付して説明を
省略する。また、第３の実施形態の基板研磨用治具２４
は、上述した第１の実施形態の図２に示すような構成の
基板研磨装置に適用できる。
【００４１】従って、本第３の実施形態の基板研磨用治
具２４は、基板研磨用治具２４を何度も使用して熱膨張
を繰り返させてもプレート１５が無理なく伸縮を繰り返
せるのでプレート１５に反りや割れなどが生じることが
なく、長い期間平坦性を維持できると共に、研磨量を制
御するポイント４２ａ〜４２ｄがプレート１５より大き
く熱膨張してもプレート１５に設けられた筒状部材１８
ａ〜１８ｄがポイント４２ａ〜４２ｄの膨張による応力
を吸収することとなるので、プレート１５に対して大き
な応力がかかることがない。そのため、ポイント４２ａ
〜４２ｄの熱膨張によりプレート１５が反るなどの変形
を起こしたり割れる等の恐れをなくすことができ、この
点からも長い期間平坦性を維持できる。
具２４は、基板研磨用治具２４を何度も使用して熱膨張
を繰り返させてもプレート１５が無理なく伸縮を繰り返
せるのでプレート１５に反りや割れなどが生じることが
なく、長い期間平坦性を維持できると共に、研磨量を制
御するポイント４２ａ〜４２ｄがプレート１５より大き
く熱膨張してもプレート１５に設けられた筒状部材１８
ａ〜１８ｄがポイント４２ａ〜４２ｄの膨張による応力
を吸収することとなるので、プレート１５に対して大き
な応力がかかることがない。そのため、ポイント４２ａ
〜４２ｄの熱膨張によりプレート１５が反るなどの変形
を起こしたり割れる等の恐れをなくすことができ、この
点からも長い期間平坦性を維持できる。
【００４２】なお、上記第１から第３の実施形態では、
プレートが透過性材料である耐熱性ガラスにより形成さ
れているため、ワックスが半導体ウエハの裏面に均一に
塗布されているかどうか、ワックス内に気泡が入ってい
るかどうかなどのワックスの塗布状態を目視で確認でき
る。そのため、ワックス塗布状態が悪いにもかかわらず
そのまま研磨してしまうことを防げる。
プレートが透過性材料である耐熱性ガラスにより形成さ
れているため、ワックスが半導体ウエハの裏面に均一に
塗布されているかどうか、ワックス内に気泡が入ってい
るかどうかなどのワックスの塗布状態を目視で確認でき
る。そのため、ワックス塗布状態が悪いにもかかわらず
そのまま研磨してしまうことを防げる。
【００４３】また、耐熱ガラス等のように、Ａｌ製のプ
レートやＳＵＳ製のプレートに比べて重量が軽い素材に
よりプレートを構成した場合、重量が軽い分取り外しな
どの取り扱いが楽になる。特に、大口径ウエハ用のプレ
ートとした場合では、プレート径も通常の半導体ウエハ
用のものに比べて大きくなるので、Ａｌ製やＳＵＳ製と
した場合に比べて格段に重量が減るため、プレートの取
り外しなどの取り扱いが楽になり作業性及び安全性が向
上するという利点がある。
レートやＳＵＳ製のプレートに比べて重量が軽い素材に
よりプレートを構成した場合、重量が軽い分取り外しな
どの取り扱いが楽になる。特に、大口径ウエハ用のプレ
ートとした場合では、プレート径も通常の半導体ウエハ
用のものに比べて大きくなるので、Ａｌ製やＳＵＳ製と
した場合に比べて格段に重量が減るため、プレートの取
り外しなどの取り扱いが楽になり作業性及び安全性が向
上するという利点がある。
【００４４】もちろん、上記第１から第３の実施形態で
はプレートの材質を耐熱ガラスとしているが、耐熱ガラ
スに限らず、石英などの他の透過性材料を用いることも
できる。もちろん、透過性材料のみに限らずＡｌやＳＵ
Ｓなどの材質により成るプレートにも適用できる。
はプレートの材質を耐熱ガラスとしているが、耐熱ガラ
スに限らず、石英などの他の透過性材料を用いることも
できる。もちろん、透過性材料のみに限らずＡｌやＳＵ
Ｓなどの材質により成るプレートにも適用できる。
【００４５】また、第１から第３の実施形態では、一例
として半導体ウエハを研磨する構成を挙げているが、半
導体ウエハを研磨するものに限らず平坦な板状のすべて
の基材の研磨に適用できる。
として半導体ウエハを研磨する構成を挙げているが、半
導体ウエハを研磨するものに限らず平坦な板状のすべて
の基材の研磨に適用できる。
【００４６】さらに、第１と第３の実施形態において切
込み溝の先端部内側にポイントを螺合させる構成として
いるが、ポイントを螺合させる位置は、先端部内側に限
らず、切込み溝内の先端部以外の特定の個所としても良
い。もちろん、切込み溝内に必ずポイントを螺合させる
構成とする必要はなく、切込み溝の形成位置とポイント
の螺合位置とを別々に設けてもよい。
込み溝の先端部内側にポイントを螺合させる構成として
いるが、ポイントを螺合させる位置は、先端部内側に限
らず、切込み溝内の先端部以外の特定の個所としても良
い。もちろん、切込み溝内に必ずポイントを螺合させる
構成とする必要はなく、切込み溝の形成位置とポイント
の螺合位置とを別々に設けてもよい。
【００４７】また、第１から第３の実施形態では、研磨
量調節手段の一例としてネジ状のポイントを挙げている
が、研磨量調節手段としてはプレートからの突出高さを
精度よく調整できる構成のものであればよく、例えば、
ピン部材など他の構成のものを用いることもできる。
量調節手段の一例としてネジ状のポイントを挙げている
が、研磨量調節手段としてはプレートからの突出高さを
精度よく調整できる構成のものであればよく、例えば、
ピン部材など他の構成のものを用いることもできる。
【００４８】なお、本発明では、第１から第３の実施形
態で挙げたプレート等のようなプレート部材の熱膨張係
数と、ポイントなどのような研磨量調節手段の熱膨張係
数と、筒状部材等のような応力吸収手段の熱膨張係数の
それぞれの差は±１５％程度の範囲内であることが望ま
しい。
態で挙げたプレート等のようなプレート部材の熱膨張係
数と、ポイントなどのような研磨量調節手段の熱膨張係
数と、筒状部材等のような応力吸収手段の熱膨張係数の
それぞれの差は±１５％程度の範囲内であることが望ま
しい。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜７の発
明によれば、何度も繰り返して使用してもプレートが反
りや割れなどの変形を起こしにくい基板研磨用治具が得
られる、という効果を達成する。
明によれば、何度も繰り返して使用してもプレートが反
りや割れなどの変形を起こしにくい基板研磨用治具が得
られる、という効果を達成する。
【００５０】また、請求項９の発明によれば、プレート
交換の頻度が減少してその分手間が省けると共にプレー
ト交換に伴うコストを下げることができる、という効果
を達成する。
交換の頻度が減少してその分手間が省けると共にプレー
ト交換に伴うコストを下げることができる、という効果
を達成する。
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の基板研磨
用治具の上面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ
線断面図である。
用治具の上面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ
線断面図である。
【図２】図１に示す基板研磨用治具を使用した基板研磨
装置の概略説明図である。
装置の概略説明図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第２の実施形態の基板研磨
用治具の上面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ
線断面図である。
用治具の上面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ
線断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第３の実施形態の基板研磨
用治具の上面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＣ−Ｃ
線断面図である。
用治具の上面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＣ−Ｃ
線断面図である。
【図５】（ａ）は、従来の基板研磨装置の概略説明図で
あり、（ｂ）は、従来の基板研磨用治具の上面図であ
る。
あり、（ｂ）は、従来の基板研磨用治具の上面図であ
る。
１１、１３、１５ プレート １２ａ〜１２ｄ ＧａＡｓウエハ １４ａ〜１４ｄ ワックス １６ａ〜１６ｄ 切込み溝 １７ 嵌合溝 １８ａ〜１８ｄ 筒状部材 ２０、２２、２４ 基板研磨用治具 ４２ａ〜４２ｄ ポイント ３３ ディボット ３６ 回転定盤 ３８ 研磨クロス ４０ 研磨材 ４２ 研磨液供給ノズル
Claims (9)
- 【請求項１】 半導体ウエハが貼着されるウエハ貼着面
と周縁から内側に向かって延びた切込み溝とを備えたプ
レート部材から成る基板研磨用治具。 - 【請求項２】 前記ウエハ貼着面から一部が突出するよ
うに設けられ、前記ウエハ貼着面からの突出高さを調節
することにより半導体ウエハの研磨量を調節する研磨量
調節手段と、 前記研磨量調節手段と前記プレート部材との熱膨張係数
の差により発生する応力を吸収する応力吸収手段と、 を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板研
磨用治具。 - 【請求項３】 前記プレート部材と同程度の熱膨張係数
を持つ材料よりなり、前記ウエハ貼着面から一部が突出
するように設けられ、前記ウエハ貼着面からの突出高さ
を調節することにより半導体ウエハの研磨量を調節する
研磨量調節手段、 を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板研
磨用治具。 - 【請求項４】 前記研磨量調節手段は、前記切込み溝内
に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の基
板研磨用治具。 - 【請求項５】 半導体ウエハが貼着されるウエハ貼着面
を備えたプレート部材と、 前記ウエハ貼着面から一部が突出するように設けられ、
前記ウエハ貼着面からの突出高さを調節することにより
半導体ウエハの研磨量を調節する研磨量調節手段と、 前記研磨量調節手段と前記プレート部材との熱膨張係数
の差により発生する応力を吸収する応力吸収手段と、 を備えた基板研磨用治具。 - 【請求項６】 前記応力吸収手段は、前記プレート部材
を貫通するようにプレート部材に設けられると共に、 前
記プレート部材と同程度の熱膨張係数を持つ金属により
構成された筒状部材であり、 前記研磨量調節手段は、前記筒状部材の内側に螺合する
ネジ部材であることを特徴とする請求項２又は請求項５
に記載の基板研磨用治具。 - 【請求項７】 前記研磨量調節手段は、前記プレート部
材に螺合するネジ部材であることを特徴とする請求項５
に記載の基板研磨用治具。 - 【請求項８】 前記プレート部材は透過性材料から成る
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の
基板研磨用治具。 - 【請求項９】 上記請求項１〜請求項８のいずれかに記
載の基板研磨用治具を使用して半導体ウエハを研磨する
ことを特徴とする半導体ウエハの研磨方法。
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