JPH11347927A - バッキングパッドの貼り付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被研磨物を高精度で研磨することができ、貼
り付けのためのコストも低いバッキングパッドの貼り付
け方法を提供する。 【解決手段】 接着剤１５が軟化している状態で、バッ
キングパッド１６の表面に圧力を印加してこの表面を整
形し、接着剤１５の固化後に圧力の印加を解除する。こ
のため、接着剤１５やバッキングパッド１６がどの様な
断面形状を有していても、また、バッキングパッド１６
が柔軟でも、バッキングパッド１６の表面を所望の形状
に整形することができる。しかも、圧力の印加は小型且
つ簡単な装置で行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、被研磨物の保
持体のうちで研磨定盤上の研磨パッドとの対向面に、被
研磨物を吸着して保持するためのバッキングパッドを貼
り付けるバッキングパッドの貼り付け方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図４は、半導体装置の製造等に際して用
いられる研磨装置を模式的に示している。この研磨装置
１１では、研磨定盤１２の上面に研磨パッド１３が貼り
付けられており、研磨パッド１３の上方で且つ研磨定盤
１２とは回転軸を異にする位置にセラミック等から成る
加圧プレート１４が配置されている。

【０００３】加圧プレート１４のうちで研磨パッド１３
との対向面には、両面接着テープ等の接着剤１５（図５
〜７）を介してポリウレタン樹脂多孔質体等から成るバ
ッキングパッド１６が貼り付けられており、バッキング
パッド１６とは反対側の面には、球面軸受け１７を介し
て加圧軸１８が取り付けられている。研磨定盤１２の中
心近傍にはスラリーノズル２１が配置されており、スラ
リーノズル２１はポンプ２２を介してスラリータンク２
３に接続されている。

【０００４】この様な研磨装置１１を用いて例えば半導
体基板を研磨するためには、水の表面張力を利用した水
吸着によってバッキングパッド１６で半導体基板２４を
保持し、スラリーノズル２１から研磨パッド１３上に研
磨スラリー２５を供給すると共に加圧軸１８からの加圧
で半導体基板２４を研磨パッド１３に当接させつつ、図
４中に矢印で示されている様に研磨定盤１２と加圧プレ
ート１４とを互いに逆方向に回転させる。

【０００５】なお、研磨定盤１２と加圧プレート１４と
が完全には平行でないこと等によって、研磨定盤１２の
回転に伴って、この研磨定盤１２と加圧プレート１４と
の角度が変動する場合がある。しかし、その場合でも、
球面軸受け１７による揺動によって、加圧プレート１４
が研磨定盤１２に追随する。

【０００６】ところで、図５に示す様に、バッキングパ
ッド１６の厚さが比較的均一でも接着剤１５の厚さがば
らついている場合があり、逆に、図６に示す様に、接着
剤１５の厚さが比較的均一でもバッキングパッド１６の
厚さがばらついている場合もある。

【０００７】このため、接着剤１５を介して加圧プレー
ト１４にバッキングパッド１６を貼り付けただけでは、
接着剤１５とは反対側のバッキングパッド１６の表面に
凹凸がある。そこで、図７に示す様に、研磨装置による
研磨でバッキングパッド１６の表面を平坦化することも
考えられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図５、６に示
した様に、接着剤１５を介して加圧プレート１４にバッ
キングパッド１６を貼り付けただけであるためにバッキ
ングパッド１６の表面に凹凸があると、半導体基板２４
の面内で研磨速度がばらつき、その結果、半導体基板２
４の厚さもその面内でばらつく。そして、この様な研磨
精度のばらつきは十数％〜数十％もあった。

【０００９】このため、多層配線構造や微細化のための
トレンチ等に起因して段差が大きくなっている半導体基
板２４の表面を平坦化するための化学的機械研磨や、貼
り合わせＳＯＩ基板を薄くするための選択研磨等を、高
精度で行うことができなかった。

【００１０】一方、図７に示した様に研磨装置による研
磨でバッキングパッド１６の表面を平坦化する方法は、
柔軟なバッキングパッド１６には適用することができな
い。しかも、研磨装置は一般に大型で且つ複雑なので、
貼り付けのためのコストが高かった。

【００１１】更に、研磨定盤１２の上面は必ずしも平面
ではなく凸面や凹面である場合が多い。しかし、図７に
示した様に研磨装置による研磨をバッキングパッド１６
の表面に施すと、この表面を平面以外の形状にすること
が困難であるので、却って半導体基板２４等を高精度で
研磨することができない場合もあった。

【００１２】従って、本願の発明は、被研磨物を高精度
で研磨することができ、貼り付けのためのコストも低い
バッキングパッドの貼り付け方法を提供することを目的
としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るバッキン
グパッドの貼り付け方法では、被研磨物の保持体にバッ
キングパッドを貼り付けるための接着剤が軟化している
状態で、接着剤とは反対側のバッキングパッドの表面に
圧力を印加してこの表面を整形し、接着剤の固化後に圧
力の印加を解除する。つまり、軟化状態の接着剤の断面
形状をバッキングパッドの表面に印加する圧力で変化さ
せることによって、バッキングパッドの表面を整形す
る。

【００１４】このため、塗布等によって保持体上に設け
られた接着剤やバッキングパッドがどの様な断面形状を
有していても、また、バッキングパッドが柔軟でも、バ
ッキングパッドの表面を所望の形状に整形することがで
きる。しかも、バッキングパッドの表面を整形するため
の圧力の印加は小型且つ簡単な装置で行うことができ
る。

【００１５】請求項２に係るバッキングパッドの貼り付
け方法では、研磨定盤の研磨パッド側の面に沿う形状に
バッキングパッドの表面を整形するので、研磨定盤の研
磨パッド側の面が凸面や凹面や平面である場合に応じ
て、バッキングパッドの表面が夫々凹面や凸面や平面に
整形される。

【００１６】請求項３に係るバッキングパッドの貼り付
け方法では、被研磨物の保持体にバッキングパッドを貼
り合わせた後の加熱で接着剤を軟化させるので、被研磨
物の保持体にバッキングパッドを貼り合わせための接着
剤として、室温では軟化していない接着剤でも用いるこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図４に示した研磨装置１１
の加圧プレート１４にバッキングパッド１６を貼り付け
る方法に適用した本願の発明の第１〜第３実施形態を、
図１〜３を参照しながら説明する。

【００１８】図１が、第１実施形態を示している。図１
（ａ）に示す様に、この第１実施形態でも、加圧プレー
ト１４のうちで研磨パッド１３との対向面に両面接着テ
ープ等の接着剤１５を介してバッキングパッド１６を貼
り合わせるまでは、図５〜７に示した従来例と同様であ
る。従って、接着剤１５とは反対側のバッキングパッド
１６の表面に凹凸がある。

【００１９】しかし、この第１実施形態では、その後、
図１（ｂ）に示す様に、表面が平坦な整形プレート２６
をヒータ２７で７０℃程度に加熱しつつ、１００ｇ／ｃ
ｍ²の圧力で整形プレート２６をバッキングパッド１６
の表面に押し付ける。このため、整形プレート２６の熱
はバッキングパッド１６を介して接着剤１５にも加えら
れて、接着剤１５が軟化する。

【００２０】整形プレート２６からバッキングパッド１
６に印加する圧力としては、研磨装置１１による研磨中
に加圧プレート１４からバッキングパッド１６に印加さ
れる圧力程度が望ましいが、軟化している接着剤１５が
加圧プレート１４とバッキングパッド１６との間から流
出しない程度である必要がある。このため、この第１実
施形態では、上述の様に１００ｇ／ｃｍ² とした。

【００２１】接着剤１５が軟化している状態で整形プレ
ート２６からバッキングパッド１６に圧力が印加される
ので、この圧力が接着剤１５にも印加される。このた
め、接着剤１５の断面形状が変化して、バッキングパッ
ド１６の表面が平坦になる。その後、ヒータ２７の温度
を降下させることによってバッキングパッド１６及び接
着剤１５の温度を室温まで降下させて、接着剤１５を固
化させる。

【００２２】その後、図１（ｃ）に示す様に、整形プレ
ート２６をバッキングパッド１６の表面から離間させ
る。この時、接着剤１５が既に固化しているので、整形
プレート２６をバッキングパッド１６の表面から離間さ
せても、バッキングパッド１６の表面は平坦なままであ
る。

【００２３】図２、３が、夫々第２及び第３実施形態を
示している。図２に示す第２実施形態では、表面が凹状
の整形プレート２６を用いてバッキングパッド１６の表
面を凸状にし、図３に示す第３実施形態では、表面が凸
状の整形プレート２６を用いてバッキングパッド１６の
表面を凹状にする。以上の点を除いて、これらの第２及
び第３実施形態も、図１に示した第１実施形態と同様の
工程を実行する。

【００２４】なお、接着剤１５を軟化させるために整形
プレート２６をヒータ２７で加熱する温度は、接着剤１
５の種類によって当然に異なる。また、室温で当初から
軟化しており大気に触れることによって固化する接着剤
１５を用いれば、整形プレート２６をヒータ２７で加熱
する必要がない。

【００２５】

【発明の効果】請求項１に係るバッキングパッドの貼り
付け方法では、塗布等によって保持体上に設けられた接
着剤やバッキングパッドがどの様な断面形状を有してい
ても、また、バッキングパッドが柔軟でも、バッキング
パッドの表面を所望の形状に整形することができるの
で、被研磨物を高精度で研磨することができる。しか
も、バッキングパッドの表面を整形するための圧力の印
加は小型且つ簡単な装置で行うことができるので、貼り
付けのためのコストが低い。

【００２６】請求項２に係るバッキングパッドの貼り付
け方法では、研磨定盤の研磨パッド側の面が凸面や凹面
や平面である場合に応じて、バッキングパッドの表面が
夫々凹面や凸面や平面に整形されるので、研磨定盤の研
磨パッド側の面の形状に制限されることなく被研磨物を
高精度で研磨することができる。

【００２７】請求項３に係るバッキングパッドの貼り付
け方法では、被研磨物の保持体にバッキングパッドを貼
り合わせための接着剤として、常温では軟化していない
接着剤でも用いることができるので、接着剤の選択範囲
が広くて、適用範囲が広い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の発明の第１実施形態を工程順に示す側面
図である。

【図２】第２実施形態の途中の工程を示す側面図であ
る。

【図３】第３実施形態の途中の工程を示す側面図であ
る。

【図４】本願の発明を適用し得る研磨装置の模式図あ
る。

【図５】本願の発明の従来例を示しており、接着剤の厚
さがばらついている場合の側面図である。

【図６】本願の発明の従来例を示しており、バッキング
パッドの厚さがばらついている場合の側面図である。

【図７】本願の発明の別の従来例を示しており、バッキ
ングパッドの表面が研磨された場合の側面図である。

【符号の説明】

１２…研磨定盤、１３…研磨パッド、１４…加圧プレー
ト（保持体）、１５…接着剤、１６…バッキングパッ
ド、２４…半導体基板（被研磨物）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被研磨物の保持体のうちで研磨定盤上の
   研磨パッドとの対向面に、前記被研磨物を吸着して保持
   するためのバッキングパッドを貼り付けるバッキングパ
   ッドの貼り付け方法において、 接着剤を介して前記対向面に前記バッキングパッドを貼
   り合わせる工程と、 前記接着剤が軟化している状態で前記バッキングパッド
   の前記接着剤とは反対側の表面に圧力を印加してこの表
   面を整形する工程と、 前記接着剤の固化後に前記印加を解除する工程とを具備
   することを特徴とするバッキングパッドの貼り付け方
   法。
2. 【請求項２】 前記研磨定盤の前記研磨パッド側の面に
   沿う形状に前記表面を整形することを特徴とする請求項
   １記載のバッキングパッドの貼り付け方法。
3. 【請求項３】 前記貼り合わせ後の加熱で前記接着剤を
   軟化させることを特徴とする請求項１記載のバッキング
   パッドの貼り付け方法。