JPS5833705Y2

JPS5833705Y2 - 吸着固定装置

Info

Publication number: JPS5833705Y2
Application number: JP7102580U
Authority: JP
Inventors: 臣二関家
Original assignee: 株式会社デイスコ
Priority date: 1980-05-23
Filing date: 1980-05-23
Publication date: 1983-07-28
Also published as: JPS56172941U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、吸気作用によって被吸着部材を載台の吸着面
上に吸着固定するための吸着固定装置に関するものであ
る。

例えば集積回路を即設したシリコンウェハに、マイクロ
メータ単位の精密研摩加工を施したり、または精密な測
定をする場合などには、載台上に吸気作用によってその
シリコンウェハを吸着固定する。

この固定方法として従来は、載台の上面に溝や孔を形成
して吸着する方法や載台として中心に多孔質の物質を用
い、その外縁を通気性のない金属や合成樹脂で包囲して
吸着する方法が採用されていた。

しかし、吸着面に溝や孔などの凹凸部を形成する方法で
゛はシリコンウェハと吸着面との間に空隙部分ができ、
研摩加工時にウェハが局部的に歪んで切断寸法に狂いが
生じたり研摩表面に凹凸ができるという欠点があった。

例えば厚さ０．１〜Ｑ、５ｍｍの薄いウェハを研摩する
とき上から押圧すると、溝部分で下方へ湾曲し、そのま
ま研摩すると押圧を解いたとき溝に位置した部分だけ膨
出して表面に表われ、これは±５μｍ以内の精度が要求
されるウェハ研摩においては無視できないものである。

また、多孔質物質を用いる方法では、吸着部が吸気気体
や洗浄液を通過させるために気孔率の大きな物質で構成
されるので、研摩屑やごみなどが気孔に入って目詰りを
起こし、吸気や洗浄が不能になったり、すぐに使用でき
なくなるなどの悪影響を及ぼしていた。

気孔率の小さな物質で構成するときは目詰りは起りにく
いが、吸気や洗浄が不十分になるという欠点があった。

さらに、多孔質物質を通気孔のない金属で包囲する方法
では吸着面を構成する物質とその外縁を構成する物質と
が異なるので、熱膨張係数の相違や湿度による変形率の
相違により吸着面が歪んで前者と略同様の欠点が生じ易
かった。

しかも吸着面を研摩するときに研摩用の砥石や刃物をい
ため易いという欠点もあった。

また、外縁を合成樹脂とした場合は、載台を形成すると
きに、樹脂が多孔質内部を通って吸着面上に浮き出てき
たり、膨張率の違いにより吸着面に凹凸が生じたり、変
形したりするという欠点があった。

本考案は、上述の点に鑑みなされたもので、吸着部を同
質の無機物からなる少なくとも２層で構成し、しかも吸
着側の層は組織を密にして通気性および通水性を阻害し
ない範囲で可及的に気孔率を小さくシ、他の層は組織を
粗にして気孔率を大きく形成して吸気作用と洗浄効果等
に悪影響を与えずに目詰りを防止するものである。

さらに必要に応じて、外縁部を吸着部と同質の無機物と
し、しかも組織を緻密にして無気孔か気孔率極小にして
、吸着面の歪みを可及的に防止するものである。

つぎに本考案の一実施例として、１．Ｃ（集積回路）を
即設したシリコンウェハ１をダイヤモンド粒子の回転研
摩砥石２で超精密に研摩するための研摩装置の場合につ
いて説明する。

第１図において、カップ形回転研摩砥石２は、回転軸３
を中心に高速で回転する。

被吸着部材たるシリコンウェハ１は、上面にＩＣやＬＳ
Ｉ（大規模集積回路）が所定の間隔で多数個即設され
るためのもので、表面が精密に研摩されなければならな
い。

４は前記ウェハ１を吸着固定するための載台で、この載
台４は中心の円盤状の吸着部５と外周の縁部６がともに
同質の無機物、例えば磁器質やガラス質を用いて一体に
構成され、上面はウェハ１を載せたとき密接して相互間
に空隙ができないように平坦に研摩される。

前記吸着部５は、厚さの比率を略１対５とする上層けと
下層８とで構成され、この上層７は例えばアランダム砥
粒６０番程度の細かい粒子を用いで気孔率を小さく成型
され、下層８は例えばアランダム砥粒２０番の粗い粒子
を用いて気孔率を大きくするように成型される。

前記吸着部５の外縁の段部を有するリング状の外縁部６
も同様に例えばアランダム砥粒が用いられるが、気密性
をもたせるため例えば６００番の極小の粒子を用いて成
型される。

前記吸着部５の上層７と下層８、外縁部６および基台９
は、例えば同時焼結またはビトリファイド結合剤により
密着接合される。

前記吸着部５、外縁部６からなる載台４と基台９との接
合部には、吸着および洗浄用の溝１１．１２．１３が形
成され、これらの溝１１，１２．１３は導通孔１４を介
して吸気装置（図示せず）と洗浄装置（図示せず）に連
結され、吸気装置作動時には吸着用として、洗浄装置作
動時には洗浄用として作用する。

また、回転研摩砥石２の研摩個所に臨ませて、冷却およ
び切屑排除のために水を噴射するパイプ１５が設けられ
ている。

このような構成において、吸気装置により吸気すると、
導通孔１４を介した溝１１，１２．１３で、吸着部５の
上層７および下層８内部のエアを吸引するので、ウェハ
１は載台４の上面に略一様な力で吸着固定される。

このとき、上層７の気孔率は小さいが薄く構成されてお
り相対的に厚く構成された下層８は気孔率を大きく、シ
かも外縁部６は気孔率を極小又は無気孔に選定しである
ので、吸気力の減少はほとんどなく、ウェハ１への吸着
作用に悪影響はない。

ここで、研摩が終ると、吸気装置をとめてウェハ１の吸
着を解く。

つぎに洗浄装置より洗浄用の水を送り出すと、この水が
導通孔１４を介して溝１１．１２．１３から吸着部５内
部に圧入されて、ウェハ１を吸着部５の上層７から浮き
上がらせ剥離し易くするとともに、この上層７の気孔部
分に入り込んだ研摩屑やゴミを洗い流して洗浄する。

このときも、前記と同様の理由により吸着部５の上層７
の気孔率が小さいことは洗浄等に悪影響を及ぼさない。

また、載台４の吸着部５と外縁部６は、同質の無機物と
しての例えばセラミックスからできているので、熱によ
る膨張変形や湿度による変形がほとんどなく、あっても
材質が同じであるので境界域において断差などの変形を
生じない。

前記実施例において、吸着部５を上層７と下層８にした
が、吸着面が必ずしも上向きである必要はない。

また、上層７と下層８の２層だけで゛なく、３層以上と
することもできる。

前記実施例では、載台４を構成する吸着部５の上層７と
下層８および外縁部６は磁器質やガラス質などの無機物
であるアランダム砥粒を成型加工した場合を例として説
明したが、本考案はこれに限るものでなく、組成の粗密
による熱膨張係数変化が小さく、湿度による変形歪が小
さいものであれは゛よく、例えば゛カーボンランダムな
どを用いてもよい。

前記実施例では、吸着部５の上層７と下層８および外縁
部６を構成する物質の粒度を６０番、２０番および６０
０番としたが、これに限られるものではなく、被吸着部
材の種類や吸気装置の吸気能力等により適宜に選択する
ことができるのは勿論である。

本考案は、上記のように吸着部５の吸着面側の層７の気
孔率を小さく他の層８の気孔率を大きく形成したので、
被吸着物としてのウェハ１と接する吸着部５の吸着面側
の層７が研削屑やごみなどによって目詰りを起こし難く
、吸着作用に悪影響を及は゛すことがない。

また、洗浄時においても、吸着面側の層７は洗浄用の水
を通過するに十分な気孔率なので洗浄が可能で、ウェハ
１の剥離にも不都合はない。

さらに、載台４の外縁部６を、吸着部５と同質の無機物
で形成した場合には、研削時の発熱等による温度変化や
湿度変化が起っても、載台４は吸着面、特に吸着部５と
外縁部６との境界域において凹凸を生ずることがなく、
同一平面状態が維持される。

したがって載台４とウェハ１との間に空隙部ができず、
研摩時にウェハ１が部分的に歪むことがない。

また、回転研摩砥石２等を損傷することがなく、再研摩
時に研摩用の刃物をいためずしかも平滑な吸着面を再生
できる。

さらに、吸着面側の層７と他の層８、外縁部６および基
台９の接合を同時焼結またはビトリファイド結合剤で行
うようにした場合には、接合部は、吸湿、乾燥による膨
張、収縮がほとんどなく、熱変化にも強く、シかも切削
液、洗浄剤による質的劣化も起こさないから、エアー漏
れを有効に防ぐことができ、吸着作用がより効果的とな
る。

【図面の簡単な説明】

図は本考案による吸着固定装置の一実施例を示すもので
、第１図は研摩装置に応用した場合の縦断正面図、第２
図は載台の平面図である。１・・・・・・シリコンウェハ、２・・・・・・回転研
摩砥石、３・・・・・・回転軸、４・・・・・・載台、
５・・・・・・吸着部、６・・・・・・外縁部、７・・
・・・・吸着面側の層（上層）、８・・・・・・他の層
（下層）、９・・・・・・基台、１１，１２．１３・・
・・・・溝、１４・・・・・・導通孔、１５・・・・・
・パイプ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）吸着部をその外縁部で包囲してなる載台の吸着面
上に被吸着部材を吸気作用によって吸着固定するものに
おいて、前記吸着部は同質の無機物からなる少なくとも２層で構
威し、かつ吸着面側の層は組織を密にして気孔率を小さ
くシ、他の層は組織を粗にして気孔率を大きく形成して
なることを特徴とする吸着固定装置。
（２）吸着部の２つの層を構成する同質の無機物は、粒
度の異なるアランダム砥粒を成型加工してなる実用新案
登録請求の範囲第１項記載の吸着固定装置。
（３）吸着部の２つの層は焼結により接合してなる実用
新案登録請求の範囲第１項または第２項記載の吸着固定
装置。
（４）外縁部は吸着部と同質の無機物を用い、かつ組織
を緻密にして無気孔か気孔率を極小に形成してなる実用
新案登録請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の
吸着固定装置。
（５）外縁部は吸着部と焼結により接合してなる実用新
案登録請の範囲第１項、第２′項、第３項または第４項
記載の吸着固定装置。