TW201520000A - 硏磨頭的製造方法及硏磨裝置 - Google Patents

Abstract

本發明是一種研磨頭的製造方法，該研磨頭具備：背部襯墊，其被黏結在剛性體的下部，用以保持工件的背面；及，環狀的模板，其在該背部襯墊的底面，用以保持前述工件的邊緣部；並且，該研磨頭一邊將前述工件的背面保持在前述背部襯墊的底面，一邊使前述工件的表面在已貼附於平台上的研磨布上作滑動接觸來進行研磨，其中，該研磨頭的製造方法的特徵在於具有：背部襯墊黏結步驟，其在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶來將前述背部襯墊黏結在前述剛性體的下部；及，模板黏結步驟，其在該背部襯墊黏結步驟後，在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶、或者利用反應硬化型的無溶劑的液狀或膏狀的黏結劑來將前述模板黏結在前述背部襯墊。 藉此提供一種研磨頭的製造方法，該研磨頭能夠研磨出平坦度高的工件。

Description

研磨頭的製造方法及研磨裝置

本發明關於用以保持工件之研磨頭的製造方法及具備該研磨頭之研磨裝置。

在製造矽晶圓等的半導體晶圓的情況，改善晶圓的表面粗度並且提高平坦度的研磨步驟是一個重要的步驟。隨著近年來的元件的高精度化，製作元件所採用的半導體晶圓被要求以非常高的精度來進行平坦化。對於這種要求，採用化學機械研磨(CMP；Chemical Mechanical Polishing)來作為使半導體晶圓的表面平坦化的技術。

作為研磨矽晶圓等的工件的表面之裝置，有每次研磨工件的其中一面之單面研磨裝置、及同時研磨工件的雙面之雙面研磨裝置。

在使用一般的單面研磨裝置來進行半導體晶圓(以下，也有稱為「晶圓」的情況)的化學機械研磨的情況，先前有一種經由蠟等黏結劑(黏著劑)來將晶圓的其中一面貼附並保持於玻璃板等之上的方法，該其中一面位於要進行研磨的一側的面(被研磨面)的相反側。

另一方面，作為一種所謂的免蠟(wax free)研磨(也稱 為無蠟(waxless)研磨)方式，有一種採用保持盤的方法，該保持盤具備由軟質樹脂製的發泡片所構成的背部襯墊，，該方法在不採用蠟等黏結劑的情況下保持晶圓並進行研磨。

例如，在第8圖所示的研磨裝置38中，使用研磨頭31，經由水將晶圓W的單面緊貼保持在背部襯墊34上研磨頭31是在陶瓷等所構成的圓盤狀的保持盤本體32上，貼附有背部襯墊34、及模板35，該模板35具有圍繞晶圓W之圓形孔，使用研磨頭31，經由水來將晶圓W的單面緊貼保持在背部襯墊34上。然後，隨著將研磨劑33供給至平台37所貼附的研磨布36，一邊使平台37和研磨頭31分別旋轉，一邊將晶圓W的被研磨面推壓至研磨布36以進行滑動接觸。藉此，晶圓W的被研磨面能夠完工成鏡面狀。

作為在藉由單面研磨加工以使工件平坦化中所使用的工件保持方法，有將工件經由蠟等黏結劑貼附至更平坦且高剛性的圓盤狀的板上的方法，但是特別在對於工件整面需要均勻的研磨加工餘裕的情況，是使用所謂的橡膠夾頭(rubber chuck)方式，其以橡膠膜來取代高剛性的圓盤狀的板材以作為工件保持部，使空氣等的加壓流體流入該橡膠膜的背面，且利用均勻的壓力使橡膠膜膨脹來將工件推壓至研磨布(參照專利文獻1)。

第9圖概要地表示先前的橡膠夾頭方式的研磨頭的構成的一例。此研磨頭102的主要部分，是由環狀的剛性環104、被黏結至剛性環104上之橡膠膜103、及被結合在剛性環104上之中板105所構成。藉由剛性環104、橡膠膜103、 及中板105，劃分出密閉的空間106。又，在橡膠膜103的底面部的周邊部，以與剛性環104同心的方式具備環狀的模板114。又，在中板105的中央藉由壓力調整機構107來供給加壓流體等以調節空間的壓力。又，具有未圖示的推壓手段，來將中板105推壓至研磨布109方向。

作為橡膠膜103的材質，在專利文獻2中提案的是具有橡膠硬度10~100、拉伸強度(tensile strength)3~20MPa、斷裂伸長率(breaking elongation)50~1000%、及厚度0.2~3mm的物性之氟系橡膠、丁基橡膠、氯丁二烯橡膠、胺酯橡膠、矽橡膠等各種的橡膠材料。

又，作為剛性環104的材質，在專利文獻2中記載不鏽鋼製、鋁製的金屬製的材料。

又，作為將橡膠膜103形成在剛性環104上的方法，在專利文獻2中記載將剛性環104與可撓性橡膠塊放入金屬模具且加熱至150℃~185℃，及利用鎖模壓力1~200噸來進行壓縮成形而形成的方法。

採用這樣構成的研磨頭102，利用橡膠膜103的底面部，隔著背部襯墊113來保持晶圓W，並且利用模板114來保持晶圓W的邊緣部，且推壓中板105以使晶圓W在以貼附於平台108的頂面上的研磨布109上作滑動接觸來進行研磨加工。

[先前技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本特開平5-69310號公報

專利文獻2：日本特開2005-7521號公報

專利文獻3：國際公開第2010/119606號

這樣，採用先前的研磨頭102來進行晶圓W的研磨，藉此雖然晶圓W整面的研磨裕度的均勻性有提升的場合，但是因為研磨頭102的橡膠膜103所黏結的剛性環104，有時也會造成研磨裕度均勻性、工件的平坦度大幅惡化，而有無法穩定地保持研磨後的晶圓W的平坦度這樣的問題。

在專利文獻3中，記載一種研磨頭的製造方法，其特徵在於：具有挑選步驟，該步驟是在將橡膠膜103所黏結的剛性環104與中板105結合的狀態下，測定橡膠膜103的底面部的圓周方向的平面度，該測定處位於橡膠膜103的與剛性環104的下端部黏結的黏結部，而挑選該測定的平面度在40μm以下的橡膠膜；並且，採用該挑選的平面度在40μm以下的橡膠膜103所黏結的剛性環104、及剛性環104所結合的中板105來製造研磨頭。在藉由此製造方法所製作的黏結有橡膠膜103之剛性環104，於橡膠膜103上利用雙面膠帶來貼附工件保持用的市售的模板組件，以製作研磨頭。所使用的模板組件的構成，是利用雙面膠帶來將模板114也就是置入有玻璃布之環氧樹脂積層板黏結至背部襯墊113也就是附有雙面膠帶之發泡聚胺酯製的片材上。

在此研磨頭中，因為使用平坦的橡膠膜103，所以晶圓W能夠保持平坦，但是在利用雙面膠帶將前述模板組件 黏結至橡膠膜103表面時，會有空氣進入這些(模板組件與橡膠膜103)之間而造成與工件接觸的模板114表面的平坦度惡化，而有研磨後的晶圓W的平坦度也惡化這樣的問題。

又，如上述的模板組件是利用雙面膠帶黏結至橡膠膜103表面，但是在黏結力需要強烈地加熱才能夠貼附的感熱型雙面膠帶中所需要的100℃左右的比較高的溫度，會使橡膠膜103、背部襯墊113也就是發泡聚胺酯製的片材、及模板114也就是置入有玻璃布之環氧樹脂積層板因為加熱而變形，所以要使用感壓型的雙面膠帶。感壓型的雙面膠帶的黏結力弱，且是以50℃的加熱來貼附。然而，在元件製作所採用的半導體晶圓，被要求以非常高的精度來平坦化，即使是50℃左右的加熱，也會使橡膠膜、背部襯墊113也就是發泡聚胺酯製的片材、及模板114也就是置入有玻璃布之環氧樹脂積層板熱變形，而發生晶圓平坦度惡化這樣的問題。

又，在研磨頭製作時，因為是利用手工作業來進行上述模板組件的黏結，所以必須要有手工技能。又，因為是要一邊注意空氣等不會進入一邊作業，所以變成一種良率差、耗時、功效差的作業。

又，利用雙面膠帶來貼附市售的模板組件時，為了提升黏結力而要加熱來進行貼附，但是如果要推壓已加熱的板材則需要自動衝壓機，而有設備變大、投資額增加這樣的問題。

本發明是鑒於前述問題而完成，其目的在於提供一種研磨頭的製造方法，其能夠抑制在製造研磨頭時引起的背 部襯墊和模板的平坦度的惡化，以研磨出平坦度高的工件。

為了達成上述目的，依照本發明，提供一種研磨頭的製造方法，該研磨頭具備：背部襯墊，其被黏結在剛性體的下部，用以保持工件的背面；及，環狀的模板，其在該背部襯墊的底面，用以保持前述工件的邊緣部；並且，一邊將前述工件的背面保持在前述背部襯墊的底面，一邊使前述工件的表面在已貼附於平台上的研磨布上作滑動接觸來進行研磨，其中，該研磨頭的製造方法的特徵在於具有：背部襯墊黏結步驟，其在不加熱且在減壓下利用雙面膠帶來將前述背部襯墊黏結在前述剛性體的下部；及，模板黏結步驟，其在該背部襯墊黏結步驟後，在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶、或者利用反應硬化型的無溶劑的液狀或膏狀的黏結劑來將前述模板黏結在前述背部襯墊。

如果採用這種製造方法來製造研磨頭，在背部襯墊與剛性體間、及模板與背部襯墊間的黏結部不會有空氣捲入，而能夠使背部襯墊和模板平坦。又，在各個黏結步驟中不加熱，所以背部襯墊及模板不會熱變形，所以能夠製造一種研磨頭，其能夠將晶圓研磨成平坦狀。而且，能夠以與先前的施加熱的製造方法同等的黏結強度來進行黏結。

此時，較佳是在前述背部襯墊黏結步驟及/或前述模板黏結步驟中，一邊採用由多孔質材料所構成的推壓構件來進行推壓，一邊黏結前述背部襯墊及/或前述模板的表面。

若這樣做，因為推壓構件是多孔質材料，在已減壓的腔 室內採用推壓構件進行推壓時，能夠在腔室內均勻地減壓，而能夠確實地抑制在背部襯墊或模板的黏結部所發生的空氣的捲入，其結果能夠更確實地製造一種研磨頭，該研磨頭能夠將晶圓研磨成平坦狀。

又此時，能夠採用環狀的剛性環作為前述剛性體，隔著以均勻的張力黏結在該剛性環的下端面之橡膠膜，而將前述背部襯墊黏結至前述剛性環的下部。

若這樣做，在背部襯墊及模板的黏結部中不會有空氣的捲入，而能夠製造一種橡膠夾頭方式的研磨頭，其能夠將晶圓研磨成平坦狀。

又，依照本發明，提供一種研磨裝置，其特徵在於：具備貼附在平台上之研磨布、用以將研磨劑供給至該研磨布上之研磨劑供給機構、及藉由本發明的製造方法所製造的研磨頭，並利用該研磨頭來保持工件，且使前述工件的表面在已貼附於平台上的研磨布上作滑動接觸來進行研磨。

這樣，如果是一種研磨裝置，其具備利用本發明所製造的研磨頭，並利用該研磨頭來保持工件且研磨工件表面，則能夠在將晶圓保持平坦的狀態下進行研磨。

本發明是一種研磨頭的製造方法，具有：背部襯墊黏結步驟，其在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶來將背部襯墊黏結在剛性體的下部；及，模板黏結步驟，其在該背部襯墊黏結步驟後，在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶、或者利用在減壓下也可使用的反應硬化型的無溶劑的液狀或膏狀的 黏結劑來將模板黏結在前述背部襯墊；因此，在剛性體與背部襯墊間、及模板與背部襯墊間的黏結部，不會有空氣捲入，而能夠將背部襯墊及模板保持平坦。進而，因為是在不加熱的情況下進行黏結，所以背部襯墊及模板不會熱變形而能夠保持平坦。而且，能夠以與先前的施加熱來進行黏結的場合同等的黏結強度來進行黏結。又，若採用此研磨頭，能夠將晶圓研磨成平坦狀。

1‧‧‧研磨裝置

1’‧‧‧研磨裝置

2‧‧‧研磨頭

34‧‧‧背部襯墊

35‧‧‧模板

36‧‧‧研磨布

2’‧‧‧研磨頭

3‧‧‧平台

4‧‧‧研磨布

5‧‧‧研磨劑供給機構

6‧‧‧剛性環

7‧‧‧橡膠膜

8‧‧‧中板

9‧‧‧空間部

10‧‧‧壓力調整機構

11‧‧‧貫通孔

12‧‧‧背部襯墊

13‧‧‧模板

14‧‧‧腔室

15‧‧‧間隔物

16‧‧‧雙面膠帶

17‧‧‧推壓構件

18‧‧‧推壓板

19‧‧‧橡膠片

20‧‧‧真空泵

21‧‧‧雙面膠帶

22‧‧‧保持盤

31‧‧‧研磨頭

32‧‧‧保持盤本體

33‧‧‧研磨劑

37‧‧‧平台

38‧‧‧研磨裝置

102‧‧‧研磨頭

103‧‧‧橡膠膜

104‧‧‧剛性環

105‧‧‧中板

106‧‧‧空間

107‧‧‧壓力調整機構

108‧‧‧平台

109‧‧‧研磨布

113‧‧‧背部襯墊

114‧‧‧模板

201‧‧‧測定機

202‧‧‧基準磨盤

203‧‧‧門戶

204‧‧‧雷射位移計

205‧‧‧空氣滑動器

301‧‧‧模板組件

302‧‧‧剛性環

303‧‧‧橡膠膜

304‧‧‧平台

305‧‧‧熱壓黏結用板

W‧‧‧晶圓

第1圖是表示具備本發明的橡膠夾頭方式的研磨頭之研磨裝置的一例的概略圖。

第2圖是說明本發明的研磨頭的製造方法的一例的概略圖。

第3圖是說明本發明的研磨裝置的一例的概略圖。

第4圖是在實施例中測定平坦度之測定機的概略圖。

第5圖是表示先前的熱壓接方式的研磨頭的製造方法的一例的概略圖。

第6圖是表示在實施例、比較例中的背部襯墊表面及模板表面的平坦度的圖。

第7圖是表示在實施例、比較例中的研磨後的矽晶圓的平坦度的圖。

第8圖是表示先前的一般的研磨裝置的一例的概略圖。

第9圖是表示一般的橡膠夾頭方式的研磨頭的構成的一例的概略圖。

以下，針對本發明來說明實施形態，但是本發明不受限於這些實施形態。

如上述，在製造研磨頭時，於剛性體與背部襯墊、及背部襯墊與模板的黏結步驟中，空氣會進入黏結部，進而，由於加熱而造成背部襯墊或模板等的熱變形，而有背部襯墊和模板的平坦度惡化，且研磨後的工件的平坦度惡化這樣的問題。

為了解決這種問題，本發明人經過深入的檢討後的結果，發現在研磨頭的製造方法中，具有下述步驟便能夠抑制背部襯墊和模板的平坦度的惡化，從而完成本發明。亦即該研磨頭的製造方法具有：背部襯墊黏結步驟，其在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶來將前述背部襯墊黏結在剛性體的下部；及，模板黏結步驟，其在該背部襯墊黏結步驟後，在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶、或者利用在減壓下也可使用的反應硬化型的無溶劑的液狀或膏狀的黏結劑來將模板黏結在背部襯墊。

此處，首先，以製造上述橡膠夾頭方式的研磨頭的情況作為例子來進行說明。

第1圖是表示利用本發明的製造方法所製造的橡膠夾頭方式的研磨頭及具備該研磨頭之本發明的研磨裝置的一例。

如第1圖所示，研磨裝置1，具備：研磨頭2；平台(旋轉台)3，其貼附有用以研磨晶圓W之研磨布4且可旋轉；及，研磨劑供給機構5，其用以將研磨劑供給至研磨布4上。

在此平台3的上方，設置有藉由本發明的研磨頭的 製造方法所製造的研磨頭2。此研磨頭2，具備：環狀的剛性環6；橡膠膜7，其利用均勻的張力而被黏結在剛性環6的下端面；及，中板8，其利用例如螺栓等而被結合至剛性環6。藉由這些剛性環6、橡膠膜7、及中板8來形成密閉的空間9(亦即，空間部9)。又，研磨頭2具備壓力調整機構10以使空間部9的壓力變化。再者，在中板8的中央，設置有連通至壓力調整機構10之壓力調整用的貫通孔11，而能夠藉由壓力調整機構10進行供給加壓流體等來調整空間部9的壓力。又，研磨頭2，能夠繞著軸進行旋轉。

又，將用以保持晶圓W的背面之背部襯墊12，隔著橡膠膜7，黏結在剛性環6的下部，進而，將用以保持工件的邊緣部之環狀的模板13，黏結至背部襯墊12的底面的周邊部。

此處，本發明的研磨裝置1所具備的研磨頭2，是藉由下述詳細說明的本發明的製造方法來製造，其在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶來將背部襯墊12隔著橡膠膜7黏結在剛性環6的下部，並在背部襯墊12黏結步驟後，在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶來將模板13黏結在前述背部襯墊12。

採用這種本發明的研磨裝置1來研磨晶圓W，藉此能夠將研磨後的工件保持平坦。

其次，針對本發明的研磨頭的製造方法進行說明。

關於本發明的研磨頭的製造方法，如下所示，具有：背部襯墊黏結步驟，其在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶來 將背部襯墊12隔著橡膠膜7黏結在剛性環6的下部；及，模板黏結步驟，其在背部襯墊黏結步驟後，在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶、或者利用在減壓下也可使用的反應硬化型的無溶劑的液狀或膏狀的黏結劑來將模板13黏結在背部襯墊12。

以下，一邊參照第2圖一邊進行更詳細的說明。

首先，如第2圖的(A)所示，準備附有高平坦的剛性環6之橡膠膜7。

其次，具體來說，如第2圖的(B)所示，進行背部襯墊黏結步驟。

在腔室14下部，將厚度與剛性環6相同且外徑比剛性環6的內徑稍小之間隔物15放入剛性環6的內側。將在附有雙面膠帶16之背部襯墊12的一側上的雙面膠帶16的脫模片剝除，來將背部襯墊12暫時黏接在橡膠膜7表面，該雙面膠帶16附屬於組裝前的模板組件。

其次，將推壓構件17放置在背部襯墊12的表面，在推壓構件17上覆蓋橡膠片19，該橡膠片19的底面附有推壓板18。其次，從與真空泵20連接之腔室14的側壁下部的孔穴開始排氣，使腔室14內部變成減壓氛圍(reduced pressure atmosphere)並加以維持。此期間，推壓構件17推壓背部襯墊12表面。之後，使腔室14內部回到常壓，然後取出推壓構件17。根據以上動作，完成背部襯墊黏結步驟。另外，較佳是減壓的壓力在-90kPa以下，溫度在20℃~40℃的範圍。

在上述背部襯墊黏結步驟後，具體來說，如第2圖 的(C)所示，進行模板黏結步驟。

將與組裝前的模板組件的模板13另外準備的雙面膠帶21，貼附至模板13，並將雙面膠帶21的另一側的剝離膜剝除，來將模板13暫時黏接至背部襯墊12的表面。其次，將推壓構件17放置在模板13的表面，在推壓構件17上覆蓋橡膠片19，該橡膠片19的底面附有推壓板18。

其次，從與真空泵20連接之腔室14的側壁下部的孔穴開始排氣，使腔室14內部變成減壓氛圍並加以維持。此期間，推壓構件17推壓模板13的表面。之後，使腔室14內部回到常壓，然後取出推壓構件17。根據以上動作，完成模板黏結步驟。此處，能夠採用感壓型的雙面膠帶來作為用以黏結背部襯墊和模板之雙面膠帶。或者，在模板和背部襯墊的黏結中，能夠採用在減壓下也可使用的反應硬化型的無溶劑的液狀或膏狀的黏結劑。

在背部襯墊黏結步驟及/或模板黏結步驟中，較佳是一邊使用由多孔質材料所構成的推壓構件進行推壓，一邊黏結背部襯墊12及/或模板13的表面。

若這樣做，能夠容易地在腔室內均勻地進行減壓，而能夠在背部襯墊12、模板13的黏結部不發生殘留空氣的情況下，製造研磨頭。

其次，將中板8結合至黏結有橡膠膜7之剛性環6，以形成空間部9，並將壓力調整機構10配置在中板8的上方，且在中板8的中央設置壓力調整用的貫通孔11，該壓力調整用的貫通孔11與壓力調整機構10連通。此步驟能利用與先 前同樣的方法來進行。根據上述動作，完成如第1圖所示的研磨頭2。

若依照這種方法，利用雙面膠帶16來將背部襯墊12貼附至橡膠膜7表面時、及利用雙面膠帶21或者在減壓下也可使用的反應硬化型的無溶劑的液狀或膏狀的黏結劑來將模板13貼附至背部襯墊12表面時，利用在不加熱的情況下進行黏結，藉此，橡膠膜7、背部襯墊12及模板13不會因為熱而變形就能進行黏結，又，利用在減壓下進行黏結，能夠一邊抑制空氣等進入黏結部，一邊以與先前的加熱並進行推壓的方法同等的黏結強度來黏結這些構件。藉此，具備本發明的研磨頭2之研磨裝置1所研磨的工件的平坦度能夠良好。

又，若是本發明的研磨頭的製造方法，因為容易進行，所以能夠提升良率。進而，不需要用以推壓已加熱的板之自動衝壓機等設備，所以能夠削減成本。

如上述，此處，以製造橡膠夾頭方式的研磨頭的情況作為例子，針對本發明的研磨頭的製造方法進行說明，但是不受限於此例子，也可適用於橡膠夾頭方式以外，只要是利用被黏結在剛性體的下部之背部襯墊與模板來保持工件之構成均可適用。

例如，如第3圖所示，能夠利用本發明的研磨頭的製造方法來製造研磨頭2’，該研磨頭2’具備被黏結在圓盤狀的保持盤22的下部之背部襯墊12、及被黏結至背部襯墊12之模板13。此場合也與上述同樣，在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶來將背部襯墊12黏結在保持盤本體22的下部， 並在背部襯墊12黏結後，在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶、或者利用在減壓下也可使用的反應硬化型的無溶劑的液狀或膏狀的黏結劑來將模板13黏結在背部襯墊12，以製造研磨頭，藉此，能夠抑制背部襯墊與模板的平坦度的惡化而發揮與上述同樣的效果。

具備此研磨頭2’之本發明的研磨裝置1’，與上述同樣地，能夠使研磨後的工件的平坦度良好。

[實施例]

以下，表示本發明的實施例及比較例來更具體地說明本發明，但是本發明不受限於這些例子。

(實施例)

利用本發明的製造方法來製造第1圖所示的研磨頭，且測定模板表面及背部襯墊表面的平坦度。進而，採用具備此研磨頭之如第1圖所示的本發明的研磨裝置，以研磨矽晶圓，然後進行研磨後矽晶圓的平坦度測定，且評價SFQRmax(最大局部平整度值)。

以下，針對實施例中的研磨頭的製造來進行說明。

藉由在設置有直徑360mm的鈦製的高平坦剛性環之澆鑄金屬模具內，注入JIS A硬度是50°的EPDM(乙烯丙烯橡膠)製橡膠材料，以製作附有高平坦的剛性環之橡膠膜。此橡膠膜的厚度是均勻的1mm。

採用以下所述來進行背部襯墊和模板的黏結。取得市售的附有直徑302mm的凹部之模板組件，該模板組件的構成，是利用感熱型雙面膠帶來將模板也就是置入有玻璃布之環氧 樹脂積層板，黏結至在背部襯墊也就是附有雙面膠帶之發泡聚胺酯製的薄片，以取得在組裝前附有雙面膠帶之背部襯墊和模板，且另外準備感壓型的雙面膠帶。此模板的厚度是0.8mm，直徑是360mm。

又，對向於背部襯墊表面來進行推壓之推壓構件，是採用由直徑320mm塊狀(bolus)的陶瓷所構成，且使用不鏽鋼製的板材來作為推壓板，以從上方來推壓該推壓構件。

在背部襯墊黏結步驟及模板黏結步驟中，腔室內的排氣結束後的壓力設為-90kPa(1400kgf)，在減壓狀態下的放置時間設定為45分鐘。

在第4圖表示測定模板表面及背部襯墊表面的平坦度之測定機201。在基準平台202上，安裝有門戶(portal)203，在門戶203的上部設置有陶瓷製的長度為450mm的空氣滑動器(air slider)205，將固定有雷射位移計204之板安裝在空氣滑動器205的運轉部。將空氣滑動器205與基準平台202表面的平行度，預先調整成在長度450mm中是0.01mm以內。

將利用本發明的方法所黏結的背部襯墊、模板、及附有剛性環之橡膠膜，以模板在上側的方式放置在基準平台202。然後，利用測定機201來測定模板表面及背部襯墊表面的平坦度。

使用如上述所製造的研磨頭來進行研磨。研磨對象設為直徑300mm的矽晶圓。研磨劑是使用市售的膠態二氧化矽漿料，採用平均粒徑35nm~70nm的膠態二氧化矽作為磨粒，以純水稀釋，且以pH值成為10.5的方式來添加氫氧化 鉀。研磨布是使用市售的不織布類型。在研磨時，使研磨頭和研磨盤各自以30rpm進行旋轉。晶圓的研磨壓力(流體的壓力)設為150g/cm²。在洗淨後，使用KLA-Tencor公司製的WaferSight(商品名稱)來進行晶圓的平坦度測定，以評價SFQRmax。

(比較例)

除了是利用以先前的熱壓接(thermocompression bonding)方式的製造方法來製造研磨頭以外，利用與實施例同樣的條件來測定模板表面及背部襯墊表面的平坦度。進而，除了具備利用先前的熱壓接方式的製造方法所製造的研磨頭以外，採用與實施例同樣的條件的研磨裝置來研磨矽晶圓，進行研磨後的矽晶圓的平坦度測定，且評價SFQRmax。

以下說明在比較例中的先前的熱壓接方式的研磨頭的製造方法。

如第5圖所示，將暫時黏結有模板組件301且附有剛性環302之橡膠膜303，以暫時黏結的模板組件301作為上側，放置在平台304上。其次，利用已加熱至50℃之熱壓接用板305，將這些構件以393kgf加壓45分鐘，隔著橡膠膜來黏結剛性環與背部襯墊、及黏結背部襯墊與模板。之後，冷卻至室溫而完成黏結。

在比較例中，使用第4圖的測定機201，測定熱壓接方式的壓接前與壓接後的模板表面及背部襯墊表面的平坦度。

如第6圖所示，比較例的壓接前的模板表面幾乎平 坦，背部襯墊的平坦度是0.2mm左右。但是，壓接後的模板表面，變成0.3mm的錐形(推拔形狀)，且背部襯墊的平坦度惡化成1.5mm左右。

相對於此，在藉由實施例的減壓方式所進行的壓接中，模板表面幾乎平坦，背部襯墊的平坦度是0.3mm左右，可知本發明的研磨頭的製造方法能夠抑制平坦度的惡化。

如第7圖所示，利用比較例的研磨裝置進行研磨後的矽晶圓的形狀，被觀察到許多的翹起和塌邊同時存在的情況，且SFQRmax惡化成34nm。實施例中的任一個，針對晶圓外周形狀，都表示出從平坦至稍微的塌邊形狀，且SFQRmax是良好的21nm，可知如果是本發明的研磨裝置就能夠得到高平坦的矽晶圓。

另外，本發明不受限於上述實施形態。上述實施形態是例示，只要具有與本發明的申請專利範圍所記載的技術思想實質上同樣的構成並發揮相同效果者，無論何者都包含在本發明的技術範圍中。

例如，在上述中是採用組裝前的市售的模板組件來作為模板和背部襯墊，但是不受限於此，只要是具有保持工件的背面與邊緣部的機能，不論採用何者皆可。

6‧‧‧剛性環

7‧‧‧橡膠膜

12‧‧‧背部襯墊

13‧‧‧模板

14‧‧‧腔室

15‧‧‧間隔物

16‧‧‧雙面膠帶

17‧‧‧推壓構件

18‧‧‧推壓板

19‧‧‧橡膠片

20‧‧‧真空泵

21‧‧‧雙面膠帶

Claims (5)

1. 一種研磨頭的製造方法，該研磨頭具備：背部襯墊，其被黏結在剛性體的下部，用以保持工件的背面；及，環狀的模板，其在該背部襯墊的底面，用以保持前述工件的邊緣部；並且，該研磨頭一邊將前述工件的背面保持在前述背部襯墊的底面，一邊使前述工件的表面在已貼附於平台上的研磨布上作滑動接觸來進行研磨，其中，該研磨頭的製造方法的特徵在於具有：背部襯墊黏結步驟，其在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶來將前述背部襯墊黏結在前述剛性體的下部；及，模板黏結步驟，其在該背部襯墊黏結步驟後，在不加熱下且在減壓下利用雙面膠帶、或者利用反應硬化型的無溶劑的液狀或膏狀的黏結劑來將前述模板黏結在前述背部襯墊。
2. 如請求項1所述的研磨頭的製造方法，其中，在前述背部襯墊黏結步驟及/或前述模板黏結步驟中，一邊採用由多孔質材料所構成的推壓構件來進行推壓，一邊黏結前述背部襯墊及/或模板的表面。
3. 如請求項1所述的研磨頭的製造方法，其中，採用環狀的剛性環作為前述剛性體，隔著以均勻的張力黏結在該剛性環的下端面之橡膠膜，而將前述背部襯墊黏結至前述剛性環的下部。
4. 如請求項2所述的研磨頭的製造方法，其中，採用環狀的剛性環作為前述剛性體，隔著以均勻的張力黏結在該剛性環的下端面之橡膠膜，而將前述背部襯墊黏結至前述剛性環的下部。
5. 一種研磨裝置，其特徵在於：具備貼附在平台上之研磨布、用來將研磨劑供給至該研磨布上之研磨劑供給機構、及藉由如請求項1~4的任一項所述的製造方法所製造的研磨頭，並利用該研磨頭來保持工件，且使前述工件的表面在已貼附於平台上的研磨布上作滑動接觸來進行研磨。