JP2950457B2 - 半導体ウェーハ研磨装置 - Google Patents
半導体ウェーハ研磨装置Info
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Description
置に係り、特に研磨装置に用いられる半導体ウェ−ハ装
着用のテンプレートを改良した研磨装置に関する。
される半導体基板の製造においては、回路パターンが転
写形成される主面の高い平坦度を確保するなどの目的
で、主面に鏡面研磨加工を施すことが行われている。以
下に従来装置の一例を図５乃至図７に基づいて説明す
る。
置は、ほぼ水平な姿勢の研磨定盤１と、これにほぼ平行
に対向する姿勢で配置された研磨プレート２とを備えて
いる。 前記研磨定盤１は、下面中央部に設けられた駆
動軸１ａを介して図示しないモータなどによって所望の
速度で回転される構造となっている。研磨定盤１の上
面、すなわち研磨プレート２に対する対向面には、所望
の厚さの研磨クロス３が張り付けられている。また研磨
定盤１に対向する研磨プレート２中央部には、背面側か
ら従動軸４が接続されており、この従動軸４は、軸受５
および上下動自在なトルカーアーム６を介して図示しな
い筺体に支持されている。研磨プレート２は、定盤１の
駆動により研磨クロス３と被研磨物である半導体ウェ−
ハ９との摩擦力により従動される構造になっている。ま
た、研磨プレート２の従動軸４の一端には、当前記従動
軸４に軸方向に推力を与える加圧シリンダ７が接続され
ており、研磨プレート２の全体の上下動の制御や、所望
の押圧力で研磨プレート２を研磨定盤１の側に押圧する
操作などを行うようになっている。研磨プレート２の研
磨定盤１に対する対向面には図６に示されるように円形
のテンプレート８が複数個接着固定されている。このテ
ンプレート８は各々円形の装着孔８ａを有し、図７に示
すように装着孔８ａの外縁を形成するブランク材８ｂ
と、半導体ウェ−ハ９を吸着支持するバッキングパッド
８ｃとから形成されている。そして装着孔８ａの深さは
装着される半導体ウェ−ハ９の厚さより小さく設定さ
れ、研磨クロス３が半導体ウェ−ハ９面に十分に接触す
るようになっている。
ウェ−ハ９をテンプレート８に装着した後、研磨プレー
ト２と研磨定盤１とで半導体ウエーハ９を挾圧しなが
ら、例えばアルカリ性の所望の研磨剤を供給しつつ、両
者を対向面内において相対的に変位させることで、半導
体ウェ−ハ９の研磨面を研磨クロス３上で摺動させて研
磨作業を行うと共に、テンプレート８の装着孔８ａの内
周によって個々の半導体ウェ−ハ９を周方向から支持す
ることで、半導体ウェ−ハの径方向における位置ずれを
防止するようにしている。
導体ウェ−ハ研磨装置では、例えば加工圧力が６００
［gf/cm2］以上の高圧研磨を行う場合、図８に示すよう
に、研磨クロス３の沈みこみにより半導体ウェ−ハ９だ
けでなく、テンプレート８のブランク材８ｂにも研磨ク
ロス３が接触し、加工圧力がブランク材８ｂに分散して
しまい、加工圧力を上昇させても研磨速度が上昇しない
という技術的課題があった。これは、研磨クロスに所謂
硬質研磨布を用いても改善できなかつた。
で、研磨能率を向上させた半導体ウェ−ハ研磨装置の提
供をその目的としている。
め、本発明は、研磨定盤と、前記研磨定盤に対向設置さ
れる研磨プレートと、前記研磨プレートに対向する研磨
定盤の面に装着された研磨クロスと、研磨定盤に対向す
る研磨プレートの面に固定され、半導体ウェ−ハが装着
される装着孔が形成されたテンプレートとを備え、研磨
定盤と研磨プレートとが相対的に摺動することにより、
装着孔内に装着された半導体ウェ−ハ面を研磨するよう
にした半導体研磨装置において、前記テンプレートの装
着孔の外縁を形成するブランク材の幅をＬ、装着孔の深
さをｂ0 、装着される半導体ウェ−ハの厚さをｗｔとし
たとき、前記テンプレートは０．６ｗｔ＜ｂ0 ＜０．８
ｗｔ、かつ０．０２≦ｂ0 ／Ｌ≦０．０４を満足する半
導体ウェ−ハ径３インチ乃至８インチ用のテンプレート
でを備えることを特徴としている。
いて説明する。尚、本発明の特徴はテンプレートの構造
にあるため、以下の説明はこの点のみとし、その他半導
体ウェ−ハ研磨装置全体の構造については従来装置と同
一部位は同一符号を付すことで詳細な説明は省略する。
８の断面形状を示している。図１は所謂シングルタイプ
と呼ばれるもので、半導体ウェ−ハ９を収容する装着孔
８ａは平板状のパッキングパッド８ｃと、その外周縁近
傍のパッキングパッド８ｃ面上に固定されたブランク材
８ｂとで構成される。一方、図２は所謂インサートタイ
プと呼ばれるテンプレート８を示しており、ブランク材
８ｂはパッキングパッド８ｃの外周端面に固定されたも
のである。 尚、前記両タイプのテンプレート８は、一
般的にガラスエポキシ樹脂又はポリカ−ボネ−ト系樹脂
によって構成されている。
いても、ブランク材８ｂの幅をＬ、装着孔８ａの深さを
ｂ0 、半導体ウェ−ハ９の厚さをｗｔとしたとき、０．
６ｗｔ＜ｂ0 ＜０．８ｗｔ、０．０２≦ｂ0 ／Ｌ≦０．
０４を満足している。
は以下の通りである。従来外径寸法が３インチ〜８イン
チの半導体ウェ−ハ用として用いられているテンプレー
トのブランク材の幅Ｌ＝１１．２［ｍｍ］、装着孔８ａ
の深さｂ0 ＝０．２［ｍｍ］、即ちｂ0 ／Ｌ＝０．０１
８以下であり、このとき用いられる半導体ウェ−ハの厚
さｗｔ＝０．３６［ｍｍ］であるとしたとき、ブランク
材８ｂの外側の角部は図８に示したように、加工圧力６
００［ｇｆ／ｃｍ2 ］にて研磨クロス３に接触し、加工
圧力がブランク材８ｂに分散し、加工圧力を上昇させて
も研磨速度は上昇しない。
も研磨クロスがブランク材に接触することがないように
図３に示すようにブランク材８ｂの小型化を図り、種々
の実験を行った。その結果、ブランク材８ｂとパッキン
グパッド８ｃとの接着強度を確保するため、ブランク材
８ｂの幅Ｌは５．０［ｍｍ］以上必要であること、研磨
クロス３とブランク材８ｂとが接触して加工圧力がブラ
ンク材に必要以上に分散してしまうのを防止するため、
ブランク材８ｂの幅Ｌは１０．０［ｍｍ］以下であるこ
とが必要であると判明した。
６［ｍｍ］の半導体ウェ−ハ９を確実にテンプレート３
の装着孔８ａ内に保持するためには、装着孔８ａの深さ
ｂ0が０．２２［ｍｍ］以上必要であり、半導体ウェ−
ハの研磨面を確実に研磨するためには、深さｂ0 は０．
２９［ｍｍ］以下であることが必要であることが見出さ
れた。このことから、装着孔の深さｂ0 とブランク材８
ｂの幅Ｌとの関係は、０．０２≦ｂ0 ／Ｌ≦０．０４で
あり、装着孔の深さｂ0 は半導体ウェ−ハの厚さｗｔに
対して、０．６ｗｔ＜ｂ0 ＜０．８ｗｔの関係が満足さ
れれば、本発明の所期の目的が達成されることがわか
る。
上を示す実験データである。実験に用いた比較例のテン
プレートはブランク材８ｂの幅Ｌ＝１６［ｍｍ］，装着
孔８ａの深さｂ0 ＝０．２［ｍｍ］であり、また本発明
実施例のテンプレートはブランク材８ｂの幅Ｌ＝５［ｍ
ｍ］、装着孔８ａの深さｂ0 ＝０．２［ｍｍ］であり、
加工圧力（面圧）を１０００〜１５００［ｇｆ／ｃｍ
2 ］まで上昇させたときのＳｉ単結晶基板の研磨速度
［μｍ／ｍｉｎ］を測定した。実験データからわかるよ
うに、比較例のテンプレートでは、面圧６００［ｇｆ／
ｃｍ2 ］までは面圧の上昇とともに研磨速度も上昇する
が、それ以上の面圧で研磨速度は上昇しない。しかし本
発明のテンプレートでは面圧が６００［ｇｆ／ｃｍ2 ］
を越える高圧域においても研磨速度の上昇が見られる。
的構造を示していないが、本発明がＳｉ単結晶基板のみ
ならず、接着ウェ−ハのように多層基板に適用でき、鏡
面研磨以外にも、酸化膜（ＳｉＯ2 等）層の研磨除去に
も適用できることは明白である。
ンプレートの装着孔の深さｂ0 、及び装着孔外縁の幅Ｌ
を所定の関係に設定したため、加工圧力を上昇させても
研磨クロスの圧力がブランク材に分散する度合が小さ
く、研磨速度が上昇し、研磨能力を向上させることがで
きる。
ある。
面図である。
装置の全体構造図である。
付部分を示す平面図である。
である。
明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 研磨定盤と、前記研磨定盤に対向設置さ
れる研磨プレートと、前記研磨プレートに対向する研磨
定盤の面に装着された研磨クロスと、研磨定盤に対向す
る研磨プレートの面に固定され、半導体ウェ−ハが装着
される装着孔が形成されたテンプレートとを備え、研磨
定盤と研磨プレートとが相対的に摺動することにより、
装着孔内に装着された半導体ウェ−ハ面を研磨するよう
にした半導体研磨装置において、前記テンプレートの装
着孔の外縁を形成するブランク材の幅をＬ、装着孔の深
さをｂ0 、装着される半導体ウェ−ハの厚さをｗｔとし
たとき、前記テンプレートは０．６ｗｔ＜ｂ0 ＜０．８
ｗｔ、かつ０．０２≦ｂ0 ／Ｌ≦０．０４を満足する半
導体ウェ−ハ径３インチ乃至８インチ用のテンプレート
を備えたことを特徴とする半導体ウェ−ハ研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34779393A JP2950457B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 半導体ウェーハ研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34779393A JP2950457B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 半導体ウェーハ研磨装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183260A JPH07183260A (ja) | 1995-07-21 |
| JP2950457B2 true JP2950457B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=18392620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34779393A Expired - Fee Related JP2950457B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 半導体ウェーハ研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950457B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103317414B (zh) * | 2013-06-28 | 2016-05-25 | 林全忠 | 括油环的磨削装置及方法 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP34779393A patent/JP2950457B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07183260A (ja) | 1995-07-21 |
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