JPH0413568A - バッキングパッド、その精密平面加工方法およびそれを用いた半導体ウェーハの研磨方法 - Google Patents
バッキングパッド、その精密平面加工方法およびそれを用いた半導体ウェーハの研磨方法Info
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- JPH0413568A JPH0413568A JP2114066A JP11406690A JPH0413568A JP H0413568 A JPH0413568 A JP H0413568A JP 2114066 A JP2114066 A JP 2114066A JP 11406690 A JP11406690 A JP 11406690A JP H0413568 A JPH0413568 A JP H0413568A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H01L21/02008—Multistep processes
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- H01L21/02024—Mirror polishing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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- B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
-
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- B24—GRINDING; POLISHING
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- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体ウェーハの鏡面研磨工程で、半導体ウ
ェーハを保持させる保持治具に使用するバッキングパッ
ド、そのウェーハ保持面の精密平面加工方法および、そ
れを用いた半導体ウェーハの研磨方法に関する。
ェーハを保持させる保持治具に使用するバッキングパッ
ド、そのウェーハ保持面の精密平面加工方法および、そ
れを用いた半導体ウェーハの研磨方法に関する。
［従来の技術］
一般に、半導体ウェーハは研磨用キャリアに保持されて
その表面を鏡面研磨する。この際のウェーハの研磨用キ
ャリアへの保持方法としては、ウェーハの片面にワック
スを塗布し、キャリアに固定するワックス法と、真空吸
着によるワックスレス法と、多孔質の樹脂からなる非容
積圧縮性材料を用いてウェーハを水貼りするワックスレ
ス法とが利用されている。
その表面を鏡面研磨する。この際のウェーハの研磨用キ
ャリアへの保持方法としては、ウェーハの片面にワック
スを塗布し、キャリアに固定するワックス法と、真空吸
着によるワックスレス法と、多孔質の樹脂からなる非容
積圧縮性材料を用いてウェーハを水貼りするワックスレ
ス法とが利用されている。
ワックス法においては、接着層厚さの不均一性がそのま
まウェーハの平面度、平行度等に反映する。従って、接
着層厚さを均一にする必要があるが、この作業はすこぶ
る困難で熟練を必要とする。他方、近時、集積回路素子
の高密度化にともない、ウェーハの精度もますます厳し
くなっている。しかし、ワックスの塗布を人手でやる以
上、接着層厚さの均一性と再現性には自ずと限界がある
。しかもワックスを用いる接着は、後処理としてワック
ス除去作業が不可欠であり、自動化を妨げる一因となっ
ていた。
まウェーハの平面度、平行度等に反映する。従って、接
着層厚さを均一にする必要があるが、この作業はすこぶ
る困難で熟練を必要とする。他方、近時、集積回路素子
の高密度化にともない、ウェーハの精度もますます厳し
くなっている。しかし、ワックスの塗布を人手でやる以
上、接着層厚さの均一性と再現性には自ずと限界がある
。しかもワックスを用いる接着は、後処理としてワック
ス除去作業が不可欠であり、自動化を妨げる一因となっ
ていた。
そこで、ワックスレス法が、種々検討されている。特開
昭６１−１４８５４号公報に記載の発泡ポリウレタンシ
ートの弾性部材上に、水などの表面張力を利用してウェ
ーハを保持し、研磨する方法、および実開昭６３−１０
０５７号公報に記載の第６図に示すプレート１６に接着
されたワーク固定用マット１５上に１個以上のウェーハ
位置決め用穴を有するテンプレート１３を積層したウェ
ーハ研磨治具にて研磨する方法が提案されている。
昭６１−１４８５４号公報に記載の発泡ポリウレタンシ
ートの弾性部材上に、水などの表面張力を利用してウェ
ーハを保持し、研磨する方法、および実開昭６３−１０
０５７号公報に記載の第６図に示すプレート１６に接着
されたワーク固定用マット１５上に１個以上のウェーハ
位置決め用穴を有するテンプレート１３を積層したウェ
ーハ研磨治具にて研磨する方法が提案されている。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、特開昭６１−１４８５４号公報に記載の方法
では、使用する発泡ポリウレタンシートはシート材また
はその裁断片であるため、その全てが正確に一定の厚さ
ではなく、またその表面が平滑でない。このため、この
発泡ポリウレタンシートを使用した場合、ウェーハを均
一な厚みの鏡面研磨することができない。また、発泡ポ
リウレタンシートが親水性部材の場合、ウェーハを保持
する際、表面に水の薄膜が生じるため、表面張力による
接着力が低下し、また発泡ポリウレタンシートの孔径が
大きい場合には、ウェーハの接着力が低下するため、研
磨時にウェーハの移動、回転、飛び出し等を生じ、また
研磨材がウェーハ裏面に侵入するという問題があった。
では、使用する発泡ポリウレタンシートはシート材また
はその裁断片であるため、その全てが正確に一定の厚さ
ではなく、またその表面が平滑でない。このため、この
発泡ポリウレタンシートを使用した場合、ウェーハを均
一な厚みの鏡面研磨することができない。また、発泡ポ
リウレタンシートが親水性部材の場合、ウェーハを保持
する際、表面に水の薄膜が生じるため、表面張力による
接着力が低下し、また発泡ポリウレタンシートの孔径が
大きい場合には、ウェーハの接着力が低下するため、研
磨時にウェーハの移動、回転、飛び出し等を生じ、また
研磨材がウェーハ裏面に侵入するという問題があった。
また、実開昭６３−１００５７号公報に記載の方法では
、ワーク固定用マット１５の上にテンプレート１３が接
着固定され、この研磨治具にウェーハをセットして研磨
すると第７図に示すように、ウェーハ１４の裏面に応力
がかかり、ウェーハ１４の裏面に接するワーク固定マッ
ト１５が弾性部材であるため凹みを生じる。一方、テン
プレート１３にはそれほど応力がかからないため、テン
プレート１３に接するワーク固定マット１５には、凹み
はあまり生じない。ウェーハ１４の裏面の外周部付近に
接するワーク固定用マット１５の凹みは、ウェーハ裏面
中心部の応力とワーク固定用マット１５の弾性力により
、ウェーハ裏面中心部の凹みよりも少ない。このため、
ウェーハ研磨面の外周部は中心部よりも浮き上がり、こ
の状態で研磨すると、第８図（ａ）で示されるウェーハ
１４の研磨化２３が研磨バッド２２により研磨されるた
め、研磨終了後は第８図（ｂ）に示すようにウェーハ研
磨面２０外周部の面だれ２１を生じ、均一な厚さに研磨
することができなかった。
、ワーク固定用マット１５の上にテンプレート１３が接
着固定され、この研磨治具にウェーハをセットして研磨
すると第７図に示すように、ウェーハ１４の裏面に応力
がかかり、ウェーハ１４の裏面に接するワーク固定マッ
ト１５が弾性部材であるため凹みを生じる。一方、テン
プレート１３にはそれほど応力がかからないため、テン
プレート１３に接するワーク固定マット１５には、凹み
はあまり生じない。ウェーハ１４の裏面の外周部付近に
接するワーク固定用マット１５の凹みは、ウェーハ裏面
中心部の応力とワーク固定用マット１５の弾性力により
、ウェーハ裏面中心部の凹みよりも少ない。このため、
ウェーハ研磨面の外周部は中心部よりも浮き上がり、こ
の状態で研磨すると、第８図（ａ）で示されるウェーハ
１４の研磨化２３が研磨バッド２２により研磨されるた
め、研磨終了後は第８図（ｂ）に示すようにウェーハ研
磨面２０外周部の面だれ２１を生じ、均一な厚さに研磨
することができなかった。
本発明は上記の点を解決しようとするもので、その目的
は、ウェーハの接着力、平行度および平面性に優れたバ
ッキングパッドにてウェーハを保持し、研磨することに
よって、平行度および平面性に優れたウェーハを製造す
ることにある。
は、ウェーハの接着力、平行度および平面性に優れたバ
ッキングパッドにてウェーハを保持し、研磨することに
よって、平行度および平面性に優れたウェーハを製造す
ることにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は、第１の発明として、半導体ウェーハの鏡面研
磨工程で半導体ウェーハを保持させる保持治具に使用す
るバッキングパッドにおいて、疎水性の発泡体より成り
、かつ３０（Ｉｇｆ／ｃｍ”の荷重をかけた時の厚みＴ
１と１８００ｇｆ／ｃｍ”の荷重をかけた時の厚みＴ２
との差（Ｔ、−Ｔ２）が、１〜１００μｍであり、かつ
そのウェーハ保持面に孔が形成され、そのボアー径が１
０〜３０μｍであることを特徴とするバッキングパッド
を提供するものである。
磨工程で半導体ウェーハを保持させる保持治具に使用す
るバッキングパッドにおいて、疎水性の発泡体より成り
、かつ３０（Ｉｇｆ／ｃｍ”の荷重をかけた時の厚みＴ
１と１８００ｇｆ／ｃｍ”の荷重をかけた時の厚みＴ２
との差（Ｔ、−Ｔ２）が、１〜１００μｍであり、かつ
そのウェーハ保持面に孔が形成され、そのボアー径が１
０〜３０μｍであることを特徴とするバッキングパッド
を提供するものである。
また、第２の発明として、キャリアプレートに固着させ
た状態で、該バッキングパッドのウェーハ保持面を精密
平面研削盤にて、その平面性が３００ｇｆ／ｃｍ”の荷
重を１分間かけた時の中心、直交する２直径の外周端よ
り５ｍｍの点計５点で、該バッキングパッドの厚みの最
大と最小の差ＴＶｓが１μｍ以下となるように平面研削
することを特徴とするバッキングパッドの精密平面加工
方法を提供するものである。
た状態で、該バッキングパッドのウェーハ保持面を精密
平面研削盤にて、その平面性が３００ｇｆ／ｃｍ”の荷
重を１分間かけた時の中心、直交する２直径の外周端よ
り５ｍｍの点計５点で、該バッキングパッドの厚みの最
大と最小の差ＴＶｓが１μｍ以下となるように平面研削
することを特徴とするバッキングパッドの精密平面加工
方法を提供するものである。
さらに、第３の発明として、バッキングパッドの精密平
面加工後、該キャリアプレート上に１個以上のウェーハ
位置決め用穴を有するテンプレートを該位置決め用穴に
該バッキングパッドが入るように固着させたウェーハ保
持治具にてウェーハを保持し、研磨することを特徴とす
る半導体ウェーハの研磨方法を提供するものである。
面加工後、該キャリアプレート上に１個以上のウェーハ
位置決め用穴を有するテンプレートを該位置決め用穴に
該バッキングパッドが入るように固着させたウェーハ保
持治具にてウェーハを保持し、研磨することを特徴とす
る半導体ウェーハの研磨方法を提供するものである。
次に、本発明の詳細な説明する。
本発明のバッキングパッドを第１図に示す。本発明のバ
ッキングパッド１は疎水性の発泡体であり、その表面に
多数の孔２を有する。半導体つ工−ハは水の表面張力を
利用してバッキングパッド１に吸着させるため、バッキ
ングパッドの表面に水の薄膜が生じ、接着力が低下し、
研磨時につ工−ハが回転（カラ回り）するのを防止する
ため、本発明のバッキングパッドは疎水性であることが
要求される。また、孔２のボアー径は１０〜３０ｕｍと
される。ボアー径が、３０μｍを超える場合、ウェーハ
の接着力が低下し、研磨中にウェーハの移動、回転等を
生じて、良好に研磨することができない。また、ボアー
径が１０μｍ未満の場合、ウェーハの接着力は大きくな
るが、バッキングパッドとウェーハの接着面の空気が抜
けなくなり、そのまま研磨すると平行度の良好に研磨が
できない。
ッキングパッド１は疎水性の発泡体であり、その表面に
多数の孔２を有する。半導体つ工−ハは水の表面張力を
利用してバッキングパッド１に吸着させるため、バッキ
ングパッドの表面に水の薄膜が生じ、接着力が低下し、
研磨時につ工−ハが回転（カラ回り）するのを防止する
ため、本発明のバッキングパッドは疎水性であることが
要求される。また、孔２のボアー径は１０〜３０ｕｍと
される。ボアー径が、３０μｍを超える場合、ウェーハ
の接着力が低下し、研磨中にウェーハの移動、回転等を
生じて、良好に研磨することができない。また、ボアー
径が１０μｍ未満の場合、ウェーハの接着力は大きくな
るが、バッキングパッドとウェーハの接着面の空気が抜
けなくなり、そのまま研磨すると平行度の良好に研磨が
できない。
また、本発明のバッキングパッドは発泡体樹脂であるた
め弾力性を有し、適度の軟らかさを有している。この軟
らかさとしては、本発明においては、３００ｇｆ／ｃｍ
”の荷重をかけた時のバッキングパッドの厚みＴ１と１
８００ｇｆ／ｃｍ”の荷重をかけた時のバッキングパッ
ドの厚みＴ２の差が（Ｔ、Ｔ２）が１〜１００μｍのも
のとして定義される。
め弾力性を有し、適度の軟らかさを有している。この軟
らかさとしては、本発明においては、３００ｇｆ／ｃｍ
”の荷重をかけた時のバッキングパッドの厚みＴ１と１
８００ｇｆ／ｃｍ”の荷重をかけた時のバッキングパッ
ドの厚みＴ２の差が（Ｔ、Ｔ２）が１〜１００μｍのも
のとして定義される。
そして、 （Ｔ、Ｔ２）の値が大きいほど軟らかく、（
Ｔ＋−Ｔｇ）の値が小さいほど硬いことを示している。
Ｔ＋−Ｔｇ）の値が小さいほど硬いことを示している。
上記定義における軟らかさは、圧縮応力３００ｇｆ／ｃ
ｍ”と１８００ｇｆ／ｃｍ”との間における圧縮歪の差
を表しており、大まかな圧縮弾性率の逆数に相当する量
を示しているｅ ３００ｇｆ／ｃｍ”は研磨時にバッ
キングパッドにかかる最低限の圧力に相当するから、上
記定義の軟らかさは、研磨時の圧縮応力下での圧縮弾性
率の逆数に相当する量を示しているものといえる。
ｍ”と１８００ｇｆ／ｃｍ”との間における圧縮歪の差
を表しており、大まかな圧縮弾性率の逆数に相当する量
を示しているｅ ３００ｇｆ／ｃｍ”は研磨時にバッ
キングパッドにかかる最低限の圧力に相当するから、上
記定義の軟らかさは、研磨時の圧縮応力下での圧縮弾性
率の逆数に相当する量を示しているものといえる。
この（Ｔ＋−Ｔａ）が１μｍ未満の場合、バッキングパ
ッドが硬すぎて、ウェーハの接着力が低下し、研磨中に
ウェーハの移動、回転等を生じて良好な研磨を行うこと
が困難になり、 （Ｔ１−Ｔ２）が１００μｍを超える
と、発泡体が軟らかすぎるため、バッキングパッドの精
密平面研削加工等の加工精度が出しにく（なり、平面性
の良好なバッキングパッドが得られにくい。
ッドが硬すぎて、ウェーハの接着力が低下し、研磨中に
ウェーハの移動、回転等を生じて良好な研磨を行うこと
が困難になり、 （Ｔ１−Ｔ２）が１００μｍを超える
と、発泡体が軟らかすぎるため、バッキングパッドの精
密平面研削加工等の加工精度が出しにく（なり、平面性
の良好なバッキングパッドが得られにくい。
また、本発明のバッキングパッドは３００ｇｆ／ｃｍ”
の荷重を１分間かけた時の定圧厚み測定器の中心、直交
する２直径の外周端から５ｍｍの点計５点での厚みの最
大と最小の差ＴＶ、が１μｍ以下であり、バッキングパ
ッド全面が均一な弾性を有し、平行度および平面度の良
好な鏡面研磨を可能とする。
の荷重を１分間かけた時の定圧厚み測定器の中心、直交
する２直径の外周端から５ｍｍの点計５点での厚みの最
大と最小の差ＴＶ、が１μｍ以下であり、バッキングパ
ッド全面が均一な弾性を有し、平行度および平面度の良
好な鏡面研磨を可能とする。
また、本発明のバッキングパッドは円盤状でその外径は
ウェーハの外径と同程度であり、テンプレートのウェー
ハ位置決め用穴径と該ウェーハ外径との差はｌｔｔｒｍ
以内が好ましい。
ウェーハの外径と同程度であり、テンプレートのウェー
ハ位置決め用穴径と該ウェーハ外径との差はｌｔｔｒｍ
以内が好ましい。
本発明のバッキングパッドの製造方法の一例として、ポ
リエーテル系ウレタン等の疎水性の発泡性樹脂をフィル
ム等に塗布した後発泡させ、その後表面を研削する方法
があるが、この場合発泡体をフィルム等から剥がして使
用するか、そのまま使用しても良い。また、この方法以
外の方法で製造した発泡体を使用することも可能である
。
リエーテル系ウレタン等の疎水性の発泡性樹脂をフィル
ム等に塗布した後発泡させ、その後表面を研削する方法
があるが、この場合発泡体をフィルム等から剥がして使
用するか、そのまま使用しても良い。また、この方法以
外の方法で製造した発泡体を使用することも可能である
。
ウェーハ研磨する際には、バッキングバッドのウェーハ
保持面は完全な平面であることが要求されるため、本発
明では上記のような方法で得られたバッキングパッドの
ウェーハ保持面をさらに精密に平面研削加工を行う。こ
の際、第２図に示すように、バッキングパッド１のウェ
ーハ保持面を上にして、接着剤４にてキャリアプレート
３に貼り付けた状態で平面研削加工を行う。精密な平面
研削加工法としては、平均粒径が５０〜１００μｍのダ
イヤモンド等のバッキングパッド１よりも硬い砥粒が焼
結金属等で固結されて表面に取り込まれたカップホイー
ルを有する平面研削盤５にて３００ｇｆ／ｃｍ”の荷重
を１分間かけた時の中心、直交する２直径の外周端５ｍ
ｍの点計５点でのバッキングパッドの厚みの最大と最小
の差ＴＶ、が１μｍ以下となるように、バッキングパッ
ドのウェーハ保持面を精密に平面研削加工する。
保持面は完全な平面であることが要求されるため、本発
明では上記のような方法で得られたバッキングパッドの
ウェーハ保持面をさらに精密に平面研削加工を行う。こ
の際、第２図に示すように、バッキングパッド１のウェ
ーハ保持面を上にして、接着剤４にてキャリアプレート
３に貼り付けた状態で平面研削加工を行う。精密な平面
研削加工法としては、平均粒径が５０〜１００μｍのダ
イヤモンド等のバッキングパッド１よりも硬い砥粒が焼
結金属等で固結されて表面に取り込まれたカップホイー
ルを有する平面研削盤５にて３００ｇｆ／ｃｍ”の荷重
を１分間かけた時の中心、直交する２直径の外周端５ｍ
ｍの点計５点でのバッキングパッドの厚みの最大と最小
の差ＴＶ、が１μｍ以下となるように、バッキングパッ
ドのウェーハ保持面を精密に平面研削加工する。
ウェーハ保持面が精密に平面加工されたバッキングパッ
ド１は、キャリアプレート３に貼り付けた状態でウェー
ハ保持治具を作製する。すなわち、第３図に示すように
１個以上のウェーハ位置決め用穴を有するテンプレート
６を接着剤７を介してキャリアプレート３に固着させる
。半導体ウェーハ８はバッキングパッド１により保持さ
れるので、テンプレート６のウェーハ位置決め用穴には
バッキングパッド１が入る。この時、バッキングパッド
１とテンプレート６の間にはウェーハ研磨時に押圧によ
りバッキングパッド１が横方向に伸びるため間隙が設け
られる。その間隙としては０．５〜１．５ｍｍが好まし
い。すなわち、バッキングパッドの圧縮変形による広が
りを考慮してバッキングパッドの硬さや研磨時の加圧条
件に応じてこの間隙を前記０．５〜１．５ｍｍの範囲内
で適宜選択するのが好ましいのである。間隙が０．５ｍ
ｍ未満の場合、研磨時にバッキングパッドｌがテンプレ
ート６に接触するため、バッキングパッド１のつ工−ハ
保持面の外周部が盛り上がり、ウェーハを均一な厚さに
研磨できない。また、間隙が１．５＋＋ｏｎを超える場
合、ウェーハの背面がウェーハの挿入位置または研磨中
の揺動により、バッキングパッドから外れるので好まし
くない。
ド１は、キャリアプレート３に貼り付けた状態でウェー
ハ保持治具を作製する。すなわち、第３図に示すように
１個以上のウェーハ位置決め用穴を有するテンプレート
６を接着剤７を介してキャリアプレート３に固着させる
。半導体ウェーハ８はバッキングパッド１により保持さ
れるので、テンプレート６のウェーハ位置決め用穴には
バッキングパッド１が入る。この時、バッキングパッド
１とテンプレート６の間にはウェーハ研磨時に押圧によ
りバッキングパッド１が横方向に伸びるため間隙が設け
られる。その間隙としては０．５〜１．５ｍｍが好まし
い。すなわち、バッキングパッドの圧縮変形による広が
りを考慮してバッキングパッドの硬さや研磨時の加圧条
件に応じてこの間隙を前記０．５〜１．５ｍｍの範囲内
で適宜選択するのが好ましいのである。間隙が０．５ｍ
ｍ未満の場合、研磨時にバッキングパッドｌがテンプレ
ート６に接触するため、バッキングパッド１のつ工−ハ
保持面の外周部が盛り上がり、ウェーハを均一な厚さに
研磨できない。また、間隙が１．５＋＋ｏｎを超える場
合、ウェーハの背面がウェーハの挿入位置または研磨中
の揺動により、バッキングパッドから外れるので好まし
くない。
また、テンプレート６も平面度および平行度を有するこ
とが必要である。
とが必要である。
研磨時には、ウェーハ８をバッキングパッド１に吸着さ
せる。この時バッキングバッド１のウェーハ保持面に水
を塗布し、表面の余分な水を除いた後、バッキングパッ
ドｌのウェーハ保持面とウェーハ８の界面に空気が侵入
しないように、ウェーハ８の中心部を押えながら、バッ
キングパッドに吸着させる。
せる。この時バッキングバッド１のウェーハ保持面に水
を塗布し、表面の余分な水を除いた後、バッキングパッ
ドｌのウェーハ保持面とウェーハ８の界面に空気が侵入
しないように、ウェーハ８の中心部を押えながら、バッ
キングパッドに吸着させる。
このようにして、第３図のウェーハ保持治具にウェーハ
を保持させて研磨することにより、平行度および平面度
の良好なウェーハを得ることができる。
を保持させて研磨することにより、平行度および平面度
の良好なウェーハを得ることができる。
［実施例］
次に、本発明を実施例を挙げて説明する。
実施例１
ポリエーテル系ウレタンの発泡性樹脂組成物をマイラー
フィルム（東し製）に塗布し、６０℃に加温して発泡さ
せた。その後、表面をパフ研削機にて研削後、所定の大
きさにカットしてバッキングパッドを得た。得られたバ
ッキングパッドのウェーハ保持力を第４図に示す装置に
て測定し、バッキングパッドのボアー径とウェーハ保持
力の関係を調査した。測定方法は、直径４インチのＳＵ
Ｓ円板の上にバッキングパッドを貼付けてクロスヘツド
に取り付ける。直径４インチの半導体ウェーハの中心に
ケブラー糸引っかけ金具を接着した半導体ウェーハをそ
のまま（Ｄｒｙ状態で）バッキングパッドに強く押し付
は固定する。クロスヘツドを２００ｍｍ／分の速度で下
方に動がし、ウェーハの剥離時の最大強度をレコーダー
で記録する。測定は１０回行った。その結果を第１表に
示す。なお、第１表において、バッキングパッドのボア
ー径は電子顕微鏡により観察した値であり、表中のボア
ー径の数値に範囲が設けであるのは、この数値範囲の種
々の値を有する種々の大きさのボアーが１つのバッキン
グパッド内に分布していることを示すものである。また
Ｘは平均値、Ｓは標準偏差を表す。
フィルム（東し製）に塗布し、６０℃に加温して発泡さ
せた。その後、表面をパフ研削機にて研削後、所定の大
きさにカットしてバッキングパッドを得た。得られたバ
ッキングパッドのウェーハ保持力を第４図に示す装置に
て測定し、バッキングパッドのボアー径とウェーハ保持
力の関係を調査した。測定方法は、直径４インチのＳＵ
Ｓ円板の上にバッキングパッドを貼付けてクロスヘツド
に取り付ける。直径４インチの半導体ウェーハの中心に
ケブラー糸引っかけ金具を接着した半導体ウェーハをそ
のまま（Ｄｒｙ状態で）バッキングパッドに強く押し付
は固定する。クロスヘツドを２００ｍｍ／分の速度で下
方に動がし、ウェーハの剥離時の最大強度をレコーダー
で記録する。測定は１０回行った。その結果を第１表に
示す。なお、第１表において、バッキングパッドのボア
ー径は電子顕微鏡により観察した値であり、表中のボア
ー径の数値に範囲が設けであるのは、この数値範囲の種
々の値を有する種々の大きさのボアーが１つのバッキン
グパッド内に分布していることを示すものである。また
Ｘは平均値、Ｓは標準偏差を表す。
第１表より、ボアー径が小さい方がバッキングパッドの
ウェーハ保持力が大きいことがわかる。
ウェーハ保持力が大きいことがわかる。
ウェーハ保持力の良好なボアー径が０〜１μｍと１０〜
３０μｍのそれぞれのバッキングパッドを用いた第３図
に示すウェーハ保持治具にて半導体ウェーハを研磨した
ところ、ボアー径が０〜１μｍのバッキングパッドを用
いて研磨した半導体ウェーハは、ＬＴＶｍａｘ （ウェ
ーハを１５ｍｍＸ １５ｍｍのセルに分画した場合のセ
ル内の厚さの最大と最小の差、即ち、 ＬＴＶのうちそ
の最大値をＬＴＶｍａｘという）が１．０μｍを超えた
ものがほとんどであった。これは、半導体ウェーハとバ
ッキングパッドのウェーハ保持面に空気が入り込んだた
めである。一方、ボアー径が１０〜３０μｍのバッキン
グパッドを用いて研磨した半導体ウェーハは、平行度お
よび平面度が良好に研磨できた。
３０μｍのそれぞれのバッキングパッドを用いた第３図
に示すウェーハ保持治具にて半導体ウェーハを研磨した
ところ、ボアー径が０〜１μｍのバッキングパッドを用
いて研磨した半導体ウェーハは、ＬＴＶｍａｘ （ウェ
ーハを１５ｍｍＸ １５ｍｍのセルに分画した場合のセ
ル内の厚さの最大と最小の差、即ち、 ＬＴＶのうちそ
の最大値をＬＴＶｍａｘという）が１．０μｍを超えた
ものがほとんどであった。これは、半導体ウェーハとバ
ッキングパッドのウェーハ保持面に空気が入り込んだた
めである。一方、ボアー径が１０〜３０μｍのバッキン
グパッドを用いて研磨した半導体ウェーハは、平行度お
よび平面度が良好に研磨できた。
実施例２
実施例１で得られたボアー径が１０〜３０μｍのバッキ
ングパッドを、ウェーハ保持面を上にしてガラス製のキ
ャリアプレートに接着剤にて固着させ、精密平面研削盤
（２山機械（株）製）にて、平均粒径５０〜１００μｍ
のダイヤモンド砥粒で、３００ｇｆ／ｃｍ”の荷重を１
分間かけた時の中心、直交する２直径の外周端より５ｍ
ｍの点計５点でのバッキングパッドの厚みの最大と最小
の差が１μｍになるように、ウェーハ保持面を精密に平
面研削加工した。
ングパッドを、ウェーハ保持面を上にしてガラス製のキ
ャリアプレートに接着剤にて固着させ、精密平面研削盤
（２山機械（株）製）にて、平均粒径５０〜１００μｍ
のダイヤモンド砥粒で、３００ｇｆ／ｃｍ”の荷重を１
分間かけた時の中心、直交する２直径の外周端より５ｍ
ｍの点計５点でのバッキングパッドの厚みの最大と最小
の差が１μｍになるように、ウェーハ保持面を精密に平
面研削加工した。
平面研削加工前後のそれぞれのバッキングパッドの柔ら
かさとそのバッキングパッドを用いた第３図のウェーハ
保持治具にて研磨した半導体ウェーハの平面性の関係を
第５図に示す。第５図中黒丸は平面研削加工前、白丸は
平面研削加工後のデータを示す。
かさとそのバッキングパッドを用いた第３図のウェーハ
保持治具にて研磨した半導体ウェーハの平面性の関係を
第５図に示す。第５図中黒丸は平面研削加工前、白丸は
平面研削加工後のデータを示す。
なお、バッキングパッドの弾性は３００ ｇｆ／ｃｍ”
の荷重をかけた時の厚みＴ、と、１８００ｇｆ／ｃｍ２
の荷重をかけた時の厚みＴ２との差（Ｔ、−Ｔ２）で表
わし、ウェーハの平面性は、静電容量式平坦度測定器（
日本ＡＤＨ株式会社製）で測定し、ウェーハ内の前述の
ＬＴＶｍａｘで表した。
の荷重をかけた時の厚みＴ、と、１８００ｇｆ／ｃｍ２
の荷重をかけた時の厚みＴ２との差（Ｔ、−Ｔ２）で表
わし、ウェーハの平面性は、静電容量式平坦度測定器（
日本ＡＤＨ株式会社製）で測定し、ウェーハ内の前述の
ＬＴＶｍａｘで表した。
第５図より、バッキングパッドの平面研削加工前におい
ては、Ｔ、−Ｔ、がどのような値をとった場合でも、Ｌ
ＴＶｍａｘが１．０μｍを超え、平行度および平面性が
劣る半導体ウェーハしか得られない。
ては、Ｔ、−Ｔ、がどのような値をとった場合でも、Ｌ
ＴＶｍａｘが１．０μｍを超え、平行度および平面性が
劣る半導体ウェーハしか得られない。
方、平面研削加工後においては、Ｔ １−Ｔｚが１〜１
００μｍの場合、ＬＴＶｍａｘが１．０以下で、しかも
平面研削加工前よりもＬＴＶｍａｘの値が低いため、平
面研削加工することによって、さらに平行度および平面
度の良好な半導体ウェーハを作製できることがわかった
。
００μｍの場合、ＬＴＶｍａｘが１．０以下で、しかも
平面研削加工前よりもＬＴＶｍａｘの値が低いため、平
面研削加工することによって、さらに平行度および平面
度の良好な半導体ウェーハを作製できることがわかった
。
［発明の効果］
以上の説明で明らかなように、本発明のバッキングパッ
ドは、半導体ウェーハの接着力が良好で、かつ平行度お
よび平面度の良好な半導体ウェーハを作製できる。また
、バッキングパッドのウェーハ保持面を精密に平面研削
加工することにより、さらに優れた平行度および平面度
のウェーハを作製できる。
ドは、半導体ウェーハの接着力が良好で、かつ平行度お
よび平面度の良好な半導体ウェーハを作製できる。また
、バッキングパッドのウェーハ保持面を精密に平面研削
加工することにより、さらに優れた平行度および平面度
のウェーハを作製できる。
第１図は本発明のバッキングパッドの模式的断面図、第
２図は本発明のバッキングパッドの精密平面研削加工の
状態を示す断面図、第３図は精密平面研削加工後のバッ
キングパッドを用いたウェーハ保持治具の断面図、第４
図は実施例１で得られたバッキングバットのウェーハ保
持力を測定する装置の断面図、第５図は実施例２の精密
平面研削加工前後のバッキングパッドの柔らかさ（Ｔｌ
−Ｔｚ）とそのバッキングパッドを用いて研磨したウェ
ーハの平面性ＬＴＶｍａｘの関係を示すグラフ、第６図
は従来のウェーハ保持治具の断面図、第７図は第６図の
ウェーハ保持治具にて半導体ウェーハを保持し、研磨す
る状態を示す断面図、第８図（ａ）は第７図の研磨前の
半導体ウェーハを示す模式的断面図、第８図（ｂ）は第
７図の研磨後の半導体ウェーハを示す模式的断面図であ
る。 ｌ・・・バッキングパッド、２・・・孔、３・・・キャ
リアプレート、４・・・接着剤、５・・・平面研削盤、
６・・・テンプレート、７・・・接着剤、８・・・半導
体ウェーハ、９・・・ロードセル、ｌＯ・・・ケブラー
系、１１・・・ＳＵＳ円板、１２・・・クロスヘツド、
１３・・・テンプレート、１４・・・半導体ウェハ、１
５・・・ワーク固定用マット、１６・・・プレート、１
７．１８・・・接着剤、１９・・定盤、２０・・・研磨
面、２１・・・面だれ、２２・・・研磨パッド、２３・
・・研磨化第４図
２図は本発明のバッキングパッドの精密平面研削加工の
状態を示す断面図、第３図は精密平面研削加工後のバッ
キングパッドを用いたウェーハ保持治具の断面図、第４
図は実施例１で得られたバッキングバットのウェーハ保
持力を測定する装置の断面図、第５図は実施例２の精密
平面研削加工前後のバッキングパッドの柔らかさ（Ｔｌ
−Ｔｚ）とそのバッキングパッドを用いて研磨したウェ
ーハの平面性ＬＴＶｍａｘの関係を示すグラフ、第６図
は従来のウェーハ保持治具の断面図、第７図は第６図の
ウェーハ保持治具にて半導体ウェーハを保持し、研磨す
る状態を示す断面図、第８図（ａ）は第７図の研磨前の
半導体ウェーハを示す模式的断面図、第８図（ｂ）は第
７図の研磨後の半導体ウェーハを示す模式的断面図であ
る。 ｌ・・・バッキングパッド、２・・・孔、３・・・キャ
リアプレート、４・・・接着剤、５・・・平面研削盤、
６・・・テンプレート、７・・・接着剤、８・・・半導
体ウェーハ、９・・・ロードセル、ｌＯ・・・ケブラー
系、１１・・・ＳＵＳ円板、１２・・・クロスヘツド、
１３・・・テンプレート、１４・・・半導体ウェハ、１
５・・・ワーク固定用マット、１６・・・プレート、１
７．１８・・・接着剤、１９・・定盤、２０・・・研磨
面、２１・・・面だれ、２２・・・研磨パッド、２３・
・・研磨化第４図
Claims (5)
- （１）半導体ウェーハの鏡面研磨工程で半導体ウェーハ
を保持させる保持治具に使用するバッキングパッドにお
いて、疎水性の発泡体より成り、３００ｇｆ／ｃｍ＾２
の荷重をかけた時の厚みＴ＿１と１８００ｇｆ／ｃｍ＾
２の荷重をかけた時の厚みＴ＿２との差（Ｔ＿１−Ｔ＿
２）が１〜１００μｍであり、かつそのウェーハ保持面
に孔が形成され、そのボアー径が１０〜３０μｍである
ことを特徴とするバッキングパッド。 - （２）３００ｇｆ／ｃｍ＾２の荷重を１分間かけた時の
中心、直交する２直径の外周端より５ｍｍの点計５点で
の厚みの最大と最小の差ＴＶ＿５が１μｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のバッキングパッド。 - （３）半導体ウェーハの鏡面研磨工程で半導体ウェーハ
を保持させる保持治具に使用するバッキングパッドにお
いて、バッキングパッドをそのウェーハ保持面を上とし
て、キャリアプレートに固着させた状態で、該バッキン
グパッドのウェーハ保持面を精密平面研削盤にて、その
平面性が３００ｇｆ／ｃｍ＾２の荷重を１分間かけた時
の中心、直交する２直径の外周端より５ｍｍの点計５点
で、該バッキングパッドの厚みの最大と最小の差ＴＶ＿
５が１μｍ以下となるように、平面研削することを特徴
とするバッキングパッドの精密平面加工方法。 - （４）請求項３に記載のバッキングパッドの精密平面加
工後、該キャリアプレート上に１個以上のウェーハ位置
決め用穴を有するテンプレートを該位置決め用穴に該バ
ッキングパッドが入るように固着させたウェーハ保持治
具にてウェーハを保持し、研磨することを特徴とする半
導体ウェーハの研磨方法。 - （５）テンプレートのウェーハ位置決め用穴の内周縁部
とバッキングパッドの外周縁部との間に０．５〜１．５
ｍｍの間隙を設けたことを特徴とする請求項４に記載の
半導体ウェーハの研磨方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2114066A JP2632738B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | パッキングパッド、および半導体ウェーハの研磨方法 |
| EP91303492A EP0454362B1 (en) | 1990-04-27 | 1991-04-18 | Backing pad and method of forming the backing pad by precision surface machining |
| DE69116720T DE69116720T2 (de) | 1990-04-27 | 1991-04-18 | Traghalterung und Verfahren zur Herstellung der Traghalterung durch feine Oberflächenbearbeitung |
| US07/688,108 US5101602A (en) | 1990-04-27 | 1991-04-19 | Foam backing for use with semiconductor wafers |
| US07/841,473 US5157877A (en) | 1990-04-27 | 1992-02-26 | Method for preparing a semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2114066A JP2632738B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | パッキングパッド、および半導体ウェーハの研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0413568A true JPH0413568A (ja) | 1992-01-17 |
| JP2632738B2 JP2632738B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=14628180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2114066A Expired - Fee Related JP2632738B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | パッキングパッド、および半導体ウェーハの研磨方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5101602A (ja) |
| EP (1) | EP0454362B1 (ja) |
| JP (1) | JP2632738B2 (ja) |
| DE (1) | DE69116720T2 (ja) |
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- 1991-04-19 US US07/688,108 patent/US5101602A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE69116720T2 (de) | 1996-10-02 |
| EP0454362A2 (en) | 1991-10-30 |
| JP2632738B2 (ja) | 1997-07-23 |
| EP0454362A3 (en) | 1992-08-05 |
| EP0454362B1 (en) | 1996-01-31 |
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