合成磨石制造技术

在对晶片S进行化学机械磨削的合成磨石(100)中具备：以平均粒径为10μm以下的氧化铈作为主成分，对晶片S具有化学机械磨削作用的研磨剂(101)；以比晶片S的莫氏硬度低、且具有高摩擦系数的纤维物质作为主成分，具有发热作用的摩擦促进剂(102)；以酚醛树脂作为主成分，将研磨剂(101)和摩擦促进剂(102)分散、粘结的粘结剂(103)。粘结剂(103)。粘结剂(103)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】合成磨石


[0001]本专利技术涉及用于对硅晶片等被磨削物的表面进行磨削加工的合成磨石。

技术介绍

[0002]在半导体制造领域中，成为半导体元件基板的硅晶片的表面加工通常将单晶硅锭切片而成的晶片经由包装工序、蚀刻工序、抛光工序等数步工序而精加工成镜面。在包装工序中，获得平行度、平坦度等尺寸精度、形状精度。接着，在蚀刻工序中，去除包装工序中形成的加工改性层。进一步，在抛光工序中，通过化学机械抛光(以下称为“CMP”)而形成保持了良好的形状精度且具有镜面级表面粗糙度的晶片。另外，在半导体后工序中去除被称为背磨的磨削加工的损伤时，也可以使用与其等同的抛光工序。
[0003]近年来，使用了基于干式的化学机械磨削(以下称为“CMG”)的表面加工来代替抛光工序的方法(例如，参照专利文献1)。在CMG工序中，使用通过硬质树脂等树脂粘结剂将研磨剂(磨粒)固定而成的合成磨石。然后，使晶片及合成磨石一边旋转，一边将合成磨石按压于晶片(例如，参照专利文献2)。在晶片表面的凸部，通过与合成磨石的摩擦，微细的加工起点被加热/氧化，变脆，剥落。由此，仅使晶片的凸部被磨削，变得平坦化。
[0004]另外，提出了通过在CMG工序中提高磨削速率而提高加工效率的合成磨石(例如，参照专利文献3)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本专利第4573492号公报
[0008]专利文献2：日本特开2004
‑
87912号公报
[0009]专利文献3：日本特开2016
‑
82127号公报

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的课题
[0011]上述的合成磨石存在如下问题。即，如上所述，在CMG工序中，由于以利用固体间的化学反应除去材料作为加工原理，因此，如果不使反应热充分上升，则无法提升加工速度。而且，也存在从合成磨石游离出的研磨剂在伴随合成磨石或晶片的旋转的离心力的作用下被排出，与磨削作用无关，加工速度降低的问题。
[0012]因此，本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供实现磨削加工中的高磨削效率的合成磨石。
[0013]解决课题的方法
[0014]本实施方式的合成磨石具备：对被磨削材料具有化学机械磨削作用的研磨剂、摩擦促进剂、以及将上述研磨剂和上述摩擦促进剂粘结的粘结剂。
[0015]本实施方式的合成磨石具备对被磨削材料具有化学机械磨削作用的研磨剂、以及粘结上述研磨剂的粘结剂，上述粘结剂中含浸有具有增粘作用的增粘剂，或者用低熔点蜡
溶解含浸有上述增粘剂。
[0016]专利技术的效果
[0017]通过促进磨削加工中的摩擦所引起的发热而在短时间谋求温度上升，能够实现高磨削效率。
附图说明
[0018]图1是示出导入了本专利技术的第1实施方式的合成磨石的CMG装置的立体图。
[0019]图2是示出该合成磨石的立体图。
[0020]图3是示出该合成磨石的结构的说明图。
[0021]图4是示出该合成磨石的作用原理的说明图。
[0022]图5是示出本专利技术的第2实施方式的合成磨石的结构及制造方法的说明图。
[0023]图6是示出该合成磨石的作用原理的说明图。
[0024]图7是示出本专利技术的第3实施方式的合成磨石的结构及制造方法的说明图。
[0025]图8是示出该合成磨石的作用原理的说明图。
[0026]符号说明
[0027]10
…
CMG装置、20
…
旋转工作台机构、21
…
工作台电动机、22
…
工作台轴、23
…
工作台、30
…
磨石支撑机构、31
…
架台、32
…
摆动轴、33
…
臂、40
…
磨石驱动机构、41
…
旋转电动机部、42
…
旋转轴、43
…
磨轮保持构件、100，100A
…
合成磨石、101
…
研磨剂、102
…
摩擦促进剂、103
…
粘结剂、104
…
增粘剂、200
…
合成磨石、201
…
研磨剂、202
…
粘结剂、203
…
增粘剂、S
…
晶片。
具体实施方式
[0028]图1～图4是示出本专利技术的第1实施方式的图。需要说明的是，在这些图中，S表示作为磨削对象的硅晶片(被磨削物)。如图1所示，CMG装置10具备支撑晶片S的旋转工作台机构20和后述的支撑合成磨石100的磨石支撑机构30。CMG装置10构成了晶片处理装置的一部分。CMG装置10通过运送机器人等将晶片S运入/运出。
[0029]旋转工作台机构20具备：配置于地面的工作台电动机21、从该工作台电动机21向上方凸出配置的工作台轴22、以及安装在该工作台轴22的上端的工作台23。工作台23具有可拆卸地保持作为磨削对象的晶片S的机构。作为进行保持的机构，例如有真空吸附机构。
[0030]磨石支撑机构30具备：配置于地面且在内部容纳电动机的座架31、受到该座架31支撑且通过座架31内的电动机沿图1中箭头方向摆动的竖直方向的摆动轴32、设置在该摆动轴32的上端且沿水平方向延伸设置的臂33、以及设置在该臂33的前端侧的磨石驱动机构40。
[0031]磨石驱动机构40具备旋转电动机部41。旋转电动机部41具备向下方凸出的旋转轴42。在旋转轴42的前端部安装有圆板状的磨轮保持构件43。如图2所示，在磨轮保持构件43可拆卸地安装有圆板状的合成磨石100。在合成磨石100的安装时，将螺栓从磨轮保持构件43侧拧入设置于合成磨石100的螺纹孔进行安装。
[0032]如图3所示，合成磨石100具有对晶片S有化学机械磨削作用的研磨剂101，使摩擦促进剂102分散于该研磨剂101并通过粘结剂103进行粘结，形成了气孔。研磨剂101可以根
据被磨削材料的材质而适当选择，在晶片S为硅材料制的情况下，优选以平均粒径为10μm以下的氧化铈作为主成分。需要说明的是，除了氧化铈以外，还可以应用氧化硅、氧化铁、氧化钛、氧化铬，也可以是它们的混合物。
[0033]摩擦促进剂102以比晶片S的莫氏硬度低、且具有高摩擦系数的纤维物质作为主成分。纤维物质可以应用晶须(从结晶表面向外侧以胡须状生长的结晶)、纤维中的任一种、或混合物。作为晶须，优选为机械强度大的氧化物类晶须及碳化物类晶须。作为纤维，优选为纤维素纤维及碳纤维。粘结剂103以酚醛树脂、氨基甲酸酯树脂、环氧树脂等有机化合物类树脂或低熔点玻璃质粘结剂作为主成分。
[0034]需要说明的是，合成磨石100的组成例如是研磨剂101为40～55体积％、摩擦促进剂102本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种合成磨石，其是对被磨削材料进行化学机械磨削的合成磨石，其具备：对所述被磨削材料具有化学机械磨削作用的研磨剂、摩擦促进剂、以及粘结所述研磨剂和所述摩擦促进剂的粘结剂。2.根据权利要求1所述的合成磨石，其中，所述研磨剂以氧化铈、氧化硅、氧化铁、氧化钛、氧化铬中的任一种或混合物作为主成分，平均粒径为10μm以下。3.根据权利要求1所述的合成磨石，其中，所述摩擦促进剂以比所述被磨削材料的莫氏硬度低、且具有高摩擦系数的纤维物质作为主成分。4.根据权利要求3所述的合成磨石，其中，所述摩擦促进剂以晶须、纤维中的任一种或混合物作为主成分。5.根据权利要求1所述的合成磨石，其中，所述粘结剂以有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：津田政明，
申请(专利权)人：株式会社东京钻石工具制作所，
类型：发明
国别省市：