2017 Fiscal Year Annual Research Report
The study of polishing process to fabricate a nonwarped thin substrate using freezing pin chuck
| Project/Area Number |
15K05748
|
|---|
| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
|---|
Principal Investigator |
吉冨 健一郎 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (40546149)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 冷凍ピンチャック / 冷凍液 / 石英ガラスウエハ / 反り / ウエハ保持 / 基板変形 / 研削・研磨 / 真空チャック |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
(1)冷凍ピンチャックを使用した研削・研磨装置の開発：冷凍ピンチャックを使用してφ300mm，反り量約100μmの石英ガラスウエハの研削実験を行い，真空チャックに対してウエハ保持時の変形を大きく低減した状態で，真空チャックを用いた場合と同様の研削加工が可能であることを明らかにした．
(2)冷凍液の噴霧特性の改善：冷凍液噴霧時の粒径と蒸発速度の関係を明らかにし，回転霧化式噴霧装置のタービン回転数の最適化を行った．また，冷凍液塗布において塗布領域の気流の影響が大きいことが分かり，遮蔽板による塗布状態の安定化を行った．
(3)保持可能反り量の拡大：冷凍ピンチャックの直径0.5mmのピン上に塗布した冷凍液の液滴の高さを大きくすれば保持可能な基板の反り量は大きくなるが，従来の保持手順では，冷凍液の表面張力により，ピン上に形成可能な液滴高さが150μm程度となり，それ以上を塗布すると液滴がピン上から脱落する問題があった．そこで，150μm程度の冷凍液を液体状で塗布した後に凝固させ，その上から冷凍液を噴霧し，凝固状態で液滴を大きくする冷凍塗布法を考案し，従来法の3倍の液滴高さを可能にした．
(4)凝固保持力の測定：反ったウエハを保持する場合，ウエハ裏面とピン間の距離によって冷凍液の形状が変化し，凝固保持力に影響する．そこで，石英ガラスウエハに対して，ウエハ裏面とピンとの距離と，せん断方向の凝固保持力との関係を実験的に求めた．実験結果より，距離約50μmで1200kPa，距離140μmで170kPa，距離320μmで10kPaの凝固保持力であることが示された．
(5)異形ウエハの保持実験：冷凍ピンチャックは，設計上のサイズである直径300mmの円形ウエハだけでなく，異なる形状のウエハにも使用可能であることを明らかにした．
|
