(57)【要約】【課題】両頭研削装置を、静圧パッド部材の熱膨張をできるだけ低減してウェハ研削に当たってのナノトポグラフィを低減できる構造とする。【解決手段】研削対象ウェハの両面に流体静圧により非接触支持しつつ砥石を研削対象ウェハの両面に押し当てることにより両面同時研削可能としてなるウェハ用両頭研削装置であって、前記研削ウェハの静圧支持部材を前記研削対象ウェハに対面する静圧パッド部材とその背面に配置されるベース部材とから形成し、前記静圧パッド部材をセラミック材料により形成するとともに、前記ベース部材を金属材料により形成してなることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削対象ウェハの両面に流体を供給することにより前記研削対象ウェハを非接触状態で支持する静圧支持部材と、前記研削対象ウェハの両面に押し当てて回転により前記研削対象ウェハを研削可能としてなる砥石と、を有し、
前記静圧支持部材は、前記研削対象ウェハに対面する静圧パッド部材とその背面に配置されて反力を受けるベース部材とにより形成され、
前記静圧パッド部材はセラミック材料により形成され、
前記ベース部材は金属材料により形成され、
てなることを特徴とするウェハ用両頭研削装置。
【請求項２】
前記静圧パッド部材の背面を前記ベース部材に締結手段によって面接合状態で一体的に締結してなることを特徴とする請求項１に記載のウェハ用両頭研削装置。
【請求項３】
目標とするウェハ平坦度が得られるように、前記静圧パッド部材のウェハ対向面における平面度および／または前記ベース部材と接合する前記静圧パッド部材の背面における平面度および／または前記静圧パッド部材と接合する前記ベース部材の接合表面における平面度を所定値以下に設定することを特徴とする請求項２に記載のウェハ用両頭研削装置。
【請求項４】
前記所定値が１０μｍであることを特徴とする請求項３に記載のウェハ用両頭研削装置。
【請求項５】
前記静圧パッド部材の熱膨張率が、前記静圧パッド部材の周辺温度を２３℃とした場合に、１０μｍ／℃以下であることを特徴とする請求項１に記載のウェハ用両頭研削装置。
【請求項６】
前記静圧パッド部材のウェハ対向面には流体が供給される複数のポケットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウェハ用両頭研削装置。
【請求項７】
前記セラミック材料がアルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素であることを特徴とする請求項１に記載のウェハ用両頭研削装置。
【請求項８】
研削対象ウェハの両面にセラミック材料により形成された静圧パッド部材を対面させ、
前記静圧パッド部材の背面を金属材料により形成されたベース部材に面接合状態で接合させた状態で前記静圧パッド部材と前記研削対象ウェハとの隙間に流体を供給して前記研削対象ウェハの両面を非接触状態で静圧支持し、
静圧支持された前記研削対象ウェハの両面に砥石を押し当て、
前記研削対象ウェハを回転させつつ前記砥石に自転運動と前記研削対象ウェハの周方向に回る公転運動を行なわせる、
ことにより前記研削対象ウェハの両面を同時研削することを特徴とするウェハ用両頭研削方法。
【請求項９】
目標とするウェハ平坦度が得られるように、前記静圧パッド部材のウェハ対向面における平面度および／または前記ベース部材と接合する前記静圧パッド部材の背面における平面度および／または前記静圧パッド部材と接合する前記ベース部材の接合表面における平面度を所定値以下に設定することを特徴とする請求項８に記載のウェハ用両頭研削方法。
【請求項１０】
前記所定値が１０μｍであることを特徴とする請求項９に記載のウェハ用両頭研削方法。
【請求項１１】
前記静圧パッド部材の熱膨張率が、前記静圧パッド部材の周辺温度を２３℃とした場合に、１０μｍ／℃以下であることを特徴とする請求項８に記載のウェハ用両頭研削方法。
【請求項１２】
前記静圧パッド部材のウェハ対向面には流体が供給される複数のポケットが形成されていることを特徴とする請求項８に記載のウェハ用両頭研削方法。
【請求項１３】
前記セラミック材料がアルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素であることを特徴とする請求項８に記載のウェハ用両頭研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハ用の研削装置および研削方法に係り、特に半導体ウェハの両面に静圧支持部材を配置し、ウェハと静圧支持部材との間に流体を供給することによって、ウェハを物理的な接触を生じない状態で保持させ、ウェハ両面の研削を同時に行うようにした両頭研削装置および両頭研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ用の両頭研削装置の一つとして、ウェハの両面を流体による静圧で保持し、ウェハを回転させながら砥石を押し当てることで両面を同時に研削する装置がある。この装置では、ウェハに流体による静圧を与えるために、ウェハに微小間隔で対面するように静圧支持部材を配置し、その微小隙間に流体（例えば水）を供給している。ウェハは流体層により挟み込まれ、他の部材と物理的な接触がない状態で保持される。一般的に、静圧支持部材は、ウェハ対向面にポケットを形成した静圧パッド部材により構成され、このポケットの部分に流体を供給することにより、ウェハを静圧で支持するようにしている。そして、ウェハに回転する砥石を押し当てるとともに、ウェハ自体もホルダで保持して回転させることにより、ウェハの両面を全面研削する。
【０００３】
ところで、ウェハの研削では、研削後のウェハ表面のうねりが問題となることが多い。ウェハに対する半導体回路の形成に際して回路切断などの不具合を生じるからである。特に「ナノトポグラフィ」と呼ばれる表面うねりは、波長λ＝０．２〜２０ｎｍの成分をもち、ＰＶ値（Peak to Valley値）が０．１〜０．２μｍ以下のうねりであり、最近、このナノトポグラフィを低減することでウェハの平坦度を向上させるための技術が提案されている。
【０００４】
これは、例えば、特許文献１（ＷＯ／００／６７９５０公報）に見られるように、砥石とウェハの相対的な位置を調整（シフト調整、チルト調整）することによってナノトポグラフィを低減する方法が採用されている。しかし、このような方法では、原料ウェハの形状によってはナノトポグラフィが残留してしまうことから、特許文献２（特開平２００７−９６０１５号公報）に記載された発明が提示されている。この特許文献２に記載の方法は、静圧パッド部材のウェハ対向面に複数のポケットを設け、ここに流体を供給してポケットごとに静圧を調整できるようにし、もって、ウェハのナノトポグラフィを最小化できるようにした方法である。
【０００５】
上記のウェハ用両頭研削装置では、流体による静圧保持を行うための静圧手段を構成する静圧パッド部材は、ウェハに微小隙間で対面し、背面側にも流体が流れ込むようになっている。これは、静圧パッド部材を取り付けた後に静圧パッド部材のウェハ対向面における面精度を調整できるように、または、静圧パッド部材のウェハ対向面で研削中に発生した熱をパッド部材から確実に放熱させるために、静圧発生用の流体を静圧パッド部材の背面にも流れ込むようにして、静圧パッド部材の近辺の部材への熱伝達をできるだけ遮断するように配慮しているものである。図６に、従来の静圧パッド部材の支持構造を模式的に示す。図示のように、静圧パッド部材１の背面をステンレス鋼からなるベース部材２に中空隙間３を介して対面させ、両者を球面座金付きボルト４により複数点で支持する構造となっている。中空隙間３にも流体が流れるようにして放熱効果を高めるようにしている。
【０００６】
しかし、静圧パッド部材のウェハ対向面にポケットを形成して静圧分布を調整できるようにしても、実際上は、静圧パッド部材は、研削中に発生した熱による熱膨張を伴い、その結果、静圧パッド部材のウェハ対向面が変形し、静圧をウェハ全面に均等に付与できない問題が生じていた。これにより、ナノトポグラフィの低減効果を期待できない欠点があった。これは、研削中に発生した熱によって静圧パッド部材の温度が上昇し、特に、従来のウェハ用両頭研削装置に採用されている静圧パッド部材はアルミニウムやアルミニウム合金の金属材料からなるため熱膨張率が大きく、その結果、静圧パッド部材の膨張収縮または微妙な変形によって静圧パッド部材とウェハとの隙間が不均一になる現象が生じ、不均一になった隙間が流体層からウェハに転写されて、研削する際のナノトポグラフィの発生原因となっていると思われる。
【０００７】
また、静圧パッド部材１は背面が中空であり、球面座金付きボルト４のみで金属ベース部材２に取り付けられているため、剛性に乏しく、経時的に取り付け部位のズレが発生する問題があった。さらに、従来のように、静圧パッド部材とベース部材との間に隙間があると、研削中に発生した熱によって高温になった流体が上記の隙間に流入出することによって静圧パッド部材の温度を低下させることができず、静圧パッド部材の熱膨張による形状変化を抑制できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ／００／６７９５０公報
【特許文献２】特開平２００７−９６０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、静圧パッド部材の熱膨張による形状変化を抑制して研削後のウェハ表面におけるナノトポグラフィを低減できる構造としたウェハ両頭研削装置および両頭研削方法を提供することを目的とする。第２に、研削中に発生した熱によって静圧パッド部材が高温にならないような静圧パッド部材とベース部材との接合構造として熱膨張の偏在的な発生原因をなくして静圧パッド部材のウェハ対向面の平坦度を維持できる構造とすることで研削後のウェハ表面におけるナノトポグラフィを低減できる構造としたウェハ両頭研削装置および両頭研削方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
両頭研削加工において、ウェハの表裏面を均一な静圧状態で保持しないとウェハの表裏面にうねりが発生するが、本発明は、保持部材そのものの熱膨張がウェハの表裏面に発生するうねりに影響するという現象を捉えて、それを対策とするために熱膨張係数の小さい材質であるセラミック材料で静圧パッド部材を形成し、その背面を金属材料によって形成されたベース部材で支えるという構成を採用することで、前記目的を達成するようにしている。セラミック材料以外の材料でも目的を達成することができるが、セラミック材料はうねりの小さい表面が得られ、ウェハへの金属汚染が防止でき、また、ウェハの接触による耐磨耗性が高いという理由からセラミック材料が好ましい。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る両頭研削装置は、研削対象ウェハの両面に流体を供給することにより前記研削対象ウェハを非接触状態で支持する静圧支持部材と、前記研削対象ウェハの両面に押し当てて回転により前記研削対象ウェハを研削可能としてなる砥石と、を有し、前記静圧支持部材は、前記研削対象ウェハに対面する静圧パッド部材とその背面に配置されて反力を受けるベース部材とにより形成され、前記静圧パッド部材はセラミック材料により形成され、前記ベース部材は金属材料により形成されてなることを特徴としている。
【００１２】
この場合において、前記静圧パッド部材の背面を前記ベース部材に締結手段によって面接合状態で一体的に締結した構成とすることが望ましい。また、目標とするウェハ平坦度が得られるように、前記静圧パッド部材のウェハ対向面における平面度および／または前記ベース部材と接合する前記静圧パッド部材の背面における平面度および／または前記静圧パッド部材と接合する前記ベース部材の接合表面における平面度を所定値以下に設定する構成とすることが好ましい。前記所定値は１０μｍであることが好ましい。前記静圧パッド部材の熱膨張率は、前記静圧パッド部材の周辺温度を２３℃とした場合に、１０μｍ／℃以下であることが好ましい。更に、前記静圧パッド部材のウェハ対向面には流体が供給される複数のポケットを形成するようにすればよい。前記セラミック材料は、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るウェハ用両頭研削方法は、研削対象ウェハの両面にセラミック材料からなる静圧パッド部材を対面させ、前記静圧パッド部材の背面を金属材料により形成されたベース部材に面接合状態で接合させた状態で当該静圧パッド部材と前記研削対象ウェハとの隙間に流体を供給して前記研削対象ウェハの両面を非接触状態で静圧支持し、静圧支持された前記研削対象ウェハの両面に砥石を押し当て、前記研削対象ウェハを回転させつつ前記砥石に自転運動と前記研削対象ウェハの周方向に回る公転運動を行なわせることにより前記研削対象ウェハの両面を同時研削することを特徴としている。
【００１４】
この場合において、目標とするウェハ平坦度が得られるように、前記静圧パッド部材のウェハ対向面における平面度および／または前記ベース部材と接合する前記静圧パッド部材の背面における平面度および／または前記静圧パッド部材と接合する前記ベース部材の接合表面における平面度を所定値以下に設定することが好ましい。所定値は１０μｍであることが好ましい。前記静圧パッド部材の熱膨張率は、前記静圧パッド部材の周辺温度を２３℃とした場合に、１０μｍ／℃以下であることが好ましい。更に、前記静圧パッド部材のウェハ対向面には流体が供給される複数のポケットを形成するようにすればよい。前記セラミック材料は、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
上記のとおり、ウェハに対面する静圧パッド部材をセラミック材料で形成することにより、熱膨張による静圧パッド部材の形状変化が抑制できる。即ち、研削中に発生した熱によって静圧パッド部材の温度が上昇しても静圧パッド部材の熱膨張による形状変化を抑制することができるため、静圧パッド部材とウェハとの隙間を均一に維持することができ、その結果、研削後のウェハ表面におけるナノトポグラフィを低減できる。また、研削中に発生した熱によって静圧パッド部材の温度が上昇した場合でも、静圧パッド部材から、静圧パッド部材の背面と面接合状態で接合しているベース部材に熱が伝導するために静圧パッド部材の温度上昇を抑制でき、その結果、静圧パッド部材の熱膨張による形状変化をさらに抑制できる。従って、研削後のウェハ表面におけるナノトポグラフィを低減できる。また、目標とするウェハ平坦度が得られるように、前記静圧パッド部材のウェハ対向面における平面度および／または前記ベース部材と接合する前記静圧パッド部材の背面における平面度および／または前記静圧パッド部材と接合する前記ベース部材の接合表面における平面度を所定値以下に設定して、静圧パッド部材とベース部材とを面接合させ、さらに、静圧パッド部材として熱膨張率が低いセラミック材料を用いることにより、研削中に発生した熱によって静圧パッド部材の温度が上昇しないような静圧パッド部材とベース部材との接合構造として熱膨張の偏在的な発生原因をなくすことで静圧パッド部材のウェハ対向面の平坦度を維持でき、もって、研削後のウェハ表面におけるナノトポグラフィを低減できる。また、セラミック材料は一般の金属材料や樹脂材料などと比較して変形に強く、摩耗にも強いため、装置を正常に保つためにも有利な材料といえる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る両頭研削装置の静圧支持部材部分の模式的断面構成図である。
【図２】図１における左方の静圧支持部材の斜視図である。
【図３】金属ベース部材と静圧パッド部材との面接合を示す断面図である。
【図４】研削加工中におけるセラミック製静圧パッド部材の熱変動を調べた結果を示している。
【図５】比較例としてアルミニウム材料からなる静圧パッド部材の熱変動について調べた結果を示している。
【図６】従来の静圧パッド部材支持構造の模式図である。
【図７】本願発明の静圧パッド部材支持構造の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係るウェハ用両頭研削装置の具体的実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。以下の実施形態は本願発明の一実施形態に過ぎず、発明の技術的思想の範囲において任意の形態を採用できる。
【００１８】
図１は実施形態に係るウェハ用両頭研削装置における静圧支持部材の要部を模式的に示した断面図、図２は図１における左方の前記静圧支持部材の斜視図である。実施形態の両頭研削装置は、図１に示すように、研削対象のウェハ１０を中央部に配置し、その両面部に一対の静圧支持部材１２、１２を配置している。各静圧支持部材１２は、直接ウェハ１０に対面する静圧パッド部材１４と、その背面に置かれる金属ベース部材１６とから構成されている。
【００１９】
上記静圧パッド部材１４は研削対象ウェハ１０より若干直径の大きい円盤であって、その一部の外縁側に寄せて円形開口部１８を形成することにより、全体として正面視で三日月状に形成されている。静圧パッド部材１４の表面、すなわち研削対象ウェハ１０と対面する表面には凹みによって形成されるポケット２０が複数個所設けられている。このポケット２０にはポンプ２２から流体を、配管２４を通じて供給するようにしている。ウェハ１０の両面で前記流体を流し入れることにより、静圧パッド部材１４とウェハ１０との間に流体層が形成され、ウェハ１０を静圧保持することができるようになっている。各ポケット２０への吐出圧をバルブ２６により個別に調整すれば、ウェハ１０の支持状態を調整することも可能である。
【００２０】
静圧パッド部材１４に形成された前記円形開口部１８には、当該円形開口部１８に適合する直径をもつ砥石２８が収容されるようになっている。砥石２８はカップ型砥石として形成されており、静圧パッド部材１４のほぼ半径に相当する直径となる大きさの円形盤面部３０の周縁に砥石リング３２を取り付けたものである。前記カップ型砥石２８は前記金属ベース部材１６側に設けた駆動手段（図示せず）により円形開口部１８内で回転できるように構成されており、砥石リング３２を静圧パッド部材１４の表面から突出させた状態でウェハ１０に押し付けて回転させることで、研磨作業を実施するようになっている。
【００２１】
一方、ウェハ１０は、ウェハ外周縁を保持するリングサポート（図示せず）により保持されるようになっており、リングサポートによって一対の静圧支持部材１２の間に移送し、適宜手段によりウェハ１０に回転を付与するようにしている。
【００２２】
したがって、この両頭研削装置は、ウェハ１０の両側にて、カップ型砥石２８を回転させてウェハ１０にその中心位置から偏移した位置で接合させ、同時にウェハ１０を回転させる。カップ型砥石２８がウェハ面上を周方向に回る公転運動が行われ、これに併せてカップ型砥石２８の自転とウェハ１０自体が回転することによりウェハ１０の全面の研削を行うことができる。
【００２３】
このような両頭研削装置において、特に前記静圧パッド部材１４はセラミック材料により形成し、一方、金属ベース部材１６はステンレス鋼により形成されている。もちろん、ステンレス鋼以外の金属材料を用いることもできる。本実施形態では、ウェハ１０に対面する静圧パッド部材１４にアルミニウム系材料よりは熱膨張率の小さいセラミック材料を用い、反力バックアップのためにステンレス鋼のブロックからなる金属ベース部材１６を静圧パッド部材１４の背面に配置した構造としている。このように、剛性の高い金属ベース部材１６に直接静圧パッド部材１４を面接合させて取り付けることで、取り付け剛性を高め、研削作業の安定性を向上させている。特に、セラミック製静圧パッド部材１４としては、熱膨張率が、静圧パッド部材１４の周辺温度が２３℃の場合に、１０μｍ／℃以下のセラミック材料を用いるようにしている。セラミック材料としては、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素が好適に用いられる。
【００２４】
また、セラミック製の静圧パッド部材１４を採用しても、静圧パッド部材１４の背面側に隙間があると、研削中に発生した熱で供給された流体が加熱され、この加熱された流体が静圧パッド部材１４のウェハ対向面側を流れると同時に、背面側にも回りこみ、その結果、静圧パッド部材１４が高温になって熱膨張による形状変化が発生する。また、静圧パッド部材１４が独立した単体であれば、研削中に発生した熱によって静圧パッド部材１４が高温になり、熱膨張による形状変化が発生する。そこで、本実施形態では、静圧パッド部材１４の背面に配置された金属ベース部材１６を静圧パッド部材１４に面接合させ、図３に示すように、両者をボルトなどの締結手段３４により一体的に締結している。このとき、ウェハ１０に対面する静圧パッド部材１４の熱膨張率が１０μｍ／℃以下となるようにすると共に、静圧パッド部材１４のウェハ対向面および／または静圧パッド部材１４と金属ベース部材１６との接合面では、前記静圧パッド部材１４のウェハ対向面における平面度および／または前記金属ベース部材１６と接合する前記静圧パッド部材１４の背面における平面度および／または前記静圧パッド部材１４と接合する前記金属ベース部材１６の接合表面における平面度が１０μｍ以下の表面粗さとなるように設定している。すなわち、研削後のウェハ１０の表面うねりを１０μｍ以下の目標値に抑制しようとする場合、ウェハ１０に対面する静圧パッド部材１４の熱膨張率が１０μｍ／℃以下となるようにし、併せて、前記静圧パッド部材１４のウェハ対向面における平面度および／または前記金属ベース部材１６と接合する前記静圧パッド部材１４の背面における平面度および／または前記静圧パッド部材１４と接合する前記金属ベース部材１６の接合表面における平面度を同様に１０μｍ以下としている。また、研削後のウェハ１０の表面におけるうねりを５μｍ以下の目標値に抑制しようとする場合、ウェハ１０に対面する静圧パッド部材１４の熱膨張率が５μｍ／℃以下となるようにし、併せて、前記静圧パッド部材１４のウェハ対向面における平面度および／または前記金属ベース部材１６と接合する前記静圧パッド部材１４の背面における平面度および／または前記静圧パッド部材１４と接合する前記金属ベース部材１６の接合表面における平面度を同様に５μｍ以下としている。この結果、金属ベース部材１６と静圧パッド部材１４との接合面の粗さが静圧パッド部材１４のウェハ対向面側に転写されても、加工による発熱で静圧パッド部材１４が熱膨張しても、静圧パッド部材１４のウェハ１０への対面部でのウェハ１０との隙間を１０μｍ以下または５μｍ以下の小さい値に保持することができ、もって、より高い精度で両頭研削を行うことで目標加工精度を達成するようにしている。また、面接合であるため、静圧パッド部材１４からの熱は金属ベース部材１６に熱伝導によって吸熱し、静圧パッド部材１４の温度上昇防止効果をこの面接合構造により実現できるようにしている。
【００２５】
このように構成された両頭研削装置とすることにより、静圧パッド部材１４の熱膨張をできるだけ低減してウェハ研削に当たってのナノトポグラフィを低減できる構造となる。また、前記静圧パッド部材１４のウェハ対向面における平面度および／または前記金属ベース部材１６と接合する前記静圧パッド部材１４の背面における平面度および／または前記静圧パッド部材１４と接合する前記金属ベース部材１６の接合表面における平面度を所定値以下に設定して面接合させる構成とし、静圧パッド部材１４として、目標平坦度以下となるような熱膨張率が低いセラミック部材を用いることにより、研削中に発生した熱によって静圧パッド部材１４が高温にならないような静圧パッド部材１４と金属ベース部材１６との接合構造として熱膨張の偏在的な発生原因をなくしてパッド部材のウェハ対向面の平坦度を維持でき、もってナノトポグラフィを低減できる。
【００２６】
上記両頭研削装置を用いた研削方法は、研削対象ウェハの両面にセラミック材料からなる静圧パッド部材を対面させる。次いで、この静圧パッド部材の背面を金属材料により形成されたベース部材によって面接合させた状態で当該静圧パッド部材と研削対象ウェハとの隙間に流体を供給して研削対象ウェハの両面を非接触にて静圧支持する。静圧支持された前記研削対象ウェハに両面から砥石を押し当て、前記研削対象ウェハを回転させつつ前記砥石に自転運動と前記研削対象ウェハの周方向に回る公転運動を行なわせる。これによりウェハ両面が同時に研削される。
【００２７】
図４は、実施形態に係るセラミック材料により形成された静圧パッド部材を用いた両頭研削装置において、研削加工中における静圧パッド部材１４の熱変動を調べた結果を示し、図５は、比較例として、アルミニウム材料からなる静圧パッド部材の熱変動について調べた結果を示している。計測点は図２において示した前方下部点Ａ、後方下部点Ｂ、並びに中央点Ｃである。図の時間軸を示す横軸の１目盛りは１０秒を示している。
【００２８】
この結果から理解できるように、比較例のアルミニウム材料からなる静圧パッド部材の場合には、静圧パッド部材中央にて１４〜１５μｍの膨張があり、静圧パッド部材の後方下部では１４〜１５μｍの膨張があり、ここでは極大膨張が示されている。これは、研削中に発生する熱によって加熱された流体（水）を最初に受ける部位であるため、ウェハを研削する際の負荷が大きいときに大きく膨張し、直ぐに収縮するためである。静圧パッド部材前方の下部では９μｍ程度の膨張を示している。一方、本実施形態に係るセラミック材料により形成された静圧パッド部材の場合には、静圧パッド部材の中央点Ｃにて５〜６μｍの膨張であり、静圧パッド部材の後方下部Ｂでも５〜６μｍの膨張を示し、ここでは研削する際の負荷が最も高いときに発生する極大膨張が無くなっている。静圧パッド部材の前方の下部点Ａでは９μｍ程度の膨張を示している。これから理解できるように、セラミック材料により形成された静圧パッド部材では膨張量が１０μｍ以下となって非常に少なくなり、研削装置に起因するナノトポグラフィを解消できることが判る。
【００２９】
また、研削後のウェハ表面におけるナノトポグラフィの値は、１０ｍｍ×１０ｍｍエリアにおけるＰＶ値（Peak to Valley値）で、セラミック材料により形成された静圧パッド部材を用いた場合は１４ｎｍ、一方、アルミニウム材料により形成された静圧パッド部材を用いた場合は２０ｎｍであり、本発明の実施形態によって、研削後のウェハ表面におけるナノトポグラフィを低減できることがわかった。
【００３０】
以上のことから、静圧支持部材１２のウェハ１０への対面部分である静圧パッド部材をセラミック材料により形成し、背面部を金属材料により形成されたベース部材に接合した構成を採用することにより、静圧パッド部材の熱膨張による影響を回避して、静圧パッド部材のウェハに対面する表面が平滑化できるため、静圧を与える流体層も平滑化でき、もって、研削後のウェハ表面におけるナノトポグラフィを低減することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態では静圧パッド部材１４を平面三日月型としたが、形状は任意に設定できる。
上記実施形態によれば、ウェハ表面上におけるうねりを極小とすることができ、品質が向上、または安定する。また、セラミック材料は金属材料および樹脂材料よりも変形や摩耗による劣化が少なく、その結果、研削後のウェハの高品質を維持できる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本願発明はウェハ研削加工の分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０………研削対象ウェハ、１２………静圧支持手段、１４………静圧パッド部材、１６………金属ベース部材、１８………円形開口部、２０………ポケット、２２………ポンプ、２４………配管、２６………バルブ、２８………カップ型砥石、３０………円形盤面部、３２………砥石リング、３４………締結手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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