研磨による無反りウエハの創成（第１報）－冷凍ピンチャックの凝固変形と凝固保持特性

摘要

液晶テレビやコンピュータディスプレイは大型化が進み，第10 世代2.85×3.05m のマザーガラスが使用されつつある．このマザーガラスに微細パターンを転写するためのマスク基板も大型化し，1.6×1.8m×t17mm の石英基板の使用が予定されている．現状の石英基板は，数10μm～100μm の大きな反りを有し，これらは微細パターン転写に悪影響を及ぼす．このため反りと平坦度を含めて10μm 以下に向上させることが求められている．マスク基板は，現在，水貼り法により緩く拘束して軟らかいパッドで片面研磨されている．そのため，高い平坦度に研磨することは難しく，とくに反りを除去することは短時間の研磨では不可能に近い．本研究では，ピン上の冷凍液を凝固させ，反りを残した状態で薄板を凝固·保持する冷凍ピンチャックを開発し，反りの無い高平坦化基板を創成することを目指している．今まで無変形冷凍ピンチャックを用いて凝固·固着した冷凍液のせh断強さについて測定し，固着力が研磨力に耐えうることを明らかにした．また，ピン直径0.5mm，ピッチ2mm のピンチャック上に，直径100mm，厚さ1.2mm の石英ウエハを凝固·固着させたさいの変形量は±0.15μm 以下ときわめて小さいことを示した．本報告では，300mm 石英ウエハの凝固固着プロセスにおける形状変化を明らかにするとともに，凝固した冷凍液が研磨時の熱変形で発生する引張·せh断応力に耐え得るか否かについて明らかにする．