JP2000079552A - 平面研磨装置の温度調節機構 - Google Patents
平面研磨装置の温度調節機構Info
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- JP2000079552A JP2000079552A JP25073398A JP25073398A JP2000079552A JP 2000079552 A JP2000079552 A JP 2000079552A JP 25073398 A JP25073398 A JP 25073398A JP 25073398 A JP25073398 A JP 25073398A JP 2000079552 A JP2000079552 A JP 2000079552A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 定盤の盤面の温度差を無くして研磨後のウエ
ハの平坦度を均一にする平面研磨装置の温度調節機構を
提供する。 【解決手段】 上下定盤のうちの少なくとも下定盤の研
磨面を内周部、中央部および外周部に分割するととも
に、各部に外部と連通する溝を形成し、各部の溝を流れ
る温水の温度を検知するとともに、温水の温度が異なっ
た場合には研磨後のウエハの平坦度を均一になるように
温度制御を行う構成とした。
ハの平坦度を均一にする平面研磨装置の温度調節機構を
提供する。 【解決手段】 上下定盤のうちの少なくとも下定盤の研
磨面を内周部、中央部および外周部に分割するととも
に、各部に外部と連通する溝を形成し、各部の溝を流れ
る温水の温度を検知するとともに、温水の温度が異なっ
た場合には研磨後のウエハの平坦度を均一になるように
温度制御を行う構成とした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は平面研磨装置の温
度調節機構に関し、特に、ウエハ等の半導体の上下面を
研磨するための平面研磨装置の温度調節機構に関するも
のである。
度調節機構に関し、特に、ウエハ等の半導体の上下面を
研磨するための平面研磨装置の温度調節機構に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ウエハを研磨する平面研磨装置
としては、互いに異なる方向に回転する上定盤と下定盤
との間に位置したウエハ保持部材を、インターナルギア
とサンギアとの協働によって両定盤間で回転させること
により、ウエハ保持部材で保持したウエハの上下面を研
磨するようになっているものが知られている。
としては、互いに異なる方向に回転する上定盤と下定盤
との間に位置したウエハ保持部材を、インターナルギア
とサンギアとの協働によって両定盤間で回転させること
により、ウエハ保持部材で保持したウエハの上下面を研
磨するようになっているものが知られている。
【0003】すなわち、このような平面研磨装置にあっ
ては、それに用いられている下定盤200とウエハ保持
部材201との位置関係を図13に示すが、水平方向に
回転可能に設けられた円板状の下定盤200と、下定盤
200の上方に対向して設けられるとともに、水平方向
に回転可能、かつ上下方向に移動可能な円板状の上定盤
(図示せず)と、下定盤の上部に水平方向に自転可能、
かつ公転可能に設けられ、少なくとも1つのウエハを保
持可能な薄肉円板状のウエハ保持部材201と、下定盤
200および上定盤を互いに異なる方向に回転させると
ともに、ウエハ保持部材201を下定盤200と同一方
向に公転させ、また、異なる方向に自転させる回転駆動
機構と、上定盤を上下方向に移動させるシリンダ等の上
下移動機構とを具えている。
ては、それに用いられている下定盤200とウエハ保持
部材201との位置関係を図13に示すが、水平方向に
回転可能に設けられた円板状の下定盤200と、下定盤
200の上方に対向して設けられるとともに、水平方向
に回転可能、かつ上下方向に移動可能な円板状の上定盤
(図示せず)と、下定盤の上部に水平方向に自転可能、
かつ公転可能に設けられ、少なくとも1つのウエハを保
持可能な薄肉円板状のウエハ保持部材201と、下定盤
200および上定盤を互いに異なる方向に回転させると
ともに、ウエハ保持部材201を下定盤200と同一方
向に公転させ、また、異なる方向に自転させる回転駆動
機構と、上定盤を上下方向に移動させるシリンダ等の上
下移動機構とを具えている。
【0004】そして、回転駆動させるために、駆動源
と、変速機と、両者間を駆動伝達するプーリー、ベルト
等の動力伝達部材と、下定盤の外周側に回転可能に設け
られる環状であるとともに、複数のピン209が環状に
突設されることで形成されるインターナルギア203
と、インターナルギア203および下定盤200を変速
機の出力軸に連結するギア等の動力伝達部材と、変速機
の出力軸に装着されるとともに、下定盤200の中央空
所に位置し、回転可能であり、かつ、複数のピン208
が環状に突設されることで形成されるサンギア204と
を有している。
と、変速機と、両者間を駆動伝達するプーリー、ベルト
等の動力伝達部材と、下定盤の外周側に回転可能に設け
られる環状であるとともに、複数のピン209が環状に
突設されることで形成されるインターナルギア203
と、インターナルギア203および下定盤200を変速
機の出力軸に連結するギア等の動力伝達部材と、変速機
の出力軸に装着されるとともに、下定盤200の中央空
所に位置し、回転可能であり、かつ、複数のピン208
が環状に突設されることで形成されるサンギア204と
を有している。
【0005】ウエハ保持部材201は、サンギア204
とインターナルギア203との間に設けられるものであ
って、複数箇所に円板状のウエハ210を保持するため
のウエハ保持用の孔205が貫通しており、外周面には
所定の間隔ごとに凹部206が形成され、隣接する凹部
206間でサンギア204のピン208間およびインタ
ーナルギア203のピン209間と相互に係合する歯部
207が形成されるようになっている。
とインターナルギア203との間に設けられるものであ
って、複数箇所に円板状のウエハ210を保持するため
のウエハ保持用の孔205が貫通しており、外周面には
所定の間隔ごとに凹部206が形成され、隣接する凹部
206間でサンギア204のピン208間およびインタ
ーナルギア203のピン209間と相互に係合する歯部
207が形成されるようになっている。
【0006】すなわち、サンギア204のピン208間
でウエハ保持部材201の歯部207と相互に噛合い係
合する歯部212が形成されている。
でウエハ保持部材201の歯部207と相互に噛合い係
合する歯部212が形成されている。
【0007】また、インターナルギア203のピン20
9間でウエハ保持部材201の歯部207と相互に噛合
い係合する歯部211が形成されている。
9間でウエハ保持部材201の歯部207と相互に噛合
い係合する歯部211が形成されている。
【0008】上記のように構成されている従来の平面研
磨装置にあっては、ウエハ保持部材201のウエハ保持
用の孔205内にウエハ210を装着し、上下動機構の
シリンダを作動させて上定盤を下降させてウエハの上面
に当接させる。また、下定盤200と上定盤との間でウ
エハ210を所定の荷重で押圧するとともに、回転駆動
機構のモータを作動させて動力伝達部材を介して変速機
を作動させ、変速機の出力軸と同一方向にサンギア20
4、インターナルギア203および上定盤を回転させ
る。一方、下定盤200を変速機の出力軸と異なる方向
に回転させ、ウエハ保持部材201を下定盤200と同
一方向にサンギア204の周囲を公転させ、サンギア2
04と反対方向に自転させる。
磨装置にあっては、ウエハ保持部材201のウエハ保持
用の孔205内にウエハ210を装着し、上下動機構の
シリンダを作動させて上定盤を下降させてウエハの上面
に当接させる。また、下定盤200と上定盤との間でウ
エハ210を所定の荷重で押圧するとともに、回転駆動
機構のモータを作動させて動力伝達部材を介して変速機
を作動させ、変速機の出力軸と同一方向にサンギア20
4、インターナルギア203および上定盤を回転させ
る。一方、下定盤200を変速機の出力軸と異なる方向
に回転させ、ウエハ保持部材201を下定盤200と同
一方向にサンギア204の周囲を公転させ、サンギア2
04と反対方向に自転させる。
【0009】そして、この状態で下定盤200と上定盤
との間に研磨剤を供給して、研磨剤を各ウエハ210の
上面と上定盤との間、およびウエハ210の下面と下定
盤200との間に流入させ、各ウエハ210の上下面が
研磨されて所定の表面荒さに仕上げられるようになる。
なお、上下定盤には研磨パッドが予め貼着されている。
との間に研磨剤を供給して、研磨剤を各ウエハ210の
上面と上定盤との間、およびウエハ210の下面と下定
盤200との間に流入させ、各ウエハ210の上下面が
研磨されて所定の表面荒さに仕上げられるようになる。
なお、上下定盤には研磨パッドが予め貼着されている。
【0010】しかしながら、上記のような構成の従来の
平面研磨装置にあっては、互いに反対方向に回転すると
ともに、研磨パッドが設けられた上下定盤間でウエハ等
の半導体を挟持してその両面を研磨するが、この研磨作
業中に定盤の研磨パッドの部位間に温度差が生じる。す
なわち、定盤の内周部、中央部および外周部で温度差が
発生し、これによって、研磨後のウエハの平坦度に不良
が発生するという問題点を有していた。
平面研磨装置にあっては、互いに反対方向に回転すると
ともに、研磨パッドが設けられた上下定盤間でウエハ等
の半導体を挟持してその両面を研磨するが、この研磨作
業中に定盤の研磨パッドの部位間に温度差が生じる。す
なわち、定盤の内周部、中央部および外周部で温度差が
発生し、これによって、研磨後のウエハの平坦度に不良
が発生するという問題点を有していた。
【0011】この発明の目的は、上下定盤のうちの少な
くとも下定盤の研磨面を複数の部位に考えて、この各部
位の温度を検知するとともに、異なった場合には温度制
御を行って各部位の温度を調節して研磨後のウエハの平
坦度を均一にすることができる平面研磨装置の温度調節
機構を提供することにある。
くとも下定盤の研磨面を複数の部位に考えて、この各部
位の温度を検知するとともに、異なった場合には温度制
御を行って各部位の温度を調節して研磨後のウエハの平
坦度を均一にすることができる平面研磨装置の温度調節
機構を提供することにある。
【0012】
【問題点を解決するための手段】上記の目的を達成する
ためにこの発明は、互いに対向して回転する上下定盤で
ウエハ等の半導体を挟持して両面を研磨するための平面
研磨装置であって、該平面研磨装置は、前記上下定盤の
うちの少なくとも下定盤に設けられて研磨面の温度差を
少なくするための温度調節機構を具えたことを特徴とす
る平面研磨装置の温度調節機構を構成したものである。
また、前記上下定盤は、それぞれベースの面に取付けら
れて対向しており、このうち少なくとも下定盤が取付け
られているベースの面には、互いに独立する複数の環状
の溝が形成され、この各溝内に流れる温水は、温度セン
サーおよび温調器によって所定の温度に保持される構成
を採用したものである。
ためにこの発明は、互いに対向して回転する上下定盤で
ウエハ等の半導体を挟持して両面を研磨するための平面
研磨装置であって、該平面研磨装置は、前記上下定盤の
うちの少なくとも下定盤に設けられて研磨面の温度差を
少なくするための温度調節機構を具えたことを特徴とす
る平面研磨装置の温度調節機構を構成したものである。
また、前記上下定盤は、それぞれベースの面に取付けら
れて対向しており、このうち少なくとも下定盤が取付け
られているベースの面には、互いに独立する複数の環状
の溝が形成され、この各溝内に流れる温水は、温度セン
サーおよび温調器によって所定の温度に保持される構成
を採用したものである。
【0013】
【作用】この発明は上記の手段を採用したことにより、
上下定盤のうちの少なくとも下定盤の研磨面の温度は全
面に渡って略均一となり、この状態でウエハは研磨され
るので平坦度が高められることになる。
上下定盤のうちの少なくとも下定盤の研磨面の温度は全
面に渡って略均一となり、この状態でウエハは研磨され
るので平坦度が高められることになる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
の形態の一例について説明する。図7、図8にはこの発
明による平面研磨装置の温度調節機構が平面研磨装置に
組み込まれた状態が示されている。また、温度調節機構
を説明する前に平面研磨装置について説明すると、図1
には平面研磨装置1の全体概略斜視図が、図2には全体
概略側面図がそれぞれ示されている。
の形態の一例について説明する。図7、図8にはこの発
明による平面研磨装置の温度調節機構が平面研磨装置に
組み込まれた状態が示されている。また、温度調節機構
を説明する前に平面研磨装置について説明すると、図1
には平面研磨装置1の全体概略斜視図が、図2には全体
概略側面図がそれぞれ示されている。
【0015】この平面研磨装置1は、駆動源によって回
転可能となっている下定盤2が配設され、かつ、この下
定盤2の上面には、前記従来のものと同様に、外周面側
に所定の間隔をおいてインターナルギア3が設けられる
とともに、中心部にはサンギア68が設けられている。
なお、4は下定盤2の外側を覆っている機台部、5は上
定盤、6は上定盤5を上下動および水平方向に回動させ
るための機構を覆うカバー、7は操作パネルである。
転可能となっている下定盤2が配設され、かつ、この下
定盤2の上面には、前記従来のものと同様に、外周面側
に所定の間隔をおいてインターナルギア3が設けられる
とともに、中心部にはサンギア68が設けられている。
なお、4は下定盤2の外側を覆っている機台部、5は上
定盤、6は上定盤5を上下動および水平方向に回動させ
るための機構を覆うカバー、7は操作パネルである。
【0016】そして、温度調節機構は図7に示すよう
に、上面に下定盤2が取付けられるベース65の上面に
設けられ、互いに独立するとともに、同心となっている
複数の環状溝66と、後述するサンギアを出没するため
の筒状突出部に設けた供給口a、b、cとを有してお
り、この各環状の溝66は、それぞれ前記筒状突出部7
8の外側に設けた供給口a、b、cに対応し、導通部材
80と下定盤駆動軸67との間で形成される通路を介し
て温調器(図示せず)で温度調節された温水を供給でき
るようになっている。なお、d、e、fは温水の排出口
であり、さらに、前記各環状溝66内には供給される温
水の温度を測定して温調器に信号を送る温度センサー
(図示せず)が設けられている。
に、上面に下定盤2が取付けられるベース65の上面に
設けられ、互いに独立するとともに、同心となっている
複数の環状溝66と、後述するサンギアを出没するため
の筒状突出部に設けた供給口a、b、cとを有してお
り、この各環状の溝66は、それぞれ前記筒状突出部7
8の外側に設けた供給口a、b、cに対応し、導通部材
80と下定盤駆動軸67との間で形成される通路を介し
て温調器(図示せず)で温度調節された温水を供給でき
るようになっている。なお、d、e、fは温水の排出口
であり、さらに、前記各環状溝66内には供給される温
水の温度を測定して温調器に信号を送る温度センサー
(図示せず)が設けられている。
【0017】そして、前記ベース65の上面には、そこ
に設けた溝66を閉塞した状態で下定盤2が配設され、
ベース65の回転時にベース65と一体に回転するよう
に構成されている。
に設けた溝66を閉塞した状態で下定盤2が配設され、
ベース65の回転時にベース65と一体に回転するよう
に構成されている。
【0018】以下、各図を説明しつつ温度調節機構につ
いて説明する。図3には平面研磨装置1の上定盤を回転
させたり、水平方向に旋回させるための上定盤駆動機構
の概略縦断面図が、図4には上定盤を水平方向に旋回さ
せるための上定盤旋回機構の駆動源の詳細が、また、図
5には上定盤の駆動機構がそれぞれ示されている。
いて説明する。図3には平面研磨装置1の上定盤を回転
させたり、水平方向に旋回させるための上定盤駆動機構
の概略縦断面図が、図4には上定盤を水平方向に旋回さ
せるための上定盤旋回機構の駆動源の詳細が、また、図
5には上定盤の駆動機構がそれぞれ示されている。
【0019】すなわち、内部に下定盤2が設けられてい
る機台部4の後方の機枠10の上面には筒状の起立部1
1が一体に設けられるとともに、この起立部11の外側
には筒状をなして外部に歯部13を有する垂下部12が
位置し、この垂下部12と起立部11との間には軸受け
14が設けられている。前記歯部13は、水平方向とな
っている基板15の下面に固定された垂下部12に設け
られており、一方、前記基板15と、この基板15の上
面側部から起立する筒状の側板16とで筒状の枠体17
が形成されている。
る機台部4の後方の機枠10の上面には筒状の起立部1
1が一体に設けられるとともに、この起立部11の外側
には筒状をなして外部に歯部13を有する垂下部12が
位置し、この垂下部12と起立部11との間には軸受け
14が設けられている。前記歯部13は、水平方向とな
っている基板15の下面に固定された垂下部12に設け
られており、一方、前記基板15と、この基板15の上
面側部から起立する筒状の側板16とで筒状の枠体17
が形成されている。
【0020】前記機枠10に固定されて上下方向に延び
る上定盤昇降用の作動部材18は前記枠体17の基板1
5を貫通し、また、前記枠体17の内部には複数のエア
シリンダ19が垂直方向を向いた状態で取付けられ、こ
のエアシリンダ19は、その作動部20が、上定盤5お
よびその上定盤5を支持する支持板22等の荷重を支持
するように、それぞれ緩衝部材21を介して支持板22
と基板15との間に連結されている。
る上定盤昇降用の作動部材18は前記枠体17の基板1
5を貫通し、また、前記枠体17の内部には複数のエア
シリンダ19が垂直方向を向いた状態で取付けられ、こ
のエアシリンダ19は、その作動部20が、上定盤5お
よびその上定盤5を支持する支持板22等の荷重を支持
するように、それぞれ緩衝部材21を介して支持板22
と基板15との間に連結されている。
【0021】一方、前記複数の緩衝部材21の下面に一
体に連結された連結板23には前記作動部材18の作動
部が連結されている。また、前記各緩衝部材21は、そ
の端部21aが前記支持板22に対して正三角形の各頂
点に位置するように配置されている。前記枠体17の外
側には前記支持板22に固定された筒状の側板24が位
置し、両側板16、24の間にはリニアガイド25とス
ライド部材26とが設けられている。すなわち、リニア
ガイド25は前記枠体17の側板16に、スライド部材
26は前記側板24にそれぞれ固定されている。
体に連結された連結板23には前記作動部材18の作動
部が連結されている。また、前記各緩衝部材21は、そ
の端部21aが前記支持板22に対して正三角形の各頂
点に位置するように配置されている。前記枠体17の外
側には前記支持板22に固定された筒状の側板24が位
置し、両側板16、24の間にはリニアガイド25とス
ライド部材26とが設けられている。すなわち、リニア
ガイド25は前記枠体17の側板16に、スライド部材
26は前記側板24にそれぞれ固定されている。
【0022】一方、図4に詳細に示すように前記基板1
5の下面に固定した垂下部12の歯部13は機枠10に
固定された上定盤旋回用の作動部材27の歯部28と噛
合い係合している。
5の下面に固定した垂下部12の歯部13は機枠10に
固定された上定盤旋回用の作動部材27の歯部28と噛
合い係合している。
【0023】したがって、前記作動部材18が作動する
と前記枠体17が一体に昇降して前記上定盤5を支持す
る支持板22を一体に昇降するようになっているととも
に、前記作動部材27によって枠体17が回動されて支
持板22を旋回するようになっており、前記支持板22
および作動部材27等とで上定盤旋回機構が構成されて
いる。
と前記枠体17が一体に昇降して前記上定盤5を支持す
る支持板22を一体に昇降するようになっているととも
に、前記作動部材27によって枠体17が回動されて支
持板22を旋回するようになっており、前記支持板22
および作動部材27等とで上定盤旋回機構が構成されて
いる。
【0024】一方、前記支持板22には図5に示すよう
に上定盤5の駆動源40が設けられており、この上定盤
5は一対の駆動源40で駆動されるようになっている。
すなわち、支持板22の端部に設けられた一対の駆動源
40がそれぞれ中間プーリー41を介して駆動プーリー
42を駆動し、この各駆動プーリー42の駆動軸43に
はそれぞれ上定盤5の駆動軸44に取付けられた歯部4
5と歯合い係合する歯部46が設けられている(図3参
照)。
に上定盤5の駆動源40が設けられており、この上定盤
5は一対の駆動源40で駆動されるようになっている。
すなわち、支持板22の端部に設けられた一対の駆動源
40がそれぞれ中間プーリー41を介して駆動プーリー
42を駆動し、この各駆動プーリー42の駆動軸43に
はそれぞれ上定盤5の駆動軸44に取付けられた歯部4
5と歯合い係合する歯部46が設けられている(図3参
照)。
【0025】また、図6に示すように前記機台部4の内
部には複数の駆動源50(図示では3つ)が設けられて
いる。そして、下定盤2の回転軸51に設けた歯部52
には水平方向を向き、かつ、回転可能に支持された軸部
53に取付けられたウオーム歯車54が噛合い係合し、
一方、前記軸部53には3つのプーリー55が取付けら
れ、各プーリー55と、異なる駆動源50の駆動部との
間にはそれぞれベルト56が張設されている。そして複
数の駆動源50で下定盤2を回転駆動する駆動機構が構
成されている。
部には複数の駆動源50(図示では3つ)が設けられて
いる。そして、下定盤2の回転軸51に設けた歯部52
には水平方向を向き、かつ、回転可能に支持された軸部
53に取付けられたウオーム歯車54が噛合い係合し、
一方、前記軸部53には3つのプーリー55が取付けら
れ、各プーリー55と、異なる駆動源50の駆動部との
間にはそれぞれベルト56が張設されている。そして複
数の駆動源50で下定盤2を回転駆動する駆動機構が構
成されている。
【0026】一方、前記下定盤2の上面の外周縁部およ
び中心部に設けられたインターナルギア3およびサンギ
ア68は図7に示すように構成されている。すなわち、
外周部に所定の間隔をおいて環状にピンが起立状態で配
置されることで形成されるインターナルギア3は基台6
0に対して軸受け61を介して水平の状態で回転可能と
なっている回転枠部62に設けられるとともに、この回
転枠部62の下部に設けた歯部63にはインターナルギ
ア駆動用の駆動源が連結されている。
び中心部に設けられたインターナルギア3およびサンギ
ア68は図7に示すように構成されている。すなわち、
外周部に所定の間隔をおいて環状にピンが起立状態で配
置されることで形成されるインターナルギア3は基台6
0に対して軸受け61を介して水平の状態で回転可能と
なっている回転枠部62に設けられるとともに、この回
転枠部62の下部に設けた歯部63にはインターナルギ
ア駆動用の駆動源が連結されている。
【0027】また、このインターナルギア3の内側に位
置する環状のベース65は、その上面に互いに独立する
とともに、同一中心を有する複数の環状の溝66が形成
されていて、下定盤駆動軸67に一体に支持されてお
り、一方、前記基台60の環状に突出した保持部60a
との間にはオイルが封入されることで支持されている。
置する環状のベース65は、その上面に互いに独立する
とともに、同一中心を有する複数の環状の溝66が形成
されていて、下定盤駆動軸67に一体に支持されてお
り、一方、前記基台60の環状に突出した保持部60a
との間にはオイルが封入されることで支持されている。
【0028】そして、前記下定盤駆動軸67の下側外周
面には歯部90が設けられ、この歯部90には下定盤駆
動源91で回転される歯部が噛合い係合している。
面には歯部90が設けられ、この歯部90には下定盤駆
動源91で回転される歯部が噛合い係合している。
【0029】さらに、前記ベース65の開口している中
心部には、上面外周縁部に所定の間隔でピンが突設され
ることで形成されるサンギア68が設けられたサンギア
基板69と、このサンギア基板69の下面中央部から垂
下する軸部70とからなるサンギア駆動部材71が配設
されている。
心部には、上面外周縁部に所定の間隔でピンが突設され
ることで形成されるサンギア68が設けられたサンギア
基板69と、このサンギア基板69の下面中央部から垂
下する軸部70とからなるサンギア駆動部材71が配設
されている。
【0030】一方、前記軸部70を受け入れる駆動軸7
2は下端が閉塞し、下部に歯車73が取付けられ、この
歯車73はサンギア駆動用の駆動源75で回転されるよ
うになっている。そして、前記軸部70の下面と前記駆
動軸72の内部とで形成される空所76には外部に設け
たオイルシリンダ74が連通しており、このオイルシリ
ンダ74にはピッチ送りユニット134が設けられてい
る。
2は下端が閉塞し、下部に歯車73が取付けられ、この
歯車73はサンギア駆動用の駆動源75で回転されるよ
うになっている。そして、前記軸部70の下面と前記駆
動軸72の内部とで形成される空所76には外部に設け
たオイルシリンダ74が連通しており、このオイルシリ
ンダ74にはピッチ送りユニット134が設けられてい
る。
【0031】したがって、オイルシリンダ74によるオ
イルの供給に応じてサンギア68およびそのサンギア駆
動部材71を図7の実線の位置と、鎖線で示す位置との
間を上下動可能に構成するサンギア昇降機構が形成され
ている。さらに、前記駆動軸72と軸部70との間には
スライド部材77が設けられて駆動軸72に対して軸部
70を上下動のみ可能に支持しており、またオイルの漏
洩を防止するための封止部材も配設されている。なお、
前記インターナルギア3に関しても前記サンギア昇降機
構と同様に構成されていて、オイルシリンダ(図示せ
ず)によって高さを可変できるようになっている。
イルの供給に応じてサンギア68およびそのサンギア駆
動部材71を図7の実線の位置と、鎖線で示す位置との
間を上下動可能に構成するサンギア昇降機構が形成され
ている。さらに、前記駆動軸72と軸部70との間には
スライド部材77が設けられて駆動軸72に対して軸部
70を上下動のみ可能に支持しており、またオイルの漏
洩を防止するための封止部材も配設されている。なお、
前記インターナルギア3に関しても前記サンギア昇降機
構と同様に構成されていて、オイルシリンダ(図示せ
ず)によって高さを可変できるようになっている。
【0032】また、前記駆動軸72は、前記基台60の
中心部に設けた筒状突出部78の内部に軸受け79を介
して回転可能に位置しており、この筒状突出部78の外
周部には供給口a、b、cが配設されるとともに導通部
材80が配設されている。この導通部材80の外周側に
は、下部に歯部90が設けられ、かつ、前記導通部材8
0との間で独立した導通路が形成されるとともに、前記
ベース65と連結部材81によって一体に固定されてい
る前記下定盤駆動軸67が設けられており、前記したよ
うにこの下定盤駆動軸67の下部の歯部90には下定盤
回転用の駆動源91が連結している。
中心部に設けた筒状突出部78の内部に軸受け79を介
して回転可能に位置しており、この筒状突出部78の外
周部には供給口a、b、cが配設されるとともに導通部
材80が配設されている。この導通部材80の外周側に
は、下部に歯部90が設けられ、かつ、前記導通部材8
0との間で独立した導通路が形成されるとともに、前記
ベース65と連結部材81によって一体に固定されてい
る前記下定盤駆動軸67が設けられており、前記したよ
うにこの下定盤駆動軸67の下部の歯部90には下定盤
回転用の駆動源91が連結している。
【0033】図8には上記のように構成された下定盤2
の部分にスラリー回収機構を構成する樋状のドレン受け
100を配設した状態が示されている。図8に示すもの
は図7に示すのの一部を変化させて樋状のドレン受け1
00を取付けたものであり、スラリー回収機構に関連す
る部分以外の部分は同一の番号を付して詳細な説明は省
略する。すなわち、基台60に水平方向に突出する環状
の受け板101を配設するとともに、インターナルギア
3を支持している回転枠部62の中央部の上方に環状に
起立させて受入れ部102を形成する。
の部分にスラリー回収機構を構成する樋状のドレン受け
100を配設した状態が示されている。図8に示すもの
は図7に示すのの一部を変化させて樋状のドレン受け1
00を取付けたものであり、スラリー回収機構に関連す
る部分以外の部分は同一の番号を付して詳細な説明は省
略する。すなわち、基台60に水平方向に突出する環状
の受け板101を配設するとともに、インターナルギア
3を支持している回転枠部62の中央部の上方に環状に
起立させて受入れ部102を形成する。
【0034】そして、環状をなす樋状のドレン受け10
0の下部を前記受け板101で支持し、かつ、ドレン受
け100の内周側縁部を前記環状の受入れ部102内に
位置させる。この場合、前記ドレン受け100は、その
底面がすべて同一高さではなく、一方が高く、他方が低
く構成されて高低差δが生じるように配設されている。
これは、前記環状の受け板101が水平に設けられてい
るのではなく一方側が高く、他方側が低く、すなわち傾
斜した状態で基台60に取付けられているためである。
0の下部を前記受け板101で支持し、かつ、ドレン受
け100の内周側縁部を前記環状の受入れ部102内に
位置させる。この場合、前記ドレン受け100は、その
底面がすべて同一高さではなく、一方が高く、他方が低
く構成されて高低差δが生じるように配設されている。
これは、前記環状の受け板101が水平に設けられてい
るのではなく一方側が高く、他方側が低く、すなわち傾
斜した状態で基台60に取付けられているためである。
【0035】また、前記ドレン受け100の外周側縁部
はインターナルギア3と略同一の高さとなっている。さ
らに、低くなったドレン受け100の底部には導出管1
03が設けられて回収回路(図示せず)に接続されて前
記ドレン受け100の内部を回収回路と連通するように
なっている。なお、前記回転枠部62の中央部に受入れ
部102を設けなくても良く、また、ドレン受け100
自体を、その底部が一方に対して他方が高低差があるよ
うに構成すれば受け板101を基台60に対して水平に
設けても良いものである。
はインターナルギア3と略同一の高さとなっている。さ
らに、低くなったドレン受け100の底部には導出管1
03が設けられて回収回路(図示せず)に接続されて前
記ドレン受け100の内部を回収回路と連通するように
なっている。なお、前記回転枠部62の中央部に受入れ
部102を設けなくても良く、また、ドレン受け100
自体を、その底部が一方に対して他方が高低差があるよ
うに構成すれば受け板101を基台60に対して水平に
設けても良いものである。
【0036】図9には下定盤2の上方に位置する上定盤
5が昇降する時に水平状態を保持した状態で昇降するよ
うにした上定盤水平バランス機構が示されている。前記
上定盤5は駆動軸等の駆動部材に対して水平方向におい
て任意の方向に首振り可能となっている。すなわち、図
9に概略を示すように駆動軸44の下端を湾曲部110
とするとともに、上定盤5の首部を駆動軸44の湾曲部
110を受け入れる凹状の湾曲部112とすることで上
定盤5を下向きで首振り可能としたり、あるいは、図示
しないが、二重の環状部材の外内間をピンで連結し、一
方、外環状部材の外側に前記ピンと直交する向きのピン
を設けて、このピンで上定盤を支持し、内環状部材で駆
動軸44を支持する等の手段によって上定盤5を下向き
で首振り可能とする。
5が昇降する時に水平状態を保持した状態で昇降するよ
うにした上定盤水平バランス機構が示されている。前記
上定盤5は駆動軸等の駆動部材に対して水平方向におい
て任意の方向に首振り可能となっている。すなわち、図
9に概略を示すように駆動軸44の下端を湾曲部110
とするとともに、上定盤5の首部を駆動軸44の湾曲部
110を受け入れる凹状の湾曲部112とすることで上
定盤5を下向きで首振り可能としたり、あるいは、図示
しないが、二重の環状部材の外内間をピンで連結し、一
方、外環状部材の外側に前記ピンと直交する向きのピン
を設けて、このピンで上定盤を支持し、内環状部材で駆
動軸44を支持する等の手段によって上定盤5を下向き
で首振り可能とする。
【0037】そして、図9に示すように上定盤5を昇降
させる昇降機構は概略で示されているが、上定盤を支持
して一体に昇降する駆動軸44の外周側の軸筒130の
外周面に3等配(すなわち120°)でアーム113が
設けられ、各アーム113の先端に上定盤水平下降機構
ユニット114がそれぞれ設けられている。この上定盤
水平下降機構ユニット114は、シリンダ等の作動部が
出没する作動部材115と、この作動部材115の作動
部に設けられるとともに、上定盤5の上面に当接して上
定盤5の回転に連れ回りするローラ116とを有してい
る。なお、各上定盤水平下降機構ユニット114の作動
部材115は従来周知の制御手段によって同期して駆動
されるようになっている。
させる昇降機構は概略で示されているが、上定盤を支持
して一体に昇降する駆動軸44の外周側の軸筒130の
外周面に3等配(すなわち120°)でアーム113が
設けられ、各アーム113の先端に上定盤水平下降機構
ユニット114がそれぞれ設けられている。この上定盤
水平下降機構ユニット114は、シリンダ等の作動部が
出没する作動部材115と、この作動部材115の作動
部に設けられるとともに、上定盤5の上面に当接して上
定盤5の回転に連れ回りするローラ116とを有してい
る。なお、各上定盤水平下降機構ユニット114の作動
部材115は従来周知の制御手段によって同期して駆動
されるようになっている。
【0038】さらに、図10に示すように、上下定盤
2、5およびこの上下定盤2、5を支持するベース6
5、120の表面には樹脂コーティング121が施され
ている。すなわち、樹脂コーティング121は、下定盤
2とそれを支持するベース65とに関しては、下定盤2
はそれを支持するベース65と当接する部位以外の全周
囲、また、ベース65は下定盤2と当接する部位以外の
全周囲である。また、上定盤5とそれを支持するベース
120とに関しては、上定盤5はそれを支持するベース
120と当接する部位以外の全周囲、また、ベース12
0は上定盤5と当接する部位以外の全周囲である。
2、5およびこの上下定盤2、5を支持するベース6
5、120の表面には樹脂コーティング121が施され
ている。すなわち、樹脂コーティング121は、下定盤
2とそれを支持するベース65とに関しては、下定盤2
はそれを支持するベース65と当接する部位以外の全周
囲、また、ベース65は下定盤2と当接する部位以外の
全周囲である。また、上定盤5とそれを支持するベース
120とに関しては、上定盤5はそれを支持するベース
120と当接する部位以外の全周囲、また、ベース12
0は上定盤5と当接する部位以外の全周囲である。
【0039】したがって、研磨パッドが貼着される上下
定盤2、5の表面、および研磨剤と接触可能な全周囲に
樹脂コーティング121が施されている。なお、上記の
場合以外に、ベース65、120および上下定盤2、5
の全表面を樹脂コーティング121しても良い。
定盤2、5の表面、および研磨剤と接触可能な全周囲に
樹脂コーティング121が施されている。なお、上記の
場合以外に、ベース65、120および上下定盤2、5
の全表面を樹脂コーティング121しても良い。
【0040】次に上記のように構成されたものの作用に
ついて説明する。まず、各部の作動を説明する前に温度
調節機構について説明する。すなわち、前記上下定盤
2、5間での研磨時に、発熱によって下定盤2の内周
部、中央部および外周部で温度差が生じる。
ついて説明する。まず、各部の作動を説明する前に温度
調節機構について説明する。すなわち、前記上下定盤
2、5間での研磨時に、発熱によって下定盤2の内周
部、中央部および外周部で温度差が生じる。
【0041】図12には下定盤2の内周部、中央部およ
び外周部で生じる温度差が示されており、このように各
部で温度差が生じた場合には研磨後のウエハの平坦度が
不良となり、また、温度差が生じるのは下定盤2だけで
なく上定盤5においても、内周部、中央部および外周部
で温度差が生じる。
び外周部で生じる温度差が示されており、このように各
部で温度差が生じた場合には研磨後のウエハの平坦度が
不良となり、また、温度差が生じるのは下定盤2だけで
なく上定盤5においても、内周部、中央部および外周部
で温度差が生じる。
【0042】このように温度差による平坦度の不良をな
くすために、温度調節機構が設けられている。この温度
調節機構は、下定盤2の下側のベース65に設けられた
同心状の複数の溝66と、各溝66内に位置する温水の
温度を検知する温度センサーと、この温度センサーの検
知温度に応じて前記溝66内に供給する温水の温度を調
節する温度調節器とから構成され、この温度調節器は温
度センサーで検知された温度信号に応じて比例制御を行
って溝66内に供給する温水の温度を所定の設定温度に
するようになっている。
くすために、温度調節機構が設けられている。この温度
調節機構は、下定盤2の下側のベース65に設けられた
同心状の複数の溝66と、各溝66内に位置する温水の
温度を検知する温度センサーと、この温度センサーの検
知温度に応じて前記溝66内に供給する温水の温度を調
節する温度調節器とから構成され、この温度調節器は温
度センサーで検知された温度信号に応じて比例制御を行
って溝66内に供給する温水の温度を所定の設定温度に
するようになっている。
【0043】なお、温度調節された温水は供給口a、
b、cを介して各溝66内を循環した後に排出口d、
e、fを介して排出され、これが温度調節されつつ繰り
返されるようになっている。
b、cを介して各溝66内を循環した後に排出口d、
e、fを介して排出され、これが温度調節されつつ繰り
返されるようになっている。
【0044】すなわち、ベース65に設けた各溝66は
それぞれ温度調節回路に独立して接続されていて、各温
度調節回路にはそれぞれ検知部材である温度センサー
と、温水供給器と、前記温度センサーの信号を受け取っ
て温水供給器から供給される温水の温度を任意の設定温
度とすることができる温度調節器とを有しており、この
温度調節器は入力信号に対して出力信号を比例的に変化
する、比例制御を行うようになっている。これにより、
各温度調節回路を異なる温調水とすることができ、各ベ
ースに異なる温度の温水を供給することにより下定盤面
の平坦度を変えることができる。
それぞれ温度調節回路に独立して接続されていて、各温
度調節回路にはそれぞれ検知部材である温度センサー
と、温水供給器と、前記温度センサーの信号を受け取っ
て温水供給器から供給される温水の温度を任意の設定温
度とすることができる温度調節器とを有しており、この
温度調節器は入力信号に対して出力信号を比例的に変化
する、比例制御を行うようになっている。これにより、
各温度調節回路を異なる温調水とすることができ、各ベ
ースに異なる温度の温水を供給することにより下定盤面
の平坦度を変えることができる。
【0045】したがって、従来は温度調節回路が分離し
ておらず同一温度の温水のみしか供給することができな
くて、下定盤面の平坦度を変化させる場合には限られた
変化しか行えなかったのに対し、ウエハの仕上がり精度
を追求する上で平坦条件を容易に変えることができる。
なお、パイプ132およびロータリージョイント133
しか図示しないが、上定盤5のベース120にも内周
部、中央部および外周部に溝が形成されるとともに、各
溝は独立して温度調節された温水が循環されるようにな
っている。また、前記実施の形態においては、下定盤2
を内周部、中央部および外周部の3つの部位に分けたの
で温度センサーおよび温度調節回路も3セット必要であ
る。
ておらず同一温度の温水のみしか供給することができな
くて、下定盤面の平坦度を変化させる場合には限られた
変化しか行えなかったのに対し、ウエハの仕上がり精度
を追求する上で平坦条件を容易に変えることができる。
なお、パイプ132およびロータリージョイント133
しか図示しないが、上定盤5のベース120にも内周
部、中央部および外周部に溝が形成されるとともに、各
溝は独立して温度調節された温水が循環されるようにな
っている。また、前記実施の形態においては、下定盤2
を内周部、中央部および外周部の3つの部位に分けたの
で温度センサーおよび温度調節回路も3セット必要であ
る。
【0046】つぎに平面研磨装置の駆動について説明す
る。まず、駆動源によって上昇位置に保持された状態で
停止している平面研磨装置1を起動する。
る。まず、駆動源によって上昇位置に保持された状態で
停止している平面研磨装置1を起動する。
【0047】この起動時に、まず、上定盤旋回用の作動
部材27が作動する。前記上定盤5は、支持板22の一
端側に設けられているとともに、支持板22自体は他端
側に設けられた昇降用の作動部材18で機枠10に対し
て昇降可能である。また、支持板22の他端側に設けた
上定盤5等を水平方向に旋回するための作動部材27
(図4参照)によって、支持板22およびそれに設けら
れた上定盤5が水平方向に旋回して上下定盤2、5の中
心部にそれぞれ互いの外周縁が略位置するような状態に
する。
部材27が作動する。前記上定盤5は、支持板22の一
端側に設けられているとともに、支持板22自体は他端
側に設けられた昇降用の作動部材18で機枠10に対し
て昇降可能である。また、支持板22の他端側に設けた
上定盤5等を水平方向に旋回するための作動部材27
(図4参照)によって、支持板22およびそれに設けら
れた上定盤5が水平方向に旋回して上下定盤2、5の中
心部にそれぞれ互いの外周縁が略位置するような状態に
する。
【0048】すなわち、平面からみて下定盤2と一致し
た状態で研磨作業を待機している上定盤5は、作動部材
27の作動によって図11(a)に示す待機位置から水
平方向にAだけ旋回して下定盤2からずれてウエハ保持
部材を搭載する位置に旋回して図11(b)に示すよう
になる。したがって、このように旋回して下定盤2の上
面の一部が開放した状態で下定盤2の上面にウエハ保持
部材をサンギア68およびインターナルギア3に噛合い
係合した状態で搭載するとともに、ウエハ保持部材にウ
エハを取付ける。なお、下定盤2および上定盤5には予
め研磨パッド(図示せず)が貼着されている。
た状態で研磨作業を待機している上定盤5は、作動部材
27の作動によって図11(a)に示す待機位置から水
平方向にAだけ旋回して下定盤2からずれてウエハ保持
部材を搭載する位置に旋回して図11(b)に示すよう
になる。したがって、このように旋回して下定盤2の上
面の一部が開放した状態で下定盤2の上面にウエハ保持
部材をサンギア68およびインターナルギア3に噛合い
係合した状態で搭載するとともに、ウエハ保持部材にウ
エハを取付ける。なお、下定盤2および上定盤5には予
め研磨パッド(図示せず)が貼着されている。
【0049】また、前記作動部材27は2段式に作動し
て上定盤5および支持板22等を旋回するものであり、
上記のように作動する1段とは別に反対方向にBだけ旋
回する。すなわち、前記作動部材27は上下定盤2、5
が一致した待機状態から前記ウエハ保持部材を搭載する
ために旋回したAの方向とは反対方向にBだけ旋回し、
この場合には、上定盤5および支持板22等を待機状態
(図11(a))から略90°水平方向に旋回して上下
定盤2、5の研磨面を開放させる。なお、旋回は90°
でなくても良い。このように研磨面を開放するために水
平方向に旋回することで研磨面への研磨パッドの貼着お
よび取り替えが非常に容易に行える。
て上定盤5および支持板22等を旋回するものであり、
上記のように作動する1段とは別に反対方向にBだけ旋
回する。すなわち、前記作動部材27は上下定盤2、5
が一致した待機状態から前記ウエハ保持部材を搭載する
ために旋回したAの方向とは反対方向にBだけ旋回し、
この場合には、上定盤5および支持板22等を待機状態
(図11(a))から略90°水平方向に旋回して上下
定盤2、5の研磨面を開放させる。なお、旋回は90°
でなくても良い。このように研磨面を開放するために水
平方向に旋回することで研磨面への研磨パッドの貼着お
よび取り替えが非常に容易に行える。
【0050】また、ウエハを搭載したのち図11(a)
に示す状態に作動部材27で復帰させたのち、上定盤5
が下降して下定盤2に近接し、両定盤2、5の研磨パッ
ド間でウエハを挟持して研磨作業を開始するが、上定盤
5の下降時には上定盤水平バランス機構が作用するので
上定盤5は、水平状態を保持したままで下降する。
に示す状態に作動部材27で復帰させたのち、上定盤5
が下降して下定盤2に近接し、両定盤2、5の研磨パッ
ド間でウエハを挟持して研磨作業を開始するが、上定盤
5の下降時には上定盤水平バランス機構が作用するので
上定盤5は、水平状態を保持したままで下降する。
【0051】すなわち、上定盤5は駆動軸44等の駆動
伝達部材に対して下向きに首振り可能となっており、一
方、上定盤5を支持している軸筒130の外周面に3等
配(すなわち120°)でアーム113が設けられ、各
アーム113の先端に上定盤水平下降機構ユニット11
4がそれぞれ設けられている。したがって、周知の制御
手段によって同一の出没量で出没するシリンダ等の作動
部材115の作動軸の先端に設けたローラ116が上定
盤5に当接することで上定盤5は水平状態を保持されて
下降することになる。
伝達部材に対して下向きに首振り可能となっており、一
方、上定盤5を支持している軸筒130の外周面に3等
配(すなわち120°)でアーム113が設けられ、各
アーム113の先端に上定盤水平下降機構ユニット11
4がそれぞれ設けられている。したがって、周知の制御
手段によって同一の出没量で出没するシリンダ等の作動
部材115の作動軸の先端に設けたローラ116が上定
盤5に当接することで上定盤5は水平状態を保持されて
下降することになる。
【0052】また、研磨作業中にはシリンダ等の作動部
材115の作動軸を上昇させて先端を非接触の状態とし
て調心可能(上定盤5が首振り可能)な状態で加工を行
うものである。したがって、従来は傾いたままの状態で
上定盤5が下降する場合があり、この時にウエハのチッ
ピングが生じる恐れがあったが、水平バランス機構によ
って上定盤5が傾いて下降する恐れを皆無としたもので
ある。
材115の作動軸を上昇させて先端を非接触の状態とし
て調心可能(上定盤5が首振り可能)な状態で加工を行
うものである。したがって、従来は傾いたままの状態で
上定盤5が下降する場合があり、この時にウエハのチッ
ピングが生じる恐れがあったが、水平バランス機構によ
って上定盤5が傾いて下降する恐れを皆無としたもので
ある。
【0053】したがって、前記のように待機状態にあっ
た上下定盤2、5のうちの上定盤5を旋回して下定盤2
にウエハ保持部材およびウエハを搭載したのちに待機状
態に復帰するとともに、昇降用の作動部材18を起動し
て支持板22等および上定盤5を下降し、しかもこの上
定盤5の下降を水平状態を保持したままで行い、上下定
盤2、5間でウエハ保持部材およびこのウエハ保持部材
で保持されたウエハを挟持し、そして、上下定盤2、5
間でウエハを挟持保持した時は水平バランス機構を作用
しないように構成した。
た上下定盤2、5のうちの上定盤5を旋回して下定盤2
にウエハ保持部材およびウエハを搭載したのちに待機状
態に復帰するとともに、昇降用の作動部材18を起動し
て支持板22等および上定盤5を下降し、しかもこの上
定盤5の下降を水平状態を保持したままで行い、上下定
盤2、5間でウエハ保持部材およびこのウエハ保持部材
で保持されたウエハを挟持し、そして、上下定盤2、5
間でウエハを挟持保持した時は水平バランス機構を作用
しないように構成した。
【0054】このようにしてウエハ保持部材で保持され
たウエハを上下定盤2、5間で挟持し、支持板22に取
付けられた2基の駆動源40の協働によって上定盤5を
回転駆動するとともに、下定盤2を回転駆動するために
図6に示す複数の駆動源50を起動する。すると、複数
の駆動源50はそれぞれプーリー55を介して下定盤2
の回転軸51の歯部52と噛合い係合しているウオーム
歯車54の軸部53を回転させることになり、すなわ
ち、複数の駆動源50が協働してウオーム歯車54を回
転させて下定盤2を回転駆動することになる。なお、下
定盤2を回転駆動する複数の駆動源50は従来周知の制
御機構によって一体に駆動するように構成されている。
たウエハを上下定盤2、5間で挟持し、支持板22に取
付けられた2基の駆動源40の協働によって上定盤5を
回転駆動するとともに、下定盤2を回転駆動するために
図6に示す複数の駆動源50を起動する。すると、複数
の駆動源50はそれぞれプーリー55を介して下定盤2
の回転軸51の歯部52と噛合い係合しているウオーム
歯車54の軸部53を回転させることになり、すなわ
ち、複数の駆動源50が協働してウオーム歯車54を回
転させて下定盤2を回転駆動することになる。なお、下
定盤2を回転駆動する複数の駆動源50は従来周知の制
御機構によって一体に駆動するように構成されている。
【0055】これによって、従来は大きな駆動源を用い
る必要があったが、複数の駆動源50からなる駆動機構
を設けることにより、小さな駆動源が協働して下定盤2
を回転駆動することになり、駆動源が小型で良く、した
がって、製造コストが低くなるものである。
る必要があったが、複数の駆動源50からなる駆動機構
を設けることにより、小さな駆動源が協働して下定盤2
を回転駆動することになり、駆動源が小型で良く、した
がって、製造コストが低くなるものである。
【0056】そして、複数の駆動源50によって下定盤
2が旋回されると、前記インターナルギア3およびサン
ギア68と噛合い係合しているウエハ保持部材およびこ
のウエハ保持部材で保持されたウエハはサンギア68の
回りを公転しつつ自転する。一方、前記上下定盤2、5
はそれぞれ研磨パッドが貼着されていてこの研磨パッド
によってウエハが挟持され、しかも、この研磨パッドに
は研磨剤が供給されているのでウエハは確実に研磨され
る。
2が旋回されると、前記インターナルギア3およびサン
ギア68と噛合い係合しているウエハ保持部材およびこ
のウエハ保持部材で保持されたウエハはサンギア68の
回りを公転しつつ自転する。一方、前記上下定盤2、5
はそれぞれ研磨パッドが貼着されていてこの研磨パッド
によってウエハが挟持され、しかも、この研磨パッドに
は研磨剤が供給されているのでウエハは確実に研磨され
る。
【0057】さらに、上下定盤2、5のうちの少なくと
も研磨パッドが接触する部位には樹脂コーティング12
1が施されている。すなわち、上下定盤2、5に研磨パ
ッドを接着させるとともに、上下定盤2、5からはみ出
した研磨パッドの部分はナイフ等を用いて切除するが、
この時、誤って傷をつけてしまう場合がある。
も研磨パッドが接触する部位には樹脂コーティング12
1が施されている。すなわち、上下定盤2、5に研磨パ
ッドを接着させるとともに、上下定盤2、5からはみ出
した研磨パッドの部分はナイフ等を用いて切除するが、
この時、誤って傷をつけてしまう場合がある。
【0058】したがって、上下定盤2、5のうちの研磨
パッドを取付ける面に傷を付けてしまった場合には平坦
度が悪くなり、これによってウエハの研磨作業が不良に
なっていたが、少なくとも上下定盤のうちの研磨パッド
の取付け面に樹脂コーティングを施すことでウエハの研
磨作業が不良になる恐れが無くなっている。さらに、研
磨作業には研磨剤を使用するが、上下定盤2、5に傷が
無い場合でも研磨剤によって錆が生じ、耐久性が悪くな
っている。このため樹脂コーティング121を施すこと
で耐久性を良好とする。なお、研磨剤による錆は上下定
盤2、5だけでなくそれらを支持するベース65、12
0にも生じるので、ベース65、120も含めて樹脂コ
ーティング121を施すことができる。
パッドを取付ける面に傷を付けてしまった場合には平坦
度が悪くなり、これによってウエハの研磨作業が不良に
なっていたが、少なくとも上下定盤のうちの研磨パッド
の取付け面に樹脂コーティングを施すことでウエハの研
磨作業が不良になる恐れが無くなっている。さらに、研
磨作業には研磨剤を使用するが、上下定盤2、5に傷が
無い場合でも研磨剤によって錆が生じ、耐久性が悪くな
っている。このため樹脂コーティング121を施すこと
で耐久性を良好とする。なお、研磨剤による錆は上下定
盤2、5だけでなくそれらを支持するベース65、12
0にも生じるので、ベース65、120も含めて樹脂コ
ーティング121を施すことができる。
【0059】この樹脂コーティング121の材質として
は常温施工によって硬質で密着性に優れた非晶質のセラ
ミックス膜を形成する塗料・コーティング剤であるシリ
カ溶液を用いる。したがって、このシリカ溶液による被
膜は可撓性に富み、紫外線に強く超耐久性を発揮すると
ともに、不燃性、撥水性、耐透過性、耐薬品性、耐汚染
性に優れている。
は常温施工によって硬質で密着性に優れた非晶質のセラ
ミックス膜を形成する塗料・コーティング剤であるシリ
カ溶液を用いる。したがって、このシリカ溶液による被
膜は可撓性に富み、紫外線に強く超耐久性を発揮すると
ともに、不燃性、撥水性、耐透過性、耐薬品性、耐汚染
性に優れている。
【0060】一方、ウエハ保持部材がインターナルギア
3とサンギア68とによって、自転および公転されて、
保持しているウエハの上下面を研磨するが、ウエハ保持
部材はインターナルギア3およびサンギア68に常に噛
合い係合している。したがって、サンギア68にあって
は、その外周面のうちの高さ方向の一部のみがウエハ保
持部材と噛合い係合しているために、その部分に摩耗が
生じる。
3とサンギア68とによって、自転および公転されて、
保持しているウエハの上下面を研磨するが、ウエハ保持
部材はインターナルギア3およびサンギア68に常に噛
合い係合している。したがって、サンギア68にあって
は、その外周面のうちの高さ方向の一部のみがウエハ保
持部材と噛合い係合しているために、その部分に摩耗が
生じる。
【0061】これを防止するための機構としてサンギア
昇降機構が設けられている。すなわち、ウエハ保持部材
との噛合い係合によって外周面のうちの高さ方向の一部
のみが摩耗するのを防止するために、オイルシリンダ7
4によるオイルの供給によってサンギア駆動部材71が
昇降し、これとともにサンギア68自体が昇降してウエ
ハ保持部材との噛合い係合箇所を変更して一部のみが摩
耗するのを防止している。
昇降機構が設けられている。すなわち、ウエハ保持部材
との噛合い係合によって外周面のうちの高さ方向の一部
のみが摩耗するのを防止するために、オイルシリンダ7
4によるオイルの供給によってサンギア駆動部材71が
昇降し、これとともにサンギア68自体が昇降してウエ
ハ保持部材との噛合い係合箇所を変更して一部のみが摩
耗するのを防止している。
【0062】また、サンギア68およびサンギア駆動部
材71を昇降する手段として従来はスクリューを用いて
いたが、油圧を用いることでサンギア昇降機構自体をシ
ンプルにできるとともに、保守も容易となった。さら
に、オイルシリンダ74にピッチ送りユニット134を
設けてあるので、このピッチ送りユニット134によっ
てサンギア68は上下方向に微小移動が可能となってサ
ンギア68の高さ方向の全体を使用可能となり、サンギ
ア68を構成する各ピンの全長に渡って使用可能とな
り、各ピン、すなわちサンギア68の寿命を長くでき
る。
材71を昇降する手段として従来はスクリューを用いて
いたが、油圧を用いることでサンギア昇降機構自体をシ
ンプルにできるとともに、保守も容易となった。さら
に、オイルシリンダ74にピッチ送りユニット134を
設けてあるので、このピッチ送りユニット134によっ
てサンギア68は上下方向に微小移動が可能となってサ
ンギア68の高さ方向の全体を使用可能となり、サンギ
ア68を構成する各ピンの全長に渡って使用可能とな
り、各ピン、すなわちサンギア68の寿命を長くでき
る。
【0063】また、上下定盤2、5間でウエハを研磨す
る時に研磨パッドには研磨剤を供給するが、この時に使
用する研磨剤を回収するために研磨剤回収機構が設けら
れている。すなわち、研磨パッドに供給されてウエハの
研磨に供給された研磨剤は樋状のドレン受け100に落
下し、ドレン受け100は一方に対して他方が下方に位
置し、しかもこの他方には回収回路に接続している導出
管103が設けられているので、ドレン受け100に滴
下した研磨剤は導出管103を介して回収回路に導かれ
て回収される。これによって研磨剤(スラリー)がドレ
ン受け100に溜まることがなく回収効率が高められ
る。
る時に研磨パッドには研磨剤を供給するが、この時に使
用する研磨剤を回収するために研磨剤回収機構が設けら
れている。すなわち、研磨パッドに供給されてウエハの
研磨に供給された研磨剤は樋状のドレン受け100に落
下し、ドレン受け100は一方に対して他方が下方に位
置し、しかもこの他方には回収回路に接続している導出
管103が設けられているので、ドレン受け100に滴
下した研磨剤は導出管103を介して回収回路に導かれ
て回収される。これによって研磨剤(スラリー)がドレ
ン受け100に溜まることがなく回収効率が高められ
る。
【0064】すなわち、従来はドレン受けが水平状態の
ために研磨剤がドレン受けに溜まり回収効率が悪く、ま
た、溜まった研磨剤が固化して、場合によっては固化し
た研磨剤が剥離して回収されて再び研磨工程に用いられ
てウエハにスクラッチを入れてしまう等の問題があっ
た。しかしながら、上記のようにドレン受け100は傾
斜しているので研磨剤がドレン受け100に溜まる恐れ
がなく回収効率が高いとともに、溜まらないので固化し
た研磨剤が剥離して回収されて再び研磨工程に用いられ
るということは確実に防止できる。
ために研磨剤がドレン受けに溜まり回収効率が悪く、ま
た、溜まった研磨剤が固化して、場合によっては固化し
た研磨剤が剥離して回収されて再び研磨工程に用いられ
てウエハにスクラッチを入れてしまう等の問題があっ
た。しかしながら、上記のようにドレン受け100は傾
斜しているので研磨剤がドレン受け100に溜まる恐れ
がなく回収効率が高いとともに、溜まらないので固化し
た研磨剤が剥離して回収されて再び研磨工程に用いられ
るということは確実に防止できる。
【0065】そして、研磨作業が終了した時には前記上
下定盤2、5の駆動源40、50が停止するとともに、
上定盤5の昇降用の作動部材18が起動し、上定盤5お
よび支持板22等を一体に上昇して下定盤2から上定盤
5を離間し、これとともに旋回用の作動部材27を起動
して上定盤5および支持板22等を旋回Aしてウエハ保
持部材およびそれに保持されて研磨されたウエハを取り
出すものである。また、ウエハは手動取り出し以外に、
上下定盤2、5の盤面に溝を形成し、この場合、下定盤
2よりも上定盤5の方がウエハとの接触面積を大きくし
て、接触面の差によって上定盤5に吸着し得るように構
成し、上定盤5の旋回時に一体に移動して排出可能とし
ても良い。
下定盤2、5の駆動源40、50が停止するとともに、
上定盤5の昇降用の作動部材18が起動し、上定盤5お
よび支持板22等を一体に上昇して下定盤2から上定盤
5を離間し、これとともに旋回用の作動部材27を起動
して上定盤5および支持板22等を旋回Aしてウエハ保
持部材およびそれに保持されて研磨されたウエハを取り
出すものである。また、ウエハは手動取り出し以外に、
上下定盤2、5の盤面に溝を形成し、この場合、下定盤
2よりも上定盤5の方がウエハとの接触面積を大きくし
て、接触面の差によって上定盤5に吸着し得るように構
成し、上定盤5の旋回時に一体に移動して排出可能とし
ても良い。
【0066】
【発明の効果】この発明は前記のように、上下定盤のう
ちの少なくとも下定盤に設けられて研磨面の温度差を少
なくするための温度調節機構を具えて構成したので、研
磨後のウエハの平坦度を均一にすることができる。上下
定盤のうち少なくとも下定盤の研磨面の部位を複数の部
位とし、この各部位の温度を検知するとともに、異なっ
た場合には比例制御を行って各部位の温度を調節して均
一化し、これによって研磨後のウエハの平坦度を均一に
することができるという効果を有している。
ちの少なくとも下定盤に設けられて研磨面の温度差を少
なくするための温度調節機構を具えて構成したので、研
磨後のウエハの平坦度を均一にすることができる。上下
定盤のうち少なくとも下定盤の研磨面の部位を複数の部
位とし、この各部位の温度を検知するとともに、異なっ
た場合には比例制御を行って各部位の温度を調節して均
一化し、これによって研磨後のウエハの平坦度を均一に
することができるという効果を有している。
【図1】平面研磨装置の全体を示す概略斜視図である。
【図2】平面研磨装置の全体を示す概略側面図である。
【図3】平面研磨装置の概略断面図である。
【図4】下定盤に対して上定盤を旋回させるための機構
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図5】図3に示すものの概略平面図である。
【図6】下定盤およびその駆動源を示す概略図である。
【図7】下定盤およびその駆動系を示す概略断面図であ
る。
る。
【図8】図7に示すものにスラリー回収機構を取付けた
状態を示す概略断面図である。
状態を示す概略断面図である。
【図9】上定盤に水平バランス機構を取付けた状態を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図10】上下定盤およびそれのベースに樹脂コーティ
ングを施した状態を示す概略断面図である。
ングを施した状態を示す概略断面図である。
【図11】上定盤が下定盤に対して旋回した状態を示す
概略平面図である。
概略平面図である。
【図12】上下定盤の内周部、中央部、および外周部の
作動時間に応じた温度変化を示す図である。
作動時間に応じた温度変化を示す図である。
【図13】一般的な平面研磨装置のサンギアとウエハ保
持部材とインターナルギアとの関係を示す説明図であ
る。
持部材とインターナルギアとの関係を示す説明図であ
る。
1……平面研磨装置 2、200……下定盤 3、203……インターナルギア 4……機台部 5……上定盤 6……カバー 7……操作パネル 10……機枠 11……起立部 12……垂下部 13、28、45、46、52、 63、90、207、211、212……歯部 14、61、79……軸受け 15……基板 16、24……側板 17……枠体 18、27、115……作動部材 19……エアシリンダ 20……作動部 21……緩衝部材 21a……端部 22……支持板 23……連結板 25……リニアガイド 26、77……スライド部材 40、50、75……駆動源(上定盤用) 41……中間プーリー 42……駆動プーリー 43、44、72……駆動軸 51……回転軸 53、70……軸部 54……ウオーム歯車 55……プーリー 56……ベルト 60……基台 60a……保持部 62……回転枠部 65、120……ベース 66……溝 67……下定盤駆動軸 68、204……サンギア 69……サンギア基板 71……サンギア駆動部材 73……歯車 74……オイルシリンダ 76……空所 78……筒状突出部 80……導通部材 81……連結部材 91……下定盤駆動源 100……ドレン受け 101……受け板 102……受入れ部 103……導出管 110、112……湾曲部 113……アーム 114……上定盤水平下降機構ユニット 116……ローラ 121……樹脂コーティング 130……軸筒 132……パイプ 133……ロータリージョイント 134……ピッチ送りユニット 201……ウエハ保持部材 205……孔 206……凹部 208、209……ピン 210……ウエハ a、b、c……供給口 d、e、f……排出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 箱守 駿二 神奈川県綾瀬市早川2647 スピードファム 株式会社内 Fターム(参考) 3C058 AA07 AA09 AB08 AC02 BA08 BB02 CA01 CB01 DA09 DA18
Claims (2)
- 【請求項1】 互いに対向して回転する上下定盤でウエ
ハ等の半導体を挟持して両面を研磨するための平面研磨
装置であって、該平面研磨装置は、前記上下定盤のうち
の少なくとも下定盤に設けられて研磨面の温度差を少な
くするための温度調節機構を具えたことを特徴とする平
面研磨装置の温度調節機構。 - 【請求項2】 前記上下定盤は、それぞれベースの面に
取付けられて対向しており、このうち少なくとも下定盤
が取付けられているベースの面には、互いに独立する複
数の環状の溝が形成され、この各溝内に流れる温水は、
温度センサーおよび温調器によって所定の温度に保持さ
れている請求項1記載の平面研磨装置の温度調節機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25073398A JP2000079552A (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 平面研磨装置の温度調節機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25073398A JP2000079552A (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 平面研磨装置の温度調節機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000079552A true JP2000079552A (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17212239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25073398A Pending JP2000079552A (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 平面研磨装置の温度調節機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000079552A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015213986A (ja) * | 2014-05-09 | 2015-12-03 | 旭硝子株式会社 | 研磨基板を製造する方法 |
-
1998
- 1998-09-04 JP JP25073398A patent/JP2000079552A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015213986A (ja) * | 2014-05-09 | 2015-12-03 | 旭硝子株式会社 | 研磨基板を製造する方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050901 |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070809 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070821 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071218 |