JP2000190202A - Polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエーハ
などの板厚の小さな円板状の被加工材の表面を平坦に加
工する際に使用されるポリシング装置に係り、特に被加
工材を吸着して保持するトップリングの構造に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus used for flattening the surface of a disk-shaped workpiece having a small thickness such as a silicon wafer, and more particularly to a polishing apparatus for absorbing a workpiece. The present invention relates to a structure of a top ring for holding the base.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３に、ＣＭＰ装置（ Chemical Mechan
ical Polishing Machine ）の概略構成図を示す。図
中、１はウエーハ、２は研磨布、３はターンテーブル、
４はポリッシングヘッド、６はトップリング、３０はド
レシングヘッドを表す。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a CMP apparatus (Chemical Mechanic).
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an ical polishing machine). In the figure, 1 is a wafer, 2 is a polishing cloth, 3 is a turntable,
4 denotes a polishing head, 6 denotes a top ring, and 30 denotes a dressing head.
【０００３】研磨布２はターンテーブル３の上面に装着
される。トップリング６は、ポリッシングヘッド４の先
端に取り付けられ、研磨布２に対向する位置に配置され
る。加工対象のウエーハ１は、トップリング６の下面に
バッキングパッド（後述）を介して吸着され保持され
る。研磨剤供給ノズル９から研磨布２上に研磨剤（砥粒
を懸濁させたスラリ）を供給するとともに、ポリッシン
グヘッド４によって、ウエーハ１を回転しながら研磨布
２に対して押し付けることによって、ウエーハ１のポリ
ッシングが行われる。[0003] The polishing cloth 2 is mounted on the upper surface of the turntable 3. The top ring 6 is attached to the tip of the polishing head 4 and is arranged at a position facing the polishing pad 2. The wafer 1 to be processed is sucked and held on the lower surface of the top ring 6 via a backing pad (described later). An abrasive (a slurry in which abrasive grains are suspended) is supplied from the abrasive supply nozzle 9 onto the polishing cloth 2, and the wafer 1 is pressed against the polishing cloth 2 by the polishing head 4 while rotating the wafer 1. 1 is performed.
【０００４】ターンテーブル３に隣接して、ドレッシン
グヘッド３０が配置されている。ドレッシングヘッド３
０の先端には、ドレッサ３１が取り付けられている。ド
レッサ３１の表面にはダイヤモンド砥粒が電着されてい
る。ドレッシングヘッド３０を研磨布２の上方に旋回
し、研磨布２の上に純水を供給するとともに、ドレッサ
３１を回転しながら研磨布２に対して押し付けることに
よって、研磨布２の表面を削って平坦に仕上げる。[0004] A dressing head 30 is arranged adjacent to the turntable 3. Dressing head 3
A dresser 31 is attached to the leading end of the zero. Diamond abrasive grains are electrodeposited on the surface of the dresser 31. The dressing head 30 is swiveled above the polishing cloth 2 to supply pure water onto the polishing cloth 2, and the dresser 31 is pressed against the polishing cloth 2 while rotating, so that the surface of the polishing cloth 2 is shaved. Finish flat.
【０００５】図４に、従来のトップリング６の構成の概
要を示す。トップリング６の下面の周縁部には、ウエー
ハ１の外周に沿って、ウエーハ１と同一の厚さを備えた
ガイドリング７が取り付けられている。トップリング６
の内部には、複数の給排気孔１１が形成され、これらの
給排気孔１１の先端は、トップリング６の下面の中央付
近に開口している。ウエーハ１は、トップリング６の下
面に、バッキングパッド８を介して吸着される。FIG. 4 shows an outline of the structure of a conventional top ring 6. A guide ring 7 having the same thickness as the wafer 1 is attached to a peripheral portion of the lower surface of the top ring 6 along the outer periphery of the wafer 1. Top ring 6
Are formed with a plurality of supply / exhaust holes 11, and the tips of the supply / exhaust holes 11 are opened near the center of the lower surface of the top ring 6. The wafer 1 is sucked to the lower surface of the top ring 6 via the backing pad 8.
【０００６】次に、上記のＣＭＰ装置を用いて、ウエハ
１のポリッシングを行う手順について説明する。Next, a procedure for polishing the wafer 1 using the above-described CMP apparatus will be described.
【０００７】研磨前のウエーハは、トランスファマシン
（図示せず）によってロード・アンロードステーション
４０の上に運ばれる。次いで、コラム１０を旋回させ
て、トップリング６の下面を、ロード・アンロードステ
ーション４０上のウエハ１の上面に近づける。給排気孔
１１内を減圧排気して、ウエーハ１をバッキングパッド
８を介してトップリング６の下面に吸着する。[0007] The wafer before polishing is transferred onto a loading / unloading station 40 by a transfer machine (not shown). Next, the column 10 is turned to bring the lower surface of the top ring 6 closer to the upper surface of the wafer 1 on the load / unload station 40. The inside of the air supply / exhaust hole 11 is evacuated to a reduced pressure, and the wafer 1 is adsorbed on the lower surface of the top ring 6 via the backing pad 8.
【０００８】再び、コラム１０を旋回させて、ウエーハ
１をターンテーブル３の上方に搬送する。ターンテーブ
ル３及びポリッシングヘッド６の回転を開始するととも
に、研磨剤供給ノズル９から、研磨布２の上に研磨剤を
供給する。この状態で、ポリッシングヘッド６を下降さ
せて、ウエーハ１の表面を研磨布２に対して押し付け、
ウエーハ１のポリッシングを行う。[0008] The column 10 is turned again, and the wafer 1 is transported above the turntable 3. The rotation of the turntable 3 and the polishing head 6 is started, and the abrasive is supplied onto the polishing pad 2 from the abrasive supply nozzle 9. In this state, the polishing head 6 is lowered, and the surface of the wafer 1 is pressed against the polishing cloth 2,
Polishing of the wafer 1 is performed.
【０００９】ポリッシングが開始されると、ウエーハ１
の吸着が解除され、逆に、給排気孔１１に加圧空気が供
給される。これによって、ウエーハ１の裏面中央付近に
バックプレッシャをかけてウエーハ１を変形させ、被研
磨面内における接触圧力分布を調整することにより、加
工形状の調整が行われる。When polishing is started, the wafer 1
Is released, and conversely, pressurized air is supplied to the supply / exhaust hole 11. As a result, the processing shape is adjusted by applying a back pressure to the vicinity of the center of the back surface of the wafer 1 to deform the wafer 1 and adjusting the contact pressure distribution in the surface to be polished.
【００１０】ポリッシングが終了した後、再び、ウエー
ハ１をトップリング６の下面に吸着し、ポリッシングヘ
ッド６を上昇させる。コラム１０を旋回させて、ウエー
ハ１をロード・アンロードステーション４０上に運ぶ。
次いで、ドレッシングヘッド３０をターンテーブル３の
上方に旋回させ、研磨布２のドレッシングを行い、研磨
布の表面状態を均一に整える。After the polishing is completed, the wafer 1 is attracted to the lower surface of the top ring 6 again, and the polishing head 6 is raised. The column 10 is turned to carry the wafer 1 onto the loading / unloading station 40.
Next, the dressing head 30 is rotated above the turntable 3 to dress the polishing pad 2, and the surface state of the polishing pad is uniformly adjusted.
【００１１】（従来のポリッシング装置の問題）ＣＭＰ
加工（ Chemical Mechanical Polishing ) によって平
坦化加工が施されるウエーハは、その前工程において、
その全体に微小な反りやうねりを生じている場合があ
る。(Problem of Conventional Polishing Apparatus) CMP
Wafers that have been flattened by processing (Chemical Mechanical Polishing)
There is a case where a small warp or undulation is generated as a whole.
【００１２】この様な状態のウエーハをポリッシングす
る場合、ウエーハの全面を均一に研磨するため、高い平
面精度を備えたトップリングの表面に直接、ウエーハを
真空吸着し、反りやうねりを矯正して研磨する方法があ
る。しかし、この方法では、反りやうねりが大きい場合
には、ウエーハを無理に変形させて破損させるおそれが
あるので、完全な矯正ができない。また、トップリング
とウエーハの裏面との間に砥粒などが挟まった場合に
は、その形状が被研磨面側に転写される問題もある。When the wafer in such a state is polished, in order to uniformly polish the entire surface of the wafer, the wafer is directly vacuum-adsorbed onto the surface of a top ring having high plane accuracy to correct warpage and undulation. There is a method of polishing. However, according to this method, when the warpage or undulation is large, the wafer may be forcibly deformed and damaged, so that complete correction cannot be performed. Further, when abrasive grains or the like are sandwiched between the top ring and the back surface of the wafer, there is a problem that the shape is transferred to the surface to be polished.
【００１３】このため、ウエーハの裏面に均一な圧力を
作用させ、且つ、異物による異常研磨を防止し、均一な
研磨加工を実現するため、現状では、トップリングとウ
エーハの裏面との間にエアーバック、あるいは、先に図
４中に示した弾性を有するバッキングパッドを挟む方式
が、一般的に採用されている。For this reason, in order to apply a uniform pressure to the back surface of the wafer, prevent abnormal polishing by foreign matter, and realize a uniform polishing process, at present, air is applied between the top ring and the back surface of the wafer. A method of sandwiching a back or an elastic backing pad previously shown in FIG. 4 is generally employed.
【００１４】ＣＭＰ加工では、理論上、ウエーハが保持
されるトップリングの回転数と、研磨布が装着されるタ
ーンテーブルの回転数を同一にすれば、被研磨面内にお
いてウエーハに対する研磨布の相対速度が一定になり、
被研磨面内においてウエーハの均一な研磨加工が可能と
なる。しかし、実際には、ガイドリングの厚み分布のバ
ラツキ、バッキングパッドの面内における厚み分布ある
いは弾性率分布のバラツキ、研磨布の面内における弾性
率分布のバラツキ、あるいはドレッシングによって調整
される研磨布形状などの影響を受け、ウエーハの被研磨
面内で研磨条件が微妙に異なっているため、研磨後のウ
エーハ面内の加工量均一性を悪化させるとともに、研磨
量の予測を困難にしている。In the CMP process, theoretically, if the rotation speed of the top ring holding the wafer and the rotation speed of the turntable on which the polishing cloth is mounted are the same, the relative position of the polishing cloth to the wafer in the surface to be polished is determined. Speed becomes constant,
The wafer can be polished uniformly within the surface to be polished. However, in practice, the thickness distribution of the guide ring varies, the thickness distribution or elastic modulus distribution varies in the plane of the backing pad, the elastic modulus distribution varies in the plane of the polishing cloth, or the polishing cloth shape adjusted by dressing. Under such influences, the polishing conditions are slightly different in the surface to be polished of the wafer, so that the uniformity of the processed amount in the wafer surface after polishing is deteriorated, and it is difficult to predict the polishing amount.
【００１５】特に、ガイドリング及びバッキングパッド
の厚み分布のバラツキは、ガイドリングとウエーハ外周
部にかかる圧力のバランスを変化させ、ウエーハの外周
部での加工結果に大きな影響を与える。また、加工中の
ウエーハの被研磨面内での研磨剤の不均一な分布も、上
記の要因に加えて、研磨後の平面精度を低下させる要因
となっている。In particular, variations in the thickness distribution of the guide ring and the backing pad change the balance between the pressure applied to the guide ring and the outer peripheral portion of the wafer, and greatly affect the processing results at the outer peripheral portion of the wafer. In addition, the non-uniform distribution of the abrasive on the surface to be polished of the wafer being processed is, in addition to the above-mentioned factors, a factor that lowers the planar accuracy after polishing.
【００１６】以上の様に、現段階では、理想的な条件で
加工を行ったとしても、ウエーハの被研磨面内で研磨条
件が微妙に変化しており、高い平面精度を実現すること
は困難である。特に、平面精度及び研磨量に大きな影響
を与えるバッキングパッド及びガイドリングに関して
は、素材自体に起因する要因から、それらの製品間の品
質のバラツキを厳密に管理することは困難であると考え
られる。As described above, at this stage, even if processing is performed under ideal conditions, the polishing conditions are slightly changed within the surface to be polished of the wafer, and it is difficult to achieve high planar accuracy. It is. In particular, regarding the backing pad and the guide ring which greatly affect the planarity and the polishing amount, it is considered difficult to strictly control the quality variation among the products due to factors caused by the material itself.
【００１７】[0017]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
従来のポリッシング装置の問題点に鑑み成されたもの
で、本発明の目的は、バッキングパッド及びガイドリン
グの製品間のバラツキの影響を軽減し、高い平面精度を
実現することができるポリッシング装置を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional polishing apparatus, and an object of the present invention is to provide an effect of variations between products of a backing pad and a guide ring. It is an object of the present invention to provide a polishing apparatus capable of reducing the problem and realizing high planar accuracy.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明のポリッシング装
置は、上面に研磨布が装着されるターンテーブルと、タ
ーンテーブルに対向してその上方に配置され、下面に円
板状の被加工材が保持されるトップリングとを備え、被
加工材を回転しながら研磨布に対して押し付けてポリッ
シングを行うポリッシング装置において、前記トップリ
ングは、その下面に複数の溝が同心円状に形成され、前
記トップリングの下面に取り付けられ、下面にバッキン
グパッドを介して前記被加工材が吸着されるマウントプ
レートと、前記複数の溝の開口部を前記マウントプレー
トによって塞ぐ様に、前記トップリングと前記マウント
プレートの間に挿入され、前記複数の溝の中にそれぞれ
独立した圧力室を形成するシール部材と、前記各圧力室
に対してそれぞれ個別に設けられ、各圧力室内の流体の
圧力を制御する圧力制御装置とを備え、前記各圧力室内
の圧力を、前記圧力制御装置を用いてそれぞれ独立に制
御して前記マウントプレートを弾性変形させることによ
って、前記被加工材の裏面に作用する圧力分布の調整を
行うことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A polishing apparatus according to the present invention comprises a turntable on which an abrasive cloth is mounted on an upper surface, and a turntable arranged above and opposed to the turntable. A polishing apparatus comprising: a top ring to be held; and a polishing apparatus which performs polishing by pressing a workpiece against a polishing cloth while rotating the workpiece, wherein the top ring has a plurality of grooves formed concentrically on a lower surface thereof, and A mount plate attached to the lower surface of the ring and having the lower surface to which the workpiece is adsorbed via a backing pad, and the top ring and the mount plate so as to close the openings of the plurality of grooves with the mount plate. A seal member inserted between the plurality of grooves to form independent pressure chambers in the plurality of grooves; A pressure control device for separately controlling the pressure of the fluid in each pressure chamber, wherein the pressure in each of the pressure chambers is independently controlled using the pressure control device to elastically deform the mount plate. Thus, the pressure distribution acting on the back surface of the workpiece is adjusted.
【００１９】本発明のポリッシング装置によれば、前記
各圧力室内の圧力をそれぞれ独立に制御することによっ
て、前記マウントプレートを軸対称状に弾性変形させ、
被加工材の裏面に作用する圧力を均一に分布させること
ができる。これにより、バッキングパッド及びガイドリ
ングなどの製品間のバラツキの影響が吸収され、高い平
面精度を備えたポリッシング加工を実現することができ
る。According to the polishing apparatus of the present invention, by independently controlling the pressure in each of the pressure chambers, the mount plate is elastically deformed axially symmetrically,
The pressure acting on the back surface of the workpiece can be evenly distributed. As a result, the influence of variations between products such as the backing pad and the guide ring is absorbed, and polishing with high planar accuracy can be realized.
【００２０】なお、前記各圧力室の圧力をそれぞれ制御
して、前記マウントプレートを弾性変形させる方式に代
って、磁力を利用して前記マウントプレートを軸対称状
に弾性変形させることもできる。Instead of controlling the pressure in each of the pressure chambers to elastically deform the mount plate, the mount plate may be elastically deformed to be axially symmetric using magnetic force.
【００２１】この場合、前記トップリングの下面に複数
の溝を同心円状に形成し、前記トップリングの下面に円
板状のマウントプレートを取り付ける。前記複数の溝の
底部にそれぞれ電磁石を配置するとともに、これらの電
磁石に対して向かい合う様に前記マウントプレートの上
面にそれぞれ永久磁石を配置し、これらの各電磁石に対
してそれぞれ個別に電源装置を設ける。前記各電磁石に
供給される電圧を、前記各電源装置を用いてそれぞれ独
立に制御して前記マウントプレートを弾性変形させるこ
とによって、前記被加工材の裏面に作用する圧力分布の
調整を行うことができる。In this case, a plurality of grooves are formed concentrically on the lower surface of the top ring, and a disk-shaped mount plate is mounted on the lower surface of the top ring. Electromagnets are arranged at the bottoms of the plurality of grooves, respectively, permanent magnets are arranged on the upper surface of the mount plate so as to face these electromagnets, and a power supply device is individually provided for each of these electromagnets. . The voltage supplied to each of the electromagnets is independently controlled using each of the power supply devices to elastically deform the mount plate, thereby adjusting a pressure distribution acting on the back surface of the workpiece. it can.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】（例１）図１に本発明のポリッシ
ング装置の主要部を構成するトップリングの一例を示
す。図中、１はウエーハ（被加工材）、４はポリッシン
グヘッド、６はトップリング、８はバッキングパッド、
１３ａ〜ｄは溝部（溝）、１４はシール部材、１５ａ〜
ｄは圧力室、２０はマウントプレートを表す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Example 1) FIG. 1 shows an example of a top ring constituting a main part of a polishing apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a wafer (workpiece), 4 is a polishing head, 6 is a top ring, 8 is a backing pad,
13a-d are grooves (grooves), 14 is a sealing member, 15a-
d represents a pressure chamber, and 20 represents a mount plate.
【００２３】トップリング６の下面に面して、マウント
プレート２０が取り付けられている。バッキングパッド
８は、マウントプレート２０の下面に接着される。トッ
プリング６の下面の周縁部には、マウントプレート２０
及びバッキングパッド８の外周に沿って、ガイドリング
７が設けられている。A mount plate 20 is attached to the lower surface of the top ring 6. The backing pad 8 is adhered to the lower surface of the mount plate 20. A mounting plate 20 is provided on the periphery of the lower surface of the top ring 6.
A guide ring 7 is provided along the outer periphery of the backing pad 8.
【００２４】トップリング６の内部には、複数の吸気孔
１２が形成され、これらの吸気孔１２の先端は、トップ
リング６の下面の中央付近に開口している。マウントプ
レート２０及びバッキングパッド８には、これらの各吸
気孔１２の先端に対応する位置に、それぞれ貫通孔が設
けられている。ウエーハ１は、トップリング６の下面
に、マウントプレート２０及びバッキングパッド８を介
して吸着される。A plurality of intake holes 12 are formed inside the top ring 6, and the tips of the intake holes 12 open near the center of the lower surface of the top ring 6. The mount plate 20 and the backing pad 8 are provided with through holes at positions corresponding to the tips of the respective intake holes 12. The wafer 1 is attached to the lower surface of the top ring 6 via the mount plate 20 and the backing pad 8.
【００２５】トップリング６の下面には、同心円状に４
本の矩形断面の溝部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが
形成されている。マウントプレート２０の上面には、上
記の溝部１３ａ〜ｄに対応する位置に、同心円状に４本
の矩形断面の突起部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが
形成されている。各突起部２１ａ〜ｄは、各溝１３ａ〜
ｄの中に嵌合して収容されている。各突起部２１ａ〜ｄ
の内径側及び外径側の側面と、各溝１３ａ〜ｄの側壁と
の間との隙間には、弾性体からなるシール部材１４が挿
入されている。これによって、各突起部２１ａ〜ｄの上
面と、各溝１３ａ〜ｄの底面との間に、圧力室１５ａ、
１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが形成されている。トップリン
グ６の下面（溝部１３ａ〜ｄを除く）と、マウントプレ
ート２０の上面（突起部２１ａ〜ｄを除く）との間は、
弾性体１８を介して接続されている。On the lower surface of the top ring 6, 4 concentrically
Grooves 13a, 13b, 13c, 13d having a rectangular cross section are formed. On the upper surface of the mount plate 20, four protruding portions 21a, 21b, 21c, and 21d having a rectangular cross section are formed concentrically at positions corresponding to the grooves 13a to 13d. Each of the protrusions 21a to 21d is
d. Each projection 21a-d
A seal member 14 made of an elastic body is inserted into a gap between the inner and outer diameter side surfaces of the groove and the side walls of the grooves 13a to 13d. Thereby, the pressure chambers 15a, 15b are provided between the upper surfaces of the projections 21a to 21d and the bottom surfaces of the grooves 13a to 13d.
15b, 15c and 15d are formed. Between the lower surface of the top ring 6 (excluding the grooves 13a to 13d) and the upper surface of the mount plate 20 (excluding the protrusions 21a to 21d),
It is connected via an elastic body 18.
【００２６】各圧力室１５ａ〜ｄは、トップリング６の
内部に形成された加圧用経路１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、
１６ｄを介して、加圧空気源（図示せず）に接続されて
いる。なお、加圧空気源から各加圧用経路１６ａ〜ｄま
での間には、それぞれ圧力制御装置（図示せず）が設け
られており、各圧力室１５ａ〜ｄ内の圧力を、それぞれ
独立に調整することができる。Each of the pressure chambers 15a to 15d is provided with a pressurizing path 16a, 16b, 16c formed inside the top ring 6.
It is connected to a source of pressurized air (not shown) via 16d. A pressure control device (not shown) is provided between the pressurized air source and each of the pressurizing paths 16a to 16d, and adjusts the pressure in each of the pressure chambers 15a to 15d independently. can do.
【００２７】ウエーハ１の周縁部における加工形状を最
適な状態にするためには、ウエーハ１の周縁部において
ウエーハ１の裏面に作用する圧力を、研磨布２（図３）
とガイドリング７との間の接触圧力に等しくすることが
必要である。従って、最外周側に位置する圧力室１５ｄ
の圧力を調整し、マウントプレート２０を軸対称状に弾
性変形させることによって、上記の条件が実現される様
にする。更に、圧力室１５ｄの圧力に応じて、その内側
に位置する各圧力室１５ａ〜ｃの圧力をそれぞれ調整
し、マウントプレート２０を軸対称状に弾性変形させる
ことによって、ウエーハ１の裏面に作用する圧力分布を
調整し、加工後の平面精度を改善する。In order to optimize the processing shape at the peripheral portion of the wafer 1, the pressure acting on the back surface of the wafer 1 at the peripheral portion of the wafer 1 is applied to the polishing cloth 2 (FIG. 3).
It is necessary to equalize the contact pressure between the ring and the guide ring 7. Therefore, the pressure chamber 15d located on the outermost peripheral side
The above conditions are realized by adjusting the pressure and elastically deforming the mount plate 20 in an axisymmetric manner. Further, according to the pressure in the pressure chamber 15d, the pressure in each of the pressure chambers 15a to 15c located inside the pressure chamber 15d is adjusted, and the mount plate 20 is elastically deformed axially symmetrically, thereby acting on the back surface of the wafer 1. Adjust pressure distribution to improve planar accuracy after processing.
【００２８】上記の方法によれば、バッキングパッド８
の裏面側に配置されたマウントプレート２０を弾性変形
させることによって、ウエーハ１の裏面に作用する圧力
分布を調整しているので、従来の装置の様に、バッキン
グパッド８を介して、直接、ウエーハ１の裏面を加圧す
る方式と比較して、ウエーハ１に局所的な変形が発生し
にくい。従って、加工後の平面精度を向上させることが
できる。According to the above method, the backing pad 8
The pressure distribution acting on the back surface of the wafer 1 is adjusted by elastically deforming the mount plate 20 disposed on the back surface side of the wafer, so that the wafer is directly transferred via the backing pad 8 as in the conventional device. Compared with the method of pressing the back surface of the wafer 1, local deformation of the wafer 1 is less likely to occur. Therefore, the planar accuracy after processing can be improved.
【００２９】（例２）図２に本発明のポリッシング装置
の主要部を構成するトップリングの他の例を示す。図
中、２３ａ〜ｄは電磁石、２５ａ〜ｄは永久磁石を表
す。(Example 2) FIG. 2 shows another example of a top ring constituting a main part of the polishing apparatus of the present invention. In the figure, 23a to 23d represent electromagnets and 25a to 25d represent permanent magnets.
【００３０】この例では、マウントプレート２０を変形
させる手段として、先の例における流体圧力に代わっ
て、磁力を用いている。その他の構造については、図１
に示した先の例と基本的に同一である。In this embodiment, as a means for deforming the mount plate 20, a magnetic force is used instead of the fluid pressure in the previous embodiment. For other structures, see FIG.
Is basically the same as the previous example shown in FIG.
【００３１】トップリング６の下面に面して、マウント
プレート２０が取り付けられている。バッキングパッド
８は、マウントプレート２０の下面に接着される。トッ
プリング６の下面の周縁部には、マウントプレート２０
及びバッキングパッド８の外周に沿って、ガイドリング
７が設けられている。A mount plate 20 is attached to the lower surface of the top ring 6. The backing pad 8 is adhered to the lower surface of the mount plate 20. A mounting plate 20 is provided on the periphery of the lower surface of the top ring 6.
A guide ring 7 is provided along the outer periphery of the backing pad 8.
【００３２】トップリング６の内部には、複数の吸気孔
１２が形成され、これらの吸気孔１２の先端は、トップ
リング６の下面の中央付近に開口している。マウントプ
レート２０及びバッキングパッド８には、これらの各吸
気孔１２の先端に対応する位置に、それぞれ貫通孔が設
けられている。ウエーハ１は、トップリング６の下面
に、マウントプレート２０及びバッキングパッド８を介
して吸着される。A plurality of intake holes 12 are formed inside the top ring 6, and the tips of the intake holes 12 open near the center of the lower surface of the top ring 6. The mount plate 20 and the backing pad 8 are provided with through holes at positions corresponding to the tips of the respective intake holes 12. The wafer 1 is attached to the lower surface of the top ring 6 via the mount plate 20 and the backing pad 8.
【００３３】トップリング６の下面には、同心円状に４
本の矩形断面の溝部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが
形成されている。各溝部１３ａ〜ｄの底部には、それぞ
れ電磁石２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄが配置されて
いる。これに対して、マウントプレート２０の上面に
は、上記の溝部１３ａ〜ｄにそれぞれ対応する位置に、
同心円状に永久磁石２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが
それぞれ配置されている。各永久磁石２５ａ〜ｄは、各
溝部１３ａ〜ｄの中に収容され、それぞれ電磁石２３ａ
〜ｄと互いに向い合っている。各永久磁石２５ａ〜ｄの
内径側及び外径側の側面と、各溝１３ａ〜ｄの側壁との
間は、それぞれ弾性部材２８によって接続されている。On the lower surface of the top ring 6, 4 concentrically
Grooves 13a, 13b, 13c, 13d having a rectangular cross section are formed. Electromagnets 23a, 23b, 23c and 23d are arranged at the bottoms of the grooves 13a to 13d, respectively. On the other hand, on the upper surface of the mount plate 20, at positions corresponding to the above-described grooves 13 a to 13 d, respectively.
The permanent magnets 25a, 25b, 25c, 25d are arranged concentrically. Each permanent magnet 25a-d is accommodated in each groove 13a-d,
To d. The elastic members 28 connect the side surfaces on the inner and outer diameter sides of the permanent magnets 25a to 25d and the side walls of the grooves 13a to 13d, respectively.
【００３４】各電磁石２３ａ〜ｄは、トップリング６の
内部を通る配線及びポリッシングヘッドの外周に設けら
れたスリップリング２７を介して、それぞれ個別の電源
（図示せず）に接続されている。各電源の極性及び電圧
をそれぞれ独立に制御して、マウントプレート２０を軸
対称状に弾性変形させることによって、ウエーハ１の裏
面に作用する圧力分布を調整し、加工後の平面精度の改
善を図ることができる。Each of the electromagnets 23a to 23d is connected to an individual power supply (not shown) via a wiring passing through the inside of the top ring 6 and a slip ring 27 provided on the outer periphery of the polishing head. By independently controlling the polarity and voltage of each power source and elastically deforming the mount plate 20 in an axially symmetric manner, the pressure distribution acting on the back surface of the wafer 1 is adjusted, and the planar accuracy after processing is improved. be able to.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明のポリッシング装置によれば、バ
ッキングパッドの裏面側に配置されたマウントプレート
を軸対称状に変形させることによって、被加工材の裏面
に作用する圧力分布を調整することができる。これによ
って、被加工材のポリッシング加工後の平面精度を向上
させることができる。According to the polishing apparatus of the present invention, the pressure distribution acting on the back surface of the workpiece can be adjusted by deforming the mount plate arranged on the back surface side of the backing pad in an axisymmetric manner. it can. This makes it possible to improve the planar accuracy of the workpiece after polishing.
【００３６】また、本発明のポリッシング装置によれ
ば、被加工材あるいはバッキングパッドの裏面に直接、
流体圧が作用することがないので、ウエーハが局所的に
変形することがなく、高い平面精度を実現することがで
きる。Further, according to the polishing apparatus of the present invention, the polishing material is directly applied to the back surface of the workpiece or the backing pad.
Since the fluid pressure does not act, the wafer is not locally deformed, and high plane accuracy can be realized.
【図１】本発明のポリッシング装置を構成するトップリ
ングの一例の概要を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an example of a top ring constituting a polishing apparatus of the present invention.
【図２】本発明のポリッシング装置を構成するトップリ
ングの他の例の概要を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an outline of another example of a top ring constituting the polishing apparatus of the present invention.
【図３】ＣＭＰ装置の一般的な構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a general configuration of a CMP apparatus.
【図４】従来のトップリングの概要を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an outline of a conventional top ring.
１・・・ウエーハ、 ２・・・研磨布、 ３・・・ターンテーブル、 ４・・・ポリッシングヘッド、 ６・・・トップリング、 ７・・・ガイドリング、 ８・・・バッキングパッド、 ９・・・研磨剤供給ノズル、 １０・・・コラム、 １１・・・給排気孔、 １２・・・吸気孔、 １３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ・・・溝部、 １４・・・シール部材、 １５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ・・・圧力室、 １６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ・・・加圧用経路、 １８・・・弾性体、 ２０・・・マウントプレート、 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ・・・突起部、 ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ・・・電磁石、 ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ・・・永久磁石、 ２７・・・スリップリング ２８・・・弾性部材、 ３０・・・ドレッシングヘッド、 ３１・・・ドレッサ、 ４０・・・ロード・アンロードステーション。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer, 2 ... Polishing cloth, 3 ... Turntable, 4 ... Polishing head, 6 ... Top ring, 7 ... Guide ring, 8 ... Backing pad, 9 ... ..Abrasive supply nozzle, 10 ... column, 11 ... supply / exhaust hole, 12 ... intake hole, 13a, 13b, 13c, 13d ... groove, 14 ... seal member, 15a, 15b , 15c, 15d: pressure chamber, 16a, 16b, 16c, 16d: pressurizing path, 18: elastic body, 20: mount plate, 21a, 21b, 21c, 21d: protrusion 23a, 23b, 23c, 23d: electromagnet, 25a, 25b, 25c, 25d: permanent magnet, 27: slip ring 28, elastic member, 30: dressing head, 3 ... dresser, 40 ... loading and unloading station.
Claims (2)
ルと、 ターンテーブルに対向してその上方に配置され、下面に
円板状の被加工材が保持されるトップリングとを備え、 被加工材を回転しながら研磨布に対して押し付けてポリ
ッシングを行うポリッシング装置において、 前記トップリングは、その下面に複数の溝が同心円状に
形成され、 前記トップリングの下面に取り付けられ、下面にバッキ
ングパッドを介して前記被加工材が吸着されるマウント
プレートと、 前記複数の溝の開口部を前記マウントプレートによって
塞ぐ様に、前記トップリングと前記マウントプレートの
間に挿入され、前記複数の溝の中にそれぞれ独立した圧
力室を形成するシール部材と、 前記各圧力室に対してそれぞれ個別に設けられ、各圧力
室内の流体の圧力を制御する圧力制御装置とを備え、 前記各圧力室内の圧力を、前記圧力制御装置を用いてそ
れぞれ独立に制御して前記マウントプレートを弾性変形
させることによって、前記被加工材の裏面に作用する圧
力分布の調整を行うことを特徴とするポリッシング装
置。1. A worktable comprising: a turntable on which an abrasive cloth is mounted on an upper surface; and a top ring disposed above and opposed to the turntable and holding a disk-shaped work material on a lower surface. A polishing apparatus for performing polishing by pressing a polishing material against a polishing cloth while rotating a material, wherein the top ring has a plurality of grooves formed concentrically on a lower surface thereof, is attached to a lower surface of the top ring, and has a backing pad on a lower surface. And a mount plate on which the workpiece is sucked through the top ring and the mount plate so as to close the openings of the plurality of grooves with the mount plate. A sealing member that forms an independent pressure chamber, and a pressure member that is individually provided for each of the pressure chambers and that controls the pressure of the fluid in each pressure chamber. A pressure control device for controlling the pressure in each of the pressure chambers, the pressure acting on the back surface of the workpiece by elastically deforming the mount plate by independently controlling the pressure using the pressure control device. A polishing apparatus for adjusting distribution.
ルと、 ターンテーブルに対向してその上方に配置され、下面に
円板状の被加工材が保持されるトップリングとを備え、 被加工材を回転しながら研磨布に対して押し付けてポリ
ッシングを行うポリッシング装置において、 前記トップリングは、その下面に複数の溝が同心円状に
形成され、 前記トップリングの下面に取り付けられ、下面にバッキ
ングパッドを介して前記被加工材が吸着されるマウント
プレートと、 前記複数の溝の底部にそれぞれ配置された電磁石と、 これらの電磁石に対して向かい合う様に、前記マウント
プレートの上面にそれぞれ配置された永久磁石と、 前記各電磁石に対してそれぞれ個別に設けられた電源装
置とを備え、 前記各電磁石に供給される電圧を、前記各電源装置を用
いてそれぞれ独立に制御して前記マウントプレートを弾
性変形させることによって、前記被加工材の裏面に作用
する圧力分布の調整を行うことを特徴とするポリッシン
グ装置。2. A worktable comprising: a turntable on which an abrasive cloth is mounted on an upper surface; and a top ring disposed above and opposed to the turntable, and a lower surface on which a disk-shaped work material is held. A polishing apparatus for performing polishing by pressing a polishing material against a polishing cloth while rotating a material, wherein the top ring has a plurality of grooves formed concentrically on a lower surface thereof, is attached to a lower surface of the top ring, and has a backing pad on a lower surface. A mount plate on which the workpiece is sucked via an electromagnet; a plurality of electromagnets disposed at the bottoms of the plurality of grooves; and a plurality of permanent magnets disposed on the upper surface of the mount plate so as to face the electromagnets. A magnet, and a power supply device individually provided for each of the electromagnets. By elastically deforming the mounting plate is controlled independently by using a source device, it said polishing apparatus characterized by adjusting the pressure distribution that acts on the rear surface of the workpiece.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP36286098A JP2000190202A (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Polishing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36286098A JP2000190202A (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Polishing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000190202A true JP2000190202A (en) | 2000-07-11 |
Family
ID=18477919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36286098A Pending JP2000190202A (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Polishing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000190202A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004216548A (en) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Samsung Electronics Co Ltd | Polishing device and polishing method using the same |
| JP2010045408A (en) * | 2000-10-11 | 2010-02-25 | Ebara Corp | Polishing method and equipment |
| CN114466725A (en) * | 2019-08-23 | 2022-05-10 | 应用材料公司 | Carrier head with segmented substrate chuck |
| US11590628B2 (en) | 2019-07-08 | 2023-02-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Rotary body module and chemical mechanical polishing apparatus having the same |
| CN117620883A (en) * | 2024-01-24 | 2024-03-01 | 扬州群发换热器有限公司 | OPA chip end face polishing grinder |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP36286098A patent/JP2000190202A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010045408A (en) * | 2000-10-11 | 2010-02-25 | Ebara Corp | Polishing method and equipment |
| JP2004216548A (en) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Samsung Electronics Co Ltd | Polishing device and polishing method using the same |
| US7488235B2 (en) | 2003-01-10 | 2009-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polishing apparatus and related polishing methods |
| JP4608218B2 (en) * | 2003-01-10 | 2011-01-12 | 三星電子株式会社 | Polishing apparatus and polishing method using the same |
| US11590628B2 (en) | 2019-07-08 | 2023-02-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Rotary body module and chemical mechanical polishing apparatus having the same |
| CN114466725A (en) * | 2019-08-23 | 2022-05-10 | 应用材料公司 | Carrier head with segmented substrate chuck |
| CN117620883A (en) * | 2024-01-24 | 2024-03-01 | 扬州群发换热器有限公司 | OPA chip end face polishing grinder |
| CN117620883B (en) * | 2024-01-24 | 2024-03-26 | 扬州群发换热器有限公司 | OPA chip end face polishing grinder |
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