JP2002200553A - 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、半導体装置に用い
られるウエハ等の基板の表面を研磨して平坦化する研磨
装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a polishing apparatus for polishing and flattening the surface of a substrate such as a wafer used for a semiconductor device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ＩＣが微細化・複雑化され、多層
配線の層数が増加するに伴ってＩＣ表面の段差はますま
す大きくなってきており、各薄膜形成後に行う基板（ウ
エハ）表面の研磨精度が重要になってきている。この薄
膜形成後に行う研磨の精度が悪いと、段差部での薄膜が
局所的に薄くなったり、或いは配線の絶縁不良やショー
ト等が起こったりする虞がある。また、リソグラフィ工
程においては、基板の表面に凹凸が多いとピンぼけ状態
となることがあり、微細なパターンが形成できなくなる
こともある。2. Description of the Related Art In recent years, as ICs have become finer and more complex, and the number of layers of multilayer wiring has increased, the steps on the IC surface have become increasingly larger. Polishing accuracy has become important. If the accuracy of the polishing performed after the formation of the thin film is poor, the thin film at the stepped portion may be locally thinned, or insulation failure or short-circuit of the wiring may occur. In the lithography step, if the surface of the substrate has many irregularities, the substrate may be out of focus, and a fine pattern may not be formed.
【０００３】このような基板表面の研磨には従来、シリ
カ粒を含んだ液状のスラリー（研磨液）を供給しつつ、
スピンドルの下部に保持された基板の表面（下面）を、
回転テーブルの上面に接着された研磨パッドに接触させ
て研磨・平坦化する研磨装置が用いられている。また、
特開平１１−１５６７１１号公報には、研磨中に基板表
面の研磨状態を観察することができるように基板を回転
テーブルの上面側に保持し、スピンドルに取り付けた研
磨ヘッドに支持された研磨部材を基板表面に押し当て、
研磨部材の下面に貼り付けられた研磨パッドを基板表面
に接触させて基板の研磨を行う装置が開示されている。Conventionally, such a substrate surface is polished while supplying a liquid slurry (polishing liquid) containing silica particles.
The surface (lower surface) of the substrate held under the spindle is
2. Description of the Related Art A polishing apparatus that uses a polishing pad adhered to an upper surface of a turntable to polish and flatten a polishing table is used. Also,
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-156711 discloses a polishing member supported on a polishing head attached to a spindle while holding the substrate on the upper surface of a rotary table so that the polishing state of the substrate surface can be observed during polishing. Press against the board surface,
There is disclosed an apparatus for polishing a substrate by bringing a polishing pad attached to a lower surface of a polishing member into contact with a substrate surface.
【０００４】このような研磨装置においては、研磨面
（研磨パッド）を基板よりも小さい寸法（直径）とし、
研磨ヘッドを基板表面に対して揺動させることにより基
板表面全体を研磨できるようになっているため、研磨中
に研磨面が基板の外縁からはみ出した（オーバーハング
した）ときには基板表面と研磨面との接触面積が小さく
なり、接触圧が大きくなって基板表面を均一に研磨でき
ず、また、研磨面が基板の外縁において傾くことによ
り、基板の外縁がだれてしまうという不都合な点があ
る。そして、これら諸点を解決する技術として、特開平
９−２７７１６０号公報には、基板表面とほぼ同じ高さ
の表面を有するガイド部材（リテーナ）を設置しておく
ことにより、研磨面が基板の外縁からはみ出した場合で
も傾くことのないようにし、これにより接触圧分布を均
一にする構成が開示されている。In such a polishing apparatus, the polishing surface (polishing pad) has a smaller size (diameter) than the substrate,
The entire surface of the substrate can be polished by swinging the polishing head with respect to the substrate surface. Therefore, when the polished surface protrudes from the outer edge of the substrate (overhangs) during polishing, the substrate surface and the polished surface can be polished. Has a disadvantage that the contact area becomes small, the contact pressure increases, and the substrate surface cannot be polished uniformly, and the polished surface is inclined at the outer edge of the substrate, thereby causing the outer edge of the substrate to drop. As a technique for solving these problems, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 9-277160 discloses a method in which a guide member (retainer) having a surface almost at the same height as the surface of a substrate is provided so that the polished surface is formed on the outer edge of the substrate. A configuration is disclosed in which even if it protrudes, it does not tilt, thereby making the contact pressure distribution uniform.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなガイド部材を用いた研磨装置においては、研磨面
（研磨パッド）は基板の外縁からはみ出した状態ではガ
イド部材と接触することとなるため研磨による劣化の進
行度が早まるという問題がある。また、ガイド部材側も
研磨による劣化速度が大きいとガイドとしての役割を充
分に果たせないことから、その材料には耐摩耗性の優れ
たものが用いられ、研磨パッドの目詰まり頻度が大きく
なってメンテナンス等の手間が多くなるという問題もあ
る。However, in a polishing apparatus using such a guide member, the polishing surface (polishing pad) comes into contact with the guide member when the polishing surface protrudes from the outer edge of the substrate. There is a problem that the progress of deterioration is accelerated. Also, since the guide member side cannot sufficiently serve as a guide when the rate of deterioration due to polishing is high, a material having excellent wear resistance is used, and the frequency of clogging of the polishing pad increases. There is also a problem that the labor for maintenance and the like is increased.
【０００６】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、基板の研磨中、研磨面が基板の外縁からは
み出し、或いは基板表面が研磨部材の外縁からはみ出し
てしまった場合であっても基板表面と研磨面との接触部
分における接触圧が過大にならないようにして研磨精度
を向上させることができるとともに、研磨面の摩耗を早
めることなく、メンテナンスコストを低減することが可
能な研磨装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and is directed to a case where a polished surface protrudes from an outer edge of a substrate or a substrate surface protrudes from an outer edge of a polishing member during polishing of a substrate. A polishing apparatus that can improve the polishing accuracy by preventing the contact pressure at the contact portion between the substrate surface and the polishing surface from becoming excessive, and can reduce maintenance costs without accelerating wear of the polishing surface. It is intended to provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、第１の本発明に係る研磨装置は、研磨対象たる
基板を保持する保持部（例えば、実施形態における回転
テーブル５）と、基板の表面と対向する研磨面を有する
研磨部材とを備え、基板表面と研磨面とを接触させた状
態で相対移動させることにより基板表面の研磨を行うも
のにおいて、研磨面と接触しないように研磨面が形成す
る面と所定間隔を保つように構成され、相対移動により
研磨面が基板の外縁からはみ出したときに、研磨面のは
み出した部分を、基板表面への接触圧方向と反対の方向
に付勢する外力を与える外力付与手段を更に備える。In order to achieve the above object, a polishing apparatus according to a first aspect of the present invention includes a holding section (for example, a rotary table 5 in the embodiment) for holding a substrate to be polished, A polishing member having a polishing surface opposed to the surface of the substrate, wherein the substrate surface is polished by relatively moving the substrate surface and the polishing surface in contact with each other; It is configured to keep a predetermined interval with the surface formed by the surface, and when the polishing surface protrudes from the outer edge of the substrate by relative movement, the protruding portion of the polishing surface is moved in the direction opposite to the direction of the contact pressure on the substrate surface. The apparatus further includes external force applying means for applying an external force to be urged.
【０００８】この第１の本発明に係る研磨装置において
は、互いに接触させた基板表面と研磨面との相対移動に
より、研磨面が基板の外縁からはみ出したときに、研磨
面と接触しないように研磨面が形成する面と所定間隔を
保つように構成された外力付与手段が、研磨面のはみ出
した部分を、基板表面への接触圧方向とは反対の方向に
付勢する外力を与えるようになっている。このため、基
板の研磨中に研磨面が基板の外縁からはみ出した場合で
あっても、基板表面と研磨面との接触部分における接触
圧が過大にならないようにすることができる。特に、基
板表面と研磨面との接触部分における接触圧分布がほぼ
均一且つ一定になるように、外力付与手段により研磨面
のはみ出した部分を付勢するようにすれば、研磨面が基
板の外縁からはみ出した場合であっても、基板の研磨状
態をほぼ均一にすることができる。In the polishing apparatus according to the first aspect of the present invention, when the polished surface protrudes from the outer edge of the substrate, the polished surface does not come into contact with the polished surface due to the relative movement between the substrate surface and the polished surface brought into contact with each other. External force applying means configured to keep a predetermined distance from the surface formed by the polishing surface, so as to apply an external force that urges the protruding portion of the polishing surface in the direction opposite to the direction of the contact pressure on the substrate surface. Has become. Therefore, even when the polishing surface protrudes from the outer edge of the substrate during polishing of the substrate, the contact pressure at the contact portion between the substrate surface and the polishing surface can be prevented from becoming excessive. In particular, if the outside of the polishing surface is urged by the external force applying means so that the contact pressure distribution at the contact portion between the substrate surface and the polishing surface becomes substantially uniform and constant, the polishing surface becomes Even when the substrate protrudes, the polishing state of the substrate can be made substantially uniform.
【０００９】また、第２の本発明に係る研磨装置は、研
磨対象たる基板を保持する保持部と、基板の表面と対向
する研磨面を有する研磨部材とを備え、基板表面と研磨
面とを接触させた状態で相対移動させることにより基板
表面の研磨を行うものにおいて、基板表面と接触しない
ように基板表面が形成する面と所定間隔を保つように構
成され、相対移動により基板表面が研磨部材の外縁から
はみ出したときに、基板表面のはみ出した部分を、研磨
面への接触圧方向と反対の方向に付勢する外力を与える
外力付与手段を更に備える。A polishing apparatus according to a second aspect of the present invention includes a holding portion for holding a substrate to be polished, and a polishing member having a polishing surface facing the surface of the substrate. When the substrate surface is polished by relative movement in a state of contact, the substrate surface is formed so as to keep a predetermined distance from a surface formed by the substrate surface so as not to come into contact with the substrate surface, and the substrate surface is polished by the relative movement. Further, there is provided an external force applying means for applying an external force for urging the protruding portion of the substrate surface in a direction opposite to the direction of the contact pressure to the polishing surface when protruding from the outer edge of the substrate.
【００１０】この第２の本発明に係る研磨装置において
は、互いに接触させた基板表面と研磨面との相対移動に
より、基板表面が研磨部材の外縁からはみ出したとき
に、基板表面と接触しないように基板表面が形成する面
と所定間隔を保つように構成された外力付与手段が、基
板表面のはみ出した部分を、研磨面への接触圧方向とは
反対の方向に付勢する外力を与えるようになっている。
このため、基板の研磨中に基板表面が研磨部材の外縁か
らはみ出した場合であっても、基板表面と研磨面との接
触部分における接触圧が過大にならないようにすること
ができる。特に、基板表面と研磨面との接触部分におけ
る接触圧分布がほぼ均一且つ一定になるように、外力付
与手段により基板表面のはみ出した部分を付勢するよう
にすれば、基板の研磨中に基板表面が研磨部材の外縁か
らはみ出した場合であっても、基板の研磨状態をほぼ均
一にすることができる。In the polishing apparatus according to the second aspect of the present invention, the relative movement between the substrate surface and the polishing surface brought into contact with each other prevents the substrate surface from coming into contact with the substrate surface when the substrate surface protrudes from the outer edge of the polishing member. External force applying means configured to keep a predetermined distance from the surface formed by the substrate surface so as to apply an external force that urges the protruding portion of the substrate surface in the direction opposite to the direction of the contact pressure on the polishing surface. It has become.
For this reason, even when the substrate surface protrudes from the outer edge of the polishing member during polishing of the substrate, it is possible to prevent the contact pressure at the contact portion between the substrate surface and the polishing surface from becoming excessive. In particular, if the protruding portion of the substrate surface is urged by the external force applying means so that the contact pressure distribution at the contact portion between the substrate surface and the polishing surface becomes substantially uniform and constant, the substrate is polished during polishing of the substrate. Even when the surface protrudes from the outer edge of the polishing member, the polishing state of the substrate can be made substantially uniform.
【００１１】本発明の研磨装置はこのような構成である
ため、基板の良品生産率を向上させることができ、製造
コストの低減を図ることができる。また、第１の本発明
の研磨装置によれば、研磨面の基板の外縁からはみ出し
た部分の支持は非接触型の外力によりなされるので、従
来におけるガイド部材を用いた構成と比較して研磨部材
の摩耗進行速度が遅くなり、メンテナンスコストを低減
することもできる。Since the polishing apparatus of the present invention has such a configuration, the production rate of non-defective substrates can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Further, according to the polishing apparatus of the first aspect of the present invention, since the portion of the polishing surface protruding from the outer edge of the substrate is supported by a non-contact type external force, the polishing is performed in comparison with a conventional configuration using a guide member. The wear progress speed of the member is reduced, and the maintenance cost can be reduced.
【００１２】ここで、上記外力を気体や液体の噴射によ
る押圧力とすることもできるが、上記外力を磁力とすれ
ば構成が簡単になる。これは、例えば、第１の本発明に
おいては、研磨面における基板の外縁からはみ出す部分
に第１の磁石（例えば、実施形態における全体が磁石に
より構成されたパッドプレート４２）が設けられ、この
第１の磁石と、これ（第１の磁石）と反発する第２の磁
石（例えば、実施形態における磁石１２）とが外力付与
手段を構成し、第２の本発明においては、基板表面にお
ける研磨部材の外縁からはみ出す部分に第１の磁石が設
けられ、この第１の磁石と、これ（第１の磁石）と反発
する第２の磁石とが外力付与手段を構成する。なお、こ
の際、両発明とも、第１及び第２の磁石がともに永久磁
石からなっているのであってもよいが、第１及び第２の
磁石がともに電磁石からなっているのであってもよい。
更には、第１及び第２の磁石が永久磁石と電磁石との組
み合わせからなっているのであってもよい。また、上記
外力は真空（負圧）吸引力であってもよい。Here, the external force can be a pressing force by jetting a gas or a liquid. However, if the external force is a magnetic force, the structure can be simplified. This is because, for example, in the first aspect of the present invention, a first magnet (for example, a pad plate 42 entirely formed of a magnet in the embodiment) is provided at a portion of the polishing surface protruding from the outer edge of the substrate, and The first magnet and the second magnet (for example, the magnet 12 in the embodiment) repelling this (the first magnet) constitute an external force applying means, and in the second invention, the polishing member on the substrate surface A first magnet is provided at a portion protruding from an outer edge of the first magnet, and the first magnet and a second magnet that repels the first magnet constitute an external force applying means. In this case, in both cases, both the first and second magnets may be made of permanent magnets, or both the first and second magnets may be made of electromagnets. .
Further, the first and second magnets may be made of a combination of a permanent magnet and an electromagnet. Further, the external force may be a vacuum (negative pressure) suction force.
【００１３】なお、研磨部材及び保持部のうち一方が全
方向に傾動自在に構成されている場合には、基板の研磨
を効率よく行うことができる一方、研磨部材が基板の外
縁において傾いて基板の外縁にだれ（片べり）が生じる
虞があるが、本発明によれば、このような基板の外縁に
生じるだれ（片べり）の発生を低減することができる。When one of the polishing member and the holding portion is configured to be tiltable in all directions, the substrate can be polished efficiently, while the polishing member is tilted at the outer edge of the substrate. Although there is a possibility that the outer edge of the substrate may be sloping (sliding), according to the present invention, the occurrence of the sloping (sliding) at the outer edge of the substrate can be reduced.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。図１は、本発明に係
る研磨装置の一実施形態であるＣＭＰ装置（化学・機械
的研磨装置）を示している。このＣＭＰ装置１において
は水平な基台２の上面にテーブル支持部３が設けられて
おり、このテーブル支持部３にはシャフト４が垂直に延
びた状態で回転自在に取り付けられている。このシャフ
ト４の上端には水平円盤状の回転テーブル５が設けられ
ており、その上面側には研磨対象たる基板（例えばウエ
ハ）６を吸着取り付けできるようになっている。この回
転テーブル５はテーブル支持部３に内蔵された電動モー
タＭ１でシャフト４を駆動することにより水平面内で回
転させることができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a CMP apparatus (chemical / mechanical polishing apparatus) as one embodiment of the polishing apparatus according to the present invention. In the CMP apparatus 1, a table support 3 is provided on an upper surface of a horizontal base 2, and a shaft 4 is attached to the table support 3 so as to be rotatable in a vertically extended state. A horizontal disk-shaped rotary table 5 is provided at the upper end of the shaft 4, and a substrate (eg, a wafer) 6 to be polished can be attached to the upper surface thereof by suction. The rotary table 5 can be rotated in a horizontal plane by driving the shaft 4 by an electric motor M1 built in the table support 3.
【００１５】テーブル支持部３の側方には支柱７が垂直
に延びた状態で取り付けられており、アーム部材９を水
平に保持する第１移動ステージ８を上下方向移動自在に
支持している。アーム部材９は回転テーブル５の上方を
水平に延びており、スピンドル２０を垂直状態に保持す
る第２移動ステージ１０を水平方向移動自在に支持して
いる。第１移動ステージ８は内蔵された電動モータＭ２
の駆動により支柱７上を上下方向に移動することがで
き、第２移動ステージ１０は内蔵された電動モータＭ３
の駆動によりアーム部材９上を水平方向に移動すること
ができる。またスピンドル２０は第２ステージ１０に内
蔵された電動モータＭ４により回転駆動される（スピン
ドル２０の回転軸はシャフト４の回転軸とほぼ平行）。A column 7 is attached to the side of the table support 3 so as to extend vertically, and supports a first moving stage 8 which horizontally holds an arm member 9 so as to be vertically movable. The arm member 9 extends horizontally above the rotary table 5 and supports a second moving stage 10 that holds the spindle 20 in a vertical state so as to be movable in the horizontal direction. The first moving stage 8 has a built-in electric motor M2.
Can move up and down on the support column 7 by driving the second stage 10. The second moving stage 10 has a built-in electric motor M3.
Can be moved horizontally on the arm member 9. The spindle 20 is driven to rotate by an electric motor M4 built in the second stage 10 (the rotation axis of the spindle 20 is substantially parallel to the rotation axis of the shaft 4).
【００１６】スピンドル２０の下端部には研磨ヘッド３
０が取り付けられる。この研磨ヘッド３０は図２及び図
３に示すように、スピンドル２０に着脱自在に取り付け
られる円盤部材３１ａとその下面側にボルトＢ１により
着脱自在に取り付けられる円筒部材３１ｂとからなるテ
ンションフランジ３１と、円筒部材３１ｂの下端部にボ
ルトＢ２により固定されるリング部材３２と、これら円
筒部材３１ｂとリング部材３２とにより挟持される円盤
状のドライブリング３３と、このドライブリング３３の
下面側に取り付けられる研磨部材４０とから構成され
る。A polishing head 3 is provided at the lower end of the spindle 20.
0 is attached. As shown in FIGS. 2 and 3, the polishing head 30 has a tension flange 31 including a disk member 31a detachably attached to the spindle 20 and a cylindrical member 31b detachably attached to a lower surface side of the disk member 31 with a bolt B1. A ring member 32 fixed to a lower end portion of the cylindrical member 31b by a bolt B2, a disk-shaped drive ring 33 sandwiched between the cylindrical member 31b and the ring member 32, and a polishing attached to the lower surface of the drive ring 33 And a member 40.
【００１７】ドライブリング３３は金属性のドライブプ
レート３４と、この下面側に積層されたゴム製のダイア
フラム３５とからなり、それぞれの中央部にはほぼ同一
半径の円形孔３４ａ，３５ａが設けられている。これら
ドライブプレート３４及びダイアフラム３５は上述のよ
うにテンションフランジ３１とリング部材３２とに挟持
されてその外周部が固定されるが、ドライブプレート３
４は自身に設けられた中心からの距離が異なる同心弧状
の３種の透孔３４ｂ，３４ｃ，３４ｄにより適当な可撓
性を有しているため、面外方向に微少変形することが可
能である。The drive ring 33 is composed of a metal drive plate 34 and a rubber diaphragm 35 laminated on the lower surface of the drive ring 33. Circular holes 34a, 35a having substantially the same radius are provided at the center of each drive ring. I have. As described above, the drive plate 34 and the diaphragm 35 are sandwiched between the tension flange 31 and the ring member 32 and the outer peripheral portions thereof are fixed.
4 has appropriate flexibility due to three kinds of concentric arc-shaped through holes 34b, 34c and 34d provided at its own center and having different distances from the center, so that it can be slightly deformed in the out-of-plane direction. is there.
【００１８】研磨部材４０は円盤状の基準プレート４１
と、この基準プレート４１とほぼ同じ外径を有する円盤
状のパッドプレート４２と、パッドプレート４２よりも
若干小さい半径を有する円形の研磨パッド４３とから構
成される。基準プレート４１の中央部上面側にはドライ
ブリング３３の（ドライブプレート３４及びダイアフラ
ム３５の）円形孔３４ａ，３５ａよりも若干小さい半径
を有する円盤状の中心部材４４がボルトＢ３により固定
されており、この中心部材４４に芯合わせをされたドラ
イブリング３３は、基準プレート４１とこの基準プレー
ト４１の上面側にボルトＢ４により固定されるリング部
材４５との間で挟持される。このように基準プレート４
１はドライブリング３３を介してテンションフランジ３
１に固定され、スピンドル２０の回転が伝達される。な
お、基準プレート４１の外周部から外方に張り出したフ
ランジ４１ａの外径はリング部材３２の内周部から内方
に張り出したフランジ３２ａの内径よりも大きく形成さ
れており、基準プレート４１がリング部材３２から抜け
出ることがないようになっている。The polishing member 40 has a disk-shaped reference plate 41.
And a disk-shaped pad plate 42 having substantially the same outer diameter as the reference plate 41, and a circular polishing pad 43 having a slightly smaller radius than the pad plate 42. A disk-shaped central member 44 having a radius slightly smaller than the circular holes 34a and 35a of the drive ring 33 (of the drive plate 34 and the diaphragm 35) is fixed to the upper surface side of the central portion of the reference plate 41 by bolts B3. The drive ring 33 centered on the center member 44 is sandwiched between a reference plate 41 and a ring member 45 fixed to the upper surface of the reference plate 41 by bolts B4. Thus, the reference plate 4
1 is a tension flange 3 via a drive ring 33
1 and the rotation of the spindle 20 is transmitted. The outer diameter of the flange 41a projecting outward from the outer peripheral portion of the reference plate 41 is formed to be larger than the inner diameter of the flange 32a projecting inward from the inner peripheral portion of the ring member 32. It does not come off from the member 32.
【００１９】図２に示すように、基準プレート４１の内
部には面内方向に延びて下面側に複数の吸着開口を有す
る空気吸入路７１が形成されている。この空気吸入路７
１は中心部材４４側にも延びてテンションフランジ３１
の内部空間Ｓ側に開口しているが、この開口部にはスピ
ンドル２０の中央に貫通形成された空気供給路２１内を
延びた吸入管７２が接続されており、基準プレート４１
の下面側にパッドプレート４２を位置させた状態でこの
吸入管７２から空気を吸入することにより、パッドプレ
ート４２を基準プレート４１に吸着取り付けできるよう
になっている。ここで、パッドプレート４２は基準プレ
ート４１との間に設けられたセンターピンＰ１と位置決
めピンＰ２とにより芯出しと回転方向の位置決めとがな
される。研磨パッド４３は研磨により次第に劣化する消
耗品であるため、パッドプレート４２の下面に着脱自在
に取り付け可能にして（例えば接着剤による）、交換作
業を容易にしている。As shown in FIG. 2, inside the reference plate 41, an air suction passage 71 extending in an in-plane direction and having a plurality of suction openings on a lower surface side is formed. This air intake path 7
1 also extends to the center member 44 side to extend the tension flange 31.
The suction pipe 72 extending through the air supply passage 21 formed through the center of the spindle 20 is connected to this opening, and the reference plate 41
By sucking air from the suction pipe 72 with the pad plate 42 positioned on the lower surface side of the pad plate 42, the pad plate 42 can be attached to the reference plate 41 by suction. Here, the centering and the rotation direction of the pad plate 42 are performed by the center pin P1 and the positioning pin P2 provided between the pad plate 42 and the reference plate 41. Since the polishing pad 43 is a consumable which gradually deteriorates due to polishing, the polishing pad 43 can be detachably attached to the lower surface of the pad plate 42 (for example, with an adhesive) to facilitate replacement work.
【００２０】ここで、パッドプレート４２は、その全体
が、下面側がＮ極、上面側がＳ極となるように上下方向
に分極された磁石（永久磁石）からなっている。また、
図１及び図４に示すように、回転テーブル５の外周部で
あって、研磨部材４０の水平方向の揺動（後述）により
基板６の外縁からはみ出す研磨面（研磨パッド４３の下
面）と対向する位置には、このはみ出した研磨面と接触
しない所定間隔をおいて（研磨面と接触しないように研
磨面が形成する面と所定間隔をおいて）外力付与手段た
る磁石１２が設置されている。この磁石１２は、パッド
プレート４２を上方（すなわち研磨面が基板表面に押し
付けられる方向とは反対の方向）に付勢する磁力（斥
力）が作用するよう、上面側がＮ極、下面側がＳ極とな
るように設置されている。The pad plate 42 is entirely made of a magnet (permanent magnet) that is vertically polarized such that the lower surface has an N pole and the upper surface has an S pole. Also,
As shown in FIGS. 1 and 4, the outer peripheral portion of the turntable 5 is opposed to a polishing surface (the lower surface of the polishing pad 43) protruding from the outer edge of the substrate 6 by the horizontal swinging of the polishing member 40 (described later). The magnet 12 is provided at a predetermined position at a predetermined interval not in contact with the protruding polishing surface (at a predetermined interval from the surface formed by the polishing surface so as not to contact the polishing surface). . The magnet 12 has an N pole on the upper surface and an S pole on the lower surface so that a magnetic force (repulsive force) for urging the pad plate 42 upward (that is, in a direction opposite to the direction in which the polished surface is pressed against the substrate surface) acts. It is installed to become.
【００２１】ここで、磁石１２は回転テーブル５の全周
を取り囲むように設けられても構わないが、少なくと
も、研磨部材４０の揺動により、基板６の外縁からはみ
出す研磨面と対向する位置には設けられることが必要で
ある。このため、研磨部材４０が揺動しても、研磨面が
基板６の一方向からしかはみ出さないのであれば、設置
される磁石１２は図４に示すように弧状としてもよい。
なお、この磁石１２は、テーブル支持部３に固設されて
回転テーブル５の外周縁に沿って延びる磁石支持フレー
ム１１（図１参照）の上面側に取り付けられる。Here, the magnet 12 may be provided so as to surround the entire circumference of the turntable 5, but at least at a position facing the polishing surface protruding from the outer edge of the substrate 6 by the swing of the polishing member 40. Need to be provided. For this reason, if the polishing surface protrudes only from one direction of the substrate 6 even when the polishing member 40 swings, the magnet 12 to be installed may be arc-shaped as shown in FIG.
The magnet 12 is attached to the upper surface of a magnet support frame 11 (see FIG. 1) which is fixed to the table support 3 and extends along the outer peripheral edge of the turntable 5.
【００２２】パッドプレート４２が形成する磁界の強さ
と、磁石支持フレーム１１により支持される磁石１２が
形成する磁界の強さとは、上記研磨部材４０の水平方向
への揺動により研磨面が基板６の外縁からはみ出したと
きに、基板表面と研磨面とが接触する部分における接触
圧分布がほぼ均一になるように、言い換えると、研磨パ
ッド４３の基板６に対する単位面積当たりの加圧力が接
触部分において均等になるように、研磨面における基板
６の外縁からはみ出した部分を、基板表面への接触圧方
向（研磨面が基板表面に押し付けられる方向）と反対の
方向に付勢する磁力（斥力）が作用するように設定され
る。The strength of the magnetic field formed by the pad plate 42 and the strength of the magnetic field formed by the magnet 12 supported by the magnet support frame 11 cause the polishing surface of the substrate 6 The contact pressure distribution at the portion where the substrate surface and the polishing surface are in contact with each other when the substrate protrudes from the outer edge of the polishing pad 43 is substantially uniform, in other words, the pressing force per unit area of the polishing pad 43 with respect to the substrate 6 is reduced at the contact portion. The magnetic force (repulsive force) that urges the portion of the polished surface protruding from the outer edge of the substrate 6 in the direction opposite to the direction of the contact pressure on the substrate surface (the direction in which the polished surface is pressed against the substrate surface) so as to be uniform. Set to work.
【００２３】スピンドル２０に研磨ヘッド３０を取り付
けるには、先ずテンションフランジ３１の円盤状部材３
１ａのみをスピンドル２０に取り付け、中心部材４４が
取り付けられた基準プレート４１の上面側にドライブリ
ング３３を載置した状態で、ボルトＢ４によりリング部
材４５を基準プレート４１に取り付ける。次に、この基
準プレート４１の取り付けられたドライブリング３３を
円筒状部材３１ｂの下端部に位置させた状態でリング部
材３２をボルトＢ２により円筒状部材３１ｂに取り付け
る。このようにして基準プレート４１が取り付けられた
円筒状部材３１ｂを円盤状部材３１ａの下面側に位置さ
せた状態でボルトＢ１を締め上げ、円筒状部材３１ｂを
円盤状部材３１ａに取り付ける（これによりテンション
フランジ３１が組み立てられる）。そして最後に、研磨
パッド４３が貼り付けられたパッドプレート４２を基準
プレート４１の下面側に吸着させる。In order to attach the polishing head 30 to the spindle 20, first, the disk-shaped member 3 of the tension flange 31
The ring member 45 is attached to the reference plate 41 by bolts B4 with only the drive ring 1a attached to the spindle 20 and the drive ring 33 placed on the upper surface of the reference plate 41 to which the center member 44 is attached. Next, the ring member 32 is attached to the cylindrical member 31b with the bolt B2 while the drive ring 33 to which the reference plate 41 is attached is positioned at the lower end of the cylindrical member 31b. With the cylindrical member 31b to which the reference plate 41 is attached in this way positioned on the lower surface side of the disk-shaped member 31a, the bolt B1 is tightened up, and the cylindrical member 31b is mounted on the disk-shaped member 31a (with this tension). The flange 31 is assembled). Finally, the pad plate 42 to which the polishing pad 43 is attached is sucked to the lower surface side of the reference plate 41.
【００２４】このようにしてスピンドル２０に研磨ヘッ
ド３０が取り付けられた状態から基板の研磨を行うに
は、先ず回転テーブル５の上面に研磨対象となる基板６
を吸着取り付けし（基板６の中心は回転テーブル５の回
転中心にほぼ一致させる）、電動モータＭ１を駆動して
回転テーブル５を回転させる。次に電動モータＭ３を駆
動して第２移動ステージ１０を基板６の上方に位置さ
せ、電動モータＭ４によりスピンドル２０を駆動して研
磨ヘッド３０を回転テーブル５の回転方向とは逆方向に
回転させる。続いて電動モータＭ２を駆動して研磨ヘッ
ド３０を降下させ、研磨パッド４３を基板６表面（上
面）に上方から押し当てるとともに、電動モータＭ３を
駆動して研磨ヘッド３０を水平方向（基板表面と研磨面
との接触面とほぼ平行な方向）に揺動させる。In order to polish a substrate from the state in which the polishing head 30 is attached to the spindle 20 in this manner, first, the substrate 6 to be polished is placed on the upper surface of the turntable 5.
(The center of the substrate 6 is substantially coincident with the center of rotation of the rotary table 5), and the electric motor M1 is driven to rotate the rotary table 5. Next, the electric motor M3 is driven to position the second moving stage 10 above the substrate 6, and the spindle 20 is driven by the electric motor M4 to rotate the polishing head 30 in a direction opposite to the rotation direction of the turntable 5. . Subsequently, the electric motor M2 is driven to lower the polishing head 30, the polishing pad 43 is pressed against the surface (upper surface) of the substrate 6 from above, and the electric motor M3 is driven to move the polishing head 30 in the horizontal direction (with respect to the substrate surface). (In a direction substantially parallel to the contact surface with the polishing surface).
【００２５】ここで、図２に示すようにスピンドル２０
の内部に形成された空気供給路２１は図示しない空気圧
送ラインと繋がっており、ここから空気を圧送してテン
ションフランジ３１の内部空間Ｓ内の圧力を高め、研磨
部材４０全体をテンションフランジ３１内で下方に付勢
することができるようになっている。また、この内部空
間Ｓ内の空気圧の加減により、研磨面と基板表面との接
触圧を所望に調節することができる。Here, as shown in FIG.
The air supply path 21 formed in the inside is connected to an air pressure supply line (not shown), from which air is pumped to increase the pressure in the internal space S of the tension flange 31, and the entire polishing member 40 is moved inside the tension flange 31. Can be urged downward. Further, by adjusting the air pressure in the internal space S, the contact pressure between the polished surface and the substrate surface can be adjusted as desired.
【００２６】また、空気供給路２１内を螺旋状に延びて
テンションフランジ３１の内部空間Ｓ内に開口した研磨
液供給管８１は、スピンドル２０と中心部材４４との間
に設けられた接続具８２を介して、中心部材４４を貫通
して設けられた供給路８３、センターピンＰ１内を貫通
する流路８４、パッドプレート４２内に形成された流路
８５及び研磨パッド４３に設けられた流路８６と繋がっ
ており、図示しない研磨液供給装置より供給されるシリ
カ粒を含んだ液状のスラリー（研磨液）を研磨パッド４
３の下面側に供給することができるようになっている。The polishing liquid supply pipe 81 extending spirally in the air supply path 21 and opening into the internal space S of the tension flange 31 is provided with a connecting member 82 provided between the spindle 20 and the center member 44. , A supply path 83 provided through the center member 44, a flow path 84 passing through the center pin P1, a flow path 85 formed in the pad plate 42, and a flow path provided in the polishing pad 43. 86, a liquid slurry (polishing liquid) containing silica particles supplied from a polishing liquid supply device (not shown) is supplied to the polishing pad 4.
3 can be supplied to the lower surface side.
【００２７】このように基板６の表面は、研磨液の供給
を受けつつ基板６自身の回転運動と研磨ヘッド３０の
（すなわち研磨パッド４３の）回転及び揺動運動とによ
り満遍なく研磨されるのであるが、基準プレート４１は
前述のように可撓性のあるドライブリング３３を介して
テンションフランジ３１に取り付けられているため面外
方向への微小変形が可能であり、研磨部材４０は全方向
に傾動自在、すなわち基板６の表面形状に対してフレキ
シブルに傾動する角度追従性を有した構成となってい
る。このため、基準プレート４１とパッドプレート４２
との間の平行度誤差や装置の組み付け誤差等により、研
磨開始前における研磨面（すなわち研磨パッド４３）と
基板表面との平行度が不充分であった場合や、基板表面
にうねり等があった場合でも、研磨中にはこれが吸収さ
れ、基板表面は最終的には平坦化される。As described above, the surface of the substrate 6 is uniformly polished by the rotational motion of the substrate 6 itself and the rotation and swinging motion of the polishing head 30 (that is, the polishing pad 43) while being supplied with the polishing liquid. However, since the reference plate 41 is attached to the tension flange 31 through the flexible drive ring 33 as described above, the reference plate 41 can be slightly deformed in an out-of-plane direction, and the polishing member 40 tilts in all directions. Flexible, that is, a configuration having an angle following property in which the substrate 6 is flexibly tilted with respect to the surface shape of the substrate 6. Therefore, the reference plate 41 and the pad plate 42
If the degree of parallelism between the polishing surface (that is, the polishing pad 43) and the surface of the substrate before the start of polishing is insufficient due to the parallelism error between the substrate and the assembly error of the apparatus, or the substrate surface may be undulated. However, during polishing, this is absorbed during polishing, and the substrate surface is eventually planarized.
【００２８】ここで、研磨ヘッド３０の揺動により研磨
面が基板６の外縁からはみ出したときには、研磨面と基
板表面との接触面積が小さくなり、従って研磨面と基板
表面との接触圧は大きくなってしまうところであるが、
本ＣＭＰ装置１においては、前述のように、研磨部材４
０のパッドプレート４２全体が磁石により構成されると
ともに、回転テーブル５の外周部であって、上記揺動に
より基板６の外縁からはみ出す研磨面と対向する位置に
は、パッドプレート４２と反発するように作用する磁石
１２が設置されているため、基板６の研磨中、研磨部材
４０の揺動により、研磨面が基板６の外縁よりはみ出し
たときには、このはみ出した研磨面の面積の大きさに比
例した大きさの磁力（斥力）が作用し、このため、基板
６の研磨中に研磨面が基板６の外縁からはみ出した場合
であっても、基板表面と研磨面との接触部分における接
触圧が過大にならないようになっている。しかも、前述
のように、その磁力の大きさは、基板表面と研磨面との
接触部分における接触圧分布がほぼ均一になるように設
定されているので、研磨中に研磨面が基板６の外縁から
はみ出した場合であっても、研磨面と基板表面との接触
圧が不均一になることがないために、基板表面の研磨状
態が不均一になる（例えば段差ができる）事態が防止さ
れる（基板６の研磨状態をほぼ均一にすることができ
る）。Here, when the polishing surface protrudes from the outer edge of the substrate 6 due to the swing of the polishing head 30, the contact area between the polishing surface and the substrate surface becomes small, and therefore the contact pressure between the polishing surface and the substrate surface becomes large. It is going to be,
In the present CMP apparatus 1, as described above, the polishing member 4
The entire pad plate 42 is made of a magnet, and is repelled from the pad plate 42 at a position on the outer peripheral portion of the rotary table 5 which faces the polishing surface protruding from the outer edge of the substrate 6 due to the swing. When the polished surface protrudes from the outer edge of the substrate 6 due to the swing of the polishing member 40 during polishing of the substrate 6, the magnet 12 acting on the polished surface is proportional to the area of the protruded polished surface. Magnetic force (repulsive force) acts on the substrate 6, so that even when the polished surface protrudes from the outer edge of the substrate 6 during polishing of the substrate 6, the contact pressure at the contact portion between the substrate surface and the polished surface is reduced. It does not become too large. In addition, as described above, the magnitude of the magnetic force is set so that the contact pressure distribution at the contact portion between the substrate surface and the polished surface is substantially uniform. Even if the polishing surface protrudes, the contact pressure between the polished surface and the substrate surface does not become non-uniform, so that a situation in which the polishing state of the substrate surface becomes non-uniform (for example, a step is formed) is prevented. (The polishing state of the substrate 6 can be made substantially uniform).
【００２９】また、研磨ヘッド３０の揺動により研磨面
が基板６の外縁からはみ出したときには、研磨部材４０
は基板６の外縁（エッジ）を支点に傾動しようとし、仮
にこのまま何の手段も施さなければ基板６の外縁がだれ
てしまう（片べりしてしまう）ところであるが、本ＣＭ
Ｐ装置１においては上記のように、研磨面が基板６の外
縁からはみ出した場合であっても、基板表面と研磨面と
の接触部分における接触圧分布がほぼ均一になる構成で
あるため、研磨部材４０が基板６の外縁において傾動す
る事態が防止され、基板６の外縁に生じるだれ（片べ
り）の発生を低減することができる。When the polishing surface protrudes from the outer edge of the substrate 6 due to the swing of the polishing head 30, the polishing member 40
Is trying to tilt about the outer edge (edge) of the substrate 6 as a fulcrum, and if no means is applied as it is, the outer edge of the substrate 6 will drop (shear).
As described above, even in the case where the polishing surface protrudes from the outer edge of the substrate 6, the P device 1 has a configuration in which the contact pressure distribution at the contact portion between the substrate surface and the polishing surface is substantially uniform. The situation in which the member 40 is tilted at the outer edge of the substrate 6 is prevented, and the occurrence of unbalance (slip) at the outer edge of the substrate 6 can be reduced.
【００３０】このため本ＣＭＰ装置１によれば基板６の
良品生産率を向上させることができ、製造コストの低減
を図れる。また、研磨面における基板６の外縁からはみ
出した部分の基板表面への接触圧方向と反対方向への付
勢は磁力、すなわち非接触型の外力によりなされるの
で、従来におけるガイド部材を用いた構成と比較して研
磨パッド４３の摩耗進行速度が遅くなり、メンテナンス
コストを低減することもできる。なお、パッドプレート
４２と磁石１２それぞれのＮ極とＳ極とを同時に入れ換
え、双方の磁界の方向を逆転させても全く同様の効果が
得られることはいうまでもない。For this reason, according to the present CMP apparatus 1, the production rate of non-defective products of the substrate 6 can be improved, and the production cost can be reduced. Further, the portion of the polished surface protruding from the outer edge of the substrate 6 is biased in the direction opposite to the direction of the contact pressure on the substrate surface by a magnetic force, that is, a non-contact type external force. In comparison with the polishing pad 43, the abrasion progress speed of the polishing pad 43 becomes slower, and the maintenance cost can be reduced. It is needless to say that the same effect can be obtained even if the N pole and the S pole of each of the pad plate 42 and the magnet 12 are simultaneously exchanged and the directions of both magnetic fields are reversed.
【００３１】また、このＣＭＰ装置１においては、研磨
パッド４３が摩耗して厚みが薄くなり、磁石間隔（パッ
ドプレート４２と磁石１２との間の距離）が狭まった場
合には、両磁石間に作用する斥力（反発力）が増大して
しまう不都合もある。このため、両磁石間隔を常時検出
する磁石間隔検出装置と、この磁石間隔検出装置により
磁石間隔が狭まったことが検出されたときには、その狭
まった分だけ磁石１２を降下させる磁石降下装置（降下
量は微小であるので、例えば圧電素子を用いられること
が好ましい）が備えられていると好ましい。このように
なっていれば上記磁石間隔を一定に保つことができるの
で、基板表面と研磨面との接触部分における接触圧分布
を常時ほぼ均一にすることができる。また、このような
装置を用いない場合には、研磨パッド４３の交換時や、
目詰まりした研磨パッド４３の掃除（パッドコンディシ
ョニング）の際に磁石間隔を測定し、これに応じて磁石
１２の位置を調整するようにしてもよい。In the CMP apparatus 1, when the polishing pad 43 is worn and its thickness is reduced, and the gap between the magnets (the distance between the pad plate 42 and the magnet 12) is reduced, the space between the two magnets is reduced. There is also a disadvantage that the acting repulsive force (repulsive force) increases. For this reason, a magnet gap detecting device that constantly detects the gap between both magnets, and a magnet descent device (a descent amount) that lowers the magnet 12 by the narrowed magnet gap when the magnet gap detecting device detects that the magnet gap is narrowed. Is small, it is preferable to use, for example, a piezoelectric element). With such a configuration, the magnet spacing can be kept constant, so that the contact pressure distribution at the contact portion between the substrate surface and the polished surface can always be made substantially uniform. When such a device is not used, when the polishing pad 43 is replaced,
When cleaning the clogged polishing pad 43 (pad conditioning), the magnet spacing may be measured, and the position of the magnet 12 may be adjusted accordingly.
【００３２】図５は、上述のＣＭＰ装置１における第１
変形例を示すものである。この第１変形例では、研磨部
材４０のパッドプレート４２全体を磁石により構成する
代わりに、これを樹脂等の磁力の作用しない材料で作製
しておき、上下方向に分極した小さい棒磁石４６をこの
パッドプレート４２に多数埋め込んだ構成となってい
る。この場合、各棒磁石４６は磁石支持フレーム１１に
支持される磁石１２との間に斥力（反発力）が作用する
ように設けられる。すなわち、図５に示すように磁石１
２の上面側がＮ極、下面側がＳ極である場合、各棒磁石
４６は下側がＮ極、上側がＳ極となるように設けられ
る。また、これら棒磁石４６は必ずしもパッドプレート
４２（すなわち研磨面）の全域に対応するように設けら
れる必要はなく、少なくとも揺動時に基板６の外縁から
はみ出す部分に対応する領域に設けられればよい。FIG. 5 shows a first example of the above-described CMP apparatus 1.
It shows a modified example. In the first modified example, instead of forming the entire pad plate 42 of the polishing member 40 with a magnet, the pad plate 42 is made of a material that does not act on magnetic force such as resin, and a small bar magnet 46 that is polarized in the vertical direction is formed. A large number are embedded in the pad plate 42. In this case, each bar magnet 46 is provided so that a repulsive force (repulsive force) acts between the bar magnet 46 and the magnet 12 supported by the magnet support frame 11. That is, as shown in FIG.
In the case where the upper surface side of 2 is an N pole and the lower surface side is an S pole, each bar magnet 46 is provided such that the lower side has an N pole and the upper side has an S pole. Further, these bar magnets 46 do not necessarily need to be provided so as to correspond to the entire area of the pad plate 42 (that is, the polished surface), and may be provided at least in an area corresponding to a portion protruding from the outer edge of the substrate 6 at the time of swinging.
【００３３】図６は、上述のＣＭＰ装置１における第２
変形例を示すものである。この第２変形例では、磁石支
持フレーム１１に支持される磁石１２の代わりに、これ
とほぼ同じ形状のものを樹脂等の磁力の作用しない材料
で作製しておき（この部材を以下、磁石保持部材１３と
称する）、上下方向に分極した小さい棒磁石１４をこの
磁石保持部材１３に多数埋め込んだ構成となっている。
この場合、各棒磁石１４はパッドプレート４２との間に
斥力（反発力）が作用するように設けられる。すなわ
ち、図６に示すようにパッドプレート４２の下面側がＮ
極、上面側がＳ極である場合、各棒磁石１４は上側がＮ
極、下側がＳ極となるように設けられる。FIG. 6 shows a second example of the CMP apparatus 1 described above.
It shows a modified example. In the second modified example, instead of the magnet 12 supported by the magnet support frame 11, a material having substantially the same shape as that of the magnet 12 is made of a material such as resin which does not act on magnetic force. A large number of small bar magnets 14 polarized in the vertical direction are embedded in the magnet holding member 13.
In this case, each bar magnet 14 is provided such that a repulsive force (repulsive force) acts between the bar magnet 14 and the pad plate 42. That is, as shown in FIG.
When the pole and the upper surface are S poles, the upper side of each bar magnet 14 is N
The pole and the lower side are provided so as to be S poles.
【００３４】図７は、上述のＣＭＰ装置１における第３
変形例を示すものである。この第３変形例では、上記第
１変形例におけるパッドプレート４２に棒磁石４６を多
数埋め込む構成と、第２変形例における磁石保持部材１
３に棒磁石１４を多数埋め込む構成とを併せたものであ
る。この場合、樹脂等から形成されたパッドプレート４
２に埋め込まれる各棒磁石４６と、樹脂等から形成され
た磁石保持部材１３に埋め込まれた各棒磁石１４は、互
いに斥力（反発力）が作用するように設けられる。すな
わち、図７のようにパッドプレート４２側の各棒磁石４
６の下側がＮ極、上側がＳ極である場合、磁石保持部材
１３側の各棒磁石１４は上側がＮ極、下側がＳ極となる
ように設けられる。FIG. 7 shows a third embodiment of the above-described CMP apparatus 1.
It shows a modified example. In the third modification, a configuration in which a large number of bar magnets 46 are embedded in the pad plate 42 in the first modification, and the magnet holding member 1 in the second modification.
3 and a configuration in which a large number of bar magnets 14 are embedded. In this case, a pad plate 4 made of resin or the like is used.
The bar magnets 46 embedded in the magnet 2 and the bar magnets 14 embedded in the magnet holding member 13 made of resin or the like are provided so that repulsive force (repulsive force) acts on each other. That is, each bar magnet 4 on the pad plate 42 side as shown in FIG.
When the lower side of 6 is an N pole and the upper side is an S pole, each bar magnet 14 on the magnet holding member 13 side is provided such that the upper side has an N pole and the lower side has an S pole.
【００３５】これら第１〜第３変形例においても、上記
ＣＭＰ装置１と同様の効果を得ることができ、また、磁
石からなるパッドプレート４２（或いは樹脂等から形成
されたパッドプレート４２に埋め込まれた各棒磁石４
６）と磁石１２（或いは樹脂等から形成された磁石保持
部材１３に埋め込まれた各棒磁石１４）それぞれのＮ極
とＳ極とを同時に入れ換えて、双方の磁界の方向を逆転
させても全く同様の効果が得られる。Also in these first to third modifications, the same effect as the above-described CMP apparatus 1 can be obtained, and the pad plate 42 made of a magnet (or embedded in the pad plate 42 made of resin or the like) can be obtained. Each bar magnet 4
6) and the magnets 12 (or each bar magnet 14 embedded in the magnet holding member 13 formed of resin or the like) have their N and S poles interchanged at the same time so that the directions of both magnetic fields are reversed. Similar effects can be obtained.
【００３６】図８は、上述のＣＭＰ装置１における第４
変形例を示すものである。この第４変形例では、磁石か
らなるパッドプレート４２の外径を基準プレート４１よ
りも大きくし、磁石支持フレーム１１に支持される磁石
１２を、それぞれ上下方向に分極した弧状の下部磁石１
５ａと、同じく上下方向に分極した弧状の上部磁石１５
ｂとを弧状の中間部材１５ｃ（この中間部材１５ｃは樹
脂等の磁力の作用しない材料により製造されることが好
ましい）により連結して得られるコの字断面部材１５に
代え、このコの字断面部材１５における下部磁石１５ａ
と上部磁石１５ｂとの間にパッドプレート４２の外周部
が位置するようにした構成となっている。この場合、下
部磁石１５ａ及び上部磁石１５ｂは、それぞれパッドプ
レート４２との間に斥力（反発力）が作用するように設
けられる。すなわち、パッドプレート４２が図８のよう
に下面側がＮ極、上面側がＳ極となっている場合には、
下部磁石１５ａは上面側がＮ極、下面側がＳ極となるよ
うに設けられ、上部磁石１５ｂは下面側がＳ極、上面側
がＮ極となるように設けられる。FIG. 8 shows a fourth embodiment of the above-described CMP apparatus 1.
It shows a modified example. In the fourth modified example, the outer diameter of a pad plate 42 made of a magnet is made larger than that of a reference plate 41, and the magnets 12 supported by the magnet support frame 11 are each arc-shaped lower magnet 1 polarized vertically.
5a and an arc-shaped upper magnet 15 similarly polarized in the vertical direction
b with an arcuate intermediate member 15c (this intermediate member 15c is preferably made of a material such as resin which does not act on magnetic force). Lower magnet 15a of member 15
The outer periphery of the pad plate 42 is located between the upper magnet 15b and the upper magnet 15b. In this case, the lower magnet 15a and the upper magnet 15b are provided such that a repulsive force (repulsive force) acts between the lower magnet 15a and the upper magnet 15b. That is, when the pad plate 42 has the N pole on the lower surface side and the S pole on the upper surface side as shown in FIG.
The lower magnet 15a is provided such that the upper surface has an N pole and the lower surface has an S pole. The upper magnet 15b is provided such that the lower surface has an S pole and the upper surface has an N pole.
【００３７】ここで、パッドプレート４２が形成する磁
界の強さと、コの字断面部材１５における下部磁石１５
ａとが形成する磁界の強さとは、研磨部材４０の揺動に
より研磨面が基板６の外縁からはみ出したときに、基板
表面と研磨面とが接触する部分における接触圧分布がほ
ぼ均一になるように、研磨面における基板６の外縁から
はみ出した部分を、基板表面への接触圧方向と反対の方
向に付勢する磁力（斥力）が作用するように設定される
点は上述のＣＭＰ装置１の場合と同じであるが、この変
形例においては、パッドプレート４２と上部磁石１５ｂ
との間にも斥力（反発力）が作用するようになってお
り、パッドプレート４２が下部磁石１５ａとの間の斥力
により上方に押圧され過ぎないようになっている。この
ように本変形例では、下部磁石１５ａに相当する磁石１
２のみが設けられた上述のＣＭＰ装置１よりも、パッド
プレート４２（すなわち研磨面）の姿勢をより良い精度
で調節することが可能となっている。Here, the strength of the magnetic field formed by the pad plate 42 and the lower magnet 15
The strength of the magnetic field formed by a is such that when the polishing surface protrudes from the outer edge of the substrate 6 due to the swing of the polishing member 40, the contact pressure distribution in the portion where the substrate surface and the polishing surface are in contact becomes substantially uniform. The above-described CMP apparatus 1 is set so that a magnetic force (repulsive force) for urging a portion of the polished surface protruding from the outer edge of the substrate 6 in a direction opposite to the direction of the contact pressure to the substrate surface acts. However, in this modification, the pad plate 42 and the upper magnet 15b
A repulsive force (repulsive force) acts between them, and the pad plate 42 is not excessively pressed upward by the repulsive force between the pad plate 42 and the lower magnet 15a. Thus, in the present modification, the magnet 1 corresponding to the lower magnet 15a
It is possible to adjust the attitude of the pad plate 42 (that is, the polished surface) with higher accuracy than the above-described CMP apparatus 1 provided with only 2.
【００３８】また、この第４変形例では、パッドプレー
ト４２はその全体が磁石であったが、これは上記第１変
形例のように、パッドプレート４２を樹脂等の磁力の作
用しない材料で作製しておき、これに上下方向に分極し
た小さい棒磁石を多数埋めんだ構成としてもよい。ま
た、コの字断面部材１５は、下部磁石１５ａと上部磁石
１５ｂとが中間部材１５ｃにより連結された構成であっ
たが、下部磁石１５ａ及び上部磁石１５ｂはそれぞれ、
上記第２変形例のように、樹脂等の磁力の作用しない材
料で作製した磁石保持部材に上下方向に分極した小さい
棒磁石を多数埋め込んで構成してもよい。更に、この場
合においても、パッドプレート４２（或いはこれに埋め
込まれた棒磁石）と下部及び上部磁石１５ａ，１５ｂ
（或いは磁石保持部材に埋め込まれた棒磁石）それぞれ
のＮ極とＳ極とを同時に入れ換え、双方の磁界の方向を
逆転させても、全く同様の効果が得られる。In the fourth modification, the pad plate 42 is entirely a magnet. However, as in the first modification, the pad plate 42 is made of a material such as resin which does not act on magnetic force. In addition, a configuration in which many small bar magnets polarized in the vertical direction are buried therein may be used. The U-shaped section member 15 has a configuration in which the lower magnet 15a and the upper magnet 15b are connected by the intermediate member 15c, but the lower magnet 15a and the upper magnet 15b are
As in the second modification, a large number of small vertically magnetized bar magnets may be embedded in a magnet holding member made of a material such as resin that does not act on magnetic force. Further, also in this case, the pad plate 42 (or the bar magnet embedded therein) and the lower and upper magnets 15a, 15b
(Or a bar magnet embedded in the magnet holding member) Even if the respective N pole and S pole are simultaneously exchanged and the directions of both magnetic fields are reversed, exactly the same effect can be obtained.
【００３９】図９は上述のＣＭＰ装置１における第５変
形例を示すものである。この第５変形例では、研磨部材
４０のパッドプレート４２全体を樹脂等で作製する（磁
力を帯びさせる必要がない）。また、基準プレート４１
の外周部上面であって研磨部材４０の水平方向の揺動に
より基板６の外縁からはみ出す部分と対向する位置に
は、基準プレート４１の外周部上面と接触しない所定間
隔をおいて外力付与手段たる真空吸引装置５０が設置さ
れている。この真空吸引装置５０は、基準プレート４１
及びパッドプレート４２を上方（すなわち研磨面が基板
表面に押し付けられる方向とは反対の方向）に付勢する
真空吸引力（負圧吸引力）を吸引口５１において発生さ
せる。ここで真空吸引装置５０は、図示しない真空ポン
プ又は圧縮空気源等を通じて吸引口５１付近に負圧吸引
力を発生するように構成される。FIG. 9 shows a fifth modification of the above-described CMP apparatus 1. In the fifth modification, the entire pad plate 42 of the polishing member 40 is made of a resin or the like (it is not necessary to take a magnetic force). Also, the reference plate 41
An external force applying means is provided at a position facing the portion of the outer peripheral portion of the base plate 6 which protrudes from the outer edge of the substrate 6 due to the horizontal swing of the polishing member 40 at a predetermined interval not in contact with the outer peripheral portion of the reference plate 41. A vacuum suction device 50 is provided. The vacuum suction device 50 includes a reference plate 41
In addition, the suction port 51 generates a vacuum suction force (negative pressure suction force) that urges the pad plate 42 upward (that is, in a direction opposite to the direction in which the polishing surface is pressed against the substrate surface). Here, the vacuum suction device 50 is configured to generate a negative pressure suction force near the suction port 51 through a vacuum pump or a compressed air source (not shown).
【００４０】ここで、真空吸引装置５０は回転テーブル
５の全周を取り囲むような形状（例えばドーナツ形状）
として吸引口５１を回転テーブル５の全外周に配置して
もよいが、研磨部材４０が揺動しても研磨面が基板６の
一方からしかはみ出さないのであれば、真空吸引装置５
０を図９（Ｂ）において示すような弧状にして研磨部材
４０の揺動により基板６の外縁からはみ出す基準プレー
ト４１の外周部上面部分と対向する位置にのみ吸引口５
１を配置するようにしてもよい。なお、この真空吸引装
置５０は上述の磁石保持フレーム１１のようにテーブル
支持部３に固設された部材に取り付けるようにする。Here, the vacuum suction device 50 has a shape (for example, a donut shape) surrounding the entire circumference of the turntable 5.
Although the suction port 51 may be arranged on the entire outer periphery of the rotary table 5 as long as the polishing surface protrudes from only one side of the substrate 6 even when the polishing member 40 swings, the vacuum suction device 5
9 is formed into an arc shape as shown in FIG. 9B, and the suction port 5 is formed only at a position facing the upper surface of the outer peripheral portion of the reference plate 41 protruding from the outer edge of the substrate 6 by the swing of the polishing member 40.
1 may be arranged. The vacuum suction device 50 is attached to a member fixed to the table support 3 like the magnet holding frame 11 described above.
【００４１】ここで、真空吸引装置５０が研磨部材４０
を上方へ付勢する真空吸引力は、研磨部材４０の水平方
向への揺動により研磨面が基板６の外縁からはみ出した
ときに、基板表面と研磨面とが接触する部分における接
触圧分布がほぼ均一になるように、言い換えると、研磨
パッド４３の基板６に対する単位面積当たりの加圧力が
各接触部分において均等になるように調整される。この
ような構成の研磨装置においても、上述の磁石を用いた
種々の形態の研磨装置と同様、研磨面における基板６の
外縁からはみ出した部分の大きさにほぼ比例した大きさ
の上方付勢力（ここでは真空吸引力）が作用することと
なり、研磨面と基板表面との接触圧が不均一になること
が防止され、基板６の研磨状態をほぼ均一にする効果を
得ることができる。Here, the vacuum suction device 50 is used to
When the polishing surface protrudes from the outer edge of the substrate 6 due to the swinging of the polishing member 40 in the horizontal direction, the contact pressure distribution in the portion where the substrate surface and the polishing surface are in contact with each other is increased. The pressing force per unit area of the polishing pad 43 with respect to the substrate 6 is adjusted so as to be substantially uniform at each contact portion. In the polishing apparatus having such a configuration, as in the various types of polishing apparatuses using the magnets described above, the upward biasing force (in proportion to the size of the portion of the polishing surface protruding from the outer edge of the substrate 6) ( In this case, a vacuum suction force acts, so that the contact pressure between the polished surface and the substrate surface is prevented from becoming non-uniform, and an effect of making the polishing state of the substrate 6 substantially uniform can be obtained.
【００４２】また、上記実施形態（第１〜第５変形例を
含む）では、外力付与手段は、研磨面と接触しないよう
に研磨面が形成する面と所定間隔を保つように構成さ
れ、相対移動により研磨面が基板６の外縁からはみ出し
たときに、研磨面のはみ出した部分を基板表面への接触
圧方向と反対の方向に付勢する外力を与える構成であっ
たが、このような構成に代えて、基板表面と接触しない
ように基板表面が形成する面と所定間隔を保つように構
成され、相対移動により基板表面が研磨部材の外縁から
はみ出したときに、基板表面のはみ出した部分を、研磨
面への接触圧方向と反対の方向に付勢する外力を与える
構成になっていてもよい。In the above embodiment (including the first to fifth modified examples), the external force applying means is configured so as to keep a predetermined distance from the surface formed by the polishing surface so as not to contact the polishing surface. When the polishing surface protrudes from the outer edge of the substrate 6 due to the movement, the external force is applied to urge the protruding portion of the polishing surface in the direction opposite to the direction of the contact pressure to the substrate surface. Instead, it is configured to keep a predetermined distance from the surface formed by the substrate surface so as not to contact the substrate surface, and when the substrate surface protrudes from the outer edge of the polishing member due to relative movement, the protruding portion of the substrate surface is removed. Alternatively, a configuration may be adopted in which an external force that urges in the direction opposite to the direction of the contact pressure to the polishing surface is applied.
【００４３】図１０はこのような構成の一実施形態を示
したものである。この図１０では構成の要部のみを示し
て装置のその他の部分は省略しているが、前述の実施形
態の場合と異なり、回転テーブル５及びこれに保持され
る基板６が上方に位置し、研磨部材４０は下方に位置し
たものとなっている。この実施形態では、回転テーブル
５の下側、すなわち基板６を取り付ける側に下面側がＮ
極、上面側がＳ極となるように分極された円盤状の磁石
（永久磁石）１０５が設置されており、研磨部材４０の
外周部であって、研磨部材４０の水平方向揺動により研
磨部材４０の外縁からはみ出す基板表面と対向する位置
には、このはみ出した基板表面と接触しない所定間隔を
おいて（基板表面と接触しないように基板表面が形成す
る面と所定間隔をおいて）外力付与手段たる弧状の磁石
（永久磁石）１１２が設置される。この磁石１１２は、
回転テーブル５に設けられた上記磁石１０５を上方（す
なわち基板表面が研磨面に押し付けられる方向とは反対
の方向）に付勢する磁力（斥力）が作用するよう、上面
側がＮ極、下面側がＳ極となるように設置される。FIG. 10 shows an embodiment of such a configuration. In FIG. 10, only the main part of the configuration is shown and other parts of the apparatus are omitted, but unlike the above-described embodiment, the turntable 5 and the substrate 6 held by the turntable 5 are located above, The polishing member 40 is located below. In this embodiment, the lower surface side is N on the lower side of the turntable 5, that is, on the side where the substrate 6 is mounted.
A disk-shaped magnet (permanent magnet) 105 polarized so that the poles and the upper surface become S-poles is provided. The outer periphery of the polishing member 40, and the polishing member 40 is swung in the horizontal direction by the polishing member 40. The external force applying means is provided at a position facing the substrate surface protruding from the outer edge of the substrate at a predetermined distance not to contact the protruding substrate surface (at a predetermined distance from the surface formed by the substrate surface so as not to contact the substrate surface). An arc-shaped magnet (permanent magnet) 112 is provided. This magnet 112
The upper surface has an N pole and the lower surface has an S pole so that a magnetic force (repulsive force) for urging the magnet 105 provided on the turntable 5 upward (ie, in a direction opposite to the direction in which the substrate surface is pressed against the polishing surface) acts. It is installed to be a pole.
【００４４】このような構成により、前述の実施形態に
おいて示したものと全く同様の効果を得ることができ
る。なお、この場合においても、前述の実施形態の場合
と同様、両磁石１０５，１１２のＮ極とＳ極とを同時に
入れ換え、双方の磁界の方向を逆転させても全く同様の
効果が得られる。また、磁石１０５に相当する部材は、
これ全体を磁石で構成する代わりに、この部材を樹脂等
の磁力の作用しない材料で作製しておき、上下方向に分
極した小さい棒磁石を上記部材に多数埋め込んだ構成と
してもよい。磁石１１２についても同様である。更にま
た、図８の第４変形例の場合に対応させ、はみ出し時
に、磁石１０５に相当する部材１０５をコの字断面部材
１５の間に位置するように構成してもよい。なお、上述
の第５変形例に係る研磨装置のように外力付与手段が真
空吸引装置である場合については、相対移動により基板
表面が研磨部材４０の外縁からはみ出したときに、基板
表面のはみ出した部分を、研磨面への接触圧方向と反対
の方向に付勢する外力（回転テーブル５の外周部を下方
へ付勢する真空吸引力）を与える構成とすればよい。With such a configuration, it is possible to obtain exactly the same effects as those shown in the above embodiment. In this case, as in the case of the above-described embodiment, the same effect can be obtained even if the N pole and the S pole of both magnets 105 and 112 are simultaneously exchanged and the directions of both magnetic fields are reversed. The member corresponding to the magnet 105 is as follows.
Instead of using a magnet as a whole, this member may be made of a material such as resin that does not act on magnetic force, and a large number of small vertically magnetized bar magnets may be embedded in the member. The same applies to the magnet 112. Furthermore, in correspondence with the case of the fourth modified example in FIG. 8, the member 105 corresponding to the magnet 105 may be configured to be located between the U-shaped cross-section members 15 when protruding. In the case where the external force applying means is a vacuum suction device as in the polishing apparatus according to the fifth modified example, when the substrate surface protrudes from the outer edge of the polishing member 40 due to relative movement, the substrate surface protrudes. The portion may be configured to apply an external force (a vacuum suction force that urges the outer peripheral portion of the rotary table 5 downward) in a direction opposite to the direction of the contact pressure to the polishing surface.
【００４５】これまで本発明の好ましい実施形態につい
て説明してきたが、本発明の範囲は上述のものに限定さ
れるものではない。例えば上記実施形態では、研磨部材
４０側が基板６すなわち回転テーブル５に対して角度追
従性を有する構成であったが、この構成に代えて、回転
テーブル５側が研磨面すなわち研磨部材４０に対して角
度追従性を有する構成であってもよい。この構成は、図
１０により実施形態を説明した、基板表面が研磨部材の
外縁からはみ出す場合に特に好ましい。また、上記実施
形態で用いられる磁石は全て永久磁石として説明した
が、これら永久磁石の全てを電磁石に代えてもよく、ま
た永久磁石と電磁石とを組み合わせた構成としてもよ
い。Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited to the above. For example, in the above-described embodiment, the polishing member 40 side has a configuration in which the substrate 6, that is, the rotary table 5, has an angle following property. A configuration having followability may be used. This configuration is particularly preferable when the substrate surface protrudes from the outer edge of the polishing member as described in the embodiment with reference to FIG. Further, although all the magnets used in the above embodiment have been described as permanent magnets, all of these permanent magnets may be replaced with electromagnets, or a combination of permanent magnets and electromagnets may be used.
【００４６】また、上記最初の実施形態においては、外
力付与手段は、研磨面における基板の外縁からはみ出す
部分に磁石を設けた上で、この磁石と反発するように設
けた磁石（磁石１２）により構成されたが、この外力付
与手段は他の構成のものに代えてもよい。例えば、この
外力付与手段として気体或いは液体噴出装置を用い、こ
の装置より噴出される気体或いは液体の圧力により、研
磨面における基板の外縁からはみ出した部分を、基板表
面への接触圧方向と反対の方向に付勢するようにしたも
のであってもよい。この場合、気体又は液体の圧力が特
許請求の範囲にいう外力に相当することとなる。なお、
これは基板表面における研磨部材４０の外縁からはみ出
す部分に磁石１０５を設けた上で、この磁石と反発する
ように磁石１１２を設けた後の実施形態についても同様
である。In the first embodiment, the external force applying means is provided with a magnet (magnet 12) provided so as to repel the magnet after providing a magnet on a portion of the polishing surface protruding from the outer edge of the substrate. Although configured, the external force applying means may be replaced with another configuration. For example, a gas or liquid ejecting device is used as the external force applying means, and the pressure of the gas or liquid ejected from the device causes the portion of the polishing surface protruding from the outer edge of the substrate to be opposite to the direction of the contact pressure to the substrate surface. It may be one that is biased in the direction. In this case, the pressure of the gas or liquid corresponds to the external force described in the claims. In addition,
The same applies to the embodiment in which the magnet 105 is provided on a portion of the substrate surface protruding from the outer edge of the polishing member 40, and the magnet 112 is provided so as to repel the magnet.
【００４７】また、上記最初の実施形態では、外力付与
手段を構成する磁石１２は弧状であり、磁石支持フレー
ム１１を介してテーブル支持部３に固定されるもの（す
なわち非回転）であったが、磁石１２を回転テーブル５
の全周を取り囲むように設置し、回転テーブル５ととも
に回転させる構成としてもよい。なお、これは外力付与
手段たる磁石１１２を弧状に設けた後の実施形態につい
ても全く同様である。In the first embodiment, the magnet 12 constituting the external force applying means is arc-shaped, and is fixed to the table support 3 via the magnet support frame 11 (ie, non-rotating). , Magnet 12 to rotary table 5
May be installed so as to surround the entire periphery of the rotary table and rotated together with the turntable 5. This is exactly the same for the embodiment after the magnets 112 serving as external force applying means are provided in an arc shape.
【００４８】また、上記両実施形態においては、研磨部
材４０と基板６の保持部たる回転テーブル５とそれぞれ
逆方向に回転させ、且つ研磨部材４０側を揺動させる構
成であったが、これは研磨面と基板表面とを接触させた
状態で相対移動させて基板表面を研磨する構成の研磨装
置であれば、上記回転や揺動を必ずしも伴わなくてもよ
い。また、上記実施形態では、シリカ粒を含んだ液状の
スラリー（研磨液）を供給しつつ基板の研磨を行うＣＭ
Ｐ装置を例に説明したが、本発明の研磨装置はこのよう
なＣＭＰ装置に限られず、基板の研磨装置全般に適用す
ることが可能である。In both the above embodiments, the polishing member 40 and the rotary table 5 serving as a holding portion of the substrate 6 are rotated in opposite directions, and the polishing member 40 is swung. If the polishing apparatus has a configuration in which the polishing surface and the substrate surface are relatively moved while being brought into contact with each other and the substrate surface is polished, the above-described rotation and swing may not necessarily be performed. Further, in the above embodiment, the CM for polishing the substrate while supplying a liquid slurry (polishing liquid) containing silica particles is used.
Although the P apparatus has been described as an example, the polishing apparatus of the present invention is not limited to such a CMP apparatus, but can be applied to all substrate polishing apparatuses.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る研磨
装置においては、基板の研磨中に研磨面が基板の外縁か
らはみ出した場合（或いは基板表面が研磨部材の外縁か
らはみ出した場合）であっても、基板表面と研磨面との
接触部分における接触圧が過大にならないようにするこ
とができる。特に、基板表面と研磨面との接触部分にお
ける接触圧分布がほぼ均一になるように、研磨面の基板
の外縁からはみ出した部分（或いは基板表面の研磨部材
の外縁からはみ出した部分）を外力付与手段により付勢
するようにすれば、研磨面が基板の外縁からはみ出した
（或いは基板表面が研磨部材の外縁からはみ出した）場
合であっても、基板の研磨状態をほぼ均一にすることが
できる。As described above, in the polishing apparatus according to the present invention, when the polished surface protrudes from the outer edge of the substrate during polishing of the substrate (or when the substrate surface protrudes from the outer edge of the polishing member). Even so, the contact pressure at the contact portion between the substrate surface and the polished surface can be prevented from becoming excessive. In particular, an external force is applied to a portion of the polishing surface that protrudes from the outer edge of the substrate (or a portion of the substrate surface that protrudes from the outer edge of the polishing member) so that the contact pressure distribution at the contact portion between the substrate surface and the polishing surface becomes substantially uniform. If the bias is applied by the means, even if the polishing surface protrudes from the outer edge of the substrate (or the substrate surface protrudes from the outer edge of the polishing member), the polishing state of the substrate can be made substantially uniform. .
【図１】本発明に係る研磨装置の一実施形態であるＣＭ
Ｐ装置の構成を示す部分断面側面図である。FIG. 1 is a CM which is an embodiment of a polishing apparatus according to the present invention.
It is a partial section side view showing composition of a P device.
【図２】このＣＭＰ装置における研磨ヘッド周辺部の拡
大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a peripheral portion of a polishing head in the CMP apparatus.
【図３】研磨ヘッドの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the polishing head.
【図４】このＣＭＰ装置における基板表面と研磨面、及
び磁石の位置関係を説明する図であり、（Ａ）は側面
図、（Ｂ）は平面図である。4A and 4B are diagrams illustrating a positional relationship between a substrate surface, a polished surface, and a magnet in the CMP apparatus, wherein FIG. 4A is a side view and FIG. 4B is a plan view.
【図５】このＣＭＰ装置の第１変形例における基板表面
と研磨面、及び磁石の位置関係を説明する図であり、
（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a positional relationship between a substrate surface, a polished surface, and a magnet in a first modification of the CMP apparatus;
(A) is a side view, (B) is a plan view.
【図６】このＣＭＰ装置の第２変形例における基板表面
と研磨面、及び磁石の位置関係を説明する図であり、
（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a positional relationship between a substrate surface, a polished surface, and a magnet in a second modification of the CMP apparatus;
(A) is a side view, (B) is a plan view.
【図７】このＣＭＰ装置の第３変形例における基板表面
と研磨面、及び磁石の位置関係を説明する図であり、
（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a positional relationship between a substrate surface, a polished surface, and a magnet in a third modification of the CMP apparatus;
(A) is a side view, (B) is a plan view.
【図８】このＣＭＰ装置の第４変形例における基板表面
と研磨面、及び磁石の位置関係を説明する側面図であ
る。FIG. 8 is a side view illustrating a positional relationship between a substrate surface, a polished surface, and a magnet in a fourth modification of the CMP apparatus.
【図９】このＣＭＰ装置の第５変形例における基板表面
と研磨面、及び真空吸引装置の位置関係を説明する図で
あり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。9A and 9B are diagrams illustrating a positional relationship between a substrate surface and a polished surface and a vacuum suction device in a fifth modification of the CMP apparatus, wherein FIG. 9A is a side view and FIG. 9B is a plan view.
【図１０】このＣＭＰ装置のもう一つの実施形態におけ
る基板表面と研磨面、及び磁石の位置関係を説明する図
であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。10A and 10B are diagrams illustrating a positional relationship between a substrate surface, a polished surface, and a magnet in another embodiment of the CMP apparatus, wherein FIG. 10A is a side view and FIG. 10B is a plan view.
１ ＣＭＰ装置（研磨装置） ５ 回転テーブル ６ 基板 １１ 磁石支持フレーム １２ 磁石（外力付与手段） ２０ スピンドル ３０ 研磨ヘッド ４１ 基準プレート ４０ 研磨部材 ４２ パッドプレート ４３ 研磨パッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CMP apparatus (polishing apparatus) 5 Rotary table 6 Substrate 11 Magnet support frame 12 Magnet (external force giving means) 20 Spindle 30 Polishing head 41 Reference plate 40 Polishing member 42 Pad plate 43 Polishing pad
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 陽介 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 宇田 豊 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 星野 進 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 山本 栄一 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AA11 AA12 AA16 BA05 BC02 CB01 CB03 DA17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yosuke Takahashi 3-2-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nikon Corporation (72) Inventor Yutaka Uda 3-2-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Stock Company Nikon Corporation (72) Inventor Susumu Hoshino 3-2-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Nikon Corporation (72) Inventor Eiichi Yamamoto 3-2-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F, Nikon Corporation Terms (reference) 3C058 AA07 AA11 AA12 AA16 BA05 BC02 CB01 CB03 DA17
Claims (9)
備え、 前記基板表面と前記研磨面とを接触させた状態で相対移
動させることにより前記基板表面の研磨を行う研磨装置
において、 前記研磨面と接触しないように前記研磨面が形成する面
と所定間隔を保つように構成され、前記相対移動により
前記研磨面が前記基板の外縁からはみ出したときに、前
記研磨面のはみ出した部分を、前記基板表面への接触圧
方向と反対の方向に付勢する外力を与える外力付与手段
を更に備えたことを特徴とする研磨装置。1. A holding unit for holding a substrate to be polished, and a polishing member having a polishing surface facing the surface of the substrate, wherein the substrate surface and the polishing surface are relatively moved in contact with each other. In the polishing apparatus for polishing the surface of the substrate, the polishing apparatus is configured to keep a predetermined distance from a surface formed by the polishing surface so as not to contact the polishing surface, and the relative movement causes the outer edge of the substrate to be polished. The polishing apparatus further comprises an external force applying means for applying an external force for urging the protruding portion of the polishing surface in a direction opposite to the direction of the contact pressure to the substrate surface when the polishing surface protrudes.
備え、 前記基板表面と前記研磨面とを接触させた状態で相対移
動させることにより前記基板表面の研磨を行う研磨装置
において、 前記基板表面と接触しないように前記基板表面が形成す
る面と所定間隔を保つように構成され、前記相対移動に
より前記基板表面が前記研磨部材の外縁からはみ出した
ときに、前記基板表面のはみ出した部分を、前記研磨面
への接触圧方向と反対の方向に付勢する外力を与える外
力付与手段を更に備えたことを特徴とする研磨装置。2. A holding unit for holding a substrate to be polished, and a polishing member having a polishing surface facing the surface of the substrate, wherein the substrate is relatively moved while the substrate surface and the polishing surface are in contact with each other. In the polishing apparatus for polishing the surface of the substrate, by maintaining a predetermined distance from the surface formed by the substrate surface so as not to contact the substrate surface, the relative movement of the substrate surface of the polishing member A polishing apparatus, further comprising an external force applying means for applying an external force for urging the protruding portion of the substrate surface in a direction opposite to the direction of the contact pressure to the polishing surface when protruding from the outer edge.
請求項１記載の研磨装置。3. The polishing apparatus according to claim 1, wherein said external force is a magnetic force.
基板の外縁からはみ出す部分に近接して設けられた第１
の磁石と、前記第１の磁石と反発するように設けられた
第２の磁石とを備えることを特徴とする請求項３記載の
研磨装置。4. A method according to claim 1, wherein the external force applying means is provided near a portion of the polishing surface protruding from an outer edge of the substrate.
4. The polishing apparatus according to claim 3, further comprising: a first magnet and a second magnet provided to repel the first magnet. 5.
請求項２記載の研磨装置。5. The polishing apparatus according to claim 2, wherein said external force is a magnetic force.
記研磨部材の外縁からはみ出す部分に近接して設けられ
た第１の磁石と、前記第１の磁石と反発するように設け
られた第２の磁石とを備えることを特徴とする請求項５
記載の研磨装置。6. A first magnet provided in proximity to a portion of the substrate surface protruding from an outer edge of the polishing member, and a second magnet provided to repel the first magnet. 6. The apparatus according to claim 5, further comprising two magnets.
The polishing apparatus according to the above.
電磁石からなることを特徴とする請求項４又は６記載の
研磨装置。7. The polishing apparatus according to claim 4, wherein said first and second magnets are made of permanent magnets or electromagnets.
とする請求項１又は２記載の研磨装置。8. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the external force is a vacuum suction force.
が全方向に傾動自在に構成されていることを特徴とする
請求項１〜８のいずれかに記載の研磨装置。9. The polishing apparatus according to claim 1, wherein one of the polishing member and the holding portion is configured to be tiltable in all directions.
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Cited By (8)
| 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 |
| WO2006090497A1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing method |
| JP2006263903A (en) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Ebara Corp | Polishing device and polishing method |
| KR100783525B1 (en) | 2006-07-19 | 2007-12-11 | 건국대학교 산학협력단 | Effective deburring using permanent magnet abrasive finishing |
| WO2013166375A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Tool for use with dual-sided chemical mechanical planarization pad conditioner |
| US8905823B2 (en) | 2009-06-02 | 2014-12-09 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Corrosion-resistant CMP conditioning tools and methods for making and using same |
| US8951099B2 (en) | 2009-09-01 | 2015-02-10 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Chemical mechanical polishing conditioner |
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-
2001
- 2001-08-22 JP JP2001251871A patent/JP2002200553A/en active Pending
Cited By (13)
| 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 |
| 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 |
| US8002607B2 (en) | 2005-02-25 | 2011-08-23 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing method |
| WO2006090497A1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing method |
| JP2006263903A (en) * | 2005-02-25 | 2006-10-05 | Ebara Corp | Polishing device and polishing method |
| US7967660B2 (en) | 2005-02-25 | 2011-06-28 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing method |
| US7976358B2 (en) | 2005-02-25 | 2011-07-12 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing method |
| KR100783525B1 (en) | 2006-07-19 | 2007-12-11 | 건국대학교 산학협력단 | Effective deburring using permanent magnet abrasive finishing |
| US9022840B2 (en) | 2009-03-24 | 2015-05-05 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive tool for use as a chemical mechanical planarization pad conditioner |
| US8905823B2 (en) | 2009-06-02 | 2014-12-09 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Corrosion-resistant CMP conditioning tools and methods for making and using same |
| US8951099B2 (en) | 2009-09-01 | 2015-02-10 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Chemical mechanical polishing conditioner |
| WO2013166375A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Tool for use with dual-sided chemical mechanical planarization pad conditioner |
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