JP2002217146A - ウェーハ研磨装置 - Google Patents
ウェーハ研磨装置Info
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- JP2002217146A JP2002217146A JP2001007575A JP2001007575A JP2002217146A JP 2002217146 A JP2002217146 A JP 2002217146A JP 2001007575 A JP2001007575 A JP 2001007575A JP 2001007575 A JP2001007575 A JP 2001007575A JP 2002217146 A JP2002217146 A JP 2002217146A
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- wafer
- polishing pad
- polishing
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、キャリアに対して研磨パッドの回転
方向上流側に配置される押付部材を改善することにより
ウェーハ全面を均一に研磨することができるウェーハ研
磨装置を提供する。 【解決手段】本発明のウェーハ研磨装置10の押付部材
16は、保持ヘッド14に対して研磨パッド20の回転
方向上流側に配置される。押付部材16は、保持ヘッド
14の上流側全縁部をカバーするように保持ヘッド14
の外周に沿った略三日月形状に形成される。また、押付
部材16は、研磨パッド20の回転中心Oから離れるに
従って研磨パッド20との接触面積が増加する形状に形
成されている。これにより、研磨パッド20の周速V1
の早い外周側部分20Aが、周速V2の遅い内周側部分
20Bよりも大きな面積で押し付けられる。
方向上流側に配置される押付部材を改善することにより
ウェーハ全面を均一に研磨することができるウェーハ研
磨装置を提供する。 【解決手段】本発明のウェーハ研磨装置10の押付部材
16は、保持ヘッド14に対して研磨パッド20の回転
方向上流側に配置される。押付部材16は、保持ヘッド
14の上流側全縁部をカバーするように保持ヘッド14
の外周に沿った略三日月形状に形成される。また、押付
部材16は、研磨パッド20の回転中心Oから離れるに
従って研磨パッド20との接触面積が増加する形状に形
成されている。これにより、研磨パッド20の周速V1
の早い外周側部分20Aが、周速V2の遅い内周側部分
20Bよりも大きな面積で押し付けられる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学的機械研磨法
(CMP:Chemical Mechanical Polishing )によるウ
ェーハ研磨装置に関する。
(CMP:Chemical Mechanical Polishing )によるウ
ェーハ研磨装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平10−277922号公報に開示
されたウェーハ研磨装置は、キャリアでウェーハを保持
し、この状態でウェーハを回転する研磨パッドに押し付
けてウェーハを研磨する。また、この研磨装置には、キ
ャリアに対して研磨パッドの回転方向上流側に、押圧部
材である弛み防止部材が配置され、弛み防止部材を研磨
パッドに押し付けることで研磨パッドの弛みをウェーハ
の直前で矯正し、弛みのない研磨パッドでウェーハを研
磨する。
されたウェーハ研磨装置は、キャリアでウェーハを保持
し、この状態でウェーハを回転する研磨パッドに押し付
けてウェーハを研磨する。また、この研磨装置には、キ
ャリアに対して研磨パッドの回転方向上流側に、押圧部
材である弛み防止部材が配置され、弛み防止部材を研磨
パッドに押し付けることで研磨パッドの弛みをウェーハ
の直前で矯正し、弛みのない研磨パッドでウェーハを研
磨する。
【0003】一方で、押付部材を研磨パッドに押圧する
と、押付部材の周縁に沿って研磨パッドが局部的に盛り
上がる、という所謂波打ち現象が研磨パッドに生じる。
このような現象が研磨パッドに生じると、研磨パッドの
盛り上がり部によってウェーハのエッジが過剰に研磨さ
れるので、ウェーハを均一に研磨できない。
と、押付部材の周縁に沿って研磨パッドが局部的に盛り
上がる、という所謂波打ち現象が研磨パッドに生じる。
このような現象が研磨パッドに生じると、研磨パッドの
盛り上がり部によってウェーハのエッジが過剰に研磨さ
れるので、ウェーハを均一に研磨できない。
【0004】よって、このような押付部材を研磨装置に
設ける場合には、研磨パッドの弛みを矯正し、且つ波打
ち現象を極力無くすような押圧力に押付部材の押圧力が
設定されていた。
設ける場合には、研磨パッドの弛みを矯正し、且つ波打
ち現象を極力無くすような押圧力に押付部材の押圧力が
設定されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、押付部
材を有する前記従来のウェーハ研磨装置は、研磨パッド
に対する押付部材の押圧力を適正な値に設定したにもか
かわらず、期待した効果を得ることができないという欠
点があった。
材を有する前記従来のウェーハ研磨装置は、研磨パッド
に対する押付部材の押圧力を適正な値に設定したにもか
かわらず、期待した効果を得ることができないという欠
点があった。
【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、キャリアに対して研磨パッドの回転方向上流側
に配置される押付部材を改善することによりウェーハ全
面を均一に研磨することができるウェーハ研磨装置を提
供することを目的とする。
もので、キャリアに対して研磨パッドの回転方向上流側
に配置される押付部材を改善することによりウェーハ全
面を均一に研磨することができるウェーハ研磨装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ウェーハを保持するキャリアと、回転さ
れてウェーハの表面を研磨する研磨パッドと、前記キャ
リアを介して前記ウェーハを前記研磨パッドに押圧する
押圧手段と、前記キャリアに対して前記研磨パッドの回
転方向上流側に配置されるとともに前記研磨パッドに押
し付けられる押付部材とを備えたウェーハ研磨装置にお
いて、前記押付部材は、前記キャリアの外周に沿った形
状に形成されるとともに、前記研磨パッドの回転中心か
ら離れるに従って研磨パッドとの接触面積が増加する形
状に形成されていることを特徴とする。
成するために、ウェーハを保持するキャリアと、回転さ
れてウェーハの表面を研磨する研磨パッドと、前記キャ
リアを介して前記ウェーハを前記研磨パッドに押圧する
押圧手段と、前記キャリアに対して前記研磨パッドの回
転方向上流側に配置されるとともに前記研磨パッドに押
し付けられる押付部材とを備えたウェーハ研磨装置にお
いて、前記押付部材は、前記キャリアの外周に沿った形
状に形成されるとともに、前記研磨パッドの回転中心か
ら離れるに従って研磨パッドとの接触面積が増加する形
状に形成されていることを特徴とする。
【0008】また、本発明は、前記目的を達成するため
に、ウェーハを保持するキャリアと、回転されてウェー
ハの表面を研磨する研磨パッドと、前記キャリアを介し
て前記ウェーハを前記研磨パッドに押圧する押圧手段
と、前記キャリアに対して前記研磨パッドの回転方向上
流側に配置された押付部材とを備えたウェーハ研磨装置
において、前記押付部材は、前記研磨パッドの回転中心
から離れるに従って押圧力が増加するように加圧される
ことを特徴とする。
に、ウェーハを保持するキャリアと、回転されてウェー
ハの表面を研磨する研磨パッドと、前記キャリアを介し
て前記ウェーハを前記研磨パッドに押圧する押圧手段
と、前記キャリアに対して前記研磨パッドの回転方向上
流側に配置された押付部材とを備えたウェーハ研磨装置
において、前記押付部材は、前記研磨パッドの回転中心
から離れるに従って押圧力が増加するように加圧される
ことを特徴とする。
【0009】回転する研磨パッドでウェーハを研磨する
研磨装置は、もちろんであるが、研磨パッドの回転中心
に対して偏心した位置にウェーハを配置して研磨する。
よって、ウェーハから研磨パッドを見た場合、研磨パッ
ドの周速は、研磨パッドの回転中心から離れるに従って
早くなっている。このように研磨パッドの周速が異なる
のにもかかわらず、研磨パッドの周速の早い外周側部分
を、周速の遅い内周側部分と同じ面積、同じ押圧力で押
付部材を研磨パッドに押し付けたのでは、ウェーハを精
度よく研磨することはできない。
研磨装置は、もちろんであるが、研磨パッドの回転中心
に対して偏心した位置にウェーハを配置して研磨する。
よって、ウェーハから研磨パッドを見た場合、研磨パッ
ドの周速は、研磨パッドの回転中心から離れるに従って
早くなっている。このように研磨パッドの周速が異なる
のにもかかわらず、研磨パッドの周速の早い外周側部分
を、周速の遅い内周側部分と同じ面積、同じ押圧力で押
付部材を研磨パッドに押し付けたのでは、ウェーハを精
度よく研磨することはできない。
【0010】すなわち、本発明は、単位時間当たりに研
磨パッドが押付部材を通過した長さAと、その長さ部分
が通過した押付部材の長さBとの比率が、押付部材全体
において等しくなるように押付部材の大きさ、形状を設
定したり、周速の早い外周側部分を周速の遅い内周側部
分よりも高い押圧力で押したりすることにより、従来の
欠点を解消できることに着目した。
磨パッドが押付部材を通過した長さAと、その長さ部分
が通過した押付部材の長さBとの比率が、押付部材全体
において等しくなるように押付部材の大きさ、形状を設
定したり、周速の早い外周側部分を周速の遅い内周側部
分よりも高い押圧力で押したりすることにより、従来の
欠点を解消できることに着目した。
【0011】請求項1に記載の発明は、押付部材をキャ
リアの外周に沿った形状に形成するとともに、研磨パッ
ドの回転中心から離れるに従って研磨パッドとの接触面
積が増加する形状に形成した。これにより、研磨パッド
の周速の早い外周側部分を、周速の遅い内周側部分より
も大きな面積で押し付けることができる。このように押
付部材の押付面積を変えれば、前記長さAと前記長さB
との比率を押付部材全体において等しくすることが可能
になり、よって、ウェーハの研磨精度が向上し、ウェー
ハを均一に研磨することが可能になる。
リアの外周に沿った形状に形成するとともに、研磨パッ
ドの回転中心から離れるに従って研磨パッドとの接触面
積が増加する形状に形成した。これにより、研磨パッド
の周速の早い外周側部分を、周速の遅い内周側部分より
も大きな面積で押し付けることができる。このように押
付部材の押付面積を変えれば、前記長さAと前記長さB
との比率を押付部材全体において等しくすることが可能
になり、よって、ウェーハの研磨精度が向上し、ウェー
ハを均一に研磨することが可能になる。
【0012】請求項2に記載の発明は、押付部材を研磨
パッドの回転中心から離れるに従って押圧力が増加する
ように加圧した。これにより、研磨パッドの周速の早い
外周側部分を、周速の遅い内周側部分よりも高い押圧力
で押し付けることができるので、ウェーハの研磨精度が
向上し、ウェーハを均一に研磨することが可能になる。
パッドの回転中心から離れるに従って押圧力が増加する
ように加圧した。これにより、研磨パッドの周速の早い
外周側部分を、周速の遅い内周側部分よりも高い押圧力
で押し付けることができるので、ウェーハの研磨精度が
向上し、ウェーハを均一に研磨することが可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るウェーハ研磨装置の好ましい実施の形態について詳説
する。
るウェーハ研磨装置の好ましい実施の形態について詳説
する。
【0014】図1、図2は実施の形態のウェーハ研磨装
置10の構造図であり、このウェーハ研磨装置10は、
主としてプラテン12、保持ヘッド14、押付部材1
6、及びスラリ供給装置18から構成される。プラテン
12は円盤状に形成され、その上面には研磨パッド20
が貼付されている。研磨パッド20としては、スエード
タイプ、不織布、発泡ウレタンタイプ等があり、ウェー
ハの研磨層の材質によって適宜選択されてプラテン12
に貼付されている。
置10の構造図であり、このウェーハ研磨装置10は、
主としてプラテン12、保持ヘッド14、押付部材1
6、及びスラリ供給装置18から構成される。プラテン
12は円盤状に形成され、その上面には研磨パッド20
が貼付されている。研磨パッド20としては、スエード
タイプ、不織布、発泡ウレタンタイプ等があり、ウェー
ハの研磨層の材質によって適宜選択されてプラテン12
に貼付されている。
【0015】プラテン12の下部には、スピンドル22
が連結され、スピンドル22はモータ24の図示しない
出力軸に連結されている。このモータ24を駆動するこ
とにより、プラテン12は矢印A方向に回転され、その
回転するプラテン12の研磨パッド20上に、スラリ供
給装置18のノズル26からメカノケミカル研磨剤(ス
ラリ)28が供給される。ノズル26は、保持ヘッド1
4と押付部材16との間の隙間に配置され、これにより
スラリ28は、押付部材16に邪魔されることなく、ウ
ェーハ30と研磨パッド20との間に供給される。スラ
リ28は、タンク32に貯留されており、この貯留され
たスラリ28は、供給パイプ34、及び不図示のレギュ
レータを介してノズル26に供給される。スラリ28と
しては、例えば、研磨層がシリコンの場合には、BaC
O3 微粉末をKOH水溶液に懸濁したものが使用され
る。
が連結され、スピンドル22はモータ24の図示しない
出力軸に連結されている。このモータ24を駆動するこ
とにより、プラテン12は矢印A方向に回転され、その
回転するプラテン12の研磨パッド20上に、スラリ供
給装置18のノズル26からメカノケミカル研磨剤(ス
ラリ)28が供給される。ノズル26は、保持ヘッド1
4と押付部材16との間の隙間に配置され、これにより
スラリ28は、押付部材16に邪魔されることなく、ウ
ェーハ30と研磨パッド20との間に供給される。スラ
リ28は、タンク32に貯留されており、この貯留され
たスラリ28は、供給パイプ34、及び不図示のレギュ
レータを介してノズル26に供給される。スラリ28と
しては、例えば、研磨層がシリコンの場合には、BaC
O3 微粉末をKOH水溶液に懸濁したものが使用され
る。
【0016】保持ヘッド14は、図示しない昇降装置に
よって上下移動自在に設けられ、研磨対象のウェーハ3
0を保持ヘッド14にセットする際に上昇移動される。
また、保持ヘッド14は、ウェーハ30を研磨する際に
下降移動されてウェーハ30とともに研磨パッド20に
押圧当接される。なお、図1では、1台の保持ヘッド1
4のみ示したが、保持ヘッド14の台数は1台に限定さ
れるものではなく、例えば研磨パッド20の回転中心O
(図4参照)を中心とする円周上に複数台等間隔に設置
することが加工効率上好ましい。
よって上下移動自在に設けられ、研磨対象のウェーハ3
0を保持ヘッド14にセットする際に上昇移動される。
また、保持ヘッド14は、ウェーハ30を研磨する際に
下降移動されてウェーハ30とともに研磨パッド20に
押圧当接される。なお、図1では、1台の保持ヘッド1
4のみ示したが、保持ヘッド14の台数は1台に限定さ
れるものではなく、例えば研磨パッド20の回転中心O
(図4参照)を中心とする円周上に複数台等間隔に設置
することが加工効率上好ましい。
【0017】図3は、保持ヘッド14の縦断面図であ
る。この保持ヘッド14は、ヘッド本体36、キャリア
38、ゴムシート40等から構成される。ヘッド本体3
6は、円盤状に形成され、回転軸42に連結された不図
示のモータによって図3上矢印B方向に回転される。ま
た、ヘッド本体36にはエア供給路44が形成されてい
る。エア供給路44は、図3上二点鎖線で示すように保
持ヘッド14の外部に延設され、レギュレータ46Aを
介してエアポンプ48に接続される。
る。この保持ヘッド14は、ヘッド本体36、キャリア
38、ゴムシート40等から構成される。ヘッド本体3
6は、円盤状に形成され、回転軸42に連結された不図
示のモータによって図3上矢印B方向に回転される。ま
た、ヘッド本体36にはエア供給路44が形成されてい
る。エア供給路44は、図3上二点鎖線で示すように保
持ヘッド14の外部に延設され、レギュレータ46Aを
介してエアポンプ48に接続される。
【0018】キャリア38は、略円柱状に形成されてヘ
ッド本体36の下部にヘッド本体36と同軸上に配置さ
れている。また、キャリア38には、キャリア38の下
面外周部に噴出口が形成された多数のエア供給路58、
58…(図3では2ヵ所のみ図示)とキャリア38の下
面内周部に噴出口が形成された多数のエア供給路50、
50…(図3では2ヵ所のみ図示)とが形成されてい
る。このエア供給路50、58…は、図3上二点鎖線で
示すように保持ヘッド14の外部に延設され、切換バル
ブ52を介して一方がサクションポンプ54、他方がレ
ギュレータ46Bを介してエアポンプ48に接続されて
いる。したがって、切換バルブ52によりエアポンプ4
8側を閉に、そして、サクションポンプ54側を開にす
ると、サクションポンプ54による吸引力でウェーハ3
0がキャリア38の下面に吸着保持される。また、切換
バルブ52によりエアポンプ48側を開に、そして、サ
クションポンプ54側を閉にすると、エアポンプ48か
らの圧縮エアがエア供給路50、58…を介してキャリ
ア38とウェーハ30との間の空気室60に噴き出され
る。これにより、空気室60には圧力エア層が形成さ
れ、キャリア38の押圧力がこの圧力エア層を介してウ
ェーハ30に伝達される。
ッド本体36の下部にヘッド本体36と同軸上に配置さ
れている。また、キャリア38には、キャリア38の下
面外周部に噴出口が形成された多数のエア供給路58、
58…(図3では2ヵ所のみ図示)とキャリア38の下
面内周部に噴出口が形成された多数のエア供給路50、
50…(図3では2ヵ所のみ図示)とが形成されてい
る。このエア供給路50、58…は、図3上二点鎖線で
示すように保持ヘッド14の外部に延設され、切換バル
ブ52を介して一方がサクションポンプ54、他方がレ
ギュレータ46Bを介してエアポンプ48に接続されて
いる。したがって、切換バルブ52によりエアポンプ4
8側を閉に、そして、サクションポンプ54側を開にす
ると、サクションポンプ54による吸引力でウェーハ3
0がキャリア38の下面に吸着保持される。また、切換
バルブ52によりエアポンプ48側を開に、そして、サ
クションポンプ54側を閉にすると、エアポンプ48か
らの圧縮エアがエア供給路50、58…を介してキャリ
ア38とウェーハ30との間の空気室60に噴き出され
る。これにより、空気室60には圧力エア層が形成さ
れ、キャリア38の押圧力がこの圧力エア層を介してウ
ェーハ30に伝達される。
【0019】ウェーハ30は、圧力エア層を介して伝達
される押圧力によって研磨パッド20に押し付けられる
とともに、キャリア38の下部外周縁にピン62を介し
て着脱自在に設けられた保持リング64の凸条部64A
によってキャリア38からの飛び出しが防止されてい
る。また、研磨中のウェーハ30は、研磨パッド20の
回転によって、回転方向下流側の凸条部64Aの内周面
にそのエッジ30Aが当接される。この接触によってウ
ェーハ30は、キャリア38の回転力が保持リング64
を介して伝達されて所定の回転数で回転される。なお、
ウェーハ30のエッジ30Aが当接される凸条部64A
は、エッジ30Aを破損させない軟質材料、例えばゴ
ム、樹脂等で作られている。
される押圧力によって研磨パッド20に押し付けられる
とともに、キャリア38の下部外周縁にピン62を介し
て着脱自在に設けられた保持リング64の凸条部64A
によってキャリア38からの飛び出しが防止されてい
る。また、研磨中のウェーハ30は、研磨パッド20の
回転によって、回転方向下流側の凸条部64Aの内周面
にそのエッジ30Aが当接される。この接触によってウ
ェーハ30は、キャリア38の回転力が保持リング64
を介して伝達されて所定の回転数で回転される。なお、
ウェーハ30のエッジ30Aが当接される凸条部64A
は、エッジ30Aを破損させない軟質材料、例えばゴ
ム、樹脂等で作られている。
【0020】このように構成された保持ヘッド14は、
キャリア38にかける押圧力を制御してキャリア38を
上下動させることにより、ウェーハ30の研磨圧力(ウ
ェーハ30を研磨パッド20に押し付ける力)を制御す
るものなので、圧力エア層の圧力を制御してウェーハ3
0の研磨圧力を制御するよりも、研磨圧力の制御が容易
になる。すなわち、保持ヘッド14では、キャリア38
の上下位置を制御するだけでウェーハ30の研磨圧力を
制御できるからである。なお、エア供給路58、58…
から噴き出されたエアは、凸条部64Aに形成された図
示しない排気孔から外部に排気される。
キャリア38にかける押圧力を制御してキャリア38を
上下動させることにより、ウェーハ30の研磨圧力(ウ
ェーハ30を研磨パッド20に押し付ける力)を制御す
るものなので、圧力エア層の圧力を制御してウェーハ3
0の研磨圧力を制御するよりも、研磨圧力の制御が容易
になる。すなわち、保持ヘッド14では、キャリア38
の上下位置を制御するだけでウェーハ30の研磨圧力を
制御できるからである。なお、エア供給路58、58…
から噴き出されたエアは、凸条部64Aに形成された図
示しない排気孔から外部に排気される。
【0021】一方、キャリア38とヘッド本体36との
間には1枚のゴムシート40が配置されている。このゴ
ムシート40は、均一な厚さで円盤状に形成される。ま
た、ゴムシート40は、環状の止め金72によってヘッ
ド本体36の下面に固定され、キャリア38を押圧する
エアバッグとして機能する。
間には1枚のゴムシート40が配置されている。このゴ
ムシート40は、均一な厚さで円盤状に形成される。ま
た、ゴムシート40は、環状の止め金72によってヘッ
ド本体36の下面に固定され、キャリア38を押圧する
エアバッグとして機能する。
【0022】ヘッド本体36の下方には、ゴムシート4
0と止め金72とによって密閉される空間74が形成さ
れる。この空間74に、エア供給路44が連通されてい
る。したがって、エア供給路44から空間74に圧縮エ
アを供給すると、ゴムシート40がエア圧で弾性変形さ
れてキャリア38の上面を押圧する。これにより、研磨
パッド20に対するウェーハ30の押し付け力を得るこ
とができる。また、エア圧をレギュレータ46Aで調整
すれば、ウェーハ30の研磨圧力を制御することができ
る。
0と止め金72とによって密閉される空間74が形成さ
れる。この空間74に、エア供給路44が連通されてい
る。したがって、エア供給路44から空間74に圧縮エ
アを供給すると、ゴムシート40がエア圧で弾性変形さ
れてキャリア38の上面を押圧する。これにより、研磨
パッド20に対するウェーハ30の押し付け力を得るこ
とができる。また、エア圧をレギュレータ46Aで調整
すれば、ウェーハ30の研磨圧力を制御することができ
る。
【0023】ところで、図1に示した押付部材16は、
研磨パッド20に押し付けられることにより、研磨箇所
における研磨パッド20の平坦性を向上させるものであ
り、図2の如く、押付部材16は加圧装置76によって
所定の押圧力で研磨パッド20に押し付けられる。ま
た、加圧装置76は、ウェーハ研磨装置10を統括制御
するCPU78によって制御されている。
研磨パッド20に押し付けられることにより、研磨箇所
における研磨パッド20の平坦性を向上させるものであ
り、図2の如く、押付部材16は加圧装置76によって
所定の押圧力で研磨パッド20に押し付けられる。ま
た、加圧装置76は、ウェーハ研磨装置10を統括制御
するCPU78によって制御されている。
【0024】加圧装置76としては、エアシリンダ装
置、又は油圧シリンダ装置等が用いられている。また、
押付部材16の下面をダイヤモンドコーティングするこ
とにより、下面の耐磨耗性が向上し、また、下面に凹凸
加工を施すことにより、研磨パッド20のドレッシング
をウェーハ30の研磨加工と同時に行うことができる。
これにより、ウェーハを安定して研磨することができ
る。
置、又は油圧シリンダ装置等が用いられている。また、
押付部材16の下面をダイヤモンドコーティングするこ
とにより、下面の耐磨耗性が向上し、また、下面に凹凸
加工を施すことにより、研磨パッド20のドレッシング
をウェーハ30の研磨加工と同時に行うことができる。
これにより、ウェーハを安定して研磨することができ
る。
【0025】なお、研磨パッド20のドレッサ機構を別
途設け、このドレッサ機構の流体ジェットノズルやブラ
シ等のドレス手段を保持ヘッド14と押付部材16との
間の隙間に配置してもよい。また、押付部材16の下面
に流体ジェット噴出孔を形成すれば、簡単な構造で研磨
パッド20をドレッシングすることができる。すなわ
ち、本実施の形態のウェーハ研磨装置10は、保持ヘッ
ド14と押付部材16との間の隙間を、スラリー供給手
段やドレス手段の配置スペースとして有効利用すること
ができる。
途設け、このドレッサ機構の流体ジェットノズルやブラ
シ等のドレス手段を保持ヘッド14と押付部材16との
間の隙間に配置してもよい。また、押付部材16の下面
に流体ジェット噴出孔を形成すれば、簡単な構造で研磨
パッド20をドレッシングすることができる。すなわ
ち、本実施の形態のウェーハ研磨装置10は、保持ヘッ
ド14と押付部材16との間の隙間を、スラリー供給手
段やドレス手段の配置スペースとして有効利用すること
ができる。
【0026】押付部材16は、図4の如く保持ヘッド1
4に対して研磨パッド20の回転方向上流側に保持ヘッ
ド14に近接して配置されている。また、押付部材16
は、保持ヘッド14の上流側全縁部をカバーするように
保持ヘッド14の外周に沿った略三日月形状に形成され
ている。
4に対して研磨パッド20の回転方向上流側に保持ヘッ
ド14に近接して配置されている。また、押付部材16
は、保持ヘッド14の上流側全縁部をカバーするように
保持ヘッド14の外周に沿った略三日月形状に形成され
ている。
【0027】また、押付部材16は、研磨パッド20の
回転中心Oから離れるに従って研磨パッド20との接触
面積が増加する形状に形成されている。これにより、研
磨パッド20の周速V1の早い外周側部分20Aが、周
速V2の遅い内周側部分20Bよりも大きな面積で押し
付けられている。なお、単位時間当たりに研磨パッド2
0が押付部材16を通過した長さと、その長さ部分が通
過した押付部材16の長さとの比率が押付部材16全体
において等しくなるように押付部材16の大きさ及び形
状を設定することが最適である。これにより、ウェーハ
の研磨精度が向上し、ウェーハを均一に研磨することが
可能になる。
回転中心Oから離れるに従って研磨パッド20との接触
面積が増加する形状に形成されている。これにより、研
磨パッド20の周速V1の早い外周側部分20Aが、周
速V2の遅い内周側部分20Bよりも大きな面積で押し
付けられている。なお、単位時間当たりに研磨パッド2
0が押付部材16を通過した長さと、その長さ部分が通
過した押付部材16の長さとの比率が押付部材16全体
において等しくなるように押付部材16の大きさ及び形
状を設定することが最適である。これにより、ウェーハ
の研磨精度が向上し、ウェーハを均一に研磨することが
可能になる。
【0028】次に、前記の如く構成されたウェーハ研磨
装置10の作用について説明する。
装置10の作用について説明する。
【0029】まず、保持ヘッド14を上昇させた後、サ
クションポンプ54を駆動して研磨対象のウェーハ30
をキャリア38の下面に吸着保持させる。
クションポンプ54を駆動して研磨対象のウェーハ30
をキャリア38の下面に吸着保持させる。
【0030】次に、保持ヘッド14を下降させて、ウェ
ーハ30が研磨パッド20に当接した位置で下降移動を
停止する。そして、切換バルブ52によってサクション
ポンプ54側を閉にしてウェーハ30の吸着を解除し、
ウェーハ30を研磨パッド20上に載置する。
ーハ30が研磨パッド20に当接した位置で下降移動を
停止する。そして、切換バルブ52によってサクション
ポンプ54側を閉にしてウェーハ30の吸着を解除し、
ウェーハ30を研磨パッド20上に載置する。
【0031】次いで、エアポンプ48を駆動して圧縮エ
アをエア供給路58を介して空気室60に供給し、圧力
エア層を空気室60に形成する。
アをエア供給路58を介して空気室60に供給し、圧力
エア層を空気室60に形成する。
【0032】そして、エアポンプ48からの圧縮エア
を、エア供給路44を介して空間74に供給し、ゴムシ
ート40を内部エア圧により弾性変形させてキャリア3
8を押圧し、圧力エア層を介してウェーハ30を研磨パ
ッド20に押し付ける。そして、レギュレータ46Aで
エア圧を調整して内部エア圧力を所望の圧力に制御し、
研磨パッド20に対するウェーハ30の研磨圧力を一定
に保持する。
を、エア供給路44を介して空間74に供給し、ゴムシ
ート40を内部エア圧により弾性変形させてキャリア3
8を押圧し、圧力エア層を介してウェーハ30を研磨パ
ッド20に押し付ける。そして、レギュレータ46Aで
エア圧を調整して内部エア圧力を所望の圧力に制御し、
研磨パッド20に対するウェーハ30の研磨圧力を一定
に保持する。
【0033】次に、加圧装置76を駆動して押付部材1
6を研磨パッド20に所定の力で押し付け、研磨箇所に
おける研磨パッド20の平坦性を向上させる。
6を研磨パッド20に所定の力で押し付け、研磨箇所に
おける研磨パッド20の平坦性を向上させる。
【0034】この後、プラテン12及び保持ヘッド14
を回転させてウェーハ30の研磨を開始する。そして、
不図示の研磨量検出装置によってウェーハ30の研磨量
を算出し、この算出されたウェーハ30の研磨量が、予
め設定された研磨目標値に達した時にCPU78が研磨
終了信号を出力して、ウェーハ30の研磨を停止する。
これにより、1枚のウェーハ30の研磨が終了する。そ
して、2枚目以降のウェーハ30を研磨する場合には、
前述した工程を繰り返せば良い。
を回転させてウェーハ30の研磨を開始する。そして、
不図示の研磨量検出装置によってウェーハ30の研磨量
を算出し、この算出されたウェーハ30の研磨量が、予
め設定された研磨目標値に達した時にCPU78が研磨
終了信号を出力して、ウェーハ30の研磨を停止する。
これにより、1枚のウェーハ30の研磨が終了する。そ
して、2枚目以降のウェーハ30を研磨する場合には、
前述した工程を繰り返せば良い。
【0035】ウェーハ30の研磨中において、ウェーハ
研磨装置10では、保持ヘッド14に対して研磨パッド
20の回転方向上流側に押付部材16を配置し、この押
付部材16を、研磨パッドOの回転中心から離れるに従
って研磨パッド20との接触面積が増加する形状に形成
しているので、従来のウェーハ研磨装置と比較してウェ
ーハの研磨精度が向上し、ウェーハを均一に研磨するこ
とができる。
研磨装置10では、保持ヘッド14に対して研磨パッド
20の回転方向上流側に押付部材16を配置し、この押
付部材16を、研磨パッドOの回転中心から離れるに従
って研磨パッド20との接触面積が増加する形状に形成
しているので、従来のウェーハ研磨装置と比較してウェ
ーハの研磨精度が向上し、ウェーハを均一に研磨するこ
とができる。
【0036】図5に示す第2の実施の形態の押付部材8
0は、研磨パッド20の周速V1の早い外周側部分20
Aを押し付ける押付部材80の圧力P1が、周速V2の
遅い内周側部分20Bを押し付ける押付部材80の圧力
P2よりも高く設定されている。これにより、ウェーハ
の研磨精度が向上し、ウェーハを均一に研磨することが
可能になる。
0は、研磨パッド20の周速V1の早い外周側部分20
Aを押し付ける押付部材80の圧力P1が、周速V2の
遅い内周側部分20Bを押し付ける押付部材80の圧力
P2よりも高く設定されている。これにより、ウェーハ
の研磨精度が向上し、ウェーハを均一に研磨することが
可能になる。
【0037】なお、押付部材80を複数の押付部材に分
割し、分割押付部材にかける圧力を、研磨パッド20の
回転中心Oから離れるに従って増加するように各々制御
すれば、ウェーハの研磨精度を更に向上させることがで
きる。
割し、分割押付部材にかける圧力を、研磨パッド20の
回転中心Oから離れるに従って増加するように各々制御
すれば、ウェーハの研磨精度を更に向上させることがで
きる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るウェー
ハ研磨装置によれば、押付部材をキャリアの外周に沿っ
た形状に形成するとともに、研磨パッドの回転中心から
離れるに従って研磨パッドとの接触面積が増加する形状
に形成したので、ウェーハの研磨精度が向上し、ウェー
ハを均一に研磨することができる。
ハ研磨装置によれば、押付部材をキャリアの外周に沿っ
た形状に形成するとともに、研磨パッドの回転中心から
離れるに従って研磨パッドとの接触面積が増加する形状
に形成したので、ウェーハの研磨精度が向上し、ウェー
ハを均一に研磨することができる。
【0039】また、本発明によれば、押付部材を研磨パ
ッドの回転中心から離れるに従って押圧力が増加するよ
うに加圧したので、ウェーハの研磨精度が向上し、ウェ
ーハを均一に研磨することができる。
ッドの回転中心から離れるに従って押圧力が増加するよ
うに加圧したので、ウェーハの研磨精度が向上し、ウェ
ーハを均一に研磨することができる。
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るウェーハ研磨
装置の全体斜視図
装置の全体斜視図
【図2】図1のウェーハ研磨装置の断面図
【図3】図1のウェーハ研磨装置に適用された保持ヘッ
ドの縦断面図
ドの縦断面図
【図4】第1の実施の形態の押付部材の平面図
【図5】第2の実施の形態の押付部材の平面図
10…ウェーハ研磨装置、12…プラテン、14…保持
ヘッド、16、80…押付部材、18…スラリ供給装
置、20…研磨パッド、28…スラリ、36…ヘッド本
体、38…キャリア、40…ゴムシート、76…加圧装
置、78…CPU
ヘッド、16、80…押付部材、18…スラリ供給装
置、20…研磨パッド、28…スラリ、36…ヘッド本
体、38…キャリア、40…ゴムシート、76…加圧装
置、78…CPU
Claims (2)
- 【請求項1】 ウェーハを保持するキャリアと、回転さ
れてウェーハの表面を研磨する研磨パッドと、前記キャ
リアを介して前記ウェーハを前記研磨パッドに押圧する
押圧手段と、前記キャリアに対して前記研磨パッドの回
転方向上流側に配置されるとともに前記研磨パッドに押
し付けられる押付部材とを備えたウェーハ研磨装置にお
いて、 前記押付部材は、前記キャリアの外周に沿った形状に形
成されるとともに、前記研磨パッドの回転中心から離れ
るに従って研磨パッドとの接触面積が増加する形状に形
成されていることを特徴とするウェーハ研磨装置。 - 【請求項2】 ウェーハを保持するキャリアと、回転さ
れてウェーハの表面を研磨する研磨パッドと、前記キャ
リアを介して前記ウェーハを前記研磨パッドに押圧する
押圧手段と、前記キャリアに対して前記研磨パッドの回
転方向上流側に配置された押付部材とを備えたウェーハ
研磨装置において、 前記押付部材は、前記研磨パッドの回転中心から離れる
に従って押圧力が増加するように加圧されることを特徴
とするウェーハ研磨装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001007575A JP2002217146A (ja) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | ウェーハ研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001007575A JP2002217146A (ja) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | ウェーハ研磨装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002217146A true JP2002217146A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18875304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001007575A Pending JP2002217146A (ja) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | ウェーハ研磨装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002217146A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010114398A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-20 | Araca Inc | Cmpスラリの注入のための方法及び機器 |
KR101050089B1 (ko) | 2010-03-10 | 2011-07-19 | 주식회사 엘지실트론 | 웨이퍼의 양면 가공장치 |
US8845395B2 (en) | 2008-10-31 | 2014-09-30 | Araca Inc. | Method and device for the injection of CMP slurry |
US9296088B2 (en) | 2010-12-16 | 2016-03-29 | Araca Inc. | Method and device for the injection of CMP slurry |
-
2001
- 2001-01-16 JP JP2001007575A patent/JP2002217146A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010114398A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-20 | Araca Inc | Cmpスラリの注入のための方法及び機器 |
US8845395B2 (en) | 2008-10-31 | 2014-09-30 | Araca Inc. | Method and device for the injection of CMP slurry |
TWI486233B (zh) * | 2008-10-31 | 2015-06-01 | Araca Inc | 用於化學機械研磨漿液之注入的方法及裝置 |
KR101050089B1 (ko) | 2010-03-10 | 2011-07-19 | 주식회사 엘지실트론 | 웨이퍼의 양면 가공장치 |
US9296088B2 (en) | 2010-12-16 | 2016-03-29 | Araca Inc. | Method and device for the injection of CMP slurry |
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