JP3152763B2 - Polishing equipment - Google Patents
Polishing equipmentInfo
- Publication number
- JP3152763B2 JP3152763B2 JP27950692A JP27950692A JP3152763B2 JP 3152763 B2 JP3152763 B2 JP 3152763B2 JP 27950692 A JP27950692 A JP 27950692A JP 27950692 A JP27950692 A JP 27950692A JP 3152763 B2 JP3152763 B2 JP 3152763B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- polishing
- pressing
- shaft
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウェーハ
を鏡面研磨するための研磨装置に関し、特に定盤とプレ
ートとの平行度を高精度に保つことができる研磨装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus for mirror-polishing a semiconductor wafer, for example, and more particularly to a polishing apparatus capable of maintaining a high degree of parallelism between a platen and a plate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスの高集積化等にともな
い、半導体ウェーハには、高平行度および高平坦度が要
求されるが、この要求を満たすためには、研磨中におい
て、研磨布が設けられた定盤と半導体ウェーハが支持さ
れたプレートとの平行度が高精度で保たれなければなら
ない。2. Description of the Related Art Along with the high integration of semiconductor devices, semiconductor wafers are required to have high parallelism and high flatness. To meet these requirements, a polishing cloth is provided during polishing. The parallelism between the platen and the plate on which the semiconductor wafer is supported must be maintained with high precision.
【０００３】従来、この種の研磨装置としては、機械的
固定方式、プレート追従方式、ピボット軸受方式、ある
いは外周保持方式などが提案されていたが、何れも、半
導体ウェーハの研磨面に摩擦力が作用すると、この摩擦
力に起因して摩擦面に垂直に圧力が偏って生じるモーメ
ント（以下、転倒モーメントという）によってプレート
が傾き、その結果、定盤とプレートとの平行度が維持で
きないという欠点を有していた。Conventionally, as a polishing apparatus of this type, a mechanical fixing system, a plate following system, a pivot bearing system, an outer periphery holding system, and the like have been proposed. In any case, a frictional force is applied to a polishing surface of a semiconductor wafer. When acted on, the plate is tilted by a moment (hereinafter, referred to as overturning moment) in which pressure is biased perpendicular to the friction surface due to the frictional force, and as a result, the parallelism between the platen and the plate cannot be maintained. Had.
【０００４】そこで、プレートの作動中心を研磨面上に
位置せしめることにより、摩擦面上に作用する摩擦力の
作用点とプレートの作動中心間の距離をゼロとし、プレ
ートを傾けようとする転倒モーメントをゼロとすること
により、定盤とプレートとの平行度を維持するようにし
た研磨装置も提案されている（例えば、特開昭６３−６
２，６６８号公報および図４参照）。[0004] Therefore, by positioning the operating center of the plate on the polishing surface, the distance between the point of application of the frictional force acting on the friction surface and the operating center of the plate is made zero, and the overturning moment for tilting the plate is set. There has also been proposed a polishing apparatus that maintains the parallelism between the surface plate and the plate by setting the value of the polishing plate to zero (see, for example, JP-A-63-663).
2,668 and FIG. 4).
【０００５】特開昭６３−６２，６６８号公報に開示さ
れている研磨装置は、図４に示すように、球面軸受２０
にて構成される平行度維持機構を介して、軸２１に対し
て傾動自在に支持されたプレート２２と、表面に研磨布
２が張設され、水平に回転駆動する定盤１とを有してい
る。平行度維持機構は、プレート２２の作動中心０を半
導体ウェーハ４と研磨布２との接触面、すなわち研磨面
６上に位置せしめる構造であって、具体的には、ブロッ
ク２３とプレート２２とに形成された半径ｒ（中心がプ
レートの作動中心Ｏ）の球面座からなる球面軸受２０に
て構成されている。The polishing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-62,668 discloses, as shown in FIG.
And a platen 22 supported on the shaft 21 so as to be tiltable via a parallelism maintaining mechanism, and a surface plate 1 on which a polishing cloth 2 is stretched and driven to rotate horizontally. ing. The parallelism maintaining mechanism has a structure in which the operation center 0 of the plate 22 is positioned on the contact surface between the semiconductor wafer 4 and the polishing cloth 2, that is, on the polishing surface 6, and specifically, the block 23 and the plate 22 It is composed of a spherical bearing 20 having a spherical seat with a formed radius r (center is the operating center O of the plate).
【０００６】そして、プレート２２の下面に半導体ウェ
ーハ４を吸着し、定盤１を一定速度で回転させながら、
該定盤１の表面に張設された研磨布２に半導体ウェーハ
４を一定圧で押圧すると、半導体ウェーハ４と研磨布２
との間に相対滑りが生じ、ここに供給された研磨剤によ
って半導体ウェーハは鏡面研磨されることになる。Then, the semiconductor wafer 4 is attracted to the lower surface of the plate 22, and the platen 1 is rotated at a constant speed.
When the semiconductor wafer 4 is pressed at a constant pressure onto the polishing cloth 2 stretched on the surface of the surface plate 1, the semiconductor wafer 4 and the polishing cloth 2 are pressed.
And the semiconductor wafer is mirror-polished by the abrasive supplied thereto.
【０００７】ちなみに、この研磨面６には摩擦力が発生
し、また、定盤上の半径方向の周速度の相違によって半
導体ウェーハ４、プレート２２、およびブロック２３
は、ボールベアリング２４を介して軸２１の周りを回転
（以下、自転ともいう）することになる。Incidentally, a frictional force is generated on the polished surface 6, and the semiconductor wafer 4, the plate 22, and the block 23 are caused by a difference in a peripheral speed in a radial direction on the surface plate.
Rotates around the shaft 21 via the ball bearing 24 (hereinafter, also referred to as rotation).
【０００８】プレート２２は、球面軸受２０を介して軸
２１に対して傾動自在に支持されているため、プレート
２２は定盤１の傾斜に追従して傾き、しかも、プレート
２２の作動中心Ｏが研磨面６上に位置しているために、
研磨面上に作用する摩擦力の作用点とプレート２２の作
用中心とが一致し両者間の距離がゼロとなる。Since the plate 22 is supported via the spherical bearing 20 so as to be tiltable with respect to the shaft 21, the plate 22 is tilted following the tilt of the platen 1, and the operating center O of the plate 22 is shifted. Because it is located on the polishing surface 6,
The point of action of the frictional force acting on the polished surface coincides with the center of action of the plate 22, and the distance between them becomes zero.
【０００９】したがって、摩擦力と距離との積で表わさ
れるところのプレート２２を傾けようとする転倒モーメ
ントがゼロとなり、その結果、摩擦力が研磨面６に作用
するにも拘らず、定盤１とプレート２２との平行度を維
持することができる。Therefore, the overturning moment for tilting the plate 22, which is expressed by the product of the frictional force and the distance, becomes zero, and as a result, the surface plate 1 is notwithstanding the frictional force acting on the polishing surface 6. And the plate 22 can be maintained in parallel.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の研
磨装置では、球面軸受２０に作用する摩擦力を無視した
場合に限り、転倒モーメントがゼロとなるものである。By the way, in this type of polishing apparatus, the overturning moment becomes zero only when the frictional force acting on the spherical bearing 20 is ignored.
【００１１】しかしながら、実際には半導体ウェーハの
押圧力を大きく設定すればするほど、球面軸受２０に作
用する摩擦力が大きくなり、その結果、転倒モーメント
も大きくなって、定盤とプレートとの平行度を維持でき
ないという欠点があった。However, in fact, the larger the pressing force of the semiconductor wafer is set, the larger the frictional force acting on the spherical bearing 20 is, and as a result, the overturning moment is also increased. There was a disadvantage that the degree could not be maintained.
【００１２】また、同公報に記載されている他の実施例
としての構成（球面軸受にＯリングなどの軟質弾性体を
介在させる構成）を採用したとしても、該研磨装置で
は、研磨時の摩擦係数がある特定の値に対してある特定
の角度となった場合にのみ有効であって、研磨開始から
研磨終了に至るまでの間における定盤とプレートとの平
行度を維持するには一般性がない構成であった。Further, even if a configuration as another embodiment (a configuration in which a soft elastic body such as an O-ring is interposed in a spherical bearing) described in the publication is adopted, the polishing apparatus does not Effective only when the coefficient is at a specific angle with respect to a specific value, it is general to maintain the parallelism between the platen and the plate from the start of polishing to the end of polishing. There was no configuration.
【００１３】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、定盤とプレートとの平行度
を高精度に保つことにより、高平行度および高平坦度の
被研磨物を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and maintains a high degree of parallelism between a surface plate and a plate to achieve high parallelism and high flatness. The purpose is to get things.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の研磨装置は、回転する定盤と、前記定盤に
表面に固定された研磨体と、前記研磨体の表面に載置さ
れた被研磨物を前記研磨体と対向する面から押圧する円
盤状のプレートと、前記プレートに前記押圧する力を印
加する加圧軸と、前記加圧軸からの前記押圧力を前記プ
レートに伝達するとともに、前記被研磨物と前記研磨体
との接触に応じて前記プレートが前記研磨体と前記被研
磨物の研磨面に沿って移動可能に、前記プレートと前記
加圧軸とを結合する結合手段とを具備し、前記加圧軸
は、前記結合手段を介して前記プレートに前記押圧力を
印加する加圧軸本体部と、該加圧軸本体部から前記結合
手段および前記円盤状のプレートの外周を覆って延在
し、該延在している部分の内周 壁が前記円盤状のプレー
トの外周縁と所定のクリアランスを隔てて位置する円環
状の加圧軸側面部とを有する。In order to achieve the above object, a polishing apparatus according to the present invention comprises a rotating platen, and a rotating platen.
A polishing body fixed to the surface; and a polishing body mounted on the surface of the polishing body.
For pressing the polished object from the surface facing the polishing body
A plate-shaped plate, and the pressing force is marked on the plate.
And the pressing force from the pressing shaft.
And the polishing object and the polishing body.
The plate is brought into contact with the polishing body in
Movably along the polishing surface of the abrasive, the plate and the
Coupling means for coupling the pressure shaft with the pressure shaft.
Applies the pressing force to the plate via the coupling means.
The pressure shaft main body to be applied and the coupling from the pressure shaft main body
Means and extending over the periphery of the disc-shaped plate
And, playing the inner peripheral wall of the disc-shaped portion that Mashimashi said extension
Ring that is separated from the outer peripheral edge of the
And a pressure shaft side surface portion .
【００１５】また、本発明の研磨装置は、前記結合手段
が、前記加圧軸の前記加圧軸本体部に回転自在に設けら
れたブロックと、該ブロックと、前記研磨体と対向する
前記プレートの前記加圧軸本体部に向かう面との間に設
けられた、液体を収容した可撓性のある袋体とを有す
る。Further, in the polishing apparatus of the present invention, the coupling means may include a block rotatably provided on the pressing shaft main body of the pressing shaft, and the plate and the plate facing the polishing body. And a flexible bag body containing a liquid, provided between the pressure body and the surface facing the pressure shaft main body.
【００１６】さらに、本発明の研磨装置は、前記結合手
段が、前記加圧軸の前記加圧軸本体部に揺動自在に設け
られたブロックと、前記研磨体と対向する前記プレート
の前記加圧軸本体部に向かう面に形成された凹部と、前
記凹部と、前記ブロックの前記プレートに向かう面との
間で移動自在に配設されたボールとを有する。Further, in the polishing apparatus according to the present invention, the connecting means may include a block provided on the pressing shaft main body of the pressing shaft so as to be swingable, and the plate of the plate facing the polishing body. A concave portion formed on a surface facing the pressure shaft main body portion; and a ball movably disposed between the concave portion and a surface of the block facing the plate.
【００１７】さらに、本発明の研磨装置は、前記結合手
段が、前記加圧軸の前記加圧軸本体部の前記プレートに
向かう面に形成された第１の球面軸受と、前記研磨体と
対向する前記プレートの前記加圧軸本体部に向かう面に
形成された第２の球面軸受と、前記第１および第２の球
面軸受に収容された自在関節とを有する。Further, in the polishing apparatus according to the present invention, the coupling means may include a first spherical bearing formed on a surface of the pressing shaft main body facing the plate of the pressing shaft; A second spherical bearing formed on a surface of the plate facing the pressure shaft main body, and a universal joint housed in the first and second spherical bearings.
【００１８】[0018]
【作用】本発明の研磨装置は結合手段を有している。結
合手段は、加圧軸からの押圧力を円盤状のプレートに伝
達するとともに、被研磨物の研磨に応じてプレートが研
磨体と被研磨物の接触面（研磨面）に沿って移動可能
に、プレートと加圧軸とを結合する。従来の研磨装置に
おける加圧軸は、プレートを介して被研磨物を押圧して
いたが、研磨体による被研磨物の研磨による研磨面に作
用する押圧力と直交する研磨動作成分によって、加圧軸
の軸中心に対して傾斜し、その結果、加圧軸に固定され
ているプレートの表面が被研磨物の表面に対して平坦状
態を維持できないという問題があった。本発明において
は、研磨装置に上記結合手段を設けることにより、加圧
軸からプレートに作用する力は、研磨面と直交する被研
磨物に対する押圧力だけになる。すなわち、研磨体と被
研磨物との研磨面に作用する研磨動作成分の力が発生す
ると、プレートが研磨面に沿って移動するので、加圧軸
は研磨動作成分の力の影響を受けない。このように、加
圧軸が研磨動作成分の影響を受けないと、加圧軸からプ
レートに印加される押圧力は、研磨面に直交しているか
ら、研磨体の表面に対するプレートの面の平行度が高く
維持される。The polishing apparatus of the present invention has a connecting means. The coupling means transmits the pressing force from the pressing shaft to the disk-shaped plate, and enables the plate to move along the contact surface (polishing surface) between the polishing body and the workpiece in accordance with the polishing of the workpiece. Then, the plate and the pressure shaft are connected. The pressing shaft in the conventional polishing apparatus presses the object to be polished through a plate, but the pressing shaft is pressed by a polishing operation component orthogonal to the pressing force acting on the polishing surface by the polishing of the object to be polished by the polishing body. As a result, the surface of the plate fixed to the pressing shaft cannot be kept flat with respect to the surface of the object to be polished. In the present invention, by providing the above-described coupling means in the polishing apparatus, the force acting on the plate from the pressing shaft is only the pressing force on the object to be polished orthogonal to the polishing surface. That is, when the force of the polishing operation component acting on the polishing surface of the polishing body and the object to be polished is generated, the plate moves along the polishing surface, and thus the pressing shaft is not affected by the force of the polishing operation component. As described above, when the pressing axis is not affected by the polishing operation component, the pressing force applied to the plate from the pressing axis is orthogonal to the polishing surface, so that the surface of the plate is parallel to the surface of the polishing body. The degree is kept high.
【００１９】研磨動作成分により、プレートは研磨面に
沿って水平移動するが、円盤状のプレートの外周が円環
状の内壁を有する加圧軸の加圧軸側面部と接触する。す
なわち、本発明の研磨装置において、加圧軸は、結合手
段を介してプレートに押圧力を印加する加圧部本体に加
えて、該加圧軸本体部から結合手段および円盤状のプレ
ートの外周を覆って延在し、該延在している部分の内周
壁が円盤状のプレートの外周縁と所定のクリアランスを
隔てて位置する円環状の加圧軸側面部とを有する構造を
している。円盤状のプレートの外周が、円環状の加圧軸
側面部の内壁と接触した状態で、プレートと研磨体との
間に介在する被研磨物が研磨体によって研磨される。な
お、被研磨物は研磨体に載置されているだけであるか
ら、プレートと研磨体との間で移動しながら、研磨体に
よって研磨される。プレートはその研磨動作成分に応じ
て研磨面に沿って、加圧軸側面部の内壁に円盤状のプレ
ートの外周が接触した状態で移動する。Due to the polishing operation component, the plate moves horizontally along the polishing surface, but the outer periphery of the disk-shaped plate comes into contact with the pressing shaft side surface of the pressing shaft having an annular inner wall. That is, in the polishing apparatus of the present invention, in addition to the pressing unit main body that applies a pressing force to the plate via the connecting unit, the pressing shaft is connected to the connecting unit and the outer periphery of the disc-shaped plate from the pressing shaft main unit. And the inner peripheral wall of the extending portion has an outer peripheral edge of the disk-shaped plate and an annular pressure shaft side surface located at a predetermined clearance. . The object to be polished interposed between the plate and the polishing body is polished by the polishing body in a state where the outer periphery of the disk-shaped plate is in contact with the inner wall of the annular pressure shaft side surface portion. Since the object to be polished is merely placed on the polishing body, it is polished by the polishing body while moving between the plate and the polishing body. The plate moves along the polishing surface in accordance with the polishing operation component with the outer periphery of the disk-shaped plate in contact with the inner wall of the side surface of the pressure shaft.
【００２０】結合手段の形態としては、請求項２〜４記
載の形態をとることができる。[0020] The form of the coupling means can take the form described in claims 2 to 4.
【００２１】以上のように、本発明の研磨装置は、結合
手段と、加圧軸側面部を有する加圧軸とを設けることに
より、どのような大きさの摩擦力が研磨面に作用して
も、換言すれば、加圧軸に加える押圧力の大きさに拘ら
ず、定盤とプレートとの平行度を維持することができ、
その結果、高平行度、高平坦度の鏡面加工を行うことが
できる。As described above, in the polishing apparatus of the present invention, by providing the connecting means and the pressing shaft having the side surface of the pressing shaft, the friction force of any magnitude acts on the polishing surface. In other words, in other words, regardless of the magnitude of the pressing force applied to the pressing shaft, the parallelism between the surface plate and the plate can be maintained,
As a result, mirror processing with high parallelism and high flatness can be performed.
【００２２】[0022]
【実施例】本発明の研磨装置について、好ましい実施例
を挙げ、図面に基づいて具体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The polishing apparatus of the present invention will be specifically described with reference to the drawings and preferred embodiments.
【００２３】図１は本発明の一実施例に係る研磨装置を
示す縦断面図である。本実施例の研磨装置に係る定盤１
は、駆動装置（不図示）によって中心軸１ａ周りに水平
に回転駆動し、その上面には研磨布（クロス）２が張設
されている。この研磨布２には、図示しないノズルから
研磨剤が供給され、加圧軸３によって研磨布２に半導体
ウェーハ（被研磨体）４を押圧すると、研磨剤および研
磨布２によって半導体ウェーハ４の表面が鏡面研磨され
ることになる。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a polishing apparatus according to one embodiment of the present invention. Surface plate 1 according to the polishing apparatus of the present embodiment
Is driven to rotate horizontally around a central axis 1a by a driving device (not shown), and a polishing cloth (cloth) 2 is stretched on the upper surface thereof. A polishing agent is supplied to the polishing cloth 2 from a nozzle (not shown), and when the semiconductor wafer (substrate to be polished) 4 is pressed against the polishing cloth 2 by the pressing shaft 3, the surface of the semiconductor wafer 4 is pressed by the polishing agent and the polishing cloth 2. Will be mirror-polished.
【００２４】定盤１の上方には、加圧軸３が定盤に対し
て上下移動可能に設けられており、この加圧軸３には、
軸受１８を介してブロック１７が回転自在に設けられて
おり、一方、円盤状のプレート５が、定盤１の表面の平
行方向に移動自在であって、かつ定盤１に対して揺動自
在に支持されている。A pressure shaft 3 is provided above the surface plate 1 so as to be vertically movable with respect to the surface plate.
A block 17 is provided rotatably via a bearing 18, while a disk-shaped plate 5 is movable in a direction parallel to the surface of the surface plate 1 and swings with respect to the surface plate 1 . It is supported by.
【００２５】加圧軸３に対するプレート５の移動可能範
囲に付いては、少なくとも研磨面６に生じた摩擦力によ
ってプレート５を傾けようとする力を吸収できる範囲で
あればよい。The movable range of the plate 5 with respect to the pressing shaft 3 may be any range that can absorb at least the force for tilting the plate 5 by the frictional force generated on the polishing surface 6.
【００２６】なお、プレート５はステンレス鋼やセラミ
ックなどのように剛性の高い材料によって形成されてお
り、さらに、半導体ウェーハ４を保持するために吸着孔
等を形成しておくことが好ましい。The plate 5 is formed of a material having high rigidity such as stainless steel or ceramic, and it is preferable that suction holes and the like are formed in order to hold the semiconductor wafer 4.
【００２７】プレート５とブロック１７との間には、加
圧軸３からの押圧力をブロック１７を介してプレート５
に伝達する一方で、半導体ウェーハ４の研磨面６に生じ
た摩擦力については加圧軸３に非伝達とする摩擦力吸収
体７（または、加圧軸３とプレート５とを結合する結合
手段７）が設けられており、本実施例では、袋内に収容
した液体７ａにより構成されている。なお、この摩擦力
吸収体（結合手段）７は、プレート５とブロック１７と
の間に単に介装されているだけである。The pressing force from the pressing shaft 3 is applied between the plate 5 and the block 17 through the block 17.
The frictional force generated on the polishing surface 6 of the semiconductor wafer 4 is not transmitted to the pressing shaft 3 while the frictional force is absorbed by the frictional absorber 7 (or the connection between the pressing shaft 3 and the plate 5).
Means 7) are provided, and in the present embodiment, are constituted by a liquid 7a contained in a bag. The frictional force absorber (coupling means) 7 is simply interposed between the plate 5 and the block 17.
【００２８】このように、本実施例の研磨装置のプレー
ト５は、加圧軸３およびブロック１７に対して、定盤１
の表面の平行方向に移動自在であり、かつ定盤１に対し
て揺動自在に設けられているため、プレート５と加圧軸
３との間に摩擦力吸収体（結合手段）７を介装すること
により、プレート５は以下の２つの機能を司ることにな
る。As described above, the plate 5 of the polishing apparatus according to the present embodiment moves the platen 1 against the pressing shaft 3 and the block 17.
Is movable in a direction parallel to the surface of the plate 5 and is swingable with respect to the surface plate 1, so that a frictional force absorber (coupling means) 7 is provided between the plate 5 and the pressing shaft 3. By mounting, the plate 5 performs the following two functions.
【００２９】まず、摩擦力吸収体（結合手段）７が介装
されていてもプレート５は加圧軸３に対して水平揺動自
在となるため、定盤１が加圧軸３に対して平行度を喪失
しても、プレート５は定盤１に追従して圧力分布を変え
ずに水平移動することができる。First, even though the frictional force absorber (coupling means) 7 is interposed, the plate 5 can freely swing horizontally with respect to the pressing shaft 3. Even if the parallelism is lost, the plate 5 follows the platen 1 and changes the pressure distribution.
You can move horizontally without moving .
【００３０】また、加圧軸３を定盤１に押し付けて半導
体ウェーハ４を研磨布２に押圧すると、半導体ウェーハ
４と研磨布２との間に相対滑りが生じて半導体ウェーハ
４が鏡面研磨されることになるが、このとき、該研磨面
６に摩擦力が発生する。すなわち、研磨布２から半導体
ウェーハ４を保持したプレート５に対して研磨面６の摩
擦係数と加圧軸３からの押圧力に応じた摩擦力が作用す
る。When the pressing shaft 3 is pressed against the platen 1 to press the semiconductor wafer 4 against the polishing cloth 2, relative slippage occurs between the semiconductor wafer 4 and the polishing cloth 2, and the semiconductor wafer 4 is mirror-polished. However, at this time, a frictional force is generated on the polishing surface 6. That is, a frictional force corresponding to the friction coefficient of the polishing surface 6 and the pressing force from the pressing shaft 3 acts on the plate 5 holding the semiconductor wafer 4 from the polishing cloth 2.
【００３１】仮に、プレート５の加圧軸３に対する作動
中心が摩擦力吸収体（結合手段）７の近傍にある場合に
は、この摩擦力の反作用により生じる転倒モーメントに
よってプレート５が定盤１に対して傾いてしまい、定盤
１とプレート５との平行度が維持できなくなってしま
う。ところが、本実施例の摩擦力吸収体（結合手段）７
は、研磨面６で生じた摩擦力はプレート５からブロック
１７および加圧軸３に伝達されないため、摩擦力はプレ
ート５のみに作用することになる。したがって、加圧軸
３の押圧方向に直交する方向に対して平行移動可能に設
けられたプレート５は定盤表面に平行に移動し、該プレ
ート５は、加圧軸３の側面３ａの内壁で受けとめられる
こととなる。これによって、プレート５は転倒すること
なく摩擦力により生じた転倒モーメントを吸収すること
ができ、その結果、プレート５と定盤１との平行度が維
持される。If the operating center of the plate 5 with respect to the pressing shaft 3 is in the vicinity of the frictional force absorber (coupling means) 7, the plate 5 is moved to the surface plate 1 by the overturning moment generated by the reaction of the frictional force. In contrast, it is inclined, and the parallelism between the platen 1 and the plate 5 cannot be maintained. However, the frictional force absorber (coupling means) of the present embodiment 7
Since the frictional force generated on the polishing surface 6 is not transmitted from the plate 5 to the block 17 and the pressing shaft 3, the frictional force acts only on the plate 5. Thus, the plate 5 that is movable in parallel for a direction perpendicular to the pressing direction of the pressing axis 3 to move parallel to the surface of the surface plate, the plate 5, by the inner wall of the side surface 3a of the pressure application shaft 3 It will be accepted. Thereby, the plate 5 can absorb the overturning moment generated by the frictional force without overturning, and as a result, the parallelism between the plate 5 and the surface plate 1 is maintained.
【００３２】ちなみに、研磨布２とプレート５との間に
挟持された半導体ウェーハ４は、研磨布２（定盤１）上
の半径方向の周速度の相違によって、プレート５ととも
に自転することになる。Incidentally, the semiconductor wafer 4 sandwiched between the polishing pad 2 and the plate 5 rotates together with the plate 5 due to the difference in the peripheral speed in the radial direction on the polishing pad 2 (platen 1). .
【００３３】本発明の研磨装置は、上述した実施例にの
み限定されることなく種々に改変することが可能であ
る。図２は本発明の他の実施例に係る研磨装置を示す縦
断面図であり、本実施例の研磨装置では、摩擦力吸収体
（結合手段）７は、加圧軸３に揺動自在に設けられ、該
ブロック７ｂとプレート５との間に介装されたボール７
ｃとから構成している。The polishing apparatus of the present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.
(Coupling means) 7 is et swingably provided in the pressing axis 3, balls 7 interposed between the block 7b and the plate 5
c .
【００３４】ブロック７ｂは球面軸受８を介して加圧軸
３に取り付けられており、加圧軸３に対して揺動自在に
設けられている。このブロック７ｂの下面にはプレート
５の上面に形成された凹部９と協働して軸受である複数
のボール７ｃを収容するための凹部１０が形成されてい
る。The block 7b is mounted on the pressing shaft 3 via a spherical bearing 8, and is provided so as to be swingable with respect to the pressing shaft 3. On the lower surface of the block 7b, a concave portion 10 for accommodating a plurality of balls 7c as bearings is formed in cooperation with the concave portion 9 formed on the upper surface of the plate 5.
【００３５】円盤状のプレート５は、上述した第１実施
例と同様に、加圧軸３に対して、定盤表面の平行方向に
移動自在であって、かつ定盤１に対して揺動自在に設け
られているが、プレート５の周縁には、加圧軸３の下端
３ａの内周縁に形成された凸部１１と係合する鍔部１２
が形成されており、これによって、加圧軸３が上昇した
ときでも加圧軸３にプレート５を支持することができる
ようになっている。The disk-shaped plate 5 is movable in the direction parallel to the surface of the platen with respect to the pressing shaft 3 and swings with respect to the platen 1 as in the first embodiment described above. It is provided freely, but on the periphery of the plate 5, a flange portion 12 which engages with a convex portion 11 formed on the inner periphery of the lower end 3a of the pressure shaft 3 is provided.
Are formed, so that the plate 5 can be supported on the pressing shaft 3 even when the pressing shaft 3 is raised.
【００３６】ブロック７ｂとプレート５との間に介装さ
れるボール７ｃは、２つの凹部９，１０で形成された空
間に収容されているだけであることから、加圧軸３を押
し下げて半導体ウェーハ４を研磨布２に押圧したとき
は、加圧軸３からの垂直方向の押圧力のみをブロック７
ｂを介してプレート５に伝達することができる。Since the ball 7c interposed between the block 7b and the plate 5 is only accommodated in the space formed by the two concave portions 9 , 10 , the semiconductor device is depressed by pressing down the pressing shaft 3 When the wafer 4 is pressed against the polishing cloth 2, only the vertical pressing force from the pressing shaft 3 is applied to the block 7.
b can be transmitted to the plate 5.
【００３７】しかしながら、研磨面６に発生した摩擦力
の反作用による転倒モーメントは、プレート５がブロッ
ク７ｂに対して水平に移動自在であるため、先にプレー
ト５が定盤１の表面に平行に移動し、該プレート５は、
加圧軸３の側面３ａで受けとめられることになる。これ
によって、プレート５は転倒することなく摩擦力により
生じた転倒モーメントを吸収することができ、その結
果、上述した第１実施例と同様に、プレート５と定盤１
との平行度が維持される。However, the overturning moment due to the reaction of the frictional force generated on the polishing surface 6 causes the plate 5 to move horizontally in relation to the block 7b, so that the plate 5 first moves parallel to the surface of the surface plate 1. And the plate 5
It will be received by the side surface 3a of the pressure shaft 3. As a result, the plate 5 can absorb the overturning moment generated by the frictional force without overturning. As a result, the plate 5 and the platen 1 can be absorbed in the same manner as in the first embodiment.
Is maintained.
【００３８】本発明の研磨装置はさらに改変することが
できる。図３は本発明のさらに他の実施例に係る研磨装
置を示す縦断面図であり、本実施例では、摩擦力吸収体
（結合手段）７を、加圧軸３とプレート５とのそれぞれ
に、球面軸受１３，１４を介して接続された自在関節７
ｄから構成している。The polishing apparatus of the present invention can be further modified. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a polishing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
(Coupling Means) A universal joint 7 connected to the pressing shaft 3 and the plate 5 via spherical bearings 13 and 14, respectively.
d.
【００３９】円盤状に形成されたプレート５は、上述し
た第１実施例と同様に、加圧軸３に対して、定盤表面の
平行方向に移動自在であって、かつ定盤１に対して揺動
自在に設けられている。このプレート５には自在関節７
ｄの一方の球頭部１５が球面軸受１４を形成するように
取り付けられ、他方の球頭部１６は加圧軸３に同じく球
面軸受１６を形成するように取り付けられている。The plate 5 formed in a disk shape is movable in the direction parallel to the surface of the platen with respect to the pressing shaft 3 as in the first embodiment described above, and It is provided swingably. This plate 5 has a universal joint 7
One ball head 15 of d is mounted so as to form a spherical bearing 14, and the other ball head 16 is mounted on the pressing shaft 3 so as to form a spherical bearing 16.
【００４０】したがって、プレート５は加圧軸３に対し
て、２つの球頭部１５，１６を支点として揺動自在に移
動することができ、加圧軸３を押し下げて半導体ウェー
ハ４を研磨布２に押圧したときは、加圧軸３からの垂直
方向の押圧力を自在関節７ｄを介してプレート５に伝達
することができる。Accordingly, the plate 5 can swing freely with the two ball heads 15 and 16 as fulcrums with respect to the pressing shaft 3, and pushes down the pressing shaft 3 to remove the semiconductor wafer 4 from the polishing pad. 2, the vertical pressing force from the pressing shaft 3 can be transmitted to the plate 5 via the universal joint 7d.
【００４１】しかしながら、研磨面６に発生した摩擦力
の反作用による転倒モーメントは、プレート５が自在関
節７ｄを介して加圧軸３に対して水平にも移動自在であ
るため、先にプレート５が定盤１の表面に平行に移動
し、該プレート５は、加圧軸３の側面３ａで受けとめら
れることとなる。これによって、プレート５は転倒する
ことなく摩擦力により生じた転倒モーメントを吸収する
ことができ、その結果、上述した第１実施例および第２
実施例と同様に、プレート５と定盤１との平行度が維持
される。However, the overturning moment due to the reaction of the frictional force generated on the polishing surface 6 can move the plate 5 horizontally with respect to the pressing shaft 3 via the universal joint 7d. The plate 5 moves parallel to the surface of the surface plate 1 , and the plate 5 is received by the side surface 3 a of the pressing shaft 3. As a result, the plate 5 can absorb the overturning moment generated by the frictional force without overturning, and as a result, the first embodiment and the second embodiment described above can be absorbed.
As in the embodiment, the parallelism between the plate 5 and the platen 1 is maintained.
【００４２】なお、図２および図３に示す実施例では、
図１に示す実施例と同様に、定盤１が回転して研磨を開
始すると、定盤１の半径方向の周速度の相違によって、
加圧軸３がフリーである場合は、半導体ウェーハ４はプ
レート５とともに自転することになるが、加圧軸３を強
制的に回転させる場合は、加圧軸の側面３ａの内径とプ
レート５の外径との比に応じて、加圧軸の回転にしたが
って側面３ａに内接したプレート５が転がり、その結
果、ウェーハ４は一定の割合で回転することになる。In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3,
As in the embodiment shown in FIG. 1, when the surface plate 1 rotates and starts polishing, the difference in the circumferential speed of the surface plate 1 in the radial direction causes
When the pressure shaft 3 is free, the semiconductor wafer 4 rotates together with the plate 5, but when the pressure shaft 3 is forcibly rotated, the inner diameter of the side surface 3 a of the pressure shaft and the plate 5 According to the ratio to the outer diameter, the plate 5 inscribed in the side surface 3a rolls according to the rotation of the pressing shaft, and as a result, the wafer 4 rotates at a constant rate.
【００４３】以上説明した実施例は、本発明の理解を容
易にするために記載されたものであって、本発明を限定
するために記載されたものではない。したがって、これ
らの実施例に開示された各要素は、本発明の技術的範囲
に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。The embodiments described above are described to facilitate understanding of the present invention, but not to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in these embodiments is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
【００４４】例えば、プレート５の外周の円筒部分に加
圧軸３の側面３ａの内周部分を接触作用させ、摩擦力に
抗して働く応力の方向を水平として説明したが、本発明
では必ずしも水平である必要はなく、むしろ、プレート
の外周を円錐状に形成し、これに応じて加圧軸の側面の
内周を構成することにより、転倒モーメントをさらに小
さくすることができる。For example, although the inner peripheral portion of the side surface 3a of the pressure shaft 3 is brought into contact with the outer peripheral cylindrical portion of the plate 5 so as to make the direction of the stress acting against the frictional force horizontal, the present invention is not limited to this. The overturning moment can be further reduced by forming the outer circumference of the plate in a conical shape and forming the inner circumference of the side surface of the pressing shaft accordingly.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、加圧
軸に加える押圧力の力学系と、該押圧力によって生じた
摩擦力に対抗する力学系とを別系統とするように、定盤
・加圧軸・プレートを構成したので、加圧軸に加える押
圧力の大きさに拘らず、定盤とプレートとの平行度を維
持することができ、その結果、高平行度、高平坦度の鏡
面加工を行うことができる。As described above, according to the present invention, the mechanical system for the pressing force applied to the pressing shaft and the mechanical system for opposing the frictional force generated by the pressing force are separated from each other. The platen, pressure axis and plate are configured, so that the parallelism between the platen and the plate can be maintained regardless of the magnitude of the pressing force applied to the pressure axis. Mirror finishing of flatness can be performed.
【図１】本発明の一実施例に係る研磨装置を示す縦断面
図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a polishing apparatus according to one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例に係る研磨装置を示す縦断
面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図３】本発明のさらに他の実施例に係る研磨装置を示
す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a polishing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
【図４】従来の研磨装置を示す縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a conventional polishing apparatus.
１…定盤 ２…研磨布 ３…加圧軸３ａ・・加圧軸側部 ４…半導体ウェーハ（被研磨体） ５…プレート ６…研磨面 ７…摩擦力吸収体（結合手段） １７…ブロック ７ａ…袋内に収容した液体 ７ｂ…ブロック ７ｃ…ボール ７ｄ…自在関節 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface plate 2 ... Polishing cloth 3 ... Pressing shaft 3a ... Pressing shaft side part 4 ... Semiconductor wafer (subject to be polished) 5 ... Plate 6 ... Polishing surface 7 ... Friction force absorber (coupling means) 17 ... Block 7a: liquid stored in bag 7b: block 7c: ball 7d: universal joint
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−45366（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−257628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−62668（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−165849（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 37/04 H01L 21/304 622 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-56-45366 (JP, A) JP-A-2-257628 (JP, A) JP-A-63-62668 (JP, A) 165849 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B24B 37/04 H01L 21/304 622
Claims (4)
対向する面から押圧する円盤状のプレートと、 前記プレートに前記押圧する力を印加する加圧軸と、 前記加圧軸からの前記押圧力を前記プレートに伝達する
とともに、前記被研磨物と前記研磨体との接触に応じて
前記プレートが前記研磨体と前記被研磨物の研磨面に沿
って移動可能に、前記プレートと前記加圧軸とを結合す
る結合手段とを具備し、 前記加圧軸は、前記結合手段を介して前記プレートに前
記押圧力を印加する加圧軸本体部と、該加圧軸本体部か
ら前記結合手段および前記円盤状のプレートの外周を覆
って延在し、該延在している部分の内周壁が前記円盤状
のプレートの外周縁と所定のクリアランスを隔てて位置
する円環状の加圧軸側面部とを有する研磨装置。1. A rotating platen, a polishing body fixed to the surface of the platen, and a disk-shaped member for pressing an object to be polished placed on the surface of the polishing body from a surface facing the polishing body. A plate, a pressing shaft for applying the pressing force to the plate, and transmitting the pressing force from the pressing shaft to the plate, in accordance with the contact between the object to be polished and the polishing body. Coupling means for coupling the plate and the pressure shaft so that the plate can move along the polishing body and the polishing surface of the object to be polished, wherein the pressure shaft is provided via the coupling means. A pressurizing shaft main body for applying the pressing force to the plate, and extending from the pressurizing shaft main body so as to cover the outer periphery of the coupling means and the disc-shaped plate. An inner peripheral wall is provided with an outer peripheral edge of the disc-shaped plate and a predetermined clearance. Polishing device having a pressing axis side of the annular positioned at a.
本体部に回転自在に設けられたブロックと、該ブロック
と、前記研磨体と対向する前記プレートの前記加圧軸本
体部に向かう面との間に設けられた、液体を収容した可
撓性のある袋体とを有する、 請求項１に記載の研磨装置。2. The pressure shaft main body of the plate, wherein the coupling means is rotatably provided on the pressure shaft main body of the pressure shaft, and the block and the plate facing the polishing body. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising: a flexible bag body that stores the liquid, provided between the polishing apparatus and a surface facing the surface.
本体部に揺動自在に設けられたブロックと、前記研磨体
と対向する前記プレートの前記加圧軸本体部に向かう面
に形成された凹部と、前記凹部と、前記ブロックの前記
プレートに向かう面との間で移動自在に配設されたボー
ルとを有する、 請求項１記載の研磨装置。3. A block of the pressing shaft, which is provided on the pressing shaft main body so as to be swingable, and a surface of the plate facing the polishing body toward the pressing shaft main body. 2. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising: a recess formed in the polishing pad; and a ball movably disposed between the recess and a surface of the block facing the plate.
本体部の前記プレートに向かう面に形成された第１の球
面軸受と、前記研磨体と対向する前記プレートの前記加
圧軸本体部に向かう面に形成された第２の球面軸受と、
前記第１および第２の球面軸受に収容された自在関節と
を有する、 請求項１記載の研磨装置。4. A pressing means comprising: a first spherical bearing formed on a surface of the pressure shaft main body portion facing the plate of the pressure shaft; and a pressurizing means for pressing the plate facing the polishing body. A second spherical bearing formed on a surface facing the shaft main body;
The polishing apparatus according to claim 1, further comprising a universal joint accommodated in the first and second spherical bearings.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27950692A JP3152763B2 (en) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | Polishing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27950692A JP3152763B2 (en) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | Polishing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06106473A JPH06106473A (en) | 1994-04-19 |
| JP3152763B2 true JP3152763B2 (en) | 2001-04-03 |
Family
ID=17611997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27950692A Expired - Fee Related JP3152763B2 (en) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | Polishing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152763B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114770339B (en) * | 2022-06-15 | 2022-09-06 | 沃中孚精密主轴昆山有限公司 | Floating power polishing head for mirror polishing and polishing method |
-
1992
- 1992-09-24 JP JP27950692A patent/JP3152763B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06106473A (en) | 1994-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5885135A (en) | CMP wafer carrier for preferential polishing of a wafer | |
| JP3807807B2 (en) | Polishing device | |
| JP2559650B2 (en) | Wafer chamfer polishing device | |
| KR100695981B1 (en) | Polishing apparatus including attitude controller for turntable and/or wafer carrier | |
| US6648740B2 (en) | Carrier head with a flexible membrane to form multiple chambers | |
| JPH079896B2 (en) | Polishing equipment | |
| US20010009843A1 (en) | Polishing apparatus | |
| US5571044A (en) | Wafer holder for semiconductor wafer polishing machine | |
| JPS6125768A (en) | Work holding mechanism for surface polishing machine | |
| US6413155B2 (en) | Polishing apparatus | |
| US6196903B1 (en) | Workpiece carrier and polishing apparatus having workpiece carrier | |
| JPH0317622B2 (en) | ||
| JP3152763B2 (en) | Polishing equipment | |
| JP3183388B2 (en) | Semiconductor wafer polishing equipment | |
| JPH1199471A (en) | Polishing jig and polishing device mounting it | |
| JP3781576B2 (en) | Polishing device | |
| JP3100905B2 (en) | Method and apparatus for polishing semiconductor substrate | |
| JP2000094308A (en) | Rectangular substrate holding jig and rectangular substrate polishing method | |
| JPH11138429A (en) | Polishing device | |
| JPH0985605A (en) | Polishing tool | |
| JPH06198561A (en) | Polishing apparatus | |
| JPH0413567A (en) | Polishing device | |
| JP2950457B2 (en) | Semiconductor wafer polishing equipment | |
| JP2004154936A (en) | Polishing device and method | |
| JP2001150340A (en) | Polishing device and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000725 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010109 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080126 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090126 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090126 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120126 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |