JPH11262854A - 精密研磨装置および該精密研磨装置を用いた精密研磨方法 - Google Patents
精密研磨装置および該精密研磨装置を用いた精密研磨方法Info
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- JPH11262854A JPH11262854A JP37513698A JP37513698A JPH11262854A JP H11262854 A JPH11262854 A JP H11262854A JP 37513698 A JP37513698 A JP 37513698A JP 37513698 A JP37513698 A JP 37513698A JP H11262854 A JPH11262854 A JP H11262854A
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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】 デバイス形成工程等で発生する微小凹凸を高
精度で除去し、しかもドレッシングあるいはコンディシ
ョニング効率を向上できるようにする。 【解決手段】 基板ステーション20は、回転駆動手段
6の回転軸6aにイコライズ自在かつ一体に回転するよ
うに支持された回転テーブル7と、回転テーブル7を径
方向へ揺動させる揺動機構を有する。回転テーブル7
は、その上面に弾性部材9を介在して配設された上面に
ドレッサー8aを有するガイドリング8および基板保持
面を覆うバッキング材10を備えている。他方、研磨工
具ステーション21は、研磨工具用回転駆動手段13に
より回転される研磨工具11と、研磨工具11を基板ス
テーション20に対して進退させる加圧機構14と、一
端側が研磨パッド12の下面に開口するとともに他端側
が研磨剤供給手段15およびコンディショニング液供給
手段16に選択的に接続される供給路を備えている。
精度で除去し、しかもドレッシングあるいはコンディシ
ョニング効率を向上できるようにする。 【解決手段】 基板ステーション20は、回転駆動手段
6の回転軸6aにイコライズ自在かつ一体に回転するよ
うに支持された回転テーブル7と、回転テーブル7を径
方向へ揺動させる揺動機構を有する。回転テーブル7
は、その上面に弾性部材9を介在して配設された上面に
ドレッサー8aを有するガイドリング8および基板保持
面を覆うバッキング材10を備えている。他方、研磨工
具ステーション21は、研磨工具用回転駆動手段13に
より回転される研磨工具11と、研磨工具11を基板ス
テーション20に対して進退させる加圧機構14と、一
端側が研磨パッド12の下面に開口するとともに他端側
が研磨剤供給手段15およびコンディショニング液供給
手段16に選択的に接続される供給路を備えている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Si、GaAs、
InP等の半導体ウエハ、表面上に複数の島状の半導体
領域が形成された石英やガラス基板等(以下、「基板」
という。)の表面を高精度に研磨するための精密研磨装
置に関するものである。
InP等の半導体ウエハ、表面上に複数の島状の半導体
領域が形成された石英やガラス基板等(以下、「基板」
という。)の表面を高精度に研磨するための精密研磨装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの超微細化や多層配線化
が進み、特に半導体集積回路の製造工程において前記基
板の表面を高精度に平坦化することが要請されるように
なり、このような要請に応える平坦化技術として次に説
明するような精密研磨装置が提案されている。
が進み、特に半導体集積回路の製造工程において前記基
板の表面を高精度に平坦化することが要請されるように
なり、このような要請に応える平坦化技術として次に説
明するような精密研磨装置が提案されている。
【0003】図6は本発明者がこれまでに行なった従来
の精密研磨装置の一例を示し、この精密研磨装置は、図
示下面の基板保持面にガイドリング107が付設された
基板保持手段103と、基板保持手段103の図示下方
に配設された研磨パッド102を有する研磨工具101
と、研磨パッド102上に研磨剤105を供給するため
の研磨剤供給ノズル104と、研磨パッド102をドレ
ッシングあるいはコンディショニングするためのブラシ
106を備え、研磨パッド102上に基板保持手段10
3のガイドリング107内に保持された基板W0 を所定
の加工圧を与えた状態で当接させ、研磨剤105を供給
しつつ研磨工具101および基板保持手段103を回転
させて基板W0 の表面を研磨するように構成されてい
る。
の精密研磨装置の一例を示し、この精密研磨装置は、図
示下面の基板保持面にガイドリング107が付設された
基板保持手段103と、基板保持手段103の図示下方
に配設された研磨パッド102を有する研磨工具101
と、研磨パッド102上に研磨剤105を供給するため
の研磨剤供給ノズル104と、研磨パッド102をドレ
ッシングあるいはコンディショニングするためのブラシ
106を備え、研磨パッド102上に基板保持手段10
3のガイドリング107内に保持された基板W0 を所定
の加工圧を与えた状態で当接させ、研磨剤105を供給
しつつ研磨工具101および基板保持手段103を回転
させて基板W0 の表面を研磨するように構成されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記技術は、基板保持
手段103に付設されたガイドリング107の内径面に
基板W0 を嵌合して保持させることで、基板W0 の位置
ずれや外周辺部の研磨レートが内側の研磨レートより大
きくなるいわゆる縁だれの発生をある程度防止すること
ができる。しかしその反面、ガイドリング107が研磨
パッド102上に供給された研磨剤105の基板W0 の
表面への流入を妨げ、基板W0 の表面における研磨剤1
05の分布が不均一になり、均一に研磨することができ
なくなるという問題点がある。
手段103に付設されたガイドリング107の内径面に
基板W0 を嵌合して保持させることで、基板W0 の位置
ずれや外周辺部の研磨レートが内側の研磨レートより大
きくなるいわゆる縁だれの発生をある程度防止すること
ができる。しかしその反面、ガイドリング107が研磨
パッド102上に供給された研磨剤105の基板W0 の
表面への流入を妨げ、基板W0 の表面における研磨剤1
05の分布が不均一になり、均一に研磨することができ
なくなるという問題点がある。
【0005】また、ブラシ106が研磨パッド102上
における基板W0 の当接部位から離間した部位に当接さ
れているため、ドレッシングあるいはコンディショニン
グの効果が半減するばかりでなく、精密研磨装置が大型
化するという問題点がある。
における基板W0 の当接部位から離間した部位に当接さ
れているため、ドレッシングあるいはコンディショニン
グの効果が半減するばかりでなく、精密研磨装置が大型
化するという問題点がある。
【0006】本発明は上記技術の有する問題点に鑑みて
なされたものであって、デバイス形成工程等で発生する
微小凹凸を高精度で除去することができ、しかもドレッ
シングあるいはコンディショニング効果を向上させるこ
とができる精密研磨装置および該精密研磨装置を用いた
精密研磨方法を実現することを目的とするものである。
なされたものであって、デバイス形成工程等で発生する
微小凹凸を高精度で除去することができ、しかもドレッ
シングあるいはコンディショニング効果を向上させるこ
とができる精密研磨装置および該精密研磨装置を用いた
精密研磨方法を実現することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の精密研磨装置は、基板をその被研磨面を
上向きにして保持できる基板ステーションと、前記基板
ステーションの上方部位に配設された研磨工具ステーシ
ョンを有する精密研磨装置において、前記基板ステーシ
ョンは、回転テーブルと、前記回転テーブルの上面に配
設された弾性部材により常時前記基板と同一面になるよ
うに付勢されたガイドリングおよび前記ガイドリングの
上面の少なくとも1部に同心環状に設けられたドレッサ
ーを備えており、他方、前記研磨工具ステーションは、
研磨工具用回転駆動手段によって回転される前記基板の
口径よりも大きな口径の研磨面を有する研磨工具と、前
記研磨工具用回転駆動手段と一体に前記研磨工具を前記
基板ステーションに対して進退させるための加圧機構
と、一端側が前記研磨工具の前記研磨面に開口するとと
もに他端側が液体供給手段に接続される供給路を備えて
いることを特徴とするものである。
めに、本発明の精密研磨装置は、基板をその被研磨面を
上向きにして保持できる基板ステーションと、前記基板
ステーションの上方部位に配設された研磨工具ステーシ
ョンを有する精密研磨装置において、前記基板ステーシ
ョンは、回転テーブルと、前記回転テーブルの上面に配
設された弾性部材により常時前記基板と同一面になるよ
うに付勢されたガイドリングおよび前記ガイドリングの
上面の少なくとも1部に同心環状に設けられたドレッサ
ーを備えており、他方、前記研磨工具ステーションは、
研磨工具用回転駆動手段によって回転される前記基板の
口径よりも大きな口径の研磨面を有する研磨工具と、前
記研磨工具用回転駆動手段と一体に前記研磨工具を前記
基板ステーションに対して進退させるための加圧機構
と、一端側が前記研磨工具の前記研磨面に開口するとと
もに他端側が液体供給手段に接続される供給路を備えて
いることを特徴とするものである。
【0008】また、ドレッサーが、ガイドリングの上面
に付着された硬質の微粒子であるものとしたり、ドレッ
サーが、ガイドリングの上面に植毛された硬質のブラシ
毛であるものとする。
に付着された硬質の微粒子であるものとしたり、ドレッ
サーが、ガイドリングの上面に植毛された硬質のブラシ
毛であるものとする。
【0009】また、回転テーブルが、回転駆動手段の回
転軸にイコライズ自在かつ一体に回転するように支持さ
れたものとしたり、回転駆動手段と一体に回転テーブル
を径方向へ揺動させるための揺動機構を備えたものとす
る。
転軸にイコライズ自在かつ一体に回転するように支持さ
れたものとしたり、回転駆動手段と一体に回転テーブル
を径方向へ揺動させるための揺動機構を備えたものとす
る。
【0010】さらに、液体供給手段は、研磨剤供給手段
およびコンディショニング液供給手段とに分かれている
ものとする。
およびコンディショニング液供給手段とに分かれている
ものとする。
【0011】本発明の精密研磨方法は、請求項1記載の
精密研磨装置を用い、回転テーブルのガイドリングの内
径面に嵌合して保持させた基板を前記回転テーブルと一
体に回転および径方向へ揺動させるとともに、研磨工具
をその研磨面を前記基板の被研磨面に所定の加工圧を与
えて当接させた状態で回転させ、同時に前記基板の前記
被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面との間に供給路を
介して研磨剤を供給しつつ研磨を行なう研磨工程と、前
記研磨工程中に所定の周期で前記研磨剤に替えてコンデ
ィショニング液を前記供給路より前記基板の前記被研磨
面と前記研磨工具の前記研磨面との間に供給してドレッ
シングあるいはコンディショニングを行なうドレッシン
グあるいはコンディショニング工程を備えたことを特徴
とするものである。
精密研磨装置を用い、回転テーブルのガイドリングの内
径面に嵌合して保持させた基板を前記回転テーブルと一
体に回転および径方向へ揺動させるとともに、研磨工具
をその研磨面を前記基板の被研磨面に所定の加工圧を与
えて当接させた状態で回転させ、同時に前記基板の前記
被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面との間に供給路を
介して研磨剤を供給しつつ研磨を行なう研磨工程と、前
記研磨工程中に所定の周期で前記研磨剤に替えてコンデ
ィショニング液を前記供給路より前記基板の前記被研磨
面と前記研磨工具の前記研磨面との間に供給してドレッ
シングあるいはコンディショニングを行なうドレッシン
グあるいはコンディショニング工程を備えたことを特徴
とするものである。
【0012】本発明の精密研磨装置は、基板をその被研
磨面を上向きにして保持できる基板ステーションと、前
記基板ステーションの上方部位に配設された研磨工具ス
テーションを有する精密研磨装置において、前記基板ス
テーションは、回転テーブルと、前記回転テーブルの上
面に配設された弾性部材により常時前記基板と同一面に
なるように付勢されたガイドリングおよび前記ガイドリ
ングの外側に同心状に配設された上下動駆動手段により
上下動される外側リングと、前記外側リングの上面に同
心環状に設けられたドレッサーを備えており、他方、前
記研磨工具ステーションは、研磨工具用回転駆動手段に
よって回転される前記基板の口径よりも大きな口径の研
磨面を有する研磨工具と、前記研磨工具用回転駆動手段
と一体に前記研磨工具を前記基板ステーションに対して
進退させるための加圧機構と、一端側が前記研磨工具の
前記研磨面に開口するとともに他端側が液体供給手段に
接続される供給路を備えていることを特徴とするもので
ある。
磨面を上向きにして保持できる基板ステーションと、前
記基板ステーションの上方部位に配設された研磨工具ス
テーションを有する精密研磨装置において、前記基板ス
テーションは、回転テーブルと、前記回転テーブルの上
面に配設された弾性部材により常時前記基板と同一面に
なるように付勢されたガイドリングおよび前記ガイドリ
ングの外側に同心状に配設された上下動駆動手段により
上下動される外側リングと、前記外側リングの上面に同
心環状に設けられたドレッサーを備えており、他方、前
記研磨工具ステーションは、研磨工具用回転駆動手段に
よって回転される前記基板の口径よりも大きな口径の研
磨面を有する研磨工具と、前記研磨工具用回転駆動手段
と一体に前記研磨工具を前記基板ステーションに対して
進退させるための加圧機構と、一端側が前記研磨工具の
前記研磨面に開口するとともに他端側が液体供給手段に
接続される供給路を備えていることを特徴とするもので
ある。
【0013】また、ドレッサーが、外側リングの上面に
付着された硬質の微粒子であるものとしたり、ドレッサ
ーが、外側リングの上面に植毛された硬質のブラシ毛で
あるものとする。
付着された硬質の微粒子であるものとしたり、ドレッサ
ーが、外側リングの上面に植毛された硬質のブラシ毛で
あるものとする。
【0014】さらに、回転テーブルが、回転駆動手段の
回転軸にイコライズ自在かつ一体に回転するように支持
されたものとしたり、回転駆動手段と一体に回転テーブ
ルを径方向へ揺動させるための揺動機構を備えたものと
する。
回転軸にイコライズ自在かつ一体に回転するように支持
されたものとしたり、回転駆動手段と一体に回転テーブ
ルを径方向へ揺動させるための揺動機構を備えたものと
する。
【0015】加えて、液体供給手段は、研磨剤供給手段
およびコンディショニング液供給手段とに分かれている
ものとする。
およびコンディショニング液供給手段とに分かれている
ものとする。
【0016】本発明の精密研磨方法は、請求項12記載
の精密研磨装置を用い、回転テーブルのガイドリングの
内径面に嵌合して保持させた基板を前記回転テーブルと
一体に回転および径方向へ揺動させるとともに、研磨工
具をその研磨面を前記基板の被研磨面に所定の加工圧を
与えて当接させた状態で回転させ、同時に前記基板の前
記被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面との間に供給路
を介して研磨剤を供給しつつ研磨を行なう研磨工程と、
前記研磨工程中に所定の周期で外側リングを上昇させて
そのドレッサーの上面を前記基板の被研磨面と同一面以
上の高さに突出させるとともに前記研磨剤に替えてコン
ディショニング液を前記供給路より前記基板の前記被研
磨面と前記研磨工具の前記研磨面との間に供給してドレ
ッシングあるいはコンディショニングするドレッシング
あるいはコンディショニング工程を備えたことを特徴と
するものである。
の精密研磨装置を用い、回転テーブルのガイドリングの
内径面に嵌合して保持させた基板を前記回転テーブルと
一体に回転および径方向へ揺動させるとともに、研磨工
具をその研磨面を前記基板の被研磨面に所定の加工圧を
与えて当接させた状態で回転させ、同時に前記基板の前
記被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面との間に供給路
を介して研磨剤を供給しつつ研磨を行なう研磨工程と、
前記研磨工程中に所定の周期で外側リングを上昇させて
そのドレッサーの上面を前記基板の被研磨面と同一面以
上の高さに突出させるとともに前記研磨剤に替えてコン
ディショニング液を前記供給路より前記基板の前記被研
磨面と前記研磨工具の前記研磨面との間に供給してドレ
ッシングあるいはコンディショニングするドレッシング
あるいはコンディショニング工程を備えたことを特徴と
するものである。
【0017】また本発明は、研磨工具と、基板保持手段
とを有し、前記基板保持手段に保持された基板を前記研
磨工具が研磨する精密研磨装置において、前記基板保持
手段の外周に設けられた外周凹部と、前記外周凹部に設
けられた脱着可能な弾性部材と、前記外周凹部に設けら
れ、且つ前記弾性部材の上下運動に連動して上下運動
し、且つ研磨時に前記基板と面一になるドレッサーとを
有することを特徴とする精密研磨装置を提供する。
とを有し、前記基板保持手段に保持された基板を前記研
磨工具が研磨する精密研磨装置において、前記基板保持
手段の外周に設けられた外周凹部と、前記外周凹部に設
けられた脱着可能な弾性部材と、前記外周凹部に設けら
れ、且つ前記弾性部材の上下運動に連動して上下運動
し、且つ研磨時に前記基板と面一になるドレッサーとを
有することを特徴とする精密研磨装置を提供する。
【0018】本発明は、基板保持手段に保持された基板
に研磨工具を当接させることで前記基板を研磨する精密
研磨方法において、前記基板保持手段の外周凹部に設け
られた弾性部材の上下運動に連動して上下運動できるド
レッサーが、前記基板の研磨時に前記基板の外周におい
て前記基板と面一となることを特徴とする精密研磨方法
を提供する。
に研磨工具を当接させることで前記基板を研磨する精密
研磨方法において、前記基板保持手段の外周凹部に設け
られた弾性部材の上下運動に連動して上下運動できるド
レッサーが、前記基板の研磨時に前記基板の外周におい
て前記基板と面一となることを特徴とする精密研磨方法
を提供する。
【0019】さらに本発明は、研磨工具と、基板保持手
段とを有し、前記基板保持手段に保持された基板を前記
研磨工具が研磨する精密研磨装置において、前記基板保
持手段の外周に設けられた外周凹部と、前記外周凹部に
設けられた上下動駆動手段と、前記外周凹部に設けら
れ、且つ前記上下動駆動手段の上下運動に連動して上下
運動し、且つ研磨時に前記基板と面一になるドレッサー
とを有することを特徴とする精密研磨装置を提供する。
段とを有し、前記基板保持手段に保持された基板を前記
研磨工具が研磨する精密研磨装置において、前記基板保
持手段の外周に設けられた外周凹部と、前記外周凹部に
設けられた上下動駆動手段と、前記外周凹部に設けら
れ、且つ前記上下動駆動手段の上下運動に連動して上下
運動し、且つ研磨時に前記基板と面一になるドレッサー
とを有することを特徴とする精密研磨装置を提供する。
【0020】本発明は、基板保持手段に保持された基板
に研磨工具を当接させることで前記基板を研磨する精密
研磨方法において、前記基板保持手段の外周凹部に設け
られた上下動駆動手段の上下運動に連動して上下運動で
きるドレッサーが、前記基板の研磨時に前記基板の外周
において前記基板と面一となることを特徴とする精密研
磨方法を提供する。
に研磨工具を当接させることで前記基板を研磨する精密
研磨方法において、前記基板保持手段の外周凹部に設け
られた上下動駆動手段の上下運動に連動して上下運動で
きるドレッサーが、前記基板の研磨時に前記基板の外周
において前記基板と面一となることを特徴とする精密研
磨方法を提供する。
【0021】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1は第1
の実施の形態による精密研磨装置を示し、(a)は精密
研磨装置全体の模式側面図、(b)は基板保持機構の模
式断面図である。図2は図1の精密研磨装置の一部を側
方から示す説明図である。
の実施の形態による精密研磨装置を示し、(a)は精密
研磨装置全体の模式側面図、(b)は基板保持機構の模
式断面図である。図2は図1の精密研磨装置の一部を側
方から示す説明図である。
【0022】この精密研磨装置は、基板Wを保持する基
板保持手段を有した基板ステーション20と、基板ステ
ーション20の図示上方に対向して配設された後述する
研磨工具ステーション21を備えている。
板保持手段を有した基板ステーション20と、基板ステ
ーション20の図示上方に対向して配設された後述する
研磨工具ステーション21を備えている。
【0023】基板ステーション20は、電動機等からな
る回転駆動手段6の回転軸6aにイコライズ自在かつ一
体に回転するように支持された後述する回転テーブル7
と、回転駆動手段6と一体に回転テーブル7を径方向へ
揺動させるための揺動機構である、基台1上に一体的に
設けられたガイドテーブル3にスライド自在に案内され
たスライダ5およびスライダ5を直線移動させるための
流体圧シリンダ等からなる直線駆動手段4を備えてい
る。
る回転駆動手段6の回転軸6aにイコライズ自在かつ一
体に回転するように支持された後述する回転テーブル7
と、回転駆動手段6と一体に回転テーブル7を径方向へ
揺動させるための揺動機構である、基台1上に一体的に
設けられたガイドテーブル3にスライド自在に案内され
たスライダ5およびスライダ5を直線移動させるための
流体圧シリンダ等からなる直線駆動手段4を備えてい
る。
【0024】基板保持手段である回転テーブル7は、外
周凹部80を有しており、その図示上面に配設された弾
性部材9により常時基板Wと同一面になるように付勢さ
れた硬質のガイドリング8およびガイドリング8の内径
面で囲まれた基板保持面を覆う弾力性を有するポリウレ
タン、ポリエーテル等の高分子材料からなるバッキング
材10を備え、ガイドリング8の上面(表面)には、そ
の全面に付着されたダイヤモンド砥粒等からなる硬質の
微粒子あるいはその全面に植毛されたポリアミド等の合
成樹脂、あるいはスチール、銅などの金属等の硬質のブ
ラシ毛等からなるドレッサー8aが設けられている。な
お、弾性部材9は、外周凹部80に脱着可能に設けても
よい。
周凹部80を有しており、その図示上面に配設された弾
性部材9により常時基板Wと同一面になるように付勢さ
れた硬質のガイドリング8およびガイドリング8の内径
面で囲まれた基板保持面を覆う弾力性を有するポリウレ
タン、ポリエーテル等の高分子材料からなるバッキング
材10を備え、ガイドリング8の上面(表面)には、そ
の全面に付着されたダイヤモンド砥粒等からなる硬質の
微粒子あるいはその全面に植毛されたポリアミド等の合
成樹脂、あるいはスチール、銅などの金属等の硬質のブ
ラシ毛等からなるドレッサー8aが設けられている。な
お、弾性部材9は、外周凹部80に脱着可能に設けても
よい。
【0025】前記微粒子あるいはブラシは、その硬度か
ら材質を適宜選択されればよいが、例えば研磨対象物の
材質と同じものを用いることがドレッシング能力向上の
ためにより好ましい。あるいは、ドレッシングによって
除去したい異物、例えば研磨剤に含まれる微粒子と同じ
材質であってもよく、アルミニウムや酸化シリコン等を
例として挙げることができる。
ら材質を適宜選択されればよいが、例えば研磨対象物の
材質と同じものを用いることがドレッシング能力向上の
ためにより好ましい。あるいは、ドレッシングによって
除去したい異物、例えば研磨剤に含まれる微粒子と同じ
材質であってもよく、アルミニウムや酸化シリコン等を
例として挙げることができる。
【0026】研磨工具ステーション21は、基台1に立
設された支持部材2の基板ステーション20の上方部位
へ張り出したヨーク2aに支持された流体圧シリンダ等
からなる加圧機構14と、加圧機構14によって基板ス
テーション20に対して進退される電動機等からなる研
磨工具用回転駆動手段13と、研磨工具用回転駆動手段
13の回転軸13aの図示下端部に一体的に設けられた
研磨工具11と、一端側が研磨工具11の研磨面である
研磨パッド12の図示下面に開口するとともに、他端側
が液体供給手段に接続される供給路17を備えている。
研磨パッド12の研磨面には溝が設けられている。本実
施の形態においては、液体供給手段は、研磨剤供給手段
15およびコンディショニング液供給手段16に分かれ
ており、供給路17の他端側が切換弁17aを介して研
磨剤供給手段15の供給管路15aおよびコンディショ
ニング液供給手段16の供給管路16aに選択的に接続
できるように構成されている。
設された支持部材2の基板ステーション20の上方部位
へ張り出したヨーク2aに支持された流体圧シリンダ等
からなる加圧機構14と、加圧機構14によって基板ス
テーション20に対して進退される電動機等からなる研
磨工具用回転駆動手段13と、研磨工具用回転駆動手段
13の回転軸13aの図示下端部に一体的に設けられた
研磨工具11と、一端側が研磨工具11の研磨面である
研磨パッド12の図示下面に開口するとともに、他端側
が液体供給手段に接続される供給路17を備えている。
研磨パッド12の研磨面には溝が設けられている。本実
施の形態においては、液体供給手段は、研磨剤供給手段
15およびコンディショニング液供給手段16に分かれ
ており、供給路17の他端側が切換弁17aを介して研
磨剤供給手段15の供給管路15aおよびコンディショ
ニング液供給手段16の供給管路16aに選択的に接続
できるように構成されている。
【0027】なお、研磨工具11は、その研磨面である
研磨パッド12の口径が基板Wの口径よりも大きいもの
を用い、好ましくは基板Wの口径と略同径ないし2倍未
満である。
研磨パッド12の口径が基板Wの口径よりも大きいもの
を用い、好ましくは基板Wの口径と略同径ないし2倍未
満である。
【0028】次に、本発明に係る精密研磨方法につい
て、上述した図1および図2に示した精密研磨装置を用
いた場合を例に挙げて説明する。
て、上述した図1および図2に示した精密研磨装置を用
いた場合を例に挙げて説明する。
【0029】(1) 研磨工具11を加圧機構14によ
って図示上方へ引き上げて回転テーブル7から離間させ
ておき、回転テーブル7のガイドリング8の内径面に基
板Wを嵌合してその裏面をバッキング材10に当接させ
て回転テーブル7と一体に回転するように保持させる。
ついで、直線駆動手段4によりスライダ5をスライドさ
せて回転テーブル7に保持された基板Wの全面が研磨工
具11の研磨パッド12に当接される位置に位置決めす
る。
って図示上方へ引き上げて回転テーブル7から離間させ
ておき、回転テーブル7のガイドリング8の内径面に基
板Wを嵌合してその裏面をバッキング材10に当接させ
て回転テーブル7と一体に回転するように保持させる。
ついで、直線駆動手段4によりスライダ5をスライドさ
せて回転テーブル7に保持された基板Wの全面が研磨工
具11の研磨パッド12に当接される位置に位置決めす
る。
【0030】(2) 上記(1)ののち、研磨剤供給手
段15の供給管路15aと供給路17とを切換弁17a
によって連通させて研磨剤を供給路17へ圧送し、研磨
工具11を研磨工具用回転駆動手段13により所定の回
転速度で自転させるとともに、加圧機構14によって研
磨工具用回転駆動手段13とともに研磨工具11を基板
Wに向けて直線移動させて所定の加工圧を与えた状態で
研磨パッド12を基板Wの被研磨面(表面)に押し当て
る。そして研磨剤を供給路17を介して基板Wと研磨パ
ッド12の間に供給しつつ、回転駆動手段6および直線
駆動手段4により回転テーブル7に保持された基板Wを
所定の回転速度で回転させると同時に所定のストローク
で径方向へ揺動させて研磨を行なう。このとき研磨工具
11と回転テーブル7の各回転数は数十rpmから数百
rpmの範囲で同回転数分あるいは数rpm程度異なら
せることが好ましく、その結果研磨パッドの溝形状が基
板に転写されることを防ぐことができる。
段15の供給管路15aと供給路17とを切換弁17a
によって連通させて研磨剤を供給路17へ圧送し、研磨
工具11を研磨工具用回転駆動手段13により所定の回
転速度で自転させるとともに、加圧機構14によって研
磨工具用回転駆動手段13とともに研磨工具11を基板
Wに向けて直線移動させて所定の加工圧を与えた状態で
研磨パッド12を基板Wの被研磨面(表面)に押し当て
る。そして研磨剤を供給路17を介して基板Wと研磨パ
ッド12の間に供給しつつ、回転駆動手段6および直線
駆動手段4により回転テーブル7に保持された基板Wを
所定の回転速度で回転させると同時に所定のストローク
で径方向へ揺動させて研磨を行なう。このとき研磨工具
11と回転テーブル7の各回転数は数十rpmから数百
rpmの範囲で同回転数分あるいは数rpm程度異なら
せることが好ましく、その結果研磨パッドの溝形状が基
板に転写されることを防ぐことができる。
【0031】(3) 上記(1)および(2)の手順に
従った研磨工程中に、所定の周期で切換弁17aを切り
換えてコンディショニング液供給手段16の供給管路1
6aを研磨工具11の供給路17に連通させて、研磨剤
に替えてコンディショニング液を基板Wと研磨パッド1
2の間に供給してドレッシングあるいはコンディショニ
ングを行なう。
従った研磨工程中に、所定の周期で切換弁17aを切り
換えてコンディショニング液供給手段16の供給管路1
6aを研磨工具11の供給路17に連通させて、研磨剤
に替えてコンディショニング液を基板Wと研磨パッド1
2の間に供給してドレッシングあるいはコンディショニ
ングを行なう。
【0032】なお、コンディショニング液としては、水
酸化カリウム(KOH)や純水等を用いることができ
る。あるいは研磨剤をコンディショニング液として用い
てもよい。また、研磨剤に替えてコンディショニング液
を供給する周期や時間は、適切な研磨レートが維持でき
る範囲で決めればよい。
酸化カリウム(KOH)や純水等を用いることができ
る。あるいは研磨剤をコンディショニング液として用い
てもよい。また、研磨剤に替えてコンディショニング液
を供給する周期や時間は、適切な研磨レートが維持でき
る範囲で決めればよい。
【0033】上記実施の形態において、研磨工具11の
研磨パッド12が所定の加工圧を与えた状態で基板Wに
押し当てられると、基板Wに存在するうねりやそりに対
応して基板Wを保持する回転テーブル7がイコライズす
るとともにバッキング材10が変形するため、基板Wに
存在するうねりやそりに影響されずに基板Wに存在する
ミクロンオーダーの微小凹凸を除去することができ、一
方ガイドリング8は、回転テーブル7との間に介在され
た弾性部材9が伸縮して連動するのでガイドリング8の
ドレッサー8aの表面が変形せぬまま前記基板Wの表面
と同一面になり、上述した縁だれの発生が防止される。
研磨パッド12が所定の加工圧を与えた状態で基板Wに
押し当てられると、基板Wに存在するうねりやそりに対
応して基板Wを保持する回転テーブル7がイコライズす
るとともにバッキング材10が変形するため、基板Wに
存在するうねりやそりに影響されずに基板Wに存在する
ミクロンオーダーの微小凹凸を除去することができ、一
方ガイドリング8は、回転テーブル7との間に介在され
た弾性部材9が伸縮して連動するのでガイドリング8の
ドレッサー8aの表面が変形せぬまま前記基板Wの表面
と同一面になり、上述した縁だれの発生が防止される。
【0034】また、基板Wと研磨パッド12の間に研磨
工具11に設けられた供給路17より研磨液が供給され
るため、基板Wと研磨パッド12の間に研磨剤が均一に
分布し、均一な研磨が可能になる。
工具11に設けられた供給路17より研磨液が供給され
るため、基板Wと研磨パッド12の間に研磨剤が均一に
分布し、均一な研磨が可能になる。
【0035】さらに、研磨加工中にガイドリング8に設
けられたドレッサー8aにより、研磨パッド12がドレ
ッシングあるいはコンディショニングされて研磨能力が
回復するため、経時変化によって生じる研磨パッドの研
磨能力の劣化が防止される。
けられたドレッサー8aにより、研磨パッド12がドレ
ッシングあるいはコンディショニングされて研磨能力が
回復するため、経時変化によって生じる研磨パッドの研
磨能力の劣化が防止される。
【0036】その結果、基板Wの被研磨面を高精度かつ
効率的に平坦化することができる。
効率的に平坦化することができる。
【0037】本発明は、次に説明する各変形例による回
転テーブルを用いても、上述した一実施の形態による精
密研磨装置と同様の効果を奏することができる。
転テーブルを用いても、上述した一実施の形態による精
密研磨装置と同様の効果を奏することができる。
【0038】図3は一変形例による回転テーブルの模式
断面図であり、この回転テーブル27は、その図示上面
に弾性部材29により常時基板Wと同一面になるように
付勢された状態で配設されたガイドリング28およびガ
イドリング28の内径面で囲まれた基板保持面を覆う弾
力性を有するバッキング材30を備え、ガイドリング2
8の図示上面の外周寄りの部位には同心環状に固着され
た硬質の微粒子あるいは同心環状に植毛された硬質のブ
ラシ毛等からなるドレッサー28aが設けられている。
本変形例によりドレッシングによって発生した研磨くず
等が基板Wが保持される回転テーブルの中心へ侵入する
ことを防ぐことができるし、前記研磨くず等の不要物を
回転テーブルから容易に排出できる。
断面図であり、この回転テーブル27は、その図示上面
に弾性部材29により常時基板Wと同一面になるように
付勢された状態で配設されたガイドリング28およびガ
イドリング28の内径面で囲まれた基板保持面を覆う弾
力性を有するバッキング材30を備え、ガイドリング2
8の図示上面の外周寄りの部位には同心環状に固着され
た硬質の微粒子あるいは同心環状に植毛された硬質のブ
ラシ毛等からなるドレッサー28aが設けられている。
本変形例によりドレッシングによって発生した研磨くず
等が基板Wが保持される回転テーブルの中心へ侵入する
ことを防ぐことができるし、前記研磨くず等の不要物を
回転テーブルから容易に排出できる。
【0039】図4は他の変形例による回転テーブルの模
式断面図であり、この回転テーブル47は、その図示上
面に弾性部材49により常時基板Wと同一面になるよう
に付勢された状態で配設されたガイドリング48および
ガイドリング48を同心状に囲むリング体52と、ガイ
ドリング48の内径面で囲まれた部分を覆う弾力性を有
するバッキング材50を備え、リング体52の図示上面
には同心環状に付着されたダイヤモンド砥粒等の硬質の
微粒子あるいは植毛された硬質のブラシ毛からなるドレ
ッサー52aが設けられている。
式断面図であり、この回転テーブル47は、その図示上
面に弾性部材49により常時基板Wと同一面になるよう
に付勢された状態で配設されたガイドリング48および
ガイドリング48を同心状に囲むリング体52と、ガイ
ドリング48の内径面で囲まれた部分を覆う弾力性を有
するバッキング材50を備え、リング体52の図示上面
には同心環状に付着されたダイヤモンド砥粒等の硬質の
微粒子あるいは植毛された硬質のブラシ毛からなるドレ
ッサー52aが設けられている。
【0040】本発明において、バッキング材は、必ずし
も配設しなくてもよいが、バッキング材を配設すると、
前記基板自体に存在するうねりやデバイス形成工程にお
ける加熱処理等によって発生するそりを無くし、基板を
平坦に保持することができる。その結果、デバイス形成
工程等において発生する微小凹凸を高精度で除去するこ
とができる。
も配設しなくてもよいが、バッキング材を配設すると、
前記基板自体に存在するうねりやデバイス形成工程にお
ける加熱処理等によって発生するそりを無くし、基板を
平坦に保持することができる。その結果、デバイス形成
工程等において発生する微小凹凸を高精度で除去するこ
とができる。
【0041】本発明により研磨できる基板としては、S
i,Ge,GaAs,GaAlAs,InP等の半導体
からなるウエハ、絶縁性表面上に半導体の層を有するS
OIウエハや絶縁性基板があり、抵抗、コンデンサ、ダ
イオード、トランジスタ等の機能素子を作製する前であ
っても、作製中のものであっても作製後のものであって
もよい。
i,Ge,GaAs,GaAlAs,InP等の半導体
からなるウエハ、絶縁性表面上に半導体の層を有するS
OIウエハや絶縁性基板があり、抵抗、コンデンサ、ダ
イオード、トランジスタ等の機能素子を作製する前であ
っても、作製中のものであっても作製後のものであって
もよい。
【0042】従って、被研磨体である基板の外表面すな
わち被研磨面は、半導体表面であったり、絶縁性表面で
あったり、金属等の導電性表面であったり、これら3つ
のうちの少なくとも2つが混在する面であり得る。とり
わけ本発明は、1つの基板上においてほぼ同じ厚さの膜
が必要となる多層配線の絶縁膜および/または導電体膜
の研磨に好適である。また、ディスプレイ用の四角形の
基板等を被研磨体として用いてもよい。
わち被研磨面は、半導体表面であったり、絶縁性表面で
あったり、金属等の導電性表面であったり、これら3つ
のうちの少なくとも2つが混在する面であり得る。とり
わけ本発明は、1つの基板上においてほぼ同じ厚さの膜
が必要となる多層配線の絶縁膜および/または導電体膜
の研磨に好適である。また、ディスプレイ用の四角形の
基板等を被研磨体として用いてもよい。
【0043】本発明の研磨工具の研磨面としては、不織
布、発泡ポリウレタン等のパッドの表面を利用すること
が望ましい。
布、発泡ポリウレタン等のパッドの表面を利用すること
が望ましい。
【0044】そして、本発明に使用される研磨スラリー
(研磨剤溶液)としては、微粒子を含む液体が用いら
れ、具体的には、微粒子としては酸化シリコン(SiO
2 等)、酸化アルミニウム(Al2 O3 等)、酸化マン
ガン(MnO2 、Mn2 O3 、Mn3 O4 等)、酸化セ
リウム(CeO、CeO2 等)、酸化イットリウム(Y
2 O3 等)、酸化モリブデン(MoO2 等)、酸化カル
シウム(CaO2 等)、酸化マグネシウム(MgO
等)、酸化錫(SnO2 等)等が挙げられ、液体として
は、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム
(KOH)、過酸化水素水(H2 O2 )等が挙げられ
る。微粒子の粒径は8nm〜50nmが好ましく、例え
ば、KOHのpHを変化させることで粒子の凝集の度合
いを制御できる。そして、この凝集の度合いにより研磨
量を変えることができる。
(研磨剤溶液)としては、微粒子を含む液体が用いら
れ、具体的には、微粒子としては酸化シリコン(SiO
2 等)、酸化アルミニウム(Al2 O3 等)、酸化マン
ガン(MnO2 、Mn2 O3 、Mn3 O4 等)、酸化セ
リウム(CeO、CeO2 等)、酸化イットリウム(Y
2 O3 等)、酸化モリブデン(MoO2 等)、酸化カル
シウム(CaO2 等)、酸化マグネシウム(MgO
等)、酸化錫(SnO2 等)等が挙げられ、液体として
は、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム
(KOH)、過酸化水素水(H2 O2 )等が挙げられ
る。微粒子の粒径は8nm〜50nmが好ましく、例え
ば、KOHのpHを変化させることで粒子の凝集の度合
いを制御できる。そして、この凝集の度合いにより研磨
量を変えることができる。
【0045】これらの研磨スラリーは、研磨表面に応じ
て適宜選択されて使用され、半導体表面の研磨において
は、シリカ分散水酸化ナトリウム溶液が用いられ、絶縁
膜の研磨の際にはシリカ分散水酸化カリウム溶液が好ま
しく、また、タングステン等の金属膜の研磨の際には酸
化アルミニウムや酸化マンガン分散の過酸化水素水が好
ましい。
て適宜選択されて使用され、半導体表面の研磨において
は、シリカ分散水酸化ナトリウム溶液が用いられ、絶縁
膜の研磨の際にはシリカ分散水酸化カリウム溶液が好ま
しく、また、タングステン等の金属膜の研磨の際には酸
化アルミニウムや酸化マンガン分散の過酸化水素水が好
ましい。
【0046】(第2の実施の形態)本実施の形態は、第
1の実施の形態で説明した弾性部材のかわりに、弾性部
材と回転テーブルとの間に上下動駆動手段を有すること
を特徴とする。それ以外は第1の実施の形態と同じであ
る。図5に示すように、回転テーブル7は、その図示上
面に配設された弾性部材9により常時基板Wと同一面に
なるように付勢されたガイドリング8、ガイドリング8
の内径面で囲まれた基板保持面を覆う弾力性を有するバ
ッキング材10およびガイドリング8の外周をとり囲む
ように同心状に配設された後述する上下動自在な外側リ
ング60を備えている。外側リング60は、その上面に
同心環状に付着されたダイヤモンド砥粒等からなる硬質
の微粒子あるいはその上面に同心環状に植毛されたポリ
アミド等の合成樹脂、あるいはスチール、銅などの金属
等の硬質のブラシ毛等からなるドレッサー8aが設けら
れているとともに、その裏面と回転テーブル7との間に
周方向に沿って互いに間隔をおいて配設された複数の流
体圧シリンダあるいはピエゾ素子等からなる上下動駆動
手段70によって上下動させることにより、そのドレッ
サー8aの表面がガイドリング8の表面より図示上方へ
突出する位置と図示下方へ引き込まれた位置との間で上
下方向の高さを変化させ得るように構成されている。上
下動駆動手段70はパソコン等の制御手段100によ
り、その上下動を研磨前のみならず研磨中にも変化させ
ることができる。
1の実施の形態で説明した弾性部材のかわりに、弾性部
材と回転テーブルとの間に上下動駆動手段を有すること
を特徴とする。それ以外は第1の実施の形態と同じであ
る。図5に示すように、回転テーブル7は、その図示上
面に配設された弾性部材9により常時基板Wと同一面に
なるように付勢されたガイドリング8、ガイドリング8
の内径面で囲まれた基板保持面を覆う弾力性を有するバ
ッキング材10およびガイドリング8の外周をとり囲む
ように同心状に配設された後述する上下動自在な外側リ
ング60を備えている。外側リング60は、その上面に
同心環状に付着されたダイヤモンド砥粒等からなる硬質
の微粒子あるいはその上面に同心環状に植毛されたポリ
アミド等の合成樹脂、あるいはスチール、銅などの金属
等の硬質のブラシ毛等からなるドレッサー8aが設けら
れているとともに、その裏面と回転テーブル7との間に
周方向に沿って互いに間隔をおいて配設された複数の流
体圧シリンダあるいはピエゾ素子等からなる上下動駆動
手段70によって上下動させることにより、そのドレッ
サー8aの表面がガイドリング8の表面より図示上方へ
突出する位置と図示下方へ引き込まれた位置との間で上
下方向の高さを変化させ得るように構成されている。上
下動駆動手段70はパソコン等の制御手段100によ
り、その上下動を研磨前のみならず研磨中にも変化させ
ることができる。
【0047】次に、本実施の形態に係る精密研磨方法に
ついて、例に挙げて説明する。
ついて、例に挙げて説明する。
【0048】(1) 研磨工具11を加圧機構14によ
って図示上方へ引き上げて回転テーブル7から離間させ
ておき、回転テーブル7のガイドリング8の内径面に基
板Wを嵌合してその裏面をバッキング材10に当接させ
ることで回転テーブル7と一体に回転するように保持さ
せる。ついで、直線駆動手段4によりスライダ5をスラ
イドさせて回転テーブル7に保持された基板Wの全面が
研磨工具11の研磨パッド12に当接される位置に位置
決めする。
って図示上方へ引き上げて回転テーブル7から離間させ
ておき、回転テーブル7のガイドリング8の内径面に基
板Wを嵌合してその裏面をバッキング材10に当接させ
ることで回転テーブル7と一体に回転するように保持さ
せる。ついで、直線駆動手段4によりスライダ5をスラ
イドさせて回転テーブル7に保持された基板Wの全面が
研磨工具11の研磨パッド12に当接される位置に位置
決めする。
【0049】(2) 上記(1)ののち、研磨剤供給手
段15の供給管路15aと供給路17とを切換弁17a
によって連通させて研磨剤を供給路17へ圧送し、研磨
工具11を研磨工具用回転駆動手段13により所定の回
転速度で回転させるととともに、加圧機構14によって
研磨工具用回転駆動手段13とともに研磨工具11を基
板Wに向けて直線移動させて所定の加工圧を与えた状態
で研磨パッド12を基板Wの被研磨面(表面)に押し当
てる。そして研磨剤を供給路17を介して基板Wと研磨
パッド12の間に供給しつつ、回転駆動手段6および直
線駆動手段4により回転テーブル7に保持された基板W
を所定の回転速度で回転させると同時に所定のストロー
クで径方向へ揺動させ、研磨を行なう。
段15の供給管路15aと供給路17とを切換弁17a
によって連通させて研磨剤を供給路17へ圧送し、研磨
工具11を研磨工具用回転駆動手段13により所定の回
転速度で回転させるととともに、加圧機構14によって
研磨工具用回転駆動手段13とともに研磨工具11を基
板Wに向けて直線移動させて所定の加工圧を与えた状態
で研磨パッド12を基板Wの被研磨面(表面)に押し当
てる。そして研磨剤を供給路17を介して基板Wと研磨
パッド12の間に供給しつつ、回転駆動手段6および直
線駆動手段4により回転テーブル7に保持された基板W
を所定の回転速度で回転させると同時に所定のストロー
クで径方向へ揺動させ、研磨を行なう。
【0050】(3) 上記(1)および(2)の手順に
従った研磨工程中に、所定の周期で上下動駆動手段70
により外側リング60を上昇させてそのドレッサー8a
の表面を基板Wの表面よりも上方へ突出させ、これと同
時に切換弁17aを切り換えてコンディショニング液供
給手段16の供給管路16aを供給路17に連通させて
研磨剤に替えてコンディショニング液を供給路17へ圧
送することで、研磨剤に替えてコンディショニング液を
基板Wと研磨パッド12の間に供給してドレッシングあ
るいはコンディショニングを行なう。
従った研磨工程中に、所定の周期で上下動駆動手段70
により外側リング60を上昇させてそのドレッサー8a
の表面を基板Wの表面よりも上方へ突出させ、これと同
時に切換弁17aを切り換えてコンディショニング液供
給手段16の供給管路16aを供給路17に連通させて
研磨剤に替えてコンディショニング液を供給路17へ圧
送することで、研磨剤に替えてコンディショニング液を
基板Wと研磨パッド12の間に供給してドレッシングあ
るいはコンディショニングを行なう。
【0051】本実施の形態により、研磨加工中に上述し
た如く所定の周期で外側リング60を上昇させると同時
に、研磨剤に替えてコンディショニング液を基板Wと研
磨パッド12の間に供給してドレッシングあるいはコン
ディショニングを行なうことで、時系列的な研磨パッド
の研磨能力の劣化が防止され、効率的な研磨を行なうこ
とができる。
た如く所定の周期で外側リング60を上昇させると同時
に、研磨剤に替えてコンディショニング液を基板Wと研
磨パッド12の間に供給してドレッシングあるいはコン
ディショニングを行なうことで、時系列的な研磨パッド
の研磨能力の劣化が防止され、効率的な研磨を行なうこ
とができる。
【0052】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【0053】ドレッシングあるいはコンディショニング
効果を大幅に向上することができるとともに、精密研磨
装置を小型化することができる。
効果を大幅に向上することができるとともに、精密研磨
装置を小型化することができる。
【図1】本発明に係る精密研磨装置の第1の実施の形態
を示し、(a)は精密研磨装置全体の模式側面図、
(b)は回転テーブルの模式断面図である。
を示し、(a)は精密研磨装置全体の模式側面図、
(b)は回転テーブルの模式断面図である。
【図2】図1に示す精密研磨装置の一部を側方から示す
説明図である。
説明図である。
【図3】第1の実施の形態に係る精密研磨装置における
回転テーブルの一変形例の模式断面図である。
回転テーブルの一変形例の模式断面図である。
【図4】第1の実施の形態に係る精密研磨装置における
回転テーブルの他の変形例の模式断面図である。
回転テーブルの他の変形例の模式断面図である。
【図5】第2の実施の形態に係る精密研磨装置全体の模
式的側面図である。
式的側面図である。
【図6】本発明者がこれまで行なった精密研磨装置の一
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
1 基台 2 支持部材 3 ガイドテーブル 4 直線駆動手段 5 スライダ 6 回転駆動手段 6a,13a, 回転軸 7,27,47 回転テーブル 8,28,48 ガイドリング 8a,28a,52a ドレッサー 9,29,49 弾性部材 10,30,50 バッキング材 11 研磨工具 12 研磨パッド 13 研磨工具用回転駆動手段 14 加圧機構 15 研磨剤供給手段 16 コンディショニング液供給手段 17 供給路 20 基板ステーション 21 研磨工具ステーション 52 リング体 60 外側リング 70 上下動駆動手段 80 外周凹部 100 制御手段
Claims (26)
- 【請求項1】 基板をその被研磨面を上向きにして保持
できる基板ステーションと、前記基板ステーションの上
方部位に配設された研磨工具ステーションを有する精密
研磨装置において、 前記基板ステーションは、回転テーブルと、前記回転テ
ーブルの上面に配設された弾性部材により常時前記基板
と同一面になるように付勢されたガイドリングおよび前
記ガイドリングの上面の少なくとも1部に同心環状に設
けられたドレッサーを備えており、 他方、前記研磨工具ステーションは、研磨工具用回転駆
動手段によって回転される前記基板の口径よりも大きな
口径の研磨面を有する研磨工具と、前記研磨工具用回転
駆動手段と一体に前記研磨工具を前記基板ステーション
に対して進退させるための加圧機構と、一端側が前記研
磨工具の前記研磨面に開口するとともに他端側が液体供
給手段に接続される供給路を備えていることを特徴とす
る精密研磨装置。 - 【請求項2】 ドレッサーが、ガイドリングの上面に付
着された硬質の微粒子であることを特徴とする請求項1
記載の精密研磨装置。 - 【請求項3】 ドレッサーが、ガイドリングの上面に植
毛された硬質のブラシ毛であることを特徴とする請求項
1記載の精密研磨装置。 - 【請求項4】 回転テーブルが、回転駆動手段の回転軸
にイコライズ自在かつ一体に回転するように支持されて
いることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記
載の精密研磨装置。 - 【請求項5】 回転駆動手段と一体に回転テーブルを径
方向へ揺動させるための揺動機構を備えたことを特徴と
する請求項4記載の精密研磨装置。 - 【請求項6】 液体供給手段は、研磨剤供給手段および
コンディショニング液供給手段とに分かれていることを
特徴とする請求項1ないし5いずれか1項記載の精密研
磨装置。 - 【請求項7】 請求項1記載の精密研磨装置を用い、回
転テーブルのガイドリングの内径面に嵌合して保持させ
た基板を前記回転テーブルと一体に回転および径方向へ
揺動させるとともに、研磨工具をその研磨面を前記基板
の被研磨面に所定の加工圧を与えて当接させた状態で回
転させ、同時に前記基板の前記被研磨面と前記研磨工具
の前記研磨面との間に供給路を介して研磨剤を供給しつ
つ研磨を行なう研磨工程と、前記研磨工程中に所定の周
期で前記研磨剤に替えてコンディショニング液を前記供
給路より前記基板の前記被研磨面と前記研磨工具の前記
研磨面との間に供給してドレッシングあるいはコンディ
ショニングを行なうドレッシングあるいはコンディショ
ニング工程を備えたことを特徴とする精密研磨方法。 - 【請求項8】 基板が、機能素子の形成中または形成後
の基板であることを特徴とする請求項7記載の精密研磨
方法。 - 【請求項9】 基板が、半導体であることを特徴とする
請求項7記載の精密研磨方法。 - 【請求項10】 基板が、絶縁性基板上に半導体膜を形
成したものであることを特徴とする請求項7記載の精密
研磨方法。 - 【請求項11】 基板が、表面に絶縁膜および/または
金属膜が形成された基板であることを特徴とする請求項
7記載の精密研磨方法。 - 【請求項12】 基板をその被研磨面を上向きにして保
持できる基板ステーションと、前記基板ステーションの
上方部位に配設された研磨工具ステーションを有する精
密研磨装置において、 前記基板ステーションは、回転テーブルと、前記回転テ
ーブルの上面に配設された弾性部材により常時前記基板
と同一面になるように付勢されたガイドリングおよび前
記ガイドリングの外側に同心状に配設された上下動駆動
手段により上下動される外側リングと、前記外側リング
の上面に同心環状に設けられたドレッサーを備えてお
り、 他方、前記研磨工具ステーションは、研磨工具用回転駆
動手段によって回転される前記基板の口径よりも大きな
口径の研磨面を有する研磨工具と、前記研磨工具用回転
駆動手段と一体に前記研磨工具を前記基板ステーション
に対して進退させるための加圧機構と、一端側が前記研
磨工具の前記研磨面に開口するとともに他端側が液体供
給手段に接続される供給路を備えていることを特徴とす
る精密研磨装置。 - 【請求項13】 ドレッサーが、外側リングの上面に付
着された硬質の微粒子であることを特徴とする請求項1
2記載の精密研磨装置。 - 【請求項14】 ドレッサーが、外側リングの上面に植
毛された硬質のブラシ毛であることを特徴とする請求項
12記載の精密研磨装置。 - 【請求項15】 回転テーブルが、回転駆動手段の回転
軸にイコライズ自在かつ一体に回転するように支持され
ていることを特徴とする請求項12ないし14いずれか
1項記載の精密研磨装置。 - 【請求項16】 回転駆動手段と一体に回転テーブルを
径方向へ揺動させるための揺動機構を備えたことを特徴
とする請求項15記載の精密研磨装置。 - 【請求項17】 液体供給手段は、研磨剤供給手段およ
びコンディショニング液供給手段とに分かれていること
を特徴とする請求項12ないし16いずれか1項記載の
精密研磨装置。 - 【請求項18】 請求項12記載の精密研磨装置を用
い、回転テーブルのガイドリングの内径面に嵌合して保
持させた基板を前記回転テーブルと一体に回転および径
方向へ揺動させるとともに、研磨工具をその研磨面を前
記基板の被研磨面に所定の加工圧を与えて当接させた状
態で回転させ、同時に前記基板の前記被研磨面と前記研
磨工具の前記研磨面との間に供給路を介して研磨剤を供
給しつつ研磨を行なう研磨工程と、前記研磨工程中に所
定の周期で外側リングを上昇させてそのドレッサーの上
面を前記基板の被研磨面と同一面以上の高さに突出させ
るとともに前記研磨剤に替えてコンディショニング液を
前記供給路より前記基板の前記被研磨面と前記研磨工具
の前記研磨面との間に供給してドレッシングあるいはコ
ンディショニングするドレッシングあるいはコンディシ
ョニング工程を備えたことを特徴とする精密研磨方法。 - 【請求項19】 基板が、機能素子の形成中または形成
後の基板であることを特徴とする請求項18記載の精密
研磨方法。 - 【請求項20】 基板が、半導体であることを特徴とす
る請求項18記載の精密研磨方法。 - 【請求項21】 基板が、絶縁性基板上に半導体膜を形
成したものであることを特徴とする請求項18記載の精
密研磨方法。 - 【請求項22】 基板が、表面に絶縁膜および/または
金属膜が形成された基板であることを特徴とする請求項
18記載の精密研磨方法。 - 【請求項23】 研磨工具と、基板保持手段とを有し、
前記基板保持手段に保持された基板を前記研磨工具が研
磨する精密研磨装置において、 前記基板保持手段の外周に設けられた外周凹部と、 前記外周凹部に設けられた脱着可能な弾性部材と、 前記外周凹部に設けられ、且つ前記弾性部材の上下運動
に連動して上下運動し、且つ研磨時に前記基板と面一に
なるドレッサーとを有することを特徴とする精密研磨装
置。 - 【請求項24】 基板保持手段に保持された基板に研磨
工具を当接させることで前記基板を研磨する精密研磨方
法において、 前記基板保持手段の外周凹部に設けられた弾性部材の上
下運動に連動して上下運動できるドレッサーが、前記基
板の研磨時に前記基板の外周において前記基板と面一と
なることを特徴とする精密研磨方法。 - 【請求項25】 研磨工具と、基板保持手段とを有し、
前記基板保持手段に保持された基板を前記研磨工具が研
磨する精密研磨装置において、 前記基板保持手段の外周に設けられた外周凹部と、 前記外周凹部に設けられた上下動駆動手段と、 前記外周凹部に設けられ、且つ前記上下動駆動手段の上
下運動に連動して上下運動し、且つ研磨時に前記基板と
面一になるドレッサーとを有することを特徴とする精密
研磨装置。 - 【請求項26】 基板保持手段に保持された基板に研磨
工具を当接させることで前記基板を研磨する精密研磨方
法において、 前記基板保持手段の外周凹部に設けられた上下動駆動手
段の上下運動に連動して上下運動できるドレッサーが、
前記基板の研磨時に前記基板の外周において前記基板と
面一となることを特徴とする精密研磨方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37513698A JPH11262854A (ja) | 1997-12-15 | 1998-12-11 | 精密研磨装置および該精密研磨装置を用いた精密研磨方法 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36312397 | 1997-12-15 | ||
JP9-363123 | 1997-12-15 | ||
JP9-363100 | 1997-12-15 | ||
JP36310097 | 1997-12-15 | ||
JP37513698A JPH11262854A (ja) | 1997-12-15 | 1998-12-11 | 精密研磨装置および該精密研磨装置を用いた精密研磨方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11262854A true JPH11262854A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=27341674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37513698A Pending JPH11262854A (ja) | 1997-12-15 | 1998-12-11 | 精密研磨装置および該精密研磨装置を用いた精密研磨方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11262854A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-12-11 JP JP37513698A patent/JPH11262854A/ja active Pending
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