JPH11347935A - 研磨装置 - Google Patents
研磨装置Info
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- JPH11347935A JPH11347935A JP16249298A JP16249298A JPH11347935A JP H11347935 A JPH11347935 A JP H11347935A JP 16249298 A JP16249298 A JP 16249298A JP 16249298 A JP16249298 A JP 16249298A JP H11347935 A JPH11347935 A JP H11347935A
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- JP
- Japan
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- polishing
- polishing pad
- cooling
- grindstone
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単で、研磨パッド或いは砥石表面の
温度上昇や温度分布の不均一・熱変形を効率良く防ぎ、
良好な被研磨物の研磨性能が得られる研磨装置を提供す
る。 【解決手段】 定盤４に取り付けた研磨パッド或いは砥
石３に、ウエハホルダ２に保持された半導体ウエハ１を
押し付け、双方の相対運動により半導体ウエハ１を研磨
する。研磨パッド或いは砥石３をその表面側から冷却す
る冷却機構として、研磨パッド或いは砥石３の上方に設
けた冷却気体噴出ノズル９から研磨パッド或いは砥石３
に向けて所定の温度に調節した冷却気体を噴出する機構
を備え、半導体ウエハ１の研磨によって温度上昇した研
磨パッド或いは砥石３を冷却機構によって冷却する。
温度上昇や温度分布の不均一・熱変形を効率良く防ぎ、
良好な被研磨物の研磨性能が得られる研磨装置を提供す
る。 【解決手段】 定盤４に取り付けた研磨パッド或いは砥
石３に、ウエハホルダ２に保持された半導体ウエハ１を
押し付け、双方の相対運動により半導体ウエハ１を研磨
する。研磨パッド或いは砥石３をその表面側から冷却す
る冷却機構として、研磨パッド或いは砥石３の上方に設
けた冷却気体噴出ノズル９から研磨パッド或いは砥石３
に向けて所定の温度に調節した冷却気体を噴出する機構
を備え、半導体ウエハ１の研磨によって温度上昇した研
磨パッド或いは砥石３を冷却機構によって冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハや各種
ハードディスク、ガラス基板、液晶パネル等の各種被研
磨物を研磨する研磨装置に関するものである。
ハードディスク、ガラス基板、液晶パネル等の各種被研
磨物を研磨する研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体集積回路装置の製造工程に
おいて用いられるＣＭＰ（化学機械研磨）装置は、図７
に示すように、回転軸６により回転力を与えられる定盤
４上に取り付けた研磨パッド３の表面に、アーム７に支
持された回転軸５により回転力を与えられるウエハホル
ダ２の下面に保持された半導体ウエハ（被研磨物）１を
押し付けることによって、半導体ウエハ１の被研磨面を
研磨するように構成されている。
おいて用いられるＣＭＰ（化学機械研磨）装置は、図７
に示すように、回転軸６により回転力を与えられる定盤
４上に取り付けた研磨パッド３の表面に、アーム７に支
持された回転軸５により回転力を与えられるウエハホル
ダ２の下面に保持された半導体ウエハ（被研磨物）１を
押し付けることによって、半導体ウエハ１の被研磨面を
研磨するように構成されている。
【０００３】一方上記構造のＣＭＰ装置に用いた研磨パ
ッド３の代わりに、定盤４上に砥石を取り付け、該砥石
によって半導体ウエハ１の被研磨面を研磨するように構
成した研磨装置も開発されている。
ッド３の代わりに、定盤４上に砥石を取り付け、該砥石
によって半導体ウエハ１の被研磨面を研磨するように構
成した研磨装置も開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来、研磨パ
ッド（又は砥石）３によって半導体ウエハ１を研磨した
場合、摩擦熱によって該研磨パッド（又は砥石）３の表
面が変形したり、該研磨パッド（又は砥石）３の研磨面
各部の温度分布による研磨能力の差の発生等によって、
半導体ウエハ１の研磨性能が低下してしまうという問題
点があった。
ッド（又は砥石）３によって半導体ウエハ１を研磨した
場合、摩擦熱によって該研磨パッド（又は砥石）３の表
面が変形したり、該研磨パッド（又は砥石）３の研磨面
各部の温度分布による研磨能力の差の発生等によって、
半導体ウエハ１の研磨性能が低下してしまうという問題
点があった。
【０００５】また研磨装置によって半導体ウエハ１の連
続研磨を行なう場合、研磨パッド（又は砥石）３の研磨
面の研磨時の温度が変化（増加）していくことで、研磨
レートの安定性が得にくいなどの不都合が発生するとい
う問題点もあった。
続研磨を行なう場合、研磨パッド（又は砥石）３の研磨
面の研磨時の温度が変化（増加）していくことで、研磨
レートの安定性が得にくいなどの不都合が発生するとい
う問題点もあった。
【０００６】これらの問題点を解決するためには研磨パ
ッド（又は砥石）３の温度を一定に保つようにこれを冷
却すれば良いが、従来の冷却手段は、研磨パッド（又は
砥石）３を貼り付ける定盤４の内部に冷媒を流す方法な
ど、主に定盤４を冷却して間接的に研磨パッド（又は砥
石）３を冷却する構造のものであり、冷却効率が良いと
は言えなかった（研磨パッド３は熱伝導性が良くな
い）。
ッド（又は砥石）３の温度を一定に保つようにこれを冷
却すれば良いが、従来の冷却手段は、研磨パッド（又は
砥石）３を貼り付ける定盤４の内部に冷媒を流す方法な
ど、主に定盤４を冷却して間接的に研磨パッド（又は砥
石）３を冷却する構造のものであり、冷却効率が良いと
は言えなかった（研磨パッド３は熱伝導性が良くな
い）。
【０００７】また前述のように研磨パッド（又は砥石）
３の研磨面には温度分布が生じるが、従来、研磨パッド
（又は砥石）３の各部を各々異なる温度で冷却する簡単
な構造の冷却手段はなかった。
３の研磨面には温度分布が生じるが、従来、研磨パッド
（又は砥石）３の各部を各々異なる温度で冷却する簡単
な構造の冷却手段はなかった。
【０００８】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、構造が簡単で、研磨パッド或いは砥石
表面の温度上昇や温度分布の不均一・熱変形を効率良く
防ぎ、良好な被研磨物の研磨性能が得られる研磨装置を
提供することにある。
ありその目的は、構造が簡単で、研磨パッド或いは砥石
表面の温度上昇や温度分布の不均一・熱変形を効率良く
防ぎ、良好な被研磨物の研磨性能が得られる研磨装置を
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、定盤に取り付けられた研磨パッド或いは砥
石に、ウエハホルダにより保持された被研磨物を押し付
け、双方の相対運動により被研磨物を研磨する構造の研
磨装置において、前記研磨パッド或いは砥石をその表面
側から冷却又は加熱する機構を備え、前記被研磨物の研
磨によって温度変化した研磨パッド或いは砥石を該機構
によって冷却又は加熱することとした。また本発明は、
前記機構を、研磨パッド或いは砥石の上方に設けた冷却
気体噴出ノズルから該研磨パッド或いは砥石に向けて所
定の温度に調節した気体を噴出する機構によって構成し
た。また本発明は、前記冷却気体噴出ノズルを複数と
し、且つ各冷却気体噴出ノズルを各々独立して気体の温
度調節可能な冷却気体供給装置に結合し、これによって
研磨パッド或いは砥石表面の各部をそれぞれ別々に温度
調節するように構成した。また本発明は前記機構を、内
部に冷媒を流して所定温度に調節する熱交換部材を前記
研磨パッド或いは砥石に接触せしめて構成した。また本
発明は、前記熱交換部材を複数とし、且つ各熱交換部材
を各々独立して温度調節可能な冷媒供給装置に結合し、
これによって研磨パッド或いは砥石表面の各部をそれぞ
れ別々に温度調節するように構成した。また本発明は前
記機構を、研磨パッド或いは砥石の表面に冷却した液体
を供給する冷却液体供給手段によって構成した。また本
発明は、前記冷却液体供給手段を、各々独立して温度調
節可能な液体供給装置から液体を供給するように構成
し、これによって研磨パッド或いは砥石表面の各部をそ
れぞれ別々に温度調節するように構成した。
め本発明は、定盤に取り付けられた研磨パッド或いは砥
石に、ウエハホルダにより保持された被研磨物を押し付
け、双方の相対運動により被研磨物を研磨する構造の研
磨装置において、前記研磨パッド或いは砥石をその表面
側から冷却又は加熱する機構を備え、前記被研磨物の研
磨によって温度変化した研磨パッド或いは砥石を該機構
によって冷却又は加熱することとした。また本発明は、
前記機構を、研磨パッド或いは砥石の上方に設けた冷却
気体噴出ノズルから該研磨パッド或いは砥石に向けて所
定の温度に調節した気体を噴出する機構によって構成し
た。また本発明は、前記冷却気体噴出ノズルを複数と
し、且つ各冷却気体噴出ノズルを各々独立して気体の温
度調節可能な冷却気体供給装置に結合し、これによって
研磨パッド或いは砥石表面の各部をそれぞれ別々に温度
調節するように構成した。また本発明は前記機構を、内
部に冷媒を流して所定温度に調節する熱交換部材を前記
研磨パッド或いは砥石に接触せしめて構成した。また本
発明は、前記熱交換部材を複数とし、且つ各熱交換部材
を各々独立して温度調節可能な冷媒供給装置に結合し、
これによって研磨パッド或いは砥石表面の各部をそれぞ
れ別々に温度調節するように構成した。また本発明は前
記機構を、研磨パッド或いは砥石の表面に冷却した液体
を供給する冷却液体供給手段によって構成した。また本
発明は、前記冷却液体供給手段を、各々独立して温度調
節可能な液体供給装置から液体を供給するように構成
し、これによって研磨パッド或いは砥石表面の各部をそ
れぞれ別々に温度調節するように構成した。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一実施形態
にかかる研磨装置の主要部を示す簡略図であり、同図
（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ矢視
図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ矢視図である。なお研
磨装置全体の構造は前記図７に示す研磨装置と同様なの
で、同一部分には同一符号を付す。
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一実施形態
にかかる研磨装置の主要部を示す簡略図であり、同図
（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ矢視
図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ矢視図である。なお研
磨装置全体の構造は前記図７に示す研磨装置と同様なの
で、同一部分には同一符号を付す。
【００１１】即ちこの研磨装置も、定盤４に取り付けた
研磨パッド或いは砥石３に、ウエハホルダ２により保持
された半導体ウエハ（被研磨物）１を押し付け、双方を
それぞれ回転駆動することによって半導体ウエハ１を研
磨する構造の研磨装置である。
研磨パッド或いは砥石３に、ウエハホルダ２により保持
された半導体ウエハ（被研磨物）１を押し付け、双方を
それぞれ回転駆動することによって半導体ウエハ１を研
磨する構造の研磨装置である。
【００１２】そして本実施形態の場合はさらに、研磨パ
ッド或いは砥石３の上であって、研磨パッド或いは砥石
３の回転方向ｈに対してウエハホルダ２が設置されてい
る部分よりも前方に、冷却気体噴出装置８が設置されて
いる。
ッド或いは砥石３の上であって、研磨パッド或いは砥石
３の回転方向ｈに対してウエハホルダ２が設置されてい
る部分よりも前方に、冷却気体噴出装置８が設置されて
いる。
【００１３】冷却気体噴出装置８には、４つの冷却気体
噴出ノズル９が一列もしくは図示しないが複数列に取り
付けられており、これら各冷却気体噴出ノズル９は冷却
気体噴出装置８の内部において１本に集合された後、冷
却気体用配管１０を介して冷却気体供給装置１１に接続
されている。
噴出ノズル９が一列もしくは図示しないが複数列に取り
付けられており、これら各冷却気体噴出ノズル９は冷却
気体噴出装置８の内部において１本に集合された後、冷
却気体用配管１０を介して冷却気体供給装置１１に接続
されている。
【００１４】これら冷却気体噴出装置８、冷却気体噴出
ノズル９、冷却気体用配管１０及び冷却気体供給装置１
１によって冷却機構が構成されるが、この冷却機構は、
図１（ｃ）に示すように、その冷却気体供給装置１１の
部分がアーム７に取り付けられており、アーム７の揺動
と共に移動するように構成されている。なお１列の冷却
気体噴出ノズル９は、研磨パッド或いは砥石３の研磨軌
跡上をその幅方向にほぼまたぐように設置されている。
ノズル９、冷却気体用配管１０及び冷却気体供給装置１
１によって冷却機構が構成されるが、この冷却機構は、
図１（ｃ）に示すように、その冷却気体供給装置１１の
部分がアーム７に取り付けられており、アーム７の揺動
と共に移動するように構成されている。なお１列の冷却
気体噴出ノズル９は、研磨パッド或いは砥石３の研磨軌
跡上をその幅方向にほぼまたぐように設置されている。
【００１５】そして研磨パッド或いは砥石３に半導体ウ
エハ１を押し付けて双方の相対運動により半導体ウエハ
１を研磨している最中に、前記冷却気体供給装置１１か
ら供給された所定の温度に冷却された気体を各冷却気体
噴出ノズル９から研磨パッド或いは砥石３に向けて噴出
すれば、研磨パッド或いは砥石３の研磨に供する部分が
半導体ウエハ１を研磨する直前の位置で所定の温度に冷
却され、従って常に一定温度の研磨パッド或いは砥石３
の表面によって半導体ウエハ１の研磨が行なえ、良好な
半導体ウエハ１の研磨性能が得られる。
エハ１を押し付けて双方の相対運動により半導体ウエハ
１を研磨している最中に、前記冷却気体供給装置１１か
ら供給された所定の温度に冷却された気体を各冷却気体
噴出ノズル９から研磨パッド或いは砥石３に向けて噴出
すれば、研磨パッド或いは砥石３の研磨に供する部分が
半導体ウエハ１を研磨する直前の位置で所定の温度に冷
却され、従って常に一定温度の研磨パッド或いは砥石３
の表面によって半導体ウエハ１の研磨が行なえ、良好な
半導体ウエハ１の研磨性能が得られる。
【００１６】特に本実施形態の場合、研磨パッド或いは
砥石３の表面を直接冷却する構造なので必要なときに即
座にその冷却ができるばかりか、定盤４等の他の部材を
冷却する必要がないので冷却効率が良い。
砥石３の表面を直接冷却する構造なので必要なときに即
座にその冷却ができるばかりか、定盤４等の他の部材を
冷却する必要がないので冷却効率が良い。
【００１７】さらに研磨パッド或いは砥石３の表面の研
磨時の温度を赤外線表面温度計（放射温度計）でリアル
タイムで測定し、その計測情報を冷却機構にフィードバ
ックすることによって研磨パッド或いは砥石３の表面の
温度管理を行うことで研磨性能の制御ができる。
磨時の温度を赤外線表面温度計（放射温度計）でリアル
タイムで測定し、その計測情報を冷却機構にフィードバ
ックすることによって研磨パッド或いは砥石３の表面の
温度管理を行うことで研磨性能の制御ができる。
【００１８】なおウエハホルダ２を研磨パッド或いは砥
石３上で揺動させながら研磨を行なうような場合でも、
この実施形態の場合は揺動するアーム７と一体に冷却機
構も揺動するので、常に半導体ウエハ１の直前位置にお
いて冷却気体を噴出できる。
石３上で揺動させながら研磨を行なうような場合でも、
この実施形態の場合は揺動するアーム７と一体に冷却機
構も揺動するので、常に半導体ウエハ１の直前位置にお
いて冷却気体を噴出できる。
【００１９】図２は第二実施形態の主要部を示す簡略図
であり、図１（ｂ）に相当する部分を示す図である。こ
の実施形態において前記第一実施形態と相違する点は、
４つの冷却気体噴出ノズル９を各々独立して別々の冷却
気体用配管１０及び冷却気体供給装置１１に結合して構
成した点である。
であり、図１（ｂ）に相当する部分を示す図である。こ
の実施形態において前記第一実施形態と相違する点は、
４つの冷却気体噴出ノズル９を各々独立して別々の冷却
気体用配管１０及び冷却気体供給装置１１に結合して構
成した点である。
【００２０】このように構成すれば、各冷却気体供給装
置１１の設定温度を変更することで、各冷却気体噴出ノ
ズル９から噴出される気体の温度をそれぞれ別々に設定
することが可能となり、研磨パッド或いは砥石３の場所
による温度調整が可能となる。そして同じ半導体ウエハ
１の研磨軌跡内であってもその部分によって研磨パッド
或いは砥石３の表面温度が異なる場合があるが、このよ
うな場合であっても研磨軌跡内の各部の温度が均一にな
るように調整することが可能となる。
置１１の設定温度を変更することで、各冷却気体噴出ノ
ズル９から噴出される気体の温度をそれぞれ別々に設定
することが可能となり、研磨パッド或いは砥石３の場所
による温度調整が可能となる。そして同じ半導体ウエハ
１の研磨軌跡内であってもその部分によって研磨パッド
或いは砥石３の表面温度が異なる場合があるが、このよ
うな場合であっても研磨軌跡内の各部の温度が均一にな
るように調整することが可能となる。
【００２１】図３は本発明の第三実施形態にかかる研磨
装置の主要部を示す簡略図であり、同図（ａ）は要部平
面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ矢視図、同図（ｃ）
は同図（ａ）のＤ矢視図である。なお研磨装置全体の構
造は前記図７に示す研磨装置と同様なので、同一部分に
は同一符号を付す。
装置の主要部を示す簡略図であり、同図（ａ）は要部平
面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＣ矢視図、同図（ｃ）
は同図（ａ）のＤ矢視図である。なお研磨装置全体の構
造は前記図７に示す研磨装置と同様なので、同一部分に
は同一符号を付す。
【００２２】本実施形態の場合は、研磨パッド或いは砥
石３の上であって、研磨パッド或いは砥石３の回転方向
ｉに対してウエハホルダ２が設置されている部分よりも
前方に、熱交換部材１２が設置されている。
石３の上であって、研磨パッド或いは砥石３の回転方向
ｉに対してウエハホルダ２が設置されている部分よりも
前方に、熱交換部材１２が設置されている。
【００２３】熱交換部材１２は熱伝導性の優れた材料
（例えば銅）を直方体形状に形成して構成されており、
該熱交換部材１２と冷媒供給装置１４との間に冷媒用配
管１３を接続してその内部に水等の冷媒を循環するよう
にしている。
（例えば銅）を直方体形状に形成して構成されており、
該熱交換部材１２と冷媒供給装置１４との間に冷媒用配
管１３を接続してその内部に水等の冷媒を循環するよう
にしている。
【００２４】これら熱交換部材１２と冷媒用配管１３と
冷媒供給装置１４とによって冷却機構が構成されるが、
この冷却機構は、図３（ｃ）に示すように、その冷媒供
給装置１４の部分がアーム７に取り付けられており、ア
ーム７の揺動と共に移動するように構成されている。な
お熱交換部材１２が研磨パッド或いは砥石３の研磨軌跡
上をその幅方向にほぼまたぐように設置されている点は
第一実施形態と同様である。
冷媒供給装置１４とによって冷却機構が構成されるが、
この冷却機構は、図３（ｃ）に示すように、その冷媒供
給装置１４の部分がアーム７に取り付けられており、ア
ーム７の揺動と共に移動するように構成されている。な
お熱交換部材１２が研磨パッド或いは砥石３の研磨軌跡
上をその幅方向にほぼまたぐように設置されている点は
第一実施形態と同様である。
【００２５】そして研磨パッド或いは砥石３に半導体ウ
エハ１を押し付けて双方の相対運動により半導体ウエハ
１を研磨している最中に、冷媒供給装置１４より冷媒用
配管１３を介して冷媒が循環されて熱交換部材１２が冷
却され、これに接触している研磨パッド或いは砥石３の
研磨に供する部分が半導体ウエハ１を研磨する直前の位
置で所定の温度に冷却される。従って常に一定温度の研
磨パッド或いは砥石３の表面によって半導体ウエハ１の
研磨が行なえ、良好な半導体ウエハ１の研磨性能が得ら
れる。
エハ１を押し付けて双方の相対運動により半導体ウエハ
１を研磨している最中に、冷媒供給装置１４より冷媒用
配管１３を介して冷媒が循環されて熱交換部材１２が冷
却され、これに接触している研磨パッド或いは砥石３の
研磨に供する部分が半導体ウエハ１を研磨する直前の位
置で所定の温度に冷却される。従って常に一定温度の研
磨パッド或いは砥石３の表面によって半導体ウエハ１の
研磨が行なえ、良好な半導体ウエハ１の研磨性能が得ら
れる。
【００２６】本実施形態の場合も、研磨パッド或いは砥
石３の表面を直接冷却する構造なので必要なときに即座
にその冷却ができるばかりか、定盤４等の他の部材を冷
却する必要がないので冷却効率が良い。またウエハホル
ダ２を揺動させながら研磨を行なう場合でも、揺動する
アーム７と一体に冷却機構も揺動するので、常に半導体
ウエハ１の直前位置において冷却気体を噴出できる。
石３の表面を直接冷却する構造なので必要なときに即座
にその冷却ができるばかりか、定盤４等の他の部材を冷
却する必要がないので冷却効率が良い。またウエハホル
ダ２を揺動させながら研磨を行なう場合でも、揺動する
アーム７と一体に冷却機構も揺動するので、常に半導体
ウエハ１の直前位置において冷却気体を噴出できる。
【００２７】図４は第四実施形態の主要部を示す簡略図
であり、図３（ｂ）に相当する部分を示す図である。こ
の実施形態において前記第三実施形態と相違する点は、
熱交換部材１２を各々断熱設置された３つの熱交換部材
１２によって構成した点と、各々の熱交換部材１２に対
して別々の冷媒用配管１３によってそれぞれ温度調整が
可能な冷媒供給装置１４を接続した点である。
であり、図３（ｂ）に相当する部分を示す図である。こ
の実施形態において前記第三実施形態と相違する点は、
熱交換部材１２を各々断熱設置された３つの熱交換部材
１２によって構成した点と、各々の熱交換部材１２に対
して別々の冷媒用配管１３によってそれぞれ温度調整が
可能な冷媒供給装置１４を接続した点である。
【００２８】このように構成すれば、各冷媒供給装置１
４の設定温度を変更することで、各熱交換部材１２の温
度をそれぞれ別々に設定することが可能となり、研磨パ
ッド或いは砥石３の場所による温度調整が可能となり、
木目細かく研磨軌跡内の各部の温度を均一になるように
調整することが可能となる。
４の設定温度を変更することで、各熱交換部材１２の温
度をそれぞれ別々に設定することが可能となり、研磨パ
ッド或いは砥石３の場所による温度調整が可能となり、
木目細かく研磨軌跡内の各部の温度を均一になるように
調整することが可能となる。
【００２９】図５は本発明の第五実施形態にかかる研磨
装置の主要部を示す簡略図であり、同図（ａ）は要部平
面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＥ矢視図、同図（ｃ）
は同図（ａ）のＦ矢視図である。なお研磨装置全体の構
造は前記図７に示す研磨装置と同様なので、同一部分に
は同一符号を付す。
装置の主要部を示す簡略図であり、同図（ａ）は要部平
面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＥ矢視図、同図（ｃ）
は同図（ａ）のＦ矢視図である。なお研磨装置全体の構
造は前記図７に示す研磨装置と同様なので、同一部分に
は同一符号を付す。
【００３０】本実施形態の場合は、研磨パッド或いは砥
石３の上であって研磨パッド或いは砥石３の回転方向ｊ
に対してウエハホルダ２が設置されている部分よりも前
方に、冷却液体滴下装置１５が設置されている。
石３の上であって研磨パッド或いは砥石３の回転方向ｊ
に対してウエハホルダ２が設置されている部分よりも前
方に、冷却液体滴下装置１５が設置されている。
【００３１】そして冷却液体滴下装置１５はその下面に
一列に４つの冷却液体滴下ノズル１６を配列設置し、そ
の上面からは各冷却液体滴下ノズル１６を集合した１本
の冷却液体用配管１７を冷却液体供給装置１８に接続す
ることで冷却機構（冷却液体供給手段）が構成されてい
る。
一列に４つの冷却液体滴下ノズル１６を配列設置し、そ
の上面からは各冷却液体滴下ノズル１６を集合した１本
の冷却液体用配管１７を冷却液体供給装置１８に接続す
ることで冷却機構（冷却液体供給手段）が構成されてい
る。
【００３２】この冷却機構も図５（ｃ）に示すようにそ
の冷却液体供給装置１８がアーム７に取り付けられてお
り、また冷却液体滴下装置１５は研磨パッド或いは砥石
３の研磨軌跡上をその幅方向にほぼまたぐように設置さ
れている点は第一実施形態等と同様である。
の冷却液体供給装置１８がアーム７に取り付けられてお
り、また冷却液体滴下装置１５は研磨パッド或いは砥石
３の研磨軌跡上をその幅方向にほぼまたぐように設置さ
れている点は第一実施形態等と同様である。
【００３３】そして研磨パッド或いは砥石３に半導体ウ
エハ１を押し付けて双方の相対運動により半導体ウエハ
１を研磨している最中に、冷却液体供給装置１８より冷
却液体用配管１７を介して冷却液体（スラリや水など）
を供給し、これが各冷却液体滴下ノズル１６より滴下さ
れる。これによって研磨パッド或いは砥石３の研磨に供
する部分が半導体ウエハ１を研磨する直前の位置で所定
の温度に冷却される。従って常に一定温度の研磨パッド
或いは砥石３の表面によって半導体ウエハ１の研磨が行
なえ、良好な半導体ウエハ１の研磨性能が得られる。
エハ１を押し付けて双方の相対運動により半導体ウエハ
１を研磨している最中に、冷却液体供給装置１８より冷
却液体用配管１７を介して冷却液体（スラリや水など）
を供給し、これが各冷却液体滴下ノズル１６より滴下さ
れる。これによって研磨パッド或いは砥石３の研磨に供
する部分が半導体ウエハ１を研磨する直前の位置で所定
の温度に冷却される。従って常に一定温度の研磨パッド
或いは砥石３の表面によって半導体ウエハ１の研磨が行
なえ、良好な半導体ウエハ１の研磨性能が得られる。
【００３４】本実施形態の場合も、研磨パッド或いは砥
石３の表面を直接冷却する構造なので必要なときに即座
にその冷却ができるばかりか、定盤４等の他の部材を冷
却する必要がないので冷却効率が良い。またウエハホル
ダ２を揺動させながら研磨を行なう場合でも、揺動する
アーム７と一体に冷却機構も揺動するので、常に半導体
ウエハ１の直前位置において冷却液体を滴下できる。
石３の表面を直接冷却する構造なので必要なときに即座
にその冷却ができるばかりか、定盤４等の他の部材を冷
却する必要がないので冷却効率が良い。またウエハホル
ダ２を揺動させながら研磨を行なう場合でも、揺動する
アーム７と一体に冷却機構も揺動するので、常に半導体
ウエハ１の直前位置において冷却液体を滴下できる。
【００３５】図６は第六実施形態の主要部を示す簡略図
であり、図５（ｂ）に相当する部分を示す図である。こ
の実施形態において前記第五実施形態と相違する点は、
４つの冷却液体滴下ノズル１６に対して各々温度調整が
可能な冷却液体供給装置１８を、冷却液体用配管１７に
よって接続した点である。
であり、図５（ｂ）に相当する部分を示す図である。こ
の実施形態において前記第五実施形態と相違する点は、
４つの冷却液体滴下ノズル１６に対して各々温度調整が
可能な冷却液体供給装置１８を、冷却液体用配管１７に
よって接続した点である。
【００３６】このように構成しても、各冷却液体供給装
置１８の設定温度を変更することで、各冷却液体滴下ノ
ズル１６から噴出される液体の温度をそれぞれ別々に設
定することが可能となり、研磨パッド或いは砥石３の場
所による温度調整が可能となり、木目細かく研磨軌跡内
の各部の温度を均一になるように調整することが可能と
なる。
置１８の設定温度を変更することで、各冷却液体滴下ノ
ズル１６から噴出される液体の温度をそれぞれ別々に設
定することが可能となり、研磨パッド或いは砥石３の場
所による温度調整が可能となり、木目細かく研磨軌跡内
の各部の温度を均一になるように調整することが可能と
なる。
【００３７】なお上記実施形態は冷却機構を設置する例
を示したが、場合によってはその代りに、研磨パッド或
いは砥石の表面温度を均一にするなどの目的のため、加
熱機構を設置しても良い。その場合は使用する気体や液
体や冷媒を何れも加熱して使用する。
を示したが、場合によってはその代りに、研磨パッド或
いは砥石の表面温度を均一にするなどの目的のため、加
熱機構を設置しても良い。その場合は使用する気体や液
体や冷媒を何れも加熱して使用する。
【００３８】なお上記各実施形態ではウエハホルダ２と
研磨パッド３（もしくは砥石）の相対運動として、それ
ぞれの回転運動の組合せ運動を示しているが、ウエハホ
ルダ２と研磨パッド３の相対運動としては、それぞれの
運動が、回転運動と揺動の複合運動に対しての回転運
動、直線運動に対しての直線運動、直線運動に対しての
回転運動、回転運動に対しての直線運動、またはランダ
ム運動に対しての回転運動、ランダム運動に対しての直
線運動等またはこれらの組合せが挙げられる。
研磨パッド３（もしくは砥石）の相対運動として、それ
ぞれの回転運動の組合せ運動を示しているが、ウエハホ
ルダ２と研磨パッド３の相対運動としては、それぞれの
運動が、回転運動と揺動の複合運動に対しての回転運
動、直線運動に対しての直線運動、直線運動に対しての
回転運動、回転運動に対しての直線運動、またはランダ
ム運動に対しての回転運動、ランダム運動に対しての直
線運動等またはこれらの組合せが挙げられる。
【００３９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば以下のような優れた効果を有する。 研磨パッド或いは砥石の表面を直接冷却（又は加熱）
する構造なので、必要なときに即座にその冷却（又は加
熱）ができて研磨パッド或いは砥石表面の温度上昇や温
度分布の不均一、熱変形を迅速に防止し、良好な研磨性
能が得られるばかりか、定盤等の他の部材を冷却（又は
加熱）する必要がないので冷却（又は加熱）効率が良
い。
ば以下のような優れた効果を有する。 研磨パッド或いは砥石の表面を直接冷却（又は加熱）
する構造なので、必要なときに即座にその冷却（又は加
熱）ができて研磨パッド或いは砥石表面の温度上昇や温
度分布の不均一、熱変形を迅速に防止し、良好な研磨性
能が得られるばかりか、定盤等の他の部材を冷却（又は
加熱）する必要がないので冷却（又は加熱）効率が良
い。
【００４０】特に研磨パッド或いは砥石表面の各部を
それぞれ別々に温度調節するように構成した場合は、研
磨パッド或いは砥石の場所による温度調整が可能とな
り、さらに木目細かく研磨軌跡内の各部の温度を均一に
なるように調整することが可能になる。
それぞれ別々に温度調節するように構成した場合は、研
磨パッド或いは砥石の場所による温度調整が可能とな
り、さらに木目細かく研磨軌跡内の各部の温度を均一に
なるように調整することが可能になる。
【００４１】何れの機構も構造が簡単である。
【図１】本発明の第一実施形態にかかる研磨装置の主要
部を示す簡略図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＡ矢視図、同図（ｃ）は同図
（ａ）のＢ矢視図である。
部を示す簡略図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＡ矢視図、同図（ｃ）は同図
（ａ）のＢ矢視図である。
【図２】第二実施形態の主要部を示す簡略図である。
【図３】本発明の第三実施形態にかかる研磨装置の主要
部を示す簡略図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＣ矢視図、同図（ｃ）は同図
（ａ）のＤ矢視図である。
部を示す簡略図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＣ矢視図、同図（ｃ）は同図
（ａ）のＤ矢視図である。
【図４】第四実施形態の主要部を示す簡略図である。
【図５】本発明の第五実施形態にかかる研磨装置の主要
部を示す簡略図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＥ矢視図、同図（ｃ）は同図
（ａ）のＦ矢視図である。
部を示す簡略図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＥ矢視図、同図（ｃ）は同図
（ａ）のＦ矢視図である。
【図６】第六実施形態の主要部を示す簡略図である。
【図７】研磨装置の全体簡略図である。
１ 半導体ウエハ（被研磨物） ２ ウエハホルダ ３ 研磨パッド或いは砥石 ４ 定盤 ７ アーム ８ 冷却気体噴出装置（冷却機構） ９ 冷却気体噴出ノズル（冷却機構） １０ 冷却気体用配管（冷却機構） １１ 冷却気体供給装置（冷却機構） １２ 熱交換部材（冷却機構） １３ 冷媒用配管（冷却機構） １４ 冷媒供給装置（冷却機構） １５ 冷却液体滴下装置（冷却液体供給手段／冷却機
構） １６ 冷却液体滴下ノズル（冷却液体供給手段／冷却機
構） １７ 冷却液体用配管（冷却液体供給手段／冷却機構） １８ 冷却液体供給装置（冷却液体供給手段／冷却機
構）
構） １６ 冷却液体滴下ノズル（冷却液体供給手段／冷却機
構） １７ 冷却液体用配管（冷却液体供給手段／冷却機構） １８ 冷却液体供給装置（冷却液体供給手段／冷却機
構）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣川 一人 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 定盤に取り付けられた研磨パッド或いは
砥石に、ウエハホルダにより保持された被研磨物を押し
付け、双方の相対運動により被研磨物を研磨する構造の
研磨装置において、 前記研磨パッド或いは砥石をその表面側から冷却又は加
熱する機構を備え、前記被研磨物の研磨によって温度変
化した研磨パッド或いは砥石を該機構によって冷却又は
加熱することを特徴とする研磨装置。 - 【請求項２】 前記機構は、研磨パッド或いは砥石の上
方に設けた冷却気体噴出ノズルから該研磨パッド或いは
砥石に向けて所定の温度に調節した気体を噴出する機構
によって構成されていることを特徴とする請求項１記載
の研磨装置。 - 【請求項３】 前記冷却気体噴出ノズルは複数であり、
且つ各冷却気体噴出ノズルは各々独立して気体の温度調
節可能な冷却気体供給装置に結合されており、これによ
って研磨パッド或いは砥石表面の各部をそれぞれ別々に
温度調節することを特徴とする請求項２記載の研磨装
置。 - 【請求項４】 前記機構は、研磨パッド或いは砥石の表
面に冷却した液体を供給する冷却液体供給手段によって
構成されていることを特徴とする請求項１記載の研磨装
置。 - 【請求項５】 前記冷却液体供給手段は、各々独立して
温度調節可能な液体供給装置から液体を供給するように
構成し、これによって研磨パッド或いは砥石表面の各部
をそれぞれ別々に温度調節することを特徴とする請求項
４記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16249298A JPH11347935A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16249298A JPH11347935A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347935A true JPH11347935A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15755656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16249298A Pending JPH11347935A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11347935A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002017411A1 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Fine Semitech Co., Ltd. | Polishing apparatus comprising pad and polishing method using the same |
| US6402597B1 (en) | 1999-05-31 | 2002-06-11 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and method |
| US6544111B1 (en) | 1998-01-30 | 2003-04-08 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing table therefor |
| KR100721756B1 (ko) | 2006-06-08 | 2007-05-25 | 두산디앤디 주식회사 | 웨이퍼 표면연마장비의 연마패드 온도조절장치 |
| JP2009006480A (ja) * | 2008-10-10 | 2009-01-15 | Nikon Corp | 研磨装置 |
| US7837534B2 (en) | 2007-06-13 | 2010-11-23 | Ebara Corporation | Apparatus for heating or cooling a polishing surface of a polishing apparatus |
| JP2014011408A (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法および研磨装置 |
| JP2015131361A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | 株式会社東芝 | 研磨装置および研磨方法 |
| KR20200104867A (ko) | 2018-01-12 | 2020-09-04 | 니타 듀폰 가부시키가이샤 | 연마 패드 |
-
1998
- 1998-06-10 JP JP16249298A patent/JPH11347935A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6544111B1 (en) | 1998-01-30 | 2003-04-08 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing table therefor |
| US6402597B1 (en) | 1999-05-31 | 2002-06-11 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and method |
| WO2002017411A1 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Fine Semitech Co., Ltd. | Polishing apparatus comprising pad and polishing method using the same |
| KR100721756B1 (ko) | 2006-06-08 | 2007-05-25 | 두산디앤디 주식회사 | 웨이퍼 표면연마장비의 연마패드 온도조절장치 |
| US7837534B2 (en) | 2007-06-13 | 2010-11-23 | Ebara Corporation | Apparatus for heating or cooling a polishing surface of a polishing apparatus |
| JP2009006480A (ja) * | 2008-10-10 | 2009-01-15 | Nikon Corp | 研磨装置 |
| JP4710952B2 (ja) * | 2008-10-10 | 2011-06-29 | 株式会社ニコン | 研磨装置 |
| JP2014011408A (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法および研磨装置 |
| JP2015131361A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | 株式会社東芝 | 研磨装置および研磨方法 |
| KR20200104867A (ko) | 2018-01-12 | 2020-09-04 | 니타 듀폰 가부시키가이샤 | 연마 패드 |
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