TW201943499A - 研磨裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]在研磨裝置中,一邊抑制漿料供給量,使漿料遍及研磨墊的研磨面全面,實現抑制漿料消耗之經濟的研磨加工。
[解決手段]研磨裝置係包含:晶圓保持平台;將在研磨晶圓的研磨面的中心具有開口的研磨墊裝設在心軸而使其旋轉的研磨手段;對研磨墊的研磨面供給漿料的手段;及封鎖貫穿研磨墊與心軸的旋轉軸心的貫穿路的上端而對貫穿路內供給空氣的手段,使保持平台所保持的晶圓上面與研磨墊的研磨面相接觸,藉此對閉塞研磨墊的開口的晶圓的上面噴吹藉由空氣供給手段所被供給的空氣,藉由在研磨面方向由開口朝向外周的放射狀空氣流,使漿料遍及研磨面全面,將晶圓進行研磨。

Description

研磨裝置
本發明係關於研磨晶圓的研磨裝置。
研磨晶圓的研磨裝置(參照例如專利文獻1)係具備有:以保持面吸引保持晶圓且可以保持面的中心為軸來進行旋轉的吸盤平台;以該保持面的中心為軸而使吸盤平台旋轉的旋轉手段;具有以裝設研磨墊的架座的中心為軸而使其旋轉的心軸的研磨手段;及通過貫穿形成在心軸的軸心的貫穿路且由形成在研磨墊的中心的開口供給漿料的漿料供給手段,一邊由研磨墊的中心的開口供給漿料,一邊以作旋轉的研磨墊的離心力使漿料遍及研磨面全面來將晶圓進行研磨。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-134383號公報
(發明所欲解決之課題)
但是,在如專利文獻1所記載的研磨裝置中,若相對研磨墊的旋轉數,所供給的漿料的量較少時,僅以離心力,漿料並無法遍及至外周側,結果,在漿料未遍及研磨墊的研磨面全面的狀態下進行研磨。因此,相對研磨墊的旋轉數,增多所供給的漿料,一邊藉由離心力使漿料遍及研磨面全面一邊進行研磨,但是有造成不經濟的情形。
因此,在研磨裝置中,有一邊將漿料的供給量抑制為較少,一邊使漿料遍及研磨墊的研磨面全面,來實現抑制漿料消耗之經濟的研磨加工的課題。

(解決課題之手段)
用以解決上述課題的本發明係一種研磨裝置,其係包含:具有保持晶圓的保持面的保持平台;將在研磨該保持平台所保持的晶圓的研磨面的中心具有開口的研磨墊裝設在心軸而使其旋轉的研磨手段;對該研磨墊的研磨面供給漿料的漿料供給手段;及封鎖貫穿該研磨墊與該心軸的旋轉軸心的貫穿路的上端而對該貫穿路內供給空氣的空氣供給手段,使該保持平台所保持的晶圓的上面與該研磨墊的研磨面相接觸,藉此對閉塞該研磨墊的開口的晶圓的該上面噴吹藉由該空氣供給手段所被供給的空氣,藉由在該研磨墊的研磨面方向由該開口朝向外周的放射狀空氣流,使由該漿料供給手段所被供給的漿料遍及該研磨面全面,將晶圓進行研磨。
較佳為前述漿料供給手段係使前述研磨面大於晶圓的上面的研磨墊裝設在前述心軸且使該研磨面接觸到前述保持面所保持的晶圓的上面時,對該研磨面之由晶圓突出的部分,噴吹使漿料與空氣相混合的霧狀漿料的霧狀漿料供給手段。
前述漿料供給手段亦可為對前述貫穿路供給漿料的貫穿路漿料供給手段。

(發明之效果)
本發明之研磨裝置係包含封鎖貫穿研磨墊與心軸的旋轉軸心的貫穿路的上端而對貫穿路內供給空氣的空氣供給手段,使保持平台所保持的晶圓的上面與研磨墊的研磨面相接觸,藉此對閉塞研磨墊的開口的晶圓的上面噴吹藉由空氣供給手段所被供給的空氣,藉由在研磨墊的研磨面方向由開口朝向外周的放射狀空氣流,使由漿料供給手段所被供給的漿料遍及研磨面全面來研磨晶圓,藉此可以少量漿料對晶圓施行適當研磨,可實現抑制漿料消耗之經濟的研磨加工。
使漿料供給手段,作為當使研磨面大於晶圓的上面的研磨墊裝設在心軸且使研磨面接觸到保持面所保持的晶圓的上面時,對研磨面之由晶圓突出的部分噴吹使漿料與空氣相混合的霧狀漿料的霧狀漿料供給手段,藉由在研磨墊的研磨面方向由開口朝向外周的放射狀空氣流,使由霧狀漿料供給手段所被供給的漿料遍及研磨面全面,將晶圓進行研磨,藉此可以少量漿料對晶圓施行適當研磨,可實現抑制漿料消耗之經濟的研磨加工。
此外,在習知中,為了測定研磨中的晶圓的厚度,在貫穿路的正下方的晶圓的上面形成不存在漿料的區域,由光位移感測器使測定光(雷射光)照射該區域,在光位移感測器接受來自晶圓的反射光而以非接觸測定晶圓的厚度。但是,如習知所示,若供給至貫穿路的漿料量多,有貫穿路被漿料填滿,而無法使測定光照射到晶圓的上面的情形的問題。相對於此,不使用貫穿路,而藉由霧狀漿料供給手段,對研磨面之由晶圓突出的部分噴吹使漿料與空氣相混合的霧狀漿料來進行供給,藉此不會發生如上所述之問題,而亦可進行晶圓的厚度測定。
在將漿料供給手段作為對貫穿路供給漿料的貫穿路漿料供給手段的情形下,亦藉由使保持平台所保持的晶圓的上面與研磨墊的研磨面相接觸而對閉塞研磨墊的開口的晶圓的上面噴吹藉由空氣供給手段所被供給的空氣,產生在研磨墊的研磨面方向由開口朝向外周的放射狀空氣流,藉由該空氣流,使由漿料供給手段所被供給的漿料遍及研磨面全面,將晶圓進行研磨,藉此可以少量漿料對晶圓施行適當研磨,可實現抑制漿料消耗之經濟的研磨加工。此外,可減少供給至貫穿路的漿料量,因此不會有貫穿路被漿料填滿的情形,且可更確實進行使用光位移感測器等之以非接觸的晶圓的厚度測定。
圖1所示之研磨裝置1係以被裝設在具備鉛直方向(Z軸方向)的軸心的心軸70的研磨墊76,將被保持在保持平台3上的晶圓W進行研磨的裝置,具備有:以Y軸方向延伸的裝置基座10、及立設在裝置基座10上的Y軸方向後部側的支柱11。
圖1所示之晶圓W係例如由矽等所成且外形為圓形板狀的半導體晶圓,圖1中朝向上側的上面Wb成為被研磨面。圖1中朝向下側的晶圓W的下面Wa係例如形成有複數元件,貼著保護膠帶T來保護複數元件。其中,晶圓W並非為限定於本實施形態所示之例者。
晶圓W的直徑係成為例如300mm或200mm。
外形為圓形的保持平台3係具備有:由多孔構件等所成且吸附晶圓W的吸附部30、及支持吸附部30的框體31。吸附部30係連通於真空發生裝置等未圖示的吸引源,因該吸引源進行吸引所生出的吸引力被傳達至吸附部30的露出面亦即保持面30a,藉此,保持平台3係可在保持面30a上吸引保持晶圓W。
此外,保持平台3係一邊藉由蓋件39包圍周圍,一邊可藉由被配設在保持平台3的下方的未圖示的旋轉手段,繞著Z軸方向的軸心旋轉。
在保持平台3、蓋件39、及連結在蓋件39的蛇腹蓋件39a的下方係配設有使保持平台3及蓋件39以Y軸方向移動的未圖示的移動手段。蛇腹蓋件39a係伴隨保持平台3及蓋件39的移動而以Y軸方向作伸縮。
在支柱11的前面係配設有將研磨手段7相對保持平台3作分離或接近之以Z軸方向進行研磨進給的研磨進給手段5。研磨進給手段5係具備有:具有Z軸方向的軸心的滾珠導桿50;與滾珠導桿50呈平行配設的一對導軌51;連結在滾珠導桿50的上端且使滾珠導桿50旋動的馬達52;及內部的螺帽螺合在滾珠導桿50且側部滑接於導軌51的升降板53,若馬達52使滾珠導桿50旋動,伴隨此,升降板53被導軌51導引而以Z軸方向作往返移動,且被固定在升降板53的研磨手段7以Z軸方向作研磨進給。
研磨手段7係具備有:軸方向為Z軸方向的心軸70;可旋轉地支持心軸70的殼體71;將心軸70進行旋轉驅動的馬達72(參照圖2);連接於心軸70的下端的圓形板狀的架座73;裝設在架座73的下面的圓形板狀的壓板74;被安裝在壓板74的接著面74a的研磨墊76;及支持殼體71且其側面被固定在研磨進給手段5的升降板53的保持具75。
如圖2所示,在例如外形形成為大致圓筒形狀的殼體71,係配設有利用由第3空氣供給源71B所被供給的空氣的壓力來非接觸支持心軸70的空氣軸承71A。空氣軸承71A係對心軸70以由徑向及推力方向由殼體71的內側壁噴出的空氣,以非接觸支持心軸70。
例如,殼體71的上面的高度位置、與被配設在殼體71的內部的心軸70的上端面的高度位置係形成為大致相同的高度位置,形成為心軸70的上端面不會由形成在殼體71的上面的開口710而突出於外的狀態。此外,由殼體71的下面的開口711,心軸70的下端側由殼體71內部突出。
在殼體71內以非接觸被支持的心軸70係具備有:例如以Z軸方向延伸存在的長軸部702;及在長軸部702的下端側及中位部分與長軸部702一體形成且由長軸部702以徑方向向外延伸出去的2個凸緣部701。藉由利用從第3空氣供給源71B被供給至各凸緣部701的上下面與空氣軸承71A之間的空氣(噴出空氣)所形成的空氣層,可進行殼體71內的心軸70的非接觸支持。
如圖2所示,在心軸70及架座73的內部,以Z軸方向貫穿形成有通過各自的各旋轉中心且成為空氣的通道的流路700。
馬達72係例如具備有:連接於心軸70的長軸部702的上端側的轉子720;及以與轉子720的外周側相對向的方式被固定在殼體71的內側面的定子721。在定子721係連接有未圖示之電源,轉子720藉由從電源被供給電力的定子721而旋轉,伴隨此,裝設有轉子720的心軸70亦作旋轉。
例如,如圖2所示,在殼體71的側壁內部的定子721所鄰接的部位(圖2中的殼體71的上部),以包圍馬達72的方式形成有環狀的通水路719。接著,冷卻水由連通於通水路719的冷卻水供給源719a被流入至通水路719,該冷卻水通過殼體71的側壁,使馬達72由周圍以非接觸冷卻後,由未圖示的排出口被排出至殼體71外部,且另外為了冷卻而作循環。
壓板74係與架座73為大致同徑,在其中央部係形成有成為空氣流路的貫穿孔740。接著,藉由接著劑等,研磨墊76被接著在壓板74的接著面74a。壓板74係在使架座73的流路700的中心與壓板74的貫穿孔740的中心大致相一致的狀態下,使用未圖示之固定螺栓等而被裝設在架座73。例如,相較於架座73的流路700,壓板74的貫穿孔740形成為更為大徑,但是並非為限定於此者。
研磨墊76係例如由毛氈等不織布所成,在中央部分貫穿形成有通過空氣且對應壓板74的貫穿孔740的開口761。研磨墊76的直徑係形成為與壓板74的直徑為相同程度的大小,此外,形成為比被保持在保持平台3的晶圓W的直徑更為大徑。例如,若作為研磨對象的晶圓W的直徑為300mm,將研磨墊76的直徑設為600mm,若作為研磨對象的晶圓W的直徑為200mm,將研磨墊76的直徑設為400mm。
藉由通過心軸70及架座73的流路700、壓板74的貫穿孔740、及研磨墊76的開口761,形成貫穿研磨墊76與心軸70的旋轉軸心且供空氣流通的貫穿路78。
如圖1所示,在研磨墊76之抵接於晶圓W的研磨面76a係形成有格子狀溝槽760,被供給至研磨墊76的漿料主要在溝槽760內流動而擴展。
如圖2所示,研磨裝置1係具備有封鎖貫穿研磨墊76與心軸70的旋轉軸心的貫穿路78的上端(心軸70的流路700的上端)而對貫穿路78內供給空氣的空氣供給手段8。
空氣供給手段8係例如具備有:由壓縮機及空氣貯留槽等所成的第2空氣供給源82;及透過配管820而與第2空氣供給源82相連通,並且以封鎖貫穿路78的方式被配設在心軸70的上方的封鎖構件83。
封鎖構件83係例如具備有:形成為大於殼體71的開口710且閉塞心軸70的流路700的上端與開口710而可安裝卸下地被固定在殼體71的上面的板部830;由板部830的上面中央立設的柱部831;及被安裝在柱部831的側面且連接於配管820的接頭832。
在封鎖構件83的中心係朝向厚度方向(Z軸方向)貫穿形成有貫穿孔834。此外,在柱部831係以水平方向形成有與貫穿孔834相連的空氣導入路831a,此外,空氣導入路831a與接頭832相連通。
在板部830的下面係形成有與貫穿孔834相連的管材830a,形成為該管材830a被***在貫穿路78的狀態。
柱部831的貫穿孔834的上端側係以由使用以在研磨加工中測定晶圓W的厚度的測定光透過的透明構件(例如玻璃構件)所成的透過板835予以密封。
例如,在封鎖構件83的柱部831的上面係配設有用以在研磨加工中測定晶圓W的厚度的厚度測定手段19。厚度測定手段19係例如反射型的光位移感測器,具備有:用以對晶圓W照射測定光的投光部190;將測定光轉換成平行光的準直儀透鏡191;用以檢測在晶圓W作反射的反射光之由CCD等所成的受光部192;及在內部配設有投光部190、準直儀透鏡191、及受光部192等,且使外部光被遮光的箱體193。
以下說明藉由研磨裝置1將圖1所示之晶圓W (例如直徑設為300mm)進行研磨時的研磨裝置1的動作。
使晶圓W的中心與保持平台3的保持面30a的中心大致相一致,晶圓W在將上面Wb朝向上側的狀態下被載置於保持面30a。接著,未圖示之吸引源進行驅動所生出的吸引力被傳達至保持面30a,且保持平台3在保持面30a上吸引保持晶圓W。
保持有晶圓W的保持平台3藉由未圖示之移動手段而朝向+Y方向移動至研磨手段7之下,進行研磨墊76(例如直徑設為600mm)與晶圓W的對位。在本實施形態中,在研磨加工中,經常研磨墊76抵接於晶圓W的上面Wb全面,而且,以形成為研磨墊76的開口761以晶圓W的上面Wb閉塞的狀態的方式,保持平台3被定位在預定位置。接著,如圖2所示,表示研磨墊76的旋轉中心的假想線L1與表示保持平台3的旋轉中心的假想線L2之間的水平方向的距離(所謂偏移量)被設定為125mm。其中,若晶圓W的直徑為200mm,研磨墊76的直徑為400mm時,偏移量係被設定為75mm。
接著,伴隨心軸70藉由馬達72而以預定的旋轉速度(例如1000rpm~2000rpm)被旋轉驅動,研磨墊76進行旋轉。此外,研磨手段7藉由研磨進給手段5朝向-Z方向被傳送,研磨墊76的研磨面76a抵接於晶圓W的上面Wb,藉此進行研磨加工。此外,研磨加工中,伴隨未圖示之旋轉手段使保持平台3繞著Z軸方向的軸心以預定的旋轉速度(例如300rpm~1250rpm)旋轉,被保持在保持面30a上的晶圓W亦旋轉,研磨墊76進行晶圓W的上面Wb的全面的研磨加工。
上述研磨加工中係對晶圓W與研磨墊76的接觸部位供給漿料。研磨裝置1係具備有對研磨墊76的研磨面76a供給漿料的漿料供給手段,本實施形態中的漿料供給手段係例如圖1、2所示,使研磨面76a(例如研磨面76a的直徑為600mm)比作為晶圓W的被研磨面的上面Wb(例如上面Wb的直徑為300mm)為更大的研磨墊76裝設在心軸70,使研磨面76a接觸到保持平台3的保持面30a所保持的晶圓W的上面Wb時,對研磨面76a之由晶圓W突出的部分噴吹使漿料與空氣相混合的霧狀漿料的霧狀漿料供給手段6。
如圖2所示,霧狀漿料供給手段6係例如具備有:以霧狀噴射漿料的噴嘴62、與噴嘴62相連通的第1空氣供給源61、及與噴嘴62相連通的第1漿料供給源63。噴嘴62的噴射口係例如朝向研磨墊76的研磨面76a的中央區域,亦即,研磨面76a的開口761的近傍而由斜下方相對向。
霧狀漿料供給手段6係被配設在保持平台3的近傍,例如圖1所示之蓋件39的上面上,如圖2所示,若保持平台3被定位在研磨手段7的下方,霧狀漿料供給手段6亦被定位在研磨手段7的下方的預定位置。
其中,霧狀漿料供給手段6的配設處並非為限定於蓋件39的上面者。例如,霧狀漿料供給手段6亦可被配設在裝置基座10的上面的研磨手段7的下方近傍,可藉由回旋手段,繞著Z軸方向的軸心以水平方向回旋。接著,亦可形成為在保持平台3被定位在研磨手段7的下方之後,霧狀漿料供給手段6進行回旋移動,以噴嘴62的前端與研磨手段7的研磨墊76的下面相對向的方式定位霧狀漿料供給手段6者。
如圖2所示,第2空氣供給源82將壓縮空氣以預定的供給量(例如30L/分鐘~50L/分鐘)供給至配管820。該空氣係在接頭832、空氣導入路831a、貫穿孔834、及貫穿路78流動,被噴吹至將研磨墊76的開口761閉塞而作旋轉的晶圓W的上面Wb。此外,被噴吹在晶圓W的上面Wb的空氣主要沿著研磨面76a的格子狀溝槽760而朝向研磨墊76的外周側流通。此外,在研磨加工中,研磨墊76係以預定的旋轉速度旋轉,因此研磨面76a中的空氣流若由+Z方向側觀看,形成為在研磨墊76的研磨面方向(水平方向)由開口761朝向外周的放射狀流動。
一邊進行藉由如上所示之空氣供給手段8所為之空氣供給,一邊第1漿料供給源63對噴嘴62以預定的供給量(例如30mL/分鐘)供給漿料(例如含有SiO2 、Al2 O3 等作為游離砥粒的漿料),並且由第1空氣供給源61供給壓縮空氣至噴嘴62。接著,在噴嘴62內,空氣與漿料相混合,由噴嘴62對研磨墊76的研磨面76a之由晶圓W突出的部分噴吹霧狀漿料。
其中,在習知中,由漿料供給源以例如100mL/分鐘對研磨手段供給漿料。相對於此,如上所述第1漿料供給源63所供給的漿料為30mL/分鐘,因此漿料供給量係比習知為更少。
由下方以霧狀被噴吹至作旋轉的研磨面76a之由晶圓W突出的部分的漿料係連帶繞至作旋轉的研磨墊76,並且藉由在研磨墊76的研磨面方向由開口761朝向外周的空氣流,通過溝槽760上及溝槽760外而流至研磨面76a的外周緣,因此漿料遍及研磨面76a全面。因此,在晶圓W的上面Wb與研磨墊76的接觸部位,係經常在存在漿料的狀態下進行研磨。因此,可以少量漿料對晶圓W施行適當研磨,此外,可實現抑制漿料消耗之經濟的研磨加工。
其中,在本實施形態中,係在研磨加工中,由霧狀漿料供給手段6將漿料連續持續噴吹在研磨墊76的研磨面76a,但是亦可形成為在研磨加工中,由霧狀漿料供給手段6將漿料間歇性噴吹在研磨墊76的研磨面76a者。間歇性噴吹霧狀漿料時,例如,由噴嘴62使霧狀漿料噴射3秒鐘,接著,停止噴射霧狀漿料3秒鐘,反覆進行此,藉此可減少漿料使用量。
一邊進行如上所述之漿料的供給,一邊藉由厚度測定手段19測定晶圓W的厚度,晶圓W係被研磨至所希望的厚度。亦即,厚度測定手段19的投光部190對被定位在厚度測定手段19的下方的晶圓W照射測定光。測定光係以準直儀透鏡191被轉換成與Z軸方向呈平行的平行光,透過封鎖構件83的透過板835而通過貫穿孔834及貫穿路78而到達晶圓W。接著,厚度測定手段19算出受光部192分別接受到在晶圓W的上面Wb作反射的反射光與透過晶圓W之後在晶圓W的下面Wa作反射的反射光時的光路差,測定晶圓W的厚度。
如習知般若將大量漿料,使用貫穿路78而供給至研磨墊76時,厚度測定手段19的測定光在貫穿路78被漿料阻擋而無法到達晶圓W,有無法順利進行晶圓W的厚度測定的情形。但是,如上所述,不使用貫穿路78,而藉由霧狀漿料供給手段6,對研磨墊76的研磨面76a之由晶圓W突出的部分噴吹使漿料與空氣相混合的霧狀漿料來進行供給,且對貫穿路78供給空氣,藉此可確實進行藉由厚度測定手段19所為之晶圓W的厚度測定。
若一邊藉由厚度測定手段19進行厚度測定一邊晶圓W被研磨至所希望的厚度為止時,研磨進給手段5使研磨手段7上升而晶圓W的研磨即結束。
對研磨墊76的研磨面76a供給漿料的漿料供給手段亦可形成為對圖3所示之貫穿路78供給漿料的貫穿路漿料供給手段4,來取代上述圖1~2所示之霧狀漿料供給手段6。
在研磨裝置1中,若將漿料供給手段作為貫穿路漿料供給手段4,在柱部831係以水平方向形成有與貫穿孔834相連的漿料導入路831b,在該漿料導入路831b係透過接頭40及配管41連通有第2漿料供給源42。
如圖3所示,在研磨加工中,一邊進行藉由空氣供給手段8所為之空氣的供給,一邊第2漿料供給源42以預定的供給量(例如30mL/分鐘)供給漿料至配管41。該漿料係在接頭40、漿料導入路831b、貫穿孔834、及貫穿路78流動。在貫穿路78流動的漿料量係比習知更為少量,因此漿料係受到因旋轉所致之離心力而沿著心軸70的內壁流向下方,在貫穿路78的中央確保供測定光通過的通道。
通過貫穿路78而到達研磨墊76的開口761的漿料係藉由研磨墊76的離心力及在研磨墊76的研磨面方向由開口761朝向外周的空氣流,通過溝槽760上及溝槽760之外而流至研磨面76a的外周緣,因此漿料遍及研磨面76a全面,或在晶圓W的上面Wb與研磨墊76的接觸部位經常在存在漿料的狀態下進行研磨。因此,可以少量漿料對晶圓W施行適當研磨,此外,亦可完成抑制漿料消耗之經濟的研磨加工。
其中,為了使漿料效率佳地遍及研磨面76a,亦可在貫穿路78與研磨面76a的連接部分(開口761的稜線部分)形成倒角、內圓角。
一邊進行如上所述之漿料的供給,一邊厚度測定手段19的投光部190對被定位在厚度測定手段19的下方的晶圓W照射測定光。測定光係以準直儀透鏡191被轉換成與Z軸方向呈平行的平行光,透過透過板835而通過貫穿孔834及貫穿路78而到達晶圓W。亦即,如先前說明,在貫穿路78流動的漿料量係比習知更為少量,在貫穿路78的中央係確保有供測定光通過的通道,因此測定光係不會有被漿料阻擋的情形而到達晶圓W,且確實進行藉由厚度測定手段19所為之厚度測定。
接著,若一邊藉由厚度測定手段19進行厚度測定一邊晶圓W被研磨至所希望的厚度,研磨進給手段5使研磨手段7上升而晶圓W的研磨即結束。
其中,本發明之研磨裝置1並非為限定於上述實施形態者,此外,關於所附圖式所圖示之裝置的各構成的形狀等,亦非限定於此,可在可發揮本發明之效果的範圍內作適當變更。
1‧‧‧研磨裝置
10‧‧‧裝置基座
11‧‧‧支柱
3‧‧‧保持平台
30‧‧‧吸附部
30a‧‧‧保持面
31‧‧‧框體
39‧‧‧蓋件
5‧‧‧研磨進給手段
50‧‧‧滾珠導桿
51‧‧‧一對導軌
52‧‧‧馬達
53‧‧‧升降板
7‧‧‧研磨手段
70‧‧‧心軸
700‧‧‧流路
701‧‧‧凸緣部
702‧‧‧長軸部
71‧‧‧殼體
710‧‧‧開口
711‧‧‧開口
719‧‧‧通水路
719a‧‧‧冷卻水供給源
71A‧‧‧空氣軸承
71B‧‧‧第3空氣供給源
72‧‧‧馬達
720‧‧‧轉子
721‧‧‧定子
73‧‧‧架座
74‧‧‧壓板
74a‧‧‧接著面
740‧‧‧貫穿孔
76‧‧‧研磨墊
76a‧‧‧研磨面
760‧‧‧格子狀溝槽
761‧‧‧開口
78‧‧‧貫穿路
8‧‧‧空氣供給手段
82‧‧‧第2空氣供給源
820‧‧‧配管
83‧‧‧封鎖構件
830‧‧‧板部
830a‧‧‧管材
831‧‧‧柱部
831a‧‧‧空氣導入路
831b‧‧‧漿料導入路
832‧‧‧接頭
834‧‧‧貫穿孔
835‧‧‧透過板
19‧‧‧厚度測定手段
190‧‧‧投光部
191‧‧‧準直儀透鏡
192‧‧‧受光部
193‧‧‧箱體
6‧‧‧霧狀漿料供給手段
61‧‧‧第1空氣供給源
62‧‧‧噴嘴
63‧‧‧第1漿料供給源
4‧‧‧貫穿路漿料供給手段
41‧‧‧配管
42‧‧‧第2漿料供給源
W‧‧‧晶圓
Wa‧‧‧下面
Wb‧‧‧上面
T‧‧‧保護膠帶
L1、L2‧‧‧假想線
圖1係顯示具備霧狀漿料供給手段的研磨裝置之一例的斜視圖。
圖2係顯示具備霧狀漿料供給手段的研磨裝置之一例的剖面圖。
圖3係顯示具備貫穿路漿料供給手段的研磨裝置之一例的剖面圖。

Claims (3)

  1. 一種研磨裝置,其係包含: 具有保持晶圓的保持面的保持平台; 將在研磨該保持平台所保持的晶圓的研磨面的中心具有開口的研磨墊裝設在心軸而使其旋轉的研磨手段; 對該研磨墊的研磨面供給漿料的漿料供給手段;及 封鎖貫穿該研磨墊與該心軸的旋轉軸心的貫穿路的上端而對該貫穿路內供給空氣的空氣供給手段, 使該保持平台所保持的晶圓的上面與該研磨墊的研磨面相接觸,藉此對閉塞該研磨墊的開口的晶圓的該上面噴吹藉由該空氣供給手段所被供給的空氣,藉由在該研磨墊的研磨面方向由該開口朝向外周的放射狀空氣流,使由該漿料供給手段所被供給的漿料遍及該研磨面全面,將晶圓進行研磨。
  2. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置,其中,前述漿料供給手段係使前述研磨面大於晶圓的上面的研磨墊裝設在前述心軸且使該研磨面接觸到前述保持面所保持的晶圓的上面時,對該研磨面之由晶圓突出的部分,噴吹使漿料與空氣相混合的霧狀漿料的霧狀漿料供給手段。
  3. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置,其中,前述漿料供給手段係對前述貫穿路供給漿料的貫穿路漿料供給手段。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7108450B2 (ja) * 2018-04-13 2022-07-28 株式会社ディスコ 研磨装置
CN113711105B (zh) 2019-09-27 2024-01-23 株式会社Lg化学 用于制造显示透镜的设备和方法以及包括由此制造的显示透镜的头戴式显示装置
KR102461737B1 (ko) * 2020-03-18 2022-11-02 서울대학교 산학협력단 하이브리드 레이저-연마 가공기 및 이를 이용한 레이저-연마 가공 방법
JP2022152042A (ja) * 2021-03-29 2022-10-12 株式会社ディスコ 研磨装置
CN117020928B (zh) * 2023-09-20 2024-03-08 江苏美科太阳能科技股份有限公司 一种具有截面研磨功能的单晶硅片表面处理装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3850924B2 (ja) * 1996-02-15 2006-11-29 財団法人国際科学振興財団 化学機械研磨装置及び化学機械研磨方法
JP3126685B2 (ja) * 1997-06-09 2001-01-22 日本ピラー工業株式会社 スラリ流体用ロータリジョイント
US5816900A (en) * 1997-07-17 1998-10-06 Lsi Logic Corporation Apparatus for polishing a substrate at radially varying polish rates
US6241586B1 (en) * 1998-10-06 2001-06-05 Rodel Holdings Inc. CMP polishing slurry dewatering and reconstitution
US6322422B1 (en) * 1999-01-19 2001-11-27 Nec Corporation Apparatus for accurately measuring local thickness of insulating layer on semiconductor wafer during polishing and polishing system using the same
US6300247B2 (en) * 1999-03-29 2001-10-09 Applied Materials, Inc. Preconditioning polishing pads for chemical-mechanical polishing
CN1312742C (zh) * 1999-03-30 2007-04-25 株式会社尼康 抛光垫、抛光机及制造半导体器件的方法
JP3797861B2 (ja) 2000-09-27 2006-07-19 株式会社荏原製作所 ポリッシング装置
JP4727859B2 (ja) * 2001-07-31 2011-07-20 イーグル工業株式会社 ロータリージョイント
JP2003220554A (ja) * 2002-01-28 2003-08-05 Mitsubishi Materials Corp 研磨装置及びこれを用いた被研磨材の研磨方法
US20050260929A1 (en) * 2004-05-20 2005-11-24 Jsr Corporation Chemical mechanical polishing pad and chemical mechanical polishing method
KR101170760B1 (ko) * 2009-07-24 2012-08-03 세메스 주식회사 기판 연마 장치
JP5392483B2 (ja) * 2009-08-31 2014-01-22 不二越機械工業株式会社 研磨装置
JP2011167818A (ja) * 2010-02-19 2011-09-01 Disco Corp 加工装置
JP5511600B2 (ja) * 2010-09-09 2014-06-04 株式会社荏原製作所 研磨装置
US8992287B2 (en) * 2011-12-01 2015-03-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Slurry supply system for CMP process
JP6250924B2 (ja) * 2012-10-02 2017-12-20 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および研磨装置
JP6230921B2 (ja) 2014-01-16 2017-11-15 株式会社ディスコ 研磨装置
JP6243255B2 (ja) * 2014-02-25 2017-12-06 光洋機械工業株式会社 ワークの平面研削方法
TWI656944B (zh) * 2014-05-14 2019-04-21 日商荏原製作所股份有限公司 研磨裝置
US9700988B2 (en) * 2014-08-26 2017-07-11 Ebara Corporation Substrate processing apparatus
JP2016092281A (ja) * 2014-11-07 2016-05-23 株式会社ディスコ 表面加工装置
JP6844970B2 (ja) * 2016-08-18 2021-03-17 株式会社ディスコ 研磨装置
US11139182B2 (en) * 2017-12-13 2021-10-05 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP7032217B2 (ja) 2018-04-05 2022-03-08 株式会社ディスコ 研磨装置
JP7108450B2 (ja) * 2018-04-13 2022-07-28 株式会社ディスコ 研磨装置
JP7041638B2 (ja) * 2019-01-10 2022-03-24 株式会社荏原製作所 研磨装置
US20200306931A1 (en) * 2019-03-25 2020-10-01 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for removing abrasive particles

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Publication number Publication date
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US20190314950A1 (en) 2019-10-17
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