JP2000052239A - Wafer polishing device - Google Patents

Wafer polishing device

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JP2000052239A
JP2000052239A JP21837298A JP21837298A JP2000052239A JP 2000052239 A JP2000052239 A JP 2000052239A JP 21837298 A JP21837298 A JP 21837298A JP 21837298 A JP21837298 A JP 21837298A JP 2000052239 A JP2000052239 A JP 2000052239A
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JP
Japan
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carrier
wafer
head
main body
locking portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP21837298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiro Kajiwara
治郎 梶原
Kanji Hosoki
寛二 細木
Kazuo Iizuka
和男 飯塚
Kenji Fujimoto
憲司 藤本
Hitoshi Adachi
仁 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
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  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently assure a space required for tool operation above a head body; and to easily rotates and operates a tool without projecting a locking part for holding a carrier to above the head body. SOLUTION: A locking part 60 locking and unlocking with and from a carrier 38 is constituted not to project from the upper surface of a head body 32 at the engaging position and the removing position relative to the carrier 38. The result projects no locking part 60 for holding the carrier 38 to above the head body 32, sufficiently assuring a space required for tool operation above the head body 32.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路を形成す
る半導体ウェーハ等の表面を研磨するためのウェーハ研
磨装置に関する。
The present invention relates to a wafer polishing apparatus for polishing a surface of a semiconductor wafer or the like forming an integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のウェーハ研磨装置としては、表
面に研磨パッドが貼付された円盤状のプラテンと、研磨
すべきウェーハの一面を保持して研磨パッドにウェーハ
の他面を当接させる複数のウェーハ保持ヘッドとを具備
し、これらのウェーハ保持ヘッドと上記プラテンとを相
対運動させつつ研磨パッドとウェーハの間に研磨砥粒を
含むスラリーを供給することにより研磨を行うものが広
く知られている。
2. Description of the Related Art A wafer polishing apparatus of this type includes a disk-shaped platen having a polishing pad attached to a surface thereof, and a plurality of wafer polishing apparatuses for holding one surface of a wafer to be polished and bringing the other surface of the wafer into contact with the polishing pad. It is widely known to provide a wafer holding head and perform polishing by supplying a slurry containing abrasive grains between a polishing pad and a wafer while relatively moving these wafer holding heads and the platen. I have.

【0003】その一例として、研磨パッドに対するウェ
ーハの当接圧力を均一化することができるといった利点
を有するフローティングヘッド構造を採用したウェーハ
保持ヘッドが開示されている(特許2597449号参
照)。
As one example, there is disclosed a wafer holding head adopting a floating head structure having an advantage that a contact pressure of a wafer against a polishing pad can be made uniform (see Japanese Patent No. 2597449).

【0004】このウェーハ保持ヘッドは、図5に示すよ
うに、中空のヘッド本体1と、ヘッド本体1内に水平に
張られたダイアフラム2と、ダイアフラム2の下面に固
定されたキャリア3とを備え、ダイアフラム2によって
画成された空気室4に、シャフト5を通じて加圧空気源
6から加圧空気を供給することにより、キャリア3を下
方へ押圧する構成とされている。
As shown in FIG. 5, the wafer holding head includes a hollow head main body 1, a diaphragm 2 stretched horizontally in the head main body 1, and a carrier 3 fixed to the lower surface of the diaphragm 2. The carrier 3 is pressed downward by supplying pressurized air from a pressurized air source 6 through a shaft 5 to an air chamber 4 defined by the diaphragm 2.

【0005】また、キャリア3の外周には、下端がキャ
リア3よりも下方に突出するようにリテーナリング7が
配置され、キャリア3の下面に付着したウェーハの外周
を保持するとともに研磨中のウェーハがキャリア3から
外れるといった不具合を防止するようになっている。
[0005] A retainer ring 7 is arranged on the outer periphery of the carrier 3 so that the lower end protrudes below the carrier 3. The retainer ring 7 holds the outer periphery of the wafer attached to the lower surface of the carrier 3, and holds the wafer being polished. A trouble such as detachment from the carrier 3 is prevented.

【0006】さらに、ダイヤフラム2の上には、このダ
イヤフラム2をキャリア3上に固定する固定リング8が
取り付けられており、この固定リング8の上端には外方
に広がるフランジ部が形成されている。そして、ヘッド
本体1の上部には、上記固定リング8のフランジ部を保
持する保持部材9が、上記ヘッド本体1を挿通した状態
で取り付けられており、この保持部材9は、その上端部
にねじ込まれているナット10を回転調整することによ
り、上下方向に移動調整可能に構成されている。
Further, a fixing ring 8 for fixing the diaphragm 2 on the carrier 3 is mounted on the diaphragm 2, and a flange portion extending outward is formed at the upper end of the fixing ring 8. . A holding member 9 for holding the flange portion of the fixing ring 8 is attached to an upper portion of the head main body 1 in a state where the head main body 1 is inserted. The holding member 9 is screwed into an upper end thereof. The rotation of the nut 10 is adjusted so that the nut 10 can be moved up and down.

【0007】さらにまた、上記保持部材9の、上記両ナ
ット10の下方には、C型ワッシャ11が装着されてい
る。そして、このC型ワッシャ11を取り除くことによ
り、保持部材9が下がり、それにともない、固定リング
8とともにキャリア3が下降して、キャリア3の下部が
リテーナリング7から下方に突出し、キャリア3の下面
に装着されたウェーハ接着用インサートが露出して、交
換し易いようになっている。
Further, a C-type washer 11 is mounted below the nuts 10 of the holding member 9. Then, by removing the C-shaped washer 11, the holding member 9 is lowered, and accordingly, the carrier 3 is lowered together with the fixing ring 8, so that the lower portion of the carrier 3 projects downward from the retainer ring 7, and the lower surface of the carrier 3 The mounted wafer bonding insert is exposed to facilitate replacement.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成された従来のウェーハ保持ヘッドにあっては、ヘ
ッド本体1をシャフト5に取り付けるに際して、ヘッド
本体1の上方の中心部に差し込んだ工具を回転する場合
に、上記保持部材9の上端部がヘッド本体1の上面から
上方に突出しているために、この保持部材9の上端部が
工具の回転操作の邪魔になるという問題がある。
In the conventional wafer holding head constructed as described above, when the head main body 1 is mounted on the shaft 5, a tool inserted into the central portion above the head main body 1 is used. When the is rotated, the upper end of the holding member 9 protrudes upward from the upper surface of the head main body 1, so that there is a problem that the upper end of the holding member 9 hinders the rotation operation of the tool.

【0009】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、キャリアを保持する係止
部がヘッド本体の上方に突出することがなく、ヘッド本
体の上方に工具操作に必要な空間を十分に確保すること
ができて、容易に工具を回転操作することができるウェ
ーハ研磨装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent a locking portion for holding a carrier from protruding above a head main body, and to operate a tool above a head main body. It is an object of the present invention to provide a wafer polishing apparatus which can sufficiently secure a space required for the wafer polishing and can easily rotate a tool.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、表
面に研磨パッドが貼付されたプラテンと、研磨すべきウ
ェーハの一面を保持して上記研磨パッドにウェーハの他
面を当接させる1または2以上のウェーハ保持ヘッドと
を具備し、これらのウェーハ保持ヘッドと上記プラテン
との相対運動により上記研磨パッドでウェーハ他面を研
磨するウェーハ研磨装置であって、上記ウェーハ保持ヘ
ッドは、ヘッド本体の内側にリテーナリングがその軸線
に沿って移動自在に設けられ、かつこのリテーナリング
の内側に上記研磨すべきウェーハの一面を保持するキャ
リアがその軸線に沿って移動自在に設けられてなり、上
記ヘッド本体に、上記キャリアと係脱する係止部が、こ
のヘッド本体を上下に挿通して設けられ、かつ上記係止
部の、上記キャリアとの係合位置および離脱位置におい
て、この係止部の上端が、少なくとも上記ヘッド本体の
上面から突出しないように構成されたものである。この
請求項1にあっては、キャリアと係脱する係止部が、そ
のキャリアとの係合位置および離脱位置において、ヘッ
ド本体の上面から突出しないように構成することによ
り、ヘッド本体の上方に十分な空間を確保して、工具操
作の円滑化を図る。
According to a first aspect of the present invention, a platen having a polishing pad adhered to a surface thereof and one surface of a wafer to be polished are held, and the other surface of the wafer is brought into contact with the polishing pad. A wafer polishing apparatus comprising one or two or more wafer holding heads, and polishing the other surface of the wafer with the polishing pad by a relative movement between the wafer holding head and the platen, wherein the wafer holding head comprises a head A retainer ring is provided inside the main body so as to be movable along its axis, and a carrier holding one surface of the wafer to be polished is provided inside the retainer ring so as to be movable along its axis, A locking portion for engaging and disengaging the carrier is provided on the head main body by vertically penetrating the head body, and the carrier of the locking portion is provided. In the engaged position and the disengaged position with the upper end of the locking portion is one that is configured so as not to protrude from the upper surface of at least the head body. According to the first aspect of the present invention, the locking portion engaging with and disengaging from the carrier is configured not to protrude from the upper surface of the head main body at the engagement position and the disengagement position with the carrier. Ensuring sufficient space to facilitate tool operation.

【0011】本発明の請求項2は、係止部が、その軸線
まわりに回転自在にヘッド本体に設けられ、上記係止部
の下端部に、キャリアと係脱する係止爪が形成されると
ともに、上記係止部の上端部に、ヘッド本体の上面に形
成された凹所におさまる張り出し部が形成されたもので
ある。この請求項2にあっては、係止部をその軸線まわ
りに回転させることにより、この係止部の下端部の係止
爪とキャリアとの係脱操作を行うとともに、係止部の上
端部の張り出し部をヘッド本体の上面の凹所におさめる
ことにより、係止部がヘッド本体の上方に突出するのを
阻止する。
According to a second aspect of the present invention, the locking portion is provided on the head body so as to be rotatable around its axis, and a locking claw which engages with and disengages from the carrier is formed at a lower end portion of the locking portion. In addition, an overhang portion is formed at the upper end of the locking portion so as to fit into a recess formed on the upper surface of the head main body. According to the second aspect, by rotating the locking portion about its axis, the locking claw at the lower end portion of the locking portion is engaged with and disengaged from the carrier, and the upper end portion of the locking portion is rotated. By fitting the overhanging portion into the recess on the upper surface of the head main body, the locking portion is prevented from protruding above the head main body.

【0012】本発明の請求項3は、係止部の、キャリア
との係合位置および離脱位置において、この係止部の張
り出し部が、ヘッド本体の凹所に嵌合するように構成さ
れたものである。この請求項3にあっては、係止部とキ
ャリアとの係脱操作を行うに際し、ヘッド本体の上面の
凹所に嵌合している係止部の張り出し部をこの凹所から
引き上げて、係止部をその軸線まわりに回転させ、係止
部の係止爪とキャリアとを係合、離脱した後、係止部の
張り出し部を再びヘッド本体の凹所に嵌合する。
According to a third aspect of the present invention, when the engaging portion is engaged with and disengaged from the carrier, the projecting portion of the engaging portion is fitted into the recess of the head body. Things. According to the third aspect, when performing the engagement / disengagement operation between the locking portion and the carrier, the projecting portion of the locking portion fitted to the recess on the upper surface of the head main body is pulled up from the recess, The locking portion is rotated about its axis to engage and disengage the locking claw of the locking portion with the carrier, and then the protrusion of the locking portion is fitted into the recess of the head body again.

【0013】本発明の請求項4は、張り出し部に係止爪
の方向を示す方向表示部が設けられたものである。この
請求項4にあっては、係止爪の方向を示す方向表示部を
設けた張り出し部によって、ヘッド本体の上方から係止
部の係止爪の位置が把握され、係止部とキャリアとの係
脱関係が確実に目視確認される。
According to a fourth aspect of the present invention, a direction indicator is provided on the overhanging portion to indicate the direction of the locking claw. According to the fourth aspect, the position of the locking claw of the locking portion is grasped from above the head main body by the overhanging portion provided with the direction indicating portion indicating the direction of the locking claw, and the locking portion and the carrier are connected to each other. Is surely visually confirmed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図4を参照しながら説明する。始めに、図3および図
4を参照して全体の構成を簡単に説明する。これらの図
中、符号21は基台であり、この基台21の中央には円
盤状のプラテン22が水平に設置されている。このプラ
テン22は基台21内に設けられたプラテン駆動機構
(図示略)により軸線まわりに回転されるようになって
おり、その上面には全面に亙って研磨パッド23が貼付
されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. First, the overall configuration will be briefly described with reference to FIGS. In these figures, reference numeral 21 denotes a base, and a disk-shaped platen 22 is horizontally installed at the center of the base 21. The platen 22 is rotated about an axis by a platen drive mechanism (not shown) provided in the base 21, and a polishing pad 23 is attached to the entire upper surface thereof.

【0015】プラテン22の上方には、複数の支柱24
を介して上側取付板25が水平に設置されている。この
上側取付板25の下面には円盤状のカルーセル26が設
置されている。このカルーセル26は、上側取付板25
上に設けられたカルーセル駆動機構(図示略)により軸
線まわりに回転されるようになっており、その下面には
プラテン22と対向する計6基のウェーハ保持ヘッド3
0が設けられている。
Above the platen 22, a plurality of columns 24
The upper mounting plate 25 is installed horizontally via the. A disk-shaped carousel 26 is provided on the lower surface of the upper mounting plate 25. This carousel 26 is
A carousel driving mechanism (not shown) provided on the upper side rotates the lens about an axis. On its lower surface, a total of six wafer holding heads 3 facing the platen 22 are provided.
0 is provided.

【0016】これらのウェーハ保持ヘッド30は、図4
に示すように、カルーセル26の中心から同一距離にお
いてカルーセル26の中心軸回りに60゜毎に配置され
ており、それぞれ、ヘッド駆動機構(図示略)により周
方向に回転させられるとともに、カルーセル駆動機構に
より遊星回転させられるようになっている。なお、ウェ
ーハ保持ヘッド30の個数は6基に限定されず、1〜5
基または7基以上でもよい。
These wafer holding heads 30 are shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the carousel 26 is arranged at every 60 degrees around the center axis of the carousel 26 at the same distance from the center of the carousel 26, and is rotated in the circumferential direction by a head driving mechanism (not shown). To rotate the planet. The number of the wafer holding heads 30 is not limited to six, and may be 1 to 5
Or seven or more groups.

【0017】次に、図1と図2を参照して、本実施形態
に係るウェーハ保持ヘッド30について説明する。ウェ
ーハ保持ヘッド30は、軸線が垂直に配置されるととも
に下端が開口する中空のヘッド本体32と、このヘッド
本体32の内部に張られた第1のダイアフラム34およ
び第2のダイアフラム36と、この第1のダイアフラム
34の下面に固定された円盤状のキャリア38と、該キ
ャリア38の外周に同心状に配置されたリテーナリング
40とを具備するものである。
Next, a wafer holding head 30 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The wafer holding head 30 has a hollow head main body 32 whose axis is vertically arranged and whose lower end is opened, a first diaphragm 34 and a second diaphragm 36 stretched inside the head main body 32, It has a disc-shaped carrier 38 fixed to the lower surface of one diaphragm 34 and a retainer ring 40 arranged concentrically on the outer periphery of the carrier 38.

【0018】上記ヘッド本体32は、円板状の天板部3
20と、この天板部320の外周に固定された円筒状の
周壁部321と、上記天板部320の中心部に装着され
たアダプタ322とから構成され、アダプタ322はカ
ルーセル26のシャフトに装着されて同軸状に取り付け
られている。この周壁部321の内周面には、全周に亙
って半径方向内方に突出する円環状段部の取付部323
が形成されている。
The head main body 32 has a disk-shaped top plate 3.
20; a cylindrical peripheral wall portion 321 fixed to the outer periphery of the top plate portion 320; and an adapter 322 attached to the center of the top plate portion 320. The adapter 322 is attached to the shaft of the carousel 26. And are mounted coaxially. The inner peripheral surface of the peripheral wall portion 321 has a mounting portion 323 of an annular step portion projecting radially inward over the entire circumference.
Are formed.

【0019】上記キャリア38は、セラミック等の高い
剛性を有する材料で成形された一定厚さのものであり、
弾性変形はしない。上記リテーナリング40は、下端面
が平坦な円環状をなし、キャリア38の外周面との間に
僅かなクリアランスをもって同心状に配置され、キャリ
ア38とは独立して上下変位可能とされている。
The carrier 38 is formed of a material having high rigidity such as ceramic and has a constant thickness.
No elastic deformation. The retainer ring 40 has a flat annular shape at the lower end surface, is arranged concentrically with a small clearance between the retainer ring 40 and the outer peripheral surface of the carrier 38, and can be vertically displaced independently of the carrier 38.

【0020】また、リテーナリング40の上端外周縁に
は、半径方向外方に突出する保持部400が形成されて
おり、ウェーハ保持ヘッド30をカルーセル26ととも
にプラテン22から引き上げた場合に、この保持部40
0が周壁部321の下端の円環状のストッパ部324に
より保持されるようになっている。該ストッパ部324
は、周壁部321の下端周縁から半径方向内方に突出
し、リテーナリング40の外周に当接状態若しくは僅か
なクリアランスをもってリテーナリング40を取り囲ん
で形成されている。
A retainer 400 is formed on the outer peripheral edge of the upper end of the retainer ring 40 so as to protrude outward in the radial direction. When the wafer retaining head 30 is lifted up from the platen 22 together with the carousel 26, the retainer 400 is provided. 40
0 is held by an annular stopper portion 324 at the lower end of the peripheral wall portion 321. The stopper 324
Is formed so as to protrude radially inward from the lower peripheral edge of the peripheral wall portion 321 and to abut on the outer periphery of the retainer ring 40 or to surround the retainer ring 40 with a slight clearance.

【0021】上記キャリア38の上面には、上記第1の
ダイアフラム34の内縁部が軸線を同じくして配される
とともに、リテーナリング40の上面には、第1のダイ
アフラム34の外縁部が配されている。第1のダイアフ
ラム34の内縁部の上面には、軸線を同じくして第1の
固定リング42が配され、該第1の固定リング42は、
第1の固定リング42および第1のダイアフラム34を
貫通する多数のボルト44によって第1のダイアフラム
34を挟持した状態でキャリア38に固定されている。
On the upper surface of the carrier 38, the inner edge of the first diaphragm 34 is arranged along the same axis, and on the upper surface of the retainer ring 40, the outer edge of the first diaphragm 34 is arranged. ing. On the upper surface of the inner edge portion of the first diaphragm 34, a first fixing ring 42 is disposed coaxially, and the first fixing ring 42
The first diaphragm 34 is fixed to the carrier 38 while holding the first diaphragm 34 by a number of bolts 44 penetrating the first fixing ring 42 and the first diaphragm 34.

【0022】そして、第1の固定リング42の上面であ
って、上記各ボルト44の取付部位のうち複数の所定位
置には、上端部にフランジ部460を有する有底円筒状
のストッパ46が該ボルト44により固定されている。
また、第1のダイアフラム34の外縁部の上面には、軸
線を同じくして連結用リング48が配され、該連結用リ
ング48の上面には第2のダイアフラム36の内縁部が
配されている。
A bottomed cylindrical stopper 46 having a flange 460 at the upper end is provided at a plurality of predetermined positions on the upper surface of the first fixing ring 42 at a plurality of predetermined positions among the mounting portions of the respective bolts 44. It is fixed by bolts 44.
On the upper surface of the outer edge of the first diaphragm 34, a connecting ring 48 is disposed along the same axis, and on the upper surface of the connecting ring 48, the inner edge of the second diaphragm 36 is disposed. .

【0023】そして、上記第2のダイアフラム36の内
縁部上面には、軸線を同じくして第2の固定リング50
が配され、該第2の固定リング50は、第1のダイアフ
ラム34、連結用リング48、第2のダイアフラム36
および第2の固定リング50を貫通する複数のボルト5
2によって、第1のダイアフラム34および第2のダイ
アフラム36をそれぞれ挟持した状態で、上記リテーナ
リング40に固定されている。
On the upper surface of the inner edge portion of the second diaphragm 36, a second fixing ring 50
The second fixing ring 50 includes a first diaphragm 34, a connecting ring 48, and a second diaphragm 36.
And a plurality of bolts 5 penetrating the second fixing ring 50
2, the first diaphragm 34 and the second diaphragm 36 are fixed to the retainer ring 40 while sandwiching the first diaphragm 34 and the second diaphragm 36, respectively.

【0024】さらに、第2のダイアフラム36の外縁部
は上記取付部323に載せられ、第2のダイアフラム3
6の外縁部上面には、軸線を同じくして第3の固定リン
グ54が配されている。該第3の固定リング54は、第
2のダイアフラム36および第3の固定リング54を貫
通する複数のボルト56によって、第2のダイアフラム
36を挟持した状態で取付部323に固定されている。
Further, the outer edge of the second diaphragm 36 is placed on the mounting portion 323, and the second diaphragm 3
A third fixing ring 54 is arranged on the upper surface of the outer edge portion 6 along the same axis. The third fixing ring 54 is fixed to the mounting portion 323 while holding the second diaphragm 36 by a plurality of bolts 56 penetrating the second diaphragm 36 and the third fixing ring 54.

【0025】そして、第1のダイアフラム34と第2の
ダイアフラム36は、各種ゴム等の弾性材料で形成さ
れ、これによりリテーナリング40はヘッド本体32の
周壁部321と独立に上下変位可能になっているととも
に、キャリア38はリテーナリング40と独立に上下変
位可能になっている。上記ヘッド本体32の天板部32
0の下面には、先端が所定の間隔をおいて上記第2の固
定リング50に対向するように配される複数のストッパ
ネジ58が設けられている。
The first diaphragm 34 and the second diaphragm 36 are made of an elastic material such as various rubbers, so that the retainer ring 40 can be vertically displaced independently of the peripheral wall 321 of the head main body 32. In addition, the carrier 38 can be vertically displaced independently of the retainer ring 40. Top plate part 32 of the head main body 32
A plurality of stopper screws 58 are provided on the lower surface of the “0” so that the distal ends thereof are opposed to the second fixing ring 50 at predetermined intervals.

【0026】さらに、上記ストッパ46のフランジ部4
60に係脱する係止部60が、上記ヘッド本体32の天
板部320を上下に貫通して設けられている。この係止
部60は、円柱状の本体部600が、上記天板部320
に装着された円筒状のブッシュ62に、軸線まわりに回
転可能にかつ昇降可能に嵌め込まれるとともに、この本
体部600の下端部に、上記ストッパ46のフランジ部
460に係脱する係止爪601が、本体部600の半径
方向外方に突出して設けられ、かつ本体部600の上端
部に、四角形板状の張り出し部602が、この本体部6
00の直径方向両外方にそれぞれ突出して設けられる一
方、この張り出し部602の上面であって、上記係止爪
601と同じ方向に突出した部位に、該係止爪601の
突出方向を示す矢印(方向表示部)603が形成された
ものである。そして、上記張り出し部602を嵌合する
略矩形状の溝部(凹所)621が、上記ブッシュ62の
上端部に形成した円板状のフランジ620の上面に形成
されている。
Further, the flange portion 4 of the stopper 46
An engaging portion 60 that engages with and disengages from the top 60 is provided to penetrate the top plate portion 320 of the head main body 32 vertically. The locking portion 60 is configured such that the columnar main body portion 600 is
A locking claw 601 that is rotatable around an axis and that can be moved up and down into a cylindrical bush 62 mounted on the main body 600 and that is engaged with and disengaged from the flange 460 of the stopper 46 at the lower end of the main body 600. The protruding portion 602 having a rectangular plate shape is provided on the upper end of the main body 600 so as to protrude outward in the radial direction of the main body 600.
The protrusions 602 are provided on the upper surface of the overhang portion 602 and protrude in the same direction as the locking claws 601. Arrows indicating the direction in which the locking claws 601 protrude. (Direction display section) 603 is formed. A substantially rectangular groove (recess) 621 for fitting the overhang portion 602 is formed on the upper surface of a disk-shaped flange 620 formed at the upper end of the bush 62.

【0027】一方、上記アダプタ322には流路325
が形成され、ヘッド本体32、キャリア38、第1のダ
イアフラム34および第2のダイアフラム36により画
成された流体室64は、流路325を通じて圧力調整機
構である加圧手段に接続されている。そして、加圧手段
で流体室64内の流体圧力を調整することにより、第1
のダイアフラム34および第2のダイアフラム36が上
下に変位して研磨パッド23へのキャリア38の押圧力
が変化するようになっている。なお、流体としては、一
般に空気を使用すれば十分であるが、必要に応じて他種
のガスや液体を使用してもよい。
On the other hand, the adapter 322 has a flow path 325.
Is formed, and a fluid chamber 64 defined by the head main body 32, the carrier 38, the first diaphragm 34, and the second diaphragm 36 is connected to a pressurizing means as a pressure adjusting mechanism through a flow path 325. The first pressure is adjusted by adjusting the fluid pressure in the fluid chamber 64 by the pressurizing means.
The diaphragm 34 and the second diaphragm 36 are vertically displaced, so that the pressing force of the carrier 38 on the polishing pad 23 changes. As the fluid, it is generally sufficient to use air, but other types of gas or liquid may be used as needed.

【0028】また、上記アダプタ322の中心部には純
水(洗浄液)を供給する流体通路326が形成されてい
る。さらに、上記キャリア38の内部には、その中心部
から外周部にかけて流体通路380が形成されており、
この流体通路380とキャリア38の下面との間には、
小孔381が形成されている。そして、上記各流体通路
326、380間にはチューブ66が連結されている。
さらにまた、上記リテーナリング40およびヘッド本体
32の周壁部321には、上記キャリア38の流体通路
380に対応して、それぞれ、流体通路401、327
が形成されている。
A fluid passage 326 for supplying pure water (cleaning liquid) is formed at the center of the adapter 322. Further, a fluid passage 380 is formed inside the carrier 38 from the center to the outer periphery thereof,
Between the fluid passage 380 and the lower surface of the carrier 38,
A small hole 381 is formed. A tube 66 is connected between the fluid passages 326 and 380.
Further, the retainer ring 40 and the peripheral wall portion 321 of the head main body 32 correspond to the fluid passage 380 of the carrier 38, and respectively correspond to the fluid passages 401 and 327.
Are formed.

【0029】上記のように構成されたウェーハ研磨装置
にあっては、プラテン22に対してウェーハ保持ヘッド
30をカルーセル26とともに引き離した場合に、スト
ッパ46のフランジ部460が係止部60の係止爪60
1に係合していることにより、キャリア38はヘッド本
体32とともに円滑に連れ動くとともに、リテーナリン
グ40の保持部400がヘッド本体32のストッパ部3
24に係合することにより、リテーナリング40もヘッ
ド本体32とともに円滑に連れ動く。したがって、キャ
リア38およびリテーナリング40はともにヘッド本体
32に確実に保持される。
In the wafer polishing apparatus configured as described above, when the wafer holding head 30 is separated from the platen 22 together with the carousel 26, the flange portion 460 of the stopper 46 locks the locking portion 60. Nail 60
1, the carrier 38 smoothly moves together with the head main body 32, and the holding portion 400 of the retaining ring 40
By engaging with 24, retainer ring 40 also moves smoothly with head body 32. Therefore, both the carrier 38 and the retainer ring 40 are securely held by the head main body 32.

【0030】一方、キャリア38の下面に装着されたウ
ェーハ接着用インサート(図示せず)を交換する場合に
は、係止部60を上方に引き上げて、係止部60の張り
出し部602を溝部621から引き出し、半回転させた
後、再び、張り出し部602を溝部621に嵌め込む。
これにより、係止部60の係止爪601がストッパ46
のフランジ部460から外れて、ヘッド本体32の外方
を向くから、キャリア38はヘッド本体32との係合関
係を解除される。この結果、キャリア38の下面に装着
されたウェーハ接着用インサートがリテーナリング40
の下方に露出するから、該ウェーハ接着用インサートの
交換が容易に行える。
On the other hand, when the wafer bonding insert (not shown) mounted on the lower surface of the carrier 38 is to be replaced, the locking portion 60 is pulled up and the projecting portion 602 of the locking portion 60 is formed into the groove 621. , And after half-turn, the overhang portion 602 is fitted into the groove portion 621 again.
As a result, the locking claw 601 of the locking portion 60 is
The carrier 38 is disengaged from the flange portion 460 and faces outward of the head main body 32, so that the engagement relationship with the head main body 32 is released. As a result, the wafer bonding insert mounted on the lower surface of the carrier 38 is
The wafer bonding insert can be easily replaced.

【0031】このように、上記係止部60は、キャリア
38との係脱操作を行う場合を除いて、キャリア38と
の係合位置および離脱位置において、その張り出し部6
02が、ヘッド本体32の上面から上方に突出すること
がなく、溝部621に嵌め込まれているから、例えば、
ウェーハ保持ヘッド30をカルーセル26のシャフトに
取り付ける場合、あるいはシャフトから取り外す場合
に、上記係止部60が工具操作の邪魔になることがな
く、円滑に取り付けあるいは取り外し作業を終えること
ができる。
As described above, except for the case where the engaging portion 60 is engaged with and disengaged from the carrier 38, the engaging portion 60 is provided with the projecting portion 6 at the engaging position and the disengaging position with the carrier 38.
02 is fitted into the groove 621 without protruding upward from the upper surface of the head main body 32.
When attaching the wafer holding head 30 to the shaft of the carousel 26 or removing the wafer holding head 30 from the shaft, the engaging portion 60 does not hinder the operation of the tool, and the attaching or detaching operation can be completed smoothly.

【0032】また、上記係止爪601の方向を示す矢印
603が張り出し部602の上面に形成されているか
ら、ヘッド本体32の上方から係止部60の係止爪60
1の位置が把握され、係止部60とキャリア38との係
脱関係が確実に目視確認される。
Since the arrow 603 indicating the direction of the locking claw 601 is formed on the upper surface of the projecting portion 602, the locking claw 60 of the locking portion 60 is located from above the head body 32.
1 is grasped, and the engagement / disengagement relationship between the locking portion 60 and the carrier 38 is reliably visually confirmed.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の請求項1は、ヘッド本体の内側
にリテーナリングがその軸線に沿って移動自在に設けら
れ、かつこのリテーナリングの内側に研磨すべきウェー
ハの一面を保持するキャリアがその軸線に沿って移動自
在に設けられてなり、上記ヘッド本体に、上記キャリア
と係脱する係止部が、このヘッド本体を上下に挿通して
設けられ、かつ上記係止部の、上記キャリアとの係合位
置および離脱位置において、この係止部の上端が、少な
くとも上記ヘッド本体の上面から突出しないように構成
されたものであるから、係止部が、そのキャリアとの係
合位置および離脱位置において、ヘッド本体の上面から
突出しないことにより、キャリアを保持する係止部がヘ
ッド本体の上方に突出して作業の邪魔になることがな
く、ヘッド本体の上方に工具操作に必要な空間を十分に
確保することができて、容易に工具を回転操作すること
ができる。
According to the first aspect of the present invention, a retainer ring is provided inside a head body so as to be movable along its axis, and a carrier holding one surface of a wafer to be polished is provided inside the retainer ring. The head body is provided movably along its axis, and the head body is provided with a locking portion that is engaged with and disengaged from the carrier. In the engagement position and the disengagement position, the upper end of the locking portion is configured so as not to protrude at least from the upper surface of the head main body. In the detached position, since the protrusion does not protrude from the upper surface of the head main body, the locking portion for holding the carrier does not protrude above the head main body and does not hinder the work. The space required for the tool operation can be sufficiently secured, it is possible to easily rotate the tool.

【0034】本発明の請求項2は、係止部が、その軸線
まわりに回転自在にヘッド本体に設けられ、上記係止部
の下端部に、キャリアと係脱する係止爪が形成されると
ともに、上記係止部の上端部に、ヘッド本体の上面に形
成された凹所におさまる張り出し部が形成されたもので
あるから、係止部をその軸線まわりに回転させることに
より、この係止部の下端部の係止爪とキャリアとの係脱
操作を容易に行うことができるとともに、係止部の上端
部の張り出し部をヘッド本体の上面の凹所におさめるこ
とにより、係止部がヘッド本体の上方に突出するのを阻
止することができ、ヘッド本体の上方に十分な操作空間
を確保することができる。
According to a second aspect of the present invention, the locking portion is provided on the head main body so as to be rotatable around its axis, and a locking claw which engages with and disengages from the carrier is formed at a lower end portion of the locking portion. At the same time, since an overhanging portion that fits into a recess formed on the upper surface of the head main body is formed at the upper end of the locking portion, the locking portion is rotated around its axis so that the locking portion is rotated. The engaging and disengaging operation of the locking claw at the lower end of the portion and the carrier can be easily performed, and the protrusion of the upper end of the locking portion is fitted into the recess on the upper surface of the head main body, so that the locking portion is formed. The protrusion above the head main body can be prevented, and a sufficient operation space can be secured above the head main body.

【0035】本発明の請求項3は、係止部の、キャリア
との係合位置および離脱位置において、この係止部の張
り出し部が、ヘッド本体の凹所に嵌合するように構成さ
れたものであるから、係止部とキャリアとの係脱操作を
行うに際し、ヘッド本体の上面の凹所に嵌合している係
止部の張り出し部をこの凹所から引き上げて、係止部を
その軸線まわりに回転させ、係止部の係止爪とキャリア
とを係合、離脱した後、係止部の張り出し部を再びヘッ
ド本体の凹所に嵌合する。これにより、係脱操作時以外
においては、係止部が、その軸線まわりに回転すること
がなく、容易に係止部とキャリアとの係脱関係を保持す
ることができる。
According to a third aspect of the present invention, when the engaging portion is engaged with and disengaged from the carrier, the projecting portion of the engaging portion is fitted into the recess of the head body. Therefore, when engaging and disengaging the locking portion and the carrier, the projecting portion of the locking portion fitted into the recess on the upper surface of the head main body is pulled up from this recess, and the locking portion is removed. After rotating around the axis to engage and disengage the locking claw of the locking portion and the carrier, the projecting portion of the locking portion is fitted into the recess of the head body again. Thus, the locking portion does not rotate around its axis except during the engagement / disengagement operation, and the engagement / disengagement relationship between the locking portion and the carrier can be easily maintained.

【0036】本発明の請求項4は、張り出し部に係止爪
の方向を示す方向表示部が設けられたものであるから、
係止爪の方向を示す方向表示部を設けた張り出し部によ
って、ヘッド本体の上方から係止部の係止爪の位置が把
握されることにより、係止部とキャリアとの係脱関係を
内部を見ることなく外方から確実に目視確認することが
できる。
According to a fourth aspect of the present invention, since the direction indicating portion indicating the direction of the locking claw is provided on the overhanging portion,
An overhanging portion provided with a direction indicating portion indicating the direction of the locking claw allows the position of the locking claw of the locking portion to be grasped from above the head main body, so that the engagement / disengagement relationship between the locking portion and the carrier is internally determined. It is possible to confirm visually from outside without seeing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るウェーハ研磨装置の実施の一形
態におけるウェーハ保持ヘッドを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a wafer holding head in one embodiment of a wafer polishing apparatus according to the present invention.

【図2】 係止部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a locking portion.

【図3】 同装置の全体の構成を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing the entire configuration of the device.

【図4】 同装置のウェーハ保持ヘッドとカルーセルの
配置状態を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing an arrangement state of a wafer holding head and a carousel of the apparatus.

【図5】 従来のウェーハ研磨装置におけるウェーハ保
持ヘッドの一例を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an example of a wafer holding head in a conventional wafer polishing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 プラテン 23 研磨パッド 30 ウェーハ保持ヘッド 32 ヘッド本体 38 キャリア 40 リテーナリング 60 係止部 601 係止爪 602 張り出し部 603 矢印(方向表示部) 621 溝部(凹所) 22 Platen 23 Polishing Pad 30 Wafer Holding Head 32 Head Main Body 38 Carrier 40 Retainer Ring 60 Locking Section 601 Locking Claw 602 Overhanging Section 603 Arrow (Direction Displaying Section) 621 Groove (Concave Section)

フロントページの続き (72)発明者 飯塚 和男 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 藤本 憲司 兵庫県朝来郡生野町口銀谷字猪野々985番 地1 三菱マテリアル株式会社生野製作所 内 (72)発明者 足立 仁 兵庫県朝来郡生野町口銀谷字猪野々985番 地1 三菱マテリアル株式会社生野製作所 内 Fターム(参考) 3C058 AA07 AB04 AB08 CB04 DA06 DA17 Continued on the front page (72) Inventor Kazuo Iizuka 1-297 Kitabukuro-cho, Omiya-shi, Saitama Mitsubishi Materials Research Institute (72) Inventor Kenji Fujimoto 985 Ino-no-Ino, Ginya, Ikuno-cho, Asago-gun, Hyogo Prefecture 1 Mitsubishi Materials Corporation Ikuno Works (72) Inventor Hitoshi Adachi 985 Ino, Ginya, Ikuno-cho, Asago-gun, Hyogo Pref.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面に研磨パッドが貼付されたプラテン
と、研磨すべきウェーハの一面を保持して上記研磨パッ
ドにウェーハの他面を当接させる1または2以上のウェ
ーハ保持ヘッドとを具備し、これらのウェーハ保持ヘッ
ドと上記プラテンとの相対運動により上記研磨パッドで
ウェーハ他面を研磨するウェーハ研磨装置であって、 上記ウェーハ保持ヘッドは、ヘッド本体の内側にリテー
ナリングがその軸線に沿って移動自在に設けられ、かつ
このリテーナリングの内側に上記研磨すべきウェーハの
一面を保持するキャリアがその軸線に沿って移動自在に
設けられてなり、 上記ヘッド本体に、上記キャリアと係脱する係止部が、
このヘッド本体を上下に挿通して設けられ、かつ上記係
止部の、上記キャリアとの係合位置および離脱位置にお
いて、この係止部の上端が、少なくとも上記ヘッド本体
の上面から突出しないように構成されたことを特徴とす
るウェーハ研磨装置。
1. A platen having a polishing pad affixed to a surface thereof, and one or more wafer holding heads for holding one surface of a wafer to be polished and bringing the other surface of the wafer into contact with the polishing pad. A wafer polishing apparatus for polishing the other surface of the wafer with the polishing pad by a relative movement between the wafer holding head and the platen, wherein the wafer holding head has a retainer ring inside a head body along an axis thereof. A carrier, which is movably provided and holds one surface of the wafer to be polished inside the retainer ring, is movably provided along an axis of the carrier. The stop is
The head body is inserted vertically, and the upper end of the locking portion does not protrude at least from the upper surface of the head body at the engagement position and the disengagement position of the locking portion with the carrier. A wafer polishing apparatus, comprising:
【請求項2】 係止部が、その軸線まわりに回転自在に
ヘッド本体に設けられ、上記係止部の下端部に、キャリ
アと係脱する係止爪が形成されるとともに、上記係止部
の上端部に、ヘッド本体の上面に形成された凹所におさ
まる張り出し部が形成されたことを特徴とする請求項1
記載のウェーハ研磨装置。
2. A locking portion is provided on the head main body so as to be rotatable around its axis, and a locking claw that engages with and disengages from a carrier is formed at a lower end portion of the locking portion. 2. An overhanging portion is formed at an upper end of the head body so as to fit into a recess formed on an upper surface of the head main body.
A wafer polishing apparatus as described in the above.
【請求項3】 係止部の、キャリアとの係合位置および
離脱位置において、この係止部の張り出し部が、ヘッド
本体の凹所に嵌合するように構成されたことを特徴とす
る請求項2記載のウェーハ研磨装置。
3. The protrusion of the locking portion is fitted into a recess of the head main body at a position where the locking portion engages with and disengages from the carrier. Item 3. A wafer polishing apparatus according to Item 2.
【請求項4】 張り出し部に係止爪の方向を示す方向表
示部が設けられたことを特徴とする請求項2または3記
載のウェーハ研磨装置。
4. The wafer polishing apparatus according to claim 2, wherein a direction indicating portion indicating a direction of the locking claw is provided on the overhang portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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