JP2000071166A

JP2000071166A - ポリッシング装置及び方法

Info

Publication number: JP2000071166A
Application number: JP16990899A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Togawa; 哲二戸川; Nobuyuki Takada; 暢行高田; Seiji Katsuoka; 誠司勝岡; Kenichi Shigeta; 賢一重田
Original assignee: Ebara Corp; Toshiba Corp
Current assignee: Ebara Corp; Toshiba Corp
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2000-03-07
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: JP3818798B2

Abstract

(57)【要約】【課題】オーバーハング時にポリッシング対象物の割
れを防ぐことができるとともに、ポリッシング対象物の
被研磨面に形成される研磨跡をなくすことができるポリ
ッシング装置及び方法を提供する。【解決手段】ターンテーブル２０の内側で半導体ウエ
ハ２の全面を研磨面５と接触させた状態で研磨した後
に、トップリング３を横方向に移動させて半導体ウエハ
２の少なくとも一部を研磨面５からはみ出させてからト
ップリング３を上昇させることによって半導体ウエハ２
を研磨面５から離間させるトップリング移動昇降機構
８，１６と、研磨面５に接触してそのドレッシングを行
うドレッサー１０とを備え、ドレッサー１０は、研磨面
５の内側の研磨に使用する領域と研磨面の外周縁までの
間に段差５ａがなくなるように研磨面５の外周縁までド
レッシングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリッシング装置及
び方法に係り、特に半導体ウエハ等のポリッシング対象
物を平坦且つ鏡面状に研磨するポリッシング装置及び方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの微細化と高集積
化が進み、回路の配線間距離が狭くなりつつある。特に
０．５μｍ以下の光リソグラフィの場合、焦点深度が浅
くなるためステッパーの結像面の平坦度を必要とする。
従来の半導体ウエハの平坦化装置として、自己平坦化Ｃ
ＶＤ装置やエッチング装置等があるが、これらは完全な
平坦化を実現できていない。最近、前記装置に比べて容
易で完全な平坦化を実現できると期待されるポリッシン
グ装置により、半導体ウエハの平坦化を行なうことが試
みられている。

【０００３】この種のポリッシング装置は、各々独立し
た回転数で回転する上面に研磨クロスを貼ったターンテ
ーブルとトップリングとを有し、前記ターンテーブルと
トップリングとの間に半導体ウエハ等のポリッシング対
象物を介在させて所定の圧力で押圧し、砥液を供給しつ
つポリッシング対象物の表面を平坦且つ鏡面に研磨して
いる。研磨クロスには、従来、不織布からなる研磨クロ
スを用いていた。しかしながら、近年、ＩＣやＬＳＩの
集積度が高くなるに従って、研磨後のポリッシング対象
物の段差がより小さいことが要望されている。該段差の
小さい研磨の要望に応えるため、研磨クロスに硬い材質
のもの、例えば発泡ポリウレタンからなる研磨クロスを
用いるようになってきた。

【０００４】研磨クロスに半導体ウエハを当接して、研
磨テーブルを回転することによりポリッシングを行う
と、研磨クロスには砥粒や研磨クズが固着し、又、研磨
クロスが不織布等の場合には、研磨クロスの繊維が寝て
くる。このため、同一の研磨クロスを用いて半導体ウエ
ハの研磨を繰返すと研磨速度が低下し、又、研磨ムラが
生じる等の問題がある。そこで、半導体ウエハの研磨の
前後、又は最中に研磨クロス面の表面状態を回復するド
レッシングが行なわれている。

【０００５】発泡ポリウレタンのような硬い材質の研磨
クロス表面のポリッシングによる上述した変化を回復さ
せるドレッシング方法として、ダイヤモンドドレッサー
を用いる方法がある。このダイヤモンドドレッサーを用
いると研磨クロス面の変化の回復が効果的で、ポリッシ
ュレート（研磨速度）の低下も少ないという利点があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイヤ
モンドドレッサーで研磨クロス面をドレッシングする場
合には、研磨クロスが僅かながら削られる。この場合、
研磨クロスのドレッシングは、研磨時に使用される領域
に多少の余裕をもった領域のみ行なわれるため、ドレッ
シングの回数を重ねていくうちに研磨面全体の研磨クロ
ス面の平坦性が失われ、その結果として研磨クロスの外
周側が内周側より高い、一定の幅の段差が形成される。

【０００７】また、半導体ウエハの研磨が終了した後、
半導体ウエハを研磨クロスから引き剥がす必要がある
が、半導体ウエハを保持したトップリングをそのまま上
昇させると、研磨クロスと半導体ウエハとの表面張力が
大きく、トップリングのみが上昇し、半導体ウエハが研
磨クロスに密着して残ってしまうことがあった。

【０００８】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、半導体ウエハ等の基板状のポリッシング対象物を研
磨クロスの外周縁から外部に露出させた後にポリッシン
グ対象物を研磨クロスから引き剥がすオーバーハング方
式を取り入れ、このオーバーハング時にポリッシング対
象物の割れを防ぐことができるとともに、ポリッシング
対象物の被研磨面に形成される研磨跡をなくすことがで
きるポリッシング装置及び方法を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の１態様は、研磨面を有するターンテーブル
とトップリングとを有し、前記ターンテーブルとトップ
リングとの間にポリッシング対象物を介在させて所定の
圧力で押圧することによってポリッシング対象物を研磨
するポリッシング装置において、前記ターンテーブルの
内側でポリッシング対象物の全面を研磨面と接触させた
状態で研磨した後に、ポリッシング対象物が研磨面と接
触した状態を保ちながら前記トップリングを横方向に移
動させてポリッシング対象物の少なくとも一部を研磨面
からはみ出させてからトップリングを上昇させることに
よってポリッシング対象物を該研磨面から離間させるト
ップリング移動昇降機構と、前記研磨面に接触してその
ドレッシングを行うドレッサーとを備え、前記ドレッサ
ーは、前記研磨面の内側の研磨に使用する領域と研磨面
の外周縁までの間に段差がなくなるように研磨面の外周
縁までドレッシングを行うことを特徴とするものであ
る。

【００１０】また本発明の他の態様は、研磨面を有する
ターンテーブルとトップリングとを有し、前記ターンテ
ーブルとトップリングとの間にポリッシング対象物を介
在させて所定の圧力で押圧することによってポリッシン
グ対象物を研磨するポリッシング方法において、前記研
磨面の内側の研磨に使用する領域と研磨面の外周縁まで
の間に段差がなくなるように、ドレッサーにより研磨面
の外周縁までドレッシングを行い、前記ターンテーブル
の内側でポリッシング対象物の全面を研磨面と接触させ
た状態で研磨し、研磨終了後にポリッシング対象物が研
磨面と接触した状態を保ちながら前記トップリングを横
方向に移動させてポリッシング対象物の少なくとも一部
を研磨面からはみ出させてからトップリングを上昇させ
ることによってポリッシング対象物を該研磨面から離間
することを特徴とするものである。

【００１１】また本発明の更に他の態様は、研磨面を有
するターンテーブルとトップリングとを有し、前記ター
ンテーブルとトップリングとの間にポリッシング対象物
を介在させて所定の圧力で押圧することによってポリッ
シング対象物を研磨するポリッシング方法において、ポ
リッシング対象物の一部をポリッシング対象物が研磨面
と接触した状態を保ちながらターンテーブルの外へ持ち
出す場合に、ポリッシング対象物が割れない程度に、研
磨面の内側の部分と研磨面の周縁部の段差が小さくなる
ように、ドレッサーによりドレッシングを行い、前記タ
ーンテーブルの内側でポリッシング対象物の全面を研磨
面と接触させた状態で研磨し、研磨終了後に前記トップ
リングを横方向に移動させてポリッシング対象物の少な
くとも一部を研磨面からはみ出させてからトップリング
を上昇させることによってポリッシング対象物を該研磨
面から離間することを特徴とするものである。

【００１２】本発明によれば、研磨面をドレッシングす
る際に、研磨面の外周縁までドレッシングを行い、研磨
面の内側から外周縁までの間の段差を可能な限り小さく
するか又はなくすことにより、半導体ウエハ等の基板状
のポリッシング対象物を研磨面の外周縁から露出させる
オーバーハング時にポリッシング対象物が割れることが
ない。またポリッシング対象物の被研磨面に形成される
研磨跡をなくすことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明のポ
リッシング装置の全体構成を示す図であり、図１は平面
図、図２は正面図である。図１および図２に示すよう
に、ポリッシング装置は、ターンテーブル２０と、半導
体ウエハ２を保持しつつターンテーブル２０に押しつけ
るトップリング３を有したトップリングユニット４とを
具備している。前記ターンテーブル２０はモータ２１に
連結されており、矢印で示すようにその軸心回りに回転
可能になっている。またターンテーブル２０の上面に
は、研磨クロス５（例えば、ロデール社製のＩＣ−１０
００）が貼設されている。研磨クロス５の表面はポリッ
シング対象物である半導体ウエハ２と摺接する研磨面を
構成している。

【００１４】トップリングユニット４はアーム状のトッ
プリングへッド７を有し、トップリングヘッド７の先端
部はトップリング３を保持し、トップリングヘッド７の
基端部は揺動軸８により支持されている。そして、揺動
軸８を回転させることにより、トップリングヘッド７は
揺動可能になっている。その結果、トップリング３は半
導体ウエハ２を受け渡すためのプッシャー４０の上方の
受渡し位置とターンテーブル２０上の研磨位置と図１に
示す待機位置とに位置できるようになっている。トップ
リング３は、モータ１５及び昇降シリンダ１６に連結さ
れている。これによって、トップリング３は矢印で示す
ように昇降可能かつその軸心回りに回転可能になってお
り、半導体ウエハ２を研磨クロス５に対して任意の圧力
で押圧できるようになっている。また半導体ウエハ２は
トップリング３の下端面に真空等によって吸着されるよ
うになっている。なお、トップリング３の下部外周部に
は、半導体ウエハ２の外れ止めを行うガイドリング６が
設けられている。また、ターンテーブル２０の上方には
砥液供給ノズル（図示せず）が設置されており、砥液供
給ノズルによってターンテーブル２０上の研磨クロス５
に研磨砥液が供給されるようになっている。

【００１５】半導体ウエハ２の研磨が終了し、半導体ウ
エハ２を研磨クロス５から引き剥がす場合に、研磨クロ
ス５と半導体ウエハ２との表面張力を減らすために、半
導体ウエハ２を保持したトップリング３を水平方向に移
動させ、半導体ウエハ２の研磨面の一部を研磨クロス５
の外周縁から露出させたオーバーハングの状態で半導体
ウエハを持ち上げる。この半導体ウエハ２のオーバーハ
ングは、研磨中にポリッシング対象物の研磨面を検査す
る場合にも行われることがある。しかしながら、半導体
ウエハ２を研磨クロス５からオーバーハングさせる際
に、研磨クロスの段差に半導体ウエハおよびこれを保持
したトップリングが乗り上げて、半導体ウエハが割れる
という問題点がある。

【００１６】図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、上述の状態
を図示した模式図である。図３（ａ）に示すように、タ
ーンテーブル２０上の研磨クロス５の外周部には、ドレ
ッシングによって段差部５ａが形成されている。トップ
リング３を移動させてトップリング３および半導体ウエ
ハ２をオーバーハングさせる際に、半導体ウエハ２は段
差部５ａに乗り上げ、この際、半導体ウエハ２に負荷が
かかって割れる場合がある。また図３（ｂ）に示すよう
に、ターンテーブル２０とトップリング３とは、矢印に
示すように同一方向に回転しており、半導体ウエハ２が
段差部５ａに乗り上げる際に、研磨クロス５の段差部５
ａの影響で半導体ウエハ２に「の」の字型の跡がついて
しまうということが確認されている。原因として考えら
れるのは、添付の図のように回転しながらクロスの外周
へ向かうオーバーハングの時に、段差に乗り上げる半導
体ウエハの位置は、半導体ウエハの外周から中心に向か
って回転方向にあたる。その軌跡が、図３（ｃ）に示す
ように「の」の字型の跡として半導体ウエハに残ってし
まうと考えられる。

【００１７】図１および図２に示すように、ポリッシン
グ装置は、ドレッシングユニット１１を備えている。ド
レッシングユニット１１はアーム状のドレッサーヘッド
１４を有し、ドレッサーヘッド１４の先端部はドレッサ
ー１０を保持し、ドレッサーヘッド１４の基端部は揺動
軸１９により支持されている。そして、揺動軸１９を回
転させることにより、ドレッサーヘッド１４は揺動可能
になっている。その結果、ドレッサー１０はターンテー
ブル２０上のドレッシング位置と図１に示す待機位置と
に位置できるようになっている。ドレッサー１０は回転
用のモータ１７と昇降用のシリンダ１８とに連結されて
おり、矢印で示すように昇降可能かつその軸心回りに回
転可能になっている。

【００１８】図４はドレッシングユニット１１における
ドレッサー１０の詳細構造を示す図であり、図４（ａ）
は底面図、図４（ｂ）はａ−ａ断面図、図４（ｃ）はｂ
部分の拡大図である。ドレッサー１０は、その下部に、
円板状で下面の周端部に所定の幅で微粒のダイヤモンド
を電着させる帯状の凸部１２ａが形成されてなるドレッ
サー本体１２を具備し、該凸部１２ａの表面に微粒のダ
イヤモンドを電着させて形成したダイヤモンド電着リン
グ１３が設けられている。ターンテーブル２０およびド
レッサー１０を回転させた状態で、ダイヤモンド電着リ
ング面を研磨クロス面に当接させて、研磨クロス表面を
薄く削り取りドレッシングを行う。ダイヤモンド電着リ
ング１３は凸部１２ａの表面に微粒のダイヤモンドを付
着させ、ダイヤモンド付着部にニッケルメッキを施すこ
とにより、ニッケルメッキ層により微粒のダイヤモンド
を固着した構造である。

【００１９】また、ダイヤモンド電着リング１３は複数
個（図では８個）に分割して形成している。ドレッサー
本体１２の直径は、研磨対象物である半導体ウエハ２の
直径に対して大きくなっており、半導体ウエハの研磨時
には研磨クロスのドレスアップされた面が半導体ウエハ
の研磨面に対して、テーブルの半径方向の内周側及び外
周側に余裕を持つようになっている。なお、ダイヤモン
ド電着リングからなるダイヤモンドドレッサーに代え
て、ブラシ毛が研磨クロス面に対し直交する方向に延伸
するナイロンブラシを用いてもよく、または複数のＳｉ
Ｃセクターからなるリングを使用したＳｉＣドレッサー
としてもよい。この場合、ＳｉＣドレッサーは、図３に
示す構造と同様のものであり、表面に数十μｍの角錐状
の多数の突起を有したものからなっている。

【００２０】図５（ａ）および図５（ｂ）は、本発明の
研磨クロス５とドレッサー１０との関係を示す図であ
る。図５（ａ）に示す例においては、研磨クロス５は外
周部全周をカット（切断）して研磨クロス５の外周縁５
ｅをターンテーブル２０の外周縁２０ｅの内側に位置さ
せ、ドレッサー１０の外周縁１０ｅ、すなわち、ダイヤ
モンド電着リング１３の外周縁よりも研磨クロス５の外
周縁５ｅがターンテーブルの半径方向の内方に位置する
ようにしている。また、図５（ｂ）に示す例において
は、研磨クロス５はカット（切断）せずに研磨クロス５
の外周縁５ｅとターンテーブル２０の外周縁２０ｅとを
概略一致させ、ドレッサー１０の外径を大きくして所定
径とし、ドレッサー１０の外周縁１０ｅ、すなわち、ダ
イヤモンド電着リング１３の外周縁よりも研磨クロス５
の外周縁がターンテーブルの半径方向の内方に位置する
ようにしている。

【００２１】図６は研磨クロスに２層クロスを用いた場
合を示す例である。本実施例においては、研磨クロス５
は２層クロスからなり、第１層（下層）５Ａは、例えば
ＳＵＢＡ８００（不織布をウレタン樹脂で固めた研磨ク
ロス）からなり、第２層（上層）５Ｂは、例えばＩＣ１
０００（発泡ポリウレタンからなる研磨クロス）からな
っている。そして、研磨クロス５の第２層５Ｂにおける
外周部全周をカット（切断）して、ドレッサー１０の外
周縁１０ｅ、すなわち、ダイヤモンド電着リング１３の
外周縁よりも研磨クロス５の第２層５Ｂの外周縁５Ｂｅ
がターンテーブルの半径方向の内方に位置するようにし
ている。

【００２２】図５（ａ）、図５（ｂ）および図６におい
て、ドレッサー１０は自身の軸心の回りに回転するが、
ドレッシング中にドレッサー１０は研磨クロス５上で研
磨クロス５の半径方向に移動しないようになっている。
即ち、ドレッサー１０の揺動はしないようになってい
る。図５（ａ）、図５（ｂ）および図６に示すように、
本発明によれば、研磨クロス５をあらかじめ、ドレッサ
ー１０の外周よりも内側のサイズにカット（切断）する
か、又はドレッサー１０の径を大きくして所定径とし、
研磨クロスの外周を余さずにドレッシングするようにし
ており、これにより研磨クロス５の研磨面に段差ができ
ないので、半導体ウエハ２を研磨クロス５の外側にオー
バーハングする際に半導体ウエハ２が割れることがな
い。またオーバーハング時に段差の影響によって生ずる
「の」の字型の研磨跡をなくすことができる。

【００２３】また、図５（ａ）、図５（ｂ）および図６
において、ダイヤモンド電着リング１３の外周縁よりも
研磨クロス５の外周縁５ｅ，５Ｂｅがターンテーブルの
半径方向の内方に位置しているが、本発明はこれに限ら
ず、例えば、ダイヤモンド電着リング１３の外周縁と研
磨クロス５の外周縁とがターンテーブルの半径方向にお
いて同位置であっても、研磨クロスのドレッサーによる
研磨面に段差ができないようにできる。

【００２４】以下、本発明に係るトップリング及びドレ
ッサーと研磨面の位置関係について詳細に述べる。図７
はトップリング及びドレッサーと研磨面の位置関係を示
す概略図である。図７に示すように、トップリング３に
よる半導体ウエハ２の研磨位置とドレッサー１０による
ドレッシング位置は、回転するターンテーブル２０の中
心２０ａを挟んでターンテーブルの直径上に対称に配置
されている。図７においてはわかりやすいように、トッ
プリング３とドレッサー１０の各々の作業位置を実線で
示したが、研磨作業とドレッシング作業は同時に行って
もよいし、別々に行ってもよい。即ち、ターンテーブル
２０の中心２０ａから研磨中のウエハの中心までの距離
ａと、ターンテーブル２０の中心２０ａからドレッシン
グ作業中のドレッサー１０の中心までの距離ｂが等し
い。なお、本発明ではトップリング３とドレッサー１０
はそれぞれ作業中は定位置で移動しない。トップリング
３とドレッサー１０のターンテーブル上での半径方向の
位置を合わせることにより、研磨工程及びドレッシング
工程の双方への影響を考慮した研磨及びドレッシングの
運転条件の調整が行いやすい。

【００２５】ここで、さらに、本実施例ではトップリン
グ３の直径よりもドレッサー１０の直径が大きく設定さ
れている。すなわち、半導体ウエハ２の研磨に使用する
研磨クロス５の領域（外側の破線Ｌ１と内側の破線Ｌ２
の間の領域）よりも広い領域をドレッシングすることが
できる。このように構成することにより、ドレッサー１
０を作業中に揺動させなくても研磨クロス５の半導体ウ
エハと接触する領域は常に均一に平坦化され、また適度
に目立てが行われる状態が得られる。ここで、オーバー
ハング動作時に半導体ウエハ２に負荷がかからないよう
に、研磨クロス５の外周縁までドレッシングが行われる
ようになっている。即ち、ドレッサー１０の外周縁を研
磨クロス５の外周縁と一致させてもよいし、予めドレッ
サー１０を研磨クロス５の外周縁よりも数ｃｍはみ出さ
せた配置にしてもよい。

【００２６】本発明に係るポリッシング装置において
は、トップリングユニット４（すなわちトップリングヘ
ッド７）は揺動軸８を中心に作業位置Ｐａと待機位置Ｐ
ｂの間を揺動する。トップリングユニット４は、さらに
半導体ウエハ２の受け渡し位置Ｐｃであるプッシャー４
０との間も移動する。一方、ドレッシングユニット１１
（すなわちドレッサーヘッド１４）は揺動軸１９を中心
に作業位置Ｐｄと待機位置Ｐｅとの間を揺動する。

【００２７】トップリングユニット４およびドレッシン
グユニット１１は揺動軸８，１９を中心に揺動し、さら
に揺動軸８，１９を極力ターンテーブル２０に近づけた
ので、このようにトップリング３、ドレッサー１０が移
動する場合も、ポリッシング装置全体としては省スペー
スが保たれる。また、トップリング３及びドレッサー１
０の作業領域及び移動領域は重複しなく、それぞれの揺
動軸８，１９もターンテーブル２０を挟んで反対側に配
置されているので、トップリング３とドレッサー１０は
作業位置、待機位置、および移動軌跡において両者は干
渉することがない。すなわち、トップリング３とドレッ
サー１０は、互いの運転状況を気にせず、独立して自由
に運転することができる。

【００２８】なお、前述のオーバーハング動作は、図の
矢印Ｒ方向に向かって行われる。ターンテーブル２０及
びトップリング３は各々同一方向に自転（実施例では時
計回り）している。トップリング３のオーバーハング
は、図示されるように、トップリング３の回転方向とタ
ーンテーブル２０の回転方向と同じ方向に向かって研磨
面上を揺動することによって行われる。これらトップリ
ング３の回転方向とターンテーブル２０の回転方向とト
ップリングユニット４のオーバーハングの揺動方向が同
一（実施例では時計回り）になっているため、トップリ
ング３が揺動時に研磨クロス５の回転と順方向の移動に
なり、研磨クロスに余計な負荷を与えず、研磨クロス５
の表面を逆立てることがない。また、トップリング３は
研磨終了後、次工程であるプッシャー４０に近づく方向
にオーバーハング動作を行うので、半導体ウエハ２の搬
送にかかるタクトタイムを減少させることができる。

【００２９】図８はトップリングのオーバーハング動作
を示す概略図である。図８に示すように、オーバーハン
グ動作は半導体ウエハ２の中心２ａを研磨クロス５から
はみ出させない範囲で、極力ウエハの被研磨面を露出さ
せた状態まで揺動させてからトップリング３を上昇させ
る。好ましくは、半導体ウエハの被研磨面の４０％以上
を露出させ、かつ半導体ウエハ２の中心２ａを研磨クロ
ス５からはみ出させない状態までオーバーハングした後
にトップリング３を上昇させるのがよい。ウエハ中心２
ａをはみ出させると、トップリング３が傾き、ウエハに
悪影響を及ぼす。

【００３０】なお、ドレッサー１０の運転方法もトップ
リング３と同様である。トップリング３及びドレッサー
１０は、待機位置から研磨面上方の作業位置までそれぞ
れ揺動し、その後に下降し、研磨面（研磨クロス５の表
面）と接触させる。研磨加工及びドレッシング作業が終
了したら、トップリング３およびドレッサー１０をその
まま横方向に揺動させ、トップリング３及びドレッサー
１０の一部をオーバーハングさせた後、上昇させ、研磨
面から離間させる。このオーバーハング動作により研磨
面と半導体ウエハ２及び研磨面とドレッサー１０の表面
張力を軽減でき、確実に研磨面から離間できるととも
に、本発明ではドレッシングを研磨クロス５の外周縁ま
で行っているので、半導体ウエハ２にも傷がつかない。
なお、ドレッサー１０は表面積が大きくないのでオーバ
ーハングせず、そのまま作業位置Ｐｄで上昇してもよ
い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体ウエハ等の基板状のポリッシング対象物を研磨ク
ロスの外周縁から露出させた後にポリッシング対象物を
研磨クロスから引き剥がすオーバーハング方式を取り入
れ、このオーバーハング時にポリッシング対象物が割れ
ることがない。またポリッシング対象物の研磨面に形成
される研磨跡をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るポリッシング装置の全体構成を示
す平面図である。

【図２】本発明に係るポリッシング装置の全体構成を示
す正面図である。

【図３】ポリッシング装置における半導体ウエハを保持
したトップリングと研磨クロスとの関係を示す模式図で
ある。

【図４】本発明のドレッサーの詳細構造を示す図であ
る。

【図５】本発明の研磨クロスとドレッサーとの関係を示
す図である。

【図６】本発明の研磨クロスとドレッサーとの関係を示
す図である。

【図７】トップリング及びドレッサーと研磨面の位置関
係を示す概略図である。

【図８】トップリングのオーバーハング動作を示す概略
図である。

【符号の説明】

２半導体ウエハ２ａ半導体ウエハ中心３トップリング４トップリングユニット５研磨クロス５ａ段差部６ガイドリング７トップリングヘッド８，１９揺動軸１０ドレッサー１１ドレッシングユニット１２ドレッサー本体１２ａ凸部１３ダイヤモンド電着リング１４ドレッサーヘッド１５，１７，２１モータ１６，１８昇降シリンダ２０ターンテーブルＰａ，Ｐｄ作業位置Ｐｂ，Ｐｅ待機位置Ｐｃ受け渡し位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高田暢行東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者勝岡誠司東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者重田賢一神奈川県川崎市幸区堀川町72番地株式会社東芝川崎事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研磨面を有するターンテーブルとトップ
リングとを有し、前記ターンテーブルとトップリングと
の間にポリッシング対象物を介在させて所定の圧力で押
圧することによってポリッシング対象物を研磨するポリ
ッシング装置において、前記ターンテーブルの内側でポリッシング対象物の全面
を研磨面と接触させた状態で研磨した後に、ポリッシン
グ対象物が研磨面と接触した状態を保ちながら前記トッ
プリングを横方向に移動させてポリッシング対象物の少
なくとも一部を研磨面からはみ出させてからトップリン
グを上昇させることによってポリッシング対象物を該研
磨面から離間させるトップリング移動昇降機構と、前記研磨面に接触してそのドレッシングを行うドレッサ
ーとを備え、前記ドレッサーは、前記研磨面の内側の研磨に使用する
領域と研磨面の外周縁までの間に段差がなくなるように
研磨面の外周縁までドレッシングを行うことを特徴とす
るポリッシング装置。
【請求項２】前記ドレッサーは、前記トップリングよ
りも大径であることを特徴とする請求項１記載のポリッ
シング装置。
【請求項３】前記ターンテーブルの回転方向と、前記
トップリングの回転方向と、前記研磨終了後のトップリ
ングの移動方向は互いに同一方向であることを特徴とす
る請求項１記載のポリッシング装置。
【請求項４】研磨面を有するターンテーブルとトップ
リングとを有し、前記ターンテーブルとトップリングと
の間にポリッシング対象物を介在させて所定の圧力で押
圧することによってポリッシング対象物を研磨するポリ
ッシング方法において、前記研磨面の内側の研磨に使用する領域と研磨面の外周
縁までの間に段差がなくなるように、ドレッサーにより
研磨面の外周縁までドレッシングを行い、前記ターンテーブルの内側でポリッシング対象物の全面
を研磨面と接触させた状態で研磨し、研磨終了後にポリッシング対象物が研磨面と接触した状
態を保ちながら前記トップリングを横方向に移動させて
ポリッシング対象物の少なくとも一部を研磨面からはみ
出させてからトップリングを上昇させることによってポ
リッシング対象物を該研磨面から離間することを特徴と
するポリッシング方法。
【請求項５】前記ドレッサーは、前記トップリングよ
りも大径であることを特徴とする請求項４記載のポリッ
シング方法。
【請求項６】前記ターンテーブルの回転方向と、前記
トップリングの回転方向と、前記研磨終了後のトップリ
ングの移動方向は互いに同一方向であることを特徴とす
る請求項４記載のポリッシング方法。
【請求項７】研磨面を有するターンテーブルとトップ
リングとを有し、前記ターンテーブルとトップリングと
の間にポリッシング対象物を介在させて所定の圧力で押
圧することによってポリッシング対象物を研磨するポリ
ッシング方法において、ポリッシング対象物の一部をポリッシング対象物が研磨
面と接触した状態を保ちながらターンテーブルの外へ持
ち出す場合に、ポリッシング対象物が割れない程度に、
研磨面の内側の部分と研磨面の周縁部の段差が小さくな
るように、ドレッサーによりドレッシングを行い、前記ターンテーブルの内側でポリッシング対象物の全面
を研磨面と接触させた状態で研磨し、研磨終了後に前記トップリングを横方向に移動させてポ
リッシング対象物の少なくとも一部を研磨面からはみ出
させてからトップリングを上昇させることによってポリ
ッシング対象物を該研磨面から離間することを特徴とす
るポリッシング方法。