JP2000084833A - 研磨盤および研磨パッドの取り換え方法 - Google Patents

研磨盤および研磨パッドの取り換え方法

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JP2000084833A
JP2000084833A JP27426998A JP27426998A JP2000084833A JP 2000084833 A JP2000084833 A JP 2000084833A JP 27426998 A JP27426998 A JP 27426998A JP 27426998 A JP27426998 A JP 27426998A JP 2000084833 A JP2000084833 A JP 2000084833A
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disk
polishing pad
polishing
gas
shaped
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JP27426998A
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English (en)
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Kazuo Kobayashi
一雄 小林
Yamato Sako
大和 左光
Satoru Ide
悟 井出
Hiroaki Kida
浩章 喜田
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Okamoto Machine Tool Works Ltd
Original Assignee
Okamoto Machine Tool Works Ltd
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨に使用された研磨パッドを手間をかけ
ずに簡単に新しい研磨パッドに取り替える。 【解決手段】 回転可能な中空軸に軸承された、表面に
気体導入・排出可能な気体流通小孔または溝通路を有す
る円盤状受台の上に円盤状支持台の表面に研磨布を接着
した研磨パッドを載置し、ついで前記円盤状受台の気体
流通用小孔または溝を減圧することにより研磨パッドを
円盤状受台に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベアウエハ、デバ
イスウエハ、SOIウエハ、磁気ヘッドウエハ、磁気デ
ィスクウエハ等のウエハの表面を研磨する研磨盤および
該研磨盤上の使用済み研磨パッドを新しい研磨パッドに
取り換える方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハの研磨方法としては、例え
ば、図7に示す研磨装置1を用い、回転軸2に軸承され
た円盤状金属取付板(アルミニウム板、ステンレス板)
またはセラミック取付板3の表面に研磨布3aが貼付さ
れた研磨パッドをボルト8でテ−ブル7に固定し、該研
磨パッドの表面に、モ−タ−により回転される軸4に軸
承されたヘッド5内に小孔6a,6a,…を多数穿った
吸着板6にチャックしたウエハwを押圧し、軸2と4を
正逆方向に、または同方向に回転させてウエハを研磨し
ている。
【0003】図8に示すように、研磨盤1の回転軸2は
モ−タ−Mの回転駆動を歯車9,10で歯付ベルト1
1、プ−リ−12を介して伝達する。テ−ブル7の下面
とこれを軸承する支持体19の上面とで冷却媒体用チャ
ンバ−が形成され、回転軸2 の中空部に配管された管に
より冷却媒体が供給13a、排出13bされる。14は
研磨盤の基台、15はベアリングである。研磨パッドは
ウエハの研磨により漸次磨耗するのでパッドコンディシ
ョナ−を用いて修復(ドレッシング)が行われるが、繰
り返しの修復でも、ウエハの研磨速度の低下が著しくな
ると新しい研磨布に取り換えていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】研磨布3aの取り換え
方法としては、研磨装置に作業者が身を乗り出し、研磨
パッドから研磨布を手で引き剥がし、取付板3の表面を
清掃した後、新しい研磨布を接着剤で取付板3上に固定
させていた。この新しい研磨布および接着剤を用いる取
り換え方法では作業者が熟練工である必要があり、ま
た、作業に手間がかかりすぎ、研磨装置の使用効率が悪
い。
【0005】そこで、取付板3上に接着剤で研磨布を貼
付した研磨パッドの予備を準備しておき、これを使い古
した研磨パッドと取り換える方法が一般化されてきた。
しかしながら、取り換えにボルト8の取り外し、ボルト
の締め付けの作業を要し(図6では12本)、狭い研磨
装置内で作業者がこのボルト作業を行うのに手間が大変
である。本発明は、研磨パッドの取り替えが容易な研磨
盤、および該研磨盤を用いて新旧の研磨パッドを容易に
交換する方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、
(a)冷却媒体導入用チャンバ−、気体導入・排出通路
を有する円盤状基台、(b)中空部に気体を供給および
排出する気体用役管と冷却媒体を供給する冷却媒体管を
備える、前記円盤状基台を軸承する中空軸、(c)上下
方向に気体流通小孔を有し、表面が水平方向に平である
円盤状受台、(d)該受台の下面と、前記基台の上面と
の間に形成された気体流通チャンバ−、(e)該気体流
通チャンバ−と気体用役管の連絡通路、(f)前記中空
軸を水平方向に回転させる駆動機構、および(g)前記
円盤状受台の上に載置され、気体用役管を減圧すること
により円盤状受台に固定される、円盤状支持台の表面に
研磨布を接着した研磨パッド、を備える研磨盤を提供す
るものである。
【0007】本発明の請求項2は、請求項1に記載の研
磨盤の使用済研磨パッド(g)を気体用役管の減圧を解
除し、この研磨パッドを研磨盤から取り除いた後、取換
用の研磨パッドを円盤状受台(c)上に載置し、気体用
役管を減圧することにより円盤状受台に固定することを
特徴とする、研磨パッドの取り換え方法を提供するもの
である。
【0008】本発明の請求項3は、(b)中空部に気体
を供給および排出する気体用役管と冷却媒体を供給する
冷却媒体管を備える中空軸、(c)該中空軸に軸承さ
れ、表面に気体流通小孔または溝を有し、かつ、表面ま
たは内部に冷却媒体通路を有する円盤状受台、(d)該
受台の冷却媒体通路と冷却媒体管の連絡通路、(e)受
台の気体流通小孔または溝と気体用役管の連絡通路、
(f)前記中空軸を水平方向に回転させる駆動機構、お
よび(g)前記円盤状受台の上に載置され、気体用役管
を減圧することにより円盤状受台に固定される、円盤状
支持台の表面に研磨布を接着した研磨パッド、を備える
研磨盤を提供するものである。
【0009】本発明の請求項4は、請求項3に記載の研
磨盤の使用済研磨パッド(g)を気体用役管の減圧を解
除し、この研磨パッドを研磨盤から取り除いた後、取換
用の研磨パッド(c)を円盤状受台(c)上に載置し、
気体用役管を減圧することにより円盤状受台(c)に固
定することを特徴とする、研磨パッドの取り換え方法を
提供するものである。
【0010】本発明の請求項5は、回転可能な中空軸に
軸承された、表面に気体導入・排出可能な気体流通小孔
または溝通路を有する円盤状受台および前記円盤状受台
の上に載置され、気体流通用小孔または溝を減圧するこ
とにより円盤状受台に固定される、円盤状支持台の表面
に研磨布を接着した研磨パッド、を備える研磨盤を提供
するものである。
【0011】本発明の請求項6は、回転可能な中空軸に
軸承された、表面に気体導入・排出可能な気体流通小孔
または溝通路を有する円盤状受台の上に円盤状支持台の
表面に研磨布を接着した研磨パッドを載置し、ついで前
記円盤状受台の気体流通用小孔または溝を減圧すること
により研磨パッドを円盤状受台に固定することを特徴と
する研磨パッドのチャック方法を提供するものである。
【0012】
【作用】古い研磨パッドは、研磨盤の受け台に連通する
気体用役管の減圧を解除することにより容易に取り外し
ができ、新しい研磨パッドは前記気体用役管を減圧する
ことにより受台上に研磨パッドを固定できる。ボルトを
用いないので、研磨パッドの取り換えの手間が減少す
る。
【0013】
【発明の実施の形態】[実施例]以下、図面を用いて本
発明をさらに詳細に説明する。図1は、本発明の研磨盤
の研磨パッドを受台に載置する前の、研磨パッドを省略
した研磨盤の断面図である。図2は円盤状受台の上面
図、図3は本発明の研磨盤の一部を切欠いた断面図、図
4は別の態様を示す受台の上面図、図5は該受台の断面
図である。
【0014】図中、1は研磨盤、2は中空軸、2aは中
空部、3は取付板、3aは研磨布、7は円盤状受台、7
aは気体流通用小孔または溝、7bは冷却媒体通路、1
1は歯付ベルト、12はプ−リ−、13は冷却媒体供給
管、13aは冷却媒体供給口、13bは冷却媒体排出
口、13cは冷却媒体導入用チャンバ−、13dは冷却
媒体通路、14は基台、15はベアリング、16は気体
を供給・排出する気体用役管、16aはチャンバ−、1
6b気体導入・排出通路、16cは孔径が0.3〜2m
mの気体流通小孔または溝と気体用役管の連絡通路、1
7は枠、18は円盤状基台、19は軸2に固定され、円
盤状基台17または円盤状受台7を軸承する支持体、2
0,21はロ−タリ−ジョイント、22は保護カバ−で
ある。図4に示す受台7において、気体流通用小孔7a
は凸状のリブを上下方向に貫通して設けられ、冷却媒体
通路溝13cは凹状の円環を示し、各円環状冷却媒体通
路13c,13c…はリブを切り取った溝13d,13
d…により連絡される。チャンバー16aは該受台の通
路溝13cと研磨パッドの取付板3の下面とで形成され
る。
【0015】研磨盤1上の使用済研磨パッド(3,3
a)を気体用役管16の減圧を解除し、この研磨パッド
を研磨盤から取り除いた後、取換用の研磨パッドを円盤
状受台(7)上に受台に刻印された位置合わせ用目印
(トンボ)または受台より起立された目印用の3本のピ
ンに研磨パッドに刻印された位置合わせ用目印(トン
ボ)を合致させて載置し、気体用役管16を減圧するこ
とにより円盤状受台7に研磨パッドは固定される。減圧
の程度は、研磨パッドが受台7が回転時に遠心力により
外方向にはじき出されない50〜700mmHgであ
る。
【0016】研磨パッドの取り外しは、中空軸2の回転
駆動、冷却媒体の供給、気体用役管16の減圧を止め、
ついで、気体用役管16より圧力 0.5〜2kg/c
2Gの圧空を瞬時供給し、受台からの研磨パッドの取
り外しを容易にしてから行う。研磨パッドがチャックさ
れた研磨盤1を用いてウエハを研磨するには、気体用役
管16を減圧したまま、かつ、冷却水を冷却媒体管13
より供給しつつ、図示されていない(図8参照)モ−タ
−Mの駆動を歯車9,10、歯付ベルト11、プ−リ−
12で中空軸に伝達し、研磨パッドを水平方向に回転さ
せる。ついで、研磨パッドの上方よりヘッド5の取付板
6に吸着されたウエハwを下降させ、研磨パッド表面に
押圧して軸2と軸4を同方向、または逆方向に回転させ
てウエハの研磨を行う。研磨パッドをパッドコンディシ
ョナ−で修復してもウエハの研磨速度が著しく低下し、
その回復が望まれないときは研磨パッドの取り換えを行
う。
【0017】
【発明の効果】本発明の研磨パッドの取替方法は、予備
されていた新しい研磨パッドを受台の上に載置し、受台
を減圧させることにより研磨パッドを固定でき、また、
その取り外しは受台の減圧を止め、小孔より圧空を受台
に供給すれば受け台からの研磨パッドの取り外しが容易
にできる。従来の交換方法のように手間のかかるボルト
の取り外し、ボルト締めの作業がないので、研磨される
ウエハの径が大きく、それに連れて研磨パッドの径が大
きくなっても、容易に研磨パッドを交換できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】研磨パッドを載せる前の研磨盤の断面図であ
る。
【図2】円盤状受台の上面図である。
【図3】研磨パッドを受台上に載せた研磨盤の断面図で
ある。
【図4】別の態様を示す受台の上面図である。
【図5】図4に示す受台の断面図である。
【図6】従来の研磨パッドの上面図である。
【図7】研磨盤を用いてウエハを研磨する状態を示す平
面図である。
【図8】従来の研磨盤の部分断面図である。
【符号の説明】
1 研磨装置 w ウエハ 2 研磨盤の中空軸 3 支持板 3a 研磨布 4 チャック機構の回転軸 5 ヘッド 7 円盤状受台 7a 小孔 8 ボルト 11 歯付ベルト 12 プ−リ− 13 冷却媒体管 16 気体用役管 18 円盤状基台 19 支持体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜田 浩章 神奈川県厚木市上依知3009番地 株式会社 岡本工作機械製作所半導体事業部内 Fターム(参考) 3C058 AA07 AA14 AA15 CB04 DA17

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)冷却媒体導入用チャンバ−、気体
    導入・排出通路を有する円盤状基台、(b)中空部に気
    体を供給および排出する気体用役管と冷却媒体を供給す
    る冷却媒体管を備える、前記円盤状基台を軸承する中空
    軸、(c)上下方向に気体流通小孔を有し、表面が水平
    方向に平である円盤状受台、(d)該受台の下面と、前
    記基台の上面との間に形成された気体流通チャンバ−、
    (e)該気体流通チャンバ−と気体用役管の連絡通路、
    (f)前記中空軸を水平方向に回転させる駆動機構およ
    び(g)前記円盤状受台(c)の上に載置され、気体用
    役管を減圧することにより円盤状受台(c)に固定され
    る、円盤状支持台の表面に研磨布を接着した研磨パッ
    ド、を備える研磨盤。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の研磨盤の使用済研磨パ
    ッド(g)を気体用役管の減圧を解除し、この研磨パッ
    ドを研磨盤から取り除いた後、取換用の研磨パッドを円
    盤状受台(c)上に載置し、気体用役管を減圧すること
    により円盤状受台上に固定することを特徴とする、研磨
    パッドの取り換え方法。
  3. 【請求項3】 (b)中空部に気体を供給および排出す
    る気体用役管と冷却媒体を供給する冷却媒体管を備える
    中空軸、(c)該中空軸に軸承され、表面に気体流通小
    孔または溝を有し、かつ、表面または内部に冷却媒体通
    路を有する円盤状受台、(d)該受台の冷却媒体通路と
    冷却媒体管の連絡通路、(e)受台の気体流通小孔また
    は溝と気体用役管の連絡通路、(f)前記中空軸を水平
    方向に回転させる駆動機構、および(g)前記円盤状受
    台の上に載置され、気体用役管を減圧することにより円
    盤状受台に固定される、円盤状支持台の表面に研磨布を
    接着した研磨パッド、を備える研磨盤。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の研磨盤の使用済研磨パ
    ッド(g)を気体用役管の減圧を解除し、この研磨パッ
    ドを研磨盤から取り除いた後、取換用の研磨パッド
    (c)を円盤状受台(c)上に載置し、気体用役管を減
    圧することにより円盤状受台(c)に固定することを特
    徴とする、研磨パッドの取り換え方法。
  5. 【請求項5】 回転可能な中空軸に軸承された、表面に
    気体導入・排出可能な気体流通小孔または溝通路を有す
    る円盤状受台および前記円盤状受台の上に載置され、気
    体流通用小孔または溝を減圧することにより円盤状受台
    に固定される、円盤状支持台の表面に研磨布を接着した
    研磨パッド、を備える研磨盤。
  6. 【請求項6】 回転可能な中空軸に軸承された、表面に
    気体導入・排出可能な気体流通小孔または溝通路を有す
    る円盤状受台の上に円盤状支持台の表面に研磨布を接着
    した研磨パッドを載置し、ついで前記円盤状受台の気体
    流通用小孔または溝を減圧することにより研磨パッドを
    円盤状受台に固定することを特徴とする研磨パッドのチ
    ャック方法。
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