JP2000094304A - Polishing device and polishing method - Google Patents

Polishing device and polishing method

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JP2000094304A
JP2000094304A JP27038098A JP27038098A JP2000094304A JP 2000094304 A JP2000094304 A JP 2000094304A JP 27038098 A JP27038098 A JP 27038098A JP 27038098 A JP27038098 A JP 27038098A JP 2000094304 A JP2000094304 A JP 2000094304A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
polishing
gas
holder
etching
Prior art date
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Pending
Application number
JP27038098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Natsuhara
夏原善信
Kozo Sakai
坂井孝三
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.)
NANOTEC MACHINES KK
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
NANOTEC MACHINES KK
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NANOTEC MACHINES KK, Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd, Kansai Nippon Electric Co Ltd filed Critical NANOTEC MACHINES KK
Priority to JP27038098A priority Critical patent/JP2000094304A/en
Publication of JP2000094304A publication Critical patent/JP2000094304A/en
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent polishing liquid from arriving at a rear surface of a workpiece through a clearance between the workpiece and a workpiece holder by blowing gas against the rear surface of the workpiece from the workpiece holder and letting gas blow through the clearance therebetween. SOLUTION: In a polishing device which polishes a substrate etc., a workpiece 11 is pressed against a face of a surface plate 13 at a fixed pressure by a workpiece holder 12. Gas 14 is blown against the rear surface 11a side of the workpiece 11 from a workpiece holding face 12a, the blown gas 14 reaches a peripheral fringe part of the workpiece 11 along a clearance between the workpiece holder 12 and the rear surface 11a of the workpiece, and the gas is blown to the outside through the clearance between the workpiece holder 12 and the workpiece 11 from the peripheral fringe part of the workpiece 11. Since the gas 14 is blown toward the outside through the clearance between the rear surface 11a of the workpiece and the workpiece holder 12 in this way, edging polishing liquid or polishing liquid which attempts to enter there is blown off to prevent it from entering this clearance.

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】この発明は半導体ウエハやそ
の他の電子部品等に用いられる基板等を研磨する研磨装
置及び研磨方法に関するものであり、特に所謂エッチン
グ研磨液を用いる研磨に関し、ワークの表裏面を高精度
で平坦化する技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method for polishing substrates used for semiconductor wafers and other electronic parts, and more particularly to polishing using a so-called etching polishing liquid. And technology for flattening with high precision.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術について図面を参照しながら
説明する。従来から電子部品等の産業においては研磨技
術が重要な役割を果たしている。例えば半導体装置の場
合には種結晶から半導体のブロックを結晶成長させ、こ
のブロックを輪切りにすることによって半導体ウエハを
形成し、この表面に種々の加工を施すことによって半導
体が製造されている。
2. Description of the Related Art A conventional technique will be described with reference to the drawings. 2. Description of the Related Art Conventionally, polishing technology has played an important role in industries such as electronic components. For example, in the case of a semiconductor device, a semiconductor block is formed by growing a semiconductor block from a seed crystal, forming a semiconductor wafer by slicing the block, and performing various processes on the surface of the semiconductor wafer.

【0003】この際、ウエハの表面における加工は1ミ
クロン以下のオーダーの精度でもって精緻に行われるも
のであるため、半導体ウエハの表面の表面粗度及び平坦
度は重要な要素となっている。特に近年においては半導
体ウエハの径大化が進み、直径10インチ程度の半導体
ウエハが使用されるようになってきており、益々半導体
ウエハの製造におけるウエハ表面の研磨技術は重要性を
増してきている。
At this time, since the processing on the surface of the wafer is performed precisely with an accuracy of the order of 1 micron or less, the surface roughness and flatness of the surface of the semiconductor wafer are important factors. In particular, in recent years, the diameter of semiconductor wafers has been increasing, and semiconductor wafers having a diameter of about 10 inches have been used, and the polishing technique for the wafer surface in the production of semiconductor wafers has become increasingly important. .

【0004】また電子部品の業界にあっては半導体ウエ
ハのみならず例えば磁気ヘッドやSAW共振子、圧電素
子あるいはカードデイスク装置等に用いられる円盤状の
基板、コピーやファクシミリ等に用いられるヘッドのよ
うな材料に極めて高い平坦度とよい表面粗度が要求され
ており、いずれについても、その基板即ちワークが大型
化することにより、従来より一層の表面粗度の向上とワ
ークの平坦化が要求されるようになってきている。
In the field of electronic components, not only semiconductor wafers but also, for example, magnetic heads, disk-shaped substrates used for SAW resonators, piezoelectric elements or card disk devices, and heads used for copying and facsimile machines. For such materials, extremely high flatness and good surface roughness are required, and in any case, as the size of the substrate, ie, the work, is increased, further improvement in surface roughness and flattening of the work are required. It is becoming.

【0005】我々は従来から表面粗度の向上及びワーク
の平坦化についての技術開発を行ってきており、これら
の成果はすでに特願平10―251415号によって出
願しているものもある。しかしながら未だこれらの技術
によっても解決されていない種々の問題があり、これら
について順次説明する。
We have been developing technologies for improving the surface roughness and flattening the work, and some of these results have already been filed in Japanese Patent Application No. 10-251415. However, there are various problems that have not yet been solved by these techniques, and these will be sequentially described.

【0006】先ず平板状のワークを研磨する際の、従来
からの基本的な構成を示すのが図13(a)に示すもの
である。ワーク131はワークホルダ132に固定され
ており、ワーク131の被研磨面は定盤133に対して
押し付けられ定盤133上には研磨液136が塗布され
ていてワーク131と定盤133とが相対運動をするこ
とによりワーク131の表面が機械的に削り取られて表
面粗度の向上ないしは平坦度の向上が図られる。
FIG. 13 (a) shows a conventional basic structure for polishing a flat work. The work 131 is fixed to a work holder 132, and the surface to be polished of the work 131 is pressed against a surface plate 133, and a polishing liquid 136 is applied on the surface plate 133. By performing the movement, the surface of the work 131 is mechanically scraped off, thereby improving the surface roughness or the flatness.

【0007】特に最近では表面粗度の向上ないしは平坦
度の向上のためにメカノケミカルポリシングという方法
が用いられてきている。このメカノケミカルポリシング
とは従来の機械的切削作用によりワークを研磨するので
はなく物理的及び化学的な作用によってワークの表面を
化学変化させつつ研磨していくという比較的新しい技術
である。
In particular, recently, a method called mechanochemical polishing has been used to improve the surface roughness or the flatness. The mechanochemical polishing is a relatively new technique of polishing a work by chemically changing the surface of the work by physical and chemical actions, instead of polishing the work by a conventional mechanical cutting action.

【0008】即ちこの技術はワークの表面に引張り、圧
縮、せん断、曲げ、塑性変形などの機械的エネルギーに
より固体表面の物理的あるいは化学的変化を誘起させ、
固体の周辺に存在する気体や液体物質に化学的な特性を
与えてこれら特性の変化が生じたワークの表面と直接的
に化学反応が起こるようにし、この化学反応と一定の圧
力とが相俟って極めて精緻にワークの表面が研磨される
という技術である。
That is, this technique induces a physical or chemical change on the solid surface by mechanical energy such as tension, compression, shear, bending, plastic deformation, etc. on the surface of the work,
The chemical properties are given to the gas or liquid substance existing around the solid so that a chemical reaction occurs directly on the surface of the work where these properties have changed, and this chemical reaction is combined with a certain pressure. This is a technique in which the surface of the work is polished extremely precisely.

【0009】図13(a)に示すものはこのようなメカ
ノケミカルポリシングに用いられる基本的な構造であ
り、メカノケミカルポリシングに用いられる研磨液を本
明細書においてはエッチング研磨液という言葉を用いて
以下説明する。同図(b)に示すものはその場合の極め
て基本的な問題である。
FIG. 13A shows a basic structure used for such a mechanochemical polishing, and the polishing liquid used for the mechanochemical polishing is herein referred to as an etching polishing liquid. This will be described below. FIG. 1B shows a very basic problem in that case.

【0010】前述のように定盤133の表面にはエッチ
ング研磨液136が塗布されているのであるがワーク1
31が定盤133に対して相対運動をするとこのエッチ
ング研磨液136がワーク131の端面に向かって波を
打つように押し寄せることになる。すると同図(b)に
示すようにこのエッチング研磨液136は所望のワーク
被研磨面のみならずワークホルダ132とワーク131
との隙間から毛細管現象等によって侵入しワーク131
の裏面側にまで至るのである。
As described above, the surface of the surface plate 133 is coated with the etching polishing liquid 136.
When the base 31 moves relative to the base 133, the etching polishing liquid 136 rushes toward the end surface of the work 131 so as to make a wave. Then, as shown in FIG. 3B, the etching polishing liquid 136 is not only applied to the desired workpiece surface to be polished but also to the workpiece holder 132 and the workpiece 131.
Work 131 enters through gaps between
To the back side of the.

【0011】ところが前述のようにこのエッチング研磨
液136はワーク131の材質と直接的に化学的な反応
をするものであるため、非所望の研磨面であるワーク1
31の裏面側もこのエッチング研磨液136によって研
磨が進行するという問題が生じる。そこで従来において
はこのような不所望な研磨面即ちワークの裏面側の研磨
を回避するような方法が考えられている。
However, as described above, since the etching polishing liquid 136 directly reacts chemically with the material of the work 131, the work 1 which is an undesired polished surface is not used.
There is also a problem that the back surface side of the polishing pad 31 is polished by the etching polishing liquid 136. Therefore, conventionally, a method of avoiding such an undesired polishing surface, that is, the polishing of the back surface side of the work, has been considered.

【0012】図14に示すのはこの研磨の際の問題点で
あり、同図(a)に示すのは正常な研磨状態を示しワー
ク141から研磨代141aが均一に研磨されている。
同図(b)に示すのは裏面側に回込んだエッチング研磨
液により特にワーク141のの周縁部近傍141bが局
所的にエッチングされている様子を示すもので、同図
(b)に示すような状態を回避するために図15に示す
ような構成が取られている。
FIG. 14 shows a problem at the time of this polishing. FIG. 14A shows a normal polishing state, and the polishing allowance 141a is uniformly polished from the work 141.
FIG. 6B shows a state in which the vicinity of the peripheral portion 141b of the work 141 is particularly locally etched by the etching polishing liquid spilled to the back surface side, as shown in FIG. A configuration as shown in FIG. 15 is adopted in order to avoid a complicated state.

【0013】図15に示すのは図14(b)に示す問題
点を回避するための構造である。即ちエッチング研磨液
が裏面側に回ることは避けられないので裏面側がエッチ
ング研磨液と化学反応をすることがないように裏面側に
何らかのカバー即ち裏面カバー153を配置するのであ
る。この裏面カバー153としては例えばホットメルト
ワックスのようなものが用いられ、ホットメルトワック
スを加熱し、溶融ないしは軟化している状態でワーク1
51に密着させて裏面カバー153とすると同時にワー
クホルダ152に対する密着手段ともしているのであ
る。
FIG. 15 shows a structure for avoiding the problem shown in FIG. That is, since it is inevitable that the etching polishing liquid flows to the back side, some cover, that is, a back cover 153 is disposed on the back side so that the back side does not react with the etching polishing liquid. As the back cover 153, for example, a material such as hot melt wax is used, and the work 1 is heated and melted or softened.
At the same time, the back cover 153 is brought into close contact with the work holder 51, and at the same time, it is also used as a close contact means to the work holder 152.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の基
本的な問題点としてはこの種のエッチング研磨液を用い
る研磨装置又は研磨方法においてエッチング研磨液がワ
ークとワークホルダの隙間から毛管現象等により入り込
み、不所望の研磨面であるワークの裏面側がエッチング
研磨液によって研磨されるという問題が生じるので、こ
の部分にエッチング研磨液とワークの裏面との反応を排
除するための裏面カバーを配置するようにしている。
As described above, the basic problems of the prior art are that in a polishing apparatus or a polishing method using this kind of etching polishing liquid, the etching polishing liquid flows from a gap between a work and a work holder to cause a capillary phenomenon or the like. This causes a problem that the back side of the work, which is an undesired polished surface, is polished by the etching polishing solution. Therefore, a back cover for eliminating a reaction between the etching polishing solution and the back surface of the work is disposed in this portion. Like that.

【0015】しかしながら図16に示すような問題が生
じる。先ずこの裏面カバー163を、例えば前述のホッ
トメルトワックス等で形成する場合には必ずしも完全に
その全面に均一にこれを塗布することができないので部
分的に厚みに差が生じ、例えばワーク161の裏面の端
の方では厚いホットメルトワックスが又他の側では薄い
ホットメルトワックスが形成されるようになって図16
(b)に示すように本来均一に研磨されるべきワーク研
磨面161aがホットメルトワックスによる厚みのばら
つきを反映して不均一に研磨されるという問題が生じる
のである。
However, a problem as shown in FIG. 16 occurs. First, when the back cover 163 is formed of, for example, the above-mentioned hot melt wax, the thickness of the back cover 163 cannot be completely and uniformly applied to the entire surface. As shown in FIG. 16, a thick hot melt wax is formed at the end of the substrate and a thin hot melt wax is formed at the other side.
As shown in (b), there is a problem that the workpiece polishing surface 161a, which is supposed to be polished uniformly, is polished non-uniformly reflecting the thickness variation due to the hot melt wax.

【0016】これはワークホルダ162のワーク保持面
は定盤に対して完全に平行に作られているためこの部分
に厚みのばらつきがあるホットメルトワックスで貼り付
けられたワーク161は結果的にワークホルダ162の
ワーク保持面ないしは定盤面に対してその厚みのばらつ
きを反映した高低差を生じるようになり、その高低さが
修正されるようにワーク161は研磨されるので、研磨
終了後においては前述のようにホットメルトワックスの
高低差を反映したワーク161の研磨面の仕上がりとな
るのである。
Since the work holding surface of the work holder 162 is formed completely parallel to the surface plate, the work 161 affixed with hot melt wax having a thickness variation at this portion results in a work. A height difference reflecting the thickness variation is generated with respect to the work holding surface or the surface plate surface of the holder 162, and the work 161 is polished so that the height is corrected. Thus, the polished surface of the work 161 reflects the height difference of the hot melt wax.

【0017】このような問題を解決するためには、例え
ばホットメルトワックスを用いずに裏面に絶縁層ないし
はこれらの研磨液と反応しない金属層等を形成して裏面
側の反応を排除するということも考えられるのであるが
必ずしもこのような薄膜の形成が簡単でなく装置が大型
化し、また工程も複雑化するためコストアップ等の要因
となり、また裏面側に必ずしも必要でない薄膜を形成す
ると後にこれらの薄膜を除去してやらなければならない
場合も生じてよい方法とは言えなかった。
In order to solve such a problem, for example, an insulating layer or a metal layer which does not react with these polishing liquids is formed on the back surface without using hot melt wax to eliminate the reaction on the back surface side. However, it is not always easy to form such a thin film, the device becomes large, the process becomes complicated, and the cost increases because of the complicated process. In some cases, the thin film must be removed.

【0018】そこで本発明においてはこれら裏面カバー
等を全く用いることなくワークの不所望の研磨面である
裏面側にエッチング研磨液が回り込まないような構造の
研磨装置及び研磨方法、さらにはエッチング研磨液を用
いてワークの表面に研磨の促進部分と非促進部分とを任
意に作り出す技術等について提供するものである。以下
に本発明によるこれら課題の解決手段を示す。
Therefore, in the present invention, a polishing apparatus and a polishing method having a structure in which the etching polishing liquid does not flow to the back side, which is an undesired polishing surface of the work, without using such a back cover or the like, The present invention provides a technique for arbitrarily creating a polishing promoting portion and a non-promoting portion on the surface of a work by using the method. The means for solving these problems according to the present invention will be described below.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ワ−クホルダからワ−クの裏面に気体を吹
き付け、ワ−クとワ−クホルダの隙間から気体を吹き出
させて研磨液がワ−クとワ−クホルダの隙間からワ−ク
の裏面に回り込まないようにした研磨装置を提供する。
また、エッチング研磨液を用いる研磨装置であって、ワ
−クホルダからワ−クの裏面に気体を吹き付け、ワ−ク
とワ−クホルダの隙間から気体を吹き出させてエッチン
グ研磨液がワ−クとワ−クホルダの隙間からワ−クの裏
面に回り込まないようにした研磨装置を提供する。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, polishing is performed by blowing a gas from the work holder to the back surface of the work, and blowing the gas from a gap between the work and the work holder. Provided is a polishing apparatus that prevents a liquid from flowing around a back surface of a work from a gap between a work and a work holder.
In a polishing apparatus using an etching polishing liquid, a gas is blown from a work holder to the back surface of the work, and a gas is blown out from a gap between the work and the work holder so that the etching polishing liquid is separated from the work. Provided is a polishing apparatus that does not go around the back surface of a work from a gap of a work holder.

【0020】ワ−クホルダからワ−クの裏面に液体を吹
き付け、ワ−クとワ−クホルダの隙間から液体を吹き出
させて研磨液がワ−クとワ−クホルダの隙間からワ−ク
の裏面に回り込まないようにした研磨装置を提供する。
また、ワ−クに曲げの変形を付与する手段と、前記手段
により曲げの変形が付与された状態のワ−クを研磨する
手段とを有する請求項1から3のいずれか一に記載の研
磨装置を提供する。また、ワ−クにそりの変形を付与す
る手段と、前記手段によりそりの変形が付与された状態
のワ−クを研磨する手段とを有する請求項1から3のい
ずれか一に記載の研磨装置を提供する。
Liquid is sprayed from the work holder to the back surface of the work, and the liquid is blown out from the gap between the work and the work holder, so that the polishing liquid flows from the gap between the work and the work holder to the back surface of the work. Provided is a polishing apparatus that is prevented from wrapping around.
4. The polishing method according to claim 1, further comprising: means for imparting a bending deformation to the work; and means for polishing the work to which the bending deformation has been applied by said means. Provide equipment. 4. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising means for applying a warp deformation to the work, and means for polishing the work to which the warp deformation has been applied by said means. Provide equipment.

【0021】また、ワ−クにねじりの変形を付与する手
段と、前記手段によりねじりの変形が付与された状態の
ワ−クを研磨する手段とを有する請求項1から3のいず
れか一に記載の研磨装置を提供する。また、前記変形を
付与する手段が前記ワ−クホルダに設けられる気体吹出
口からの前記気体による前記ワ−クの部分的な押圧力で
ある請求項4から6のいずれか一に記載の研磨装置を提
供する。また、前記気体吹出口は、前記ワ−クホルダの
ワ−ク保持面に同心円を描くように配列された請求項7
に記載の研磨装置を提供する。
Further, there is provided a means for imparting torsional deformation to the work, and means for polishing the work to which the torsional deformation has been applied by the means. The polishing apparatus according to the above is provided. The polishing apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein the means for imparting the deformation is a partial pressing force of the work by the gas from a gas outlet provided in the work holder. I will provide a. 8. The gas outlet according to claim 7, wherein the gas outlets are arranged concentrically on a work holding surface of the work holder.
And a polishing apparatus according to (1).

【0022】また、前記気体吹出口は、前記ワ−クホル
ダのワ−ク保持面に碁盤の目を描くように配列された請
求項7に記載の研磨装置を提供する。また、前記気体吹
出口から吹き出す気体の温度を制御することができる、
請求項8又は9のいずれか一に記載の研磨装置を提供す
る。また、エッチング研磨液を用いる研磨装置であっ
て、ワ−クの研磨面に温度分布を生じるようにワ−クホ
ルダのワ−ク配置部分を部分的に加熱可能としエッチン
グ研磨液のワ−ク研磨面での活性をコントロ−ルする研
磨装置を提供する。
The polishing apparatus according to claim 7, wherein the gas outlets are arranged so as to draw a grid on a work holding surface of the work holder. Further, it is possible to control the temperature of gas blown out from the gas outlet,
A polishing apparatus according to any one of claims 8 and 9 is provided. In a polishing apparatus using an etching polishing liquid, a work arrangement portion of a work holder can be partially heated so as to generate a temperature distribution on a polished surface of the work. A polishing apparatus for controlling surface activity is provided.

【0023】また、エッチング研磨液を用いる研磨方法
であって、ワ−クホルダからワ−クの裏面に気体を吹き
付け、ワ−クとワ−クホルダの隙間から気体を吹き出さ
せてエッチング研磨液がワ−クとワ−クホルダの隙間か
らワ−クの裏面に回り込まないようにしながらワ−クを
研磨する研磨方法を提供する。また、エッチング研磨液
を用いる研磨方法であって、ワ−クに曲げ、そり、ねじ
りのうちいづれか一又は二以上の変形を付与しながらワ
−クを研磨する研磨方法を提供する。また、エッチング
研磨液を用いる研磨方法であって、ワ−クの研磨面に温
度分布を与えながらワ−クを磨装する研磨方法を提供す
る。
In a polishing method using an etching polishing liquid, a gas is blown from the work holder to the back surface of the work, and the gas is blown out from a gap between the work and the work holder so that the etching polishing liquid is discharged. The present invention provides a polishing method for polishing a work while preventing the work from going around a back surface of the work from a gap between the work and a work holder. Also, there is provided a polishing method using an etching polishing liquid, wherein the polishing is performed while imparting any one or more of bending, warping, and twisting to the work. The present invention also provides a polishing method using an etching polishing liquid, wherein the polishing is performed while the work is polished while giving a temperature distribution to the polishing surface of the work.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以上説明したように本発明におい
ては請求項1から請求項14にあげた研磨装置及び研磨
方法によって以上の課題を解決し、なお更に優れた効果
を提供することができるものである。請求項順にこれら
の発明について説明をしていく。先ず請求項1記載の発
明であるが、請求項1記載の発明は前述のように、ワ−
クホルダからワ−クの裏面に気体を吹き付け、ワ−クと
ワ−クホルダの隙間から気体を吹き出させて研磨液がワ
−クとワ−クホルダの隙間からワ−クの裏面に回り込ま
ないようにした研磨装置である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, in the present invention, the above problems can be solved by the polishing apparatus and the polishing method according to claims 1 to 14, and still more excellent effects can be provided. Things. These inventions will be described in the order of the claims. First, the invention according to claim 1 is described.
Gas is blown from the work holder to the back surface of the work, and gas is blown out from the gap between the work and the work holder so that the polishing liquid does not flow to the back surface of the work from the gap between the work and the work holder. This is a polishing apparatus that has been used.

【0025】請求項1記載の発明を示すのが図1であ
る。図1に示すようにワーク11はワークホルダ12に
よって定盤13面に対してある一定の圧力でもって押さ
えつけられている。そして更にワーク11の裏面11a
側はワークホルダ12のワーク保持面12aに接触して
いるのであるがこのワーク保持面12aから気体14が
ワーク裏面11a側に吹き付けられていてワーク裏面1
1aに吹き付けられた気体14はワークホルダ12とワ
ーク裏面11aとの隙間を伝いながらワーク11の周縁
部に達し、ワーク11の周縁部からワークホルダ12と
ワーク11との隙間から外部に吹き出すようになってい
る。
FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the work 11 is pressed by the work holder 12 against the surface of the surface plate 13 with a certain pressure. And further, the back surface 11a of the work 11
Side is in contact with the work holding surface 12a of the work holder 12, but gas 14 is blown from the work holding surface 12a to the work back surface 11a side, and the work back surface 1a
The gas 14 blown to 1a reaches the periphery of the work 11 while traveling along the gap between the work holder 12 and the back surface 11a of the work, and blows out from the periphery of the work 11 to the outside through the gap between the work holder 12 and the work 11. Has become.

【0026】このようにすると定盤上に配されているエ
ッチング研磨液ないしは研磨液が毛管現象等によりワー
ク裏面11aとワークホルダ12との間の隙間を伝って
裏側に回り込むということがない。何故ならワーク裏面
11aとワークホルダ12との間の隙間からは外に向か
って気体14が吹き出しているのであってこの気体14
が入り込もうとする研磨液を吹き飛ばしてこの隙間には
いることを防止するからである。
In this manner, there is no possibility that the etching polishing liquid or the polishing liquid disposed on the surface plate goes around the back side through the gap between the work back surface 11a and the work holder 12 due to capillary action or the like. This is because the gas 14 is blown out from the gap between the work back surface 11a and the work holder 12 and
This is because it is possible to prevent the polishing liquid from blowing into the gap by blowing it away.

【0027】請求項1記載の発明は必ずしもエッチング
研磨液を用いている場合のみならず通常の研磨液を用い
る場合にも適用することができる。通常の研磨液を用い
る場合であってもワークの裏面側に研磨液を塗布するこ
とは次の工程において処理する際にその裏面側の研磨液
を再度きれいにしなければならないような余分な工程を
必要とするためこのワークの裏面側が研磨液によって汚
染されないことが重要なのである。
The invention described in claim 1 can be applied not only to a case where an etching polishing liquid is used but also to a case where a normal polishing liquid is used. Even if a normal polishing liquid is used, applying the polishing liquid on the back side of the work requires an extra step such that the polishing liquid on the back side must be cleaned again when processing in the next step. It is important that the back side of the work is not contaminated by the polishing liquid because it is necessary.

【0028】同図(b)に示すものはこのように気体1
4が隙間から吹き出すことによって研磨液16が外側に
吹き飛ばされている様子を示すものである。ワーク11
は定盤13に対して相対移動させるため、特にワーク1
1と定盤13とが向かい合う方向の面においては研磨液
16がワーク11に対して波をうって打ち寄せるように
なり、この部分からワーク11の裏面側への研磨液16
の侵入が危惧されるのであるが同図(b)に示すように
研磨液16はワークホルダ12とワーク裏面11aとの
間の隙間から吹き出される気体14によって吹き飛ばさ
れるのでこのような隙間への研磨液16の侵入は防止す
ることができる。
FIG. 2B shows the gas 1
4 shows a state in which the polishing liquid 16 is blown outward by blowing out from the gap. Work 11
Is moved relative to the surface plate 13, and in particular, the work 1
On the surface in the direction in which the plate 1 and the surface plate 13 face each other, the polishing liquid 16 undulates and hits the work 11, and the polishing liquid 16 flows from this portion to the back side of the work 11.
However, the polishing liquid 16 is blown off by the gas 14 blown out from the gap between the work holder 12 and the back surface 11a of the work as shown in FIG. Intrusion of the liquid 16 can be prevented.

【0029】次に請求項2記載の発明であるが、請求項
2記載の発明は前述のように、エッチング研磨液を用い
る研磨装置であって、ワ−クホルダからワ−クの裏面に
気体を吹き付け、ワ−クとワ−クホルダの隙間から気体
を吹き出させてエッチング研磨液がワ−クとワ−クホル
ダの隙間からワ−クの裏面に回り込まないようにした研
磨装置である。請求項2記載の発明は請求項1記載の研
磨液をエッチング研磨液とした点に特徴があり、エッチ
ング研磨液を用いるような研磨装置においてはこのよう
な構成をとることによりワークの裏面側が局所的にエッ
チングされることを防止することができるという特徴を
有する。
Next, a second aspect of the present invention is directed to a polishing apparatus using an etching polishing liquid, as described above, wherein gas is supplied from a work holder to the back surface of the work. This is a polishing apparatus which sprays and blows gas from a gap between the work and the work holder so that the etching polishing liquid does not flow to the back surface of the work from the gap between the work and the work holder. The invention according to claim 2 is characterized in that the polishing liquid according to claim 1 is used as an etching polishing liquid. In a polishing apparatus using the etching polishing liquid, the back surface of the work is locally localized by adopting such a configuration. It is characterized in that it can be prevented from being etched.

【0030】特に半導体ウエハ例えばガリウム砒素ウエ
ハやインジューム燐ウエハのようなものはエッチング研
磨液を用いて研磨する場合が多いが、高精度の平坦化が
要求されており請求項2記載の発明はこのような要求に
十分応えるものである。請求項2記載の発明を示すのも
図1であり、基本的には同様に作用によっているのであ
る。
Particularly, semiconductor wafers such as gallium arsenide wafers and indium phosphorus wafers are often polished using an etching polishing liquid, but high precision flattening is required. It is sufficient to meet such demands. FIG. 1 shows the second aspect of the present invention, which basically operates in the same manner.

【0031】次に請求項3記載の発明について説明す
る。請求項3記載の発明は前述のように、ワ−クホルダ
からワ−クの裏面に液体を吹き付け、ワ−クとワ−クホ
ルダの隙間から液体を吹き出させて研磨液がワ−クとワ
−クホルダの隙間からワ−クの裏面に回り込まないよう
にした研磨装置である。請求項3記載の発明の特徴点は
請求項1又は2記載の発明でワークの裏面に気体を吹き
付けていたのに換えてワークの裏面に液体を吹き付ける
ようにした点にある。
Next, the third aspect of the present invention will be described. According to the third aspect of the present invention, as described above, the polishing liquid is blown from the work holder to the back surface of the work, and the liquid is blown out from the gap between the work and the work holder. This is a polishing apparatus that does not go around the back surface of the work from the gap of the work holder. A feature of the invention according to claim 3 is that a liquid is sprayed on the back surface of the work instead of blowing the gas on the back surface of the work in the invention of claim 1 or 2.

【0032】研磨液がワークの裏面側に入り込まないよ
うにするためには前述のように気体を吹き付けることが
よいのであるが、これは流動性があるものであれば何で
もよく、液体であってもよいことは言うまでもない。請
求項3記載の発明は請求項1又は2記載の発明の気体を
液体としたものであり、また請求項3記載の発明はこれ
を液体としたことにより更に特殊の効果をも生じる。
In order to prevent the polishing liquid from entering the back side of the work, it is good to blow the gas as described above, but any liquid may be used as long as it has fluidity. Needless to say, it is good. The invention according to claim 3 is the one in which the gas of the invention according to claim 1 or 2 is made into a liquid, and the invention according to claim 3 produces a further special effect by using this as a liquid.

【0033】即ちこのようなメカノケミカルポリシング
即ちエッチング液を用いた発明の研磨の場合には化学反
応が促進するにつれてエッチング研磨液の濃度が変動
し、研磨の精度にも微妙の影響を与えるのであるがこの
ワークの裏面から吹き付ける液体として、図2に示すよ
うにエッチング研磨液の媒体である溶媒26aを用い又
定盤23の表面には十分に濃度が高いエッチング液26
b、例えば酸のようなものを配置すれば、裏面から吹き
出したエッチング研磨液の溶媒26aが研磨すべきワー
ク21の周辺部分でエッチング液26bと混ざり合って
ワーク21の研磨面には常に最適化されたエッチング研
磨液26が供給されるようにすることができるのであ
る。
That is, in the case of such a mechanochemical polishing, ie, the polishing of the invention using an etching solution, the concentration of the etching polishing solution fluctuates as the chemical reaction is promoted, which has a subtle effect on the polishing accuracy. As a liquid to be sprayed from the back surface of the work, a solvent 26a which is a medium of an etching polishing liquid is used as shown in FIG.
b, for example, if a substance such as an acid is arranged, the solvent 26a of the etching polishing liquid blown out from the back surface mixes with the etching liquid 26b in the peripheral portion of the work 21 to be polished, and the polishing surface of the work 21 is always optimized. Thus, the etched polishing liquid 26 can be supplied.

【0034】このようにすれば常にワーク21の研磨面
側に供給されるエッチング研磨液26を最適な濃度最適
なPHに保つことができるので、研磨が時間とともに促
進されすぎたり遅くなりすぎたりするというような問題
を解決することができるのである。
In this way, the etching polishing liquid 26 supplied to the polishing surface side of the work 21 can always be maintained at the optimum concentration and the optimum PH, so that the polishing is accelerated or slowed down with time. Such a problem can be solved.

【0035】次に請求項4記載の発明について説明す
る。請求項4記載の発明は前述のように、ワ−クに曲げ
の変形を付与する手段と、前記手段により曲げの変形が
付与された状態のワ−クを研磨する手段とを有する請求
項1から3のいずれか一に記載の研磨装置である。
Next, the invention according to claim 4 will be described. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided, as described above, means for imparting bending deformation to the work, and means for polishing the work to which bending deformation has been applied by the means. 4. The polishing apparatus according to any one of 1. to 3.,

【0036】前述のように特にメカノケミカルポリシン
グ即ちエッチング研磨液を用いる研磨方法においては単
なるエッチングと異なりワーク自体に与えられた引っ張
り、圧縮、せん断、曲げ、塑性変形などの力がその部分
の物理的、化学的特性を局所的に変化させてエッチング
液との化学反応が促進し、研磨が完成するというプロセ
スをとる。
As described above, in particular, in a polishing method using a mechanochemical polishing, that is, an etching polishing liquid, unlike a simple etching, a force applied to the work itself, such as tension, compression, shear, bending, plastic deformation, or the like, causes physical deformation of the part. In this process, the chemical properties are locally changed to promote the chemical reaction with the etching solution, and the polishing is completed.

【0037】したがってこの種の研磨においてはワーク
に与えられる応力がその研磨に対して非常に重要な要素
になっている。具体的には応力が加えられたワークの部
分は化学反応が促進する性質があり、逆に応力がゼロに
近い無歪の部分は化学反応が促進しないという性質があ
る。このように応力の有無によって化学反応の促進非促
進を変化させることができるのでワークに対して設計的
にこの応力を部分的に付与したり付与しなかったりする
ことでワークの非所望部分の研磨を停止し、所望部分の
研磨を促進するということが同一の平面上で行うことが
可能となるのである。
Therefore, in this type of polishing, the stress applied to the work is a very important factor for the polishing. Specifically, the portion of the workpiece to which the stress is applied has a property that the chemical reaction is accelerated, and conversely, the non-strained portion where the stress is close to zero has a property that the chemical reaction is not accelerated. As described above, the promotion or non-promotion of the chemical reaction can be changed depending on the presence or absence of the stress. Therefore, by partially applying or not applying this stress to the work by design, the polishing of the undesired portion of the work is performed. Stopping and promoting polishing of the desired portion can be performed on the same plane.

【0038】これをさらに具体化して発明としたものが
請求項4記載の発明であり、ワークに曲げの変形を付与
する手段によりワークに対して曲げを与え、その部分に
局所的に応力を集中させて化学反応を促進させ研磨を
し、それ以外の部分に対しては化学反応を停止させて研
磨が進まないようにするのである。請求項4記載の発明
を示したのが図3である。
The present invention is further embodied as a fourth aspect of the present invention, in which a bend is given to a work by means for imparting a bending deformation to the work, and stress is locally concentrated on the portion. Then, the chemical reaction is accelerated to perform polishing, and the chemical reaction is stopped in other portions so that the polishing does not proceed. FIG. 3 shows the fourth embodiment of the present invention.

【0039】図3に示すものは表面が凸状になったワー
ク31がこの発明によりどのように研磨されるかを示す
ものであるが同図(a)に示すものはワーク31が保持
された段階、同図(b)に示すものはワーク31が定盤
33に対して押し付けられ定盤33の表面に習って研磨
されつつある状態を示す。
FIG. 3 shows how the work 31 having a convex surface is polished according to the present invention, while the work 31 shown in FIG. 3A is held. FIG. 4B shows a state in which the workpiece 31 is pressed against the surface plate 33 and is being polished, learning the surface of the surface plate 33.

【0040】ワークホルダ32のワーク保持面32aに
はスぺーサ35が埋め込まれてあってこのスぺーサ35
によってワーク31の研磨面に局所的に応力が加えられ
る部分と応力が加えられない部分とを生じさせることが
できる。このようにして局所的に応力が加えられた部分
は化学反応が促進し選択的に研磨されるのに対し、そう
でない部分は化学反応が促進されないので研磨速度が遅
くなるかないしは全く研磨されないというようなことに
なる。
A spacer 35 is embedded in the work holding surface 32a of the work holder 32.
Thus, a portion where stress is locally applied to the polished surface of the work 31 and a portion where stress is not applied can be generated. The parts where the stress is applied locally in this way are accelerated by the chemical reaction and are selectively polished, whereas the parts that are not stressed are not accelerated by the chemical reaction, so that the polishing rate is reduced or not polished at all. It will be like that.

【0041】図4に示すものはこれを応力の観点から見
たものであって同図(a)に示すスぺーサ45は例えば
0.1mm〜1mm程度の高さのもので、この上に矩形
状のワーク41を配置し、定盤面に対して押し付けると
同図(b)に示すような応力曲線48が現れる。この応
力曲線48は密になっている部分49は高い応力が働い
ていて、疎になっている部分は低い応力が働いているの
で密になっている部分49の研磨が促進され疎になって
いる部分の研磨は遅延するかないしは研磨がされないと
いうようなコントロールが可能なのである。
FIG. 4 shows this in terms of stress, and the spacer 45 shown in FIG. 4A has a height of, for example, about 0.1 mm to 1 mm. When the rectangular work 41 is arranged and pressed against the surface of the surface plate, a stress curve 48 as shown in FIG. In the stress curve 48, the dense portion 49 is subjected to a high stress while the sparse portion is subjected to a low stress, so that the polishing of the dense portion 49 is promoted and the sparse portion is sparse. It is possible to control such that the polishing of the portion that is present is delayed or not polished.

【0042】次に請求項5記載の発明について説明す
る。請求項5記載の発明は図5に示すようなものである
が、ワ−ク51にそりの変形を付与する手段と、前記手
段によりそりの変形が付与された状態のワ−ク51を研
磨する手段とを有する請求項1から3のいずれか一に記
載の研磨装置である。請求項5記載の発明は基本的な概
念は請求項4記載の発明と同様であり、請求項4記載の
発明で曲げの変形を付与しようとしたのに対し請求項5
記載の発明ではワークホルダ52上のウエハ51にスペ
ーサ55によって反りの変形を付与するようにしてい
る。
Next, the invention according to claim 5 will be described. The invention according to claim 5 is as shown in FIG. 5, but means for imparting a warp deformation to the work 51, and polishing the work 51 to which the warp deformation has been applied by the means. The polishing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising means for performing polishing. The basic concept of the invention of claim 5 is the same as that of the invention of claim 4, and the invention of claim 4 attempts to impart bending deformation.
In the described invention, the wafer 51 on the work holder 52 is warped by the spacer 55.

【0043】このように反りの変形を付与すると図5
(b)に示すような応力曲線58が生じ、この応力曲線
58の密な部分の研磨が優先的に促進され、疎の部分は
研磨が遅延する。従って同一平面上で部分的に研磨され
る部分、研磨されない部分を生ぜしめることが可能とな
るのである。
When the warping deformation is applied as described above, FIG.
A stress curve 58 as shown in (b) is generated, and polishing of a dense portion of the stress curve 58 is preferentially promoted, and polishing of a sparse portion is delayed. Therefore, it is possible to generate a part that is partially polished and a part that is not polished on the same plane.

【0044】次に請求項6記載の発明について説明す
る。請求項6記載の発明は前述のように、ワ−クにねじ
りの変形を付与する手段と、前記手段によりねじりの変
形が付与された状態のワ−クを研磨する手段とを有する
請求項1から3のいずれか一に記載の研磨装置である。
要するにこの発明は請求項4記載または請求項5記載の
発明と基本的に考え方は同じであり特徴点はその変形が
ねじりである点にある。請求項6記載の発明を図をもっ
て示したのが図6である。ワーク61をワークホルダ6
2にスペーサ65を介して配置したものである。
Next, the invention according to claim 6 will be described. According to a sixth aspect of the present invention, there is provided, as described above, means for imparting torsional deformation to the work, and means for polishing the work to which the torsional deformation has been imparted by the means. 4. The polishing apparatus according to any one of 1. to 3.,
In short, the concept of the present invention is basically the same as that of the invention described in claim 4 or 5, and the characteristic point is that the deformation is torsion. FIG. 6 shows the invention of claim 6 with a diagram. Work 61 into work holder 6
2 is disposed with a spacer 65 interposed therebetween.

【0045】次に請求項7記載の発明について説明す
る。請求項7記載の発明は前述のように、前記変形を付
与する手段が前記ワ−クホルダに設けられる気体吹出口
からの前記気体による前記ワ−クの部分的な押圧力であ
る請求項4から6のいずれか一に記載の研磨装置であ
る。請求項7記載の発明を図をもって示したのが図7で
ある。要するにこの発明はワーク71に変形を与える手
段として気体74即ち高圧気体をワークホルダ72のワ
ーク保持面72aから吹き出させることと、前述のよう
に研磨液がワーク71の裏面側に入らないようにこのワ
ーク71とワークホルダ72の隙間に与えられる気体7
4が同一の気体であることが可能な発明なのである。
Next, the invention according to claim 7 will be described. According to a seventh aspect of the present invention, as described above, the means for imparting the deformation is a partial pressing force of the work by the gas from a gas outlet provided in the work holder. 7. The polishing apparatus according to any one of 6. FIG. 7 shows the invention of claim 7 with a diagram. In short, the present invention is to blow the gas 74, that is, high-pressure gas, from the work holding surface 72a of the work holder 72 as a means for deforming the work 71, and to prevent the polishing liquid from entering the back side of the work 71 as described above. Gas 7 given to the gap between the work 71 and the work holder 72
4 is an invention that can be the same gas.

【0046】このようにすれば一つの気体を用いて一つ
の作用としてはワークの裏面側に研磨液が回わり込まな
いようにすること、又他の一つの作用としてはワークに
対して各種の応力を与えるようにすることができるとい
う二つの作用を兼ねさせたのである。
In this way, one action is to use one gas to prevent the polishing liquid from spilling on the back side of the work, and another action is to use various gases on the work. It has the dual function of being able to apply stress.

【0047】次に請求項8記載の発明について説明す
る。請求項8記載の発明は前述のように、前記気体吹出
口は、前記ワ−クホルダのワ−ク保持面に同心円を描く
ように配列された請求項7に記載の研磨装置である。請
求項8記載の発明を図をもって示したのが図8である。
このようにワークホルダ82のワーク保持面82aに同
心円を描くように吹出口85を配列したのはワークの裏
面側に研磨液が回り込まないようにするためにはワーク
の端縁部の全周から均一に気体が吹き出さなければなら
ないためである。
Next, the invention according to claim 8 will be described. The invention according to claim 8 is the polishing apparatus according to claim 7, wherein the gas outlets are arranged so as to draw concentric circles on the work holding surface of the work holder. FIG. 8 shows the invention of claim 8 with a diagram.
The arrangement of the outlets 85 in such a manner as to draw concentric circles on the work holding surface 82a of the work holder 82 is to prevent the polishing liquid from flowing to the back side of the work from the entire periphery of the edge of the work. This is because the gas must be blown out uniformly.

【0048】例えばこの気体吹出口の穴が中央に一個所
のみしかないような場合には必ずしもこの全周から気体
が吹き出すのが容易でなく場合によっては周縁部の一部
から気体が吹き出し、他の一部からは気体が吹き出さな
いかないしは吸引力が働くというような場合も考えられ
るのである。もしそうであるとすればこの発明の本来の
特徴であるワークの裏面側に研磨液を回り込ませないと
いうような作用を生じることがないので請求項8記載の
発明はこれを回避するために考えられたものである。
For example, when there is only one hole in the gas outlet at the center, it is not always easy to blow out the gas from the entire circumference. In some cases, the gas blows out from a part of the peripheral portion. It is conceivable that the gas does not blow out from a part of the surface, or that a suction force acts. If this is the case, the effect of preventing the polishing liquid from flowing around the back surface of the work, which is an essential feature of the present invention, does not occur. It was done.

【0049】ワーク保持面82aに同心円を描くように
気体吹出口85が配列されていればワークの周縁部分に
至っても均一に気体が吹き出すので前述のような問題を
回避することができるのである。また、図9に示すもの
は請求項8記載の発明の他の実施例を示すものであって
ワーク保持面92aの気体吹出口95は必ずしも一つの
穴ではなく溝95aのようなものが同心円状に連なった
ものであってもよいことはいうまでもない。
If the gas outlets 85 are arranged so as to form concentric circles on the work holding surface 82a, the gas can be blown out evenly to the peripheral portion of the work, so that the above-mentioned problem can be avoided. FIG. 9 shows another embodiment of the invention according to claim 8, in which the gas outlet 95 of the work holding surface 92a is not necessarily a single hole but a groove like a groove 95a is concentric. Needless to say, it may be a series of.

【0050】次に請求項9記載の発明について説明す
る。請求項9記載の発明は、前記気体吹出口は、前記ワ
−クホルダのワ−ク保持面に碁盤の目を描くように配列
された請求項7に記載の研磨装置である。請求項9記載
の発明は例えば近年でも未だ用いられている矩形状のワ
ークを研磨する場合を想定して発明されたものであって
円形のワークの場合には同心円を描くように気体吹出口
が配されていればよいが矩形状のワークの場合には請求
項9記載の発明のようにワークの保持面に碁盤の目を描
くように配列するのがよい。
Next, the invention according to claim 9 will be described. The invention according to claim 9 is the polishing apparatus according to claim 7, wherein the gas outlets are arranged so as to draw a grid on a work holding surface of the work holder. The invention according to claim 9 is, for example, invented on the assumption that a rectangular work which is still used in recent years is polished, and in the case of a circular work, the gas outlets are drawn so as to draw concentric circles. However, in the case of a rectangular work, the work is preferably arranged so as to draw a grid on the holding surface of the work.

【0051】これを示すのが図10及び図11である。
尚ここでいう碁盤の目とは必ずしも図10に示すような
ものに限られることなく碁盤の目状に空気吹出口105
がワーク保持面102aに分散していれば図11の
(a)ないし(b)に示すようなワークホルダ112の
ワーク保持面112aの気体吹出口115であってもよ
いのである。
FIG. 10 and FIG. 11 show this.
It should be noted that the grids referred to here are not necessarily limited to those shown in FIG.
If the gas is dispersed on the work holding surface 102a, the gas outlet 115 of the work holding surface 112a of the work holder 112 as shown in FIGS. 11A and 11B may be used.

【0052】次に請求項10記載の発明について説明す
る。請求項10記載の発明は前述のように、前記気体吹
出口から吹き出す気体の温度を制御することができる、
請求項8又は9のいずれか一に記載の研磨装置である。
エッチング研磨液の場合には、前述のように、ワークの
研磨面と研磨液との間で物理的反応のほかに化学的な反
応も関わるため、その化学的な反応を促進するないし
は、遅延させる目的で、研磨中の温度をコントロールす
るとよい。
Next, the tenth aspect of the present invention will be described. The invention according to claim 10 can control the temperature of the gas blown out from the gas outlet as described above,
A polishing apparatus according to claim 8.
In the case of an etching polishing liquid, as described above, since a chemical reaction is involved in addition to a physical reaction between the polishing surface of the work and the polishing liquid, the chemical reaction is promoted or delayed. For the purpose, the temperature during polishing may be controlled.

【0053】研磨を促進したい場合には、一般的に研磨
中の温度を上昇させ、研磨を遅延させたいときには研磨
中の温度を下げてやればよい。本発明では、この温度コ
ントロールのために前述の気体吹出口からの気体の温度
を制御したのである。
In general, if it is desired to accelerate the polishing, the temperature during polishing should be increased, and if it is desired to delay the polishing, the temperature during polishing should be decreased. In the present invention, the temperature of the gas from the gas outlet is controlled for the temperature control.

【0054】次に請求項11記載の発明について説明す
る。請求項11記載の発明は前述のように、エッチング
研磨液を用いる研磨装置であって、ワ−クの研磨面に温
度分布を生じるようにワ−クホルダのワ−ク配置部分を
部分的に加熱可能としエッチング研磨液のワ−ク研磨面
での活性をコントロ−ルする研磨装置である。
Next, the eleventh aspect of the present invention will be described. An eleventh aspect of the present invention is a polishing apparatus using an etching polishing liquid as described above, wherein a work arrangement portion of a work holder is partially heated so as to generate a temperature distribution on a polishing surface of the work. This is a polishing apparatus that enables and controls the activity of the etching polishing liquid on the work polishing surface.

【0055】前述のようにエッチング研磨液を用いる研
磨方法、研磨装置は機械的な切削力のみではなく化学的
な反応もエッチングも研磨に用いているものであるから
このエッチング液とワークとの化学反応の活性度という
のが研磨の速度にも影響を与える。
As described above, the polishing method and the polishing apparatus using the etching polishing liquid use not only the mechanical cutting force but also the chemical reaction and the etching for polishing. The activity of the reaction also affects the polishing rate.

【0056】請求項11記載の発明はこのような点に着
目して発明したものであってワーク保持面を局所的に加
熱しないしは局所的に冷却することによってエッチング
研磨液の活性度を部分的にコントロールし、同一平面上
に存在する一部の部分は研磨を促進し、他の部分は研磨
が遅延しないしは研磨されないようにする研磨コントロ
ールを行うことができる発明である。
The eleventh aspect of the present invention focuses on such a point, and does not locally heat or locally cool the work holding surface to partially reduce the activity of the etching polishing liquid. This is an invention capable of performing polishing control in which some portions existing on the same plane promote polishing, and other portions do not delay or prevent polishing.

【0057】例えば図12に示す半導体ウエハ121の
場合には局所的に研磨を促進したい場所があるとすれば
ワークホルダ122のその部分127に局所的に熱が加
わるような構造を採用し、その部分127のみを高温に
して化学反応を促進させ、延いてはエッチングを促進さ
せて研磨を可能とするのである。例えば、このような加
熱方式としては電熱式の加熱や裏面側から局所的にレー
ザを照射してやる等が考えらる。
For example, in the case of the semiconductor wafer 121 shown in FIG. 12, if there is a place where polishing is desired to be locally promoted, a structure in which heat is locally applied to the portion 127 of the work holder 122 is adopted. Only the portion 127 is heated to a high temperature to promote a chemical reaction and, consequently, an etching to enable polishing. For example, as such a heating method, an electric heating method or a method of locally irradiating a laser from the back surface side can be considered.

【0058】尚請求項11記載の発明においてはクレー
ムしていないが必ずしも加熱のみではなく冷却をするこ
とによってエッチング研磨液のワーク研磨面での活性を
コントロールすることも可能であるが加熱と冷却とは相
対的な問題であるので請求項11記載の発明はその両者
を含む趣旨である。
In the invention of claim 11, although not claimed, it is possible to control not only the heating but also the cooling to control the activity of the etching polishing liquid on the work polishing surface. Is a relative problem, the invention of claim 11 is intended to include both of them.

【0059】次に請求項12から請求項14記載の発明
について説明する。請求項12から請求項14記載の発
明は夫々既に述べた研磨装置の発明と実質的には同一の
発明であって、カテゴリーを研磨方法としたものであ
る。請求項12記載の発明は、エッチング研磨液を用い
る研磨方法であって、ワ−クホルダからワ−クの裏面に
気体を吹き付け、ワ−クとワ−クホルダの隙間から気体
を吹き出させてエッチング研磨液がワ−クとワ−クホル
ダの隙間からワ−クの裏面に回り込まないようにしなが
らワ−クを研磨する研磨方法である。
Next, the invention according to claims 12 to 14 will be described. The inventions according to Claims 12 to 14 are substantially the same inventions as the inventions of the polishing apparatus already described, and the category is a polishing method. According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a polishing method using an etching polishing liquid, wherein a gas is blown from the work holder to the back surface of the work, and the gas is blown out from a gap between the work and the work holder. This is a polishing method for polishing the work while preventing the liquid from flowing into the back surface of the work from a gap between the work and the work holder.

【0060】請求項13記載の発明は、エッチング研磨
液を用いる研磨方法であって、ワ−クに曲げ、そり、ね
じりのうちいづれか一又は二以上の変形を付与しながら
ワ−クを研磨する研磨方法である。請求項14記載の発
明は、エッチング研磨液を用いる研磨方法であって、ワ
−クの研磨面に温度分布を与えながらワ−クを研磨する
研磨方法である。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a polishing method using an etching polishing liquid, wherein the workpiece is polished while imparting one or more of bending, warping, and twisting to the workpiece. This is a polishing method. According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a polishing method using an etching polishing liquid, wherein the workpiece is polished while giving a temperature distribution to the polished surface of the workpiece.

【0061】いずれもエッチング研磨液を用いる研磨方
法の発明であって、請求項12記載の発明は裏面側の局
所的な不所望のエッチングを回避し、請求項13記載の
発明は一部に応力を与えることによって同一平面上に存
在するワークの部分的な研磨の促進ないしは遅延を目的
とする発明である。
Each of the inventions is a polishing method using an etching polishing liquid. The invention according to claim 12 avoids local undesired etching on the back side, and the invention according to claim 13 partially applies stress. The present invention aims at promoting or delaying the partial polishing of a work existing on the same plane by providing the same.

【0062】請求項14記載の発明はワークの表面に部
分的に温度分布を与えながらエッチング研磨液の活性を
コントロールして同一平面上のワークの局所的な研磨な
いしは研磨の遅延を図る研磨方法についてである。以上
については既に研磨装置の発明において説明をしている
のでここでは重ねて説明しない。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a polishing method for locally polishing or delaying polishing of a workpiece on the same plane by controlling the activity of an etching polishing liquid while partially providing a temperature distribution to the surface of the workpiece. It is. Since the above has already been described in the invention of the polishing apparatus, it will not be described again here.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように本発明によればワー
クの裏面側から気体ないしは液体を吹き付けるないしは
ワークに局所的に応力を与えるないしはワークに局所的
に温度分布を与えることにより研磨特にエッチング研磨
において不所望な研磨を排除し、ないしは所望する局所
的な研磨を促進し研磨の完全なコントロールを図ること
を可能とするという効果を有するのである。
As described above, according to the present invention, polishing, in particular, etching polishing, is achieved by blowing gas or liquid from the back side of the work, locally applying stress to the work, or locally applying a temperature distribution to the work. Has the effect of eliminating undesired polishing or promoting the desired local polishing to allow complete control of the polishing.

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

【図1】 本発明の研磨装置のワークホルダ及びワーク
の周辺を示す断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the periphery of a work holder and a work of a polishing apparatus of the present invention.

【図2】 本発明の研磨装置が最適なエッチング液を供
給する方法を示す要部断面図
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing a method for supplying an optimum etching solution by the polishing apparatus of the present invention.

【図3】 本発明の研磨装置がワークに変形を与え局所
的に応力を集中させる様子を示す断面図
FIG. 3 is a cross-sectional view showing how the polishing apparatus of the present invention deforms a work to locally concentrate stress.

【図4】 スぺーサと矩形状のワークに現れる応力曲線
の関係を示す平面図
FIG. 4 is a plan view showing a relationship between a spacer and a stress curve appearing on a rectangular workpiece.

【図5】 スペーサと円形状のワークに現れる応力曲線
の関係を示す平面図
FIG. 5 is a plan view showing a relationship between a spacer and a stress curve appearing on a circular workpiece.

【図6】 矩形状のワークにねじりの変形を与えるスペ
ーサの位置を示す平面図
FIG. 6 is a plan view showing the position of a spacer that gives a torsion deformation to a rectangular work;

【図7】 ワークの変形を高圧気体により付与すると共
に研磨液がワークの裏面側に入らないようにした研磨装
置の要部断面図
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a polishing apparatus in which a deformation of a work is given by a high-pressure gas and a polishing liquid is prevented from entering the back side of the work.

【図8】 ワーク保持面に同心円状に気体吹出口を設け
た本発明のワークホルダ
FIG. 8 is a work holder of the present invention in which a gas outlet is provided concentrically on a work holding surface.

【図9】 ワーク保持面に溝状の気体吹出口を設けた本
発明のワークホルダ
FIG. 9 is a work holder of the present invention in which a groove-shaped gas outlet is provided on a work holding surface.

【図10】 ワーク保持面に碁盤の目状に気体吹出口を
設けた本発明のワークホルダ
FIG. 10 is a work holder of the present invention in which a gas outlet is provided in a grid pattern on the work holding surface.

【図11】 ワーク保持面に碁盤の目状に気体吹出口を
設けた本発明のワークホルダの他の例
FIG. 11 shows another example of the work holder of the present invention in which a gas outlet is provided in a grid pattern on the work holding surface.

【図12】 局所的に加温あるいは冷却ができるように
した本発明のワークホルダ
FIG. 12 is a work holder according to the present invention, which can be locally heated or cooled.

【図13】 従来からの研磨装置の基本的な構成を示す
要部断面図
FIG. 13 is a sectional view of a main part showing a basic configuration of a conventional polishing apparatus.

【図14】 従来の研磨の問題点を示すワークの側断面
FIG. 14 is a side sectional view of a work showing a problem of the conventional polishing.

【図15】 周縁部のエッチングを防ぐための裏面カバ
ーを配置したワークの側断面図
FIG. 15 is a side sectional view of a work on which a back cover for preventing etching of a peripheral portion is arranged.

【図16】 裏面カバーを配置することにより生じる問
題点を示すワークの側断面図
FIG. 16 is a side sectional view of a work showing a problem caused by disposing a back cover.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20、30、70 研磨装置 11、21、31、41、51、61、71、121、
131 ワーク 12、22、32、42、52、62、72、82、9
2、102、112、122 ワークホルダ 14、74 気体 16 研磨液 26a 液体 26 エッチング研磨液 12a、32a、72a、82a、92a、102a、
113a ワーク保持面 85、95、105,115 気体吹出口
10, 20, 30, 70 polishing apparatus 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 121,
131 Work 12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82, 9
2, 102, 112, 122 Work holder 14, 74 Gas 16 Polishing liquid 26a Liquid 26 Etching polishing liquid 12a, 32a, 72a, 82a, 92a, 102a,
113a Work holding surface 85, 95, 105, 115 Gas outlet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井孝三 東京都足立区扇1丁目22番41号 株式会社 ナノテックマシーンズ内 Fターム(参考) 3C058 AA07 AA09 AA12 AB04 AC01 AC03 AC04 BA02 BA05 BA08 BB04 CA01 CB05 CB06 DA12 DA17  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Kozo Sakai 1-222-41 Ogi, Adachi-ku, Tokyo F-term in Nanotech Machines Co., Ltd. (reference) 3C058 AA07 AA09 AA12 AB04 AC01 AC03 AC04 BA02 BA05 BA08 BB04 CA01 CB05 CB06 DA12 DA17

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ワ−クホルダからワ−クの裏面に気体を吹
き付け、ワ−クとワ−クホルダの隙間から気体を吹き出
させて研磨液がワ−クとワ−クホルダの隙間からワ−ク
の裏面に回り込まないようにした研磨装置。
A gas is blown from the work holder to the back surface of the work, and gas is blown out from a gap between the work and the work holder, so that the polishing liquid flows from the gap between the work and the work holder. Polishing device so that it does not go around the back of the machine.
【請求項2】エッチング研磨液を用いる研磨装置であっ
て、ワ−クホルダからワ−クの裏面に気体を吹き付け、
ワ−クとワ−クホルダの隙間から気体を吹き出させてエ
ッチング研磨液がワ−クとワ−クホルダの隙間からワ−
クの裏面に回り込まないようにした研磨装置。
2. A polishing apparatus using an etching polishing liquid, wherein a gas is blown from the work holder to the back surface of the work.
Gas is blown out from the gap between the work and the work holder, and the etching polishing liquid is discharged from the gap between the work and the work holder.
Polishing device that keeps it from wrapping around the back of the tool.
【請求項3】ワ−クホルダからワ−クの裏面に液体を吹
き付け、ワ−クとワ−クホルダの隙間から液体を吹き出
させて研磨液がワ−クとワ−クホルダの隙間からワ−ク
の裏面に回り込まないようにした研磨装置。
3. A liquid is sprayed from the work holder to the back surface of the work, and the liquid is blown out from the gap between the work and the work holder so that the polishing liquid flows from the gap between the work and the work holder. Polishing device so that it does not go around the back of the machine.
【請求項4】ワ−クに曲げの変形を付与する手段と、前
記手段により曲げの変形が付与された状態のワ−クを研
磨する手段とを有する請求項1から3のいずれか一に記
載の研磨装置。
4. The method according to claim 1, further comprising: means for imparting a bending deformation to the work; and means for polishing the work to which the bending deformation has been applied by said means. The polishing apparatus according to the above.
【請求項5】ワ−クにそりの変形を付与する手段と、前
記手段によりそりの変形が付与された状態のワ−クを研
磨する手段とを有する請求項1から3のいずれか一に記
載の研磨装置。
5. The method according to claim 1, further comprising: means for imparting a warp deformation to the work; and means for polishing the work to which the warp deformation has been applied by said means. The polishing apparatus according to the above.
【請求項6】ワ−クにねじりの変形を付与する手段と、
前記手段によりねじりの変形が付与された状態のワ−ク
を研磨する手段とを有する請求項1から3のいずれか一
に記載の研磨装置。
6. A means for imparting torsional deformation to a work;
The polishing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising: means for polishing the work in a state where the deformation of the torsion is given by the means.
【請求項7】前記変形を付与する手段が前記ワ−クホル
ダに設けられる気体吹出口からの前記気体による前記ワ
−クの部分的な押圧力である請求項4から6のいずれか
一に記載の研磨装置。
7. A method according to claim 4, wherein said means for imparting deformation is a partial pressing force of said work by said gas from a gas outlet provided in said work holder. Polishing equipment.
【請求項8】前記気体吹出口は、前記ワ−クホルダのワ
−ク保持面に同心円を描くように配列された請求項7に
記載の研磨装置。
8. A polishing apparatus according to claim 7, wherein said gas outlets are arranged so as to draw concentric circles on a work holding surface of said work holder.
【請求項9】前記気体吹出口は、前記ワ−クホルダのワ
−ク保持面に碁盤の目を描くように配列された請求項7
に記載の研磨装置。
9. The gas outlets are arranged so as to draw a grid on a work holding surface of the work holder.
A polishing apparatus according to claim 1.
【請求項10】前記気体吹出口から吹き出す気体の温度
を制御することができる、請求項8又は9のいずれか一
に記載の研磨装置。
10. The polishing apparatus according to claim 8, wherein a temperature of a gas blown from said gas outlet can be controlled.
【請求項11】エッチング研磨液を用いる研磨装置であ
って、ワ−クの研磨面に温度分布を生じるようにワ−ク
ホルダのワ−ク配置部分を部分的に加熱可能としエッチ
ング研磨液のワ−ク研磨面での活性をコントロ−ルする
研磨装置。
11. A polishing apparatus using an etching polishing liquid, wherein a work arrangement portion of a work holder can be partially heated so as to generate a temperature distribution on a polishing surface of the work. A polishing apparatus for controlling the activity on the polishing surface.
【請求項12】エッチング研磨液を用いる研磨方法であ
って、ワ−クホルダからワ−クの裏面に気体を吹き付
け、ワ−クとワ−クホルダの隙間から気体を吹き出させ
てエッチング研磨液がワ−クとワ−クホルダの隙間から
ワ−クの裏面に回り込まないようにしながらワ−クを研
磨する研磨方法。
12. A polishing method using an etching polishing liquid, wherein a gas is blown from a work holder to a back surface of a work, and a gas is blown out from a gap between the work and the work holder, so that the etching polishing liquid is discharged. A polishing method for polishing the work while preventing the work from going around the back surface of the work from the gap between the work and the work holder.
【請求項13】エッチング研磨液を用いる研磨方法であ
って、ワ−クに曲げ、そり、ねじりのうちいづれか一又
は二以上の変形を付与しながらワ−クを研磨する研磨方
法。
13. A polishing method using an etching polishing liquid, wherein the work is polished while giving one or more of bending, warping, and twisting to the work.
【請求項14】エッチング研磨液を用いる研磨方法であ
って、ワ−クの研磨面に温度分布を与えながらワ−クを
磨装する研磨方法。
14. A polishing method using an etching polishing liquid, wherein the work is polished while giving a temperature distribution to a polished surface of the work.
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