JP2000117617A - 研磨装置 - Google Patents
研磨装置Info
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- JP2000117617A JP2000117617A JP10289110A JP28911098A JP2000117617A JP 2000117617 A JP2000117617 A JP 2000117617A JP 10289110 A JP10289110 A JP 10289110A JP 28911098 A JP28911098 A JP 28911098A JP 2000117617 A JP2000117617 A JP 2000117617A
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- polishing
- polished
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被研磨材料の研磨面を全体にわたり一定の研
磨速度で研磨する。 【解決手段】 研磨装置100は回転駆動される研磨テ
ーブル106と、研磨テーブル106上の研磨布107
に研磨液を供給する研磨液供給ノズル109と、被研磨
材料101を保持して回転させながら研磨布に押圧する
固定ブロック102とを備えている。固定ブロック10
2は筒状に形成され、下端部は貫通孔111Aを有する
ベースプレート111により閉鎖されると共にベースプ
レート111の外側に配設されたゴム製の膜103によ
り密閉されている。膜103は固定ブロック102の内
側に供給した加圧エアーによって外側に膨張し、被研磨
材料101を研磨布107に押圧する。膜103とベー
スプレート111との間の空間はゴム製の複数の壁10
3Aにより複数の空気室103Bに仕切られ、各空気室
103Bには貫通孔111Aを通じて個別に加圧エアー
が供給される。
磨速度で研磨する。 【解決手段】 研磨装置100は回転駆動される研磨テ
ーブル106と、研磨テーブル106上の研磨布107
に研磨液を供給する研磨液供給ノズル109と、被研磨
材料101を保持して回転させながら研磨布に押圧する
固定ブロック102とを備えている。固定ブロック10
2は筒状に形成され、下端部は貫通孔111Aを有する
ベースプレート111により閉鎖されると共にベースプ
レート111の外側に配設されたゴム製の膜103によ
り密閉されている。膜103は固定ブロック102の内
側に供給した加圧エアーによって外側に膨張し、被研磨
材料101を研磨布107に押圧する。膜103とベー
スプレート111との間の空間はゴム製の複数の壁10
3Aにより複数の空気室103Bに仕切られ、各空気室
103Bには貫通孔111Aを通じて個別に加圧エアー
が供給される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は研磨装置に関し、特
に半導体基板などの被研磨材料の表面の凹凸を平坦化す
る研磨装置に関するものである。
に半導体基板などの被研磨材料の表面の凹凸を平坦化す
る研磨装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置の製造プロセスにおい
て、半導体基板の凹凸、および半導体基板上に形成され
た半導体素子や配線の段差を平坦化するために半導体基
板表面の研磨が行われている。このような研磨を行う研
磨プロセスは一般的には凸部を選択的に研磨し消滅させ
て表面の完全な平坦化を達成しようとするものである。
て、半導体基板の凹凸、および半導体基板上に形成され
た半導体素子や配線の段差を平坦化するために半導体基
板表面の研磨が行われている。このような研磨を行う研
磨プロセスは一般的には凸部を選択的に研磨し消滅させ
て表面の完全な平坦化を達成しようとするものである。
【0003】従来、一般に用いられている研磨装置の構
成は、特開昭59−187456号、特開平7−221
053号、ならびに特開昭58−22657号公報など
に開示されている。図7は半導体ウエハーなどの表面を
研磨する従来の研磨装置の一例を示す断面側面図であ
る。この研磨装置400は、半導体ウエハーなどの被研
磨材料401をリテーナーリング404により保持して
回転を与える被研磨材料固定ブロック402と、回転研
磨テーブル406とから構成されている。被研磨材料固
定ブロック402は駆動回転軸405Bの下端に設けら
れ、リテーナーリング404は被研磨材料固定ブロック
402の最も下端に位置している。リテーナーリング4
04の多くは合成樹脂製で環状を呈しており、被研磨材
料401のリテーナーリング404への装脱は機械を用
いて自動的に行われる。そして、被研磨材料固定ブロッ
ク402の内部で、リテーナーリング404により保持
された被研磨材料401の上方箇所にベースプレート4
11が設けられ、ベースプレート411の下面に緩衝板
403が取着され、ベースプレート411と緩衝板40
3とにわたり複数の貫通孔が形成されている。上記緩衝
板403は研磨中に被研磨材料401に局所的にかかる
荷重を緩和して研磨面の均一性を向上させるために必要
で、米国ロデール社製の緩衝板DF200が一般的によ
く使用されている。この緩衝板DF200はポリウレタ
ン発泡層およびポリエステルシート基材の積層構造にな
っており、圧縮率(JIS L−1096に準拠)は3
3%である。
成は、特開昭59−187456号、特開平7−221
053号、ならびに特開昭58−22657号公報など
に開示されている。図7は半導体ウエハーなどの表面を
研磨する従来の研磨装置の一例を示す断面側面図であ
る。この研磨装置400は、半導体ウエハーなどの被研
磨材料401をリテーナーリング404により保持して
回転を与える被研磨材料固定ブロック402と、回転研
磨テーブル406とから構成されている。被研磨材料固
定ブロック402は駆動回転軸405Bの下端に設けら
れ、リテーナーリング404は被研磨材料固定ブロック
402の最も下端に位置している。リテーナーリング4
04の多くは合成樹脂製で環状を呈しており、被研磨材
料401のリテーナーリング404への装脱は機械を用
いて自動的に行われる。そして、被研磨材料固定ブロッ
ク402の内部で、リテーナーリング404により保持
された被研磨材料401の上方箇所にベースプレート4
11が設けられ、ベースプレート411の下面に緩衝板
403が取着され、ベースプレート411と緩衝板40
3とにわたり複数の貫通孔が形成されている。上記緩衝
板403は研磨中に被研磨材料401に局所的にかかる
荷重を緩和して研磨面の均一性を向上させるために必要
で、米国ロデール社製の緩衝板DF200が一般的によ
く使用されている。この緩衝板DF200はポリウレタ
ン発泡層およびポリエステルシート基材の積層構造にな
っており、圧縮率(JIS L−1096に準拠)は3
3%である。
【0004】また、駆動回転軸405Aを有する回転研
磨テーブル406の上面には、研磨布が接着され、この
研磨布は研磨布(上層)407と研磨布(下層)408
とを重ねて使用するのが一般的である。研磨布407は
米国ロデール社製の研磨布IC1000がよく使用さ
れ、これはポリウレタン樹脂を発泡硬化したものでAs
ker C硬度計で硬度95を示し、硬質である。一
方、研磨布408はロデール・ニッタ社製の研磨布SU
BA400がよく使用され、これはポリエステル繊維不
織布にポリウレタン樹脂を含浸させたものでAsker
C硬度計で硬度61を示し、軟質である。研磨布40
7、408の役割は、上層の研磨布407が平坦性を高
めることであり、下層の研磨布408は被研磨材料40
1の反りまたは表面のうねりを吸収して研磨面の均一性
を向上させることである。また、研磨布407上の中心
部には研磨液供給ノズル409が設けられている。
磨テーブル406の上面には、研磨布が接着され、この
研磨布は研磨布(上層)407と研磨布(下層)408
とを重ねて使用するのが一般的である。研磨布407は
米国ロデール社製の研磨布IC1000がよく使用さ
れ、これはポリウレタン樹脂を発泡硬化したものでAs
ker C硬度計で硬度95を示し、硬質である。一
方、研磨布408はロデール・ニッタ社製の研磨布SU
BA400がよく使用され、これはポリエステル繊維不
織布にポリウレタン樹脂を含浸させたものでAsker
C硬度計で硬度61を示し、軟質である。研磨布40
7、408の役割は、上層の研磨布407が平坦性を高
めることであり、下層の研磨布408は被研磨材料40
1の反りまたは表面のうねりを吸収して研磨面の均一性
を向上させることである。また、研磨布407上の中心
部には研磨液供給ノズル409が設けられている。
【0005】次に、このように構成された研磨装置40
0の一般的な研磨条件における動作を説明する。20r
pmで回転する研磨布407上に研磨液供給ノズル40
9からシリカ(SiO2)などの固形成分を含有する研
磨液410が200cc/minの速度で供給される
と、研磨液410は遠心力により回転研磨テーブル40
6の中心部から端部へと研磨布407の上面を伝わって
拡散する。この状態で、被研磨材料固定ブロック402
を荷重用エアーシリンダー(不図示)によって押下し
て、固定ブロック402に保持された被研磨材料401
を研磨布407に圧着し、被研磨材料固定ブロック40
2に荷重7psiをかけて研磨を行う。その際、被研磨
材料401の研磨面における研磨速度を均一に保つため
に回転駆動軸405Bを介して被研磨材料固定ブロック
402も20rpmで自転させる。
0の一般的な研磨条件における動作を説明する。20r
pmで回転する研磨布407上に研磨液供給ノズル40
9からシリカ(SiO2)などの固形成分を含有する研
磨液410が200cc/minの速度で供給される
と、研磨液410は遠心力により回転研磨テーブル40
6の中心部から端部へと研磨布407の上面を伝わって
拡散する。この状態で、被研磨材料固定ブロック402
を荷重用エアーシリンダー(不図示)によって押下し
て、固定ブロック402に保持された被研磨材料401
を研磨布407に圧着し、被研磨材料固定ブロック40
2に荷重7psiをかけて研磨を行う。その際、被研磨
材料401の研磨面における研磨速度を均一に保つため
に回転駆動軸405Bを介して被研磨材料固定ブロック
402も20rpmで自転させる。
【0006】ところで、被研磨材料401の研磨面にお
ける研磨速度を悪化させる原因として、被研磨材料40
1の中心部への研磨液410の供給量が端部への供給量
より少ないことが挙げられる。つまり、この供給量の違
いによって、中心部の研磨速度は端部より遅くなり、研
磨面の研磨速度の均一性が悪化する。そこで、被研磨材
料401の中心部への研磨液410の供給量不足による
研磨速度の低下を補うために、エアー加圧孔413を通
じて加圧エアーを供給し、研磨中に被研磨材料401の
全面に荷重をかけると同時にベースプレート411およ
びベースプレート411に貼付された弾性を有する緩衝
板403を介して被研磨材料401の中心部をエアー加
圧して研磨面の中心部の研磨速度を向上させる。
ける研磨速度を悪化させる原因として、被研磨材料40
1の中心部への研磨液410の供給量が端部への供給量
より少ないことが挙げられる。つまり、この供給量の違
いによって、中心部の研磨速度は端部より遅くなり、研
磨面の研磨速度の均一性が悪化する。そこで、被研磨材
料401の中心部への研磨液410の供給量不足による
研磨速度の低下を補うために、エアー加圧孔413を通
じて加圧エアーを供給し、研磨中に被研磨材料401の
全面に荷重をかけると同時にベースプレート411およ
びベースプレート411に貼付された弾性を有する緩衝
板403を介して被研磨材料401の中心部をエアー加
圧して研磨面の中心部の研磨速度を向上させる。
【0007】図8は従来の研磨装置400によって被研
磨材料401を研磨した場合の研磨速度の分布を測定し
た結果を示すグラフである。図中、縦軸が研磨速度を表
し、横軸が被研磨材料(半導体基板ウエハー)401の
中心からの距離を表している。また、図9は、被研磨材
料401上の測定位置を示す平面図である。被研磨材料
401は直径が約152mm(6インチ)であり、被研
磨材料401の中心Cを通過する点線Aに沿って研磨速
度を測定した。なお、被研磨材料401の中心Cを通過
するどの直径線上においても、図8に示した研磨速度の
プロファイルと同様の結果が得られた。図8のグラフか
ら分かるように、被研磨材料401の中心部へのエアー
加圧によって研磨面の研磨速度が均一になっている。し
かし、このような良好な均一性が得られるのは、新品の
研磨布407を使用した場合であり、研磨布407を使
い込むと図10のグラフに示したように研磨面の研磨速
度はきわめて不均一になってしまう。なお、図10のグ
ラフは図8と同種のグラフであり、縦軸が研磨速度を表
し、横軸が被研磨材料401の中心からの距離を表して
いる。また、測定位置は図8の場合と同じである(図
9)。
磨材料401を研磨した場合の研磨速度の分布を測定し
た結果を示すグラフである。図中、縦軸が研磨速度を表
し、横軸が被研磨材料(半導体基板ウエハー)401の
中心からの距離を表している。また、図9は、被研磨材
料401上の測定位置を示す平面図である。被研磨材料
401は直径が約152mm(6インチ)であり、被研
磨材料401の中心Cを通過する点線Aに沿って研磨速
度を測定した。なお、被研磨材料401の中心Cを通過
するどの直径線上においても、図8に示した研磨速度の
プロファイルと同様の結果が得られた。図8のグラフか
ら分かるように、被研磨材料401の中心部へのエアー
加圧によって研磨面の研磨速度が均一になっている。し
かし、このような良好な均一性が得られるのは、新品の
研磨布407を使用した場合であり、研磨布407を使
い込むと図10のグラフに示したように研磨面の研磨速
度はきわめて不均一になってしまう。なお、図10のグ
ラフは図8と同種のグラフであり、縦軸が研磨速度を表
し、横軸が被研磨材料401の中心からの距離を表して
いる。また、測定位置は図8の場合と同じである(図
9)。
【0008】このように研磨速度が不均一になる原因と
して、研磨布407の表面プロファイルのうねりが考え
られる。うねりは研磨布407をコンディショニング
(ダイヤモンドコンディショナーディスクを用いて目立
てを行うこと)および研磨を行うことによってランダム
に削られることで発生し、研磨布407を使い込むほど
うねりが大きくなる。このうねりによって、被研磨材料
固定ブロック402上部側からエアー加圧孔413を通
って送られるエアーが被研磨材料401の裏面の中心部
で保持されなくなり、被研磨材料401の外へのパスが
形成されてエアーがリークし、エアー加圧が被研磨材料
401裏面の中心部にかからなくなる。その結果、被研
磨材料401の研磨面における研磨速度が上述のように
不均一になる。
して、研磨布407の表面プロファイルのうねりが考え
られる。うねりは研磨布407をコンディショニング
(ダイヤモンドコンディショナーディスクを用いて目立
てを行うこと)および研磨を行うことによってランダム
に削られることで発生し、研磨布407を使い込むほど
うねりが大きくなる。このうねりによって、被研磨材料
固定ブロック402上部側からエアー加圧孔413を通
って送られるエアーが被研磨材料401の裏面の中心部
で保持されなくなり、被研磨材料401の外へのパスが
形成されてエアーがリークし、エアー加圧が被研磨材料
401裏面の中心部にかからなくなる。その結果、被研
磨材料401の研磨面における研磨速度が上述のように
不均一になる。
【0009】そして、近年、被研磨材料の研磨面におけ
る研磨速度の均一性が、研磨布の表面プロファイルのう
ねりによって悪化しないように図った加圧方法が考案さ
れ実用化されている。これは、弾性を有する円盤状の膜
をエアーにより膨張させて被研磨材料を押圧する方法で
ある。図5はこの弾性膜を用いて被研磨材料を押圧する
方法を用いた従来の研磨装置の一例を示す断面側面図で
ある。この研磨装置300では、図5に示したように、
リテーナーリング304が駆動回転軸305Bの下端に
所定のストロークで上下に移動可能に支持されており、
上記膜303と共に、リテーナーリング304もエアー
によって研磨布307に押圧され、研磨中に被研磨材料
301が被研磨材料固定ブロック302から外れたり、
ずれたりすることが防止されている。
る研磨速度の均一性が、研磨布の表面プロファイルのう
ねりによって悪化しないように図った加圧方法が考案さ
れ実用化されている。これは、弾性を有する円盤状の膜
をエアーにより膨張させて被研磨材料を押圧する方法で
ある。図5はこの弾性膜を用いて被研磨材料を押圧する
方法を用いた従来の研磨装置の一例を示す断面側面図で
ある。この研磨装置300では、図5に示したように、
リテーナーリング304が駆動回転軸305Bの下端に
所定のストロークで上下に移動可能に支持されており、
上記膜303と共に、リテーナーリング304もエアー
によって研磨布307に押圧され、研磨中に被研磨材料
301が被研磨材料固定ブロック302から外れたり、
ずれたりすることが防止されている。
【0010】図5を参照しつつ一般的な研磨条件におけ
る研磨方法を説明する。まず、20rpmで回転する研
磨布307上に研磨液供給ノズル309から研磨液31
0を200cc/minの割合で供給する。この状態
で、被研磨材料固定ブロック302をその駆動回転軸3
05Bを介して20rpmで自転させながら、リテーナ
ーリング304の下面と被研磨材料301の研磨面とを
研磨布307上に設置する。そして、リテーナーリング
用エアーバック312と、弾性を有する円盤状の膜30
3とに対して被研磨材料固定ブロック302上部側のエ
アー加圧孔313C、313Aを通じ、それぞれ圧力を
制御しながら加圧エアーを送り込み、リテーナーリング
304には10psiの荷重をかけ、被研磨材料301
には7psiの荷重をかけ研磨を行う。
る研磨方法を説明する。まず、20rpmで回転する研
磨布307上に研磨液供給ノズル309から研磨液31
0を200cc/minの割合で供給する。この状態
で、被研磨材料固定ブロック302をその駆動回転軸3
05Bを介して20rpmで自転させながら、リテーナ
ーリング304の下面と被研磨材料301の研磨面とを
研磨布307上に設置する。そして、リテーナーリング
用エアーバック312と、弾性を有する円盤状の膜30
3とに対して被研磨材料固定ブロック302上部側のエ
アー加圧孔313C、313Aを通じ、それぞれ圧力を
制御しながら加圧エアーを送り込み、リテーナーリング
304には10psiの荷重をかけ、被研磨材料301
には7psiの荷重をかけ研磨を行う。
【0011】したがって、この研磨装置300では、た
とえ研磨布307の表面プロファイルがうねったとして
も、弾性を有する円盤状の膜303が袋状になっている
ため、研磨装置400の場合のように、被研磨材料40
1の外へのパスが形成されてエアーがリークすることが
ない。その結果、被研磨材料301の研磨面には均一に
荷重がかかり、研磨速度の均一性が改善される。
とえ研磨布307の表面プロファイルがうねったとして
も、弾性を有する円盤状の膜303が袋状になっている
ため、研磨装置400の場合のように、被研磨材料40
1の外へのパスが形成されてエアーがリークすることが
ない。その結果、被研磨材料301の研磨面には均一に
荷重がかかり、研磨速度の均一性が改善される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この加
圧方式では、被研磨材料301の中心部に局所的に加圧
することはできないので、被研磨材料301の研磨面の
中心部で研磨速度が遅くなり、中心部と周辺部とで研磨
速度の差が大きいという問題が生じる。図6は、研磨装
置300によって被研磨材料301を研磨した場合の研
磨速度の分布を測定した結果を示すグラフである。図
中、縦軸が研磨速度を表し、横軸が被研磨材料301の
中心からの距離を表している。被研磨材料301の大き
さは約152mmであり、測定位置は図9に示した被研
磨材料401の場合と同じである。図6から分かるよう
に、中心部では研磨速度の分布は比較的均一ではある
が、値が小さく、一方、外周部では研磨速度が大きくな
っている。したがって、この研磨装置300により半導
体基板を研磨した場合には、半導体基板上の場所によっ
て残膜の厚みが異なってしまい、中心部に形成した半導
体装置と、周辺部に形成した半導体装置とでは特性が大
きく異なったものとなり、半導体装置間のばらつきが大
きく、製造歩留まりが低下する結果となる。
圧方式では、被研磨材料301の中心部に局所的に加圧
することはできないので、被研磨材料301の研磨面の
中心部で研磨速度が遅くなり、中心部と周辺部とで研磨
速度の差が大きいという問題が生じる。図6は、研磨装
置300によって被研磨材料301を研磨した場合の研
磨速度の分布を測定した結果を示すグラフである。図
中、縦軸が研磨速度を表し、横軸が被研磨材料301の
中心からの距離を表している。被研磨材料301の大き
さは約152mmであり、測定位置は図9に示した被研
磨材料401の場合と同じである。図6から分かるよう
に、中心部では研磨速度の分布は比較的均一ではある
が、値が小さく、一方、外周部では研磨速度が大きくな
っている。したがって、この研磨装置300により半導
体基板を研磨した場合には、半導体基板上の場所によっ
て残膜の厚みが異なってしまい、中心部に形成した半導
体装置と、周辺部に形成した半導体装置とでは特性が大
きく異なったものとなり、半導体装置間のばらつきが大
きく、製造歩留まりが低下する結果となる。
【0013】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的は、被研磨材料の研磨面を、
その全体にわたり一定の研磨速度で研磨することが可能
な研磨装置を提供することにある。
なされたもので、その目的は、被研磨材料の研磨面を、
その全体にわたり一定の研磨速度で研磨することが可能
な研磨装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、上面に研磨布が延設され回転駆動される研
磨テーブルと、前記研磨テーブル上に研磨液を供給する
研磨液供給手段と、被研磨材料を保持して前記被研磨材
料を回転させながら前記研磨布の上面に押圧する材料保
持手段とを備え、前記材料保持手段は、筒状に形成さ
れ、下端部は貫通孔を有するベースプレートにより閉鎖
されると共に前記ベースプレートの下側に配設された弾
性材料から成る膜により密閉され、前記膜は前記材料保
持手段の内側に供給した加圧ガスによって下方に膨張
し、前記被研磨材料は、膨張した前記膜の下面により上
面を押圧されて前記研磨布に対し押圧される研磨装置に
おいて、前記膜と前記ベースプレートとの間の空間は前
記膜の上面に立設され上端部が前記ベースプレートに固
着された弾性材料から成る複数の壁により複数の部屋に
仕切られ、前記部屋には前記ベースプレートの前記貫通
孔を通じて個別に加圧ガスが供給されることを特徴とす
る。
成するため、上面に研磨布が延設され回転駆動される研
磨テーブルと、前記研磨テーブル上に研磨液を供給する
研磨液供給手段と、被研磨材料を保持して前記被研磨材
料を回転させながら前記研磨布の上面に押圧する材料保
持手段とを備え、前記材料保持手段は、筒状に形成さ
れ、下端部は貫通孔を有するベースプレートにより閉鎖
されると共に前記ベースプレートの下側に配設された弾
性材料から成る膜により密閉され、前記膜は前記材料保
持手段の内側に供給した加圧ガスによって下方に膨張
し、前記被研磨材料は、膨張した前記膜の下面により上
面を押圧されて前記研磨布に対し押圧される研磨装置に
おいて、前記膜と前記ベースプレートとの間の空間は前
記膜の上面に立設され上端部が前記ベースプレートに固
着された弾性材料から成る複数の壁により複数の部屋に
仕切られ、前記部屋には前記ベースプレートの前記貫通
孔を通じて個別に加圧ガスが供給されることを特徴とす
る。
【0015】本発明の研磨装置では、膜とベースプレー
トとの間の空間が、弾性材料から成る複数の壁により複
数の部屋に仕切られ、各部屋には個別に加圧ガスが供給
されるので、中心部の部屋には外周部の部屋より圧力の
高いガスを供給して、被研磨材料の中心部を特に強い力
で押圧することができる。したがって、被研磨材料の中
心部における研磨速度を高めることができ、被研磨材料
を、その研磨面の全体にわたり一定の研磨速度で研磨す
ることが可能となる。
トとの間の空間が、弾性材料から成る複数の壁により複
数の部屋に仕切られ、各部屋には個別に加圧ガスが供給
されるので、中心部の部屋には外周部の部屋より圧力の
高いガスを供給して、被研磨材料の中心部を特に強い力
で押圧することができる。したがって、被研磨材料の中
心部における研磨速度を高めることができ、被研磨材料
を、その研磨面の全体にわたり一定の研磨速度で研磨す
ることが可能となる。
【0016】また、本発明は、上面に研磨布が延設され
回転駆動される研磨テーブルと、前記研磨テーブル上に
研磨液を供給する研磨液供給手段と、被研磨材料を保持
して前記被研磨材料を回転させながら前記研磨布の上面
に押圧する材料保持手段とを備え、前記材料保持手段
は、筒状に形成され、下端部は貫通孔を有するベースプ
レートにより閉鎖されると共に前記ベースプレートの下
側に配設された弾性材料から成る膜により密閉され、前
記膜は前記材料保持手段の内側に供給した加圧ガスによ
って下方に膨張し、前記被研磨材料は、膨張した前記膜
の下面により上面を押圧されて前記研磨布に対し押圧さ
れる研磨装置において、前記膜の上面側に配設された円
盤状の弾性材料から成る複数の内膜を備え、前記内膜は
それぞれ大きさが異なり、各内膜は、それぞれの外周部
が前記ベースプレートに固着されて前記ベースプレート
との間に部屋を形成し、前記部屋には前記ベースプレー
トの前記貫通孔を通じて個別に加圧ガスが供給されるこ
とを特徴とする。
回転駆動される研磨テーブルと、前記研磨テーブル上に
研磨液を供給する研磨液供給手段と、被研磨材料を保持
して前記被研磨材料を回転させながら前記研磨布の上面
に押圧する材料保持手段とを備え、前記材料保持手段
は、筒状に形成され、下端部は貫通孔を有するベースプ
レートにより閉鎖されると共に前記ベースプレートの下
側に配設された弾性材料から成る膜により密閉され、前
記膜は前記材料保持手段の内側に供給した加圧ガスによ
って下方に膨張し、前記被研磨材料は、膨張した前記膜
の下面により上面を押圧されて前記研磨布に対し押圧さ
れる研磨装置において、前記膜の上面側に配設された円
盤状の弾性材料から成る複数の内膜を備え、前記内膜は
それぞれ大きさが異なり、各内膜は、それぞれの外周部
が前記ベースプレートに固着されて前記ベースプレート
との間に部屋を形成し、前記部屋には前記ベースプレー
トの前記貫通孔を通じて個別に加圧ガスが供給されるこ
とを特徴とする。
【0017】本発明の研磨装置では、各内膜により形成
される各部屋に対して個別に加圧ガスが供給されるの
で、中心部の部屋には他より圧力の高いガスを供給し
て、被研磨材料の中心部を特に強い力で押圧することが
できる。したがって、被研磨材料の中心部における研磨
速度を高めることができ、被研磨材料を、その研磨面の
全体にわたり一定の研磨速度で研磨することが可能とな
る。
される各部屋に対して個別に加圧ガスが供給されるの
で、中心部の部屋には他より圧力の高いガスを供給し
て、被研磨材料の中心部を特に強い力で押圧することが
できる。したがって、被研磨材料の中心部における研磨
速度を高めることができ、被研磨材料を、その研磨面の
全体にわたり一定の研磨速度で研磨することが可能とな
る。
【0018】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明による研磨装
置の一例を示す断面側面図である。図1に示した実施の
形態例の研磨装置100は、基本的には図5に示した研
磨装置300と同種の構造を有しているが、弾性材料か
ら成る膜103の上面側に複数の空気室が形成されてい
る点で特に研磨装置300と異なっている。すなわち、
円盤状の膜103とベースプレート111との間の空間
は膜103の上面に立設され上端部がベースプレート1
11に固着された弾性材料から成る複数の壁103Aに
より複数の空気室103B(本発明に係わる部屋)に仕
切られている。そして各空気室103Bには、駆動回転
軸105Bの内側に形成されたエアー加圧孔113A、
113Bを通じ、ベースプレート111の貫通孔111
Aを介して個別に加圧エアーが供給される構成となって
いる。上記膜103および壁103Aは本実施の形態例
ではゴムにより形成されている。なお、多くの場合、膜
103の外周部は駆動回転軸105B側に取着されてい
るが、リテーナーリング104の内周に取着するように
してもよい。上記壁103Aは被研磨材料固定ブロック
102(本発明にかかわる材料保持手段)の下端部のほ
ぼ中心を中心として同心円状に形成され、したがって各
空気室103Bも同様に同心円状に形成されている。
て図面を参照して説明する。図1は本発明による研磨装
置の一例を示す断面側面図である。図1に示した実施の
形態例の研磨装置100は、基本的には図5に示した研
磨装置300と同種の構造を有しているが、弾性材料か
ら成る膜103の上面側に複数の空気室が形成されてい
る点で特に研磨装置300と異なっている。すなわち、
円盤状の膜103とベースプレート111との間の空間
は膜103の上面に立設され上端部がベースプレート1
11に固着された弾性材料から成る複数の壁103Aに
より複数の空気室103B(本発明に係わる部屋)に仕
切られている。そして各空気室103Bには、駆動回転
軸105Bの内側に形成されたエアー加圧孔113A、
113Bを通じ、ベースプレート111の貫通孔111
Aを介して個別に加圧エアーが供給される構成となって
いる。上記膜103および壁103Aは本実施の形態例
ではゴムにより形成されている。なお、多くの場合、膜
103の外周部は駆動回転軸105B側に取着されてい
るが、リテーナーリング104の内周に取着するように
してもよい。上記壁103Aは被研磨材料固定ブロック
102(本発明にかかわる材料保持手段)の下端部のほ
ぼ中心を中心として同心円状に形成され、したがって各
空気室103Bも同様に同心円状に形成されている。
【0019】研磨装置100は、上述した研磨装置30
0と同様、被研磨材料101を内側に収容するリテーナ
ーリング104をさらに備え、リテーナーリング104
は駆動回転軸105Bの下端に所定のストロークで上下
に移動可能に支持されており、リテーナーリング104
は被研磨材料固定ブロック102の下端外周部により研
磨布に対して押圧される。被研磨材料固定ブロック10
2は円盤状を成し、中心に回転軸105Bを備えて回転
可能であり、下面外周部には、エアーを送ることによっ
て被研磨材料101とリテーナーリング104とに対し
て荷重をかけるためのエアーバック112が取り付けら
れている。このエアーバッグ1は本実施の形態例ではゴ
ムにより形成されている。
0と同様、被研磨材料101を内側に収容するリテーナ
ーリング104をさらに備え、リテーナーリング104
は駆動回転軸105Bの下端に所定のストロークで上下
に移動可能に支持されており、リテーナーリング104
は被研磨材料固定ブロック102の下端外周部により研
磨布に対して押圧される。被研磨材料固定ブロック10
2は円盤状を成し、中心に回転軸105Bを備えて回転
可能であり、下面外周部には、エアーを送ることによっ
て被研磨材料101とリテーナーリング104とに対し
て荷重をかけるためのエアーバック112が取り付けら
れている。このエアーバッグ1は本実施の形態例ではゴ
ムにより形成されている。
【0020】エアーバッグ1には、被研磨材料固定ブロ
ック102の上部側から断面が環状のエアー加圧孔11
3Cを通じて加圧エアーが供給される。その結果、リテ
ーナーリング104には下向きの荷重が加わり、リテー
ナーリング104は、その底面が回転研磨テーブル10
6の上面に張り付けられた研磨布107を押圧する状態
で固定される。これにより、研磨中に被研磨材料101
がずれたり、外れたりすることが防止される。なお、研
磨布は従来と同様、上層の研磨布107と下層の研磨布
108とから成り、駆動回転軸105Aを介して回転駆
動される回転研磨テーブル106の上に貼り付けて延設
されている。
ック102の上部側から断面が環状のエアー加圧孔11
3Cを通じて加圧エアーが供給される。その結果、リテ
ーナーリング104には下向きの荷重が加わり、リテー
ナーリング104は、その底面が回転研磨テーブル10
6の上面に張り付けられた研磨布107を押圧する状態
で固定される。これにより、研磨中に被研磨材料101
がずれたり、外れたりすることが防止される。なお、研
磨布は従来と同様、上層の研磨布107と下層の研磨布
108とから成り、駆動回転軸105Aを介して回転駆
動される回転研磨テーブル106の上に貼り付けて延設
されている。
【0021】このように構成された研磨装置100によ
り被研磨材料101を研磨する場合には、被研磨材料1
01を機械を用いてリテーナーリング104へ自動的に
装着し、20rpmで回転する研磨布107上に研磨液
供給ノズル109からシリカ(SiO2)などの固形成
分を含有する研磨液110を200cc/minの速度
で供給する。研磨液110は遠心力により回転研磨テー
ブル106の中心部から端部へと研磨布107の上面を
伝わって拡散する。
り被研磨材料101を研磨する場合には、被研磨材料1
01を機械を用いてリテーナーリング104へ自動的に
装着し、20rpmで回転する研磨布107上に研磨液
供給ノズル109からシリカ(SiO2)などの固形成
分を含有する研磨液110を200cc/minの速度
で供給する。研磨液110は遠心力により回転研磨テー
ブル106の中心部から端部へと研磨布107の上面を
伝わって拡散する。
【0022】次に、被研磨材料固定ブロック102に保
持された被研磨材料101を荷重用エアーシリンダー
(不図示)によって研磨布107に圧着する。また、こ
のとき、被研磨材料固定ブロック102は20rpmで
自転させる。そして、被研磨材料固定ブロック102上
部側からエアー加圧孔113Cを通じて加圧エアーを送
り、供給量を調節しながらリテーナーリング用エアーバ
ック112を膨張させ、リテーナーリング104を研磨
回転テーブル106上の研磨布107に10psiの荷
重で押圧する。
持された被研磨材料101を荷重用エアーシリンダー
(不図示)によって研磨布107に圧着する。また、こ
のとき、被研磨材料固定ブロック102は20rpmで
自転させる。そして、被研磨材料固定ブロック102上
部側からエアー加圧孔113Cを通じて加圧エアーを送
り、供給量を調節しながらリテーナーリング用エアーバ
ック112を膨張させ、リテーナーリング104を研磨
回転テーブル106上の研磨布107に10psiの荷
重で押圧する。
【0023】つづいて、被研磨材料101の中心部に対
するエアー加圧の方が周辺部に対するエアー加圧より強
くなるように、被研磨材料固定ブロック102からエア
ー加圧孔113A、113Bを通じて、各エアーの圧力
を制御しながら各空気室103Bにエアーを送り、被研
磨材料101の中心部に対しては7.5psiの荷重を
かけ、周辺部に対しては6.5psiの荷重をかける。
このように被研磨材料101の中心部に対して過荷重を
かけることにより、中心部における研磨速度が高くな
り、研磨中に被研磨材料101の中心部への研磨液11
0の供給量が周辺部への供給量より少なくなるために被
研磨材料101の中心部における研磨速度が低下するこ
とが補償され、被研磨材料101の研磨面における研磨
速度は均一となる。
するエアー加圧の方が周辺部に対するエアー加圧より強
くなるように、被研磨材料固定ブロック102からエア
ー加圧孔113A、113Bを通じて、各エアーの圧力
を制御しながら各空気室103Bにエアーを送り、被研
磨材料101の中心部に対しては7.5psiの荷重を
かけ、周辺部に対しては6.5psiの荷重をかける。
このように被研磨材料101の中心部に対して過荷重を
かけることにより、中心部における研磨速度が高くな
り、研磨中に被研磨材料101の中心部への研磨液11
0の供給量が周辺部への供給量より少なくなるために被
研磨材料101の中心部における研磨速度が低下するこ
とが補償され、被研磨材料101の研磨面における研磨
速度は均一となる。
【0024】図2は、実施の形態例の研磨装置100に
よって被研磨材料101を研磨した場合の研磨速度の分
布を測定した結果を示すグラフである。図中、縦軸が研
磨速度を表し、横軸が被研磨材料の中心からの距離を表
している。被研磨材料101の大きさは約152mmで
あり、測定位置は図9に示した被研磨材料401の場合
と同じである。図2のグラフを、図6に示した従来の研
磨装置による研磨速度のグラフと比較して分かるよう
に、被研磨材料101の中心部でも十分な研磨速度が得
られ、かつ研磨面全体で研磨速度は均一となっている。
よって被研磨材料101を研磨した場合の研磨速度の分
布を測定した結果を示すグラフである。図中、縦軸が研
磨速度を表し、横軸が被研磨材料の中心からの距離を表
している。被研磨材料101の大きさは約152mmで
あり、測定位置は図9に示した被研磨材料401の場合
と同じである。図2のグラフを、図6に示した従来の研
磨装置による研磨速度のグラフと比較して分かるよう
に、被研磨材料101の中心部でも十分な研磨速度が得
られ、かつ研磨面全体で研磨速度は均一となっている。
【0025】次に、本発明の第2の実施の形態例につい
て説明する。図3は第2の実施の形態例の研磨装置を示
す断面側面図である。図中、図1と同一の要素には同一
の符号が付されており、それらに関する説明はここでは
省略する。図3に示した第2の実施の形態例の研磨装置
200が上記研磨装置100と異なるのは、膜103と
ベースプレート211との間に、上述のように弾性材料
から成る壁により複数の空気室を形成する代わりに、複
数の弾性材料から成る内膜203Aを配設して複数の空
気室203B(本発明に係わる部屋)を形成している点
である。
て説明する。図3は第2の実施の形態例の研磨装置を示
す断面側面図である。図中、図1と同一の要素には同一
の符号が付されており、それらに関する説明はここでは
省略する。図3に示した第2の実施の形態例の研磨装置
200が上記研磨装置100と異なるのは、膜103と
ベースプレート211との間に、上述のように弾性材料
から成る壁により複数の空気室を形成する代わりに、複
数の弾性材料から成る内膜203Aを配設して複数の空
気室203B(本発明に係わる部屋)を形成している点
である。
【0026】すなわち、研磨装置200では、膜103
の内側に配設された円盤状の弾性材料、具体的には本実
施の形態例ではゴムから成る2枚の内膜203Aを備
え、各内膜203Aは互いに大きさが異なり、それぞれ
の外周部がベースプレート211に固着されそれぞれの
中央部が膜103の中央部上に重ねられ、ベースプレー
トとの間に環状の空気室203Bを形成している。ま
た、各内膜203Aは、被研磨材料固定ブロック102
の下端部のほぼ中心を中心として同心に配設され、した
がって各空気室203Bも同心に形成されている。そし
て各空気室203Bには、エアー加圧孔113A、11
3Bよりベースプレート211の貫通孔211Aを介し
て個別に加圧エアーが供給される構成となっている。
の内側に配設された円盤状の弾性材料、具体的には本実
施の形態例ではゴムから成る2枚の内膜203Aを備
え、各内膜203Aは互いに大きさが異なり、それぞれ
の外周部がベースプレート211に固着されそれぞれの
中央部が膜103の中央部上に重ねられ、ベースプレー
トとの間に環状の空気室203Bを形成している。ま
た、各内膜203Aは、被研磨材料固定ブロック102
の下端部のほぼ中心を中心として同心に配設され、した
がって各空気室203Bも同心に形成されている。そし
て各空気室203Bには、エアー加圧孔113A、11
3Bよりベースプレート211の貫通孔211Aを介し
て個別に加圧エアーが供給される構成となっている。
【0027】このように構成された研磨装置200によ
り被研磨材料101を研磨する場合には、研磨装置10
0の場合と同様に、まず、20rpmで回転する研磨布
107上に研磨液供給ノズル109からシリカ(SiO
2)などの固形成分を含有する研磨液110を200c
c/minの速度で供給する。研磨液110は遠心力に
より回転研磨テーブル106の中心部から端部へと研磨
布107の上面を伝わって拡散する。
り被研磨材料101を研磨する場合には、研磨装置10
0の場合と同様に、まず、20rpmで回転する研磨布
107上に研磨液供給ノズル109からシリカ(SiO
2)などの固形成分を含有する研磨液110を200c
c/minの速度で供給する。研磨液110は遠心力に
より回転研磨テーブル106の中心部から端部へと研磨
布107の上面を伝わって拡散する。
【0028】次に、被研磨材料固定ブロック102に保
持された被研磨材料101を荷重用エアーシリンダー
(不図示)によって研磨布107に圧着する。また、こ
のとき、被研磨材料固定ブロック102は20rpmで
自転させる。そして、被研磨材料固定ブロック102上
部側からエアー圧力孔113Cを通じて加圧エアーを送
り、供給量を調節しながらリテーナーリング用エアーバ
ック112を膨張させ、リテーナーリング104を研磨
回転テーブル106上の研磨布107に10psiの荷
重で押圧する。
持された被研磨材料101を荷重用エアーシリンダー
(不図示)によって研磨布107に圧着する。また、こ
のとき、被研磨材料固定ブロック102は20rpmで
自転させる。そして、被研磨材料固定ブロック102上
部側からエアー圧力孔113Cを通じて加圧エアーを送
り、供給量を調節しながらリテーナーリング用エアーバ
ック112を膨張させ、リテーナーリング104を研磨
回転テーブル106上の研磨布107に10psiの荷
重で押圧する。
【0029】つづいて、エアー加圧孔113A、113
Bを通じて加圧エアーを各空気室203Bに供給する。
これにより膜103および内膜203Aはそれぞれ下方
に膨張して被研磨材料101を研磨布207の方向に押
圧する。ここで、被研磨材料101の中心部に対するエ
アー加圧の方が周辺部に対するエアー加圧より高くなる
ように各エアーの圧力を制御し、被研磨材料101の中
心部に対しては7.5psiの荷重をかけ、周辺部に対
しては6.5psiの荷重をかける。
Bを通じて加圧エアーを各空気室203Bに供給する。
これにより膜103および内膜203Aはそれぞれ下方
に膨張して被研磨材料101を研磨布207の方向に押
圧する。ここで、被研磨材料101の中心部に対するエ
アー加圧の方が周辺部に対するエアー加圧より高くなる
ように各エアーの圧力を制御し、被研磨材料101の中
心部に対しては7.5psiの荷重をかけ、周辺部に対
しては6.5psiの荷重をかける。
【0030】このように被研磨材料101の中心部に対
して過荷重をかけることにより、中心部における研磨速
度が高くなり、被研磨材料101の中心部への研磨液1
10の供給量が少なくなるために中心部における研磨速
度が低下することが補償され、被研磨材料101の研磨
面における研磨速度が均一となる。図4は、第2の実施
の形態例の研磨装置200によって被研磨材料101を
研磨した場合の研磨速度の分布を測定した結果を示すグ
ラフである。図中、縦軸が研磨速度を表し、横軸が被研
磨材料の中心からの距離を表している。被研磨材料10
1の大きさは約152mmであり、測定位置は図9に示
した被研磨材料401の場合と同じである。図4のグラ
フを、図6に示した従来の研磨装置による研磨速度のグ
ラフと比較して分かるように、被研磨材料101の中心
部でも十分な研磨速度が得られ、かつ研磨面全体で研磨
速度は均一となっている。なお、図1、図3の研磨装置
100,200においてリテーナーリング104の多く
は合成樹脂製で環状を呈しており、被研磨材料101の
リテーナーリング104への装脱は機械を用いて自動的
に行われ、被研磨材料101がリテーナーリング104
へ装着された状態において、被研磨材料101がその上
方からエアー圧を受けた時に下方にスライドできる程度
の保持力でその外周部がリテーナーリング104の内周
部により保持されている。
して過荷重をかけることにより、中心部における研磨速
度が高くなり、被研磨材料101の中心部への研磨液1
10の供給量が少なくなるために中心部における研磨速
度が低下することが補償され、被研磨材料101の研磨
面における研磨速度が均一となる。図4は、第2の実施
の形態例の研磨装置200によって被研磨材料101を
研磨した場合の研磨速度の分布を測定した結果を示すグ
ラフである。図中、縦軸が研磨速度を表し、横軸が被研
磨材料の中心からの距離を表している。被研磨材料10
1の大きさは約152mmであり、測定位置は図9に示
した被研磨材料401の場合と同じである。図4のグラ
フを、図6に示した従来の研磨装置による研磨速度のグ
ラフと比較して分かるように、被研磨材料101の中心
部でも十分な研磨速度が得られ、かつ研磨面全体で研磨
速度は均一となっている。なお、図1、図3の研磨装置
100,200においてリテーナーリング104の多く
は合成樹脂製で環状を呈しており、被研磨材料101の
リテーナーリング104への装脱は機械を用いて自動的
に行われ、被研磨材料101がリテーナーリング104
へ装着された状態において、被研磨材料101がその上
方からエアー圧を受けた時に下方にスライドできる程度
の保持力でその外周部がリテーナーリング104の内周
部により保持されている。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、上面に研
磨布が延設され回転駆動される研磨テーブルと、前記研
磨テーブル上に研磨液を供給する研磨液供給手段と、被
研磨材料を保持して前記被研磨材料を回転させながら前
記研磨布の上面に押圧する材料保持手段とを備え、前記
材料保持手段は、筒状に形成され、下端部は貫通孔を有
するベースプレートにより閉鎖されると共に前記ベース
プレートの下側に配設された弾性材料から成る膜により
密閉され、前記膜は前記材料保持手段の内側に供給した
加圧ガスによって下方に膨張し、前記被研磨材料は、膨
張した前記膜の下面により上面を押圧されて前記研磨布
に対し押圧される研磨装置において、前記膜と前記ベー
スプレートとの間の空間は前記膜の上面に立設され上端
部が前記ベースプレートに固着された弾性材料から成る
複数の壁により複数の部屋に仕切られ、前記部屋には前
記ベースプレートの前記貫通孔を通じて個別に加圧ガス
が供給されることを特徴とする。
磨布が延設され回転駆動される研磨テーブルと、前記研
磨テーブル上に研磨液を供給する研磨液供給手段と、被
研磨材料を保持して前記被研磨材料を回転させながら前
記研磨布の上面に押圧する材料保持手段とを備え、前記
材料保持手段は、筒状に形成され、下端部は貫通孔を有
するベースプレートにより閉鎖されると共に前記ベース
プレートの下側に配設された弾性材料から成る膜により
密閉され、前記膜は前記材料保持手段の内側に供給した
加圧ガスによって下方に膨張し、前記被研磨材料は、膨
張した前記膜の下面により上面を押圧されて前記研磨布
に対し押圧される研磨装置において、前記膜と前記ベー
スプレートとの間の空間は前記膜の上面に立設され上端
部が前記ベースプレートに固着された弾性材料から成る
複数の壁により複数の部屋に仕切られ、前記部屋には前
記ベースプレートの前記貫通孔を通じて個別に加圧ガス
が供給されることを特徴とする。
【0032】そのため本発明の研磨装置では、膜とベー
スプレートとの間の空間が、弾性材料から成る複数の壁
により複数の部屋に仕切られ、各部屋には個別に加圧ガ
スが供給されるので、中心部の部屋には外周部の部屋よ
り圧力の高いガスを供給して、被研磨材料の中心部を特
に強い力で押圧することができる。したがって、被研磨
材料の中心部における研磨速度を高めることができ、被
研磨材料を、その研磨面の全体にわたり一定の研磨速度
で研磨することが可能となる。
スプレートとの間の空間が、弾性材料から成る複数の壁
により複数の部屋に仕切られ、各部屋には個別に加圧ガ
スが供給されるので、中心部の部屋には外周部の部屋よ
り圧力の高いガスを供給して、被研磨材料の中心部を特
に強い力で押圧することができる。したがって、被研磨
材料の中心部における研磨速度を高めることができ、被
研磨材料を、その研磨面の全体にわたり一定の研磨速度
で研磨することが可能となる。
【0033】また、本発明は、上面に研磨布が延設され
回転駆動される研磨テーブルと、前記研磨テーブル上に
研磨液を供給する研磨液供給手段と、被研磨材料を保持
して前記被研磨材料を回転させながら前記研磨布の上面
に押圧する材料保持手段とを備え、前記材料保持手段
は、筒状に形成され、下端部は貫通孔を有するベースプ
レートにより閉鎖されると共に前記ベースプレートの下
側に配設された弾性材料から成る膜により密閉され、前
記膜は前記材料保持手段の内側に供給した加圧ガスによ
って下方に膨張し、前記被研磨材料は、膨張した前記膜
の下面により上面を押圧されて前記研磨布に対し押圧さ
れる研磨装置において、前記膜の上面側に配設された円
盤状の弾性材料から成る複数の内膜を備え、前記内膜は
それぞれ大きさが異なり、各内膜は、それぞれの外周部
が前記ベースプレートに固着されて前記ベースプレート
との間に部屋を形成し、前記部屋には前記ベースプレー
トの前記貫通孔を通じて個別に加圧ガスが供給されるこ
とを特徴とする。
回転駆動される研磨テーブルと、前記研磨テーブル上に
研磨液を供給する研磨液供給手段と、被研磨材料を保持
して前記被研磨材料を回転させながら前記研磨布の上面
に押圧する材料保持手段とを備え、前記材料保持手段
は、筒状に形成され、下端部は貫通孔を有するベースプ
レートにより閉鎖されると共に前記ベースプレートの下
側に配設された弾性材料から成る膜により密閉され、前
記膜は前記材料保持手段の内側に供給した加圧ガスによ
って下方に膨張し、前記被研磨材料は、膨張した前記膜
の下面により上面を押圧されて前記研磨布に対し押圧さ
れる研磨装置において、前記膜の上面側に配設された円
盤状の弾性材料から成る複数の内膜を備え、前記内膜は
それぞれ大きさが異なり、各内膜は、それぞれの外周部
が前記ベースプレートに固着されて前記ベースプレート
との間に部屋を形成し、前記部屋には前記ベースプレー
トの前記貫通孔を通じて個別に加圧ガスが供給されるこ
とを特徴とする。
【0034】そのため本発明の研磨装置では、各内膜に
より形成される各部屋に対して個別に加圧ガスが供給さ
れるので、中心部の部屋には他より圧力の高いガスを供
給して、被研磨材料の中心部を特に強い力で押圧するこ
とができる。したがって、被研磨材料の中心部における
研磨速度を高めることができ、被研磨材料を、その研磨
面の全体にわたり一定の研磨速度で研磨することが可能
となる。
より形成される各部屋に対して個別に加圧ガスが供給さ
れるので、中心部の部屋には他より圧力の高いガスを供
給して、被研磨材料の中心部を特に強い力で押圧するこ
とができる。したがって、被研磨材料の中心部における
研磨速度を高めることができ、被研磨材料を、その研磨
面の全体にわたり一定の研磨速度で研磨することが可能
となる。
【0035】したがって、本発明により例えば半導体基
板を研磨した場合には、従来のように半導体基板上の場
所によって残膜の厚みが異なるということがなく、半導
体基板上のどの箇所に形成した半導体装置でも同等の特
性が得られ、半導体装置間のばらつきが解消して製造歩
留まりが向上する。
板を研磨した場合には、従来のように半導体基板上の場
所によって残膜の厚みが異なるということがなく、半導
体基板上のどの箇所に形成した半導体装置でも同等の特
性が得られ、半導体装置間のばらつきが解消して製造歩
留まりが向上する。
【図1】本発明による研磨装置の一例を示す断面側面図
である。
である。
【図2】実施の形態例の研磨装置によって被研磨材料を
研磨した場合の研磨速度の分布を測定した結果を示すグ
ラフである。
研磨した場合の研磨速度の分布を測定した結果を示すグ
ラフである。
【図3】第2の実施の形態例の研磨装置を示す断面側面
図である。
図である。
【図4】第2の実施の形態例の研磨装置によって被研磨
材料を研磨した場合の研磨速度の分布を測定した結果を
示すグラフである。
材料を研磨した場合の研磨速度の分布を測定した結果を
示すグラフである。
【図5】弾性膜を用いて被研磨材料を押圧する方法を用
いた従来の研磨装置の一例を示す断面側面図である。
いた従来の研磨装置の一例を示す断面側面図である。
【図6】従来の研磨装置によって被研磨材料を研磨した
場合の研磨速度の分布を測定した結果を示すグラフであ
る。
場合の研磨速度の分布を測定した結果を示すグラフであ
る。
【図7】半導体ウエハーなどの表面を研磨する従来の研
磨装置の一例を示す断面側面図である。
磨装置の一例を示す断面側面図である。
【図8】従来の研磨装置によって被研磨材料を研磨した
場合の研磨速度の分布を測定した結果を示すグラフであ
る。
場合の研磨速度の分布を測定した結果を示すグラフであ
る。
【図9】被研磨材料上の研磨速度の測定位置を示す平面
図である。
図である。
【図10】従来の研磨装置によって被研磨材料を研磨し
た場合の研磨速度の分布を測定した結果を示すグラフで
ある。
た場合の研磨速度の分布を測定した結果を示すグラフで
ある。
100、200……研磨装置、101、301、401
……被研磨材料、102、302、402……被研磨材
料固定ブロック、103、303……膜、103A……
壁、103B、203B……空気室、403……緩衝
板、104、304、404……リテーナーリング、1
05A、105B、305A、305B、405A、4
05B……駆動回転軸、106、306、406……回
転研磨テーブル、107、307、407……研磨布
(上層)、108、308、408……研磨布(下
層)、109、309、409……研磨液供給ノズル、
110、310、410……研磨液、111、211、
311、411……ベースプレート、111A、211
A……貫通孔、112、312……リテーナーリング用
エアーバック、113A、113B、113C、313
A、313C、413……エアー加圧孔、203A……
内膜。
……被研磨材料、102、302、402……被研磨材
料固定ブロック、103、303……膜、103A……
壁、103B、203B……空気室、403……緩衝
板、104、304、404……リテーナーリング、1
05A、105B、305A、305B、405A、4
05B……駆動回転軸、106、306、406……回
転研磨テーブル、107、307、407……研磨布
(上層)、108、308、408……研磨布(下
層)、109、309、409……研磨液供給ノズル、
110、310、410……研磨液、111、211、
311、411……ベースプレート、111A、211
A……貫通孔、112、312……リテーナーリング用
エアーバック、113A、113B、113C、313
A、313C、413……エアー加圧孔、203A……
内膜。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年10月1日(1999.10.
1)
1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、上面に研磨布が延設され回転駆動される研
磨テーブルと、前記研磨テーブル上に研磨液を供給する
研磨液供給手段と、被研磨材料を保持して前記被研磨材
料を回転させながら前記研磨布の上面に押圧する材料保
持手段とを備え、前記材料保持手段は、筒状に形成さ
れ、下端部は貫通孔を有するベースプレートにより閉鎖
されると共に前記ベースプレートの下側に配設された弾
性材料から成る膜により密閉され、前記膜は前記材料保
持手段の内側に供給した加圧ガスによって下方に膨張
し、前記被研磨材料は、膨張した前記膜の下面により直
接上面を押圧されて前記研磨布に対し押圧される研磨装
置において、前記膜と前記ベースプレートとの間の空間
は前記膜の上面に立設され上端部が前記ベースプレート
に固着された弾性材料から成る複数の壁により複数の部
屋に仕切られ、前記部屋には前記ベースプレートの前記
貫通孔を通じて個別に加圧ガスが供給されることを特徴
とする。
成するため、上面に研磨布が延設され回転駆動される研
磨テーブルと、前記研磨テーブル上に研磨液を供給する
研磨液供給手段と、被研磨材料を保持して前記被研磨材
料を回転させながら前記研磨布の上面に押圧する材料保
持手段とを備え、前記材料保持手段は、筒状に形成さ
れ、下端部は貫通孔を有するベースプレートにより閉鎖
されると共に前記ベースプレートの下側に配設された弾
性材料から成る膜により密閉され、前記膜は前記材料保
持手段の内側に供給した加圧ガスによって下方に膨張
し、前記被研磨材料は、膨張した前記膜の下面により直
接上面を押圧されて前記研磨布に対し押圧される研磨装
置において、前記膜と前記ベースプレートとの間の空間
は前記膜の上面に立設され上端部が前記ベースプレート
に固着された弾性材料から成る複数の壁により複数の部
屋に仕切られ、前記部屋には前記ベースプレートの前記
貫通孔を通じて個別に加圧ガスが供給されることを特徴
とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】このように構成された研磨装置100によ
り被研磨材料101を研磨する場合には、被研磨材料1
01を機械を用いてリテーナーリング104へ自動的に
装着し、20rpmで回転する研磨布107上に研磨液
供給ノズル109からシリカ(SiO2)などの固形成
分を含有する研磨液110を200cc/minの速度
で供給する。研磨液110は遠心力により回転研磨テー
ブル106の中心部から端部へと研磨布107の上面を
伝わって拡散する。なお、リテーナーリング104に装
着された被研磨材料101は、図1に示したように、そ
の上面が膜103の下面に直接接した状態となってい
る。
り被研磨材料101を研磨する場合には、被研磨材料1
01を機械を用いてリテーナーリング104へ自動的に
装着し、20rpmで回転する研磨布107上に研磨液
供給ノズル109からシリカ(SiO2)などの固形成
分を含有する研磨液110を200cc/minの速度
で供給する。研磨液110は遠心力により回転研磨テー
ブル106の中心部から端部へと研磨布107の上面を
伝わって拡散する。なお、リテーナーリング104に装
着された被研磨材料101は、図1に示したように、そ
の上面が膜103の下面に直接接した状態となってい
る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0031
【補正方法】変更
【補正内容】
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、上面に研
磨布が延設され回転駆動される研磨テーブルと、前記研
磨テーブル上に研磨液を供給する研磨液供給手段と、被
研磨材料を保持して前記被研磨材料を回転させながら前
記研磨布の上面に押圧する材料保持手段とを備え、前記
材料保持手段は、筒状に形成され、下端部は貫通孔を有
するベースプレートにより閉鎖されると共に前記ベース
プレートの下側に配設された弾性材料から成る膜により
密閉され、前記膜は前記材料保持手段の内側に供給した
加圧ガスによって下方に膨張し、前記被研磨材料は、膨
張した前記膜の下面により直接上面を押圧されて前記研
磨布に対し押圧される研磨装置において、前記膜と前記
ベースプレートとの間の空間は前記膜の上面に立設され
上端部が前記ベースプレートに固着された弾性材料から
成る複数の壁により複数の部屋に仕切られ、前記部屋に
は前記ベースプレートの前記貫通孔を通じて個別に加圧
ガスが供給されることを特徴とする。
磨布が延設され回転駆動される研磨テーブルと、前記研
磨テーブル上に研磨液を供給する研磨液供給手段と、被
研磨材料を保持して前記被研磨材料を回転させながら前
記研磨布の上面に押圧する材料保持手段とを備え、前記
材料保持手段は、筒状に形成され、下端部は貫通孔を有
するベースプレートにより閉鎖されると共に前記ベース
プレートの下側に配設された弾性材料から成る膜により
密閉され、前記膜は前記材料保持手段の内側に供給した
加圧ガスによって下方に膨張し、前記被研磨材料は、膨
張した前記膜の下面により直接上面を押圧されて前記研
磨布に対し押圧される研磨装置において、前記膜と前記
ベースプレートとの間の空間は前記膜の上面に立設され
上端部が前記ベースプレートに固着された弾性材料から
成る複数の壁により複数の部屋に仕切られ、前記部屋に
は前記ベースプレートの前記貫通孔を通じて個別に加圧
ガスが供給されることを特徴とする。
Claims (9)
- 【請求項1】 上面に研磨布が延設され回転駆動される
研磨テーブルと、 前記研磨テーブル上に研磨液を供給する研磨液供給手段
と、 被研磨材料を保持して前記被研磨材料を回転させながら
前記研磨布の上面に押圧する材料保持手段とを備え、 前記材料保持手段は、筒状に形成され、下端部は貫通孔
を有するベースプレートにより閉鎖されると共に前記ベ
ースプレートの下側に配設された弾性材料から成る膜に
より密閉され、前記膜は前記材料保持手段の内側に供給
した加圧ガスによって下方に膨張し、前記被研磨材料
は、膨張した前記膜の下面により上面を押圧されて前記
研磨布に対し押圧される研磨装置において、 前記膜と前記ベースプレートとの間の空間は前記膜の上
面に立設され上端部が前記ベースプレートに固着された
弾性材料から成る複数の壁により複数の部屋に仕切ら
れ、 前記部屋には前記ベースプレートの前記貫通孔を通じて
個別に加圧ガスが供給される、 ことを特徴とする研磨装置。 - 【請求項2】 前記複数の壁は、前記材料保持手段の前
記下端部のほぼ中心を中心として同心円状に形成されて
いることを特徴とする請求項1記載の研磨装置。 - 【請求項3】 上面に研磨布が延設され回転駆動される
研磨テーブルと、 前記研磨テーブル上に研磨液を供給する研磨液供給手段
と、 被研磨材料を保持して前記被研磨材料を回転させながら
前記研磨布の上面に押圧する材料保持手段とを備え、 前記材料保持手段は、筒状に形成され、下端部は貫通孔
を有するベースプレートにより閉鎖されると共に前記ベ
ースプレートの下側に配設された弾性材料から成る膜に
より密閉され、前記膜は前記材料保持手段の内側に供給
した加圧ガスによって下方に膨張し、前記被研磨材料
は、膨張した前記膜の下面により上面を押圧されて前記
研磨布に対し押圧される研磨装置において、 前記膜の上面側に配設された円盤状の弾性材料から成る
複数の内膜を備え、 前記内膜はそれぞれ大きさが異なり、 各内膜は、それぞれの外周部が前記ベースプレートに固
着されて前記ベースプレートとの間に部屋を形成し、 前記部屋には前記ベースプレートの前記貫通孔を通じて
個別に加圧ガスが供給される、 ことを特徴とする研磨装置。 - 【請求項4】 各内膜は、前記材料保持手段の前記下端
部のほぼ中心を中心として同心に配設されていることを
特徴とする請求項3記載の研磨装置。 - 【請求項5】 前記加圧ガスは加圧された空気であるこ
とを特徴とする請求項1または3に記載の研磨装置。 - 【請求項6】 前記研磨布は2枚の研磨布を二重にして
形成されていることを特徴とする請求項1または3に記
載の研磨装置。 - 【請求項7】 前記被研磨材料は半導体基板であること
を特徴とする請求項1または3に記載の研磨装置。 - 【請求項8】 前記材料保持手段の下端に環板状のリテ
ーナーリングが設けられ、前記被研磨材料はその外周部
が前記リテーナーリングの内周部により保持されること
を特徴とする請求項1または3に記載の研磨装置。 - 【請求項9】 前記リテーナーリングは前記材料保持手
段の下端外周部により前記研磨布に対して押圧されるこ
とを特徴とする請求項8記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10289110A JP3019843B1 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10289110A JP3019843B1 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 研磨装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3019843B1 JP3019843B1 (ja) | 2000-03-13 |
JP2000117617A true JP2000117617A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17738926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10289110A Expired - Fee Related JP3019843B1 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | 研磨装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3019843B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002103203A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-09 | Sony Corp | ヘッド研磨装置及びヘッド研磨方法 |
JP2009131920A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Ebara Corp | 研磨装置及び方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200016175A (ko) * | 2018-08-06 | 2020-02-14 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 기판 보유 지지 장치, 기판 흡착 판정 방법, 기판 연마 장치, 기판 연마 방법, 연마되는 웨이퍼의 상면으로부터 액체를 제거하는 방법, 및 웨이퍼를 연마 패드에 압박하기 위한 탄성막, 기판 릴리스 방법 및 정량 기체 공급 장치 |
-
1998
- 1998-10-12 JP JP10289110A patent/JP3019843B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002103203A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-09 | Sony Corp | ヘッド研磨装置及びヘッド研磨方法 |
JP2009131920A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Ebara Corp | 研磨装置及び方法 |
KR101066530B1 (ko) * | 2007-11-29 | 2011-09-21 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 폴리싱장치 |
US8070560B2 (en) | 2007-11-29 | 2011-12-06 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and method |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3019843B1 (ja) | 2000-03-13 |
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---|---|---|---|
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