JP2000127024A - Polishing device and polishing method - Google Patents

Polishing device and polishing method

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JP2000127024A
JP2000127024A JP30554898A JP30554898A JP2000127024A JP 2000127024 A JP2000127024 A JP 2000127024A JP 30554898 A JP30554898 A JP 30554898A JP 30554898 A JP30554898 A JP 30554898A JP 2000127024 A JP2000127024 A JP 2000127024A
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JP
Japan
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guide ring
polishing
polished
ring member
wafer
Prior art date
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Application number
JP30554898A
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Japanese (ja)
Inventor
Eijiro Koike
栄二郎 小池
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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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 provide a polishing device capable of adjusting the height of a guide ring member at high precision and provide a polishing method. SOLUTION: This polishing device 20 has a guide ring 46 preventing the drop of a wafer 24 and presses the wafer 24 to an abrasive cloth 23 arranged to face the polished face of the wafer 24 for polishing. The polishing device 20 is provided with a recessed section provided integrally with a top ring 36 and protruded outward in the radial direction of the top ring 36, a load cell provided between the guide ring 46 and the recessed section to measure the pressure applied to the guide ring 46, a piezoelectric element provided between the guide ring 46 and the recessed section to adjust the protruded height of the guide ring 46 against the wafer 24, and a piezoelectric element controller 54 controlling the operation of the piezoelectric element based on the measured result by the load cell.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被研磨対象物を研磨するポリッシング装置及び研磨加工
方法に関する。
The present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method for polishing an object to be polished such as a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】超LSI等に使用される半導体ウエハの
表面を平坦にする研磨加工においては、LSIの集積度
向上に伴い、素子配線が微細化・多層化する傾向にある
ため、素子形成基板と配線膜の平坦化が必須となってい
る。このため、半導体ウエハは高精度に平坦化される必
要があり、このような平坦化を行うため、CMP法によ
る研磨が行われる。
2. Description of the Related Art In a polishing process for flattening a surface of a semiconductor wafer used for a super LSI or the like, an element wiring tends to be miniaturized and multilayered with an increase in the integration degree of the LSI. In addition, planarization of the wiring film is essential. For this reason, the semiconductor wafer needs to be flattened with high precision, and in order to perform such flattening, polishing is performed by a CMP method.

【0003】半導体ウエハをCMP法で研磨する場合に
は、図5に示すようなポリッシング装置1が用いられ
る。このポリッシング装置1は、ウエハ2を保持するキ
ャリア3と、このキャリア3を回転駆動させるための駆
動モータ4と、キャリア3及び駆動モータ4を後述する
テーブル6側に所定の圧力で押圧するエアシリンダ5
と、キャリア3に対向配置されたテーブル6と、このテ
ーブル6の上面に設けられた不織布や発泡ポリウレタン
を材料とする研磨布7と、テーブル6を回転駆動する駆
動モータ8を備えている。
When a semiconductor wafer is polished by the CMP method, a polishing apparatus 1 as shown in FIG. 5 is used. The polishing apparatus 1 includes a carrier 3 for holding a wafer 2, a drive motor 4 for rotating the carrier 3, and an air cylinder for pressing the carrier 3 and the drive motor 4 against a table 6 described below with a predetermined pressure. 5
A table 6 opposed to the carrier 3; a polishing cloth 7 provided on the upper surface of the table 6 and made of non-woven fabric or polyurethane foam; and a drive motor 8 for driving the table 6 to rotate.

【0004】また、研磨面の研磨上面側には、砥粒と薬
液からなる研磨液を供給するための供給手段9が設けら
れている。上記キャリア3は、テーブル6の上面に対向
して設けられており、テーブル6に対向する面にウエハ
2を保持するようになっている。ウエハ2の外周には、
研磨中にウエハ2がキャリア3から外れるのを防止する
ためのガイドリング10が設けられている。
A supply means 9 for supplying a polishing liquid comprising abrasive grains and a chemical is provided on the polishing upper surface side of the polishing surface. The carrier 3 is provided to face the upper surface of the table 6, and holds the wafer 2 on the surface facing the table 6. On the outer periphery of the wafer 2,
A guide ring 10 is provided to prevent the wafer 2 from coming off the carrier 3 during polishing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ここで、従来のガイド
リング10は、予め決められた寸法(研磨布7に対して
の突出寸法)で製作されていた。そのため、図6(a)
に示すように、ガイドリング10の高さが上記ウエハ2
よりも低い場合には、ウエハ2の外周部の押圧力は中心
部に比べて高くなる。このため、研磨加工後のウエハ2
の平坦度は、外周部分がだれた凸形状を為す。
Here, the conventional guide ring 10 has been manufactured with a predetermined dimension (a projection dimension with respect to the polishing pad 7). Therefore, FIG.
As shown in FIG.
When the pressure is lower than that, the pressing force at the outer peripheral portion of the wafer 2 becomes higher than that at the central portion. Therefore, the wafer 2 after polishing is
Has a convex shape in which the outer peripheral portion is sagged.

【0006】また、逆に図6(b)に示すように、ガイ
ドリング10の高さが上記ウエハ2よりも高い場合に
は、上述の図6(a)とは異なり、研磨加工後のウエハ
2の平坦度は外周部分が反った凹形状を為す。
On the contrary, as shown in FIG. 6B, when the height of the guide ring 10 is higher than that of the wafer 2, unlike the case of FIG. The flatness of 2 has a concave shape in which the outer peripheral portion is warped.

【0007】このように、ガイドリング10とウエハ2
の研磨面の高さが一致しないと、上述の不具合が生じる
が、ウエハ2の高さは研磨加工中にも変化していくの
で、図6(c)に示すように、常にガイドリング10と
ウエハ2の高さを一致させる構成を形成するのは困難で
あった。例えば、ガイドリング調整機構のある特開平9
−168964号に示されている発明では、ガイドリン
グの高さ調整を圧縮空気により行う構成が開示されてい
るが、半導体ウエハの研磨や半導体デバイス工程のCM
Pでの研磨量は、数μm〜数十μmであるため、ガイド
リング調整機構で要求される調整精度は、1μm以下が
必要とされ、圧縮空気による調整によってはこのような
高精度な制御を行うことができず、ウエハ2とガイドリ
ング10の間に高さの差が生じてこれが解消されないも
のとなっている。
As described above, the guide ring 10 and the wafer 2
If the heights of the polished surfaces do not coincide with each other, the above-described problem occurs. However, since the height of the wafer 2 changes during the polishing process, as shown in FIG. It has been difficult to form a configuration that matches the height of the wafer 2. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
In the invention disclosed in Japanese Patent No. 168964, a configuration in which the height of the guide ring is adjusted by compressed air is disclosed.
Since the polishing amount at P is several μm to several tens μm, the adjustment accuracy required by the guide ring adjustment mechanism is required to be 1 μm or less, and such high-precision control may be performed depending on adjustment by compressed air. This cannot be performed, and a difference in height occurs between the wafer 2 and the guide ring 10, which cannot be eliminated.

【0008】本発明は上記の事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、ガイドリング部材の高
さを高精度に調整することが可能なポリッシング装置及
び研磨加工方法を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a polishing apparatus and a polishing method capable of adjusting the height of a guide ring member with high accuracy. Things.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、保持手段に保持された被研
磨対象物の脱落を防止するガイドリング部材を有し、こ
の被研磨対象物の研磨面と対向配置されてテーブル上面
に取り付けられた研磨布に押圧して研磨加工を行うポリ
ッシング装置において、上記保持手段と一体的に設けら
れ、この保持手段の径方向外方に形成されたガイドリン
グ保持部と、上記ガイドリング部材と上記ガイドリング
保持部の間に設けられ、上記ガイドリング部材に付与さ
れる圧力を測定する圧力測定手段と、同じく上記ガイド
リング部材と上記ガイドリング保持部の間に設けられ、
上記ガイドリング部材の被研磨対象物に対する突出高さ
を調整する位置調整手段と、上記圧力測定手段による測
定結果に基づいて、上記位置調整手段の作動を制御する
制御手段と、を具備することを特徴とするポリッシング
装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a guide ring member for preventing a workpiece held by a holding means from falling off. In a polishing apparatus that performs polishing by pressing against a polishing cloth attached to a table upper surface that is disposed to face a polishing surface of an object, the polishing device is provided integrally with the holding means, and is formed radially outward of the holding means. A guide ring holding portion, a pressure measuring means provided between the guide ring member and the guide ring holding portion for measuring a pressure applied to the guide ring member, and the guide ring member and the guide ring. Provided between the holding parts,
Position adjusting means for adjusting the projecting height of the guide ring member with respect to the object to be polished, and control means for controlling the operation of the position adjusting means based on the measurement result by the pressure measuring means. It is a polishing apparatus characterized by the following.

【0010】請求項2記載の発明は、上記位置調整手段
は、圧電素子であることを特徴とする請求項1記載のポ
リッシング装置である。請求項3記載の発明は、上記制
御手段による位置調整装置の制御は、上記ガイドリング
部材の突出高さの調整による圧力が上記被研磨対象物に
付与される押圧力と等しくなるように調整する、若しく
は予め高くまたは低くなるように調整することを特徴と
する請求項1または請求項2記載のポリッシング装置で
ある。
The invention according to claim 2 is the polishing apparatus according to claim 1, wherein the position adjusting means is a piezoelectric element. According to a third aspect of the present invention, the control of the position adjusting device by the control means adjusts the pressure by adjusting the protruding height of the guide ring member to be equal to the pressing force applied to the object to be polished. 3. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the polishing apparatus is adjusted so as to be higher or lower in advance.

【0011】請求項4記載の発明は、上記保持手段は、
ベローズを介在して圧力が付与されることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のポリッシング
装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, the holding means includes:
The polishing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein pressure is applied through a bellows.

【0012】請求項5記載の発明は、回転軸により回転
駆動が伝達される保持手段を備え、この保持手段に保持
された被研磨対象物の脱落を防止するガイドリング部材
を有し、この被研磨対象物の研磨面と対向配置されてテ
ーブル上面に取り付けられた研磨布に押圧して研磨加工
を行うポリッシング装置において、上記保持手段と一体
的に設けられ、この保持手段の径方向外方に形成された
ガイドリング保持部と、上記ガイドリング部材と上記ガ
イドリング保持部の間に設けられ、上記ガイドリング部
材に付与される圧力を測定する圧力測定手段と、同じく
上記ガイドリング部材と上記ガイドリング保持部の間に
設けられ、上記ガイドリング部材の被研磨対象物に対す
る突出高さを調整する位置調整手段と、上記圧力測定手
段による測定結果に基づいて、上記位置調整手段の作動
を制御する制御手段と、上記保持手段の回転方向への移
動を規制すると共に、上記被研磨対象物の法線方向への
移動を自在にガイドして上記回転軸の回転力を上記保持
手段に伝達する移動ガイド機構と、を具備することを特
徴とするポリッシング装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a holding means to which a rotational drive is transmitted by a rotating shaft, and a guide ring member for preventing the object to be polished held by the holding means from falling off. In a polishing apparatus which performs polishing by pressing against a polishing cloth attached to a table upper surface which is disposed opposite to a polishing surface of an object to be polished, the polishing device is provided integrally with the holding means, and is provided radially outward of the holding means. The formed guide ring holding portion, a pressure measuring means provided between the guide ring member and the guide ring holding portion and measuring a pressure applied to the guide ring member, and the guide ring member and the guide Position adjusting means provided between the ring holding portions to adjust the height of the guide ring member protruding from the object to be polished, and a measurement result by the pressure measuring means. Control means for controlling the operation of the position adjusting means, and restricting the movement of the holding means in the rotation direction, and freely guiding the movement of the object to be polished in the normal direction to the rotation. And a movement guide mechanism for transmitting a rotating force of the shaft to the holding means.

【0013】請求項6記載の発明は、上記ガイドリング
部材は、平行切欠きバネで上記ガイドリング保持部に保
持されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5の
いずれかに記載のポリッシング装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, the guide ring member is held by the guide ring holding portion by a parallel notch spring. It is a polishing apparatus.

【0014】請求項7記載の発明は、上記圧力測定手段
に変えて、上記平行切欠きバネにはこの平行切欠きバネ
の歪みを検出する歪み検出手段が取り付けられているこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載
のポリッシング装置である。
According to a seventh aspect of the present invention, in place of the pressure measuring means, the parallel notch spring is provided with a strain detecting means for detecting a distortion of the parallel notch spring. A polishing apparatus according to any one of claims 1 to 6.

【0015】請求項8記載の発明は、保持手段に保持さ
れた被研磨対象物の脱落を防止するガイドリング部材を
有し、この被研磨対象物の研磨面と対向配置されてテー
ブル上面に取り付けられた研磨布に押圧して研磨加工を
行う研磨加工方法において、上記被研磨対象物の研磨加
工前若しくは研磨加工中にガイドリング部材に作用する
圧力を測定する圧力測定工程と、上記被研磨対象物の研
磨加工前若しくは研磨加工中にガイドリング部材の被研
磨対象物に対する突出高さを上記圧力測定工程での測定
結果に基づいて、制御調整する位置調整工程と、を具備
することを特徴とする研磨加工方法である。
The invention according to an eighth aspect of the present invention has a guide ring member for preventing the object to be polished held by the holding means from falling off, and is arranged opposite to the polishing surface of the object to be polished and attached to the upper surface of the table. A polishing method for performing a polishing process by pressing against a polished cloth, a pressure measuring step of measuring a pressure acting on a guide ring member before or during the polishing process of the object to be polished; A position adjusting step of controlling and adjusting the protruding height of the guide ring member relative to the object to be polished before or during the polishing of the object based on the measurement result in the pressure measuring step. Polishing method.

【0016】請求項9記載の発明は、上記位置調整工程
における被研磨対象物の突出高さは、圧電素子により調
整されることを特徴とする請求項8記載の研磨加工方法
である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the polishing method according to the eighth aspect, wherein the protrusion height of the object to be polished in the position adjusting step is adjusted by a piezoelectric element.

【0017】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。請求項1の発明によると、ガイドリング部材に
付与される圧力が圧力測定手段で検出され、さらにこの
検出結果に基づいて、制御手段によりガイドリング部材
の突出高さが位置調整手段により調整される。このた
め、研磨加工を行う前、若しくは研磨加工中にこのガイ
ドリングに付与する圧力を適正に制御する。
As a result of taking the above-described measures, the following operation occurs. According to the first aspect of the present invention, the pressure applied to the guide ring member is detected by the pressure measurement unit, and based on the detection result, the protrusion height of the guide ring member is adjusted by the position adjustment unit by the control unit. . Therefore, the pressure applied to the guide ring before or during the polishing is appropriately controlled.

【0018】請求項2、請求項9の発明によると、上記
位置調整手段は、圧電素子であり、また圧電素子により
被研磨対象物の突出高さを調整する。請求項3の発明に
よると、制御手段で位置調整手段を制御して上記ガイド
リング部材の突出高さを被研磨対象物の研磨面と等しく
なるように調整する。
According to the second and ninth aspects of the present invention, the position adjusting means is a piezoelectric element, and the height of the object to be polished is adjusted by the piezoelectric element. According to the third aspect of the present invention, the control means controls the position adjusting means to adjust the height of the guide ring member to be equal to the polished surface of the object to be polished.

【0019】また、意図的にガイドリング部材の突出高
さを被研磨対象物の加工面よりも高く、または低くなる
ように調整すれば、加工面の形状を意図的に凹曲面若し
くは凸曲面に形成することができる点で好ましい。
If the height of the guide ring member is intentionally adjusted so as to be higher or lower than the processing surface of the object to be polished, the shape of the processing surface is intentionally made concave or convex. This is preferable in that it can be formed.

【0020】請求項4の発明によると、保持手段にベロ
ーズを介して圧力が付与されるので、このベローズの直
径を大きく取ることで、上記被研磨対象物の研磨面に生
じさせる圧力分布のばらつきを低減する。
According to the fourth aspect of the present invention, pressure is applied to the holding means via the bellows. Therefore, by increasing the diameter of the bellows, variation in pressure distribution generated on the polished surface of the object to be polished is obtained. To reduce.

【0021】請求項5の発明によると、摺動ガイド機構
が設けられることにより、この摺動ガイド機構を低い位
置に設けることで、被研磨対象物の回転振れや振動振れ
を低減する。
According to the fifth aspect of the present invention, since the slide guide mechanism is provided, the slide guide mechanism is provided at a lower position, thereby reducing rotational vibration and vibration vibration of the object to be polished.

【0022】請求項6の発明によると、ガイドリング部
材は、平行切欠きバネでガイドリング保持部に保持され
ているので、このガイドリング部材が外れるのを規制す
ると共に、ガイドリングの摺動に対して復元力を与え
る。
According to the sixth aspect of the present invention, since the guide ring member is held by the guide ring holding portion by the parallel notch spring, the guide ring member is prevented from coming off, and the guide ring slides. Gives restoring power.

【0023】請求項7の発明によると、平行切欠きバネ
にこの平行切欠きバネの歪みを検出する歪み検出手段を
取り付けたので、上述の圧力測定手段と同様に、ガイド
リング部材に付与される圧力を計測できる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the parallel notch spring is provided with the distortion detecting means for detecting the distortion of the parallel notch spring, it is provided to the guide ring member in the same manner as the above-mentioned pressure measuring means. Can measure pressure.

【0024】請求項8の発明によると、圧力測定工程及
び位置調整工程を備えることにより、被研磨対象物の研
磨加工前及び研磨加工中でのガイドリング部材の被研磨
対象物に対する突出高さを適宜調整する。
According to the eighth aspect of the present invention, by providing the pressure measuring step and the position adjusting step, the protrusion height of the guide ring member with respect to the object to be polished before and during the polishing of the object to be polished can be reduced. Adjust appropriately.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図1及び図2に基づいて説明する。図1に示すポ
リッシング装置20は、回転テーブル21が設けられて
いる。この回転テーブル21は、上面が平坦面に形成さ
れていて、さらにその径中心の下面側にはこの回転テー
ブル21を回転駆動させるための回転軸22が一体的に
取り付けられている。そして、この回転軸22は、不図
示の駆動源に連結されていて、それによってこの回転テ
ーブル21の上面に貼付された研磨布23を回転駆動さ
せ、被研磨対象物としての半導体ウエハ24(以下、ウ
エハ24とする)の研磨を行える構成としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The polishing apparatus 20 shown in FIG. The rotary table 21 has an upper surface formed as a flat surface, and a rotary shaft 22 for rotating the rotary table 21 is integrally attached to the lower surface of the center of the diameter. The rotating shaft 22 is connected to a drive source (not shown), and thereby rotates the polishing pad 23 attached to the upper surface of the rotating table 21 to rotate the polishing pad 23. , The wafer 24) can be polished.

【0026】研磨布23の上方にはこの研磨布23の径
よりも小さい径を有するワーク回転駆動装置30が配置
されている。このワーク回転駆動装置30は、一端側に
例えばモータなどの駆動源32を有している。なお、こ
の駆動源32には、不図示の支持アームが設けられてい
て、ワーク回転駆動装置30全体が振動しないように支
持している。また、このワーク回転駆動装置30に近接
して、研磨布23上に研磨液を供給するためのノズル3
1が設けられている。
A work rotation driving device 30 having a diameter smaller than the diameter of the polishing cloth 23 is disposed above the polishing cloth 23. The work rotation drive device 30 has a drive source 32 such as a motor on one end side. The drive source 32 is provided with a support arm (not shown) to support the work rotation drive device 30 so as not to vibrate. In addition, a nozzle 3 for supplying a polishing liquid onto the polishing pad 23 is provided in the vicinity of the work rotation driving device 30.
1 is provided.

【0027】回転ヘッド34は、図2に示すように、そ
の形状が円筒状に形成され内部にトップリング36が位
置するガイド体35を備えている。ガイド体35は、回
転軸33の下端と連結されていて、この回転軸33の回
転駆動に伴って回転駆動される。
As shown in FIG. 2, the rotary head 34 is provided with a guide 35 having a cylindrical shape and a top ring 36 located inside. The guide body 35 is connected to the lower end of the rotating shaft 33 and is driven to rotate with the rotation of the rotating shaft 33.

【0028】ガイド体35の内部には、このガイド体3
5に対して回転軸33の軸方向にのみ進退可能にトップ
リング36が設けられる。トップリング36は、上記ガ
イド体35の底壁面47a(図2では、ガイド体の上面
側)に対しベローズ37を介して連結されている。ここ
で、このベローズ37は、上記ウエハ24の直径とほぼ
同等か、少し大きい寸法に設けられている。すなわち、
ウエハ24に対して大面積で押圧力を与えられる構成と
している。このベローズ37の内部には、エアが導入さ
れ、それによって、トップリング36に対し所定の押圧
力が付与される。また、エアの代わりに液体を流通させ
てもよい。
The guide member 3 is provided inside the guide member 35.
The top ring 36 is provided so as to be able to advance and retreat only in the axial direction of the rotating shaft 33 with respect to the shaft 5. The top ring 36 is connected to a bottom wall surface 47a of the guide body 35 (in FIG. 2, the upper surface side of the guide body) via a bellows 37. Here, the bellows 37 is provided with a size substantially equal to or slightly larger than the diameter of the wafer 24. That is,
The configuration is such that a pressing force can be applied to the wafer 24 in a large area. Air is introduced into the inside of the bellows 37, whereby a predetermined pressing force is applied to the top ring 36. Further, a liquid may be circulated instead of air.

【0029】このため、上記ガイド体35のベローズ3
7の取付部位には、挿通孔38が形成されており、さら
にこの挿通孔38に対し、不図示のエア供給路が連結さ
れた構成としている。なお、挿通孔38に連通して設け
られるエア供給路は、上記回転軸33内部に形成されて
いても、またはこの回転軸33の外部に設けられる構成
でも構わない。
For this reason, the bellows 3 of the guide body 35
An insertion hole 38 is formed in the attachment portion 7, and an air supply path (not shown) is connected to the insertion hole 38. Note that the air supply path provided in communication with the insertion hole 38 may be formed inside the rotary shaft 33 or may be provided outside the rotary shaft 33.

【0030】このベローズ37は、図1に示す圧力計4
0及び圧力供給装置41と接続されており、このためベ
ローズ37に供給されるエアの圧力は、圧力計40によ
って測定され、またこの測定結果に基づいて圧力供給装
置41の作動を制御する構成としている。
The bellows 37 is provided with a pressure gauge 4 shown in FIG.
The pressure of the air supplied to the bellows 37 is measured by a pressure gauge 40, and the operation of the pressure supply device 41 is controlled based on the measurement result. I have.

【0031】上記トップリング36の外周壁面には、上
下方向に沿って溝部42が形成されており、この溝部4
2にガイドローラ43が嵌め込まれている。このガイド
ローラ43は球状体に形成されており、これがガイド体
35の内周壁面に形成された溝部44にも嵌め込まれて
いる。そのため、これら両溝部42,44をガイドロー
ラ43が転動することで、ガイド体35に対してトップ
リング36を上下方向に摺動させることを可能としてい
る。すなわち、これら両溝部42,44及びガイドロー
ラ43により、摺動ガイド機構を構成しており、そのた
め上記ベローズ37による押圧力が変化したとき、トッ
プリング36の上下への摺動をガイドしている。
A groove 42 is formed on the outer peripheral wall surface of the top ring 36 along the vertical direction.
The guide roller 43 is fitted in the second roller 2. The guide roller 43 is formed in a spherical body, and is fitted into a groove 44 formed on the inner peripheral wall surface of the guide body 35. Therefore, the guide ring 43 rolls the groove portions 42 and 44, so that the top ring 36 can be slid vertically with respect to the guide body 35. That is, these two groove portions 42 and 44 and the guide roller 43 constitute a sliding guide mechanism. Therefore, when the pressing force of the bellows 37 changes, the top ring 36 slides up and down. .

【0032】また、両溝部42,44にガイドローラ4
3が嵌め込まれることで、上記ガイド体35の回転駆動
にトップリング36を追従させるよう、回転方向の相対
位置変化を規制した構成となっている。
The guide rollers 4 are provided in both the groove portions 42 and 44.
When the top ring 36 is fitted, the relative position change in the rotation direction is regulated so that the top ring 36 follows the rotation of the guide body 35.

【0033】上記ガイドローラ43は、できるだけウエ
ハ24の研磨面に対して低い位置、例えば上記ウエハ2
4の研磨面から略20mm以下の位置に取り付けられて
いる。ガイドローラ43を一つの溝部に対して複数個設
けることも可能であり、その場合にはトップリング36
の回転軸33の軸方向に対する直進性や、回転方向の相
対位置規制能力がより向上する。
The guide roller 43 is positioned as low as possible with respect to the polishing surface of the wafer 24, for example, the wafer 2
4 is attached at a position of about 20 mm or less from the polishing surface. It is also possible to provide a plurality of guide rollers 43 for one groove, in which case the top ring 36
Of the rotating shaft 33 in the axial direction and the ability to regulate the relative position in the rotating direction are further improved.

【0034】トップリング36の下面の中心部分は、ウ
エハ24を保持するウエハ保持面45となっている。こ
のウエハ保持面45は、ウエハ24を精度良く保持すべ
く、高精度に平坦化が為されていて、このウエハ保持面
45に対してウエハ24を例えば真空吸着、ワックスに
よる接着、または水貼フィルムでウエハを保持する、と
いった各種方法により保持させる構成となっている。
The center of the lower surface of the top ring 36 is a wafer holding surface 45 for holding the wafer 24. The wafer holding surface 45 is flattened with high precision in order to hold the wafer 24 with high accuracy, and the wafer 24 is held on the wafer holding surface 45 by, for example, vacuum suction, bonding with wax, or a water-applied film. The wafer is held by various methods such as holding the wafer.

【0035】なお、真空吸着により上記ウエハ24をウ
エハ保持面45に保持させる場合、トップリング36内
部に多数の吸引孔46が形成されており、ウエハ24を
ウエハ保持面45に位置させて良好に吸引保持させるこ
とができる。このとき、トップリング36の平面度をウ
エハ24に直接転写することが可能となるので、高精度
な研磨加工に寄与できる。
When the wafer 24 is held on the wafer holding surface 45 by vacuum suction, a large number of suction holes 46 are formed inside the top ring 36, and the wafer 24 is positioned on the wafer holding surface 45 so as to be excellent. It can be held by suction. At this time, the flatness of the top ring 36 can be directly transferred to the wafer 24, which can contribute to highly accurate polishing.

【0036】上記トップリング36のウエハ保持面45
よりも外周であって、ウエハ外周縁部に近接する位置に
は、ガイドリング46が設けられている。このガイドリ
ング46は、ウエハ保持面45の外周の全周に亘って設
けられており、ウエハ24がこのウエハ保持面45から
ウエハ保持面45の面方向にずれるのを防止している。
また、ウエハ24の被研磨面縁部における研磨布23の
過剰な押圧力を和らげる作用を有している。このガイド
リング46をウエハ外周縁部に位置させるため、上記ト
ップリング36は、ウエハ保持面45が円柱体を為して
突出形成されており、この円柱体の外周側は、リング状
に形成された凹状部47となっている。すなわち、この
凹状部47よりも外周側は、ウエハ24の研摩加工時に
研磨布23(若しくは回転テーブル21)と近接対向す
るように、下面側に延設されているが、上記ウエハ保持
面45よりも過剰に突出させない構成としている。この
凹状部47にガイドリング46が配置される。
The wafer holding surface 45 of the top ring 36
A guide ring 46 is provided at a position closer to the outer periphery than the outer periphery of the wafer. The guide ring 46 is provided over the entire outer periphery of the wafer holding surface 45 to prevent the wafer 24 from shifting from the wafer holding surface 45 in the surface direction of the wafer holding surface 45.
Further, it has a function of relieving an excessive pressing force of the polishing pad 23 at the edge of the polished surface of the wafer 24. In order to position the guide ring 46 at the outer peripheral edge of the wafer, the top ring 36 is formed such that the wafer holding surface 45 is formed in a columnar shape and the outer peripheral side of the columnar shape is formed in a ring shape. A concave portion 47 is formed. That is, the outer peripheral side of the concave portion 47 is extended to the lower surface side so as to be in close proximity to the polishing pad 23 (or the rotary table 21) at the time of polishing the wafer 24. Is also configured not to protrude excessively. The guide ring 46 is disposed in the concave portion 47.

【0037】ガイドリングとトップリング36は、上記
ガイド体35とトップリング36で述べたのと同様に、
ガイドローラ48によって上下方向の進退がガイドされ
ると共に、回転方向の位置変化を規制する構成となって
いる。このため、トップリング36のウエハ保持面45
の外周壁面、およびガイドリング46の内周壁面には、
共に溝部49,50が形成されていて、この溝部49,
50にガイドローラ48が嵌合されている。
The guide ring and the top ring 36 are similar to the guide body 35 and the top ring 36 described above.
The guide roller 48 guides the reciprocation in the up-down direction and restricts a change in position in the rotation direction. Therefore, the wafer holding surface 45 of the top ring 36
On the outer peripheral wall surface and the inner peripheral wall surface of the guide ring 46,
Grooves 49, 50 are formed in each of the grooves 49, 50.
A guide roller 48 is fitted to 50.

【0038】上記凹状部47の底壁面47aには、ロー
ドセル51が設けられている。また、このロードセル5
1と上記ガイドリング46の上面の間の位置には、圧電
素子52が設けられている。このため、ガイドリング4
6に荷重が付与されると、この荷重がロードセル51に
も直接掛かり、その荷重を検出することができるように
なっている。
A load cell 51 is provided on the bottom wall surface 47a of the concave portion 47. In addition, this load cell 5
A piezoelectric element 52 is provided at a position between 1 and the upper surface of the guide ring 46. For this reason, the guide ring 4
When a load is applied to the load cell 6, the load is directly applied to the load cell 51, and the load can be detected.

【0039】そして、ロードセル51は、図1に示すよ
うにワーク回転駆動装置30の外方に設けられた圧力計
53(ロードセル51のアンプ、コントローラ)に接続
されており、ガイドリング46に付与される荷重の測定
を行える構成としている。
The load cell 51 is connected to a pressure gauge 53 (an amplifier and a controller of the load cell 51) provided outside the work rotation driving device 30 as shown in FIG. The load can be measured.

【0040】また、上記圧電素子52は、図1に示す圧
電素子コントローラ54に接続されている。圧電素子コ
ントローラ54は、上記圧力計53での測定結果に応じ
て上記圧電素子52に与える電圧値を変化させ、それに
よってガイドリング46に付与する押圧力を変化させる
構成としている。
The piezoelectric element 52 is connected to a piezoelectric element controller 54 shown in FIG. The piezoelectric element controller 54 changes the voltage value applied to the piezoelectric element 52 according to the measurement result of the pressure gauge 53, and thereby changes the pressing force applied to the guide ring 46.

【0041】ガイドリング46の外周壁面には、このガ
イドリング46に対して上下方向及び径方向中心へ向か
う押圧力を付与する平行切欠きバネ55の一端側が取り
付けられている。この平行切欠きバネ55の他端側は、
凹状部47の内壁面に取り付けられている。それによっ
て、ガイドリング46は平行切欠きバネ55により拘束
され、凹状部47から外れるのを防止している。これと
共に、この平行切欠きバネ55により、ウエハ24の法
線方向に対して、弾性力による位置復元性を与えるよう
に構成されている。
One end of a parallel notch spring 55 for applying a pressing force toward the center in the vertical and radial directions is attached to the outer peripheral wall surface of the guide ring 46. The other end of the parallel notch spring 55
It is attached to the inner wall surface of the concave portion 47. Thereby, the guide ring 46 is restrained by the parallel notch spring 55, and is prevented from coming off the concave portion 47. At the same time, the parallel notch spring 55 is configured to give a position restoring property by an elastic force in the normal direction of the wafer 24.

【0042】以上のような構成を有するポリッシング装
置20の作用について、以下に説明する。ウエハ24を
ウエハ保持面45に保持させ、上記研磨布23に対して
ウエハ24を接触させ、上記ベローズ37にエアを充填
することによりウエハ24に所定の押圧力を与える。こ
の場合、上記圧力計40による圧力の測定により、研磨
加工に対して適正な圧力を付与するように、圧力供給装
置41の作動状態を調整する。
The operation of the polishing apparatus 20 having the above configuration will be described below. The wafer 24 is held on the wafer holding surface 45, the wafer 24 is brought into contact with the polishing pad 23, and the bellows 37 is filled with air to apply a predetermined pressing force to the wafer 24. In this case, the operation state of the pressure supply device 41 is adjusted by applying a pressure to the polishing process by measuring the pressure by the pressure gauge 40.

【0043】ここで、研磨加工を行うに際して、ガイド
リング46の高さの調整を行う。ガイドリング46の高
さがウエハ24の研磨面よりも低い場合には、ガイドリ
ング46に作用する圧力も低く、逆にガイドリング46
の高さがウエハ24の研磨面よりも高い場合には、ガイ
ドリング46に作用する圧力は高くなる。このため、ガ
イドリング46が適正な高さか否かは、ロードセル51
及び圧力計53での圧力の測定により行える。
Here, when performing the polishing process, the height of the guide ring 46 is adjusted. When the height of the guide ring 46 is lower than the polished surface of the wafer 24, the pressure acting on the guide ring 46 is also low, and conversely, the guide ring 46
Is higher than the polished surface of the wafer 24, the pressure acting on the guide ring 46 increases. Therefore, whether or not the guide ring 46 is at the proper height is determined by the load cell 51.
And by measuring the pressure with the pressure gauge 53.

【0044】具体的には、このガイドリング46の高さ
の調整を行う場合は、ロードセル51及び圧力計53に
より圧力の測定を行い、この測定結果が圧電素子コント
ローラ54に送られる。そして、この圧力が適正な値で
ない場合には、圧電素子コントローラ54を作動させ、
圧電素子52に付与する電圧値を大きくしてこの圧電素
子52を伸長させる。
Specifically, when adjusting the height of the guide ring 46, the pressure is measured by the load cell 51 and the pressure gauge 53, and the measurement result is sent to the piezoelectric element controller 54. When the pressure is not an appropriate value, the piezoelectric element controller 54 is operated,
The piezoelectric element 52 is extended by increasing the voltage value applied to the piezoelectric element 52.

【0045】この圧電素子52の伸長に際しても、ロー
ドセル51及び圧力計53による圧電素子52に付与さ
れる荷重の測定は、継続的に行われるので、この測定値
に基づいて圧電素子52に付与する電圧値を適正に制御
して、常にガイドリング46の高さをウエハ24の研磨
面に対して同一平面内に保つことができる。すなわち、
ロードセル51及び圧力計53により測定される圧力値
が常に一定になるように、圧電素子52に付与される電
圧を圧電素子コントローラ54で制御する。それによっ
て、圧電素子52は、常に一定の圧力をガイドリング4
6に及ぼし、またガイドリング46の押圧面の突出高さ
がウエハ24の研磨面の高さと同等の高さに維持でき
る。勿論、ユーザの希望に応じては、研磨面に対してオ
フセットした位置に維持することもできる。
When the piezoelectric element 52 is extended, the load applied to the piezoelectric element 52 by the load cell 51 and the pressure gauge 53 is continuously measured, and the load is applied to the piezoelectric element 52 based on the measured value. By appropriately controlling the voltage value, the height of the guide ring 46 can always be kept in the same plane as the polished surface of the wafer 24. That is,
The voltage applied to the piezoelectric element 52 is controlled by the piezoelectric element controller 54 so that the pressure value measured by the load cell 51 and the pressure gauge 53 is always constant. As a result, the piezoelectric element 52 always applies a constant pressure to the guide ring 4.
6, and the protrusion height of the pressing surface of the guide ring 46 can be maintained at the same height as the height of the polished surface of the wafer 24. Of course, if desired by the user, it can be maintained at a position offset from the polished surface.

【0046】この状態で、ウエハ24の研磨加工を行え
ば、研磨加工中にウエハ24の研磨により高さが変化し
ても、ガイドリング46の高さをこれに合わせて適正な
高さに追従させることが可能である。すなわち、研磨加
工により徐々にウエハ24が薄くなっても、このウエハ
24の薄肉化に対応して、サブミクロン単位でガイドリ
ング46を追従させることが可能である。
If the wafer 24 is polished in this state, even if the height of the wafer 24 changes due to polishing during the polishing, the height of the guide ring 46 follows the proper height. It is possible to do. That is, even if the wafer 24 is gradually thinned by the polishing process, the guide ring 46 can follow the sub-micron unit in accordance with the thinning of the wafer 24.

【0047】このような構成のポリッシング装置20に
よると、ロードセル51及び圧力計53により、ガイド
リング46に作用する圧力を測定し、そしてこの測定結
果に基づいて、圧電素子コントローラ54で圧電素子5
2に付与する電圧値を制御するので、この電圧値の制御
によってガイドリング46の押圧面の突出高さを、研磨
加工前及び研磨加工中にかかわらず、上記ウエハ24の
研磨面の高さと等しくして、これらの間に段差が生じる
のを防止することができる。
According to the polishing apparatus 20 having such a configuration, the pressure acting on the guide ring 46 is measured by the load cell 51 and the pressure gauge 53, and based on the measurement result, the piezoelectric element 5 is controlled by the piezoelectric element controller 54.
2 is controlled, the height of the pressing surface of the guide ring 46 is made equal to the height of the polished surface of the wafer 24 regardless of before and during the polishing process by controlling the voltage value. Thus, it is possible to prevent a step from occurring between them.

【0048】このため、ウエハ24を高精度に平坦化し
て加工することができる。すなわち、従来は解消し難か
ったウエハ24の縁だれや、ウエハ24外周部の反りを
防止することができ、LSIの集積度向上に伴う、素子
配線の微細化・多層化に対応した高精度な平坦化を為す
ことができる。
Therefore, the wafer 24 can be flattened and processed with high precision. In other words, it is possible to prevent edge curling of the wafer 24 and warpage of the outer peripheral portion of the wafer 24, which have been difficult to solve in the past. Flattening can be performed.

【0049】なお、ガイドリング46の突出高さを意図
的にウエハ24の研磨面よりも高く、または低くなるよ
うに調整することにより、加工面の形状を意図的に凹曲
面若しくは凸曲面に形成することも可能である。
The height of the guide ring 46 is intentionally adjusted so as to be higher or lower than the polished surface of the wafer 24 so that the shape of the processed surface is intentionally formed into a concave or convex curved surface. It is also possible.

【0050】また、例えば圧縮空気により機械的にガイ
ドリング46の突出高さを調整する構成と比較して、本
発明では圧電素子52に付与する電圧により、ガイドリ
ング46の突出高さを調整するため、高さ調整として要
求される1μm以下の調整精度にも対応することができ
る。よって、ウエハ24の平坦化の調整精度を飛躍的に
向上させることが可能となっている。
In the present invention, the protruding height of the guide ring 46 is adjusted by a voltage applied to the piezoelectric element 52, as compared with a configuration in which the protruding height of the guide ring 46 is mechanically adjusted by, for example, compressed air. Therefore, it is possible to cope with an adjustment accuracy of 1 μm or less required for height adjustment. Therefore, the adjustment accuracy of the flattening of the wafer 24 can be dramatically improved.

【0051】また、上記ガイド体35とトップリング3
6の間にはベローズ37が設けられ、このベローズ37
が上記ウエハ24とほぼ同じ直径、若しくはこれよりも
大きな直径に設けられているので、ウエハ24の研磨面
に対して大面積で押圧力を与えることができる。このた
め、この研磨面での圧力分布のばらつきを低減でき、平
坦度のより高いウエハ24の加工を行うことができる。
The guide body 35 and the top ring 3
6, a bellows 37 is provided.
Are provided with a diameter substantially the same as or larger than that of the wafer 24, so that a large pressing force can be applied to the polished surface of the wafer 24. For this reason, the variation in the pressure distribution on the polished surface can be reduced, and the processing of the wafer 24 having higher flatness can be performed.

【0052】さらに、ガイドリング46は、平行切欠き
バネ55で凹状部47から外れることを拘束しており、
またウエハ24の法線方向に対して弾性力が与えられて
いる。このため、凹状部47からガイドリング46が外
れてしまうのを防止し、またガイドリング46がウエハ
24に対して垂直移動できるようになる。
Further, the guide ring 46 is restrained from coming off from the concave portion 47 by a parallel notch spring 55,
An elastic force is applied to the wafer 24 in the normal direction. Therefore, the guide ring 46 is prevented from coming off from the concave portion 47, and the guide ring 46 can be moved vertically with respect to the wafer 24.

【0053】また、溝部42,44が形成され、この溝
部42,44にガイドローラ43が嵌合されるので、ト
ップリング36の回転方向に対してはこの摺動を規制す
ると共に、ウエハ24の法線方向(垂直方向)に対して
は、摺動自在な構成としている。これと共に、上記ガイ
ドローラ43がウエハ24の研磨面に対してなるべく低
い位置(例えば略20mm以下)に取り付けられている
ので、ウエハ24の研磨面に対して回転振れや振動振れ
の影響を低減することができる。また、低い位置に設け
ることで、ウエハ24の研摩加工時に生じる回転モーメ
ントの影響も低減することもできる。
The grooves 42 and 44 are formed, and the guide rollers 43 are fitted into the grooves 42 and 44. Therefore, the sliding of the top ring 36 in the rotation direction is restricted, and It is configured to be slidable in the normal direction (vertical direction). At the same time, since the guide roller 43 is mounted at a position as low as possible with respect to the polished surface of the wafer 24 (for example, approximately 20 mm or less), the influence of rotational vibration and vibration fluctuation on the polished surface of the wafer 24 is reduced. be able to. In addition, by providing it at a lower position, it is possible to reduce the influence of a rotational moment generated during polishing of the wafer 24.

【0054】これにより、よりウエハ24を高精度に平
坦化して加工することができる。以上、本発明の一実施
の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々
変形可能となっている。以下それについて述べる。
Thus, the wafer 24 can be flattened and processed with higher precision. As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can be variously deformed besides this. This is described below.

【0055】上記実施の形態では、ロードセル51及び
圧電素子52を具備した構成となっているが、このロー
ドセル51による荷重の検出に代えて、図3及び図4に
示すように、平行切欠きバネ55に歪みゲージ60を取
り付ける構成としても構わない。この場合、歪みゲージ
60には、図3に示す歪み計61が電気的に接続されて
いて、この歪み計61がさらに圧電素子コントローラ5
4に接続された構成である。なお、これ以外の構成は、
上述の図1及び図2に示した構成と同様となっている。
In the above embodiment, the load cell 51 and the piezoelectric element 52 are provided. Instead of detecting the load by the load cell 51, as shown in FIGS. A configuration may be adopted in which the strain gauge 60 is attached to 55. In this case, a strain gauge 61 shown in FIG. 3 is electrically connected to the strain gauge 60, and the strain gauge 61 is further connected to the piezoelectric element controller 5.
4 is connected. For other configurations,
The configuration is the same as the configuration shown in FIGS. 1 and 2 described above.

【0056】この場合でも、ガイドリング46に生じる
位置変化を歪みの測定によって良好に検出でき、また、
歪みは応力に比例するから、上述のロードセル51によ
る測定の場合と同様の効果を得ることが可能となる。そ
の他、本発明の要旨を変更しない範囲において、種々変
形可能となっている。
Even in this case, the change in the position of the guide ring 46 can be detected well by measuring the distortion.
Since the strain is proportional to the stress, it is possible to obtain the same effect as in the case of the measurement by the load cell 51 described above. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ガイドリング部材に付与される圧力が圧力測定手段で検
出され、さらにこの検出結果に基づいて、制御手段によ
りガイドリング部材の突出高さが位置調整手段により調
整される。このため、研磨加工を行う前、若しくは研磨
加工中にこのガイドリングに付与する圧力を適正に制御
することで、上記被研磨対象物の研磨面とガイドリング
の押圧面との間に段差が生じるのを防止することができ
る。
As described above, according to the present invention,
The pressure applied to the guide ring member is detected by the pressure measurement unit, and based on the detection result, the protruding height of the guide ring member is adjusted by the control unit by the position adjustment unit. Therefore, by appropriately controlling the pressure applied to the guide ring before the polishing process or during the polishing process, a step is generated between the polishing surface of the object to be polished and the pressing surface of the guide ring. Can be prevented.

【0058】このため、ガイドリング部材の押圧面の突
出高さが被研磨対象物の研磨面よりも低い場合に生じる
被研磨対象物の縁だれ、或いはガイドリング部材の押圧
面の突出高さが被研磨対象物の研磨面よりも高い場合に
生じる外周縁部の反りを防止することができ、高精度に
平坦化された被研磨対象物を供給することが可能とな
る。
For this reason, when the protrusion height of the pressing surface of the guide ring member is lower than the polishing surface of the object to be polished, the edge of the object to be polished or the protrusion height of the pressing surface of the guide ring member is reduced. It is possible to prevent the outer peripheral portion from being warped when it is higher than the polished surface of the object to be polished, and to supply the object to be polished that has been flattened with high precision.

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

【図1】本発明の一実施の形態に係わるポリッシング装
置の構成を示す側面図。
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態に係わるポリッシング装置のワー
ク回転駆動装置の回転ヘッド付近の構成を示す側断面
図。
FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration near a rotary head of a workpiece rotation drive device of the polishing apparatus according to the embodiment;

【図3】本発明の変形例に係わるポリッシング装置の構
成を示す側面図。
FIG. 3 is a side view showing a configuration of a polishing apparatus according to a modification of the present invention.

【図4】同変形例に係わるポリッシング装置のワーク回
転駆動装置の回転ヘッド付近の構成を示す側断面図。
FIG. 4 is a side sectional view showing a configuration near a rotary head of a workpiece rotation drive device of a polishing apparatus according to the modification.

【図5】従来のポリッシング装置の構成を示す側面図。FIG. 5 is a side view showing a configuration of a conventional polishing apparatus.

【図6】従来のポリッシング装置を用いてウエハを研磨
したときの状態を示す図であり、(a)はガイドリング
がウエハよりも低い場合、(b)はガイドリングがウエ
ハよりも高い場合、(c)はガイドリングとウエハの高
さが等しい場合を示す。
6A and 6B are diagrams showing a state when a wafer is polished using a conventional polishing apparatus, wherein FIG. 6A shows a case where a guide ring is lower than a wafer, FIG. 6B shows a case where the guide ring is higher than a wafer, (C) shows a case where the height of the guide ring and the wafer are equal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…ポリッシング装置 21…回転テーブル 23…研磨布 24…ウエハ 30…ワーク回転駆動装置 33…回転軸 35…ガイド体 36…トップリング 37…ベローズ 42,44,49,50…溝部 43,48…ガイドローラ 46…ガイドリング 47…凹状部 51…ロードセル 52…圧電素子 53…圧力計 54…圧電素子コントローラ 55…平行切欠きバネ 60…歪みゲージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Polishing device 21 ... Rotary table 23 ... Polishing cloth 24 ... Wafer 30 ... Work rotation drive device 33 ... Rotating shaft 35 ... Guide body 36 ... Top ring 37 ... Bellows 42, 44, 49, 50 ... Groove part 43, 48 ... Guide Roller 46 guide ring 47 concave part 51 load cell 52 piezoelectric element 53 pressure gauge 54 piezoelectric element controller 55 parallel notch spring 60 strain gauge

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 保持手段に保持された被研磨対象物の脱
落を防止するガイドリング部材を有し、この被研磨対象
物の研磨面と対向配置されてテーブル上面に取り付けら
れた研磨布に押圧して研磨加工を行うポリッシング装置
において、 上記保持手段と一体的に設けられ、この保持手段の径方
向外方に形成されたガイドリング保持部と、 上記ガイドリング部材と上記ガイドリング保持部の間に
設けられ、上記ガイドリング部材に付与される圧力を測
定する圧力測定手段と、 同じく上記ガイドリング部材と上記ガイドリング保持部
の間に設けられ、上記ガイドリング部材の被研磨対象物
に対する突出高さを調整する位置調整手段と、 上記圧力測定手段による測定結果に基づいて、上記位置
調整手段の作動を制御する制御手段と、 を具備することを特徴とするポリッシング装置。
A guide ring member for preventing the object to be polished held by the holding means from falling off; and a guide ring member which is arranged to face the polishing surface of the object to be polished and is pressed against a polishing cloth attached to a table upper surface. A polishing device that is provided integrally with the holding means and is formed radially outward of the holding means; and a guide ring holding section between the guide ring member and the guide ring holding section. A pressure measuring means for measuring a pressure applied to the guide ring member; and a projection height of the guide ring member with respect to the object to be polished, also provided between the guide ring member and the guide ring holding portion. Position adjusting means for adjusting the position, and control means for controlling the operation of the position adjusting means based on the measurement result by the pressure measuring means. Polishing apparatus according to claim.
【請求項2】 上記位置調整手段は、圧電素子であるこ
とを特徴とする請求項1記載のポリッシング装置。
2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein said position adjusting means is a piezoelectric element.
【請求項3】 上記制御手段による位置調整装置の制御
は、上記ガイドリング部材の突出高さの調整による圧力
が上記被研磨対象物に付与される押圧力と等しくなるよ
うに調整する、若しくは予め高くまたは低くなるように
調整することを特徴とする請求項1または請求項2記載
のポリッシング装置。
3. The control of the position adjusting device by the control means is performed by adjusting the pressure by adjusting the protrusion height of the guide ring member so as to be equal to the pressing force applied to the object to be polished. 3. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the polishing apparatus is adjusted to be higher or lower.
【請求項4】 上記保持手段は、ベローズを介在して圧
力が付与されることを特徴とする請求項1乃至請求項3
のいずれかに記載のポリッシング装置。
4. A holding means to which pressure is applied via a bellows.
The polishing apparatus according to any one of the above.
【請求項5】 回転軸により回転駆動が伝達される保持
手段を備え、この保持手段に保持された被研磨対象物の
脱落を防止するガイドリング部材を有し、この被研磨対
象物の研磨面と対向配置されてテーブル上面に取り付け
られた研磨布に押圧して研磨加工を行うポリッシング装
置において、 上記保持手段と一体的に設けられ、この保持手段の径方
向外方に形成されたガイドリング保持部と、 上記ガイドリング部材と上記ガイドリング保持部の間に
設けられ、上記ガイドリング部材に付与される圧力を測
定する圧力測定手段と、 同じく上記ガイドリング部材と上記ガイドリング保持部
の間に設けられ、上記ガイドリング部材の被研磨対象物
に対する突出高さを調整する位置調整手段と、 上記圧力測定手段による測定結果に基づいて、上記位置
調整手段の作動を制御する制御手段と、 上記保持手段の回転方向への移動を規制すると共に、上
記被研磨対象物の法線方向への移動を自在にガイドして
上記回転軸の回転力を上記保持手段に伝達する移動ガイ
ド機構と、 を具備することを特徴とするポリッシング装置。
5. A polished surface of an object to be polished, comprising a holding means to which rotation drive is transmitted by a rotating shaft, a guide ring member for preventing the object to be polished held from the holding means from falling off. A polishing apparatus that performs polishing by pressing against a polishing cloth attached to a table upper surface that is disposed opposite to the holding means, and is provided integrally with the holding means, and a guide ring holding formed radially outward of the holding means. A pressure measuring means provided between the guide ring member and the guide ring holding portion for measuring a pressure applied to the guide ring member; and between the guide ring member and the guide ring holding portion. Position adjusting means for adjusting the height of the guide ring member protruding from the object to be polished; and A control unit for controlling the operation of the adjusting unit; and a control unit that controls the movement of the holding unit in the rotation direction, and guides the movement of the object to be polished in the normal direction freely to reduce the rotation force of the rotation shaft. A polishing apparatus, comprising: a moving guide mechanism for transmitting the light to the holding means.
【請求項6】 上記ガイドリング部材は、平行切欠きバ
ネで上記ガイドリング保持部に保持されていることを特
徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のポリ
ッシング装置。
6. The polishing apparatus according to claim 1, wherein said guide ring member is held by said guide ring holding portion by a parallel notch spring.
【請求項7】 上記圧力測定手段に変えて、上記平行切
欠きバネにはこの平行切欠きバネの歪みを検出する歪み
検出手段が取り付けられていることを特徴とする請求項
6記載のポリッシング装置。
7. A polishing apparatus according to claim 6, wherein said parallel notch spring is provided with a distortion detecting means for detecting a distortion of said parallel notch spring, in place of said pressure measuring means. .
【請求項8】 保持手段に保持された被研磨対象物の脱
落を防止するガイドリング部材を有し、この被研磨対象
物の研磨面と対向配置されてテーブル上面に取り付けら
れた研磨布に押圧して研磨加工を行う研磨加工方法にお
いて、 上記被研磨対象物の研磨加工前若しくは研磨加工中にガ
イドリング部材に作用する圧力を測定する圧力測定工程
と、 上記被研磨対象物の研磨加工前若しくは研磨加工中にガ
イドリング部材の被研磨対象物に対する突出高さを上記
圧力測定工程での測定結果に基づいて、制御調整する位
置調整工程と、 を具備することを特徴とする研磨加工方法。
8. A guide ring member for preventing the object to be polished held by the holding means from dropping off, and is pressed against a polishing cloth arranged opposite to the polishing surface of the object to be polished and attached to the upper surface of the table. In the polishing method for performing the polishing process, a pressure measuring step of measuring a pressure acting on the guide ring member before or during the polishing process of the object to be polished, and before or after the polishing process of the object to be polished A polishing process, comprising: controlling the position of the guide ring member with respect to the object to be polished during the polishing process based on the measurement result in the pressure measuring process.
【請求項9】 上記位置調整工程における被研磨対象物
の突出高さは、圧電素子により調整されることを特徴と
する請求項8記載の研磨加工方法。
9. The polishing method according to claim 8, wherein the protruding height of the object to be polished in the position adjusting step is adjusted by a piezoelectric element.
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