JP2000127025A - Polishing device and polishing method - Google Patents

Polishing device and polishing method

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JP2000127025A
JP2000127025A JP30243198A JP30243198A JP2000127025A JP 2000127025 A JP2000127025 A JP 2000127025A JP 30243198 A JP30243198 A JP 30243198A JP 30243198 A JP30243198 A JP 30243198A JP 2000127025 A JP2000127025 A JP 2000127025A
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JP
Japan
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polishing
wafer
polished
holding means
carrier
Prior art date
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Application number
JP30243198A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Sudo
正昭 須藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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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 feeding no abrasive liquid to a wafer suction face when an object to be polished is held via vacuum suction for polishing and provide a polishing method. SOLUTION: A wafer 24 held by a carrier 35 via vacuum suction is pressed to an abrasive cloth fitted to the upper face of a rotary tape arranged to face its polished face for polishing in this polishing device. The polishing device is provided with a guide ring 40 surrounding the wafer 24, a packing 41 blocking the gap generated between the carrier 35 and the wafer 24, and a water flowing pipeline 43 (shunt pipeline 44) provided in the carrier 35 and feeding pure water to a gap portion 42 surrounded by the wafer 24, guide ring 40 and packing 41.

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、ポリッシング装置が用いられる。このポリッシング
装置は、ウエハを保持するキャリアと、このキャリアを
回転駆動させるための駆動モータと、キャリア及び駆動
モータを後述するテーブル側に所定の圧力で押圧するエ
アシリンダと、キャリアに対向配置されたテーブルと、
このテーブル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と、テーブルを回転駆動する駆
動モータを備えている。
When a semiconductor wafer is polished by the CMP method, a polishing apparatus is used. The polishing apparatus includes a carrier for holding a wafer, a drive motor for rotating and driving the carrier, an air cylinder for pressing the carrier and the drive motor against a table, which will be described later, with a predetermined pressure, and is disposed to face the carrier. Table and
A polishing cloth provided on the upper surface of the table and made of non-woven fabric or polyurethane foam, and a drive motor for rotating the table are provided.

【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が設けられ
ている。上記キャリアは、テーブルの上面に対向して設
けられており、テーブルに対向する面にウエハを保持す
るようになっている。ウエハの外周には、研磨中にウエ
ハがキャリアから外れるのを防止するためのガイドリン
グが設けられている。
A supply means 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 is provided facing the upper surface of the table, and holds the wafer on the surface facing the table. A guide ring is provided on the outer periphery of the wafer to prevent the wafer from coming off the carrier during polishing.

【0005】ここで、キャリアへのウエハの保持は、種
々あるが、キャリアへのウエハの保持は、キャリアに直
接真空吸着させる方式、キャリアにワックスで固着させ
る方式、キャリアに軟質フィルムである水貼フィルムを
設け、さらにウエハを研磨布上にエアシリンダで押圧す
ることで、研磨液中の砥粒による物理的作用と研磨液に
含まれる薬液による化学的作用で、ウエハの研磨面を除
去加工しながら平坦な面に仕上げる。
There are various types of holding of the wafer on the carrier. The holding of the wafer on the carrier is performed by a method of directly vacuum-adsorbing the carrier, a method of fixing the carrier with wax, and a method of applying a soft film of water to the carrier. By providing a film and pressing the wafer onto the polishing cloth with an air cylinder, the polished surface of the wafer is removed and processed by the physical action of the abrasive grains in the polishing liquid and the chemical action of the chemical contained in the polishing liquid. While finishing to a flat surface.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハを平
坦に研磨するためには、研磨面の研磨布にウエハを均一
な荷重で押し付けることが重要な要素の一つとされる。
このような平坦化を実現するためには、ウエハを保持す
るキャリアの平面度設計とその製作が重要視される。こ
こで、上記キャリアのウエハ吸着面を精度良く平坦化
し、この平坦化されたウエハ吸着面にウエハを真空吸着
させれば、理想的な研磨加工が実現できる。
In order to polish a wafer flat, it is important to press the wafer against a polishing cloth on a polishing surface with a uniform load.
In order to realize such flattening, flatness design of a carrier holding a wafer and its manufacture are regarded as important. Here, if the wafer suction surface of the carrier is flattened with high accuracy and the wafer is vacuum-adsorbed on the flattened wafer suction surface, ideal polishing can be realized.

【0007】しかしながら、上記キャリアで直接ウエハ
を真空吸着等により保持し研磨すると、キャリアとウエ
ハの接触境界には研磨中に研磨液が浸透し、この研磨液
が乾燥・凝固することにより、初期設計した平坦度が維
持できない、という問題が生じる。
However, when the wafer is directly held and polished by the above-mentioned carrier by vacuum suction or the like, the polishing liquid penetrates into the contact boundary between the carrier and the wafer during polishing, and the polishing liquid dries and solidifies. There is a problem that the flatness cannot be maintained.

【0008】このため、ウエハをキャリアに保持させる
場合には、キャリアとウエハをワックスで接着し、この
境界面への研磨液の侵入を防ぐ、といった方法が取られ
ている。
For this reason, when the wafer is held by the carrier, a method is employed in which the carrier and the wafer are bonded with wax to prevent the polishing liquid from entering the boundary surface.

【0009】しかし、ワックスを用いてキャリアにウエ
ハを接着すると、ワックスの塗りむらが生じ、ウエハが
精度良く平坦化されないという欠点がある。また、ワッ
クスの除去とこの洗浄のために有機溶剤を用いることに
なるため、環境的に影響を与えるものとなっている。ま
た、ワックス除去や洗浄のための工程を別途設けるた
め、加工工程が多くなるなどのデメリットも生じる。
[0009] However, when the wafer is bonded to the carrier using wax, there is a disadvantage that the wax is unevenly applied and the wafer is not flattened accurately. In addition, since an organic solvent is used for removing the wax and for cleaning, it has an environmental impact. In addition, since steps for removing wax and cleaning are separately provided, disadvantages such as an increase in processing steps are caused.

【0010】また、水貼フィルムを用いてウエハをキャ
リアに保持する方法があるが、この場合には研磨液が凝
固してもこの凝固した箇所への荷重集中に対しては緩衝
的な作用が働くため、研磨液の侵入の問題は無視でき
る。しかし、水貼フィルムはその厚さが均一とはなら
ず、10μm以上の厚みのばらつきがあるので、この厚
みのばらつきが、研磨面に作用する圧力分布となってウ
エハにその圧力分布が転写されることになる。このた
め、ウエハの平坦度が悪くなる要因の一因となる。そこ
で、この水貼フィルムを均一な厚さにすることが考えら
れるが、ウレタン材等軟弱な材料からなる水貼フィルム
を1μm以下の厚みばらつきで製作するのは困難であ
り、また製作できたとしても消耗材のコスト増につなが
ってしまい、好ましくない。
In addition, there is a method of holding a wafer on a carrier by using a water-adhered film. In this case, even if the polishing liquid solidifies, a buffering effect is exerted against the load concentration on the solidified portion. Since it works, the problem of intrusion of the polishing liquid can be ignored. However, the water-laminated film does not have a uniform thickness and has a thickness variation of 10 μm or more. This thickness variation becomes a pressure distribution acting on the polished surface, and the pressure distribution is transferred to the wafer. Will be. For this reason, this is one of the causes of the deterioration of the flatness of the wafer. Therefore, it is conceivable to make this water-coated film a uniform thickness, but it is difficult to manufacture a water-coated film made of a soft material such as a urethane material with a thickness variation of 1 μm or less. This also leads to an increase in the cost of consumables, which is not preferable.

【0011】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、真空吸着式で被研磨対
象物を保持して研磨加工を行う場合に、ウエハ吸着面に
研磨液の入り込みのないポリッシング装置および研磨加
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 allow a polishing liquid to enter a wafer suction surface when a polishing object is to be polished while being held by a vacuum suction method. It is an object of the present invention to provide a polishing apparatus and a polishing method that do not require any polishing.

【0012】[0012]

【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、保持手段に真空吸引により
保持された被研磨対象物をそ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、上記被研磨対象物
を囲むガイドリング部材と、上記保持手段と上記被研磨
対象物の間に設けられる弾性部材と、上記保持手段に設
けられ、上記被研磨対象物とガイドリング部材、及び封
止部材とで囲まれた領域に洗浄液を供給する洗浄液供給
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, an object to be polished held by a holding means by vacuum suction is disposed opposite to a polishing surface of the object to be polished, and is placed on a table upper surface. In a polishing apparatus for performing polishing by pressing against an attached polishing cloth, a guide ring member surrounding the object to be polished, an elastic member provided between the holding means and the object to be polished, and the holding means And a cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to a region surrounded by the object to be polished, the guide ring member, and the sealing member.

【0013】請求項2記載の発明は、保持手段に真空吸
引により保持された被研磨対象物をその研磨面と対向配
置されてテーブル上面に取り付けられた研磨布を摺動さ
せて研磨する研磨加工方法において、上記被研磨対象物
及びテーブルを回転駆動させて被研磨対象物を研磨加工
する研磨加工工程と、上記研磨加工工程終了後に上記保
持手段に被研磨対象物が保持された状態でこの保持手段
及び被研磨対象物を洗浄する洗浄工程と、を具備するこ
とを特徴とする研磨加工方法である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a polishing process for polishing an object to be polished held by a holding means by vacuum suction by sliding a polishing cloth mounted on a table upper surface disposed opposite to a polishing surface thereof. In the method, a polishing step of polishing the object to be polished by rotating the object to be polished and the table, and holding the object to be polished by the holding means after the polishing step is completed. And a cleaning step of cleaning the object to be polished.

【0014】請求項3記載の発明は、上記洗浄工程終了
後に被研磨対象物を保持手段から取り外す際に、この取
り外しと同時に洗浄液を上記保持手段の被研磨対象物の
保持部位から外方に向かい吐出させる取り外し工程を具
備することを特徴とする請求項2記載の研磨加工方法で
ある。
According to a third aspect of the present invention, when the object to be polished is detached from the holding means after the completion of the cleaning step, the cleaning liquid is simultaneously directed outward from the holding portion of the object to be polished of the holding means. 3. The polishing method according to claim 2, further comprising a removing step of discharging.

【0015】請求項4記載の発明は、上記取り外し工程
終了後に、再び上記保持手段の洗浄を行う第2の洗浄工
程を具備することを特徴とする請求項3記載の研磨加工
方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the polishing method according to the third aspect, further comprising a second cleaning step of cleaning the holding means again after the removal step is completed.

【0016】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、被研磨対象物、ガイ
ドリング部材及び封止部材で囲まれた領域に洗浄液供給
手段で洗浄液を供給するため、上記被研磨対象物の研磨
加工が終了してこの被研磨対象物を取り外す際に、この
囲まれた領域から外方に向かい、洗浄液が吐出される。
As a result of taking the above measures, the following operation occurs. According to the first aspect of the present invention, the cleaning liquid is supplied to the region surrounded by the object to be polished, the guide ring member, and the sealing member by the cleaning liquid supply means. When the object to be polished is removed, the cleaning liquid is discharged outward from the enclosed area.

【0017】請求項2の発明によると、洗浄工程により
保持手段及び被研磨対象物に付着した研磨液を洗い流
す。請求項3の発明によると、取り外し工程では、被研
磨対象物の取り外しと同時に洗浄液を保持手段の被研磨
対象物の保持部位から外方に向かい吐出させるため、研
磨加工時に使用される研磨液が保持部位に付着するのを
防止し、洗浄液の吐出に伴い洗い流す。請求項4の発明
によると、上記取り外し工程終了後に、再び保持手段の
洗浄を行う。
According to the second aspect of the present invention, the polishing liquid attached to the holding means and the object to be polished in the cleaning step is washed away. According to the invention of claim 3, in the removing step, the cleaning liquid is discharged outward from the holding portion of the object to be polished of the holding means simultaneously with the removal of the object to be polished. It is prevented from adhering to the holding part, and is washed away when the cleaning liquid is discharged. According to the fourth aspect of the present invention, after the removal step is completed, the holding means is washed again.

【0018】[0018]

【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.

【0019】上記テーブル21の上面には、ウエハ24
を研磨加工する研磨布23が貼付されその研磨布23上
面はウエハ24を精度良く研磨加工する必要から精度良
く平坦化されている。
On the upper surface of the table 21, a wafer 24
A polishing cloth 23 for polishing the wafer 24 is attached, and the upper surface of the polishing cloth 23 is flattened with high precision because it is necessary to polish the wafer 24 with high precision.

【0020】そして、この研磨布23の上方にはこの研
磨布23の径よりも小さい回転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、図中の上端側に押圧手段としてエアシリンダ3
1を有しており、ウエハ24を研磨布23に対して所定
の押圧力で押し付けることを可能としている。なお、こ
のエアシリンダ31のさらに上方には、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全体を
支持している。
A work rotation driving device 30 having a smaller rotation diameter than the diameter of the polishing pad 23 is disposed above the polishing pad 23. The work rotation drive device 30 is provided with an air cylinder 3 as a pressing means on the upper end side in the figure.
1 so that the wafer 24 can be pressed against the polishing pad 23 with a predetermined pressing force. A support arm (not shown) is provided further above the air cylinder 31 and supports the entire work rotation drive device 30.

【0021】このエアシリンダ31に直結した下方側に
は、例えばモータなどの駆動源32が設けられている。
この駆動源32は、エアシリンダ31と連結している反
対側の下方側において、回転軸33と連結された構成と
なっている。この回転軸33は、所定の長さだけ下方に
延出し、形状が略円板状に形成された回転ヘッド34と
連結している。
A drive source 32 such as a motor is provided below the air cylinder 31 directly.
The drive source 32 is configured to be connected to the rotating shaft 33 on the lower side opposite to the side connected to the air cylinder 31. The rotating shaft 33 extends downward by a predetermined length and is connected to a rotating head 34 having a substantially disk shape.

【0022】回転ヘッド34は、図2に示すようにウエ
ハ24を保持するための保持手段としてのキャリア35
を回転テーブル21に備えている。このキャリア35
は、高剛性、低熱膨張が望ましいため、例えばアルミ
ナ、炭化珪素、ガラスなどを材質としている。またキャ
リア35には、微細な吸引孔36がウエハ吸着面37に
その他端側が露出するように設けられている。この吸引
孔36は、ウエハ吸着面37に対して略垂直を為すよう
に形成されていて、ウエハ24が保持部位であるウエハ
吸着面37に位置したときに、回転トルクに対してズレ
や離脱がないだけの保持能力を真空吸引により生じさせ
ている。
As shown in FIG. 2, the rotary head 34 has a carrier 35 as a holding means for holding the wafer 24.
Is provided on the turntable 21. This carrier 35
Since high rigidity and low thermal expansion are desirable, for example, alumina, silicon carbide, glass, or the like is used as a material. The carrier 35 is provided with fine suction holes 36 so that the other end side is exposed on the wafer suction surface 37. The suction holes 36 are formed so as to be substantially perpendicular to the wafer suction surface 37, and when the wafer 24 is located on the wafer suction surface 37, which is a holding portion, a deviation or separation with respect to the rotation torque occurs. Insufficient holding capacity is created by vacuum suction.

【0023】なお、この吸引孔36は、ウエハ吸着面3
7側ではその径が微細となるように形成されているが、
これよりも図面中ワーク回転駆動装置30の上方側は径
がやや広くなるように形成されている。そして、さらに
上方側には、空間部38が形成されていて、全ての吸引
孔36がこの空間部38と連通するように設けられてい
る。
The suction holes 36 are provided on the wafer suction surface 3.
On the 7 side, it is formed so that its diameter is fine,
The upper side of the work rotation driving device 30 in the drawing is formed so as to have a slightly larger diameter. Further, a space portion 38 is formed further on the upper side, and all the suction holes 36 are provided so as to communicate with the space portion 38.

【0024】上記空間部38から回転軸33に向かい、
真空配管39が設けられている。この真空配管は、不図
示のポンプなどの吸引手段に接続されており、それによ
ってウエハ24がウエハ吸着面37に位置したときに、
このウエハ24に対して真空吸着力を生じさせるように
設けられている。
From the space 38 toward the rotating shaft 33,
A vacuum pipe 39 is provided. This vacuum pipe is connected to a suction means such as a pump (not shown), so that when the wafer 24 is positioned on the wafer suction surface 37,
The wafer 24 is provided to generate a vacuum suction force.

【0025】このような経路により、ウエハ24が位置
したときに真空吸着力が与えられるウエハ吸着面37
は、精度良く平坦化されており、そのためウエハ24を
この部分に吸着させ、良好なポリッシング加工を行える
ようになっている。
With such a path, the wafer suction surface 37 to which a vacuum suction force is applied when the wafer 24 is positioned.
Is flattened with high precision, so that the wafer 24 can be attracted to this portion and good polishing can be performed.

【0026】なお、研磨加工後のウエハ24の離脱を容
易にするために、ポンプなどの不図示の吸引手段のみな
らず、不図示の加圧エアー源も備えている。これによ
り、真空吸引状態と、離脱時のエアーによる加圧状態の
切替を容易に行えるようにしている。
In order to facilitate removal of the wafer 24 after polishing, not only a suction means such as a pump (not shown) but also a pressurized air source (not shown) is provided. This makes it easy to switch between the vacuum suction state and the pressurized state by air at the time of separation.

【0027】上記ウエハ吸着面37の該周縁部には、ガ
イドリング40が設けられている。このガイドリング4
0は、上記ウエハ吸着面37の外周の全周に亘って設け
られており、ウエハ24がこのウエハ吸着面37からず
れるのを防止している。
A guide ring 40 is provided on the peripheral portion of the wafer suction surface 37. This guide ring 4
Numeral 0 is provided over the entire outer periphery of the wafer suction surface 37 to prevent the wafer 24 from deviating from the wafer suction surface 37.

【0028】また、ウエハ24がウエハ吸着面37で吸
着保持された場合に、ガイドリング40とウエハ24の
間に隙間が生じるのを防止するため、この間の部分にパ
ッキン41が設けられている。このパッキン41は、そ
の材質を例えばフッ素樹脂で被覆したゴムやシリコンゴ
ムのような弾性体としており、研磨面で研磨中に供給さ
れる研磨液がウエハ吸着面37に入り込むのを防止し、
さらに、後述する流水管路43により供給される純水が
この部分から漏れるのを防止している。
In order to prevent a gap from being formed between the guide ring 40 and the wafer 24 when the wafer 24 is sucked and held on the wafer suction surface 37, a packing 41 is provided between the guide ring 40 and the wafer 24. The packing 41 is made of an elastic material such as rubber or silicon rubber coated with a fluorine resin, for example, to prevent the polishing liquid supplied during polishing on the polishing surface from entering the wafer suction surface 37,
Further, it prevents the pure water supplied by the flowing water pipe 43 described later from leaking from this portion.

【0029】上記ガイドリング40、ウエハ24の外周
縁部及びパッキン41に囲まれた隙間部分42に純水を
供給するために、上記回転軸33から回転ヘッド34の
内部に亘って洗浄液供給手段を構成する流水管路43が
形成されている。
In order to supply pure water to the guide ring 40, the outer peripheral edge of the wafer 24, and the gap 42 surrounded by the packing 41, a cleaning liquid supply means is provided from the rotating shaft 33 to the inside of the rotating head 34. A flowing water pipe 43 is formed.

【0030】この流水管路43は、不図示のタンクなど
の純水供給機構とワーク回転駆動装置30の上方側で接
続されており、また上記回転軸33内部においてはこの
回転軸線に沿うように形成されている。そして、この回
転軸33内部から回転ヘッド34内部に連通している
が、この回転ヘッド34内部には、所定の間隔で径方向
外方に純水を分流させる分流管路44が設けられてお
り、回転ヘッド34の径方向外方の所定位置から、隙間
部分42に連通するように、この分流管路44は回転ヘ
ッド34に対向配置されるウエハ24に向かいその開口
が形成されている。
The flowing water pipe 43 is connected to a pure water supply mechanism such as a tank (not shown) on the upper side of the work rotation driving device 30, and within the rotation shaft 33 so as to be along the rotation axis. Is formed. The rotary shaft 33 communicates with the rotary head 34. The rotary head 34 is provided with a branch pipe 44 for splitting pure water radially outward at predetermined intervals. The branch pipe 44 has an opening facing the wafer 24 disposed facing the rotary head 34 so as to communicate with the gap portion 42 from a predetermined position radially outward of the rotary head 34.

【0031】なお、この分流管路44の開口は、周方向
に沿って多数設けられているが、その孔径は例えば略1
mm程度に形成されていれば足りる。また、ウエハ24
をウエハ吸着面37に取り付けたときに、位置ずれがあ
ると分流管路44のウエハ吸着面37への露出孔がウエ
ハ24によって塞がれるため、このウエハ吸着面37へ
ウエハ24を装着する上で、その位置合わせが±0.2
mmの誤差内で行えるように機構的な調整が為されてい
る。
A large number of openings of the branch pipe 44 are provided along the circumferential direction.
It suffices if it is formed to about mm. Also, the wafer 24
When the wafer 24 is mounted on the wafer suction surface 37, if there is a misalignment, the exposure hole of the branch pipe 44 to the wafer suction surface 37 is closed by the wafer 24. And the alignment is ± 0.2
Mechanical adjustments have been made so that they can be performed within an error of mm.

【0032】以上のような構成を有するポリッシング装
置20の作用及び研磨加工方法について、以下に説明す
る。ウエハ吸着面37にウエハ24を位置させてこれを
真空吸着することによりウエハ24を保持させるが、こ
のウエハ24の保持に際しては、パッキン41が上記ウ
エハ24とガイドリング40の間に生じる隙間を塞ぎ、
外部から研磨液がウエハ吸着面37側に付着しないよう
に設けられている。
The operation and polishing method of the polishing apparatus 20 having the above-described configuration will be described below. The wafer 24 is held on the wafer suction surface 37 by holding the wafer 24 by vacuum suction, and when holding the wafer 24, the packing 41 closes a gap formed between the wafer 24 and the guide ring 40. ,
The polishing liquid is provided so that the polishing liquid does not adhere to the wafer suction surface 37 side from the outside.

【0033】そして、隙間部分42に純水を供給する。
この供給に際しては、純水の供給圧力を高くしすぎる
と、ウエハ24とウエハ吸着面37の間の境界面に純水
の流れが生じてウエハ24の保持能力が低下する。この
ため、純水の圧力は0.5kgf/cm2 以下とするこ
とが望ましい。
Then, pure water is supplied to the gap portion 42.
In this supply, if the supply pressure of the pure water is set too high, pure water flows on the boundary surface between the wafer 24 and the wafer suction surface 37, and the holding ability of the wafer 24 is reduced. For this reason, it is desirable that the pressure of pure water be 0.5 kgf / cm 2 or less.

【0034】この状態で、ワーク回転駆動装置30を作
動させると共に、上記回転テーブル21も回転駆動さ
せ、ウエハ24のポリッシング加工を行う(研磨加工工
程)。そして、このポリッシング加工終了後、上記ウエ
ハ24の研磨面及びワーク回転駆動装置30を、このワ
ーク回転駆動装置30へのウエハ24の保持状態を保っ
たままスプレーノズル等から噴出する流水や、研磨装置
とは別個に設けられる洗浄水槽への浸漬等により洗浄を
行う(洗浄工程)。それによって、このウエハ24の研
磨面及びワーク回転駆動装置30に付着している研磨液
が洗い流され、研磨液中に含まれているウエハ24の研
磨時に生じる微粒子も一緒に流される。また、研磨液が
流されることで、研磨液の乾燥により砥粒凝集物が形成
されることはなくなる。
In this state, the work rotation driving device 30 is operated, and at the same time, the rotation table 21 is also driven to rotate, thereby performing the polishing process on the wafer 24 (polishing process). After the polishing process is completed, the polishing surface of the wafer 24 and the work rotation driving device 30 are moved from a spray nozzle or the like while the holding state of the wafer 24 to the work rotation driving device 30 is maintained. Cleaning is performed by immersion in a cleaning water tank provided separately from the above (cleaning step). As a result, the polishing liquid adhering to the polishing surface of the wafer 24 and the work rotation driving device 30 is washed away, and fine particles generated during polishing of the wafer 24 included in the polishing liquid are also flown away. Further, by flowing the polishing liquid, no abrasive aggregates are formed due to drying of the polishing liquid.

【0035】しかしながら、この部位に付着している研
磨液を完全に洗い流すことができないこともあり、僅か
ながら砥粒が残留した状態となっている場合がある。こ
のため、このままウエハ24を外すと、ウエハ吸着面3
7にこの研磨液が付着してしまうことが考えられる。
However, the polishing liquid adhering to this portion may not be completely washed away, and there may be a case where the abrasive grains slightly remain. Therefore, if the wafer 24 is removed as it is, the wafer suction surface 3
It is conceivable that this polishing liquid adheres to the substrate 7.

【0036】このため、上記ウエハ24をウエハ吸着面
37から外す際に、上記流水管路43(分流管路44)
により、隙間部分42に存する純水を吐出させることが
好ましいものとなる。すなわち、本実施の形態において
は、ウエハ24をウエハ吸着面37から外すと同時に、
外方に向かって純水が吐出されるようになっている(取
り外し工程)。このため、仮に研磨液(微粒子)がこの
近傍に付着していても、純水の吐出によって洗い流すこ
とが可能となっている。
For this reason, when the wafer 24 is removed from the wafer suction surface 37, the flowing water pipe 43 (shunt pipe 44)
Accordingly, it is preferable to discharge the pure water existing in the gap portion 42. That is, in the present embodiment, at the same time when the wafer 24 is removed from the wafer suction surface 37,
Pure water is discharged outward (removal step). For this reason, even if the polishing liquid (fine particles) adheres to the vicinity, it can be washed away by discharging pure water.

【0037】この純水を吐出させてウエハ24を外した
後に、さらにキャリア35(ウエハ吸着面37近傍)を
洗浄し(第2の洗浄工程)、僅かに残留している研磨液
及び微粒子を一層洗い流すようにしても良い。
After the pure water is discharged to remove the wafer 24, the carrier 35 (in the vicinity of the wafer suction surface 37) is further cleaned (second cleaning step), and the polishing liquid and fine particles remaining slightly are further removed. You may wash away.

【0038】このような構成のポリッシング装置20及
び研磨加工方法によると、取り外し工程に先立ち、上記
キャリア35にウエハ24が保持された状態で、このキ
ャリア35及びウエハ24の洗浄を行うため、これらに
付着している研磨液を洗い流すことを可能としている。
すなわち、この洗浄により、キャリア35及びウエハ2
4に付着している研磨液を大幅に洗い流すことができ
る。
According to the polishing apparatus 20 and the polishing method having the above-described structure, the carrier 35 and the wafer 24 are cleaned while the wafer 35 is held on the carrier 35 before the removing step. This makes it possible to wash away the adhering polishing liquid.
That is, by this cleaning, the carrier 35 and the wafer 2
The polishing liquid adhering to 4 can be largely washed away.

【0039】また、隙間部分42に、分流管路44(流
水管路43)により純水を供給するので、ウエハ24の
研磨加工が終了し、このウエハ24を取り出す際に、隙
間部分42から外方に向かい、純水が吐出される(取り
外し工程)。このため、ガイドリング40のパッキン4
1付近、及びウエハ24の外周縁部に付着している研磨
液を、純水によって洗い流すことを可能としている。
Further, since pure water is supplied to the gap portion 42 by the branch flow pipe 44 (flow water pipe 43), polishing of the wafer 24 is completed, and when the wafer 24 is taken out, the outside of the gap portion 42 is removed. The pure water is discharged toward the direction (removal process). For this reason, the packing 4 of the guide ring 40
1 and the polishing liquid adhering to the outer peripheral portion of the wafer 24 can be washed away with pure water.

【0040】このため、研磨液がウエハ吸着面37に付
着して、研磨加工中に生じてこの研磨液中に含まれてい
る微粒子、及びこの研磨液が乾燥して生じる砥粒凝集物
がウエハ吸着面37に形成されることが無くなる。
For this reason, the polishing liquid adheres to the wafer suction surface 37, and fine particles generated during the polishing process and contained in the polishing liquid, and abrasive aggregates generated by drying the polishing liquid are formed on the wafer. It is not formed on the suction surface 37.

【0041】よって、ウエハ吸着面37の初期設計時の
平面度を長い間維持可能であり、長期間に亘ってウエハ
24を良好に保持することができる。そのため、繰り返
しキャリア35にウエハ24を保持させても、ウエハ2
4への押し付け圧力を均一化させることができる。
Therefore, the flatness of the wafer suction surface 37 at the time of initial design can be maintained for a long time, and the wafer 24 can be favorably held for a long time. Therefore, even if the wafer 24 is repeatedly held by the carrier 35,
4 can be made uniform.

【0042】この一例としては、直径8インチのウエハ
24を研磨する場合において、水貼フィルムを使用した
研磨加工では、ウエハ24の平坦度が1.0μmTT
V,0.25μmSTIRであったものが、本発明を適
用することで、0.8μmTTV,0.18μmSTI
Rまで向上させることができた。
As an example of this, when the wafer 24 having a diameter of 8 inches is polished, the flatness of the wafer 24 is 1.0 μm
V, 0.25 μm STIR, but by applying the present invention, 0.8 μm TTV, 0.18 μm STI
R could be improved.

【0043】また、真空吸引方式により繰り返しウエハ
24を保持して研磨加工を行えるため、水貼フィルムや
ワックスなどの間接材の使用を廃止でき、このためコス
トの低減を図ることができる。また、ワックスを何等使
用しなくて済むため、このワックスを洗い落とす際に使
用されている有機溶剤による有機洗浄の廃止が可能とな
るので、環境への負荷の低減がなされる。
Further, since the polishing process can be performed while holding the wafer 24 repeatedly by the vacuum suction method, the use of an indirect material such as a water-adhesive film or wax can be eliminated, and the cost can be reduced. Further, since it is not necessary to use any wax, it is possible to abolish the organic cleaning using the organic solvent used for washing off the wax, so that the burden on the environment is reduced.

【0044】また、パッキン41が例えばフッ素樹脂、
被覆ゴムやシリコンゴムのような弾性体からなるため、
ウエハ24をウエハ吸着面37により吸引保持させた
際、このパッキン41が弾性変形してウエハ24を保持
することができる。このため、ウエハ24に微小な位置
ずれが生じていても、ガイドリング40とウエハ24の
間に隙間を生じさせることがなく、このため気密に閉塞
した状態を維持することができる。
The packing 41 is made of, for example, fluororesin,
Because it is made of an elastic material such as coated rubber or silicon rubber,
When the wafer 24 is sucked and held by the wafer suction surface 37, the packing 41 is elastically deformed and can hold the wafer 24. Therefore, even if the wafer 24 is slightly displaced, no gap is formed between the guide ring 40 and the wafer 24, and the airtightly closed state can be maintained.

【0045】さらに、取り外し工程終了後に、再びキャ
リア35の洗浄を行うため、研磨液が乾燥し梃かする前
にこのキャリア35のウエハ吸着面37近傍に僅かに残
留している研磨液を洗い流し、より一層このウエハ吸着
面37への研磨液の付着の防止を図ることができる。
Further, after the removal step is completed, the carrier 35 is again washed, so that the polishing solution slightly remaining in the vicinity of the wafer suction surface 37 of the carrier 35 is washed away before the polishing solution is dried and leveraged. It is possible to further prevent the polishing liquid from adhering to the wafer suction surface 37.

【0046】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。上記実施の形態では、流
水管路43(分流管路44)により、隙間部分42に純
水を溜めてウエハ24の取り外し時にこの隙間部分42
に存する純水を吐出させる構成であるが、キャリア35
内部に純水の循環路を形成し、隙間部分42に存する純
水を循環させる構成としても構わない。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be variously modified in addition to this. This is described below. In the above-described embodiment, pure water is stored in the gap 42 by the flowing water pipe 43 (diversion pipe 44), and the gap 42 is removed when the wafer 24 is removed.
Is configured to discharge pure water existing in the carrier 35.
A configuration may be adopted in which a pure water circulation path is formed inside and the pure water existing in the gap portion 42 is circulated.

【0047】また、純水の代わりに他の洗浄液を用いる
構成としても構わない。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。
Further, another cleaning liquid may be used instead of pure water. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
被研磨対象物、ガイドリング部材及び封止部材で囲まれ
た領域に洗浄液供給手段で洗浄液を供給するため、研磨
加工が終了して被研磨対象物を取り外す際に、この領域
から外方に向かい、洗浄液が吐出され、それによって保
持手段及び被研磨対象物に付着している研磨液が被研磨
対象物の保持部位に付着しこれが乾燥して砥粒凝集物が
形成され、保持部位の初期設計した平面度を維持できな
い、といった不具合を防止でき、長期間に亘って良好に
被研磨対象物を保持することができる。
As described above, according to the present invention,
Since the cleaning liquid is supplied to the region surrounded by the object to be polished, the guide ring member, and the sealing member by the cleaning liquid supply means, when the polishing process is completed and the object to be polished is removed, the region faces outward from this region. The cleaning liquid is discharged, whereby the polishing liquid adhering to the holding means and the object to be polished adheres to the holding portion of the object to be polished, and is dried to form abrasive aggregates. The problem that the flatness cannot be maintained can be prevented, and the object to be polished can be favorably held for a long period of time.

【0049】そのため、繰り返し保持手段に被研磨対象
物を保持させても、被研磨対象物への押し付け圧力の均
一化を図ることができる。また、真空吸引により被研磨
対象物を保持する方式でも、繰り返し保持させて研磨加
工できるので、水貼フィルムやワックスなどの間接材の
使用を廃止でき、コスト低減を図ることができる。ま
た、ワックスの使用を止めることにより、このワックス
使用時に行われる有機溶剤での有機洗浄の廃止による環
境負荷の低減を図ることができる。
Therefore, even if the object to be polished is repeatedly held by the holding means, the pressure applied to the object to be polished can be made uniform. Further, even in the method of holding the object to be polished by vacuum suction, the object can be repeatedly held and polished, so that the use of an indirect material such as a water-adhesive film or wax can be eliminated, and the cost can be reduced. In addition, by stopping the use of the wax, it is possible to reduce the environmental load due to the elimination of the organic washing with the organic solvent performed when the wax is used.

【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
置のワーク回転駆動装置の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a work rotation drive device of a polishing device 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全体
構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a polishing apparatus according to the embodiment;

【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…半導体ウエハ 30…ワーク回転駆動装置 34…回転ヘッド 35…キャリア 36…吸引孔 37…ウエハ吸着面 40…ガイドリング 41…パッキン 42…隙間部分 43…流水管路 44…分流管路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Polishing apparatus 21 ... Rotary table 23 ... Polishing cloth 24 ... Semiconductor wafer 30 ... Work rotation drive unit 34 ... Rotating head 35 ... Carrier 36 ... Suction hole 37 ... Wafer suction surface 40 ... Guide ring 41 ... Packing 42 ... Gap part 43 … Running water line 44… branching line

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 保持手段に真空吸引により保持された被
研磨対象物をそ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、 上記被研磨対象物を囲むガイドリング部材と、 上記保持手段と上記被研磨対象物の間に設けられる弾性
部材と、 上記保持手段に設けられ、上記被研磨対象物とガイドリ
ング部材、及び封止部材とで囲まれた領域に洗浄液を供
給する洗浄液供給手段と、 を具備することを特徴とするポリッシング装置。
1. A polishing apparatus for performing a polishing process by pressing an object to be polished held by a holding means by vacuum suction onto a polishing cloth mounted on a table upper surface which is disposed opposite to a polishing surface thereof. A guide ring member surrounding the object; an elastic member provided between the holding means and the object to be polished; and an elastic member provided on the holding means, the object to be polished, the guide ring member, and the sealing member. And a cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to the enclosed area.
【請求項2】 保持手段に真空吸引により保持された被
研磨対象物をそ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を摺動させて研磨する研磨加工
方法において、 上記被研磨対象物及びテーブルを回転駆動させて被研磨
対象物を研磨加工する研磨加工工程と、 上記研磨加工工程終了後に上記保持手段に被研磨対象物
が保持された状態でこの保持手段及び被研磨対象物を洗
浄する洗浄工程と、 を具備することを特徴とする研磨加工方法。
2. A polishing method for polishing an object to be polished held by a holding means by vacuum suction by sliding a polishing cloth attached to an upper surface of a table disposed opposite to a polishing surface thereof. A polishing step of rotating the object and the table to polish the object to be polished, and the holding means and the object to be polished in a state where the object to be polished is held by the holding means after the completion of the polishing step A polishing step, comprising: a cleaning step of cleaning.
【請求項3】 上記洗浄工程終了後に被研磨対象物を保
持手段から取り外す際に、この取り外しと同時に洗浄液
を上記保持手段の被研磨対象物の保持部位から外方に向
かい吐出させる取り外し工程を具備することを特徴とす
る請求項2記載の研磨加工方法。
3. When the object to be polished is detached from the holding means after the completion of the cleaning step, a detaching step of discharging the cleaning liquid outward from the holding portion of the object to be polished of the holding means simultaneously with the detachment is provided. The polishing method according to claim 2, wherein the polishing is performed.
【請求項4】 上記取り外し工程終了後に、再び上記保
持手段の洗浄を行う第2の洗浄工程を具備することを特
徴とする請求項3記載の研磨加工方法。
4. The polishing method according to claim 3, further comprising a second cleaning step of cleaning said holding means again after said removing step.
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