JP2000299301A - 半導体研磨装置 - Google Patents
半導体研磨装置Info
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- JP2000299301A JP2000299301A JP10365999A JP10365999A JP2000299301A JP 2000299301 A JP2000299301 A JP 2000299301A JP 10365999 A JP10365999 A JP 10365999A JP 10365999 A JP10365999 A JP 10365999A JP 2000299301 A JP2000299301 A JP 2000299301A
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- Japan
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- polishing apparatus
- semiconductor wafer
- plate
- semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体ウェーファに対する荷重をその面全体に
渡って均一とし、かつ研磨回転駆動を滑らかにした半導
体ウェーファの研磨装置を提供すること。 【構成】本発明の半導体研磨装置は、研磨面を有する定
盤(15)と、半導体ウェーハ(1)を固定するチャックプレ
ート(2)と、そのチャックプレート(2)を前記定盤(15)に
対して回転運動させる回転駆動部とを有する。チャック
プレート(2)を定盤(15)に対しユニバーサル駆動させる
ために、ドライブリング(5)と被ドライブリング(8)に
は、鋼球(3)を保持するための溝が形成されている。チ
ャックプレート(2)と回転駆動部との連結部と、前記チ
ャックプレートとの間には、密閉空間部(14)が設けら
れ、密閉空間部(14)に圧縮空気、窒素ガスまたは水を供
給することにより、チャックプレート(2)に固定された
半導体ウェーハ(1)への荷重が全体的に均一となるよう
に構成されている。
渡って均一とし、かつ研磨回転駆動を滑らかにした半導
体ウェーファの研磨装置を提供すること。 【構成】本発明の半導体研磨装置は、研磨面を有する定
盤(15)と、半導体ウェーハ(1)を固定するチャックプレ
ート(2)と、そのチャックプレート(2)を前記定盤(15)に
対して回転運動させる回転駆動部とを有する。チャック
プレート(2)を定盤(15)に対しユニバーサル駆動させる
ために、ドライブリング(5)と被ドライブリング(8)に
は、鋼球(3)を保持するための溝が形成されている。チ
ャックプレート(2)と回転駆動部との連結部と、前記チ
ャックプレートとの間には、密閉空間部(14)が設けら
れ、密閉空間部(14)に圧縮空気、窒素ガスまたは水を供
給することにより、チャックプレート(2)に固定された
半導体ウェーハ(1)への荷重が全体的に均一となるよう
に構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程中の、
多層配線により生じる段差を平坦化するための研磨装置
に関する。
多層配線により生じる段差を平坦化するための研磨装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の半導体ウェーファの研磨
装置を示す。半導体ウェーファ1は、真空吸着などによ
りチャックプレート2に取り付けられている。このチャ
ックプレート2は、ユニバーサルジョイント16を介して
回転スピンドル17に結合されていて、回転スピンドル17
の回転運動は、ドライブピン18により、チャックプレー
ト2に与えられる。ユニバーサルジョイント16とドライ
ブピン18からなる構成により、チャックプレート2が、
ユニバーサル運動を行うことが可能となるので、チャッ
クプレート2に取り付けられた半導体ウェーファ2の面
は、研磨中、定盤15の面に対して常に平行に維持され
る。
装置を示す。半導体ウェーファ1は、真空吸着などによ
りチャックプレート2に取り付けられている。このチャ
ックプレート2は、ユニバーサルジョイント16を介して
回転スピンドル17に結合されていて、回転スピンドル17
の回転運動は、ドライブピン18により、チャックプレー
ト2に与えられる。ユニバーサルジョイント16とドライ
ブピン18からなる構成により、チャックプレート2が、
ユニバーサル運動を行うことが可能となるので、チャッ
クプレート2に取り付けられた半導体ウェーファ2の面
は、研磨中、定盤15の面に対して常に平行に維持され
る。
【０００３】定盤15には、研磨パッドがその表面に取り
付けられていて、回転機構19により定盤15に回転運動が
与えられる。半導体ウェーファ1の研磨は、チャックプ
レート2と定盤15が、各々、独立に回転することにより
行われる。研磨中、回転スピンドル17には、空圧シリン
ダにより荷重が掛けられ、半導体ウェーファ1が、定盤1
5の研磨パッドに押し付けられる。
付けられていて、回転機構19により定盤15に回転運動が
与えられる。半導体ウェーファ1の研磨は、チャックプ
レート2と定盤15が、各々、独立に回転することにより
行われる。研磨中、回転スピンドル17には、空圧シリン
ダにより荷重が掛けられ、半導体ウェーファ1が、定盤1
5の研磨パッドに押し付けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の研磨装置の駆動
機構により半導体ウェーハを研磨する場合、ウェーハの
周辺部に較べ中心部に大きな荷重がかかり、ウェーハ全
体に均一な荷重をかけることが出来なかった。そのた
め、従来の研磨装置により、半導体ウェーハを研磨する
と、その中心部が、周辺部より過大に研磨されてしまう
と言う問題があった。
機構により半導体ウェーハを研磨する場合、ウェーハの
周辺部に較べ中心部に大きな荷重がかかり、ウェーハ全
体に均一な荷重をかけることが出来なかった。そのた
め、従来の研磨装置により、半導体ウェーハを研磨する
と、その中心部が、周辺部より過大に研磨されてしまう
と言う問題があった。
【０００５】さらに、従来の研磨装置の場合、ユニバー
サルジョイント16がチャックプレート2の上部に位置す
るので、チャックプレート2が定盤15に対し傾き易く、
その結果チャックプレート2が定盤15に対して平行な状
態を保つことが出来なくなり、首振り運動をすると言う
問題があった。
サルジョイント16がチャックプレート2の上部に位置す
るので、チャックプレート2が定盤15に対し傾き易く、
その結果チャックプレート2が定盤15に対して平行な状
態を保つことが出来なくなり、首振り運動をすると言う
問題があった。
【０００６】この結果、従来の研磨装置の機構では、こ
れら二つの問題点が、必然的に発生してしまうので、従
来の研磨装置による研磨では、半導体ウェーファの研磨
面全体を平坦にすることは出来なかった。
れら二つの問題点が、必然的に発生してしまうので、従
来の研磨装置による研磨では、半導体ウェーファの研磨
面全体を平坦にすることは出来なかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の研磨装置におい
ては、チャックプレートを定盤に対しユニバーサル駆動
させる機構を前記定盤に近接させて設け、前記チャック
プレートと前記回転駆動部との連結部と、前記チャック
プレートとの間に密閉空間部を設け、前記空間部に気体
または液体を供給することにより、前記チャックに固定
された半導体ウェーハへの荷重が全体的に均一となるよ
うに構成することにより、前記課題を解決している。
ては、チャックプレートを定盤に対しユニバーサル駆動
させる機構を前記定盤に近接させて設け、前記チャック
プレートと前記回転駆動部との連結部と、前記チャック
プレートとの間に密閉空間部を設け、前記空間部に気体
または液体を供給することにより、前記チャックに固定
された半導体ウェーハへの荷重が全体的に均一となるよ
うに構成することにより、前記課題を解決している。
【０００８】本発明の研磨装置の場合、ユニバーサル駆
動を実現させる位置が、定盤に近接しているので、半導
体ウェーファが定盤に対し傾くことは無く、首振り運動
も発生しない。
動を実現させる位置が、定盤に近接しているので、半導
体ウェーファが定盤に対し傾くことは無く、首振り運動
も発生しない。
【０００９】従来の研磨装置のように機械的に半導体ウ
ェーファに荷重を加えるのではなく、気体または液体を
用いて荷重を発生させているので、半導体ウェーファの
定盤に対する圧力は、その面全体に渡って均一に分布す
る。そのため、本発明の半導体ウェーファ研磨装置の場
合、従来の半導体ウェーファ研磨装置の場合のように、
周辺部に比較して半導体ウェーファの中心部の方がより
多く研磨されてしまうということが無い。
ェーファに荷重を加えるのではなく、気体または液体を
用いて荷重を発生させているので、半導体ウェーファの
定盤に対する圧力は、その面全体に渡って均一に分布す
る。そのため、本発明の半導体ウェーファ研磨装置の場
合、従来の半導体ウェーファ研磨装置の場合のように、
周辺部に比較して半導体ウェーファの中心部の方がより
多く研磨されてしまうということが無い。
【００１０】前記ユニバーサル駆動させる機構は、チャ
ックプレートを回転させるドライブリングと被ドライブ
リングとの間に設けた複数の鋼球、またはチャックプレ
ートを回転させるドライブリングと被ドライブリングと
に設けた歯車により実現させるのが、望ましい。
ックプレートを回転させるドライブリングと被ドライブ
リングとの間に設けた複数の鋼球、またはチャックプレ
ートを回転させるドライブリングと被ドライブリングと
に設けた歯車により実現させるのが、望ましい。
【００１１】U字型パッキンを使用して、密閉空間部を
構成する実施態様の場合、気体または液体により密閉空
間に与えられる圧力に対し、チャックプレートは敏感に
反応する。
構成する実施態様の場合、気体または液体により密閉空
間に与えられる圧力に対し、チャックプレートは敏感に
反応する。
【００１２】密閉空間部に供給される気体または液体に
は、圧縮空気、窒素ガスまたは水を使用することが望ま
しい。
は、圧縮空気、窒素ガスまたは水を使用することが望ま
しい。
【００１３】
【実施例】本発明を、以下に、具体例により図面を参照
してより詳細に記述する。
してより詳細に記述する。
【００１４】図１は、本発明の半導体ウェーファ研磨装
置のウェーファ保持部の垂直断面図で、図２は、図１の
A-A線に関する水平断面図である。被ドライブリング8と
ドライブリング5とには、チャックプレート2のユニバー
サル駆動を可能とするために、鋼球を保持する溝が形成
されている。被ドライブリング8とその外側に位置する
ドライブリング5とは、6箇所で鋼球3を保持している。
ピストン6は、ボルト9により被ドライブリング8に結合
されている。また、チャックプレート2も、ボルトによ
りピストン6に固定されている。ドライブリング5の回転
は、鋼球3を介して被ドライブリング8に伝えられ、これ
により、半導体ウェーファ1が設けられているチャック
プレート2が回転する。
置のウェーファ保持部の垂直断面図で、図２は、図１の
A-A線に関する水平断面図である。被ドライブリング8と
ドライブリング5とには、チャックプレート2のユニバー
サル駆動を可能とするために、鋼球を保持する溝が形成
されている。被ドライブリング8とその外側に位置する
ドライブリング5とは、6箇所で鋼球3を保持している。
ピストン6は、ボルト9により被ドライブリング8に結合
されている。また、チャックプレート2も、ボルトによ
りピストン6に固定されている。ドライブリング5の回転
は、鋼球3を介して被ドライブリング8に伝えられ、これ
により、半導体ウェーファ1が設けられているチャック
プレート2が回転する。
【００１５】これらの構成を採用することにより、チャ
ックプレート2を、ユニバーサルに駆動させることが可
能になる。従来の研磨装置の場合、ユニバーサルジョイ
ントが、チャックプレートの上部に有った。つまり、そ
の位置が、定盤から離れているので、半導体ウェーファ
は大きく傾き首振り運動を起こすことがあった。これに
対し、本発明の研磨装置の場合、ユニバーサル駆動は、
鋼球により実現されるので、その位置は定盤に近接して
いる。そのため、半導体ウェーファ1が定盤15に対し傾
くことは無く、首振り運動も発生しない。
ックプレート2を、ユニバーサルに駆動させることが可
能になる。従来の研磨装置の場合、ユニバーサルジョイ
ントが、チャックプレートの上部に有った。つまり、そ
の位置が、定盤から離れているので、半導体ウェーファ
は大きく傾き首振り運動を起こすことがあった。これに
対し、本発明の研磨装置の場合、ユニバーサル駆動は、
鋼球により実現されるので、その位置は定盤に近接して
いる。そのため、半導体ウェーファ1が定盤15に対し傾
くことは無く、首振り運動も発生しない。
【００１６】このチャックプレート2には、排気管13に
結がる多数の連通管12が設けられている。半導体ウェー
ファ2は、排気管13と連通管12を介してチャックプレー
ト2内の連通孔12を真空排気することにより、チャック
プレート2の表面に真空吸着される。被ドライブリング8
は、チャックプレート2が、必要以上に上昇することを
阻止するストッパとしても機能する。チャックプレート
2の上部には、ピストン6が設けられているが、これは、
チャックプレート2が必要以上に下降することを阻止す
るストッパとしても機能する。
結がる多数の連通管12が設けられている。半導体ウェー
ファ2は、排気管13と連通管12を介してチャックプレー
ト2内の連通孔12を真空排気することにより、チャック
プレート2の表面に真空吸着される。被ドライブリング8
は、チャックプレート2が、必要以上に上昇することを
阻止するストッパとしても機能する。チャックプレート
2の上部には、ピストン6が設けられているが、これは、
チャックプレート2が必要以上に下降することを阻止す
るストッパとしても機能する。
【００１７】このピストン6と、その外周に存在する外
周カバー20と、その上部に有るヘッドフランジ11、およ
びピストン6と外周カバー20をシールしているU字型パッ
キン7とにより、密閉空間14が形成されている。この密
閉空間14には、ヘッドフランジ11に設けた気体または液
体供給源に接続されている管を介して、圧縮空気や窒素
のような気体または水のような液体が供給される。パッ
キン7は、ピストン6にかかる気体または液体の圧力を逃
がさないために設けられていて、摺動抵抗を少なくする
ためにU字型形状をしている。
周カバー20と、その上部に有るヘッドフランジ11、およ
びピストン6と外周カバー20をシールしているU字型パッ
キン7とにより、密閉空間14が形成されている。この密
閉空間14には、ヘッドフランジ11に設けた気体または液
体供給源に接続されている管を介して、圧縮空気や窒素
のような気体または水のような液体が供給される。パッ
キン7は、ピストン6にかかる気体または液体の圧力を逃
がさないために設けられていて、摺動抵抗を少なくする
ためにU字型形状をしている。
【００１８】チャックプレート2に吸着されている半導
体ウェーファ1を定盤15に押し付けるために、気体また
は液体を密閉空間14に供給する。本発明の研磨装置の場
合、従来の研磨装置のように機械的に半導体ウェーファ
1に荷重を加えるのではなく、気体または液体を用いて荷
重を発生させているので、半導体ウェーファ1の定盤15
に対する圧力は、その面全体に渡って均一に分布する。
そのため、本発明の半導体ウェーファ研磨装置の場合、
従来の半導体ウェーファ研磨装置の場合のように、周辺
部に比較して半導体ウェーファの中心部の方がより多く
研磨されてしまうということが無い。
体ウェーファ1を定盤15に押し付けるために、気体また
は液体を密閉空間14に供給する。本発明の研磨装置の場
合、従来の研磨装置のように機械的に半導体ウェーファ
1に荷重を加えるのではなく、気体または液体を用いて荷
重を発生させているので、半導体ウェーファ1の定盤15
に対する圧力は、その面全体に渡って均一に分布する。
そのため、本発明の半導体ウェーファ研磨装置の場合、
従来の半導体ウェーファ研磨装置の場合のように、周辺
部に比較して半導体ウェーファの中心部の方がより多く
研磨されてしまうということが無い。
【００１９】以上述べた実施例では、チャックプレート
2のユニバーサル駆動を、6個の鋼球により実現させてい
るが、これに代えて、ドライブリング5と被ドライブリ
ング8が当たる面に相互に噛み合う歯車を設けることに
よって、ユニバーサル駆動を実現することも可能であ
る。
2のユニバーサル駆動を、6個の鋼球により実現させてい
るが、これに代えて、ドライブリング5と被ドライブリ
ング8が当たる面に相互に噛み合う歯車を設けることに
よって、ユニバーサル駆動を実現することも可能であ
る。
【図１】本発明の半導体ウェーファ研磨装置のウェーフ
ァ保持部の構成図を示す。
ァ保持部の構成図を示す。
【図２】図１のA-A線に関する断面図である。
【図３】従来の半導体ウェーファ研磨装置を示す。
１ 半導体ウェーファ ２ チャックプレート ３ 鋼球 ５ ドライブリング ６ ピストン ７ パッキン ８ 被ドライブリング ９ ボルト １０ リテーナ １１ ヘッドフランジ １２ 連通孔 １３ 排気管 １４ 密閉空間 １５ 定盤 １６ ユニバーサルジョイント １７ 回転スピンドル １８ ドライブピン １９ 回転機構 ２０ 外周カバー
Claims (7)
- 【請求項１】研磨面を有する定盤と、半導体ウェーハを
固定するチャックプレートと、そのチャックプレートを
前記定盤に対して回転運動させる回転駆動部とを有する
研磨装置において、前記チャックプレートを前記定盤に
対しユニバーサル駆動させる機構を前記定盤に近接させ
て設け、前記チャックプレートと前記回転駆動部との連
結部と、前記チャックプレートとの間に密閉空間部を設
け、前記空間部に気体または液体を供給することによ
り、前記チャックプレートに固定された前記半導体ウェ
ーハへの荷重が全体的に均一となるように構成したこと
を特徴とする半導体研磨装置。 - 【請求項２】前記ユニバーサル駆動させる機構が、前記
チャックプレートを回転させるドライブリングと被ドラ
イブリングとの間に設けた複数の鋼球からなることを特
徴とする請求項１に記載の半導体研磨装置。 - 【請求項３】前記ユニバーサル駆動させる機構が、前記
チャックプレートを回転させるドライブリングと被ドラ
イブリングとに設けた歯車からなることを特徴とする請
求項１に記載の半導体研磨装置。 - 【請求項４】U字型パッキンを使用して、前記密閉空間
部を構成することを特徴とする前記請求項の何れかに記
載の半導体研磨装置。 - 【請求項５】前記気体が、圧縮空気であることを特徴と
する前記請求項の何れかに記載の半導体研磨装置。 - 【請求項６】前記気体が、窒素ガスであることを特徴と
する請求項１〜４の何れかに記載の半導体研磨装置。 - 【請求項７】前記液体が、水であることを特徴とする請
求項１〜４の何れかに記載の半導体研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10365999A JP2000299301A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 半導体研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10365999A JP2000299301A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 半導体研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299301A true JP2000299301A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14359923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10365999A Withdrawn JP2000299301A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 半導体研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000299301A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6692342B2 (en) | 2001-02-28 | 2004-02-17 | Fujikoshi Machinery Corp. | Wafer abrasive machine |
| US6916234B2 (en) | 2001-05-02 | 2005-07-12 | Hitoshi Suwabe | Polishing machine |
| JP2020131418A (ja) * | 2019-02-26 | 2020-08-31 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 基板保持リング及び基板保持リング用取付部材 |
| JP2020131419A (ja) * | 2019-02-26 | 2020-08-31 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 基板保持リング |
-
1999
- 1999-04-12 JP JP10365999A patent/JP2000299301A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6692342B2 (en) | 2001-02-28 | 2004-02-17 | Fujikoshi Machinery Corp. | Wafer abrasive machine |
| KR100841491B1 (ko) * | 2001-02-28 | 2008-06-25 | 후지코시 기카이 고교 가부시키가이샤 | 웨이퍼 연마기 |
| US6916234B2 (en) | 2001-05-02 | 2005-07-12 | Hitoshi Suwabe | Polishing machine |
| JP2020131418A (ja) * | 2019-02-26 | 2020-08-31 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 基板保持リング及び基板保持リング用取付部材 |
| JP2020131419A (ja) * | 2019-02-26 | 2020-08-31 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 基板保持リング |
| JP7187348B2 (ja) | 2019-02-26 | 2022-12-12 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 基板保持リング及び基板保持リング用取付部材 |
| JP7339741B2 (ja) | 2019-02-26 | 2023-09-06 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 基板保持リング |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |