JP2001277097A - Polishing device and polishing method - Google Patents

Polishing device and polishing method

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JP2001277097A
JP2001277097A JP2000091489A JP2000091489A JP2001277097A JP 2001277097 A JP2001277097 A JP 2001277097A JP 2000091489 A JP2000091489 A JP 2000091489A JP 2000091489 A JP2000091489 A JP 2000091489A JP 2001277097 A JP2001277097 A JP 2001277097A
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JP
Japan
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retainer ring
polishing
pressing
abrasive
polished
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Application number
JP2000091489A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Okuya
憲男 奥谷
Nobuo Yasuhira
宣夫 安平
Katsuki Shingu
克喜 新宮
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing device which minimizes the displacement of a retainer ring in a relative moving direction by a polishing friction, to improve the flatness at a substrate peripheral part, and to easily clean and remove a polishing fluid collecting in an inner peripheral surface of the retainer ring. SOLUTION: A polishing device which polishes a material 11 to be polished by pressing it against the abrasive 21 and relatively moving it against the abrasive 21 is provided with a material to be polished pressing means 4 which presses the material 11 to be polished against the abrasive 21, a retainer ring pressing means 6 which presses a retainer ring 3 against the abrasive 21, an abrasive pressing means 2 which presses the abrasive 21 against the material 11 to be polished and the retainer ring 3, a material to be polished pressing force controlling means 24 which controls the pressure for pressing the material 11 to be polished, a retainer ring pressing force controlling means 25 which controls the pressure for pressing the retainer ring 3, and an abrasive pressing force controlling means 26 which controls the pressure for pressing the abrasive 21.

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、研磨装置に関す
る。特に、ウエハ、ガラス基板、電子部品等の表面に積
層配線を行う工程において、配線などによる回路の上に
形成された中間絶縁層の表面に生じた凸状部などを研磨
砥粒を供給しながら研磨して平坦化する場合のような精
密研磨を行う研磨装置に関するものである。
[0001] The present invention relates to a polishing apparatus. In particular, in the step of performing laminated wiring on the surface of a wafer, a glass substrate, an electronic component, etc., while supplying abrasive grains to a convex portion or the like generated on the surface of an intermediate insulating layer formed on a circuit such as a wiring. The present invention relates to a polishing apparatus for performing precision polishing such as polishing and flattening.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平08−339979号において開
示されている、図7に示す研磨装置は、回転可能な定盤
100の上面に弾性を有する研磨パッド101が貼着さ
れて、その定盤100の上方には、基板102を下面に
保持する基板保持装置103が配置されている。基板保
持装置103は、回転軸104と、回転軸104の下端
に一体的に設けられて基板102を保持する円柱状の基
板保持ヘッド105と、基板保持ヘッド105の下面の
周縁部に取り付けられた弾性体からなるリング状のリッ
プシール106と、リップシール106外側に取り付け
られたリング状のリテーナリング107とを有する。こ
の研磨装置は、基板保持ヘッド105を研磨パッド10
1に圧着させた後、加圧流体を、回転軸104の内部の
流体流路108を通して軸方向上方から下方に導入して
基板102の背面側に形成された空間部109に供給
し、保持される基板102を研磨パッド101に押し付
けて研磨するものである。
2. Description of the Related Art A polishing apparatus shown in FIG. 7 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-339979 has an elastic polishing pad 101 adhered to the upper surface of a rotatable surface plate 100. A substrate holding device 103 for holding the substrate 102 on the lower surface is disposed above the substrate. The substrate holding device 103 is attached to a rotating shaft 104, a columnar substrate holding head 105 provided integrally with the lower end of the rotating shaft 104 to hold the substrate 102, and a peripheral portion on the lower surface of the substrate holding head 105. It has a ring-shaped lip seal 106 made of an elastic body and a ring-shaped retainer ring 107 attached to the outside of the lip seal 106. This polishing apparatus uses the polishing pad 10
After being press-bonded to the substrate 1, the pressurized fluid is introduced downward from above in the axial direction through the fluid channel 108 inside the rotary shaft 104, and is supplied to the space 109 formed on the back side of the substrate 102, and is held. The substrate 102 is pressed against the polishing pad 101 and polished.

【0003】しかし乍ら、この研磨装置は、基板102
を基板保持装置103に保持させたとき、リテーナリン
グ107の研磨パッド101との接触面が、リップシー
ル106により位置決めされた基板102の研磨面と所
定の段差を有するよう予め設定されているが、基板10
2の研磨を重ねる毎に研磨パッド101との接触相対移
動によりリテーナリング107の高さが摩滅していき、
基板102の研磨面とリテーナリング107の接触面
は、所定の段差でなくなり段差が拡大する。これによ
り、基板102の外周近傍における研磨パッド101が
リテーナリング107により押圧される押圧力が減少
し、研磨パッド101の平坦である面積が減少するとい
う問題点があった。また、リテーナリング107の内周
面とリップシール106の基板接触面とで構成される隅
部110に、研磨液が溜まリ易く、さらに、その滞留し
た研磨液は、空間部109からリップシール106を介
して外側に流出する加圧流体によって乾燥凝集され、そ
の滞留研磨液の凝集乾燥物により基板102に品質上重
大な欠陥であるスクラッチが発生し易いという問題点も
あった。
[0003] However, this polishing apparatus does not
When the substrate is held by the substrate holding device 103, the contact surface of the retainer ring 107 with the polishing pad 101 is preset so as to have a predetermined step with the polishing surface of the substrate 102 positioned by the lip seal 106, Substrate 10
Every time polishing 2 is repeated, the height of the retainer ring 107 wears due to the relative movement of the contact with the polishing pad 101,
The contact surface between the polished surface of the substrate 102 and the retainer ring 107 is not a predetermined step, and the step is enlarged. As a result, the pressing force of the polishing pad 101 in the vicinity of the outer periphery of the substrate 102 by the retainer ring 107 is reduced, and the flat area of the polishing pad 101 is reduced. Further, the polishing liquid easily accumulates in the corner 110 formed by the inner peripheral surface of the retainer ring 107 and the substrate contact surface of the lip seal 106, and the retained polishing liquid is removed from the space 109 by the lip seal 106. There is another problem that the pressurized fluid flowing out through the substrate is dried and agglomerated, and the aggregated and dried product of the retained polishing liquid easily causes scratches, which are serious defects in quality, on the substrate 102.

【0004】また、図8に示す特開平09−22581
8号に開示されている研磨装置は、キャリア111に支
持した基板102を、空間部109に導入される流体に
よって定盤100の表面の研磨パッド101に一定の圧
力で押圧する一方、基板102の周縁を囲みかつ上下方
向に移動自在に設けたリテーナリング107を、空間部
109に導入される流体によって前記一定の圧力よりも
小さい所定の押圧力で研磨パッド101に押圧しなが
ら、基板102が研磨パッド101を摺接するように、
定盤100とキャリア111とを相対移動するものであ
る。リテーナリング107は、キャリア111からの基
板102の飛び出しおよび基板102の異常研磨を防止
するとともに、基板102の厚みが異なっても研磨特性
を変化させず、またリテーナリング107の接触面が研
磨されても高さの位置調整を必要とすることもない。
[0004] Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-22581 shown in FIG.
The polishing apparatus disclosed in No. 8 presses the substrate 102 supported by the carrier 111 against the polishing pad 101 on the surface of the surface plate 100 with a constant pressure by the fluid introduced into the space 109, The substrate 102 is polished while the retainer ring 107 surrounding the periphery and vertically movable is pressed against the polishing pad 101 by a fluid introduced into the space 109 with a predetermined pressing force smaller than the predetermined pressure. So that the pad 101 is in sliding contact
The platen 100 and the carrier 111 are relatively moved. The retainer ring 107 prevents the protrusion of the substrate 102 from the carrier 111 and abnormal polishing of the substrate 102, and does not change the polishing characteristics even if the thickness of the substrate 102 is different, and the contact surface of the retainer ring 107 is polished. There is no need for height position adjustment.

【0005】この研磨装置は、上下方向に移動自在に設
けたリテーナリング107によって、基板102の厚み
が異なっても研磨特性が変化し難く前記の装置の問題点
を解消しているが、基板102と研磨パッド101の相
対移動による摩擦力により、リテーナリング107とキ
ャリア111の位置が相対移動方向に微妙に変化し、リ
テーナリング107の内周面とキャリア111で囲まれ
た空間が所定の位置から変化する。このため、ロボット
等の自動搬送装置により基板102をこの空間内に搬入
載承するのが困難であるという問題点があった。
[0005] This polishing apparatus solves the above-mentioned problem of the polishing apparatus, in which the polishing characteristics are hardly changed even if the thickness of the substrate 102 is different, by a retainer ring 107 provided movably in the vertical direction. The position of the retainer ring 107 and the carrier 111 delicately change in the relative movement direction due to the frictional force caused by the relative movement of the polishing pad 101 and the polishing pad 101, and the space surrounded by the inner peripheral surface of the retainer ring 107 and the carrier 111 is moved from a predetermined position. Change. For this reason, there is a problem that it is difficult to transfer and load the substrate 102 into this space by an automatic transfer device such as a robot.

【0006】更に、別の研磨装置として、特開平10−
58309号において開示されている、図9に示す研磨
装置がある。上面に研磨パッド101を貼った定盤10
0とトップリング112とを有し、トップリング112
は、スポンジなどの弾性体からなるバックシート113
を介して基板102を所定の力で研磨パッド101に押
圧する。この研磨装置は、基板102を収容する凹部を
有するトップリング112の周囲にリテーナリング10
7を上下動自在に配置し、該リテーナリング107を研
磨パッド101に対して押圧する押圧手段(不図示)を
設け、押圧手段の押圧力を可変にしたものである。これ
により、被研磨材102や研磨条件に応じてリテーナリ
ング107が研磨パッド101に最適な押圧力を与える
ようにして、基板102の周縁部における研磨量の過不
足を防止し、より平坦度の高い研磨を行い、平坦且つ鏡
面化することができる。
Further, another polishing apparatus is disclosed in
There is a polishing apparatus disclosed in Japanese Patent No. 58309 and shown in FIG. Surface plate 10 with polishing pad 101 stuck on top
0 and a top ring 112
Is a back sheet 113 made of an elastic material such as a sponge.
Then, the substrate 102 is pressed against the polishing pad 101 with a predetermined force. The polishing apparatus includes a retainer ring 10 around a top ring 112 having a recess for accommodating the substrate 102.
7 is arranged so as to be movable up and down, and a pressing means (not shown) for pressing the retainer ring 107 against the polishing pad 101 is provided, and the pressing force of the pressing means is made variable. Accordingly, the retainer ring 107 applies an optimal pressing force to the polishing pad 101 in accordance with the material to be polished 102 and the polishing conditions, thereby preventing an excessive or insufficient amount of polishing at the peripheral portion of the substrate 102 and improving flatness. By performing high polishing, it can be made flat and mirror-finished.

【0007】この研磨装置は、リテーナリング107と
基板102を別々に研磨パッド101に最適な押圧力に
より押圧して、基板102の周縁部における研磨量の過
不足を少なくできる。しかし、リテーナリング107と
基板102の間の隙間寸法に比べ研磨パッド101が押
圧力により変形を受ける変形寸法は遥かに小さいため、
基板102の平坦性を向上できる効果としては十分では
なかった。また、リテーナリング107の上下移動を実
現するため構造が複雑になると共に、機械的摺動部が必
要になり、これからダストが発生し、基板102の研磨
品質に対し重大な影響を及ぼすことになる。このダスト
の発生防止の為には、更に複雑な構造が必要になるとい
う問題点があった。
In this polishing apparatus, the retainer ring 107 and the substrate 102 are separately pressed against the polishing pad 101 with an optimal pressing force, so that the amount of polishing at the peripheral portion of the substrate 102 can be reduced. However, the deformation size of the polishing pad 101 that is deformed by the pressing force is much smaller than the gap size between the retainer ring 107 and the substrate 102,
The effect of improving the flatness of the substrate 102 was not sufficient. In addition, the structure is complicated to realize the vertical movement of the retainer ring 107, and a mechanical sliding portion is required, and dust is generated from this, which has a serious effect on the polishing quality of the substrate 102. . In order to prevent the generation of dust, there is a problem that a more complicated structure is required.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】そこで、この様な問題
の解決策として従来においては、予め決められたウエハ
の研磨枚数毎に、又、ウエハの加工ロットの変わる毎
に、リテーナリングの研磨パッドとの接触面を、リップ
シールで背面を位置決めされたウエハの研磨面と同一面
上になるようリテーナリングの高さを位置調整してい
た。又、ウエハの研磨が終了する毎に、リテーナリング
の内周面とリップシールのウエハ接触面とで構成される
隅部に溜まった研磨液を洗浄除去したり、滞留研磨液の
乾燥凝集を少なくする目的で、リップシール部から流出
する流体量を少なくするようウエハと相対する背面から
供給する流体の圧力を小さく調整していたが、かかる従
来の調整では、ウエハにおいて満足のできる研磨結果が
期待できず、生産歩留まりが低下すると共に、調整のた
め設備稼動率も低下し、又、リテーナリングの内周側面
とリップシールのウエハの接触面とで構成される隅部に
溜まった研磨液を完全に洗浄除去することは難しく、長
年に亘りその改善が望まれていた。
Therefore, as a solution to such a problem, conventionally, a polishing pad of a retainer ring is used every time a predetermined number of wafers are polished or each time a processing lot of a wafer is changed. The height of the retainer ring has been adjusted so that the contact surface with the surface is flush with the polished surface of the wafer whose back surface is positioned by the lip seal. In addition, every time polishing of the wafer is completed, the polishing liquid accumulated in the corner formed by the inner peripheral surface of the retainer ring and the wafer contact surface of the lip seal is removed by washing, and the dry aggregation of the retained polishing liquid is reduced. In order to reduce the amount of fluid flowing out of the lip seal portion, the pressure of the fluid supplied from the back surface facing the wafer was adjusted to be small, but with such conventional adjustment, a satisfactory polishing result on the wafer is expected. The production yield decreases, the equipment operation rate decreases due to adjustment, and the polishing liquid accumulated in the corner formed by the inner peripheral side surface of the retainer ring and the wafer contact surface of the lip seal is completely removed. It is difficult to remove them by washing, and improvement has been desired for many years.

【0009】また、板厚方向に移動自在に設けたリテー
ナリングとキャリアの位置が相対移動方向に変化する量
よりリテーナリング内周と基板の隙間を大きく設定する
ことにより、ロボット等による搬送載承を容易にしてい
たが、基板が、基板と研磨パッドの相対移動による摩擦
力によりリテーナリング内で大きく移動することとな
り、基板とキャリアの相対ずれにより基板の裏面に傷が
発生し易く、長年に亘りその改善も望まれていた。
Further, by setting the gap between the inner periphery of the retainer ring and the substrate larger than the amount by which the position of the retainer ring and the carrier movably provided in the plate thickness direction changes in the relative movement direction, the transfer mounting by a robot or the like is possible. However, the substrate moves greatly within the retainer ring due to the frictional force due to the relative movement of the substrate and the polishing pad, and the relative displacement between the substrate and the carrier easily causes scratches on the back surface of the substrate. Improvements over the years have been desired.

【0010】更に、基板の周縁部における研磨量の過不
足により平坦性が十分でない基板周縁部については歩留
まりの低下を当然のものとして受け入れ、製品として使
用しない部分とし最終的には廃棄しなければならず、長
年に亘りその改善も望まれていた。
[0010] Further, in the peripheral portion of the substrate where the flatness is not sufficient due to the excessive or insufficient polishing amount at the peripheral portion of the substrate, a reduction in yield is accepted as a matter of course, and it must be finally discarded as a portion not used as a product. Rather, improvements have been desired for many years.

【0011】本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、リテーナリングの研磨材との研磨摩擦によ
る相対的移動方向への変位を少なくすること、基板周縁
部における平坦性を向上すること、およびリテーナリン
グ内周面に溜まる研磨液を簡単に洗浄除去することが可
能な研磨装置および研磨方法を提供することを課題とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is intended to reduce displacement of a retainer ring in a relative movement direction due to polishing friction with an abrasive, and to improve flatness at a peripheral portion of a substrate. It is another object of the present invention to provide a polishing apparatus and a polishing method capable of easily cleaning and removing a polishing liquid accumulated on an inner peripheral surface of a retainer ring.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、片面を保持部材で保持される
とともに周囲をリテーナリングで囲まれた円板状の被研
磨材を研磨材に押圧するとともに、被研磨材を研磨材に
対して相対的に移動させて研磨する研磨装置において、
前記被研磨材を前記研磨材に押圧する被研磨材押圧手段
と、前記リテーナリングを前記研磨材に押圧するリテー
ナリング押圧手段と、前記研磨材を前記被研磨材と前記
リテーナリングに押圧する研磨材押圧手段と、前記被研
磨材押圧手段の前記被研磨材を押圧する圧力を制御する
被研磨材押圧力制御手段と、前記リテーナリング押圧手
段の前記リテーナリングを押圧する圧力を制御するリテ
ーナリング押圧力制御手段と、前記研磨材押圧手段の前
記研磨材を押圧する圧力を制御する研磨材押圧力制御手
段とを設けたものである。
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention relates to a method for polishing a disk-shaped material to be polished which is held on one side by a holding member and which is surrounded by a retainer ring. In the polishing apparatus for polishing by moving the material to be polished relatively to the polishing material,
Polishing material pressing means for pressing the material to be polished against the polishing material, retainer ring pressing means for pressing the retainer ring to the polishing material, and polishing for pressing the polishing material to the polishing material and the retainer ring Material pressing means, material-to-be-polished pressing force control means for controlling the pressure of the material-to-be-polished pressing means for pressing the material to be polished, and retainer ring for controlling the pressure of the retainer ring pressing means for pressing the retaining ring A pressing force control means and an abrasive pressing force control means for controlling a pressure of the abrasive pressing means for pressing the abrasive are provided.

【0013】前記発明では、被研磨材、リテーナリング
および研磨材をそれぞれ押圧する押圧手段とその押圧す
る圧力をそれぞれ制御する押圧力制御手段を設け、押圧
する圧力を制御してそれぞれの圧力を等しくすることに
よって、被研磨材と研磨材およびリテーナリングと研磨
材が圧着してできる接触面を同一平面上に位置させるこ
とができ、接触面に作用する圧力の分布が連続的かつ均
一になる。また、それらの接触面を同一平面上に維持さ
せたまま、押圧力制御手段によりそれぞれの接触面にお
ける押圧する圧力を高めることも可能である。この状態
で研磨を行なうことにより、平坦性の良い研磨を行なう
ことができる。
In the above invention, a pressing means for pressing the material to be polished, the retainer ring and the abrasive, and a pressing force control means for controlling the pressing pressure are provided, and the pressing pressures are controlled to equalize the respective pressures. By doing so, the contact surface formed by pressing the material to be polished and the abrasive and the retainer ring and the abrasive can be positioned on the same plane, and the distribution of the pressure acting on the contact surface becomes continuous and uniform. Further, it is also possible to increase the pressing pressure on each contact surface by the pressing force control means while keeping the contact surfaces on the same plane. By performing polishing in this state, polishing with good flatness can be performed.

【0014】前記研磨材押圧手段は、前記研磨材の背面
に作用する流体圧により押圧されることが好ましい。こ
のように、流体により研磨材を押圧することにより、研
磨材を変形させて対向する被研磨材の表面に倣わせ、研
磨材の全体に渡って押圧する圧力を均一にかけることが
できる。
Preferably, the abrasive pressing means is pressed by a fluid pressure acting on the back surface of the abrasive. As described above, by pressing the abrasive with the fluid, the abrasive can be deformed and made to conform to the surface of the opposed material to be polished, and the pressure for pressing the entire abrasive can be applied uniformly.

【0015】前記被研磨材押圧手段は、前記被研磨材の
背面に作用する流体圧により押圧することが好ましい。
このように、流体により被研磨材を押圧することによ
り、被研磨材を変形させて対向する研磨材の表面に倣わ
せ、被研磨材の全体に渡って押圧する圧力を均一にかけ
ることができる。
It is preferable that the polished material pressing means presses by a fluid pressure acting on the back surface of the polished material.
As described above, by pressing the material to be polished with the fluid, the material to be polished is deformed so as to conform to the surface of the opposed abrasive material, and the pressure for pressing over the entire material to be polished can be applied uniformly. .

【0016】前記リテーナリング押圧手段は、前記リテ
ーナリングの背面に作用する流体圧により押圧すること
が好ましい。このように、流体によりリテーナリングを
押圧するので、押圧に対する制御を流体における調整に
より容易にすることができる。
It is preferable that the retainer ring pressing means presses by a fluid pressure acting on a back surface of the retainer ring. As described above, since the retainer ring is pressed by the fluid, control of the press can be facilitated by adjusting the fluid.

【0017】さらに、前記被研磨材押圧力制御手段、前
記リテーナリング押圧力制御手段および前記研磨材押圧
力制御手段の制御するそれぞれの圧力をバランス制御す
る押圧力バランス制御手段を設けることが好ましい。こ
のように、押圧力バランス制御手段を設けて、それぞれ
の押圧する圧力をバランス制御するので、ユーザの所望
の研磨を行なうことができる。例えば、被研磨材の外周
部において研磨する量を減少させたいという要望には、
リテーナリングを押圧する圧力を高めることにより応え
ることができる。また、被研磨材を押圧する流体を使用
する装置における研磨液の乾燥凝集を防止する目的で、
流体の圧力を小さくし流出する流体量を少なくさせた場
合にも、被研磨材の押圧する圧力とリテーナリングの押
圧する圧力を等しく維持させて、研磨面を同一平面上に
することができる。同様に、被研磨材の反り等により流
体が所定量以上に流出して被研磨材を研磨材に押圧する
押圧する圧力が減少しても、被研磨材の押圧する圧力と
リテーナリングの押圧する圧力と研磨材の押圧する圧力
を所定の割合に保持することができる。さらに、研磨に
よる磨耗によって、被研磨材、リテーナリング、および
研磨材の寸法が変化しても、所定の押圧する圧力の割合
に保持することができる。
Further, it is preferable to provide a pressing force balance control means for controlling the pressures controlled by the polishing target pressing force control means, the retainer ring pressing force control means and the abrasive pressing force control means. As described above, since the pressing force balance control means is provided to control the balance of each pressing pressure, it is possible to perform the polishing desired by the user. For example, to reduce the amount of polishing on the outer peripheral portion of the workpiece,
This can be achieved by increasing the pressure for pressing the retainer ring. Further, for the purpose of preventing dry aggregation of the polishing liquid in an apparatus using a fluid for pressing the workpiece,
Even when the pressure of the fluid is reduced and the amount of the fluid flowing out is reduced, the pressure to be polished by the material to be polished and the pressure to be pressed by the retainer ring can be maintained equal to make the polishing surface coplanar. Similarly, even if a fluid flows out of a predetermined amount or more due to a warp of the material to be polished and the pressure for pressing the material to be polished is reduced, the pressure for pressing the material to be polished and the pressure for the retainer ring are pressed. The pressure and the pressure applied by the abrasive can be maintained at a predetermined ratio. Further, even if the dimensions of the material to be polished, the retainer ring, and the size of the abrasive are changed due to abrasion caused by the polishing, the ratio of the predetermined pressing pressure can be maintained.

【0018】前記研磨材押圧手段は、ダイアフラムを介
して前記研磨材を押圧することが好ましい。このよう
に、ダイアフラムを介して流体により研磨材を押圧する
ことにより、研磨材にかかる圧力の分布が連続かつ均一
であり、さらに研磨材を直接流体に触れさせることなく
押圧するとともに研磨材の交換が容易になる。
It is preferable that the abrasive pressing means presses the abrasive via a diaphragm. As described above, by pressing the abrasive with the fluid through the diaphragm, the distribution of the pressure applied to the abrasive is continuous and uniform, and the abrasive is pressed without directly touching the fluid, and the abrasive is replaced. Becomes easier.

【0019】前記ダイアフラムの外周部分を内側に比べ
厚くすることが好ましい。このように、ダイアフラムの
外周部分を内側に比べ厚くすることにより、小さい押圧
する圧力で押圧方向への大きい変位を得ることができ、
ダイヤフラムの内側部分の盛り上がりによる研磨材の平
坦性を得ることができる。
It is preferable that the outer peripheral portion of the diaphragm is thicker than the inner portion. As described above, by making the outer peripheral portion of the diaphragm thicker than the inner side, a large displacement in the pressing direction can be obtained with a small pressing pressure,
The flatness of the abrasive can be obtained by the swelling of the inner portion of the diaphragm.

【0020】前記被研磨材押圧手段は、前記被研磨材の
背面の外周部分に環状のリップシールを有することが好
ましい。このように、被研磨材の押圧される面の外周部
分にリップシールを設けることにより、流体によって被
研磨材を押圧するとき、被研磨材の押圧される面側に流
体が充満されて略密閉空間となる空間を形成することが
できる。
It is preferable that the polished material pressing means has an annular lip seal on an outer peripheral portion of a back surface of the polished material. In this way, by providing the lip seal on the outer peripheral portion of the surface to be polished of the material to be pressed, when the material to be polished is pressed by the fluid, the surface to be pressed of the material to be polished is filled with the fluid and substantially sealed. A space serving as a space can be formed.

【0021】前記保持部材は、被研磨材の研磨面に平行
に取り付けられた薄肉の板部材を有し、前記リテーナリ
ングを前記板部材により片持ち支持することが好まし
い。このように、リテーナリングを水平方向に取り付け
られた板部材を介して片持ち支持することにより、リテ
ーナリングの水平方向における変位に対しては、板部材
の湾曲による弾性力により変位が防止されて高剛性であ
り、リテーナリングの水平方向の位置が変化しない。ま
た、リテーナリングの垂直方向における偏位に対して
は、薄肉の板部材により容易に変化して低剛性であり、
小さな力によってもリテーナリングを垂直方向に動かす
ことができる。
It is preferable that the holding member has a thin plate member attached in parallel to the polishing surface of the workpiece, and the retainer ring is cantilevered by the plate member. In this way, by supporting the retainer ring in a cantilever manner via the horizontally attached plate member, the displacement of the retainer ring in the horizontal direction is prevented by the elastic force due to the curvature of the plate member. High rigidity, the horizontal position of the retainer ring does not change. In addition, the deflection in the vertical direction of the retainer ring is easily changed by a thin plate member, and has low rigidity.
Even a small force can move the retainer ring vertically.

【0022】前記板部材は、ドーナツ板状であって、外
周部分において前記保持部材に支持され、内周部分によ
り前記リテーナリングを片持ち支持することが好まし
い。このように、板部材は、ドーナツ板状であって外周
部分においてベースに支持され、板部材の内周部分によ
りリテーナリングを片持ち支持することにより、リテー
ナリングを全体に渡って均一に支持できる。また、薄い
板厚の板部材であっても板部材に作用する捩れ荷重が板
部材に対する圧縮荷重になることなく、常に引張荷重と
なり、板部材が破壊的に大きく変形する捩れ座屈が発生
しにくい。
Preferably, the plate member has a donut shape, and is supported by the holding member at an outer peripheral portion, and the retainer ring is cantilevered by an inner peripheral portion. As described above, the plate member has a donut plate shape, is supported by the base at the outer peripheral portion, and cantileverly supports the retainer ring by the inner peripheral portion of the plate member, so that the retainer ring can be uniformly supported over the entirety. . Further, even with a thin plate member, the torsional load acting on the plate member does not become a compressive load on the plate member, but becomes a tensile load at all times. Hateful.

【0023】前記リテーナリング押圧手段は、バルーン
状に構成された弾性体からなり、当該弾性体に前記流体
を注入して膨張させ、前記リテーナリングを押圧するこ
とが好ましい。このように、バルーン状に構成された弾
性体からなるリテーナリング押圧部に流体を注入して膨
張させ、リテーナリングを押圧することにより、リテー
ナリングを所望の圧力に調整可能な押圧する圧力で押圧
することができる。また、リテーナリング押圧部は、摺
動部分を必要としない。
It is preferable that the retainer ring pressing means is made of an elastic body formed in a balloon shape, and that the fluid is injected into the elastic body to inflate the elastic body to press the retainer ring. In this way, by injecting fluid into the retainer ring pressing portion made of an elastic body formed in a balloon shape and inflating it, and pressing the retainer ring, the retainer ring is pressed with a pressure that can be adjusted to a desired pressure. can do. Further, the retainer ring pressing portion does not require a sliding portion.

【0024】前記弾性体は、ドーナツ形状であることが
好ましい。このように、リテーナリング押圧部がドーナ
ツ形状であることにより、リテーナリング押圧部に流体
を注入して、リテーナリングを全体に渡って均一に押圧
することができる。
Preferably, the elastic body has a donut shape. As described above, since the retainer ring pressing portion has a donut shape, fluid can be injected into the retainer ring pressing portion, and the retainer ring can be uniformly pressed over the entirety.

【0025】前記板部材の内周部分と外周部分に円周に
沿った複数の穴を形成し、該穴を介して嵌合する凹凸部
を前記リテーナリングと前記保持部材に形成して、当該
凹凸部において前記板部材の穴を挟持することが好まし
い。このように、板部材の内周部分と外周部分に円周に
沿った穴を形成し、穴に嵌合する凹凸部をリテーナリン
グとベースに形成して、凹凸部において板部材の穴を挟
持することにより、板部材は、リテーナリングとベース
を円周方向に沿った接触部分を介して水平方向において
支持して、接触部分において水平方向に作用される力は
均一に分散される。これにより、板部材の座屈による変
形を低減させることができる。
A plurality of circumferential holes are formed in the inner and outer peripheral portions of the plate member, and concave and convex portions fitted through the holes are formed in the retainer ring and the holding member. It is preferable to hold the hole of the plate member in the uneven portion. In this manner, holes along the circumference are formed in the inner and outer peripheral portions of the plate member, and the concave and convex portions that fit into the holes are formed in the retainer ring and the base, and the holes of the plate member are sandwiched between the concave and convex portions. By doing so, the plate member supports the retainer ring and the base in the horizontal direction through the contact portion along the circumferential direction, and the force applied in the horizontal direction at the contact portion is evenly distributed. Thereby, deformation due to buckling of the plate member can be reduced.

【0026】前記穴に、前記板部材の半径方向に対向し
て突出する爪形状の突出部を設け、当該突出部は、前記
凸部を半径方向に弾性支持することが好ましい。このよ
うに、突出する爪形状の突出部を設け、穴にリテーナリ
ングおよびベースの凸部を嵌合させると凸部により突出
部は変形され、突出部は、凸部を水平方向に弾性支持す
る。これにより、加工時に作用される水平方向の力に対
して突出部は変形して、座屈による変形を防止すること
ができる。
It is preferable that a claw-shaped protruding portion is provided in the hole so as to protrude in the radial direction of the plate member, and the protruding portion elastically supports the protruding portion in the radial direction. As described above, when the claw-shaped protrusion is provided and the retainer ring and the protrusion of the base are fitted into the holes, the protrusion is deformed by the protrusion, and the protrusion elastically supports the protrusion in the horizontal direction. . Thus, the protruding portion is deformed by a horizontal force applied at the time of processing, and deformation due to buckling can be prevented.

【0027】前記リテーナリングの凸部は、対向する前
記突出部のうち半径方向内側外側いずれか一方から支持
され、前記ベースの凸部は、前記リテーナリングの凸部
が支持される方向とは反対側から支持されることが好ま
しい。このように、リテーナリングの凸部は、対向する
突出部のうち半径方向内側外側いずれか一方から支持さ
れ、ベースの凸部は、リテーナリングの凸部が支持され
る方向とは反対側から支持されることにより、いずれの
凸部においても片側のみ板部材に接触するので、リテー
ナリングを取り外すとき、突出部を弾性的に変形させる
だけで板部材を塑性変形させることなく、容易にリテー
ナリングを取り外しできる。
[0027] The convex portion of the retainer ring is supported from one of radially inner and outer sides of the opposing projecting portions, and the convex portion of the base is opposite to the direction in which the convex portion of the retainer ring is supported. Preferably, it is supported from the side. In this manner, the convex portion of the retainer ring is supported from one of the radially inner and outer sides of the opposing projecting portions, and the convex portion of the base is supported from the side opposite to the direction in which the convex portion of the retainer ring is supported. By doing so, any one of the projections comes into contact with the plate member on only one side, so when removing the retainer ring, the retainer ring can be easily removed without plastically deforming the plate member only by elastically deforming the protrusion. Can be removed.

【0028】前記ベースに、前記リテーナリングの内周
部に流体を噴出して洗浄する洗浄機構を設けたことが好
ましい。このように、リテーナリングの内周部に流体を
噴出する洗浄機構を設けることにより、リテーナリング
の内周部を容易に洗浄できる。
It is preferable that the base is provided with a cleaning mechanism for cleaning by ejecting a fluid to an inner peripheral portion of the retainer ring. Thus, by providing the cleaning mechanism for ejecting the fluid to the inner peripheral portion of the retainer ring, the inner peripheral portion of the retainer ring can be easily cleaned.

【0029】前記リテーナリングの前記被研磨材の外周
面と対向する内周部分に段部を設けることが好ましい。
このように、リテーナリングの内周部に段部を設けるこ
とにより、リテーナリングは、被研磨材とリテーナリン
グとの隙間が大きい部分を有することになり、流体が隙
間に毛細管現象や表面張力などによりたまることを防止
することができる。
Preferably, a step is provided on an inner peripheral portion of the retainer ring facing the outer peripheral surface of the material to be polished.
In this manner, by providing the step on the inner peripheral portion of the retainer ring, the retainer ring has a portion where the gap between the material to be polished and the retainer ring is large, and the fluid flows into the gap by capillary action or surface tension. Can be prevented from accumulating.

【0030】前記リテーナリングの下面に、研磨材押圧
手段において使用される流体をリテーナリングの外側に
排出する流出路を設けることが好ましい。このように、
リテーナリングの下面に、研磨材押圧手段において使用
される流体をリテーナリングの外側に排出する流出路を
設けることにより、流体をリテーナリングから外側へ排
出することができる。
It is preferable that an outflow passage for discharging the fluid used in the abrasive pressing means to the outside of the retainer ring is provided on the lower surface of the retainer ring. in this way,
By providing an outflow path for discharging the fluid used in the abrasive pressing means to the outside of the retainer ring on the lower surface of the retainer ring, the fluid can be discharged from the retainer ring to the outside.

【0031】また、前記課題を解決するための手段とし
て、本発明は、片面を保持部材で保持されるとともに周
囲をリテーナリングで囲まれた円板状の被研磨材を研磨
材に押圧するとともに、被研磨材を研磨材に対して相対
的に移動させて研磨する研磨装置において、前記被研磨
材を前記研磨材に押圧し、前記リテーナリングを前記研
磨材に押圧し、前記研磨材を前記被研磨材と前記リテー
ナリングに押圧し、前記被研磨材を押圧する圧力を制御
し、前記リテーナリングを押圧する圧力を制御し、前記
研磨材を押圧する圧力を制御するとともに、前記被研磨
材、リテーナリングおよび研磨材を押圧するそれぞれの
圧力をバランス制御しつつ、前記被研磨材を前記研磨材
により研磨するものである。
Further, as a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a method of pressing a disk-shaped material to be polished which is held on one side by a holding member and which is surrounded by a retainer ring. In a polishing apparatus for polishing by moving the workpiece relative to the abrasive, the abrasive is pressed against the abrasive, the retainer ring is pressed against the abrasive, and the abrasive is Pressing the material to be polished and the retainer ring, controlling the pressure for pressing the material to be polished, controlling the pressure for pressing the retainer ring, controlling the pressure for pressing the material for polishing, The polishing target material is polished by the polishing material while controlling the balance between the retainer ring and the pressure pressing the polishing material.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面にしたがって説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0033】図1は、本発明にかかる研磨装置の概略構
成図を示す。この研磨装置は、保持ベース1と、定盤2
と、リテーナリング3とからなる。
FIG. 1 is a schematic structural view of a polishing apparatus according to the present invention. This polishing apparatus comprises a holding base 1 and a platen 2
And a retainer ring 3.

【0034】前記保持ベース1は、図2に示すように、
円柱部1aと該円柱部1aの下端に一体に設けられた円
板部1bとからなり、前記円板部1bの下部に一体に設
けられた円柱形状のウエハベース4を有する。前記保持
ベース1は、前記円柱部1aを円筒形状のハウジング5
の内側に下側から挿入され、図示しない制御装置により
上下移動と水平回転可能に前記ハウジング5に保持され
る。さらに、前記円板部1bは、外周部分にリテーナリ
ング押圧部6と下方に延びる変位制御部7を有する。
The holding base 1 is, as shown in FIG.
It has a columnar portion 1a and a disk portion 1b integrally provided at the lower end of the columnar portion 1a, and has a columnar wafer base 4 provided integrally below the disk portion 1b. The holding base 1 includes a cylindrical housing 1 and a cylindrical housing 1a.
And is held by the housing 5 in a vertically movable and horizontally rotatable manner by a control device (not shown). Further, the disk portion 1b has a retainer ring pressing portion 6 and a displacement control portion 7 extending downward on the outer peripheral portion.

【0035】前記ウエハベース4は、圧縮エアーが通る
バックプレッシャー流路8を内部に有し、前記バックプ
レッシャー流路8は、前記ウエハベース4の下面に開口
部8aを有する。また、前記ウエハベース4は、その下
面に前記バックプレッシャー流路8から排出される圧縮
エアーの一部を溜めるくぼみからなるエアー溜まり9を
有する。また、前記ウエハベース4は、その下面外周部
に両面テープなどにより取り付けられる環状のリップシ
ール10を有し、研磨されるウエハ11を前記リップシ
ール10の下側に保持して前記ウエハ11とウエハベー
ス4の下面との間に略密閉空間12を形成する。さら
に、図4に示すように、円柱形状の側面に開口部4aを
有し、該開口部4aに超純水を外側に噴出する洗浄ノズ
ル13を有する。
The wafer base 4 has therein a back pressure passage 8 through which compressed air passes. The back pressure passage 8 has an opening 8 a on the lower surface of the wafer base 4. In addition, the wafer base 4 has an air reservoir 9 formed on the lower surface thereof, which is formed as a recess for retaining a part of the compressed air discharged from the back pressure passage 8. Further, the wafer base 4 has an annular lip seal 10 attached to the outer peripheral portion of the lower surface thereof with a double-sided tape or the like. A substantially closed space 12 is formed between the lower surface of the base 4. Further, as shown in FIG. 4, an opening 4a is provided on the side surface of the columnar shape, and a cleaning nozzle 13 for jetting ultrapure water to the outside is provided in the opening 4a.

【0036】前記リテーナリング押圧部6は、前記円板
部1bの外周部分下面において円周方向に沿った開口部
6aが形成され、該開口部6aに下向きに圧縮エアーが
送り出されるようにエアー流路15を有する。前記エア
ー流路15は、圧力調整用のリリーフ弁14を有する。
また、前記リテーナリング押圧部6は、約0.1mmの
厚さのシリコンゴム板などの弾性体からなるドーナツ板
形状のバルーン状弾性体16が前記開口部6aを塞ぐよ
うに、その内周部分と外周部分をドーナツ形状の押え板
17a、bにより前記円板部1bの下面に取り付けられ
ている。前記バルーン状弾性体16は、前記エアー流路
15から圧縮空気が送り出されたとき膨張するようにな
っている。
The retainer ring pressing portion 6 has an opening 6a formed along the circumferential direction on the lower surface of the outer peripheral portion of the disk portion 1b, and an air flow is formed so that compressed air is sent downward to the opening 6a. It has a road 15. The air passage 15 has a relief valve 14 for adjusting pressure.
Further, the retainer ring pressing portion 6 has an inner peripheral portion such that a donut plate-shaped balloon-shaped elastic body 16 made of an elastic body such as a silicon rubber plate having a thickness of about 0.1 mm closes the opening 6a. The outer peripheral portion is attached to the lower surface of the disk portion 1b by donut-shaped pressing plates 17a, 17b. The balloon-like elastic body 16 expands when compressed air is sent out from the air flow path 15.

【0037】前記変位制御部7は、円筒形状の円筒形状
部7aと該円筒形状部7aの下端から内側に延びる突状
部7bとからなり、連結部18を介して、不図示のボル
トなどにより前記円板部1bの外周部下面に固定されて
いる。また、前記変位制御部7は、図3に示すように、
上面に円周方向に沿った複数の凸部7cを一定間隔で有
して、前記連結部18は、前記凸部7cが嵌合する凹部
18aを下面に有する。前記変位制御部7と前記連結部
18の間には、連結板19が挟持されて前記連結部18
上面から挿入されるボルトにより当該連結板19に一体
に固定されている。
The displacement control section 7 comprises a cylindrical section 7a and a projecting section 7b extending inward from the lower end of the cylindrical section 7a. The disk portion 1b is fixed to the lower surface of the outer peripheral portion. Further, as shown in FIG.
The upper surface has a plurality of convex portions 7c along the circumferential direction at regular intervals, and the connecting portion 18 has a concave portion 18a on the lower surface in which the convex portion 7c is fitted. A connection plate 19 is sandwiched between the displacement control unit 7 and the connection unit 18 so that the connection unit 18
It is integrally fixed to the connecting plate 19 by a bolt inserted from the upper surface.

【0038】前記連結板19は、ドーナツ板状で約0.
1mmの厚さのステンレス板もしくはハステロイ板などの
耐食性材料からなる板であり、内周部分に円周方向に沿
った前記複数の内周穴19aと、外周部分に同様に円周
方向に沿った前記変位制御部7の凸部7cが嵌合される
複数の外周穴19bと、円周方向に等間隔で半径方向に
放射状に設けられた複数の放射状穴19cとが形成され
ている。前記放射状穴19cは、前記連結板19が容易
に円錐台形状に変形可能なように形成されている。前記
内周穴19aの内側縁と前記外周穴19bの外周縁は、
それぞれ爪形状の爪状部19d、19eを有する。図6
に示すように、前記変位制御部7の凸部7cは、前記外
周穴19bを通して連結部18の凹部18aに嵌合され
ると、半径方向外側において爪状部19dが変形して圧
入嵌め(例えば圧入代約0.1mm)となり、半径方向
内側において隙間嵌め(例えば隙間代約0.1mm)と
なるように形成されている。
The connecting plate 19 is in the form of a donut plate and has a diameter of about 0.1 mm.
A plate made of a corrosion-resistant material such as a stainless steel plate or a Hastelloy plate having a thickness of 1 mm. A plurality of outer peripheral holes 19b into which the convex portions 7c of the displacement control unit 7 are fitted, and a plurality of radial holes 19c radially provided at equal intervals in the circumferential direction and radially are formed. The radial holes 19c are formed so that the connecting plate 19 can be easily deformed into a truncated cone shape. The inner edge of the inner peripheral hole 19a and the outer peripheral edge of the outer peripheral hole 19b are
Each has claw-shaped claw portions 19d and 19e. FIG.
As shown in FIG. 7, when the convex portion 7c of the displacement control portion 7 is fitted into the concave portion 18a of the connecting portion 18 through the outer peripheral hole 19b, the claw portion 19d is deformed on the radially outer side and press-fitted (for example, It is formed so as to have a press fit allowance of about 0.1 mm and a clearance fit (for example, a clearance allowance of about 0.1 mm) inside in the radial direction.

【0039】前記定盤2は、上端に開口部2aを有する
円筒形状であり、前記開口部2aを密閉するステンレス
板などからなるダイアフラム20を有する。前記ダイア
フラム20の上面には、前記ウエハ11を研磨する研磨
パッド21が両面テープなどを用いて接着固定されてい
る。前記ダイアフラム20は、下面に段部20aを有
し、内側が外周部(約0.4mm)に比べて薄く、約0.
2mmの厚さに形成されている。また、前記ダイアフラム
20は、ボルトにより前記定盤2に固定され、前記研磨
パッド21は、ボルトにより固定部材22を介して前記
定盤2に固定されている。
The platen 2 has a cylindrical shape having an opening 2a at the upper end, and has a diaphragm 20 made of a stainless steel plate or the like that seals the opening 2a. A polishing pad 21 for polishing the wafer 11 is bonded and fixed to the upper surface of the diaphragm 20 using a double-sided tape or the like. The diaphragm 20 has a step portion 20a on the lower surface, and the inner side is thinner than the outer peripheral portion (about 0.4 mm).
It is formed to a thickness of 2 mm. The diaphragm 20 is fixed to the platen 2 by bolts, and the polishing pad 21 is fixed to the platen 2 by bolts via a fixing member 22.

【0040】前記リテーナリング3は、前記ウエハ11
より僅かに(約0.1mm)大きい内径を有して、下端
内周面に内側に突出する約5mmの段部3aを有する円
筒形状である。前記リテーナリング3は、前記連結板1
9の内周部分を連結板23で挟持してボルトにより一体
に固定されている。また、前記リテーナリング3は、図
3に示すように、上端面に円周方向に沿った凹部3bと
外周面外側に突出する突部3cを有する。前記連結部2
3は、前記凹部3bに嵌合する凸部23aを下面に有す
る。また、前記リテーナリング3下面には、圧縮エアー
の流出路として放射状の溝3d(例えば円周に渡って等
間隔で幅2mm深さ2mmに形成された24本の溝)が
形成されている。図6に示すように、前記連結部23の
凸部23aは、前記内周穴19aを通して前記リテーナ
リング3の凹部3bに嵌合されると、半径方向内側にお
いて爪状部19eが変形して圧入嵌め(例えば圧入代約
0.1mm)となり、半径方向外側において隙間嵌め
(例えば隙間代約0.1mm)となるように形成されて
いる。
The retainer ring 3 is mounted on the wafer 11
It has a slightly larger (about 0.1 mm) inner diameter and has a cylindrical shape having a step portion 3a of about 5 mm protruding inward on the inner peripheral surface of the lower end. The retainer ring 3 is connected to the connecting plate 1.
The inner peripheral portion 9 is sandwiched by a connecting plate 23 and integrally fixed by bolts. Further, as shown in FIG. 3, the retainer ring 3 has a concave portion 3b along the circumferential direction on the upper end surface and a projecting portion 3c protruding outside the outer peripheral surface. The connecting part 2
3 has a convex portion 23a fitted on the concave portion 3b on the lower surface. On the lower surface of the retainer ring 3, radial grooves 3d (for example, 24 grooves formed with a width of 2 mm and a depth of 2 mm at equal intervals over the circumference) are formed as outflow paths of compressed air. As shown in FIG. 6, when the convex portion 23a of the connecting portion 23 is fitted into the concave portion 3b of the retainer ring 3 through the inner peripheral hole 19a, the claw portion 19e is deformed on the radially inner side and press-fitted. It is formed so as to be fitted (for example, a press fitting allowance of about 0.1 mm) and to be a gap fit (for example, a gap allowance of about 0.1 mm) on a radially outer side.

【0041】さらに、本発明にかかる研磨装置は、図1
に示すように、前記バックプレッシャー流路8を通り前
記ウエハ11の背面側の前記略密閉空間12に供給され
る圧縮エアーの圧力を制御する精密電子レギュレータ2
4と、前記エアー流路15を通り前記バルーン状弾性体
16の背面側に供給される圧縮エアーの圧力を制御する
精密電子レギュレータ25と、前記ダイアフラム20を
介して前記研磨パッド21の背面側に供給される圧縮エ
アーの圧力を制御する精密電子レギュレータ26と、そ
れぞれの精密電子レギュレータの圧力を、不図示の圧力
センサにより測定された測定値に基づいてあらかじめ設
定された値にバランス制御するバランスコントローラ2
7とを有する。
Further, the polishing apparatus according to the present invention has a structure shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a precision electronic regulator 2 for controlling the pressure of compressed air supplied to the substantially closed space 12 on the back side of the wafer 11 through the back pressure flow path 8
4, a precision electronic regulator 25 for controlling the pressure of compressed air supplied to the back side of the balloon-like elastic body 16 through the air flow path 15, and a back side of the polishing pad 21 via the diaphragm 20. A precision electronic regulator 26 for controlling the pressure of the supplied compressed air; and a balance controller for controlling the pressure of each precision electronic regulator to a preset value based on a measurement value measured by a pressure sensor (not shown). 2
And 7.

【0042】次に、前記構成からなる研磨装置の動作に
ついて説明する。
Next, the operation of the polishing apparatus having the above configuration will be described.

【0043】図5に示すように、保持ベース1が上昇し
た状態で、精密電子レギュレータ25により制御された
極く弱い圧力(例えば0.05kg/cm2)の圧縮エ
アーによりバルーン状弾性体16を膨張させて、リテー
ナリング3を突部3cが変位制御部7の突状部7bに当
接するまで下降させる。このとき、約0.1mmの厚さ
のシリコンゴム板からなるバルーン状弾性体16は、低
い圧力の圧縮エアーによっても膨張するとともに、リテ
ーナリング3は、連結板19に片持ち支持されているの
で水平方向には高剛性であるが上下方向には低剛性であ
るので、バルーン状弾性体16により押圧され容易に下
降する。不図示のウエハ搬入搬出用ロボットによりウエ
ハ11が、研磨パッド21の上面中央に搬入載承された
後、ウエハベース4の略密閉空間12が、精密電子レギ
ュレータ24により負圧にされ、ウエハ11をウエハベ
ース4下側に吸着する。
As shown in FIG. 5, when the holding base 1 is raised, the balloon-like elastic body 16 is compressed by an extremely weak pressure (for example, 0.05 kg / cm 2 ) controlled by a precision electronic regulator 25. After expansion, the retainer ring 3 is lowered until the projection 3c comes into contact with the projection 7b of the displacement control unit 7. At this time, the balloon-like elastic body 16 made of a silicon rubber plate having a thickness of about 0.1 mm expands even with compressed air of low pressure, and the retainer ring 3 is cantilevered by the connecting plate 19. Since it has high rigidity in the horizontal direction but low rigidity in the vertical direction, it is pressed by the balloon-like elastic body 16 and easily descends. After the wafer 11 is loaded and loaded on the center of the upper surface of the polishing pad 21 by a wafer loading / unloading robot (not shown), the substantially sealed space 12 of the wafer base 4 is made negative pressure by the precision electronic regulator 24, and the wafer 11 is It is adsorbed below the wafer base 4.

【0044】ウエハ搬入搬出用ロボットが、退避した
後、精密電子レギュレータ26により制御して例えば
0.1kg/cm2の圧力で研磨パッド21を押圧して
から、ウエハベース4を、ウエハ11の研磨面が研磨パ
ッド21に接触するまで下降させる。このとき、リテー
ナリング3は、研磨パッド21によって上側に押圧さ
れ、ウエハ11の研磨面とリテーナリング3の下面が同
一平面上になるまで上昇する。
After the wafer loading / unloading robot retreats and presses the polishing pad 21 with a pressure of, for example, 0.1 kg / cm 2 under the control of the precision electronic regulator 26, the wafer base 4 is The surface is lowered until the surface contacts the polishing pad 21. At this time, the retainer ring 3 is pressed upward by the polishing pad 21 and rises until the polishing surface of the wafer 11 and the lower surface of the retainer ring 3 are on the same plane.

【0045】ウエハ11の研磨面とリテーナリング3の
下面と研磨パッド21の上面とが同一平面上に一致した
状態で、研磨パッド21に作用されている圧力(0.1
kg/cm2)と釣り合うようにウエハ11に垂直な押
圧力を発生する略密閉空間12を正圧に精密電子レギュ
レータ24が制御するとともに、精密電子レギュレータ
25により圧縮エアーを0.1kg/cm2の圧力でバ
ルーン状弾性体16に注入加圧して、リテーナリング3
を研磨パッド21に押圧する。さらに、バランスコント
ローラ27は、ウエハ11とリテーナリング3と研磨パ
ッド21のそれぞれを押圧する圧力を0.1kg/cm
2にバランス制御する。ウエハ11は、背面から圧縮エ
アーにより押圧されて研磨パッド21の上面に倣い、研
磨パッド21は、ダイアフラム20により押圧されて変
形してウエハ11の研磨面に倣い、圧力が、研磨面にお
いて均一にかかる。また、ダイアフラム20の内側部分
は、外周部分に比べて薄いので、圧縮エアーにより容易
に膨張して、研磨パッド21のウエハ11と接触する面
を平坦にすることができる。
When the polishing surface of the wafer 11, the lower surface of the retainer ring 3, and the upper surface of the polishing pad 21 are flush with each other, the pressure applied to the polishing pad 21 (0.1
kg / cm 2 ), the precision electronic regulator 24 controls the substantially sealed space 12 which generates a pressing force perpendicular to the wafer 11 to a positive pressure, and compresses compressed air by the precision electronic regulator 25 to 0.1 kg / cm 2. Injection and pressure into the balloon-like elastic body 16 with the pressure of
Is pressed against the polishing pad 21. Further, the balance controller 27 sets the pressure for pressing each of the wafer 11, the retainer ring 3, and the polishing pad 21 to 0.1 kg / cm.
Balance control to 2 . The wafer 11 is pressed by compressed air from the back surface to follow the upper surface of the polishing pad 21, and the polishing pad 21 is pressed by the diaphragm 20 and deformed to follow the polished surface of the wafer 11, and the pressure is uniformly applied to the polished surface. Take it. Further, since the inner portion of the diaphragm 20 is thinner than the outer peripheral portion, the inner portion is easily expanded by compressed air, and the surface of the polishing pad 21 that contacts the wafer 11 can be flattened.

【0046】その後、研磨パッド21とウエハベース4
を例えば並進公転運動などにより相対的に移動させ、所
定の相対速度(例えば1000mm/秒)まで徐々に高
めると同時に、バランスコントローラ27が圧力バラン
スを予め設定された値にバランス制御して、精密電子レ
ギュレータ24、25、26の圧縮エアー制御圧を所定
の圧力(例えば0.4kg/cm2)まで高め、ウエハ
11の研磨面とリテーナリング3の下面が同一平面上に
維持された状態でウエハ11を研磨する研磨プロセスが
行われる。このとき、ウエハ11は、リテーナリング3
と研磨パッド21が互いに押圧し合い釣り合っているの
で、リテーナリング3の外側へ飛び出しが防止される。
また、ウエハ11の研磨面とリテーナリング3の下面が
同一平面上に維持された状態で研磨されるので、平坦性
に優れた研磨が行なえる。また、ウエハ11の反りなど
により、圧縮エアーが略密閉空間12におけるリップシ
ール10から流出した場合、リテーナリング3の下面に
設けられた放射状の溝3dからリテーナリング3の外側
に排出される。これにより、リテーナリング3内側の圧
縮エアーによる押圧力が乱されることなく、ウエハ11
を均一に押圧することができる。また、ウエハ11と研
磨パッド21の研磨面から外に出た研磨液も、圧縮エア
ーの気流効果によって排出することができる。これによ
り、研磨により高温化した研磨液が凝固することなく、
スクラッチの発生を防止することができる。
Thereafter, the polishing pad 21 and the wafer base 4
Is relatively moved by, for example, translational orbital motion, and gradually increased to a predetermined relative speed (for example, 1000 mm / sec), and at the same time, the balance controller 27 controls the pressure balance to a preset value, and The compressed air control pressure of the regulators 24, 25, 26 is increased to a predetermined pressure (for example, 0.4 kg / cm 2 ), and the wafer 11 is maintained in a state where the polished surface of the wafer 11 and the lower surface of the retainer ring 3 are kept on the same plane. Is performed. At this time, the wafer 11 is
Since the polishing pad 21 and the polishing pad 21 are pressed against each other and are balanced, the protrusion to the outside of the retainer ring 3 is prevented.
Further, since the polishing is performed while the polished surface of the wafer 11 and the lower surface of the retainer ring 3 are maintained on the same plane, polishing with excellent flatness can be performed. Further, when the compressed air flows out of the lip seal 10 in the substantially closed space 12 due to the warp of the wafer 11 or the like, the compressed air is discharged to the outside of the retainer ring 3 from the radial groove 3d provided on the lower surface of the retainer ring 3. Thus, the pressing force of the compressed air inside the retainer ring 3 is not disturbed and the wafer 11
Can be pressed uniformly. Also, the polishing liquid that has come out of the polishing surfaces of the wafer 11 and the polishing pad 21 can be discharged by the air current effect of the compressed air. As a result, the polishing liquid heated to a high temperature by polishing does not solidify,
The occurrence of scratches can be prevented.

【0047】図6に示すように、連結板19の内周穴1
9aの半径方向内側の爪状部19eは、連結部23の凸
部23aを半径方向外側に弾性支持し、外周穴19bの
半径方向外側の爪状部19dは、変位制御部7の凸部7
cを半径方向内側に弾性支持する。これにより、リテー
ナリング3が、研磨パッド21との間に作用される摩擦
水平力により水平方向へ変位することを防止するととも
に、常にリテーナリング3に対するセンタリングを行な
い、所定の位置に位置決めすることができる。
As shown in FIG. 6, the inner peripheral hole 1 of the connecting plate 19
A radially inner claw 19e of the connecting portion 9a elastically supports the convex portion 23a of the connecting portion 23 radially outward, and a radially outer claw 19d of the outer peripheral hole 19b corresponds to the convex portion 7d of the displacement control portion 7.
c is elastically supported radially inward. This prevents the retainer ring 3 from being displaced in the horizontal direction due to the horizontal frictional force applied between the retainer ring 3 and the polishing pad 21, and always performs centering with respect to the retainer ring 3 to position the retainer ring 3 at a predetermined position. it can.

【0048】また、前記研磨プロセスは、ウエハ11の
研磨状況を見ながら変更可能になっている。例えば、ウ
エハ11の外周部において研磨する量を減少させたいと
きは、リテーナリング3を押圧する圧力を高めることに
より応えることができる。また、研磨液の乾燥凝集を防
止する目的で、圧縮エアーの流出する流体量を少なくさ
せた場合にも、ウエハ11を押圧する圧力とリテーナリ
ング3を押圧する圧力を等しく維持させることにより、
研磨面とリテーナリングの下面を同一平面上に維持する
ことができる。また、ウエハ11の反り等により圧縮エ
アーが所定量以上に流出してウエハ11を研磨パッド2
1に押圧する圧力が減少したとき、リテーナリング3を
押圧する圧力と研磨パッド21を押圧する圧力を減少さ
せてウエハ11を押圧する圧力と所定の割合に保持する
ことができる。
The polishing process can be changed while observing the polishing status of the wafer 11. For example, when it is desired to reduce the amount to be polished on the outer peripheral portion of the wafer 11, it is possible to respond by increasing the pressure for pressing the retainer ring 3. Further, even when the amount of fluid flowing out of the compressed air is reduced for the purpose of preventing dry aggregation of the polishing liquid, by maintaining the pressure for pressing the wafer 11 and the pressure for pressing the retainer ring 3 equal,
The polished surface and the lower surface of the retainer ring can be maintained on the same plane. Also, the compressed air flows out of a predetermined amount or more due to the warpage of the wafer 11 and the like, and the wafer 11 is removed from the polishing pad 2.
When the pressure for pressing the wafer 1 decreases, the pressure for pressing the retainer ring 3 and the pressure for pressing the polishing pad 21 can be reduced to maintain the pressure for pressing the wafer 11 at a predetermined ratio.

【0049】前記の研磨プロセスが終了すると、研磨パ
ッド21とウエハベース4の相対的移動を停止させ、ウ
エハ11とリテーナリング3を例えば0.05kg/c
2の圧力で押圧するように精密電子レギュレータ2
4、25の圧力を制御して、ウエハベース4は、ウエハ
搬入搬出用ロボットがウエハ11を搬出できる所定の位
置まで上昇する。このとき、リテーナリング3は、変位
制御部7の突状部7bに軽く当接するまで下降し、ウエ
ハ11は、ウエハベース4から離れて研磨パッド21上
面に残る。このウエハ11をウエハ搬入搬出用ロボット
が搬出した後、洗浄ノズル13から超純水を噴出させ、
リテーナリング3の内周面とリップシール10とで構成
される隅部近傍に溜まった研磨液の洗浄除去が行なわれ
る。このとき、超純水は、リテーナリング3が下降した
ことによってウエハベース4との間にできた隙間から、
表面張力が作用しない状態で下側に容易に排出される。
When the above-mentioned polishing process is completed, the relative movement between the polishing pad 21 and the wafer base 4 is stopped, and the wafer 11 and the retainer ring 3 are moved to, for example, 0.05 kg / c.
precision electronic regulator 2 so as to press at a pressure of m 2
By controlling the pressures 4 and 25, the wafer base 4 is raised to a predetermined position where the wafer loading / unloading robot can unload the wafer 11. At this time, the retainer ring 3 descends until it slightly comes into contact with the projection 7b of the displacement control unit 7, and the wafer 11 is separated from the wafer base 4 and remains on the upper surface of the polishing pad 21. After the wafer loading / unloading robot unloads the wafer 11, ultrapure water is ejected from the cleaning nozzle 13,
The polishing liquid collected near the corner formed by the inner peripheral surface of the retainer ring 3 and the lip seal 10 is washed and removed. At this time, the ultrapure water flows through a gap formed between the retainer ring 3 and the wafer base 4 due to the lowering.
It is easily discharged downward without surface tension.

【0050】また、研磨によってリテーナリング3が磨
耗した場合、連結板19の内周穴19aの半径方向内側
の爪状部19eと、外周穴19bの半径方向外側の爪状
部19dとを弾性変形範囲内において曲げることによっ
て、容易にリテーナリング3の交換が行える。さらに、
リテーナリング3を取り付けたとき、爪状部19dによ
り適切な位置にリテーナリング3がセンタリングされ
る。
When the retainer ring 3 is worn by polishing, the claw portion 19e on the inner side in the radial direction of the inner peripheral hole 19a of the connecting plate 19 and the claw portion 19d on the outer side in the radial direction of the outer peripheral hole 19b are elastically deformed. By bending the retainer ring 3 within the range, the retainer ring 3 can be easily replaced. further,
When the retainer ring 3 is attached, the retainer ring 3 is centered at an appropriate position by the claw 19d.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、被研磨材と研磨材およびリテーナリングと研
磨材が圧着してできる接触面を同一平面上に位置させ、
それぞれの接触面における圧力を高めて研磨するので、
被研磨材は平坦性に優れた研磨を施される。また、リテ
ーナリングと研磨材の接触面において押圧する圧力が作
用し、リテーナリングと研磨材との間に隙間が無いの
で、研磨の際に被研磨材の平面方向へのリテーナリング
からの飛び出しを防止できる。
As is clear from the above description, according to the present invention, the contact surfaces formed by pressing the material to be polished and the abrasive and the retainer ring and the abrasive are positioned on the same plane.
Polishing by increasing the pressure at each contact surface,
The material to be polished is polished with excellent flatness. In addition, pressure is exerted on the contact surface between the retainer ring and the abrasive material, and there is no gap between the retainer ring and the abrasive material, so that the material to be polished jumps out of the retainer ring in the planar direction during polishing. Can be prevented.

【0052】特に、流体により研磨材を押圧することに
より、研磨材に押圧する圧力が均一にかかり、被研磨材
の中心部から周縁部まで均一な研磨を施すことができ、
平坦性に優れた研磨を行なうことができる。
In particular, by pressing the abrasive with the fluid, the pressure applied to the abrasive is evenly applied, and uniform polishing can be performed from the center to the peripheral edge of the workpiece.
Polishing excellent in flatness can be performed.

【0053】特に、流体により被研磨材を押圧すること
により、被研磨材に押圧する圧力が均一にかかり、被研
磨材の中心部から周縁部まで均一な研磨を施すことがで
き、平坦性に優れた研磨を行なうことができる。
In particular, when the material to be polished is pressed by the fluid, the pressure applied to the material to be polished is evenly applied, and uniform polishing can be performed from the central portion to the peripheral portion of the material to be polished. Excellent polishing can be performed.

【0054】特に、流体によりリテーナリングを押圧す
るので、押圧に対する制御を流体における調整により容
易にすることができる。
In particular, since the retainer ring is pressed by the fluid, control of the pressing can be facilitated by adjusting the fluid.

【0055】特に、押圧力バランス制御手段を設けて押
圧する圧力をバランス制御するので、ユーザの所望の研
磨を行なうことができる。
In particular, since the pressing pressure balance is controlled by providing the pressing force balance control means, the polishing desired by the user can be performed.

【0056】特に、ダイアフラムを介して流体により研
磨材を押圧することにより、研磨材にかかる圧力の分布
が連続かつ均一になるので、研磨材を直接流体に触れさ
せることなく押圧して平坦に維持することができる。さ
らに、研磨材の交換が容易になる。
In particular, when the abrasive is pressed by the fluid through the diaphragm, the distribution of the pressure applied to the abrasive becomes continuous and uniform. Therefore, the abrasive is pressed without directly contacting the fluid to maintain the flatness. can do. Further, replacement of the abrasive is facilitated.

【0057】特に、ダイアフラムの外周部分を内側に比
べ厚くすることにより、研磨材の平坦性を得るととも
に、被研磨材への研磨パッドの追従性と平面性を両立す
ることができる。
In particular, by making the outer peripheral portion of the diaphragm thicker than the inner side, it is possible to obtain the flatness of the polishing material, and at the same time, it is possible to achieve both the followability of the polishing pad and the flatness of the polishing material.

【0058】特に、リテーナリングを水平方向に取り付
けられた板部材を介して片持ち支持することにより、水
平方向において高剛性に、かつ垂直方向において低剛性
に支持することができる。リテーナリングは水平方向に
変位しないのでリテーナリングの位置が一定でありロボ
ットによるウエハの把持が容易となる。また、小さな力
によってもリテーナリングが上下移動可能であり、リテ
ーナリングを上下方向へ固定する摺動部分を必要としな
い。
In particular, by supporting the retainer ring in a cantilever manner via a horizontally attached plate member, the retainer ring can be supported with high rigidity in the horizontal direction and low rigidity in the vertical direction. Since the retainer ring is not displaced in the horizontal direction, the position of the retainer ring is constant and the robot can easily grip the wafer. Further, the retainer ring can be moved up and down by a small force, and a sliding portion for fixing the retainer ring in the up and down direction is not required.

【0059】特に、板部材の内周部分と外周部分に円周
に沿った穴を形成し、穴に嵌合する凹凸部により板部材
の穴を挟持することにより、板部材は、リテーナリング
とベースを円周方向に沿った接触部分を介して水平方向
において支持して、接触部分において水平方向に作用さ
れる力は均一に分散されるので、板部材の座屈による変
形を低減させることができる。
In particular, by forming holes along the circumference at the inner and outer peripheral portions of the plate member, and sandwiching the holes of the plate member with the concave and convex portions fitted into the holes, the plate member can be connected to the retainer ring. The base is supported in the horizontal direction through the contact portion along the circumferential direction, and the force applied in the horizontal direction at the contact portion is evenly dispersed, so that deformation due to buckling of the plate member can be reduced. it can.

【0060】特に、板部材の穴において対向して突出す
る爪形状の突出部を設け、穴にリテーナリングおよびベ
ースの凸部を嵌合させることにより、加工時に作用され
る水平方向の力に対して突出部は変形して、座屈による
変形を防止することができるとともに、板部材の穴を加
工するときの加工誤差によりおこる凸部を凹部に嵌合さ
せるときの凹部と穴の位置との不具合を突出部が弾性変
形することによって解消して、リテーナリングを所望の
位置に位置決めすることができる。
In particular, by providing a claw-shaped protruding portion that protrudes oppositely in the hole of the plate member, and fitting the retainer ring and the convex portion of the base into the hole, it is possible to reduce the horizontal force applied during processing. The protruding portion is deformed to prevent deformation due to buckling, and the position of the concave portion and the hole when the convex portion is fitted into the concave portion due to a processing error when processing the hole of the plate member. The problem can be solved by elastically deforming the protrusion, and the retainer ring can be positioned at a desired position.

【0061】とくに、リテーナリングの内周部に流体を
噴出する洗浄機構を設けることにより、リテーナリング
の内周部を容易に洗浄でき、たまった研磨液を洗浄除去
できる。
In particular, by providing a cleaning mechanism for ejecting a fluid to the inner peripheral portion of the retainer ring, the inner peripheral portion of the retainer ring can be easily cleaned, and the accumulated polishing liquid can be cleaned and removed.

【0062】特に、リテーナリングの内周部に段部を設
けることにより、リテーナリングは、被研磨材とリテー
ナリングとの隙間が大きい部分を有することになり、流
体が隙間に毛細管現象や表面張力などによりたまること
を防止することができる。
In particular, by providing a step on the inner peripheral portion of the retainer ring, the retainer ring has a portion having a large gap between the material to be polished and the retainer ring. Accumulation can be prevented by the above.

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

【図1】 本発明の実施形態にかかる研磨装置の概略構
成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態にかかる研磨装置の一部拡
大破断正面図。
FIG. 2 is a partially enlarged cutaway front view of the polishing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図3】 図2の研磨装置の一部拡大分解斜視図。FIG. 3 is a partially enlarged exploded perspective view of the polishing apparatus of FIG. 2;

【図4】 図2の一部拡大図。FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 2;

【図5】 図4の研磨装置の動作の一例を示した図。FIG. 5 is a view showing an example of the operation of the polishing apparatus of FIG. 4;

【図6】 図3の研磨装置を組み立てた状態を示した
図。
FIG. 6 is a view showing a state where the polishing apparatus of FIG. 3 is assembled.

【図7】 従来の研磨装置の一部拡大破断図。FIG. 7 is a partially enlarged cutaway view of a conventional polishing apparatus.

【図8】 従来の研磨装置の一部拡大破断図。FIG. 8 is a partially enlarged cutaway view of a conventional polishing apparatus.

【図9】 従来の研磨装置の一部拡大破断図。FIG. 9 is a partially enlarged cutaway view of a conventional polishing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 保持ベース 2 定盤(研磨材押圧手段) 3 リテーナリング 4 ウエハベース(被研磨材押圧手段) 6 リテーナリング押圧部(リテーナリング押圧手段) 7 変位制御部 8 バックプレッシャー流路 10 リップシール 11 ウエハ(被研磨材) 12 略密閉空間 13 洗浄ノズル 15 エアー流路 16 バルーン状弾性体 17 押え板 19 連結板 20 ダイアフラム 21 研磨パッド(研磨材) 24 精密電子レギュレータ(被研磨材押圧力制御手
段) 25 精密電子レギュレータ(リテーナリング押圧力制
御手段) 26 精密電子レギュレータ(研磨材押圧力制御手段) 27 バランスコントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Holding base 2 Surface plate (polishing material pressing means) 3 Retainer ring 4 Wafer base (polishing material pressing means) 6 Retainer ring pressing part (Retainer ring pressing means) 7 Displacement control part 8 Back pressure channel 10 Lip seal 11 Wafer (Material to be polished) 12 Substantially closed space 13 Cleaning nozzle 15 Air flow path 16 Balloon-like elastic body 17 Holding plate 19 Connecting plate 20 Diaphragm 21 Polishing pad (abrasive) 24 Precision electronic regulator (polishing material pressing force control means) 25 Precision electronic regulator (Retainer ring pressing force control means) 26 Precision electronic regulator (Abrasive pressing force control means) 27 Balance controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新宮 克喜 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3C058 AA12 AA14 AB04 BA05 BB04 CA01 CB02 CB03 DA17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Katsuyoshi Shingu 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 3C058 AA12 AA14 AB04 BA05 BB04 CA01 CB02 CB03 DA17

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 片面を保持部材で保持されるとともに周
囲をリテーナリングで囲まれた円板状の被研磨材を研磨
材に押圧するとともに、被研磨材を研磨材に対して相対
的に移動させて研磨する研磨装置において、 前記被研磨材を前記研磨材に押圧する被研磨材押圧手段
と、 前記リテーナリングを前記研磨材に押圧するリテーナリ
ング押圧手段と、 前記研磨材を前記被研磨材と前記リテーナリングに押圧
する研磨材押圧手段と、 前記被研磨材押圧手段の前記被研磨材を押圧する圧力を
制御する被研磨材押圧力制御手段と、 前記リテーナリング押圧手段の前記リテーナリングを押
圧する圧力を制御するリテーナリング押圧力制御手段
と、 前記研磨材押圧手段の前記研磨材を押圧する圧力を制御
する研磨材押圧力制御手段とを設けたことを特徴とする
研磨装置。
1. A disk-shaped material to be polished, one side of which is held by a holding member and whose periphery is surrounded by a retainer ring, is pressed against the abrasive, and the material to be polished is moved relative to the abrasive. A polishing apparatus that presses the material to be polished against the polishing material; retainer ring pressing means that presses the retainer ring against the polishing material; And abrasive material pressing means for pressing the retainer ring; abrasive material pressing force control means for controlling the pressure of the abrasive material pressing means for pressing the abrasive material; and the retainer ring of the retainer ring pressing means. A retainer ring pressing force control unit for controlling a pressing pressure; and an abrasive pressing force control unit for controlling a pressure of the abrasive pressing unit for pressing the abrasive. Polishing equipment.
【請求項2】 前記研磨材押圧手段は、前記研磨材の背
面に作用する流体圧により押圧することを特徴とする請
求項1に記載の研磨装置。
2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein said abrasive pressing means presses by a fluid pressure acting on a back surface of said abrasive.
【請求項3】 前記被研磨材押圧手段は、前記被研磨材
の背面に作用する流体圧により押圧することを特徴とす
る請求項2に記載の研磨装置。
3. The polishing apparatus according to claim 2, wherein the material-to-be-polished pressing means presses by a fluid pressure acting on a back surface of the material to be polished.
【請求項4】 前記リテーナリング押圧手段は、前記リ
テーナリングの背面に作用する流体圧により押圧するこ
とを特徴とする請求項2または3に記載の研磨装置。
4. The polishing apparatus according to claim 2, wherein the retainer ring pressing unit presses the retainer ring by a fluid pressure acting on a back surface of the retainer ring.
【請求項5】 さらに、前記被研磨材押圧力制御手段、
前記リテーナリング押圧力制御手段および前記研磨材押
圧力制御手段の制御するそれぞれの圧力をバランス制御
する押圧力バランス制御手段を設けたことを特徴とする
請求項1から4のいずれかに記載の研磨装置。
5. The polishing material pressing force control means,
The polishing according to any one of claims 1 to 4, further comprising a pressing force balance control unit that balances respective pressures controlled by the retainer ring pressing force control unit and the abrasive material pressing force control unit. apparatus.
【請求項6】 前記研磨材押圧手段は、ダイアフラムを
介して前記研磨材を押圧することを特徴とする請求項2
に記載の研磨装置。
6. The abrasive pressing means presses the abrasive through a diaphragm.
A polishing apparatus according to claim 1.
【請求項7】 前記ダイアフラムの外周部分を内側に比
べ厚くしたことを特徴とする請求項6に記載の研磨装
置。
7. The polishing apparatus according to claim 6, wherein an outer peripheral portion of the diaphragm is thicker than an inner side.
【請求項8】 前記被研磨材押圧手段は、前記被研磨材
の背面の外周部分に環状のリップシールを有することを
特徴とする請求項3に記載の研磨装置。
8. The polishing apparatus according to claim 3, wherein said polishing target pressing means has an annular lip seal on an outer peripheral portion of a back surface of said polishing target material.
【請求項9】 前記保持部材は、被研磨材の研磨面に平
行に取り付けられた薄肉の板部材を有し、前記リテーナ
リングを前記板部材により片持ち支持したことを特徴と
する請求項1から8のいずれかに記載の研磨装置。
9. The apparatus according to claim 1, wherein the holding member has a thin plate member attached in parallel to a polishing surface of the material to be polished, and the retainer ring is cantilevered by the plate member. 9. The polishing apparatus according to any one of items 1 to 8.
【請求項10】 前記板部材は、ドーナツ板状であっ
て、外周部分において前記保持部材に支持され、内周部
分により前記リテーナリングを片持ち支持したことを特
徴とする請求項9に記載の研磨装置。
10. The plate member according to claim 9, wherein the plate member has a donut plate shape, and is supported by the holding member at an outer peripheral portion, and the retainer ring is cantilevered by an inner peripheral portion. Polishing equipment.
【請求項11】 前記リテーナリング押圧手段は、バル
ーン状に構成された弾性体からなり、当該弾性体に前記
流体を注入して膨張させ、前記リテーナリングを押圧す
ることを特徴とする請求項4に記載の研磨装置。
11. The retainer ring pressing means is made of an elastic body formed in a balloon shape, and injects the fluid into the elastic body to inflate the elastic body, thereby pressing the retainer ring. A polishing apparatus according to claim 1.
【請求項12】 前記弾性体は、ドーナツ形状であるこ
とを特徴とする請求項11に記載の研磨装置。
12. The polishing apparatus according to claim 11, wherein the elastic body has a donut shape.
【請求項13】 前記板部材の内周部分と外周部分に円
周に沿った複数の穴を形成し、該穴を介して嵌合する凹
凸部を前記リテーナリングと前記保持部材に形成して、
当該凹凸部において前記板部材の穴を挟持することを特
徴とする請求項10に記載の研磨装置。
13. A plurality of holes along the circumference are formed in an inner peripheral portion and an outer peripheral portion of the plate member, and concave and convex portions fitted through the holes are formed in the retainer ring and the holding member. ,
The polishing apparatus according to claim 10, wherein a hole of the plate member is held between the concave and convex portions.
【請求項14】 前記穴に、前記板部材の半径方向に対
向して突出する爪形状の突出部を設け、当該突出部は、
前記凸部を半径方向に弾性支持することを特徴とする請
求項13に記載の研磨装置。
14. A claw-shaped protruding portion that protrudes in the hole in a radial direction of the plate member, wherein the protruding portion includes:
14. The polishing apparatus according to claim 13, wherein the projection is elastically supported in a radial direction.
【請求項15】 前記リテーナリングの凸部は、対向す
る前記突出部のうち半径方向内側外側いずれか一方から
支持され、前記保持部材の凸部は、前記リテーナリング
の凸部が支持される方向とは反対側から支持されること
を特徴とする請求項14に記載の研磨装置。
15. The convex portion of the retainer ring is supported from one of radially inner and outer sides of the opposing projecting portions, and the convex portion of the holding member is a direction in which the convex portion of the retainer ring is supported. The polishing apparatus according to claim 14, wherein the polishing apparatus is supported from a side opposite to the polishing apparatus.
【請求項16】 前記保持部材に、前記リテーナリング
の内周部に流体を噴出して洗浄する洗浄機構を設けたこ
とを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載の研
磨装置。
16. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the holding member is provided with a cleaning mechanism for discharging a fluid to an inner peripheral portion of the retainer ring to perform cleaning.
【請求項17】 前記リテーナリングの前記被研磨材の
外周面と対向する内周部分に段部を設けたことを特徴と
する請求項16に記載の研磨装置。
17. The polishing apparatus according to claim 16, wherein a step portion is provided on an inner peripheral portion of the retainer ring facing an outer peripheral surface of the workpiece.
【請求項18】 前記リテーナリングの前記研磨材と対
向する面に、前記被研磨材押圧手段において使用される
流体を前記リテーナリングの外側に排出する流出路を設
けたことを特徴とする請求項3から17のいずれかに記
載の研磨装置。
18. An outflow passage for discharging a fluid used in the polishing target pressing means to the outside of the retainer ring is provided on a surface of the retainer ring facing the abrasive. The polishing apparatus according to any one of 3 to 17,
【請求項19】 片面を保持部材で保持されるとともに
周囲をリテーナリングで囲まれた円板状の被研磨材を研
磨材に押圧するとともに、被研磨材を研磨材に対して相
対的に移動させて研磨する研磨装置において、 前記被研磨材を前記研磨材に押圧し、 前記リテーナリングを前記研磨材に押圧し、 前記研磨材を前記被研磨材と前記リテーナリングに押圧
し、 前記被研磨材を押圧する圧力を制御し、 前記リテーナリングを押圧する圧力を制御し、 前記研磨材を押圧する圧力を制御するとともに、前記被
研磨材、リテーナリングおよび研磨材を押圧するそれぞ
れの圧力をバランス制御しつつ、前記被研磨材を前記研
磨材により研磨する研磨方法。
19. A disk-shaped material to be polished, one side of which is held by a holding member and whose periphery is surrounded by a retainer ring, is pressed against the abrasive, and the material to be polished is moved relative to the abrasive. In the polishing apparatus, the polishing object is pressed against the polishing material, the retainer ring is pressed against the polishing material, and the polishing material is pressed against the polishing target material and the retainer ring. Controlling the pressure for pressing the material, controlling the pressure for pressing the retainer ring, controlling the pressure for pressing the abrasive, and balancing the respective pressures for pressing the material to be polished, the retainer ring and the abrasive. A polishing method for polishing the material to be polished with the polishing material while controlling.
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