JP2001287161A - 被研磨基板保持装置及びそれを備えたｃｍｐ装置 - Google Patents
被研磨基板保持装置及びそれを備えたｃｍｐ装置Info
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被研磨基板の研磨終点を精度良く検出できる
被研磨基板保持装置及びそれを備えたＣＭＰ装置を提供
する。 【解決手段】 本発明に係る被研磨基板保持装置１０
は、ＣＭＰ研磨する際に被研磨基板（ウエハ）１５を保
持するものである。この被研磨基板保持装置１０は、内
部に流体を含む弾性体袋又は弾性体からなるウエハ保持
材１６と、このウエハ保持材１６を介してウエハ１５を
真空吸着する吸着ヘッド１８と、この吸着ヘッド１８と
ウエハ保持材１６との間に配置され、研磨時にウエハ１
５の研磨面から発生する振動を検知することにより研磨
終点を検出する振動センサ２２と、を具備するものであ
る。
被研磨基板保持装置及びそれを備えたＣＭＰ装置を提供
する。 【解決手段】 本発明に係る被研磨基板保持装置１０
は、ＣＭＰ研磨する際に被研磨基板（ウエハ）１５を保
持するものである。この被研磨基板保持装置１０は、内
部に流体を含む弾性体袋又は弾性体からなるウエハ保持
材１６と、このウエハ保持材１６を介してウエハ１５を
真空吸着する吸着ヘッド１８と、この吸着ヘッド１８と
ウエハ保持材１６との間に配置され、研磨時にウエハ１
５の研磨面から発生する振動を検知することにより研磨
終点を検出する振動センサ２２と、を具備するものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被研磨基板保持装
置及びそれを備えたＣＭＰ装置に関する。特には、被研
磨基板の研磨終点を精度良く検出できる被研磨基板保持
装置及びそれを備えたＣＭＰ装置に関する。
置及びそれを備えたＣＭＰ装置に関する。特には、被研
磨基板の研磨終点を精度良く検出できる被研磨基板保持
装置及びそれを備えたＣＭＰ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２（ａ）は、従来の被研磨基板保持装
置を備えたＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）
装置の概略を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２
（ａ）に示す２ｂ−２ｂ線に沿った断面図である。
置を備えたＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）
装置の概略を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２
（ａ）に示す２ｂ−２ｂ線に沿った断面図である。
【０００３】従来のＣＭＰ装置はターンテーブル１１を
有しており、このターンテーブル１１の下部には回転軸
（図示せず）を介して回転モータ（図示せず）が取り付
けられている。ターンテーブル１１の上面上には研磨ク
ロス１３が載置されている。ターンテーブル１１の上方
には被研磨基板保持装置（例えばウエハ吸着ヘッド）１
００が配置されている。また、ターンテーブル１１の上
方にはスラリー２１を吐出するノズル１９が配置されて
いる。
有しており、このターンテーブル１１の下部には回転軸
（図示せず）を介して回転モータ（図示せず）が取り付
けられている。ターンテーブル１１の上面上には研磨ク
ロス１３が載置されている。ターンテーブル１１の上方
には被研磨基板保持装置（例えばウエハ吸着ヘッド）１
００が配置されている。また、ターンテーブル１１の上
方にはスラリー２１を吐出するノズル１９が配置されて
いる。
【０００４】ウエハ吸着ヘッド１００はウエハ１１５を
ガイドするガイドリング１１４を有しており、このガイ
ドリング１４によってウエハ１５はがたつかずに固定さ
れる。また、ガイドリング１１４の内側にはウエハ保持
材（例えばバッキングフィルム等）１１６が配置されて
いる。このウエハ保持材１１６にはウエハ１１５を真空
吸着する際に真空引き、また研磨時に空気圧で押し付け
るための穴（図示せず）が設けられている。
ガイドするガイドリング１１４を有しており、このガイ
ドリング１４によってウエハ１５はがたつかずに固定さ
れる。また、ガイドリング１１４の内側にはウエハ保持
材（例えばバッキングフィルム等）１１６が配置されて
いる。このウエハ保持材１１６にはウエハ１１５を真空
吸着する際に真空引き、また研磨時に空気圧で押し付け
るための穴（図示せず）が設けられている。
【０００５】ウエハ保持材１１６及びガイドリング１１
４の上にはトップリング１１７が配置されている。この
トップリング１１７は、ウエハ吸着、押し付けのための
穴を備え、高精度の平坦度を有し、ウエハを均一に研磨
するためのものである。トップリング１１７は取付フラ
ンジ１１８に取り付けられており、この取付フランジ１
１８の上部は図示せぬ回転軸を介して回転モータに取り
付けられている。取付フランジ１１８の上面上には振動
センサ１１９が取り付けられている。振動センサ１１９
は、研磨時により被研磨基板の研磨面が平坦化されると
被研磨基板から発生する振動が変化するので、その変化
を検知して研磨終点を検出するものである。
４の上にはトップリング１１７が配置されている。この
トップリング１１７は、ウエハ吸着、押し付けのための
穴を備え、高精度の平坦度を有し、ウエハを均一に研磨
するためのものである。トップリング１１７は取付フラ
ンジ１１８に取り付けられており、この取付フランジ１
１８の上部は図示せぬ回転軸を介して回転モータに取り
付けられている。取付フランジ１１８の上面上には振動
センサ１１９が取り付けられている。振動センサ１１９
は、研磨時により被研磨基板の研磨面が平坦化されると
被研磨基板から発生する振動が変化するので、その変化
を検知して研磨終点を検出するものである。
【０００６】上記ＣＭＰ装置においてウエハ１１５を研
磨する場合、まず、ウエハ吸着ヘッド１００におけるウ
エハ保持材１１６の下面にウエハ１１５の裏面を真空吸
着し、回転モータによってウエハ吸着ヘッド１００を回
転させる。そして、回転モータによってターンテーブル
１１を回転させ、ノズル１９からスラリー２１を吐出
し、そのスラリー２１を研磨クロス１３の中央付近に滴
下する。次に、ウエハ１１５の表面（研磨面）を研磨ク
ロス１３に押し当て、ウエハ１１５をエアーにより研磨
クロス１３に押圧する。このようにしてウエハ１１５を
研磨しながら振動センサ１１９によってウエハから発生
する振動の変化を検知し、ウエハ１１５の研磨終点を検
出する。この研磨終点時にウエハの研磨を終了させる。
磨する場合、まず、ウエハ吸着ヘッド１００におけるウ
エハ保持材１１６の下面にウエハ１１５の裏面を真空吸
着し、回転モータによってウエハ吸着ヘッド１００を回
転させる。そして、回転モータによってターンテーブル
１１を回転させ、ノズル１９からスラリー２１を吐出
し、そのスラリー２１を研磨クロス１３の中央付近に滴
下する。次に、ウエハ１１５の表面（研磨面）を研磨ク
ロス１３に押し当て、ウエハ１１５をエアーにより研磨
クロス１３に押圧する。このようにしてウエハ１１５を
研磨しながら振動センサ１１９によってウエハから発生
する振動の変化を検知し、ウエハ１１５の研磨終点を検
出する。この研磨終点時にウエハの研磨を終了させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
被研磨基板保持装置では、振動センサ１１９が被研磨基
板（ウエハ１１５）から離れた位置に取り付けられてい
る。即ち、振動センサ１１９とウエハ１１５との間には
取付フランジ１１８、トップリング１１７及びウエハ保
持材１１６が配置されている。このため、振動センサ１
１９は研磨時にウエハ表面から発生する振動のみを検知
することができず、トップリング１１７から発生する振
動全ても検知してしまう。従って、ウエハ研磨面で発生
する振動以外の振動をノイズとして検知してしまうの
で、精度良く終点を検出することができない。
被研磨基板保持装置では、振動センサ１１９が被研磨基
板（ウエハ１１５）から離れた位置に取り付けられてい
る。即ち、振動センサ１１９とウエハ１１５との間には
取付フランジ１１８、トップリング１１７及びウエハ保
持材１１６が配置されている。このため、振動センサ１
１９は研磨時にウエハ表面から発生する振動のみを検知
することができず、トップリング１１７から発生する振
動全ても検知してしまう。従って、ウエハ研磨面で発生
する振動以外の振動をノイズとして検知してしまうの
で、精度良く終点を検出することができない。
【０００８】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、被研磨基板の研磨終点を
精度良く検出できる被研磨基板保持装置及びそれを備え
たＣＭＰ装置を提供することにある。
れたものであり、その目的は、被研磨基板の研磨終点を
精度良く検出できる被研磨基板保持装置及びそれを備え
たＣＭＰ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る被研磨基板
保持装置は、ＣＭＰ研磨する際に被研磨基板を保持する
ための被研磨基板保持装置であって、内部に流体を含む
弾性体袋又は弾性体からなる基板保持材と、この基板保
持材を介して被研磨基板を真空吸着する吸着ヘッドと、
この吸着ヘッドと基板保持材との間に配置され、研磨時
に被研磨基板の研磨面から発生する振動を検知すること
により研磨終点を検出する振動センサと、を具備するこ
とを特徴とする。
保持装置は、ＣＭＰ研磨する際に被研磨基板を保持する
ための被研磨基板保持装置であって、内部に流体を含む
弾性体袋又は弾性体からなる基板保持材と、この基板保
持材を介して被研磨基板を真空吸着する吸着ヘッドと、
この吸着ヘッドと基板保持材との間に配置され、研磨時
に被研磨基板の研磨面から発生する振動を検知すること
により研磨終点を検出する振動センサと、を具備するこ
とを特徴とする。
【００１０】上記被研磨基板保持装置によれば、吸着ヘ
ッドと基板保持材との間に振動センサを配置し、基板保
持材を内部に流体を含む弾性体袋又は弾性体により構成
している。従って、振動センサと被研磨基板との間には
振動を伝達し易い基板保持材しかないため、被研磨基板
の研磨面から発生する振動以外の振動（ノイズ）を振動
センサに入りにくくすることができる。その結果、被研
磨基板からの研磨時の振動をより精度良く検知すること
ができ、被研磨基板の研磨終点をより精度良く検出でき
る。
ッドと基板保持材との間に振動センサを配置し、基板保
持材を内部に流体を含む弾性体袋又は弾性体により構成
している。従って、振動センサと被研磨基板との間には
振動を伝達し易い基板保持材しかないため、被研磨基板
の研磨面から発生する振動以外の振動（ノイズ）を振動
センサに入りにくくすることができる。その結果、被研
磨基板からの研磨時の振動をより精度良く検知すること
ができ、被研磨基板の研磨終点をより精度良く検出でき
る。
【００１１】また、本発明に係る被研磨基板保持装置に
おいては、上記吸着ヘッド及び上記基板保持材それぞれ
の外側部を覆うように取り付けられたリング部材をさら
に含み、吸着ヘッドの下部とリング部材の底部との間に
基板保持材の外側部が配置されていることが好ましい。
これにより、被研磨基板と共にリング部材も吸着ヘッド
により基板保持材を介して研磨クロスに押し付けること
ができる。従って、被研磨基板の研磨面の中央部及び外
周部を均一に研磨することができる。
おいては、上記吸着ヘッド及び上記基板保持材それぞれ
の外側部を覆うように取り付けられたリング部材をさら
に含み、吸着ヘッドの下部とリング部材の底部との間に
基板保持材の外側部が配置されていることが好ましい。
これにより、被研磨基板と共にリング部材も吸着ヘッド
により基板保持材を介して研磨クロスに押し付けること
ができる。従って、被研磨基板の研磨面の中央部及び外
周部を均一に研磨することができる。
【００１２】また、本発明に係る被研磨基板保持装置に
おいては、上記吸着ヘッド及び上記基板保持材それぞれ
の外側部を覆うように取り付けられたリング部材であっ
て、研磨時に吸着ヘッドにより被研磨基板を研磨クロス
に押し付ける際、基板保持材を介して研磨クロスに押し
付けられるリング部材をさらに含むことが好ましい。こ
れにより、被研磨基板の研磨面の中央部及び外周部を均
一に研磨することができる。
おいては、上記吸着ヘッド及び上記基板保持材それぞれ
の外側部を覆うように取り付けられたリング部材であっ
て、研磨時に吸着ヘッドにより被研磨基板を研磨クロス
に押し付ける際、基板保持材を介して研磨クロスに押し
付けられるリング部材をさらに含むことが好ましい。こ
れにより、被研磨基板の研磨面の中央部及び外周部を均
一に研磨することができる。
【００１３】また、本発明に係る被研磨基板保持装置に
おいては、上記基板保持材に取り付けられた温度制御手
段をさらに含むことが好ましい。これにより、スラリー
の温度を調整することができ、化学的研磨作用を向上さ
せることができる。
おいては、上記基板保持材に取り付けられた温度制御手
段をさらに含むことが好ましい。これにより、スラリー
の温度を調整することができ、化学的研磨作用を向上さ
せることができる。
【００１４】本発明に係るＣＭＰ装置は、被研磨基板を
保持する被研磨基板保持装置を備えたＣＭＰ装置であっ
て、内部に流体を含む弾性体袋又は弾性体からなる基板
保持材と、この基板保持材を介して被研磨基板を真空吸
着する吸着ヘッドと、この吸着ヘッドと基板保持材との
間に配置され、研磨時に被研磨基板の研磨面から発生す
る振動を検知することにより研磨終点を検出する振動セ
ンサと、を具備することを特徴とする。
保持する被研磨基板保持装置を備えたＣＭＰ装置であっ
て、内部に流体を含む弾性体袋又は弾性体からなる基板
保持材と、この基板保持材を介して被研磨基板を真空吸
着する吸着ヘッドと、この吸着ヘッドと基板保持材との
間に配置され、研磨時に被研磨基板の研磨面から発生す
る振動を検知することにより研磨終点を検出する振動セ
ンサと、を具備することを特徴とする。
【００１５】本発明に係るＣＭＰ装置は、上面に研磨ク
ロスを載置する回転可能なターンテーブルと、このター
ンテーブルの上方に配置された、被研磨基板を保持する
被研磨基板保持装置と、この被研磨基板保持装置をター
ンテーブル側に押圧する押圧手段と、上記ターンテーブ
ルの上方に配置された、スラリーを研磨クロスに吐出す
る吐出手段と、を具備し、上記被研磨基板保持装置は、
内部に流体を含む弾性体袋又は弾性体からなる基板保持
材と、この基板保持材を介して被研磨基板を真空吸着す
る吸着ヘッドと、この吸着ヘッドと基板保持材との間に
配置され、研磨時に被研磨基板の研磨面から発生する振
動を検知することにより研磨終点を検出する振動センサ
と、を具備することを特徴とする。
ロスを載置する回転可能なターンテーブルと、このター
ンテーブルの上方に配置された、被研磨基板を保持する
被研磨基板保持装置と、この被研磨基板保持装置をター
ンテーブル側に押圧する押圧手段と、上記ターンテーブ
ルの上方に配置された、スラリーを研磨クロスに吐出す
る吐出手段と、を具備し、上記被研磨基板保持装置は、
内部に流体を含む弾性体袋又は弾性体からなる基板保持
材と、この基板保持材を介して被研磨基板を真空吸着す
る吸着ヘッドと、この吸着ヘッドと基板保持材との間に
配置され、研磨時に被研磨基板の研磨面から発生する振
動を検知することにより研磨終点を検出する振動センサ
と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。図１（ａ）は、本発明の
実施の形態による被研磨基板保持装置を備えたＣＭＰ装
置の概略を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）に示す１ｂ−１ｂ線に沿った断面図である。
実施の形態について説明する。図１（ａ）は、本発明の
実施の形態による被研磨基板保持装置を備えたＣＭＰ装
置の概略を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）に示す１ｂ−１ｂ線に沿った断面図である。
【００１７】このＣＭＰ装置は円盤形状のターンテーブ
ル１１を有しており、このターンテーブル１１の下部に
は回転軸（図示せず）を介して回転モータ（図示せず）
が取り付けられている。ターンテーブル１１の上面上に
は研磨クロス１３が載置されている。ターンテーブル１
１の上方には被研磨基板保持装置１０が配置されてい
る。また、ターンテーブル１１の上方にはスラリー２１
を吐出するノズル１９が配置されている。
ル１１を有しており、このターンテーブル１１の下部に
は回転軸（図示せず）を介して回転モータ（図示せず）
が取り付けられている。ターンテーブル１１の上面上に
は研磨クロス１３が載置されている。ターンテーブル１
１の上方には被研磨基板保持装置１０が配置されてい
る。また、ターンテーブル１１の上方にはスラリー２１
を吐出するノズル１９が配置されている。
【００１８】この被研磨基板保持装置１０はウエハ吸着
ヘッド１８を有している。ウエハ吸着ヘッド１８の側部
には円筒部１４ａ及び底部１４ｂからなるリング部材１
４がベアリング１７によって取り付けられている。ウエ
ハ吸着ヘッド１８の下部には凹部２４が設けられてお
り、この凹部２４内には振動センサ２２が配置されてい
る。ウエハ吸着ヘッド１８の下部には温度制御板２３が
配置されている。また、ウエハ吸着ヘッド１８の下部に
はウエハ保持材（例えばバッキングフィルム等）１６が
配置されており、温度制御板２３及び振動センサ２２は
ウエハ保持材１６の上部上に位置している。ウエハ保持
材１６の外周部はウエハ吸着ヘッド１８の外側下部とリ
ング部材１４の底部１４ｂとの間に配置されている。
ヘッド１８を有している。ウエハ吸着ヘッド１８の側部
には円筒部１４ａ及び底部１４ｂからなるリング部材１
４がベアリング１７によって取り付けられている。ウエ
ハ吸着ヘッド１８の下部には凹部２４が設けられてお
り、この凹部２４内には振動センサ２２が配置されてい
る。ウエハ吸着ヘッド１８の下部には温度制御板２３が
配置されている。また、ウエハ吸着ヘッド１８の下部に
はウエハ保持材（例えばバッキングフィルム等）１６が
配置されており、温度制御板２３及び振動センサ２２は
ウエハ保持材１６の上部上に位置している。ウエハ保持
材１６の外周部はウエハ吸着ヘッド１８の外側下部とリ
ング部材１４の底部１４ｂとの間に配置されている。
【００１９】上記ウエハ吸着ヘッド１８は、ウエハ保持
材１６を介してウエハ１５を真空吸着するものである。
また、ウエハ保持材１６は、ゴム等の弾性体の袋の中に
振動を良く伝える流体（例えば水又は油等）が入ってい
るもの若しくは弾性体自身から成る。また、ウエハ保持
材１６にはウエハ１５を真空吸着する際に真空引き、ま
た研磨時に空気圧で押し付けるための穴（図示せず）が
設けられている。そして、ウエハ保持材１６は、ウエハ
吸着ヘッド１８によりウエハ１５を研磨クロス１３に押
し付ける際の緩衝材として作用する。
材１６を介してウエハ１５を真空吸着するものである。
また、ウエハ保持材１６は、ゴム等の弾性体の袋の中に
振動を良く伝える流体（例えば水又は油等）が入ってい
るもの若しくは弾性体自身から成る。また、ウエハ保持
材１６にはウエハ１５を真空吸着する際に真空引き、ま
た研磨時に空気圧で押し付けるための穴（図示せず）が
設けられている。そして、ウエハ保持材１６は、ウエハ
吸着ヘッド１８によりウエハ１５を研磨クロス１３に押
し付ける際の緩衝材として作用する。
【００２０】リング部材１４の底部１４ｂは、図１
（ｂ）に示すようにウエハ１５の外周を覆うリング面１
４ｃを有し、そのリング面１４ｃによってウエハ１５を
がたつかずにガイドするものである。また、リング部材
１４はベアリング１７によって可動するように構成され
ている。さらに、リング部材１４は、ウエハ研磨時に研
磨クロス１３の撓み１３ａをウエハ外周部より外へずら
すためのものである。つまり、研磨時にリング部材のな
いウエハ吸着ヘッドによりウエハを研磨クロスに押し付
けるとウエハの外周下の研磨クロスが撓んでしまい、そ
れによりウエハ外周部の研磨量がウエハ中央部に比べて
不足することとなる。しかし、リング部材１４を取り付
けたウエハ吸着ヘッド１８によりウエハ１５を研磨クロ
ス１３に押し付けると、リング部材１４の外周下の研磨
クロスが撓み１３ａ、ウエハ外周下の研磨クロスが撓ま
ないので、ウエハ外周部の研磨量をウエハ中央部に比べ
て均一にすることができる。
（ｂ）に示すようにウエハ１５の外周を覆うリング面１
４ｃを有し、そのリング面１４ｃによってウエハ１５を
がたつかずにガイドするものである。また、リング部材
１４はベアリング１７によって可動するように構成され
ている。さらに、リング部材１４は、ウエハ研磨時に研
磨クロス１３の撓み１３ａをウエハ外周部より外へずら
すためのものである。つまり、研磨時にリング部材のな
いウエハ吸着ヘッドによりウエハを研磨クロスに押し付
けるとウエハの外周下の研磨クロスが撓んでしまい、そ
れによりウエハ外周部の研磨量がウエハ中央部に比べて
不足することとなる。しかし、リング部材１４を取り付
けたウエハ吸着ヘッド１８によりウエハ１５を研磨クロ
ス１３に押し付けると、リング部材１４の外周下の研磨
クロスが撓み１３ａ、ウエハ外周下の研磨クロスが撓ま
ないので、ウエハ外周部の研磨量をウエハ中央部に比べ
て均一にすることができる。
【００２１】このような研磨クロス１３の撓み１３ａを
ウエハ外周部より外へずらす作用は、リング部材１４の
底部１４ｂがウエハ保持材１６の傾斜した側面を受ける
傾斜面１４ｄを有することにより、より強化される。つ
まり、研磨時にウエハ１５をウエハ吸着ヘッド１８によ
ってウエハ保持材１６を介して研磨クロス１３に押し付
ける際、ウエハ保持材１６を介してリング部材１４の傾
斜面１４ｄもウエハと同様に研磨クロスに押し付けられ
るため、リング部材１４にもウエハ１５と同程度の押圧
力が加えられるからである。
ウエハ外周部より外へずらす作用は、リング部材１４の
底部１４ｂがウエハ保持材１６の傾斜した側面を受ける
傾斜面１４ｄを有することにより、より強化される。つ
まり、研磨時にウエハ１５をウエハ吸着ヘッド１８によ
ってウエハ保持材１６を介して研磨クロス１３に押し付
ける際、ウエハ保持材１６を介してリング部材１４の傾
斜面１４ｄもウエハと同様に研磨クロスに押し付けられ
るため、リング部材１４にもウエハ１５と同程度の押圧
力が加えられるからである。
【００２２】振動センサ２２は、研磨時に被研磨基板の
研磨面が平坦化されると被研磨基板から発生する振動が
変化するので、その変化を検知して研磨終点を検出する
ものである。振動センサ２２の具体例としては、段差解
消度により発生する振動の変化を検知する加速度センサ
等が挙げられる。また、温度制御板２３は、それにより
化学研磨のためのスラリー２１の温度を調整して化学研
磨を促進させるものである。
研磨面が平坦化されると被研磨基板から発生する振動が
変化するので、その変化を検知して研磨終点を検出する
ものである。振動センサ２２の具体例としては、段差解
消度により発生する振動の変化を検知する加速度センサ
等が挙げられる。また、温度制御板２３は、それにより
化学研磨のためのスラリー２１の温度を調整して化学研
磨を促進させるものである。
【００２３】上記ＣＭＰ装置においてウエハ１５を研磨
する場合、まず、ウエハ吸着ヘッド１０におけるウエハ
保持材１６の下面にウエハ１５の裏面を真空吸着する。
そして、回転モータによってターンテーブル１１を回転
させ、ノズル１９からスラリー２１を吐出し、そのスラ
リー２１を研磨クロス１３の中央付近に滴下する。次
に、ウエハ１５の表面（研磨面）を研磨クロス１３に押
し当て、ウエハ吸着ヘッド１８に荷重をかけながらウエ
ハ保持材１６内を通したエアーによりウエハ１５を研磨
クロス１３に押圧する。この際、前述したようにリング
部材１４にも押圧力が加えられ、研磨クロス１３の撓み
１３ａをウエハ外周部より外へずらすことができる。こ
のようにしてウエハ１５を研磨しながら振動センサ２２
によってウエハから発生する振動の変化を検知し、ウエ
ハ１５の研磨終点を検出する。この研磨終点時にウエハ
の研磨を終了させる。
する場合、まず、ウエハ吸着ヘッド１０におけるウエハ
保持材１６の下面にウエハ１５の裏面を真空吸着する。
そして、回転モータによってターンテーブル１１を回転
させ、ノズル１９からスラリー２１を吐出し、そのスラ
リー２１を研磨クロス１３の中央付近に滴下する。次
に、ウエハ１５の表面（研磨面）を研磨クロス１３に押
し当て、ウエハ吸着ヘッド１８に荷重をかけながらウエ
ハ保持材１６内を通したエアーによりウエハ１５を研磨
クロス１３に押圧する。この際、前述したようにリング
部材１４にも押圧力が加えられ、研磨クロス１３の撓み
１３ａをウエハ外周部より外へずらすことができる。こ
のようにしてウエハ１５を研磨しながら振動センサ２２
によってウエハから発生する振動の変化を検知し、ウエ
ハ１５の研磨終点を検出する。この研磨終点時にウエハ
の研磨を終了させる。
【００２４】上記実施の形態によれば、振動センサ２２
を従来技術に比べて被研磨基板（ウエハ１５）に近い位
置に配置している。つまり、振動を伝達し易い流体又は
弾性体からなるウエハ保持材１６の上部に振動センサ２
２を取り付けているため、振動センサ２２とウエハ１５
との間には振動を伝達し易いウエハ保持材１６しかな
い。このため、ウエハ研磨面から発生する振動以外の振
動（ノイズ）が振動センサ２２に入りにくい。従って、
ウエハ研磨面からの研磨時の振動をより精度良く検知す
ることができ、被研磨基板の研磨終点をより精度良く検
出できる。
を従来技術に比べて被研磨基板（ウエハ１５）に近い位
置に配置している。つまり、振動を伝達し易い流体又は
弾性体からなるウエハ保持材１６の上部に振動センサ２
２を取り付けているため、振動センサ２２とウエハ１５
との間には振動を伝達し易いウエハ保持材１６しかな
い。このため、ウエハ研磨面から発生する振動以外の振
動（ノイズ）が振動センサ２２に入りにくい。従って、
ウエハ研磨面からの研磨時の振動をより精度良く検知す
ることができ、被研磨基板の研磨終点をより精度良く検
出できる。
【００２５】また、上記実施の形態では、前述したよう
にリング部材１４もウエハと同程度の押圧力で研磨クロ
ス１３に押し付けられるため、ウエハ研磨面の中央部及
び外周部を均一に研磨することができる。
にリング部材１４もウエハと同程度の押圧力で研磨クロ
ス１３に押し付けられるため、ウエハ研磨面の中央部及
び外周部を均一に研磨することができる。
【００２６】また、ウエハ保持材１６の内部は流体であ
るため、ウエハ保持材１６に加えられた押圧力はパスカ
ルの法則によりウエハの裏面に均等に伝えられる。従っ
て、ウエハを均一に研磨することができる。
るため、ウエハ保持材１６に加えられた押圧力はパスカ
ルの法則によりウエハの裏面に均等に伝えられる。従っ
て、ウエハを均一に研磨することができる。
【００２７】また、上記実施の形態では、ウエハ保持材
１６の上部に温度制御板２３を配置し、この温度制御板
によってスラリー２１の温度を調整することにより化学
的研磨作用を向上させることができる。
１６の上部に温度制御板２３を配置し、この温度制御板
によってスラリー２１の温度を調整することにより化学
的研磨作用を向上させることができる。
【００２８】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。例えば、
ウエハの研磨終了後の研磨面に２種類以上の膜が露出し
ている場合に限られず、１種類の膜が露出している場合
にも上記実施の形態を適用することが可能である。即
ち、ウエハの研磨終了後の研磨面に１種類の膜が露出し
ている場合でも上記振動センサ２２により研磨終点を検
出することが可能である。
ず、種々変更して実施することが可能である。例えば、
ウエハの研磨終了後の研磨面に２種類以上の膜が露出し
ている場合に限られず、１種類の膜が露出している場合
にも上記実施の形態を適用することが可能である。即
ち、ウエハの研磨終了後の研磨面に１種類の膜が露出し
ている場合でも上記振動センサ２２により研磨終点を検
出することが可能である。
【００２９】また、上記実施の形態では、ウエハ保持材
１６の上部に温度制御板２３を取り付けているが、さら
に研磨クロス１３の下にも温度制御板２３を取り付ける
ことも可能である。これにより、スラリー２１の温度調
整をより強化することができる。
１６の上部に温度制御板２３を取り付けているが、さら
に研磨クロス１３の下にも温度制御板２３を取り付ける
ことも可能である。これにより、スラリー２１の温度調
整をより強化することができる。
【００３０】また、上記実施の形態では、ウエハ保持材
１６の上部に振動センサ２２を取り付けているが、被研
磨基板であるウエハ１５の裏面に振動センサを取り付け
ることも可能である。
１６の上部に振動センサ２２を取り付けているが、被研
磨基板であるウエハ１５の裏面に振動センサを取り付け
ることも可能である。
【００３１】また、上記実施の形態では、ウエハ保持材
内に入れられている流体の例として水又は油を挙げてい
るが、他の流体を用いることも可能である。
内に入れられている流体の例として水又は油を挙げてい
るが、他の流体を用いることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
着ヘッドとウエハ保持材との間に振動センサを配置して
いる。したがって、被研磨基板の研磨終点を精度良く検
出できる被研磨基板保持装置及びそれを備えたＣＭＰ装
置を提供することができる。
着ヘッドとウエハ保持材との間に振動センサを配置して
いる。したがって、被研磨基板の研磨終点を精度良く検
出できる被研磨基板保持装置及びそれを備えたＣＭＰ装
置を提供することができる。
【００３３】また、本発明によれば、吸着ヘッドの下部
とリング部材の底部との間に基板保持材の外側部が配置
されている。これにより、被研磨基板と共にリング部材
も吸着ヘッドにより基板保持材を介して研磨クロスに押
し付けることができるので、被研磨基板の研磨面の最外
周も均一に研磨することができる。
とリング部材の底部との間に基板保持材の外側部が配置
されている。これにより、被研磨基板と共にリング部材
も吸着ヘッドにより基板保持材を介して研磨クロスに押
し付けることができるので、被研磨基板の研磨面の最外
周も均一に研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態による被研磨基
板保持装置を備えたＣＭＰ装置の概略を示す平面図であ
り、（ｂ）は、（ａ）に示す１ｂ−１ｂ線に沿った断面
図である。
板保持装置を備えたＣＭＰ装置の概略を示す平面図であ
り、（ｂ）は、（ａ）に示す１ｂ−１ｂ線に沿った断面
図である。
【図２】（ａ）は、従来の被研磨基板保持装置を備えた
ＣＭＰ装置の概略を示す平面図であり、（ｂ）は、
（ａ）に示す２ｂ−２ｂ線に沿った断面図である。
ＣＭＰ装置の概略を示す平面図であり、（ｂ）は、
（ａ）に示す２ｂ−２ｂ線に沿った断面図である。
１１ ターンテーブル １３ 研磨クロス １３ａ 撓み １４ リング部材 １４ａ 円筒部 １４ｂ 底部 １４ｃ リング面 １４ｄ 傾斜面 １５ ウエハ １６ ウエハ保持材 １７ ベアリング １８ ウエハ吸着ヘッド １９ ノズル ２１ スラリー ２２ 振動センサ ２３ 温度制御板 ２４ 振動センサ保持部 １００ ウエハ吸着ヘッド １１５ ウエハ １１６ ウエハ保持材 １１７ トップリング １１８ 取付フランジ １１９ 振動センサ
Claims (6)
- 【請求項１】 ＣＭＰ研磨する際に被研磨基板を保持す
るための被研磨基板保持装置であって、 内部に流体を含む弾性体袋又は弾性体からなる基板保持
材と、 この基板保持材を介して被研磨基板を真空吸着する吸着
ヘッドと、 この吸着ヘッドと基板保持材との間に配置され、研磨時
に被研磨基板の研磨面から発生する振動を検知すること
により研磨終点を検出する振動センサと、 を具備することを特徴とする被研磨基板保持装置。 - 【請求項２】 上記吸着ヘッド及び上記基板保持材それ
ぞれの外側部を覆うように取り付けられたリング部材を
さらに含み、吸着ヘッドの下部とリング部材の底部との
間に基板保持材の外側部が配置されていることを特徴と
する請求項１記載の被研磨基板保持装置。 - 【請求項３】 上記吸着ヘッド及び上記基板保持材それ
ぞれの外側部を覆うように取り付けられたリング部材で
あって、研磨時に吸着ヘッドにより被研磨基板を研磨ク
ロスに押し付ける際、基板保持材を介して研磨クロスに
押し付けられるリング部材をさらに含むことを特徴とす
る請求項１記載の被研磨基板保持装置。 - 【請求項４】 上記基板保持材に取り付けられた温度制
御手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のう
ちいずれか１項記載の被研磨基板保持装置。 - 【請求項５】 被研磨基板を保持する被研磨基板保持装
置を備えたＣＭＰ装置であって、 内部に流体を含む弾性体袋又は弾性体からなる基板保持
材と、 この基板保持材を介して被研磨基板を真空吸着する吸着
ヘッドと、 この吸着ヘッドと基板保持材との間に配置され、研磨時
に被研磨基板の研磨面から発生する振動を検知すること
により研磨終点を検出する振動センサと、 を具備することを特徴とする被研磨基板保持装置を備え
たＣＭＰ装置。 - 【請求項６】 上面に研磨クロスを載置する回転可能な
ターンテーブルと、 このターンテーブルの上方に配置された、被研磨基板を
保持する被研磨基板保持装置と、 この被研磨基板保持装置をターンテーブル側に押圧する
押圧手段と、 上記ターンテーブルの上方に配置された、スラリーを研
磨クロスに吐出する吐出手段と、 を具備し、 上記被研磨基板保持装置は、 内部に流体を含む弾性体袋又は弾性体からなる基板保持
材と、 この基板保持材を介して被研磨基板を真空吸着する吸着
ヘッドと、 この吸着ヘッドと基板保持材との間に配置され、研磨時
に被研磨基板の研磨面から発生する振動を検知すること
により研磨終点を検出する振動センサと、 を具備することを特徴とする被研磨基板保持装置を備え
たＣＭＰ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105993A JP2001287161A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 被研磨基板保持装置及びそれを備えたｃｍｐ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105993A JP2001287161A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 被研磨基板保持装置及びそれを備えたｃｍｐ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001287161A true JP2001287161A (ja) | 2001-10-16 |
Family
ID=18619237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000105993A Withdrawn JP2001287161A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 被研磨基板保持装置及びそれを備えたｃｍｐ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001287161A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013035080A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Toyo Advanced Technologies Co Ltd | ワイヤソー |
| WO2015195284A1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-12-23 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing retaining ring with integrated sensor |
| CN112384330A (zh) * | 2019-01-23 | 2021-02-19 | 应用材料公司 | 使用增材制造工艺所形成的抛光垫及其相关方法 |
| CN113211316A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-06 | 大连理工大学 | 一种用于半导体晶片自旋转磨削的无线检测平台及检测方法 |
-
2000
- 2000-04-07 JP JP2000105993A patent/JP2001287161A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013035080A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Toyo Advanced Technologies Co Ltd | ワイヤソー |
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| CN106463381A (zh) * | 2014-06-16 | 2017-02-22 | 应用材料公司 | 具有集成传感器的化学机械抛光保持环 |
| US9878421B2 (en) | 2014-06-16 | 2018-01-30 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing retaining ring with integrated sensor |
| US10946496B2 (en) | 2014-06-16 | 2021-03-16 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing retaining ring with integrated sensor |
| CN112384330A (zh) * | 2019-01-23 | 2021-02-19 | 应用材料公司 | 使用增材制造工艺所形成的抛光垫及其相关方法 |
| CN112384330B (zh) * | 2019-01-23 | 2022-12-30 | 应用材料公司 | 使用增材制造工艺所形成的抛光垫及其相关方法 |
| CN113211316A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-06 | 大连理工大学 | 一种用于半导体晶片自旋转磨削的无线检测平台及检测方法 |
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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: 20070703 |