JP2001310254A

JP2001310254A - 平面研磨装置

Info

Publication number: JP2001310254A
Application number: JP2000125987A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Nishihara; 浩巳西原; Takayuki Nogi; 貴之野木
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2001-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエーハと比べて小さい径の研磨工具が使用
される平面研磨装置において、研磨工具の角の面取り形
状を長期間に渡って維持し、装置の実稼働率を高めると
ともに、研磨加工後の被加工材表面の平坦度を良好な状
態で維持する。【解決手段】ウエーハ１は、ターンテーブル２の上面
に吸着される。ウエーハ１の外周に沿ってガイドリング
３が配置される。ターンテーブル２の上方には研磨ヘッ
ド７が配置され、その下面に研磨工具６が保持される。
研磨ヘッド７は、ウエーハ１の直径に沿って一方の縁か
ら他方の縁までの間で往復運動を行う。ガイドリング３
の外周に隣接し、且つ研磨工具６の往復運動の軌道の端
部の一方に、研磨工具６の面取り加工用の砥石２０が配
置されている。砥石２０に隣接してその外側には、砥石
２０の上面近傍から粉塵を吸引するように、吸引ノズル
３１が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シリコンウエー
ハなどの円板状の被研磨材の表面を平坦に研磨する際に
使用される平面研磨装置に係り、特に、被研磨材と比べ
て小さい径の研磨工具が使用されるＣＭＰ装置（ Chemi
cal Mechanical Polishing Machine ）において、装置
の実稼働率を高めるとともに、研磨加工後の被加工材表
面の平坦度を良好な状態で維持することができる平面研
磨装置を提供することにある。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体回路の微細化、多層化が進
む中、パターン形成に使用される露光装置のビーム波長
が次第に短波長化され、フォトリソグラフィの際の焦点
深度のマージンが小さくなって来ている。このため、ウ
エーハ表面の段差をグローバルに減少させる平坦化技術
は、多層配線を行う上で必要不可欠なものとなりつつあ
る。そこで、グローバルに且つ精度良くウエーハ表面を
平坦化する方法として、ＣＭＰ加工が注目されている。

【０００３】一般にＣＭＰ装置では、研磨布または砥石
などの研磨工具をウエーハの表面に押し付けた状態で、
研磨工具及びウエーハを回転させ、必要に応じて薬液、
純水またはそれらに砥粒を混入した流体（研磨剤）を研
磨面に供給しながら、研磨加工を行っている。

【０００４】ＣＭＰ装置において大口径のウエーハを研
磨する場合、ウエーハと比べて小さい径の研磨工具が使
用される。研磨工具を直動機構あるいは旋回機構によっ
て保持し、ウエーハの表面に対して平行な平面内で往復
運動を与えることによって、ウエーハの全面の研磨が行
われる。

【０００５】ウエーハと比べて小さい径の研磨工具を使
用する場合、研磨工具の加工面の角でウエーハの表面を
瑕付けないように、研磨工具として、加工面の角に面取
り加工が予め施されているものが使用される。しかし、
ウエーハの研磨によって研磨工具側の摩耗が進行する
と、当初の面取り形状が次第に失われ、その結果、ウエ
ーハの表面を瑕付けるようになる。従って、面取り形状
が失われる前に、研磨工具の交換を行っていた。このた
め、研磨工具の交換、及び交換後の装置の調整に手間が
掛かり、ＣＭＰ装置の実稼働率を低下させる要因となっ
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
従来のＣＭＰ装置の問題点に鑑み成されたもので、本発
明の目的は、被研磨材と比べて小さい径の研磨工具が使
用される平面研磨装置において、研磨工具の加工面の角
の面取り形状を長期間に渡って維持し、これによって、
装置の実稼働率を高めるとともに、研磨加工後の被加工
材表面の平坦度を良好な状態で維持することができる平
面研磨装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の平面研磨装置
は、上面に円板状の被研磨材が保持されるターンテーブ
ルと、ターンテーブルに対向してターンテーブルの上方
に配置され、下面に被研磨材と比べて小さい径の研磨工
具が装着される研磨ヘッドと、研磨ヘッドを被研磨材の
表面に対して平行な平面内で往復方向に移動させる水平
移動機構と、を備えた平面研磨装置において、前記ター
ンテーブルの外周に隣接して、前記研磨工具の面取り加
工を行う面取り用工具を設けたことを特徴とする。

【０００８】本発明の平面研磨装置によれば、ターンテ
ーブルの外周に隣接して面取り用工具が配置されている
ので、被研磨材の研磨工程の途中で、随時、研磨工具の
加工面の角に面取り加工を施すことができる。これによ
って、研磨工具の交換までのインターバルを延ばし、装
置の実稼動率を上げることができる。

【０００９】また、研磨工具の面取り形状が長期間に渡
って維持されるので、研磨加工後の被加工材表面の平坦
度を良好な状態で維持することができる。

【００１０】好ましくは、上記の平面研磨装置におい
て、前記面取り用工具に隣接して、面取り加工の際に発
生する粉塵を吸引する吸引装置を設ける。これによっ
て、面取り加工によって発生した粉塵が被研磨材の表面
に飛来して、被研磨材の表面を傷付け、あるいはパーテ
ィクル汚染を招くことを防止することができる。

【００１１】更に、好ましくは、上記の平面研磨装置に
おいて、前記研磨工具と前記面取り用工具との接触位置
を、前記被研磨材の表面の高さよりも下側に配置する。
これによって、面取り加工によって発生した粉塵が被研
磨材の表面に飛来することを、より効果的に防止するこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（例１）図１及び図２に、本発明
に基づくＣＭＰ装置の一例を示す。

【００１３】被研磨材であるウエーハ１は、ターンテー
ブル２の上面に真空吸着される（または、静電吸着によ
り若しくはバッキングパッドを介して真空吸着され
る）。ターンテーブル２の上面の周縁部には、ウエーハ
１の外周に沿ってガイドリング３が取り付けられてい
る。ターンテーブル２の上方には研磨ヘッド７が配置さ
れている。研磨ヘッド７の下面には、円盤型の研磨工具
６が保持されている。研磨ヘッド７に隣接して研磨剤供
給ノズル９が配置されている。なお、研磨工具６の径
は、通常、ウエーハ１の径の１０〜５０％程度である。

【００１４】ターンテーブル２の上方には門型フレーム
１１が設けられている。門型フレーム１１の梁部１２の
下側には、直動機構１８を介して移動架台１４が取り付
けられている。移動架台１４には、エアシリンダ１６及
び直動機構１７を介してモータ１５のハウジングが取り
付けられている。モータ１５の駆動軸８には研磨ヘッド
７が接続され、研磨ヘッド７の前面（下面側）はターン
テーブル２の上面に対向している。研磨工具６は研磨ヘ
ッド７の前面に装着される。研磨ヘッド７の高さ方向の
位置は、直動機構１７及びエアシリンダ１６によって調
整される。研磨ヘッド７は、直動機構１８により門型フ
レームの梁部１２に沿って水平方向に駆動され、ウエー
ハ１の直径に沿ってウエーハ１の一方の縁から他方の縁
までの間で往復運動を行う。

【００１５】ターンテーブル２及び研磨ヘッド７を回転
するとともに、研磨ヘッド７にウエーハ１の直径方向の
往復運動を与え、その状態で、研磨剤供給ノズル９から
研磨剤（または、薬液、純水など）を供給するととも
に、エアシリンダ１６を駆動して、研磨工具６をウエー
ハ１の表面に対して押し付けることによって、ウエーハ
１の表面の研磨が行われる。なお、研磨ヘッド７等の動
きは、機側に設けられた制御装置１０によって制御され
る。

【００１６】本発明に基づくＣＭＰ装置においては、ガ
イドリング３の外周に隣接し、且つ研磨工具６の往復運
動の軌道の端部の一方に、研磨工具６の面取り加工用の
砥石２０が上向きに配置されている。この砥石２０は、
研磨工具６の加工面の角と接触する部分が、所定の曲率
（即ち、目標とする面取りの曲率）を備えた曲面によっ
て形成され、この曲面上にダイヤモンド砥粒が電着され
ている。

【００１７】研磨工具６を、直動機構１８によって門型
フレームの梁部１２に沿って移動し、その一部がガイド
リング３の外側にはみ出す所定の位置で停止させた後、
研磨工具６を回転しながら、研磨工具６の加工面の角を
上記曲面に押し付けることによって、研磨工具６の面取
り加工が行われる。

【００１８】面取り加工用の砥石２０に隣接してその外
側（ターンテーブル２の径方向に関して外側を意味す
る、以下同じ）には、砥石２０の上面近傍から粉塵を吸
引するように、吸引ノズル３１が配置されている。吸引
ノズル３１は、気液分離ボックス３６を介して、真空ポ
ンプ３７に接続されている。これらの吸引ノズル３１、
気液分離ボックス３６、真空ポンプ３７及びフィルタ３
８によって、吸引機構が構成されている。研磨工具６の
面取り加工の際に発生する粉塵は、吸引ノズル３１によ
って吸引され、気液分離ボックス３６で水分が除去され
た後、フィルタ３８に捕集される。

【００１９】図２に、図１中の面取り加工用の砥石２０
及びその周囲の上面図（部分）を示す。この例では、砥
石２０の平面形状は、ガイドリング３の外周に沿うよう
に、円弧状の曲線で形成されている。研磨工具６の加工
面の角と接触して面取り加工に供される部分は、砥石２
０の内側（ターンテーブル２の径方向に関して内側を意
味する、以下同じ）の面の上端側に形成されている。こ
の例では、吸引ノズル３１の吸込み口も、砥石２０の外
側の面に沿うように、円弧状の曲線で形成されている。

【００２０】（例２）次に、図１及び２に示したＣＭＰ
装置における、面取り加工用の砥石２０の使用方法につ
いて説明する。

【００２１】図３に、新しい研磨工具が装着された直後
の研磨工具とウエーハの関係を示す。このように、研磨
工具６が新しい場合には、研磨工具６の加工面の角が所
定の曲率で面取りされているので、ウエーハ１の研磨の
際、ウエーハ１の表面を瑕付けるおそれはない。

【００２２】図４に、研磨工具の摩耗が進んだ場合の研
磨工具とウエーハの関係を示す。ウエーハ１の研磨によ
って研磨工具６の摩耗が進むと、当初の面取り形状が次
第に失われて行く。このため、仮にウエーハ１の研磨を
そのまま続けたとすると、研磨工具６の加工面の角部に
おいて集中荷重が増大し、接触面圧が増大するので、ウ
エーハ１の表面を瑕付け易くなる。

【００２３】これを防止するため、本発明に基づくＣＭ
Ｐ装置では、研磨工具６の摩耗量が許容限界を超える前
に、以下のように、研磨ヘッド７の前面に研磨工具６を
保持したままの状態で研磨工具６の面取り加工を行い、
研磨工具６の面取り形状を再生する。

【００２４】図５に、研磨工具が新しく、従って、面取
り加工を施す必要がない場合における、研磨工具６と砥
石２０の位置関係を示す。なお、この図５は、研磨ヘッ
ド７が、制御装置１０からの指令に基づいて門型フレー
ムの梁部１２（図１）に沿って水平方向に駆動され、ウ
エーハ１の直径上でウエーハ１の一方の縁から他方の縁
までの間で往復運動を行っている際、研磨工具６がスト
ロークエンド（砥石２０が配置されている側）に到達し
たときの状態を表している。この場合には、図５に示す
ように、研磨工具６は、砥石２０に接触する直前で停止
され、次いで、移動方向が反転される。

【００２５】研磨工具６の面取り加工を行うタイミング
は、研磨工具６の使用時間（または、累計摺動距離な
ど）を基準にして設定し、予め、制御装置１０に入力し
ておく。あるいは、研磨工具６の摩耗量を測定し、その
値に基づいて面取り加工の要否を判断することもでき
る。

【００２６】図６に、研磨工具に面取り加工を施す際
の、研磨工具６と面取り加工用の砥石２０の位置関係を
示す。面取り加工を施す際には、制御装置１０からの指
令に基づいて、直動機構１８（図１）を用いて研磨工具
６を往復運動の際のストロークエンドよりも更に外側ま
で移動する。次いで、研磨工具６を回転させた状態で、
研磨工具６の加工面の角を砥石２０の加工面に接触させ
る。これによって、研磨工具６の面取り形状が再生され
る。

【００２７】なお、面取り加工を施す際には、吸引ノズ
ル３１を介して真空ポンプ３７を用いて排気を行い、面
取り加工によって生じた粉塵３９を、速やかに加工面の
周囲から取り除く。なお、真空ポンプ３７の起動も、制
御装置１０からの指令に基づいて行われる。これによっ
て、面取り加工によって発生した粉塵がウエーハ１の表
面に飛来して、表面を傷付けあるいはパーティクル汚染
を招くことが防止される。

【００２８】（例３）ＣＭＰ装置において、ウエーハ
（被研磨材）と比べて小さい径の研磨工具を使用する場
合、先に図１に示したような、円盤型の研磨工具６（そ
の下面が加工面になるもの）の他に、図７に示すよう
な、縦円筒型の研磨工具６ｂ（その外周面が加工面にな
るもの）、あるいは、図８に示すような、傾斜円筒型の
研磨工具６ｃ（前面と外周面との間の部分円錐面が加工
面になるもの）を使用することができる。

【００２９】（例４）図９に、面取り加工用の砥石の他
の例を示す。なお、この図も、先の図２と同様に、砥石
及びその周囲の上面図（部分）を示したものである。

【００３０】この例では、砥石２１は、矩形の平面形状
を備え、ガイドリング３の外周に近接して配置されてい
る。研磨工具の加工面の角と接触して面取り加工に供さ
れる部分は、砥石２１の内側の面の上端側に形成されて
いる。なお、吸引ノズル３２の吸込み口も、砥石２１の
外側の面に沿うように、直線状に形成されている。この
様な形状を備えた砥石２１は、先に示した縦円筒型の研
磨工具６ｂ（図７）、あるいは傾斜円筒型の研磨工具６
ｃ（図８）の面取り加工を行う際に使用される。

【００３１】なお、縦円筒型の研磨工具６ｂ（図７）を
使用する場合には、その外周面の両側の角に対してそれ
ぞれ面取り加工を施す必要がある。従って、面取り加工
用の砥石は、研磨工具６ｂの往復運動の軌道の両側の端
部にそれぞれ配置される。

【００３２】同様に、傾斜円筒型の研磨工具６ｃ（図
８）を使用する場合にも、その部分円錐面の両側の角に
対してそれぞれ面取り加工を施す必要がある。従って、
面取り加工用の砥石は、研磨工具６ｃの往復運動の軌道
の両側の端部にそれぞれ配置される。

【００３３】（例５）図１０〜１２を用いて、先に示し
た縦円筒型の研磨工具６ｂ（図７）を使用する場合の、
面取り加工用の砥石２１（図９）の使用方法について説
明する。

【００３４】図１０に、研磨工具が新しく、従って、面
取り加工を施す必要がない場合における、研磨工具６ｂ
と砥石２１の位置関係を示す。なお、この図１０は、先
の例における図８と同様に、制御装置１０からの指令に
基づいて、研磨工具６ｂがウエーハ１の直径上でウエー
ハ１の一方の縁から他方の縁までの間で往復運動を行っ
ている際、研磨工具６ｂがストロークエンドに到達した
ときの状態を表している。この場合には、図１０に示す
ように、研磨工具６ｂは、砥石２１に接触する直前で停
止され、次いで、移動方向が反転される。

【００３５】図１１に、研磨工具に面取り加工を施す際
の、研磨工具６ｂと面取り加工用の砥石２１の位置関係
を示す。面取り加工を施す際には、制御装置１０からの
指令に基づいて、研磨工具６ｂを往復運動の際のストロ
ークエンドよりも更に外側まで移動する。次いで、研磨
工具６ｂを回転させた状態で、研磨工具６ｂの加工面
（外周面）の角を砥石２１の加工面に接触させる。これ
によって、研磨工具６ｂの面取り形状が再生される。

【００３６】なお、面取り加工を施す際には、吸引ノズ
ル３２を介して真空ポンプ３７を用いて排気を行い、面
取り加工によって生じた粉塵３９を、速やかに加工面の
周囲から取り除く。

【００３７】先に述べたように、このような縦円筒型の
研磨工具６ｂ（図７）を使用する場合には、その外周面
の両側の角に対してそれぞれ面取り加工を施す必要があ
る。従って、面取り加工用の砥石は、研磨工具６ｂの往
復運動の軌道の両側の端部にそれぞれ配置される。図１
２に、先に示した側（図１１）と反対側の角に面取り加
工を施す際の、研磨工具６ｂと面取り加工用の砥石２２
及び吸引ノズル３３の位置関係を示す。

【００３８】（例６）図１３〜１５を用いて、先に示し
た傾斜円筒型の研磨工具６ｃ（図８）を使用する場合
の、面取り加工用の砥石２１（図９）の使用方法につい
て説明する。

【００３９】図１３に、研磨工具が新しく、従って、面
取り加工を施す必要がない場合における、研磨工具６ｃ
と砥石２１の位置関係を示す。なお、この図１３は、先
の例における図８及び図１０と同様に、制御装置１０か
らの指令に基づいて、研磨工具６ｃがウエーハ１の直径
上でウエーハ１の一方の縁から他方の縁までの間で往復
運動を行っている際、研磨工具６ｃがストロークエンド
に到達したときの状態を表している。この場合には、図
１３に示すように、研磨工具６ｃは、砥石２１に接触す
る直前で停止され、次いで、移動方向が反転される。

【００４０】図１４に、研磨工具に面取り加工を施す際
の、研磨工具６ｃと面取り加工用の砥石２１の位置関係
を示す。面取り加工を施す際には、制御装置１０からの
指令に基づいて、研磨工具６ｃを往復運動の際のストロ
ークエンドよりも更に外側まで移動する。次いで、研磨
工具６ｃを回転させた状態で、研磨工具６ｃの加工面
（部分円錐面）の角を砥石２１の加工面に接触させる。
これによって、研磨工具６ｃの面取り形状が再生され
る。

【００４１】なお、面取り加工を施す際には、吸引ノズ
ル３２を介して真空ポンプ３７を用いて排気を行い、面
取り加工によって生じた粉塵３９を、速やかに加工面の
周囲から取り除く。

【００４２】先に述べたように、このような傾斜円筒型
の研磨工具６ｃ（図８）を使用する場合にも、その部分
円錐面の両側の角に対してそれぞれ面取り加工を施す必
要がある。従って、面取り加工用の砥石は、研磨工具６
ｃの往復運動の軌道の両側の端部にそれぞれ配置され
る。図１５に、先に示した側（図１４）と反対側の角に
面取り加工を施す際の、研磨工具６ｃと面取り加工用砥
石２２及び吸引ノズル３３の位置関係を示す。

【００４３】（例７）図１６及び１７に、本発明に基づ
くＣＭＰ装置の他の例を示す。

【００４４】この例では、研磨工具６と面取り加工用の
砥石４０との接触位置を、被研磨材であるウエーハ１の
表面の高さよりも下側に配置している。その目的は、面
取り加工によって発生した粉塵がウエーハ１の表面に飛
来して、表面を傷付けあるいはパーティクル汚染を招く
ことを防止することにある。

【００４５】面取り加工用の砥石４０は、図１に示した
例と同様に、ガイドリング３の外周に隣接し、且つ研磨
工具６の往復運動の軌道の端部の一方に上向きに配置さ
れている。なお、面取り加工用の砥石４０の構造及び配
置に関係する以外の部分の構成は、先に図１に示したも
のと共通なので、同一部分には同一の符号を付してそれ
らについての説明は省略する。

【００４６】図１７に、図１６中の面取り加工用の砥石
４０及びその周囲の上面図（部分）を示す。この例で
は、砥石４０の平面形状は、ガイドリング３の外周に沿
うように、円弧状の曲線で形成されている。研磨工具６
の加工面の角と接触して面取り加工に供される部分は、
砥石４０の内側の面の上端側に形成されている。砥石４
０の内周面とガイドリング３の外周面との間には、工具
受け５５が配置されている。この工具受け５５は、後述
するように、研磨工具６の面取り加工を行う際、これに
研磨工具６の加工面を突き当てることによって、研磨工
具６の高さを保持するために使用される。更に、砥石４
０及び工具受け５５の周囲を取り囲むように、吸引ノズ
ル５１の吸込み口が配置されている。

【００４７】次に、図１６及び１７に示したＣＭＰ装置
における、面取り加工用の砥石４０の使用方法について
説明する。

【００４８】図１８に、研磨工具に面取り加工を施す際
の、研磨工具６と面取り加工用の砥石４０の位置関係を
示す。面取り加工を施す際には、制御装置１０からの指
令に基づいて、先ず、エアシリンダ１６（図１６）を用
いて研磨工具６をウエーハ１の表面から引き離し、次い
で、直動機構１８（図１６）を用いて研磨工具６を往復
運動の際のストロークエンドよりも更に外側まで移動
し、砥石４０及び工具受け５５の上方で停止させる。次
いで、研磨工具６を回転させた状態で、エアシリンダ１
６（図１６）を用いて研磨工具６を砥石４０及び工具受
け５５に押し付ける。これによって、研磨工具６の加工
面の角の面取り形状が再生される。

【００４９】なお、面取り加工を施す際には、吸引ノズ
ル５１を介して真空ポンプ３７を用いて排気を行い、面
取り加工によって生じた粉塵３９を、速やかに加工面の
周囲から取り除く。なお、真空ポンプ３７の起動も、制
御装置１０からの指令に基づいて行われる。

【００５０】（例８）図１９に、面取り加工用の砥石の
他の例を示す。なお、この図も、図１７と同様に、砥石
及びその周囲の上面図（部分）を示したものである。ま
た、この砥石も、図１６に示した装置と同様に、研磨工
具６と面取り加工用の砥石との接触位置を、被研磨材で
あるウエーハ１の表面の高さよりも下側に配置した場合
に使用されるものである。

【００５１】この例では、二個の砥石４１、４２が、互
いに対向するように組み合わされて使用される。各砥石
４１、４２は、それぞれ、矩形の平面形状を備え、ガイ
ドリング３の外周に近接して配置される。研磨工具の加
工面の角と接触して面取り加工に供される部分は、外側
に配置された砥石４１の内側の面の上端側、及び、内側
に配置された砥石４２の外側の面の上端側に形成されて
いる。

【００５２】二個の砥石４１、４２の間には、工具受け
５６が配置されている。この工具受け５６は、後述する
ように、研磨工具（６ｂまたは６ｃ）の面取り加工を行
う際、これに研磨工具の加工面を突き当てることによっ
て、研磨工具の高さを保持するために使用される。更
に、砥石４１、４２及び工具受け５６の周囲を取り囲む
ように、吸引ノズル５２の吸込み口が配置されている。

【００５３】上記の様な形状を備えた砥石４１、４２
は、先に示した縦円筒型の研磨工具６ｂ（図７）、ある
いは傾斜円筒型の研磨工具６ｃ（図８）の面取り加工を
行う際に使用される。

【００５４】（例９）次に、先に示した縦円筒型の研磨
工具６ｂ（図７）を使用する場合の、面取り加工用の砥
石４１、４２（図１９）の使用方法について説明する。

【００５５】図２０に、研磨工具６ｂに面取り加工を施
す際の、研磨工具６ｂと面取り加工用の砥石４１、４２
の位置関係を示す。面取り加工を施す際には、制御装置
１０からの指令に基づいて、先ず、研磨工具６ｂをウエ
ーハ１の表面から離し、次いで、研磨工具６ｂを往復運
動の際のストロークエンドよりも更に外側まで移動し、
砥石４１、４２及び工具受け５６の上方で停止させる。
次いで、研磨工具６ｂを回転させた状態で、エアシリン
ダ１６（図１６）を用いて研磨工具６ｂを砥石４１、４
２及び工具受け５６に対して押し付ける。これによっ
て、研磨工具６ｂの加工面（外周面）の両側の角の面取
り形状が同時に再生される。

【００５６】なお、面取り加工を施す際には、吸引ノズ
ル５２を介して真空ポンプ３７を用いて排気を行い、面
取り加工によって生じた粉塵３９を、速やかに加工面の
周囲から取り除く。

【００５７】（例１０）次に、先に示した傾斜円筒型の
研磨工具６ｃ（図８）を使用する場合の、面取り加工用
の砥石４１、４２（図１９）の使用方法について説明す
る。

【００５８】図２１に、研磨工具６ｃに面取り加工を施
す際の、研磨工具６ｃと面取り加工用の砥石４１、４２
の位置関係を示す。面取り加工を施す際には、制御装置
１０からの指令に基づいて、先ず、研磨工具６ｃをウエ
ーハ１の表面から離し、次いで、研磨工具６ｃを往復運
動の際のストロークエンドよりも更に外側まで移動し、
砥石４１、４２及び工具受け５６の上方で停止させる。
次いで、研磨工具６ｃを回転させた状態で、エアシリン
ダ１６（図１６）を用いて研磨工具６ｃを砥石４１、４
２及び工具受け５６に対して押し付ける。これによっ
て、研磨工具６ｃの加工面（部分円錐面）の両側の角の
面取り形状が同時に再生される。

【００５９】なお、面取り加工を施す際には、吸引ノズ
ル５２を介して真空ポンプ３７を用いて排気を行い、面
取り加工によって生じた粉塵３９を、速やかに加工面の
周囲から取り除く。

【００６０】

【発明の効果】本発明の平面研磨装置によれば、被研磨
材と比べて小さい径の研磨工具が使用される平面研磨装
置において、ターンテーブルの外周に隣接して面取り用
工具が配置されているので、被研磨材の研磨工程の途中
で、随時、研磨工具の加工面の角に面取り加工を施すこ
とができる。これによって、研磨工具の交換までのイン
ターバルを延ばし、装置の実稼動率を上げることができ
る。

【００６１】また、研磨工具の面取り形状が長期間に渡
って維持されるので、研磨加工後の被加工材表面の平坦
度を良好な状態で維持することができる。

【００６２】また、本発明の平面研磨装置において、面
取り用工具に隣接して、面取り加工の際に発生する粉塵
を吸引する吸引装置を設けることよって、粉塵が被研磨
材の表面に飛来することを防止し、粉塵によってウエー
ハの表面が傷付けられあるいは汚染されることを防止す
ることができる。

【００６３】更に、本発明の平面研磨装置において、研
磨工具と面取り用工具との接触位置を、被研磨材の表面
の高さよりも下側に配置すれば、面取り加工によって発
生した粉塵が被研磨材の表面に飛来することを、より効
果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウエーハと比べて小さい径の研磨工具が使用さ
れる本発明に基づくＣＭＰ装置の概略構成を示す図。

【図２】本発明に基づくＣＭＰ装置で使用される円盤型
の研磨工具の面取り加工用の砥石及びその周囲の平面
図。

【図３】研磨面の摩耗が進む前の円盤型の研磨工具の状
態について説明する図。

【図４】研磨面の摩耗が進んだ後の円盤型の研磨工具の
状態について説明する図。

【図５】円盤型の研磨工具の面取り加工用の砥石の使用
方法について説明する図。

【図６】円盤型の研磨工具の面取り加工用の砥石の使用
方法について説明する図。

【図７】本発明に基づくＣＭＰ装置において使用される
縦円筒型の研磨工具の形状を示す図。

【図８】本発明に基づくＣＭＰ装置において使用される
傾斜円筒型の研磨工具の形状を示す図。

【図９】本発明に基づくＣＭＰ装置で使用される研磨工
具の面取り加工用の砥石の他の例を示す平面図。

【図１０】縦円筒型の研磨工具の面取り加工用の砥石の
使用方法について説明する図。

【図１１】縦円筒型の研磨工具の面取り加工用の砥石の
使用方法について説明する図。

【図１２】縦円筒型の研磨工具の面取り加工用の砥石の
使用方法について説明する図。

【図１３】傾斜円筒型の研磨工具の面取り加工用の砥石
の使用方法について説明する図。

【図１４】傾斜円筒型の研磨工具の面取り加工用の砥石
の使用方法について説明する図。

【図１５】傾斜円筒型の研磨工具の面取り加工用の砥石
の使用方法について説明する図。

【図１６】ウエーハと比べて小さい径の研磨工具が使用
される本発明に基づくＣＭＰ装置の他の例の概略構成を
示す図。

【図１７】本発明に基づくＣＭＰ装置で使用される円盤
型の研磨工具の面取り加工用の砥石の他の例を示す平面
図。

【図１８】円盤型の研磨工具の面取り加工用の砥石の使
用方法について説明する図。

【図１９】本発明に基づくＣＭＰ装置で使用される研磨
工具の面取り加工用の砥石の他の例を示す平面図。

【図２０】縦円筒型の研磨工具の面取り加工用の砥石の
使用方法について説明する図。

【図２１】傾斜円筒型の研磨工具の面取り加工用の砥石
の使用方法について説明する図。

【符号の説明】

１・・・ウエーハ（被研磨材）、２・・・ターンテーブル、３・・・ガイドリング、６・・・（円盤型の）研磨工具、６ｂ・・・（縦円筒型の）研磨工具、６ｃ・・・（傾斜円筒型の）研磨工具、７・・・研磨ヘッド、８・・・駆動軸、９・・・研磨剤供給ノズル、１０・・・制御装置、１１・・・門型フレーム（水平移動機構）、１２・・・梁部（水平移動機構）、１４・・・移動架台（水平移動機構）、１５・・・モータ、１６・・・エアシリンダ、１７・・・直動機構、１８・・・直動機構（水平移動機構）、２０、２１、２２・・・面取り加工用の砥石（面取り用
工具）、３１、３２、３３・・・吸引ノズル（吸引装置）、３６・・・気液分離箱（吸引装置）、３７・・・真空ポンプ（吸引装置）、３８・・・フィルタ（吸引装置）、３９・・・粉塵、４０、４１、４２・・・面取り加工用の砥石（面取り用
工具）、５１、５２・・・吸引ノズル、５５、５６・・・工具受け。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上面に円板状の被研磨材が保持されるタ
ーンテーブルと、ターンテーブルに対向してターンテーブルの上方に配置
され、下面に被研磨材と比べて小さい径の研磨工具が装
着される研磨ヘッドと、研磨ヘッドを被研磨材の表面に対して平行な平面内で往
復方向に移動させる水平移動機構と、を備えた平面研磨装置において、前記ターンテーブルの外周に隣接して、前記研磨工具の
面取り加工を行う面取り用工具を設けたことを特徴とす
る平面研磨装置。
【請求項２】前記面取り用工具に隣接して、面取り加
工の際に発生する粉塵を吸引する吸引装置を設けたこと
を特徴とする請求項１に記載の平面研磨装置。
【請求項３】前記研磨工具と前記面取り用工具との接
触位置を、前記被研磨材の表面の高さよりも下側に配置
したことを特徴とする請求項１または２に記載の平面研
磨装置。