JP2001341062A - Semiconductor wafer polisher - Google Patents

Semiconductor wafer polisher

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JP2001341062A
JP2001341062A JP2000163442A JP2000163442A JP2001341062A JP 2001341062 A JP2001341062 A JP 2001341062A JP 2000163442 A JP2000163442 A JP 2000163442A JP 2000163442 A JP2000163442 A JP 2000163442A JP 2001341062 A JP2001341062 A JP 2001341062A
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JP
Japan
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polishing
carrier plate
diaphragm
load
semiconductor wafer
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Maeda
剛 前田
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Mitsubishi Materials Silicon Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Silicon Corp
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Publication date
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor wafer polisher capable of preventing a semiconductor wafer from being entirely deformed in a tapered shape in cross section by applying a load uniformly from a polishing head to the entire surface of a carrier plate. SOLUTION: A compressed air is fed from a compressor 20 to a first diaphragm 17 to apply a center load onto the carrier plate 16. On the other hand, the compressed air is fed from the compressor 20 to a second diaphragm 15 to apply an outer peripheral load onto the plate 16 for polishing. In this case, the pressure of the compressed air on both diaphragms 15 and 17 is controlled by a control part 21 so that a load is hydrostatically applied uniformly from the polishing head 13 to the entire surface of the carrier plate 16. As a result, the amount of deformation of a silicon wafer W after polishing is reduced, and the flatness of the surface of the wafer is improved.

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】この発明は半導体ウェーハの
研磨装置、詳しくは研磨ヘッドとキャリアプレートとの
間に介在されたダイヤフラムを膨らませることで、キャ
リアプレートに荷重をかける半導体ウェーハの研磨装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer polishing apparatus, and more particularly to a semiconductor wafer polishing apparatus for applying a load to a carrier plate by expanding a diaphragm interposed between a polishing head and a carrier plate.

【0002】[0002]

【従来の技術】表面がエッチングされたシリコンウェー
ハは、次工程であるポリッシング工程において、その表
面が機械的化学的研磨される。ここでは、研磨装置によ
り、このウェーハ表面が平滑で無歪の鏡面に仕上げられ
る。研磨装置は、上面に研磨布が展張された研磨定盤
と、複数枚のシリコンウェーハがワックス貼着された研
磨ヘッドとを備えている。研磨ヘッドの下面には、金属
製、セラミック製、またはガラス製の円板形状をしたキ
ャリアプレートが着脱可能に固定されている。シリコン
ウェーハは、このキャリアプレートの裏面に配置されて
いる。この研磨装置によるウェーハ研磨時には、研磨定
盤上の研磨布に焼成シリカやコロイダルシリカ(シリカ
ゾル)などの研磨砥粒を含む研磨液(スラリー)を供給
しながら、研磨布と半導体ウェーハとの間に所定の荷重
および相対速度を与えて研磨を行う。
2. Description of the Related Art The surface of a silicon wafer whose surface has been etched is mechanically and chemically polished in a polishing step which is the next step. Here, the wafer surface is finished to a smooth and distortion-free mirror surface by a polishing apparatus. The polishing apparatus includes a polishing platen on which a polishing cloth is spread on an upper surface, and a polishing head to which a plurality of silicon wafers are attached by wax. A disc-shaped carrier plate made of metal, ceramic, or glass is detachably fixed to the lower surface of the polishing head. The silicon wafer is arranged on the back surface of the carrier plate. During polishing of a wafer by this polishing apparatus, a polishing liquid (slurry) containing polishing abrasive grains such as calcined silica or colloidal silica (silica sol) is supplied to a polishing cloth on a polishing platen, and a polishing liquid is supplied between the polishing cloth and the semiconductor wafer. Polishing is performed by applying a predetermined load and a relative speed.

【0003】ところで、従来の研磨装置として、研磨時
に、キャリアプレート全体(主にプレート中心部)に油
圧、空気圧または機械的により研磨荷重をかける装置が
知られている。また、これとは別に、研磨時に、キャリ
アプレートの外周部にOリングを介しておもりよる外周
荷重(一定の静荷重)をかけるとともに、油圧または空
気圧によるシリンダーでキャリアプレートの中心部に中
心荷重をかけてたわみを調節する機構を有する装置も知
られている。
[0003] As a conventional polishing apparatus, there is known an apparatus for applying a polishing load to the entire carrier plate (mainly the center of the plate) by hydraulic pressure, pneumatic pressure or mechanically during polishing. Separately, during polishing, an outer peripheral load (constant static load) is applied to the outer peripheral portion of the carrier plate via an O-ring, and a central load is applied to the central portion of the carrier plate by a hydraulic or pneumatic cylinder. Devices having a mechanism for adjusting the deflection are also known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の研磨装置にあっては、以下の欠点があった。す
なわち、前者の研磨装置によれば、常に一定の分布でキ
ャリアプレートに荷重がかかっているため、研磨布の寿
命とともに変化するウェーハの形状を修正することがで
きなかった。このため、キャリアプレートに貼着された
シリコンウェーハは、キャリアプレート中心側が厚く、
キャリアプレート外周側が薄い、いわゆるウェーハ全体
が断面テーパ形になる傾向にあった。この結果、TT
V,SBIRで示されるウェーハの平坦度が低下すると
いう問題点があった。
However, these conventional polishing apparatuses have the following disadvantages. That is, according to the former polishing apparatus, since the load is always applied to the carrier plate with a constant distribution, the shape of the wafer, which changes with the life of the polishing pad, cannot be corrected. Therefore, the silicon wafer attached to the carrier plate is thicker at the center of the carrier plate,
The outer periphery of the carrier plate was thin, that is, the whole wafer tended to have a tapered cross section. As a result, TT
There was a problem that the flatness of the wafer represented by V, SBIR was reduced.

【0005】これに対して、後者の従来装置は、このよ
うな研磨布の寿命とともに変化するウェーハの形状(テ
ーパ)の変化に対して、キャリアプレートの中心部にか
かる中心荷重と、キャリアプレート外周部にかかる外周
荷重とのバランスを調整することにより、解消する目的
で開発されたものである。しかしながら、後者の装置に
よると、中心荷重は油圧シリンダ(またはエアシリン
ダ)で、外周荷重はOリングを介しておもり(静荷重)
でかけられている。このため、機械精度の影響を受け
て、均一な加圧分布が得られないという問題点があっ
た。Oリングの摩耗、損傷、Oリング溝の加工精度、溝
形成面の加工精度などにばらつきが生じるからである。
On the other hand, in the latter conventional apparatus, the center load applied to the center portion of the carrier plate and the outer periphery of the carrier plate in response to such a change in the shape (taper) of the wafer that changes with the life of the polishing pad. It has been developed for the purpose of eliminating it by adjusting the balance with the outer peripheral load applied to the part. However, according to the latter device, the central load is a hydraulic cylinder (or air cylinder) and the outer peripheral load is via an O-ring (static load).
It is hanging out. For this reason, there has been a problem that a uniform pressure distribution cannot be obtained due to the influence of the mechanical accuracy. This is because variations occur in the wear and damage of the O-ring, the processing accuracy of the O-ring groove, the processing accuracy of the groove forming surface, and the like.

【0006】そこで、発明者は、鋭意研究の結果、キャ
リアプレートの中心部にかかる中心荷重と、キャリアプ
レート外周部にかかる外周荷重とを、それぞれ別個のダ
イヤフラムによって作用させ、それぞれのダイヤフラム
に供給される作動流体の圧力を制御すれば、このような
機械精度の影響を受けることなく、シリコンウェーハの
表面全体を均一に静水圧で研磨することができ、研磨布
の寿命とともに変化するウェーハの変形を調節すること
ができることを知見し、この発明を完成させた。
Therefore, as a result of earnest research, the inventor has made the center load applied to the center portion of the carrier plate and the outer peripheral load applied to the outer peripheral portion of the carrier plate to act on separate diaphragms, and supplied to the respective diaphragms. By controlling the pressure of the working fluid, the entire surface of the silicon wafer can be uniformly polished with hydrostatic pressure without being affected by such mechanical accuracy, and the deformation of the wafer that changes with the life of the polishing cloth can be prevented. Having found that it can be adjusted, the present invention has been completed.

【0007】[0007]

【発明の目的】この発明は、研磨ヘッドからキャリアプ
レートの全体に均一に静水圧で荷重をかけることができ
る半導体ウェーハの研磨装置を提供することを、その目
的としている。また、この発明は、研磨ウェーハが断面
テーパ形になることを防ぐ半導体ウェーハの研磨装置を
提供することを、その目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor wafer polishing apparatus capable of uniformly applying a load from a polishing head to the entire carrier plate with a hydrostatic pressure. Another object of the present invention is to provide a semiconductor wafer polishing apparatus that prevents a polishing wafer from becoming tapered in cross section.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、研磨布が展張される研磨定盤と、この研磨定盤に対
向配置された研磨ヘッドと、この研磨ヘッドに取り付け
られて、複数枚の半導体ウェーハが貼着されるキャリア
プレートとを備え、上記研磨布に研磨液を供給しなが
ら、上記キャリアプレートの中心部に中心荷重を作用さ
せ、このキャリアプレートの外周部に外周荷重を作用さ
せて上記半導体ウェーハを研磨する半導体ウェーハの研
磨装置において、上記研磨ヘッドの中心部とキャリアプ
レートの中心部との間に設けられた第1のダイヤフラム
と、この第1のダイヤフラムに作動流体を供給する第1
の流体供給手段と、上記研磨ヘッドの外周部とキャリア
プレートの外周部との間に設けられた第2のダイヤフラ
ムと、この第2のダイヤフラムに作動流体を供給する第
2の流体供給手段と、上記第1の流体供給手段および第
2の流体供給手段から、それぞれ対応する第1のダイヤ
フラムまたは第2のダイヤフラムに供給される作動流体
の圧力を制御する流体圧力制御手段とを具備した半導体
ウェーハの研磨装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a polishing platen on which a polishing cloth is spread, a polishing head disposed opposite to the polishing platen, and a polishing head attached to the polishing head. A carrier plate to which a plurality of semiconductor wafers are adhered, while applying a polishing liquid to the polishing cloth, a central load is applied to a central portion of the carrier plate, and an outer peripheral load is applied to an outer peripheral portion of the carrier plate. In a semiconductor wafer polishing apparatus for polishing the semiconductor wafer by acting, a first diaphragm provided between a central portion of the polishing head and a central portion of a carrier plate, and a working fluid is supplied to the first diaphragm. First to supply
Fluid supply means, a second diaphragm provided between the outer periphery of the polishing head and the outer periphery of the carrier plate, and a second fluid supply means for supplying a working fluid to the second diaphragm; A fluid pressure control means for controlling the pressure of the working fluid supplied from the first fluid supply means and the second fluid supply means to the corresponding first diaphragm or the second diaphragm, respectively. It is a polishing device.

【0009】この研磨装置は、複数枚の半導体ウェーハ
を研磨ヘッドに取り付けられたキャリアプレートにワッ
クス貼着するタイプのものであれば限定されない。キャ
リアプレートに貼着される半導体ウェーハの枚数も2枚
以上であれば限定されない。半導体ウェーハとしては、
例えばシリコンウェーハ,ガリウム砒素ウェーハなどが
挙げられる。研磨布としては、例えば不織布パッド、硬
質ウレタンパッド,CeO2 パッドなどが挙げられる。
また、研磨液としては、例えば焼成シリカやコロイダル
シリカ(研磨砥粒)、アミン(加工促進材)および有機
高分子(ヘイズ抑制材)などを混合したものが採用する
ことができる。コロイダルシリカとは、珪酸微粒子の凝
集が起こらないで一次粒子のまま水中に分散した透明も
しくは不透明の乳白色のコロイド液を形成して存在す
る。
This polishing apparatus is not limited as long as a plurality of semiconductor wafers are of a type in which wax is adhered to a carrier plate attached to a polishing head. The number of semiconductor wafers attached to the carrier plate is not limited as long as it is two or more. As a semiconductor wafer,
For example, a silicon wafer, a gallium arsenide wafer, or the like can be used. Examples of the polishing cloth include a non-woven fabric pad, a hard urethane pad, and a CeO 2 pad.
As the polishing liquid, for example, a mixture of calcined silica, colloidal silica (polishing abrasive), amine (processing accelerator), organic polymer (haze suppressor), and the like can be used. Colloidal silica is present in the form of a transparent or opaque milky white colloid liquid dispersed in water as primary particles without aggregation of fine silica particles.

【0010】第1のダイヤフラムおよび第2のダイヤフ
ラムの形状は限定されない。例えば、第1のダイヤフラ
ムを平面視して円盤状とし、第2のダイヤフラムを平面
視して円環状にしてもよい。その材質については弾性体
の物質であり、薬品に対してある程度耐久性のあるも
の、例えばシリコン系のゴム、フッ素系のゴム、EPD
Mなどがある。それぞれのダイヤフラムを膨縮させる作
動流体の種類は限定されない。例えば、圧縮空気、不活
性ガスなどの気体でもよいし、水、油などの液体でもよ
い。第1の流体供給手段および第2の流体供給手段は、
少なくとも作動流体の供給源を有し、必要に応じて圧送
ポンプなどが設けられる。ここでいう供給源としては、
例えば作動流体が圧縮空気の場合にはコンプレッサとな
る。これらの第1の流体供給手段および第2の流体供給
手段は、別々に設けてもよいし、1つの流体供給手段を
兼用してもよい。流体圧力制御手段による第1の流体供
給手段および第2の流体供給手段から、対応する第1の
ダイヤフラムまたは第2のダイヤフラムに供給される作
動流体の圧力の制御方法は限定されない。要は、研磨ヘ
ッドからキャリアプレートの全体に均一に荷重がかけら
れるような制御ができればよい。その制御は、例えばレ
ギュレータを用いた開度調整によって行ってもよい。
[0010] The shapes of the first diaphragm and the second diaphragm are not limited. For example, the first diaphragm may have a disk shape in plan view, and the second diaphragm may have an annular shape in plan view. The material is an elastic substance and has a certain degree of durability against chemicals, for example, silicone rubber, fluorine rubber, EPD
M and so on. The type of working fluid that expands and contracts each diaphragm is not limited. For example, it may be a gas such as compressed air or an inert gas, or a liquid such as water or oil. The first fluid supply means and the second fluid supply means include:
It has at least a supply source of the working fluid, and is provided with a pressure pump or the like as needed. As the source here,
For example, if the working fluid is compressed air, it becomes a compressor. These first fluid supply means and second fluid supply means may be provided separately, or may serve as one fluid supply means. The method of controlling the pressure of the working fluid supplied from the first fluid supply unit and the second fluid supply unit to the corresponding first diaphragm or the second diaphragm by the fluid pressure control unit is not limited. In short, it is only necessary to perform control so that a load can be uniformly applied to the entire carrier plate from the polishing head. The control may be performed, for example, by adjusting the opening degree using a regulator.

【0011】[0011]

【作用】この発明の半導体ウェーハの研磨装置によれ
ば、研磨液を供給しながら、半導体ウェーハの研磨面を
研磨布により表面研磨する。このとき、第1の流体供給
手段から第1のダイヤフラムに作動流体を供給して、キ
ャリアプレートの中心部に中心荷重を作用させ、第2の
流体供給手段から第2のダイヤフラムに作動流体を供給
して、キャリアプレートの外周部に外周荷重を作用させ
て研磨する。しかも、研磨ヘッドからキャリアプレート
の全体に均一に静水圧で荷重がかかるように、流体圧力
制御手段によって、第1の流体供給手段から第1のダイ
ヤフラムに供給される作動流体の圧力と、第2の流体供
給手段から第2のダイヤフラムに供給される作動流体の
圧力を制御する。その結果、キャリアプレートのたわみ
を任意に変化させることができ、これに貼着された半導
体ウェーハの研磨後の変形量を調節できるようになる。
よって、半導体ウェーハ表面の平坦度(TTVなど)が
高まる。
According to the semiconductor wafer polishing apparatus of the present invention, the polishing surface of the semiconductor wafer is polished with a polishing cloth while supplying a polishing liquid. At this time, the working fluid is supplied from the first fluid supply means to the first diaphragm, a central load is applied to the center portion of the carrier plate, and the working fluid is supplied from the second fluid supply means to the second diaphragm. Then, the outer peripheral portion of the carrier plate is polished by applying an outer peripheral load. In addition, the fluid pressure control means controls the pressure of the working fluid supplied from the first fluid supply means to the first diaphragm so as to uniformly apply a hydrostatic pressure to the entire carrier plate from the polishing head. The pressure of the working fluid supplied to the second diaphragm from the fluid supply means is controlled. As a result, the deflection of the carrier plate can be arbitrarily changed, and the amount of deformation of the semiconductor wafer attached to the carrier plate after polishing can be adjusted.
Therefore, the flatness (such as TTV) of the semiconductor wafer surface is increased.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を図面
を参照して説明する。図1は、この発明の一実施例に係
る半導体ウェーハの研磨装置によるウェーハ研磨中の拡
大断面図である。図1において、10はバッチ式の研磨
装置であり、この研磨装置10は、表面に硬質ウレタン
パッド製の研磨布11が展張された研磨定盤12と、こ
の上方に配設された研磨ヘッド13とを備えている。研
磨ヘッド13は、円盤状のヘッド本体14を有してい
る。このヘッド本体14の外周部下面には、厚肉な環状
フランジ14aが一体形成されている。環状フランジ1
4aの下端面には、環状溝14dに嵌着されたチューブ
状の第2のダイヤフラム15を介して、セラミック製の
キャリアプレート16が着脱可能に固着されている。こ
のキャリアプレート16の裏面には、4枚のシリコンウ
ェーハWがワックスにより貼着されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged sectional view of a semiconductor wafer polishing apparatus according to an embodiment of the present invention during wafer polishing. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a batch-type polishing apparatus. The polishing apparatus 10 includes a polishing platen 12 on which a polishing pad 11 made of a hard urethane pad is spread, and a polishing head 13 disposed above the polishing table 12. And The polishing head 13 has a disk-shaped head main body 14. On the lower surface of the outer peripheral portion of the head main body 14, a thick annular flange 14a is integrally formed. Annular flange 1
A ceramic carrier plate 16 is detachably fixed to the lower end surface of 4a via a second tubular diaphragm 15 fitted in the annular groove 14d. Four silicon wafers W are attached to the back surface of the carrier plate 16 with wax.

【0013】一方、このキャリアプレート16の中心部
一帯の上面には、平たい円形の袋状の第1のダイヤフラ
ム17が取り付けられている。この第1のダイヤフラム
17は、ヘッド本体14の下部に固定された固定円板1
4bに固着されている。このヘッド本体14の外周部の
上面には、厚肉な円板形状をしたおもり18が設けられ
ている。このおもり18は、カバー18aによって外方
から被われている。ヘッド本体14の中央上部には、研
磨ヘッド13の回転軸14cが立設されている。この回
転軸14cの上端面には、ロータリージョイント19が
連結されている。このロータリージョイント19の内部
には、2本の流路が形成されている。一方の流路には、
第1のダイヤフラム17と連通した管体aが取り付けら
れ、他方の流路には、第2のダイヤフラム15と連通し
た管体bが取り付けられている。このロータリージョイ
ント19は、回転軸14cの上端部に装着された外筒1
9aによって被われている。
On the other hand, a flat circular bag-shaped first diaphragm 17 is attached to the upper surface of the entire central portion of the carrier plate 16. The first diaphragm 17 is a fixed disk 1 fixed to a lower portion of the head body 14.
4b. A thick disk-shaped weight 18 is provided on the upper surface of the outer peripheral portion of the head main body 14. The weight 18 is covered from outside by a cover 18a. A rotating shaft 14c of the polishing head 13 is provided upright at the upper center of the head body 14. A rotary joint 19 is connected to the upper end surface of the rotating shaft 14c. Two flow paths are formed inside the rotary joint 19. In one channel,
A pipe a communicating with the first diaphragm 17 is attached, and a pipe b communicating with the second diaphragm 15 is attached to the other flow path. The rotary joint 19 is connected to the outer cylinder 1 mounted on the upper end of the rotary shaft 14c.
9a.

【0014】ロータリージョイント19には、コンプレ
ッサ(第1の流体供給手段および第2の流体供給手段)
20からの圧縮空気(作動流体)が2本の経路c,dを
介して供給される。一方の経路cが第1のダイヤフラム
17への圧縮空気の供給経路であり、他方の経路dが第
2のダイヤフラム15への圧縮空気の供給経路である。
経路cの途中にレギュレータB1が設けられ、経路dの
途中にレギュレータB2が設けられている。これらのレ
ギュレータB1,B2は、制御部(流体圧力制御手段)
21により開度調整される。すなわち、この制御部21
は、レギュレータB1,B2の開度調整を行うことで、
コンプレッサ20から第1のダイヤフラム17および第
2のダイヤフラム15にそれぞれ供給される圧縮空気の
圧力を制御する。
The rotary joint 19 has a compressor (first fluid supply means and second fluid supply means).
Compressed air (working fluid) from 20 is supplied via two paths c and d. One path c is a supply path of compressed air to the first diaphragm 17, and the other path d is a supply path of compressed air to the second diaphragm 15.
The regulator B1 is provided in the middle of the route c, and the regulator B2 is provided in the middle of the route d. These regulators B1 and B2 are a control unit (fluid pressure control means)
The opening is adjusted by 21. That is, the control unit 21
By adjusting the opening of the regulators B1 and B2,
The pressure of the compressed air supplied from the compressor 20 to the first diaphragm 17 and the second diaphragm 15 is controlled.

【0015】次に、この研磨装置10を用いたシリコン
ウェーハWの研磨方法を説明する。図1に示すように、
まず4枚のシリコンウェーハWを、キャリアプレート1
6の裏面に円周方向に90度ごとに離間してワックス貼
着する。その後、このキャリアプレート16を、研磨ヘ
ッド13の第1のダイヤフラム17の下面と、第2のダ
イヤフラム15の下縁面とに固着する。そして、研磨時
には、研磨液を供給しながら、上面に研磨布11が展張
された研磨定盤12上で、シリコンウェーハWの研磨面
を研磨布11により表面研磨する。
Next, a method for polishing a silicon wafer W using the polishing apparatus 10 will be described. As shown in FIG.
First, four silicon wafers W are placed on the carrier plate 1.
Wax is attached to the back surface of No. 6 at intervals of 90 degrees in the circumferential direction. Then, the carrier plate 16 is fixed to the lower surface of the first diaphragm 17 of the polishing head 13 and the lower edge surface of the second diaphragm 15. Then, at the time of polishing, the polishing surface of the silicon wafer W is polished by the polishing cloth 11 on the polishing platen 12 on which the polishing cloth 11 is spread on the upper surface while supplying the polishing liquid.

【0016】この研磨装置10は、ウェーハ研磨時、キ
ャリアプレート16には、そのプレート16の中央部お
よび外周部にかかわらず、主に、おもり18による静荷
重がかけられる。このほか、コンプレッサ20から供給
された圧縮空気で膨らんだ第1のダイヤフラム17によ
り、キャリアプレート16の中心部分に静水圧で中心荷
重がかけられる。さらに、同じくコンプレッサ20から
供給された圧縮空気により膨らんだ第2のダイヤフラム
15によって、キャリアプレート16の外周部分に静水
圧で外周荷重がかけられる。その際、制御部21が研磨
ヘッド13からキャリアプレート16の全体に均一に静
水圧で荷重がかかるように、レギュレータB1,B2の
開度調整を行って、第1のダイヤフラム17に供給され
る圧縮空気の圧力と、第2のダイヤフラム15に供給さ
れる圧縮空気の圧力を調整する。その結果、キャリアプ
レート16のたわみを任意に変化させることができ、こ
れに貼着されたシリコンウェーハWの研磨後の変形量を
調節することができるようになる。よってキャリアプレ
ート16に貼着されて研磨されたシリコンウェーハWの
平坦度(TTV,SBIRなど)が高まる。
In this polishing apparatus 10, a static load is mainly applied to the carrier plate 16 by the weight 18 regardless of the central portion and the outer peripheral portion of the plate 16 when polishing the wafer. In addition, the first diaphragm 17 swelled by the compressed air supplied from the compressor 20 applies a central load to the center portion of the carrier plate 16 by hydrostatic pressure. Further, an outer peripheral load is applied to the outer peripheral portion of the carrier plate 16 by hydrostatic pressure by the second diaphragm 15 expanded by the compressed air also supplied from the compressor 20. At this time, the control unit 21 adjusts the opening degree of the regulators B1 and B2 so that a load is uniformly applied from the polishing head 13 to the entire carrier plate 16 with hydrostatic pressure, and the compression supplied to the first diaphragm 17 is controlled. The pressure of the air and the pressure of the compressed air supplied to the second diaphragm 15 are adjusted. As a result, the deflection of the carrier plate 16 can be arbitrarily changed, and the amount of deformation of the silicon wafer W attached thereto after polishing can be adjusted. Therefore, the flatness (TTV, SBIR, etc.) of the silicon wafer W adhered to the carrier plate 16 and polished is increased.

【0017】[0017]

【発明の効果】この発明によれば、プレートの中心部に
かかる中心荷重と、プレート外周部にかかる外周荷重と
を、それぞれ第1のダイヤフラムと第2のダイヤフラム
とによって静水圧でかけ、これらのダイヤフラムに供給
される作動流体の圧力を流体圧力制御手段によって制御
するようにしたので、研磨ヘッドからキャリアプレート
の全体に均一に静水圧で荷重をかけることができ、しか
も半導体ウェーハの全体が断面テーパ形になることを防
ぐことができる。
According to the present invention, the central load applied to the central portion of the plate and the outer peripheral load applied to the outer peripheral portion of the plate are applied with hydrostatic pressure by the first diaphragm and the second diaphragm, respectively. The pressure of the working fluid supplied to the wafer is controlled by the fluid pressure control means, so that a load can be uniformly applied from the polishing head to the entire carrier plate with hydrostatic pressure, and the entire semiconductor wafer has a tapered cross section. Can be prevented.

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

【図1】この発明の一実施例に係る半導体ウェーハの研
磨装置によるウェーハ研磨中の状態を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing a state during polishing of a wafer by a semiconductor wafer polishing apparatus according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体ウェーハの研磨装置、 11 研磨布、 12 研磨定盤、 13 研磨ヘッド、 15 第2のダイヤフラム、 16 キャリアプレート、 17 第1のダイヤフラム、 20 コンンプレッサ(第1の流体供給手段/第2の流
体供給手段)、 21 制御部(流体圧力制御手段)、 W シリコンウェーハ(半導体ウェーハ)。
Reference Signs List 10 polishing device for semiconductor wafer, 11 polishing cloth, 12 polishing platen, 13 polishing head, 15 second diaphragm, 16 carrier plate, 17 first diaphragm, 20 compressor (first fluid supply means / second fluid Fluid supply means), 21 control unit (fluid pressure control means), W silicon wafer (semiconductor wafer).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 研磨布が展張される研磨定盤と、 この研磨定盤に対向配置された研磨ヘッドと、 この研磨ヘッドに取り付けられて、複数枚の半導体ウェ
ーハが貼着されるキャリアプレートとを備え、 上記研磨布に研磨液を供給しながら、上記キャリアプレ
ートの中心部に中心荷重を作用させ、このキャリアプレ
ートの外周部に外周荷重を作用させて上記半導体ウェー
ハを研磨する半導体ウェーハの研磨装置において、 上記研磨ヘッドの中心部とキャリアプレートの中心部と
の間に設けられた第1のダイヤフラムと、 この第1のダイヤフラムに作動流体を供給する第1の流
体供給手段と、 上記研磨ヘッドの外周部とキャリアプレートの外周部と
の間に設けられた第2のダイヤフラムと、 この第2のダイヤフラムに作動流体を供給する第2の流
体供給手段と、 上記第1の流体供給手段および第2の流体供給手段か
ら、それぞれ対応する第1のダイヤフラムまたは第2の
ダイヤフラムに供給される作動流体の圧力を制御する流
体圧力制御手段とを具備した半導体ウェーハの研磨装
置。
1. A polishing platen on which a polishing cloth is spread, a polishing head arranged opposite to the polishing platen, a carrier plate attached to the polishing head and attached with a plurality of semiconductor wafers. A polishing apparatus for polishing a semiconductor wafer by applying a central load to a center portion of the carrier plate while supplying a polishing liquid to the polishing cloth, and applying an outer peripheral load to an outer peripheral portion of the carrier plate. In the apparatus, a first diaphragm provided between a central portion of the polishing head and a central portion of the carrier plate; first fluid supply means for supplying a working fluid to the first diaphragm; A second diaphragm provided between an outer peripheral portion of the carrier plate and an outer peripheral portion of the carrier plate; and a second diaphragm for supplying a working fluid to the second diaphragm. Body supply means, and fluid pressure control means for controlling the pressure of the working fluid supplied from the first fluid supply means and the second fluid supply means to the corresponding first diaphragm or second diaphragm, respectively. A semiconductor wafer polishing apparatus provided.
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