JP2002134448A - Polisher - Google Patents

Polisher

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JP2002134448A
JP2002134448A JP2000323474A JP2000323474A JP2002134448A JP 2002134448 A JP2002134448 A JP 2002134448A JP 2000323474 A JP2000323474 A JP 2000323474A JP 2000323474 A JP2000323474 A JP 2000323474A JP 2002134448 A JP2002134448 A JP 2002134448A
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JP
Japan
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polishing
guide
polished
protruding
holding
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000323474A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Sugaya
功 菅谷
Original Assignee
Nikon Corp
株式会社ニコン
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp, 株式会社ニコン filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2000323474A priority Critical patent/JP2002134448A/en
Publication of JP2002134448A publication Critical patent/JP2002134448A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27Work carriers
    • B24B37/30Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • B24B37/32Retaining rings

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem, related to the projection of a polishing unit from a circumference of a wafer by supporting the projecting part with a guide member, and further, to reduce wear of the guide member and the polishing unit. SOLUTION: When a wafer 2 is polished by a polishing unit 7, the projecting part of the polishing unit 7 projecting from the circumference of the wafer 2 is supported by a guide plane 5a of an annular guide member 5. The guide plane 5a is located approximately in the same plane as that of the polished surface of the wafer 2. The guide member 5 is attached to a member 13 via a bearing and supported rotatably and coaxially with a holding unit 3 holding the wafer 2 but is independent of the holding unit 3. The guide member 5 follows the movement of the projection part of the polishing unit 7 with a friction supplied by the projection part of the polishing unit 7. As a result, the relative speed between the projecting part of the polishing unit 7 and the guide member 5 becomes very low, and their wear can be reduced.

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、例えば、ULSI
などの半導体デバイスを製造する方法において、半導体
デバイスの平坦化研磨等に用いるのに好適な研磨装置に
関するものである。
The present invention relates to, for example, ULSI
The present invention relates to a polishing apparatus suitable for use in flattening and polishing of a semiconductor device in a method of manufacturing a semiconductor device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体デバイス等の表面のグロー
バル平坦化技術として、化学的機械的研磨(Chemical M
echanical Polishing又はChemical Mechanical Planari
zation、以下ではCMPと称す)技術が採用されてい
る。CMPは、物理的研磨に化学的な作用(研磨剤、溶
液による溶かし出し)を併用してウエハの表面凹凸を除
いていく工程である。CMPによる研磨を行う研磨装置
は、研磨パッド等の研磨体と、ウエハ等の研磨対象物を
保持するチャック等の保持部とを備え、研磨体と前記研
磨対象物との間に研磨剤を介在させた状態で、研磨体と
研磨対象物との間に荷重を加え、かつ相対移動させるこ
とにより、研磨対象物を研磨する。
2. Description of the Related Art In recent years, chemical mechanical polishing (Chemical M
echanical Polishing or Chemical Mechanical Planari
zation, hereinafter referred to as CMP) technology. CMP is a process for removing the surface irregularities of a wafer by using a chemical action (dissolution with an abrasive or a solution) in combination with physical polishing. A polishing apparatus that performs polishing by CMP includes a polishing body such as a polishing pad and a holding unit such as a chuck that holds an object to be polished such as a wafer, and an abrasive is interposed between the polishing body and the object to be polished. In this state, the object to be polished is polished by applying a load between the object to be polished and the object to be polished and relatively moving the object.
【0003】この種の研磨装置には、研磨対象物の研磨
時に、研磨体と研磨対象物との相対移動により、研磨体
の一部を一時的に研磨対象物からその周囲へはみ出せる
ものがある。従来から、例えば、チャックにフェイスア
ップで真空吸着されたウエハを、角度追従性のあるフレ
キシブルな研磨ヘッド部に取り付けたスモールパッド
(ウエハよりも小径の研磨パッド)で研磨する場合、ウ
エハから研磨パッドを一時的にはみ出させる研磨装置が
提供されている。
[0003] In this type of polishing apparatus, there is an apparatus which can temporarily protrude a part of the polishing body from the polishing object to the periphery of the polishing object due to relative movement between the polishing object and the polishing object when polishing the polishing object. is there. Conventionally, for example, when polishing a wafer that is vacuum-adsorbed face-up to a chuck with a small pad (a polishing pad smaller in diameter than the wafer) attached to a flexible polishing head part having an angle following ability, the polishing pad is Is provided.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ウエハ等の研磨対象物
の研磨時に、研磨パッド等の研磨体を研磨対象物からそ
の周囲へはみ出させる、前述した従来の研磨装置では、
ウエハから研磨パッドがはみ出した時に生ずるオーバー
ハングが原因で、以下に説明する3つの問題が生じてい
た。
In the above-mentioned conventional polishing apparatus, when a polishing object such as a wafer is polished, the polishing body such as a polishing pad protrudes from the object to be polished.
Due to the overhang that occurs when the polishing pad protrudes from the wafer, the following three problems have arisen.
【0005】第1の問題は、「パッドの傾き」である。
前記従来の研磨装置では、加工組立に起因するパッド面
とチャック面の平行度誤差や、ウエハ表面のうねりなど
を吸収するために、ヘッド部は角度追従性のあるフレキ
シブルな機構を採用している。このため、パッドが揺動
中にウエハからはみ出すと、逆にこのフレキシブルさが
裏目に出てしまいパッドがはみ出した側に傾く結果、所
望の研磨が行われないという問題が生じていた。具体的
には、ウエハに対するパッドの加圧力が等分布になら
ず、結果的にウエハの端部が一番多く削れてしまうエッ
ジファーストが生じてしまい、研磨が均一に行われなく
なってしまうという問題があった。
The first problem is "pad inclination".
In the conventional polishing apparatus, in order to absorb a parallelism error between the pad surface and the chuck surface due to processing and assembling, and a undulation of the wafer surface, the head unit employs a flexible mechanism having an angle following ability. . For this reason, if the pad protrudes from the wafer while swinging, the flexibility is conversely backfired and the pad is inclined to the protruding side, so that the desired polishing is not performed. Specifically, there is a problem that the pressing force of the pad on the wafer is not uniformly distributed, and as a result, an edge first in which the edge of the wafer is cut most often, and the polishing is not performed uniformly. was there.
【0006】第2の問題は、「パッドの段差」である。
ウエハからはみ出していない箇所のパッドは加圧力によ
り押しつぶされているが、はみ出した箇所はパッド材の
復元力により前者よりも厚くなっている。加圧力から解
放されてこの厚みに復元した領域は、ヘッド部の回転に
より再びウエハに接触する。この段差部がウエハに乗り
上げる瞬間は、解放されていたパッド面が再び急激に圧
縮されるために、ウエハが受ける加圧状態はエッジ付近
で不均一になる。押しつぶされていたパッドが加圧力か
ら解放される瞬間にも同様のことが起きる。これらが原
因で、ウエハのエッジ近傍では所望の研磨が得られない
という問題が生じていた。
[0006] The second problem is the "step of the pad".
Pads not protruding from the wafer are crushed by the pressing force, but the protruding portions are thicker than the former due to the restoring force of the pad material. The region which has been released from the pressing force and restored to this thickness comes into contact with the wafer again by the rotation of the head portion. At the moment when the step portion rides on the wafer, the released pad surface is rapidly compressed again, so that the pressure applied to the wafer becomes non-uniform near the edge. The same occurs at the moment when the crushed pad is released from the pressing force. For these reasons, there has been a problem that desired polishing cannot be obtained near the edge of the wafer.
【0007】第3の問題は、「パッドの加圧力」であ
る。パッドのウエハに対する加圧力は、研磨状態に大き
な影響力を持つ。基本的に、ウエハ全体に対して均一な
研磨を行うためには、パッドのウエハに対する単位面積
当たりの加圧力は均等になることが望ましい。しかし、
上記の通り、従来はパッド面がウエハからはみ出す時が
あるために接触面積が変化し、結果的に単位面積当たり
の加圧力が変化してしまうという問題があった。
[0007] The third problem is "pad pressure". The pressing force of the pad on the wafer has a great influence on the polishing state. Basically, in order to uniformly polish the entire wafer, it is desirable that the pressing force per unit area of the pad against the wafer be uniform. But,
As described above, in the related art, since the pad surface sometimes protrudes from the wafer, the contact area changes, and as a result, there has been a problem that the pressing force per unit area changes.
【0008】これらの問題を解消するため、ウエハの研
磨時にウエハからその周囲へはみ出す研磨パッドのはみ
出し部分を支持するガイド部材を、設けることが考えら
れる。この場合、ガイド部材における前記はみ出し部分
を支持するガイド面を、ウエハの研磨面と略同一面内に
配置しておくと、研磨パッドがウエハからはみ出して
も、研磨パッドがウエハからはみ出していない状態と実
質的に同等の状態が実現され、前述した第1乃至第3の
問題が解消され、研磨対象物の研磨を均一に行うことが
できる。
In order to solve these problems, it is conceivable to provide a guide member for supporting a protruding portion of the polishing pad which protrudes from the wafer to the periphery when polishing the wafer. In this case, if the guide surface for supporting the protruding portion of the guide member is disposed substantially in the same plane as the polishing surface of the wafer, even if the polishing pad protrudes from the wafer, the polishing pad does not protrude from the wafer. A state substantially equivalent to that described above is realized, the first to third problems described above are solved, and the object to be polished can be uniformly polished.
【0009】しかしながら、研磨パッドのはみ出し部分
とガイド部材とが擦れ合うため、その分研磨パッドの摩
耗の進行が速まる危険があるとともに、ガイド部材も摩
耗していく危険がある。ところが、ガイド面の高さとウ
エハの研磨面の高さとの差が小さいほど、研磨パッドの
はみ出し部分を支持するというガイド部材の効果が十分
に発揮され、前述した第1乃至第3の問題を十分に解消
することができる。したがって、ガイド部材には、基本
的に、ウエハよりも耐摩耗性に優れた材料を使用するこ
とになる。このため、研磨パッドの摩耗の進行が一段と
速まり、研磨パッドの寿命が短くなってしまう。また、
前記ガイド部材に耐摩耗性に優れた材料を使用するとし
ても、ガイド部材の摩耗の進行も遅いほど好ましい。
However, since the protruding portion of the polishing pad and the guide member rub against each other, there is a danger that the wear of the polishing pad is accelerated and the guide member is also worn. However, as the difference between the height of the guide surface and the height of the polished surface of the wafer is smaller, the effect of the guide member for supporting the protruding portion of the polishing pad is sufficiently exhibited, and the first to third problems described above are sufficiently solved. Can be eliminated. Therefore, the guide member is basically made of a material having better wear resistance than the wafer. For this reason, the progress of wear of the polishing pad is further accelerated, and the life of the polishing pad is shortened. Also,
Even if a material having excellent wear resistance is used for the guide member, it is preferable that the progress of wear of the guide member is slow.
【0010】また、前述したようにガイド面の高さとウ
エハの研磨面の高さとの差が小さいほど好ましいので、
ガイド部材の設置時には、両者の高さが一致するように
ガイド部材の高さが設定される。しかし、使用を継続す
ると、ガイド部材が摩耗していき、両者の高さの差が大
きくなっていく。このため、再び両者の高さが一致する
ようにガイド部材の高さを調整する必要がある。勿論、
高さの再調整を行わずにガイド部材を交換してもよい
が、その場合にはコストが増大してしまう。このよう
に、ガイド部材の摩耗の進行に応じてガイド部材の高さ
を調整する必要があるが、その調整は容易に行えること
が要請される。
Further, as described above, the smaller the difference between the height of the guide surface and the height of the polished surface of the wafer is, the more preferable it is.
When the guide member is installed, the height of the guide member is set so that the heights of the guide members coincide with each other. However, with continued use, the guide member wears out and the difference in height between the two increases. For this reason, it is necessary to adjust the height of the guide member so that the heights of the guide members coincide with each other. Of course,
Although the guide member may be replaced without re-adjusting the height, the cost increases in that case. As described above, it is necessary to adjust the height of the guide member according to the progress of the wear of the guide member, and it is required that the adjustment can be easily performed.
【0011】ところで、前述したような研磨装置では、
使用を継続すると、研磨パッドが目詰まりしていき、十
分な研磨特性が得られなくなっていく。このため、研磨
パッドは、適当な頻度で、ドレッサー等によりコンディ
ショニングが行われる。しかしながら、従来は、ウエハ
の研磨中にコンディショニングを行うことができず、ウ
エハ研磨のスループットが低下していた。
By the way, in the above-mentioned polishing apparatus,
When the polishing pad is continuously used, the polishing pad is clogged, and sufficient polishing characteristics cannot be obtained. For this reason, the polishing pad is conditioned by a dresser or the like at an appropriate frequency. However, conventionally, conditioning cannot be performed during polishing of the wafer, and the throughput of wafer polishing has been reduced.
【0012】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、研磨パッド等の研磨体が研磨対象物からその
周囲へはみ出すことに伴う問題を、そのはみ出し部分を
ガイド部材で支持することで解消しつつ、ガイド部材及
び研磨体の摩耗を低減させることができる研磨装置を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a problem in that a polishing body such as a polishing pad protrudes from an object to be polished to the periphery thereof, and the protruding portion is supported by a guide member. It is an object of the present invention to provide a polishing apparatus that can reduce wear of the guide member and the polishing body while solving the problems described above.
【0013】また、本発明は、研磨体が研磨対象物から
その周囲へはみ出すことに伴う問題を、そのはみ出し部
分をガイド部材で支持することで解消しつつ、ガイド部
材の高さの調整を容易に行うことができる研磨装置を提
供することを目的とする。
Further, the present invention can easily adjust the height of the guide member while solving the problem of the polishing body protruding from the object to be polished to the periphery thereof by supporting the protruding portion with the guide member. It is an object of the present invention to provide a polishing apparatus that can be used for polishing.
【0014】さらに、本発明は、研磨体が研磨対象物か
らその周囲へはみ出すことに伴う問題を、そのはみ出し
部分をガイド部材で支持することで解消しつつ、研磨対
象物の研磨中に多少なりとも研磨体のコンディショニン
グ効果を得ることができ、研磨対象物の研磨のスループ
ットを向上させることができる研磨装置を提供すること
を目的とする。
Further, the present invention solves the problem of the polishing body protruding from the object to be polished to its surroundings by supporting the protruding portion with a guide member, and further reduces the problem during polishing of the object to be polished. An object of the present invention is to provide a polishing apparatus which can obtain a conditioning effect of a polishing body and can improve a throughput of polishing an object to be polished.
【0015】ところで、本発明者の研究の結果、例え
ば、ウエハ等を角度追従性のあるフレキシブルな支持機
構を有するチャックに保持し、ウエハ等を研磨パッド等
の研磨体からその周囲へはみ出させる研磨装置について
も、前述した第1の問題と同様の問題が生ずることが判
明した。
By the way, as a result of the research by the present inventors, for example, polishing in which a wafer or the like is held on a chuck having a flexible support mechanism capable of following an angle and the wafer or the like protrudes from a polishing body such as a polishing pad to the periphery thereof. It has been found that the same problem as the first problem occurs in the device.
【0016】そこで、本発明は、このようなタイプの研
磨装置についても、前述した第1の問題と同様の問題を
解消することができる研磨装置を提供することを目的と
する。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a polishing apparatus which can solve the same problem as the first problem also in such a polishing apparatus of this type.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第1の態様による研磨装置は、研磨体と、
研磨対象物を保持する保持部とを備え、前記研磨体と前
記研磨対象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記
研磨体と前記研磨対象物との間に荷重を加え、かつ相対
移動させることにより、前記研磨対象物を研磨する研磨
装置において、前記研磨対象物の研磨面と略同一面内に
位置するガイド面を有し、前記研磨対象物の研磨時に前
記研磨対象物からその周囲へはみ出す前記研磨体のはみ
出し部分を前記ガイド面で支持するガイド部材を備え、
前記ガイド部材が、前記研磨対象物の研磨面と略平行な
面内の所定方向に前記保持部と独立して運動自在に、支
持されたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a polishing apparatus according to a first aspect of the present invention comprises: a polishing body;
A holding portion for holding the object to be polished, with a polishing agent interposed between the polishing body and the object to be polished, while applying a load between the object to be polished and the object to be polished, and By relative movement, in the polishing apparatus for polishing the polishing target, the polishing apparatus has a guide surface located in substantially the same plane as the polishing surface of the polishing target, from the polishing target when polishing the polishing target A guide member for supporting the protruding portion of the polishing body protruding to the periphery thereof on the guide surface,
The guide member is supported movably independently of the holding portion in a predetermined direction in a plane substantially parallel to a polishing surface of the object to be polished.
【0018】この第1の態様によれば、ガイド部材を備
えているので、研磨体が研磨対象物からその周囲へはみ
出すことに伴う前述した第1乃至第3の問題を解消する
ことができる。そして、前記第1の態様では、ガイド部
材が保持部と独立して運動自在に支持されているので、
例えば、後述する第3の態様のように、研磨体のはみ出
し部分から受ける摩擦力によってガイド部材をはみ出し
部分に従動させたり、後述する第4の態様のように、ア
クチュエータでガイド部材を駆動したりすることによっ
て、ガイド部材を保持部と一体に固定した場合などに比
べて、研磨体のはみ出し部分とガイド部材における前記
はみ出し部分と対面する部分との相対速度を低下させる
ことができる。したがって、前記第1の態様によれば、
研磨パッド等の研磨体及びガイド部材の摩耗を低減させ
ることができる。
According to the first aspect, since the guide member is provided, the above-described first to third problems caused by the polishing body protruding from the object to be polished to the periphery thereof can be solved. And in the said 1st aspect, since a guide member is supported movably independently of the holding | maintenance part,
For example, the guide member is driven by the protruding portion by the frictional force received from the protruding portion of the abrasive body as in a third embodiment described later, or the guide member is driven by an actuator as in a fourth embodiment described later. By doing so, it is possible to reduce the relative speed between the protruding portion of the polishing body and the portion of the guide member facing the protruding portion, as compared with a case where the guide member is fixed integrally with the holding portion. Therefore, according to the first aspect,
Wear of the polishing body such as the polishing pad and the guide member can be reduced.
【0019】本発明の第2の態様による研磨装置は、前
記第1の態様において、前記ガイド部材は、前記保持部
の回転軸と略同じ軸回りに前記保持部と独立して回転運
動自在に、支持されたものである。この第2の態様のよ
うにガイド部材を支持すると、機構が簡単となって安価
となる。もっとも、前記第1の態様では、この例に限定
されるものではない。
In the polishing apparatus according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the guide member is rotatable about the same axis as the rotation axis of the holding portion independently of the holding portion. Is supported. When the guide member is supported as in the second embodiment, the mechanism is simplified and the cost is reduced. However, the first aspect is not limited to this example.
【0020】本発明の第3の態様による研磨装置は、前
記第1又は第2の態様において、前記ガイド部材は、前
記はみ出し部分から受ける摩擦力によって前記はみ出し
部分に従動するものである。
In a polishing apparatus according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the guide member is driven by the protruding portion by a frictional force received from the protruding portion.
【0021】この第3の態様によれば、ガイド部材をい
わゆるフリーに支持しておけばよいので、アクチュエー
タが必要なくなり、安価となる。
According to the third aspect, since the guide member may be supported so-called free, an actuator is not required and the cost is reduced.
【0022】本発明の第4の態様による研磨装置は、前
記第1又は第2の態様において、前記ガイド部材を駆動
するアクチュエータを備えたものである。
A polishing apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the polishing apparatus according to the first or second aspect, further comprising an actuator for driving the guide member.
【0023】この第4の態様によれば、アクチュエータ
によってガイド部材を能動的に運動させることができる
ため、研磨体のはみ出し部分とガイド部材との相対速度
を自在に任意に設定することができる。したがって、前
記第4の態様によれば、例えば、後述する第5の態様の
ように、研磨体のはみ出し部分とガイド部材における前
記はみ出し部分に対面する部分との相対速度を低下させ
たり、後述する第8の態様のようにガイド部材がドレッ
サー領域を有する場合には、前記はみ出し部分と前記ド
レッサー領域との相対速度を前記研磨体のコンディショ
ニングに適する速度にしたり、することが可能となる。
According to the fourth aspect, since the guide member can be actively moved by the actuator, the relative speed between the protruding portion of the abrasive body and the guide member can be freely set. Therefore, according to the fourth aspect, for example, as in a fifth aspect to be described later, the relative speed between the protruding portion of the polishing body and the portion of the guide member facing the protruding portion is reduced, or described later. In the case where the guide member has the dresser region as in the eighth aspect, the relative speed between the protruding portion and the dresser region can be set to a speed suitable for conditioning the polishing body.
【0024】本発明の第5の態様による研磨装置は、前
記第4の態様において、前記はみ出し部分と前記ガイド
部材における前記はみ出し部分に対面する部分との相対
速度が低下するように、前記アクチュエータを制御する
制御部を備えたものである。
A polishing apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the polishing apparatus according to the fourth aspect, wherein the actuator is moved so that a relative speed between the protruding portion and a portion of the guide member facing the protruding portion is reduced. It has a control unit for controlling.
【0025】この第5の態様によれば、研磨体のはみ出
し部分とガイド部材における前記はみ出し部分に対面す
る部分との相対速度が低下するので、研磨体及びガイド
部材の摩耗を低減させることができる。前記第3の態様
では、ガイド部材がはみ出し部分から受ける摩擦力によ
って従動するので、はみ出し部分とガイド部材との相対
速度としてすべり分の速度が生ずることは避けられな
い。これに対し、前記第5の態様では、アクチュエータ
によってガイド部材を能動的に運動させることができる
ため、このようなすべり分を除くことができ、はみ出し
部分とガイド部材との相対速度を更に低下させることも
可能である。したがって、研磨体及びガイド部材の摩耗
を更に低減させることも可能である。
According to the fifth aspect, since the relative speed between the protruding portion of the polishing body and the portion of the guide member facing the protruding portion is reduced, the wear of the polishing body and the guide member can be reduced. . In the third aspect, since the guide member is driven by the frictional force received from the protruding portion, it is inevitable that a slip speed is generated as a relative speed between the protruding portion and the guide member. On the other hand, in the fifth aspect, since the guide member can be actively moved by the actuator, such a slip can be removed, and the relative speed between the protruding portion and the guide member is further reduced. It is also possible. Therefore, it is possible to further reduce the wear of the polishing body and the guide member.
【0026】本発明の第6の態様による研磨装置は、前
記第1乃至第5のいずれかの態様において、前記ガイド
面に振動による凹凸が形成されるように、前記ガイド部
材を励振させる励振部を備えたものである。
In a polishing apparatus according to a sixth aspect of the present invention, in the polishing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the excitation section excites the guide member such that the guide surface is formed with irregularities due to vibration. It is provided with.
【0027】前記振動は、超音波振動やその他の高周波
振動が好ましいが、必ずしもこれらに限定されるもので
はない。前記励振部は、前記ガイド面に、例えば、定在
波を発生させてもよいし、進行波を発生させてもよい。
前記励振部は、例えば、圧電素子や電歪素子や磁歪素子
などの種々の電気機械エネルギー変換素子を用いて構成
することができる。これらの点は、後述する第9の態様
についても同様である。
The vibration is preferably an ultrasonic vibration or another high frequency vibration, but is not necessarily limited thereto. The excitation unit may generate, for example, a standing wave or a traveling wave on the guide surface.
The excitation unit can be configured using various electromechanical energy conversion elements such as a piezoelectric element, an electrostrictive element, and a magnetostrictive element. These points are the same in a ninth embodiment described later.
【0028】この第6の態様によれば、ガイド部材のガ
イド面に振動による凹凸が形成されるので、ガイド面の
研磨体に対する接触面積が小さくなって、両者の間の見
かけ上の摩擦係数が小さくなる。したがって、研磨体及
びガイド部材の摩耗を更に低減させることができる。ま
た、前記振動によって、研磨体の目詰まりを解消するコ
ンディショニング効果も得られる。このため、研磨対象
物の研磨中以外の時に研磨体のコンディショニングを行
う必要がなくなるか、あるいは、研磨中以外の時に行う
コンディショニングの頻度が低減し、研磨対象物の研磨
のスループットが向上する。
According to the sixth aspect, since irregularities due to vibration are formed on the guide surface of the guide member, the contact area of the guide surface with the abrasive body is reduced, and the apparent friction coefficient between the two is reduced. Become smaller. Therefore, the wear of the polishing body and the guide member can be further reduced. In addition, a conditioning effect of eliminating clogging of the polishing body can be obtained by the vibration. For this reason, it is not necessary to condition the polished body at times other than during polishing of the object to be polished, or the frequency of conditioning performed at times other than during polishing is reduced, and the polishing throughput of the object to be polished is improved.
【0029】本発明の第7の態様による研磨装置は、前
記第1乃至第6のいずれかの態様において、印加される
電気信号に応じた体積変化を起こす素子が、当該素子の
体積変化に応じて、前記研磨対象物の研磨面を基準とし
た前記ガイド面の相対的な高さが変化するように、設け
られたものである。
A polishing apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the polishing apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the element causing a volume change according to the applied electric signal is adapted to respond to the volume change of the element. The guide surface is provided such that the relative height of the guide surface with respect to the polishing surface of the polishing object changes.
【0030】前記素子としては、例えば、圧電素子や電
歪素子や磁歪素子などを用いることができる。この点
は、後述する第10及び第11の態様についても同様で
ある。
As the element, for example, a piezoelectric element, an electrostrictive element, a magnetostrictive element or the like can be used. This is the same for the tenth and eleventh aspects described later.
【0031】この第7の態様によれば、前記素子への印
加される電気信号を変えることによってガイド部材のガ
イド面の高さを調整することができるので、その調整が
容易となる。
According to the seventh aspect, since the height of the guide surface of the guide member can be adjusted by changing the electric signal applied to the element, the adjustment is facilitated.
【0032】本発明の第8の態様による研磨装置は、前
記第1乃至第7のいずれかの態様において、前記ガイド
面の少なくとも一部が、前記研磨体のコンディショニン
グが可能なドレッサー領域であるものである。
In a polishing apparatus according to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, at least a part of the guide surface is a dresser region capable of conditioning the polishing body. It is.
【0033】この第8の態様のようにガイド面の少なく
とも一部がドレッサー領域であれば、ドレッサー領域と
研磨体との相対速度が完全にゼロでない限り、研磨対象
物の研磨中に多少なりとも研磨体のコンディショニング
が行われる。したがって、研磨対象物の研磨中以外の時
に研磨体のコンディショニングを行う必要がなくなる
か、あるいは、研磨中以外の時に行うコンディショニン
グの頻度が低減し、研磨対象物の研磨のスループットが
向上する。
If at least a part of the guide surface is in the dresser region as in the eighth aspect, as long as the relative speed between the dresser region and the polishing body is not completely zero, the polishing speed of the polishing object is somewhat reduced during polishing. Conditioning of the abrasive body is performed. Therefore, conditioning of the polished body is not required except during polishing of the object to be polished, or the frequency of conditioning performed at times other than during polishing is reduced, and the polishing throughput of the object to be polished is improved.
【0034】本発明の第9の態様による研磨装置は、研
磨体と、研磨対象物を保持する保持部とを備え、前記研
磨体と前記研磨対象物との間に研磨剤を介在させた状態
で、前記研磨体と前記研磨対象物との間に荷重を加え、
かつ相対移動させることにより、前記研磨対象物を研磨
する研磨装置において、前記研磨対象物の研磨面と略同
一面内に位置するガイド面を有し、前記研磨対象物の研
磨時に前記研磨対象物からその周囲へはみ出す前記研磨
体のはみ出し部分を前記ガイド面で支持するガイド部材
と、前記ガイド部材の前記ガイド面に振動による凹凸が
形成されるように、前記ガイド部材を励振させる励振部
とを備えたものである。
A polishing apparatus according to a ninth aspect of the present invention comprises a polishing body and a holding portion for holding an object to be polished, wherein a polishing agent is interposed between the polishing body and the object to be polished. In, applying a load between the polishing body and the object to be polished,
And, by relative movement, in the polishing apparatus for polishing the object to be polished, has a guide surface located in substantially the same plane as the polishing surface of the object to be polished, the object to be polished when polishing the object to be polished A guide member that supports the protruding portion of the polishing body that protrudes from the guide surface on the guide surface, and an excitation unit that excites the guide member so that irregularities due to vibration are formed on the guide surface of the guide member. It is provided.
【0035】この第9の態様によれば、ガイド部材を備
えているので、研磨体が研磨対象物からその周囲へはみ
出すことに伴う問題を解消することができる。そして、
前記第9の態様によれば、ガイド部材のガイド面に振動
による凹凸が形成されるので、前記第6の態様と同様
に、研磨体及びガイド部材の摩耗を低減させることがで
きるとともに、研磨対象物の研磨のスループットが向上
する。
According to the ninth aspect, since the guide member is provided, it is possible to eliminate the problem caused by the polishing body protruding from the object to be polished to the periphery thereof. And
According to the ninth aspect, unevenness due to vibration is formed on the guide surface of the guide member. Therefore, similarly to the sixth aspect, wear of the polishing body and the guide member can be reduced, and the object to be polished can be reduced. The polishing throughput of the object is improved.
【0036】本発明の第10の態様による研磨装置は、
前記第9の態様において、印加される電気信号に応じた
体積変化を起こす素子を備え、前記素子が、前記素子の
体積変化に応じて、前記研磨対象物の研磨面を基準とし
た前記ガイド面の相対的な高さが変化するように、設け
られ、前記励振部が、前記素子を兼用する電気機械エネ
ルギー変換素子を含むものである。
The polishing apparatus according to the tenth aspect of the present invention comprises:
In the ninth aspect, there is provided an element for causing a volume change in accordance with an applied electric signal, wherein the element is provided in accordance with the volume change of the element, wherein the guide surface is based on a polishing surface of the object to be polished. And the excitation unit includes an electromechanical energy conversion element that also serves as the element.
【0037】この第10の態様によれば、前記第7の態
様と同様に、ガイド部材のガイド面の高さを容易に調整
することができる。そして、この第10の態様が、体積
変化を起こす素子が、励振部を構成する電気機械エネル
ギー変換素子と兼用されているので、安価となる。
According to the tenth aspect, similarly to the seventh aspect, the height of the guide surface of the guide member can be easily adjusted. In the tenth aspect, since the element causing the volume change is also used as the electromechanical energy conversion element constituting the excitation unit, the cost is reduced.
【0038】本発明の第11の態様による研磨装置は、
研磨体と、研磨対象物を保持する保持部とを備え、前記
研磨体と前記研磨対象物との間に研磨剤を介在させた状
態で、前記研磨体と前記研磨対象物との間に荷重を加
え、かつ相対移動させることにより、前記研磨対象物を
研磨する研磨装置において、前記研磨対象物の研磨面と
略同一面内に位置するガイド面を有し、前記研磨対象物
の研磨時に前記研磨対象物からその周囲へはみ出す前記
研磨体のはみ出し部分を前記ガイド面で支持するガイド
部材と、印加される電気信号に応じた体積変化を起こす
素子とを備え、前記素子が、前記素子の体積変化に応じ
て、前記研磨対象物の研磨面を基準とした前記ガイド面
の相対的な高さが変化するように、設けられたものであ
る。
The polishing apparatus according to the eleventh aspect of the present invention comprises:
A polishing body, and a holding portion for holding the object to be polished, wherein a load is applied between the polishing body and the object to be polished while an abrasive is interposed between the polishing body and the object to be polished. In addition, and by relatively moving, in a polishing apparatus for polishing the object to be polished, having a guide surface located substantially in the same plane as the polishing surface of the object to be polished, the polishing at the time of polishing the object to be polished A guide member for supporting the protruding portion of the polishing body protruding from the polishing object to the periphery thereof on the guide surface, and an element for causing a volume change according to an applied electric signal, wherein the element has a volume of the element. The guide surface is provided such that the relative height of the guide surface with respect to the polished surface of the polishing object changes in accordance with the change.
【0039】この第11の態様によれば、ガイド部材を
備えているので、研磨体が研磨対象物からその周囲へは
み出すことに伴う問題を解消することができる。そし
て、前記第11の態様によれば、前記第7の態様と同様
に、ガイド部材のガイド面の高さを容易に調整すること
ができる。
According to the eleventh aspect, since the guide member is provided, it is possible to solve the problem caused by the polishing body protruding from the object to be polished to the periphery thereof. According to the eleventh aspect, similarly to the seventh aspect, the height of the guide surface of the guide member can be easily adjusted.
【0040】本発明の第12の態様による研磨装置は、
研磨体と、研磨対象物を保持する保持部とを備え、前記
研磨体と前記研磨対象物との間に研磨剤を介在させた状
態で、前記研磨体と前記研磨対象物との間に荷重を加
え、かつ相対移動させることにより、前記研磨対象物を
研磨する研磨装置において、前記研磨対象物の研磨面と
略同一面内に位置するガイド面を有し、前記研磨対象物
の研磨時に前記研磨対象物からその周囲へはみ出す前記
研磨体のはみ出し部分を前記ガイド面で支持するガイド
部材を備え、前記ガイド部材の前記ガイド面の少なくと
も一部が、前記研磨体のコンディショニングが可能なド
レッサー領域であるものである。
The polishing apparatus according to the twelfth aspect of the present invention comprises:
A polishing body, and a holding portion for holding the object to be polished, wherein a load is applied between the polishing body and the object to be polished while an abrasive is interposed between the polishing body and the object to be polished. In addition, and by relatively moving, in a polishing apparatus for polishing the object to be polished, having a guide surface located substantially in the same plane as the polishing surface of the object to be polished, the polishing at the time of polishing the object to be polished A guide member that supports the protruding portion of the polishing body that protrudes from the object to be polished to the periphery thereof is supported by the guide surface, and at least a part of the guide surface of the guide member is a dresser region where conditioning of the polishing body is possible. There is something.
【0041】この第12の態様によれば、ガイド部材を
備えているので、研磨体が研磨対象物からその周囲へは
み出すことに伴う問題を解消することができる。そし
て、前記第12の態様によれば、前記第8の態様と同様
に、ドレッサー領域と研磨体との相対速度が完全にゼロ
でない限り、研磨対象物の研磨中に多少なりとも研磨体
のコンディショニングが行われ、研磨対象物の研磨のス
ループットが向上する。
According to the twelfth aspect, since the guide member is provided, it is possible to solve the problem caused by the polishing body protruding from the object to be polished to the periphery thereof. According to the twelfth aspect, in the same manner as in the eighth aspect, as long as the relative speed between the dresser region and the polishing body is not completely zero, conditioning of the polishing body at least during polishing of the polishing object is performed. Is performed, and the throughput of polishing the object to be polished is improved.
【0042】本発明の第13の態様による研磨装置は、
前記第12の態様において、前記ガイド部材が、前記研
磨対象物の研磨面と略平行な面内の所定方向に前記保持
部と独立して運動自在に、支持され、前記ガイド部材を
駆動するアクチュエータを備え、前記はみ出し部分と前
記ドレッサー領域とが対面するときに、前記はみ出し部
分と前記ドレッサー領域との相対速度が前記研磨体のコ
ンディショニングに適する速度となるように、前記アク
チュエータを制御する制御部を備えたものである。
A polishing apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention comprises:
In the twelfth aspect, an actuator for driving the guide member, wherein the guide member is supported movably independently of the holding portion in a predetermined direction in a plane substantially parallel to a polishing surface of the object to be polished, and drives the guide member When the protruding portion and the dresser region face each other, a control unit that controls the actuator so that a relative speed between the protruding portion and the dresser region becomes a speed suitable for conditioning the polishing body. It is provided.
【0043】この第13の態様によれば、研磨体のはみ
出し部分とガイド部材のドレッサー領域とが対面すると
きに、はみ出し部分とドレッサー領域との相対速度が研
磨体のコンディショニングに適する速度となるので、研
磨対象物の研磨中により効果的に研磨体のコンディショ
ニングが行われ、研磨対象物の研磨のスループットが一
層向上する。
According to the thirteenth aspect, when the protruding portion of the polishing body faces the dresser region of the guide member, the relative speed between the protruding portion and the dresser region becomes a speed suitable for conditioning the polishing body. In addition, conditioning of the polishing body is more effectively performed during polishing of the polishing object, and the throughput of polishing the polishing object is further improved.
【0044】本発明の第14の態様による研磨装置は、
前記第13の態様において、前記制御部は、前記はみ出
し部分と前記ドレッサー領域とが対面しないときには、
前記はみ出し部分と前記ガイド部材における前記はみ出
し部分に対面する部分との相対速度が低下するように、
前記アクチュエータを制御するものである。
A polishing apparatus according to a fourteenth aspect of the present invention comprises:
In the thirteenth aspect, the control unit, when the protruding portion and the dresser region do not face each other,
As the relative speed between the protruding portion and the portion of the guide member facing the protruding portion decreases,
It controls the actuator.
【0045】この第14の態様によれば、研磨体のはみ
出し部分とガイド部材のドレッサー領域とが対面しない
ときには、研磨体のはみ出し部分とガイド部材における
前記はみ出し部分と対面する部分との相対速度が低下す
るので、研磨体及びガイド部材の摩耗を低減させること
ができる。
According to the fourteenth aspect, when the protruding portion of the polishing body does not face the dresser region of the guide member, the relative speed between the protruding portion of the polishing body and the portion of the guide member facing the protruding portion is reduced. As a result, the wear of the polishing body and the guide member can be reduced.
【0046】本発明の第15の態様による研磨装置は、
前記第13又は第14の態様において、前記ガイド部材
は、前記保持部の回転軸と略同じ軸回りに前記保持部と
独立して回転運動自在に、支持されたものである。この
第15の態様のようにガイド部材を支持すると、機構が
簡単となって安価となる。もっとも、前記第13及び第
14の態様では、この例に限定されるものではない。
A polishing apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention comprises:
In the thirteenth or fourteenth aspect, the guide member is supported so as to be freely rotatable about the same axis as the rotation axis of the holding part independently of the holding part. When the guide member is supported as in the fifteenth aspect, the mechanism is simplified and the cost is reduced. However, the thirteenth and fourteenth aspects are not limited to this example.
【0047】本発明の第16の態様による研磨装置は、
研磨体と、研磨対象物を保持する保持部とを備え、前記
研磨体と前記研磨対象物との間に研磨剤を介在させた状
態で、前記研磨体と前記研磨対象物との間に荷重を加
え、かつ相対移動させることにより、前記研磨対象物を
研磨する研磨装置において、前記研磨対象物の研磨時に
おける前記研磨体の研磨面と略同一面内に位置するガイ
ド面を有し、前記研磨対象物の研磨時に前記研磨体から
その周囲へはみ出す前記研磨対象物のはみ出し部分を前
記ガイド面で支持するガイド部材を備えたものである。
A polishing apparatus according to a sixteenth aspect of the present invention comprises:
A polishing body, and a holding portion for holding the object to be polished, wherein a load is applied between the polishing body and the object to be polished while an abrasive is interposed between the polishing body and the object to be polished. In addition, and by relatively moving, in a polishing apparatus for polishing the object to be polished, having a guide surface positioned substantially in the same plane as the polishing surface of the polishing body at the time of polishing the object to be polished, A guide member is provided for supporting a protruding portion of the polishing object, which protrudes from the polishing body to the periphery when the polishing object is polished, by the guide surface.
【0048】前記第1乃至第15の態様では、ガイド部
材は研磨対象物の研磨時に研磨対象物からその周囲へは
み出す研磨体のはみ出し部分を支持するのに対し、この
第16の態様では、ガイド部材は研磨対象物の研磨時に
前記研磨体からその周囲へはみ出す前記研磨対象物のは
み出し部分を支持する点で、両者の支持の対象が異な
る。
In the first to fifteenth aspects, the guide member supports the protruding portion of the polishing body which protrudes from the object to be polished to the periphery during polishing of the object to be polished. The members are supported differently in that the member supports a protruding portion of the polishing object that protrudes from the polishing body to the periphery when the polishing object is polished.
【0049】この第16の態様によれば、ガイド部材を
備えているので、研磨対象物が研磨体からその周囲へは
み出すことに伴う問題(前述した第1の問題と同様の問
題)を解消することができる。
According to the sixteenth aspect, since the guide member is provided, the problem associated with the object to be polished protruding from the polishing body to the periphery thereof (the same problem as the first problem described above) is solved. be able to.
【0050】本発明の第17の態様による研磨装置は、
前記第16の態様において、前記ガイド部材が、前記研
磨対象物の研磨時における前記研磨体の研磨面と略同一
面内の所定方向に前記研磨体と独立して運動自在に、支
持されたものである。この第17の態様によれば、前記
第2の態様の利点と同様の利点が得られる。
A polishing apparatus according to a seventeenth aspect of the present invention comprises:
In the sixteenth aspect, the guide member is supported movably independently of the polishing body in a predetermined direction substantially in the same plane as a polishing surface of the polishing body when polishing the object to be polished. It is. According to the seventeenth aspect, advantages similar to those of the second aspect can be obtained.
【0051】前記第16及び第17の態様は、前記第3
乃至第7の態様の特徴事項にそれぞれ対応する各特徴事
項を、単独で又は任意に組み合わせて具備していてもよ
い。
The sixteenth and seventeenth aspects are the same as the third aspect.
The features corresponding to the features of the seventh to seventh aspects may be provided alone or in any combination.
【0052】[0052]
【発明の実施の形態】以下、本発明による研磨装置につ
いて、図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A polishing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0053】[第1の実施の形態][First Embodiment]
【0054】図1は、本発明の第1の実施の形態による
研磨装置の研磨時の状態を模式的に示す概略断面図であ
る。図2は、図1中のC部付近の拡大図である。図3
は、図1中のD−D’矢視図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a state of a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention during polishing. FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a portion C in FIG. FIG.
FIG. 2 is a view taken along the line DD ′ in FIG. 1.
【0055】本実施の形態による研磨装置は、研磨部材
1と、該研磨部材1の下側に研磨対象物としてのプロセ
スウエハ2を保持する保持部3と、ウエハ2上に研磨剤
(スラリー)を供給する研磨剤供給部4と、ウエハ2の
研磨時にウエハ2からその周囲へはみ出す研磨体7のは
み出し部分をガイド面5aで支持するガイド部材5と備
えている。ガイド部材5のガイド面5aは、ウエハ2の
研磨面と略同一面内に位置している。
The polishing apparatus according to the present embodiment includes a polishing member 1, a holder 3 for holding a process wafer 2 as an object to be polished under the polishing member 1, and an abrasive (slurry) on the wafer 2. And a guide member 5 that supports a protruding portion of the polishing body 7 protruding from the wafer 2 to the periphery thereof when the wafer 2 is polished by a guide surface 5a. The guide surface 5 a of the guide member 5 is located substantially in the same plane as the polished surface of the wafer 2.
【0056】研磨部材1は、研磨定盤6の下面に研磨体
(研磨パッド)7を固定したものであり、図示しない機
構によって、図1及び図3中の矢印J,K,Mで示すよ
うに、回転、上下動及び左右に揺動(往復動)できるよ
うになっている。研磨体7としては、例えば、シート状
の発泡ポリウレタン、あるいは表面に溝構造を有した無
発泡樹脂などを用いることができる。
The polishing member 1 is formed by fixing a polishing body (polishing pad) 7 on the lower surface of a polishing platen 6. As shown by arrows J, K, and M in FIGS. In addition, it can rotate, move up and down, and swing right and left (reciprocate). As the polishing body 7, for example, a sheet-like foamed polyurethane or a non-foamed resin having a groove structure on the surface can be used.
【0057】保持部3は、図示しない多数の通気路を有
し上面にウエハ2を真空吸着可能なチャック8と、チャ
ック8を支持するチャック台9と、回転軸を構成する部
材10とが一体化された、公知の構造を有している。ま
た、保持部3には、真空吸着等のための管路11が設け
られている。ウエハ2は、保持部3上に真空吸着により
保持され、ウエハ2の上面が研磨面となっている。保持
部3は、アクチュエータとして電動モータを用いた図示
しない機構によって、図1中の矢印Nで示すように、回
転できるようになっている。
The holding unit 3 has a large number of air passages (not shown), a chuck 8 capable of vacuum-sucking the wafer 2 on the upper surface, a chuck table 9 supporting the chuck 8, and a member 10 constituting a rotary shaft. And has a known structure. Further, the holding unit 3 is provided with a conduit 11 for vacuum suction or the like. The wafer 2 is held on the holding unit 3 by vacuum suction, and the upper surface of the wafer 2 is a polished surface. The holding section 3 can be rotated by a mechanism (not shown) using an electric motor as an actuator, as shown by an arrow N in FIG.
【0058】研磨部材1の径は、ウエハ2の径より小さ
くされている。ウエハ2の研磨時に、研磨部材1の矢印
Mで示す方向の揺動によって、図1及び図3に示すよう
に、研磨体7の一部が一時的にウエハ2からその周囲へ
はみ出すようになっている。
The diameter of the polishing member 1 is smaller than the diameter of the wafer 2. During the polishing of the wafer 2, a part of the polishing body 7 temporarily protrudes from the wafer 2 to the periphery thereof as shown in FIGS. 1 and 3 due to the swing of the polishing member 1 in the direction indicated by the arrow M. ing.
【0059】ガイド部材5は、ウエハ2の研磨面と略平
行な面内の所定方向に保持部3と独立して運動自在に、
支持されている。
The guide member 5 is movable independently of the holder 3 in a predetermined direction in a plane substantially parallel to the polished surface of the wafer 2.
Supported.
【0060】具体的に説明すると、本実施の形態では、
ガイド部材5は、ジルコニアやアルミナ等の耐摩耗性に
優れたセラミック材料などでリング状に構成され、保持
部3と同軸に保持部3の外周に沿って配置されている。
ガイド部材5の上面が、研磨時に研磨体7のはみ出し部
分を支持するガイド面5aとなっている。そして、ガイ
ド部材5は、保持部3と同軸に設けたリング状のベアリ
ング12を介して部材13に取り付けられ、ベアリング
12を介して部材13によって、保持部3と同軸に保持
部3と独立して回転運動自在に支持されている。前記部
材13は、保持部3を矢印N方向に回転自在に支持して
いる部材又はこれに固定された部材を示している。例え
ば、特開2000−127028号公報に開示されてい
るようなインデックステーブル構造を採用する場合に
は、部材13は、インデックステーブル又はこれに固定
した部材となる。インデックステーブルは、複数の保持
部3をそれぞれ回動自在に支持するものである。インデ
ックステーブルを用いれば、ある保持部3が研磨ステー
ジに位置している際に、他の保持部3がローディングス
テージやアンローディングステージ等に位置し、効率良
く複数のウエハ2を研磨することができる。もっとも、
本発明による研磨装置は、単一の保持部3のみを有して
いてもよい。
More specifically, in the present embodiment,
The guide member 5 is formed in a ring shape from a ceramic material having excellent wear resistance such as zirconia or alumina, and is disposed coaxially with the holding portion 3 along the outer periphery of the holding portion 3.
The upper surface of the guide member 5 serves as a guide surface 5a that supports the protruding portion of the polishing body 7 during polishing. The guide member 5 is attached to the member 13 via a ring-shaped bearing 12 provided coaxially with the holding portion 3, and is independent of the holding portion 3 coaxially with the holding portion 3 by the member 13 via the bearing 12. It is supported so that it can rotate freely. The member 13 is a member that rotatably supports the holding unit 3 in the direction of the arrow N or a member fixed thereto. For example, when an index table structure as disclosed in JP-A-2000-127028 is adopted, the member 13 is an index table or a member fixed thereto. The index table supports each of the plurality of holding units 3 rotatably. With the use of the index table, when one holding unit 3 is located on the polishing stage, another holding unit 3 is located on the loading stage or the unloading stage, and the plurality of wafers 2 can be efficiently polished. . However,
The polishing apparatus according to the present invention may have only a single holding unit 3.
【0061】本実施の形態では、ベアリング12に対し
て研磨剤が回り込むのを防止するため、図2に示すよう
に、ガイド部材5と部材13との隙間が迷路状をなすよ
うにラビリンス(labyrinth)構造が採用されている。
もっとも、例えば、ゴム製などのシール部材を用いて、
ベアリング12に対して研磨剤が回り込むのを防止して
もよい。
In this embodiment, in order to prevent the abrasive from flowing around the bearing 12, as shown in FIG. 2, a labyrinth (labyrinth) is formed so that the gap between the guide member 5 and the member 13 forms a maze. ) Structure is adopted.
However, for example, using a sealing member such as rubber,
The abrasive may be prevented from flowing around the bearing 12.
【0062】なお、ガイド部材5をベアリング12を介
して部材13に取り付ける代わりに、ガイド部材5をベ
アリングを介して保持部3に取り付けてもよい。この場
合、ガイド部材5は保持部3により支持されるが、保持
部3とは独立して回転運動自在となる。
Instead of attaching the guide member 5 to the member 13 via the bearing 12, the guide member 5 may be attached to the holder 3 via a bearing. In this case, the guide member 5 is supported by the holding portion 3, but can rotate freely independently of the holding portion 3.
【0063】本実施の形態による研磨装置によれば、研
磨部材1は、矢印J方向へ回転しながら矢印M方向へ揺
動して、保持部3上のウエハ2の上面に所定の圧力で押
し付けられる。保持部3を矢印N方向へ回転させてウエ
ハ2も矢印N方向へ回転させ、ウエハ2と研磨部材1と
の間で相対運動を行わせる。通常の研磨では、研磨レー
トを上げるために、図3に示すように、ウエハ2の回転
方向(矢印N方向)と研磨体7の回転方向(矢印J方
向)とは、互いに反対方向になるようにして相対速度を
上げている。
According to the polishing apparatus of this embodiment, the polishing member 1 swings in the direction of arrow M while rotating in the direction of arrow J, and presses the upper surface of the wafer 2 on the holding portion 3 with a predetermined pressure. Can be The holding unit 3 is rotated in the direction of the arrow N, and the wafer 2 is also rotated in the direction of the arrow N, so that relative movement between the wafer 2 and the polishing member 1 is performed. In normal polishing, in order to increase the polishing rate, as shown in FIG. 3, the rotation direction of the wafer 2 (direction of arrow N) and the rotation direction of the polishing body 7 (direction of arrow J) are opposite to each other. To increase the relative speed.
【0064】この状態で、研磨剤が研磨剤供給部4から
ウエハ2上に供給され、研磨剤はウエハ2上で拡散し、
研磨部材1とウエハ2の相対運動に伴って研磨体7とウ
エハ2との間に入り込み、ウエハ2の研磨面を研磨す
る。すなわち、研磨部材1とウエハ2の相対運動による
機械的研磨と、研磨剤の化学的作用が相乗的に作用して
良好な研磨が行われる。
In this state, the abrasive is supplied from the abrasive supply unit 4 onto the wafer 2, and the abrasive is diffused on the wafer 2,
As the polishing member 1 and the wafer 2 move relative to each other, they enter between the polishing body 7 and the wafer 2 to polish the polishing surface of the wafer 2. That is, the mechanical polishing by the relative movement of the polishing member 1 and the wafer 2 and the chemical action of the polishing agent act synergistically to perform good polishing.
【0065】このとき、図1に示すように、研磨部材1
が図1中のM方向へ揺動することにより、研磨体7の一
部が一時的にウエハ2からその周囲へはみ出す。しか
し、このはみ出し部分は、ウエハ2の研磨面とほぼ面一
でウエハ2の外周に近接したガイド部材5により支持さ
れるので、研磨体7がウエハ2からはみ出していない状
態と実質的に同等の状態が実現される。その結果、前述
した第1乃至第3の問題が解消され、ウエハ2の研磨を
均一に行うことができる。
At this time, as shown in FIG.
Swings in the direction M in FIG. 1 so that a part of the polishing body 7 temporarily protrudes from the wafer 2 to the periphery thereof. However, the protruding portion is supported by the guide member 5 close to the outer periphery of the wafer 2 while being substantially flush with the polished surface of the wafer 2, so that the polishing body 7 is substantially equivalent to a state in which the polishing body 7 does not protrude from the wafer 2. The state is realized. As a result, the first to third problems described above are solved, and the wafer 2 can be polished uniformly.
【0066】そして、本実施の形態では、ガイド部材5
は、保持部3と同軸に保持部3と独立して回転運動自在
に支持されているので、図3に示すように、研磨体7の
はみ出し部分から受ける摩擦力によって研磨体7のはみ
出し部分に従動し、矢印P方向へ回転する。そのため、
研磨体7のはみ出し部分の周速とガイド部材5における
前記はみ出し部分と対面する部分の周速とがほぼ同速度
となり、両者の相対速度はすべり分を除けばほぼゼロと
なる。したがって、本実施の形態によれば、研磨体7及
びガイド部材5の摩耗は、著しく低く抑えられる。ま
た、ガイド部材5の周速が研磨体7の周速とほぼ等しく
なるので、研磨剤や研磨により生ずるウエハ2の粒子も
不要な外力を受けることなく排出されることから、それ
らが研磨体7の繊維内部に潜り込み難くなって、研磨体
7が目詰まりし難くなる。
In the present embodiment, the guide member 5
Are supported coaxially with the holding portion 3 so as to be freely rotatable independently of the holding portion 3, and as shown in FIG. 3, the frictional force received from the protruding portion of the polishing body 7 It follows and rotates in the direction of arrow P. for that reason,
The peripheral speed of the protruding portion of the polishing body 7 and the peripheral speed of the portion of the guide member 5 facing the protruding portion are substantially the same, and the relative speed of the two is substantially zero except for the slip. Therefore, according to the present embodiment, abrasion of the polishing body 7 and the guide member 5 can be suppressed extremely low. In addition, since the peripheral speed of the guide member 5 is substantially equal to the peripheral speed of the polishing body 7, the abrasive and particles of the wafer 2 generated by polishing are discharged without receiving unnecessary external force. Of the abrasive body 7 is hardly clogged.
【0067】ここで、本実施の形態と比較される比較例
について、図4を参照して説明する。図4は図3に対応
する概略平面図であり、図4において、図3中の要素と
同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複す
る説明は省略する。この比較例では、本実施の形態と異
なり、ガイド部材5は、保持部3に一体に固定されて、
ウエハ2の回転方向(矢印N方向)と同じ矢印P’方向
へ回転する。したがって、この比較例では、研磨体7の
はみ出し部分とガイド部材5における前記はみ出し部分
と対面する部分との相対速度が、著しく大きくなり、研
磨体7及びガイド部材5の摩耗が大きくなる。また、ガ
イド部材5と研磨体7との相対速度が大きいので、研磨
剤や研磨により生ずるウエハ2の粒子が不要な外力を受
けて排出されようとすることから、それらが研磨体7の
繊維内部に潜り込み易くなって、研磨体7が目詰まりし
易くなる。なお、ガイド部材5を部材13に一体に固定
した場合であっても、前記相対速度はかなり大きくな
り、やはり、研磨体7及びガイド部材5の摩耗が大きく
なるとともに、研磨体7が目詰まりし易くなる。
Here, a comparative example to be compared with the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic plan view corresponding to FIG. 3. In FIG. 4, the same or corresponding elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted. In this comparative example, unlike the present embodiment, the guide member 5 is integrally fixed to the holding portion 3,
The wafer 2 rotates in the direction of the arrow P ′, which is the same as the rotation direction of the wafer 2 (the direction of the arrow N). Therefore, in this comparative example, the relative speed between the protruding portion of the polishing body 7 and the portion of the guide member 5 facing the protruding portion is significantly increased, and the abrasion of the polishing body 7 and the guide member 5 is increased. Further, since the relative speed between the guide member 5 and the polishing body 7 is large, the abrasive and the particles of the wafer 2 generated by polishing are likely to be discharged by receiving an unnecessary external force. The abrasive body 7 is easily clogged. Even when the guide member 5 is integrally fixed to the member 13, the relative speed becomes considerably large, so that the wear of the polishing body 7 and the guide member 5 also increases, and the polishing body 7 is clogged. It will be easier.
【0068】[第2の実施の形態][Second Embodiment]
【0069】図5は、本発明の第2の実施の形態による
研磨装置の要部を模式的に示す概略拡大断面図であり、
前述した図2に対応している。図7は、本実施の形態に
よる研磨装置の概略平面図であり、前述した図3に対応
している。図5及び図7において、図2及び図3中の要
素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重
複する説明は省略する。
FIG. 5 is a schematic enlarged sectional view schematically showing a main part of a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
This corresponds to FIG. 2 described above. FIG. 7 is a schematic plan view of the polishing apparatus according to the present embodiment, and corresponds to FIG. 3 described above. In FIGS. 5 and 7, the same or corresponding elements as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0070】本実施の形態が前記第1の実施の形態と異
なる所は、以下に説明する点のみである。本実施の形態
では、ガイド部材5を駆動するアクチュエータとしての
電動モータ21が追加され、モータ21がモータ制御部
24により制御される。保持部3と同軸に配置され外周
に歯が形成されたリング状の歯車22が、ガイド部材5
の下部の外周側に固定されている。この歯車22には、
モータ21の出力軸21aに固着された歯車23が噛み
合わされ、モータ21により駆動されて、ガイド部材5
が保持部3と同軸に回転されるようになっている。
This embodiment differs from the first embodiment only in the points described below. In the present embodiment, an electric motor 21 as an actuator for driving the guide member 5 is added, and the motor 21 is controlled by the motor control unit 24. A ring-shaped gear 22 arranged coaxially with the holding portion 3 and having teeth formed on the outer periphery thereof
Is fixed to the outer peripheral side of the lower part of the. This gear 22 has
The gear 23 fixed to the output shaft 21a of the motor 21 is meshed with the gear 23 and is driven by the motor 21 so that the guide member 5
Are rotated coaxially with the holding unit 3.
【0071】本実施の形態によれば、モータ21によっ
てガイド部材5を能動的に回転させることができるた
め、研磨体7のはみ出し部分とガイド部材5との相対速
度を自在に任意に設定することができる。
According to this embodiment, since the guide member 5 can be actively rotated by the motor 21, the relative speed between the protruding portion of the polishing body 7 and the guide member 5 can be freely set. Can be.
【0072】例えば、制御部24は、研磨体7のはみ出
し部分とガイド部材5との相対速度が低下するように
(例えばその相対速度が最小となるように)、モータ2
1を制御する。例えば、図7に示すように、ウエハ2の
回転中心(すなわち、保持部3の回転中心)をO、研
磨体7の回転中心をO、点Oと点Oとを含む直線
がガイド部材5の内周及び外周と交わる各交点の中点を
A、線分OAの長さをL(t)、線分OAの長さ
をL、研磨体7の回転速度をr(t)、ガイド部材
5の回転速度をr(t)とすると、制御部24は、ガ
イド部材5が下記数1を満たす回転速度r(t)で回
転するように、モータ21を制御する。数1は、ガイド
部材5のA点での移動速度が、研磨体7のA点での移動
速度と等しくなる条件を示している。ただし、研磨体7
が揺動する方向(矢印M方向)は点Oと点Oとを含
む直線の方向と一致している。また、本例では、L
(t)、r(t)、r(t)は時間により変動す
る値である。
For example, the control unit 24 controls the motor 2 so that the relative speed between the protruding portion of the polishing body 7 and the guide member 5 is reduced (for example, the relative speed is minimized).
Control 1 For example, as shown in FIG. 7, the rotation center of the wafer 2 (that is, the rotation center of the holding unit 3) is O 1 , the rotation center of the polishing body 7 is O 2 , and a straight line including the points O 1 and O 2 is A is the midpoint of each intersection that intersects the inner and outer circumferences of the guide member 5, the length of the line segment O 2 A is L 1 (t), the length of the line segment O 1 A is L 2 , and the rotation of the polishing body 7 Assuming that the speed is r 1 (t) and the rotation speed of the guide member 5 is r 2 (t), the control unit 24 controls the guide member 5 to rotate at a rotation speed r 2 (t) that satisfies Equation 1 below. The motor 21 is controlled. Equation 1 shows a condition that the moving speed of the guide member 5 at the point A is equal to the moving speed of the polishing body 7 at the point A. However, the abrasive body 7
There direction swinging (direction of arrow M) coincides with the direction of the straight line including the point O 1 and the point O 2. In this example, L
1 (t), r 1 (t), and r 2 (t) are values that change with time.
【0073】[0073]
【数1】r(t)=r(t)・L(t)/L ## EQU1 ## r 2 (t) = r 1 (t) · L 1 (t) / L 2
【0074】なお、制御部24は、r(t)、r
(t)及びL(t)の情報を、研磨体7の回転・揺
動及び保持部3の回転を制御する制御部(図示せず)
や、エンコーダその他の検出器などから得ることができ
る。
The control unit 24 determines that r 1 (t), r
A control unit (not shown) that controls the rotation and swing of the polishing body 7 and the rotation of the holding unit 3 based on the information of 2 (t) and L 1 (t).
Or an encoder or other detector.
【0075】前述した第1の実施の形態では、ガイド部
材5が研磨体7から受ける摩擦力によって従動するの
で、研磨体7のはみ出し部分とガイド部材5との相対速
度としてすべり分の速度が生ずることは避けられない。
これに対し、本実施の形態において、例えば前記数1を
満たすようにガイド部材5を能動的に回転させれば、前
述したようなすべり分が減少し、研磨体7のはみ出し部
分とガイド部材2との相対速度が更に低下し、研磨体7
及びガイド部材5の摩耗が更に低減する。
In the first embodiment described above, since the guide member 5 is driven by the frictional force received from the polishing body 7, a slip speed is generated as a relative speed between the protruding portion of the polishing body 7 and the guide member 5. That is inevitable.
On the other hand, in the present embodiment, if the guide member 5 is actively rotated, for example, so as to satisfy Equation 1, the slip as described above is reduced, and the protruding portion of the polishing body 7 and the guide member 2 And the relative speed with respect to the abrasive body 7
And the wear of the guide member 5 is further reduced.
【0076】[第3の実施の形態][Third Embodiment]
【0077】図6は、本発明の第3の実施の形態による
研磨装置の要部を模式的に示す分解斜視図である。図6
において、図2及び図3中の要素と同一又は対応する要
素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
FIG. 6 is an exploded perspective view schematically showing a main part of a polishing apparatus according to a third embodiment of the present invention. FIG.
In FIG. 2, the same or corresponding elements as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0078】本実施の形態が前記第3の実施の形態と異
なる所は、以下に説明する点のみである。本実施の形態
では、ガイド部材5の一部にドレッサー31を埋め込ん
でいる。ドレッサー31は、例えば、ダイヤモンド砥粒
をステンレス板に接着剤などで固着させた構造を有し、
砥粒面31aがガイド部材5のガイド面5aと同一面内
に位置している。ガイド部材5及びドレッサー31が全
体として、研磨体7のはみ出し部分を支持するガイド部
材を構成している。ドレッサー31の砥粒面31a及び
ガイド部材5のガイド面5aが全体として、研磨体7の
はみ出し部分を支持するガイド面を構成している。砥粒
面31aが、研磨体7のコンディショニングが可能なド
レッサー領域を構成している。
This embodiment is different from the third embodiment only in the points described below. In the present embodiment, the dresser 31 is embedded in a part of the guide member 5. The dresser 31 has, for example, a structure in which diamond abrasive grains are fixed to a stainless steel plate with an adhesive or the like,
The abrasive surface 31 a is located in the same plane as the guide surface 5 a of the guide member 5. The guide member 5 and the dresser 31 constitute a guide member that supports the protruding portion of the polishing body 7 as a whole. The abrasive grain surface 31a of the dresser 31 and the guide surface 5a of the guide member 5 as a whole constitute a guide surface that supports the protruding portion of the polishing body 7. The abrasive grain surface 31a forms a dresser region where conditioning of the polishing body 7 is possible.
【0079】そして、本実施の形態では、制御部24
は、研磨体7のはみ出し部分とドレッサー領域31aと
が対面するときに、研磨体7はみ出し部分とドレッサー
領域31aとの相対速度が研磨体7のコンディショニン
グに適する速度となるように、モータ21を制御する。
また、制御部24は、研磨体7のはみ出し部分とドレッ
サー領域31aとが対面しないときには、研磨体7のは
み出し部分とガイド部材5における研磨体7のはみ出し
部分に対面する部分との相対速度が低下するように、例
えば、前述した数1を満たすように、モータ21を制御
する。
In this embodiment, the control unit 24
Controls the motor 21 so that when the protruding portion of the polishing body 7 faces the dresser region 31a, the relative speed between the protruding portion of the polishing body 7 and the dresser region 31a becomes a speed suitable for conditioning the polishing body 7. I do.
When the protruding portion of the polishing body 7 does not face the dresser region 31a, the controller 24 reduces the relative speed between the protruding portion of the polishing body 7 and the portion of the guide member 5 facing the protruding portion of the polishing body 7. For example, the motor 21 is controlled so as to satisfy Equation 1 described above.
【0080】なお、必要に応じて、ドレッサー領域31
aによるコンディショニングが研磨体7の全面に対して
作用するようにするべく、例えば数周期に1回などの割
合で研磨体7のはみ出し量が大きくなるように研磨体7
の矢印M方向の揺動を行ってよい。
If necessary, the dresser region 31
In order for the conditioning by a to work on the entire surface of the polishing body 7, the polishing body 7 is increased so that the amount of protrusion of the polishing body 7 increases, for example, once every several periods.
Swinging in the direction of arrow M may be performed.
【0081】本実施の形態によれば、ウエハ2の研磨中
であっても、ドレッサー領域31aによって研磨体7の
コンディショニングが行えるので、ウエハ2の研磨中以
外の時に研磨体7のコンディショニングを行う必要がな
くなるか、あるいは、研磨中以外の時に行うコンディシ
ョニングの頻度が低減し、ウエハ2の研磨のスループッ
トが向上する。
According to the present embodiment, the polishing body 7 can be conditioned by the dresser region 31a even during polishing of the wafer 2, so that it is necessary to perform conditioning of the polishing body 7 except during polishing of the wafer 2. Is eliminated, or the frequency of conditioning performed at times other than during polishing is reduced, and the throughput of polishing the wafer 2 is improved.
【0082】なお、制御部24は、常に、例えば前記数
1を満たすようにモータ21を制御してもよい。また、
前記第1の実施の形態において、ガイド面5a一部をド
レッサー31aとしてもよい。これらの場合であって
も、ドレッサー領域31aによって多少なりとも研磨体
7のコンディショニングが行われ、研磨中以外の時に行
うコンディショニングの頻度が低減し、ウエハ2の研磨
のスループットが向上する。
The control section 24 may always control the motor 21 so as to satisfy, for example, Equation (1). Also,
In the first embodiment, a part of the guide surface 5a may be a dresser 31a. Even in these cases, conditioning of the polishing body 7 is performed to some extent by the dresser region 31a, the frequency of conditioning performed at times other than during polishing is reduced, and the throughput of polishing the wafer 2 is improved.
【0083】また、本実施の形態では、ガイド部材5の
ガイド面5aの一部をドレッサー領域31aとしている
が、ガイド部材5のガイド面5aの全体をドレッサー領
域としてもよい。この場合、ガイド部材5をドレッサー
のみで構成すればよい。ガイド部材5のガイド面5aの
全体をドレッサー領域とした場合、制御部24は、例え
ば、通常は、前記数1を満たすようにモータ21を制御
して、ドレッサー領域と研磨体7との相対速度を最小と
し、定期的にあるいは必要な時に、ドレッサー領域と研
磨体7との相対速度をコンディショニングに適した速度
となるように、モータ21を制御すればよい。
In this embodiment, a part of the guide surface 5a of the guide member 5 is used as the dresser region 31a. However, the entire guide surface 5a of the guide member 5 may be used as the dresser region. In this case, the guide member 5 may be constituted only by the dresser. When the entire guide surface 5a of the guide member 5 is used as a dresser region, the control unit 24 normally controls the motor 21 so as to satisfy the above-described Formula 1, for example, and controls the relative speed between the dresser region and the polishing body 7. The motor 21 may be controlled so that the relative speed between the dresser region and the polishing body 7 becomes a speed suitable for conditioning, at a minimum or when necessary.
【0084】さらに、本実施の形態において、ベアリン
グ12を取り除いて、ガイド部材5を部材に固定するこ
とも可能である。
Further, in this embodiment, it is possible to remove the bearing 12 and fix the guide member 5 to the member.
【0085】[第4の実施の形態][Fourth Embodiment]
【0086】図8は、本発明の第4の実施の形態による
研磨装置の要部を模式的に示す概略拡大断面図であり、
前述した図2に対応している。図9は、本実施の形態に
よる研磨装置の要部を示す分解斜視図である。なお、図
9中の上下は、図8中の上下と逆になっているが、以下
の説明の上下は図8の上下に従うものとする。図10
は、圧電素子40の駆動回路50と励振の様子を示す図
である。図11は、圧電素子40に印加する電圧の一例
を示す波形図である。図12は、励振の様子を示す説明
図である。図8及び図9において、図1及び図2中の要
素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重
複する説明は省略する。
FIG. 8 is a schematic enlarged sectional view schematically showing a main part of a polishing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
This corresponds to FIG. 2 described above. FIG. 9 is an exploded perspective view showing a main part of the polishing apparatus according to the present embodiment. Note that the upper and lower sides in FIG. 9 are opposite to the upper and lower sides in FIG. 8, but the following description is based on the upper and lower sides in FIG. 8. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a driving circuit 50 of the piezoelectric element 40 and a state of excitation. FIG. 11 is a waveform diagram showing an example of a voltage applied to the piezoelectric element 40. FIG. 12 is an explanatory diagram showing the state of excitation. 8 and 9, the same or corresponding elements as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0087】本実施の形態が前記第1の実施の形態と異
なる所は、以下に説明する点のみである。
The present embodiment is different from the first embodiment only in the points described below.
【0088】本実施の形態では、ガイド部材5のガイド
面5aに振動による凹凸が形成されるように、ガイド部
材5を励振させる励振部としての、圧電素子40が追加
されている。圧電素子40は、図9中の矢印Xで示す厚
さ方向を分極方向とするリング状の圧電体41と、1枚
のリング状のアース用電極板42と、8枚のA相用電極
板43Aと、8枚のB相用電極板43Bとから構成され
ている。
In the present embodiment, a piezoelectric element 40 is added as an exciting section for exciting the guide member 5 so that the guide surface 5a of the guide member 5 is formed with irregularities due to vibration. The piezoelectric element 40 includes a ring-shaped piezoelectric body 41 whose polarization direction is indicated by an arrow X in FIG. 9, one ring-shaped ground electrode plate 42, and eight A-phase electrode plates. 43A and eight B-phase electrode plates 43B.
【0089】ガイド部材5の下面には、圧電体42が、
アース用電極板42を介して、ガイド部材5と同軸に接
着されている。アース用電極板42は、部材13の適位
置に保持部3と同軸に固定されたスリップリング44に
摺接するブラシ部42aを、有している。圧電体41の
下面を円周方向に16等分した16個の領域のうちの、
1つ置きの8個の領域41A上にはそれぞれA相用電極
板43Aが接着され、残りの8個の領域41B上にはそ
れぞれB相用電極板43Bが接着されている。電極板4
3Aは、部材13の他の適位置に保持部3と同軸に固定
されたスリップリング45に摺接するブラシ部43a
を、有している。電極板43Bは、部材13の更に他の
適位置に保持部3と同軸に固定されたスリップリング4
6に摺接するブラシ部43bを、有している。なお、A
相用電極板43AとB相用電極板43Bとは、互いに電
気的に短絡しないようになっている。
On the lower surface of the guide member 5, a piezoelectric body 42 is provided.
It is bonded coaxially to the guide member 5 via the ground electrode plate 42. The ground electrode plate 42 has a brush portion 42 a that slides on a slip ring 44 fixed coaxially with the holding portion 3 at an appropriate position of the member 13. Of the 16 regions obtained by dividing the lower surface of the piezoelectric body 41 into 16 equal parts in the circumferential direction,
An A-phase electrode plate 43A is bonded to every other eight regions 41A, and a B-phase electrode plate 43B is bonded to the remaining eight regions 41B. Electrode plate 4
3A is a brush part 43a that slides on a slip ring 45 fixed coaxially with the holding part 3 at another appropriate position of the member 13.
have. The electrode plate 43B is provided with a slip ring 4 coaxially fixed to the holding portion 3 at another appropriate position of the member 13.
6 is provided with a brush portion 43b that slides on the brush portion 6. A
The phase electrode plate 43A and the B-phase electrode plate 43B are not electrically short-circuited to each other.
【0090】本実施の形態では、圧電素子40は、保持
部3と同軸に内周側及び外周側にそれぞれ配置されたリ
ング状の取付部材47,48を介して、ベアリング1
2,49にそれぞれ取り付けられている。取付部材4
7,48は、電極板43A,43Bの下面の内周側位置
及び外周側位置に、それぞれ固着されている。本実施の
形態において、ベアリング12の他に、ベアリング49
が追加されているのは、ガイド部材5をより安定して、
保持部3と同軸に回転自在に支持するためであるが、必
ずしもベアリング49を追加する必要はない。
In the present embodiment, the piezoelectric element 40 is mounted on the bearing 1 via ring-shaped mounting members 47 and 48 which are arranged coaxially with the holding portion 3 on the inner and outer peripheral sides, respectively.
2, 49, respectively. Mounting member 4
Reference numerals 7 and 48 are fixed to the inner peripheral position and the outer peripheral position of the lower surface of the electrode plates 43A and 43B, respectively. In the present embodiment, in addition to the bearing 12, a bearing 49
Is added to make the guide member 5 more stable,
This is for rotatably supporting the holding unit 3 coaxially, but it is not always necessary to add the bearing 49.
【0091】本実施の形態では、ガイド部材5の材料と
しては、耐摩耗性に優れるとともに励振するのに適した
材料、例えば、ジルコニア系やアルミナ系のセラミック
スを用いることが好ましい。
In the present embodiment, as the material of the guide member 5, it is preferable to use a material having excellent wear resistance and suitable for excitation, for example, a zirconia-based or alumina-based ceramic.
【0092】図10は、ガイド部材5及び圧電素子40
を円周方向に沿って展開して示すとともに、圧電素子4
0を駆動する駆動回路50の一例を示している。
FIG. 10 shows the guide member 5 and the piezoelectric element 40.
Are developed along the circumferential direction, and the piezoelectric element 4
1 shows an example of a drive circuit 50 that drives 0.
【0093】本実施の形態では、駆動回路50は、交流
電源51と、その出力電圧を180゜移相させて出力す
る移相器52とから構成されている。そして、駆動回路
50は、スリップリング44〜46(図10では図示せ
ず)を介して、電極42,43A,43Bに対して図1
0に示すように電気的に接続され、各電極43Aと電極
42との間に図11(a)に示す交流電圧Vaを印加
し、各電極43Bと電極42との間に図11(b)に示
す交流電圧Vbを印加する。交流電圧Va,Vbの周波
数は、ガイド部材5と圧電素子40とで構成されるリン
グ状部材の8次の屈曲モードが励振されるように、8次
の屈曲モード周波数と等しくされている。この電圧V
a,Vbの印加によって、図10中の破線の曲線及び一
点鎖線の曲線で示す定在波が、ガイド部材5のガイド面
5aに生ずる。図12(a)は、図10中の破線の曲線
に対応する時点における圧電体41の伸縮とガイド部材
5のガイド面5aの凹凸の様子を示している。図12
(b)は、図10中の一点鎖線の曲線に対応する時点に
おける圧電体41の伸縮とガイド部材5のガイド面5a
の凹凸の様子を示している。
In the present embodiment, the drive circuit 50 is composed of an AC power supply 51 and a phase shifter 52 for shifting the output voltage of the AC power supply by 180 ° and outputting it. Then, the drive circuit 50 applies the electrodes 42, 43A, 43B to the electrodes 42, 43A, 43B via the slip rings 44 to 46 (not shown in FIG. 10).
0, an AC voltage Va shown in FIG. 11A is applied between each electrode 43A and the electrode 42, and an AC voltage Va shown in FIG. 11B is applied between each electrode 43B and the electrode 42. Is applied. The frequencies of the AC voltages Va and Vb are set equal to the eighth-order bending mode frequency so that the eighth-order bending mode of the ring-shaped member constituted by the guide member 5 and the piezoelectric element 40 is excited. This voltage V
By the application of a and Vb, a standing wave indicated by a broken line curve and a dashed line curve in FIG. 10 is generated on the guide surface 5 a of the guide member 5. FIG. 12A shows the expansion and contraction of the piezoelectric body 41 and the irregularities of the guide surface 5 a of the guide member 5 at the time corresponding to the broken line curve in FIG. 10. FIG.
(B) shows the expansion and contraction of the piezoelectric body 41 and the guide surface 5a of the guide member 5 at the time corresponding to the one-dot chain line curve in FIG.
3 shows the state of unevenness.
【0094】このように、ガイド部材5のガイド面5a
に定在波による凹凸が生ずるので、ガイド面5aの研磨
体7に対する接触面積が小さくなって、両者の間の見か
け上の摩擦係数が著しく低下する。したがって、本実施
の形態によれば、研磨体7及びガイド部材5の摩耗が更
に低減する。また、この微小な超音波振動によって、研
磨体7の目詰まりを解消するコンディショニング効果も
得られる。この効果を得る目的だけのために、圧電素子
40にてガイド部材5を励振させてもよい。この場合に
は、ウエハ2の研磨中に常時励振するのではなく、コン
ディショニング効果を得ようとする場合にのみ励振させ
てもよい。
As described above, the guide surface 5a of the guide member 5
As a result, the contact area of the guide surface 5a with the polishing body 7 is reduced, and the apparent friction coefficient between the two is significantly reduced. Therefore, according to the present embodiment, abrasion of abrasive body 7 and guide member 5 is further reduced. In addition, a conditioning effect of eliminating clogging of the polishing body 7 can be obtained by the minute ultrasonic vibration. The guide member 5 may be excited by the piezoelectric element 40 only for the purpose of obtaining this effect. In this case, the excitation may not always be performed during the polishing of the wafer 2 but may be performed only when a conditioning effect is to be obtained.
【0095】なお、ガイド面5aに、定在波ではなく、
例えば進行波を発生させても、同様の効果が得られる。
進行波を発生させるためには、例えば、180゜移相す
る移相器52に代えて、90゜移相する移相器を用いれ
ばよい。
The guide surface 5a is not a standing wave but a
For example, a similar effect can be obtained by generating a traveling wave.
In order to generate a traveling wave, for example, a phase shifter that shifts the phase by 90 ° may be used instead of the phase shifter 52 that shifts the phase by 180 °.
【0096】本実施の形態では、ベアリング12,49
によって、保持部3と同軸に保持部3と独立して回転運
動自在に支持されているが、これらのベアリング12,
49を取り除いて、例えば、取付部材47,48を部材
13に固定してもよい。この場合であっても、定在波に
よりガイド面5aの研磨体7に対する接触面積が小さく
なるので、研磨体7及びガイド部材5の摩耗が低減する
効果を得ることができるとともに、前述したコンディシ
ョニング効果も得ることができる。
In the present embodiment, the bearings 12, 49
, And is rotatably supported independently of the holding portion 3 coaxially with the holding portion 3.
For example, the attachment members 47 and 48 may be fixed to the member 13 by removing 49. Even in this case, since the contact area of the guide surface 5a with the polishing body 7 is reduced by the standing wave, the effect of reducing the wear of the polishing body 7 and the guide member 5 can be obtained, and the above-described conditioning effect can be obtained. Can also be obtained.
【0097】ところで、圧電素子40は、前述したよう
にしてガイド部材5とベアリング12,49との間に設
けられているので、各電極43A,43Bと電極42と
の間にそれぞれ直流電圧Vxを印加すると、その電圧V
xに応じて体積が変化して、ガイド面5aの高さが電圧
Vxに応じた高さとなる。
Since the piezoelectric element 40 is provided between the guide member 5 and the bearings 12, 49 as described above, the DC voltage Vx is applied between the electrodes 43A, 43B and the electrode 42, respectively. When applied, the voltage V
The volume changes according to x, and the height of the guide surface 5a becomes a height corresponding to the voltage Vx.
【0098】したがって、図11(a)(b)に示す交
流電圧に直流電圧Vxを加えた電圧にそれぞれ相当する
図13(a)(b)にそれぞれ示す電圧Va,Vbを、
各電極43Aと電極42との間及び各電極43Bと電極
42との間にそれぞれ印加し、直流電圧Vxの分の大き
さを可変抵抗器等で調整できるようにすれば(これを実
現する回路構成自体は周知である。)、ガイド部材5の
ガイド面5aの高さを極めて容易に調整することができ
る。このため、ガイド部材5が長期の使用で摩耗し高さ
方向の再調整が必要になった場合でも、その調整が極め
て簡単となる。
Therefore, voltages Va and Vb shown in FIGS. 13A and 13B, which correspond to voltages obtained by adding the DC voltage Vx to the AC voltage shown in FIGS.
If the voltage is applied between each electrode 43A and the electrode 42 and between each electrode 43B and the electrode 42, and the magnitude of the DC voltage Vx can be adjusted by a variable resistor or the like (a circuit for realizing this). The configuration itself is well known.), And the height of the guide surface 5a of the guide member 5 can be adjusted very easily. For this reason, even if the guide member 5 is worn out over a long period of use and needs to be readjusted in the height direction, the adjustment becomes extremely simple.
【0099】このような高さ調整を行う目的のみで圧電
素子40を利用する場合には、各電極43Aと電極42
との間及び各電極43Bと電極42との間には、図14
(a)(b)にそれぞれ示す交流成分を含まないレベル
調整可能な直流電圧Va,Vbを印加すればよい。この
場合、8枚の電極43A及び8枚の電極43Bに分割し
ておく必要はなく、これらに代えて1枚の電極を用いて
もよいことは、言うまでもない。
When the piezoelectric element 40 is used only for the purpose of adjusting the height, the electrodes 43A and 42
14 and between each electrode 43B and the electrode 42.
(A) It is sufficient to apply DC voltages Va and Vb that can be adjusted in level and do not include an AC component as shown in (b). In this case, it is not necessary to divide the electrode into eight electrodes 43A and eight electrodes 43B, and it is needless to say that one electrode may be used instead.
【0100】なお、前記第1の実施の形態にガイド部材
5を駆動するモータ21を追加することにより前記第2
の実施の形態を得たのと同様に、本実施の形態にガイド
部材5を駆動するモータを追加してもよい。
The second embodiment can be modified by adding a motor 21 for driving the guide member 5 to the first embodiment.
Similarly to the embodiment described above, a motor for driving the guide member 5 may be added to the present embodiment.
【0101】また、本実施の形態及びその前述した各変
形例において、前述した第3の実施の形態と同様にガイ
ド部材5のガイド面5aの一部や、ガイド部材5のガイ
ド面5aの全体をドレッサー領域にしておいてもよい。
In the present embodiment and each of the above-described modifications, a part of the guide surface 5a of the guide member 5 and the entire guide surface 5a of the guide member 5 are similar to the third embodiment. May be a dresser area.
【0102】[第5の実施の形態][Fifth Embodiment]
【0103】図15は、本発明の第5の実施の形態によ
る研磨装置の研磨時の状態を模式的に示す概略断面図で
ある。図15において、図1及び図2中の要素と同一又
は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明
は省略する。なお、図15において、研磨剤供給部4は
図示を省略している。
FIG. 15 is a schematic sectional view schematically showing a polishing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention at the time of polishing. 15, the same or corresponding elements as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In FIG. 15, the abrasive supply unit 4 is not shown.
【0104】本実施の形態が前記第1の実施の形態と異
なる所は、以下に説明する点のみである。本実施の形態
では、ウエハ2を保持する保持部3と研磨部材1との位
置関係が上下逆とされている。保持部3は、角度追従性
のあるフレキシブルな支持機構71を有しており、保持
されたウエハ2は傾き方向に対して自由に支持されてい
る。
This embodiment differs from the first embodiment only in the points described below. In the present embodiment, the positional relationship between holding unit 3 holding wafer 2 and polishing member 1 is upside down. The holding unit 3 has a flexible support mechanism 71 having an angle following property, and the held wafer 2 is freely supported in the tilt direction.
【0105】研磨部材1は、図示しない機構によって、
図15中の矢印N’で示すように回転できるようになっ
ている。保持部3は、図示しない機構によって、図15
中の矢印J’,K’,M’で示すように、回転、上下動
及び左右に揺動(往復動)できるようになっている。ウ
エハ2の研磨時に、保持部3の矢印M’で示す方向の揺
動によって、図15に示すように、ウエハ2の一部が一
時的に研磨体7からその周囲へはみ出すようになってい
る。
The polishing member 1 is moved by a mechanism (not shown).
It can be rotated as shown by an arrow N 'in FIG. The holding section 3 is moved by a mechanism not shown in FIG.
As shown by arrows J ′, K ′, and M ′ in the middle, the apparatus can rotate, move up and down, and swing right and left (reciprocate). When the wafer 2 is polished, a part of the wafer 2 temporarily protrudes from the polishing body 7 to the periphery thereof as shown in FIG. .
【0106】ガイド部材5は、ウエハ2の研磨時に研磨
体7からその周囲へはみ出すウエハ2のはみ出し部分を
ガイド面5aで支持するように、研磨体7の周囲に配置
されている。ウエハ2の研磨時にはウエハ2による加圧
により研磨体7が変形して研磨体7の研磨面の高さが低
くなるので、ガイド部材5のガイド面5aの高さは、こ
の時の研磨体7の研磨面の高さとほぼ一致するように設
定されている。すなわち、ガイド部材5のガイド面5a
は、ウエハ2の研磨時における研磨体2の研磨面と略同
一面内に位置している。本実施の形態では、ウエハ2が
研磨体2からはみ出していくときに、ウエハ2がガイド
部材5のガイド面5a上にスムーズに乗り移るように、
ガイド部材5の上部内周側に面取り部5bが形成されて
いる。
The guide member 5 is disposed around the polishing body 7 so that the protruding portion of the wafer 2 that protrudes from the polishing body 7 during polishing of the wafer 2 is supported by the guide surface 5a. When the wafer 2 is polished, the polishing body 7 is deformed by the pressure of the wafer 2 and the height of the polished surface of the polishing body 7 is reduced. Is set so as to substantially coincide with the height of the polished surface. That is, the guide surface 5a of the guide member 5
Are located substantially in the same plane as the polished surface of the polishing body 2 when the wafer 2 is polished. In the present embodiment, when the wafer 2 protrudes from the polishing body 2, the wafer 2 smoothly moves onto the guide surface 5 a of the guide member 5.
A chamfered portion 5b is formed on the upper inner peripheral side of the guide member 5.
【0107】ガイド部材5は、前記第1の実施の形態と
同様に回転自在に支持されているが、研磨部材1を回転
自在に支持している部材72にベアリング12を介して
取り付けられ、これにより、ウエハ2の研磨時における
研磨体7の研磨面と略同一面内の所定方向に研磨体7と
独立して運動自在(本実施の形態では、研磨体7と同軸
に回転自在)に、支持されている。
The guide member 5 is rotatably supported similarly to the first embodiment. However, the guide member 5 is attached via a bearing 12 to a member 72 which rotatably supports the polishing member 1. Thereby, it is possible to freely move (in this embodiment, freely rotatable coaxially with the polishing body 7) independently of the polishing body 7 in a predetermined direction substantially in the same plane as the polishing surface of the polishing body 7 when polishing the wafer 2. Supported.
【0108】ガイド部材5がないとすれば、ウエハ2が
研磨体7からはみ出すと、保持部3の支持機構71の角
度追従性が裏目に出てしまい、ウエハ2がはみ出した側
に傾く結果、所望の研磨が行われない。
If the guide member 5 is not provided, if the wafer 2 protrudes from the polishing body 7, the angle followability of the support mechanism 71 of the holding unit 3 is backfired, and as a result, the wafer 2 is tilted toward the protruding side. The desired polishing is not performed.
【0109】これに対し、本実施の形態では、ウエハ2
の研磨時に研磨体2からその周囲へはみ出すウエハ2の
はみ出し部分はガイド部材5により支持されるので、ウ
エハ2が研磨体7からはみ出していない状態と実質的に
同等の状態が実現され、ウエハ2の研磨が均一に行われ
る。
On the other hand, in the present embodiment, the wafer 2
During the polishing, the protruding portion of the wafer 2 protruding from the polishing body 2 to the periphery thereof is supported by the guide member 5, so that a state substantially equivalent to a state in which the wafer 2 does not protrude from the polishing body 7 is realized. Is uniformly polished.
【0110】そして、本実施の形態では、ガイド部材5
は、研磨体7と同軸に保持部3と独立して回転運動自在
に支持されているので、前記第1の実施の形態と同様
に、ガイド部材5の摩耗が著しく抑えられるなどの利点
が得られる。もっとも、本発明では、ガイド部材5を部
材72に固定したり、研磨部材1に固定してもよい。
In this embodiment, the guide member 5
Is rotatably supported independently of the holding portion 3 coaxially with the polishing body 7, and therefore has the advantage that the abrasion of the guide member 5 is remarkably suppressed as in the first embodiment. Can be However, in the present invention, the guide member 5 may be fixed to the member 72 or may be fixed to the polishing member 1.
【0111】なお、本実施の形態では、ガイド部材5は
研磨体2のはみ出し部分ではなくウエハ2のはみ出し部
分を支持するので、ガイド部材5の材料としては、セラ
ミック等の耐摩耗性の高い材料に比べて軟らかく、摩擦
係数が小さく、樹脂の中では耐薬品性に優れた材料、例
えば、樹脂系のPTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)やPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)を用い
ることが好ましい。
In this embodiment, since the guide member 5 supports the protruding portion of the wafer 2 instead of the protruding portion of the polishing body 2, the guide member 5 is made of a material having high wear resistance such as ceramics. It is preferable to use a material that is softer, has a lower coefficient of friction, and has excellent chemical resistance among resins, such as resin-based PTFE (polytetrafluoroethylene) and PEEK (polyetheretherketone).
【0112】前記第1の実施の形態を変形して前記第2
乃至第4の実施の形態やそれらの変形例を得たのと同様
の方法(ただし、ドレッサーに関する点を除く)で、こ
の第5の実施の形態を変形することによって、本発明の
更に他の種々の実施の形態を得ることができる。
The second embodiment is modified by modifying the first embodiment.
By modifying the fifth embodiment in the same manner as in the fourth to fourth embodiments and their modifications (except for the dresser), still another embodiment of the present invention is provided. Various embodiments can be obtained.
【0113】以上、本発明の各実施の形態及びそれらの
変形例について説明したが、本発明はこれらに限定され
るものではない。
The embodiments of the present invention and their modifications have been described above, but the present invention is not limited to these.
【0114】[0114]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
研磨パッド等の研磨体が研磨対象物からその周囲へはみ
出すことに伴う問題を、そのはみ出し部分をガイド部材
で支持することで解消しつつ、ガイド部材及び研磨体の
摩耗を低減させることができる。
As described above, according to the present invention,
The problem of the polishing body such as the polishing pad protruding from the object to be polished to the periphery thereof can be eliminated by supporting the protruding portion with the guide member, and the wear of the guide member and the polishing body can be reduced.
【0115】また、本発明によれば、研磨体が研磨対象
物からその周囲へはみ出すことに伴う問題を、そのはみ
出し部分をガイド部材で支持することで解消しつつ、ガ
イド部材の高さの調整を容易に行うことができる。
Further, according to the present invention, the problem of the polishing body protruding from the object to be polished to the periphery thereof is solved by supporting the protruding portion with the guide member, and adjusting the height of the guide member. Can be easily performed.
【0116】さらに、本発明によれば、研磨体が研磨対
象物からその周囲へはみ出すことに伴う問題を、そのは
み出し部分をガイド部材で支持することで解消しつつ、
研磨対象物の研磨中に多少なりとも研磨体のコンディシ
ョニング効果を得ることができ、研磨対象物の研磨のス
ループットを向上させることができる。
Further, according to the present invention, the problem of the polishing body protruding from the object to be polished to the periphery thereof is solved by supporting the protruding portion with the guide member.
During polishing of the object to be polished, a conditioning effect of the polished body can be obtained to some extent, and the polishing throughput of the object to be polished can be improved.
【0117】さらにまた、本発明によれば、研磨対象物
が研磨体からその周囲へはみ出すことに伴う問題を、そ
のはみ出し部分をガイド部材で支持することで解消する
ことができる。
Further, according to the present invention, the problem of the object to be polished protruding from the polishing body to the periphery thereof can be solved by supporting the protruding portion with the guide member.
【0118】また、本発明によれば、研磨対象物が研磨
体からその周囲へはみ出すことに伴う問題を、そのはみ
出し部分をガイド部材で支持することで解消しつつ、ガ
イド部材の摩耗を低減させることができる。
Further, according to the present invention, the problem of the object to be polished protruding from the polishing body to the periphery thereof is eliminated by supporting the protruding portion with the guide member, and the wear of the guide member is reduced. be able to.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の第1の実施の形態による研磨装置の研
磨時の状態を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a state during polishing of a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1中のC部付近の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a portion C in FIG.
【図3】図1中のD−D’矢視図である。FIG. 3 is a view taken along the line D-D 'in FIG.
【図4】比較例を示す概略平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing a comparative example.
【図5】本発明の第2の実施の形態による研磨装置の要
部を模式的に示す概略拡大断面図である。
FIG. 5 is a schematic enlarged sectional view schematically showing a main part of a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3の実施の形態による研磨装置の要
部を模式的に示す分解斜視図である。
FIG. 6 is an exploded perspective view schematically showing a main part of a polishing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2の実施の形態による研磨装置を示
す概略平面図である。
FIG. 7 is a schematic plan view showing a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第4の実施の形態による研磨装置の要
部を模式的に示す概略拡大断面図である。
FIG. 8 is a schematic enlarged sectional view schematically showing a main part of a polishing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第4の実施の形態による研磨装置の要
部を示す分解斜視図である。
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a main part of a polishing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図10】圧電素子の駆動回路と励振の様子を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing a driving circuit of a piezoelectric element and a state of excitation.
【図11】圧電素子に印加する電圧の一例を示す波形図
である。
FIG. 11 is a waveform chart showing an example of a voltage applied to a piezoelectric element.
【図12】励振の様子を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state of excitation.
【図13】圧電素子に印加する電圧の他の例を示す波形
図である。
FIG. 13 is a waveform chart showing another example of the voltage applied to the piezoelectric element.
【図14】圧電素子に印加する電圧の更に他の例を示す
波形図である。
FIG. 14 is a waveform chart showing still another example of the voltage applied to the piezoelectric element.
【図15】本発明の第5の実施の形態による研磨装置の
研磨時の状態を模式的に示す概略断面図である。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view schematically showing a polishing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention at the time of polishing.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 研磨部材 2 ウエハ 3 保持部 4 研磨剤供給部 5 ガイド部材 5a ガイド面 6 研磨定盤 7 研磨体(研磨パッド) 12,49 ベアリング 21 モータ 22,23 歯車 24 モータ制御部 31 ドレッサー 31a ドレッサー領域 40 圧電素子 41 圧電体 42 アース用電極板 43A A相用電極板 43B B相用電極板 44,45,46 スリップリング 50 駆動回路 51 交流電源 52 移相器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing member 2 Wafer 3 Holding part 4 Abrasive supply part 5 Guide member 5a Guide surface 6 Polishing surface plate 7 Polishing body (polishing pad) 12,49 Bearing 21 Motor 22,23 Gear 24 Motor control unit 31 Dresser 31a Dresser area 40 Piezoelectric element 41 Piezoelectric body 42 Grounding electrode plate 43A A-phase electrode plate 43B B-phase electrode plate 44, 45, 46 Slip ring 50 Drive circuit 51 AC power supply 52 Phase shifter

Claims (17)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 研磨体と、研磨対象物を保持する保持部
    とを備え、前記研磨体と前記研磨対象物との間に研磨剤
    を介在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物との
    間に荷重を加え、かつ相対移動させることにより、前記
    研磨対象物を研磨する研磨装置において、 前記研磨対象物の研磨面と略同一面内に位置するガイド
    面を有し、前記研磨対象物の研磨時に前記研磨対象物か
    らその周囲へはみ出す前記研磨体のはみ出し部分を前記
    ガイド面で支持するガイド部材を備え、 前記ガイド部材が、前記研磨対象物の研磨面と略平行な
    面内の所定方向に前記保持部と独立して運動自在に、支
    持されたことを特徴とする研磨装置。
    1. A polishing body comprising: a polishing body; and a holding portion for holding an object to be polished. A polishing apparatus for polishing the object to be polished by applying a load between the object and the object to be polished, comprising: a guide surface positioned substantially in the same plane as the surface to be polished of the object to be polished; A guide member that supports the protruding portion of the polishing body that protrudes from the object to be polished to the periphery at the time of polishing the object with the guide surface, wherein the guide member is in a plane substantially parallel to the polishing surface of the object to be polished. A polishing apparatus characterized in that the polishing apparatus is supported movably independently of the holding section in a predetermined direction.
  2. 【請求項2】 前記ガイド部材は、前記保持部の回転軸
    と略同じ軸回りに前記保持部と独立して回転運動自在
    に、支持されたことを特徴とする請求項1記載の研磨装
    置。
    2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the guide member is supported so as to be freely rotatable about the same axis as the rotation axis of the holding portion independently of the holding portion.
  3. 【請求項3】 前記ガイド部材は、前記はみ出し部分か
    ら受ける摩擦力によって前記はみ出し部分に従動するこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の研磨装置。
    3. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the guide member is driven by the protruding portion by a frictional force received from the protruding portion.
  4. 【請求項4】 前記ガイド部材を駆動するアクチュエー
    タを備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の研磨
    装置。
    4. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising an actuator for driving said guide member.
  5. 【請求項5】 前記はみ出し部分と前記ガイド部材にお
    ける前記はみ出し部分に対面する部分との相対速度が低
    下するように、前記アクチュエータを制御する制御部を
    備えたことを特徴とする請求項4記載の研磨装置。
    5. The control device according to claim 4, further comprising a control unit that controls the actuator such that a relative speed between the protruding portion and a portion of the guide member facing the protruding portion decreases. Polishing equipment.
  6. 【請求項6】 前記ガイド面に振動による凹凸が形成さ
    れるように、前記ガイド部材を励振させる励振部を備え
    たことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の
    研磨装置。
    6. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising: an excitation unit that excites the guide member so that the guide surface is formed with irregularities due to vibration.
  7. 【請求項7】 印加される電気信号に応じた体積変化を
    起こす素子が、当該素子の体積変化に応じて、前記研磨
    対象物の研磨面を基準とした前記ガイド面の相対的な高
    さが変化するように、設けられたことを特徴とする請求
    項1乃至6のいずれかに記載の研磨装置。
    7. An element causing a volume change in accordance with an applied electric signal, wherein the relative height of the guide surface with respect to the polished surface of the object to be polished is changed according to the volume change of the element. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the polishing apparatus is provided so as to change.
  8. 【請求項8】 前記ガイド面の少なくとも一部が、前記
    研磨体のコンディショニングが可能なドレッサー領域で
    あることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載
    の研磨装置。
    8. The polishing apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the guide surface is a dresser region where conditioning of the polishing body is possible.
  9. 【請求項9】 研磨体と、研磨対象物を保持する保持部
    とを備え、前記研磨体と前記研磨対象物との間に研磨剤
    を介在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物との
    間に荷重を加え、かつ相対移動させることにより、前記
    研磨対象物を研磨する研磨装置において、 前記研磨対象物の研磨面と略同一面内に位置するガイド
    面を有し、前記研磨対象物の研磨時に前記研磨対象物か
    らその周囲へはみ出す前記研磨体のはみ出し部分を前記
    ガイド面で支持するガイド部材と、 前記ガイド部材の前記ガイド面に振動による凹凸が形成
    されるように、前記ガイド部材を励振させる励振部とを
    備えたことを特徴とする研磨装置。
    9. A polishing body comprising: a polishing body; and a holding portion for holding the polishing object, wherein the polishing body and the polishing object are interposed in a state where an abrasive is interposed between the polishing body and the polishing object. A polishing apparatus for polishing the object to be polished by applying a load between the object and the object to be polished, comprising: a guide surface positioned substantially in the same plane as the surface to be polished of the object to be polished; A guide member that supports the protruding portion of the polishing body that protrudes from the object to be polished to the periphery thereof during polishing of the object, on the guide surface; A polishing apparatus, comprising: an excitation unit that excites a member.
  10. 【請求項10】 印加される電気信号に応じた体積変化
    を起こす素子を備え、 前記素子が、前記素子の体積変化に応じて、前記研磨対
    象物の研磨面を基準とした前記ガイド面の相対的な高さ
    が変化するように、設けられ、 前記励振部が、前記素子を兼用する電気機械エネルギー
    変換素子を含むことを特徴とする請求項9記載の研磨装
    置。
    10. An element for causing a volume change in accordance with an applied electric signal, wherein the element has a relative position with respect to the guide surface with respect to a polishing surface of the object to be polished in accordance with the volume change of the element. The polishing apparatus according to claim 9, wherein the excitation unit includes an electromechanical energy conversion element that also serves as the element.
  11. 【請求項11】 研磨体と、研磨対象物を保持する保持
    部とを備え、前記研磨体と前記研磨対象物との間に研磨
    剤を介在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物と
    の間に荷重を加え、かつ相対移動させることにより、前
    記研磨対象物を研磨する研磨装置において、 前記研磨対象物の研磨面と略同一面内に位置するガイド
    面を有し、前記研磨対象物の研磨時に前記研磨対象物か
    らその周囲へはみ出す前記研磨体のはみ出し部分を前記
    ガイド面で支持するガイド部材と、 印加される電気信号に応じた体積変化を起こす素子とを
    備え、 前記素子が、前記素子の体積変化に応じて、前記研磨対
    象物の研磨面を基準とした前記ガイド面の相対的な高さ
    が変化するように、設けられたことを特徴とする研磨装
    置。
    11. A polishing body comprising: a polishing body; and a holding portion for holding the polishing object, wherein the polishing body and the polishing object are interposed in a state where an abrasive is interposed between the polishing body and the polishing object. A polishing apparatus for polishing the object to be polished by applying a load between the object and the object to be polished, comprising: a guide surface positioned substantially in the same plane as the surface to be polished of the object to be polished; A guide member for supporting the protruding portion of the polishing body protruding from the polishing object to the periphery thereof when polishing the object by the guide surface; and an element for causing a volume change according to an applied electric signal, wherein the element is A polishing apparatus provided so that a relative height of the guide surface with respect to a polishing surface of the object to be polished changes according to a volume change of the element.
  12. 【請求項12】 研磨体と、研磨対象物を保持する保持
    部とを備え、前記研磨体と前記研磨対象物との間に研磨
    剤を介在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物と
    の間に荷重を加え、かつ相対移動させることにより、前
    記研磨対象物を研磨する研磨装置において、 前記研磨対象物の研磨面と略同一面内に位置するガイド
    面を有し、前記研磨対象物の研磨時に前記研磨対象物か
    らその周囲へはみ出す前記研磨体のはみ出し部分を前記
    ガイド面で支持するガイド部材を備え、 前記ガイド部材の前記ガイド面の少なくとも一部が、前
    記研磨体のコンディショニングが可能なドレッサー領域
    であることを特徴とする研磨装置。
    12. A polishing body comprising: a polishing body; and a holding portion for holding the polishing object, wherein the polishing body and the polishing object are interposed in a state where an abrasive is interposed between the polishing body and the polishing object. A polishing apparatus for polishing the object to be polished by applying a load between the object and the object to be polished, comprising: a guide surface positioned substantially in the same plane as the surface to be polished of the object to be polished; A guide member that supports the protruding portion of the polishing body that protrudes from the polishing object to the periphery when polishing the object by the guide surface, wherein at least a part of the guide surface of the guide member is conditioned by the polishing body. A polishing apparatus characterized by being a possible dresser area.
  13. 【請求項13】 前記ガイド部材が、前記研磨対象物の
    研磨面と略平行な面内の所定方向に前記保持部と独立し
    て運動自在に、支持され、 前記ガイド部材を駆動するアクチュエータを備え、 前記はみ出し部分と前記ドレッサー領域とが対面すると
    きに、前記はみ出し部分と前記ドレッサー領域との相対
    速度が前記研磨体のコンディショニングに適する速度と
    なるように、前記アクチュエータを制御する制御部を備
    えたことを特徴とする請求項12記載の研磨装置。
    13. An actuator for driving the guide member, wherein the guide member is supported movably independently of the holding portion in a predetermined direction in a plane substantially parallel to a polishing surface of the object to be polished, and drives the guide member. A control unit that controls the actuator such that when the protruding portion and the dresser region face each other, the relative speed between the protruding portion and the dresser region becomes a speed suitable for conditioning the polishing body. 13. The polishing apparatus according to claim 12, wherein:
  14. 【請求項14】 前記制御部は、前記はみ出し部分と前
    記ドレッサー領域とが対面しないときには、前記はみ出
    し部分と前記ガイド部材における前記はみ出し部分に対
    面する部分との相対速度が低下するように、前記アクチ
    ュエータを制御することを特徴とする請求項13記載の
    研磨装置。
    14. The actuator according to claim 1, wherein, when the protruding portion and the dresser region do not face each other, the controller reduces the relative speed between the protruding portion and a portion of the guide member that faces the protruding portion. The polishing apparatus according to claim 13, wherein the polishing is controlled.
  15. 【請求項15】 前記ガイド部材は、前記保持部の回転
    軸と略同じ軸回りに前記保持部と独立して回転運動自在
    に、支持されたことを特徴とする請求項13又は14記
    載の研磨装置。
    15. The polishing device according to claim 13, wherein the guide member is supported so as to be freely rotatable about the same axis as the rotation axis of the holding portion independently of the holding portion. apparatus.
  16. 【請求項16】 研磨体と、研磨対象物を保持する保持
    部とを備え、前記研磨体と前記研磨対象物との間に研磨
    剤を介在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物と
    の間に荷重を加え、かつ相対移動させることにより、前
    記研磨対象物を研磨する研磨装置において、 前記研磨対象物の研磨時における前記研磨体の研磨面と
    略同一面内に位置するガイド面を有し、前記研磨対象物
    の研磨時に前記研磨体からその周囲へはみ出す前記研磨
    対象物のはみ出し部分を前記ガイド面で支持するガイド
    部材を備えたことを特徴とする研磨装置。
    16. A polishing body comprising: a polishing body; and a holding portion for holding a polishing object, wherein the polishing body and the polishing object are interposed in a state where an abrasive is interposed between the polishing body and the polishing object. A polishing apparatus for polishing the object to be polished by applying a load between them and moving relative to each other, wherein a guide surface located substantially in the same plane as the polished surface of the polished body when polishing the object to be polished And a guide member for supporting, by the guide surface, a protruding portion of the polishing object that protrudes from the polishing body to the periphery when the polishing object is polished.
  17. 【請求項17】 前記ガイド部材が、前記研磨対象物の
    研磨時における前記研磨体の研磨面と略同一面内の所定
    方向に前記研磨体と独立して運動自在に、支持されたこ
    とを特徴とする研磨装置。
    17. The polishing apparatus according to claim 17, wherein the guide member is supported movably independently of the polishing body in a predetermined direction substantially in the same plane as the polishing surface of the polishing body when polishing the object to be polished. Polishing equipment.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010023122A (en) * 2008-07-15 2010-02-04 Nikon Corp Holding device and polishing apparatus
US20110021115A1 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 Semes Co., Ltd. Substrate polishing apparatus and method of polishing substrate using the same
US7967660B2 (en) 2005-02-25 2011-06-28 Ebara Corporation Polishing apparatus and polishing method
JP2012505762A (en) * 2008-10-16 2012-03-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Stretching of polishing pad edge
US8296931B2 (en) 2007-08-27 2012-10-30 Showa Denko K.K. Method for manufacturing storage medium
JP2013523470A (en) * 2010-03-31 2013-06-17 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Side pad design for edge pedestal
JP2013173227A (en) * 2013-05-07 2013-09-05 Nikon Corp Holding apparatus
WO2019154630A1 (en) * 2018-02-06 2019-08-15 Asml Netherlands B.V. System, device and method for reconditioning a substrate support

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9120194B2 (en) * 2011-07-21 2015-09-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus for wafer grinding
CN111390750A (en) * 2020-03-25 2020-07-10 福建北电新材料科技有限公司 Wafer surface processing device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3109558B2 (en) * 1994-11-24 2000-11-20 住友金属工業株式会社 Wafer holder
JP3850924B2 (en) * 1996-02-15 2006-11-29 財団法人国際科学振興財団 Chemical mechanical polishing apparatus and chemical mechanical polishing method
JP2780703B2 (en) * 1996-06-28 1998-07-30 日本電気株式会社 LCD panel cleaning device
JPH11262854A (en) * 1997-12-15 1999-09-28 Canon Inc Precisely polishing device and precisely polishing method using thereof
JP2000334655A (en) * 1999-05-26 2000-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cmp working device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7967660B2 (en) 2005-02-25 2011-06-28 Ebara Corporation Polishing apparatus and polishing method
US7976358B2 (en) 2005-02-25 2011-07-12 Ebara Corporation Polishing apparatus and polishing method
US8002607B2 (en) 2005-02-25 2011-08-23 Ebara Corporation Polishing apparatus and polishing method
US8296931B2 (en) 2007-08-27 2012-10-30 Showa Denko K.K. Method for manufacturing storage medium
JP2010023122A (en) * 2008-07-15 2010-02-04 Nikon Corp Holding device and polishing apparatus
JP2012505762A (en) * 2008-10-16 2012-03-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Stretching of polishing pad edge
US20110021115A1 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 Semes Co., Ltd. Substrate polishing apparatus and method of polishing substrate using the same
JP2013523470A (en) * 2010-03-31 2013-06-17 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Side pad design for edge pedestal
JP2013173227A (en) * 2013-05-07 2013-09-05 Nikon Corp Holding apparatus
WO2019154630A1 (en) * 2018-02-06 2019-08-15 Asml Netherlands B.V. System, device and method for reconditioning a substrate support

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