JP2003025219A - 片面研磨機用キャリヤ - Google Patents

片面研磨機用キャリヤ

Info

Publication number
JP2003025219A
JP2003025219A JP2001221709A JP2001221709A JP2003025219A JP 2003025219 A JP2003025219 A JP 2003025219A JP 2001221709 A JP2001221709 A JP 2001221709A JP 2001221709 A JP2001221709 A JP 2001221709A JP 2003025219 A JP2003025219 A JP 2003025219A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
pressure
work
carrier
pressurized fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001221709A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Tanaka
中 敬 田
Toshihiro Kiyono
野 敏 廣 清
Tsukasa Taniwaki
脇 吏 谷
Shinzo Nishikawa
川 真 三 西
Shinichi Mihashi
橋 伸 一 三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SpeedFam Co Ltd
Original Assignee
SpeedFam Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SpeedFam Co Ltd filed Critical SpeedFam Co Ltd
Priority to JP2001221709A priority Critical patent/JP2003025219A/ja
Priority to DE2002132785 priority patent/DE10232785A1/de
Publication of JP2003025219A publication Critical patent/JP2003025219A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ワークの研磨時に、加圧流体によって該ワー
クを定盤に均等な面圧で押し付けることができると共
に、加圧流体の流出に伴う研磨剤の逆流をなくしてワー
クの側面や裏面に研磨剤との接触による染みが発生しな
いようにした、片面研磨機用のキャリヤを提供する。 【解決手段】 キャリヤ本体5に、ワーク用加圧部材7
を、伸縮性と伸縮度に応じた通気性とを有する環状のシ
ール部材8を介して自由度を持った状態に取り付け、該
加圧部材7の背面に形成した加圧室11内に加圧流体を
供給することにより、この加圧流体の一部を上記シール
部材8を通じてワークWから隔離された位置にある流体
流出路15から少量ずつ流出させながら、該加圧流体に
より上記加圧部材7を介してワークWを定盤1に押し付
けるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板や液晶
基板のような板状をしたワークの片面を平坦化するため
の片面研磨機に用いられるキャリヤに関するものであ
り、更に詳しくは、研磨時に上記ワークを保持して研磨
用定盤に押し付けるためのキャリヤに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば半導体基板や液晶基板のような平
板状をしたワークの片面を研磨する場合、片面研磨機が
使用される。この片面研磨機は、表面に研磨パッドが貼
着された研磨用定盤と、上記ワークを保持するキャリヤ
とを有していて、このキャリヤでワークを回転する上記
定盤に押し付けて研磨加工するものである。この場合、
ワークの平面精度を高めるためには、該ワーク全体を均
等な面圧で定盤に押し付ける必要があり、このため従来
より、エア等の流体圧力を利用してワークを加圧する研
磨技術が提案されている。
【0003】このような研磨技術の例として、例えば特
許第2758152号及び特許第2965536号公報
には、基板保持ヘッドの下面に基板の外周部に当接する
環状のシール部材を設け、このシール部材と基板とで囲
まれた空間部に加圧流体を供給することにより、該基板
を加圧流体で裏面から直接加圧して定盤に押し付けるよ
うにした基板の保持装置が開示されている。そしてこれ
らの保持装置は、加圧流体による基板の加圧時に、上記
シール部材と基板との間に隙間が形成され、この隙間を
通じて加圧流体の一部が流出するようになっている。
【0004】ところが、上記従来の保持装置では、空間
部内の加圧流体が流出する際に、基板の裏面を周端部方
向に水平に流れたあと、該基板の垂直な周側面に沿って
急激に下方に向きを変え、さらに定盤の水平なパッド面
に沿って水平方向に急激に向きを変えて流出するといっ
たように、基板及び定盤に沿って急激に向きを変えなが
ら流出するため、各流れの変化点で乱流が発生し、研磨
剤がこの乱流に巻き込まれて上記隙間内を逆流し、基板
の側面に接触したり、上記空間部内に進入して基板の裏
面に接触したりすることにより、その接触部分に染みを
発生させるという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、研磨時にワークを流体圧力によって定盤に均等な面
圧で押し付けることができると共に、加圧流体の流出に
伴う研磨剤の逆流をなくしてワークの側面や裏面に研磨
剤との接触による染みが発生しないようにした、片面研
磨機用のキャリヤを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明によれば、板状のワークを保持して研磨用定盤に
押し付けるためのキャリヤが提供される。このキャリヤ
は、上記定盤に対して進退自在のキャリヤ本体と、この
キャリヤ本体に自由度を持って取り付けられ、流体圧の
作用によりワークを上記定盤に押し付ける加圧部材と、
上記キャリヤ本体と加圧部材との間に区画形成された、
流体圧を上記加圧部材に作用させるための加圧室と、上
記キャリヤ本体に形成されて加圧室に連通する、該加圧
室に加圧流体を供給するための流体供給孔と、上記加圧
室をワークから隔離された位置でキャリヤ外部に連通さ
せる流体流出路と、上記加圧室内の流体圧力に応じて通
気状態を保持し、該加圧室内の加圧流体を上記流体流出
路を通じてワークと非接触の状態で流出させる流体逃が
し手段とを有することを特徴としている。
【0007】上記構成を有する本発明のキャリヤによれ
ば、ワークの加工時に、上記加圧室内に加圧流体が供給
され、この加圧流体によりワークが加圧部材を介して定
盤に押し付けられるため、ワーク全体が均等な面圧で定
盤に押し付けられて均等に研磨されることになる。この
とき、上記加圧室内の流体圧力に応じて流体逃がし手段
が機能し、加圧流体の一部が上記流体流出路を通じて少
量ずつ外部に流出することによって押圧力がほぼ一定に
保たれるが、上記流体流出路がワークから隔離された位
置に形成されていて、加圧流体がワークと非接触の状態
で外部に流出するようになっているため、この加圧流体
の流出に伴う乱流が発生しても、研磨剤がこの乱流に巻
き込まれてワークに沿って逆流するようなことがなく、
該ワークの側面や裏面等に研磨剤による染みが発生しな
い。
【0008】本発明の好ましい具体的な実施形態によれ
ば、上記加圧部材が、伸縮性を有する環状のシール部材
の介在により上記キャリヤ本体に自由度を持って取り付
けられ、また、上記シール部材の内側に上記加圧室が区
画形成されると共に、該シール部材の外側において上記
キャリヤ本体と加圧部材との間に上記流体流出路が形成
され、更に、上記シール部材は、多孔質素材により伸縮
自在かつ伸縮の度合いに応じて通気性と気密性とを有す
るように形成されていて、上記流体逃がし手段を兼ねて
いる。
【0009】このように構成することにより、ワークの
研磨時に上記加圧室内に所要圧力の加圧流体が供給され
ると、上記加圧部材がシール部材を伸長させながら定盤
側に向けて変移し、ワークを該定盤に所定の力で押し付
ける。このとき、上記シール部材が伸長によって通気性
を持つようになるため、上記加圧室内の加圧流体の一部
はこのシール部材を通過し、その外周側の流体流出路を
通じてキャリヤの側面方向に徐々に流出する。加圧流体
の圧力がそれほど高くないときは、上記シール部材は伸
長度が小さいために気密性を保持しており、上記加圧室
から加圧流体は流出しない。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照しながら詳細に説明する。図1は片面研磨
機の要部の構成を概略的に示すもので、1は図示しない
駆動手段により駆動回転される研磨用定盤、2は板状の
ワークWを保持してこの定盤1に押し付けるためのキャ
リヤを示している。上記定盤1の表面には研磨パッド1
aが貼着されており、また上記キャリヤ2は、エアシリ
ンダー等の図示しない昇降手段にロッド3を介して連結
され、上記定盤1に対して進退自在となっており、その
具体的構成は以下の通りである。
【0011】即ち、上記キャリヤ2は、図2から分かる
ように、上記ロッド3の下端に回転自在に取り付けられ
た円盤状のキャリヤ本体5を有している。このキャリヤ
本体5は、その下面に円板形をしたヘッドプレート6を
備えていて、このヘッドプレート6の下面に、ワークW
の裏面に当接して該ワークWを上記定盤1に押し付ける
ための加圧部材7が、円環状をなす板状のシール部材8
を介して自由度を持った状態に取り付けられている。
【0012】上記加圧部材7は、上記ヘッドプレート6
とほぼ同径の円板形をなしていて、裏面に円形の凹部7
aとこの凹部7aを取り囲む円環状の取付部7bとを備
えたもので、上記取付部7bの内周端寄りの位置に上記
シール部材8が介設され、この取付部7bの位置で上記
ヘッドプレート6に、複数のねじ9により一定範囲の自
由度を持つように取り付けられている。これらのヘッド
プレート6の下面と加圧部材7の凹部7aとの間には、
流体圧力を該加圧部材7に作用させるための加圧室11
が、上記シール部材8で取り囲まれるように形成され、
上記ヘッドプレート6には、この加圧室11に圧縮空気
などの加圧流体を供給するための複数の流体供給孔12
が形成されている。これらの各流体供給孔12は、ヘッ
ドプレート6本体の中央部からロッド3内に延びる流路
13に連通し、この流路13を通じて図示しない圧力流
体源に接続されている。そして、ワークWの研磨時に、
この圧力流体源から上記流体供給孔12を通じて加圧室
11に加圧流体が供給されると、この加圧流体が上記加
圧部材7に作用し、この加圧部材7を介してワークWを
定盤1に押し付けるようになっている。
【0013】上記シール部材8は、多孔質性の素材によ
り伸縮性を有するように形成されていて、上記加圧部材
7の変移に伴って伸縮し、その伸縮の度合いに応じて通
気性と気密性とを有するようになっており、ワークWの
研磨時に上記加圧室11内の加圧流体を少量ずつ逃がす
ための流体逃がし手段10を兼ねている。即ち、このシ
ール部材8は、ワークWの研磨時に、図3に示すよう
に、上記加圧部材7が加圧流体に押されて変移するのに
伴って伸長し、その伸長度に応じた通気性を保持するこ
とにより、上記加圧室11内の加圧流体を流体流出路1
5を通じて少しずつ外部に流出させ、それによって上記
加圧室11内の流体圧力、従ってワークWの押圧力を、
ほぼ一定かつ均一に保つように機能する。上記流体流出
路15は、上記ヘッドプレート6と加圧部材7の取付部
7bとの間の隙間により、ワークW及び研磨パッド1a
から完全に隔離された位置に、上記加圧室11とキャリ
ヤ2の外部とをシール部材8を介して連通させるように
形成されたもので、キャリヤ2の全周に開口している。
【0014】上記シール部材8は、不織布に樹脂モノマ
ーを含浸し重合させたものや、発泡ポリウレタン等によ
り形成することができる。上記不織布の材料は特に限定
されないが、ポリエステル、ナイロン、アラミド、樹脂
等が好適に使用でき、また、樹脂モノマーとしては、ウ
レタン系やアクリル系等が好適に使用される。また、上
記加圧部材7の下面外周部には、円環状のガイド部材1
6が取り付けられており、研磨時にワークWがこのガイ
ド部材16の内部に嵌合した状態で保持される。
【0015】上記構成を有するキャリヤ2を使用してワ
ークWを研磨するときは、図1及び図2に示すように、
該ワークWを、加圧部材7の下面のガイド部材16内に
嵌合させた状態で定盤1上に載置すると共に、キャリヤ
2の加圧室11内に所要の圧力に調整された圧縮空気等
の加圧流体を供給し、流体圧力を上記加圧部材7に作用
させた状態でロッド3に所要の加圧力を作用させること
により、上記加圧部材7を介してワークWを回転する定
盤1に押し付けて研磨する。これにより、流体圧力の作
用でワーク全体が定盤1に均等に押し付けられて均等に
研磨されることになる。
【0016】このとき、図3に示すように、上記加圧部
材7の変移によってシール部材8が伸長し、その伸長度
に応じた通気性を持つようになるため、上記加圧室11
内の加圧流体は、このシール部材8を通過してその外周
側の流体流出路15からキャリヤ2の側面方向に少量ず
つ流出し、それによって加圧室11内の流体圧力がほぼ
一定かつ均一に保たれることになる。また、上記流体流
出路15がワークW及びパッド1a面から隔離された位
置に形成されていて、加圧流体がワークWと非接触の状
態で外部に流出するようになっているため、加圧流体の
流出によって乱流が発生しても、研磨剤がこの乱流に巻
き込まれてワークWに沿って逆流するようなことがな
く、該ワークWの側面や裏面等に研磨剤の付着による染
みが発生しない。
【0017】上記加圧流体の圧力がそれほど高くなく、
上記加圧部材7が全く変移しないかあるいは変移量が小
さい場合には、図4に示すように、上記シール部材8は
伸長しないかあるいはその伸長度が小さいため、該シー
ル部材8は気密性を保持しており、従って上記加圧室1
1から加圧流体は流出しない。
【0018】上記実施例では、シール部材8を伸縮自在
とすると共に、その伸縮度に応じて通気性と気密性とを
持たせることにより、該シール部材8に流体逃がし手段
10としての機能を兼備させているが、このシール部材
8には本来の気密性だけを持たせ、逆止弁のような流体
逃がし手段を別に設けても良い。この変形例の場合、こ
の流体逃がし手段と流体流出路とを上記実施例の場合と
は別の場所に設けることもできる。また、この変形例に
おいては、上記シール部材8の代わりにヘッドプレート
6と加圧部材7との間にダイヤフラムを介設しても良
い。
【0019】
【発明の効果】このように本発明によれば、研磨時にワ
ークを流体圧力によって定盤に均等な面圧で押し付ける
ことができると共に、加圧流体の流出に伴う研磨剤の逆
流をなくしてワークの側面や裏面に研磨剤との接触によ
る染みの発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るキャリヤの一実施形態を示す要部
正面図である。
【図2】図1の要部拡大断面図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】図2の要部拡大図で、図3とは動作状態が異な
るものである。
【符号の説明】
W ワーク 1 定盤 5 キャリヤ本体 7 加圧部材 8 シール部材 10 流体逃がし手段 11 加圧室 12 流体供給孔 15 流体流出路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 脇 吏 神奈川県綾瀬市早川2647 スピードファム 株式会社内 (72)発明者 西 川 真 三 神奈川県綾瀬市早川2647 スピードファム 株式会社内 (72)発明者 三 橋 伸 一 神奈川県綾瀬市早川2647 スピードファム 株式会社内 Fターム(参考) 3C058 AA07 AB01 AB04 CB01 DA17

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】板状のワークを保持して研磨用定盤に押し
    付けるためのキャリヤであって、 昇降手段に支持されて上記定盤に対して進退自在のキャ
    リヤ本体、 上記キャリヤ本体に自由度を持って取り付けられ、流体
    圧の作用によりワークを上記定盤に押し付ける加圧部
    材、 上記キャリヤ本体と加圧部材との間に区画形成された、
    流体圧を上記加圧部材に作用させるための加圧室、 上記キャリヤ本体に形成されて加圧室に連通する、該加
    圧室に加圧流体を供給するための流体供給孔、 上記加圧室をワークから隔離された位置でキャリヤ外部
    に連通させる流体流出路、 上記加圧室内の流体圧力に応じて通気状態を保持し、該
    加圧室内の加圧流体を上記流体流出路を通じてワークと
    非接触の状態で流出させる流体逃がし手段、を有するこ
    とを特徴とする片面研磨機用キャリヤ。
  2. 【請求項2】上記加圧部材が、伸縮性を有する環状のシ
    ール部材の介在により上記キャリヤ本体に自由度を持っ
    て取り付けられ、また、上記シール部材の内側に上記加
    圧室が区画形成されると共に、該シール部材の外側にお
    いて上記キャリヤ本体と加圧部材との間に上記流体流出
    路が形成され、更に、上記シール部材は、多孔質素材に
    より伸縮自在かつ伸縮の度合いに応じて通気性と気密性
    とを有するように形成されていて、上記流体逃がし手段
    を兼ねていることを特徴とする請求項1に記載のキャリ
    ヤ。
JP2001221709A 2001-07-23 2001-07-23 片面研磨機用キャリヤ Withdrawn JP2003025219A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001221709A JP2003025219A (ja) 2001-07-23 2001-07-23 片面研磨機用キャリヤ
DE2002132785 DE10232785A1 (de) 2001-07-23 2002-07-18 Träger für Einseitenpoliermaschinen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001221709A JP2003025219A (ja) 2001-07-23 2001-07-23 片面研磨機用キャリヤ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003025219A true JP2003025219A (ja) 2003-01-29

Family

ID=19055338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001221709A Withdrawn JP2003025219A (ja) 2001-07-23 2001-07-23 片面研磨機用キャリヤ

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2003025219A (ja)
DE (1) DE10232785A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102672599A (zh) * 2011-03-15 2012-09-19 旭硝子株式会社 板状体的研磨装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102672599A (zh) * 2011-03-15 2012-09-19 旭硝子株式会社 板状体的研磨装置
JP2012192470A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Asahi Glass Co Ltd 板状体の研磨装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE10232785A1 (de) 2003-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100279352B1 (ko) 리테이너 링 부착 웨이퍼 연마장치
US7850509B2 (en) Substrate holding apparatus
EP1582293B1 (en) Polishing apparatus
US6431968B1 (en) Carrier head with a compressible film
US5885135A (en) CMP wafer carrier for preferential polishing of a wafer
EP2422930B1 (en) Polishing apparatus
US6755726B2 (en) Polishing head with a floating knife-edge
HK1037156A1 (en) Chemical mechanical polishing head having floating wafer retaining ring and wafer carrier with multi-zone polishing pressure control
JPH11198027A (ja) 密封された流体チャンバを有する研磨パッド支持体及び研磨方法
TW201524679A (zh) 基板保持裝置、研磨裝置、研磨方法、及扣環
US7156725B2 (en) Substrate polishing machine
JP3641464B2 (ja) 半導体基板ホルダおよびこれを備えた半導体基板の研磨装置
KR100609843B1 (ko) 웨이퍼 연마장치
TWI727121B (zh) 工件硏磨頭
EP2289668A2 (en) Polishing apparatus
JP2003025219A (ja) 片面研磨機用キャリヤ
JPH1142550A (ja) リテーナリング付きウェーハ研磨装置
JP5081490B2 (ja) ワークの片面研磨装置および片面研磨方法
JP2002246346A (ja) 化学機械研磨装置
JP3294600B1 (ja) ウェーハの研磨装置
JP2001205557A (ja) ウェーハの研磨装置
JP3749305B2 (ja) ウェーハの研磨装置
JP2004209613A (ja) 片面研磨装置の被加工物保持機構
JPH10270398A (ja) ウェーハの研磨装置
JP2001260004A (ja) ウェーハ研磨ヘッド

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081007