JP2003092275A

JP2003092275A - Polishing apparatus for wafer

Info

Publication number: JP2003092275A
Application number: JP2002205222A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nakajima; 誠中島
Original assignee: Fujikoshi Machinery Corp
Current assignee: Fujikoshi Machinery Corp
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2003-03-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing apparatus for a wafer equipped with a weighting device which can suitably follow the inclination of a polishing face on a surface plate and by which a load under constant pressure can be suitably loaded with respect to the whole face of the wafer. SOLUTION: In the polishing apparatus for the wafer, a holding plate 10 holding the wafer 1 is pressed to the surface plate, the wafer 1 is brought into contact with the polishing face on the surface plate, and the surface of the wafer 1 is polished for mirror surface finish. The polishing apparatus is provided with a holding member 24 which comprises a recess 26 opened toward the lower part and by which the holding plate 10 is supported inside the recess 26 so as not to drop off, a ring-shaped elastic member 34 by which the movement in the horizontal direction of the holding plate 10 is permitted to be within an extremely small range, a sheetlike elastic member 38 by which the holding plate 10 is suspended and held movably, within a extremely small range to the vertical direction and the horizontal direction, an airtight space 50 in the recess 26 which is partitioned by the member 38 and a fluid supply means by which a fluid under prescribed pressure is supplied to the airtight space 50.

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【産業上の利用分野】本発明は、ウエハーの研磨装置に
関し、さらに詳細には、下面にてウエハーを保持する保
持プレートを、上面に研磨面を有する定盤に押圧するこ
とにより、該研磨面にウエハー表面を当接させ該ウエハ
ー表面に所定の荷重を与えつつ、ウエハーと定盤とを相
対的に運動させウエハー表面を鏡面研磨するウエハーの
研磨装置に関する。【０００２】【従来の技術】近年の半導体装置の高集積化に伴い、シ
リコンウエハーの高い等厚度及び平坦度が要求されてい
る。この要求を満たすには、シリコンウエハーを研磨す
る際の保持プレートと定盤との平行度を高精度に保つ必
要がある。従来、上記の如く高精度のウエハーを加工す
るため、図３に示すようなウエハーの研磨装置が使用さ
れている。このウエハーの研磨装置によれば、保持プレ
ート９０が、球面軸受９１を介して回転軸部材９２によ
って支持されている。すなわち、回転軸部材９２に固定
された球面軸受９１の凹球面９１ａに、保持プレート９
０上面に突設された凸球面９０ａが滑動自在に嵌入され
ており、保持プレート９０は定盤の傾斜に追随して自在
に傾斜することができ、これにより、高い平行度及び平
坦度を維持しつつウエハー９３の表面を鏡面研磨するこ
とができる。【０００３】しかしながら、上記従来のウエハーの研磨
装置によれば、球面軸受９１の凹球面９１ａに対して、
保持プレート９０上面の凸球面９０ａが滑る際に摩擦力
が働くため、保持プレート９０が、定盤の傾斜等に素早
く追随することが困難であった。また、保持プレート９
０の上面が半球状に突起した凸球面９０ａに形成され、
部材としての剛性が高くなっているため、保持プレート
９０の外周部においても、該保持プレート９０の中央部
に負荷される上方からの荷重が分散して作用できるもの
の、保持プレート９０に保持されたウエハーの表面全面
について等圧の荷重を負荷することはできないという課
題がある。このため、非常に高精度な等厚度及び平坦度
を要求されるウエハーの加工を能率良く行うことは難し
いという課題があった。【０００４】そこで、本発明の目的は、定盤研磨面の傾
斜に対して好適に追随することができると共に、ウエハ
ーの表面全面に等圧の荷重を好適に負荷することのでき
る荷重装置を具備するウエハーの研磨装置を提供するこ
とにある。【０００５】【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、本発明のウ
エハーの研磨装置によれば、下面にてウエハーを保持す
る保持プレートを、上面に研磨面を有する定盤に押圧す
ることにより、該研磨面にウエハー表面を当接させ該ウ
エハー表面に所定の荷重を与えつつ、ウエハーと定盤と
を相対的に運動させウエハー表面を鏡面研磨するウエハ
ーの研磨装置において、下方に向けて開放する凹部を有
し、該凹部内に前記保持プレートを、脱落しないように
支持する支持部材と、保持プレートの外周面と前記凹部
の内周面との間に配設され、該保持プレートの水平方向
の移動を微小範囲内で許容するリング状の弾性部材と、
前記凹部内面と保持プレートとの間に亘って固定され、
前記保持プレートを上下方向及び水平方向に微小範囲内
で移動可能に吊持する板状の弾性部材と、該板状の弾性
部材により画成された前記凹部の密閉空間と、該密閉空
間に所定圧力の流体を供給する流体の供給手段とを具備
することを特徴とする。【０００６】【作用】本発明のウエハーの研磨装置によれば、リング
状の弾性部材と板状の弾性部材によって、上下方向及び
水平方向に微少範囲内で移動可能に支持部材に支持され
た保持プレートが、圧力流体の圧力によって定盤の研磨
面側へ押圧される。このため、保持プレートの下面に保
持されたウエハーが定盤の研磨面に当接・押圧される際
には、上記圧力流体が作用し、ウエハーは研磨面の傾斜
に素早く追随することができる。また、板状の弾性部材
により画成された支持部材の凹部の空間に、高圧流体が
供給されるため、保持プレートの上面に等圧の圧力を与
えることができる。これにより、保持プレートの下面に
保持されたウエハーが定盤の研磨面に当接・押圧される
際には、ウエハーの表面全面に等圧の荷重を負荷するこ
とのできる。【０００７】【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明にかかるウエハー
の研磨装置の一実施例を示す要部断面図であり、図２は
図１の実施例のウエハーの研磨装置にかかる駆動機構等
を示す断面図である。１０は保持プレートであり、下面
１１にてシリコンウエハー１に当接し、そのシリコンウ
エハー１を吸着して保持することができる。この保持プ
レート１０には、下面に開口する複数の連通孔１２が設
けられており、図１に示すように保持プレート１０内部
の上記連通孔１２の上端において水平方向に設けられた
連通空間１４によって相互に連通している。この連通空
間１４は連結部材１６を介して吸引管１８に連通されて
いる。図１に示すように、連結部材１６はＯ−リング１
９を介して吸引管１８に気密・嵌合されており、この連
結部材１６が保持プレート１０にＯ−リング１７を介し
て気密・嵌入されている。これにより、吸引管１８と保
持プレート１０との間に若干の自由度を残しつつ、連通
空間１４と吸引管１８とが連通されている。【０００８】図２に示す２０は定盤であり、通常、上面
に研磨布が貼着されており、これによってシリコンウエ
ハー１の表面を研磨する研磨面２２が形成されている。
この研磨面２２には、スラリーを含む研磨液が供給さ
れ、保持プレート１０の下面に保持されたシリコンウエ
ハー１表面がその研磨面２２に所定の荷重を与えられつ
つ当接・押圧されると共に、シリコンウエハー１と定盤
２０とを相対的に運動させることでシリコンウエハー１
表面を鏡面研磨することができる。また、定盤２０の回
転方向は、通常、シリコンウエハー１を下面に保持する
保持プレート１０の回転と同方向に回転可能に設けられ
ており、回転軸のズレと相互の回転数の違いによりシリ
コンウエハー１表面と研磨面２２とが相対的に運動され
ることによって、シリコンウエハー１の表面が鏡面研磨
される。【０００９】２４は支持部材であり、下方に向けて開放
する凹部２６を有し、この凹部２６を形成する外周側壁
部の端部全周に設けられた突条状の係止部２６ａ等によ
って、凹部２６内から保持プレート１０が脱落しないよ
うに、該保持プレート１０を支持することができる。こ
の支持部材２４には、中心軸に沿って棒状の回転軸部２
８が、上方に向かって設けられている。この回転軸部２
８には、軸心線に沿って貫通孔３０が貫通されており、
この貫通孔３０に前記吸引管１８が嵌入されている。貫
通孔３０の径は、吸引管１８の外形よりも一回り大きく
形成されており、この貫通孔３０内壁と吸引管１８の外
壁との間隙が、高圧流体である圧縮空気の連通路３２と
なっている。【００１０】３４はリング状の弾性部材であり、例えば
ゴム等により成形されたＯ−リング状の部材からなる。
このリング状の弾性部材３４は、保持プレートの外周面
１０ａと前記凹部の内周面２４ａとの間に双方に当接す
るように配設され、保持プレート１０の水平方向の移動
を微小範囲内で許容している。これによってシリコンウ
エハー１が研磨される際に発生する水平方向の作用力を
好適に吸収することができる。３６はリング状の規制部
材であり、支持部材２４の前記凹部２６に内嵌してい
る。このリング状の規制部材３６は、例えば保持プレー
ト１０に損傷を与えないようにデルリン等の樹脂材料に
よって形成されており、保持プレート１０が凹部２６内
で所定の範囲内よりも水平方向に移動しないよう保持プ
レート１０の移動を規制する。【００１１】３８は板状の弾性部材であり、例えば硬質
のゴム板材によってドーナツ状に成形されており、前記
凹部２６内面と保持プレート１０の上面との間に亘って
固定され、保持プレート１０を上下方向及び水平方向に
微少範囲内で移動可能に吊持している。図１に示すよう
に、この板状の弾性部材３８が凹部２６内面に固定され
る位置は、凹部２６周縁部全周に設けられた段部２４ｂ
であり、この段部２４ｂ表面に板状の弾性部材３８の外
縁部近傍の上面が当接され、固定プレート４０によって
挟まれ、ネジ４２により締付られることで気密・固定さ
れている。また、板状の弾性部材３８の内縁部近傍の下
面が保持プレート１０の上面に当接され、上記外縁部近
傍を固定する固定手段と同様に気密・固定されている。
すなわち、板状の弾性部材３８の外周部で支持部材２４
側に、その内周部で保持プレート１０側に気密・固定さ
れ、板状の弾性部材３８の板面が水平となるように配設
さている。【００１２】５０は密閉空間であり、支持部材２４の凹
部に、上記板状の弾性部材３８によって画成されて形成
された空間である。なお、保持プレート１０の上面にお
ける板状の弾性部材３８と当接可能な部位は、図１に示
すようにシリコンウエハー１の外径と略同径程度に設け
れられており、これに伴い密閉空間５０もシリコンウエ
ハー１の外径よりも若干大きく広がっている。この密閉
空間５０は前記圧縮空気の連通路３２に連通しており、
シリコンウエハー１の表面を定盤２０の研磨面２２に当
接させた際に、この密閉空間５０内に圧縮空気が導入さ
れると、支持部材２４上面の略全面に均一な圧力が負荷
される。これにより、所望の圧力によってシリコンウエ
ハー１の表面をその全面に均等な荷重を負荷しつつ、定
盤２０の研磨面２２に押圧することができる。このと
き、密閉空間５０に充填された圧縮空気は流体であるた
め、保持プレート１０の全面を均等に押圧し、シリコン
ウエハー１の表面を定盤２０の研磨面２２の傾斜に素早
く追随させることができる。【００１３】図２に示すように、５２はベース部材であ
り、保持プレート１０によって保持されるシリコンウエ
ハー１を定盤２０の研磨面２２上へ供給し、また、その
研磨面２２から排出するべく移動可能に、かつ、保持プ
レート１０を支持する支持部材２４を回転可能に支持し
ている。５４は係止部であり、図２の図面上では支持部
材２４の回転軸部２８の上部に設けられ上下部がフラン
ジ状に形成されており、シリンダ装置５６のロッド５７
に固定されたアーム部５８に回転及びスラスト方向の軸
受を介して係止されている。これにより、支持部材２４
はシリンダ装置５６によって上方に吊持された状態にあ
る。また、支持部材２４は、その回転軸部２８が、ベー
ス部材５２に対して回転可能に設けられた回転伝達部材
６０に、スラスト軸受６２を介して嵌入されており、こ
れにより、ベース部材５２に対して上下方向に移動可能
にガイドされている。このため、支持部材２４は、シリ
ンダ装置５６の駆動によって所定の範囲内で上下動可能
となっている。【００１４】６４は駆動モータであり、ピニオンギア６
６及び従動ギア６８を介して、その従動ギア６８がキー
６９によって連結された回転伝達部材６０を回転させ
る。なお、この回転伝達部材６０は、ベース部材５２と
の間に配設された回転軸受５３によって、ベース部材５
２に対して回転可能に設けられている。７０はキー部で
あり、回転伝達部材６０と一体に形成されており、回転
軸部２８に設けられたキー溝７２に係合している。これ
により、支持部材２４は回転伝達部材６０と共に回転す
ることができる。なお、キー溝７２は軸線に沿って縦長
に形成されており、前述したように支持部材２４がシリ
ンダ装置５６によって上下方向に移動されても、キー部
７０とキー溝７２との係合状態は維持できる。【００１５】７４は低圧源連結ポートであり、真空発生
源と連通するための連結ポートである。また、７６は高
圧源連結ポートであり、圧縮空気発生源と連通するため
の連結ポートである。７８はシール部材であり、上記の
低圧源連結ポート７４には吸引管１８が好適に連通し、
高圧源連結ポート７６には圧縮空気の連通路３２が好適
に連通するようにケース部７９と回転軸部２８とを好適
に気密している。なお、８０はＯ−リングであり、回転
軸部２８と吸引管１８との間を気密している。【００１６】以上の構成からなるウエハーの研磨装置に
関して、図１と共にその作用効果について説明する。先
ず、吸引管１８に連通する真空発生源により、連通空間
１４及び連通路１２内を減圧することにより、シリコン
ウエハー１を保持プレート１０の下面に吸引して保持す
る。その状態で、ベース部材５２を移動させることによ
りシリコンウエハー１を定盤２０の上方まで搬送し、さ
らに、シリンダ装置５６によって、支持部材２４を下方
に下げることにより、シリコンウエハー１の表面を定盤
２０の研磨面２２に当接させる。【００１７】次に、所定の圧力の圧縮空気を密閉空間５
０に導入することによって、シリコンウエハー１の表面
を研磨面２２に所望の圧力で押圧することができる。こ
のとき、圧縮空気は流体であるから保持プレート１０の
全面を均等に押圧して、シリコンウエハー１の表面を研
磨面２２の傾斜に素早く追随させることができる。ま
た、圧縮空気によって保持プレート１０の上面全面に均
等な圧力を負荷することができる。このため、シリコン
ウエハー１の表面が研磨面２２の傾斜に追随した状態に
おいても、シリコンウエハー１の表面全面を研磨面２２
に均等な圧力で押圧することができる。【００１８】そして、上記の如く好適にシリコンウエハ
ー１に荷重が負荷された状態で、定盤２０の研磨面２２
上にスラリーを供給しつつ、定盤２０が回転すると共に
駆動モータ６４の動力により支持部材２４が回転され
て、シリコンウエハー１が鏡面研磨される。このとき、
本発明の研磨装置によれば、シリコンウエハー１を研磨
する際に生ずる研磨面２２の傾斜等による上下動の変位
に対しては、密閉空間５０に充填された圧縮空気と主に
板状の弾性部材３８とが作用して好適に追随することが
できる。そして、シリコンウエハー１に作用する水平方
向への作用力に関しては、板状の弾性部材３８及びリン
グ状の弾性部材３４によって好適に吸収することができ
る。【００１９】さらに、支持部材２４と保持プレート１０
とは、板面が水平に配設された板状の弾性部材３８によ
って連結されているため、シリコンウエハー１の水平面
上の回転による捩じれ力によっても、平面に直交する方
向の力により発生する歪み量に比べその歪み量は非常に
小さく抑えることができる。このため、荷重が負荷され
た状態にあっても、支持部材２４の回転に保持プレート
１０の回転を好適に追随させてシリコンウエハー１を回
転させることができると同時に、上述の如く定盤２０の
傾斜に素早く追随できる。なお、リング状の弾性部材３
４によっても保持プレート１０の水平方向の移動が規制
されており、板状の弾性部材３８と相乗効果的に保持プ
レート１０の捩じれ等の変位を規制しつつ、シリコンウ
エハー１の表面を定盤２０の傾斜等に素早く追随できる
のである。以上に説明してきた実施例では、圧縮空気に
よって保持プレート１０を介してシリコンウエハー１を
研磨面に押圧する場合を説明したが、他の流体圧例えば
油圧を利用することもできる。以上、本発明の好適な実
施例について種々述べてきたが、本発明はこの実施例に
限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲
内でさらに多くの改変を施し得るのは勿論のことであ
る。【００２０】【発明の効果】以上の構成を具備するウエハーの研磨装
置によれば、保持プレートの下面に保持されたウエハー
が定盤の研磨面に当接・押圧される際、リング状の弾性
部材と、板状の弾性部材、及び該板状の弾性部材により
画成された支持部材の凹部の密閉空間に供給される高圧
流体との作用により、ウエハー表面は研磨面の傾斜に素
早く追随できると共に、そのようにウエハー表面が研磨
面の傾斜に追随した状態においても、ウエハーの表面全
面を研磨面に均等な圧力で押圧できる。このため、本発
明ウエハーの研磨装置によれば、ウエハーの高い等厚度
及び平坦度を維持しつつウエハー表面を好適に鏡面研磨
することができるという著効を奏する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for polishing a wafer, and more particularly, to a polishing apparatus for holding a wafer on a lower surface and a polishing surface on an upper surface. The present invention relates to a wafer polishing apparatus for mirror-polishing the wafer surface by relatively moving the wafer and the surface plate while pressing the wafer surface against the polishing surface to apply a predetermined load to the wafer surface by pressing the wafer surface. . 2. Description of the Related Art With the recent increase in the degree of integration of semiconductor devices, high uniformity and flatness of silicon wafers are required. In order to satisfy this requirement, it is necessary to maintain high parallelism between the holding plate and the surface plate when polishing a silicon wafer. Conventionally, in order to process a high-precision wafer as described above, a wafer polishing apparatus as shown in FIG. 3 has been used. According to this wafer polishing apparatus, the holding plate 90 is supported by the rotating shaft member 92 via the spherical bearing 91. That is, the holding plate 9 is attached to the concave spherical surface 91a of the spherical bearing 91 fixed to the rotating shaft member 92.
A convex spherical surface 90a protruding from the upper surface is slidably fitted, and the holding plate 90 can be freely inclined following the inclination of the surface plate, thereby maintaining high parallelism and flatness. Thus, the surface of the wafer 93 can be mirror-polished. However, according to the above-described conventional wafer polishing apparatus, the concave spherical surface 91a of the spherical bearing 91 is
Since a frictional force acts when the convex spherical surface 90a on the upper surface of the holding plate 90 slides, it is difficult for the holding plate 90 to quickly follow the inclination of the platen or the like. The holding plate 9
0 is formed on a convex spherical surface 90a protruding in a hemispherical shape,
Since the rigidity of the member is increased, the load applied to the central portion of the holding plate 90 from above can be dispersed and act on the outer peripheral portion of the holding plate 90, but the outer peripheral portion is held by the holding plate 90. There is a problem that an equal pressure load cannot be applied to the entire surface of the wafer. For this reason, there has been a problem that it is difficult to efficiently process a wafer that requires very high uniform thickness and flatness. Accordingly, an object of the present invention is to provide a load device capable of suitably following the inclination of the polished surface of the surface plate and capable of suitably applying an equal pressure load to the entire surface of the wafer. It is an object of the present invention to provide an apparatus for polishing a wafer. [0005] In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement. That is, according to the wafer polishing apparatus of the present invention, the holding plate for holding the wafer on the lower surface is pressed against a surface plate having a polishing surface on the upper surface, whereby the wafer surface is brought into contact with the polishing surface and the wafer is polished. In a wafer polishing apparatus for mirror-polishing a wafer surface by relatively moving a wafer and a surface plate while applying a predetermined load to the surface, the wafer has a concave portion opened downward, and the holding plate is provided in the concave portion. Is provided between the outer peripheral surface of the holding plate and the inner peripheral surface of the recess, and a ring-shaped member that allows the horizontal movement of the holding plate within a minute range. An elastic member;
Fixed between the inner surface of the recess and the holding plate,
A plate-like elastic member for suspending the holding plate movably in a small range in the vertical and horizontal directions, a closed space defined by the plate-like elastic member, and a predetermined space in the closed space. Fluid supply means for supplying fluid under pressure. According to the wafer polishing apparatus of the present invention, the holding member supported by the supporting member so as to be movable within a minute range in the vertical and horizontal directions by the ring-shaped elastic member and the plate-shaped elastic member. The plate is pressed against the polishing surface of the platen by the pressure of the pressure fluid. Therefore, when the wafer held on the lower surface of the holding plate is brought into contact with and pressed against the polishing surface of the surface plate, the above-described pressure fluid acts, and the wafer can quickly follow the inclination of the polishing surface. Further, since the high-pressure fluid is supplied to the space of the concave portion of the support member defined by the plate-like elastic member, an equal pressure can be applied to the upper surface of the holding plate. Thereby, when the wafer held on the lower surface of the holding plate is brought into contact with and pressed against the polishing surface of the platen, an equal pressure load can be applied to the entire surface of the wafer. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view of a principal part showing an embodiment of a wafer polishing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a driving mechanism and the like of the wafer polishing apparatus of the embodiment of FIG. Reference numeral 10 denotes a holding plate, which abuts on the silicon wafer 1 on the lower surface 11 and can hold the silicon wafer 1 by suction. The holding plate 10 is provided with a plurality of communication holes 12 opened on the lower surface, and as shown in FIG. 1, a communication space 14 provided in a horizontal direction at an upper end of the communication hole 12 inside the holding plate 10. Are in communication with each other. The communication space 14 is connected to a suction pipe 18 via a connecting member 16. As shown in FIG. 1, the connecting member 16 is an O-ring 1.
The connection member 16 is airtightly fitted to the holding plate 10 via an O-ring 17. Thereby, the communication space 14 and the suction pipe 18 are communicated while leaving some degree of freedom between the suction pipe 18 and the holding plate 10. A surface plate 20 shown in FIG. 2 is usually provided with a polishing cloth adhered on an upper surface thereof, thereby forming a polishing surface 22 for polishing the surface of the silicon wafer 1.
A polishing liquid containing a slurry is supplied to the polishing surface 22, and the surface of the silicon wafer 1 held on the lower surface of the holding plate 10 is abutted and pressed while applying a predetermined load to the polishing surface 22. By relatively moving the silicon wafer 1 and the surface plate 20, the silicon wafer 1
The surface can be mirror polished. The rotation direction of the platen 20 is usually provided so as to be rotatable in the same direction as the rotation of the holding plate 10 for holding the silicon wafer 1 on the lower surface. The surface of the silicon wafer 1 is mirror-polished by relatively moving the surface of the wafer 1 and the polishing surface 22. Reference numeral 24 denotes a support member having a concave portion 26 which opens downward, and is provided with a ridge-shaped engaging portion 26a provided on the entire periphery of the outer peripheral side wall portion forming the concave portion 26. The holding plate 10 can be supported so that the holding plate 10 does not fall out of the recess 26. The support member 24 has a rod-shaped rotary shaft 2 along the central axis.
8 are provided upward. This rotating shaft 2
8, a through hole 30 is penetrated along the axial center line,
The suction tube 18 is fitted into the through hole 30. The diameter of the through hole 30 is slightly larger than the outer shape of the suction pipe 18, and a gap between the inner wall of the through hole 30 and the outer wall of the suction pipe 18 serves as a communication passage 32 for compressed air as a high-pressure fluid. ing. Reference numeral 34 denotes a ring-shaped elastic member, which is an O-ring-shaped member formed of, for example, rubber or the like.
The ring-shaped elastic member 34 is disposed between the outer peripheral surface 10a of the holding plate and the inner peripheral surface 24a of the concave portion so as to be in contact with each other, and allows the horizontal movement of the holding plate 10 within a minute range. I accept. Thereby, the horizontal acting force generated when the silicon wafer 1 is polished can be suitably absorbed. Reference numeral 36 denotes a ring-shaped regulating member, which is fitted in the recess 26 of the support member 24. The ring-shaped restricting member 36 is formed of a resin material such as Delrin, for example, so as not to damage the holding plate 10, and the holding plate 10 does not move more horizontally in the recess 26 than within a predetermined range. The movement of the holding plate 10 is restricted. Reference numeral 38 denotes a plate-like elastic member, which is formed into a donut shape by, for example, a hard rubber plate material, and is fixed between the inner surface of the concave portion 26 and the upper surface of the holding plate 10. It is suspended so that it can move within a small range in the vertical and horizontal directions. As shown in FIG. 1, the position at which the plate-like elastic member 38 is fixed to the inner surface of the concave portion 26 is a step portion 24b provided on the entire periphery of the peripheral portion of the concave portion 26.
The upper surface near the outer edge of the plate-like elastic member 38 is in contact with the surface of the step portion 24b, is sandwiched by the fixing plate 40, and is airtightly fixed by being tightened by the screw 42. The lower surface near the inner edge of the plate-like elastic member 38 is in contact with the upper surface of the holding plate 10, and is airtight and fixed in the same manner as the fixing means for fixing the vicinity of the outer edge.
That is, the support member 24 is formed around the outer periphery of the plate-like elastic member 38.
The inner peripheral portion is hermetically fixed to the holding plate 10 side, and is disposed so that the plate surface of the plate-shaped elastic member 38 is horizontal. Reference numeral 50 denotes a closed space, which is a space defined by the plate-shaped elastic member 38 in the concave portion of the support member 24. The portion of the upper surface of the holding plate 10 that can contact the plate-like elastic member 38 is provided with a diameter substantially equal to the outer diameter of the silicon wafer 1 as shown in FIG. The space 50 also extends slightly larger than the outer diameter of the silicon wafer 1. This closed space 50 communicates with the communication passage 32 of the compressed air,
When compressed air is introduced into the closed space 50 when the surface of the silicon wafer 1 is brought into contact with the polishing surface 22 of the surface plate 20, a uniform pressure is applied to substantially the entire upper surface of the support member 24. . This allows the surface of the silicon wafer 1 to be pressed against the polishing surface 22 of the platen 20 while applying a uniform load to the entire surface of the silicon wafer 1 with a desired pressure. At this time, since the compressed air filled in the closed space 50 is a fluid, the entire surface of the holding plate 10 is pressed evenly and the surface of the silicon wafer 1 can quickly follow the inclination of the polishing surface 22 of the platen 20. it can. As shown in FIG. 2, reference numeral 52 denotes a base member for supplying the silicon wafer 1 held by the holding plate 10 onto the polishing surface 22 of the platen 20 and discharging the silicon wafer 1 from the polishing surface 22. A support member 24 that supports the holding plate 10 is rotatably supported and is movable. Reference numeral 54 denotes a locking portion, which is provided above the rotary shaft portion 28 of the support member 24 in the drawing of FIG.
The arm 58 is fixed to the arm 58 via bearings in the rotation and thrust directions. Thereby, the support member 24
Is in a state of being suspended upward by the cylinder device 56. In addition, the support member 24 has its rotation shaft 28 inserted through a thrust bearing 62 into a rotation transmission member 60 rotatably provided with respect to the base member 52, whereby the base member 52 On the other hand, it is guided so as to be movable up and down. For this reason, the support member 24 can be moved up and down within a predetermined range by driving the cylinder device 56. Reference numeral 64 denotes a drive motor, and the pinion gear 6
The driven gear 68 rotates the rotation transmitting member 60 connected by the key 69 via the driven gear 6 and the driven gear 68. The rotation transmitting member 60 is rotated by a rotating bearing 53 disposed between the rotation transmitting member 60 and the base member 52.
2 is provided so as to be rotatable. Reference numeral 70 denotes a key portion, which is formed integrally with the rotation transmitting member 60 and engages with a key groove 72 provided in the rotation shaft portion 28. Thus, the support member 24 can rotate together with the rotation transmitting member 60. The key groove 72 is formed vertically long along the axis. Even if the support member 24 is vertically moved by the cylinder device 56 as described above, the engagement between the key portion 70 and the key groove 72 is maintained. Can be maintained. Reference numeral 74 denotes a low-pressure source connection port, which is a connection port for communicating with a vacuum generation source. A high-pressure source connection port 76 is a connection port for communicating with a compressed air generation source. Reference numeral 78 denotes a seal member, and the suction pipe 18 suitably communicates with the low-pressure source connection port 74.
The case 79 and the rotating shaft 28 are preferably airtightly sealed so that the communication passage 32 of the compressed air is preferably communicated with the high-pressure source connection port 76. Reference numeral 80 denotes an O-ring, which seals the space between the rotary shaft 28 and the suction tube 18. The operation and effect of the wafer polishing apparatus having the above configuration will be described with reference to FIG. First, the pressure in the communication space 14 and the communication path 12 is reduced by a vacuum source communicating with the suction pipe 18, so that the silicon wafer 1 is suctioned and held on the lower surface of the holding plate 10. In this state, the silicon wafer 1 is conveyed to a position above the platen 20 by moving the base member 52, and the support member 24 is further lowered by the cylinder device 56 so that the surface of the silicon wafer 1 is fixed to the platen. 20 is brought into contact with the polishing surface 22. Next, compressed air of a predetermined pressure is supplied to the closed space 5.
In this case, the surface of the silicon wafer 1 can be pressed against the polishing surface 22 with a desired pressure. At this time, since the compressed air is a fluid, the entire surface of the holding plate 10 is evenly pressed, so that the surface of the silicon wafer 1 can quickly follow the inclination of the polishing surface 22. Further, a uniform pressure can be applied to the entire upper surface of the holding plate 10 by the compressed air. Therefore, even when the surface of the silicon wafer 1 follows the inclination of the polishing surface 22, the entire surface of the silicon wafer 1 is
Can be pressed with a uniform pressure. Then, while the load is suitably applied to the silicon wafer 1 as described above, the polishing surface 22 of the
While supplying the slurry thereon, the platen 20 rotates and the support member 24 is rotated by the power of the drive motor 64, so that the silicon wafer 1 is mirror-polished. At this time,
According to the polishing apparatus of the present invention, the compressed air filled in the closed space 50 and the plate-like elasticity mainly prevent the vertical movement caused by the inclination of the polishing surface 22 caused when polishing the silicon wafer 1. The member 38 works and can suitably follow. The horizontal acting force acting on the silicon wafer 1 can be suitably absorbed by the plate-shaped elastic member 38 and the ring-shaped elastic member 34. Further, the support member 24 and the holding plate 10
Is a strain generated by a force in a direction perpendicular to the plane even by a torsional force caused by rotation of the silicon wafer 1 on a horizontal plane, because the planes of the silicon wafer 1 are connected by a plate-shaped elastic member 38 disposed horizontally. The amount of distortion can be very small compared to the amount. Therefore, even when the load is applied, the silicon wafer 1 can be rotated by suitably following the rotation of the holding plate 10 with the rotation of the support member 24, and at the same time, the surface plate 20 is rotated as described above. Can quickly follow the slope. The ring-shaped elastic member 3
The movement of the holding plate 10 in the horizontal direction is also regulated by the plate 4, and the displacement of the holding plate 10, such as torsion, is regulated synergistically with the plate-like elastic member 38, and the surface of the silicon wafer 1 is placed on the surface plate 20. Can quickly follow the inclination of the vehicle. In the embodiment described above, the case where the silicon wafer 1 is pressed against the polishing surface by the compressed air via the holding plate 10 has been described. However, another fluid pressure, for example, a hydraulic pressure may be used. As described above, various preferred embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these embodiments, and it goes without saying that many more modifications can be made without departing from the spirit of the invention. That is. According to the wafer polishing apparatus having the above structure, when the wafer held on the lower surface of the holding plate abuts and is pressed against the polishing surface of the surface plate, a ring-like elasticity is obtained. The wafer surface can quickly follow the inclination of the polishing surface by the action of the member, the plate-like elastic member, and the high-pressure fluid supplied to the closed space of the concave portion of the support member defined by the plate-like elastic member. In addition, even in such a state where the wafer surface follows the inclination of the polishing surface, the entire surface of the wafer can be pressed against the polishing surface with a uniform pressure. For this reason, according to the wafer polishing apparatus of the present invention, the wafer surface can be suitably mirror-polished while maintaining high uniform thickness and flatness of the wafer.

【図面の簡単な説明】【図１】本発明にかかるウエハーの研磨装置の一実施例
を示す断面図【図２】図１の実施例のウエハーの研磨装置にかかる駆
動機構等を示す断面図【図３】従来の技術を示す断面図【符号の説明】１シリコンウエハー１０保持プレート１１保持面１２連通路１４連通空間１６連結部材１８吸引管２０定盤２２研磨面２４支持部材２６凹部２８回転軸部３０貫通孔３２圧縮空気の連通孔３４リング状の弾性部材３６リング状の規制部材３８板状の弾性部材５０密閉空間BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a wafer polishing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a drive mechanism and the like of the wafer polishing apparatus of the embodiment shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional technique [Description of symbols] 1 Silicon wafer 10 Holding plate 11 Holding surface 12 Communication path 14 Communication space 16 Connection member 18 Suction tube 20 Surface plate 22 Polishing surface 24 Support member 26 Depression 28 Rotation Shaft 30 Through-hole 32 Compressed air communication hole 34 Ring-shaped elastic member 36 Ring-shaped regulating member 38 Plate-shaped elastic member 50 Sealed space

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【手続補正書】【提出日】平成１４年８月１２日（２００２．８．１
２）【手続補正１】【補正対象書類名】明細書【補正対象項目名】全文【補正方法】変更【補正内容】【書類名】明細書【発明の名称】ウエハーの研磨装置【特許請求の範囲】【請求項１】下面にてウエハーを保持する保持プレー
トを、上面に研磨面を有する定盤に押圧することによ
り、該研磨面にウエハー表面を当接させ該ウエハー表面
に所定の荷重を与えつつ、ウエハーと定盤とを相対的に
運動させウエハー表面を鏡面研磨するウエハーの研磨装
置において、前記定盤の上方に移動可能に設けられたベース部材と、上下方向に移動可能かつ軸線を中心に回転可能に前記ベ
ース部材を挿通する回転軸部と、該回転軸部の下端に固定され、下方に向けて開放する凹
部を有し、該凹部内に前記保持プレートを、脱落しない
ように支持する支持部材と、前記ベース部材上に固定されたシリンダ装置と、該シリンダ装置のロッドに連繋され、前記回転軸部を軸
線を中心に回転自在に、かつ軸線方向へは移動不能に係
止する連繋部と、前記回転軸部を軸線を中心として回転させる回転手段
と、該支持部材の凹部の内天井面周縁または該内天井面周縁
の近傍と保持プレートの上部との間に亘って固定され、
該保持プレートを上下方向及び水平方向に移動可能に吊
持すると共に、該保持プレートと共に該凹部の内天井面
を覆って密閉空間を画成する板状の弾性部材と、前記密閉空間に所定圧力の流体を供給する流体の供給手
段とを具備し、前記シリンダ装置を駆動して前記連繋部を介して前記回
転軸部を下方に移動させることで、前記保持プレートの
下面に保持されたウエハーを前記研磨面に当接させた
後、前記流体の供給手段によって前記密閉空間に流体を
供給することで、該流体の圧力により、該保持プレート
を介して該ウエハーを該研磨面に押圧させ、該ウエハー
を研磨することを特徴とするウエハーの研磨装置。【請求項２】前記連繋部は、前記ロッドに固定された
アーム部を有し、該アーム部を介して該ロッドに連繋し
ていることを特徴とする請求項１記載のウエハーの研磨
装置。【請求項３】前記シリンダ装置は、取付部を介して前
記回転軸部と平行になるように前記ベース部材上に設け
られていることを特徴とする請求項１または２記載のウ
エハーの研磨装置。【請求項４】前記回転軸部は、前記密閉空間に連通す
る中空軸に形成され、ロータリージョイント部を介して
前記流体が該密閉空間内に供給されることを特徴とする
請求項１、２または３記載のウエハーの研磨装置。【請求項５】前記回転手段は、前記ベース部材上に固定された駆動モータと、前記回転軸部の外周を覆って、該回転軸部を上下方向に
移動可能にガイドすると共に、前記駆動モータの回転に
連動して、該回転軸部を伴って回転する回転伝達部材と
を備えることを特徴とする請求項１、２、３または４記
載のウエハーの研磨装置。【請求項６】前記回転軸部には、軸線に沿って縦長に
キー溝が形成され、前記回転伝達部材は、前記キー溝に係合するキー部が形
成され、該キー部を介して前記回転軸部に回転を伝達す
ることを特徴とする請求項５記載のウエハーの研磨装
置。【発明の詳細な説明】【０００１】【産業上の利用分野】本発明は、ウエハーの研磨装置に
関し、さらに詳細には、下面にてウエハーを保持する保
持プレートを、上面に研磨面を有する定盤に押圧するこ
とにより、該研磨面にウエハー表面を当接させ該ウエハ
ー表面に所定の荷重を与えつつ、ウエハーと定盤とを相
対的に運動させウエハー表面を鏡面研磨するウエハーの
研磨装置に関する。【０００２】【従来の技術】近年の半導体装置の高集積化に伴い、シ
リコンウエハーの高い等厚度及び平坦度が要求されてい
る。この要求を満たすには、シリコンウエハーを研磨す
る際の保持プレートと定盤との平行度を高精度に保つ必
要がある。従来、上記の如く高精度のウエハーを加工す
るため、図３に示すようなウエハーの研磨装置が使用さ
れている。このウエハーの研磨装置によれば、保持プレ
ート９０が、球面軸受９１を介して回転軸部材９２によ
って支持されている。すなわち、回転軸部材９２に固定
された球面軸受９１の凹球面９１ａに、保持プレート９
０上面に突設された凸球面９０ａが滑動自在に嵌入され
ており、保持プレート９０は定盤の傾斜に追随して自在
に傾斜することができ、これにより、高い平行度及び平
坦度を維持しつつウエハー９３の表面を鏡面研磨するこ
とができる。【０００３】しかしながら、上記従来のウエハーの研磨
装置によれば、球面軸受９１の凹球面９１ａに対して、
保持プレート９０上面の凸球面９０ａが滑る際に摩擦力
が働くため、保持プレート９０が、定盤の傾斜等に素早
く追随することが困難であった。また、保持プレート９
０の上面が半球状に突起した凸球面９０ａに形成され、
部材としての剛性が高くなっているため、保持プレート
９０の外周部においても、該保持プレート９０の中央部
に負荷される上方からの荷重が分散して作用できるもの
の、保持プレート９０に保持されたウエハーの表面全面
について等圧の荷重を負荷することはできないという課
題がある。このため、非常に高精度な等厚度及び平坦度
を要求されるウエハーの加工を能率良く行うことは難し
いという課題があった。【０００４】そこで、本発明の目的は、定盤研磨面の傾
斜に対して好適に追随することができると共に、ウエハ
ーの表面全面に等圧の荷重を好適に負荷することのでき
る荷重装置を具備するウエハーの研磨装置を提供するこ
とにある。【０００５】【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、本発明のウ
エハーの研磨装置によれば、下面にてウエハーを保持す
る保持プレートを、上面に研磨面を有する定盤に押圧す
ることにより、該研磨面にウエハー表面を当接させ該ウ
エハー表面に所定の荷重を与えつつ、ウエハーと定盤と
を相対的に運動させウエハー表面を鏡面研磨するウエハ
ーの研磨装置において、前記定盤の上方に移動可能に設
けられたベース部材と、上下方向に移動可能かつ軸線を
中心に回転可能に前記ベース部材を挿通する回転軸部
と、該回転軸部の下端に固定され、下方に向けて開放す
る凹部を有し、該凹部内に前記保持プレートを、脱落し
ないように支持する支持部材と、前記ベース部材上に固
定されたシリンダ装置と、該シリンダ装置のロッドに連
繋され、前記回転軸部を軸線を中心に回転自在に、かつ
軸線方向へは移動不能に係止する連繋部と、前記回転軸
部を軸線を中心として回転させる回転手段と、該支持部
材の凹部の内天井面周縁または該内天井面周縁の近傍と
保持プレートの上部との間に亘って固定され、該保持プ
レートを上下方向及び水平方向に移動可能に吊持すると
共に、該保持プレートと共に該凹部の内天井面を覆って
密閉空間を画成する板状の弾性部材と、前記密閉空間に
所定圧力の流体を供給する流体の供給手段とを具備し、
前記シリンダ装置を駆動して、前記連繋部を介して前記
回転軸部を下方に移動させて前記ウエハーを前記研磨面
に当接させた後、前記流体の供給手段によって前記密閉
空間に流体を供給することで、該流体の圧力により、該
保持プレートを介して該ウエハーを該研磨面に押圧さ
せ、該ウエハーを研磨することを特徴とする。【０００６】さらに、前記連繋部は、前記ロッドに固定
されたアーム部を有し、該アーム部を介して該ロッドに
連繋していることを特徴とする。【０００７】また、前記シリンダ装置は、取付部を介し
て前記回転軸部と平行になるように前記ベース部材上に
設けられていることを特徴とする。【０００８】また、前記回転軸部は、前記密閉空間に連
通する中空軸に形成され、ロータリージョイント部を介
して前記流体が該密閉空間内に供給されることを特徴と
する。【０００９】また、前記回転手段は、前記ベース部材上
に固定された駆動モータと、前記回転軸部の外周を覆っ
て、該回転軸部を上下方向に移動可能にガイドすると共
に、前記駆動モータの回転に連動して、該回転軸部を伴
って回転する回転伝達部材とを備えることを特徴とす
る。【００１０】さらに、前記回転軸部には、軸線に沿って
縦長にキー溝が形成され、前記回転伝達部材は、前記キ
ー溝に係合するキー部が形成され、該キー部を介して前
記回転軸部に回転を伝達することを特徴とする。【００１１】【作用】本発明のウエハーの研磨装置によれば、シリン
ダ装置を駆動して、保持プレートの下面に保持されたウ
エハーを研磨面に当接させ、さらに密閉空間に所定の圧
力の流体を導入することで、ウエハーを研磨面に押圧す
ることができるため、ウエハーを研磨面に好適な圧力で
押圧して研磨することができる。また、保持プレート
は、板状の弾性部材によって、上下方向及び水平方向に
弾性的に移動可能に支持されると共に、前記流体の圧力
によって定盤の研磨面側へ押圧されるので、研磨面の傾
斜に素早く追随できると共に、保持プレートの下面に保
持されたウエハーに等圧の荷重を負荷することができ
る。また、ベース部材上に、取付部を介して、回転軸部
と平行となるようにシリンダ装置を設けることで、研磨
装置をコンパクトに構成することができる。さらに、回
転軸部を上下方向に移動可能にガイドすると共に、駆動
モータの回転に連動して、回転軸部を伴って回転する回
転伝達部材を採用することで、駆動モータを、回転軸部
と共に上下に移動させる必要がなく、ベース部材上に固
定して設けることができる。【００１２】【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明にかかるウエハー
の研磨装置の一実施例を示す要部断面図であり、図２は
図１の実施例のウエハーの研磨装置にかかる駆動機構等
を示す断面図である。１０は保持プレートであり、下面
１１にてシリコンウエハー１に当接し、そのシリコンウ
エハー１を吸着して保持することができる。この保持プ
レート１０には、下面に開口する複数の連通孔１２が設
けられており、図１に示すように保持プレート１０内部
の上記連通孔１２の上端において水平方向に設けられた
連通空間１４によって相互に連通している。この連通空
間１４は連結部材１６を介して吸引管１８に連通されて
いる。図１に示すように、連結部材１６はＯ−リング１
９を介して吸引管１８に気密・嵌合されており、この連
結部材１６が保持プレート１０にＯ−リング１７を介し
て気密・嵌入されている。これにより、吸引管１８と保
持プレート１０との間に若干の自由度を残しつつ、連通
空間１４と吸引管１８とが連通されている。【００１３】図２に示す２０は定盤であり、通常、上面
に研磨布が貼着されており、これによってシリコンウエ
ハー１の表面を研磨する研磨面２２が形成されている。
この研磨面２２には、スラリーを含む研磨液が供給さ
れ、保持プレート１０の下面に保持されたシリコンウエ
ハー１表面がその研磨面２２に所定の荷重を与えられつ
つ当接・押圧されると共に、シリコンウエハー１と定盤
２０とを相対的に運動させることでシリコンウエハー１
表面を鏡面研磨することができる。また、定盤２０の回
転方向は、通常、シリコンウエハー１を下面に保持する
保持プレート１０の回転と同方向に回転可能に設けられ
ており、回転軸のズレと相互の回転数の違いによりシリ
コンウエハー１表面と研磨面２２とが相対的に運動され
ることによって、シリコンウエハー１の表面が鏡面研磨
される。【００１４】２４は支持部材であり、下方に向けて開放
する凹部２６を有し、この凹部２６を形成する外周側壁
部の端部全周に設けられた突条状の係止部２６ａ等によ
って、凹部２６内から保持プレート１０が脱落しないよ
うに、該保持プレート１０を支持することができる。図
２に示すように、この支持部材２４には、中心軸に沿っ
て棒状の回転軸部２８が、ベース部材５２（後述）を挿
通して上方に向かって設けられている。この回転軸部２
８は、軸心線に沿って貫通孔３０が貫通され、中空軸に
形成されており、この貫通孔３０に前記吸引管１８が嵌
入されている。貫通孔３０の径は、吸引管１８の外形よ
りも一回り大きく形成されており、この貫通孔３０内壁
と吸引管１８の外壁との間隙が、高圧流体である圧縮空
気の連通路３２となっている。【００１５】３４はリング状の弾性部材であり、例えば
ゴム等により成形されたＯ−リング状の部材からなる。
このリング状の弾性部材３４は、保持プレートの外周面
１０ａと前記凹部の内周面２４ａとの間に双方に当接す
るように配設され、保持プレート１０の水平方向の移動
を微小範囲内で許容している。これによってシリコンウ
エハー１が研磨される際に発生する水平方向の作用力を
好適に吸収することができる。３６はリング状の規制部
材であり、支持部材２４の前記凹部２６に内嵌してい
る。このリング状の規制部材３６は、例えば保持プレー
ト１０に損傷を与えないようにデルリン等の樹脂材料に
よって形成されており、保持プレート１０が凹部２６内
で所定の範囲内よりも水平方向に移動しないよう保持プ
レート１０の移動を規制する。【００１６】３８は板状の弾性部材であり、例えば硬質
のゴム板材によってドーナツ状に成形されており、前記
凹部２６内面と保持プレート１０の上面との間に亘って
固定され、保持プレート１０を上下方向及び水平方向に
微少範囲内で移動可能に吊持している。図１に示すよう
に、この板状の弾性部材３８が凹部２６内面に固定され
る位置は、凹部２６の内天井面の周縁部全周に設けられ
た段部２４ｂであり、この段部２４ｂ表面に板状の弾性
部材３８の外縁部近傍の上面が当接され、固定プレート
４０によって挟まれ、ネジ４２により締付られることで
気密・固定されている。また、板状の弾性部材３８の内
縁部近傍の下面が保持プレート１０の上面に当接され、
上記外縁部近傍を固定する固定手段と同様に気密・固定
されている。すなわち、板状の弾性部材３８の外周部で
支持部材２４側に、その内周部で保持プレート１０側に
気密・固定され、板状の弾性部材３８の板面が水平とな
るように配設さている。【００１７】５０は密閉空間であり、支持部材２４の凹
部２６内に、凹部２６の内天井面が、保持プレート１０
と板状の弾性部材３８によって覆われて画成されて形成
された空間である。なお、保持プレート１０の上面にお
ける板状の弾性部材３８と当接可能な部位は、図１に示
すようにシリコンウエハー１の外径と略同径程度に設け
れられており、これに伴い密閉空間５０もシリコンウエ
ハー１の外径よりも若干大きく広がっている。この密閉
空間５０は前記圧縮空気の連通路３２に連通しており、
シリコンウエハー１の表面を定盤２０の研磨面２２に当
接させた際に、この密閉空間５０内に圧縮空気が導入さ
れると、支持部材２４上面の略全面に均一な圧力が負荷
される。これにより、所望の圧力によってシリコンウエ
ハー１の表面をその全面に均等な荷重を負荷しつつ、定
盤２０の研磨面２２に押圧することができる。このと
き、密閉空間５０に充填された圧縮空気は流体であるた
め、保持プレート１０の全面を均等に押圧し、シリコン
ウエハー１の表面を定盤２０の研磨面２２の傾斜に素早
く追随させることができる。【００１８】図２に示すように、５２はベース部材であ
り、保持プレート１０によって保持されるシリコンウエ
ハー１を定盤２０の研磨面２２上へ供給し、また、その
研磨面２２から排出するべく移動可能に設けられる。ベ
ース部材５２は、保持プレート１０を支持する支持部材
２４に固定された回転軸部２８を、回転伝達部材６０
（後述）を介して、上下方向に移動可能かつ回転軸部２
８の軸線を中心に回転可能に支持している。また、ベー
ス部材５２には、上方に延びる取付部５２ａが形成さ
れ、取付部５２ａ上には、回転軸部２８と平行になるよ
うに、シリンダ装置５６が取り付けられている。５４は
係止部であり、図２の図面上では支持部材２４の回転軸
部２８の上部に設けられた小径部２８ａが挿通するフラ
ンジ状に形成されており、スラスト方向の軸受を介し
て、回転軸部２８を軸線を中心に回転自在かつ軸線方向
には移動不能に係止している。また、係止部５４は、シ
リンダ装置５６のロッド５７に固定されたアーム部５８
を介してロッド５７に連繋している。係止部５４とアー
ム部５８等により、連繋部が構成される。これにより、
支持部材２４はシリンダ装置５６によって上方に吊持さ
れた状態にある。また、支持部材２４は、その回転軸部
２８が、ベース部材５２に対して回転可能に設けられた
回転伝達部材６０に、スラスト軸受６２を介して嵌入さ
れており、これにより、ベース部材５２に対して上下方
向に移動可能にガイドされている。このため、支持部材
２４は、シリンダ装置５６の駆動によって所定の範囲内
で上下動可能となっている。【００１９】６４は駆動モータであり、ベース部材５２
に固定され、ピニオンギア６６及び従動ギア６８を介し
て、その従動ギア６８がキー６９によって連結された回
転伝達部材６０を回転させる。なお、この回転伝達部材
６０は、ベース部材５２との間に配設された回転軸受５
３によって、ベース部材５２に対して回転可能に設けら
れている。７０はキー部であり、回転伝達部材６０と一
体に形成されており、回転軸部２８に設けられたキー溝
７２に係合している。これにより、支持部材２４は回転
伝達部材６０と共に回転することができる。なお、キー
溝７２は軸線に沿って縦長に形成されており、前述した
ように支持部材２４がシリンダ装置５６によって上下方
向に移動されても、キー部７０とキー溝７２との係合状
態は維持できる。駆動モータ６４と回転伝達部材６０と
によって、回転軸部２８を回転させる回転手段が構成さ
れる。【００２０】７４は低圧源連結ポートであり、真空発生
源と連通するための連結ポートである。また、７６は高
圧源連結ポートであり、圧縮空気発生源と連通するため
の連結ポートである。７８はシール部材であり、上記の
低圧源連結ポート７４には吸引管１８が好適に連通し、
高圧源連結ポート７６には圧縮空気の連通路３２が好適
に連通するようにケース部７９と回転軸部２８とを好適
に気密している。なお、８０はＯ−リングであり、回転
軸部２８と吸引管１８との間を気密している。ケース部
７９、シール部材７８およびＯ−リング８０により、ロ
ータリージョイント部８１が構成される。【００２１】以上の構成からなるウエハーの研磨装置に
関して、図１と共にその作用効果について説明する。先
ず、吸引管１８に連通する真空発生源により、連通空間
１４及び連通路１２内を減圧することにより、シリコン
ウエハー１を保持プレート１０の下面に吸引して保持す
る。その状態で、ベース部材５２を移動させることによ
りシリコンウエハー１を定盤２０の上方まで搬送し、さ
らに、シリンダ装置５６によって、支持部材２４を下方
に下げることにより、シリコンウエハー１の表面を定盤
２０の研磨面２２に当接させる。【００２２】次に、所定の圧力の圧縮空気を密閉空間５
０に導入することによって、シリコンウエハー１の表面
を研磨面２２に所望の圧力で押圧することができる。こ
のとき、圧縮空気は流体であるから保持プレート１０の
全面を均等に押圧して、シリコンウエハー１の表面を研
磨面２２の傾斜に素早く追随させることができる。ま
た、圧縮空気によって保持プレート１０の上面全面に均
等な圧力を負荷することができる。このため、シリコン
ウエハー１の表面が研磨面２２の傾斜に追随した状態に
おいても、シリコンウエハー１の表面全面を研磨面２２
に均等な圧力で押圧することができる。【００２３】そして、上記の如く好適にシリコンウエハ
ー１に荷重が負荷された状態で、定盤２０の研磨面２２
上にスラリーを供給しつつ、定盤２０が回転すると共に
駆動モータ６４の動力により支持部材２４が回転され
て、シリコンウエハー１が鏡面研磨される。このとき、
本発明の研磨装置によれば、シリコンウエハー１を研磨
する際に生ずる研磨面２２の傾斜等による上下動の変位
に対しては、密閉空間５０に充填された圧縮空気と主に
板状の弾性部材３８とが作用して好適に追随することが
できる。そして、シリコンウエハー１に作用する水平方
向への作用力に関しては、板状の弾性部材３８及びリン
グ状の弾性部材３４によって好適に吸収することができ
る。【００２４】さらに、支持部材２４と保持プレート１０
とは、板面が水平に配設された板状の弾性部材３８によ
って連結されているため、シリコンウエハー１の水平面
上の回転による捩じれ力によっても、平面に直交する方
向の力により発生する歪み量に比べその歪み量は非常に
小さく抑えることができる。このため、荷重が負荷され
た状態にあっても、支持部材２４の回転に保持プレート
１０の回転を好適に追随させてシリコンウエハー１を回
転させることができると同時に、上述の如く定盤２０の
傾斜に素早く追随できる。なお、リング状の弾性部材３
４によっても保持プレート１０の水平方向の移動が規制
されており、板状の弾性部材３８と相乗効果的に保持プ
レート１０の捩じれ等の変位を規制しつつ、シリコンウ
エハー１の表面を定盤２０の傾斜等に素早く追随できる
のである。以上に説明してきた実施例では、圧縮空気に
よって保持プレート１０を介してシリコンウエハー１を
研磨面に押圧する場合を説明したが、他の流体圧例えば
油圧を利用することもできる。以上、本発明の好適な実
施例について種々述べてきたが、本発明はこの実施例に
限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲
内でさらに多くの改変を施し得るのは勿論のことであ
る。【００２５】【発明の効果】以上の構成を具備するウエハーの研磨装
置によれば、シリンダ装置を駆動して、保持プレートの
下面に保持されたウエハーを研磨面に当接させ、さらに
密閉空間に所定の圧力の流体を導入することで、ウエハ
ーを研磨面に押圧することができるため、ウエハーを研
磨面に好適な圧力で押圧して研磨することができる。ま
た、保持プレートは、板状の弾性部材によって、上下方
向及び水平方向に弾性的に移動可能に支持されると共
に、前記流体の圧力によって定盤の研磨面側へ押圧され
るので、研磨面の傾斜に素早く追随できると共に、保持
プレートの下面に保持されたウエハーに等圧の荷重を負
荷することができる。また、ベース部材上に、取付部を
介して、回転軸部と平行となるようにシリンダ装置を設
けることで、研磨装置をコンパクトに構成することがで
きる。さらに、回転軸部を上下方向に移動可能にガイド
すると共に、駆動モータの回転に連動して、回転軸部を
伴って回転する回転伝達部材を採用することで、駆動モ
ータを、回転軸部と共に上下に移動させる必要がなく、
ベース部材上に固定して設けることができる。【図面の簡単な説明】【図１】本発明にかかるウエハーの研磨装置の一実施例
を示す断面図【図２】図１の実施例のウエハーの研磨装置にかかる駆
動機構等を示す断面図【図３】従来の技術を示す断面図【符号の説明】１シリコンウエハー１０保持プレート１１保持面１２連通路１４連通空間１６連結部材１８吸引管２０定盤２２研磨面２４支持部材２６凹部２８回転軸部３０貫通孔３２圧縮空気の連通孔３４リング状の弾性部材３６リング状の規制部材３８板状の弾性部材５０密閉空間５２ベース部材５６シリンダ装置５８アーム部【手続補正２】【補正対象書類名】図面【補正対象項目名】図２【補正方法】変更【補正内容】【図２】 ────────────────────────────────────────────────── ───
[Procedure amendment] [Submission date] August 12, 2002 (2002.8.1
2) [Procedure amendment 1] [Document name to be amended] Description [Item name to be amended] Full text [Amendment method] Change [Content of amendment] [Document name] Description [Title of invention] Wafer polishing apparatus [Claims 1. A holding plate for holding a wafer on a lower surface thereof is pressed against a surface plate having a polishing surface on an upper surface, thereby bringing the wafer surface into contact with the polishing surface and applying a predetermined load to the wafer surface. In a wafer polishing apparatus that relatively moves a wafer and a surface plate while polishing and mirror-polishes the wafer surface, a base member movably provided above the surface plate, and a vertically movable and axial line. Rotate to the center
A rotating shaft portion through which the base member is inserted, and a concave portion fixed to a lower end of the rotating shaft portion and having a concave portion opened downward, and a supporting member for supporting the holding plate in the concave portion so as not to fall off. A cylinder device fixed on the base member and a rod of the cylinder device,
It is free to rotate around the line and cannot move in the axial direction.
A connecting portion for stopping, and a rotating means for rotating the rotating shaft portion about an axis.
If the inner ceiling surface periphery or inner ceiling surface peripheral edge of the recess of the support member
Fixed between the vicinity of and the top of the holding plate,
With the holding plate to the vertical direction and suspended horizontally move possible, the inner ceiling surface of the recess together with the holding plate
A plate-like elastic member defining an enclosed space over the to and a supply means for fluid for supplying a predetermined pressure of fluid in the enclosed space, the via the interlocking portion by driving the cylinder device Times
By moving the spindle part downward, the holding plate
The wafer held on the lower surface was brought into contact with the polishing surface
Thereafter, the fluid is supplied to the closed space by the fluid supply means.
By supplying the pressure of the fluid, the holding plate
The wafer is pressed against the polishing surface through
An apparatus for polishing a wafer, comprising: polishing a wafer. 2. The connecting portion is fixed to the rod.
An arm portion, and connected to the rod via the arm portion.
2. The polishing of a wafer according to claim 1, wherein the polishing is performed.
apparatus. 3. The apparatus according to claim 1, wherein the cylinder device is provided with a front portion through a mounting portion.
Provided on the base member so as to be parallel to the rotating shaft portion
3. The method according to claim 1, wherein
Eha polishing equipment. 4. The rotating shaft communicates with the closed space.
Is formed on a hollow shaft through the rotary joint.
The fluid is supplied into the closed space.
4. The wafer polishing apparatus according to claim 1, 2 or 3. 5. The rotating means includes a drive motor fixed on the base member and an outer periphery of the rotating shaft portion, the rotating shaft portion being vertically moved.
It guides it movably and allows the drive motor
A rotation transmitting member that rotates in association with the rotation shaft portion,
The method according to claim 1, 2, 3, or 4, further comprising:
Polishing equipment for on-board wafers. 6. The rotating shaft portion is vertically elongated along an axis.
A key groove is formed, and the rotation transmitting member has a key portion that engages with the key groove.
And transmitting the rotation to the rotating shaft portion via the key portion.
6. The wafer polishing apparatus according to claim 5, wherein
Place. Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for polishing a wafer, and more particularly, to a polishing apparatus for holding a wafer on a lower surface and a polishing surface on an upper surface. The present invention relates to a wafer polishing apparatus for mirror-polishing the wafer surface by relatively moving the wafer and the surface plate while pressing the wafer surface against the polishing surface to apply a predetermined load to the wafer surface by pressing the wafer surface. . 2. Description of the Related Art With the recent increase in the degree of integration of semiconductor devices, high uniformity and flatness of silicon wafers are required. In order to satisfy this requirement, it is necessary to maintain high parallelism between the holding plate and the surface plate when polishing a silicon wafer. Conventionally, in order to process a high-precision wafer as described above, a wafer polishing apparatus as shown in FIG. 3 has been used. According to this wafer polishing apparatus, the holding plate 90 is supported by the rotating shaft member 92 via the spherical bearing 91. That is, the holding plate 9 is attached to the concave spherical surface 91a of the spherical bearing 91 fixed to the rotating shaft member 92.
A convex spherical surface 90a protruding from the upper surface is slidably fitted, and the holding plate 90 can be freely inclined following the inclination of the surface plate, thereby maintaining high parallelism and flatness. Thus, the surface of the wafer 93 can be mirror-polished. However, according to the above-described conventional wafer polishing apparatus, the concave spherical surface 91a of the spherical bearing 91 is
Since a frictional force acts when the convex spherical surface 90a on the upper surface of the holding plate 90 slides, it is difficult for the holding plate 90 to quickly follow the inclination of the platen or the like. The holding plate 9
0 is formed on a convex spherical surface 90a protruding in a hemispherical shape,
Since the rigidity of the member is increased, the load applied to the central portion of the holding plate 90 from above can be dispersed and act on the outer peripheral portion of the holding plate 90, but the outer peripheral portion is held by the holding plate 90. There is a problem that an equal pressure load cannot be applied to the entire surface of the wafer. For this reason, there has been a problem that it is difficult to efficiently process a wafer that requires very high uniform thickness and flatness. Accordingly, an object of the present invention is to provide a load device capable of suitably following the inclination of the polished surface of the surface plate and capable of suitably applying an equal pressure load to the entire surface of the wafer. It is an object of the present invention to provide an apparatus for polishing a wafer. [0005] In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement. That is, according to the wafer polishing apparatus of the present invention, the holding plate holding the wafer on the lower surface is pressed against the surface plate having the polishing surface on the upper surface, whereby the wafer surface is brought into contact with the polishing surface and the wafer is polished. In a wafer polishing apparatus for mirror-polishing the wafer surface by relatively moving the wafer and the surface plate while applying a predetermined load to the surface, the device is provided so as to be movable above the surface plate.
With the base member
A rotation shaft portion through which the base member is inserted so as to be rotatable about the center.
A support member that is fixed to the lower end of the rotating shaft portion and that opens downward, and that supports the holding plate in the recess so as not to fall off; and a support member fixed on the base member.
Fixed cylinder device and a rod of the cylinder device
Connected, the rotation shaft portion is rotatable about an axis, and
A connecting portion that locks immovably in the axial direction, and the rotating shaft
Rotating means for rotating the portion about an axis, and the support portion
Is fixed across between the inner ceiling surface periphery or top of the inner ceiling surface vicinity of the peripheral edge and the holding plate of the recess of the timber, when suspended to be moved to the holding plate in the vertical direction and the horizontal direction
Together, covering the inner ceiling surface of the recess with the holding plate
An elastic member of plate shape defining an enclosed space, comprising a supply means for fluid for supplying a predetermined pressure of fluid in the enclosed space,
By driving the cylinder device, through the connecting portion
The rotating shaft is moved downward, and the wafer is polished to the polishing surface.
After contact, the sealing means is provided by the fluid supply means.
By supplying a fluid to the space, the pressure of the fluid causes the
The wafer is pressed against the polishing surface through a holding plate.
And polishing the wafer . [0006] Further, the connecting portion is fixed to the rod.
Arm part, and the rod is connected to the rod through the arm part.
It is characterized by being linked. Further , the cylinder device is provided with a mounting portion.
On the base member so as to be parallel to the rotating shaft.
It is characterized by being provided. [0008] Further , the rotating shaft portion is connected to the closed space.
Is formed on a hollow shaft that passes through
Wherein the fluid is supplied into the closed space.
I do. Further , the rotating means is provided on the base member.
And a drive motor fixed to the
Guides the rotating shaft so that it can move up and down.
In conjunction with the rotation of the drive motor,
And a rotation transmitting member that rotates by rotation.
You. [0010] Further, the rotating shaft portion is provided along an axis.
A keyway is formed vertically, and the rotation transmitting member is
Key portion is formed to engage with the groove, and the key portion is
The rotation is transmitted to the rotating shaft portion. According to the polishing apparatus wafers the present invention, cylindrical
Drive the mounting device to move the wafer held on the lower surface of the holding plate.
The aher is brought into contact with the polished surface, and
By introducing force fluid, the wafer is pressed against the polishing surface.
The wafer at a suitable pressure on the polished surface.
It can be polished by pressing. Also holding plate
Is moved vertically and horizontally by a plate-like elastic member.
Is elastically movably supported lifting Rutotomoni, since it is pressed against the polishing surface of the platen by a pressure of the fluid, with wear quickly add incidental to the inclination of the polishing surface, the wafer held on the lower surface of the holding plate it can <br/> Ru to a load equal pressure over. Also, on the base member, via the mounting portion, the rotating shaft portion
By providing a cylinder device so that it is parallel to
The device can be made compact. In addition, times
Guides the axis of rotation so that it can move up and down, and drives
A circuit that rotates with the rotating shaft in conjunction with the rotation of the motor
By using a transmission member, the drive motor can be
There is no need to move it up and down with
Can be provided. Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view of a principal part showing an embodiment of a wafer polishing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a driving mechanism and the like of the wafer polishing apparatus of the embodiment of FIG. Reference numeral 10 denotes a holding plate, which abuts on the silicon wafer 1 on the lower surface 11 and can hold the silicon wafer 1 by suction. The holding plate 10 is provided with a plurality of communication holes 12 opened on the lower surface, and as shown in FIG. 1, a communication space 14 provided in a horizontal direction at an upper end of the communication hole 12 inside the holding plate 10. Are in communication with each other. The communication space 14 is connected to a suction pipe 18 via a connecting member 16. As shown in FIG. 1, the connecting member 16 is an O-ring 1.
The connection member 16 is airtightly fitted to the holding plate 10 via an O-ring 17. Thereby, the communication space 14 and the suction pipe 18 are communicated while leaving some degree of freedom between the suction pipe 18 and the holding plate 10. A surface plate 20 shown in FIG. 2 is usually provided with a polishing cloth adhered on the upper surface thereof, thereby forming a polishing surface 22 for polishing the surface of the silicon wafer 1.
A polishing liquid containing a slurry is supplied to the polishing surface 22, and the surface of the silicon wafer 1 held on the lower surface of the holding plate 10 is abutted and pressed while applying a predetermined load to the polishing surface 22. By relatively moving the silicon wafer 1 and the surface plate 20, the silicon wafer 1
The surface can be mirror polished. The rotation direction of the platen 20 is usually provided so as to be rotatable in the same direction as the rotation of the holding plate 10 for holding the silicon wafer 1 on the lower surface. The surface of the silicon wafer 1 is mirror-polished by relatively moving the surface of the wafer 1 and the polishing surface 22. Reference numeral 24 denotes a support member having a concave portion 26 which opens downward, and is provided with a ridge-shaped engaging portion 26a provided on the entire periphery of an end portion of an outer peripheral side wall portion forming the concave portion 26. The holding plate 10 can be supported so that the holding plate 10 does not fall out of the recess 26. Figure
As shown in FIG. 2, the support member 24 is provided with a rod-shaped rotation shaft 28 along a central axis, into which a base member 52 (described later) is inserted.
It is provided upwardly through . This rotating shaft 2
8 has a through hole 30 penetrating along the axis, and
The suction tube 18 is fitted into the through hole 30. The diameter of the through hole 30 is slightly larger than the outer shape of the suction pipe 18, and a gap between the inner wall of the through hole 30 and the outer wall of the suction pipe 18 serves as a communication passage 32 for compressed air as a high-pressure fluid. ing. Reference numeral 34 denotes a ring-shaped elastic member, which is an O-ring-shaped member formed of, for example, rubber.
The ring-shaped elastic member 34 is disposed between the outer peripheral surface 10a of the holding plate and the inner peripheral surface 24a of the concave portion so as to be in contact with each other, and allows the horizontal movement of the holding plate 10 within a minute range. I accept. Thereby, the horizontal acting force generated when the silicon wafer 1 is polished can be suitably absorbed. Reference numeral 36 denotes a ring-shaped regulating member, which is fitted in the recess 26 of the support member 24. The ring-shaped restricting member 36 is formed of a resin material such as Delrin, for example, so as not to damage the holding plate 10, and the holding plate 10 does not move more horizontally in the recess 26 than within a predetermined range. The movement of the holding plate 10 is restricted. Numeral 38 denotes a plate-like elastic member, which is formed into a donut shape by, for example, a hard rubber plate, and is fixed between the inner surface of the concave portion 26 and the upper surface of the holding plate 10 so that the holding plate 10 It is suspended so that it can move within a small range in the vertical and horizontal directions. As shown in FIG. 1, the position at which the plate-like elastic member 38 is fixed to the inner surface of the concave portion 26 is a step portion 24 b provided on the entire periphery of the inner ceiling surface of the concave portion 26, and the step portion 24 b The upper surface of the plate-shaped elastic member 38 in the vicinity of the outer edge portion is in contact with the surface, is sandwiched by the fixing plate 40, and is airtightly fixed by being tightened by the screw 42. Further, the lower surface near the inner edge of the plate-like elastic member 38 abuts on the upper surface of the holding plate 10,
It is airtight and fixed in the same manner as the fixing means for fixing the vicinity of the outer edge. That is, the plate-shaped elastic member 38 is air-tightly fixed to the support member 24 at the outer peripheral portion and the holding plate 10 at the inner peripheral portion thereof, and is disposed so that the plate surface of the plate-shaped elastic member 38 is horizontal. I am. [0017] 50 is a closed space, into the recess 26 of the support member 24, the inner ceiling surface of the recess 26, the holding plate 10
And a space formed by being defined by being covered by the plate-like elastic member 38. The portion of the upper surface of the holding plate 10 that can contact the plate-like elastic member 38 is provided with a diameter substantially equal to the outer diameter of the silicon wafer 1 as shown in FIG. The space 50 also extends slightly larger than the outer diameter of the silicon wafer 1. This closed space 50 communicates with the communication passage 32 of the compressed air,
When compressed air is introduced into the closed space 50 when the surface of the silicon wafer 1 is brought into contact with the polishing surface 22 of the surface plate 20, a uniform pressure is applied to substantially the entire upper surface of the support member 24. . This allows the surface of the silicon wafer 1 to be pressed against the polishing surface 22 of the platen 20 while applying a uniform load to the entire surface of the silicon wafer 1 with a desired pressure. At this time, since the compressed air filled in the closed space 50 is a fluid, the entire surface of the holding plate 10 is pressed evenly and the surface of the silicon wafer 1 can quickly follow the inclination of the polishing surface 22 of the platen 20. it can. As shown in FIG. 2, reference numeral 52 denotes a base member for supplying the silicon wafer 1 held by the holding plate 10 onto the polishing surface 22 of the platen 20, and discharging the silicon wafer 1 from the polishing surface 22. It is provided movably . Be
The base member 52 connects the rotation shaft 28 fixed to the support member 24 supporting the holding plate 10 to the rotation transmission member 60.
(To be described later), and is movable in the up-down direction and the rotating shaft 2
8 is supported so as to be rotatable about the axis . Also,
A mounting portion 52a extending upward is formed on the
On the mounting portion 52a, it becomes parallel to the rotation shaft portion 28.
Thus, the cylinder device 56 is attached. 54 is a locking portion, in the drawing of FIG. 2 are formed on the Hula <br/> Nji shape small diameter portion 28a provided on the upper portion of the rotating shaft portion 28 of the support member 24 is inserted, the scan last direction The rotating shaft 28 is rotatable about the axis through the bearing of
It is engaging so as not to move in. The locking portion 54 is
An arm portion 58 fixed to a rod 57 of a cylinder device 56
Is connected to the rod 57 via the Locking part 54 and arm
The connecting portion is constituted by the memory portion 58 and the like. This allows
The support member 24 is in a state of being suspended upward by the cylinder device 56. In addition, the support member 24 has its rotation shaft 28 inserted through a thrust bearing 62 into a rotation transmission member 60 rotatably provided with respect to the base member 52, whereby the base member 52 On the other hand, it is guided so as to be movable up and down. For this reason, the support member 24 can be moved up and down within a predetermined range by driving the cylinder device 56. Reference numeral 64 denotes a drive motor, and the base member 52
And the driven gear 68 rotates the rotation transmitting member 60 connected by the key 69 via the pinion gear 66 and the driven gear 68. The rotation transmitting member 60 is provided between the rotation bearing 5 and the base member 52.
3, so as to be rotatable with respect to the base member 52. Reference numeral 70 denotes a key portion, which is formed integrally with the rotation transmitting member 60 and engages with a key groove 72 provided in the rotation shaft portion 28. Thus, the support member 24 can rotate together with the rotation transmitting member 60. The key groove 72 is formed vertically long along the axis. Even if the support member 24 is vertically moved by the cylinder device 56 as described above, the engagement between the key portion 70 and the key groove 72 is maintained. Can be maintained. The drive motor 64 and the rotation transmitting member 60
Thus, a rotating means for rotating the rotating shaft 28 is configured.
It is. Reference numeral 74 denotes a low pressure source connection port, which is a connection port for communicating with a vacuum generation source. A high-pressure source connection port 76 is a connection port for communicating with a compressed air generation source. Reference numeral 78 denotes a seal member, and the suction pipe 18 suitably communicates with the low-pressure source connection port 74.
The case 79 and the rotating shaft 28 are preferably airtightly sealed so that the communication passage 32 of the compressed air is preferably communicated with the high-pressure source connection port 76. Reference numeral 80 denotes an O-ring, which seals the space between the rotary shaft 28 and the suction tube 18. Case part
79, the sealing member 78 and the O-ring 80,
The data joint section 81 is configured. The operation and effect of the wafer polishing apparatus having the above configuration will be described with reference to FIG. First, the inside of the communication space 14 and the communication passage 12 is depressurized by a vacuum source communicating with the suction pipe 18, so that the silicon wafer 1 is sucked and held on the lower surface of the holding plate 10. In this state, the silicon wafer 1 is conveyed to a position above the platen 20 by moving the base member 52, and the support member 24 is further lowered by the cylinder device 56 so that the surface of the silicon wafer 1 is fixed to the platen. 20 is brought into contact with the polishing surface 22. Next, compressed air at a predetermined pressure is supplied to the closed space 5.
In this case, the surface of the silicon wafer 1 can be pressed against the polishing surface 22 with a desired pressure. At this time, since the compressed air is a fluid, the entire surface of the holding plate 10 is evenly pressed, so that the surface of the silicon wafer 1 can quickly follow the inclination of the polishing surface 22. Further, a uniform pressure can be applied to the entire upper surface of the holding plate 10 by the compressed air. Therefore, even when the surface of the silicon wafer 1 follows the inclination of the polishing surface 22, the entire surface of the silicon wafer 1 is
Can be pressed with a uniform pressure. Then, with the load suitably applied to the silicon wafer 1 as described above, the polishing surface 22 of the
While the slurry is being supplied, the platen 20 rotates and the support member 24 is rotated by the power of the drive motor 64, so that the silicon wafer 1 is mirror-polished. At this time,
According to the polishing apparatus of the present invention, the compressed air filled in the sealed space 50 and the plate-like elastic The member 38 works and can suitably follow. The horizontal acting force acting on the silicon wafer 1 can be suitably absorbed by the plate-shaped elastic member 38 and the ring-shaped elastic member 34. Further, the support member 24 and the holding plate 10
Is a strain generated by a force in a direction perpendicular to the plane even by a torsional force caused by rotation of the silicon wafer 1 on a horizontal plane, because the planes of the silicon wafer 1 are connected by a plate-shaped elastic member 38 disposed horizontally. The amount of distortion can be very small compared to the amount. Therefore, even when the load is applied, the silicon wafer 1 can be rotated by suitably following the rotation of the holding plate 10 with the rotation of the support member 24, and at the same time, the surface plate 20 is rotated as described above. Can quickly follow the slope. The ring-shaped elastic member 3
The movement of the holding plate 10 in the horizontal direction is also regulated by the plate 4, and the displacement of the holding plate 10, such as torsion, is regulated synergistically with the plate-like elastic member 38, and the surface of the silicon wafer 1 is placed on the surface plate 20. Can quickly follow the inclination of the vehicle. In the embodiment described above, the case where the silicon wafer 1 is pressed against the polishing surface by the compressed air via the holding plate 10 has been described. However, another fluid pressure, for example, a hydraulic pressure may be used. As described above, various preferred embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these embodiments, and it goes without saying that many more modifications can be made without departing from the spirit of the invention. That is. According to the wafer polishing apparatus having the above-described structure, the cylinder device is driven to bring the wafer held on the lower surface of the holding plate into contact with the polishing surface. > Water can be pressed against the polished surface by introducing a fluid with a predetermined pressure into the enclosed space.
Polishing can be performed by pressing the polished surface with a suitable pressure. Ma
In addition, the holding plate is moved upward and downward by a plate-like elastic member.
And elastically movable in the horizontal and horizontal directions.
Is pressed toward the polishing surface of the surface plate by the pressure of the fluid.
Therefore, it can quickly follow the inclination of the polished surface and maintain
An equal pressure load is applied to the wafer held on the lower surface of the plate.
Can be loaded . In addition, the mounting part on the base member
The cylinder device so that it is parallel to the rotating shaft.
This makes it possible to make the polishing device compact.
Wear. In addition, it guides the rotating shaft to move vertically.
As well as the rotation shaft of the drive motor
By adopting a rotation transmission member that rotates with it,
It is not necessary to move the data up and down together with the rotating shaft,
It can be fixedly provided on the base member. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a wafer polishing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a driving mechanism and the like of the wafer polishing apparatus of the embodiment shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional technique [Description of symbols] 1 Silicon wafer 10 Holding plate 11 Holding surface 12 Communication path 14 Communication space 16 Connection member 18 Suction tube 20 Surface plate 22 Polishing surface 24 Support member 26 Depression 28 Rotation Shaft 30 Through-hole 32 Compressed air communication hole 34 Ring-shaped elastic member 36 Ring-shaped regulating member 38 Plate-shaped elastic member 50 Sealed space 52 Base member 56 Cylinder device 58 Arm unit [Procedure 2] [Documents to be corrected] Name] Drawing [Correction target item name] Fig. 2 [Correction method] Change [Correction details] [Fig. 2]

Claims

Claims: 1. A holding plate for holding a wafer at a lower surface thereof is pressed against a surface plate having a polishing surface on an upper surface so that the surface of the wafer comes into contact with the polishing surface and the surface of the wafer is brought into contact with the surface of the wafer. A wafer polishing apparatus for mirror-polishing the wafer surface by relatively moving the wafer and the surface plate while applying a predetermined load.The wafer polishing apparatus has a concave portion opened downward, and the holding plate is provided in the concave portion. A ring-shaped elastic member disposed between the outer peripheral surface of the holding plate and the inner peripheral surface of the concave portion, for allowing horizontal movement of the holding plate within a minute range; And, fixed between the inner surface of the recess and the holding plate,
A plate-shaped elastic member for suspending the holding plate movably in the vertical and horizontal directions within a minute range; a closed space of the concave portion defined by the plate-shaped elastic member; A wafer supply device for supplying a pressure fluid.