【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェーハの研磨装置に関し、 特に化学的機械研磨（ＣＭＰ：ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ）によるウェーハの研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体技術の発展により、デザインルールの微細化、多層配線化が進み、またコスト低減を進める上においてウェーハの大口径化も進行してきている。そのため、従来のようにパターンを形成した層の上にそのまま次の層のパターンを形成しようとした場合、前の層の凹凸のために次の層では良好なパターンを形成することが難しく、欠陥などが生じやすかった。
【０００３】
そこで、パターンを形成した層の表面を平坦化し、その後で次の層のパターンを形成することが行われている。この場合、ＣＭＰ法によるウェーハの研磨装置が用いられている。
【０００４】
このＣＭＰ法によるウェーハの研磨装置として、表面に研磨パッドが貼付された円盤状の研磨定盤と、ウェーハの一面を保持してウェーハの他面を研磨パッドに当接させるキャリアとを有し、研磨定盤を回転させるとともにキャリアを回転させながらウェーハを研磨パッドに当接させ、研磨パッドとウェーハとの間に研磨剤であるスラリを供給しながらウェーハの他面を研磨するＣＭＰ装置が、一般に広く知られている。
【０００５】
ウェーハを保持するウェーハキャリアには、ウェーハにエアによる押圧力を付与するバックプレートと、ウェーハの径方向の移動を規制するとともに研磨パッドを押圧するリテーナリングと、ウェーハ吸着用の吸着口を有するとともにウェーハに接触してバックプレートからのエアの押圧力をウェーハに伝達する保護シートと、を有し、ウェーハの裏面がバックプレートの硬い面に直接接触して傷が付くのを防止したものが公知である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
このウェーハキャリアでは、バックプレートから噴射されるエアの圧力が保護シートを介してウェーハに伝えられ、ウェーハを研磨パッドに押圧する構造となっている。そのため、保護シートはウェーハを一様に押圧する必要があり、伸び難い性質を持ちながらも曲げやすい性質を持つ材質で形成されている。
【０００７】
保護シートにはウェーハ吸着用の吸着口が形成されており、ウェーハの搬送時にウェーハを吸着保持するために使用される。ウェーハを搬送する場合は、先ずウェーハをウェーハキャリアのリテーナリング内に相対的に位置付け、バックプレートのエアー吸引口からエアを吸引して保護シートの内側を減圧状態にする。
【０００８】
この保護シート内側の減圧雰囲気によりウェーハは保護シート表面に密着し、この状態で搬送される。研磨パッドの上面に搬送されたウェーハは、エアの吸引が解除され、バックプレートのエアー吸引口が今度はエアー噴射口に変わり、ウェーハは保護シートを介した押圧力を受けて研磨パッドに押圧され、研磨が開始される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３１７８１９
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
通常の研磨時では、保護シートの表面は十分に純水で湿っており、エアの押圧力で保護シートがウェーハに密着しているので、保護シートの吸着口からエアが漏れ出す等の問題はない。
【００１１】
しかし、研磨装置が何らかのトラブルによって小時間停止し、その後運転を再開した時に、保護シートの表面が湿っていないことがあり、保護シートとウェーハとの密着性が悪いことがある。また、保護シートの表面に乾燥したスラリが固着している場合などもある。
【００１２】
特に、保護シートの表面にスラリが固着した状態のままで研磨を行った際、バックプレートから供給されたエアが吸着口を通り、保護シートとウェーハ間に挟まれた異物付近にできた隙間を通ってウェーハの外に漏れ出す場合がある。この漏れ出したエアがウェーハ裏面付近のスラリを乾燥させ、ウェーハ裏面の外周部にスラリを固着させてしまうという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハの研磨時に、ウェーハを押圧するエアが保護シートに設けられたウェーハの吸着口から外に漏れ出すことのないウェーハの研磨装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、スラリを供給しながら、ウェーハキャリアに保持されたウェーハを回転する研磨パッドに当接させて研磨する研磨装置において、前記ウェーハキャリアは、ウェーハに押圧力を付与するバックプレートと、ウェーハの径方向の移動を規制するとともに前記研磨パッドを押圧するリテーナリングと、ウェーハ吸着用の吸着口を有するとともにウェーハに接触して前記バックプレートからの押圧力をウェーハに伝達する保護シートと、を有し、前記保護シートは、ウェーハを吸着する時に前記吸着口が開口し、ウェーハを押圧する時には前記吸着口が閉鎖する吸着口開閉構造になっていることを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記吸着口開閉構造は、前記吸着口に開閉弁を設けた構造であることを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２の発明において、前記開閉弁は、前記保護シートと同等か保護シートよりも薄いシートからなり、周縁近傍にエアの抜け口が形成されており、前記エアの抜け口よりも外側で前記吸着口を覆うように前記保護シートに取付けられていることを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１の発明において、前記保護シートは、前記吸着口を有する第１のシートと、前記吸着口と重ならない位置にエアの抜け口が形成された第２のシートとで袋状をなしていることを特徴としている。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうちいずれか１項の発明において、前記吸着口の縁が、前記保護シートのウェーハに接触する面と反対側にカルデラ状に盛り上がっていることを特徴としている。
【００１９】
本発明によれば、ウェーハ吸着用の吸着口を有するとともにウェーハに接触してバックプレートからの押圧力をウェーハに伝達する保護シートは、吸着口開閉構造を有しているので、ウェーハを吸着する時には吸着口が開口してウェーハを確実に吸着し、ウェーハを押圧する時には吸着口が閉鎖してエアが漏れるのを防止する。これにより何らかの悪条件が重なったとしても、保護シート内側のエアがウェーハの外に漏れ出すことがないので、ウェーハ裏面付近のスラリを乾燥させ、ウェーハ裏面の外周部にスラリを固着させるようなことが防止される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るウェーハ研磨装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚各図において、同一の部材については同一の番号又は記号を付している。
【００２１】
図１は、 本発明に係るウェーハ研磨装置の一実施形態を示す断面図である。ウェーハ研磨装置１０では、同図に示すように、回転する研磨定盤１１の表面に研磨パッド１２が貼付されている。研磨パッド１２の上方にはウェーハキャリア２０が、ウェーハＷを保持しながら回転し、ウェーハＷを研磨パッド１２に当接させるように配置されている。
【００２２】
ウェーハキャリア２０は、キャリア本体２１、バックプレート２２、リテーナリング２３、保護シート２４（図２参照）、バックプレート用エアバッグ２８及びリテーナーリング用エアバッグ２９で構成されている。
【００２３】
バックプレート用エアバッグ２８は、ゴムシート２７とキャリア本体２１とで形成される空間で、エアーライン５０Ｃからエアが供給され、バックプレート２２を研磨パッド１２に向けて加圧する。また、リテーナーリング用エアバッグ２９は、ゴムシート２７とキャリア本体２１とで形成されるバックプレート用エアバッグ２８よりも外周側の空間で、エアーライン５０Ｄからエアが供給され、リテーナリング２３を研磨パッド１２に向けて押圧する。
【００２４】
図２は、ウェーハキャリア２０のウェーハＷの加圧機構部を表わす拡大断面図である。バックプレート２２の下面には外周部にエアー噴出口２２Ａ、２２Ａ、…が、中央部にはエアー噴出口２２Ｂ、２２Ｂ、…が形成されており、エアー噴出口２２Ａ、２２Ａ、…はレギュレータ５４を経由してメインエアー経路５５に、エアー噴出口２２Ｂ、２２Ｂ、…はレギュレータ５１を経由してサブエアー経路５２に接続されている。サブエアー経路５２は切替バルブ５６によって正圧ライン５３とレギュレータ５７を経由した負圧ライン５８又は大気開放ライン５９とに接続換えされる。
【００２５】
リテーナーリング２３はウェーハＷの径方向の動きを規制すると共に、研磨パッド１２を押圧してその表面を安定させる役目を果たしている。
【００２６】
保護シート２４は、周縁部でリテーナーリング２３に保持されており、ウェーハＷが硬いバックプレート２２に直接接触することを防止し、ウェーハＷに当接してバックプレート２２からのエアー圧をウェーハＷに伝達する。バックプレート２２から噴射されたエアはバックプレート２２とリテーナーリング２３との隙間２３Ａから外部に排気される。メインエアー経路５５によるエアの圧力とサブエアー経路５２によるエアの圧力とを夫々調整することによって、ウェーハＷの研磨形状が制御される。
【００２７】
正圧ライン５３、負圧ライン５８又は大気開放ライン５９との切替えや、メインエアー経路５５によるエアの圧力とサブエアー経路５２によるエアの圧力、及び負圧ライン５８による吸引圧力は、ＣＰＵ６０によって夫々最適に制御される。
【００２８】
保護シート２４にはウェーハ吸着用の複数の吸着口２４Ａ、２４Ａ、…（図３参照）が形成されており、ウェーハＷの搬送時にウェーハＷを吸着保持するために使用される。即ち、ウェーハＷの吸着時は切替バルブ５６がサブエアー経路５２を負圧ライン５８に切替え、複数の吸着口を経由してウェーハＷに吸引力を伝達する。
【００２９】
ウェーハキャリア２０は以上のように構成され、このウェーハキャリア２０で保持したウェーハＷを研磨定盤１１上の研磨パッド１２に押し付けて、研磨定盤１１とウェーハキャリア２０とをそれぞれ回転させながら、研磨パッド１２上にスラリを供給することにより、ウェーハＷが研磨される。
【００３０】
図３は、保護シート２４の平面図である。保護シート２４は、ウェーハＷのウェーハキャリア２０に保持される面を保護するとともに、バックプレート２２からのエアー圧を伝達してウェーハＷを一様に押圧する必要があるため、伸び難い性質を持ちながらも、曲げやすい性質を持つ薄い材料でできている。また、スラリに含まれる酸又はアルカリへの耐性も必要である。
【００３１】
保護シート２４の材質は、例えば、テフロン（ｄｕ Ｐｏｎｔ 社の商標、ポリ四ふっ化エチレン）フィルム、ＰＥТ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＰＦＡ（四ふっ化パーフルオロアルキルビニルエーテル）フィルム、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム、シリコンゴムフィルム等が好ましい。
【００３２】
保護シート２４には中心部とその周囲に５個の吸着口２４Ａ、２４Ａ、…が形成されている。各吸着口２４Ａを覆うように、円周上に４個のエアの抜け口２５Ａ、２５Ａ、…を有する開閉弁２５が４個のエアの抜け口２５Ａ、２５Ａ、…よりも外側周縁部で保護シート２４に接着されている。この開閉弁２５は、ウェーハＷを搬送するためにウェーハＷを吸着する時は保護シート２４の吸着口２４Ａを開口状態にし、研磨時にバックプレートから噴射するエアー圧でウェーハを押圧する時は、吸着口を閉じてエアの漏れを防止する。
【００３３】
図４、及び図５は、開閉弁２５の作用を説明するための拡大断面図であって、図４はウェーハＷの吸着時を表わし、図５はウェーハＷの押圧時を表わしている。ウェーハＷの吸着時は、図４に示すように、バックプレート２２のエアー噴射口２２Ｂ、２２Ｂ、…は負圧ラインに切り替えられるので、開閉弁２５は上方に引き上げられ、開閉弁２５に形成された抜け口２５Ａ、２５Ａ…から開閉弁２５内部のエアが吸引され、吸着口２４Ａを経由してウェーハＷに吸引力が伝わる。
【００３４】
ウェーハＷの研磨時には、図５に示すように、バックプレート２２のエアー噴射口２２Ａ、２２Ａ、…、及び２２Ｂ、２２Ｂ、…が正圧ラインに接続され、保護シート２４を介してウェーハＷにエアの押圧力が加えられる。この時開閉弁２５は、エアの圧力で吸着口２４Ａを覆って密着されるので、吸着口２４Ａは閉鎖され吸着口からエアが漏れ出すことがない。
【００３５】
従って、研磨装置１０が何らかのトラブルによって保護シート２４の表面に乾燥したスラリが固着している場合などでも、バックプレート２２から供給されたエアが吸着口２４Ａを通ってウェーハＷの外に漏れ出すことがない。このため、この漏れ出したエアがウェーハ裏面付近のスラリを乾燥させ、ウェーハ裏面の外周部にスラリを固着させてしまうという問題も生じない。
【００３６】
図６は、本実施の形態のウェーハ研磨装置１０の変形例を表わす拡大断面図である。この変形例では、保護シート２４に形成された吸着口２４Ａの縁２４ＢがウェーハＷに接触する面と反対側にカルデラ状に盛り上げられたものである。吸着口２４Ａの上方に設けられた開閉弁２５は、前述のものがそのまま用いられている。
【００３７】
この吸着口２４Ａの縁２４Ｂの盛り上がりは、保護シート２４を型を用いて成形しても形成されるが、保護シート２４のウェーハＷに接触する側から反対面に向かって打抜き加工することによっても、縁２４Ｂを盛り上げることができる。
【００３８】
このように吸着口２４Ａの縁２４ＢをウェーハＷに接触する面と反対側にカルデラ状に盛り上げることにより、エアー押圧時に開閉弁２５との密着性が向上し、吸着口２４Ａの閉鎖が確実に行われる。
【００３９】
図７は、本発明の別の実施形態を説明する断面図である。この別の実施形態では、保護シート２４はウェーハＷに当接する第１のシート２６Ａと、周囲が第１のシート２６Ａに接着されその内側で第１のシート２６Ａとの間に僅かな空間を有する第２のシート２６Ｂとから構成されている。
【００４０】
第１のシート２６Ａには複数の吸着口２４Ａ、２４Ａ、…が設けられている。また、第２のシート２６Ｂには、第１のシート２６Ａに形成された吸着口２４Ａ、２４Ａ、…と重ならない位置に抜け口２６Ｃ、２６Ｃ、…が設けられている。
【００４１】
ウェーハＷを吸着する時は、第２のシート２６Ｂに形成された抜け口２６Ｃ、２６Ｃ、…からエアが吸引され、複数の吸着口２４Ａ、２４Ａ、…を介してウェーハＷを吸引する。また、ウェーハＷを押圧する時は、バックプレート２２から噴射されるエアの圧力で第２のシート２６Ｂが第１のシート２６Ａに押付けられ、複数の吸着口２４Ａ、２４Ａ、…を閉じるため、吸着口からエアが漏れ出すことがない。
【００４２】
なお、図７で説明した本発明の別の実施形態に、前述図６で説明した変形例を適応することもできる。即ち、図７で示した第１のシート２６Ａに形成されている吸着口２４Ａ、２４Ａ、…の夫々の縁を第２のシート２６Ｂ側に向けてカルデラ状に盛り上がらせることにより、押圧時の第２のシート２６Ｂによる吸着口２４Ａ、２４Ａ、…の閉鎖状態をより確実にすることができる。
【００４３】
以上に説明した本発明における実施の形態では、保護シート２４の吸着口２４Ａを開閉する開閉弁２５をエアの抜け口２５Ａ、２５Ａ、…を有する薄いシートで構成し、エアの抜け口２５Ａ、２５Ａ、…よりも外側で吸着口２４Ａを覆うように保護シート２２に貼付したが、本発明の開閉弁２５はこれに限らず、エアの抜け口２５Ａ、２５Ａ、…を有さない単なる薄いシートで構成し、薄いシートの一端を保護シート２２に接着し、薄いシートの接着されていない部分で吸着口２４Ａを十分に覆うように被せた構造であってもよい。
【００４４】
この場合、ウェーハＷを吸着する時は、バックプレート２２と保護シート２４との間に形成される負圧によって薄いシートがめくり上がり、吸着口２４Ａが開放状態になる。また、ウェーハＷを押圧する時は、バックプレート２２から噴射されるエアの圧力で薄いシートが保護シート２４に押付けられ、吸着口２４Ａが閉鎖状態になるため、吸着口からエアが漏れ出すことがない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ウェーハ吸着用の吸着口を有するとともにウェーハに接触してバックプレートからの押圧力をウェーハに伝達する保護シートは、吸着口開閉構造を有しているので、ウェーハを吸着する時には吸着口が開口してウェーハを確実に吸着し、ウェーハを押圧する時には吸着口が閉鎖してエアが漏れるのを防止する。これにより何らかの悪条件が重なったとしても、保護シート内側のエアがウェーハの外に漏れ出すことがないので、ウェーハ裏面付近のスラリを乾燥させ、ウェーハ裏面の外周部にスラリを固着させるようなことが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るウェーハ研磨装置の断面図
【図２】ウェーハキャリアのウェーハ押圧機構部を表わす拡大断面図
【図３】保護シートの開閉弁の配置を示す平面図
【図４】ウェーハ吸着時の開閉弁の状態を表わす断面図
【図５】ウェーハ押圧時の開閉弁の状態を表わす断面図
【図６】本発明の実施形態の変形例を表わす断面図
【図７】本発明の別の実施の形態を表わす断面図
【符号の説明】
Ｗ…ウェーハ、１０…ウェーハ研磨装置、１１…研磨定盤、１２…研磨パッド、２０…ウェーハキャリア、２１…キャリア本体、２２…バックプレート、２２Ａ、２２Ｂ…エアー噴出口、２３…リテーナリング、２４…保護シート、２４Ａ…吸着口、２４Ｂ…縁、２５…開閉弁、２５Ａ、２６Ｃ…抜け口、２６Ａ…第１のシート、２６Ｂ…第２のシート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for polishing a wafer, and more particularly, to an apparatus for polishing a wafer by chemical mechanical polishing (CMP).
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of semiconductor technology, finer design rules and multilayer wiring have been promoted, and in order to reduce costs, the diameter of wafers has also been increasing. Therefore, when trying to form the pattern of the next layer as it is on the layer on which the pattern is formed as in the past, it is difficult to form a good pattern in the next layer due to the unevenness of the previous layer, and the defect And so on.
[0003]
Therefore, the surface of the layer on which the pattern is formed is flattened, and thereafter, the pattern of the next layer is formed. In this case, a wafer polishing apparatus using a CMP method is used.
[0004]
As a polishing apparatus for the wafer by this CMP method, a disk-shaped polishing platen having a polishing pad attached to the surface, and a carrier that holds one surface of the wafer and abuts the other surface of the wafer against the polishing pad, In general, a CMP apparatus that abuts a wafer on a polishing pad while rotating a polishing platen and a carrier, and polishes the other surface of the wafer while supplying a slurry as an abrasive between the polishing pad and the wafer is generally used. Widely known.
[0005]
The wafer carrier that holds the wafer has a back plate that applies a pressing force by air to the wafer, a retainer ring that regulates the radial movement of the wafer and presses the polishing pad, and a suction port for wafer suction. A protection sheet that contacts the wafer and transmits the pressing force of air from the back plate to the wafer, and a protection sheet that prevents the back surface of the wafer from directly contacting the hard surface of the back plate to prevent scratching (For example, see Patent Document 1).
[0006]
The wafer carrier has a structure in which the pressure of the air injected from the back plate is transmitted to the wafer via the protective sheet and presses the wafer against the polishing pad. For this reason, the protective sheet needs to press the wafer uniformly, and is formed of a material that has a property that it is difficult to stretch but is easily bent.
[0007]
The protection sheet is formed with a suction port for sucking a wafer, and is used to hold the wafer by suction when the wafer is transferred. When transporting a wafer, the wafer is first positioned relatively in the retainer ring of the wafer carrier, and air is sucked from the air suction port of the back plate to reduce the pressure inside the protective sheet.
[0008]
The wafer is brought into close contact with the surface of the protective sheet due to the reduced pressure atmosphere inside the protective sheet, and is transported in this state. The suction of air is released from the wafer transported to the upper surface of the polishing pad, and the air suction port of the back plate is changed to an air injection port, and the wafer is pressed against the polishing pad by receiving the pressing force via the protective sheet. Then, polishing is started.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-317819
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
During normal polishing, the surface of the protective sheet is sufficiently moistened with pure water, and the protective sheet is in close contact with the wafer by the pressing force of air. Absent.
[0011]
However, when the polishing apparatus is stopped for a short time due to some trouble and then resumes operation, the surface of the protective sheet may not be wet, and the adhesion between the protective sheet and the wafer may be poor. Further, there is a case where a dried slurry is fixed on the surface of the protective sheet.
[0012]
In particular, when polishing is performed with the slurry adhered to the surface of the protective sheet, the air supplied from the back plate passes through the suction port, and the gap formed near the foreign matter between the protective sheet and the wafer is removed. And may leak out of the wafer. The leaked air dries the slurry near the back surface of the wafer and causes the slurry to adhere to the outer peripheral portion of the back surface of the wafer.
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and when polishing a wafer, there is provided a wafer polishing apparatus that does not leak air pressing the wafer out of a suction port of the wafer provided in the protective sheet. The purpose is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a polishing apparatus for polishing a wafer held in a wafer carrier by contacting the wafer with a rotating polishing pad while supplying slurry, wherein the wafer carrier is A back plate that applies pressing force to the wafer, a retainer ring that presses the polishing pad while restricting the movement of the wafer in the radial direction, and has a suction port for wafer suction and contacts the wafer from the back plate. A protective sheet for transmitting the pressing force to the wafer, wherein the protective sheet has a suction port opening / closing structure in which the suction port is opened when the wafer is suctioned, and the suction port is closed when the wafer is pressed. It is characterized by having.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the suction port opening / closing structure is a structure in which an opening / closing valve is provided in the suction port.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the on-off valve is made of a sheet that is equal to or thinner than the protective sheet, and an air outlet is formed near the periphery. It is attached to the protection sheet so as to cover the suction port outside the air outlet.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the protective sheet has a first sheet having the suction port, and a second sheet having an air outlet formed at a position not overlapping the suction port. It is characterized by forming a bag-like shape with the sheet.
[0018]
In the invention according to claim 5, in the invention according to any one of claims 1 to 4, the edge of the suction port protrudes in a caldera shape on a side opposite to a surface of the protection sheet that contacts the wafer. It is characterized by:
[0019]
According to the present invention, since the protective sheet having the suction port for wafer suction and transmitting the pressing force from the back plate to the wafer in contact with the wafer has the suction port opening / closing structure, the wafer is suctioned. In some cases, the suction port is opened to reliably hold the wafer, and when the wafer is pressed, the suction port is closed to prevent air from leaking. As a result, even if some adverse conditions occur, the air inside the protective sheet does not leak out of the wafer, so the slurry near the back surface of the wafer is dried and the slurry is fixed to the outer periphery of the back surface of the wafer. Is prevented.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a wafer polishing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same members are given the same numbers or symbols.
[0021]
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a wafer polishing apparatus according to the present invention. In the wafer polishing apparatus 10, as shown in FIG. 1, a polishing pad 12 is attached to the surface of a rotating polishing platen 11. A wafer carrier 20 is arranged above the polishing pad 12 so as to rotate while holding the wafer W, and to bring the wafer W into contact with the polishing pad 12.
[0022]
The wafer carrier 20 includes a carrier body 21, a back plate 22, a retainer ring 23, a protection sheet 24 (see FIG. 2), an air bag 28 for a back plate, and an air bag 29 for a retainer ring.
[0023]
The back plate airbag 28 is a space formed by the rubber sheet 27 and the carrier body 21, and is supplied with air from an air line 50 </ b> C to press the back plate 22 toward the polishing pad 12. The retainer ring airbag 29 is supplied with air from an air line 50D in a space on the outer peripheral side of the back plate airbag 28 formed by the rubber sheet 27 and the carrier body 21 to polish the retainer ring 23. Press toward the pad 12.
[0024]
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a pressure mechanism of the wafer W of the wafer carrier 20. On the lower surface of the back plate 22, air outlets 22A, 22A,... Are formed at the outer peripheral portion, and air outlets 22B, 22B,. Are connected to the main air path 55, and the air outlets 22B, 22B,... Are connected to the sub air path 52 via the regulator 51. The sub air path 52 is connected to a positive pressure line 53 and a negative pressure line 58 via a regulator 57 or an atmosphere open line 59 by a switching valve 56.
[0025]
The retainer ring 23 serves to regulate the radial movement of the wafer W and to press the polishing pad 12 to stabilize its surface.
[0026]
The protection sheet 24 is held by the retainer ring 23 at the peripheral edge, and prevents the wafer W from directly contacting the hard back plate 22, abuts on the wafer W and applies air pressure from the back plate 22 to the wafer W. introduce. Air injected from the back plate 22 is exhausted to the outside through a gap 23A between the back plate 22 and the retainer ring 23. The polishing shape of the wafer W is controlled by adjusting the air pressure by the main air path 55 and the air pressure by the sub air path 52, respectively.
[0027]
Switching between the positive pressure line 53, the negative pressure line 58 or the open air line 59, the air pressure through the main air path 55, the air pressure through the sub air path 52, and the suction pressure through the negative pressure line 58 are optimized by the CPU 60, respectively. Is controlled.
[0028]
A plurality of wafer suction ports 24A, 24A,... (See FIG. 3) are formed in the protection sheet 24, and are used to suction hold the wafer W when the wafer W is transferred. That is, when the wafer W is suctioned, the switching valve 56 switches the sub air path 52 to the negative pressure line 58, and transmits the suction force to the wafer W via the plurality of suction ports.
[0029]
The wafer carrier 20 is configured as described above. The wafer W held by the wafer carrier 20 is pressed against the polishing pad 12 on the polishing platen 11, and the polishing is performed while rotating the polishing platen 11 and the wafer carrier 20 respectively. By supplying the slurry on the pad 12, the wafer W is polished.
[0030]
FIG. 3 is a plan view of the protection sheet 24. The protective sheet 24 has a property that it is difficult to stretch because it is necessary to protect the surface of the wafer W held by the wafer carrier 20 and transmit the air pressure from the back plate 22 to uniformly press the wafer W. However, it is made of a thin material that has easy bending properties. Also, resistance to acid or alkali contained in the slurry is required.
[0031]
The material of the protective sheet 24 is, for example, Teflon (trademark of du Pont, polytetrafluoroethylene) film, PEТ (polyethylene terephthalate) film, PFA (tetrafluoroalkyl perfluoroalkyl vinyl ether) film, polyethylene film, polyester film, Silicon rubber films and the like are preferred.
[0032]
The protection sheet 24 has five suction ports 24A, 24A,. An open / close valve 25 having four air outlets 25A, 25A,... On the circumference to protect each suction port 24A is protected by a peripheral portion outside the four air outlets 25A, 25A,. It is adhered to the sheet 24. The on-off valve 25 opens the suction port 24A of the protection sheet 24 when sucking the wafer W to transfer the wafer W, and when the wafer W is pressed by the air pressure jetted from the back plate during polishing. Close mouth to prevent air leakage.
[0033]
4 and 5 are enlarged cross-sectional views for explaining the operation of the on-off valve 25. FIG. 4 shows a state when the wafer W is suctioned, and FIG. 5 shows a state when the wafer W is pressed. When the wafer W is sucked, the air injection ports 22B, 22B,... Of the back plate 22 are switched to a negative pressure line as shown in FIG. Air inside the on-off valve 25 is sucked from the outlets 25A, 25A,..., And a suction force is transmitted to the wafer W via the suction port 24A.
[0034]
When the wafer W is polished, the air injection ports 22A, 22A,..., And 22B, 22B,... Of the back plate 22 are connected to the positive pressure line as shown in FIG. Pressing force is applied. At this time, since the on-off valve 25 covers and adheres to the suction port 24A by the pressure of the air, the suction port 24A is closed and air does not leak from the suction port.
[0035]
Accordingly, even when the polishing apparatus 10 has dried slurry adhered to the surface of the protective sheet 24 due to some trouble, the air supplied from the back plate 22 leaks out of the wafer W through the suction port 24A. There is no. Therefore, there is no problem that the leaked air dries the slurry near the back surface of the wafer and fixes the slurry to the outer peripheral portion of the back surface of the wafer.
[0036]
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a modification of wafer polishing apparatus 10 of the present embodiment. In this modification, the edge 24B of the suction port 24A formed in the protection sheet 24 is raised in a caldera shape on the side opposite to the surface that contacts the wafer W. The on-off valve 25 provided above the suction port 24A is the same as that described above.
[0037]
The bulge of the edge 24B of the suction port 24A is formed by molding the protective sheet 24 using a mold, but may also be formed by punching the protective sheet 24 from the side in contact with the wafer W toward the opposite surface. , The edge 24B can be raised.
[0038]
In this manner, the edge 24B of the suction port 24A is raised in a caldera shape on the side opposite to the surface in contact with the wafer W, whereby the close contact with the on-off valve 25 is improved when air is pressed, and the suction port 24A is reliably closed. Is
[0039]
FIG. 7 is a sectional view illustrating another embodiment of the present invention. In this alternative embodiment, the protective sheet 24 has a small space between the first sheet 26A that abuts on the wafer W and the first sheet 26A inside the periphery of which is bonded to the first sheet 26A. And the second sheet 26B.
[0040]
The first sheet 26A is provided with a plurality of suction ports 24A, 24A,. Further, the second sheet 26B is provided with outlets 26C, 26C,... At positions not overlapping the suction ports 24A, 24A,... Formed in the first sheet 26A.
[0041]
When sucking the wafer W, air is sucked from the outlets 26C, 26C,... Formed in the second sheet 26B, and the wafer W is sucked through the plurality of suction ports 24A, 24A,. When the wafer W is pressed, the second sheet 26B is pressed against the first sheet 26A by the pressure of the air jetted from the back plate 22 to close the plurality of suction ports 24A, 24A,. No air leaks from the mouth.
[0042]
The modification described in FIG. 6 can be applied to another embodiment of the present invention described in FIG. That is, the respective edges of the suction ports 24A, 24A,... Formed in the first sheet 26A shown in FIG. 7 are raised in a caldera shape toward the second sheet 26B, so that the first sheet at the time of pressing is formed. The closed state of the suction ports 24A, 24A,... By the second sheet 26B can be further ensured.
[0043]
In the embodiment of the present invention described above, the on-off valve 25 for opening and closing the suction port 24A of the protection sheet 24 is formed of a thin sheet having air outlets 25A, 25A,..., And the air outlets 25A, 25A. Are attached to the protection sheet 22 so as to cover the suction port 24A outside of the opening, but the opening / closing valve 25 of the present invention is not limited to this, and is a simple thin sheet having no air outlets 25A, 25A,. It may be configured such that one end of a thin sheet is adhered to the protective sheet 22 and a portion where the thin sheet is not adhered covers the suction port 24A sufficiently.
[0044]
In this case, when the wafer W is sucked, the thin sheet is turned up by the negative pressure formed between the back plate 22 and the protection sheet 24, and the suction port 24A is opened. When the wafer W is pressed, the thin sheet is pressed against the protective sheet 24 by the pressure of the air injected from the back plate 22, and the suction port 24A is closed, so that air may leak from the suction port. Absent.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the protection sheet having the suction port for wafer suction and transmitting the pressing force from the back plate to the wafer in contact with the wafer has the suction port opening / closing structure, When the wafer is sucked, the suction port is opened to reliably suck the wafer, and when the wafer is pressed, the suction port is closed to prevent air from leaking. As a result, even if some adverse conditions occur, the air inside the protective sheet does not leak out of the wafer, so the slurry near the back surface of the wafer is dried and the slurry is fixed to the outer periphery of the back surface of the wafer. Is prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a wafer polishing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a wafer pressing mechanism of a wafer carrier. FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state of the on-off valve when a wafer is suctioned. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state of the on-off valve when a wafer is pressed. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a modification of the embodiment of the present invention. Sectional view showing another embodiment of the present invention.
W: Wafer, 10: Wafer polishing apparatus, 11: Polishing table, 12: Polishing pad, 20: Wafer carrier, 21: Carrier main body, 22: Back plate, 22A, 22B: Air ejection port, 23: Retainer ring, 24 ... Protective sheet, 24A ... Suction port, 24B ... Edge, 25 ... On-off valve, 25A, 26C ... Outlet, 26A ... First sheet, 26B ... Second sheet
