JP2008137093A - Polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハ等の研磨対象物の表面を平坦化する研磨装置に関する。 The present invention relates to a polishing apparatus for flattening the surface of an object to be polished such as a semiconductor wafer.
従来、半導体ウェハ等の研磨対象物の表面を平坦化する研磨装置として、ウェハをその被研磨面が露出する状態で保持するウェハ保持装置と、このウェハ保持装置に保持されたウェハの被研磨面と対向する研磨パッドが貼り付けられた研磨部材とを備え、これら双方を回転させた状態で研磨パッドをウェハの被研磨面に押し付け、且つ研磨部材を両者の接触面内方向に揺動させてウェハを研磨する構成のものが知られている。また、このような機械的研磨に加え、研磨パッドとウェハとの接触面に研磨剤(研磨液)を供給して研磨剤の化学的作用により上記研磨を促進させる化学的機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing;CMP)を行うCMP装置も知られている。 Conventionally, as a polishing apparatus for flattening the surface of an object to be polished such as a semiconductor wafer, a wafer holding apparatus for holding the wafer in a state where the polished surface is exposed, and a polished surface of the wafer held by the wafer holding apparatus And a polishing member to which a polishing pad opposite to the substrate is attached. While both of them are rotated, the polishing pad is pressed against the surface to be polished of the wafer, and the polishing member is swung in the contact surface in the both directions. A configuration for polishing a wafer is known. In addition to such mechanical polishing, chemical mechanical polishing (Chemical Mechanical Polishing) that promotes the above polishing by the chemical action of the polishing agent by supplying a polishing agent (polishing liquid) to the contact surface between the polishing pad and the wafer. A CMP apparatus that performs Polishing (CMP) is also known.
このような構成の研磨装置を用いたウェハの研磨加工は、研磨パッドを回転させながらウェハ保持装置の吸着部材に回転保持されたウェハの被研磨面に当接させて行われ、このとき、研磨パッドは回転しながらウェハに対して水平方向へ往復運動をすることで、ウェハの全表面が均一に研磨加工される。また、このような研磨装置を使用する場合、ウェハをフェイスアップで吸着部材にローディングしたり、研磨後にウェハを吸着部材からフェイスアップでアンローディングしたりするウェハ搬送装置として、ウェハの外周部を把持する搬送装置が一般的に用いられる(例えば、特許文献1を参照)。
研磨装置(CMP装置)には、吸着部材の上面における外周部近傍に円環状の溝部が形成され、この溝部に水(純水)を供給することで研磨剤がウェハの下面側に入り込むのを防止しているものがある。このような研磨装置では、従来、ウェハのスループットを向上させるため、搬送装置を用いてウェハを吸着部材の上方から上面に比較的速い速度で下降させて載置していた。そのため、純水による洗浄により吸着部材の上面に洗浄水が残っていると、吸着部材の上面にウェハを載置させたときに、吸着部材の上面に残った洗浄水が外方に押し出される勢いで溝部の水も一部外方へ流出し、溝部の水(ウォーターシール)に気泡が発生するとともに、気泡が発生した部分からウェハの下面側に研磨剤が入り込み、ウェハの加工精度が低下するおそれがあった。 In the polishing apparatus (CMP apparatus), an annular groove is formed in the vicinity of the outer peripheral portion on the upper surface of the adsorption member, and by supplying water (pure water) to this groove, the abrasive enters the lower surface side of the wafer. There is something to prevent. In such a polishing apparatus, conventionally, in order to improve the throughput of the wafer, the wafer is placed on the suction member from the upper surface to the lower surface at a relatively high speed by using a transfer device. For this reason, if cleaning water remains on the upper surface of the adsorption member due to cleaning with pure water, when the wafer is placed on the upper surface of the adsorption member, the cleaning water remaining on the upper surface of the adsorption member is pushed outward. As a result, part of the water in the groove also flows outward, bubbles are generated in the water (water seal) in the groove, and the abrasive enters the lower surface side of the wafer from the part where the bubbles are generated, thereby reducing the processing accuracy of the wafer. There was a fear.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、研磨対象物の加工精度を向上させた研磨装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a polishing apparatus that improves the processing accuracy of a polishing object.
このような目的達成のため、本発明に係る研磨装置は、研磨対象物を着脱可能に吸着保持する保持装置と、研磨部材を保持する研磨ヘッドとを備え、搬送装置を用いて研磨対象物を保持装置に搬送するとともに、搬送された研磨対象物を保持装置により吸着保持し、研磨対象物に研磨部材を当接させながら相対移動させて研磨対象物の研磨を行うように構成される。そして、このような研磨装置において、保持装置は、研磨対象物が上面で吸着保持される円盤状の吸着部材と、吸着部材の上面における外周部近傍に形成された円環状の溝部に液体を供給する液体供給部とを有し、液体供給部から溝部へ液体が供給された状態で、研磨対象物が吸着部材の上面で吸着保持されるように構成されており、液体供給部および搬送装置の作動を制御する制御部が設けられ、制御部は、搬送装置により研磨対象物が少なくとも吸着部材の上方に搬送されるまでに、溝部へ液体を供給するように液体供給部の作動を制御するとともに、研磨対象物を吸着部材の上方に位置する第1上方位置まで搬送し、第1上方位置から吸着部材の上方で第1上方位置の下方に位置する第2上方位置まで第1の速度で下降させ、第2上方位置から吸着部材の上面まで第1の速度よりも遅い第2の速度で下降させるように搬送装置の作動を制御する。 In order to achieve such an object, a polishing apparatus according to the present invention includes a holding device that detachably sucks and holds a polishing object and a polishing head that holds a polishing member, and uses the conveying device to remove the polishing object. The polishing object is conveyed to the holding device, and the conveyed polishing object is sucked and held by the holding device, and the polishing object is polished by moving the polishing object relative to the polishing object in contact with the polishing object. In such a polishing apparatus, the holding device supplies the liquid to the disk-shaped adsorption member on which the polishing object is adsorbed and held on the upper surface, and the annular groove formed near the outer periphery of the upper surface of the adsorption member. And the liquid supply unit is configured so that the object to be polished is adsorbed and held on the upper surface of the adsorption member in a state where the liquid is supplied from the liquid supply unit to the groove. A control unit for controlling the operation is provided, and the control unit controls the operation of the liquid supply unit so as to supply the liquid to the groove part until the object to be polished is conveyed at least above the adsorption member by the conveying device. The polishing object is transported to a first upper position located above the adsorption member, and descends at a first speed from the first upper position to a second upper position located above the adsorption member and below the first upper position. Let the second upper It controls the operation of the put et adsorption top to the transport device so as to descend at a slower than the first speed the second speed of member.
また、上述の発明において、第2の速度は、研磨対象物を吸着部材の上面まで下降させたときに溝部の液体に気泡が発生しない速度であることが好ましい。 In the above-described invention, the second speed is preferably a speed at which bubbles do not occur in the liquid in the groove when the polishing object is lowered to the upper surface of the adsorption member.
本発明によれば、研磨対象物の加工精度を向上させることができる。 According to the present invention, the processing accuracy of an object to be polished can be improved.
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る研磨装置の代表例であるCMP装置(化学的機械的研磨装置)を図1に示している。このCMP装置1は、研磨対象物たるウェハ30をその上面側に着脱自在に吸着保持可能なウェハ保持装置50と、このウェハ保持装置50の上方位置に設けられ、ウェハ保持装置50上に保持されたウェハ30の被研磨面31と対向する研磨パッド46が取り付けられた研磨部材45を保持してなる研磨ヘッド40とを備えて構成されている。このCMP装置1では、研磨パッド46の寸法(直径)はウェハ30の寸法(直径)よりも小さく(すなわち研磨パッド46はウェハ30よりも小径であり)、研磨パッド46をウェハ30に接触させた状態で双方を相対移動させることにより、ウェハ30の被研磨面31(上面)全体を研磨できるようになっている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a CMP apparatus (chemical mechanical polishing apparatus) which is a representative example of the polishing apparatus according to the present invention. The
これらウェハ保持装置50と研磨ヘッド40とを支持する支持フレーム20は、水平な基台21と、この基台21上にY方向(紙面に垂直な方向でこれを前後方向とする)に延びて設けられたレール(図示せず)上をY方向に移動自在に設けられた第1ステージ22と、この第1ステージ22から垂直(Z方向)に延びるように設けられた垂直フレーム23と、この垂直フレーム23の上部に設けられた第2ステージ24と、この第2ステージ24上から水平(X方向)に延びるように設けられた水平フレーム25と、この水平フレーム25上をX方向(左右方向)に移動自在に設けられた第3ステージ26とを有して構成されている。
A
第1ステージ22内には第1電動モータM1が設けられており、これを回転駆動することにより第1ステージ22を上記レールに沿ってY方向に移動させることができる。また、第3ステージ26内には第2電動モータM2が設けられており、これを回転駆動することにより第3ステージ26を水平フレーム25に沿ってX方向に移動させることができる。このため、上記電動モータM1,M2の回転動作を組み合わせることにより、第3ステージ26をウェハ保持装置50上方の任意の位置に移動させることが可能である。
A first electric motor M1 is provided in the
ウェハ保持装置50は基台21上に設けられたテーブル支持部27から上方に垂直に延びて設けられた回転軸28の上端部に水平に取り付けられている。この回転軸28はテーブル支持部27内に設けられた第3電動モータM3を回転駆動することにより回転されるようになっており、これによりウェハ保持装置50をXY面(水平面)内で回転させることができる。
The
研磨ヘッド40は第3ステージ26から下方に垂直に延びて設けられたスピンドル29の下端部に取り付けられている。このスピンドル29は第3ステージ26内に設けられた第4電動モータM4を回転駆動することにより回転されるようになっており、これにより研磨ヘッド40全体を回転させて研磨パッド46をXY面(水平面)内で回転させることができる。
The
さて、図2および図3に示すように、ウェハ保持装置50は、ウェハ30を真空吸着するための吸着部材51と、吸着部材51を保持して回転軸28に連結される回転保持部材70とを主体に構成される。吸着部材51は、ステンレスやセラミック等の高い剛性を有する材料を用いて円盤状に形成され、ネジ等の固定手段により回転保持部材70の上面に取り付けられる。なお、吸着部材51の外径は、ウェハ30の外径よりも若干小さくなっており、搬送装置100を用いてウェハ30を吸着部材51の上面に載置するときに、搬送装置100の把持部材115(爪部116)が吸着部材51に当接しないようになっている(図12を参照)。
2 and 3, the
吸着部材51の上面には、図3に示すように、上面側から見て円環状の第1凸部52が形成されており、ウェハ30の外周部近傍を支持するようになっている。また、図4に示すように、吸着部材51の上面における第1凸部52の内周側には、円柱状の第2凸部53が複数形成されており、ウェハ30の中央側を支持するようになっている。図5に示すように、第1凸部52および第2凸部53の先端面(上面)の高さは、それぞれ互いに同じ高さとなるように構成され、これらの先端面は高い精度で同一平面内に位置するようになっている。なお、第1および第2凸部52,53の先端面の高さは、数百μm程度である。
As shown in FIG. 3, an annular
図2に示すように、吸着部材51の内部中央には、吸着部材51の下面側で開口するように第1センタ穴58が形成されており、この第1センタ穴58の側部には、図3にも示すように、等間隔に(30度間隔で)並ぶ12本の放射通路59がそれぞれ吸着部材51の外周部へ向けて延びるように形成されている。さらに、放射通路59には、複数の吸着穴55が放射通路59の途中から上方へ延びるように形成されて、吸着部材51の上面側において複数の第2凸部53(および、第1凸部52と)の間に形成された凹部54で開口するようになっている(図6も参照)。
As shown in FIG. 2, a
吸着部材51の上面における第1凸部52の外周側には、図3および図5に示すように、上面側から見て円環状の第3凸部60が形成されており、第1凸部52との間に円環状の溝部61が形成されるようになっている。第3凸部60の先端面(上面)の高さは、第1凸部52の先端面(上面)よりも約1mmだけ低くなるように設定される。吸着部材51の外周部近傍には、水供給穴62が上下に貫通して形成されており、水供給穴62の上端部は溝部61で開口するとともに、下端部は回転保持部材70の水供給通路74と繋がるようになっている。そして、この水供給穴62から溝部61に水が供給されて、溝部61が水(ウォーターシール)で満たされるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 5, an annular
吸着部材51の上面には、図5および図7に示すように、ポリウレタン系樹脂や、アクリル系樹脂、フッ素系ゴム等といった樹脂製のコーティング層65が設けられ、第1および第2凸部52,53の先端面に設けられたコーティング層65の表面(上面)に、ウェハ30の下面である被吸着面32と接触可能な吸着面67が形成される。そして、この吸着面67にウェハ30の被吸着面32(下面)を接触させて各吸着穴55に負圧を作用させることで、ウェハ30の被吸着面32が吸着部材51の吸着面67に真空吸着される。このようにして、ウェハ30の下面(被吸着面32)が吸着部材51の上面(吸着面67)に真空吸着された状態で、ウェハ30がウェハ保持装置50に吸着保持される。
As shown in FIGS. 5 and 7, a
なお、コーティング層65は、吸着部材51の表面側にプライマー(図示せず)をスプレーガン等で塗布(および乾燥)して下地層66を形成した後、この下地層66の上にポリウレタン系樹脂や、アクリル系樹脂、フッ素系ゴム等からなる塗布材をスプレーガン等で塗布(および乾燥)することで得られる。そして、第1および第2凸部52,53の先端面に設けられたコーティング層65の表面にラップ定盤および研磨液を用いた研磨加工を行うことで平坦化された吸着面67が形成される。
The
このように、吸着部材51の表面側にコーティング層65を設けることで、図7(b)に示すように、ウェハ30の被吸着面32とコーティング層65の表面に形成された吸着面67との間に異物Xが介在しても、コーティング層65が有する弾性によって異物Xがコーティング層65に埋没しようとするため、ウェハ30が異物Xによって変形することがなく、吸着状態におけるウェハ30の平坦度を高めることができる。また、研磨加工を行って吸着面67の平坦度を(例えば1μm程度に)高めておくことにより、ウェハ30のうねりを一層低減させることができ、吸着状態におけるウェハ30の平坦度をより高めることができる。
In this way, by providing the
なお、下地層66は、吸着部材51に対するコーティング層65の塗着性を高めるために用いられるものであって、場合によっては必ずしも必要ではない。また、コーティング層65の表面(吸着面67)に対して前述のような研磨加工を必ずしも行う必要はない。
The
また、図5に示すように、吸着部材51の上面における第1凸部52よりも外周側の部分には、第3凸部60を含む第1凸部52よりも高さの低い円環状領域B1が設けられる。このように、第1凸部52よりも高さの低い円環状領域B1を設けて、ウェハ30の外周部を吸着保持しないようにすることで、ウェハ30が研磨荷重を受けてもウェハ30の外周部が下方へ変形するため、ウェハ30の外周部が研磨されにくくなってウェハ30外周部の過剰研磨を防止することができる。
Further, as shown in FIG. 5, an annular region having a lower height than the first
回転保持部材70は、図2および図3に示すように、ステンレスやセラミック等の高い剛性を有する材料を用いて円盤状に形成され、ネジ等の固定手段により回転軸28の上部に水平に取り付けられる。そのため、回転保持部材70の上面側に取り付けられた吸着部材51は、回転保持部材70により水平面内で回転自在に保持されることとなる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
回転保持部材70の中央部には、第2センタ穴71が上下に貫通して形成されており、第2センタ穴71の上端部は吸着部材51の第1センタ穴58と繋がるとともに、下端部は図示しない管路を介してエアオペレートバルブ81(図8を参照)と繋がるようになっている。これにより、吸着部材51の各吸着穴55は、放射通路59、第1および第2センタ穴58,71、並びに図示しない管路を介してエアオペレートバルブ81(図8を参照)に繋がる。
A
回転保持部材70の上面には、矩形の溝が渦巻状に延びるように形成され、吸着部材51の下面との間に渦巻状に延びる冷却水路72が形成されるようになっている。この冷却水路72の内周部は図示しない管路を介して冷却水供給装置(図示せず)と繋がっており、外周部は回転保持部材70に形成された排水穴(図示せず)と繋がっている。なお、冷却水供給装置から供給された所定温度の水は、渦巻状の冷却水路72を内周側から外周側へ通過してウェハ吸着装置50(回転保持部材70)の温度を一定に保つようになっている。
A rectangular groove is formed in a spiral shape on the upper surface of the
また、回転保持部材70の外周部近傍には、水供給通路74が上下に貫通して形成されており、回転保持部材70の上端部は吸着部材51の水供給穴62と繋がるとともに、下端部は図示しない管路を介して開閉電磁弁85(図8を参照)と繋がるようになっている。これにより、吸着部材51の水供給穴62は、水供給通路74および図示しない管路を介して、開閉電磁弁85と繋がる。
Further, a
前述したように、吸着部材51の各吸着穴55は、放射通路59、第1および第2センタ穴58,71、並びに図示しない管路を介して、図8に示すように、エアオペレートバルブ81の一方のポートに繋がっている。一方、エアオペレートバルブ81の他方のポートには、真空源である真空ポンプ82と、真空破壊用の微圧エアにレギュレートしたエアを供給するコンプレッサ83と、純水を供給可能な純水供給部84とが接続されている。
As described above, each
そして、エアオペレートバルブ81は、制御部90からの電磁弁作動信号を受けて、各吸着穴55が真空ポンプ82に繋がる状態と、各吸着穴55がコンプレッサ83に繋がる状態と、各吸着穴55が純水供給部84に繋がる状態と、各吸着穴55がどれとも繋がらない状態とに切り替える機能を有している。したがって、エアオペレートバルブ81の切替作動により各吸着穴55が真空ポンプ82に繋がると、真空ポンプ82の作動により各吸着穴55に負圧が生じる。また、各吸着穴55がコンプレッサ83に繋がると、コンプレッサ83から各吸着穴55に真空破壊用の高圧エアが供給される。さらに、各吸着穴55が純水供給部84に繋がると、純水供給部84からの水(純水)が各吸着穴55から吸着部材51の上面側に供給される。
The air operated
また、吸着部材51の水供給穴62は、水供給通路74および図示しない管路を介して、開閉電磁弁85の一方のポートに繋がっている。一方、開閉電磁弁85の他方のポートには、純水供給部84が接続されている。そして、制御部90からの電磁弁作動信号を受けて開閉電磁弁85が開放作動すると、水供給穴62と純水供給部84とが繋がるようになっている。したがって、開閉電磁弁85の開放作動により水供給穴62が純水供給部84に繋がると、純水供給部84からの水(純水)が水供給穴62から溝部61に供給される。
Further, the
ところで、搬送装置100は、ウェハ30を吸着部材51の上面に搬送するための搬送装置であり、図9および図10に示すように、ベース部101と、ベース部101の上部に配設された搬送アーム部105と、搬送アーム部105の先端に配設された把持部110とを主体に構成される。なお、搬送装置100は、制御部90によりその作動が制御される(図8を参照)。搬送アーム部105は、互いに図示しない連結機構を用いて枢結された複数のアーム部材106,107,108から構成され、把持部110に把持されたウェハ30を上下左右方向に搬送できるようになっている。
Incidentally, the
把持部110は、図11にも示すように、先端側に位置するアーム部材108の先端部に配設されており、エアチャック111と、エアチャック111に連結された3つのフィンガー部材112と、フィンガー部材112の先端部にそれぞれ取り付けられた3つの把持部材115と有して構成される。エアチャック111は、いわゆるロータリ駆動形エアチャックであり、空気圧を利用してエアチャック111に連結されたフィンガー部材112および把持部材115をウェハ30に対して開閉移動させるようになっている。なお、このロータリ駆動形のエアチャック111は、1つのロータリアクチュエータ(図示せず)を用いて3つのフィンガー部材112および把持部材115を開閉移動させるようになっており、把持部材115(すなわち、把持部110)に把持されたウェハ30のセンタリング(心出し)が可能な構成となっている。
As shown in FIG. 11, the
3つのフィンガー部材112はそれぞれ、細長い板状に形成されるとともにその基端部がエアチャック111に連結され、図10および図11に示すように、略水平面内(同一平面内)においてエアチャック111を中心に120度間隔で(等間隔で)それぞれ配設されるようになっている。そして、3つのフィンガー部材112はそれぞれ、エアチャック111の開閉作動に応じてフィンガー部材112の長手方向に(把持部材115とともに)開閉移動するようになっている。
Each of the three
把持部材115は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の樹脂材料を用いてブロック形に形成され、ネジ等の固定手段を用いてフィンガー部材112の先端部に取り付けられる。図12に示すように、把持部材115の下部には、ウェハ30の外縁部下側に係止可能な爪部116がエアチャック111(把持部110の内方)に向けて突出するように形成されており、エアチャック111の作動により把持部材115をウェハ30に対して閉鎖移動させて爪部116をウェハ30の外縁部下側に係止させることで、3つの把持部材115(把持部110)によりウェハ30を上方から把持できるようになっている。
The holding
このような構成のCMP装置1を用いてウェハ30の研磨を行うには、まず、ウェハ保持装置50における吸着部材51の上面に研磨対象となるウェハ30を吸着取り付けする。次に、電動モータM3により回転軸28を駆動してウェハ保持装置50およびウェハ30を回転させる。続いて、電動モータM1,M2を駆動して第3移動ステージ26をウェハ30の上方に位置させ、電動モータM4によりスピンドル29を駆動して研磨ヘッド40を回転させる。次に、研磨ヘッド40を上下動させるエアシリンダー(図示せず)を用いて研磨ヘッド40を降下させ、研磨パッド46の研磨面(下面)をウェハ30の被研磨面31(上面)に押し当てるようにする。
In order to polish the
このとき、図示しないエア供給源から研磨ヘッド40内に所定のエアを供給して、研磨ヘッド40内のエア圧によりウェハ30と研磨パッド46との接触圧を所定の値に設定する。そして、電動モータM1,M2を駆動して研磨ヘッド40をXY方向(ウェハ30と研磨パッド46との接触面の面内方向)に揺動させる。このとき同時に、図示しない研磨剤供給装置より研磨剤を圧送し、研磨パッド46の下面側に研磨剤を供給させる。これにより、ウェハ30の被研磨面31は、研磨剤の供給を受けつつウェハ30自身の回転運動と研磨ヘッド40の(すなわち研磨パッド46の)回転及び揺動運動とにより研磨される。
At this time, predetermined air is supplied into the polishing
ところで、ウェハ保持装置50にウェハ30を吸着取り付けするには、まず、搬送装置100を用いて、ウェハ保持装置50の近傍に位置するウェハ載置テーブル(図示せず)に載置された未加工のウェハ30を、吸着部材51の上方に位置する所定の第1上方位置A(図12(a)を参照)まで搬送する。なお、第1上方位置Aは、例えば、吸着部材51の上面から11.5mmだけ離れた高さ位置に設定される。
By the way, in order to attract and attach the
このとき、搬送装置100の作動は制御部90により制御されるが、制御部90は、搬送装置100がウェハ載置テーブル(図示せず)に載置されたウェハ30を把持したときに、開閉電磁弁85を開放作動させて純水供給部84からの水(純水)を吸着部材51の溝部61へ供給する制御を行う。これにより、純水供給部84から図示しない管路を介して、回転保持部材70の水供給通路74、および吸着部材51の水供給穴62を通過した水が溝部61に供給され、ウェハ30が吸着部材51の上面に載置される前に、溝部61が水(ウォーターシール)で満たされる。
At this time, the operation of the
次に、図12(b)に示すように、搬送装置100を用いてウェハ30を第1上方位置Aから所定の第2上方位置Bまで第1の速度で下降させる。なお、第2上方位置Bは、吸着部材51の上方で第1上方位置Aの下方に位置しており、例えば、吸着部材51の上面から2mmだけ離れた高さ位置に設定される。また、第1の速度は、例えば30mm/secに設定される。
Next, as shown in FIG. 12B, the
次に、図12(c)および図13に示すように、搬送装置100を用いてウェハ30を第2上方位置Bから吸着部材51の上面まで第1の速度よりも遅い第2の速度で下降させる。なお、第2の速度は、例えば1.2mm/secに設定される。このとき、搬送装置100の把持部材115をウェハ30に対して開放移動させてウェハ30から離し(なおこのとき、把持部110を僅かに下方へ移動させて爪部116をウェハ30の下方へ離しておく)、搬送装置100の把持部110をウェハ吸着装置50から退避させることで、ウェハ30が吸着部材51の上面に載置され、吸着部材51の吸着面67(上面)にウェハ30の被吸着面32(下面)が接触した状態になる。なおこのとき、前述したように、ウェハ30の中心はウェハ吸着装置50、すなわち吸着部材51の回転中心に一致させるようにする。
Next, as shown in FIG. 12C and FIG. 13, the
そして、制御部90は、エアオペレートバルブ81を切替作動させて各吸着穴55を真空ポンプ82に繋げる制御を行い、真空ポンプ82を利用して吸着部材51の各吸着穴55に負圧を作用させて、ウェハ30の被吸着面32を吸着部材51の吸着面67に真空吸着させる。このようにして、ウェハ吸着装置50により、吸着部材51の溝部61に水(ウォーターシール)が供給された状態で、ウェハ30が吸着部材51の上面で吸着保持される。
Then, the
なお、ウェハ吸着装置50からウェハ30を取り外すときには、エアオペレートバルブ81の切替作動により各吸着穴55をコンプレッサ83に繋げることで、コンプレッサ83から各吸着穴55に高圧エアが供給されて真空破壊が行われる。また、吸着部材51の吸着面67(上面)を洗浄するときには、エアオペレートバルブ81の切替作動により各吸着穴55を純水供給部84に繋げることで、純水供給部84からの水(純水)が各吸着穴55から吸着面67上に供給される。
When removing the
この結果、本実施形態のCMP装置1によれば、搬送装置100によりウェハ30が吸着部材51の上方に搬送されるまでに、純水供給部84からの水(純水)を吸着部材51の溝部61へ供給し、吸着部材51の上方で第1上方位置Aの下方に位置する第2上方位置Bから吸着部材51の上面まで、ウェハ30を第1の速度(30mm/sec)よりも遅い第2の速度(1.2mm/sec)で下降させるため、吸着部材51の上面に残った水がゆっくりと外方へ押し出されることから、溝部61の水(ウォーターシール)に気泡が発生するのを防止することができる。そのため、気泡が発生した部分からウェハ30の下面側に研磨剤が入り込むのが防止され、また、第1上方位置Aから第2上方位置Bまでは、ウェハ30を第2の速度よりも速い第1の速度で下降させることから、ウェハ30のスループットを大きく低下させることなく、ウェハ30の加工精度(特に、研磨剤が入り込みやすいウェハ30の外周部近傍における研磨均一性)を向上させることが可能になる。
As a result, according to the
また、本願発明の発明者が第2の速度を5mm/secに設定して実験を行った結果、溝部61の水(ウォーターシール)に気泡が発生することが確認された。このように、第2の速度は、ウェハ30を吸着部材51の上面まで下降させたときに溝部61の水(ウォーターシール)に気泡が発生しない速度であることが好ましく、このようにすれば、ウェハ30の下面側に研磨剤が入り込むのを確実に防止することができる。
Further, as a result of an experiment conducted by the inventors of the present invention setting the second speed to 5 mm / sec, it was confirmed that bubbles were generated in the water (water seal) of the
なお、上述の実施形態において、吸着部材51の表面側にコーティング層65が設けられているが、これに限られるものではなく、このようなコーティング層を設けなくてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態において、搬送装置100がウェハ載置テーブル(図示せず)に載置されたウェハ30を把持したときに、純水供給部84からの水(純水)を吸着部材51の溝部61へ供給しているが、これに限られるものではなく、搬送装置100によりウェハ30が少なくとも吸着部材51の上方に搬送されるまでに、溝部61へ水を供給するようにすればよい。
Further, in the above-described embodiment, when the
さらに、上述の実施形態において、吸着部材51の溝部61へ水(純水)を供給しているが、これに限られるものではなく、研磨に悪影響を及ぼさない液体であればよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, water (pure water) is supplied to the
1 CMP装置(研磨装置) 30 ウェハ(研磨対象物)
40 研磨ヘッド
45 研磨部材 46 研磨パッド
50 ウェハ保持装置(保持装置)
51 吸着部材 61 溝部
84 純水供給部(液体供給部)
90 制御部
100 搬送装置
1 CMP apparatus (polishing apparatus) 30 Wafer (polishing object)
40
51 adsorbing
90
Claims (2)
前記保持装置は、前記研磨対象物が上面で吸着保持される円盤状の吸着部材と、前記吸着部材の上面における外周部近傍に形成された円環状の溝部に液体を供給する液体供給部とを有し、前記液体供給部から前記溝部へ前記液体が供給された状態で、前記研磨対象物が前記吸着部材の上面で吸着保持されるように構成されており、
前記液体供給部および前記搬送装置の作動を制御する制御部が設けられ、
前記制御部は、前記搬送装置により前記研磨対象物が少なくとも前記吸着部材の上方に搬送されるまでに、前記溝部へ前記液体を供給するように前記液体供給部の作動を制御するとともに、
前記研磨対象物を前記吸着部材の上方に位置する第1上方位置まで搬送し、前記第1上方位置から前記吸着部材の上方で前記第1上方位置の下方に位置する第2上方位置まで第1の速度で下降させ、前記第2上方位置から前記吸着部材の上面まで前記第1の速度よりも遅い第2の速度で下降させるように前記搬送装置の作動を制御することを特徴とする研磨装置。 A holding device that detachably adsorbs and holds an object to be polished and a polishing head that holds an abrasive member. The polishing object is transferred to the holding device using a transfer device, and the transferred polishing object is transferred to the holding device. In the polishing device configured to perform the polishing of the polishing object by holding the suction member by the holding device and relatively moving the polishing member while contacting the polishing object,
The holding device includes a disk-like suction member on which the polishing object is suction-held on the upper surface, and a liquid supply unit that supplies liquid to an annular groove formed near the outer peripheral portion of the upper surface of the suction member. And the polishing object is configured to be adsorbed and held on the upper surface of the adsorption member in a state where the liquid is supplied from the liquid supply unit to the groove.
A controller for controlling the operation of the liquid supply unit and the transport device
The control unit controls the operation of the liquid supply unit so as to supply the liquid to the groove part until the polishing object is conveyed at least above the adsorption member by the conveyance device, and
The polishing object is transported to a first upper position located above the adsorption member, and is first from the first upper position to a second upper position located above the adsorption member and below the first upper position. The polishing apparatus controls the operation of the conveying device so as to lower at a second speed lower than the first speed from the second upper position to the upper surface of the suction member. .
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012166274A (en) * | 2011-02-10 | 2012-09-06 | Disco Corp | Polishing apparatus |
JP2013144323A (en) * | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Disco Corp | Carrying method |
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2006
- 2006-11-30 JP JP2006323496A patent/JP2008137093A/en active Pending
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