JP2011251352A

JP2011251352A - エッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッド

Info

Publication number: JP2011251352A
Application number: JP2010125090A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Kuwabara; 孝好桑原
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2030-05-31
Also published as: JP5467937B2

Abstract

【課題】単一の研磨ヘッドでリムリングの径と幅を可変とし、また最外周部のリングは局所加圧を行うゾーンリングとして研磨対象ウェーハのエッジ形状を効率よくコントロール可能とするエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は上記目的を達成するために、バックプレート２０下面に、圧力エア層１９の外周部を形成するためのリムリングの複数個２１ａ〜２１ｃをバックプレート２０下面に対し各別に進退自在で且つ常時後退傾向を付与して同心状に連設し、複数個のリムリング２１ａ〜２１ｃのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個をバックプレート２０下面から突出させることによりリムリングの径及び／又は幅を可変としてウェーハＷのエッジ研磨形状をコントロール可能に構成したエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドを提供するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、エッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドに関するものであり、特に、単一の研磨ヘッドでリムリングの径と幅を可変とし、また最外周部のリングは局所加圧を行うゾーンリングとして研磨対象ウェーハのエッジ形状を効率よくコントロール可能としたエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドに関するものである。

圧力エア層のシールリングとなるリムリングを備えた従来の研磨ヘッドとしては、例えば図１１の(ａ)、(ｂ)及び図１２に示すようなものがある。図１１ (ａ)の研磨ヘッドＡと図１１ (ｂ)の研磨ヘッドＢとは、リムリング部分等のみの構成が異なるだけなので、研磨ヘッドの構成等を図１１ (ａ)の研磨ヘッドＡを用いて説明する。

研磨ヘッドＡは、図１１ (ａ)に示すように、主としてヘッド本体２、バックプレート３、リング状のバックプレート用エアバック４、リテーナリング５、リング状のリテーナリング用エアバック６等で構成されている。前記バックプレート用エアバック４にはエアを供給するための電空レギュレータ７が連結され、リテーナリング用エアバック６には同様にエアを供給するための電空レギュレータ８が連結されている。

前記ヘッド本体２は、その上面中央に図示しない回転軸が連結され、該回転軸に軸着された図示しないモータで駆動されて所定方向に回転する。前記バックプレート３は円盤状に形成され、ヘッド本体２の中央下方に配設されている。該バックプレート３の上面中央部とヘッド本体２の中央下部との間にはドライブ機構９が設けられており、ヘッド本体２から回転が伝達される。該ドライブ機構９において軸ずれ補正及び軸傾き補正等が行われる。前記バックプレート３の上面周縁部にはリング状のバックプレート押圧部材１０が設けられており、バックプレート３には該バックプレート押圧部材１０を介してバックプレート用エアーバック４からの押圧力が伝達される。

前記リテーナリング５は、その内径がウェーハＷの直径よりも所要長さだけ大径のリング状に形成され、ウェーハＷの外周に配置されている。該リテーナリング５は研磨ヘッドＡに設けられたリテーナリングホルダ１１に取付けられ、該リテーナリングホルダ１１にはスナップリング１２を介してリテーナリング押圧部材１３が連結されている。また、スナップリング１２の外周にはスナップリングカバー１４が取付けられている。リテーナリング５は、前記リテーナリング押圧部材１３等を介してリテーナリング用エアバック６からの押圧力が伝達されて図示しないプラテン上の研磨パッドに押し付けられる。リテーナリング５の内側には、周縁部が該リテーナリング５とリテーナリングホルダ１１との間で挟持されることにより弾性シート１５が張設されている。該弾性シート１５は円形状に形成され、図示しない複数の孔が開穿されている。

また、弾性シート１５が張設されたバックプレート３の下方には、該バックプレート３の下面と、前記弾性シート１５と、バックプレート３の下面に該下面の周縁に沿って環状に突設されたリムリング(シールリング)１６ａとで囲まれたエア室が形成されている。バックプレート３の下面には、マスフローコントローラ１７から前記エア室に設定圧の圧縮エアを供給するためのエア吹出し口１８が形成されている。ウェーハＷの研磨時には前記エア吹出し口１８からエア室へ設定圧の圧縮エアを供給することにより圧力エア層１９が形成され、バックプレート用エアーバック４からの押圧力が該圧力エア層１９を介してウェーハＷの裏面に加えられる。

このように、ウェーハＷの研磨時に圧力エア層１９を介して押圧手段(バックプレート用エアーバック４)からの押圧力をウェーハＷに伝達するエアフロート研磨ヘッドでは、リムリング(シールリング)１６ａの径と幅に依存してオリフィス効果に差が生じる。このため、リムリング１６ａ周辺では、その径と幅に依存したオリフィス効果により、図１２に示すように、圧力エア層１９による圧力分布が変わり研磨対象ウェーハＷのエッジ周辺の研磨形状に違いが生じてくる。このため、研磨対象ウェーハＷのエッジ周辺の研磨形状を変える場合には、研磨ヘッドＡのリムリング１６ａとは径や幅が異なるリムリング１６ｂが装備された図１１(ｂ)に示す研磨ヘッドＢに交換してウェーハＷの研磨が行われている。

また、従来、例えば、次のような研磨装置が知られている。この従来技術は、保持ヘッド(研磨ヘッド)におけるヘッド本体に上下方向移動自在に遊嵌支持されたキャリアと、該キャリアの下面に設けられると共に前記ウェーハの裏面に向けてエアを吹き出すことにより、キャリアとウェーハとの間に圧力エア層を形成する多孔質部材からなるエア吹出部材と、前記キャリアを前記研磨定盤に向けて押圧する押圧力が所定の押圧力に制御され、該制御された押圧力でキャリアを研磨定盤に向けて押圧することにより、前記ウェーハを前記圧力エア層を介して前記研磨定盤に押圧する押圧手段とからなり、前記エア吹出部材から前記ウェーハの裏面に向けてエアを吹き出し、該エアをキャリアの外側に流出させながら前記圧力エア層を形成し、該圧力エア層を介して前記押圧手段からの押圧力をウェーハに伝達させてウェーハを研磨するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、例えば、次のようなウェーハ研磨装置が知られている。この従来技術におけるウェーハ研磨装置は、保持ヘッドにおけるヘッド本体に上下方向移動自在に支持されたキャリアと、概キャリアの下面に設けられると共に前記ウェーハの裏面に向けてエアを吹き出すことにより、キャリアとウェーハとの間に圧力エア層を形成するエア吹出部材と、前記キャリアを前記研磨定盤に向けて押圧することにより、前記ウェーハを前記圧力エア層を介して前記研磨定盤に押し付ける第１の押圧手段と、前記キャリアの外周部のみに緩衝部材を介して装着され、ウェーハの研磨時に研磨定盤に押し付けられて前記キャリアからのウェーハの飛び出しを防止すると共に、ウェーハを略隙間なく包囲してウェーハの中心をキャリアの中心軸上に保持させるリテーナリングと、概リテーナリングを前記研磨定盤に押し付ける第２の押圧手段とから構成されている。そして、この構成により、ウェーハを、その中心をキャリアの中心軸上に保持した状態で研磨することができるとしている（例えば、特許文献２参照）。

特許第２８９７２０７号公報特許第３０６９９５４号公報

圧力エア層のシールリングとなるリムリングを備えた研磨ヘッドでは、該リムリングの径と幅に依存してオリフィス効果に差が生じる。このため、リムリング周辺では、圧力エア層による圧力分布が、そのリムリングの径と幅に応じて変わり研磨対象ウェーハのエッジ周辺の研磨形状に違いが生じる。したがって、リムリングの径と幅を変えることで研磨対象ウェーハのエッジ形状をコントロールすることが可能となる。

しかしながら、図１１の(ａ)、(ｂ)及び図１２に示した従来技術においては、研磨ヘッドごとに径と幅の各寸法が固定されたリムリングが装備されていたため、上記のようなリムリングの径と幅を変えることで研磨対象ウェーハのエッジ形状をコントロールする場合は、研磨ヘッドごと交換することが必要となって、極めて作業性が悪くなるという問題があった。

また、特許文献１に記載の従来技術においては、キャリアの下面に設けらたエア吹出部材(多孔質部材)からウェーハの裏面に向けてエアを吹き出し、該エアをキャリアの外側に流出させながらキャリアとウェーハとの間に圧力エア層を形成している。このため、圧力エア層の形成部材としてのリムリングの配設はなく、したがって、リムリングの径と幅を変えることで研磨対象ウェーハのエッジ形状をコントロールするという概念は全くない。

さらに、特許文献２に記載の従来技術においては、上記特許文献１に記載の従来技術と同様に、圧力エア層の形成部材としてのリムリングの配設はなく、したがって、リムリングの径と幅を変えることで研磨対象ウェーハのエッジ形状をコントロールするという概念は全くない。

そこで、単一の研磨ヘッドでリムリングの径と幅を可変とし、また最外周部のリングは局所加圧を行うゾーンリングとして研磨対象ウェーハのエッジ形状を効率よくコントロール可能とするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、ウェーハを、該ウェーハの裏面とバックプレート下面との間に形成した圧力エア層を介してプラテン上の研磨パッドに押し付け、前記プラテンに対し相対回転させて前記ウェーハを研磨するエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドであって、前記バックプレート下面に、前記圧力エア層の外周部を形成するためのリムリングの複数個を前記バックプレート下面に対し各別に進退自在で且つ常時後退傾向を付与して同心状に連設し、前記複数個のリムリングのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個を前記バックプレート下面から突出させることにより前記リムリングの径及び／又は幅を可変としてウェーハのエッジ研磨形状をコントロール可能に構成したエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドを提供する。

この構成によれば、複数個のリムリングのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個を突出させてバックプレートの下面に設定することで、単一の研磨ヘッドでリムリングの径と幅を可変とすることが可能となる。この結果、設定されたリムリングの径と幅に依存してオリフィス効果に差が生じる。このため、リムリング周辺では、圧力エア層による圧力分布がそのリムリングの径と幅に依存して変わり研磨対象ウェーハのエッジ形状をコントロールすることが可能となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記複数個のリムリングのうちの最外周部のリングは、径方向と同方向に複数のエア溝を形成して局所加圧を行うためのゾーンリングとしたエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドを提供する。

この構成によれば、最外周部のリングに径方向と同方向の複数のエア溝を形成することで、該最外周部のリングが局所加圧を行うためのゾーンリングとして機能する。これにより、リムリング最外周部の研磨レートが低くなる領域が補完されて該最外周部の研磨レートが上昇し、エッジ形状のコントロール幅が増大する。

請求項１記載の発明は、複数個のリムリングのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個を突出させてバックプレートの下面に設定することで、単一の研磨ヘッドでリムリングの径と幅を可変とすることができて、研磨対象ウェーハのエッジ形状を効率よくコントロールすることができるという利点がある。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えてさらに、最外周部のリングを、局所加圧を行うためのゾーンリングとして機能させることにより、リムリング最外周部の研磨レートが低くなる領域が補完されて研磨対象ウェーハのエッジ形状のコントロール幅を増大させることができるという利点がある。

本発明の実施例１に係るエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドの縦断面図。図１の研磨ヘッドにおける複数個のリムリング部分の底面図。図２の各リムリングに対する常時後退傾向付与機構部分を示す拡大断面図。図２の各リムリングを突出させるリム押出し用エアバック部分を示す拡大断面図。図２の複数個のリムリングを取り外して図４のリム押出し用エアバック部分を示す底面図。図２の複数個のリムリングのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個をバックプレート下面から突出させたときの作用を説明するための図であり、(ａ)は最外周側のリムリングを突出させた場合、(ｂ)は中間のリムリングを突出させた場合、(ｃ)は外周側の相隣る２個のリムリングを同時に突出させた場合。図２の複数個のリムリングのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個を突出させたときのエッジ研磨形状の違いを示す図であり、(ａ)はいずれか１個のリムリングを突出させた場合、(ｂ)は相隣る２個のリムリングを突出させた場合。本発明の実施例２の研磨ヘッドにおける複数個のリムリングとゾーンリング部分の底面図。図８のリムリングとゾーンリングを突出させたときの作用を説明するための拡大断面図。図８のリムリングの１個とゾーンリングを突出させたときのエッジ研磨形状を示す図。従来のリムリングを備えたエアフロート研磨ヘッドを示す縦断面図であり、(ａ)は研磨ヘッドＡ、(ｂ)は研磨ヘッドＡのリムリングとは径や幅が異なるリムリングを備えた研磨ヘッドＢ。図１１の従来のエアフロート研磨ヘッドにおいて、リムリングの径と幅に依存して圧力エア層による圧力分布が変わることを説明するためのリムリング部分の拡大断面図。

本発明は、単一の研磨ヘッドでリムリングの径と幅を可変とし、また最外周部のリングは局所加圧を行うゾーンリングとして研磨対象ウェーハのエッジ形状を効率よくコントロール可能とするという目的を達成するために、ウェーハを、該ウェーハの裏面とバックプレート下面との間に形成した圧力エア層を介してプラテン上の研磨パッドに押し付け、前記プラテンに対し相対回転させて前記ウェーハを研磨するエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドであって、前記バックプレート下面に、前記圧力エア層の外周部を形成するためのリムリングの複数個を前記バックプレート下面に対し各別に進退自在で且つ常時後退傾向を付与して同心状に連設し、前記複数個のリムリングのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個を前記バックプレート下面から突出させることにより前記リムリングの径及び／又は幅を可変としてウェーハのエッジ研磨形状をコントロール可能に構成することにより実現した。

以下、本発明の好適な実施例１を図１〜図７を参照して説明する。なお、図１において、前記図１１における構成要素と同一ないし均等のものは、前記と同一符合を以って示し、重複した説明を省略する。

まず、本実施例１に係るエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドの構成を図１〜図５を用いて説明する。本実施例のエアフロート研磨ヘッド１では、図１及び図２に示すように、バックプレート２０の外周部下面に、圧力エア層１９の外周部を形成するためのリムリングの複数個(本実施例では３個)２１ａ，２１ｂ，２１ｃが同心状に連設されている。リムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、ＳＵＳ材、アルミニウム材、樹脂材又はゴム材等で作製され、その底面の平面度は３０μｍ程度以下に形成されている。３個のリムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、そのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個をバックプレート２０の下面から突出させることで、単一のエアフロート研磨ヘッド１でリムリングの径と幅を可変とするものである。

図３は、３個のリムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃをバックプレート２０の下面に対し各別に進退自在で且つ常時後退傾向を付与するための後退傾向付与機構２２を示している。リムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃが連設されたバックプレート２０外周部を周方向に3等分した個所における後退傾向付与機構２２の設置部位には、径方向に3個のピン孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ(後述する図５参照)が開穿されている。

そして、この各ピン孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃを通して、ピン頭２４ａ付きのピン２４が各リムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃの頂面に固着され、各ピン孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ周部を固定ばね止めとして、該固定ばね止めと各ピン頭２４ａとの間に、それぞれ圧縮ばね２５ａ，２５ｂ，２５ｃが縮設されている。該圧縮ばね２５ａ，２５ｂ，２５ｃにより、各リムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃはバックプレート２０の下面に対し各別に進退自在で且つ常時後退傾向が付与されている。

上記のように、後退傾向付与機構２２は、バックプレート２０外周部を周方向に3等分した位置に3個所設置され、この3個所の部分で各リムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃを常時吊り上げ(後退傾向)ている。

図4及び図5は、各リムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃをバックプレート２０の下面から突出させるリムリング押出し機構２６を示している。該リムリング押出し機構２６は、ゴム製のリム押出し用エアバック２７ａ，２７ｂ，２７ｃを主体として構成され、図５に示すように、各リム押出し用エアバック２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、バックプレート２０の外周部に周方向に３分割されて配置されている。

３分割された各リム押出し用エアバック２７ａ，２７ｂ，２７ｃには、図１中に示すように、それぞれ固定金具２８が内設されている。各リム押出し用エアバック２７ａ，２７ｂ，２７ｃは周方向の適宜の部位において、バックプレート側のエアバック取付部２０ａを介して前記固定金具２８にねじ２９が締め込まれている。このねじ２９の締め込みにより各リム押出し用エアバック２７ａ，２７ｂ，２７ｃの上縁部が、前記バックプレート側のエアバック取付部２０ａと前記固定金具２８との間に挟着されて、各リム押出し用エアバック２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、各リムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃに対応したバックプレート２０の外周部に取付けられている。

前記各固定金具２８の下面には、各電空レギュレータ３０ａ，３０ｂ，３０ｃから各リム押出し用エアバック２７ａ，２７ｂ，２７ｃ内にエアを供給するためのエア供給孔３１ａ，３１ｂ，３１ｃがそれぞれ形成されている。符合３２はＯリングである。

次に、上述のように構成されたエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドの作用を、図６の（ａ）〜（ｃ）及び図７の(ａ)、(ｂ)を用いて説明する。エアフロート研磨ヘッド１は、３個のリムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個をバックプレート２０の下面から突出させることで、リムリングの径と幅が可変とされる。

図６の（ａ）〜（ｃ）は、この単一のエアフロート研磨ヘッド１で圧力エア層１９の外周部を形成するリムリング径と幅を可変とした各例を示している。図６（ａ）は、電空レギュレータ３０ｃからリム押出し用エアバック２７ｃにエアを供給して最外周側のリムリング２１ｃを突出させた場合である。この場合は、リムリング径が最大径に設定される。図６（ｂ）は、電空レギュレータ３０ｂからリム押出し用エアバック２７ｂにエアを供給して中間部のリムリング２１ｂを突出させた場合である。この場合は、リムリング径がリムリング２１ｂの幅分だけ小径に設定される。図６（ｃ）は、2個の電空レギュレータ３０ｂ，３０ｃから2個のリム押出し用エアバック２７ｂ，２７ｃに同時にエアを供給して相隣る中間部と最外周側のリムリング２１ｂ，２１ｃを突出させた場合である。この場合は、リムリングの径は図６（ｂ）の場合と同じで、幅が最外周側のリムリング２１ｃの幅分だけ広幅に設定される。

このように、３個のリムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個をバックプレート２０の下面から突出させることで、圧力エア層１９の外周部を形成するリムリングの径と幅が可変となる。この結果、設定されたリムリングの径と幅に依存してオリフィス効果に差が生じ、設定されたリムリング周辺では、圧力エア層１９による圧力分布がそのリムリングの径と幅に依存して変わり研磨対象ウェーハＷのエッジ形状をコントロールすることが可能となる。

図７(ａ)は、３個のリムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうちのいずれかをバックプレート２０の下面から突出させて、圧力エア層１９の外周部を形成するリムリングの径を変えたときのウェーハＷの研磨形状の違いを示している。最外周側のリムリング２１ｃのみを突出させてリムリング径を大径に設定した場合は、最内周側のリムリング２１ａのみを突出させてリムリング径を小径に設定した場合よりも、研磨対象ウェーハＷの最外周部(エッジ部)の研磨レートが上昇する。この結果、ウェーハＷの研磨形状一定領域が広くなる。中間部のリムリング２１ｂのみを突出させた場合は、ウェーハＷの研磨形状一定領域等は、上記両者の中間となる。

図７(ｂ)は、３個のリムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうちの相隣る2個ずつのリムリング(２１ａと２１ｂ)及び(２１ｂと２１ｃ)をそれぞれ同時にバックプレート２０の下面から突出させて、リムリングの幅が広幅で且つ径を２通りに変えたときのウェーハＷの研磨形状の違いを示している。リムリング幅を広幅に設定すると、これに対応して研磨対象ウェーハＷのエッジ部における研磨レート上昇領域の幅も広くなる。また、リムリング幅を広幅に設定した場合においても、リムリング径を大径に設定した場合(２１ｂ＋２１ｃ)の方がウェーハＷのエッジ部における研磨レートは上昇する。

上述したように、本実施例１に係るエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドにおいては、複数個(本実施例では３個)のリムリング２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個を突出させてバックプレート２０の下面に設定することで、単一のエアフロート研磨ヘッド１で圧力エア層１９の外周部を形成するためのリムリングの径と幅を可変とすることができて、研磨対象ウェーハＷのエッジ形状を効率よくコントロールすることができる。

本発明の実施例２を図８〜図１０を参照して説明する。本実施例２のエアフロート研磨ヘッドは、図８に示すように、連設された３個のリムリングのうちの最外周部のリングに径方向と同方向の複数のエア溝３３ａを形成して局所加圧を行うためのゾーンリング３３とし、３個のリングを、リムリング２１ａ，２１ｂ、ゾーンリング３３としたものである。

最外周部のリングを、局所加圧を行うためのゾーンリング３３としたことで、リムリング最外周部の研磨レートが低くなる領域が補完されて該最外周部の研磨レートが上昇し、エッジ形状のコントロール幅が増大する。図９は、相隣る中間部リムリング２１ｂとゾーンリング３３とを突出させた場合を示し、図１０は、この場合の研磨レート特性を示している。この研磨レート特性から、リムリング２１ｂ単体の場合よりも、ウェーハＷ最外周部の研磨レートが十分に補完されて上昇している。

上述したように、本実施例２に係るエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドにおいては最外周部のリングを、局所加圧を行うためのゾーンリング３３としたことで、リムリング最外周部の研磨レートが低くなる領域が補完されて研磨対象ウェーハＷのエッジ形状のコントロール幅を増大させることができる。

なお、上記本実施例２の構成の説明において、ゾーンリング３３は単にエア溝３３ａ付きとして説明したが、該エア溝３３ａの溝断面積を適宜に制御してエア流量をコントロールすることにより、ゾーンリング３３にシール機能も併せ持たせることが可能である。エア溝３３ａをこのように形成することで、研磨対象ウェーハＷのエッジ形状のコントロールに、さらに変化を持たせることができる。

また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

単一の研磨ヘッドでリムリングの径と幅を可変とし、また最外周部のリングは局所加圧を行うゾーンリングとして研磨対象ウェーハのエッジ形状を効率よくコントロール可能とすることが不可欠な半導体ウェーハ以外のプレートの研磨ヘッドにも広く適用することが可能である。

１エアフロート研磨ヘッド
２ヘッド本体
４バックプレート用エアバック
５リテーナリング
６リテーナリング用エアバック
７電空レギュレータ
８電空レギュレータ
９ドライブ機構
１０バックプレート押圧部材
１１リテーナリングホルダ
１２スナップリング
１３リテーナリング押圧部材
１４スナップリングカバー
１５弾性シート
１７マスフローコントローラ
１８エア吹出し口
１９圧力エア層
２０バックプレート
２１ａ〜２１ｃリムリング
２２後退傾向付与機構
２３ａ〜２３ｃピン孔
２４ピン
２５ａ〜２５ｃ圧縮ばね
２６リムリング押出し機構
２７ａ〜２７ｃリム押出し用エアバック
２８固定金具
２９ねじ
３０ａ〜３０ｃ電空レギュレータ
３１ａ〜３１ｃエア供給孔
３２Ｏリング
３３ゾーンリング
３３ａエア溝

Claims

ウェーハを、該ウェーハの裏面とバックプレート下面との間に形成した圧力エア層を介してプラテン上の研磨パッドに押し付け、前記プラテンに対し相対回転させて前記ウェーハを研磨するエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッドであって、
前記バックプレート下面に、前記圧力エア層の外周部を形成するためのリムリングの複数個を前記バックプレート下面に対し各別に進退自在で且つ常時後退傾向を付与して同心状に連設し、前記複数個のリムリングのうちのいずれかもしくは相隣るリムリングの複数個を前記バックプレート下面から突出させることにより前記リムリングの径及び／又は幅を可変としてウェーハのエッジ研磨形状をコントロール可能に構成したことを特徴とするエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッド。
上記複数個のリムリングのうちの最外周部のリングは、径方向と同方向に複数のエア溝を形成して局所加圧を行うためのゾーンリングとしたことを特徴とする請求項１記載のエッジ研磨形状コントロール可能エアフロート研磨ヘッド。