JP2015033759A - Polishing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研磨装置に係り、特にウェハなどの基板の表面を研磨する研磨装置に関する。 The present invention relates to a polishing apparatus, and more particularly to a polishing apparatus that polishes the surface of a substrate such as a wafer.
ウェハの表面を研磨する研磨装置は、一般に、研磨面を有する研磨パッドを支持した研磨テーブルと、ウェハを保持するトップリングとを備えている。研磨テーブルとトップリングとを回転させながら、トップリングは、ウェハを研磨パッドの研磨面に対して所定の圧力で押圧し、ウェハを研磨面に摺接させることでウェハの表面を研磨する。化学的機械研磨(CMP)にあっては、研磨時に、研磨面に研磨液(スラリー)が供給される。 A polishing apparatus for polishing the surface of a wafer generally includes a polishing table that supports a polishing pad having a polishing surface, and a top ring that holds the wafer. While rotating the polishing table and the top ring, the top ring presses the wafer against the polishing surface of the polishing pad with a predetermined pressure and polishes the surface of the wafer by sliding the wafer against the polishing surface. In chemical mechanical polishing (CMP), a polishing liquid (slurry) is supplied to the polishing surface during polishing.
このような研磨装置において、ウェハと研磨パッドの研磨面との間の相対的な押圧力がウェハの全面に亘って均一でない場合には、ウェハの表面内に研磨不足や過研磨が生じてしまう。そこで、ウェハに対する押圧力を均一化するために、トップリングの下部に弾性膜から形成される圧力室を設け、この圧力室に空気などの流体を供給することで弾性膜を介して流体圧によりウェハを押圧することが行われている。 In such a polishing apparatus, if the relative pressing force between the wafer and the polishing surface of the polishing pad is not uniform over the entire surface of the wafer, insufficient polishing or overpolishing occurs in the surface of the wafer. . Therefore, in order to equalize the pressing force on the wafer, a pressure chamber formed of an elastic film is provided at the lower part of the top ring, and fluid such as air is supplied to the pressure chamber by the fluid pressure through the elastic film. Pressing the wafer is performed.
ウェハの研磨中は、ウェハと研磨パッドとの間には摩擦力が作用する。この摩擦力によりウェハがトップリングから外れないようにするために、ウェハの位置を保持するリテーナリングが配置される。このリテーナリングは弾性膜およびウェハを囲むように配置され、ウェハの周囲で研磨パッドを押し付けるようになっている。 During the polishing of the wafer, a frictional force acts between the wafer and the polishing pad. In order to prevent the wafer from being detached from the top ring by this frictional force, a retainer ring that holds the position of the wafer is arranged. The retainer ring is disposed so as to surround the elastic film and the wafer, and presses the polishing pad around the wafer.
ウェハをスラリーの存在下で研磨すると、トップリングの弾性膜にスラリーが付着する。弾性膜に付着したスラリーはやがて固化し、固形状のスラリーが研磨面に落下してウェハの表面に傷を付けてしまうことがある。そこで、従来の研磨装置では、流体を弾性膜に噴射してスラリーを除去している。しかしながら、流体の噴流によって、固化したスラリーを弾性膜から除去することは難しく、特に、リテーナリングと弾性膜との隙間に存在するスラリーを除去することが困難であった。 When the wafer is polished in the presence of the slurry, the slurry adheres to the elastic film of the top ring. The slurry adhering to the elastic film may eventually solidify, and the solid slurry may fall on the polishing surface and damage the surface of the wafer. Therefore, in the conventional polishing apparatus, the fluid is sprayed onto the elastic film to remove the slurry. However, it is difficult to remove the solidified slurry from the elastic film by the jet of fluid, and it is particularly difficult to remove the slurry present in the gap between the retainer ring and the elastic film.
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、ウェハなどの基板を押圧する弾性膜とリテーナリングとの隙間に侵入したスラリーを除去することができる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 the above-described conventional problems, and provides a polishing apparatus capable of removing slurry that has entered a gap between an elastic film that presses a substrate such as a wafer and a retainer ring. Objective.
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、研磨パッドを支持するための研磨テーブルと、基板を前記研磨パッドに押圧する圧力室を形成する弾性膜、および前記弾性膜の周囲に配置され、前記研磨パッドを押圧するリテーナリングを備えたトップリングと、前記トップリングをその軸心まわりに回転させるトップリング回転装置と、前記弾性膜の下面の周縁部および外周面に接触するクリーニングブラシとを備えたことを特徴とする研磨装置である。 In order to achieve the above-described object, one embodiment of the present invention includes a polishing table for supporting a polishing pad, an elastic film that forms a pressure chamber that presses a substrate against the polishing pad, and a periphery of the elastic film. A top ring provided with a retainer ring that presses the polishing pad, a top ring rotating device that rotates the top ring about its axis, and a cleaning that contacts the peripheral edge and the outer peripheral surface of the lower surface of the elastic film A polishing apparatus comprising a brush.
本発明の好ましい態様は、前記クリーニングブラシに洗浄液の噴流を供給する洗浄液供給ノズルをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記クリーニングブラシを、前記トップリングの下方の洗浄位置と、前記トップリングの外側の待機位置との間で移動させるクリーニングブラシ移動機構をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記クリーニングブラシは、前記リテーナリングの内周面に接触することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記クリーニングブラシは、前記リテーナリングの下面に接触することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記クリーニングブラシは、第1のクリーニングブラシであり、前記弾性膜の下面の、前記周縁部よりも内側の領域に接触する第2のクリーニングブラシをさらに備えたことを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, a cleaning liquid supply nozzle for supplying a cleaning liquid jet to the cleaning brush is further provided.
In a preferred aspect of the present invention, the cleaning brush further includes a cleaning brush moving mechanism that moves the cleaning brush between a cleaning position below the top ring and a standby position outside the top ring.
In a preferred aspect of the present invention, the cleaning brush is in contact with an inner peripheral surface of the retainer ring.
In a preferred aspect of the present invention, the cleaning brush is in contact with the lower surface of the retainer ring.
In a preferred aspect of the present invention, the cleaning brush is a first cleaning brush, and further includes a second cleaning brush that contacts a region inside the lower edge of the elastic film. And
本発明によれば、クリーニングブラシが、弾性膜の下面の周縁部および外周面に接触し、弾性膜とリテーナリングとの隙間内に存在する研磨液(スラリー)を除去することができる。したがって、弾性膜とリテーナリングとの隙間内での固化した研磨液の堆積を防止することができる。 According to the present invention, the cleaning brush contacts the peripheral edge and the outer peripheral surface of the lower surface of the elastic film, and the polishing liquid (slurry) present in the gap between the elastic film and the retainer ring can be removed. Therefore, it is possible to prevent the solidified polishing liquid from accumulating in the gap between the elastic film and the retainer ring.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る研磨装置を示す図である。図1に示すように、研磨装置は、研磨テーブル10と、研磨対象物であるウェハ等の基板を保持して研磨テーブル10上の研磨パッド20に押圧するトップリング(基板保持部)1とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the polishing apparatus includes a polishing table 10 and a top ring (substrate holding unit) 1 that holds a substrate such as a wafer to be polished and presses the
研磨テーブル10は、テーブル軸10aを介してその下方に配置されるモータ(図示せず)に連結されており、そのテーブル軸10a周りに回転可能になっている。研磨テーブル10の上面には研磨パッド20が貼付されており、研磨パッド20の表面20aがウェハWを研磨する研磨面を構成している。研磨テーブル10の上方には研磨液供給ノズル62が設置されており、この研磨液供給ノズル62によって研磨テーブル10上の研磨パッド20上に研磨液(スラリー)Qが供給されるようになっている。
The polishing table 10 is connected to a motor (not shown) disposed below the table 10a via a
トップリング1は、トップリングシャフト65に接続されている。このトップリングシャフト65は、上下動機構81によりトップリングヘッド64に対して上下動するようになっている。このトップリングシャフト65の上下動により、トップリングヘッド64に対してトップリング1の全体を昇降させ位置決めするようになっている。トップリングシャフト65の上端にはロータリージョイント82が取り付けられている。
The top ring 1 is connected to the
トップリングシャフト65およびトップリング1を上下動させる上下動機構81は、軸受83を介してトップリングシャフト65を回転可能に支持するブリッジ84と、ブリッジ84に取り付けられたボールねじ88と、支柱86により支持された支持台85と、支持台85上に設けられたサーボモータ90とを備えている。サーボモータ90を支持する支持台85は、支柱86を介してトップリングヘッド64に固定されている。
A
ボールねじ88は、サーボモータ90に連結されたねじ軸88aと、このねじ軸88aが螺合するナット88bとを備えている。トップリングシャフト65は、ブリッジ84と一体となって上下動するようになっている。したがって、サーボモータ90を駆動すると、ボールねじ88を介してブリッジ84が上下動し、これによりトップリングシャフト65およびトップリング1が上下動する。
The
また、トップリングシャフト65はキー(図示せず)を介して回転筒66に連結されている。この回転筒66はその外周部にタイミングプーリ67を備えている。トップリングヘッド64にはトップリング用回転モータ(トップリング回転装置)68が固定されており、上記タイミングプーリ67は、タイミングベルト69を介してトップリング用回転モータ68に設けられたタイミングプーリ70に接続されている。したがって、トップリング用回転モータ68を回転駆動することによってタイミングプーリ70、タイミングベルト69、およびタイミングプーリ67を介して回転筒66およびトップリングシャフト65が一体に回転し、トップリング1が回転する。トップリングヘッド64は、フレーム(図示せず)に回転可能に支持されたトップリングヘッドシャフト80によって支持されている。研磨装置は、トップリング用回転モータ68、サーボモータ90をはじめとする装置内の各機器を制御する制御部50を備えている。
The
トップリング1は、その下面にウェハWを保持できるように構成されている。トップリングヘッド64はトップリングヘッドシャフト80を中心として旋回可能に構成されており、下面にウェハWを保持したトップリング1は、トップリングヘッド64の旋回によりウェハWの受取位置(基板搬送位置)から研磨テーブル10の上方の位置に移動される。
The top ring 1 is configured to hold the wafer W on the lower surface thereof. The
ウェハWの研磨は次のようにして行われる。トップリング1および研磨テーブル10をそれぞれ回転させ、研磨テーブル10の上方に設けられた研磨液供給ノズル62から研磨パッド20上に研磨液Qを供給する。この状態で、トップリング1を下降させ、ウェハWを研磨パッド20の研磨面20aに押圧する。ウェハWは研磨パッド20の研磨面20aに摺接され、これによりウェハWの表面が研磨される。
The polishing of the wafer W is performed as follows. The top ring 1 and the polishing table 10 are rotated, and the polishing liquid Q is supplied onto the
図2は、ウェハWの複数の領域を独立に押圧することができる複数のエアバッグを備えたトップリング1を示す断面図である。トップリング1は、トップリングシャフト65に自由継手40を介して連結されるトップリング本体41と、トップリング本体41の下方に配置されたリテーナリング42とを備えている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the top ring 1 including a plurality of airbags that can independently press a plurality of regions of the wafer W. The top ring 1 includes a
トップリング本体41の下方には、ウェハWに当接する柔軟なメンブレン(弾性膜)46と、メンブレン46を保持するチャッキングプレート47とが配置されている。メンブレン46とチャッキングプレート47との間には、4つの圧力室(エアバッグ)C1,C2,C3,C4が設けられている。圧力室C1,C2,C3,C4はメンブレン46とチャッキングプレート47とによって形成されている。中央の圧力室C1は円形であり、他の圧力室C2,C3,C4は環状である。これらの圧力室C1,C2,C3,C4は、同心上に配列されている。
A flexible membrane (elastic film) 46 that contacts the wafer W and a chucking
圧力室C1,C2,C3,C4にはそれぞれ流体路F1,F2,F3,F4を介して圧力調整部100により加圧空気等の加圧気体(加圧流体)が供給されるようになっている。圧力室C1,C2,C3,C4の内部圧力は互いに独立して変化させることが可能であり、これにより、ウェハWの対応する4つの領域、すなわち、中央部、内側中間部、外側中間部、および周縁部に対する研磨圧力を独立に調整することができる。
Pressurized gas (pressurized fluid) such as pressurized air is supplied to the pressure chambers C1, C2, C3, and C4 by the
チャッキングプレート47とトップリング本体41との間には圧力室C5が形成されている。この圧力室C5には流体路F5を介して上記圧力調整部100により加圧気体が供給され、または圧力室C5に負圧が形成されるようになっている。これにより、チャッキングプレート47およびメンブレン46全体が上下方向に動くことができる。ウェハWの周端部はリテーナリング42に囲まれており、研磨中にウェハWがトップリング1から飛び出さないようになっている。圧力室C3を構成する、メンブレン46の部位には開口が形成されており、圧力室C3に真空を形成することによりウェハWがトップリング1に吸着保持されるようになっている。また、この圧力室C3に窒素ガスやクリーンエアなどを供給することにより、ウェハWがトップリング1からリリースされるようになっている。
A pressure chamber C <b> 5 is formed between the chucking
トップリング本体41とリテーナリング42との間には、環状のローリングダイヤフラム49が配置されおり、このローリングダイヤフラム49の内部には圧力室C6が形成されている。圧力室C6は、流体路F6を介して上記圧力調整部100に連結されている。圧力調整部100は加圧気体を圧力室C6内に供給し、これによりリテーナリング42を研磨パッド20に対して押圧する。
An annular rolling
圧力調整部100からの加圧気体は、ロータリージョイント82(図1参照)および流体路F1,F2,F3,F4,F5,F6を通って圧力室C1〜C6内に供給される。また、圧力調整部100によって圧力室C1〜C6内に負圧を形成することも可能となっている。さらに、圧力室C1〜C6は大気開放弁(図示せず)にも接続されており、圧力室C1〜C6を大気開放することも可能である。
The pressurized gas from the
制御部50は、各圧力室C1,C2,C3,C4に対応するウェハWの領域での研磨の進捗に基づいて、各圧力室C1,C2,C3,C4の内部圧力の目標値を決定する。制御部50は上記圧力調整部100に指令信号を送り、圧力室C1,C2,C3,C4の内部圧力が上記目標値に一致するように圧力調整部100を制御する。複数の圧力室を持つトップリング1は、研磨の進捗に従ってウェハWの表面上の各領域を独立に研磨パッド20に押圧できるので、ウェハWを均一に研磨することができる。
The
図3は、研磨テーブル10の側方の基板搬送位置にあるトップリング1を示す図である。図3に示すトップリング1は、図示しないプッシャや搬送ロボットなどの基板搬送装置にウェハを渡した後の状態にある。基板搬送位置には、図3に示すように、トップリング1の下面を洗浄するクリーニング組立体110が設けられている。このクリーニング組立体110は、研磨装置の図示しないフレームに固定されている。
FIG. 3 is a view showing the top ring 1 at the substrate transfer position on the side of the polishing table 10. The top ring 1 shown in FIG. 3 is in a state after passing the wafer to a substrate transfer device such as a pusher or a transfer robot (not shown). As shown in FIG. 3, a cleaning
図4は、クリーニング組立体110を示す側面図であり、図5は、クリーニング組立体110の上面図である。クリーニング組立体110は、クリーニングブラシ111と、このクリーニングブラシ111を保持するブラシアーム114とを備えている。クリーニングブラシ111は、鉛直方向に延びた、互いに同じ長さの多数の毛から構成されている。これらの毛は、例えばナイロン製であり、各毛の直径は0.1mm〜0.5mmである。クリーニングブラシ111は、その上端が、メンブレン(弾性膜)46の下面の周縁部およびリテーナリング42の下面に接触するように配置されている。クリーニングブラシ111の下端は、ブラシアーム114に固定されている。
FIG. 4 is a side view showing the cleaning
クリーニングブラシ111の先端(上端)は、水平面を形成している。図4および図5に示すクリーニングブラシ111は、トップリング1の半径方向に沿って並ぶ3つの束に分かれているが、本発明はこの配置に限られない。例えば、クリーニングブラシ111は、複数の束に分けられずに、トップリング1の半径方向に沿って単に並んでいてもよい。
The tip (upper end) of the cleaning
クリーニング組立体110は、クリーニングブラシ111に洗浄液の噴流を供給する洗浄液供給ノズル117をさらに備えている。この洗浄液供給ノズル117は、ブラシアーム114に固定されたノズルホルダー118に保持されており、クリーニングブラシ111に隣接して配置されている。洗浄液供給ノズル117は、水平方向に対して上向きに傾いており、クリーニングブラシ111の上部に洗浄液の噴流を当てるように配置されている。使用される洗浄液の例としては、純水が挙げられる。なお、洗浄液供給ノズル117の水平方向および/または鉛直方向に対する角度は可変としてもよい。
The cleaning
クリーニング組立体110は、クリーニングブラシ111および洗浄液供給ノズル117を移動させるクリーニングブラシ移動機構120をさらに備えている。このクリーニングブラシ移動機構120は、アクチュエータとしてのエアシリンダ121と、エアシリンダ121のピストンロッド121aにジョイント123を介して連結されたリンク124とを備えている。ブラシアーム114は、枢軸126を中心として回転可能となっている。エアシリンダ121のピストンロッド121aを移動させると、ブラシアーム114が枢軸126を中心に所定の角度だけ回転し、これによりブラシアーム114に固定されているクリーニングブラシ111および洗浄液供給ノズル117が一体に移動する。
The cleaning
図6は、クリーニングブラシ111とトップリング1の一部を示す拡大図である。図6に示すように、クリーニングブラシ111の一部は、メンブレン46とリテーナリング42との隙間内にまで延び、メンブレン46の外周面と、リテーナリング42の内周面とに接触する。さらに、クリーニングブラシ111は、メンブレン46の下面の周縁部と、リテーナリング42の下面の内側周縁部にも同時に接触する。
FIG. 6 is an enlarged view showing a part of the cleaning
図7(a)および図7(b)は、基板搬送位置におけるクリーニング組立体110とトップリング1との位置関係を示す模式図である。エアシリンダ121のピストンロッド121aを前進させると、ブラシアーム114が所定の角度だけ回転し、これによりクリーニングブラシ111が図7(a)に示すトップリング1の下方の洗浄位置まで移動される。エアシリンダ121のピストンロッド121aを後退させると、ブラシアーム114が反対方向に回転し、これによりクリーニングブラシ111が図7(b)に示すトップリング1の外側の退避位置まで移動される。
FIGS. 7A and 7B are schematic views showing the positional relationship between the cleaning
クリーニング組立体110によるトップリング1の洗浄は、トップリング1が研磨テーブル10の外側の基板搬送位置にあるときに行われる。より具体的には、ウェハを保持したトップリング1は、トップリングヘッドシャフト80の回転によって基板搬送位置に移動され、この基板搬送位置でウェハを基板搬送装置(図示せず)に渡す。次に、トップリング用回転モータ(トップリング回転装置)68によりトップリング1がその軸心まわりに回転される。さらに、エアシリンダ121が駆動されクリーニングブラシ111がトップリング1の下方の洗浄位置(図7(a)参照)に移動される。この状態で、洗浄液供給ノズル117から洗浄液がクリーニングブラシ111に向かって噴射される。
The cleaning of the top ring 1 by the cleaning
クリーニングブラシ111は、図6に示すように、洗浄液の存在下で、メンブレン46の下面の周縁部、メンブレン46の外周面、リテーナリング42の下面および内周面に接触し、メンブレン46およびリテーナリング42に付着した研磨液(スラリー)を除去する。クリーニングブラシ111の一部は圧力室を形成するメンブレン46とリテーナリング42との間の隙間に入り込み、この隙間に存在する研磨液を除去する。このようなクリーニングブラシ111を設けることにより、研磨液の堆積および固化を防止し、後続のウェハに傷が付くことを防止することができる。クリーニングブラシ111に付着した研磨液は洗浄液によって除去される。
As shown in FIG. 6, the cleaning
図8に示すように、洗浄液の噴流をメンブレン46とリテーナリング42との間の隙間に供給して、研磨液(スラリー)を洗い流すための洗浄ノズル128を設けてもよい。この洗浄ノズル128は、鉛直方向に延びる鉛直部128bを有しており、その先端に噴射口128cが形成されている。洗浄ノズル128は、トップリング1の下方の洗浄位置(実線で示す)と、トップリング1の側方の退避位置(点線で示す)との間を移動可能に構成されている。洗浄ノズル128が洗浄位置にあるとき、その噴射口128cはメンブレン46とリテーナリング42との間の隙間の下方に位置する。この位置で、洗浄ノズル128は、洗浄液の噴流をメンブレン46とリテーナリング42との間の隙間に供給することで、該隙間から研磨液を除去する。洗浄液としては純水を用いることができる。
As shown in FIG. 8, a
洗浄ノズル128は、クリーニング組立体110とは別に設けられており、クリーニングブラシ111による洗浄の前に、洗浄液でメンブレン46とリテーナリング42との間の隙間を洗浄するように動作する。なお、クリーニングブラシ111による洗浄と同時に、洗浄ノズル128からメンブレン46とリテーナリング42との間の隙間に洗浄液を供給してもよい。
The cleaning
図9は、クリーニング組立体110の他の実施形態を示す側面図であり、図10は、図9に示すクリーニング組立体110の上面図である。この実施形態では、ブラシアーム114は、第1のブラシアーム114Aと第2のブラシアーム114Bに分割されており、これら第1のブラシアーム114Aおよび第2のブラシアーム114Bは第1のねじ131および第2のねじ132によって互いに固定されている。クリーニングブラシ111は第1のブラシアーム114Aに保持されており、第2のブラシアーム114Bはリンク124を介してエアシリンダ121に連結されている。
FIG. 9 is a side view showing another embodiment of the cleaning
第1のブラシアーム114Aは、第1のねじ131および第2のねじ132によって着脱可能に第2のブラシアーム114Bに固定されている。すなわち、第1のねじ131および第2のねじ132を外すことによって第1のブラシアーム114Aおよびこれに保持されているクリーニングブラシ111を第2のブラシアーム114Bから切り離すことができる。したがって、クリーニングブラシ111が摩耗した場合には、第1のブラシアーム114Aおよびクリーニングブラシ111を新たなものに簡単に取り替えることができる。
The
第1のブラシアーム114Aには、長穴134が形成されており、第2のねじ132はこの長穴134を通って第2のブラシアーム114Bに螺合されている。この第2のねじ132を緩めると、第1のブラシアーム114Aは、第1のねじ131を中心としてある角度範囲内で水平方向に回転することができる。したがって、図11に示すように、第1のブラシアーム114Aに保持されたクリーニングブラシ111は、その第2のブラシアーム114Bに対する相対位置を変えることができる。
An
クリーニングブラシ111は鉛直方向に延びているが、図12に示すように、クリーニングブラシ111を鉛直方向に対してある角度範囲内で傾けるチルト機構を設けてもよい。
Although the cleaning
図13は、クリーニング組立体110のさらに他の実施形態を示す側面図である。この実施形態では、クリーニングブラシ111は、トップリング1の下面に向かって斜めに延びている。クリーニングブラシ111の上端は、先述の実施形態と同様に、水平面を形成している。より具体的には、クリーニングブラシ111を構成する毛の長さは、その位置によって異なっており、リテーナリング側の毛の長さは短く、メンブレン側(弾性膜側)の毛の長さは長くなっている。
FIG. 13 is a side view showing still another embodiment of the cleaning
洗浄液供給ノズル117は、水平に洗浄液の噴流を形成し、この洗浄液の噴流をクリーニングブラシ111の上端に当てるように配置されている。本実施形態では、クリーニングブラシ111はメンブレン46の下面の周縁部および外周面と、リテーナリング42の下面に接触し、メンブレン46とリテーナリング42との間の隙間から研磨液を除去することができる。
The cleaning
図14は、クリーニング組立体110のさらに他の実施形態を示す上面図であり、図15は、図14に示すクリーニング組立体110の側面図である。特に説明しない構成は、図5および図6に示す実施形態の構成と同じであるので、その重複する説明を省略する。この実施形態では、クリーニング組立体110は、メンブレン46の下面に接触するクリーニングブラシ140を備えている。以下、上述したクリーニングブラシ111を第1のクリーニングブラシ111と呼び、クリーニングブラシ140を第2のクリーニングブラシ140と呼ぶ。
FIG. 14 is a top view showing still another embodiment of the cleaning
クリーニング組立体110は、ブラシアーム114の先端に連結された延長アーム142を備えている。第2のクリーニングブラシ140は、延長アーム142の上面に保持されている。延長アーム142はブラシアーム114と一直線上に並んでいる。
The cleaning
図16(a)および図16(b)に示すように、第1のクリーニングブラシ111および第2のクリーニングブラシ140は、クリーニングブラシ移動機構120によって一体に移動される。より具体的には、エアシリンダ121のピストンロッド121aを前進させると、ブラシアーム114および延長アーム142が所定の角度だけ回転し、これにより第1のクリーニングブラシ111および第2のクリーニングブラシ140が図16(a)に示すトップリング1の下方の洗浄位置まで移動される。エアシリンダ121のピストンロッド121aを後退させると、ブラシアーム114および延長アーム142が反対方向に回転し、これにより第1のクリーニングブラシ111および第2のクリーニングブラシ140が図16(b)に示すトップリング1の外側の退避位置まで移動される。
As shown in FIGS. 16A and 16B, the
図16(a)に示す洗浄位置では、第1のクリーニングブラシ111は、メンブレン46の下面の周縁部、メンブレン46の外周面、リテーナリング42の下面および内周面に接触し、その一方で、第2のクリーニングブラシ140は、図14に示すように、メンブレン46の下面の、周縁部よりも内側の領域に接触する。したがって、第1のクリーニングブラシ111は、メンブレン46とリテーナリング42との隙間から研磨液(スラリー)を除去しつつ、第2のクリーニングブラシ140は、メンブレン46の下面から研磨液(スラリー)を除去することができる。
In the cleaning position shown in FIG. 16 (a), the
上述した第2のクリーニングブラシ140は、他の実施形態に組み合わせてもよい。図17は、図14および図15に示す第2のクリーニングブラシ140を、図9に示すクリーニング組立体110に組み入れた実施形態を示す側面図である。第2のブラシアーム114Bは、図9に示す第2のブラシアーム114Bよりも長く設計されていて延長部分を有しており、延長アーム142はこの第2のブラシアーム114Bの延長部分に固定されている。第2のクリーニングブラシ140は、延長アーム142の上面に保持されている。
The
図18は、図14および図15に示す第2のクリーニングブラシ140を、図13に示すクリーニング組立体110に組み入れた実施形態を示す側面図である。この実施形態では、延長アーム142は、ブラシアーム114の先端に固定されている。第2のクリーニングブラシ140は、延長アーム142の上面に保持されている。
18 is a side view showing an embodiment in which the
図14乃至図18に示す実施形態では、第1のクリーニングブラシ111および第2のクリーニングブラシ140は、クリーニングブラシ移動機構120によって一体に移動されるが、第2のクリーニングブラシ140を第1のクリーニングブラシ111とは別の場所に設置し、クリーニングブラシ移動機構120とは別のクリーニングブラシ移動機構(図示せず)を設けて第2のクリーニングブラシ140を洗浄位置と退避位置との間で移動させてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 14 to 18, the
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The embodiment described above is described for the purpose of enabling the person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Accordingly, the present invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in the widest scope according to the technical idea defined by the claims.
1 トップリング(基板保持部)
10 研磨テーブル
10a テーブル軸
20 研磨パッド
20a 研磨面
40 自由継手
41 トップリング本体
42 リテーナリング
46 メンブレン(弾性膜)
47 チャッキングプレート
49 ローリングダイヤフラム
50 制御部
62 研磨液供給ノズル
65 トップリングシャフト
66 回転筒
67 タイミングプーリ
68 トップリング用回転モータ(トップリング回転装置)
69 タイミングベルト
70 タイミングプーリ
80 トップリングヘッドシャフト
81 上下動機構
82 ロータリージョイント
83 軸受
84 ブリッジ
85 支持台
86 支柱
88 ボールねじ
88a ねじ軸
88b ナット
90 サーボモータ
110 クリーニング組立体
111 クリーニングブラシ
114 ブラシアーム
114A 第1のブラシアーム
114B 第1のブラシアーム
117 洗浄液供給ノズル
118 ノズルホルダー
120 クリーニングブラシ移動機構
121 エアシリンダ
123 ジョイント
124 リンク
126 枢軸
128 洗浄ノズル
131 第1のねじ
132 第2のねじ
134 長穴
140 第2のクリーニングブラシ
142 延長アーム
C1〜C6 圧力室
F1〜F6 流体路
1 Top ring (substrate holder)
DESCRIPTION OF
47
69
Claims (6)
基板を前記研磨パッドに押圧する圧力室を形成する弾性膜、および前記弾性膜の周囲に配置され、前記研磨パッドを押圧するリテーナリングを備えたトップリングと、
前記トップリングをその軸心まわりに回転させるトップリング回転装置と、
前記弾性膜の下面の周縁部および外周面に接触するクリーニングブラシとを備えたことを特徴とする研磨装置。 A polishing table for supporting the polishing pad;
An elastic film that forms a pressure chamber that presses the substrate against the polishing pad; and a top ring that is disposed around the elastic film and includes a retainer ring that presses the polishing pad;
A top ring rotating device for rotating the top ring about its axis;
A polishing apparatus comprising: a cleaning brush that contacts a peripheral portion and an outer peripheral surface of a lower surface of the elastic film.
前記弾性膜の下面の、前記周縁部よりも内側の領域に接触する第2のクリーニングブラシをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の研磨装置。 The cleaning brush is a first cleaning brush;
The polishing apparatus according to claim 1, further comprising a second cleaning brush that is in contact with a region of the lower surface of the elastic film that is inside the peripheral edge.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017034172A (en) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 株式会社ディスコ | Cmp polishing device |
WO2021041240A1 (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-04 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with segmented substrate chuck |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6259366B2 (en) * | 2014-07-09 | 2018-01-10 | 株式会社荏原製作所 | Polishing equipment |
CN109048627A (en) * | 2018-08-27 | 2018-12-21 | 清华大学 | Rubbing head and chemical-mechanical polisher |
US11823916B2 (en) * | 2020-11-06 | 2023-11-21 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method of substrate edge cleaning and substrate carrier head gap cleaning |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5738574A (en) * | 1995-10-27 | 1998-04-14 | Applied Materials, Inc. | Continuous processing system for chemical mechanical polishing |
US6050884A (en) * | 1996-02-28 | 2000-04-18 | Ebara Corporation | Polishing apparatus |
KR100304706B1 (en) * | 1999-06-16 | 2001-11-01 | 윤종용 | Chemical mechanical polishing apparatus and method for washing contaminant in a polishing head |
JP4104950B2 (en) * | 2002-10-02 | 2008-06-18 | 松下電器産業株式会社 | Substrate polishing method |
-
2014
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017034172A (en) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 株式会社ディスコ | Cmp polishing device |
WO2021041240A1 (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-04 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with segmented substrate chuck |
US11325223B2 (en) | 2019-08-23 | 2022-05-10 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with segmented substrate chuck |
US11759911B2 (en) | 2019-08-23 | 2023-09-19 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with segmented substrate chuck |
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US20150017889A1 (en) | 2015-01-15 |
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