JP2016074088A - 基板保持装置、研磨装置、および研磨方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第4の態様は、研磨パッドを支持する研磨テーブルを回転させ、前記研磨パッドの研磨面上に研磨液を供給し、上記基板保持装置で基板を前記研磨面に押圧することにより前記基板を研磨することを特徴とする研磨方法である。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板保持装置を備えた研磨装置の全体構成を示す模式図である。図1に示すように、研磨装置は、研磨パッド2を支持する研磨テーブル3と、研磨対象物であるウェハWを保持して研磨パッド2に押圧する基板保持装置としてのトップリング1とを備えている。
2 研磨パッド
2a 研磨面
3 研磨テーブル
5 研磨液供給機構
7 トップリングシャフト
8 トップリングヘッド
10 トップリング本体
16 メンテナンスボルト
20 インナーリテーナリング
21 インナーリング部材
22 インナードライブリング
30 アウターリテーナリング
31 アウターリング部材
32 アウタードライブリング
41 フランジ
42 スペーサ
43 キャリア
45 弾性膜
50 エッジホルダ
51,52 リップホルダ
54,55 ストッパ
60 インナー押圧機構
61 インナーピストン
62 インナーローリングダイヤフラム
63 インナーシリンダ
64 保持部材
65 ボルト
68 磁石
69 インナー圧力室
70 流路
80 アウター押圧機構
81 アウターピストン
82 アウターローリングダイヤフラム
83 アウターシリンダ
84 保持部材
85 ボルト
88 磁石
89 アウター圧力室
90 流路
100 連結部材
101 軸部
102 スポーク
111 球面軸受
113 外輪
114 中間輪
115 内輪
119 ストッパ
120 バリアシール
123 シールシート
125 補強ピン
130 センター室
131 リプル室
132 アウター室
133 エッジ室
140,141,142,143 流路
150 インナーリング駆動カラー
152 アウターリング駆動ピン
153 アウターリング駆動カラー
155 ストッパピン
158 シール部材
Claims (16)
- 基板を研磨面に押圧するための弾性膜を保持するトップリング本体と、
前記基板を囲むように配置され、前記研磨面に接触するリテーナリングと、
前記リテーナリングを傾動可能に支持する球面軸受とを備え、
前記リテーナリングの傾動の中心は、前記球面軸受の下方にあることを特徴とする基板保持装置。 - 前記リテーナリングを前記研磨面に対して押圧する押圧機構をさらに備え、
前記リテーナリングは、前記トップリング本体とは独立して上下動可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の基板保持装置。 - 前記リテーナリングは、前記球面軸受により上下動可能に支持されていることを特徴とする請求項2に記載の基板保持装置。
- 前記球面軸受は、前記リテーナリングに連結された、部分球殻形状を有する中間輪と、前記中間輪を上から摺動自在に支持する外輪と、前記中間輪を下から摺動自在に支持する内輪とを備え、
前記外輪、前記中間輪、および前記内輪の摺接面は、球面の上半分よりも小さい部分球面形状を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の基板保持装置。 - 前記外輪、前記中間輪、および前記内輪のうち少なくとも1つの前記摺接面は、セラミックで形成されていることを特徴とする請求項4に記載の基板保持装置。
- 前記リテーナリングの傾動の中心は、前記研磨面上または前記研磨面の近傍にあることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の基板保持装置。
- 前記リテーナリングはインナーリテーナリングであり、
前記インナーリテーナリングの半径方向外側に設けられ、前記研磨面に接触するアウターリテーナリングをさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の基板保持装置。 - 前記アウターリテーナリングを前記研磨面に対して押圧するアウター押圧機構をさらに備え、
前記アウターリテーナリングは、前記インナーリテーナリングおよび前記トップリング本体とは独立して上下動可能に構成されていることを特徴とする請求項7に記載の基板保持装置。 - 基板を研磨面に押圧するための弾性膜を保持するトップリング本体と、
前記基板を囲むように配置され、前記研磨面に接触するインナーリテーナリングと、
前記インナーリテーナリングの半径方向外側に設けられ、前記研磨面に接触するアウターリテーナリングと、
前記インナーリテーナリングと前記アウターリテーナリングとの隙間を塞ぐバリアシールとを備えたことを特徴とする基板保持装置。 - 前記インナーリテーナリングを前記研磨面に対して押圧するインナー押圧機構をさらに備え、
前記インナーリテーナリングは、前記トップリング本体とは独立して上下動可能に構成されていることを特徴とする請求項9に記載の基板保持装置。 - 前記アウターリテーナリングを前記研磨面に対して押圧するアウター押圧機構をさらに備え、
前記アウターリテーナリングは、前記インナーリテーナリングおよび前記トップリング本体とは独立して上下動可能に構成されていることを特徴とする請求項9または10に記載の基板保持装置。 - 前記インナーリテーナリングと前記アウターリテーナリングは、前記バリアシールの下方では互いに接触しないことを特徴とする請求項9乃至11のいずれか一項に記載の基板保持装置。
- 前記基板の研磨中に基板から前記インナーリテーナリングに加わる横方向の力を受けるとともに、前記インナーリテーナリングから前記アウターリテーナリングへの前記横方向の力の伝達を許容しない支持機構をさらに備えたことを特徴とする請求項9乃至12のいずれか一項に記載の基板保持装置。
- 前記支持機構は、前記トップリング本体内に配置されていることを特徴とする請求項13に記載の基板保持装置。
- 請求項1乃至14のいずれか一項に記載の基板保持装置と、
研磨面を有する研磨パッドを支持する研磨テーブルとを備えたことを特徴とする研磨装置。 - 研磨パッドを支持する研磨テーブルを回転させ、
前記研磨パッドの研磨面上に研磨液を供給し、
請求項1乃至14のいずれか一項に記載の基板保持装置で基板を前記研磨面に押圧することにより前記基板を研磨することを特徴とする研磨方法。
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