JP2019025575A - ワーク研磨装置およびワーク研磨方法 - Google Patents
ワーク研磨装置およびワーク研磨方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019025575A JP2019025575A JP2017146132A JP2017146132A JP2019025575A JP 2019025575 A JP2019025575 A JP 2019025575A JP 2017146132 A JP2017146132 A JP 2017146132A JP 2017146132 A JP2017146132 A JP 2017146132A JP 2019025575 A JP2019025575 A JP 2019025575A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slurry
- surface plate
- diameter pipe
- workpiece
- polishing apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
特許文献1(特開2009−111094号公報)や特許文献2(特開2009−111095号公報)には、マイクロナノバブルと砥粒を混入したスラリーを用いることにより、ウェーハの面内均一性および研磨レートが向上する他、ラッピングにおいては、定盤の摩耗量低減効果が得られるウェーハの鏡面研磨(ポリッシング)方法およびラッピング方法が提案されている。
しかしながら、これら特許文献1および2に示されるスラリーでは、マイクロナノバブルが混入することによって、スラリー中での研磨粒子の分散性は向上するが、定盤の研磨面上でのスラリー自体の拡散性(スラリーの定盤上での広がり)は必ずしも良好ではない。
したがって、特許文献1および2のものでは、定盤の研磨面上全体に、必要量のスラリーを供給するために、多量のスラリーを供給する必要が生じ、コスト高となる課題があった。
すなわち、本発明に係るワーク研磨装置は、研磨面でワークを研磨する定盤と、前記定盤上にスラリーを供給するスラリー供給部を有するワーク研磨装置において、前記スラリー供給部は、気体をスラリー中にミリメートル(mm)サイズ以上の大きさのバブル状に取り込むスラリー供給部であることを特徴とする。
また、前記スラリー供給部は、気体をスラリー中にミリメートル(mm)サイズ以上の大きさのバブル状に取り込む取込部を有し、該ミリバブルが混入したスラリーを前記定盤上に供給するスラリー供給部とすることができる。
前記取込部は、大気に開口する取込口を有し、該取込口から空気を取り入れるようにすることができる。
前記取込部を、前記スラリー供給部におけるスラリー貯留部からスラリーが流入する小径のパイプと、該小径のパイプよりも大径で、前記小径のパイプの下部側が進入する大径のパイプと、前記小径のパイプよりも大径で、前記大径のパイプよりも小径の中間径のパイプであって、前記大径のパイプの下部に、上端が前記小径のパイプの下端と所要の間隔で離間した状態で上部側が接続し、下部側から前記定盤上へスラリーを供給する中間径のパイプとで構成し、前記大径のパイプの上端開口部を前記取込口とすることができる。
あるいは前記小径のパイプの下部側を前記大径のパイプに対して傾斜した状態で該大径のパイプ内に進入させるようにしてもよい。
前記中間径のパイプ下端のノズル口、もしくは前記中間径のパイプに接続されるノズルのノズル口を、前記定盤の回転方向に長い開口部とすることができる。
また、前記定盤上でミリバブルが広がることにより、スラリーが、ワーク外周縁を取り囲むように広がると共に、ワークと前記定盤との間に進入することを特徴とする。
すなわち、スラリー中に混入しているミリバブルは、スラリーを定盤の幅方向(半径方向)に広げる作用を有する。したがって、スラリー供給部から定盤上に供給されるスラリーは、定盤上に均一に広げられることから、スラリーの供給量をそれ程多くしなくても、スラリーを定盤上に均一に拡散でき、ワークの良好な研磨が行えることになる。またスラリーの使用量を低く抑えられるからコストの低減が行える。
図1は両面研磨装置(ラッピング装置)30の正面説明図である。両面研磨装置30の基本的な構造は公知のものを採用しうるので、以下簡単に説明する。
両面研磨装置30は、上面が研磨面とされた下定盤32と、下定盤32の上方に上下動自在に支持され、下面が研磨面とされた上定盤36を具備する。
42は下定盤32を回転駆動するモータである。
回転円板52上には、複数(図示の場合2個)のリング状樋(スラリー貯留部)54、56が同心状に固定されている。
リング状樋54、56の底面には、スラリーの流下孔60が設けられている。
配管62から、まず、アーム68上に立設された受けパイプ70、70内にスラリーが供給される。この受けパイプ70、70からは図示しない分配チューブを介して、図3に示されるように、放射状に配設された4本の支持アーム72に設けた流下孔73、74から、スラリーがそれぞれリング状樋54、56に流下される。
これらアーム68、支持アーム72は、図示しない支持部により基台38に支持されている。
外側のリング状樋56からは、上定盤36に設けた流下孔76のうち、外周側の3つの流下孔76にスラリーを供給するようにして、下定盤32の研磨面の外周側のゾーンにスラリーを供給するようにする。
下定盤32から流下したスラリーは回収樋80、戻しパイプ81によりスラリー供給源64に戻され、循環して用いられる。
したがって、スラリーを供給パイプ78を通じて下定盤32上に供給しつつ、上下定盤32、36を回転させ、かつキャリア44を回転させることにより、上下定盤32、36間に挟まれたワークの両面を研磨することができる。
その際、下定盤32の内周側ゾーンには、内側のリング状樋54から供給パイプ78を通じてスラリーが供給され、外周側ゾーンには、外側のリング状樋56から供給パイプ78を通じてスラリーを供給される。
なお、リング状樋は、1つでも、あるいは3つ以上の複数のリング状樋を同心状に配設するようにしてもよい。
取込部82は、スラリー供給部におけるリング状樋(スラリー貯留部)54、56に直接もしくは適宜な中継パイプ(図示せず)を介して接続する小径のパイプ84と、該小径のパイプ84よりも大径で、小径のパイプ84の下部側が進入する大径のパイプ86と、小径のパイプ84よりも大径で、大径のパイプ86よりも小径の中間径のパイプであって、大径のパイプ86の下部に、上端が小径のパイプ84の下端と所要の間隔で離間した状態で上部側が接続し、下部側が流下孔76に通じて、下定盤32上へスラリーを供給する中間径のパイプ88を有している。
大径のパイプ86の上端開口部が大気に開口する取込口となっている。
なお、中間径のパイプ88の下部側が流下孔76内に進入することにより、中間径の下部側がそのままノズルとなっていてもよい。この場合、中間径のパイプ88の下端がノズル口となる。
すなわち、中間径のパイプ88の下端に適宜なノズル(本実施の形態では流下孔76となる)を装着してノズルとしてもよいし、中間径のパイプ88の下部側をそのままノズルとしてもよい。
小径のパイプ84の下端と中間径のパイプ88の上端との間隔は約20mmとしている。
また、中間径のパイプ88の長さは約10cmとした。
図6はスラリー中にミリバブルが取り込まれる状態の説明図である。
図7は、中間径のパイプ88内に形成されたミリバブルの状態を示す写真である。図7から、ミリバブルの大きさは、実際1mmよりも十分に大きなサイズのバブルであることがわかる。
なお、図7以下における観察では、スラリー中のバブルを観察しやすくするため、スラリーとして水を代替して用いた。
また、上記実施の形態では、スラリーは、小径のパイプ84に自然流下させるようにしたが、場合によっては、スラリーをポンプ(図示せず)により、強制的に小径のパイプ84中に送り込むようにしてもよい。
スラリー90は、上定盤に見立てた透明なアクリル板92に設けた孔にパイプ88の下部側を挿通し、パイプ88の下端のノズル口から下定盤32上に供給するようにした。また、下定盤32とアクリル板92との間には透明なガラス製のワーク94を配置した。
図10は、下定盤32を所要回転速度で回転しつつ、下定盤32上にパイプ88からスラリー90を供給したときのスラリー90の挙動をビデオカメラ96で観察した写真である。
図10に示すように、スラリー90は、バブル98が下定盤32上で広がることから、スラリー90も、幅方向(下定盤32の回転方向に直交する方向)に広がり、下定盤32上で太い幅状に広がることがわかる。
すなわち、ワーク94の下面側にスラリー90が入り込み、バブル(空気)98はワーク94の下面側に入り込まない。
しかし、実際のラッピング加工に用いる定盤は溝付き定盤が一般的である。そこで、観察しやすくするために、透明ガラス板からなるワーク94の下面側に溝を形成したモデルを用いて溝中のバブルの挙動を観察した。ワーク94の下面側に幅1mmの溝を形成し、溝が定盤の半径方向を向いた場合について観察を行った。その結果を図12A、図12Bに示す。同図より、溝内部のバブルの大きさは時間の経過によらず一定であり、加工部(ワーク94と下定盤32の間)へのバブルの侵入はないことがわかる。このことから、溝を形成した定盤であっても、ミリバブルが溝内に留まり、ワークの研磨に支障が生じないことがわかる。
図13Aは、円形のノズル口を、図13Bは、定盤32の半径方向に長いノズル口を、13Cは定盤32の回転方向(接線方向)に長いノズル口を示す模式図である。
図14Aは、図13Bのノズル口を用いた場合のスラリー(バブル混入なし)の広がり状態を示す写真である。図14Bは、図13Cのノズル口を用いた場合のスラリー(バブル混入なし)の広がり状態を示す写真である。図14Cは、図13Aのノズル口を用いた場合のスラリー(バブル混入なし)の広がり状態を示す写真である。
また、図14Dは、ノズル口の形状が図13Aに示す円形のものであって、スラリー90をバブルが混入したスラリー90を用いた場合のスラリー90の広がり状態を示す写真である。図14A〜Dからわかるように、図14Dの場合、すなわち、バブルが混入したスラリー90の場合が、定盤32の半径方向への広がりが最も大きいことがわかる。
したがって、ノズル口の形状が図13Cの定盤32の回転方向に長いノズル口であって、スラリー90にバブルが混入したスラリーを用いた場合が、スラリー90の定盤32の半径方向への広がりがさらに大きくなることが期待される。
図16A〜図16Cからわかるように、大径のパイプ86を、断面円形よりも断面正方形のパイプとした方が生じるバブルが小さく、また断面長方形のパイプとした方がさらに生じるバブルが小さくなっている。
生じるバブルの大きさは、大径のパイプ86の断面の形状だけでなく、大径のパイプ86の底部の面積の大きさにも関係していると考えられる。
Claims (12)
- 研磨面でワークを研磨する定盤と、
前記定盤上にスラリーを供給するスラリー供給部を有するワーク研磨装置において、
前記スラリー供給部は、気体をスラリー中にミリメートル(mm)サイズ以上の大きさのバブル状に取り込むスラリー供給部であることを特徴とするワーク研磨装置。 - 前記スラリー供給部は、気体をスラリー中にミリメートル(mm)サイズ以上の大きさのバブル状に取り込む取込部を有し、該ミリバブルが混入したスラリーを前記定盤上に供給するスラリー供給部であることを特徴とする請求項1記載のワーク研磨装置。
- 前記気体が空気であることを特徴とする請求項1または2記載のワーク研磨装置。
- 前記取込部は、大気に開口する取込口を有することを特徴とする請求項2または3記載のワーク研磨装置。
- 前記取込部は、
前記スラリー供給部におけるスラリー貯留部からスラリーが流入する小径のパイプと、
該小径のパイプよりも大径で、前記小径のパイプの下部側が進入する大径のパイプと、
前記小径のパイプよりも大径で、前記大径のパイプよりも小径の中間径のパイプであって、前記大径のパイプの下部に、上端が前記小径のパイプの下端と所要の間隔で離間した状態で上部側が接続し、下部側から前記定盤上へスラリーを供給する中間径のパイプとを有し、
前記大径のパイプの上端開口部が前記取込口となっていることを特徴とする請求項4記載のワーク研磨装置。 - 前記小径のパイプの下部側が前記大径のパイプの内壁に沿うように該大径のパイプ内に進入していることを特徴とする請求項5記載のワーク研磨装置。
- 前記小径のパイプの下部側が前記大径のパイプに対して傾斜した状態で該大径のパイプ内に進入していることを特徴とする請求項6記載のワーク研磨装置。
- 前記中間径のパイプ下端のノズル口、もしくは前記中間径のパイプに接続されるノズルのノズル口が、前記定盤の回転方向に長い開口部となっていることを特徴とする請求項5〜7いずれか1項記載のワーク研磨装置。
- 下定盤と上定盤を有する両面研磨装置であって、
前記スラリー供給部は、
前記上定盤に設けられ、前記下定盤にスラリーを供給するためのノズルと、前記上定盤の、前記ノズルよりもスラリーの流れる方向の下流側に位置して設けられ、スラリーに向けて気体を噴出する気体供給部とを含むことを特徴とする請求項1記載のワーク研磨装置。 - 前記定盤の研磨面に溝を有するラッピング装置であることを特徴とする請求項1〜9いずれか1項記載のワーク研磨装置。
- 請求項1〜10いずれか1項記載のワーク研磨装置を用いるワーク研磨方法であって、
前記スラリー供給部から、ミリバブルが混入したスラリーを前記定盤上に供給し、前記定盤上でミリバブルが広がることにより、スラリーを定盤上に拡散させることを特徴とするワーク研磨方法。 - 前記定盤上でミリバブルが広がることにより、スラリーが、ワーク外周縁を取り囲むように広がると共に、ワークと前記定盤との間に進入することを特徴とする請求項11記載のワーク研磨方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017146132A JP6931845B2 (ja) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | ワーク研磨装置およびワーク研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017146132A JP6931845B2 (ja) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | ワーク研磨装置およびワーク研磨方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019025575A true JP2019025575A (ja) | 2019-02-21 |
JP6931845B2 JP6931845B2 (ja) | 2021-09-08 |
Family
ID=65475258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017146132A Active JP6931845B2 (ja) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | ワーク研磨装置およびワーク研磨方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6931845B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102116510B1 (ko) * | 2019-03-08 | 2020-05-28 | 에스케이실트론 주식회사 | 웨이퍼 랩핑 장치 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001121419A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-05-08 | Ebara Corp | Cmp装置及びその砥液供給方法 |
JP2003142436A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-16 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 研磨用スラリー供給装置及びその供給方法 |
JP2004216497A (ja) * | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | 両面研磨装置 |
JP2005118970A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Hamai Co Ltd | 平面研磨装置 |
JP2008235357A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Toshiba Corp | 化学的機械的研磨方法および半導体装置の製造方法 |
JP2009111095A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Covalent Materials Corp | ウェーハラッピング方法 |
JP2012222107A (ja) * | 2011-04-07 | 2012-11-12 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2015175131A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | ヤンマー産業株式会社 | トイレ用洗剤供給機 |
JP2015186838A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-29 | 不二越機械工業株式会社 | ワーク研磨方法およびワーク研磨装置 |
-
2017
- 2017-07-28 JP JP2017146132A patent/JP6931845B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001121419A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-05-08 | Ebara Corp | Cmp装置及びその砥液供給方法 |
JP2003142436A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-16 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 研磨用スラリー供給装置及びその供給方法 |
JP2004216497A (ja) * | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | 両面研磨装置 |
JP2005118970A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Hamai Co Ltd | 平面研磨装置 |
JP2008235357A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Toshiba Corp | 化学的機械的研磨方法および半導体装置の製造方法 |
JP2009111095A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Covalent Materials Corp | ウェーハラッピング方法 |
JP2012222107A (ja) * | 2011-04-07 | 2012-11-12 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2015175131A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | ヤンマー産業株式会社 | トイレ用洗剤供給機 |
JP2015186838A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-29 | 不二越機械工業株式会社 | ワーク研磨方法およびワーク研磨装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102116510B1 (ko) * | 2019-03-08 | 2020-05-28 | 에스케이실트론 주식회사 | 웨이퍼 랩핑 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6931845B2 (ja) | 2021-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3791302B2 (ja) | 両面研磨装置を用いた半導体ウェーハの研磨方法 | |
CN100595887C (zh) | 涂敷设备和涂敷方法 | |
JP2014183121A (ja) | 液処理装置 | |
JP2018176339A (ja) | 研磨装置、及び、研磨方法 | |
KR100497205B1 (ko) | 마이크로홀이 형성된 화학적 기계적 연마패드 | |
JP2019025575A (ja) | ワーク研磨装置およびワーク研磨方法 | |
JP2008055577A (ja) | 両面研磨装置 | |
CN106002500B (zh) | 一种增压超声空化三相磨粒流旋流抛光加工装置 | |
US20010010305A1 (en) | Precision polishing method and apparatus of substrate | |
KR20160125429A (ko) | 스핀 코팅 프로세스에서 결함 제어를 위한 덮개 플레이트 | |
JPH0761604B2 (ja) | 非接触型球面加工方法 | |
JPH08238455A (ja) | 粉体分散装置 | |
CN104952772B (zh) | 基板处理装置及基板处理方法 | |
US2787447A (en) | Continuous mixer | |
CN102548707A (zh) | 生坯球的抛光方法、陶瓷球的制造方法及抛光装置 | |
JP6678850B2 (ja) | 陶器の超微細粉末準備技術設備 | |
CN110091247A (zh) | 一种研磨抛光装置 | |
JP2008221355A (ja) | 両面加工装置 | |
JP3494119B2 (ja) | 両面研磨装置を用いた半導体ウェーハの研磨方法 | |
JP3684983B2 (ja) | 両面研磨装置 | |
CN210232630U (zh) | 蓝宝石晶圆游离磨料研磨设备 | |
CN110315425B (zh) | 蓝宝石晶圆游离磨料研磨设备 | |
JP2002028851A (ja) | 球体の研磨方法およびその装置 | |
JP2006150507A (ja) | 平行平面研磨盤 | |
KR102072054B1 (ko) | 가스 및 수분사 하이브리드법에 의한 합금분말 제조장치 및 그 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170807 |
|
A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20170807 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200528 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210608 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210621 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210706 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210802 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6931845 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |