JP2021045806A

JP2021045806A - Polishing device

Info

Publication number: JP2021045806A
Application number: JP2019168848A
Authority: JP
Inventors: 友哉中谷; Tomoya Nakatani
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2021-03-25

Abstract

To provide a polishing device which makes it easy to control a polishing profile (the distribution of a polishing quantity) by changing pressure for pressing a wafer by a place of the wafer in polishing time.SOLUTION: A polishing device has a rotatable holding table 41 for holding a wafer 10, platens 36, 38 arranged on the tip of a spindle 34 and a polishing pad 6 fixed to the platens 36, 38 and polishing the wafer 10 held by the holding table 41. The platens 36, 38 are divided into at least two in a concentric circular shape, and are separately controlled in pressure pressed toward the wafer 10. Thus, a desired polishing profile of the wafer 10 can be obtained.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、研磨装置に関する。 The present invention relates to a polishing apparatus.

所望の厚さに研削加工された半導体ウエーハなどのウエーハは、研削工程で生じた切削屑を除去したり、破砕層を除去することで抗折強度を上げたりするために、ウエーハの裏面を研磨装置で研磨することが知られている（例えば、特許文献１、２及び３参照）。具体的には、特許文献１では、荒加工用砥石の外周側に仕上げ加工用砥石を配置し、荒加工用砥石を支持する主軸と仕上げ加工用砥石を支持する主軸とを別に設定している。これにより、被加工物の表面粗さを均一にすることができる。また、特許文献２では、複数のエアバッグを有するトップリングを用いて、研磨面の箇所における圧力を変えている。特許文献３では、研削工具を内周側に配置し研削工具の外周側に研磨パッドを配置している。 Wafers such as semiconductor wafers that have been ground to a desired thickness polish the back surface of the wafer in order to remove cutting chips generated in the grinding process and to increase the bending resistance by removing the crushing layer. It is known to polish with an apparatus (see, for example, Patent Documents 1, 2 and 3). Specifically, in Patent Document 1, a finishing grindstone is arranged on the outer peripheral side of the roughing grindstone, and a spindle for supporting the roughing grindstone and a spindle for supporting the finishing grindstone are set separately. .. As a result, the surface roughness of the work piece can be made uniform. Further, in Patent Document 2, a top ring having a plurality of airbags is used to change the pressure at the polished surface. In Patent Document 3, the grinding tool is arranged on the inner peripheral side and the polishing pad is arranged on the outer peripheral side of the grinding tool.

特開昭６３−６２６５０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-62650 特表２００８−５２８３００号公報Special Table 2008-528300 特開２０１８−１２９０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-1290

ウエーハ全面が研磨パッドに押圧される研磨方法において、ウエーハの面内で研磨プロファイル（研磨量の分布）をコントロールすることが困難であるという課題が有った。 In the polishing method in which the entire surface of the wafer is pressed against the polishing pad, there is a problem that it is difficult to control the polishing profile (distribution of polishing amount) in the surface of the wafer.

そこで、本願発明は、研磨時にウエーハを押圧する圧力をウエーハの箇所によって変えて研磨プロファイル（研磨量の分布）をコントロールすることが容易となる研磨装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a polishing apparatus that makes it easy to control a polishing profile (distribution of polishing amount) by changing the pressure for pressing a wafer during polishing depending on the location of the wafer.

前述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の研磨装置は、ウエーハを保持する回転可能な保持テーブルと、スピンドルの先端に設けられるプラテンと、該プラテンに固定され、該保持テーブルに保持されたウエーハを研磨する研磨パッドと、を備え、該プラテンは、同心円状に少なくとも二つ以上に分割され、該ウエーハに向けて押圧される圧力が別々に制御される。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the polishing apparatus of the present invention comprises a rotatable holding table for holding a wafer, a platen provided at the tip of a spindle, and a platen fixed to the holding table. The platen is concentrically divided into at least two or more, and the pressure pressed toward the wafer is separately controlled.

前述した研磨装置において、該研磨パッドは、該プラテンの境界部に該当する位置で分割されていてもよい。 In the above-mentioned polishing apparatus, the polishing pad may be divided at a position corresponding to the boundary portion of the platen.

本願発明によれば、ウエーハの箇所によって研磨時の圧力を変えて研磨プロファイルをコントロールすることが容易となる研磨装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polishing apparatus that makes it easy to control the polishing profile by changing the pressure at the time of polishing depending on the location of the wafer.

図１は、実施形態１に係る研磨装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of the polishing apparatus according to the first embodiment. 図２は、図１の研磨ユニットの断面図であり、インナーパッドとアウターパッドの圧力が均等な状態を示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the polishing unit of FIG. 1, which shows a state in which the pressures of the inner pad and the outer pad are equal. 図３は、図２のインナーパッドとアウターパッドとウエーハとを上側から重ねて見た状態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing a state in which the inner pad, the outer pad, and the wafer of FIG. 2 are overlapped and viewed from above. 図４は、１つのパッドでウエーハを研磨する態様を示す比較例において、パッドとウエーハとを上側から重ねて見た状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing a state in which a pad and a wafer are viewed from above in a comparative example showing a mode in which a wafer is polished with one pad. 図５は、インナーパッドのみでウエーハを所定圧で所定時間研磨した場合のウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer when the wafer is polished at a predetermined pressure for a predetermined time using only the inner pad. 図６は、アウターパッドのみでウエーハを所定圧で所定時間研磨した場合のウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer when the wafer is polished at a predetermined pressure for a predetermined time using only the outer pad. 図７は、図２に示す、インナーパッドとアウターパッドの圧力が均等な状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer, which is shown in FIG. 2 and is generated in a state where the pressures of the inner pad and the outer pad are equal. 図８は、図１の研磨ユニットの断面図であり、アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態を示す図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the polishing unit of FIG. 1, showing a state in which the pressure of the outer pad is higher than that of the inner pad. 図９は、図８に示す、アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。FIG. 9 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer, which is shown in FIG. 8 and occurs when the pressure of the outer pad is higher than that of the inner pad. 図１０は、図１の研磨ユニットの断面図であり、インナーパッドの圧力がアウターパッドよりも高い状態を示す図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the polishing unit of FIG. 1, which shows a state in which the pressure of the inner pad is higher than that of the outer pad. 図１１は、図１０に示す、インナーパッドの圧力がアウターパッドよりも高い状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。FIG. 11 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer, which is shown in FIG. 10 and occurs when the pressure of the inner pad is higher than that of the outer pad. 図１２は、実施形態２に係る研磨装置の研磨ユニットの断面図であり、インナーパッドとアウターパッドの圧力が均等な状態を示す図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of a polishing unit of the polishing apparatus according to the second embodiment, showing a state in which the pressures of the inner pad and the outer pad are equal. 図１３は、図１２に示す、インナーパッドとアウターパッドの圧力が均等な状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。FIG. 13 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer, which is shown in FIG. 12 and is generated in a state where the pressures of the inner pad and the outer pad are equal. 図１４は、実施形態２に係る研磨装置の研磨ユニットの断面図であり、アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態を示す図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a polishing unit of the polishing apparatus according to the second embodiment, showing a state in which the pressure of the outer pad is higher than that of the inner pad. 図１５は、図１４に示す、アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。FIG. 15 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer, which is shown in FIG. 14 and occurs when the pressure of the outer pad is higher than that of the inner pad. 図１６は、実施形態２に係る研磨装置の研磨ユニットの断面図であり、インナーパッドの圧力がアウターパッドよりも高い状態を示す図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of a polishing unit of the polishing apparatus according to the second embodiment, showing a state in which the pressure of the inner pad is higher than that of the outer pad. 図１７は、図１６に示す、インナーパッドの圧力がアウターパッドよりも高い状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。FIG. 17 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer, which is shown in FIG. 16 and occurs when the pressure of the inner pad is higher than that of the outer pad.

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 An embodiment (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Further, the configurations described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions or changes of the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.

〔実施形態１〕
[研磨装置の構成]
まず、実施形態１に係る研磨装置の構成について説明する。図１は、実施形態１に係る研磨装置の斜視図である。図２は、図１の研磨ユニットの断面図であり、インナーパッドとアウターパッドの圧力が均等な状態を示す図である。図３は、図２のインナーパッドとアウターパッドとウエーハとを上側から重ねて見た状態を示す模式図である。図４は、１つのパッドでウエーハを研磨する態様を示す比較例において、パッドとウエーハとを上側から重ねて見た状態を示す模式図である。 [Embodiment 1]
[Structure of polishing equipment]
First, the configuration of the polishing apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view of the polishing apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the polishing unit of FIG. 1, which shows a state in which the pressures of the inner pad and the outer pad are equal. FIG. 3 is a schematic view showing a state in which the inner pad, the outer pad, and the wafer of FIG. 2 are overlapped and viewed from above. FIG. 4 is a schematic view showing a state in which a pad and a wafer are viewed from above in a comparative example showing a mode in which a wafer is polished with one pad.

図１及び図２に示すように、研磨装置１は、ベース２と、研磨ユニット３と、保持テーブル機構４と、研磨パッド６と、を備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the polishing apparatus 1 includes a base 2, a polishing unit 3, a holding table mechanism 4, and a polishing pad 6.

ベース２は、前後方向（Ｙ軸方向）に延びており、後側の端部から上方向（Ｚ軸方向）に向けてコラム２１が延びている。コラム２１には、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる一対のガイドレール２２が固定されている。また、コラム２１には、加工ユニット送り機構５２が設けられる。加工ユニット送り機構５２は、ボールねじ４８と、パルスモータ５０と、スライド体３３と、支持部材３２と、を備える。スライド体３３と支持部材３２とは一体になっており、支持部材３２は後述する研磨ユニット３を支持している。従って、パルスモータ５０は、その駆動によってボールねじ４８を回転させ、スライド体３３及び支持部材３２を介して研磨ユニット３を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させる。 The base 2 extends in the front-rear direction (Y-axis direction), and the column 21 extends upward (Z-axis direction) from the rear end portion. A pair of guide rails 22 extending in the vertical direction (Z-axis direction) are fixed to the column 21. Further, the column 21 is provided with a processing unit feed mechanism 52. The processing unit feed mechanism 52 includes a ball screw 48, a pulse motor 50, a slide body 33, and a support member 32. The slide body 33 and the support member 32 are integrated, and the support member 32 supports the polishing unit 3 described later. Therefore, the pulse motor 50 rotates the ball screw 48 by its drive, and moves the polishing unit 3 in the vertical direction (Z-axis direction) via the slide body 33 and the support member 32.

研磨ユニット３は、スピンドルハウジング３１と、スピンドル３４と、モータ３５と、インナーパッドのプラテン３６と、シリンダユニット３７と、アウターパッドのプラテン３８と、研磨パッド６と、エア供給部１６１と、スラリー供給部１６２と、圧力検出手段１６３と、を備える。スピンドルハウジング３１は、上部の内方に、モータ３５を収容する収容空間３１１を有する。モータ３５は、軸体３５１と、コイル３５２とを有する。具体的には、軸体３５１の外周側に、コイル３５２が円筒状に配置される。 The polishing unit 3 includes a spindle housing 31, a spindle 34, a motor 35, an inner pad platen 36, a cylinder unit 37, an outer pad platen 38, a polishing pad 6, an air supply unit 161 and a slurry supply. A unit 162 and a pressure detecting means 163 are provided. The spindle housing 31 has an accommodation space 311 for accommodating the motor 35 inside the upper portion. The motor 35 has a shaft body 351 and a coil 352. Specifically, the coil 352 is arranged in a cylindrical shape on the outer peripheral side of the shaft body 351.

スピンドル３４は、下側の太径部３４１と、上側の小径部３４２と、を有する。軸体３５１は、小径部３４２に固定されている。インナーパッドのプラテン３６は、スピンドル３４の太径部３４１の下端に固定されている。モータ３５に電力が印加されると、コイル３５２に対して、軸体３５１及びスピンドル３４と共にプラテン３６が回転する。 The spindle 34 has a lower large diameter portion 341 and an upper small diameter portion 342. The shaft body 351 is fixed to the small diameter portion 342. The platen 36 of the inner pad is fixed to the lower end of the large diameter portion 341 of the spindle 34. When electric power is applied to the motor 35, the platen 36 rotates with respect to the coil 352 together with the shaft body 351 and the spindle 34.

シリンダユニット３７は、シリンダハウジング３７１と、ピストン３７２と、ピストンロッド３７３と、第１のエア供給路３７４と、第２のエア供給路３７５と、第１空気室３７６と、第２空気室３７７と、を備える。シリンダハウジング３７１は、内部に、ピストン３７２よりも上側の第１空気室３７６と、ピストン３７２よりも下側の第２空気室３７７と、を有する。 The cylinder unit 37 includes a cylinder housing 371, a piston 372, a piston rod 373, a first air supply path 374, a second air supply path 375, a first air chamber 376, and a second air chamber 377. , Equipped with. The cylinder housing 371 has, inside, a first air chamber 376 above the piston 372 and a second air chamber 377 below the piston 372.

ピストンロッド３７３は、アウターパッドのプラテン３８を固定している。プラテン３８は、径方向外側の外周部３８１と、外周部３８１の径方向内側の内周部３８２と、を有する。内周部３８２は、外周部３８１よりも上側（Ｚ軸方向）に位置する円盤形状である。外周部３８１は、下面３８５と、上面３８６と、外周側面３８３と、内周側面３８４と、を有する。内周部３８２は、下面３８７と、上面３８８と、内周側面３８９と、を有する。内周部３８２の内方に、インナーパッドのプラテン３６が収容される。 The piston rod 373 fixes the platen 38 of the outer pad. The platen 38 has an outer peripheral portion 381 on the outer side in the radial direction and an inner peripheral portion 382 on the inner side in the radial direction of the outer peripheral portion 381. The inner peripheral portion 382 has a disk shape located above the outer peripheral portion 381 (in the Z-axis direction). The outer peripheral portion 381 has a lower surface 385, an upper surface 386, an outer peripheral side surface 383, and an inner peripheral side surface 384. The inner peripheral portion 382 has a lower surface 387, an upper surface 388, and an inner peripheral side surface 389. The platen 36 of the inner pad is housed inside the inner peripheral portion 382.

インナーパッドのプラテン３６は、外周面３６３と、上面３６２と、下面３６１と、を有する。インナーパッドのプラテン３６の外周面３６３は、アウターパッドの内周側面３８４と摺接可能である。プラテン３６の上面３６２は、アウターパッドの下面３８７と当接可能である。アウターパッドのプラテン３８における下面３８５と下面３８７との上下方向の距離は、インナーパッドのプラテン３６の厚さよりも大きい。アウターパッドのプラテン３８の下面３８５及びインナーパッドのプラテン３６の下面３６１には、円盤形状の研磨パッド６が固定されている。 The platen 36 of the inner pad has an outer peripheral surface 363, an upper surface 362, and a lower surface 361. The outer peripheral surface 363 of the platen 36 of the inner pad can be slidably contacted with the inner peripheral side surface 384 of the outer pad. The upper surface 362 of the platen 36 is in contact with the lower surface 387 of the outer pad. The vertical distance between the lower surface 385 and the lower surface 387 of the outer pad platen 38 is larger than the thickness of the inner pad platen 36. A disk-shaped polishing pad 6 is fixed to the lower surface 385 of the platen 38 of the outer pad and the lower surface 361 of the platen 36 of the inner pad.

また、ピストンロッド３７３の下端は、アウターパッドのプラテン３８に固定されている。従って、エア供給部１６１から第１のエア供給路３７４を介して第１空気室３７６に空気が供給されると、ピストン３７２が下側に向けて押し下げられるため、ピストンロッド３７３及びアウターパッドのプラテン３８が下方に移動し研磨パッド６を介してウエーハ１０を下側に向けて押圧する。なお、アウターパッドのプラテン３８及びインナーパッドのプラテン３６は、スピンドル３４の先端（下端）に設けられている。 Further, the lower end of the piston rod 373 is fixed to the platen 38 of the outer pad. Therefore, when air is supplied from the air supply unit 161 to the first air chamber 376 via the first air supply path 374, the piston 372 is pushed down downward, so that the platen of the piston rod 373 and the outer pad 38 moves downward and presses the wafer 10 downward through the polishing pad 6. The platen 38 of the outer pad and the platen 36 of the inner pad are provided at the tip (lower end) of the spindle 34.

図２の状態では、インナーパッドのプラテン３６の下面３６１と、アウターパッドのプラテン３８の下面３８５とが、上下方向（Ｚ軸方向）で同一の高さに位置し、下面３６１と下面３８５とが面一の状態である。この場合、インナーパッドのプラテン３６が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力は、アウターパッドのプラテン３８が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力と均等になる。このように、アウターパッドのプラテン３８が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力はシリンダユニット３７で制御される。即ち、インナーパッドのプラテン３６の下面３６１に対して、アウターパッドのプラテン３８の下面３８５の上下方向の位置によって、アウターパッドのプラテン３８が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力が制御される。 In the state of FIG. 2, the lower surface 361 of the platen 36 of the inner pad and the lower surface 385 of the platen 38 of the outer pad are located at the same height in the vertical direction (Z-axis direction), and the lower surface 361 and the lower surface 385 are located at the same height. It is in a flush state. In this case, the pressure at which the platen 36 of the inner pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6 becomes equal to the pressure at which the platen 38 of the outer pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6. In this way, the pressure at which the platen 38 of the outer pad presses the wafer 10 via the polishing pad 6 is controlled by the cylinder unit 37. That is, the pressure of the platen 38 of the outer pad pressing the wafer 10 through the polishing pad 6 is controlled by the vertical position of the lower surface 385 of the platen 38 of the outer pad with respect to the lower surface 361 of the platen 36 of the inner pad. To.

図１，２に示すように、保持テーブル機構４は、保持テーブル４１と、保持テーブル支持台４２と、蛇腹４３と、を有する。ベース２の上面は凹部２３を有し、保持テーブル機構４が凹部２３に位置している。保持テーブル４１は、ウエーハ１０を吸引、保持した状態で回転可能である。上下方向（Ｚ軸方向）に延びる支持軸４４が、保持テーブル４１の下面における径方向中央部に固定されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the holding table mechanism 4 has a holding table 41, a holding table support 42, and a bellows 43. The upper surface of the base 2 has a recess 23, and the holding table mechanism 4 is located in the recess 23. The holding table 41 can rotate while sucking and holding the wafer 10. A support shaft 44 extending in the vertical direction (Z-axis direction) is fixed to a radial center portion on the lower surface of the holding table 41.

支持軸４４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、上下方向（Ｚ軸方向）に概ね平行な回転軸４５を中心として回転する。保持テーブル４１の上面は、ウエーハ１０を保持する保持面４６となっている。この保持面４６は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向（割り出し送り方向）に対して概ね平行に延びる面であり、保持テーブル４１の内部に形成された流路（不図示）等を通じて吸引源（不図示）に接続されている。これにより、保持面４６は、ウエーハ１０を吸引、保持することができる。 The support shaft 44 is connected to a rotation drive source (not shown) such as a motor, and rotates about a rotation shaft 45 substantially parallel to the vertical direction (Z-axis direction). The upper surface of the holding table 41 is a holding surface 46 for holding the wafer 10. The holding surface 46 is a surface extending substantially parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction (indexing feed direction), and is a suction source (not shown) through a flow path (not shown) formed inside the holding table 41. It is connected to (shown). As a result, the holding surface 46 can suck and hold the wafer 10.

保持テーブル支持台４２は、支持軸４４が貫通する貫通孔（不図示）を有し、貫通孔に支持軸４４が挿入された状態で保持テーブル４１が保持テーブル支持台４２の上に設けられる。蛇腹４３が、保持テーブル支持台４２の前後（Ｙ軸方向）に設けられる。また、保持テーブル４１は、図示しない移動機構により、被加工物着脱位置１１と、研磨ユニット３の下側に位置する研磨位置１２と、の間で前後方向（Ｙ軸方向）に移動される。オペレータが加工条件等を入力する操作パネル５５が、ベース２の上面の前部に設けられている。 The holding table support 42 has a through hole (not shown) through which the support shaft 44 penetrates, and the holding table 41 is provided on the holding table support 42 with the support shaft 44 inserted in the through hole. The bellows 43 are provided in the front-rear direction (Y-axis direction) of the holding table support base 42. Further, the holding table 41 is moved in the front-rear direction (Y-axis direction) between the workpiece attachment / detachment position 11 and the polishing position 12 located below the polishing unit 3 by a moving mechanism (not shown). An operation panel 55 for the operator to input machining conditions and the like is provided on the front portion of the upper surface of the base 2.

スラリー供給部１６２は、研磨パッド６とウエーハ１０との間にスラリーを供給する。スラリーが送給可能な貫通孔（不図示）が、インナーパッドのプラテン３６における径方向中央部に設けられている。また、研磨パッド６の下面６５は、ウエーハ１０と接触してウエーハ１０を研磨する面であり、下面６５には、図示しない溝が形成されている。スラリーは、スラリー供給部１６２から、インナーパッドのプラテン３６における貫通孔を介して、研磨パッド６の下面６５の溝に送られる。 The slurry supply unit 162 supplies the slurry between the polishing pad 6 and the wafer 10. A through hole (not shown) through which the slurry can be fed is provided in the radial center portion of the platen 36 of the inner pad. Further, the lower surface 65 of the polishing pad 6 is a surface for polishing the wafer 10 in contact with the wafer 10, and a groove (not shown) is formed on the lower surface 65. The slurry is sent from the slurry supply unit 162 to the groove on the lower surface 65 of the polishing pad 6 through the through hole in the platen 36 of the inner pad.

圧力検出手段１６３は、例えば、図示しない圧力センサを備え、インナーパッドのプラテン３６が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力を検出する。圧力センサは、例えば、図２に示すモータ３５の軸体３５１と、スピンドルハウジング３１の収容空間３１１の底面３１２との間に配置され、インナーパッドのプラテン３６が研磨パッド６を介してウエーハ１０に接触した際に作用する下方向（−Ｚ方向）への圧力（押圧荷重）を検出する。 The pressure detecting means 163 includes, for example, a pressure sensor (not shown), and detects the pressure at which the platen 36 of the inner pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6. The pressure sensor is arranged, for example, between the shaft body 351 of the motor 35 shown in FIG. 2 and the bottom surface 312 of the accommodation space 311 of the spindle housing 31, and the platen 36 of the inner pad is attached to the wafer 10 via the polishing pad 6. The downward pressure (pressing load) acting on the contact is detected.

[研磨装置による研磨の手順]
以上の構成を有する研磨装置１による研磨の手順を説明する。まず、図示しない搬送手段は、図１に示す被加工物着脱位置１１で保持テーブル４１の保持面４６にウエーハ１０を載置して吸引、保持させる。こののち、保持テーブル４１は、後側（＋Ｙ方向）に向けて研磨位置１２まで移動する。次いで、パルスモータ５０が駆動すると、ボールねじ４８が回転し、スライド体３３及び支持部材３２を介して研磨ユニット３が下方（−Ｚ方向）に移動する。そして、図２に示すように、研磨パッド６が保持テーブル４１の保持面４６上のウエーハ１０を押圧した状態で、保持テーブル４１が回転軸４５を中心として回転することにより、ウエーハ１０が研磨される。ここで、インナーパッドのプラテン３６が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力と、アウターパッドのプラテン３８が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力とを別々の値に制御することができる。これらの圧力の制御については、詳細に後述する。 [Procedure for polishing with a polishing device]
The procedure of polishing by the polishing apparatus 1 having the above configuration will be described. First, in the transport means (not shown), the wafer 10 is placed on the holding surface 46 of the holding table 41 at the workpiece attachment / detachment position 11 shown in FIG. 1 to suck and hold the wafer 10. After that, the holding table 41 moves to the polishing position 12 toward the rear side (+ Y direction). Next, when the pulse motor 50 is driven, the ball screw 48 rotates, and the polishing unit 3 moves downward (in the −Z direction) via the slide body 33 and the support member 32. Then, as shown in FIG. 2, the wafer 10 is polished by the holding table 41 rotating about the rotation shaft 45 while the polishing pad 6 presses the wafer 10 on the holding surface 46 of the holding table 41. To. Here, the pressure at which the platen 36 of the inner pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6 and the pressure at which the platen 38 of the outer pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6 are controlled to different values. Can be done. The control of these pressures will be described in detail later.

なお、図２に示すように、スピンドル３４の中心軸３４０と、インナーパッドのプラテン３６の中心軸３６０と、アウターパッドのプラテン３８の中心軸３８０と、は全て同軸に配置される。即ち、図３に示すように、インナーパッドのプラテン３６と、アウターパッドのプラテン３８とは、中心軸３６０，３８０を中心として同心円状に２つに分割されている。図３において、プラテン３６の直径１０２は、ウエーハ１０の半径１０１と同一である。また、中心軸３６０，３８０を通る直線とプラテン３６の外周面３６３との交点を交点１０４とし、プラテン３８の外周側面３８３との交点を交点１０５とする。これらの交点１０４と交点１０５とを結ぶ線分１０３の長さと、ウエーハ１０の半径１０１と、インナーパッドのプラテン３６の直径１０２とは、全て同一である。これに対して、図４に示すように、１つのパッド１３８でウエーハを研磨する態様を示す比較例では、ウエーハ１０の直径よりもパッド１３８の直径が大きい。例えば、パッド１３８の直径は、ウエーハ１０の直径の１．５倍である。 As shown in FIG. 2, the central axis 340 of the spindle 34, the central axis 360 of the platen 36 of the inner pad, and the central axis 380 of the platen 38 of the outer pad are all arranged coaxially. That is, as shown in FIG. 3, the platen 36 of the inner pad and the platen 38 of the outer pad are concentrically divided into two about the central axes 360 and 380. In FIG. 3, the diameter 102 of the platen 36 is the same as the radius 101 of the wafer 10. Further, the intersection of the straight line passing through the central axes 360 and 380 and the outer peripheral surface 363 of the platen 36 is set as the intersection 104, and the intersection of the straight line passing through the central axes 360 and 380 with the outer peripheral side surface 383 of the platen 38 is set as the intersection 105. The length of the line segment 103 connecting these intersections 104 and 105, the radius 101 of the wafer 10, and the diameter 102 of the platen 36 of the inner pad are all the same. On the other hand, as shown in FIG. 4, in the comparative example showing the mode of polishing the wafer with one pad 138, the diameter of the pad 138 is larger than the diameter of the wafer 10. For example, the diameter of the pad 138 is 1.5 times the diameter of the wafer 10.

[インナーパッド及びアウターパッドによる圧力の調整方法及び制御手順]
次に、インナーパッド及びアウターパッドによる圧力制御方法を簡単に説明する。前述したように、モータ３５でインナーパッドのＺ軸方向の位置を変えることで、インナーパッドによるウエーハ１０への圧力が変わり、圧力検出手段１６３がインナーパッドの圧力を検出する。シリンダユニット３７へ供給する空気のエア圧を変えることで、アウターパッドによるウエーハ１０への圧力が変わる。 [Pressure adjustment method and control procedure using inner pad and outer pad]
Next, a pressure control method using the inner pad and the outer pad will be briefly described. As described above, by changing the position of the inner pad in the Z-axis direction with the motor 35, the pressure of the inner pad on the wafer 10 changes, and the pressure detecting means 163 detects the pressure of the inner pad. By changing the air pressure of the air supplied to the cylinder unit 37, the pressure of the outer pad on the wafer 10 is changed.

ここで、アウターパッドの圧力の制御手順を簡単に説明する。まず、最初に保持テーブル４１の保持面４６の上に圧力を測るためのシートが敷かれた状態とし、シリンダユニット３７へ供給される空気のエア圧が所定のエア圧に設定され、その所定のエア圧でアウターパッドがシートを押圧し、シートにかかる圧力を検出する。複数の所定のエア圧のそれぞれに対してシートにかかる圧力を検出することにより、シリンダユニット３７へ供給する空気のエア圧とシートにかかる圧力との相関関係を取得することができる。その後は、エア圧を変えることで、アウターパッドによるウエーハ１０への圧力を変更する。 Here, the procedure for controlling the pressure of the outer pad will be briefly described. First, a sheet for measuring pressure is laid on the holding surface 46 of the holding table 41, and the air pressure of the air supplied to the cylinder unit 37 is set to a predetermined air pressure, and the predetermined air pressure is set. The outer pad presses the seat with air pressure and detects the pressure applied to the seat. By detecting the pressure applied to the seat for each of the plurality of predetermined air pressures, it is possible to obtain the correlation between the air pressure of the air supplied to the cylinder unit 37 and the pressure applied to the seat. After that, the pressure on the wafer 10 by the outer pad is changed by changing the air pressure.

[インナーパッド及びアウターパッドによる研磨プロファイル]
図５は、インナーパッドのみでウエーハを所定圧で所定時間研磨した場合のウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。図６は、アウターパッドのみでウエーハを所定圧で所定時間研磨した場合のウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。図７は、図２に示す、インナーパッドとアウターパッドの圧力が均等な状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。 [Polishing profile with inner pad and outer pad]
FIG. 5 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer when the wafer is polished at a predetermined pressure for a predetermined time using only the inner pad. FIG. 6 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer when the wafer is polished at a predetermined pressure for a predetermined time using only the outer pad. FIG. 7 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer shown in FIG. 2 in which the pressures of the inner pad and the outer pad are equal.

インナーパッド及びアウターパッドのそれぞれで、所定圧で所定時間研磨した時の研磨量を、図５及び図６に示すような初期データとして取得する。その初期データを基に、ウエーハ１０が所望する研磨プロファイル(研磨量の分布)になるように、インナーパッド及びアウターパッドのそれぞれによる圧力が調整される。例えばウエーハ１０の径方向の中央６１の研磨量を大きくする場合はインナーパッドの圧力をアウターパッドよりも相対的にあげるなどの圧力制御を行う。 The amount of polishing of each of the inner pad and the outer pad when polished at a predetermined pressure for a predetermined time is acquired as initial data as shown in FIGS. 5 and 6. Based on the initial data, the pressure of each of the inner pad and the outer pad is adjusted so that the wafer 10 has a desired polishing profile (distribution of polishing amount). For example, when increasing the amount of polishing at the center 61 in the radial direction of the wafer 10, pressure control is performed such that the pressure of the inner pad is relatively higher than that of the outer pad.

なお、図５は、インナーパッドのみで、研磨した場合の研磨プロファイルである。ウエーハ１０の径方向の中央６１における研磨量が、外周６２，６３における研磨量よりも大きくなる。具体的には、外周側に向かうに従って、研磨量が徐々に小さくなる逆Ｖ字状となる。図６は、アウターパッドのみで、研磨した場合の研磨プロファイルである。ウエーハ１０の径方向の中央６１における研磨量が、外周６２，６３における研磨量よりも小さくなる。具体的には、外周側に向かうに従って、研磨量が徐々に大きくなるＶ字状となる。 Note that FIG. 5 shows a polishing profile when polishing is performed using only the inner pad. The amount of polishing at the center 61 in the radial direction of the wafer 10 is larger than the amount of polishing at the outer circumferences 62 and 63. Specifically, it becomes an inverted V shape in which the amount of polishing gradually decreases toward the outer peripheral side. FIG. 6 shows a polishing profile when polishing is performed using only the outer pad. The amount of polishing at the center 61 in the radial direction of the wafer 10 is smaller than the amount of polishing at the outer circumferences 62 and 63. Specifically, it becomes a V-shape in which the amount of polishing gradually increases toward the outer peripheral side.

[インナーパッドとアウターパッドの圧力が均等な状態の態様]
図２の研磨ユニット３を用い、インナーパッドのプラテン３６が押圧する圧力とアウターパッドのプラテン３８が押圧する圧力とを均等にして研磨パッド６を押し付ける場合、図２に示すように、インナーパッドのプラテン３６の下面３６１と、アウターパッドのプラテン３８の下面３８５とが、上下方向（Ｚ軸方向）で同一の高さに位置し、下面３６１と下面３８５とが面一の状態となる。この場合、インナーパッドのプラテン３６が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力は、アウターパッドのプラテン３８が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力と均等になる。 [Aspect in which the pressure of the inner pad and the outer pad is equal]
When the polishing unit 3 of FIG. 2 is used and the polishing pad 6 is pressed evenly between the pressure pressed by the platen 36 of the inner pad and the pressure pressed by the platen 38 of the outer pad, as shown in FIG. The lower surface 361 of the platen 36 and the lower surface 385 of the platen 38 of the outer pad are located at the same height in the vertical direction (Z-axis direction), and the lower surface 361 and the lower surface 385 are flush with each other. In this case, the pressure at which the platen 36 of the inner pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6 becomes equal to the pressure at which the platen 38 of the outer pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6.

また、インナーパッドのプラテン３６とアウターパッドのプラテン３８とによる圧力が均等な状態の研磨プロファイル（研磨量の分布）１００は、図７に示すようになる。即ち、研磨プロファイル１００は、ウエーハ１０の径方向の中央６１と外周６２，６３との研磨量がほぼ同一である研磨プロファイルになる。 Further, the polishing profile (distribution of polishing amount) 100 in a state where the pressure between the platen 36 of the inner pad and the platen 38 of the outer pad is uniform is as shown in FIG. That is, the polishing profile 100 is a polishing profile in which the polishing amounts of the center 61 in the radial direction of the wafer 10 and the outer circumferences 62 and 63 are substantially the same.

〔アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態の態様]
図８は、図１の研磨ユニットの断面図であり、アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態を示す図である。図９は、図８に示す、アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。 [Aspect in which the pressure of the outer pad is higher than that of the inner pad]
FIG. 8 is a cross-sectional view of the polishing unit of FIG. 1, showing a state in which the pressure of the outer pad is higher than that of the inner pad. FIG. 9 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer, which is shown in FIG. 8 and occurs when the pressure of the outer pad is higher than that of the inner pad.

アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態となるには、研磨パッド６がウエーハ１０に接触する位置までアウターパッドのプラテン３８及びインナーパッドのプラテン３６を下降させた状態でそれぞれのプラテン３６，３８がウエーハ１０を押圧する圧力を検出し、所望する研磨プロファイルになるよう圧力を調整する。以下、具体的に説明する。 In order for the pressure of the outer pad to be higher than that of the inner pad, the platen 38 of the outer pad and the platen 36 of the inner pad are lowered to the position where the polishing pad 6 contacts the wafer 10, and the platens 36 and 38 of the inner pad are lowered to the wafers 36 and 38, respectively. The pressure pressing the 10 is detected, and the pressure is adjusted so as to obtain the desired polishing profile. Hereinafter, a specific description will be given.

まず、アウターパッドのプラテン３８及びインナーパッドのプラテン３６がそれぞれ下降され、図２に示すように、インナーパッドのプラテン３６の下面３６１と、アウターパッドのプラテン３８の下面３８５とが、上下方向（Ｚ軸方向）で同一の高さに位置になるようにする。この場合、インナーパッドのプラテン３６が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力は、アウターパッドのプラテン３８が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力と均等になる。 First, the platen 38 of the outer pad and the platen 36 of the inner pad are lowered, respectively, and as shown in FIG. 2, the lower surface 361 of the platen 36 of the inner pad and the lower surface 385 of the platen 38 of the outer pad are in the vertical direction (Z). Make sure they are at the same height in the axial direction). In this case, the pressure at which the platen 36 of the inner pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6 becomes equal to the pressure at which the platen 38 of the outer pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6.

次に、図８に示すように、エア供給部１６１から第１のエア供給路３７４を介して第１空気室３７６に空気が供給されると、ピストン３７２が下側に向けて押し下げられるため、図２の状態に対して、ピストンロッド３７３及びアウターパッドのプラテン３８が下方に移動し、研磨パッド６を介してウエーハ１０を下側に向けて更に押圧する。なお、図８に示すように、研磨パッド６の部位のうち、アウターパッドのプラテン３８の下側に位置する研磨パッド６は、インナーパッドのプラテン３６の下側に位置する研磨パッド６よりも高さ方向に圧縮されて、厚さが薄く変形されている。よって、アウターパッドのプラテン３８が押圧する圧力が、インナーパッドのプラテン３６が押圧する圧力よりも大きくなる。または、エア供給量は図２のまま変えずに、インナーパッドのプラテン３６の圧力がアウターパッドのプラテン３８の圧力よりも小さくなるようにしてもよい。この場合、研磨プロファイル１１０は、図９に示すように、ウエーハ１０の径方向の中央６１における研磨量が、外周６２，６３における研磨量よりも小さくなる。即ち、研磨プロファイル１１０は、ウエーハ１０の径方向の中央６１から外周側に向かうに従って、研磨量が徐々に大きくなるＶ字状となる。 Next, as shown in FIG. 8, when air is supplied from the air supply unit 161 to the first air chamber 376 via the first air supply path 374, the piston 372 is pushed downward, so that the piston 372 is pushed down. With respect to the state of FIG. 2, the piston rod 373 and the platen 38 of the outer pad move downward, and the wafer 10 is further pressed downward via the polishing pad 6. As shown in FIG. 8, among the parts of the polishing pad 6, the polishing pad 6 located below the platen 38 of the outer pad is higher than the polishing pad 6 located below the platen 36 of the inner pad. It is compressed in the longitudinal direction and deformed to a thin thickness. Therefore, the pressure pressed by the platen 38 of the outer pad is larger than the pressure pressed by the platen 36 of the inner pad. Alternatively, the pressure of the platen 36 of the inner pad may be smaller than the pressure of the platen 38 of the outer pad without changing the air supply amount as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 9, the polishing amount of the polishing profile 110 at the center 61 in the radial direction of the wafer 10 is smaller than the polishing amount at the outer circumferences 62 and 63. That is, the polishing profile 110 has a V shape in which the amount of polishing gradually increases from the center 61 in the radial direction of the wafer 10 toward the outer peripheral side.

[インナーパッドの圧力がアウターパッドよりも高い状態の態様]
図１０は、図１の研磨ユニットの断面図であり、インナーパッドの圧力がアウターパッドよりも高い状態を示す図である。図１１は、図１０に示す、インナーパッドの圧力がアウターパッドよりも高い状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。 [Aspect in which the pressure of the inner pad is higher than that of the outer pad]
FIG. 10 is a cross-sectional view of the polishing unit of FIG. 1, which shows a state in which the pressure of the inner pad is higher than that of the outer pad. FIG. 11 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer, which is shown in FIG. 10 and occurs when the pressure of the inner pad is higher than that of the outer pad.

図１０に示すように、図２の状態から、第２のエア供給路３７５を介して第２空気室３７７に更に空気が供給されると、アウターパッドのプラテン３８の上下位置がインナーパッドのプラテン３６よりも上側になる。すると、アウターパッドのプラテン３８による圧力が低下し、相対的に、インナーパッドのプラテン３６の圧力がアウターパッドのプラテン３８の圧力よりも大きくなる。なお、図１０に示すように、研磨パッド６の部位のうち、インナーパッドのプラテン３６の下側に位置する研磨パッド６は、アウターパッドのプラテン３８の下側に位置する研磨パッド６よりも高さ方向に圧縮されて、厚さが薄く変形している。または、エア供給量は図２のまま変えずに、インナーパッドのプラテン３６の圧力がアウターパッドのプラテン３８の圧力よりも大きくなるようにしてもよい。この場合、研磨プロファイル１２０は、図１１に示すように、ウエーハ１０の径方向の中央６１における研磨量が、外周６２，６３における研磨量よりも大きくなる。即ち、研磨プロファイル１２０は、ウエーハ１０の径方向の中央６１から外周側に向かうに従って、研磨量が徐々に小さくなる逆Ｖ字状となる。 As shown in FIG. 10, when more air is supplied to the second air chamber 377 via the second air supply path 375 from the state of FIG. 2, the upper and lower positions of the platen 38 of the outer pad become the platen of the inner pad. It is above 36. Then, the pressure due to the platen 38 of the outer pad decreases, and the pressure of the platen 36 of the inner pad becomes relatively larger than the pressure of the platen 38 of the outer pad. As shown in FIG. 10, among the parts of the polishing pad 6, the polishing pad 6 located below the platen 36 of the inner pad is higher than the polishing pad 6 located below the platen 38 of the outer pad. It is compressed in the vertical direction, and the thickness is thin and deformed. Alternatively, the pressure of the platen 36 of the inner pad may be larger than the pressure of the platen 38 of the outer pad without changing the air supply amount as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 11, the polishing amount of the polishing profile 120 at the center 61 in the radial direction of the wafer 10 is larger than the polishing amount at the outer circumferences 62 and 63. That is, the polishing profile 120 has an inverted V shape in which the amount of polishing gradually decreases from the center 61 in the radial direction of the wafer 10 toward the outer peripheral side.

なお、アウターパッドのみでウエーハ１０を研磨した場合、研磨プロファイルは、ウエーハ１０の径方向の中央６１から外周側に向かうに従って、研磨量が徐々に大きくなるＶ字状となる。これにより、ウエーハ１０を同心円状に分割した複数の円環状ラインの集合体として考えた場合、外周側の円環状ラインほど研磨パッド６が接触している時間が長いことが判る。 When the wafer 10 is polished only with the outer pad, the polishing profile becomes a V-shape in which the polishing amount gradually increases from the center 61 in the radial direction of the wafer 10 toward the outer peripheral side. As a result, when the wafer 10 is considered as an aggregate of a plurality of annular lines divided concentrically, it can be seen that the time that the polishing pad 6 is in contact with the annular lines on the outer peripheral side is longer.

また、インナーパッドのみでウエーハ１０を研磨した場合、研磨プロファイルは、ウエーハ１０の径方向の中央６１から外周側に向かうに従って、研磨量が徐々に小さくなる逆Ｖ字状となる。これにより、ウエーハ１０を同心円状に分割した複数の円環状ラインの集合体として考えた場合、内周側の円環状ラインほど研磨パッド６が接触している時間が長いことが判る。 Further, when the wafer 10 is polished only with the inner pad, the polishing profile becomes an inverted V shape in which the polishing amount gradually decreases from the center 61 in the radial direction of the wafer 10 toward the outer peripheral side. As a result, when the wafer 10 is considered as an aggregate of a plurality of annular lines divided concentrically, it can be seen that the annular lines on the inner peripheral side have a longer contact time with the polishing pad 6.

以上、説明した実施形態１に係る研磨装置１は、ウエーハ１０を保持する回転可能な保持テーブル４１と、スピンドルの先端に設けられるプラテン３６，３８と、プラテン３６，３８に固定され、保持テーブル４１に保持されたウエーハ１０を研磨する研磨パッド６と、を備え、プラテン３６，３８は、同心円状に二つに分割されたインナーパッドのプラテン３６及びアウターパッドのプラテン３８である。これによれば、プラテン３６，３８は、同心円状に二つに分割されたインナーパッドのプラテン３６及びアウターパッドのプラテン３８であり、プラテン３６，３８のそれぞれが研磨パッド６を介してウエーハ１０に向けて押圧するため、インナーパッドのプラテン３６及びアウターパッドのプラテン３８のそれぞれについて、ウエーハ１０を押圧する圧力を個別に制御（コントロール）することができる。ここで、インナーパッドのプラテン３６のみでウエーハ１０を押圧する場合と、アウターパッドのプラテン３８のみでウエーハ１０を押圧する場合とでは、ウエーハ１０の研磨プロファイル（研磨量の分布）が相違する。従って、インナーパッドのプラテン３６の圧力と、アウターパッドのプラテン３８の圧力と、をそれぞれ望ましい圧力に個別に設定することにより、所望する研磨プロファイルを得ることができる。例えばウエーハ１０の径方向の中央６１の研磨量を大きい研磨プロファイルは、インナーパッドのプラテン３６の圧力がアウターパッドのプラテン３８よりも相対的に大きく設定されるなどの圧力制御によって得られる。このように、本実施形態に係る研磨装置１によれば、ウエーハ１０の箇所によって研磨時の圧力を変えて研磨プロファイルをコントロールすることが容易となる。 The polishing apparatus 1 according to the first embodiment described above is fixed to a rotatable holding table 41 for holding the wafer 10, platens 36, 38 provided at the tip of the spindle, and platens 36, 38, and is fixed to the holding table 41. The platen 36 and 38 include a polishing pad 6 for polishing the wafer 10 held on the wafer 10, and the platens 36 and 38 are the platen 36 of the inner pad and the platen 38 of the outer pad which are concentrically divided into two. According to this, the platens 36 and 38 are the platen 36 of the inner pad and the platen 38 of the outer pad which are concentrically divided into two, and each of the platens 36 and 38 is connected to the wafer 10 via the polishing pad 6. Since the wafers are pressed toward the wafer, the pressure for pressing the wafer 10 can be individually controlled for each of the platen 36 of the inner pad and the platen 38 of the outer pad. Here, the polishing profile (distribution of polishing amount) of the wafer 10 is different between the case where the wafer 10 is pressed only by the platen 36 of the inner pad and the case where the wafer 10 is pressed only by the platen 38 of the outer pad. Therefore, a desired polishing profile can be obtained by individually setting the pressure of the platen 36 of the inner pad and the pressure of the platen 38 of the outer pad to desired pressures. For example, a polishing profile having a large amount of polishing at the center 61 in the radial direction of the wafer 10 can be obtained by pressure control such that the pressure of the platen 36 of the inner pad is set to be relatively larger than that of the platen 38 of the outer pad. As described above, according to the polishing apparatus 1 according to the present embodiment, it becomes easy to control the polishing profile by changing the pressure at the time of polishing depending on the location of the wafer 10.

〔実施形態２〕
次に、実施形態２に係る研磨装置について説明する。実施形態１と同一構造の部位には、同一符号を付けて説明を省略する。 [Embodiment 2]
Next, the polishing apparatus according to the second embodiment will be described. The same reference numerals are given to the parts having the same structure as that of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

[インナーパッドとアウターパッドの圧力が均等な状態の態様]
図１２は、実施形態２に係る研磨装置の研磨ユニットの断面図であり、インナーパッドとアウターパッドの圧力が均等な状態を示す図である。図１３は、図１２に示す、インナーパッドとアウターパッドの圧力が均等な状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。 [Aspect in which the pressure of the inner pad and the outer pad is equal]
FIG. 12 is a cross-sectional view of a polishing unit of the polishing apparatus according to the second embodiment, showing a state in which the pressures of the inner pad and the outer pad are equal. FIG. 13 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer shown in FIG. 12 in which the pressures of the inner pad and the outer pad are equal.

図１２に示すように、実施形態２に係る研磨装置２０３においては、インナーパッドのプラテン３６に固定されている第１の研磨パッド２６１と、アウターパッドのプラテン３８に固定されている第２の研磨パッド２６２と、に分割されている。第１の研磨パッド２６１は、インナーパッドのプラテン３６と同じ大きさの円盤形状に形成されている。即ち、第１の研磨パッド２６１の外周面２６３は、インナーパッドのプラテン３６の外周面３６３に沿って円環状に延びている。第１の研磨パッド２６１は、インナーパッドのプラテン３６の下面３６１に固定されている。 As shown in FIG. 12, in the polishing apparatus 203 according to the second embodiment, the first polishing pad 261 fixed to the platen 36 of the inner pad and the second polishing fixed to the platen 38 of the outer pad. It is divided into a pad 262 and a pad 262. The first polishing pad 261 is formed in a disk shape having the same size as the platen 36 of the inner pad. That is, the outer peripheral surface 263 of the first polishing pad 261 extends in an annular shape along the outer peripheral surface 363 of the platen 36 of the inner pad. The first polishing pad 261 is fixed to the lower surface 361 of the platen 36 of the inner pad.

第２の研磨パッド２６２は、第１の研磨パッド２６１の外周側に位置し、アウターパッドのプラテン３８の下面３８５に固定されている。第２の研磨パッド２６２の内周面２６４は、アウターパッドのプラテン３８の内周側面３８４に沿って円環状に延びている。第１の研磨パッド２６１の外周面２６３と、第２の研磨パッド２６２の内周面２６４との間には、隙間がほとんどない状態であり、例えば、互いに当接した状態である。 The second polishing pad 262 is located on the outer peripheral side of the first polishing pad 261 and is fixed to the lower surface 385 of the platen 38 of the outer pad. The inner peripheral surface 264 of the second polishing pad 262 extends in an annular shape along the inner peripheral side surface 384 of the platen 38 of the outer pad. There is almost no gap between the outer peripheral surface 263 of the first polishing pad 261 and the inner peripheral surface 264 of the second polishing pad 262, for example, they are in contact with each other.

図１２の状態では、インナーパッドのプラテン３６の下面３６１と、アウターパッドのプラテン３８の下面３８５とが、上下方向（Ｚ軸方向）で同一の高さに位置し、下面３６１と下面３８５とが面一の状態である。この場合、インナーパッドのプラテン３６が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力は、アウターパッドのプラテン３８が研磨パッド６を介してウエーハ１０を押圧する圧力と均等になる。この場合、ウエーハ１０の研磨プロファイル１３０は、図１３に示すようになる。即ち、ウエーハ１０の径方向の中央６１と、外周６２，６３と、における研磨量を比較すると、中央６１と、外周６２，６３とにおける研磨量がほぼ同一になる。 In the state of FIG. 12, the lower surface 361 of the platen 36 of the inner pad and the lower surface 385 of the platen 38 of the outer pad are located at the same height in the vertical direction (Z-axis direction), and the lower surface 361 and the lower surface 385 are located. It is in a flush state. In this case, the pressure at which the platen 36 of the inner pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6 becomes equal to the pressure at which the platen 38 of the outer pad presses the wafer 10 through the polishing pad 6. In this case, the polishing profile 130 of the wafer 10 is as shown in FIG. That is, when comparing the polishing amounts at the center 61 in the radial direction of the wafer 10 and the outer circumferences 62 and 63, the polishing amounts at the center 61 and the outer circumferences 62 and 63 are substantially the same.

[アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態の態様]
図１４は、実施形態２に係る研磨装置の研磨ユニットの断面図であり、アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態を示す図である。図１５は、図１４に示す、アウターパッドの圧力がインナーパッドよりも高い状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。 [Aspect in which the pressure of the outer pad is higher than that of the inner pad]
FIG. 14 is a cross-sectional view of a polishing unit of the polishing apparatus according to the second embodiment, showing a state in which the pressure of the outer pad is higher than that of the inner pad. FIG. 15 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer, which is shown in FIG. 14 and occurs when the pressure of the outer pad is higher than that of the inner pad.

図１４に示すように、エア供給部１６１から第１のエア供給路３７４を介して第１空気室３７６に空気が供給されると、ピストン３７２が下側に向けて押し下げられるため、図１２の状態に対して、ピストンロッド３７３及びアウターパッドのプラテン３８が下方に移動し、アウターパッドのプラテン３８が第２の研磨パッド２６２を介してウエーハ１０を下側に向けて更に押圧する。よって、アウターパッドのプラテン３８が第２の研磨パッド２６２を介してウエーハ１０を押圧する圧力は、インナーパッドのプラテン３６が第１の研磨パッド２６１を介してウエーハ１０を押圧する圧力よりも大きくなる。なお、図１４に示すように、第２の研磨パッド２６２は、第１の研磨パッド２６１よりも高さ方向に圧縮されて、厚さが薄く変形している。または、エア供給量は図１４のまま変えずに、インナーパッドのプラテン３６の圧力がアウターパッドのプラテン３８の圧力よりも小さくなるようにしてもよい。この場合、研磨プロファイル１４０は、図１５に示すように、ウエーハ１０の径方向の中央６１における研磨量が、外周６２，６３における研磨量よりも小さくなる。即ち、研磨プロファイル１４０は、ウエーハ１０の径方向の中央６１から外周側に向かうに従って、研磨量が徐々に大きくなるＶ字状となる。 As shown in FIG. 14, when air is supplied from the air supply unit 161 to the first air chamber 376 via the first air supply path 374, the piston 372 is pushed downward, and therefore, in FIG. 12, FIG. With respect to the state, the piston rod 373 and the platen 38 of the outer pad move downward, and the platen 38 of the outer pad further presses the wafer 10 downward through the second polishing pad 262. Therefore, the pressure at which the platen 38 of the outer pad presses the wafer 10 through the second polishing pad 262 is larger than the pressure at which the platen 36 of the inner pad presses the wafer 10 through the first polishing pad 261. .. As shown in FIG. 14, the second polishing pad 262 is compressed in the height direction as compared with the first polishing pad 261 and is deformed to be thinner in thickness. Alternatively, the pressure of the platen 36 of the inner pad may be smaller than the pressure of the platen 38 of the outer pad without changing the air supply amount as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 15, in the polishing profile 140, the polishing amount at the center 61 in the radial direction of the wafer 10 is smaller than the polishing amount at the outer circumferences 62 and 63. That is, the polishing profile 140 has a V shape in which the amount of polishing gradually increases from the center 61 in the radial direction of the wafer 10 toward the outer peripheral side.

[インナーパッドの圧力がアウターパッドよりも高い状態の態様]
図１６は、実施形態２に係る研磨装置の研磨ユニットの断面図であり、インナーパッドの圧力がアウターパッドよりも高い状態を示す図である。図１７は、図１６に示す、インナーパッドの圧力がアウターパッドよりも高い状態で生じるウエーハの研磨プロファイルを示す模式図である。 [Aspect in which the pressure of the inner pad is higher than that of the outer pad]
FIG. 16 is a cross-sectional view of a polishing unit of the polishing apparatus according to the second embodiment, showing a state in which the pressure of the inner pad is higher than that of the outer pad. FIG. 17 is a schematic view showing a polishing profile of a wafer, which is shown in FIG. 16 and occurs when the pressure of the inner pad is higher than that of the outer pad.

図１６に示すように、エア供給部１６１から第２のエア供給路３７５を介して第２空気室３７７に空気が供給されると、ピストン３７２が上側に向けて押し上げられるため、図１２の状態に対して、ピストンロッド３７３及びアウターパッドのプラテン３８が上方に移動し、アウターパッドのプラテン３８が第２の研磨パッド２６２を介してウエーハ１０を押圧する圧力が低下する。よって、インナーパッドのプラテン３６の圧力が、アウターパッドのプラテン３８の圧力よりも大きくなる。なお、図１６に示すように、第１の研磨パッド２６１は、第２の研磨パッド２６２よりも高さ方向に圧縮されて、厚さが薄く変形している。または、エア供給量は図１４のまま変えずに、インナーパッドのプラテン３６の圧力がアウターパッドのプラテン３８の圧力よりも大きくなるようにしてもよい。この場合、ウエーハ１０の研磨プロファイル１５０は、図１７に示すように、ウエーハ１０の径方向の中央６１における研磨量が、外周６２，６３における研磨量よりも大きくなる。即ち、研磨プロファイル１５０は、ウエーハ１０の径方向の中央６１から外周側に向かうに従って、研磨量が徐々に小さくなる逆Ｖ字状となる。 As shown in FIG. 16, when air is supplied from the air supply unit 161 to the second air chamber 377 via the second air supply path 375, the piston 372 is pushed upward, and thus the state of FIG. On the other hand, the piston rod 373 and the platen 38 of the outer pad move upward, and the pressure at which the platen 38 of the outer pad presses the wafer 10 through the second polishing pad 262 decreases. Therefore, the pressure of the platen 36 of the inner pad becomes larger than the pressure of the platen 38 of the outer pad. As shown in FIG. 16, the first polishing pad 261 is compressed in the height direction as compared with the second polishing pad 262, and is deformed to be thinner in thickness. Alternatively, the pressure of the platen 36 of the inner pad may be larger than the pressure of the platen 38 of the outer pad without changing the air supply amount as shown in FIG. In this case, in the polishing profile 150 of the wafer 10, as shown in FIG. 17, the polishing amount at the center 61 in the radial direction of the wafer 10 is larger than the polishing amount at the outer circumferences 62 and 63. That is, the polishing profile 150 has an inverted V shape in which the amount of polishing gradually decreases from the center 61 in the radial direction of the wafer 10 toward the outer peripheral side.

以上、説明した実施形態２では、研磨パッドは、インナーパッドのプラテン３６の下側に位置する第１の研磨パッド２６１と、アウターパッドのプラテン３８の下側に位置する第２の研磨パッド２６２と、に分割されている。換言すると、研磨パッドは、インナーパッドのプラテン３６とアウターパッドのプラテン３８との境界部に該当する位置で、第１の研磨パッド２６１と第２の研磨パッド２６２とに分割されている。従って、インナーパッドのプラテン３６から第１の研磨パッド２６１を介してウエーハ１０を押圧する圧力と、アウターパッドのプラテン３８から第２の研磨パッド２６２を介してウエーハ１０を押圧する圧力と、がより正確にウエーハ１０に伝わるようになる。従って、ウエーハ１０の箇所によって研磨プロファイルをコントロールすることがより容易となる。 In the second embodiment described above, the polishing pads include a first polishing pad 261 located below the platen 36 of the inner pad and a second polishing pad 262 located below the platen 38 of the outer pad. It is divided into. In other words, the polishing pad is divided into a first polishing pad 261 and a second polishing pad 262 at a position corresponding to the boundary between the platen 36 of the inner pad and the platen 38 of the outer pad. Therefore, the pressure of pressing the wafer 10 from the platen 36 of the inner pad through the first polishing pad 261 and the pressure of pressing the wafer 10 from the platen 38 of the outer pad via the second polishing pad 262 are higher. It will be accurately transmitted to the wafer 10. Therefore, it becomes easier to control the polishing profile by the location of the wafer 10.

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、実施形態１及び２では、プラテンは、アウターパッドのプラテンとインナーパッドのプラテンとの２つに分割されたが、３つ以上に分割されてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. That is, it can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention. For example, in the first and second embodiments, the platen is divided into two, an outer pad platen and an inner pad platen, but it may be divided into three or more.

１研磨装置
６研磨パッド
１０ウエーハ
３４スピンドル
３６インナーパッドのプラテン
３８アウターパッドのプラテン
４１保持テーブル 1 Polishing device 6 Polishing pad 10 Wafer 34 Spindle 36 Platen of inner pad 38 Platen of outer pad 41 Holding table

Claims

It ’s a polishing device,
A rotatable holding table that holds the wafer and
The platen provided at the tip of the spindle and
A polishing pad, which is fixed to the platen and polishes the wafer held on the holding table, is provided.
The platen is concentrically divided into at least two or more.
A polishing apparatus characterized in that the pressure pressed against the wafer is controlled separately.

The polishing pad is
The polishing apparatus according to claim 1, wherein the platen is divided at a position corresponding to the boundary portion.