JP2021181157A - CMP device and method - Google Patents

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Abstract

To provide a wafer adsorption device and a CMP device capable of strongly adsorbing and holding the entire surface of a wafer.SOLUTION: An air bag 62d expands and pushes the vicinity of the center of an adsorption member 64 downward, and therefore, a suction member 64 is elastically deformed into a convex crown shape downward. An in-table 71 brings a wafer W close to the elastically-deformed adsorption member 64 to bring the wafer W into close contact with the adsorption member 64 sequentially from the vicinity of the center toward the outer periphery.SELECTED DRAWING: Figure 12

Description

本発明はウェハをCMP研磨するCMP装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a CMP apparatus and method for CMP polishing a wafer.

半導体製造分野では、シリコンウェハ等の半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という)を平坦化するウェハ研磨装置が知られている。 In the field of semiconductor manufacturing, a wafer polishing apparatus for flattening a semiconductor wafer (hereinafter referred to as "wafer") such as a silicon wafer is known.

特許文献1記載の研磨装置は、化学的機械的研磨、いわゆるCMP(Chemical Mechanical Polishing)技術を適用した研磨装置である。この研磨装置では、カセットからウェハを取り出されたウェハを搬送するロード・アンロード部とウェハを研磨する研磨ヘッドとの間をウェイティングユニットが中継している。 The polishing apparatus described in Patent Document 1 is a polishing apparatus to which chemical mechanical polishing, so-called CMP (Chemical Mechanical Polishing) technology, is applied. In this polishing apparatus, a waiting unit relays between a load / unload portion for transporting a wafer from which a wafer has been taken out from a cassette and a polishing head for polishing the wafer.

ウェイティングユニットは、上下2段構造のウェハ載置台であり、上段が研磨前のウェハを研磨ヘッドに受け渡すロード専用ウェハ載置台(インテーブル)であり、下段が研磨後のウェハを研磨ヘッドから受け取るアンロード専用ウェハ配置台(アウトテーブル)である。インテーブルが、ウェハを研磨ヘッドに受け渡す所定位置(ロード位置)まで移動すると、研磨ヘッドが下降してウェハを吸着保持し、ウェハをプラテン上に運び、ウェハの研磨が行われる。 The waiting unit is a wafer mounting table with a two-stage upper and lower structure, the upper stage is a load-only wafer mounting table (in-table) that delivers the unpolished wafer to the polishing head, and the lower stage receives the polished wafer from the polishing head. Wafer placement table (out table) dedicated to unloading. When the in-table moves to a predetermined position (load position) where the wafer is delivered to the polishing head, the polishing head descends to attract and hold the wafer, carry the wafer onto the platen, and polish the wafer.

また、特許文献2には、ウェハの研磨圧力を部分的に変更可能なCMP装置が開示されている。このCMP装置の研磨ヘッドには、キャリアとバッキングフィルムとの間に形成されたエア室にエアが導入されると共に、キャリアの下面に配置された複数のエアバッグにエアがそれぞれ独立して導入される。エアバッグに供給されるエアの圧力に応じたエアバッグの膨張量により、バッキングフィルムがウェハを押圧する押圧力が局所的に調整され、ウェハを押圧するバッキングフィルム上にエアバッグの配置に応じた圧力分布を形成することができる。 Further, Patent Document 2 discloses a CMP apparatus capable of partially changing the polishing pressure of a wafer. In the polishing head of this CMP device, air is introduced into an air chamber formed between the carrier and the backing film, and air is independently introduced into a plurality of airbags arranged on the lower surface of the carrier. NS. The amount of expansion of the airbag according to the pressure of the air supplied to the airbag locally adjusts the pressing force of the backing film to press the wafer, depending on the placement of the airbag on the backing film that presses the wafer. A pressure distribution can be formed.

このような研磨ヘッドでは、バッキングフィルムに穿設された吸着孔から導入されたDIW(脱イオン水)でバッキングフィルムとウェハとの間を満たし、脱イオン水ごとウェハを吸引することにより、ウェハをバッキングフィルムに吸着させている。 In such a polishing head, the wafer is formed by filling the space between the backing film and the wafer with DIW (deionized water) introduced from the suction holes formed in the backing film and sucking the wafer together with the deionized water. It is adsorbed on the backing film.

特許第3510177号公報Japanese Patent No. 3510177 特許第3683149号公報Japanese Patent No. 3683149

しかしながら、上述したような吸着孔が形成されていないバッキングフィルムにウェハを吸着させようとすると、ウェハの被吸着面が部分的にバッキングフィルムに貼り付かないおそれがあった。すなわち、ウェハをバッキングフィルムに接近させると、ウェハの外周からバッキングフィルムに接触し始めて、ウェハの中央部がバッキングフィルムに密着せず、ウェハの吸着力が低下するという問題があった。 However, when the wafer is to be adsorbed on the backing film on which the adsorption holes are not formed as described above, there is a possibility that the adsorbed surface of the wafer may not partially adhere to the backing film. That is, when the wafer is brought close to the backing film, it starts to come into contact with the backing film from the outer periphery of the wafer, the central portion of the wafer does not adhere to the backing film, and there is a problem that the adsorption force of the wafer is lowered.

そこで、CMP研磨においてウェハ全面を強固に吸着保持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。 Therefore, in CMP polishing, a technical problem to be solved in order to firmly adsorb and hold the entire surface of the wafer arises, and an object of the present invention is to solve this problem.

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、吸着部材にウェハを密着させて前記ウェハを吸着するウェハ吸着装置と、前記吸着部材に保持された前記ウェハを研磨する研磨ヘッドと、を備えたCMP装置であって、前記吸着部材を押圧して押圧位置を凸状に弾性変形させるクラウン形成手段と、前記吸着部材に向けて前記ウェハを接近させて、前記ウェハの一部を他の部分に先行させて前記吸着部材に密着させるウェハ搬送手段と、を備えているCMP装置を提供する。 The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is held by a wafer suction device that adheres a wafer to a suction member and sucks the wafer, and the suction member. A CMP device including a polishing head for polishing the wafer, the crown forming means for pressing the suction member to elastically deform the pressing position in a convex shape, and the wafer being brought close to the suction member. Further, the present invention provides a CMP apparatus including a wafer transfer means for bringing a part of the wafer ahead of the other part and bringing it into close contact with the suction member.

この構成によれば、ウェハ搬送手段が、凸状に弾性変形した吸着部材にウェハを接近させて、ウェハの吸着部材に最も近い部分を他の部分に先行させて吸着部材に密着させることにより、ウェハ全面が吸着部材に密着されるため、ウェハを強固に吸着することができる。 According to this configuration, the wafer transport means brings the wafer close to the suction member that has been elastically deformed in a convex shape, and causes the portion of the wafer closest to the suction member to precede the other portion and bring it into close contact with the suction member. Since the entire surface of the wafer is in close contact with the suction member, the wafer can be firmly sucked.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の構成に加えて、前記クラウン形成手段は、前記吸着部材の略中央を下方に向けて押圧し、前記ウェハ搬送手段は、前記ウェハを略中央から外周の順に前記吸着部材に密着させるCMP装置を提供する。 In the invention according to claim 2, in addition to the configuration of the invention according to claim 1, the crown forming means presses the substantially center of the suction member downward, and the wafer transport means omits the wafer. Provided is a CMP device that adheres to the suction member in the order from the center to the outer periphery.

この構成によれば、ウェハが略中央から外周の順に吸着部材に密着することにより、ウェハ全面が吸着部材に均一に密着されるため、ウェハを安定して吸着することができる。 According to this configuration, since the wafer adheres to the suction member in the order from substantially the center to the outer periphery, the entire surface of the wafer is uniformly adhered to the suction member, so that the wafer can be stably sucked.

請求項3記載の発明は、吸着部材にウェハを密着させて前記ウェハを吸着し、前記吸着部材に保持された前記ウェハを研磨ヘッドで研磨するCMP方法であって、前記研磨ヘッドに設けられたクラウン形成手段が前記吸着部材を押圧して押圧位置を凸状に弾性変形させるクラウン形成工程と、前記吸着部材に向けて前記ウェハを接近させて、前記ウェハの一部を他の部分に先行させて前記吸着部材に密着させるウェハ搬送工程と、を含むCMP方法を提供する。 The invention according to claim 3 is a CMP method in which a wafer is brought into close contact with a suction member to suck the wafer, and the wafer held by the suction member is polished by a polishing head, which is provided in the polishing head. A crown forming step in which the crown forming means presses the suction member to elastically deform the pressing position in a convex shape, and the wafer is brought close to the suction member so that a part of the wafer precedes another part. The present invention provides a CMP method including a wafer transfer step of bringing the wafer into close contact with the suction member.

この構成によれば、凸状に弾性変形した吸着部材にウェハを接近させて、ウェハの吸着部材に最も近い部分を他の部分に先行させて吸着部材に密着させることにより、ウェハ全面が吸着部材に密着されるため、ウェハを強固に吸着することができる。 According to this configuration, the wafer is brought close to the suction member that has been elastically deformed in a convex shape, and the portion closest to the suction member of the wafer is brought into close contact with the suction member in front of the other parts, so that the entire surface of the wafer is brought into contact with the suction member. The wafer can be firmly adsorbed because it is in close contact with the wafer.

本発明は、ウェハの吸着部材に最も近い部分を他の部分に先行させて吸着部材に密着させることにより、ウェハ全面が吸着部材に密着されるため、ウェハを強固に吸着することができる。 In the present invention, the portion of the wafer closest to the suction member is brought into close contact with the suction member in advance of the other portion, so that the entire surface of the wafer is brought into close contact with the suction member, so that the wafer can be firmly sucked.

本発明の一実施例に係るウェハ吸着装置を適用したウェハ研磨装置を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the wafer polishing apparatus which applied the wafer adsorption apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 研磨ヘッドの要部を模式的に示す縦断面図。The vertical sectional view schematically showing the main part of a polishing head. 研磨部を示す平面図。The plan view which shows the polished part. 研磨部を示す側面図。The side view which shows the polished part. 2流体ノズルの構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of 2 fluid nozzles. 2流体ノズルの噴霧領域内の流量分布と噴霧領域の形状を示す図。The figure which shows the flow rate distribution in the spray area of 2 fluid nozzles, and the shape of a spray area. 従来のバッキングフィルムの構造を示す縦断面及び本発明で用いる吸着部材の構造を示す縦断面図。A vertical cross section showing the structure of a conventional backing film and a vertical cross section showing the structure of the suction member used in the present invention. 密着液を介在させた状態で吸着部材とウェハとを密着させた様子を示す模式図。The schematic diagram which shows the state in which the adsorption member and the wafer are brought into close contact with each other with the adhesion liquid intervening. 多量な密着液を介在させた状態で吸着部材とウェハとを密着させた様子を示す模式図。The schematic diagram which shows the state in which the adsorption member and a wafer are brought into close contact with each other with a large amount of adhesion liquid intervening. 密着液を介在させずに吸着部材とウェハとを密着させた様子を示す模式図。The schematic diagram which shows the state that the adsorption member and the wafer were brought into close contact with each other without the intervention of a close contact liquid. ウェハ研磨装置の研磨レートを示すグラフ。The graph which shows the polishing rate of a wafer polishing apparatus. 研磨ヘッドとウェハ載置台との間でウェハを受け渡す様子を示す模式図。The schematic diagram which shows the state of passing a wafer between a polishing head and a wafer mounting table. 吸着部材の吸着面を洗浄する様子を示す側面図。The side view which shows the state of cleaning the suction surface of a suction member. 吸着部材の吸着面を乾燥する様子を示す側面図。The side view which shows the state of drying the suction surface of a suction member. 研磨部及び洗浄ユニットの配置関係を示す平面図。The plan view which shows the arrangement relation of a polishing part and a cleaning unit.

本発明は、CMP研磨においてウェハの被吸着面全面を強固に吸着保持するという目的を達成するために、吸着部材にウェハを密着させてウェハを吸着するウェハ吸着装置と、吸着部材に保持されたウェハを研磨する研磨ヘッドと、を備えたCMP装置であって、吸着部材を押圧して押圧位置を凸状に弾性変形させるクラウン形成手段と、吸着部材に向けてウェハを接近させて、ウェハの一部を他の部分に先行させて吸着部材に密着させるウェハ搬送手段と、を備えていることにより実現した。 In the present invention, in order to achieve the purpose of firmly adsorbing and holding the entire surface of the wafer to be adsorbed in CMP polishing, the wafer adsorbing device for adhering the wafer to the adsorbing member to adsorb the wafer and the wafer adsorbing member hold the wafer. A CMP device equipped with a polishing head for polishing a wafer, the crown forming means for pressing the suction member to elastically deform the pressing position in a convex shape, and the wafer being brought close to the suction member to form a wafer. This was achieved by providing a wafer transfer means in which a part of the wafer is brought into close contact with the suction member in front of the other part.

また、本発明は、CMP研磨においてウェハの被吸着面全面を強固に吸着保持するという目的を達成するために、吸着部材にウェハを密着させてウェハを吸着し、吸着部材に保持されたウェハを研磨ヘッドで研磨するCMP方法であって、研磨ヘッドに設けられたクラウン形成手段が吸着部材を押圧して押圧位置を凸状に弾性変形させるクラウン形成工程と、吸着部材に向けてウェハを接近させて、ウェハの一部を他の部分に先行させて吸着部材に密着させるウェハ搬送工程と、を含むことにより実現した。 Further, in the present invention, in order to achieve the purpose of firmly adsorbing and holding the entire surface of the wafer to be adsorbed in CMP polishing, the wafer is adhered to the adsorbing member to adsorb the wafer, and the wafer held by the adsorbing member is obtained. In the CMP method of polishing with a polishing head, a crown forming step in which a crown forming means provided on the polishing head presses a suction member to elastically deform the pressing position in a convex shape, and a wafer is brought closer to the suction member. This was realized by including a wafer transfer step in which a part of the wafer is brought into close contact with the suction member in advance of the other part.

以下、本発明の一実施例に係るウェハ研磨装置1について、図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例において、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。 Hereinafter, the wafer polishing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following examples, when the number, numerical value, quantity, range, etc. of the components are referred to, the specific number is used unless it is explicitly stated or the principle is clearly limited to a specific number. It is not limited, and may be more than or less than a specific number.

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。 In addition, when referring to the shape and positional relationship of components, etc., unless otherwise specified or when it is considered that it is not clearly the case in principle, those that are substantially similar to or similar to the shape, etc. are used. include.

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。 In addition, the drawings may be exaggerated by enlarging the characteristic parts in order to make the features easy to understand, and the dimensional ratios and the like of the components are not always the same as the actual ones. Further, in the cross-sectional view, hatching of some components may be omitted in order to make the cross-sectional structure of the components easy to understand.

また、以下の説明において、上下や左右等の方向を示す表現は、絶対的なものではなく、本発明の搬送保持装置の各部が描かれている姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。 Further, in the following description, the expressions indicating the directions such as up and down and left and right are not absolute, and are appropriate when each part of the transport holding device of the present invention is drawn, but the posture is appropriate. When is changed, it should be changed and interpreted according to the change in posture.

図1は、本発明の一実施例に係るウェハ研磨装置1を模式的に示す平面図である。ウェハ研磨装置1は、CMP装置であり、ウェハWを平坦に研磨する。ウェハ研磨装置1は、インデックス部2と、ロード・アンロード部3と、研磨部4と、洗浄部5と、を備えている。 FIG. 1 is a plan view schematically showing a wafer polishing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The wafer polishing apparatus 1 is a CMP apparatus and polishes the wafer W flatly. The wafer polishing apparatus 1 includes an index unit 2, a load / unload unit 3, a polishing unit 4, and a cleaning unit 5.

インデックス部2には、ウェハWを収容する複数のカセット21が装填されており、ロード・アンロード部3へとウェハWを移送するロボット22が設けられている。また、ロボット22は、研磨後のウェハWを洗浄する洗浄部5から洗浄を終えたウェハWを受け取り、カセット21に戻すことも行う。 A plurality of cassettes 21 accommodating the wafer W are loaded in the index unit 2, and a robot 22 for transferring the wafer W to the load / unload unit 3 is provided. Further, the robot 22 also receives the cleaned wafer W from the cleaning unit 5 for cleaning the polished wafer W and returns it to the cassette 21.

ロード・アンロード部3は、上下2つの搬送ロボット31、32を備えている。上段に配置された搬送ロボット31は、研磨前のウェハWを搬送するロード用である。搬送ロボット31は、インデックス部2からウェハWを受け取り、芯出しの後に研磨部4へとウェハWを搬送する。下段に配置された搬送ロボット32は、研磨後のウェハWを搬送するアンロード用である。搬送ロボット32は、研磨後のウェハWを研磨部4から受け取り、洗浄部5へと搬送する。 The load / unload unit 3 includes two upper and lower transfer robots 31 and 32. The transfer robot 31 arranged in the upper stage is for loading the wafer W before polishing. The transfer robot 31 receives the wafer W from the index unit 2, and after centering, transfers the wafer W to the polishing unit 4. The transfer robot 32 arranged in the lower stage is for unloading to transfer the polished wafer W. The transfer robot 32 receives the polished wafer W from the polishing unit 4 and transfers it to the cleaning unit 5.

研磨部4は、3つのプラテン41と、2つの研磨ヘッド6と、2つのウェイティングユニット7と、を備えている。 The polishing unit 4 includes three platens 41, two polishing heads 6, and two waiting units 7.

プラテン41は、円盤状に形成されており、プラテン41の下方に配置された図示しない回転軸に連結されている。回転軸が回転することにより、プラテン41は回転する。プラテン41の上面には、研磨パッドが貼付されており、研磨パッド上に図示しないノズルから研磨剤と化学薬品との混合物であるCMPスラリーが供給される。 The platen 41 is formed in a disk shape and is connected to a rotation shaft (not shown) arranged below the platen 41. The platen 41 rotates as the rotation axis rotates. A polishing pad is attached to the upper surface of the platen 41, and a CMP slurry which is a mixture of an abrasive and a chemical is supplied from a nozzle (not shown) on the polishing pad.

研磨ヘッド6は、プラテン41間を図1の紙面左右方向に沿って移動できるように構成されている。また、研磨ヘッド6は、垂直方向にも上下動可能に構成されている。研磨ヘッド6は、プラテン41より小径の円盤状に形成されている。研磨ヘッド6は、ウェハWを研磨する際に下降して研磨パッドにウェハWを押圧する。 The polishing head 6 is configured to be able to move between the platens 41 along the left-right direction of the paper surface of FIG. Further, the polishing head 6 is configured to be vertically movable. The polishing head 6 is formed in a disk shape having a smaller diameter than the platen 41. The polishing head 6 descends when polishing the wafer W and presses the wafer W against the polishing pad.

ウェイティングユニット7は、プラテン41間に配置されている。ウェイティングユニット7は、上下2段のウェハ載置台を備えている。上段側に配置されたインテーブル71は、研磨前のウェハWを搬送するロード用である。インテーブル71は、搬送ロボット31から研磨前のウェハWを受け取り、研磨パッド6にウェハWを受け渡す。下段側に配置されたアウトテーブル72は、研磨後のウェハWを搬送するアンロード用である。アウトテーブル72は、研磨ヘッド6から研磨後のウェハWを受け取り、搬送ロボット32にウェハWを受け渡す。 The waiting units 7 are arranged between the platens 41. The waiting unit 7 includes two upper and lower wafer mounts. The in-table 71 arranged on the upper stage side is for loading the wafer W before polishing. The in-table 71 receives the wafer W before polishing from the transfer robot 31, and delivers the wafer W to the polishing pad 6. The out table 72 arranged on the lower side is for unloading to convey the polished wafer W. The outtable 72 receives the polished wafer W from the polishing head 6 and delivers the wafer W to the transfer robot 32.

ウェハ研磨装置1の動作は、図示しない制御手段によって制御される。制御手段は、ウェハ研磨装置1を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。制御手段は、例えばコンピュータであり、CPU、メモリ等により構成される。なお、制御手段の機能は、ソフトウェアを用いて制御することにより実現されても良く、ハードウェアを用いて動作するものにより実現されても良い。 The operation of the wafer polishing apparatus 1 is controlled by a control means (not shown). The control means controls each of the components constituting the wafer polishing apparatus 1. The control means is, for example, a computer, and is composed of a CPU, a memory, and the like. The function of the control means may be realized by controlling using software, or may be realized by operating using hardware.

次に、研磨部4について詳細に説明する。図2は、研磨ヘッド6を模式的に示す縦断面図。 Next, the polishing unit 4 will be described in detail. FIG. 2 is a vertical sectional view schematically showing the polishing head 6.

研磨ヘッド6は、研磨ヘッド6の上方に配置された回転軸6aに連結されている。回転軸6aが図示しないモータの駆動によって回転することにより、研磨ヘッド6は回転する。研磨ヘッド6は、ヘッド本体61と、キャリア62と、リテーナリング63と、吸着部材64と、を備えている。 The polishing head 6 is connected to a rotation shaft 6a arranged above the polishing head 6. The polishing head 6 rotates when the rotation shaft 6a is rotated by driving a motor (not shown). The polishing head 6 includes a head body 61, a carrier 62, a retainer ring 63, and a suction member 64.

ヘッド本体61は、回転軸6aに接続されており、回転軸6aと共に回転する。ヘッド本体61は、回転部61aを介してヘッド本体61の下方に配置されたキャリア62に連結されており、ヘッド本体61及びキャリア62は連動して回転する。 The head body 61 is connected to the rotation shaft 6a and rotates together with the rotation shaft 6a. The head main body 61 is connected to a carrier 62 arranged below the head main body 61 via a rotating portion 61a, and the head main body 61 and the carrier 62 rotate in conjunction with each other.

キャリア62には、キャリア62の周縁に等間隔に離間して配置されたエアライン62aが設けられている。エアライン62aの下端は、キャリア62の下面62bと吸着部材64との間に形成されたエア室Aに開口している。エアライン62aは、図示しないエア供給手段としてのエア供給源に接続されており、エア室Aには、エアライン62aを介してエアが導入される。エアライン62aに供給されるエアの圧力は、図示しないレギュレータによって調整される。 The carrier 62 is provided with airlines 62a arranged at equal intervals on the peripheral edge of the carrier 62. The lower end of the airline 62a is open to the air chamber A formed between the lower surface 62b of the carrier 62 and the suction member 64. The airline 62a is connected to an air supply source as an air supply means (not shown), and air is introduced into the air chamber A via the airline 62a. The pressure of the air supplied to the airline 62a is adjusted by a regulator (not shown).

ヘッド本体61とキャリア62との間には、キャリア押圧手段62cが設けられている。キャリア押圧手段62cは、図示しないエア供給源から供給されるエアによって膨張するエアバッグ等である。エア供給源から供給されるエアの圧力は、図示しないレギュレータによって調整される。キャリア押圧手段62cは、供給されるエアの圧力に応じて、キャリア62を介してウェハWをプラテン41に押圧する。 A carrier pressing means 62c is provided between the head body 61 and the carrier 62. The carrier pressing means 62c is an airbag or the like that is inflated by air supplied from an air supply source (not shown). The pressure of the air supplied from the air source is adjusted by a regulator (not shown). The carrier pressing means 62c presses the wafer W against the platen 41 via the carrier 62 according to the pressure of the supplied air.

キャリア62の下面62bには、同軸上に配置された後述するエアバッグ62dが設けられている。エアバッグ62dは、それぞれ径の異なる円環状に形成されている。エアバッグ62dは、キャリア62の下面62bに固着されており、2液性エポキシ樹脂接着剤等でキャリア62に着脱自在に貼着されている。エアバッグ62dは、研磨ヘッド10の回転軸と同軸上に配置されており、エア室Aを区画する。 An airbag 62d, which will be described later, is provided coaxially on the lower surface 62b of the carrier 62. The airbag 62d is formed in an annular shape having a different diameter. The airbag 62d is fixed to the lower surface 62b of the carrier 62, and is detachably attached to the carrier 62 with a two-component epoxy resin adhesive or the like. The airbag 62d is arranged coaxially with the rotation axis of the polishing head 10 and partitions the air chamber A.

リテーナリング63は、キャリア62の周囲を囲むように配置されている。リテーナリング63は、リテーナリングホルダ63aと図示しないボルトで固着されている。リテーナリングホルダ63aの内周に吸着部材64の外周が接着されている。リテーナリングホルダ63aは、スナップリング63bを介してリテーナ押圧部材63cに取り付けられている。ヘッド本体61とリテーナ押圧部材63cとの間には、リテーナ押圧手段63dが設けられている。なお、符号63eは、スナップリング63bの上方を覆うカバーである。 The retainer ring 63 is arranged so as to surround the carrier 62. The retainer ring 63 is fixed to the retainer ring holder 63a with a bolt (not shown). The outer circumference of the suction member 64 is adhered to the inner circumference of the retainer ring holder 63a. The retainer ring holder 63a is attached to the retainer pressing member 63c via the snap ring 63b. A retainer pressing means 63d is provided between the head body 61 and the retainer pressing member 63c. Reference numeral 63e is a cover that covers the upper part of the snap ring 63b.

リテーナ押圧手段63cは、図示しないエア供給源から供給されるエアによって膨張するエアバッグ等である。エア供給源から供給されるエアの圧力は、図示しないレギュレータによって調整される。リテーナ押圧手段63cは、供給されるエアの圧力に応じて、リテーナ押圧部材63cを介してリテーナリング63をプラテン41に押圧する。 The retainer pressing means 63c is an airbag or the like that is inflated by air supplied from an air supply source (not shown). The pressure of the air supplied from the air source is adjusted by a regulator (not shown). The retainer pressing means 63c presses the retainer ring 63 against the platen 41 via the retainer pressing member 63c according to the pressure of the supplied air.

吸着部材64は、キャリア62の下面62bに対向するように配置されている。吸着部材64は、吸着水を介してウェハWを吸着保持する。吸着部材64の詳細については後述する。 The suction member 64 is arranged so as to face the lower surface 62b of the carrier 62. The adsorption member 64 adsorbs and holds the wafer W via the adsorbed water. The details of the suction member 64 will be described later.

図3は、ウェイティングユニット7の平面図である。インテーブル71及びアウトテーブル72は、連結部材7aを介して図示しないロッドレスシリンダに接続されている。ロッドレスシリンダが駆動すると、インテーブル71及びアウトテーブル72は、図3の紙面上下方向に移動することができる。 FIG. 3 is a plan view of the waiting unit 7. The in-table 71 and the out-table 72 are connected to a rodless cylinder (not shown) via a connecting member 7a. When the rodless cylinder is driven, the in-table 71 and the out-table 72 can move in the vertical direction on the paper surface of FIG.

図4は、ウェイティングユニット7の側面図である。研磨ヘッド6は、インテーブル71及びアウトテーブル72の上方にスライド可能であり、インテーブル71からウェハWを受け取り、アウトテーブル72にウェハWを受け渡すようになっている。 FIG. 4 is a side view of the waiting unit 7. The polishing head 6 is slidable above the in-table 71 and the out-table 72, receives the wafer W from the in-table 71, and delivers the wafer W to the out-table 72.

また、ウェイティングユニット7は、2流体ノズル8と、洗浄ユニット9と、を備えている。図4に示すように、2流体ノズル8は、吸着部材64の吸着面64aに純水と圧縮空気を含む2流体を噴霧する。2流体ノズル8は、吸着部材64の下方から視て2流体の噴霧領域が吸着部材64の少なくとも一部に重なるように2流体を噴霧する。本実施例では、2流体の噴霧領域の右側が吸着部材64から外れるようになっている。また、2流体の噴霧領域は、吸着部材64の中心を含むように設定されているため、研磨ヘッド10を回転させることにより、吸着部材64の全体に2流体を噴霧することができる。 Further, the waiting unit 7 includes a two-fluid nozzle 8 and a cleaning unit 9. As shown in FIG. 4, the two-fluid nozzle 8 sprays two fluids containing pure water and compressed air on the suction surface 64a of the suction member 64. The two-fluid nozzle 8 sprays the two fluids so that the spray region of the two fluids overlaps at least a part of the suction member 64 when viewed from below the suction member 64. In this embodiment, the right side of the spray region of the two fluids is detached from the suction member 64. Further, since the spraying region of the two fluids is set to include the center of the suction member 64, the two fluids can be sprayed on the entire suction member 64 by rotating the polishing head 10.

図5(a)は、2流体ノズル8の構成を示す模式図である。図5(b)は、2流体ノズル8の変形例を示す模式図である。図6(a)、(b)は、2流体ノズル8の噴霧領域内の流量分布と噴霧領域の形状を示す図である。 FIG. 5A is a schematic diagram showing the configuration of the two-fluid nozzle 8. FIG. 5B is a schematic view showing a modified example of the two-fluid nozzle 8. 6 (a) and 6 (b) are diagrams showing the flow rate distribution in the spray region of the two-fluid nozzle 8 and the shape of the spray region.

2流体ノズル8は、図5(a)に示すように、レギュレータ81で圧力調整した0.4Mpaのクリーンエアー(CDA)と0.15Mpaの脱イオン水(DIW)を混合して成る2流体を噴霧する。また、図5(b)に示すように、脱イオン水の一部をドレインに流して水圧を下げることによって、2流体の噴霧量を調整することができる。なお、図5(b)中の符号82は、ニードルバルブである。本実施例では、前者の噴霧量が83mg/秒であるのに対して、後者の噴霧量は40mg/秒まで低下させることができる。 As shown in FIG. 5A, the two-fluid nozzle 8 comprises two fluids formed by mixing 0.4 Mpa clean air (CDA) pressure-adjusted by a regulator 81 and 0.15 Mpa deionized water (DIW). Spray. Further, as shown in FIG. 5B, the spray amount of the two fluids can be adjusted by flowing a part of the deionized water through the drain to lower the water pressure. Reference numeral 82 in FIG. 5B is a needle valve. In this embodiment, the spray amount of the former is 83 mg / sec, while the spray amount of the latter can be reduced to 40 mg / sec.

2流体ノズル8は、図4に示すように、研磨ヘッド6の下方に配置されるとともに、吸着部材64に対して斜めに2流体を噴霧するように配置されている。本実施例では、2流体ノズル8を傾き35°、2流体ノズル8から吸着部材64までの距離を315mmに設定している。2流体ノズル8が吸着部材64に対して垂直に2流体を噴霧する場合には、図6(a)に示すように、2流体の噴霧領域は円状に形成され、噴霧領域内の流量分布は中央でピークに達する。一方、2流体ノズル8が吸着部材64に対して斜めに2流体を噴霧する場合には、図6(b)に示すように、2流体の噴霧領域は楕円状に形成され、噴霧領域内の流量分布は緩やかになる。 As shown in FIG. 4, the two-fluid nozzle 8 is arranged below the polishing head 6 and is arranged so as to spray the two fluids diagonally to the suction member 64. In this embodiment, the two-fluid nozzle 8 is tilted at 35 °, and the distance from the two-fluid nozzle 8 to the suction member 64 is set to 315 mm. When the two-fluid nozzle 8 sprays the two fluids perpendicularly to the suction member 64, the two-fluid spray region is formed in a circular shape as shown in FIG. 6A, and the flow rate distribution in the spray region is formed. Peaks in the center. On the other hand, when the two-fluid nozzle 8 sprays the two fluids diagonally to the suction member 64, the spray region of the two fluids is formed in an elliptical shape as shown in FIG. 6 (b), and the spray region is formed in the spray region. The flow distribution becomes gentle.

すなわち、2流体ノズル81に供給する脱イオン水の水圧及び吸着部材64に対する2流体ノズル81の噴霧角度を調整することにより、2流体の噴霧領域の大きさと噴霧量を増減することができる。 That is, by adjusting the water pressure of the deionized water supplied to the two-fluid nozzle 81 and the spray angle of the two-fluid nozzle 81 with respect to the adsorption member 64, the size and the spray amount of the two-fluid spray region can be increased or decreased.

図6(a)は、従来のバッキングフィルムの構造を示す縦断面である。図6(b)は、吸着部材64の構造を示す縦断面図である。 FIG. 6A is a vertical cross section showing the structure of a conventional backing film. FIG. 6B is a vertical sectional view showing the structure of the suction member 64.

吸着部材64は、スキン層64bを有するナップフィルムであり、例えばフジボウ愛媛株式会社製のバッキングフィルム(型番:BPX222)等である。従来のバッキングフィルム100は、図6(a)に示すように、スキン層が削られており、ボア101が露出している。これにより、バッキングフィルム100とウェハWとの接触面積が小さく、ウェハWがバッキングフィルム100に対して吸着しにくかった。一方、吸着部材64は、図6(b)に示すように、スキン層64b全面でウェハWに接触するようになっている。 The suction member 64 is a nap film having a skin layer 64b, and is, for example, a backing film (model number: BPX222) manufactured by Fujibo Ehime Co., Ltd. or the like. In the conventional backing film 100, as shown in FIG. 6A, the skin layer is scraped off and the bore 101 is exposed. As a result, the contact area between the backing film 100 and the wafer W was small, and it was difficult for the wafer W to be adsorbed on the backing film 100. On the other hand, as shown in FIG. 6B, the suction member 64 comes into contact with the wafer W on the entire surface of the skin layer 64b.

次に、2流体ノズル8によって供給された密着水を介してウェハWを吸着部材64に吸着させる様子について説明する。図7(a)は、適量の密着液を吸着部材64の吸着面64aに塗付した状態を示す模式図である。図7(b)は、図7(a)の状態で吸着部材64とウェハWとを密着させた様子を示す模式図である。図8(a)は、過剰な密着液を吸着部材64の表面に塗付した状態を示す模式図である。図8(b)は、図8(a)の状態で吸着部材64とウェハWとを密着させた様子を示す模式図である。図9(a)は、密着液が吸着部材64の表面に塗付されない状態を示す模式図である。図9(b)は、図9(a)の状態で吸着部材64とウェハWとを密着させた様子を示す模式図である。 Next, a state in which the wafer W is adsorbed to the adsorption member 64 through the contact water supplied by the two-fluid nozzle 8 will be described. FIG. 7A is a schematic view showing a state in which an appropriate amount of the adhesive liquid is applied to the adsorption surface 64a of the adsorption member 64. FIG. 7B is a schematic view showing a state in which the suction member 64 and the wafer W are brought into close contact with each other in the state of FIG. 7A. FIG. 8A is a schematic view showing a state in which the excess adhesive liquid is applied to the surface of the adsorption member 64. FIG. 8B is a schematic view showing a state in which the suction member 64 and the wafer W are brought into close contact with each other in the state of FIG. 8A. FIG. 9A is a schematic view showing a state in which the adhesive liquid is not applied to the surface of the adsorption member 64. FIG. 9B is a schematic view showing a state in which the suction member 64 and the wafer W are brought into close contact with each other in the state of FIG. 9A.

まず、図7(a)に示すように、吸着部材64の吸着面64aに吸着水を散水する。吸着面64aにはうねりが存在するため、吸着面64aの全面に吸着水を散水した場合であっても、吸着水は、吸着部材64のうねりの凹部に局在するようになっている。すなわち、吸着面64aの全面に亘って、吸着水が存在する領域と吸着水が存在しない領域とが一様に存在している。また、吸着面64aが下を向いた状態で吸着水が散水されることにより、余剰の吸着水が滴り落ちるようになっている。また、吸着部材64が撥水性を有する樹脂シートであれば、吸着水は表面積が小さく蒸発速度が遅い水玉状に留まるため、安定した水分量を維持することができる。 First, as shown in FIG. 7A, the adsorbed water is sprinkled on the adsorption surface 64a of the adsorption member 64. Since the adsorption surface 64a has undulations, the adsorbed water is localized in the recesses of the undulations of the adsorption member 64 even when the adsorbed water is sprinkled on the entire surface of the adsorption surface 64a. That is, a region in which the adsorbed water exists and a region in which the adsorbed water does not exist uniformly exist over the entire surface of the adsorption surface 64a. Further, the adsorbed water is sprinkled with the adsorbed surface 64a facing downward, so that the excess adsorbed water drips down. Further, if the adsorbed member 64 is a water-repellent resin sheet, the adsorbed water stays in the shape of polka dots having a small surface area and a slow evaporation rate, so that a stable water content can be maintained.

次に、図7(b)に示すように、吸着部材64の吸着面64aとウェハWの被吸着面Waとを接近させると、吸着水が吸着面64aと被吸着面Waとの間の隙間に拡散する。すなわち、吸着面64aと被吸着面Waとの間に、吸着水が存在する領域と吸着水が存在しない領域とが混在した状態で、ウェハWを吸着部材64に接近させると、吸着水が吸着面64aと被吸着面Waとの間に薄く拡散する。そして、吸着水の表面張力によって、吸着面64aと被吸着面Waとの間が空気を押し出されて負圧になり、ウェハWに比べて十分に柔らかい吸着部材64が被吸着面Waの凹凸にならうように弾性変形することにより、吸着面64aと被吸着面Waとの接触面積が増し、ウェハWが吸着部材64に隙間なく強固に吸着される。 Next, as shown in FIG. 7B, when the suction surface 64a of the suction member 64 and the surface to be adsorbed Wa of the wafer W are brought close to each other, the adsorbed water is a gap between the suction surface 64a and the surface to be adsorbed Wa. Spread to. That is, when the wafer W is brought close to the adsorption member 64 in a state where the region where the adsorbed water exists and the region where the adsorbed water does not exist are mixed between the adsorption surface 64a and the surface to be adsorbed Wa, the adsorbed water is adsorbed. It diffuses thinly between the surface 64a and the surface to be adsorbed Wa. Then, due to the surface tension of the adsorbed water, air is pushed out between the adsorbed surface 64a and the adsorbed surface Wa to become a negative pressure, and the adsorbed member 64, which is sufficiently softer than the wafer W, becomes uneven on the adsorbed surface Wa. By elastically deforming so as to follow, the contact area between the suction surface 64a and the surface to be adsorbed Wa increases, and the wafer W is firmly adsorbed to the adsorption member 64 without any gap.

なお、図8(a)に示すように、吸着部材64の吸着面64aに過剰な吸着水が存在すると、図8(b)に示すように、吸着面64aのうねりや被吸着面Waの凹凸に比べて十分に厚い吸着水の層が形成されるため、吸着面64aと被吸着面Waとが直接接触しないため、ウェハWと吸着部材64とを接近させる表面張力が作用せず、ウェハWが吸着部材64に吸着されない。 As shown in FIG. 8 (a), when excess adsorbed water is present on the adsorption surface 64a of the adsorption member 64, the undulation of the adsorption surface 64a and the unevenness of the surface to be adsorbed Wa are as shown in FIG. 8 (b). Since a layer of adsorbed water that is sufficiently thicker than that of the above is formed, the adsorption surface 64a and the surface to be adsorbed Wa do not come into direct contact with each other. Is not adsorbed on the adsorption member 64.

また、図9(a)に示すように、吸着部材64の吸着面64aに吸着水が存在しないと、図9(b)に示すように、ウェハWと吸着部材64とを接近させても、ウェハWと吸着部材64とを接近させる吸着水の表面張力が作用せず、吸着部材64が被吸着面Waの凹凸にならうように弾性変形せず、ウェハWが吸着部材64に隙間なく密着されない。 Further, as shown in FIG. 9A, if the adsorbed water does not exist on the adsorption surface 64a of the adsorption member 64, as shown in FIG. 9B, even if the wafer W and the adsorption member 64 are brought close to each other, the adsorption member 64 may be brought close to each other. The surface tension of the adsorbed water that brings the wafer W and the adsorption member 64 close to each other does not act, the adsorption member 64 does not elastically deform so as to follow the unevenness of the surface Wa to be adsorbed, and the wafer W adheres to the adsorption member 64 without gaps. Not done.

吸着水の水量は、例えば4inchのウェハWであれば、好ましくは30mg未満であり、さらに好ましくは、5〜10mgである。 The amount of adsorbed water is preferably less than 30 mg, more preferably 5 to 10 mg in the case of a 4 inch wafer W, for example.

なお、本実施例では、吸着部材64の吸着面64aに吸着水を散水した場合を例に説明したが、ウェハの被吸着面Waに吸着水を散水しても同様である。 In this embodiment, the case where the adsorbed water is sprinkled on the adsorbed surface 64a of the adsorbing member 64 has been described as an example, but the same applies even if the adsorbed water is sprinkled on the adsorbed surface Wa of the wafer.

次に、ウェハ吸着装置60を適用したウェハ研磨装置1及び従来のウェハ研磨装置の各研磨レートを図10に示す。図8は、脆性ウェハをCMP研磨した際の研磨レートを示すグラフである。ここでは、研磨パッドにはスウェードパッド、研磨剤にシリカスラリーを用いて、4inchのタンタル酸リチウム基板(厚み:200μm)にCMP研磨を行った。 Next, each polishing rate of the wafer polishing apparatus 1 to which the wafer adsorption apparatus 60 is applied and the conventional wafer polishing apparatus is shown in FIG. FIG. 8 is a graph showing the polishing rate when the brittle wafer is CMP polished. Here, a suede pad was used as the polishing pad, and a silica slurry was used as the polishing agent, and CMP polishing was performed on a 4-inch lithium tantalate substrate (thickness: 200 μm).

従来のウェハ研磨装置において、研磨条件を研磨圧力3psi、プラテン回転数60rpm、キャリア回転数63rpm、スラリー流量100cc/minでCMP研磨すると、研磨レート0.26μm/minが限界であり、研磨レートをこれ以上大きくするとリテーナリングホルダと接触するウェハWがスラスト方向の負荷に耐えられず割れてしまう。 In a conventional wafer polishing device, when CMP polishing is performed under the polishing conditions of a polishing pressure of 3 psi, a platen rotation speed of 60 rpm, a carrier rotation speed of 63 rpm, and a slurry flow rate of 100 cc / min, the polishing rate is limited to 0.26 μm / min. If it is made larger than this, the wafer W in contact with the retainer ring holder cannot withstand the load in the slurry direction and cracks.

一方、ウェハ研磨装置1において、研磨条件をプラテン回転数117rpm、キャリア回転数120rpm、スラリー流量100cc/minに設定し、圧力で変えてCMP研磨を行ったところ、ウェハWが吸着部材64に吸着されることにより、3psi以上の高圧に研磨圧力を設定可能であり研磨レートを増大させることができる。本実施例では、研磨圧力16psiで研磨レート1.5μm/minを得ることができた。このようにして、吸着部材64の吸着面64aとウェハWの被吸着面Waとの間に吸着水を適量介在させることにより、吸着部材64とウェハWとが強固に密着され、脆性のウェハでも高圧高速でCMP研磨を行うことができる。 On the other hand, in the wafer polishing apparatus 1, when the polishing conditions were set to a platen rotation speed of 117 rpm, a carrier rotation speed of 120 rpm, and a slurry flow rate of 100 cc / min, and CMP polishing was performed by changing the pressure, the wafer W was attracted to the suction member 64. Therefore, the polishing pressure can be set to a high pressure of 3 psi or more, and the polishing rate can be increased. In this example, a polishing rate of 1.5 μm / min could be obtained at a polishing pressure of 16 psi. In this way, by interposing an appropriate amount of adsorbed water between the adsorption surface 64a of the adsorption member 64 and the adsorbed surface Wa of the wafer W, the adsorption member 64 and the wafer W are firmly adhered to each other, and even a brittle wafer can be used. CMP polishing can be performed at high pressure and high speed.

次に、研磨ヘッド6にウェハWをロードする手順について説明する。図12(a)〜(c)は、インテーブル71から研磨ヘッド6にウェハWを受け渡す様子を示す模式図である。 Next, a procedure for loading the wafer W on the polishing head 6 will be described. 12 (a) to 12 (c) are schematic views showing how the wafer W is handed over from the in-table 71 to the polishing head 6.

まず、図12(a)に示すように、ウェハWを搭載したインテーブル71が、研磨ヘッド6の下方に移動する。ウェハWは、昇降テーブル73上に載置されている。昇降テーブル73は、インテーブル71の略中央に昇降自在に設けられている。なお、吸着部材64の吸着面64aには、2流体ノズル8によって密着水が予め塗布させている。 First, as shown in FIG. 12A, the in-table 71 on which the wafer W is mounted moves below the polishing head 6. The wafer W is placed on the elevating table 73. The elevating table 73 is provided in the substantially center of the in-table 71 so as to be able to elevate and elevate. The suction surface 64a of the suction member 64 is previously coated with contact water by the two-fluid nozzle 8.

次に、図12(b)に示すように、0.3〜0.5psiの弱い圧力でエアバッグ62dを膨張させると、エアバッグ62dが吸着部材64の中央付近を下方に向かって押圧する。これにより、吸着部材64は、中央から外周に向かって緩やかに傾斜する下に凸のクラウン状に弾性変形する。 Next, as shown in FIG. 12B, when the airbag 62d is inflated with a weak pressure of 0.3 to 0.5 psi, the airbag 62d presses the vicinity of the center of the suction member 64 downward. As a result, the suction member 64 is elastically deformed into a downwardly convex crown shape that is gently inclined from the center toward the outer circumference.

インテーブル71は、クラウン状に弾性変形した吸着部材64にウェハWを接近させて、ウェハWの被吸着面Waのうち中央付近を最初に吸着部材64に密着させる。その後、図12(c)に示すように、昇降テーブル73がウェハWを更に上昇させることにより、被吸着面Wa全面が吸着面64aに密着される。なお、エアバッグ62dが吸着部材64を弾性変形させる押圧位置は、吸着部材64の略中央が好ましいが、これに限定されるものではない。 The in-table 71 brings the wafer W close to the suction member 64 elastically deformed in a crown shape, and first brings the wafer W into close contact with the suction member 64 near the center of the surface Wa to be sucked. After that, as shown in FIG. 12 (c), the elevating table 73 further raises the wafer W, so that the entire surface of the surface to be adsorbed Wa is brought into close contact with the adsorption surface 64a. The pressing position at which the airbag 62d elastically deforms the suction member 64 is preferably substantially in the center of the suction member 64, but is not limited to this.

なお、昇降テーブル73は、ウェハWより直径20mm程度小さく形成されているため、ウェハWの周縁(外周から内側に10mm)は、ウェハWの中央に比べて吸着力が弱くなっている。これにより、図12(d)に示すように、研磨ヘッド6からアウトテーブル72の昇降テーブル74にウェハWを受け渡す際に、エアバッグ62dが膨張すると、比較的弱い吸着力で保持されている部分を起点として、ウェハWが吸着部材64から引き剥がされる。 Since the elevating table 73 is formed to be smaller in diameter by about 20 mm than the wafer W, the suction force of the peripheral edge of the wafer W (10 mm inward from the outer circumference) is weaker than that of the center of the wafer W. As a result, as shown in FIG. 12 (d), when the wafer W is handed over from the polishing head 6 to the elevating table 74 of the out table 72, when the airbag 62d expands, it is held by a relatively weak adsorption force. The wafer W is peeled off from the suction member 64 starting from the portion.

また、吸着部材64から引き剥がされたウェハWの周縁に脱イオン水等を供給することにより、その水流でウェハWを吸着部材64からスムーズに引き剥がすことができる。このようにウェハWの周縁に脱イオン水を供給する構成としては、例えば、アウトテーブル72に吸着部材64に向かう複数の水路を等間隔に設け、この水路から所定圧力の脱イオン水を吐出させる等が考えられる。 Further, by supplying deionized water or the like to the peripheral edge of the wafer W peeled off from the adsorption member 64, the wafer W can be smoothly peeled off from the suction member 64 by the water flow. As a configuration for supplying deionized water to the peripheral edge of the wafer W in this way, for example, a plurality of water channels toward the adsorption member 64 are provided at equal intervals on the outtable 72, and deionized water of a predetermined pressure is discharged from the water channels. Etc. are conceivable.

次に、洗浄ユニット9の作用について説明する。図13は、吸着部材64の吸着面64aを洗浄する様子を示す側面図である。図14は、吸着部材64の吸着面64aを乾燥する様子を示す側面図である。図15は、研磨部4及び洗浄ユニット9の配置関係を示す平面図である。 Next, the operation of the cleaning unit 9 will be described. FIG. 13 is a side view showing how the suction surface 64a of the suction member 64 is cleaned. FIG. 14 is a side view showing how the suction surface 64a of the suction member 64 is dried. FIG. 15 is a plan view showing the arrangement relationship between the polishing unit 4 and the cleaning unit 9.

洗浄ユニット9は、円板状に形成されており、上面に複数のブラシ91が立設されている。ブラシ91は、ポリビニルアルコール(PVA)等の親水性を有する樹脂製である。研磨ヘッド6を洗浄する際には、ブラシ91に吸着部材64が接触するまで研磨ヘッド6が下降して、所定回転数(例えば、20rpm)で数〜数十秒程度ブラシ91が吸着部材64の吸着面64aを摺接することにより、吸着面64aを傷付けることなく研磨剤残渣を除去することができる。 The cleaning unit 9 is formed in a disk shape, and a plurality of brushes 91 are erected on the upper surface thereof. The brush 91 is made of a hydrophilic resin such as polyvinyl alcohol (PVA). When cleaning the polishing head 6, the polishing head 6 is lowered until the suction member 64 comes into contact with the brush 91, and the brush 91 is attached to the suction member 64 at a predetermined rotation speed (for example, 20 rpm) for several to several tens of seconds. By sliding the suction surface 64a in contact with the suction surface 64a, the polishing agent residue can be removed without damaging the suction surface 64a.

また、洗浄ユニット9は、洗浄水供給ノズル92と、乾燥ノズル93と、を備えている。洗浄水供給ノズル92は、研磨ヘッド6の洗浄の際に、ブラシ91と吸着面64aとの界面に脱イオン水等の洗浄水を供給する。乾燥ノズル93は、研磨ヘッド6の下端を乾燥させる。具体的には、洗浄水で洗浄された研磨ヘッド6は、ブラシ91から離れるように上昇した後に、高速回転して洗浄水を遠心力で取り除く。乾燥ノズル93は、高速回転する研磨ヘッド6の下端に向けてクリーンエアーを吐出することにより、残存する洗浄水を吹き飛ばす。 Further, the cleaning unit 9 includes a cleaning water supply nozzle 92 and a drying nozzle 93. The cleaning water supply nozzle 92 supplies cleaning water such as deionized water to the interface between the brush 91 and the adsorption surface 64a when cleaning the polishing head 6. The drying nozzle 93 dries the lower end of the polishing head 6. Specifically, the polishing head 6 washed with the washing water rises away from the brush 91 and then rotates at a high speed to remove the washing water by centrifugal force. The drying nozzle 93 blows off the remaining cleaning water by discharging clean air toward the lower end of the polishing head 6 that rotates at high speed.

このようにして、本実施例に係るウェハ吸着装置60は、昇降テーブル73が、凸状に弾性変形した吸着部材64にウェハWを接近させて、ウェハWの吸着部材64に最も近い略中央を他の部分に先行させて吸着部材64に密着させることにより、ウェハW全面が吸着部材64に均一に密着されるため、ウェハWを安定して吸着することができる。 In this way, in the wafer suction device 60 according to the present embodiment, the wafer W is brought close to the suction member 64 whose elevating table 73 is elastically deformed in a convex shape, and the substantially center of the wafer W closest to the suction member 64 is formed. By bringing the wafer W into close contact with the suction member 64 in advance of the other portion, the entire surface of the wafer W is uniformly adhered to the suction member 64, so that the wafer W can be stably sucked.

また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、上記以外にも種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 Further, the present invention can be modified in various ways other than the above as long as it does not deviate from the spirit of the present invention, and it is natural that the present invention extends to the modified ones.

1 ・・・ ウェハ研磨装置
2 ・・・ インデックス部
3 ・・・ ロード・アンロード部
4 ・・・ 研磨部
41・・・ プラテン
5 ・・・ 洗浄部
6 ・・・ 研磨ヘッド
62d・・・エアバッグ(リテーナリングホルダ)
63a・・・リテーナリングホルダ
64・・・ 吸着部材
64a・・・吸着面
7 ・・・ ウェイティングユニット(ウェハ搬送手段)
71・・・ インテーブル
72・・・ アウトテーブル
8 ・・・ 2流体ノズル
9 ・・・ 洗浄ユニット
91・・・ ブラシ
92・・・ 洗浄水ノズル
93・・・ 乾燥ノズル
A ・・・ エア室
V ・・・ 垂直方向
W ・・・ ウェハ
Wa・・・ 被吸着面
1 ・ ・ ・ Wafer polishing device 2 ・ ・ ・ Index part 3 ・ ・ ・ Load / unload part 4 ・ ・ ・ Polishing part 41 ・ ・ ・ Platen 5 ・ ・ ・ Cleaning part 6 ・ ・ ・ Polishing head 62d ・ ・ ・ Air Bag (retainer ring holder)
63a ・ ・ ・ Retaining holder 64 ・ ・ ・ Suction member 64a ・ ・ ・ Suction surface 7 ・ ・ ・ Waiting unit (wafer transfer means)
71 ・ ・ ・ In table 72 ・ ・ ・ Out table 8 ・ ・ ・ 2 Fluid nozzle 9 ・ ・ ・ Cleaning unit 91 ・ ・ ・ Brush 92 ・ ・ ・ Cleaning water nozzle 93 ・ ・ ・ Drying nozzle A ・ ・ ・ Air chamber V・ ・ ・ Vertical direction W ・ ・ ・ Wafer Wa ・ ・ ・ Surface to be attracted

Claims (3)

吸着部材にウェハを密着させて前記ウェハを吸着するウェハ吸着装置と、前記吸着部材に保持された前記ウェハを研磨する研磨ヘッドと、を備えたCMP装置であって、
前記吸着部材を押圧することで押圧位置を凸状に弾性変形させるクラウン形成手段と、
前記吸着部材に向けて前記ウェハを接近させて、前記ウェハの一部を他の部分に先行させて前記吸着部材に密着させるウェハ搬送手段と、
を備えていることを特徴とするCMP装置。
A CMP device including a wafer suction device that adheres a wafer to a suction member to suck the wafer, and a polishing head that polishes the wafer held by the suction member.
A crown forming means that elastically deforms the pressing position in a convex shape by pressing the suction member.
A wafer transfer means that brings the wafer closer to the suction member so that a part of the wafer precedes the other portion and is brought into close contact with the suction member.
A CMP device characterized by being equipped with.
前記クラウン形成手段は、前記吸着部材の略中央を下方に向けて押圧し、
前記ウェハ搬送手段は、前記ウェハを略中央から外周の順に前記吸着部材に密着させることを特徴とする請求項1記載のCMP装置。
The crown forming means presses the substantially center of the suction member downward.
The CMP apparatus according to claim 1, wherein the wafer transport means adheres the wafer to the suction member in the order from substantially the center to the outer periphery.
吸着部材にウェハを密着させて前記ウェハを吸着し、前記吸着部材に保持された前記ウェハを研磨ヘッドで研磨するCMP方法であって、
前記研磨ヘッドに設けられたクラウン形成手段が前記吸着部材を押圧することで押圧位置を凸状に弾性変形させるクラウン形成工程と、
前記吸着部材に向けて前記ウェハを接近させて、前記ウェハの一部を他の部分に先行させて前記吸着部材に密着させるウェハ搬送工程と、
を含むことを特徴とするCMP方法。
A CMP method in which a wafer is brought into close contact with a suction member, the wafer is sucked, and the wafer held by the suction member is polished by a polishing head.
A crown forming step in which the crown forming means provided on the polishing head elastically deforms the pressing position in a convex shape by pressing the suction member.
A wafer transfer step in which the wafer is brought close to the suction member so that a part of the wafer is brought into close contact with the suction member by leading a part of the wafer to another part.
A CMP method comprising.
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