JP2523129Y2

JP2523129Y2 - 鏡面研磨装置

Info

Publication number: JP2523129Y2
Application number: JP1989113622U
Authority: JP
Inventors: 正利福尾
Original assignee: Sumitomo Sitix Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1997-01-22
Anticipated expiration: 2004-09-28
Also published as: JPH0355156U

Description

【考案の詳細な説明】利用産業分野この考案は、半導体ウエーハ等の片面を鏡面研磨する
鏡面研磨装置の改良に係り、特に被研磨物に対して研磨
布が上方に位置する構成において、研磨液の落下を防止
するための薄板をワーク定盤に設け、研磨布と研磨液受
け板の間を研磨液が流れるようにして研磨布全面に研磨
液を供給可能にした鏡面研磨装置に関する。

従来技術 LSI等の大規模集積回路を製作する材料である半導体
ウエーハの製造工程において、最終鏡面仕上を行う工程
が研磨工程であり、半導体ウエーハの最終品質がこの工
程で決定される。

かかる研磨工程では、一般にメカノケミカルポリッシ
ング装置（以下MCP装置という）と呼ばれる鏡面研磨装
置が用いられる。

すなわち、MCP装置は、５〜300nm程度の粒径を有する
SiO₂粒子を苛性ソーダ、アンモニア及びエタノールアミ
ン等のアルカリ溶液に懸濁させてpH9〜12程度にした、
いわゆるコロイダルシリカからなる研磨液と、ポリウレ
タン樹脂等から成る研磨布とを用い、ウエーハ厚みを誇
張して示すが、第３図に示す如く、研磨布（５）が貼り
付けられた研磨布定盤（６）と半導体ウエーハ（１）が
接着剤あるいは吸引にてあたかも定盤（２）と一体化し
たように貼着されたウエーハ定盤（２）を対向させ、中
央ノズル（４）から落下させた前記研磨液（７）を介し
て相対回転運動させて半導体ウエーハ（１）を研磨する
方法であり、通常、ウエーハ定盤（２）を回転する加圧
ヘッド（３）に装着して、回転テーブルに載置された研
磨布定盤（６）に当接させて相対回転運動させる。

従来技術の問題点ところで、一般的な鏡面研磨装置を、被研磨物と研磨
布の位置関係で分類すると、次の２方式に分類できる。

（１）第３図に示す如く、被研磨物に対して研磨布が下
方に位置し、研磨布を着設したテーブルが自転する構
成、（２）第４図に示す如く、被研磨物に対して研磨布が上
方に位置し、研磨布を着設したテーブルが自転する構
成。

ウエーハ厚みを誇張して示すが、第４図に示す鏡面研
磨装置は、半導体ウエーハ（１）が接着剤あるいは吸引
にてあたかも定盤（11）と一体化したように貼着された
ウエーハ定盤（11）を半導体ウエーハ（１）が上向きと
なるようテーブル（10）に載置され、研磨布（12）が貼
り付けられた研磨布定盤（13）が上方より対向し、研磨
布定盤（13）の中央に配置されたシャワーノズル（14）
により上向き研磨布（12）へ研磨液（７）を噴射する構
成からなる。

ところが、研磨液（７）が被研磨物のウエーハ（１）
より上方にあるため供給した研磨液が下方へ落下し、研
磨布（12）全面に研磨液（７）を供給することができな
いという問題点があった。

考案の目的この考案は、上述した従来の鏡面研磨装置の問題点を
改善することを目的とし、被研磨物に対して研磨布が上
方に位置し、研磨布を着設したテーブルが自転する構成
の鏡面研磨装置において、研磨布全面に研磨液を供給で
きる鏡面研磨装置の提供を目的とする。

考案の概要この考案は、下向き表面に研磨布が貼着された上方の
研磨布定盤と、被研磨物が貼着された下方の複数のワー
ク定盤を対向させ、砥粒を溶液に懸濁させた研磨液を介
して相対回転運動させて被研磨物を研磨する鏡面研磨装
置において、ワーク定盤外周部に、研磨液の落下を防止する研磨液受
け板を配設し、前記研磨布定盤と研磨液受け板間に研磨
液を供給可能となしたことを特徴とする鏡面研磨装置で
あり、かかる構成により、研磨布と研磨液受け板の間を研磨
液が流れるため、研磨布全体に研磨液を供給できる。

研磨液受け板は、上方に配置される研磨布定盤の研磨
布の下方に配置されその間に研磨液を流すことができれ
ば、どのような構成でもよく、公知の鏡面研磨装置の構
成に応じて形状、配置箇所等を適宜選定できる。

図面に基づく考案の開示第１図はこの考案による鏡面研磨装置の概略を示す縦
断説明図である。

第２図はこの考案による他の鏡面研磨装置の要部をを
示す縦断説明図である。

ここではこの考案による鏡面研磨装置を、半導体ウエ
ーハのMCPに適用した例を説明する。

構成１第１図に示す鏡面研磨装置は、半導体ウエーハ（１）
が上向きとなるようテーブル（20）に載置されたウエー
ハ定盤（21）に研磨布定盤（23）が上方より対向する、
すなわち、被研磨物に対して研磨布（22）が上方に位置
する構成で、さらに各ウエーハ定盤（21）間及びそのテ
ーブル（20）外周側に、研磨布（22）に対向する研磨液
受け板（24）を水平配設してある。

研磨布定盤（23）中央に配置されたノズル（25）の開
口が、ウエーハ定盤（21）間の研磨液受け板（24）に対
向している。

作用効果上記構成の鏡面研磨装置において、ノズル（25）より
研磨液（７）を供給しながら、ウエーハ定盤（21）を研
磨布定盤（23）で加圧して相対的に回転させると、研磨
液（７）は研磨布（22）と研磨液受け板（24）との間を
定盤中心から外周側へと流れ、研磨液（７）が下方へ落
下することなく、研磨布（22）全面に供給でき、所要の
鏡面研磨が実施できる。

この際、研磨布（22）と研磨液受け板（24）との間の
寸法設定、断面積及び板厚み等は、研磨液（７）の粘度
や流量、被研磨物の数や位置、形成された研磨液通路の
形状、流体抵抗等を考慮し設計する必要がある。

構成２第２図に示す鏡面研磨装置は、前述した第１図の構成
と基本的な同様であるが、研磨液の供給部にシール機構
を設けてある。

詳述すると、研磨布定盤（23）の回転中心に配置され
たノズル（26）の先端には、フランジ部材が設けてあ
り、その内部にＬ字型に通路を形成して水平方向の研磨
液供給口（26a）が設けてある。

また、フランジ部材には垂直方向に貫通する研磨液排
出孔（26b）が設けてあり、さらに、フランジ部材周辺
部には研磨液受け板（24）との間をシールするためゴム
製あるいは合成樹脂製のシール材（27a）と、研磨布定
盤（23）との間をシールするためシール材（27b）が周
設してある。

ウエーハ定盤（21）の中央部、すなわち、ノズル（2
6）中心に対向する位置にある研磨液受け板（24）に
は、研磨液（７）の排出口（24a）が開口されている。

作用効果上記構成の鏡面研磨装置は第１図の構成と同様に、ノ
ズル（26）の研磨液供給口（26a）より研磨液（７）を
供給しながら、ウエーハ定盤（21）を研磨布定盤（23）
で加圧して相対的に回転させると、研磨液（７）は研磨
布（22）と研磨液受け板（24）との間を定盤中心から外
周側へと流れる。

この際、前述した構成のシール機構により定盤中心の
各回転構成部への研磨液（７）の進入を防止することが
でき、研磨液（７）の定盤中心から外周側への流れ、研
磨布（22）全面への供給を確保できる。

また、シール不足によりシール材（27a）と研磨液受
け板（24）との間から漏れた研磨液（７）は直ちに排出
口（24a）から排出され、シール材（27b）と研磨布定盤
（23）との間の微小隙間（28）から漏れた研磨液（７）
は研磨液排出孔（26b）を通って研磨液受け板（24）の
排出口（24a）から排出される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による鏡面研磨装置の概略を示す縦断
説明図である。第２図はこの考案による他の鏡面研磨装置の要部をを示
す縦断説明図である。第３図と第４図は従来の鏡面研磨装置の概略を示す縦断
説明図である。１…半導体ウエーハ、2,11,21…ウエーハ定盤、３…加
圧ヘッド、４…中央ノズル、5,12,22…研磨布、6,13,23
…研磨布定盤、７…研磨液、10,20…テーブル、14…シ
ャワーノズル、24…研磨液受け板、24a…排出口、25,26
…ノズル、26a…研磨液供給口、26b…研磨液排出孔、27
a,b…シール材、28…微小隙間。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】下向き表面に研磨布が貼着された上方の研
磨布定盤と、被研磨物が貼着された下方の複数のワーク
定盤を対向させ、砥粒を溶液に懸濁させた研磨液を介し
て相対回転運動させて被研磨物を研磨する鏡面研磨装置
において、ワーク定盤外周部に、研磨液の落下を防止する研磨液受
け板を配設し、前記研磨布定盤と研磨液受け板間に研磨
液を供給可能となしたことを特徴とする鏡面研磨装置。