JP2770087B2 - Wafer polishing method and polishing top ring - Google Patents

Wafer polishing method and polishing top ring

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JP2770087B2
JP2770087B2 JP3265356A JP26535691A JP2770087B2 JP 2770087 B2 JP2770087 B2 JP 2770087B2 JP 3265356 A JP3265356 A JP 3265356A JP 26535691 A JP26535691 A JP 26535691A JP 2770087 B2 JP2770087 B2 JP 2770087B2
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polishing
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Shin Etsu Handotai Co Ltd
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FUJIKOSHI MACHINE INDUSTRY CO.,LTD.
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シリコン半導体等のウ
ェーハの表面を鏡面状に精密に磨く研磨方法及びその研
磨用トップリングに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing method for precisely polishing the surface of a wafer such as a silicon semiconductor to a mirror surface, and a polishing top ring.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、被研磨ウェーハの表面を鏡面状に
精密研磨するには、図6に示すような研磨装置が用いら
れ、これは一定速度で水平に回転駆動するターンテーブ
ルaの上に研磨布bが貼着され、外周部の上方には回転
自在のトップリングcが上下動可能に設けられている。
このトップリングcの下部には、凹部が形成されて中に
逆皿状の押圧箱dが収納され、その下面は押し板eで閉
塞されて密閉空間fが形成され、更にその密閉空間fに
は圧力調整機構gを経て二重円筒構造をなす流体供給管
h及び流体排出管iが開口した構造になっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to precisely polish the surface of a wafer to be polished into a mirror surface, a polishing apparatus as shown in FIG. 6 is used, which is mounted on a turntable a which is driven to rotate horizontally at a constant speed. A polishing cloth b is adhered, and a rotatable top ring c is provided above the outer peripheral portion so as to be vertically movable.
A concave portion is formed in the lower portion of the top ring c, and an inverted dish-shaped pressing box d is housed therein, and the lower surface thereof is closed by a pressing plate e to form a sealed space f. Has a structure in which a fluid supply pipe h and a fluid discharge pipe i having a double cylindrical structure are opened via a pressure adjusting mechanism g.

【0003】この場合、複数の被研磨ウェーハWを貼付
したプレートjを、被研磨ウェーハ貼付面を下にして前
記研磨布bの上に載置し、上方からトップリングcを下
降させて押し板eをプレートjの上面に接触させる。次
いで、流体供給管hから圧縮エアーを密閉空間f内に供
給すれば、この圧縮エアーの圧力は押し板eを介してプ
レートj上に作用して押圧するようになっている。
In this case, a plate j to which a plurality of wafers W to be polished are attached is placed on the polishing cloth b with the surface to be polished to be attached down, and a top ring c is lowered from above to push the plate. e is brought into contact with the upper surface of the plate j. Next, when compressed air is supplied into the closed space f from the fluid supply pipe h, the pressure of the compressed air acts on the plate j via the push plate e to press the plate j.

【0004】従って、圧力調整機構gによって圧縮エア
ーの圧力を調節し、押し板eを介してプレートjの上面
に均一に圧力が掛かるようにすれば、プレートjに撓み
変形が生じない状態を得ることができ、プレートjの下
面に貼付された被研磨ウェーハWを高精度の平行、平坦
面を有するように研磨することができる(特開昭64−
2857号公報参照)。
Accordingly, if the pressure of the compressed air is adjusted by the pressure adjusting mechanism g and the pressure is uniformly applied to the upper surface of the plate j via the push plate e, a state in which the plate j is not bent and deformed is obtained. Thus, the wafer W to be polished adhered to the lower surface of the plate j can be polished so as to have a parallel and flat surface with high precision (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 64-64).
No. 2857).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
ては、トップリングの密閉空間内に圧縮エアーを供給す
ることによってプレートの上面に均一な圧力が掛かるよ
うに構成し、被研磨ウェーハを精密に鏡面加工できるよ
うにしてあるが、研磨布に摺擦される被研磨ウェーハ下
端面の研磨抵抗によりターンテーブルの回転の進入側に
おいて押圧力が相対的に大になること、ターンテーブル
の回転時に僅かな面振れが生じること、或は被研磨ウェ
ーハの厚さの不均一によって押圧力が一定にならないこ
と等が原因して高精度の研磨加工ができない問題点があ
る。
In the above-mentioned prior art, a uniform pressure is applied to the upper surface of the plate by supplying compressed air into the closed space of the top ring, so that the wafer to be polished can be precisely formed. Although the mirror surface can be machined, the pressing force becomes relatively large on the entry side of the turntable rotation due to the polishing resistance of the lower end surface of the polished wafer rubbed against the polishing cloth. There is a problem that high-precision polishing cannot be performed due to uneven surface run-out or uneven pressing of the wafer due to uneven thickness of the wafer to be polished.

【0006】[0006]

【0007】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされ、ターンテーブルの回転の進入側にお
いて被研磨ウェーハに対する押圧力が相対的に大になら
ないようにし、ターンテーブルの回転時に僅かな面振れ
が生じても、或は被研磨ウェーハの厚さが不均一であっ
ても常に全面に均一な押圧力が掛かるようにした、ウェ
ーハの研磨方法及びその研磨用トップリングを提供する
ことを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and is intended to prevent the pressing force on the wafer to be polished from relatively increasing on the entry side of the rotation of the turntable. Provided is a method for polishing a wafer and a top ring for the polishing, wherein a uniform pressing force is always applied to the entire surface even when a slight surface runout occurs or the thickness of the wafer to be polished is uneven. That is the task.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この課題を技術的に解決
するための手段として、本発明は、トップリングで被研
磨ウェーハをターンテーブルの研磨面に押し付けて鏡面
状に研磨するウェーハの研磨方法において、前記トップ
リングの下端部に加圧プレートが、弾性体シートを介し
てトップリングとは無関係に自由に動けるように吊持さ
れると共に、トップリングとの間に密閉空間が形成さ
れ、前記加圧プレートの下面側には、ウェーハチャック
が弾性変形可能な材質で形成された固定具を介して取り
付けられ、このウェーハチャックに前記被研磨ウェーハ
を吸着保持させ、前記密閉空間に圧力流体を供給し、前
記ターンテーブルの回転時に僅かな面振れが生じても加
圧プレートの自由動きによって容易に追従させ、かつタ
ーンテーブルの回転の進入側において被研磨ウェーハの
下面に大きな研磨抵抗が作用しても、前記固定具に回転
モーメントが生じることはなく押圧力を常に一定に保持
するウェーハの研磨方法を要旨とする。
SUMMARY OF THE INVENTION As a means for technically solving this problem, the present invention provides a method of polishing a wafer by polishing a wafer to be polished to a mirror surface by pressing a wafer to be polished against a polishing surface of a turntable with a top ring. At the lower end of the top ring, a pressure plate is suspended via an elastic sheet so as to be freely movable independently of the top ring, and a closed space is formed between the top ring and the top ring. On the lower surface side of the pressure plate, a wafer chuck is attached via a fixture formed of an elastically deformable material. The wafer chuck is sucked and held by the wafer chuck, and a pressure fluid is supplied to the closed space. However, even if a slight runout occurs during the rotation of the turntable, it can be easily followed by the free movement of the pressurizing plate, and the turntable can be rotated. Also act a large grinding resistance on the lower surface of the polished wafer in the entering side, and constantly gist polishing method of the wafer holding constant the pressing force never rotational moment is generated in the fixture.

【0009】更に、本発明は、軸回転するトップリング
の下端部に設けられた加圧プレート保持部と、下面側に
被研磨ウェーハを吸着保持するウェーハチャックが弾性
変形可能な材質で形成された固定具を介して取り付けら
れた加圧プレートと、この加圧プレートを前記加圧プレ
ート保持部内にトップリングとは無関係に自由に動ける
ように且つ回転モーメントが生じないように吊持すると
共に、加圧プレートと加圧プレート保持部との間に密閉
空間を形成するリング状の弾性体シートと、前記密閉空
間内に圧力流体を供給する機構及び前記ウェーハチャッ
クに圧縮空気を吸排する機構とを備えたウェーハ研磨用
トップリングを要旨とする。又、ウェーハ研磨用トップ
リングにおいて、加圧プレートにウェーハチャックが複
数配設され、リング状弾性体シートの内周部は取付具に
固定されると共に、外周部は加圧プレート保持部に取り
付けられたリング状抑え具に固定され、トップリングの
垂直保持軸にはウェーハチャックの通孔と接続管を介し
て連通する吸引用通孔と、密閉空間内に連通する圧力流
体供給路とが並行して設けられたことを特徴とする。
Further, according to the present invention, a pressure plate holding portion provided at a lower end portion of a top ring which rotates axially, and a wafer chuck for sucking and holding a wafer to be polished on a lower surface side are formed of elastically deformable materials. A pressure plate attached via a fixture is suspended in the pressure plate holding portion so that the pressure plate can freely move independently of the top ring and does not generate a rotational moment. A ring-shaped elastic sheet that forms a sealed space between the pressure plate and the pressure plate holding portion; a mechanism that supplies a pressurized fluid into the sealed space; and a mechanism that sucks and discharges compressed air to and from the wafer chuck. And a top ring for wafer polishing. In the wafer polishing top ring, a plurality of wafer chucks are disposed on the pressing plate, and the inner peripheral portion of the ring-shaped elastic sheet is fixed to the mounting fixture, and the outer peripheral portion is mounted on the pressing plate holding portion. The vertical holding shaft of the top ring has a suction through-hole communicating with the through-hole of the wafer chuck via a connection pipe, and a pressure fluid supply path communicating with the enclosed space in parallel. It is characterized by being provided.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、加圧プレートを吊持している
弾性体シートの中心が、加圧プレートに取り付けられて
固定具のほぼ中央に位置しているため、ターンテーブル
の回転の進入側において研磨布に摺擦される被研磨ウェ
ーハの下面に研磨抵抗が作用しても、固定具に回転モー
メントが生じることはなく押圧力は一定となる。加圧プ
レートは、弾性体シートを介して加圧プレート保持部に
吊持されているので、加圧プレート保持部とは無関係に
自由に動くことが可能であり、かつ弾性体シートにより
囲まれた密閉空間には圧力流体が供給されているので、
ターンテーブルの回転時に僅かな面振れが生じても、こ
れに容易に追従することができ押圧力を均一に保持する
ことができる。又、加圧プレート及びこの加圧プレート
にウェーハチャックを取り付ける固定具を、弾性変形可
能な材質で形成することにより、被研磨ウェーハの厚さ
ムラにより押圧力がバラ付くのを防止することができ
る。
According to the present invention, since the center of the elastic sheet suspending the pressure plate is attached to the pressure plate and is located substantially at the center of the fixture, the rotation of the turntable enters. Even if polishing resistance acts on the lower surface of the wafer to be polished rubbed against the polishing cloth on the side, no rotational moment is generated in the fixture and the pressing force is constant. Since the pressure plate is suspended from the pressure plate holding portion via the elastic sheet, it can freely move independently of the pressure plate holding portion, and is surrounded by the elastic sheet. Since pressurized fluid is supplied to the enclosed space,
Even if a slight runout occurs during the rotation of the turntable, this can be easily followed and a uniform pressing force can be maintained. Further, by forming the pressure plate and the fixture for attaching the wafer chuck to the pressure plate with an elastically deformable material, it is possible to prevent the pressing force from being varied due to uneven thickness of the wafer to be polished. .

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳説する。図1において、1は回転及び上下動可能に
形成されたトップリングであり、垂直保持軸1aとその
下端のフランジ部に取り付けられた逆皿状の加圧プレー
ト保持部1bとを有している。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a top ring formed so as to be rotatable and vertically movable, and has a vertical holding shaft 1a and a reverse plate-shaped pressure plate holding portion 1b attached to a flange at a lower end thereof. .

【0013】2は加圧プレートであり、その下面側に複
数個のウェーハチャック3が固定具4により嵌着固定さ
れ、各ウェーハチャック3は開放端は平面で、被研磨ウ
ェーハの背面側を吸着するよう前記開放端に垂直に複数
の吸引用細孔3aが均一に配列穿孔され、これらの吸引
用細孔3aは加圧プレート2に設けた凹部2aに開口し
て相互に連通され、その凹部2aは更に加圧プレート2
に形成した通孔2bに連通している。
A pressure plate 2 has a plurality of wafer chucks 3 fitted and fixed to the lower surface thereof by fixtures 4. Each wafer chuck 3 has a flat open end and sucks the rear side of the wafer to be polished. A plurality of suction pores 3a are uniformly arranged vertically in the open end, and these suction pores 3a are opened to a recess 2a provided in the pressure plate 2 and communicate with each other. 2a is a pressure plate 2
Communicates with the through-hole 2b formed at the bottom.

【0014】5はゴム等から形成されたほぼリング状の
弾性体シートであり、この弾性体シートを介して前記加
圧プレート2がトップリング1の加圧プレート保持部1
bに吊持されている。即ち、加圧プレート2には前記固
定具4を取り巻くようにしてリング状の取付具6が固定
され、この取付具6に弾性体シート5の内周部が固定さ
れると共に、弾性体シート5の外周部は前記加圧プレー
ト保持部1bに取り付けられたリング状抑え具7に固定
されている。これにより、加圧プレート2は弾性体シー
ト5を介してトップリング1とは無関係に自由に動くこ
とができ、加圧プレート2と加圧プレート保持部1bと
の間には密閉空間8が形成される。前記加圧プレート2
及びこの加圧プレート2にウェーハチャック3を取り付
ける固定具4は、加圧プレート保持部1bに比して弾性
変形できる程度の材質で形成されている。
Reference numeral 5 denotes a substantially ring-shaped elastic sheet made of rubber or the like, and the pressing plate 2 is connected to the pressing plate holding portion 1 of the top ring 1 via the elastic sheet.
b. That is, a ring-shaped fixture 6 is fixed to the pressure plate 2 so as to surround the fixture 4. The inner peripheral portion of the elastic sheet 5 is fixed to the fixture 6, and the elastic sheet 5 Is fixed to a ring-shaped holding member 7 attached to the pressure plate holding portion 1b. Thereby, the pressure plate 2 can freely move via the elastic sheet 5 independently of the top ring 1, and a closed space 8 is formed between the pressure plate 2 and the pressure plate holding portion 1b. Is done. The pressure plate 2
The fixture 4 for attaching the wafer chuck 3 to the pressure plate 2 is made of a material that can be elastically deformed as compared with the pressure plate holding portion 1b.

【0015】9は圧力流体供給路であり、トップリング
1の垂直保持軸1a内の中央部に軸線方向に沿って設け
られ、その下端は前記密閉空間8内に開口しており、図
示を省略した圧力流体供給装置から密閉空間8内に圧力
調整用の流体を供給できるようにしてある。
Reference numeral 9 denotes a pressure fluid supply passage, which is provided at the center of the top ring 1 in the vertical holding shaft 1a along the axial direction, and the lower end of which is open in the closed space 8 and is not shown. A pressure adjusting fluid can be supplied into the closed space 8 from the pressurized fluid supply device.

【0016】10は前記垂直保持軸1a内の圧力流体供給
路9の周囲に並行して複数本設けられた吸引用通孔であ
り、その下端部には接続管11が連結され、この接続管11
の先端部は加圧プレート2の上部に取り付けた接続部材
12の導入孔12aに連結され、この導入孔12aは前記通孔
2bを経て凹部2aに連通している。従って、吸引用通
孔10は接続管11、導入孔12a、通孔2b及び凹部2aを
介してウェーハチャック3の各吸引用細孔3aに連通し
ている。
Reference numeral 10 denotes a plurality of suction holes provided in parallel with the periphery of the pressure fluid supply passage 9 in the vertical holding shaft 1a, and a connecting pipe 11 is connected to the lower end thereof. 11
Is a connecting member attached to the upper part of the pressure plate 2.
The introduction holes 12a are connected to the recesses 2a through the through holes 2b. Therefore, the suction through hole 10 communicates with each suction fine hole 3a of the wafer chuck 3 through the connection pipe 11, the introduction hole 12a, the through hole 2b, and the concave portion 2a.

【0017】このように構成された本発明に係るトップ
リング1は図4に示すように公知のウェーハ研磨装置に
組み込まれて使用され、この場合は前記ウェーハチャッ
ク3で被研磨ウェーハWを吸着固定し、密閉空間8内に
圧力流体を供給してターンテーブルT上の研磨布Cに被
研磨ウェーハWを押し付けて研磨加工が行われる。
The thus constructed top ring 1 according to the present invention is incorporated in a known wafer polishing apparatus as shown in FIG. 4, and in this case, the wafer W to be polished is attracted and fixed by the wafer chuck 3. Then, a pressurized fluid is supplied into the closed space 8 and the wafer W to be polished is pressed against the polishing cloth C on the turntable T to perform polishing.

【0018】この研磨加工の動作を説明すると、先ず被
研磨ウェーハWを吸着させない状態でトップリング1を
下降させ、ターンテーブルTの加工面との間隔を定めて
位置決定を行う。
The operation of the polishing process will be described. First, the top ring 1 is lowered in a state where the wafer W to be polished is not sucked, and the position of the turntable T is determined by determining the space between the top ring 1 and the processed surface.

【0019】次に、トップリング1を上昇させた後、図
示しない被研磨ウェーハ吸着位置まで移動させる。
Next, after the top ring 1 is raised, the top ring 1 is moved to a position for attracting a wafer to be polished (not shown).

【0020】この後、トップリング1を所定位置まで下
降させてから被研磨ウェーハWを吸着保持する。この被
研磨ウェーハWの吸着は、前記吸引用通孔10を介してエ
アーを吸引することによりウェーハチャック3に吸着力
を付与して行う。このような吸着方式によれば、従来の
ように被研磨ウェーハWを接着手段により固定する必要
がなくなる。
Thereafter, the top ring 1 is lowered to a predetermined position, and the wafer W to be polished is held by suction. The suction of the wafer W to be polished is performed by applying suction force to the wafer chuck 3 by sucking air through the suction holes 10. According to such an adsorption method, it is not necessary to fix the wafer W to be polished by the bonding means as in the related art.

【0021】各ウェーハチャック3に被研磨ウェーハW
を吸着させた後、トップリング1を上昇させ、ターンテ
ーブルT上まで移動させる。
Each wafer chuck 3 has a wafer W to be polished.
Then, the top ring 1 is raised and moved to the position above the turntable T.

【0022】この後、トップリング1を最初に位置決め
した位置まで下降させる。
Thereafter, the top ring 1 is lowered to the position where it was first positioned.

【0023】トップリング1の密閉空間8内に、圧力流
体供給用路9から圧縮エアー等の圧力流体を供給して内
部の圧力を調整する。
A pressure fluid such as compressed air is supplied from a pressure fluid supply passage 9 into the closed space 8 of the top ring 1 to adjust the internal pressure.

【0024】次いで、ターンテーブルTの中央部に、図
示は省略したが研磨用スラリーを供給する。
Next, a polishing slurry (not shown) is supplied to the center of the turntable T.

【0025】前記密閉空間8の内部の圧力が一定に保た
れるように流体圧を調節しながら、ターンテーブルT及
びトップリング1を回転させる。この時、ターンテーブ
ルTは強制駆動により回転させられるが、トップリング
1は強制駆動でもフリー回転(ターンテーブルの回転に
よる連れ回り)でもどちらでも良い。
The turntable T and the top ring 1 are rotated while adjusting the fluid pressure so that the pressure inside the closed space 8 is kept constant. At this time, the turntable T is rotated by forcible driving, but the top ring 1 may be either forcibly driven or free-rotated (co-rotation by rotation of the turntable).

【0026】かくして、被研磨ウェーハWは鏡面状に研
磨加工されるが、前記のように加圧プレート2を吊持し
ているリング状弾性体シート5の中心が、加圧プレート
2に取り付けられた固定具4のほぼ中央部に位置してい
るため、ターンテーブルTの回転の進入側において研磨
布Cに摺擦される被研磨ウェーハWの下面に大きな研磨
抵抗が作用しても、固定具4に回転モーメントが生じる
ことはなく押圧力は一定となる。加圧プレート2は、弾
性体シート5を介して加圧プレート保持部1bに吊持さ
れているので、加圧プレート保持部1bとは無関係に自
由に動くことが可能であり、かつ弾性体シート5により
囲まれた密閉空間8内には圧力流体が供給されているの
で、ターンテーブルTの回転時に僅かな面振れが生じて
も、これに容易に追従することができ押圧力を均一に維
持することができる。従って、被研磨ウェーハWの偏り
研磨を未然に防止することができる。又、加圧プレート
2及びこの加圧プレート2にウェーハチャック3を取り
付ける固定具4を、加圧プレート保持部1bに比して弾
性変形できる程度の材質で形成してあるので、被研磨ウ
ェーハWの厚さムラにより押圧力がバラ付くのを防止す
ることができる。
Thus, the wafer W to be polished is polished into a mirror surface, and the center of the ring-shaped elastic sheet 5 suspending the pressure plate 2 is attached to the pressure plate 2 as described above. Since the fixing tool 4 is located at substantially the center of the fixing tool 4, even if a large polishing resistance acts on the lower surface of the wafer W to be polished against the polishing cloth C on the side of the rotation of the turntable T, the fixing tool No pressing moment is generated at 4 and the pressing force is constant. Since the pressure plate 2 is suspended by the pressure plate holding portion 1b via the elastic sheet 5, the pressure plate 2 can freely move independently of the pressure plate holding portion 1b, and Since the pressurized fluid is supplied into the enclosed space 8 surrounded by 5, even if a slight runout occurs when the turntable T rotates, it can easily follow the runout and maintain a uniform pressing force. can do. Accordingly, uneven polishing of the wafer W to be polished can be prevented. Further, since the pressure plate 2 and the fixture 4 for attaching the wafer chuck 3 to the pressure plate 2 are made of a material that can be elastically deformed as compared with the pressure plate holding portion 1b, the polishing target wafer W It is possible to prevent the pressing force from varying due to the thickness unevenness.

【0027】この場合、被研磨ウェーハWの全面に均等
な圧力を掛けることが可能であり、被研磨ウェーハWに
多少の厚さムラがあったとしてもその厚さムラを吸収す
ることができ、つまり全ての被研磨ウェーハWに掛かる
押圧力を常時一定に保持することができることから、研
磨ムラや偏り研磨等の異常が生じることはなく、全ての
被研磨ウェーハWを高精度の平行、平坦面を有するよう
に精密に研磨することが可能となる。更に、加工時の押
圧力は、密閉空間8内に供給する圧力流体により容易に
調節することができるので作業上好都合である。
In this case, a uniform pressure can be applied to the entire surface of the wafer W to be polished, and even if the wafer W to be polished has some thickness unevenness, the thickness unevenness can be absorbed. In other words, since the pressing force applied to all the polished wafers W can be kept constant at all times, no irregularities such as uneven polishing and uneven polishing occur, and all the polished wafers W are formed with a highly accurate parallel and flat surface. It becomes possible to polish precisely to have. Further, the pressing force at the time of processing can be easily adjusted by the pressurized fluid supplied into the closed space 8, which is convenient for work.

【0028】研磨加工の終了後に、各部の動作を停止さ
せてトップリング1を上昇させる。
After the completion of the polishing, the operation of each part is stopped and the top ring 1 is raised.

【0029】最後に、トップリング1を下降してウェー
ハ取出部(図示せず)に近接させ、被研磨ウェーハWの
吸着を解除する。この被研磨ウェーハWの吸着解除は、
吸引動作を停止し吸引用通孔10に圧縮空気を供給してウ
ェーハチャック3の吸引用細孔3aから吹き出させれば
容易に行うことができる。これにより、従来のような研
磨後のウェーハを剥がす工程が不要になり、そのウェー
ハの破損事故を未然に防止することができる。
Finally, the top ring 1 is lowered to approach a wafer take-out portion (not shown), and the suction of the wafer W to be polished is released. The suction release of the wafer W to be polished
This can be easily performed by stopping the suction operation and supplying compressed air to the suction through-hole 10 to blow out from the suction hole 3a of the wafer chuck 3. This eliminates the need for a step of peeling off the polished wafer as in the related art, thereby preventing the wafer from being damaged.

【0030】このようにして、1バッチ分の研磨加工が
終了し、次のバッチ分の研磨加工が開始され順次繰り返
して作業が行われる。
In this way, the polishing process for one batch is completed, the polishing process for the next batch is started, and the operation is sequentially repeated.

【0031】尚、加圧プレート2は低剛性のため、研磨
時に変形してウェーハを平らに研磨できない事態が予想
されるが、図5に示すようにウェーハ1枚に加わる等分
布荷重領域(斜線部)の荷重の中心GとウェーハWの中
心(一次モーメントの中心)とを合致させるようにすれ
ば、このような不具合を未然に防止することが可能であ
る。
Since the pressure plate 2 has low rigidity, it is expected that the wafer will be deformed during polishing and cannot be polished flat. However, as shown in FIG. If the center G of the load of the portion (W) and the center of the wafer W (the center of the first moment) are made to coincide with each other, such a problem can be prevented.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加圧プレートを吊持しているリング状弾性体シートの中
心が、加圧プレートに取り付けられた固定具のほぼ中央
部に位置しているため、ターンテーブルの回転の進入側
において研磨布に摺擦される被研磨ウェーハの下面に大
きな研磨抵抗が作用しても、固定具に回転モーメントが
生じることはなく押圧力は一定となる。更に、加圧プレ
ートは、弾性体シートを介して加圧プレート保持部に吊
持されているので、加圧プレート保持部とは無関係に自
由に動くことが可能であり、かつ弾性体シートにより囲
まれた密閉空間内には圧力流体が供給されているので、
ターンテーブルの回転時に僅かな面振れが生じても、こ
れに容易に追従することができ押圧力を均一に保持する
ことができる。従って、ターンテーブルに対して常に被
研磨ウェーハ全面を均等に押圧することができ、被研磨
ウェーハの傾き研磨や偏り研磨を未然に防止して研磨精
度を著しく高める効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
Since the center of the ring-shaped elastic sheet that suspends the pressure plate is located substantially at the center of the fixture attached to the pressure plate, the ring-shaped elastic sheet slides on the polishing cloth on the side where the turntable rotates. Even if a large polishing resistance acts on the lower surface of the polished wafer to be polished, no rotational moment is generated in the fixture and the pressing force is constant. Further, since the pressure plate is suspended by the pressure plate holding portion via the elastic sheet, it can freely move independently of the pressure plate holding portion, and is surrounded by the elastic sheet. Since the pressurized fluid is supplied inside the closed space,
Even if a slight runout occurs during the rotation of the turntable, this can be easily followed and a uniform pressing force can be maintained. Therefore, the entire surface of the wafer to be polished can always be uniformly pressed against the turntable, and the polishing accuracy of the wafer to be polished can be significantly improved by preventing inclination polishing or uneven polishing of the wafer to be polished.

【0033】[0033]

【0034】更に、加圧プレート及びこの加圧プレート
にウェーハチャックを取り付ける固定具は加圧プレート
保持部に比して弾性変形できる程度の材質で形成されて
いるので、吸着された複数個の被研磨ウェーハに多少の
厚さムラがあったとしても、自由動きによってその厚さ
ムラを吸収することができ、全ての被研磨ウェーハに掛
かる押圧力を常時一定に保持することができる。従っ
て、全ての被研磨ウェーハを高精度の平行、平坦面を有
するように精密に研磨することができる。又、加工時の
押圧力は、トップリングの密閉空間内に供給する圧力流
体により容易に調節することができるので作業上好都合
である
Further, since the pressure plate and the fixture for attaching the wafer chuck to the pressure plate are formed of a material which can be elastically deformed as compared with the pressure plate holding portion, a plurality of sucked substrates are formed. Even if there is some thickness unevenness in the polished wafer, the thickness unevenness can be absorbed by the free movement, and the pressing force applied to all the polished wafers can be always kept constant. Therefore, all the wafers to be polished can be precisely polished so as to have parallel and flat surfaces with high precision. Further, the pressing force at the time of processing can be easily adjusted by the pressurized fluid supplied into the closed space of the top ring, which is convenient for work.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るトップリングの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a top ring according to the present invention.

【図2】 そのトップリングの下面図である。FIG. 2 is a bottom view of the top ring.

【図3】 図1のA−A線拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図4】 トップリングの使用状態を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory view showing a use state of a top ring.

【図5】 ウェーハに加わる荷重とウェーハの位置関係
を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a load applied to a wafer and a wafer.

【図6】 従来例の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…トップリング 1a…垂直保持軸 1b…加圧
プレート保持部 2…加圧プレート 2a…凹部
2b…通孔 3…ウェーハチャック 3a…吸引
用細孔 4…固定具 5…弾性体シート 6…取付
具 7…リング状抑え具 8…密閉空間 9…圧
力流体供給路 10…吸引用通孔 11…接続管 12…
接続部材 12a…導入孔 W…被研磨ウェーハ
T…ターンテーブル C…研磨布
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Top ring 1a ... Vertical holding shaft 1b ... Pressing plate holding part 2: Pressing plate 2a ... Recess
2b: Through hole 3: Wafer chuck 3a: Suction hole 4: Fixing member 5: Elastic sheet 6: Mounting member 7: Ring-shaped holding member 8: Sealed space 9: Pressure fluid supply path 10: Suction hole 11 … Connection pipe 12…
Connection member 12a: introduction hole W: wafer to be polished
T: Turntable C: Polishing cloth

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚田 真 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地 信越半導体株式会社白河工場 内 (72)発明者 田中好一 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地 信越半導体株式会社白河工場 内 (56)参考文献 特開 平2−232158(JP,A) 特開 平5−69310(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B24B 37/04 B24B 37/00──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Makoto Tsukada 150 Odakura Osaikura, Nishishiro-mura, Nishishirakawa-gun, Fukushima Prefecture Inside Shirakawa Plant, Shin-Etsu Semiconductor Co., Ltd. 150, Ohira Shin-Etsu Semiconductor Co., Ltd. Shirakawa Plant (56) References JP-A-2-232158 (JP, A) JP-A 5-69310 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 6 , (DB name) B24B 37/04 B24B 37/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】トップリングで被研磨ウェーハをターンテ
ーブルの研磨面に押し付けて鏡面状に研磨するウェーハ
の研磨方法において、前記トップリングの下端部に加圧
プレートが、弾性体シートを介してトップリングとは無
関係に自由に動けるように吊持されると共に、トップリ
ングとの間に密閉空間が形成され、前記加圧プレートの
下面側には、ウェーハチャックが弾性変形可能な材質で
形成された固定具を介して取り付けられ、このウェーハ
チャックに前記被研磨ウェーハを吸着保持させ、前記密
閉空間に圧力流体を供給し、前記ターンテーブルの回転
時に僅かな面振れが生じても加圧プレートの自由動きに
よって容易に追従させ、かつターンテーブルの回転の進
入側において被研磨ウェーハの下面に大きな研磨抵抗が
作用しても、前記固定具に回転モーメントが生じること
はなく押圧力を常に一定に保持することを特徴とするウ
ェーハの研磨方法。
1. A wafer polishing method in which a wafer to be polished is pressed against a polishing surface of a turntable by a top ring and polished into a mirror surface, and a lower end of the top ring is pressurized.
The plate is not connected to the top ring via the elastic sheet
It is suspended so that it can move freely in the relationship,
Between the pressure plate and the pressure plate.
On the lower side, the wafer chuck is made of a material that can be elastically deformed.
This wafer is attached via the formed fixture
The wafer to be polished is sucked and held by the chuck, and the
Supply pressure fluid to the closed space and rotate the turntable
Free movement of the pressure plate even when slight runout occurs
Therefore, it is easy to follow and the turntable
Large polishing resistance on the lower surface of the wafer to be polished on the entry side
Even if it acts, a rotational moment is generated in the fixture.
A wafer polishing method, wherein the pressing force is always kept constant .
【請求項2】軸回転するトップリングの下端部に設けら
れた加圧プレート保持部と、下面側に被研磨ウェーハを
吸着保持するウェーハチャックが弾性変形可能な材質で
形成された固定具を介して取り付けられた加圧プレート
と、この加圧プレートを前記加圧プレート保持部内にト
ップリングとは無関係に自由に動けるように且つ回転モ
ーメントが生じないように吊持すると共に、加圧プレー
トと加圧プレート保持部との間に密閉空間を形成する
ング状の弾性体シートと、前記密閉空間内に圧力流体を
供給する機構及び前記ウェーハチャックに圧縮空気を吸
排する機構とを備えたことを特徴とするウェーハ研磨用
トップリング。
2. A et provided at the lower end of the top ring for axial rotation
The pressurized plate holding part and the wafer chuck that sucks and holds the wafer to be polished on the lower side are made of an elastically deformable material.
And a pressure plate attached through the formed fastener, preparative this pressure plate to the pressure plate holding part
So that it can move freely regardless of
Mento with Jisuru suspended so as not to cause, Li to form a closed space between the pressure plate and the pressure plate holding unit
A top ring for polishing a wafer, comprising: a ring-shaped elastic sheet; a mechanism for supplying a pressurized fluid into the closed space; and a mechanism for sucking and discharging compressed air to and from the wafer chuck.
【請求項3】加圧プレートにウェーハチャックが複数配
設され、リング状弾性体シートの内周部は取付具に固定
されると共に、外周部は加圧プレート保持部に取り付け
られたリング状抑え具に固定され、トップリングの垂直
保持軸にはウェーハチャックの通孔と接続管を介して連
通する吸引用通孔と、密閉空間内に連通する圧力流体供
給路とが並行して設けられたことを特徴とする請求項2
記載のウェーハ研磨用トップリング。
3. A plurality of wafer chucks are arranged on a pressure plate.
The inner peripheral part of the ring-shaped elastic sheet is fixed to the fixture
And the outer periphery is attached to the pressure plate holder.
To the top ring
The holding shaft is connected to the through hole of the wafer chuck through a connection tube.
And a pressure fluid supply that communicates with the enclosed space.
3. A feed line is provided in parallel.
The top ring for wafer polishing according to the above.
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