JP2973404B2 - Wafer polishing equipment - Google Patents

Wafer polishing equipment

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JP2973404B2
JP2973404B2 JP18903998A JP18903998A JP2973404B2 JP 2973404 B2 JP2973404 B2 JP 2973404B2 JP 18903998 A JP18903998 A JP 18903998A JP 18903998 A JP18903998 A JP 18903998A JP 2973404 B2 JP2973404 B2 JP 2973404B2
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polishing
wafer
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carrier
cloth
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高男 稲葉
実 沼本
謙児 酒井
学 佐藤
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はウェーハ研磨装置に
係り、特に化学的機械研磨法(CMP:ChemicalMechan
ical Polishing )によるウェーハ研磨装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer polishing apparatus, and more particularly, to a chemical mechanical polishing method (CMP).
ical Polishing).

【0002】[0002]

【従来の技術】CMPによるウェーハ研磨装置では、研
磨中にウェーハの研磨量を直接検出することが困難なた
め、従来は、研磨時間を管理することにより、ウェーハ
の研磨量を制御していた。このため、従来は、一定時間
毎にダミーウェーハを研磨して研磨時間に応じた研磨量
を求め、この研磨量と基準となるモデル研磨量とを比較
し、その差が許容値内であれば、継続して研磨加工を行
い、その差が許容値から外れた場合には、研磨加工を中
断して研磨布をドレッシングしたり、又は研磨布を交換
したりしていた。
2. Description of the Related Art In a wafer polishing apparatus using CMP, it is difficult to directly detect the polishing amount of a wafer during polishing. Therefore, conventionally, the polishing amount of a wafer has been controlled by controlling the polishing time. For this reason, conventionally, a dummy wafer is polished at regular intervals to obtain a polishing amount according to the polishing time, and this polishing amount is compared with a reference model polishing amount, and if the difference is within an allowable value, If the difference is out of the allowable range, the polishing is interrupted to dress the polishing cloth or replace the polishing cloth.

【0003】特開平6-79618 号公報、及び特開平8-2298
08号公報に開示されたウェーハ研磨装置は、ウェーハを
キャリアに密着保持させた後、このキャリアに押圧力を
与えてウェーハを研磨布に押し付けることによりウェー
ハを研磨している。また、従来のCMPによるウェーハ
研磨装置には、キャリアとウェーハとの間にエアを供給
し、このエアの圧力によってウェーハを研磨パッドに押
し付けて研磨するものが提案されている。このようなウ
ェーハ研磨装置では、ウェーハの研磨量を直接検出する
ことが困難とされていたため、ウェーハ研磨装置の本体
を基準としてキャリアの変動量をセンサで検出し、この
センサからの出力をウェーハの研磨量とみなして、ウェ
ーハの研磨量を間接的に検出していた。
[0003] JP-A-6-79618 and JP-A-8-2298
In the wafer polishing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 08-203, a wafer is polished by holding a wafer in close contact with a carrier and then applying a pressing force to the carrier to press the wafer against a polishing cloth. Further, as a conventional wafer polishing apparatus using CMP, an apparatus has been proposed in which air is supplied between a carrier and a wafer, and the wafer is pressed against a polishing pad by the pressure of the air to polish the wafer. In such a wafer polishing apparatus, it has been difficult to directly detect the polishing amount of the wafer. Therefore, the fluctuation amount of the carrier is detected by a sensor based on the main body of the wafer polishing apparatus, and the output from the sensor is output. The polishing amount was regarded as the polishing amount, and the polishing amount of the wafer was indirectly detected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ウェーハ研磨装置は、研磨時間を管理してウェーハの研
磨量を制御しているので、研磨量の終点(目標値)を正
確に検出することができないという欠点がある。また、
従来のウェーハ研磨装置は、ダミーウェーハを研磨して
研磨布のドレッシング時期や交換時期を判定しているの
で、ウェーハの歩留りが悪くなるという欠点がある。
However, in the conventional wafer polishing apparatus, since the polishing time is managed to control the polishing amount of the wafer, the end point (target value) of the polishing amount cannot be accurately detected. There is a drawback that you can not. Also,
The conventional wafer polishing apparatus has a drawback that the yield of the wafer is deteriorated because the dummy wafer is polished to determine the dressing time and the replacement time of the polishing pad.

【0005】更に、ダミーウェーハの研磨中は、通常の
研磨加工が中断されるので、スループットが低下すると
いう欠点がある。また、特開平6-79618 号公報、及び特
開平8-229808号公報に開示されたウェーハ研磨装置は、
キャリアでウェーハを研磨布に直接押し付けているの
で、キャリアとウェーハとの間に研磨屑等の異物がある
と、キャリアからの押圧力をウェーハ全面に均一に伝達
することができず、これにより、ウェーハ全面を均一に
研磨することができないという欠点がある。
Further, during the polishing of the dummy wafer, the normal polishing is interrupted, so that there is a disadvantage that the throughput is reduced. In addition, JP-A-6-79618, and the wafer polishing apparatus disclosed in JP-A-8-229808,
Since the carrier directly presses the wafer against the polishing cloth, if there is foreign matter such as polishing debris between the carrier and the wafer, the pressing force from the carrier cannot be transmitted uniformly to the entire surface of the wafer, thereby There is a disadvantage that the entire surface of the wafer cannot be uniformly polished.

【0006】更に、ウェーハ研磨装置の本体を基準とし
てウェーハの研磨量を検出する従来のウェーハ研磨装置
は、研磨加工中に発生する熱によって、前記本体が熱膨
張するので、キャリアの変動量を検出しても、正確なウ
ェーハの研磨量を得ることができず、ウェーハの研磨加
工終点を正確に検出することができないという欠点があ
る。
Further, in a conventional wafer polishing apparatus for detecting a polishing amount of a wafer with reference to a main body of the wafer polishing apparatus, the main body expands thermally due to heat generated during polishing, so that a fluctuation amount of a carrier is detected. However, there is a disadvantage that an accurate amount of polishing of the wafer cannot be obtained, and the end point of polishing of the wafer cannot be accurately detected.

【0007】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、研磨布のドレッシング時期や交換時期を通常
の研磨加工中に自動で判定することができ、また、ウェ
ーハの研磨加工終点を正確に検出することができ、更
に、ウェーハ全面を均一に研磨することができると共に
研磨量の終点を正確に検出することができるウェーハ研
磨装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to automatically determine the dressing time and replacement time of a polishing pad during normal polishing, and to determine the end point of wafer polishing. It is an object of the present invention to provide a wafer polishing apparatus that can accurately detect, furthermore, can uniformly polish the entire surface of the wafer and can accurately detect the end point of the polishing amount.

【0008】[0008]

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、表面に研磨布が設けられ、該研磨布を回転
する研磨定盤と、ウェーハを保持して該ウェーハの表面
を前記研磨布に押し付けながら回転するウェーハ保持ヘ
ッドとを備え、前記ウェーハ保持ヘッドは、前記ウェー
ハを保持して前記研磨布に所定の圧力で接触させるキャ
リアと、前記研磨布に所定の圧力で接触するように前記
ウェーハの周囲に設けられた研磨面調整リングとを備え
るウェーハ研磨装置において、前記ウェーハの中心軸上
における前記研磨面調整リングに対する前記キャリアの
変動量を一つの検出器で検出する検出手段を備えたこと
を特徴としている。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a polishing cloth is provided on the surface, a polishing platen for rotating the polishing cloth, and a wafer holding and polishing the surface of the wafer. A wafer holding head that rotates while being pressed against the polishing cloth, wherein the wafer holding head contacts the polishing cloth at a predetermined pressure with a carrier that holds the wafer and contacts the polishing cloth at a predetermined pressure. A polishing surface adjustment ring provided around the wafer as described above, in a wafer polishing apparatus, detecting means for detecting the amount of change of the carrier with respect to the polishing surface adjustment ring on the central axis of the wafer by one detector. It is characterized by comprising a.

【0009】本発明は、前記目的を達成するために、表
面に研磨布が設けられ、該研磨布を回転する研磨定盤
と、ウェーハを保持して該ウェーハの表面を前記研磨布
に押し付けながら回転するウェーハ保持ヘッドとを備
え、前記ウェーハ保持ヘッドは、前記ウェーハを保持し
て前記研磨布に所定の圧力で接触させるキャリアと、前
記研磨布に所定の圧力で接触するように前記ウェーハの
周囲に設けられる研磨面調整リングとを備えるウェーハ
研磨装置において、前記研磨面調整リングと前記キャリ
アとの間に設けられるとともに、前記研磨布に所定の圧
力で接触する複数の面又は筒状の端面が形成された押付
部材と、前記ウェーハの中心位置上における前記ウェー
ハの裏面と前記押付部材との相対変位を一つの検出器で
検出する検出手段を備えたことを特徴としている。ま
た、本発明は前記目的を達成するために、表面に研磨布
が設けられ、該研磨布を回転する研磨定盤と、ウェーハ
を保持して該ウェーハの表面を前記研磨布に押し付けな
がら回転するウェーハ保持ヘッドとを備え、前記ウェー
ハ保持ヘッドは、前記ウェーハを保持して前記研磨布に
所定の圧力で接触させるキャリアと、前記研磨布に所定
の圧力で接触するように前記ウェーハの周囲に設けられ
る研磨面調整リングとを備えるウェーハ研磨装置におい
て、前記研磨面調整リングと前記キャリアとの間に設け
られるとともに、前記研磨布に所定の圧力で接触する複
数の面又は筒状の端面が形成された押付部材と、前記ウ
ェーハの中心位置上における前記キャリアと前記押付部
材との相対変位を一つの検出器で検出する検出手段を備
えたことを特徴としている。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a polishing cloth is provided on the surface, and a polishing platen for rotating the polishing cloth and a wafer holding the wafer and pressing the surface of the wafer against the polishing cloth. A rotating wafer holding head, wherein the wafer holding head is configured to hold the wafer and make contact with the polishing cloth at a predetermined pressure, and around the wafer to make contact with the polishing cloth at a predetermined pressure. In the wafer polishing apparatus provided with a polishing surface adjustment ring provided in the, while being provided between the polishing surface adjustment ring and the carrier, a plurality of surfaces or cylindrical end surfaces that contact the polishing cloth at a predetermined pressure. The formed pressing member and detecting means for detecting the relative displacement between the back surface of the wafer and the pressing member on the center position of the wafer with one detector are provided. It is characterized in that was. According to the present invention, in order to achieve the above object, a polishing cloth is provided on the surface, a polishing platen for rotating the polishing cloth, and a wafer holding and rotating while pressing the surface of the wafer against the polishing cloth. A wafer holding head, wherein the wafer holding head is provided around the wafer so as to hold the wafer and contact the polishing cloth at a predetermined pressure, and to contact the polishing cloth at a predetermined pressure. In the wafer polishing apparatus provided with a polishing surface adjustment ring is provided between the polishing surface adjustment ring and the carrier, a plurality of surfaces or a cylindrical end surface that contacts the polishing cloth at a predetermined pressure is formed. A pressing member, and detecting means for detecting a relative displacement between the carrier and the pressing member on a center position of the wafer with one detector. It is.

【0010】本発明は、前記目的を達成するために、ウ
ェーハを回転する研磨布に押し付けて、ウェーハの表面
を研磨するウェーハ研磨装置において、前記ウェーハの
研磨量を検出する研磨量検出手段と、研磨時間に応じた
ウェーハのモデル研磨量が記憶された記憶手段と、前記
研磨量検出手段で検出されたウェーハの研磨量と、前記
記憶手段に記憶されたモデル研磨量とを比較し、その研
磨量の差に基づいて研磨布のドレッシング時期研磨布
の交換時期を判定し、その判定内容を出力する制御手段
と、前記制御手段から出力された前記判定内容を表示す
る表示手段と、から成ることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a wafer polishing apparatus for polishing a surface of a wafer by pressing the wafer against a rotating polishing cloth, and a polishing amount detecting means for detecting a polishing amount of the wafer; A storage unit in which a model polishing amount of the wafer according to the polishing time is stored; a polishing amount of the wafer detected by the polishing amount detecting unit; and a model polishing amount stored in the storage unit. It determines the replacement timing of dressing timing and polishing cloth of the polishing cloth on the basis of the difference in the amount, and control means for outputting the determination content, consisting of a display means for displaying the outputted the determination content from said control means It is characterized by:

【0011】請求項1記載の発明によれば、ウェーハと
共に研磨布に押し付けられる研磨面調整リングを備え、
ウェーハの中心軸上における研磨面調整リングに対する
キャリアの変動量を検出器で検出することにより、ウェ
ーハの研磨量を検出するようにしたので、ウェーハの研
磨加工終点を正確に検出することができる。請求項2記
載の発明によれば、ウェーハと共に研磨布に押し付けら
れる押付部材を備え、押付部材とウェーハの裏面との相
対変位、または押付部材とキャリアとの相対変位を検出
器で検出することにより、ウェーハの研磨量を検出する
ようにしたので、ウェーハの研磨加工終点を正確に検出
することができる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a polishing surface adjusting ring pressed against the polishing cloth together with the wafer,
The amount of polishing of the wafer is detected by detecting the amount of fluctuation of the carrier with respect to the polishing surface adjusting ring on the central axis of the wafer by the detector, so that the end point of polishing of the wafer can be accurately detected. According to the invention described in claim 2, the pressing member is pressed against the polishing pad together with the wafer, and the relative displacement between the pressing member and the back surface of the wafer or the relative displacement between the pressing member and the carrier is detected by a detector. Since the polishing amount of the wafer is detected, the polishing end point of the wafer can be accurately detected.

【0012】また、前記検出器は、ウェーハの中心位置
上におけるウェーハの裏面と押付部材との相対変位を検
出するので、より正確にウェーハの研磨加工終点を検出
することができる。即ち、ウェーハの中心は、研磨中に
おいて、ウェーハの他のどの部分よりも振動が小さい。
したがって、ウェーハの中心位置上におけるウェーハの
裏面の研磨量を検出する本発明は、ウェーハの研磨量を
より正確に検出することができるので、より正確にウェ
ーハの研磨加工終点を検出することができる。また、ウ
ェーハの中心位置上におけるキャリアと押付部材との相
対変位を前記検出器で検出しても、同様な効果を得るこ
とができる。
Further, since the detector detects the relative displacement between the back surface of the wafer and the pressing member at the center position of the wafer, the end point of the polishing of the wafer can be detected more accurately. That is, the center of the wafer has less vibration during polishing than any other part of the wafer.
Therefore, the present invention that detects the polishing amount of the back surface of the wafer on the center position of the wafer can more accurately detect the polishing amount of the wafer, and thus can more accurately detect the polishing end point of the wafer. . The same effect can be obtained by detecting the relative displacement between the carrier and the pressing member on the center position of the wafer by the detector.

【0013】請求項4記載の発明によれば、研磨中にお
けるウェーハの研磨量を研磨量検出手段によって検出
し、そして、制御手段は、研磨量検出手段で検出された
ウェーハの研磨量と、記憶手段に記憶されたモデル研磨
量とを比較する。そして、制御手段は、その研磨量の差
に基づいて研磨布のドレッシング時期、及び研磨布の交
換時期を判定し、その判定内容を表示装置に表示させ
る。これにより、本発明は、研磨布のドレッシング時期
や交換時期を通常の研磨加工中に自動で判定することが
できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the polishing amount of the wafer during polishing is detected by the polishing amount detecting means, and the control means stores the polishing amount of the wafer detected by the polishing amount detecting means in the memory. Compare the model polishing amount stored in the means. Then, the control means determines the dressing time of the polishing cloth and the replacement time of the polishing cloth based on the difference in the polishing amount, and causes the display device to display the contents of the determination. As a result, the present invention can automatically determine the dressing time and replacement time of the polishing cloth during normal polishing.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るウェーハ研磨装置の好ましい実施の形態について詳説
する。図1は、本発明の実施の形態のウェーハ研磨装置
の全体構成図である。同図に示すように、前記ウェーハ
研磨装置10は、主として研磨定盤12とウェーハ保持
ヘッド14とから構成される。研磨定盤12は円盤状に
形成されており、その上面には研磨布16が設けられて
いる。また、研磨定盤12の下部には、スピンドル18
が連結され、このスピンドル18はモータ20の図示し
ない出力軸に連結されている。前記研磨定盤12は、モ
ータ20を駆動することにより矢印A方向に回転し、そ
の回転する研磨定盤12の研磨布16上に図示しないノ
ズルからスラリが供給される。前記ウェーハ保持ヘッド
14は、図示しない昇降装置により上下移動自在に設け
られ、研磨対象のウェーハをウェーハ保持ヘッド14に
セットする際には上昇移動され、ウェーハを研磨する際
には下降移動されて前記研磨布16に押圧当接される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a wafer polishing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a wafer polishing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the wafer polishing apparatus 10 mainly includes a polishing platen 12 and a wafer holding head 14. The polishing platen 12 is formed in a disk shape, and a polishing cloth 16 is provided on an upper surface thereof. A spindle 18 is provided below the polishing platen 12.
The spindle 18 is connected to an output shaft (not shown) of the motor 20. The polishing platen 12 rotates in the direction of arrow A by driving a motor 20, and a slurry is supplied from a nozzle (not shown) onto the polishing cloth 16 of the rotating polishing platen 12. The wafer holding head 14 is provided to be vertically movable by an elevating device (not shown). The wafer holding head 14 is moved up when setting a wafer to be polished on the wafer holding head 14, and is moved down when polishing a wafer. It is pressed against the polishing cloth 16.

【0015】図2は前記ウェーハ保持ヘッド14の縦断
面図である。同図に示すウェーハ保持ヘッド14は、ヘ
ッド本体22、キャリア24、ガイドリング26、研磨
面調整リング28、及びゴムシート30等から構成され
る。前記ヘッド本体22は円盤状に形成され、回転軸3
2に連結された図示しないモータによって矢印B方向に
回転される。また、ヘッド本体22にはエア供給路3
4、36が形成されている。前記エア供給路34は、図
2上二点鎖線で示すようにウェーハ保持ヘッド14の外
部に延設され、レギュレータ(R:regulator )38A
を介してエアポンプ(AP:air pump)40に接続され
る。また、エア供給路36は、レギュレータ38Bを介
してエアポンプ40に接続される。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the wafer holding head 14. The wafer holding head 14 shown in FIG. 1 includes a head body 22, a carrier 24, a guide ring 26, a polishing surface adjustment ring 28, a rubber sheet 30, and the like. The head body 22 is formed in a disk shape,
The motor 2 is rotated in the direction of arrow B by a motor (not shown) connected to the motor 2. The air supply path 3 is provided in the head body 22.
4 and 36 are formed. The air supply path 34 extends outside the wafer holding head 14 as shown by a two-dot chain line in FIG. 2 and has a regulator (R) 38A.
To an air pump (AP) 40. The air supply path 36 is connected to an air pump 40 via a regulator 38B.

【0016】前記キャリア24は、略円柱状に形成され
てヘッド本体22の下部にヘッド本体22と同軸上に配
置されている。また、キャリア24の下面には凹部25
が形成され、この凹部25に通気性を有する多孔質板4
2が収納されている。多孔質板42の上方には空気室2
7が形成され、この空気室27には、キャリア24に形
成されたエア吸引路44が連通されている。エア吸引路
44は、図2上二点鎖線で示すようにウェーハ保持ヘッ
ド14の外部に延設されて、サクションポンプ(SP:
suction pump) 46に接続されている。したがって、サ
クションポンプ46を駆動すると、ウェーハ50が多孔
質板42に吸引されて、多孔質板42の下面に吸着保持
される。前記多孔質板42は、内部に多数の通気路を有
するものであり、例えば、セラミック材料の焼結体より
なるものが用いられている。
The carrier 24 is formed in a substantially cylindrical shape, and is disposed coaxially with the head main body 22 below the head main body 22. Further, a concave portion 25 is provided on the lower surface of the carrier 24.
Are formed, and the porous plate 4 having air permeability is formed in the concave portion 25.
2 are stored. The air chamber 2 is located above the porous plate 42.
The air chamber 27 is communicated with an air suction path 44 formed in the carrier 24. The air suction path 44 extends outside the wafer holding head 14 as shown by a two-dot chain line in FIG.
suction pump) 46. Therefore, when the suction pump 46 is driven, the wafer 50 is sucked by the porous plate 42 and held by suction on the lower surface of the porous plate 42. The porous plate 42 has a number of air passages therein, and for example, a porous plate made of a sintered body of a ceramic material is used.

【0017】前記キャリア24には、キャリア24の下
面に噴出口が形成された多数のエア供給路48、48…
(図2では2ヵ所のみ図示)が形成されている。このエ
ア供給路48、48…は、図2上二点鎖線で示すように
ウェーハ保持ヘッド14の外部に延設され、レギュレー
タ38Cを介してポンプ40に接続されている。したが
って、レギュレータ38Cを介して供給されるエアポン
プ40からの圧縮エアは、エア供給路48、48…を介
して多孔質板42とウェーハ50との間の空気室51に
噴き出される。これにより、空気室51には圧力エア層
が形成されるので、キャリア24の押圧力がこの圧力エ
ア層を介してウェーハ50に伝達されて、ウェーハ50
が研磨布16に押し付けられる。キャリア24でウェー
ハ50を研磨布16に直接押圧すると、キャリア24と
ウェーハ50との間にゴミがあった場合に、キャリア2
4の押圧力をウェーハ50全面に均一に伝達することが
できないが、このように、圧力エア層を介してウェーハ
50を押圧すれば、キャリア24とウェーハ50との間
にゴミがあってもキャリア24の押圧力をウェーハ50
全面に均一に伝達することができる。
The carrier 24 has a plurality of air supply paths 48, 48,.
(Only two locations are shown in FIG. 2). The air supply paths 48 extend outside the wafer holding head 14 as shown by a two-dot chain line in FIG. 2 and are connected to the pump 40 via a regulator 38C. Therefore, the compressed air supplied from the air pump 40 through the regulator 38C is blown out into the air chamber 51 between the porous plate 42 and the wafer 50 through the air supply paths 48, 48. As a result, a pressurized air layer is formed in the air chamber 51, and the pressing force of the carrier 24 is transmitted to the wafer 50 via the pressurized air layer, and
Is pressed against the polishing pad 16. When the wafer 50 is directly pressed against the polishing pad 16 by the carrier 24, if there is dust between the carrier 24 and the wafer 50, the carrier 2
4 cannot be uniformly transmitted to the entire surface of the wafer 50, but if the wafer 50 is pressed through the pressurized air layer as described above, even if there is dust between the carrier 24 and the wafer 50, 24 pressing force to wafer 50
It can be transmitted uniformly over the entire surface.

【0018】また、前記ウェーハ保持ヘッド14は、キ
ャリア24にかける押圧力を制御してキャリア24を上
下動させることにより、ウェーハ50の研磨圧力(ウェ
ーハ50を研磨布16に押し付ける力)を制御するもの
なので、圧力エア層の圧力を制御してウェーハ50の研
磨圧力を制御するよりも、研磨圧力の制御が容易にな
る。即ち、前記ウェーハ保持ヘッド14では、キャリア
24の上下位置を制御するだけでウェーハ50の研磨圧
力を制御できるからである。なお、エア供給路48、4
8…から噴き出されたエアは、研磨面調整リング28に
形成された図示しない排気孔から外部に排気される。
The wafer holding head 14 controls the pressing force applied to the carrier 24 to move the carrier 24 up and down, thereby controlling the polishing pressure of the wafer 50 (the force pressing the wafer 50 against the polishing pad 16). Therefore, the control of the polishing pressure is easier than the control of the polishing pressure of the wafer 50 by controlling the pressure of the pressure air layer. That is, in the wafer holding head 14, the polishing pressure of the wafer 50 can be controlled only by controlling the vertical position of the carrier 24. The air supply paths 48, 4
8 are exhausted to the outside through exhaust holes (not shown) formed in the polishing surface adjusting ring 28.

【0019】前記キャリア24には、キャリア24の下
面に噴出口が形成された多数のエア/ウォータ供給路5
2、52…(図2では2ヵ所のみ図示)が形成される。
このエア/ウォータ供給路52、52…は、図2上二点
鎖線で示すようにウェーハ保持ヘッド14の外部に延設
され、バルブ54を介して二方向に分岐されている。一
方の分岐路には、レギュレータ38Dを介してエアポン
プ40が接続され、他方の分岐路にはウォータポンプ
(WP:water pump)56が接続されている。したがっ
て、前記バルブ54でエアポンプ40側の経路を開に、
ウォータポンプ56側の経路を閉にすると、エアポンプ
40からの圧縮エアがエア/ウォータ供給路52、52
…を介して前記空気室51に供給される。また、バルブ
54を切り替えてエアポンプ40側の経路を閉に、ウォ
ータポンプ56側の経路を開にすると、ウォータポンプ
56からのウォータがエア/ウォータ供給路52、52
…を介して前記空気室51に供給される。
The carrier 24 has a large number of air / water supply passages 5 each having an ejection port formed on the lower surface of the carrier 24.
2, 52... (Only two locations are shown in FIG. 2).
The air / water supply paths 52 extend outside the wafer holding head 14 as shown by a two-dot chain line in FIG. An air pump 40 is connected to one branch via a regulator 38D, and a water pump (WP) 56 is connected to the other branch. Therefore, the valve 54 opens the path on the air pump 40 side,
When the path on the water pump 56 side is closed, compressed air from the air pump 40 is supplied to the air / water supply paths 52, 52.
Are supplied to the air chamber 51 via the. When the valve 54 is switched to close the path on the air pump 40 side and open the path on the water pump 56 side, the water from the water pump 56 is supplied to the air / water supply paths 52, 52.
Are supplied to the air chamber 51 via the.

【0020】一方、キャリア24とヘッド本体22との
間にはゴムシート30が配置されている。このゴムシー
ト30は、均一な厚さで1枚の円盤状に形成される。ま
た、ゴムシート30は、環状の止め金58によってヘッ
ド本体22の下面に固定され、ゴムシート30は止め金
58を境として中央部30Aと外周部30Bとに2分さ
れている。ゴムシート30の中央部30Aはキャリア2
4を押圧し、外周部30Bは研磨面調整リング28を押
圧する。
On the other hand, a rubber sheet 30 is arranged between the carrier 24 and the head body 22. This rubber sheet 30 is formed in a single disk shape with a uniform thickness. The rubber sheet 30 is fixed to the lower surface of the head body 22 by an annular stopper 58, and the rubber sheet 30 is divided into a center part 30 </ b> A and an outer peripheral part 30 </ b> B with the stopper 58 as a boundary. The center 30A of the rubber sheet 30 is the carrier 2
4, the outer peripheral portion 30B presses the polishing surface adjustment ring 28.

【0021】ヘッド本体22の下方には、ゴムシート3
0の中央部30Aと止め金58とによって密閉される空
間60が形成される。この空間60に、前記エア供給路
36が連通されている。したがって、エア供給路36か
ら空間60に圧縮エアを供給すると、ゴムシート30の
中央部30Aがエア圧で弾性変形されてキャリア24の
上面を押圧する。これにより、研磨布16に対するウェ
ーハ50の押し付け力を得ることができる。また、エア
圧をレギュレータ38Bで調整すれば、ウェーハ50の
押し付け力を制御することができる。
A rubber sheet 3 is provided below the head body 22.
A space 60 which is hermetically sealed by the central portion 30 </ b> A and the stopper 58 is formed. The air supply path 36 communicates with the space 60. Therefore, when compressed air is supplied from the air supply path 36 to the space 60, the central portion 30A of the rubber sheet 30 is elastically deformed by air pressure and presses the upper surface of the carrier 24. Thereby, a pressing force of the wafer 50 against the polishing pad 16 can be obtained. Further, if the air pressure is adjusted by the regulator 38B, the pressing force of the wafer 50 can be controlled.

【0022】前記ガイドリング26は、円筒状に形成さ
れてヘッド本体22の下部にヘッド本体22と同軸上に
配置される。また、ガイドリング26は、ゴムシート3
0を介してヘッド本体22に固定されている。更に、ガ
イドリング26とキャリア24との間には、研磨面調整
リング28が配置されている。この研磨面調整リング2
8の下部内周部には、ウェーハ50の飛び出しを防止す
るリテーナリング62が取り付けられている。
The guide ring 26 is formed in a cylindrical shape, and is disposed coaxially with the head main body 22 below the head main body 22. In addition, the guide ring 26 is attached to the rubber sheet 3.
0 is fixed to the head main body 22. Further, a polishing surface adjusting ring 28 is disposed between the guide ring 26 and the carrier 24. This polishing surface adjustment ring 2
8, a retainer ring 62 for preventing the wafer 50 from jumping out is attached to an inner peripheral portion of the lower portion.

【0023】前記ヘッド本体22の下方外周部には、ヘ
ッド本体22とゴムシート30の外周部30B等によっ
て密閉される環状の空間64が形成される。この空間6
4に、前記エア供給路34が連通されている。したがっ
て、エア供給路34から空間64に圧縮エアを供給する
と、ゴムシート30の外周部30Bがエア圧で弾性変形
されて研磨面調整リング28の環状上面を押圧する。こ
れにより、研磨面調整リング28の環状下面が研磨布1
6に押し付けられる。なお、研磨面調整リング28の押
し付け力は、レギュレータ38Aでエア圧を調整するこ
とにより制御することができる。
An annular space 64 is formed in the lower outer peripheral portion of the head main body 22 so as to be sealed by the outer peripheral portion 30B of the head main body 22 and the rubber sheet 30 and the like. This space 6
4 communicates with the air supply path 34. Therefore, when compressed air is supplied from the air supply path 34 to the space 64, the outer peripheral portion 30B of the rubber sheet 30 is elastically deformed by air pressure and presses the annular upper surface of the polishing surface adjustment ring 28. As a result, the annular lower surface of the polishing surface adjusting ring 28 is
Pressed to 6. The pressing force of the polishing surface adjusting ring 28 can be controlled by adjusting the air pressure with the regulator 38A.

【0024】ところで、前記ウェーハ保持ヘッド14に
は、ウェーハ50の研磨量を検出する研磨量検出装置が
設けられている。この研磨量検出装置は、コア66とボ
ビン68とから成るセンサ70と非接触式センサ72、
72、72とから構成され、また、これらのセンサ7
0、72、72、72から出力される検出信号を演算処
理するCPU(図3に示す)74がウェーハ保持ヘッド
14の外部に備えられている。
The wafer holding head 14 is provided with a polishing amount detecting device for detecting the polishing amount of the wafer 50. This polishing amount detecting device includes a sensor 70 including a core 66 and a bobbin 68, a non-contact type sensor 72,
72, 72, and these sensors 7
CPU (shown in FIG. 3) 74 for performing arithmetic processing on detection signals output from 0, 72, 72, 72 is provided outside the wafer holding head 14.

【0025】前記センサ70のボビン68は、研磨面調
整リング28の内側面からウェーハ保持ヘッド14の回
転軸方向に延設されたアーム76の先端部に取り付けら
れる。また、センサ70のコア66は、コア66の中心
軸がウェーハ保持ヘッド14の回転軸と同軸になる位置
に設けられている。このセンサ70は、研磨面調整リン
グ28の下面に対する、即ち、研磨布16に対するキャ
リア24の上下方向の変動量を検出する。なお、前記キ
ャリア24には、前記アーム76を挿入するための溝7
8が形成されている。
The bobbin 68 of the sensor 70 is attached to the tip of an arm 76 extending from the inner surface of the polishing surface adjusting ring 28 in the direction of the rotation axis of the wafer holding head 14. The core 66 of the sensor 70 is provided at a position where the center axis of the core 66 is coaxial with the rotation axis of the wafer holding head 14. The sensor 70 detects the amount of vertical movement of the carrier 24 with respect to the lower surface of the polishing surface adjustment ring 28, that is, with respect to the polishing pad 16. The carrier 24 has a groove 7 for inserting the arm 76.
8 are formed.

【0026】前記センサ70によって、ウェーハ50の
研磨量は概ね検出できるが、本実施の形態では、前記セ
ンサ70で検出された検出値を、前記センサ72、7
2、72で検出された検出値で補正することによりウェ
ーハ50の研磨量を正確に得るようにしている。前記セ
ンサ72は、渦電流センサ等の非接触センサであり、そ
の検出面72aが多孔質板42の下面と面一に配置さ
れ、ウェーハ50の上面との距離を検出することによ
り、圧力エア層(空気室51)の層厚の変動量を検出す
る。
Although the polishing amount of the wafer 50 can be generally detected by the sensor 70, in the present embodiment, the detection value detected by the sensor 70 is
The amount of polishing of the wafer 50 is accurately obtained by correcting with the detection values detected in steps 2 and 72. The sensor 72 is a non-contact sensor such as an eddy current sensor, and its detection surface 72 a is arranged flush with the lower surface of the porous plate 42, and detects the distance from the upper surface of the wafer 50 to form a pressure air layer. The amount of change in the layer thickness of the (air chamber 51) is detected.

【0027】そして、図3に示すCPU74は、センサ
70で検出されたキャリア24の変動量から、センサ7
2、72、72で検出された圧力エア層の層厚の変動量
を加算することによりウェーハ50の研磨量を算出す
る。即ち、CPU74は、予め記憶されている基準値に
対する変動量からウェーハ50の研磨量を算出する。例
えば、センサ70で検出された変動量がT1で、センサ
72、72、72で検出された変動量の平均値がT2で
あると、その時のウェーハ50の研磨量はT1+T2で
算出する。また、センサ70からの変動量がT1で、セ
ンサ72、72、72からの変動量の平均値がOである
と、その時のウェーハ50の研磨量はT1−0で算出す
る。更に、センサ70からの変動量がT1で、センサ7
2、72、72からの変動量の平均値が−T2である
と、その時のウェーハ50の研磨量はT1−T2で算出
する。このように、本実施の形態では、センサ70、7
2を設けて2つの変動量から研磨量を演算するようにし
たので、ウェーハ50の研磨量を正確に検出することが
できる。
The CPU 74 shown in FIG. 3 calculates the sensor 7 based on the fluctuation amount of the carrier 24 detected by the sensor 70.
The polishing amount of the wafer 50 is calculated by adding the fluctuation amount of the thickness of the pressure air layer detected in 2, 72, 72. That is, the CPU 74 calculates the polishing amount of the wafer 50 from the fluctuation amount with respect to the reference value stored in advance. For example, if the fluctuation amount detected by the sensor 70 is T1 and the average value of the fluctuation amounts detected by the sensors 72, 72, 72 is T2, the polishing amount of the wafer 50 at that time is calculated by T1 + T2. If the variation from the sensor 70 is T1 and the average value of the variations from the sensors 72, 72, 72 is O, the polishing amount of the wafer 50 at that time is calculated by T1-0. Further, the variation from the sensor 70 is T1, and the sensor 7
If the average value of the fluctuation amounts from 2, 72 and 72 is -T2, the polishing amount of the wafer 50 at that time is calculated by T1-T2. Thus, in the present embodiment, the sensors 70, 7
2, the polishing amount is calculated from the two fluctuation amounts, so that the polishing amount of the wafer 50 can be accurately detected.

【0028】また、前記ウェーハ保持ヘッド14では、
ウェーハ保持ヘッド14の回転軸と同軸上に前記センサ
70を配置している。このセンサ70の配置位置は、研
磨中のウェーハ50の中心軸上に対応するので、センサ
70は、ウェーハ50の中心の研磨量を検出することに
なる。ウェーハ50の中心は、研磨中において、ウェー
ハ50の他のどの部分よりも振動が小さい。したがっ
て、前記センサ70では、ウェーハ50の研磨量が正確
に検出されている。
In the wafer holding head 14,
The sensor 70 is arranged coaxially with the rotation axis of the wafer holding head 14. Since the arrangement position of the sensor 70 corresponds to the central axis of the wafer 50 being polished, the sensor 70 detects the polishing amount at the center of the wafer 50. The center of the wafer 50 has less vibration during polishing than any other part of the wafer 50. Therefore, the sensor 70 accurately detects the amount of polishing of the wafer 50.

【0029】図3において、前記CPU74には、例え
ばキーボード等の外部入力装置80が接続されている。
この外部入力装置80からCPU74に、研磨時間に応
じたウェーハのモデル研磨量を示す情報が入力される。
図4に、研磨時間に応じたウェーハのモデル研磨量と実
測された研磨量とを示す。なお、図4のグラフの縦軸
は、研磨量と研磨圧力とを示し、横軸は研磨時間を示し
ている。
In FIG. 3, an external input device 80 such as a keyboard is connected to the CPU 74.
Information indicating the model polishing amount of the wafer according to the polishing time is input from the external input device 80 to the CPU 74.
FIG. 4 shows the model polishing amount of the wafer and the actually measured polishing amount according to the polishing time. The vertical axis of the graph in FIG. 4 indicates the polishing amount and the polishing pressure, and the horizontal axis indicates the polishing time.

【0030】図4上二点鎖線で示すモデル研磨量(研磨
目標値:5000Å)は、研磨時間における研磨圧力を
外部入力装置80で入力することにより設定される。即
ち、研磨開始からt1までの研磨圧力をP1に設定し、
t1経過後、研磨終了時間t2までの研磨圧力をP2に
設定することにより設定される。このような研磨圧力を
設定すると、研磨開始からt1までは単位時間当たりの
研磨量が多く、t1経過後、研磨終了時間t2までは単
位時間当たりの研磨量が少なく緩やかに研磨される。
The model polishing amount (polishing target value: 5000 °) indicated by the two-dot chain line in FIG. 4 is set by inputting the polishing pressure during the polishing time with the external input device 80. That is, the polishing pressure from the start of polishing to t1 is set to P1,
After the elapse of t1, the polishing pressure until the polishing end time t2 is set to P2. When such a polishing pressure is set, the polishing amount per unit time is large from the start of polishing to t1, and after the elapse of t1, the polishing amount per unit time is small until the polishing end time t2, and the polishing is performed gently.

【0031】図4上実線で示す実測研磨量を示すグラフ
は、外部入力装置80で設定した研磨圧力(モデル研磨
量を得るための研磨圧力)に基づいて研磨した時の、実
際の研磨量を示したグラフである。この研磨量とモデル
研磨量との差δによって、CPU74は、研磨布16の
ドレッシング時期や交換時期を判定する。即ち、CPU
74は、ドレッシング時期と判定する第1閾値、及び交
換時期と判定する第2閾値を有しており、前記差δに応
じて継続研磨するか、ドレッシングするか、交換するか
を判定する。この判定結果は図3に示す表示装置82に
表示される。
A graph showing the actual polishing amount indicated by the solid line in FIG. 4 shows the actual polishing amount when polishing is performed based on the polishing pressure (polishing pressure for obtaining the model polishing amount) set by the external input device 80. It is a graph shown. The CPU 74 determines the dressing time and the replacement time of the polishing pad 16 based on the difference δ between the polishing amount and the model polishing amount. That is, CPU
Reference numeral 74 has a first threshold value for determining the dressing time and a second threshold value for determining the replacement time, and determines whether to perform continuous polishing, dressing, or replacement according to the difference δ. This determination result is displayed on the display device 82 shown in FIG.

【0032】前記外部入力装置80で設定された研磨圧
力は、RAM84にメモリされ、また、実際の研磨量も
RAM84にメモリされる。更に、RAM84には、前
回取得した実際の研磨量、及び実際の研磨量の複数の履
歴がメモリされている。また、CPU74は、前回取得
した実際の研磨量をRAM84から読み出し、この研磨
量と今回取得した実際の研磨量と比較して、研磨量の変
動量を算出し、その変動量の大きさから継続研磨する
か、ドレッシングするか、交換するかを判定することも
できる。
The polishing pressure set by the external input device 80 is stored in the RAM 84, and the actual polishing amount is also stored in the RAM 84. Further, the RAM 84 stores an actual polishing amount acquired last time and a plurality of histories of the actual polishing amount. Further, the CPU 74 reads the previously obtained actual polishing amount from the RAM 84, compares this polishing amount with the actual polishing amount obtained this time, calculates the fluctuation amount of the polishing amount, and continues from the magnitude of the fluctuation amount. It can also be determined whether to grind, dress, or replace.

【0033】次に、前記の如く構成されたウェーハ研磨
装置10のウェーハ保持ヘッド14の作用について図2
を参照して説明する。まず、ウェーハ保持ヘッド14を
上昇させた後、サクションポンプ46を駆動して研磨対
象のウェーハ50を多孔質板42に吸着保持させる。次
に、ウェーハ保持ヘッド14を下降させて、ウェーハ保
持ヘッド14の研磨面調整リング28の下面が研磨布1
6に当接した位置で下降移動を停止する。そして、サク
ションポンプ46を停止して前記ウェーハ50の吸着を
解除し、ウェーハ50を研磨布16上に載置する。
Next, the operation of the wafer holding head 14 of the wafer polishing apparatus 10 configured as described above will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. First, after raising the wafer holding head 14, the suction pump 46 is driven to suck and hold the wafer 50 to be polished on the porous plate 42. Next, the wafer holding head 14 is lowered, and the lower surface of the polishing surface adjustment ring 28 of the wafer holding head 14 is
The descending movement is stopped at the position where it comes into contact with 6. Then, the suction pump 46 is stopped to release the suction of the wafer 50, and the wafer 50 is placed on the polishing pad 16.

【0034】次いで、エアポンプ40を駆動して圧縮エ
アをエア供給路48を介して空気室51に供給し、キャ
リア24の押圧力をウェーハ50全面に均一に伝達する
ための圧力エア層を空気室51に形成する。そして、エ
アポンプ40からの圧縮エアを、エア供給路36を介し
て空間60に供給し、ゴムシート30の中央部30Aを
内部エア圧により弾性変形させてキャリア24を押圧す
る。これにより、ゴムシート30の中央部30Aの押圧
力が、キャリア24から前記圧力エア層を介してウェー
ハ50に伝達されて、ウェーハ50が研磨布16に押し
付けられる。そして、レギュレータ38Bでエア圧を調
整して内部エア圧力を所望の圧力に制御し、研磨布16
に対するウェーハ50の押し付け力を一定に保持する。
Next, the air pump 40 is driven to supply compressed air to the air chamber 51 via the air supply path 48, and a pressure air layer for uniformly transmitting the pressing force of the carrier 24 to the entire surface of the wafer 50 is formed. 51. Then, the compressed air from the air pump 40 is supplied to the space 60 via the air supply path 36, and the center 30A of the rubber sheet 30 is elastically deformed by the internal air pressure to press the carrier 24. Thus, the pressing force of the central portion 30A of the rubber sheet 30 is transmitted from the carrier 24 to the wafer 50 via the pressure air layer, and the wafer 50 is pressed against the polishing pad 16. Then, the air pressure is adjusted by the regulator 38B to control the internal air pressure to a desired pressure.
Is kept constant.

【0035】次に、エアポンプ40からの圧縮エアをエ
ア供給路34を介して空間64に供給し、ゴムシート3
0の外周部30Bを内部エア圧により弾性変形させて研
磨面調整リング28を押圧し、研磨面調整リング28を
研磨布16に押し付ける。そして、レギュレータ38A
でエア圧を調整して内部エア圧力を所望の圧力に制御
し、研磨布16に対する研磨面調整リング28の押し付
け力を一定に保持する。
Next, compressed air from the air pump 40 is supplied to the space 64 through the air supply path 34,
The outer peripheral portion 30 </ b> B is elastically deformed by the internal air pressure to press the polishing surface adjustment ring 28 and press the polishing surface adjustment ring 28 against the polishing pad 16. And the regulator 38A
The air pressure is adjusted to control the internal air pressure to a desired pressure, and the pressing force of the polishing surface adjusting ring 28 against the polishing pad 16 is kept constant.

【0036】そして、図3に示した外部入力装置80か
らCPU74に、モデル研磨量を得るための研磨圧力を
入力し、この後、研磨定盤12及びウェーハ保持ヘッド
14を回転させてウェーハ50の研磨を開始する。な
お、外部入力装置80による研磨圧力の設定時期は、研
磨の直前に設定しても良く、また、事前に設定しても良
い。
Then, a polishing pressure for obtaining a model polishing amount is input from the external input device 80 shown in FIG. 3 to the CPU 74, and thereafter, the polishing platen 12 and the wafer holding head 14 are rotated to remove the wafer 50. Start polishing. The setting time of the polishing pressure by the external input device 80 may be set immediately before the polishing or may be set in advance.

【0037】次に、一枚目のウェーハ50の研磨が終了
すると、そのウェーハ50の研磨時間に応じた実際の研
磨量と、前記モデル研磨量との差δをCPU74で算出
する。そして、CPU74は、予め記憶された2つの閾
値と前記算出した差δとを比較して、その差から継続研
磨するか、ドレッシングするか、交換するかを判定し、
この判定結果を表示装置82に表示する。そして、作業
者は、表示装置82に「継続研磨」が表示された場合に
は、ウェーハ研磨装置10を停止することなく次のウェ
ーハをウェーハ研磨装置10で研磨させる。また、「ド
レッシング」が表示された場合には、ウェーハ研磨装置
10を一時停止した後、研磨布16にドレッシング砥石
を当接してドレッシングを所定時間行う。この後、ウェ
ーハ研磨装置10を再起動してウェーハ研磨を継続して
行う。また、「交換」が表示された場合には、ウェーハ
研磨装置10を一時停止した後、研磨布16を新たな研
磨布16に交換し、この後にウェーハ研磨装置10を再
起動させてウェーハ研磨を継続して行う。
Next, when the polishing of the first wafer 50 is completed, the CPU 74 calculates a difference δ between the actual polishing amount according to the polishing time of the wafer 50 and the model polishing amount. Then, the CPU 74 compares the two threshold values stored in advance with the calculated difference δ, and determines whether to perform continuous polishing, dressing, or replacement based on the difference,
This determination result is displayed on the display device 82. Then, when “continuous polishing” is displayed on the display device 82, the next wafer is polished by the wafer polishing apparatus 10 without stopping the wafer polishing apparatus 10. When "dressing" is displayed, after temporarily stopping the wafer polishing apparatus 10, the dressing grindstone is brought into contact with the polishing pad 16 to perform dressing for a predetermined time. After that, the wafer polishing apparatus 10 is restarted to continue the wafer polishing. When "Replace" is displayed, after temporarily stopping the wafer polishing apparatus 10, the polishing cloth 16 is replaced with a new polishing cloth 16, and thereafter, the wafer polishing apparatus 10 is restarted to perform wafer polishing. Continue to do so.

【0038】このように本実施の形態では、ウェーハ5
0の実際の研磨量と、予め設定したモデル研磨量とを比
較し、その研磨量の差δに基づいて研磨布16のドレッ
シング時期、及び研磨布16の交換時期を判定するよう
にしたので、研磨布16のドレッシング時期や交換時期
を通常の研磨加工中に自動で判定することができる。図
5は、研磨面調整リング28を研磨布16に所定の押圧
力で押し付けた時の、研磨布16からウェーハ50に加
わる圧力を示した説明図である。
As described above, in the present embodiment, the wafer 5
Since the actual polishing amount of 0 and the preset model polishing amount are compared, the dressing time of the polishing pad 16 and the replacement time of the polishing pad 16 are determined based on the difference δ of the polishing amount. The dressing time and replacement time of the polishing pad 16 can be automatically determined during normal polishing. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the pressure applied to the wafer 50 from the polishing cloth 16 when the polishing surface adjustment ring 28 is pressed against the polishing cloth 16 with a predetermined pressing force.

【0039】同図に示すように、研磨面調整リング28
を研磨布16に押し付けることによって生じる研磨布1
6の圧力は、研磨面調整リング28が接触している領域
L1において、研磨面調整リング28の外周部分で最大
になり、そして急激に減少し、そして、研磨面調整リン
グ28の内周部分に向かうに従って徐々に高くなる傾向
にある。そして、ウェーハ50が接触している領域L2
において、ウェーハ50のエッジ部分では、圧力の変化
が若干あるが、その他の圧力は均一になる。したがっ
て、研磨面調整リング28を使用すると、ウェーハ50
の周縁における研磨布16の盛り上がりを抑えることが
できる。これにより、研磨布16からウェーハ50に加
わる圧力を略均一にすることができるので、ウェーハ5
0の全面を均一に研磨することができる。
As shown in FIG.
Polishing cloth 1 produced by pressing
The pressure of No. 6 is maximum at the outer peripheral portion of the polishing surface adjusting ring 28 in the region L1 where the polishing surface adjusting ring 28 is in contact, and decreases rapidly, and It tends to gradually increase as you go. The area L2 where the wafer 50 is in contact
At the edge portion of the wafer 50, there is a slight change in pressure, but the other pressures are uniform. Therefore, when the polishing surface adjustment ring 28 is used, the wafer 50
Swelling of the polishing pad 16 at the peripheral edge of the surface can be suppressed. As a result, the pressure applied to the wafer 50 from the polishing pad 16 can be made substantially uniform.
0 can be uniformly polished.

【0040】また、ウェーハ50の厚さは予め判ってい
る厚さであり、ウェーハ加工面と研磨面調整リング28
の研磨布16との接触位置との関係も検出できるので、
研磨面調整リング28の押圧調整も正確にできる。前記
研磨面調整リング28を利用したウェーハ保持ヘッド1
4によれば、図3に示した外部入力装置80で研磨圧力
を設定すると共に、ウェーハ50の周縁における研磨布
16の盛り上がりを抑えることができる押し付け力に研
磨面調整リング28の押し付け力を設定する。この後、
研磨定盤12及びウェーハ保持ヘッド14を回転させて
ウェーハ50の研磨を開始する。
The thickness of the wafer 50 is a thickness known in advance, and the wafer processing surface and the polishing surface adjustment ring 28
Can also be detected with respect to the position of contact with the polishing cloth 16.
The pressing of the polishing surface adjusting ring 28 can also be accurately adjusted. Wafer holding head 1 using polishing surface adjusting ring 28
According to 4, the polishing pressure is set by the external input device 80 shown in FIG. 3, and the pressing force of the polishing surface adjusting ring 28 is set to a pressing force capable of suppressing the swelling of the polishing pad 16 at the peripheral edge of the wafer 50. I do. After this,
The polishing of the wafer 50 is started by rotating the polishing platen 12 and the wafer holding head 14.

【0041】そして、センサ70、72、72、72か
ら出力される検出信号に基づいてCPU74は、研磨中
におけるウェーハ50の研磨量を算出する。そして、C
PU74で算出されたウェーハ50の研磨量が、予め設
定された図6に示す研磨目標値に達した時に、CPU7
4が研磨終了信号を出力して、ウェーハ研磨装置10を
停止する。これにより、1枚のウェーハ50の研磨が終
了する。そして、2枚目以降のウェーハ50を研磨する
場合には、前述した工程を繰り返せば良い。なお、図6
は、研磨時間に対する研磨量を示したグラフである。
The CPU 74 calculates the polishing amount of the wafer 50 during polishing based on the detection signals output from the sensors 70, 72, 72, 72. And C
When the polishing amount of the wafer 50 calculated by the PU 74 reaches a preset polishing target value shown in FIG.
4 outputs a polishing end signal and stops the wafer polishing apparatus 10. Thus, polishing of one wafer 50 is completed. When the second and subsequent wafers 50 are polished, the above-described steps may be repeated. FIG.
Is a graph showing a polishing amount with respect to a polishing time.

【0042】このように、本実施の形態では、ウェーハ
の研磨量を検出し、この検出されたウェーハの研磨量
が、予め設定された研磨目標値に達した時に研磨終了信
号を出力するようにしたので、研磨量の終点を正確に検
出することができる。また、本実施の形態では、キャリ
ア24とウェーハ50との間に圧力エア層を形成してウ
ェーハ50を研磨したので、キャリア24とウェーハ5
0との間に研磨屑等の異物があってもウェーハ50の全
面を均一に研磨することができる。
As described above, in this embodiment, the polishing amount of the wafer is detected, and a polishing end signal is output when the detected polishing amount of the wafer reaches a preset polishing target value. Therefore, the end point of the polishing amount can be accurately detected. Further, in the present embodiment, the pressure air layer is formed between the carrier 24 and the wafer 50 and the wafer 50 is polished.
Even when there is a foreign matter such as polishing dust between the wafer 50 and the surface of the wafer 50, the entire surface of the wafer 50 can be uniformly polished.

【0043】なお、特開平9-57613 号公報に開示された
研磨装置には、一台の変位検出装置を用いてウェーハの
研磨終点を検出しているが、この研磨装置は保持盤にウ
ェーハを直接保持して研磨する装置なので、キャリア2
4とウェーハ50との間に圧力エア層を形成した本発明
のウェーハ研磨装置とは構成が全く異なる。本発明のよ
うに、前記圧力エア層を介してウェーハ50を研磨する
場合には、キャリア24の変位を検出するセンサ70
と、圧力エア層の層厚を検出するセンサ72とを用いる
ことにより、ウェーハ50の研磨終点を正確に検出する
ことができる。
In the polishing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-57613, the end point of polishing of a wafer is detected by using a single displacement detecting device. Since it is a device that directly holds and grinds, carrier 2
The configuration is completely different from the wafer polishing apparatus of the present invention in which a pressure air layer is formed between the wafer 4 and the wafer 50. When the wafer 50 is polished through the pressure air layer as in the present invention, a sensor 70 for detecting the displacement of the carrier 24 is used.
By using the sensor 72 for detecting the thickness of the pressure air layer, the polishing end point of the wafer 50 can be accurately detected.

【0044】図7は、ウェーハ保持ヘッド114の第2
の実施の形態を示す平面図であり、図8は図7の8−8
線に沿う縦断面図である。図8に示すウェーハ保持ヘッ
ド114は、ヘッド本体122、キャリア124、ガイ
ドリング126、研磨面調整リング128、リテーナー
リング130、ゴムシート132、差動トランス13
4、及び押付部材136等から構成されている。
FIG. 7 shows a second example of the wafer holding head 114.
FIG. 8 is a plan view showing the embodiment of FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view along a line. 8 includes a head body 122, a carrier 124, a guide ring 126, a polishing surface adjustment ring 128, a retainer ring 130, a rubber sheet 132, and a differential transformer 13.
4 and a pressing member 136 and the like.

【0045】前記ヘッド本体122は、円盤状に形成さ
れると共に、その上面には回転軸138が連結され、こ
の回転軸138に連結された図示しないモータによって
矢印B方向に回転される。また、ヘッド本体122には
エア供給路140、142、144が形成されている。
前記エア供給路140は、図8上二点鎖線で示すように
ウェーハ保持ヘッド114の外部に延設され、レギュレ
ータ(R:regulator)146Aを介してエアポンプ
(AP:air pump)148に接続される。また、エア供
給路142、144も同様にウェーハ保持ヘッド114
の外部に延設され、エア供給路142はレギュレータ1
46Bを介してエアポンプ148に、そして、エア供給
路144はレギュレータ146Cを介してエアポンプ1
48にそれぞれ接続されている。
The head body 122 is formed in a disk shape, and has a rotating shaft 138 connected to the upper surface thereof, and is rotated in the direction of arrow B by a motor (not shown) connected to the rotating shaft 138. Further, air supply paths 140, 142, 144 are formed in the head main body 122.
The air supply path 140 extends outside the wafer holding head 114 as shown by a two-dot chain line in FIG. 8 and is connected to an air pump (AP) 148 via a regulator (R) 146A. . Similarly, the air supply paths 142 and 144 also
And the air supply path 142 is connected to the regulator 1
46B to the air pump 148, and the air supply path 144 to the air pump 1 via a regulator 146C.
48.

【0046】前記キャリア124は、略円柱状に形成さ
れてヘッド本体122の下部にヘッド本体122と同軸
上に配置されている。また、キャリア124の下面には
凹部125が形成され、この凹部125に通気性を有す
る多孔質板150が収納されている。多孔質板150に
は、キャリア124に形成されたエア路152、152
が連通されており、これらのエア路152、152は、
図8上二点鎖線で示すようにウェーハ保持ヘッド114
の外部に延設され、レギュレータ146Dを介してエア
ポンプ148に接続されている。したがって、エアポン
プ148を駆動すると、エアポンプ148からの圧縮エ
アがエア路152、152、及び多孔質板150を介し
て、多孔質板150とウェーハ154との間の空間15
6に吹き出される。これにより、空間156には圧力エ
ア層が形成され、この圧力エア層を介してキャリア12
4の押圧力がウェーハ154に伝達される。ウェーハ1
54は、この圧力エア層を介して伝達される前記押圧力
によって研磨布116に押し付けられて研磨される。ま
た、前記エア路152、152には、切換バルブ180
を介してサクションポンプ(SP:suction pump)18
2が接続されている。したがって、前記切換バルブ18
0を切り換えてサクションポンプ182を駆動すると、
ウェーハ154が多孔質板150に吸引されて多孔質板
150に吸着保持される。なお、前記多孔質板150
は、内部に多数の通気路を有するものであり、例えば、
セラミック材料の焼結体よりなるものが用いられてい
る。
The carrier 124 is formed in a substantially columnar shape, and is arranged coaxially with the head main body 122 below the head main body 122. In addition, a concave portion 125 is formed on the lower surface of the carrier 124, and a porous plate 150 having air permeability is accommodated in the concave portion 125. In the porous plate 150, air passages 152, 152 formed in the carrier 124 are provided.
Are communicated with each other, and these air paths 152, 152 are
As shown by the two-dot chain line in FIG.
And is connected to an air pump 148 via a regulator 146D. Therefore, when the air pump 148 is driven, the compressed air from the air pump 148 is supplied to the space 15 between the porous plate 150 and the wafer 154 via the air passages 152 and 152 and the porous plate 150.
It is blown out to 6. As a result, a pressure air layer is formed in the space 156, and the carrier 12 is formed through the pressure air layer.
4 is transmitted to the wafer 154. Wafer 1
The polishing pad 54 is polished by being pressed against the polishing pad 116 by the pressing force transmitted through the pressure air layer. Further, a switching valve 180 is provided in the air passages 152, 152.
Suction pump (SP) 18
2 are connected. Therefore, the switching valve 18
When the suction pump 182 is driven by switching 0,
The wafer 154 is sucked by the porous plate 150 and held by the porous plate 150. The porous plate 150
Has a number of ventilation paths inside, for example,
What consists of a sintered body of a ceramic material is used.

【0047】一方、ヘッド本体122とキャリア124
との間には、1枚のゴムシート132が配置されてい
る。このゴムシート132は、均一な厚さで円盤状に形
成される。また、ゴムシート132は、大小2つの環状
の止め金158、160によってヘッド本体122の下
面に固定されている。これにより、ゴムシート132
は、止め金160を境として中央部132Aと中間部1
32Bとに2分され、また、止め金158を境として中
間部132Bと外周部132Cとに2分されている。即
ち、ゴムシート132は、止め金158、160によっ
て3分され、その中央部132Aはキャリア124を押
圧し、中間部132Bは押付部材136を押圧し、外周
部132Cは研磨面調整リング128を押圧するための
エアーバックとしてそれぞれ機能する。
On the other hand, the head body 122 and the carrier 124
A single rubber sheet 132 is disposed between the two. The rubber sheet 132 is formed in a disk shape with a uniform thickness. The rubber sheet 132 is fixed to the lower surface of the head main body 122 by two large and small annular stoppers 158 and 160. Thereby, the rubber sheet 132
The center part 132A and the middle part 1
32B and a middle part 132B and an outer peripheral part 132C with a stopper 158 as a boundary. That is, the rubber sheet 132 is divided into three parts by the stoppers 158 and 160, the central part 132A presses the carrier 124, the intermediate part 132B presses the pressing member 136, and the outer peripheral part 132C presses the polishing surface adjustment ring 128. Function as airbags for

【0048】前記エアーバックのうち、ゴムシート13
2の中央部132Aで画成されるエアーバック162に
は、前記エア供給路140が連通されている。したがっ
て、エア供給路140からエアーバック162に圧縮エ
アを供給すると、ゴムシート132の中央部132Aが
エア圧で弾性変形されてキャリア124の上面を押圧す
る。これにより、研磨布116に対するウェーハ154
の押し付け力を得ることができる。また、エア圧をレギ
ュレータ146Aで調整すれば、ウェーハ154の押し
付け力(研磨圧力)を制御することができる。
Of the air bag, the rubber sheet 13
The air supply path 140 is communicated with an airbag 162 defined by the central portion 132A of the second airbag. Therefore, when compressed air is supplied from the air supply path 140 to the airbag 162, the central portion 132A of the rubber sheet 132 is elastically deformed by air pressure and presses the upper surface of the carrier 124. Thereby, the wafer 154 with respect to the polishing cloth 116 is formed.
Pressing force can be obtained. Further, if the air pressure is adjusted by the regulator 146A, the pressing force (polishing pressure) of the wafer 154 can be controlled.

【0049】前記ガイドリング126は、円筒状に形成
されてヘッド本体122の下部にヘッド本体122と同
軸上に配置される。また、ガイドリング126は、ゴム
シート132を介してヘッド本体122に固定されてい
る。ガイドリング126とキャリア124との間には、
研磨面調整リング128が配置されている。この研磨面
調整リング128の下部内周部には、ウェーハ154の
飛び出しを防止するリテーナーリング130が取り付け
られている。
The guide ring 126 is formed in a cylindrical shape, and is disposed coaxially with the head main body 122 below the head main body 122. The guide ring 126 is fixed to the head main body 122 via a rubber sheet 132. Between the guide ring 126 and the carrier 124,
A polishing surface adjustment ring 128 is provided. A retainer ring 130 for preventing the wafer 154 from jumping out is attached to the lower inner peripheral portion of the polishing surface adjusting ring 128.

【0050】前記ヘッド本体122の下方外周部には、
ゴムシート132の外周部132Cと止め金158とに
よって画成される環状のエアーバック164が形成され
る。このエアーバック164に、前記エア供給路144
が連通されている。したがって、エア供給路144から
エアーバック164に圧縮エアを供給すると、ゴムシー
ト132の外周部132Cがエア圧で弾性変形されて研
磨面調整リング128の環状上面128Aを押圧し、研
磨面調整リング128の環状下面128Bが研磨布11
6に押し付けられる。なお、研磨面調整リング128の
押し付け力は、レギュレータ146Cでエア圧を調整す
ることにより制御することができる。
At the lower outer peripheral portion of the head main body 122,
An annular airbag 164 defined by the outer peripheral portion 132C of the rubber sheet 132 and the stopper 158 is formed. The air bag 164 is connected to the air supply path 144.
Is communicated. Therefore, when compressed air is supplied from the air supply path 144 to the air bag 164, the outer peripheral portion 132 </ b> C of the rubber sheet 132 is elastically deformed by air pressure and presses the annular upper surface 128 </ b> A of the polishing surface adjustment ring 128, and Of the polishing cloth 11
Pressed to 6. The pressing force of the polishing surface adjusting ring 128 can be controlled by adjusting the air pressure with the regulator 146C.

【0051】ところで、キャリア124と研磨面調整リ
ング128との間には押付部材136が配置されてい
る。この押付部材136は本体136A、ヘッド部13
6B、支持アーム136C、及び脚部136Dから構成
されている。なお、押付部材136のヘッド部136
B、支持アーム136C、及び脚部136Dは図7上で
点線で示すように、それぞれ3本ずつ等間隔で形成され
ている。なお、脚部136Dは、3本に限られるもので
はなく、キャリア124の全周を覆うように筒状に形成
しても良い。
A pressing member 136 is disposed between the carrier 124 and the polishing surface adjusting ring 128. The pressing member 136 includes the main body 136A, the head 13
6B, a support arm 136C, and a leg 136D. The head portion 136 of the pressing member 136
B, three support arms 136C, and three leg portions 136D are formed at regular intervals as shown by dotted lines in FIG. The legs 136D are not limited to three, and may be formed in a cylindrical shape so as to cover the entire circumference of the carrier 124.

【0052】図8に示す前記押付部材136の本体13
6Aは、研磨面調整リング128に形成された開口部1
29内に配置されている。また、押付部材136の前記
ヘッド136Bは、本体136Aと一体に形成されると
共に、キャリア124と研磨面調整リング128との隙
間に配置されている。前記ヘッド136Bの上方には、
ゴムシート132の中間部132Bと止め金158、1
60とによって画成される環状のエアーバック166が
形成される。このエアーバック166に、前記エア供給
路142が連通されている。したがって、エア供給路1
42からエアーバック166に圧縮エアを供給すると、
ゴムシート132の中間部132Bがエア圧で弾性変形
されて押付部材136のヘッド136Bを押圧する。こ
れにより、押付部材136の脚部136Dの下面137
が研磨布116に押し付けられる。なお、押付部材13
6の押し付け力は、レギュレータ146Bでエア圧を調
整することにより制御することができる。また、前記脚
部136Dは、研磨面調整リング128に形成された貫
通孔128Cに配置されている。これにより、脚部13
6Dの下面137が当接する研磨布116の面は、研磨
面調整リング128によって平坦に均されているので、
押付部材136が研磨布116の凹凸面によって上下に
振動するのが防止されている。
The main body 13 of the pressing member 136 shown in FIG.
6A is an opening 1 formed in the polishing surface adjustment ring 128.
29. The head 136B of the pressing member 136 is formed integrally with the main body 136A, and is disposed in a gap between the carrier 124 and the polishing surface adjustment ring 128. Above the head 136B,
The intermediate portion 132B of the rubber sheet 132 and the stoppers 158, 1
60 form an annular airbag 166. The air supply path 142 communicates with the air bag 166. Therefore, the air supply path 1
When compressed air is supplied from 42 to the air bag 166,
The intermediate portion 132B of the rubber sheet 132 is elastically deformed by air pressure and presses the head 136B of the pressing member 136. Thereby, the lower surface 137 of the leg 136D of the pressing member 136 is formed.
Is pressed against the polishing pad 116. The pressing member 13
The pressing force of No. 6 can be controlled by adjusting the air pressure with the regulator 146B. The leg 136D is disposed in a through hole 128C formed in the polishing surface adjustment ring 128. Thereby, the leg 13
Since the surface of the polishing cloth 116 with which the lower surface 137 of the 6D abuts is leveled by the polishing surface adjusting ring 128,
The pressing member 136 is prevented from vibrating up and down by the uneven surface of the polishing pad 116.

【0053】前記押付部材138は、研磨加工熱による
熱膨張を防止するために、熱膨張率が極小さい低熱膨張
材料(アンバー)を母材として製作され、そして、研磨
布116に押圧される前記下面137は、研磨布116
に研磨されないようにダイヤモンドコーティングされて
いる。なお、前記下面137は、ダイヤモンドコーティ
ングに限らず、ウェーハ154と比較して加工レートが
著しく小さい材料(例えばセラミック)で形成しても良
い。
The pressing member 138 is manufactured using a low thermal expansion material (amber) having a very low coefficient of thermal expansion as a base material in order to prevent thermal expansion due to polishing processing heat, and is pressed by the polishing cloth 116. The lower surface 137 is
Diamond coated so that it is not polished. The lower surface 137 is not limited to the diamond coating, and may be formed of a material (for example, ceramic) having a significantly lower processing rate than the wafer 154.

【0054】一方、前記押付部材136の支持アーム1
36Cの先端部には、ウェーハ154の研磨量を検出す
る差動トランス134が設けられている。この差動トラ
ンス134は、コア170、ボビン172、及び接触子
174から構成されると共に、前記ボビン172には、
ボビン172に対するコア170の上下移動量に基づい
てウェーハ154の研磨量を演算する図示しない演算装
置が接続される。
On the other hand, the support arm 1 of the pressing member 136
A differential transformer 134 for detecting the polishing amount of the wafer 154 is provided at the tip of 36C. The differential transformer 134 includes a core 170, a bobbin 172, and a contact 174. The bobbin 172 includes
An arithmetic unit (not shown) for calculating the polishing amount of the wafer 154 based on the vertical movement amount of the core 170 with respect to the bobbin 172 is connected.

【0055】前記ボビン172は、押付部材136の支
持アーム136Cの先端部に固定され、このボビン17
2内に前記コア170が上下移動自在に配置されてい
る。コア170の下部には、コア70と同軸上にロッド
176が固定されており、このロッド176の下端部に
前記接触子174が固定されている。前記ロッド176
はキャリア124に形成された貫通孔124Aに配置さ
れている。また、前記接触子174は、多孔質板150
に形成された貫通孔150Aに配置され、研磨加工中の
ウェーハ154の裏面154Aに直接当接される。な
お、前記キャリア124には、前記ロッド176の脱落
を防止するストッパ部材を設けることが好ましく、ま
た、空間156に供給されたエアの洩れを防止するパッ
キンを貫通孔124Aに設けることが好ましい。
The bobbin 172 is fixed to the distal end of the support arm 136C of the pressing member 136.
The core 170 is arranged in the inside 2 so as to be vertically movable. A rod 176 is fixed to the lower part of the core 170 coaxially with the core 70, and the contact 174 is fixed to a lower end of the rod 176. The rod 176
Are arranged in a through-hole 124 </ b> A formed in the carrier 124. Further, the contact 174 is provided on the porous plate 150.
And is brought into direct contact with the back surface 154A of the wafer 154 being polished. The carrier 124 is preferably provided with a stopper member for preventing the rod 176 from falling off, and a packing for preventing leakage of the air supplied to the space 156 is preferably provided in the through hole 124A.

【0056】次に、前記の如く構成されたウェーハ保持
ヘッド114の作用について説明する。まず、ウェーハ
保持ヘッド114を上昇させた後、サクションポンプ1
82を駆動して研磨対象のウェーハ154を多孔質板1
50に吸着保持させる。次に、ウェーハ保持ヘッド11
4を下降させて、ウェーハ保持ヘッド114の研磨面調
整リング128の接触面が研磨布116に当接した位置
で、ウェーハ保持ヘッド114の下降移動を停止する。
そして、サクションポンプ182を停止してウェーハ1
54の吸着を解除し、ウェーハ154を研磨布116上
に載置する。この時、差動トランス134の接触子17
4は、ウェーハ154の吸着解除によってウェーハ15
4と共に下降移動(落下)して、図8に示すようにウェ
ーハ154の裏面154Aに当接する。そして、この当
接した位置が零点として演算装置に自動で設定される。
Next, the operation of the wafer holding head 114 configured as described above will be described. First, after raising the wafer holding head 114, the suction pump 1
82 to drive the wafer 154 to be polished to the porous plate 1.
50 is held by suction. Next, the wafer holding head 11
4 is lowered, and the lowering movement of the wafer holding head 114 is stopped at a position where the contact surface of the polishing surface adjusting ring 128 of the wafer holding head 114 is in contact with the polishing pad 116.
Then, the suction pump 182 is stopped and the wafer 1 is stopped.
Then, the suction of the wafer 54 is released, and the wafer 154 is placed on the polishing pad 116. At this time, the contact 17 of the differential transformer 134
4 indicates that the wafer 15
4, and moves down (falls) to come into contact with the back surface 154A of the wafer 154 as shown in FIG. Then, the contact position is automatically set in the arithmetic unit as a zero point.

【0057】次いで、切換バルブ180をエアポンプ1
48側に切り換えた後、エアポンプ148を駆動して圧
縮エアをエア路152を介して空間156に供給し、圧
力エア層を空間156に形成する。この時、レギュレー
タ146Dを制御することにより圧縮エアの供給量を調
整し、圧力エア層の圧力Pを設定する。即ち、ゴムシー
ト132でウェーハ154を研磨布116に押し付ける
押圧力Wを、ウェーハ面積Aで除算した圧力より大きな
圧力となるように、前記圧力P(P>W/A)を設定す
る。これにより、圧力エア層はキャリア124に押し潰
されることなく、安定して形成される。
Next, the switching valve 180 is connected to the air pump 1
After switching to the 48 side, the air pump 148 is driven to supply compressed air to the space 156 via the air path 152, and a pressure air layer is formed in the space 156. At this time, the supply amount of compressed air is adjusted by controlling the regulator 146D, and the pressure P of the pressure air layer is set. That is, the pressure P (P> W / A) is set so that the pressing force W for pressing the wafer 154 against the polishing pad 116 by the rubber sheet 132 is larger than the pressure obtained by dividing the pressing force W by the wafer area A. Thus, the pressure air layer is formed stably without being crushed by the carrier 124.

【0058】次に、ポンプ148からの圧縮エアを、エ
ア供給路140を介してエアーバック162に供給し、
ゴムシート132の中央部132Aを内部エア圧により
弾性変形させてキャリア124を押圧し、前記圧力エア
層を介してウェーハ154を研磨布116に押し付け
る。そして、レギュレータ146Aでエア圧を調整して
内部エア圧力を所望の圧力に制御し、研磨布116に対
するウェーハ154の押し付け力を一定に保持する。
Next, the compressed air from the pump 148 is supplied to the air bag 162 via the air supply path 140,
The central portion 132A of the rubber sheet 132 is elastically deformed by internal air pressure to press the carrier 124, and the wafer 154 is pressed against the polishing pad 116 via the pressure air layer. Then, the air pressure is adjusted by the regulator 146A to control the internal air pressure to a desired pressure, and the pressing force of the wafer 154 against the polishing pad 116 is kept constant.

【0059】そして、これと同時に、ポンプ148から
の圧縮エアをエア供給路144を介してエアーバック1
64に供給し、ゴムシート132の外周部132Cを内
部エア圧により弾性変形させて研磨面調整リング128
を押圧し、研磨面調整リング128とリテーナーリング
130の下面を研磨布116に押し付ける。そして、ポ
ンプ148からの圧縮エアをエア供給路142を介して
エアーバック166に供給し、ゴムシート132の中間
部132Bを内部エア圧により弾性変形させて押付部材
136を押圧し、押付部材136の下面137を研磨布
116に押し付ける。この後、研磨定盤112及びウェ
ーハ保持ヘッド114を回転させてウェーハ154の研
磨を開始する。
At the same time, the compressed air from the pump 148 is supplied to the air bag 1 through the air supply path 144.
64, and the outer peripheral portion 132C of the rubber sheet 132 is elastically deformed by the internal air pressure to form the polishing surface adjusting ring 128.
Is pressed, and the lower surfaces of the polishing surface adjustment ring 128 and the retainer ring 130 are pressed against the polishing pad 116. Then, the compressed air from the pump 148 is supplied to the air bag 166 via the air supply path 142, and the intermediate portion 132B of the rubber sheet 132 is elastically deformed by the internal air pressure to press the pressing member 136. The lower surface 137 is pressed against the polishing pad 116. Thereafter, the polishing platen 112 and the wafer holding head 114 are rotated to start polishing the wafer 154.

【0060】この研磨中におけるウェーハ154の研磨
量は、差動トランス134の接触子174がウェーハ1
54の裏面154Aに直接接触していることにより、接
触子174の下降量、即ち、コア170の下降量に基づ
いて演算装置により算出されている。そして、前記演算
装置で算出された研磨量が、予め設定した研磨加工終点
になると、ウェーハ研磨装置を停止して、ウェーハ15
4の研磨を終了する。これにより、1枚のウェーハ15
4の研磨が終了し、2枚目以降のウェーハ154を研磨
する場合には、前述した工程を繰り返す。
The polishing amount of the wafer 154 during this polishing is determined by the fact that the contact 174 of the differential transformer 134
Since it is in direct contact with the back surface 154 </ b> A of the core 54, the calculation is performed by the arithmetic unit based on the descending amount of the contact 174, that is, the descending amount of the core 170. When the polishing amount calculated by the arithmetic unit reaches a preset polishing end point, the wafer polishing apparatus is stopped and the wafer 15 is stopped.
The polishing of No. 4 is completed. Thereby, one wafer 15
When the polishing of No. 4 is completed and the second and subsequent wafers 154 are polished, the above-described steps are repeated.

【0061】このように、第2の実施の形態のウェーハ
保持ヘッド114によれば、ウェーハ154と共に押し
付けられる押付部材136に差動トランス134を設
け、この差動トランス134の接触子174をウェーハ
154の裏面154Aに当接させてウェーハ154の研
磨量を直接検出するようにしたので、ウェーハ154の
研磨加工終点を正確に検出することができる。
As described above, according to the wafer holding head 114 of the second embodiment, the differential transformer 134 is provided on the pressing member 136 pressed together with the wafer 154, and the contact 174 of the differential transformer 134 is attached to the wafer 154. Since the polishing amount of the wafer 154 is directly detected by contacting the back surface 154A of the wafer 154, the polishing end point of the wafer 154 can be accurately detected.

【0062】また、前記ウェーハ保持ヘッド114によ
れば、押付部材136をリテーナーリング130の外側
に配置しているので、研磨加工中のウェーハ154が押
付部材136に衝突することはない。よって、ウェーハ
保持ヘッド114によれば、ウェーハ衝突による押付部
材136の振動を防止することができるので、ウェーハ
研磨量を更に正確に検出することができる。
Further, according to the wafer holding head 114, since the pressing member 136 is disposed outside the retainer ring 130, the wafer 154 being polished does not collide with the pressing member 136. Therefore, according to the wafer holding head 114, the vibration of the pressing member 136 due to the collision of the wafer can be prevented, so that the polishing amount of the wafer can be more accurately detected.

【0063】また、ボビン172が取り付けられた押付
部材136の脚部136Dは、研磨加工熱による熱膨張
を防止するために、熱膨張率が極小さいアンバーを母材
として形成され、更に、研磨布116に押圧される下面
137は、研磨布16に研磨されないようにダイヤモン
ドコーティングされているので、ボビン172は基準位
置(零点位置)から変動しない。即ち、前記差動トラン
ス134は、研磨布116の表面を基準としてウェーハ
154の研磨量を検出するので、コア170の下降量を
検出するのみでウェーハ154の研磨量を正確に算出す
ることができる。これに対して、ウェーハ研磨装置の本
体を基準としてウェーハの研磨量を検出する従来装置
は、前記本体が熱膨張するので、ウェーハの研磨量を正
確に検出することができない。
The leg 136D of the pressing member 136 to which the bobbin 172 is attached is formed using an amber having a very small coefficient of thermal expansion as a base material in order to prevent thermal expansion due to polishing processing heat. Since the lower surface 137 pressed by 116 is coated with diamond so that the polishing pad 16 is not polished, the bobbin 172 does not fluctuate from the reference position (zero position). That is, since the differential transformer 134 detects the polishing amount of the wafer 154 based on the surface of the polishing cloth 116, the polishing amount of the wafer 154 can be accurately calculated only by detecting the descending amount of the core 170. . On the other hand, in the conventional apparatus for detecting the polishing amount of the wafer based on the main body of the wafer polishing apparatus, the main body thermally expands, so that the polishing amount of the wafer cannot be accurately detected.

【0064】また、押付部材136の下面137は、研
磨面調整リング128によって平坦に均された研磨布1
16に当接しているので、押付部材136は研磨布11
6の凹凸面によって上下に振動しない。これにより、前
記差動トランス134によれば、ウェーハ154の研磨
量を更に正確に検出することができる。なお、本実施の
形態ではウェーハ154の研磨量検出手段として差動ト
ランス134を適用したが、これに限られるものではな
く、ウェーハ154の裏面154Aに直接当接してウェ
ーハ154の研磨量を検出する手段であれば適用するこ
とができる。
The lower surface 137 of the pressing member 136 is flattened by the polishing surface adjusting ring 128.
16, the pressing member 136 is attached to the polishing cloth 11.
6 does not vibrate vertically. Thus, according to the differential transformer 134, the polishing amount of the wafer 154 can be detected more accurately. In the present embodiment, the differential transformer 134 is applied as the polishing amount detecting means of the wafer 154. However, the present invention is not limited to this, and the polishing amount of the wafer 154 is detected by directly contacting the back surface 154A of the wafer 154. Any means can be applied.

【0065】図9は、ウェーハ保持ヘッド214の第3
の実施の形態を示す縦断面図であり、図8に示した第2
の実施の形態のウェーハ保持ヘッド114と同一若しく
は類似の部材については同一の符号を付してその説明は
省略する。図9のウェーハ保持ヘッド214と、図8の
ウェーハ保持ヘッド114との相違点について説明す
る。
FIG. 9 shows a third example of the wafer holding head 214.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the embodiment of FIG.
The same or similar members as those of the wafer holding head 114 according to the embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the wafer holding head 214 in FIG. 9 and the wafer holding head 114 in FIG. 8 will be described.

【0066】第1の相違点は、ウェーハ154の研磨量
を検出する差動トランスの構造である。図8のウェーハ
保持ヘッド114の差動トランス134は、接触子17
4をウェーハ154の裏面154Aに直接当接している
のに対し、図9のウェーハ保持ヘッド214の差動トラ
ンス234は、接触子274をキャリア124に当接さ
せている。このように、接触子274をキャリア124
に当接させても、ウェーハ154の研磨量を正確に検出
することができる。即ち、空間156の圧力エア層の層
厚は、殆ど変動しないからである。
The first difference is the structure of the differential transformer for detecting the polishing amount of the wafer 154. The differential transformer 134 of the wafer holding head 114 of FIG.
9, the differential transformer 234 of the wafer holding head 214 in FIG. 9 has the contact 274 in contact with the carrier 124. Thus, the contact 274 is moved to the carrier 124.
, The amount of polishing of the wafer 154 can be accurately detected. That is, the thickness of the pressure air layer in the space 156 hardly fluctuates.

【0067】また、前記差動トランス234も、前記差
動トランス134と同様に、研磨布116を基準として
ウェーハ154の研磨量を検出するので、ウェーハ15
4の研磨量を正確に検出することができる。なお、図9
上で、符号270はコアであり、符号272はボビンで
ある。次に、第2の相違点は、多孔質板の機能である。
図8のウェーハ保持ヘッド114の多孔質板150は、
ウェーハ吸着とエア吹き出しの両機能を有するのに対
し、図9のウェーハ保持ヘッド214の多孔質板250
は、ウェーハ吸着の機能のみ有している。そして、図9
のウェーハ保持ヘッド214は、前記多孔質板250を
包囲するように複数のエア吹出孔278、278がキャ
リア124の下面に形成されている。これらのエア吹出
孔278、278は、レギュレータ146Dを介してエ
アポンプ148に接続されている。また、前記多孔質板
250は、サクションポンプ276に接続されている。
Also, the differential transformer 234 detects the polishing amount of the wafer 154 based on the polishing pad 116 similarly to the differential transformer 134,
4 can accurately detect the polishing amount. Note that FIG.
Above, reference numeral 270 is a core, and reference numeral 272 is a bobbin. Next, the second difference is the function of the porous plate.
The porous plate 150 of the wafer holding head 114 in FIG.
While having both functions of wafer suction and air blowing, the porous plate 250 of the wafer holding head 214 shown in FIG.
Has only a wafer suction function. And FIG.
In the wafer holding head 214, a plurality of air blowing holes 278 and 278 are formed on the lower surface of the carrier 124 so as to surround the porous plate 250. These air outlets 278 and 278 are connected to an air pump 148 via a regulator 146D. Further, the porous plate 250 is connected to a suction pump 276.

【0068】したがって、図9のウェーハ保持ヘッド2
14によれば、サクションポンプ276を駆動すれば、
ウェーハ154を多孔質板250で吸着保持することが
でき、エアポンプ148を駆動してエア吹出孔278、
278からエアを吹き出せば、空間156に圧力エア層
を形成することができる。図10は、ウェーハ保持ヘッ
ド314の第4の実施の形態を示す縦断面図であり、図
9に示した第3の実施の形態のウェーハ保持ヘッド21
4と同一若しくは類似の部材については同一の符号を付
してその説明は省略する。
Therefore, the wafer holding head 2 shown in FIG.
According to 14, if the suction pump 276 is driven,
The wafer 154 can be suction-held by the porous plate 250, and the air pump 148 is driven to drive the air blowing holes 278,
If air is blown out from 278, a pressure air layer can be formed in space 156. FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the wafer holding head 314, and the wafer holding head 21 of the third embodiment shown in FIG.
The same or similar members as in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【0069】図10のウェーハ保持ヘッド314と、図
9のウェーハ保持ヘッド214との相違点は、押付部材
の構造である。図9のウェーハ保持ヘッド214の押付
部材136は、押付部材136にヘッド部136Bを形
成し、このヘッド部136Bをエアーバック166で押
圧することにより、押付部材136の下面137を研磨
布112に押し付けるように構成されている。
The difference between the wafer holding head 314 in FIG. 10 and the wafer holding head 214 in FIG. 9 is the structure of the pressing member. The pressing member 136 of the wafer holding head 214 in FIG. 9 forms a head portion 136 </ b> B on the pressing member 136, and presses the head portion 136 </ b> B with the airbag 166 to press the lower surface 137 of the pressing member 136 against the polishing pad 112. It is configured as follows.

【0070】これに対して、図10のウェーハ保持ヘッ
ド314の押付部材336は、ヘッド部を形成せず、押
付部材336の自重で押付部材336の下面337を研
磨布112に押し付けるように構成されている。図10
の押付部材336は、押付部材336が重量物の場合、
又は、研磨布112が硬くて押圧力を必要としない場合
に適用することができる。なお、図10上で、符号33
6Aは押付部材336の本体であり、符号336Cは押
付部材336の支持アーム、符号336Dは押付部材3
36の脚部である。
On the other hand, the pressing member 336 of the wafer holding head 314 in FIG. 10 does not form a head portion, and is configured to press the lower surface 337 of the pressing member 336 against the polishing pad 112 by the weight of the pressing member 336. ing. FIG.
When the pressing member 336 is a heavy object,
Alternatively, the present invention can be applied when the polishing cloth 112 is hard and does not require a pressing force. Note that, in FIG.
6A is a main body of the pressing member 336, 336C is a support arm of the pressing member 336, and 336D is a pressing member 3
36 legs.

【0071】図11は、ウェーハ保持ヘッド414の第
5の実施の形態を示す縦断面図であり、図10に示した
第4の実施の形態のウェーハ保持ヘッド314と同一若
しくは類似の部材については同一の符号を付してその説
明は省略する。図11のウェーハ保持ヘッド414と、
図10のウェーハ保持ヘッド314との相違点は、図1
0のウェーハ保持ヘッド314のウェーハ研磨量検出装
置が差動トランス234であるのに対し、図11のウェ
ーハ保持ヘッド414のウェーハ研磨量検出装置が光波
干渉装置500である点である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the wafer holding head 414, and the same or similar members as those of the wafer holding head 314 of the fourth embodiment shown in FIG. The same reference numerals are given and the description is omitted. A wafer holding head 414 of FIG.
The difference from the wafer holding head 314 of FIG.
11 is different from the differential transformer 234 in that the wafer holding head 314 of the wafer holding head 314 is the differential transformer 234, whereas the light wave interference device 500 is the wafer polishing amount detecting device of the wafer holding head 414 in FIG.

【0072】図12は、前記光波干渉装置500の構造
図である。同図に示す光波干渉装置500は赤外線干渉
装置であり、赤外光を発生する光源502、ビームスプ
リッタ504、及びフォトダイオード506等から構成
される。光源502から発生した赤外光508は、ビー
ムスプリッタ504によってウェーハ154に向けて下
方に反射される。そして、反射された赤外光508は、
ウェーハ154の裏面154A、及び研磨布116によ
って反射される。そして、ウェーハ154の裏面154
Aで反射された反射光(参照光)510は、ビームスプ
リッタ504に送られる。また、研磨布112によって
反射された反射光512は、ビームスプリッタ504に
送られ、前記反射光510と重ね合わされて干渉縞が形
成される。この干渉縞は、前記フォトダイオード506
によって電気信号に光電変換された後、図示しないカウ
ンタ回路によって干渉縞の数がカウントされる。そし
て、前記干渉縞の数に基づいて、図示しない演算回路が
研磨布112の変位、即ち、ウェーハ154の研磨量を
検出する。
FIG. 12 is a structural view of the light wave interference device 500. The light wave interference device 500 shown in the figure is an infrared interference device, and includes a light source 502 for generating infrared light, a beam splitter 504, a photodiode 506, and the like. The infrared light 508 generated from the light source 502 is reflected downward by the beam splitter 504 toward the wafer 154. Then, the reflected infrared light 508 is
The light is reflected by the back surface 154 </ b> A of the wafer 154 and the polishing pad 116. Then, the back surface 154 of the wafer 154
The reflected light (reference light) 510 reflected by A is sent to the beam splitter 504. Further, the reflected light 512 reflected by the polishing cloth 112 is sent to the beam splitter 504 and is superimposed on the reflected light 510 to form an interference fringe. This interference fringe is reflected on the photodiode 506.
After that, the number of interference fringes is counted by a counter circuit (not shown). Then, based on the number of the interference fringes, an arithmetic circuit (not shown) detects the displacement of the polishing pad 112, that is, the polishing amount of the wafer 154.

【0073】本実施の形態のウェーハ保持ヘッド414
の如く、ウェーハ研磨量検出装置として光波干渉装置5
00を適用しても、ウェーハ154の研磨量を正確に検
出することができる。この光波干渉装置500は、第1
〜第4の実施の形態のウェーハ保持ヘッド14、11
4、214、314に適用することができる。なお、本
実施の形態では、光波干渉装置500として赤外線干渉
装置を例示したが、これに代えてレーザ干渉装置を使用
しても良い。また、本実施の形態の光波干渉装置500
では、ウェーハ154の裏面154Aで反射した反射光
510を参照光としたが、酸化シリコン膜514の非研
磨面514Aで反射した反射光を参照光としても良い。
[0073] Wafer holding head 414 of the present embodiment.
, A light wave interference device 5 as a wafer polishing amount detection device
Even if 00 is applied, the polishing amount of the wafer 154 can be accurately detected. This light wave interference device 500 has a first
-Wafer holding heads 14 and 11 of the fourth embodiment
4, 214, 314. In the present embodiment, an infrared interference device is illustrated as the light wave interference device 500, but a laser interference device may be used instead. Further, the light wave interference device 500 of the present embodiment
In the above, the reflected light 510 reflected on the back surface 154A of the wafer 154 is used as the reference light, but the reflected light reflected on the non-polished surface 514A of the silicon oxide film 514 may be used as the reference light.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るウェー
ハ研磨装置によれば、ウェーハと共に研磨布に押し付け
られる研磨面調整リングを備え、ウェーハの中心軸上に
おける研磨面調整リングに対するキャリアの変動量を検
出器で検出することにより、ウェーハの研磨量を検出す
るようにしたので、ウェーハの研磨加工終点を正確に検
出することができる。
As described above, according to the wafer polishing apparatus of the present invention, the polishing surface adjusting ring which is pressed against the polishing pad together with the wafer is provided, and the amount of carrier fluctuation with respect to the polishing surface adjusting ring on the central axis of the wafer. Is detected by the detector, so that the polishing amount of the wafer is detected, so that the polishing end point of the wafer can be accurately detected.

【0075】また、本発明によれば、ウェーハと共に研
磨布に押し付けられる押付部材を備え、ウェーハの中心
位置上におけるウェーハの裏面と押付部材との相対変
位、またはウェーハの中心位置上におけるキャリアと押
付部材との相対変位を検出器で検出することにより、ウ
ェーハの研磨量を検出するようにしたので、ウェーハの
研磨加工終点を更に正確に検出することができる。
According to the present invention, there is provided a pressing member pressed against the polishing pad together with the wafer, and the relative displacement between the back surface of the wafer and the pressing member at the center position of the wafer or the carrier and the pressing member at the center position of the wafer. Since the amount of polishing of the wafer is detected by detecting the relative displacement with respect to the member by the detector, the end point of the polishing of the wafer can be detected more accurately.

【0076】更に、本発明によれば、研磨量検出手段で
検出されたウェーハの研磨量と、記憶手段に記憶された
モデル研磨量とを比較し、その研磨量の差に基づいて研
磨布のドレッシング時期、及び研磨布の交換時期を判定
し、判定内容を表示装置に表示させるようにしたので、
研磨布のドレッシング時期や交換時期を通常の研磨加工
中に自動で判定することができる。
Further, according to the present invention, the polished amount of the wafer detected by the polished amount detecting means is compared with the model polished amount stored in the storage means. Since the dressing time and the replacement time of the polishing pad were determined and the determined content was displayed on the display device,
The dressing time and replacement time of the polishing cloth can be automatically determined during normal polishing.

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

【図1】本発明の実施の形態に係るウェーハ研磨装置の
全体構造図
FIG. 1 is an overall structural diagram of a wafer polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のウェーハ研磨装置に適用されたウェーハ
保持ヘッドの第1の実施の形態を示す縦断面図
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wafer holding head applied to the wafer polishing apparatus of FIG. 1;

【図3】図1のウェーハ研磨装置の制御系を示すブロッ
ク図
FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the wafer polishing apparatus of FIG. 1;

【図4】モデル研磨量と実測研磨量とを比較したグラフFIG. 4 is a graph comparing a model polishing amount and an actual polishing amount.

【図5】研磨布からウェーハに加わる圧力を説明するた
めの図
FIG. 5 is a diagram for explaining a pressure applied to a wafer from a polishing cloth.

【図6】研磨時間に応じた研磨量と研磨圧力との関係を
示すグラフ
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a polishing amount and a polishing pressure according to a polishing time.

【図7】ウェーハ保持ヘッドの第2の実施の形態を示す
平面図
FIG. 7 is a plan view showing a second embodiment of the wafer holding head.

【図8】図7上で8−8線に沿うウェーハ保持ヘッドの
縦断面図
8 is a longitudinal sectional view of the wafer holding head taken along line 8-8 in FIG. 7;

【図9】ウェーハ保持ヘッドの第3の実施の形態を示す
縦断面図
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the wafer holding head.

【図10】ウェーハ保持ヘッドの第4の実施の形態を示
す縦断面図
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the wafer holding head.

【図11】ウェーハ保持ヘッドの第5の実施の形態を示
す縦断面図
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the wafer holding head.

【図12】図11のウェーハ保持ヘッドに設けられた赤
外線干渉装置の構造図
FIG. 12 is a structural diagram of an infrared interference device provided in the wafer holding head of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ウェーハ研磨装置 12…研磨定盤 14、114、214、314、414…ウェーハ保持
ヘッド 16、116…研磨布 50、154…ウェーハ 70、72…センサ 74…CPU 80…外部入力装置 82…表示装置 84…RAM 136…押付部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wafer polishing apparatus 12 ... Polishing surface plate 14, 114, 214, 314, 414 ... Wafer holding head 16, 116 ... Polishing cloth 50, 154 ... Wafer 70, 72 ... Sensor 74 ... CPU 80 ... External input device 82 ... Display Device 84: RAM 136: Pressing member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 学 東京都三鷹市下連雀9丁目7番1号 株 式会社東京精密内 (56)参考文献 特開 平3−170265(JP,A) 特開 平8−39424(JP,A) 特開 平9−290363(JP,A) 特開 平10−106981(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B24B 37/04 B24B 37/00 H01L 21/304 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Manabu Sato 9-7-1, Shimorenjaku, Mitaka-shi, Tokyo, Japan Tokyo Seimitsu Co., Ltd. (56) References JP-A-3-170265 (JP, A) JP-A Heihei 8-39424 (JP, A) JP-A-9-290363 (JP, A) JP-A-10-106981 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B24B 37/04 B24B 37/00 H01L 21/304

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】表面に研磨布が設けられ、該研磨布を回転
する研磨定盤と、 ウェーハを保持して該ウェーハの表面を前記研磨布に押
し付けながら回転するウェーハ保持ヘッドとを備え、 前記ウェーハ保持ヘッドは、 前記ウェーハを保持して前記研磨布に所定の圧力で接触
させるキャリアと、 前記研磨布に所定の圧力で接触するように前記ウェーハ
の周囲に設けられた研磨面調整リングとを備えるウェー
ハ研磨装置において、 前記ウェーハの中心軸上における前記研磨面調整リング
に対する前記キャリアの変動量を一つの検出器で検出す
る検出手段を備えたことを特徴とするウェーハ研磨装
置。
A polishing plate provided on a surface thereof, the polishing platen rotating the polishing cloth, and a wafer holding head rotating while holding a wafer and pressing the surface of the wafer against the polishing cloth; A wafer holding head includes a carrier that holds the wafer and contacts the polishing cloth at a predetermined pressure, and a polishing surface adjustment ring provided around the wafer so as to contact the polishing cloth at a predetermined pressure. A wafer polishing apparatus, comprising: a detector that detects a variation amount of the carrier with respect to the polishing surface adjustment ring on a central axis of the wafer with a single detector.
【請求項2】表面に研磨布が設けられ、該研磨布を回転
する研磨定盤と、 ウェーハを保持して該ウェーハの表面を前記研磨布に押
し付けながら回転するウェーハ保持ヘッドとを備え、 前記ウェーハ保持ヘッドは、 前記ウェーハを保持して前記研磨布に所定の圧力で接触
させるキャリアと、 前記研磨布に所定の圧力で接触するように前記ウェーハ
の周囲に設けられる研磨面調整リングとを備えるウェー
ハ研磨装置において、 前記研磨面調整リングと前記キャリアとの間に設けられ
るとともに、前記研磨布に所定の圧力で接触する複数の
面又は筒状の端面が形成された押付部材と、 前記ウェーハの中心位置上における前記ウェーハの裏面
と前記押付部材との相対変位を一つの検出器で検出する
検出手段を備えたことを特徴とするウェーハ研磨装置。
2. A polishing table provided with a polishing cloth on a surface thereof, the polishing platen rotating the polishing cloth, and a wafer holding head rotating while holding a wafer and pressing the surface of the wafer against the polishing cloth, The wafer holding head includes a carrier that holds the wafer and contacts the polishing cloth at a predetermined pressure, and a polishing surface adjustment ring provided around the wafer so as to contact the polishing cloth at a predetermined pressure. In the wafer polishing apparatus, a pressing member provided between the polishing surface adjustment ring and the carrier, and having a plurality of surfaces or cylindrical end surfaces that are in contact with the polishing cloth at a predetermined pressure, A wafer polishing apparatus comprising: a detector for detecting a relative displacement between a back surface of the wafer and the pressing member on a center position with a single detector. Location.
【請求項3】表面に研磨布が設けられ、該研磨布を回転
する研磨定盤と、 ウェーハを保持して該ウェーハの表面を前記研磨布に押
し付けながら回転するウェーハ保持ヘッドとを備え、 前記ウェーハ保持ヘッドは、 前記ウェーハを保持して前記研磨布に所定の圧力で接触
させるキャリアと、 前記研磨布に所定の圧力で接触するように前記ウェーハ
の周囲に設けられる研磨面調整リングとを備えるウェー
ハ研磨装置において、 前記研磨面調整リングと前記キャリアとの間に設けられ
るとともに、前記研磨布に所定の圧力で接触する複数の
面又は筒状の端面が形成された押付部材と、 前記ウェーハの中心位置上における前記キャリアと前記
押付部材との相対変位を一つの検出器で検出する検出手
段を備えたことを特徴とするウェーハ研磨装置。
3. A polishing table provided with a polishing cloth on a surface thereof, the polishing table rotating the polishing cloth, and a wafer holding head rotating while holding a wafer and pressing the surface of the wafer against the polishing cloth; The wafer holding head includes a carrier that holds the wafer and contacts the polishing cloth at a predetermined pressure, and a polishing surface adjustment ring provided around the wafer so as to contact the polishing cloth at a predetermined pressure. In the wafer polishing apparatus, a pressing member provided between the polishing surface adjustment ring and the carrier, and having a plurality of surfaces or cylindrical end surfaces that are in contact with the polishing cloth at a predetermined pressure, A wafer polishing apparatus, comprising: a detector for detecting a relative displacement between the carrier and the pressing member at a center position with a single detector.
【請求項4】ウェーハを回転する研磨布に押し付けて、
ウェーハの表面を研磨するウェーハ研磨装置において、 前記ウェーハの研磨量を検出する研磨量検出手段と、 研磨時間に応じたウェーハのモデル研磨量が記憶された
記憶手段と、 前記研磨量検出手段で検出されたウェーハの研磨量と、
前記記憶手段に記憶されたモデル研磨量とを比較し、そ
の研磨量の差に基づいて研磨布のドレッシング時期や研
磨布の交換時期を判定し、その判定内容を出力する制御
手段と、 前記制御手段から出力された前記判定内容を表示する表
示手段と、 から成ることを特徴とするウェーハ研磨装置。
4. Pressing the wafer against a rotating polishing cloth,
In a wafer polishing apparatus for polishing a surface of a wafer, a polishing amount detecting means for detecting a polishing amount of the wafer, a storing means in which a model polishing amount of the wafer according to a polishing time is stored, and a detection by the polishing amount detecting means Polishing amount of the wafer
A control unit that compares the model polishing amount stored in the storage unit with a dressing time of the polishing pad or a replacement time of the polishing pad based on the difference in the polishing amount, and outputs a content of the determination; Display means for displaying the content of the judgment output from the means.
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