JP3111892B2 - 研磨装置 - Google Patents
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- JP3111892B2 JP3111892B2 JP9053996A JP9053996A JP3111892B2 JP 3111892 B2 JP3111892 B2 JP 3111892B2 JP 9053996 A JP9053996 A JP 9053996A JP 9053996 A JP9053996 A JP 9053996A JP 3111892 B2 JP3111892 B2 JP 3111892B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Description
の被研磨物を研磨する研磨装置に関し、特に研磨布をド
レッシングするためのドレッサにおいて1種類のドレッ
シングツールのまわりに他種類のドレッシングツールを
配置したことによりドレッサの占有面積を増すことなく
効率的なドレッシングを行なえるようにしたものであ
る。
間絶縁膜を平坦化するなどの目的でウエハに研磨処理を
施す手段としては、回転する定盤上に固着した研磨布に
ウエハを圧接して研磨を行なう研磨装置が知られてい
る。
理枚数が多くなるにつれて研磨剤や研磨屑などによって
研磨布に目詰まりが生ずる。また、ウエハの回転やウエ
ハ側からの荷重により研磨布が変形したり、すり減った
りする。この結果、研磨速度の低下といった研磨性能の
劣化やウエハの損傷又は汚染等が起こる。
した研磨布を再生するドレッシング機能を研磨装置に付
加することが知られている(例えば、特開平4−364
730号公報、特開平7−254578号公報等参
照)。
る研磨装置を用いる従来の研磨処理の一例を示すもので
ある。研磨装置の本体10には、盤面に研磨布が固着さ
れた定盤12が設けられると共に定盤12の近傍にウエ
ハ受け14が設けられている。また、本体10には、図
19に示すようにドレッサ保持部22に保持されたドレ
ッサ24が移動自在に設けられているが、図12〜18
では簡単のため図示を省略した。ドレッサ24のドレッ
シングツールとしては、ワイヤブラシ、樹脂ブラシ、ダ
イアモンド電着プレート等のうちの1種類のものが用い
られる。
真空吸着等によりガイド26の内側にウエハ16を保持
して移動可能なもので、ウエハ16を定盤12上の研磨
布に圧接した状態で回転軸28を介して回転駆動される
ようになっている。
すべきウエハ16が載置される。そして、図13の工程
では、ウエハ保持部18でウエハ16を吸着・保持す
る。
8をウエハ保持状態のまま定盤12の中央部まで移動さ
せる。そして、図15の工程では、ウエハ保持部18を
降下させ、ウエハ16を回転する定盤12上の研磨布に
圧接する。滴下ノズル20から定盤12上に研磨剤を供
給しながら保持・圧接状態にあるウエハ16を回転させ
て研磨を行なう。
部18によりウエハ16を定盤12から上昇させる。そ
して、図17の工程では、ウエハ保持部18をウエハ保
持状態のままウエハ受け14まで移動させ、ウエハ受け
14上でウエハ16をウエハ保持部18から吸着解除及
び水圧付加等により外す。
8を初期位置に戻す。そして、図19の工程では、ドレ
ッサ保持部22によりドレッサ24を定盤12上に移動
させた後、ドレッサ24のドレッシングツールを回転す
る定盤12上の研磨布に圧接して回転させながらドレッ
シングを行なう。この場合、図示しない配管から純水等
の洗浄液を供給して研磨布を洗浄することもできる。
り、次のウエハの研磨処理を上記したと同様に行なう。
なお、ドレッシングは、1枚のウエハの研磨終了毎に行
なうのではなく、複数枚のウエハの研磨終了毎に行なう
こともある。
には次の(イ)〜(ニ)のような性能が要求される。
しあるいは研削(研削性) (ロ)研磨布上の異物除去(表面洗浄性) (ハ)弾性質の研磨布などでの永久変形(押し込み性) (ニ)繊維質の研磨布などでの毛羽揃え(軌跡揃え) 従来、種々のドレッシングツールが提案されている。し
かし、現状では1種類のドレッシングツールで(イ)〜
(ニ)の性能要求をすべて満たすものは存在しない。従
って、上記した従来のドレッシング手段では、いずれか
の性能が不満足となる不都合があった。
プレートをドレッシングツールとして用いたものでは、
研磨布切削屑や脱落ダイアモンド粒が研磨布上に残存
し、ウエハに対し損傷や汚染などの悪影響を与える。ま
た、洗浄性のないドレッシングツールを用いたもので
は、ドレッサで汚染した研磨剤が被研磨物に供給され
る。
では、研磨処理とは別にドレッシング処理を行なうの
で、研磨性能が安定しないと共にスループットが低下す
る不都合もあった。
増すことなく効率的なドレッシングをなしうる新規な研
磨装置を提供することにある。
は、盤面に研磨布が固着された定盤であって、回転駆動
されるものと、被研磨物を保持する保持手段であって、
前記定盤の回転中に保持に係る被研磨物を回転させなが
ら前記研磨布に圧接するものと、ドレッサを保持するド
レッシング手段であって、前記定盤の回転中に保持に係
るドレッサを回転させながら前記研磨布に圧接するもの
とを備えた研磨装置であって、前記ドレッサには1種類
のドレッシングツールのまわりに他種類のドレッシング
ツールを配置するようにして異種のドレッシングツール
を設けると共に、前記ドレッシング手段は前記異種のド
レッシングツールを互いに独立に回転駆動する構成にな
っていることを特徴とするものである。
類のドレッシングツールをそれぞれ例えばダイアモンド
電着プレート及びブラシとすれば、研削性及び表面洗浄
性を備えた効率的なドレッシングを行なうことができ
る。
ングツールのまわりに他種類のドレッシングツールを配
置するので、別々のドレッサにそれぞれ1種類及び他種
類のドレッシングツールを設けるのに比べて定盤上での
ドレッサの占有面積が少なくて済む。
を示すもので、図2〜4には、図1の装置によるウエハ
研磨の様子を示す。
磨布12aが固着された定盤12が設けられている。定
盤12は、図示しないモータ等により回転駆動される。
本体10において、定盤12の近傍には、被研磨物とし
てのウエハを載置するためのウエハ受け14が設けられ
ている。
て前述したと同様に真空吸着等によりガイド26の内側
にウエハ16を保持して移動可能なもので、図4に示す
ようにウエハ16を定盤12に圧接した状態で回転軸2
8を介して回転駆動されるようになっている。
ッサ保持部22に保持されたドレッサ30が定盤12の
盤面に対して平行方向及び上下方向に移動自在に設けら
れている。ドレッサ30の底面には、図2〜6に示すよ
うに円形状の研削具30bが設けられると共に研削具3
0bのまわりにブラシ30aが設けられている。ブラシ
30aとしては、ワイヤブラシ又は樹脂製ブラシ等を用
いることができる。研削具30bとしては、ダイアモン
ド電着プレート等を用いることができる。
状に設けたり、図8に示すように放射状に設けたりして
もよい。
延長するように排出部32が設けられている。研削屑や
使用済みの研磨剤は、排出部32を介して排出される。
たと同様にしてウエハ保持部18でウエハ受け14から
定盤12上にウエハ16を移した後、ウエハ保持部18
でウエハ16を保持した状態でウエハ16を回転させな
がら定盤12上の研磨布12aにウエハ16を圧接して
研磨を行なう。研磨中は、図3に示すように滴下ノズル
34から定盤12上に研磨剤を滴下する。研磨が終了し
たときは、図16〜18で述べたと同様にウエハ16を
ウエハ受け14に戻すと共にウエハ保持部18からウエ
ハ16を外し、ウエハ保持部18を初期位置に戻す。
ッサ保持部22でドレッサ30を図1〜4に示すように
回転する定盤12上に移動させ、ドレッサ30を回転さ
せながら回転中の定盤12上の研磨布12aに圧接す
る。このとき、図示しない配管を介して適当な洗浄液を
定盤12上に供給してもよい。
て前述したと同様に1又は複数枚のウエハの研磨が終了
するたびに行なってもよいが、ウエハ研磨に並行して行
なってもよい。すなわち、図1〜4に示すように定盤1
2上にウエハ保持部18及びドレッサ保持部22により
ウエハ16及びドレッサ30を並べて配置し、図3に示
すように滴下ノズル34から定盤12上に研磨剤を供給
しつつ定盤12、ウエハ16及びドレッサ30を矢印方
向に回転させて研磨とドレッシングとを同時に行なう。
このようにすると、研磨中にたえずドレッシングが行な
われるため、安定した研磨性能が得られると共に、図1
9で述べた独立のドレッシング工程が不要となり、スル
ープットが向上する利点がある。
性及び表面洗浄性を備えた効率的なドレッシングが行な
われる。すなわち、ドレッサ30を回転する定盤12上
で図3に示すように回転させると、研削が研磨布12a
上で均等に行なわれる。そして、研削具30bからのダ
イアモンド粒等の脱落物や研磨布12aの研削屑は、ブ
ラシ30aにより図1の排出部32に除去される。
してドレッシングを行なう場合に滴下ノズル34から定
盤12上に研磨剤を滴下すると、ウエハ16には常に新
しい研磨剤が供給され、使用済みの研磨剤は、ブラシ3
0aにより図1の排出部32に除去されるので、安定し
た研磨が可能になる。
グツールは、目的に応じて選択する。上記した例では、
研削性のものと表面洗浄性のものとを組合せたが、研削
性のものと押し込み性のもの(例えばアルミナセラミッ
クプレート)との組合せ、押し込み性のものと表面洗浄
性のものとの組合せ等であってもよい。
磨装置を示すもので、図10には、図9の装置によるウ
エハ研磨の様子を示す。図9,10において、図1,2
と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略
する。
ドレッサ30を定盤12上の研磨布に圧接した状態で回
転させつつ矢印A,A’方向及びB,B’方向に揺動さ
せることによりドレッシングを行なうようにしたことで
ある。ドレッシング中に定盤12を回転させること及び
ドレッシングを研磨処理とは別に又は研磨処理に並行し
て行なうことは図1〜4について前述したと同様であ
る。
て、先端にドレッサ保持部22が取付けられたアーム2
2Aを支持部23に回動自在に且つ往復動自在に装着
し、図示しないシリンダ等の駆動手段でドレッサ保持部
22をA,A’方向及びB,B’方向に駆動すればよ
い。
面内におけるドレッシングの均一性を図1,2の構成に
比べて一層向上させることができる。
係る研磨装置の研磨・ドレッシング部の構成を示すもの
で、図4と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説
明を省略する。
ドレッサ30においてブラシ30a及び研削具30bを
互いに独立に回転駆動する構成にしたことである。すな
わち、ブラシ30aは、回転軸36aを介して回転駆動
させると共に、研削具30bは、回転軸36a内に同軸
的に配置された回転軸36bを介して回転駆動される。
削具30bとをそれぞれ最適の回転速度で回転させてド
レッシングを行なうことができる。図11の構成は、図
1の装置に限らず、図9の装置でも採用可能である。
るものではなく、種々の変更形態で実施可能なものであ
る。例えば、図11に示した実施形態では、ブラシ30
aに連結された回転軸36aを上下動自在とし、適時に
ブラシ30aを降下させて表面洗浄性のドレッシングを
付加するようにしてもよい。
ッサにおいて1種類のドレッシングツールのまわりに他
種類のドレッシングツールを配置するようにして異種の
ドレッシングツールを設けたので、ドレッサの占有面積
を増すことなく効率的なドレッシングを行なえる効果が
得られると共に、異種のドレッシングツールを互いに独
立に回転駆動する構成にしたので、きめ細かなドレッシ
ング制御が可能になる効果が得られる。
ドレッシングを行なう構成にすると、ドレッシングの均
一性が向上する効果も得られる。
なう構成にすると、研磨性能が安定化すると共にスルー
プットが向上する効果も得られる。
る。
面図である。
平面図である。
断面図である。
面図である。
面図である。
図である。
底面図である。
す斜視図である。
側面図である。
置の研磨・ドレッシング部を示す断面図である。
示す側面図である。
側面図である。
側面図である。
研磨工程を示す側面図である。
側面図である。
外し工程を示す側面図である。
を示す側面図である。
程を示す側面図である。
ハ受け、16:ウエハ、18:ウエハ保持部、22:ド
レッサ保持部、30:ドレッサ、30a:ブラシ、30
b:研削具、32:排出部、34:滴下ノズル。
Claims (4)
- 【請求項1】盤面に研磨布が固着された定盤であって、
回転駆動されるものと、 被研磨物を保持する保持手段であって、前記定盤の回転
中に保持に係る被研磨物を回転させながら前記研磨布に
圧接するものと、 ドレッサを保持するドレッシング手段であって、前記定
盤の回転中に保持に係るドレッサを回転させながら前記
研磨布に圧接するものとを備えた研磨装置であって、 前記ドレッサには1種類のドレッシングツールのまわり
に他種類のドレッシングツールを配置するようにして異
種のドレッシングツールを設けると共に、前記ドレッシ
ング手段は前記異種のドレッシングツールを互いに独立
に回転駆動する構成になっていることを特徴とする研磨
装置。 - 【請求項2】 前記ドレッシング手段は、前記ドレッサ
を前記研磨布に圧接した状態で前記ドレッサを回転させ
つつ揺動させる構成になっている請求項1記載の研磨装
置。 - 【請求項3】 前記定盤を回転させて前記研磨布で前記
被研磨物を研磨するのに並行して前記異種のドレッシン
グツールを前記研磨布に圧接してドレッシングを行なう
構成にした請求項1又は2記載の研磨装置。 - 【請求項4】 前記ドレッシング手段は、前記他種類の
ドレッシングツールを上下動する構成になっている請求
項1〜3のいずれかに記載の研磨装置。
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JP9053996A Expired - Fee Related JP3111892B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 研磨装置 |
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