JP3173041B2 - ドレッサー付きウェハー研磨装置及びその研磨布表面のドレッシング方法 - Google Patents
ドレッサー付きウェハー研磨装置及びその研磨布表面のドレッシング方法Info
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- JP3173041B2 JP3173041B2 JP13858791A JP13858791A JP3173041B2 JP 3173041 B2 JP3173041 B2 JP 3173041B2 JP 13858791 A JP13858791 A JP 13858791A JP 13858791 A JP13858791 A JP 13858791A JP 3173041 B2 JP3173041 B2 JP 3173041B2
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- polishing
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン半導体製等の
ウェハーを鏡面研磨するためのウェハー研磨装置及びそ
の研磨布表面のドレッシング方法に関するものである。
ウェハーを鏡面研磨するためのウェハー研磨装置及びそ
の研磨布表面のドレッシング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のウェハー研磨装置は、軸回転する
トップリングの下面側にウェハーを取り付け、このウェ
ハーをターンテーブルの上面に貼着した研磨布に押し付
けて鏡面研磨するものである（例えば、特開昭６４−２
８５７号公報）。
トップリングの下面側にウェハーを取り付け、このウェ
ハーをターンテーブルの上面に貼着した研磨布に押し付
けて鏡面研磨するものである（例えば、特開昭６４−２
８５７号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種のウェハー研磨
装置においては、ウェハーと研磨布表面に供給されるス
ラリーとの相対滑りによる摩擦力によってウェハーの表
面が鏡面に研磨されるが、研磨作業中に研磨布の表面に
毛羽立ちや波打ち等の荒れが生じると研磨加工精度に悪
影響が及ぶ。又、研磨布上のウェハー通過部分の外周部
が傾斜してしまい、ウェハーを平坦に研磨できなくな
る。このような場合、研磨途中で機械を止めて研磨布の
荒れや傾斜を修正することはできず、研磨後次のウェハ
ーを研磨する前に修正できるに過ぎなかった。ところ
が、ウェハーの研磨作業前にその都度研磨布の表面の荒
れや傾斜を修正することは非常に面倒であると共に、研
磨作業能率の低下を来すことにもなる。
装置においては、ウェハーと研磨布表面に供給されるス
ラリーとの相対滑りによる摩擦力によってウェハーの表
面が鏡面に研磨されるが、研磨作業中に研磨布の表面に
毛羽立ちや波打ち等の荒れが生じると研磨加工精度に悪
影響が及ぶ。又、研磨布上のウェハー通過部分の外周部
が傾斜してしまい、ウェハーを平坦に研磨できなくな
る。このような場合、研磨途中で機械を止めて研磨布の
荒れや傾斜を修正することはできず、研磨後次のウェハ
ーを研磨する前に修正できるに過ぎなかった。ところ
が、ウェハーの研磨作業前にその都度研磨布の表面の荒
れや傾斜を修正することは非常に面倒であると共に、研
磨作業能率の低下を来すことにもなる。
【０００４】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、ウェハーの研磨作業中に同時に研磨
布の表面の荒れや傾斜を修正できるようにしたドレッサ
ー付きウェハー研磨装置、及び研磨布表面のドレッシン
グ方法を提供することを目的とする。
するためになされ、ウェハーの研磨作業中に同時に研磨
布の表面の荒れや傾斜を修正できるようにしたドレッサ
ー付きウェハー研磨装置、及び研磨布表面のドレッシン
グ方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【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、軸回転するトップリ
ングの下面側にウェハーを取り付け、このウェハーをタ
ーンテーブルの上面に取り付けられた研磨布に押し付け
て鏡面研磨するウェハー研磨装置において、上下動可能
に形成された回転主軸の下端にトップリング保持部が固
定され、前記回転主軸には前記トップリング保持部を覆
うようにしてカップ状のドレッサーがベアリングを介し
てフリー回転可能に取り付けられ、このドレッサーの下
端周縁部に修正リングが取り付けられることでトップリ
ングが構成されたドレッサー付きウェハー研磨装置を要
旨とする。このドレッサー付きウェハー研磨装置におい
て、前記ドレッサーの上部に前記研磨布に対する押圧力
を調整するためのウエイトを載置したことを特徴とす
る。更に、本発明は、上記ウエイトを載置したドレッサ
ー付きウェハー研磨装置を用い、前記ウェハーチャック
にウェハーを吸着固定し、前記密閉空間に一定の流体圧
を掛けてウェハーを研磨布に押し付けると共に、前記タ
ーンテーブル及びトップリングを回転させてウェハーを
研磨すると共に、前記ドレッサーはトップリング本体の
回転に対してフリー回転とし、修正リングを研磨布に接
触させて研磨布表面の荒れを修正し、ドレッサーの上部
に載置したウエイトを増減することで研磨布に対する修
正リングの押圧力を調整する研磨布表面のドレッシング
方法を要旨とするものである。
するための手段として、本発明は、軸回転するトップリ
ングの下面側にウェハーを取り付け、このウェハーをタ
ーンテーブルの上面に取り付けられた研磨布に押し付け
て鏡面研磨するウェハー研磨装置において、上下動可能
に形成された回転主軸の下端にトップリング保持部が固
定され、前記回転主軸には前記トップリング保持部を覆
うようにしてカップ状のドレッサーがベアリングを介し
てフリー回転可能に取り付けられ、このドレッサーの下
端周縁部に修正リングが取り付けられることでトップリ
ングが構成されたドレッサー付きウェハー研磨装置を要
旨とする。このドレッサー付きウェハー研磨装置におい
て、前記ドレッサーの上部に前記研磨布に対する押圧力
を調整するためのウエイトを載置したことを特徴とす
る。更に、本発明は、上記ウエイトを載置したドレッサ
ー付きウェハー研磨装置を用い、前記ウェハーチャック
にウェハーを吸着固定し、前記密閉空間に一定の流体圧
を掛けてウェハーを研磨布に押し付けると共に、前記タ
ーンテーブル及びトップリングを回転させてウェハーを
研磨すると共に、前記ドレッサーはトップリング本体の
回転に対してフリー回転とし、修正リングを研磨布に接
触させて研磨布表面の荒れを修正し、ドレッサーの上部
に載置したウエイトを増減することで研磨布に対する修
正リングの押圧力を調整する研磨布表面のドレッシング
方法を要旨とするものである。
【０００６】
【作用】ウェハーの研磨中に、トップリングの外周部に
設けられた修正リングを有するドレッサーが、ターンテ
ーブル上の研磨布に対してトップリングと同一の軌跡を
たどるため、ウェハーの研磨と同時に局部的な研磨布の
表面の荒れや傾斜を修正することができる。この際、ド
レッサーの上部に載置されるウェイトを増減すること
で、修正リングの研磨布に対する押圧力を調整し、研磨
布表面のドレッシングを適正に行うことができる。
設けられた修正リングを有するドレッサーが、ターンテ
ーブル上の研磨布に対してトップリングと同一の軌跡を
たどるため、ウェハーの研磨と同時に局部的な研磨布の
表面の荒れや傾斜を修正することができる。この際、ド
レッサーの上部に載置されるウェイトを増減すること
で、修正リングの研磨布に対する押圧力を調整し、研磨
布表面のドレッシングを適正に行うことができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳説する。図１において、１は回転主軸であって上下動
可能に形成され、その下端のフランジ部１ａには逆皿状
のトップリング保持部２が回転主軸１と軸線を合致させ
て固定されている。
詳説する。図１において、１は回転主軸であって上下動
可能に形成され、その下端のフランジ部１ａには逆皿状
のトップリング保持部２が回転主軸１と軸線を合致させ
て固定されている。
【０００８】３はトップリング本体であり、その下面側
に複数個のウェハーチャック４が嵌着固定され、各ウェ
ハーチャックは上下に貫通する通孔４ａが多数並設さ
れ、これらの通孔はトップリング本体３のベースプレー
ト３ａに設けられた凹部３ｂに開口している。
に複数個のウェハーチャック４が嵌着固定され、各ウェ
ハーチャックは上下に貫通する通孔４ａが多数並設さ
れ、これらの通孔はトップリング本体３のベースプレー
ト３ａに設けられた凹部３ｂに開口している。
【０００９】５はゴム等から形成されたほぼリング状の
弾性体であり、この弾性体を介して前記トップリング本
体３がトップリング保持部２に吊持されている。即ち、
弾性体５の内周縁部は、リング状の押え部材６と止め具
８によりトップリング本体３の下面外周部に取り付けら
れ、同様に弾性体５の外周縁部、リング状の押え部材７
と止め具９によりトップリング保持部２の下面外周部に
取り付けられている。従って、トップリング本体３は、
弾性体５を介してトップリング保持部２とは無関係に自
由に動くことが可能である。前記弾性体５は、トップリ
ング保持部２とトップリング本体３との間に密閉空間10
を形成できるようにしてある。
弾性体であり、この弾性体を介して前記トップリング本
体３がトップリング保持部２に吊持されている。即ち、
弾性体５の内周縁部は、リング状の押え部材６と止め具
８によりトップリング本体３の下面外周部に取り付けら
れ、同様に弾性体５の外周縁部、リング状の押え部材７
と止め具９によりトップリング保持部２の下面外周部に
取り付けられている。従って、トップリング本体３は、
弾性体５を介してトップリング保持部２とは無関係に自
由に動くことが可能である。前記弾性体５は、トップリ
ング保持部２とトップリング本体３との間に密閉空間10
を形成できるようにしてある。
【００１０】11は流体供給用ノズルであり、前記回転主
軸１内の中央部にその軸線方向に沿って設けられ、下端
は前記密閉空間10内に開口しており、図示しない流体供
給装置により圧縮エアーを供給できるようにしてある。
軸１内の中央部にその軸線方向に沿って設けられ、下端
は前記密閉空間10内に開口しており、図示しない流体供
給装置により圧縮エアーを供給できるようにしてある。
【００１１】12は流体排出用ノズルであり、前記回転主
軸１内の流体供給用ノズル11を取り巻くようにして平行
に複数本並設され、その下端部には接続管13が連結さ
れ、この接続管13の先端部は前記トップリング本体３の
ベースプレート３ａに取り付けられた導入管14に連結さ
れ、この導入管14は前記凹部３ｂに開口している。従っ
て、流体排出用ノズル12は接続管13、導入管14及び凹部
３ｂを介して前記ウェハーチャック４の通孔４ａに連通
している。
軸１内の流体供給用ノズル11を取り巻くようにして平行
に複数本並設され、その下端部には接続管13が連結さ
れ、この接続管13の先端部は前記トップリング本体３の
ベースプレート３ａに取り付けられた導入管14に連結さ
れ、この導入管14は前記凹部３ｂに開口している。従っ
て、流体排出用ノズル12は接続管13、導入管14及び凹部
３ｂを介して前記ウェハーチャック４の通孔４ａに連通
している。
【００１２】15はほぼカップ状に組み立てられたドレッ
サーであり、前記トップリング保持部２をすっぽり覆う
ようにして、その中央のボス部15ａが前記回転主軸１に
ベアリング16を介して回転可能に嵌装され、下端の周縁
部には修正リング17が取り付けられている。
サーであり、前記トップリング保持部２をすっぽり覆う
ようにして、その中央のボス部15ａが前記回転主軸１に
ベアリング16を介して回転可能に嵌装され、下端の周縁
部には修正リング17が取り付けられている。
【００１３】尚、18はドレッサー15の上に載せたリング
状のウェイトである。
状のウェイトである。
【００１４】このように構成されたドレッサー付きのト
ップリングＲは、図３に示すように公知のウェハー研磨
装置に組み込まれて使用され、この場合は前記ウェハー
チャック４でウェハーＷを吸着固定し、密閉空間10内に
圧縮エアーを吹き込んでターンテーブルＴ上の研磨布Ｃ
にウェハーＷを押し付けて研磨加工が行われる。ターン
テーブルＴの中央部には、図示は省略したが研磨用スラ
リーが供給される。
ップリングＲは、図３に示すように公知のウェハー研磨
装置に組み込まれて使用され、この場合は前記ウェハー
チャック４でウェハーＷを吸着固定し、密閉空間10内に
圧縮エアーを吹き込んでターンテーブルＴ上の研磨布Ｃ
にウェハーＷを押し付けて研磨加工が行われる。ターン
テーブルＴの中央部には、図示は省略したが研磨用スラ
リーが供給される。
【００１５】この時、前記密閉空間10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Ｒを回転させる。ターンテーブル
Ｔは強制駆動により回転させ、トップリングＲ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。
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Ｒを回転させる。ターンテーブル
Ｔは強制駆動により回転させ、トップリングＲ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。
【００１６】このような研磨加工において、前記ドレッ
サー15はターンテーブルＴの回転に伴ってトップリング
Ｒの回転とは別にフリー回転し、修正リング17が研磨布
Ｃに接触することにより研磨布Ｃの表面の荒れを修正す
ることができる。
サー15はターンテーブルＴの回転に伴ってトップリング
Ｒの回転とは別にフリー回転し、修正リング17が研磨布
Ｃに接触することにより研磨布Ｃの表面の荒れを修正す
ることができる。
【００１７】つまり、ウェハーＷの研磨中に同時に研磨
布Ｃの表面の荒れを修正することができ、修正リング17
がトップリングＲの外周部に位置していることから、ウ
ェハーＷの研磨領域より少し大きめの円内をターンテー
ブルＴの円周方向に沿って隈無く研磨布Ｃの表面を均一
の状態に均すことができる。
布Ｃの表面の荒れを修正することができ、修正リング17
がトップリングＲの外周部に位置していることから、ウ
ェハーＷの研磨領域より少し大きめの円内をターンテー
ブルＴの円周方向に沿って隈無く研磨布Ｃの表面を均一
の状態に均すことができる。
【００１８】従って、研磨布Ｃは修正リング17内に入る
時に表面が修正され、その修正後にウェハーＷに接触す
るので研磨精度を著しく向上させることができ、しかも
研磨布Ｃは研磨後に修正リング17から出るときにも表面
が修正されるので、研磨後の表面の荒れが直ちに修正さ
れることとなる。即ち、研磨布Ｃは修正リング17によっ
てウェハーＷの研磨前と研磨後の両時点でダブル修正さ
れることになる。
時に表面が修正され、その修正後にウェハーＷに接触す
るので研磨精度を著しく向上させることができ、しかも
研磨布Ｃは研磨後に修正リング17から出るときにも表面
が修正されるので、研磨後の表面の荒れが直ちに修正さ
れることとなる。即ち、研磨布Ｃは修正リング17によっ
てウェハーＷの研磨前と研磨後の両時点でダブル修正さ
れることになる。
【００１９】修正リング１７の研磨布Ｃに対する押圧力
は、前記ウエイト１８を増減することにより容易に調整
することができる。ドレッサー１５はベアリング１６を
介して回転主軸１に取り付けられており、回転主軸１に
溶接等により直接固定されているものではない。従っ
て、ベアリング１６のがた（多少の遊び）により、ドレ
ッサー１５にウエイト１８を載せて押圧が可能となる。
は、前記ウエイト１８を増減することにより容易に調整
することができる。ドレッサー１５はベアリング１６を
介して回転主軸１に取り付けられており、回転主軸１に
溶接等により直接固定されているものではない。従っ
て、ベアリング１６のがた（多少の遊び）により、ドレ
ッサー１５にウエイト１８を載せて押圧が可能となる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウェハー研磨装置のトップリングの外周部に修正リング
を有するドレッサーを設けたので、ウェハーの研磨中に
同時に研磨布の局部的な荒れや傾斜を修正することがで
き、ウェハーの研磨加工精度を向上させると共に、研磨
とは別に行っていた従来の面倒な研磨布修正作業が不要
となり、研磨作業能率を向上させることができる。更
に、トップリングを回転させる回転主軸に、修正リング
を有するカップ状のドレッサーを、回転主軸を中心とし
てベアリングを介してフリー回転自在に取り付けたの
で、トップリングとドレッサーが衝突することがなく、
又回転主軸の引き上げによってドレッサーを容易に移動
できることから、ドレッサーの取り扱いが極めて容易と
なる等の優れた効果を奏する。
ウェハー研磨装置のトップリングの外周部に修正リング
を有するドレッサーを設けたので、ウェハーの研磨中に
同時に研磨布の局部的な荒れや傾斜を修正することがで
き、ウェハーの研磨加工精度を向上させると共に、研磨
とは別に行っていた従来の面倒な研磨布修正作業が不要
となり、研磨作業能率を向上させることができる。更
に、トップリングを回転させる回転主軸に、修正リング
を有するカップ状のドレッサーを、回転主軸を中心とし
てベアリングを介してフリー回転自在に取り付けたの
で、トップリングとドレッサーが衝突することがなく、
又回転主軸の引き上げによってドレッサーを容易に移動
できることから、ドレッサーの取り扱いが極めて容易と
なる等の優れた効果を奏する。
【図１】 本発明の一実施例を示す要部の断面図であ
る。
る。
【図２】 同要部の下面図である。
【図３】 使用状態を示す説明図である。
１…回転主軸 １ａ…フランジ部 ２…トップリン
グ保持部 ３…トップリング本体 ３ａ…ベースプ
レート ３ｂ…凹部 ４…ウェハーチャック ４ａ…通孔 ５…弾性体 ６、７…押え部材
８、９…止め具10…密閉空間 11…流体供給用ノズル
12…流体排出用ノズル 13…接続管 14…導入
管 15…ドレッサー 15ａ…ボス部 16…ベアリ
ング17…修正リング 18…ウェイト Ｒ…トップリ
ング Ｗ…ウェハー Ｔ…ターンテーブル Ｃ…
研磨布
グ保持部 ３…トップリング本体 ３ａ…ベースプ
レート ３ｂ…凹部 ４…ウェハーチャック ４ａ…通孔 ５…弾性体 ６、７…押え部材
８、９…止め具10…密閉空間 11…流体供給用ノズル
12…流体排出用ノズル 13…接続管 14…導入
管 15…ドレッサー 15ａ…ボス部 16…ベアリ
ング17…修正リング 18…ウェイト Ｒ…トップリ
ング Ｗ…ウェハー Ｔ…ターンテーブル Ｃ…
研磨布
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 37/00,37/04 H01L 21/304
Claims (3)
- 【請求項１】 軸回転するトップリングの下面側にウェ
ハーを取り付け、このウェハーをターンテーブルの上面
に取り付けられた研磨布に押し付けて鏡面研磨するウェ
ハー研磨装置において、上下動可能に形成された回転主
軸の下端にトップリング保持部が固定され、前記回転主
軸には前記トップリング保持部を覆うようにしてカップ
状のドレッサーがベアリングを介してフリー回転可能に
取り付けられ、このドレッサーの下端周縁部に修正リン
グが取り付けられることでトップリングが構成されたこ
とを特徴とするドレッサー付きウェハー研磨装置。 - 【請求項２】 前記ドレッサーの上部に前記研磨布に対
する押圧力を調整するためのウエイトを載置した請求項
１記載のドレッサー付きウェハー研磨装置。 - 【請求項３】 請求項２のドレッサー付きウェハー研磨
装置を用い、前記ウェハーチャックにウェハーを吸着固
定し、前記密閉空間に一定の流体圧を掛けてウェハーを
研磨布に押し付けると共に、前記ターンテーブル及びト
ップリングを回転させてウェハーを研磨すると共に、前
記ドレッサーはトップリング本体の回転に対してフリー
回転とし、修正リングを研磨布に接触させて研磨布表面
の荒れを修正し、ドレッサーの上部に載置したウエイト
を増減することで研磨布に対する修正リングの押圧力を
調整することを特徴とする研磨布表面のドレッシング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13858791A JP3173041B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | ドレッサー付きウェハー研磨装置及びその研磨布表面のドレッシング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13858791A JP3173041B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | ドレッサー付きウェハー研磨装置及びその研磨布表面のドレッシング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343658A JPH04343658A (ja) | 1992-11-30 |
| JP3173041B2 true JP3173041B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=15225601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13858791A Expired - Lifetime JP3173041B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | ドレッサー付きウェハー研磨装置及びその研磨布表面のドレッシング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173041B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3778594B2 (ja) * | 1995-07-18 | 2006-05-24 | 株式会社荏原製作所 | ドレッシング方法 |
| KR100440417B1 (ko) * | 1995-10-23 | 2004-10-22 | 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드 | 화학-기계적연마응용을위해패드컨디셔너와웨이퍼캐리어를통합시키는장치 |
| US5840202A (en) * | 1996-04-26 | 1998-11-24 | Memc Electronic Materials, Inc. | Apparatus and method for shaping polishing pads |
| US6183354B1 (en) * | 1996-11-08 | 2001-02-06 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a flexible membrane for a chemical mechanical polishing system |
| US6132298A (en) * | 1998-11-25 | 2000-10-17 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with edge control for chemical mechanical polishing |
| TW477733B (en) * | 1999-12-17 | 2002-03-01 | Fujikoshi Machinery Corp | Abrasive machine |
| TWI261009B (en) | 2001-05-02 | 2006-09-01 | Hitoshi Suwabe | Polishing machine |
| JP4803167B2 (ja) * | 2007-12-10 | 2011-10-26 | ヤマハ株式会社 | 研磨装置 |
| JP5528826B2 (ja) * | 2010-01-22 | 2014-06-25 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置及び方法、並びに、ドレッシングユニットの性能試験方法 |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP13858791A patent/JP3173041B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04343658A (ja) | 1992-11-30 |
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