JP3327378B2 - Wafer polishing equipment - Google Patents

Wafer polishing equipment

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JP3327378B2
JP3327378B2 JP10024797A JP10024797A JP3327378B2 JP 3327378 B2 JP3327378 B2 JP 3327378B2 JP 10024797 A JP10024797 A JP 10024797A JP 10024797 A JP10024797 A JP 10024797A JP 3327378 B2 JP3327378 B2 JP 3327378B2
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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、特にシリコン、ガラス、セラミックス等の脆性材
料のウェーハを研磨す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 wafer polishing apparatus for polishing a wafer made of a brittle material such as silicon, glass or ceramic.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の半導体デバイスの高密度化、多層
化に伴い、その製作過程においてウェーハを高い精度で
平坦化することが要求されている。ウェーハを平坦化す
る方法としては、ウェーハを回転する研磨定盤に押し付
け、その接触面にスラリを供給しながら研磨する方法が
ある。この方法でウェーハを研磨する場合、ウェーハを
より高精度に平坦化するためには、常にウェーハと研磨
定盤とを平行に保持する必要がある。
2. Description of the Related Art With the recent increase in the density and the number of layers of semiconductor devices, it has been required to flatten wafers with high precision in the manufacturing process. As a method of flattening a wafer, there is a method of pressing a wafer against a rotating polishing platen and polishing while supplying a slurry to a contact surface thereof. When a wafer is polished by this method, it is necessary to always keep the wafer and the polishing plate parallel in order to flatten the wafer with higher precision.

【0003】従来の研磨装置では、ウェーハと研磨定盤
とを平行に保持するために、たとえば、エアバッグを介
してウェーハを研磨定盤に押し付ける方法やウェーハの
裏面に圧縮エアを直接吹き付けてウェーハを研磨定盤に
押し付ける方法が採用されている。
[0003] In the conventional polishing apparatus, in order to hold the wafer and the polishing platen in parallel, for example, a method of pressing the wafer against the polishing platen via an airbag, or a method of directly blowing compressed air to the back surface of the wafer, Is pressed against a polishing platen.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記エ
アバッグによる方法では、エアバッグからの押圧力を剛
性の高いプレートを介してウェーハに伝達するようにし
ているため、平坦度の高い研磨面が得られないという欠
点がある。すなわち、うねりのあるウェーハを剛性の高
いプレートで押圧すると、強制的にウェーハの裏面を平
坦なプレートに合わせる結果、うねりがウェーハの表面
に移転してしまい、結果として、ウェーハを平坦に研磨
できないという欠点がある。
However, in the method using the airbag, the pressing force from the airbag is transmitted to the wafer through the plate having high rigidity, so that a polished surface with high flatness can be obtained. There is a disadvantage that it cannot be done. In other words, when a swelled wafer is pressed with a rigid plate, the back surface of the wafer is forcibly adjusted to a flat plate, and the swell is transferred to the front surface of the wafer. As a result, the wafer cannot be polished flat. There are drawbacks.

【0005】また、平坦度の向上及びスループットの向
上を図るためには、ウェーハを回転させながら研磨定盤
に押し付ける研磨方法が有効であるが、前記ウェーハの
裏面に圧縮エアを吹き付けてウェーハを研磨定盤に押し
付ける方法では、この方法を採用することができないと
いう欠点がある。また、上記いずれの方法においても、
スラリがウェーハの裏面に進入することに対して配慮が
なされていないため、ウェーハやプレートが汚染される
という欠点がある。
In order to improve the flatness and the throughput, a polishing method in which the wafer is rotated and pressed against a polishing platen is effective. However, the wafer is polished by blowing compressed air to the back surface of the wafer. There is a drawback that this method cannot be adopted in the method of pressing against a surface plate. In any of the above methods,
Since no consideration is given to the slurry entering the back surface of the wafer, there is a disadvantage that the wafer and the plate are contaminated.

【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ウェーハを精度よく、かつ、効率的に研磨す
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。
[0006] The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wafer polishing apparatus capable of polishing a wafer accurately and efficiently.

【0007】[0007]

【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、ウェーハ保持装置に保持されたウェーハを
回転する研磨定盤に押し付けて、そのウェーハの表面を
研磨するウェーハ研磨装置において、前記ウェーハ保持
装置は、前記研磨定盤に対向して設置されたヘッドと、
前記ヘッドを回転させる回転手段と、前記ヘッドの端面
に設けられ、前記ウェーハを保持する枠体と、弾性部材
で形成された弾性プレートと可撓性を有する金属で形成
された金属プレートとを重ね合わせて形成されるととも
に、前記枠体の内周部に遊嵌され、その弾性プレートの
側を前記ウェーハに当接される板材と、前記板材の回転
を規制する規制部材と、前記ヘッドの端面から前記板材
に向けて流体を供給する流体供給手段と、からなり、前
記流体供給手段から供給する流体の圧力を前記板材を介
して前記ウェーハに伝達させて、該ウェーハを前記研磨
定盤に押し付けることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a wafer polishing apparatus for pressing a wafer held by a wafer holding device against a rotating polishing platen to polish a surface of the wafer. , The wafer holding device, a head installed facing the polishing platen,
A rotating means for rotating the head, a frame provided on an end face of the head and holding the wafer, and an elastic plate formed of an elastic member and a metal plate formed of a flexible metal are superimposed. A plate member which is formed together, is loosely fitted to the inner peripheral portion of the frame, and has its elastic plate side in contact with the wafer; a regulating member which regulates rotation of the plate material; and an end face of the head. Fluid supply means for supplying a fluid from the fluid supply means to the plate material, and the pressure of the fluid supplied from the fluid supply means is transmitted to the wafer via the plate material, and the wafer is pressed against the polishing platen. It is characterized by the following.

【0008】本発明によれば、ウェーハは、流体の圧力
で押圧された板材に押圧されて研磨定盤に押し付けられ
る。また、板材は、ヘッドと共に回転し、この板材の回
転がウェーハに伝達されて回転する。したがって、ウェ
ーハは回転しながら研磨定盤に押し付けられて研磨され
る。また、板材は、柔軟性部材で形成されているため、
ウェーハのうねりは、この板材に吸収される。したがっ
て、ウェーハは、そのうねりを板材に吸収された状態で
研磨される。
According to the present invention, the wafer is pressed against the plate pressed by the fluid pressure and pressed against the polishing platen. The plate rotates with the head, and the rotation of the plate is transmitted to the wafer to rotate. Therefore, the wafer is pressed against the polishing plate while being rotated and polished. Also, since the plate material is formed of a flexible member,
The undulation of the wafer is absorbed by this plate material. Therefore, the wafer is polished in a state where the undulation is absorbed by the plate material.

【0009】[0009]

【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、本発明に係るウェーハ研磨装置の実施
の形態の構成図である。同図に示すように、前記ウェー
ハ研磨装置10は、研磨定盤12とウェーハ保持装置1
4とを備えている。
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 a configuration diagram of an embodiment of a wafer polishing apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the wafer polishing apparatus 10 includes a polishing platen 12 and a wafer holding device 1.
4 is provided.

【0010】前記研磨定盤12は、円盤状に形成されて
おり、その上面には研磨布16が貼付されている。ま
た、この研磨定盤12には、スピンドル18が連結され
ており、該スピンドル18には、図示しないモータが連
結されている。前記研磨定盤12は、このモータを駆動
することにより回転し、その回転する研磨定盤12上に
図示しないノズルからスラリが供給される。
The polishing platen 12 is formed in a disk shape, and a polishing cloth 16 is adhered on an upper surface thereof. A spindle 18 is connected to the polishing platen 12, and a motor (not shown) is connected to the spindle 18. The polishing platen 12 is rotated by driving the motor, and slurry is supplied from a nozzle (not shown) onto the rotating polishing platen 12.

【0011】前記ウェーハ保持装置14は、図1及び図
2に示すように、円盤状に形成されたヘッド20を有し
ている。このヘッド20は、前記研磨定盤12に対向す
るように設置され、その上面同軸上にはスピンドル22
が連結されている。前記スピンドル22は、図示しない
昇降スライダに回動自在に支持されており、該昇降スラ
イダには、図示しない昇降駆動装置が連結されている。
前記ヘッド20は、この昇降駆動装置に駆動されて、前
記研磨定盤12に対して進退移動する。
The wafer holding device 14 has a disk-shaped head 20, as shown in FIGS. The head 20 is installed so as to face the polishing platen 12, and has a spindle 22
Are connected. The spindle 22 is rotatably supported by a lifting slider (not shown), and a lifting driving device (not shown) is connected to the lifting slider.
The head 20 is driven by the elevation drive device to move forward and backward with respect to the polishing platen 12.

【0012】また、前記スピンドル22には、前記昇降
スライダに設置された図示しないモータが連結されてお
り、前記ヘッド20は、このモータを駆動することによ
り回転する。前記ヘッド20の端面には、環状に形成さ
れたトップリング24が固着されている。また、このト
ップリング24の内周部には、環状に形成された保持リ
ング26が遊嵌されている。前記保持リング26は、そ
の上端外周部にフランジ26Aが形成されており、この
フランジ26Aが前記トップリング24の下端内周部に
形成された段部24Aに係合することにより、前記トッ
プリング24から外れるのを防止されている。
A motor (not shown) mounted on the lifting slider is connected to the spindle 22, and the head 20 is rotated by driving the motor. An annular top ring 24 is fixed to the end face of the head 20. A ring-shaped holding ring 26 is loosely fitted to the inner peripheral portion of the top ring 24. The holding ring 26 has a flange 26A formed on an outer peripheral portion of an upper end thereof. The flange 26A is engaged with a step portion 24A formed on an inner peripheral portion of a lower end of the top ring 24, whereby the top ring 24 is formed. Is prevented from coming off.

【0013】また、前記保持リング26は、その下端内
周部に段部26Bが形成されており、この段部26Bの
上面を前記ヘッド20に設けられたストッパーピン2
8、28、…によって押圧されている。このストッパー
ピン28、28、…は、前記ヘッド20の端面同心円上
に一定のピッチで4か所に配置されており、その取付孔
30、30、…に内蔵されたバネ32、32、…に付勢
されて前記ヘッド20の端面から出没自在に設けられて
いる。
The holding ring 26 has a stepped portion 26B formed on an inner peripheral portion of a lower end thereof, and an upper surface of the stepped portion 26B is provided on a stopper pin 2 provided on the head 20.
8, 28,... The stopper pins 28, 28,... Are arranged at four locations at a constant pitch on the concentric circle of the end face of the head 20, and are attached to the springs 32, 32,. The head 20 is provided so as to be urged and retractable from the end face of the head 20.

【0014】以上の構成により、前記保持リング26
は、前記トップリング24の内周部を前記研磨定盤12
に対して進退移動自在かつ傾斜自在に支持される。この
保持リング26の内周部に研磨対象であるウェーハWが
配置される。前記保持リング26の内周部には、円盤状
に形成された圧力プレート34が遊嵌されている。この
圧力プレート34の外周部4か所には、前記ストッパー
ピン28、28、…が係合する切欠き部34C、34
C、…が形成されており、この切欠き部34C、34
C、…に前記ストッパーピン28、28、…が係合する
ことにより、前記圧力プレート34は、その円周方向の
移動が規制される。この結果、前記圧力プレート34
は、前記ヘッド20が回転することにより、そのヘッド
20と共に回転する。
With the above configuration, the holding ring 26
The inner peripheral portion of the top ring 24 is
Is supported so as to be movable forward and backward and tiltable. A wafer W to be polished is arranged on an inner peripheral portion of the holding ring 26. A pressure plate 34 formed in a disc shape is loosely fitted on the inner peripheral portion of the holding ring 26. Notch portions 34C, 34 with which the stopper pins 28, 28,.
.. Are formed, and the notches 34C, 34
By engaging the stopper pins 28, 28,... With C, the circumferential movement of the pressure plate 34 is restricted. As a result, the pressure plate 34
Rotates together with the head 20 when the head 20 rotates.

【0015】ところで、前記圧力プレート34は、図3
にその詳細な断面図を示すように、2層構造で構成され
ている。すなわち、弾性部材で形成された弾性プレート
34Aと、可撓性を有する金属で形成された金属プレー
ト34Bとを重ね合わせて構成されている。そして、こ
の圧力プレート34は、金属プレート34Bの側を上側
にして前記保持リング26に遊嵌される。
By the way, the pressure plate 34 is
As shown in the detailed sectional view of FIG. That is, an elastic plate 34A formed of an elastic member and a metal plate 34B formed of a flexible metal are overlapped. The pressure plate 34 is loosely fitted to the holding ring 26 with the metal plate 34B facing upward.

【0016】なお、この圧力プレート34を構成する金
属プレート34Bは、後述する空気室36内に供給され
た圧縮エアに対して柔軟に変形し、かつ、前記ストッパ
ーピン28を介して伝達される回転を前記ウェーハWに
伝達しうる程度の硬度を有するもので形成するのが望ま
しい。また、前記弾性プレート34Aは、軟質のゴム等
で形成するのが望ましい。
The metal plate 34B constituting the pressure plate 34 is flexibly deformed by compressed air supplied into an air chamber 36, which will be described later, and is rotated by the rotation transmitted through the stopper pin 28. Is desirably formed of a material having such a hardness as to transmit to the wafer W. The elastic plate 34A is desirably formed of soft rubber or the like.

【0017】以上のようにして配置された圧力プレート
34は、前記トップリング24及び保持リング26と共
に前記ヘッド20の下部に空気室36を形成する。この
空気室36には、図示しないエア供給手段から供給され
る圧縮エアが、前記スピンドル22の内部に形成された
エア供給路38を介して供給される。前記圧力プレート
34は、この空気室36に圧縮エアが供給されることに
より、その圧縮エアのエア圧によって研磨定盤12側
(図中下側)に押圧される。これにより、前記保持リン
グ26内に配置されたウェーハWを前記研磨定盤12に
押し付ける。
The pressure plate 34 arranged as described above forms an air chamber 36 below the head 20 together with the top ring 24 and the holding ring 26. Compressed air supplied from air supply means (not shown) is supplied to the air chamber 36 through an air supply path 38 formed inside the spindle 22. When the compressed air is supplied to the air chamber 36, the pressure plate 34 is pressed toward the polishing platen 12 (the lower side in the figure) by the air pressure of the compressed air. As a result, the wafer W placed in the holding ring 26 is pressed against the polishing platen 12.

【0018】また、前記エア供給路38には、図示しな
い真空ポンプが連結されており、該真空ポンプで前記空
気室36内のエアを吸引することにより、前記保持リン
グ26内に配置されたウェーハWを吸引保持する。な
お、前記スピンドル22に形成されたエア供給路38か
ら供給される圧縮エアは、前記ヘッド20の端面に形成
された供給穴40から前記空気室36内に供給される
が、この供給される圧縮エアを迅速に空気室36内全体
に供給できるように、前記ヘッド20の端面には、図4
に示すように、案内溝42、42、…が放射状に形成さ
れている。
A vacuum pump (not shown) is connected to the air supply passage 38, and the vacuum pump sucks air in the air chamber 36, thereby the wafer disposed in the holding ring 26 is sucked. W is held by suction. The compressed air supplied from the air supply path 38 formed in the spindle 22 is supplied into the air chamber 36 from a supply hole 40 formed in the end face of the head 20. In order that air can be quickly supplied to the entire inside of the air chamber 36, the end face of the head 20 is provided with a structure shown in FIG.
, The guide grooves 42 are formed radially.

【0019】また、前記空気室36内に供給された圧縮
エアは、前記保持リング26と前記圧力プレート34と
の間に形成される隙間Vから流出するが、この隙間Vに
は、前記ヘッド20に設けられた純水供給路44、4
4、…から少量の純水が供給される。この純水供給路4
4、44、…は、前記ヘッド20の外周部近傍に一定ピ
ッチで4か所に形成されており、図示しない純水供給手
段に連結されている。
The compressed air supplied into the air chamber 36 flows out of a gap V formed between the holding ring 26 and the pressure plate 34. Pure water supply paths 44, 4 provided in
A small amount of pure water is supplied from 4,. This pure water supply channel 4
4, 44,... Are formed at four locations at a constant pitch near the outer peripheral portion of the head 20, and are connected to a pure water supply means (not shown).

【0020】ところで、前記純水供給路44、44、…
から前記保持リング26と圧力プレート34との隙間V
に純水が供給されることにより、この純水も前記空気室
36に供給された圧縮エアとともに前記隙間Vから流出
する。このとき、純水の流動性は空気よりも低いので、
この純水が前記隙間Vに抵抗力を与え、前記隙間Vから
の圧縮エアの流出を減少させる。この結果、後述するス
ラリがウェーハWの保持面や保持リング26内に進入す
るのを防止することができる。
By the way, the pure water supply paths 44, 44,.
From the gap V between the holding ring 26 and the pressure plate 34
Is supplied to the air chamber 36, and the pure water also flows out of the gap V together with the compressed air supplied to the air chamber 36. At this time, the flowability of pure water is lower than that of air,
The pure water gives a resistance to the gap V, and reduces the outflow of compressed air from the gap V. As a result, it is possible to prevent a later-described slurry from entering the holding surface of the wafer W or the inside of the holding ring 26.

【0021】次に、前記のごとく構成された本実施の形
態のウェーハ研磨装置10によるウェーハWの研磨方法
について説明する。まず、ウェーハWを保持リング26
内に配置し、図示しない真空ポンプを駆動して、そのウ
ェーハWを吸引保持する。そして、そのウェーハWを吸
引保持した状態でヘッド20を研磨定盤12に向けて下
降させる。
Next, a method of polishing a wafer W by the wafer polishing apparatus 10 of the present embodiment configured as described above will be described. First, the wafer W is held by the holding ring 26.
The wafer W is sucked and held by driving a vacuum pump (not shown). Then, the head 20 is lowered toward the polishing platen 12 while holding the wafer W by suction.

【0022】前記ヘッド20が研磨定盤12から所定の
高さに位置したところで、前記ヘッド20の下降を停止
し、次いで、真空ポンプの駆動を停止する。この結果、
前記ウェーハWは、前記研磨布16上に載置される。こ
こで、前記研磨定盤12は、前記ウェーハWが載置され
る際に、図示しないモータに駆動されて回転されてお
り、その研磨布16上には、図示しないノズルからスラ
リが供給されている。
When the head 20 is located at a predetermined height from the polishing platen 12, the lowering of the head 20 is stopped, and then the driving of the vacuum pump is stopped. As a result,
The wafer W is placed on the polishing pad 16. Here, the polishing platen 12 is driven and rotated by a motor (not shown) when the wafer W is placed, and a slurry is supplied from a nozzle (not shown) onto the polishing pad 16. I have.

【0023】前記ウェーハWが前記研磨布16上に載置
されると、次いで、図示しないエア供給手段が駆動さ
れ、エア供給路38から空気室36内に圧縮エアが供給
される。これと同時に、図示しない純水供給手段が駆動
され、純水供給路44、44、…から保持リング26と
圧力プレート34との隙間Vに純水が供給される。前記
圧縮エアが前記空気室36内に供給されると、空気室3
6内に圧縮エアが充填され、この結果、そのエア圧で圧
力プレート34が前記研磨布16側に向けて押圧され
る。この圧力プレート34の下面には、ウェーハWが配
置されているので、前記圧力プレート34が前記研磨布
16に向けて押圧されることにより、該ウェーハWも、
この圧力プレート34に押圧されて研磨布16に押し付
けられる。これにより、前記ウェーハWは研磨される。
When the wafer W is placed on the polishing pad 16, the air supply means (not shown) is driven, and compressed air is supplied from the air supply path 38 into the air chamber 36. At the same time, pure water supply means (not shown) is driven, and pure water is supplied to the gap V between the holding ring 26 and the pressure plate 34 from the pure water supply paths 44, 44,. When the compressed air is supplied into the air chamber 36, the air chamber 3
6 is filled with compressed air. As a result, the pressure plate 34 is pressed toward the polishing pad 16 by the air pressure. Since the wafer W is disposed on the lower surface of the pressure plate 34, the pressure plate 34 is pressed toward the polishing pad 16 so that the wafer W
It is pressed by the pressure plate 34 and pressed against the polishing pad 16. Thereby, the wafer W is polished.

【0024】以上のように、研磨布16にウェーハWを
押し付けることによりウェーハWは研磨されるが、本実
施の形態のウェーハ研磨装置10では、効率的にウェー
ハWを研磨するために、ウェーハWを回転させながら研
磨布16に押し付ける。すなわち、前記圧縮エアの供給
と同時に図示しないモータを駆動し、ヘッド20を回転
させる。前記ヘッド20が回転することにより、そのヘ
ッド20の回転がストッパーピン28を介して圧力プレ
ート34に伝達され、この圧力プレート34の回転が、
該圧力プレート34に押圧されたウェーハWに伝達され
て、ウェーハWが回転する。この結果、前記ウェーハW
は、前記研磨布16に回転しながら押し付けられること
となり、効率的な研磨が可能になる。
As described above, the wafer W is polished by pressing the wafer W against the polishing pad 16. In the wafer polishing apparatus 10 according to the present embodiment, in order to polish the wafer W efficiently, the wafer W is polished. Is pressed against the polishing pad 16 while rotating. That is, a motor (not shown) is driven simultaneously with the supply of the compressed air to rotate the head 20. When the head 20 rotates, the rotation of the head 20 is transmitted to the pressure plate 34 via the stopper pin 28, and the rotation of the pressure plate 34
The wafer W is transmitted to the wafer W pressed by the pressure plate 34, and the wafer W rotates. As a result, the wafer W
Is pressed while rotating against the polishing cloth 16, and efficient polishing is enabled.

【0025】また、ウェーハWに回転力を伝達させる際
に、ヘッド20の回転を金属プレート34Bに伝達し、
さらに、その金属プレート34Bの回転を弾性プレート
34Aを介してウェーハWに伝達しているため、弾性プ
レート34Aだけを使用するときと比べ、ウェーハWの
研磨面に渦状不均一性欠陥が発生するのを有効に防止す
ることができる。
When transmitting the rotational force to the wafer W, the rotation of the head 20 is transmitted to the metal plate 34B.
Furthermore, since the rotation of the metal plate 34B is transmitted to the wafer W via the elastic plate 34A, a spiral non-uniformity defect occurs on the polished surface of the wafer W as compared with the case where only the elastic plate 34A is used. Can be effectively prevented.

【0026】このように、本実施の形態のウェーハ研磨
装置10は、ウェーハWを回転させながら研磨布16に
押し付けることにより、効率的にウェーハWを研磨する
ことができる。この結果、スループットが飛躍的に向上
する。一方、このウェーハWを研磨布16に押し付ける
圧力プレート34は、圧縮エアで押圧されているため、
ウェーハWの全面に均一に圧力をかけることができる。
したがって、研磨ムラのない、きわめて平坦度の高いウ
ェーハWを研磨することができる。
As described above, the wafer polishing apparatus 10 of the present embodiment can efficiently polish the wafer W by pressing the wafer W against the polishing pad 16 while rotating the wafer W. As a result, the throughput is dramatically improved. On the other hand, since the pressure plate 34 for pressing the wafer W against the polishing pad 16 is pressed by compressed air,
Pressure can be uniformly applied to the entire surface of the wafer W.
Therefore, it is possible to polish a wafer W having extremely high flatness without polishing unevenness.

【0027】また、このウェーハWを押し付ける圧力プ
レート34は可撓性を有するため、うねりのあるウェー
ハWを研磨する場合であっても、そのうねりは圧力プレ
ート34で吸収することができる。したがって、うねり
による酸化膜あるいはメタル層の不均一除去を避けるこ
とができる。すなわち、従来のウェーハ研磨装置では、
剛性の高いプレートでウェーハWを押圧するようにして
いるため、強制的にウェーハWの裏面が平坦なプレート
に合わせられていた。この結果、ウェーハのうねりは、
ウェーハの表面に移転してしまい、研磨量を一定にして
も酸化膜あるいはメタル層を均一に除去することができ
なかった。
Further, since the pressure plate 34 pressing the wafer W is flexible, even when the undulating wafer W is polished, the undulation can be absorbed by the pressure plate 34. Therefore, uneven removal of the oxide film or metal layer due to undulation can be avoided. That is, in the conventional wafer polishing apparatus,
Since the wafer W is pressed by a plate having high rigidity, the back surface of the wafer W is forcibly adjusted to a flat plate. As a result, the undulation of the wafer
The oxide film or the metal layer could not be uniformly removed even when the polishing amount was fixed, since the oxide film or metal layer was transferred to the surface of the wafer.

【0028】しかしながら、本実施の形態のように可撓
性を有する圧力プレート34でウェーハWを押圧するこ
とにより、ウェーハWのうねりは、その圧力プレート3
4で吸収することができ、この結果、うねりによる酸化
膜あるいはメタル層の不均一除去を避けることができ
る。また同様に、可撓性を有する圧力プレート34でウ
ェーハWを押圧することにより、圧力プレート34にダ
スト等が付着していても、圧力プレート34の局所的な
変形により、ウェーハWの表面にダストによる特異点が
発生するのを防止することができる。
However, when the wafer W is pressed by the flexible pressure plate 34 as in this embodiment, the undulation of the wafer W is reduced by the pressure plate 3.
4, so that uneven removal of the oxide film or metal layer due to undulation can be avoided. Similarly, by pressing the wafer W with the flexible pressure plate 34, even if dust and the like adhere to the pressure plate 34, the dust is locally adhered to the surface of the wafer W due to local deformation of the pressure plate 34. Can be prevented from being generated.

【0029】さらに、本実施の形態では、圧力プレート
34を保持リング26に対して揺動自在に支持している
ので、研磨布16の傾きに変動が生じても、それに追従
してウェーハWを傾斜させることができる。したがっ
て、常にウェーハWと研磨布16を平行に保つことがで
き、研磨面に加工テーパが形成されるのを防止すること
ができる。
Further, in the present embodiment, since the pressure plate 34 is swingably supported with respect to the holding ring 26, even if the inclination of the polishing pad 16 fluctuates, the wafer W can follow the fluctuation. Can be tilted. Therefore, the wafer W and the polishing pad 16 can always be kept parallel, and the formation of a processing taper on the polishing surface can be prevented.

【0030】また、このように圧力プレート34が支持
されることにより、ウェーハWを、その厚さや加工に従
い自在に上下動させることもできる。また、前記空気室
36に供給された圧縮エアは、保持リング26と圧力プ
レート34の隙間Vから流出するが、その隙間に純水を
供給することにより、スラリがウェーハWの保持面や保
持リング26内に進入するのを防止することができる。
すなわち、供給した純水は、前記空気室36に供給され
た圧縮エアとともに前記隙間Vから流出するが、純水の
流動性は空気よりも低いので、この純水が前記隙間Vに
抵抗力を与え、前記隙間Vから圧縮エアが流出するのを
減少させることができる。この結果、スラリがウェーハ
Wの保持面や保持リング26内に進入するのを防止する
ことができる。
Further, by supporting the pressure plate 34 in this manner, the wafer W can be freely moved up and down according to its thickness and processing. The compressed air supplied to the air chamber 36 flows out of the gap V between the holding ring 26 and the pressure plate 34. By supplying pure water to the gap, the slurry is formed on the holding surface of the wafer W or the holding ring. 26 can be prevented from entering.
That is, the supplied pure water flows out of the gap V together with the compressed air supplied to the air chamber 36. However, since the fluidity of the pure water is lower than that of the air, the pure water exerts a resistance against the gap V. Thus, the outflow of compressed air from the gap V can be reduced. As a result, it is possible to prevent the slurry from entering the holding surface of the wafer W or the inside of the holding ring 26.

【0031】また、本実施の形態のウェーハ研磨装置1
0では、空気室36に供給する圧縮エアのエア圧を調整
することにより、ウェーハWの加工圧を調整することが
でる。この場合、ウェーハWの研磨面の姿勢の自動制御
と加工圧の制御は応答性が良く、また、ウェーハWの極
至近距離で行うため、均一な研磨を行うことができる。
Further, the wafer polishing apparatus 1 of the present embodiment
At 0, the processing pressure of the wafer W can be adjusted by adjusting the air pressure of the compressed air supplied to the air chamber 36. In this case, the automatic control of the attitude of the polished surface of the wafer W and the control of the processing pressure have good responsiveness and are performed at a very short distance of the wafer W, so that uniform polishing can be performed.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のウェーハ
研磨装置では、ウェーハを回転させながら研磨すること
により、きわめて効率的にウェーハを研磨することがで
きる。また、ウェーハの全面に均一に研磨圧力をかける
ことができるとともに、常にウェーハと研磨定盤を平行
に保つことができるので、きわめて高精度な研磨を行う
ことができる。
As described above, in the wafer polishing apparatus of the present invention, the wafer can be polished very efficiently by polishing while rotating the wafer. In addition, the polishing pressure can be uniformly applied to the entire surface of the wafer, and the wafer and the polishing platen can always be kept parallel, so that extremely high-precision polishing can be performed.

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

【図1】本発明に係るウェーハ研磨装置の実施の形態の
構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a wafer polishing apparatus according to the present invention.

【図2】ウェーハ保持装置の側面断面図FIG. 2 is a side sectional view of the wafer holding device.

【図3】図2の要部断面図FIG. 3 is a sectional view of a main part of FIG. 2;

【図4】図3の下面図FIG. 4 is a bottom view of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ウェーハ研磨装置 12…研磨定盤 14…ウェーハ保持装置 16…研磨布 20…ヘッド 24…トップリング 26…保持リング 28…ストッパーピン 34…圧力プレート 36…空気室 38…エア供給路 44…純水供給路 W…ウェーハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wafer polishing apparatus 12 ... Polishing surface plate 14 ... Wafer holding apparatus 16 ... Polishing cloth 20 ... Head 24 ... Top ring 26 ... Holding ring 28 ... Stopper pin 34 ... Pressure plate 36 ... Air chamber 38 ... Air supply path 44 ... Pure Water supply channel W ... Wafer

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ウェーハ保持装置に保持されたウェーハ
を回転する研磨定盤に押し付けて、そのウェーハの表面
を研磨するウェーハ研磨装置において、 前記ウェーハ保持装置は、 前記研磨定盤に対向して設置されたヘッドと、 前記ヘッドを回転させる回転手段と、 前記ヘッドの端面に設けられ、前記ウェーハを保持する
枠体と、 弾性部材で形成された弾性プレートと可撓性を有する金
属で形成された金属プレートとを重ね合わせて形成され
るとともに、前記枠体の内周部に遊嵌され、その弾性プ
レートの側を前記ウェーハに当接される板材と、 前記板材の回転を規制する規制部材と、 前記ヘッドの端面から前記板材に向けて流体を供給する
流体供給手段と、からなり、前記流体供給手段から供給
する流体の圧力を前記板材を介して前記ウェーハに伝達
させて、該ウェーハを前記研磨定盤に押し付けることを
特徴とするウェーハ研磨装置。
1. A wafer polishing apparatus for polishing a surface of a wafer by pressing a wafer held by the wafer holding device against a rotating polishing platen, wherein the wafer holding device is installed to face the polishing platen. And a rotating means for rotating the head, a frame provided on an end face of the head and holding the wafer, and an elastic plate formed of an elastic member and a metal having flexibility. A plate member which is formed by superimposing a metal plate, is loosely fitted to the inner peripheral portion of the frame, and has a side of the elastic plate abutting on the wafer, and a regulating member which regulates rotation of the plate member. Fluid supply means for supplying a fluid from the end face of the head toward the plate material, wherein the pressure of the fluid supplied from the fluid supply means is increased via the plate material. By transfer to Doha, wafer polishing and wherein the pressing of the wafer to the polishing platen.
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