JP3341258B2 - ポリッシング装置 - Google Patents
ポリッシング装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウエハの研磨もし
くは凹凸表面を有する基板を平坦化するポリッシング装
置に関し、特にポリッシング対象物がトップリング下端
面から外れるのを防止する外れ止めリングに特徴を有す
るポリッシング装置に関するものである。
くは凹凸表面を有する基板を平坦化するポリッシング装
置に関し、特にポリッシング対象物がトップリング下端
面から外れるのを防止する外れ止めリングに特徴を有す
るポリッシング装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来この種のポリッシング装置は、図３に
示すように、各々独立した回転数で回転するターンテー
ブル２０とトップリング本体３を有し、且つ該トップリ
ング本体３が摺動しながら一定の圧力をターンテーブル
２０に与え、ターンテーブル２０と該トップリング本体
３の間にポリッシング対象物６を介在させて該ポリッシ
ング対象物６の表面を研磨するようになっている。この
ようなポリッシング装置において、トップリング本体３
の下端外周には外れ止めリング５が設けられ、ポリッシ
ング対象物６がトップリング本体３の下端面から外れる
のを防止する外れ止めリング５が設けられている。
示すように、各々独立した回転数で回転するターンテー
ブル２０とトップリング本体３を有し、且つ該トップリ
ング本体３が摺動しながら一定の圧力をターンテーブル
２０に与え、ターンテーブル２０と該トップリング本体
３の間にポリッシング対象物６を介在させて該ポリッシ
ング対象物６の表面を研磨するようになっている。この
ようなポリッシング装置において、トップリング本体３
の下端外周には外れ止めリング５が設けられ、ポリッシ
ング対象物６がトップリング本体３の下端面から外れる
のを防止する外れ止めリング５が設けられている。
【０００３】図４は上記ポリッシング装置のトップリン
グと外れ止めリング部分を示す図である。図示するよう
に、トップリング本体３の下端外周には外れ止めリング
５’が設けられており、該外れ止めリング５’の断面は
矩形状である。つまり断面の上部の厚さも下部の厚さも
等しい形状である。
グと外れ止めリング部分を示す図である。図示するよう
に、トップリング本体３の下端外周には外れ止めリング
５’が設けられており、該外れ止めリング５’の断面は
矩形状である。つまり断面の上部の厚さも下部の厚さも
等しい形状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の外れ止めリング５’を使用したポリッシング装置で
半導体ウエハ等のポリッシング対象物６を研磨した場
合、トップリング本体３と研磨布２３とのたわみの関係
や研磨砥液Ｑがポリッシング対象物６とトップリング本
体３の間に浸入することにより端部に荷重が集中し過度
に研磨されてしまうという、所謂端だれが発生するとい
う問題があった。更に使用するうちに外れ止めリング
５’の内側角が消耗し、順テーパーがついた際には、ポ
リッシング対象物６が外れ止めリングに乗り上げるとい
う問題もあった。
来の外れ止めリング５’を使用したポリッシング装置で
半導体ウエハ等のポリッシング対象物６を研磨した場
合、トップリング本体３と研磨布２３とのたわみの関係
や研磨砥液Ｑがポリッシング対象物６とトップリング本
体３の間に浸入することにより端部に荷重が集中し過度
に研磨されてしまうという、所謂端だれが発生するとい
う問題があった。更に使用するうちに外れ止めリング
５’の内側角が消耗し、順テーパーがついた際には、ポ
リッシング対象物６が外れ止めリングに乗り上げるとい
う問題もあった。
【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、ポリッシング対象物を研磨した場合、端だれが発生
することのない外れ止めリングを有するポリッシング装
置を提供することを目的とする。
で、ポリッシング対象物を研磨した場合、端だれが発生
することのない外れ止めリングを有するポリッシング装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持す
るトップリングとターンテーブルを有し、該ターンテー
ブルと該トップリングの間にポリッシング対象物を介在
させて該ポリッシング対象物の表面を研磨し平坦化する
ポリッシング装置において、トップリングはポリッシン
グ対象物が該トップリングから外れるのを防止する外れ
止めリングを有し、該外れ止めリングは、ポリッシング
対象物が接触する内周面の内径が上部が大きく下部が小
さいテーパ形状となっていることを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、ポリッシング対象物を保持す
るトップリングとターンテーブルを有し、該ターンテー
ブルと該トップリングの間にポリッシング対象物を介在
させて該ポリッシング対象物の表面を研磨し平坦化する
ポリッシング装置において、トップリングはポリッシン
グ対象物が該トップリングから外れるのを防止する外れ
止めリングを有し、該外れ止めリングは、ポリッシング
対象物が接触する内周面の内径が上部が大きく下部が小
さいテーパ形状となっていることを特徴とする。
【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のポリッシング装置において、外れ止めリング
は、その断面が所定の角度からなるテーパー状であるこ
とを特徴とする。
に記載のポリッシング装置において、外れ止めリング
は、その断面が所定の角度からなるテーパー状であるこ
とを特徴とする。
【０００８】また、請求項２に記載のポリッシング装置
において、前記所定の角度αは３°≦α≦１０°である
ことを特徴とする。
において、前記所定の角度αは３°≦α≦１０°である
ことを特徴とする。
【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
乃至２のいずれか１に記載のポリッシング装置におい
て、外れ止めリングは、ポリッシング対象物より軟質な
材料で形成されていることを特徴とする。
乃至２のいずれか１に記載のポリッシング装置におい
て、外れ止めリングは、ポリッシング対象物より軟質な
材料で形成されていることを特徴とする。
【００１０】また、請求項４に記載の発明は、ポリッシ
ング対象物を保持するトップリングとターンテーブルを
有し、該ターンテーブルと該トップリングの間にポリッ
シング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面
を研磨し平坦化するポリッシング装置において、トップ
リングは前記ポリッシング対象物が該トップリングから
外れるのを防止する外れ止めリングを有し、該外れ止め
リングは、トップリングにポリッシング対象物を保持さ
せた場合、該ポリッシング対象物が接触する内周面の内
径が該ポリッシング対象物のターンテーブルに接触する
面側が小さく、その反対側が大きいテーパ形状となって
いることを特徴とする。
ング対象物を保持するトップリングとターンテーブルを
有し、該ターンテーブルと該トップリングの間にポリッ
シング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表面
を研磨し平坦化するポリッシング装置において、トップ
リングは前記ポリッシング対象物が該トップリングから
外れるのを防止する外れ止めリングを有し、該外れ止め
リングは、トップリングにポリッシング対象物を保持さ
せた場合、該ポリッシング対象物が接触する内周面の内
径が該ポリッシング対象物のターンテーブルに接触する
面側が小さく、その反対側が大きいテーパ形状となって
いることを特徴とする。
【００１１】
【作用】トップリングに装着する外れ止めリングを、そ
の断面の上部が薄く下部が厚いテーパー状、即ち、図１
に示すように、ポリッシング対象物６が接触する内周面
の内径が上部が大きく下部が小さい形状又は、トップリ
ングにポリッシング対象物６を保持させた場合、該ポリ
ッシング対象物が接触する内周面の内径が該ポリッシン
グ対象物のターンテーブルに接触する面側が小さく、そ
の反対が大きい形状となっているので、ポリッシング対
象物６が外れ止めリング５と図１の点Ｐ２で接触した
時、外れ止めリング５の内側に角度αのテーパーを付け
ることにより、ポリッシング対象物６がＦの力で上に持
ち上げられるから、ポリッシング対象物６の端部が研磨
され過ぎて端だれを起こすことがない。また、外れ止め
リング５の本来の機能であるポリッシング対象物６の外
れ止めにも効果があり、研磨砥液Ｑの浸入防止にも役立
つ。
の断面の上部が薄く下部が厚いテーパー状、即ち、図１
に示すように、ポリッシング対象物６が接触する内周面
の内径が上部が大きく下部が小さい形状又は、トップリ
ングにポリッシング対象物６を保持させた場合、該ポリ
ッシング対象物が接触する内周面の内径が該ポリッシン
グ対象物のターンテーブルに接触する面側が小さく、そ
の反対が大きい形状となっているので、ポリッシング対
象物６が外れ止めリング５と図１の点Ｐ２で接触した
時、外れ止めリング５の内側に角度αのテーパーを付け
ることにより、ポリッシング対象物６がＦの力で上に持
ち上げられるから、ポリッシング対象物６の端部が研磨
され過ぎて端だれを起こすことがない。また、外れ止め
リング５の本来の機能であるポリッシング対象物６の外
れ止めにも効果があり、研磨砥液Ｑの浸入防止にも役立
つ。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１はポリッシング装置の外れ止めリングの構造
を示す図である。図示するように、トップリング本体３
の下端外周に設けられ、ポリッシング対象物６がトップ
リング本体３の下端面から外れるのを防止するポリッシ
ング装置の外れ止めリング５は、その断面の上部が薄く
下部が厚い角度αを有するテーパー状となっている。な
お、図１において、Ｐ１はポリッシング対象物（例えば
半導体ウエハ）６の外周点、Ｐ２は外れ止めリング５と
ポリッシング対象物６との接触点、ａはポリッシング対
象物６の上面と外周点Ｐ１の水平面との間の寸法（ポリ
ッシング対象物６の厚さの１／２）、ａ’はポリッシン
グ対象物６の上面と接触点Ｐ２の水平面との間の寸法、
ｂはトップリング本体３の下面と外れ止めリング下面と
の間の寸法であり、ｂ＞ａ’，ｂ＜Ｔの関係が成立して
いる。即ち、外れ止めリング５はトップリング本体３に
ポリッシング対象物６を保持させた場合、ポリッシング
対象物６のターンテーブル２０に接触する面側が厚くそ
の反対が薄いテーパー形状となっている。
する。図１はポリッシング装置の外れ止めリングの構造
を示す図である。図示するように、トップリング本体３
の下端外周に設けられ、ポリッシング対象物６がトップ
リング本体３の下端面から外れるのを防止するポリッシ
ング装置の外れ止めリング５は、その断面の上部が薄く
下部が厚い角度αを有するテーパー状となっている。な
お、図１において、Ｐ１はポリッシング対象物（例えば
半導体ウエハ）６の外周点、Ｐ２は外れ止めリング５と
ポリッシング対象物６との接触点、ａはポリッシング対
象物６の上面と外周点Ｐ１の水平面との間の寸法（ポリ
ッシング対象物６の厚さの１／２）、ａ’はポリッシン
グ対象物６の上面と接触点Ｐ２の水平面との間の寸法、
ｂはトップリング本体３の下面と外れ止めリング下面と
の間の寸法であり、ｂ＞ａ’，ｂ＜Ｔの関係が成立して
いる。即ち、外れ止めリング５はトップリング本体３に
ポリッシング対象物６を保持させた場合、ポリッシング
対象物６のターンテーブル２０に接触する面側が厚くそ
の反対が薄いテーパー形状となっている。
【００１３】図２は上記外れ止めリングを用いたポリッ
シング装置のポリッシング部の構成を示す側断面図であ
る。１はトップリング駆動軸であり、該トップリング駆
動軸１の下端面中央部には球ベアリング２が摺接する凹
状球面１ａが形成されている。３はトップリング本体で
あり、該トップリング本体３はトップリング本体上部３
−１とトップリング本体下部３−２とで構成されてい
る。トップリング本体上部３−１の上面中心部には球ベ
アリング２が摺接する凹状球面３−１ａが形成され、ト
ップリング本体下部３−２の外周部には外れ止めリング
５が取付けられている。
シング装置のポリッシング部の構成を示す側断面図であ
る。１はトップリング駆動軸であり、該トップリング駆
動軸１の下端面中央部には球ベアリング２が摺接する凹
状球面１ａが形成されている。３はトップリング本体で
あり、該トップリング本体３はトップリング本体上部３
−１とトップリング本体下部３−２とで構成されてい
る。トップリング本体上部３−１の上面中心部には球ベ
アリング２が摺接する凹状球面３−１ａが形成され、ト
ップリング本体下部３−２の外周部には外れ止めリング
５が取付けられている。
【００１４】トップリング本体下部３−２には下面に開
口する多数の真空吸引孔３−２ａが形成されている。ト
ップリング本体上部３−１には該真空吸引孔３−２ａに
連通する真空溝３−１ｂが形成されており、該真空溝３
−１ｂは同じくトップリング本体上部３−１に形成され
真空孔３−１ｃに連通している。この真空孔３−１ｃは
真空ライン用チューブ１０とチューブ継手９及びチュー
ブ継手１１でトップリング駆動軸１の中心部に設けられ
た真空孔１ｂに連通されている。
口する多数の真空吸引孔３−２ａが形成されている。ト
ップリング本体上部３−１には該真空吸引孔３−２ａに
連通する真空溝３−１ｂが形成されており、該真空溝３
−１ｂは同じくトップリング本体上部３−１に形成され
真空孔３−１ｃに連通している。この真空孔３−１ｃは
真空ライン用チューブ１０とチューブ継手９及びチュー
ブ継手１１でトップリング駆動軸１の中心部に設けられ
た真空孔１ｂに連通されている。
【００１５】前記トップリング駆動軸１にはフランジ部
１ｃが一体に設けられており、該フランジ部１ｃの外周
にはトルク伝達ピン７が設けられている。また、トップ
リング本体３のトップリング本体上部３−１の上面には
該トルク伝達ピン７に対応して、トルク伝達ピン８が設
けられている。トップリング本体下部３−２の下面と外
れ止めリング５の内周とターンテーブル（図示せず）上
面とに囲まれた空間にポリッシング対象物６を収容し、
該ターンテーブルを回転させると共に、トップリング駆
動軸１を回転させ、その回転トルクをトルク伝達ピン７
とトルク伝達ピン８の係合によりトップリング本体３に
伝達させてトップリング本体３を回転させ、且つトップ
リング本体３を摺動させながらポリッシング対象物６の
表面を平坦且つ鏡面に研磨する。
１ｃが一体に設けられており、該フランジ部１ｃの外周
にはトルク伝達ピン７が設けられている。また、トップ
リング本体３のトップリング本体上部３−１の上面には
該トルク伝達ピン７に対応して、トルク伝達ピン８が設
けられている。トップリング本体下部３−２の下面と外
れ止めリング５の内周とターンテーブル（図示せず）上
面とに囲まれた空間にポリッシング対象物６を収容し、
該ターンテーブルを回転させると共に、トップリング駆
動軸１を回転させ、その回転トルクをトルク伝達ピン７
とトルク伝達ピン８の係合によりトップリング本体３に
伝達させてトップリング本体３を回転させ、且つトップ
リング本体３を摺動させながらポリッシング対象物６の
表面を平坦且つ鏡面に研磨する。
【００１６】なお、４はトップリングホルダーで、該ト
ップリングホルダー４はボルト４−２によりトップリン
グ本体３と連結している。トップリング駆動軸１を上昇
させるとトップリングホルダー４はトップリング本体３
と供に上昇する。この上昇させた状態時にスプリング４
−１は柔らかくトップリング本体３を水平に保つ機能、
特に半導体ウエハを受け渡しするときに有効に機能す
る。
ップリングホルダー４はボルト４−２によりトップリン
グ本体３と連結している。トップリング駆動軸１を上昇
させるとトップリングホルダー４はトップリング本体３
と供に上昇する。この上昇させた状態時にスプリング４
−１は柔らかくトップリング本体３を水平に保つ機能、
特に半導体ウエハを受け渡しするときに有効に機能す
る。
【００１７】図３は上記ポリッシング部を用いたポリッ
シング装置の構成を示す側断面図である。２０はターン
テーブルであり、該ターンテーブル２０は軸２１を中心
に回転できるようになっている。ターンテーブル２０の
外周部には研磨砥液等の飛散を防ぐためのターンテーブ
ルリング２２が設けられている。また、ターンテーブル
２０の上面には研磨布２３が張られている。
シング装置の構成を示す側断面図である。２０はターン
テーブルであり、該ターンテーブル２０は軸２１を中心
に回転できるようになっている。ターンテーブル２０の
外周部には研磨砥液等の飛散を防ぐためのターンテーブ
ルリング２２が設けられている。また、ターンテーブル
２０の上面には研磨布２３が張られている。
【００１８】ターンテーブル２０の上部にはトップリン
グ本体３等が配置されており、トップリング本体３はト
ップリングシリンダ１２により、ターンテーブル２０に
対して一定の圧力で押圧されている。１３はトップリン
グで、歯車１４、タイミングベルト１５、歯車１６を介
してトップリング駆動軸１に回転トルクを与えている。
１７は研磨砥液ノズルであり、研磨砥液ノズル１７でタ
ーンテーブル２０の研磨布２３上に研磨砥液Ｑを噴射で
きるようになっている。
グ本体３等が配置されており、トップリング本体３はト
ップリングシリンダ１２により、ターンテーブル２０に
対して一定の圧力で押圧されている。１３はトップリン
グで、歯車１４、タイミングベルト１５、歯車１６を介
してトップリング駆動軸１に回転トルクを与えている。
１７は研磨砥液ノズルであり、研磨砥液ノズル１７でタ
ーンテーブル２０の研磨布２３上に研磨砥液Ｑを噴射で
きるようになっている。
【００１９】上記構成のポリッシング装置において、ト
ップリング本体下部３−２の下面にポリッシング対象物
６を真空吸着で取付け、ターンテーブル２０上面の研磨
布２３上にトップリングシリンダ１２により圧力を加え
る。この時ターンテーブル２０は回転を始める。次に研
磨砥液ノズル１７から研磨布２３上に研磨砥液Ｑを流す
ことにより、研磨布２３に研磨砥液Ｑが保持され、ポリ
ッシング対象物６の研磨される面（下面）に研磨砥液Ｑ
が浸入しポリッシングを始める。なお、ポリッシングに
際しては、ポリッシング対象物６をトップリング本体下
部３−２の下面に真空吸着する必要はなく、真空吸着せ
ずに行なっても良い。
ップリング本体下部３−２の下面にポリッシング対象物
６を真空吸着で取付け、ターンテーブル２０上面の研磨
布２３上にトップリングシリンダ１２により圧力を加え
る。この時ターンテーブル２０は回転を始める。次に研
磨砥液ノズル１７から研磨布２３上に研磨砥液Ｑを流す
ことにより、研磨布２３に研磨砥液Ｑが保持され、ポリ
ッシング対象物６の研磨される面（下面）に研磨砥液Ｑ
が浸入しポリッシングを始める。なお、ポリッシングに
際しては、ポリッシング対象物６をトップリング本体下
部３−２の下面に真空吸着する必要はなく、真空吸着せ
ずに行なっても良い。
【００２０】この時、ポリッシング対象物６が外れ止め
リング５と図１の点Ａで接触した時、外れ止めリング５
の内側に角度αのテーパーを付けることにより、ポリッ
シング対象物６がＦの力で上に持ち上げられるから、ポ
リッシング対象物６の端部が研磨され過ぎて端だれを起
こすことがない。即ち、ポリッシング対象物６の端部と
研磨布２３の接触力が弱くなり過度の研磨とならない。
リング５と図１の点Ａで接触した時、外れ止めリング５
の内側に角度αのテーパーを付けることにより、ポリッ
シング対象物６がＦの力で上に持ち上げられるから、ポ
リッシング対象物６の端部が研磨され過ぎて端だれを起
こすことがない。即ち、ポリッシング対象物６の端部と
研磨布２３の接触力が弱くなり過度の研磨とならない。
【００２１】図５はポリッシング部に真空吸着機能を持
たない場合の構成を示す側断面図である。図示するよう
に、トップリング本体３にはその下面に開口する真空吸
引孔やこれに連通する真空孔がトップリング駆動軸１に
設けられていない。即ち、トップリング本体３はその下
面にポリッシング対象物６を吸着する機能を有していな
い。その他の点は図２のポリッシング部と全く同一であ
る。また、図５において、外れ止めリング５はその断面
が上部が薄く下部が厚いテーパー状となっている点は図
１に示す外れ止めリング５と全く同じである。このよう
にトップリング本体３が真空吸着機能を有していない場
合でも、本発明の効果には全く影響がない。更に、トッ
プリング表面に発泡ポリウレタンシート等を緩衝材とし
て貼り付けた場合にも有効である。
たない場合の構成を示す側断面図である。図示するよう
に、トップリング本体３にはその下面に開口する真空吸
引孔やこれに連通する真空孔がトップリング駆動軸１に
設けられていない。即ち、トップリング本体３はその下
面にポリッシング対象物６を吸着する機能を有していな
い。その他の点は図２のポリッシング部と全く同一であ
る。また、図５において、外れ止めリング５はその断面
が上部が薄く下部が厚いテーパー状となっている点は図
１に示す外れ止めリング５と全く同じである。このよう
にトップリング本体３が真空吸着機能を有していない場
合でも、本発明の効果には全く影響がない。更に、トッ
プリング表面に発泡ポリウレタンシート等を緩衝材とし
て貼り付けた場合にも有効である。
【００２２】なお、外れ止めリング５の材質を半導体ウ
エハ等のポリッシング対象物６より軟質な材料、例えば
塩化ビニール（ＰＶＤ）にすることにより、チッピング
等のポリッシング対象物６に対するダメージを与えるこ
とがない。
エハ等のポリッシング対象物６より軟質な材料、例えば
塩化ビニール（ＰＶＤ）にすることにより、チッピング
等のポリッシング対象物６に対するダメージを与えるこ
とがない。
【００２３】図６乃至図９はそれぞれ外れ止めリング５
の内側に傾斜する角度α、即ちテーパー角度αを変えて
ポリッシングした場合のポリッシング対象物の中心から
の距離（ｍｍ）に対するポリッシングレート（Å／ｍｉ
ｎ）の測定例を示す図である。図６乃至図９の測定例で
は、いずれの場合もターンテーブル回転数：１００ｒｐ
ｍ、トップリング回転数：１００ｒｐｍ、トップリング
面圧：３００ｇ／ｃｍ2のポリッシングで研磨砥液とし
てＣｅＯ2の砥粒を１重量％混入した研磨砥液を用い
た。
の内側に傾斜する角度α、即ちテーパー角度αを変えて
ポリッシングした場合のポリッシング対象物の中心から
の距離（ｍｍ）に対するポリッシングレート（Å／ｍｉ
ｎ）の測定例を示す図である。図６乃至図９の測定例で
は、いずれの場合もターンテーブル回転数：１００ｒｐ
ｍ、トップリング回転数：１００ｒｐｍ、トップリング
面圧：３００ｇ／ｃｍ2のポリッシングで研磨砥液とし
てＣｅＯ2の砥粒を１重量％混入した研磨砥液を用い
た。
【００２４】図６に測定結果を示す実験例では、ポリッ
シング対象物としてシリコンウエハ表面にＳｉＯ2の膜
を形成してなる半導体ウエハを用いている。図６におい
て、白丸はα＝０°、黒丸はα＝３°、×はα＝５°、
三角はα＝１０°とした場合を示す。図示するように外
れ止めリングのテーパー角度αを３°〜１０°とした場
合、α＝０°のようにポリッシング対象物の端部の過研
磨、所謂端だれが起こらない。
シング対象物としてシリコンウエハ表面にＳｉＯ2の膜
を形成してなる半導体ウエハを用いている。図６におい
て、白丸はα＝０°、黒丸はα＝３°、×はα＝５°、
三角はα＝１０°とした場合を示す。図示するように外
れ止めリングのテーパー角度αを３°〜１０°とした場
合、α＝０°のようにポリッシング対象物の端部の過研
磨、所謂端だれが起こらない。
【００２５】図７に測定結果を示す実験例では、ポリッ
シング対象物としてシリコンウエハ表面にＳｉＮの膜を
形成してなる半導体ウエハを用いている。図７におい
て、白丸はα＝０°、×はα＝５°とした場合を示す。
図示するように外れ止めリングのテーパー角度αを５°
とした場合は、α＝０°のようにポリッシング対象物の
端部の過研磨、所謂端だれが起こらない。
シング対象物としてシリコンウエハ表面にＳｉＮの膜を
形成してなる半導体ウエハを用いている。図７におい
て、白丸はα＝０°、×はα＝５°とした場合を示す。
図示するように外れ止めリングのテーパー角度αを５°
とした場合は、α＝０°のようにポリッシング対象物の
端部の過研磨、所謂端だれが起こらない。
【００２６】図８に測定結果を示す実験例では、ポリッ
シング対象物としてシリコンウエハ表面にＢＰＳＧの膜
を形成してなる半導体ウエハを用いている。図７におい
て、白丸はα＝０°、×はα＝５°とした場合を示す。
図示するように外れ止めリングのテーパー角度αを５°
とした場合は、α＝０°のようにポリッシング対象物の
端部の過研磨、所謂端だれが起こらない。
シング対象物としてシリコンウエハ表面にＢＰＳＧの膜
を形成してなる半導体ウエハを用いている。図７におい
て、白丸はα＝０°、×はα＝５°とした場合を示す。
図示するように外れ止めリングのテーパー角度αを５°
とした場合は、α＝０°のようにポリッシング対象物の
端部の過研磨、所謂端だれが起こらない。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明によれば、外れ止めリングをポリッシング対象物が接
触する内周面の内径が上部が大きく下部が小さいテーパ
形状又はトップリングにポリッシング対象物を保持させ
た場合、該ポリッシング対象物が接触する内周面の内径
が該ポリッシング対象物のターンテーブルに接触する面
側が小さく、その反対側が大きいテーパ形状としたの
で、ポリッシング対象物が外れ止めリングとある点で接
触した時、ポリッシング対象物がトップリング側に持ち
上げられるから、ポリッシング対象物の端部が研磨され
過ぎて端だれを起こすことがないという優れた効果が得
られる。
明によれば、外れ止めリングをポリッシング対象物が接
触する内周面の内径が上部が大きく下部が小さいテーパ
形状又はトップリングにポリッシング対象物を保持させ
た場合、該ポリッシング対象物が接触する内周面の内径
が該ポリッシング対象物のターンテーブルに接触する面
側が小さく、その反対側が大きいテーパ形状としたの
で、ポリッシング対象物が外れ止めリングとある点で接
触した時、ポリッシング対象物がトップリング側に持ち
上げられるから、ポリッシング対象物の端部が研磨され
過ぎて端だれを起こすことがないという優れた効果が得
られる。
【図１】本発明のポリッシング装置の外れ止めリングの
構造を示す図である。
構造を示す図である。
【図２】本発明の外れ止めリングを用いたポリッシング
装置のポリッシング部の構成を示す側断面図である。
装置のポリッシング部の構成を示す側断面図である。
【図３】ポリッシング装置の構成を示す側断面図であ
る。
る。
【図４】従来のポリッシング装置の外れ止めリングの構
造を示す図である。
造を示す図である。
【図５】本発明の外れ止めリングを用いたポリッシング
装置のポリッシング部の構造を示す図である。
装置のポリッシング部の構造を示す図である。
【図６】外れ止めリングのテーパー角度αを変えてポリ
ッシングした場合のポリッシングレートの測定例を示す
図である。
ッシングした場合のポリッシングレートの測定例を示す
図である。
【図７】外れ止めリングのテーパー角度αを変えてポリ
ッシングした場合のポリッシングレートの測定例を示す
図である。
ッシングした場合のポリッシングレートの測定例を示す
図である。
【図８】外れ止めリングのテーパー角度αを変えてポリ
ッシングした場合のポリッシングレートの測定例を示す
図である。
ッシングした場合のポリッシングレートの測定例を示す
図である。
１ トップリング駆動軸 ２ 球ベアリング ３ トップリング本体 ５ 外れ止めリング ６ ポリッシング対象物
フロントページの続き (72)発明者 青木 利一郎 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝 堀川町工場内 (72)発明者 矢野 博之 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝 堀川町工場内 (72)発明者 小寺 雅子 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝 堀川町工場内 (72)発明者 重田 厚 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝 堀川町工場内 (72)発明者 石井 遊 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会 社荏原製作所内 (72)発明者 木村 憲雄 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会 社荏原製作所内 (72)発明者 広瀬 政義 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会 社荏原製作所内 (72)発明者 辻村 学 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会 社荏原製作所内 (56)参考文献 実開 昭57−157453（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 37/04 H01L 21/304
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリッシング対象物を保持するトップリ
ングとターンテーブルを有し、該ターンテーブルと該ト
ップリングの間にポリッシング対象物を介在させて該ポ
リッシング対象物の表面を研磨し平坦化するポリッシン
グ装置において、 前記トップリングは前記ポリッシング対象物が該トップ
リングから外れるのを防止する外れ止めリングを有し、
該外れ止めリングは、前記ポリッシング対象物が接触す
る内周面の内径が上部が大きく下部が小さいテーパ形状
となっていることを特徴とするポリッシング装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のポリッシング装置にお
いて、 前記外れ止めリングは、その断面が所定の角度からなる
テーパー状であることを特徴とするポリッシング装置。 - 【請求項３】 請求項１乃至２のいずれか１に記載のポ
リッシング装置において、 前記外れ止めリングは、前記ポリッシング対象物より軟
質な材料で形成されていることを特徴とするポリッシン
グ装置。 - 【請求項４】 ポリッシング対象物を保持するトップリ
ングとターンテーブルを有し、該ターンテーブルと該ト
ップリングの間にポリッシング対象物を介在させて該ポ
リッシング対象物の表面を研磨し平坦化するポリッシン
グ装置において、 前記トップリングは前記ポリッシング対象物が該トップ
リングから外れるのを防止する外れ止めリングを有し、
該外れ止めリングは、トップリングにポリッシング対象
物を保持させた場合、該ポリッシング対象物が接触する
内周面の内径が該ポリッシング対象物の前記ターンテー
ブルに接触する面側が小さく、その反対側が大きいテー
パ形状となっていることを特徴とするポリッシング装
置。
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|---|---|---|---|
| JP34116192A JP3341258B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | ポリッシング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34116192A JP3341258B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | ポリッシング装置 |
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Family
ID=18343817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34116192A Expired - Fee Related JP3341258B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | ポリッシング装置 |
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| TW201503283A (zh) * | 2013-05-20 | 2015-01-16 | Success Yk | 半導體晶圓保持用治具、半導體晶圓硏磨裝置、及工件保持用治具 |
| TW201505763A (zh) * | 2013-05-20 | 2015-02-16 | Success Yk | 半導體晶圓保持用治具、半導體晶圓硏磨裝置、及工件保持用治具 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP34116192A patent/JP3341258B2/ja not_active Expired - Fee Related
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