JP3614666B2 - Wafer polishing head - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造プロセスにおける、半導体ウェーハ表面を研磨する装置に用いられるウェーハ研磨ヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体製造装置の高集積化に伴うパターンの微細化が進んでおり、特に多層構造の微細なパターンの形成が容易かつ確実に行われるために、製造工程中における半導体ウェーハの表面を極力平坦化させることが重要となってきている。その場合、表面の膜を研磨するために平坦化の度合いが高く、凹部への膜の埋め込みも可能となる、という観点から、化学機械的研磨法(CMP法)が脚光を浴びている。
【0003】
CMP法とは、アルカリ溶液、砥粒剤等を用いて化学的・機械的にウェーハ表面を研磨し、平坦化する方法であるが、この方法に用いられるウェーハ研磨ヘッドの一例として、特開平8−229804号に、図8に示されるものが記載されている。
【0004】
図8において、ウェーハ研磨ヘッド50は、天板部51と天板部51の外周に固定された筒状の周壁部52とからなるヘッド本体53と、ヘッド本体53の内部に張られた、ゴムなどの弾性材料からなるダイヤフラム54と、流体室58内の圧力を調整する圧力調整機構56と、ダイヤフラム54の下面に固定された円盤状のキャリア55と、このキャリア55の外周に同心に配置された円環状のリテーナリング57とを備えている。
【0005】
キャリア55及びリテーナリング57は、ダイヤフラム54の上面に設けられたキャリア固定リング59及びリテーナリング固定リング62にそれぞれ固定されており、リテーナリング57は、キャリア55の外周面及び周壁部52との間に僅かな隙間を空けて同心状に配置されている。ここで、僅かな隙間を空けて配置されているのは、ダイヤフラム54の弾性変形により、リテーナリング57の可動範囲が大きくなりすぎる事を抑えるためである。
【0006】
ウェーハ研磨時には、ウェーハWは、リテーナリング57によって外周を係止されながら、キャリア55の下面に設けられたウェーハ付着シートSに付着される。そして、ウェーハWの表面は、プラテン61上面に貼付された研磨パッド63に当接され、研磨砥粒剤を含むスラリーが供給されながら、ウェーハ研磨ヘッド50が回転されることにより研磨される。
【0007】
このとき、キャリア55とリテーナリング57とは、ダイヤフラム54の弾性変形によって、それぞれ独立して上下方向に変位されるフローティング構造となっており、キャリア55及びリテーナリング57の研磨パッド63への押圧圧力は、圧力調整機構56によって調整された流体室58内部の圧力に応じて変化されるようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このようなウェーハ研磨ヘッドは、キャリア55及びリテーナリング57がダイヤフラム54に支持されたフローティング構造のため、キャリア55及びリテーナリング57の可動範囲によって、研磨パッド63の傾斜や各要素の軸傾斜などが吸収される構造となっているが、研磨パッド63の傾斜が大きい場合や各要素の軸傾斜が蓄積されて全体として大きな傾斜となった場合、リテーナリング57の可動範囲は小さくなり、つまり、周壁部52とリテーナリング57とのクリアランスは小さくなり、周壁部52と干渉する場合がある。このとき、リテーナリング57の円滑な変位は妨げられ、各要素の傾斜が十分に吸収されず、その結果、ウェーハWの研磨状態にムラが生じてしまう場合がある。
【0009】
また、ウェーハ研磨ヘッド50の各部分の加工仕上がり精度が不十分だったり、組み立て時にズレが生じた場合なども、周壁部52とリテーナリング57とのクリアランスが安定して保持されないため同様の干渉による問題が生じる。
【0010】
一方、周壁部52とリテーナリング57とのクリアランスを大きく空けすぎると、リテーナリング57の可動範囲が大きくなりすぎてしまい、ウェーハWはリテーナリング57に安定して係止されなくなる。
【0011】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、リテーナリングと周壁部との干渉を防ぎ、リテーナリングの円滑な変位が阻害されることなく、安定した研磨を行うことができるウェーハ研磨ヘッドを提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明においては次のような構成を有するウェーハ研磨ヘッドを採用する。すなわち、本発明に係るウェーハ研磨ヘッドは、天板部と該天板部の外周下方に設けられた筒状の周壁部とからなるヘッド本体と、前記ヘッド本体内にヘッド軸線に対し垂直に張られたダイヤフラムと、前記ダイヤフラムと前記ヘッド本体との間に形成される流体室に満たされた流体圧力を調整する圧力調整機構と、前記ダイヤフラムに固定されてダイヤフラムとともにヘッド軸線方向に変位可能に設けられ、研磨すべきウェーハの一面を保持するためのキャリアと、前記周壁部の内壁と前記キャリアの外周との間に同心状に配置されるとともに、前記ダイヤフラムに固定され前記ダイヤフラムとともにヘッド軸線方向に変位可能に設けられ、研磨時には研磨パッドに当接するリテーナリングとを具備したウェーハ研磨ヘッド において、前記リテーナリングと前記周壁部とを離間した位置で、前記リテーナリングと前記周壁部とを離間した位置で、前記リテーナリングと、前記周壁部とに接続され、かつこれら両接続部分が回り対偶をなすリンク手段が少なくとも3箇所設けられ、前記キャリア、前記リテーナリングの軸傾斜及び前記リテーナリングの上下方向の移動、ねじり運動を吸収し、前記リテーナリングと前記周壁部との干渉を防止することを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、リテーナリングとヘッド本体の周壁部とは、リンク手段によって離間した位置で接続されたことにより、各要素の軸傾斜に起因するリテーナリングの可動範囲の縮小があった場合にも、リテーナリングと周壁部との干渉を防ぐことができる。このとき、リテーナリングの円滑な変位は妨げられないので、ウェーハは安定して係止される。
【0014】
また、前記リンク手段は、その両接続部分であるリテーナリング及び周壁部の少なくとも接線を中心とする回り対偶をなしたリンク機構を形成していることにより、リテーナリング及び周壁部は相互可動自在に支持されている。そのため、リテーナリングは周壁部と干渉することなくフローティング構造の効果を得ることができ、各要素の軸傾斜を吸収してウェーハの研磨を安定して行うことができる。
【0015】
前記リンク手段は、リテーナリングもしくは周壁部のいずれか一方と対偶をなす部分が球面対偶をなしていることにより、該対偶部分を中心としてあらゆる方向に回転自在となる。そのため、リンク手段はリテーナリングの上下方向の移動だけでなく、ねじり運動も吸収することが可能となり、ウェーハ研磨を安定して行うことができる。
【0016】
また、前記リンク手段のうち、他方の対偶部分が、接線を中心とする回り対偶に加え、接線方向に沿うすべり対偶をもなしていることにより、リテーナリングの上下方向の移動が吸収されるとともに、対偶をなす部分どうしは接線方向に対してスライド可能になっているため、周壁部とリテーナリングとのクリアランスは安定して保持されるととともに、すべり対偶による自由度の高い相対運動が実現される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるウェーハ研磨ヘッドを図面を参照して説明する。図1は本発明のウェーハ研磨ヘッドの一実施形態を示す断面図であり、図2は図1のリンク手段近傍の拡大断面図である。
【0018】
なお、図1に示すウェーハ研磨ヘッド1は、図7に示すウェーハ研磨装置全体図のうち、ヘッド駆動機構であるカルーセル30下部に複数設けられており、プラテン24上に設けられた研磨パッド23上で遊星回転されるようになっている。
【0019】
図1において、ウェーハ研磨ヘッド1は、天板部3及び筒状に形成された周壁部4からなるヘッド本体2と、ヘッド本体2の内部に張られたダイヤフラム5と、ダイヤフラム5の下面に固定された円盤状のキャリア6と、周壁部4の内壁とキャリア6の外周面に同心状に設けられた円環状のリテーナリング7と、周壁部4とリテーナリング7とを連結するリンク手段8とを備えている。
【0020】
ヘッド本体2は、円板状の天板部3と天板部3の外周下方に固定された筒状の周壁部4とから構成され、ヘッド本体2の下端部は開口されて中空になっている。天板部3は、カルーセル30に連結されたシャフト9に同軸に固定されており、シャフト9には、圧力調整機構20に連通された流路15が鉛直方向に形成されている。また、周壁部4の下端部には、全周にわたって段部4a及び半径方向内方に突出された円環状の係止部10が形成されており、さらにその下方にはリンク手段8が係合される部分であるリンク手段第1係合部16が形成されている。
【0021】
繊維補強ゴムなどの弾性材料からなるダイヤフラム5は円板状に形成されており、ダイヤフラム固定リング11によって周壁部4の内壁に形成された段部4a上に固定されている。
【0022】
ダイヤフラム5上方には流体室14が形成されており、シャフト9に形成された流路15によって連通されている。そして、流体室14内部に、圧力調整機構20から流路15を通して、空気をはじめとする流体が供給されることによって、流体室14内部の圧力は調整される。
【0023】
セラミック等の高剛性材料からなるキャリア6は、円盤状に一定の厚さで形成されており、ダイヤフラム5の上面に設けられたキャリア固定リング12によって固定されている。
【0024】
リテーナリング7は、周壁部4の内壁とキャリア6の外周面との間に円環状に形成されており、周壁部4の内壁との間及びキャリア6の外周面との間に僅かな隙間を空けて、周壁部4及びキャリア6と同心状に配置されている。また、リテーナリング7は、ダイヤフラム5の上面に設けられたリテーナリング固定リング13によって固定されている。リテーナリング7の上端面及び下端面は水平かつ平坦に形成されており、周壁部4と対面する部分には、リンク手段8が係合される部分であるリンク手段第2係合部17が形成されている。
【0025】
周壁部4下端に形成された第1係合部16と、リテーナリング7に形成された第2係合部17との間にはリンク手段8が設けられている。このリンク手段8は、リテーナリング7を安定して支持するために、少なくともリテーナリング7の周囲3箇所以上の複数箇所設けられるようになっている。
【0026】
このリンク手段8は、図2、図3に示すように、ほぼ一定の厚さで、平面ほぼ三角形状に形成されており、リンク手段8先端の、第1係合部16と係合される部分である第1端部8aは球面状に形成されている。一方、第2係合部17と対偶をなす第2端部8bは、長手方向に沿ってコロ状に形成されている。
【0027】
周壁部4側の第1係合部16には、リンク手段8の形状に沿うように、同一厚さで平面ほぼ三角形状に、図2、3中周壁部4の右方から中空になるように形成された支持部16aが設けられており、リンク手段8は、支持部16aに僅かな隙間を空けて係合される。また、支持部16aの、第1端部8aが係合される部分である接面部16bは内壁が球面状になるように形成され、該球面状の接面部16bとリンク手段8の第1端部8aとは球面接触されて、回り対偶をなすように形成されている。そしてリンク手段8は、第1端部8aを中心に全ての方向に回転自在に支持されている。
【0028】
第2係合部17は、第2端部8bのコロ形状に沿うように、断面半円筒状に形成されており、第2端部8bと第2係合部17とは線接触されるようになっている。また、第2係合部17の半円筒状に形成される部分は、第2端部8bのコロ状部分の長手方向の長さより長く形成されている。そして、リテーナリング7は、第2係合部17を中心に回転可能であると同時に、第2端部8bは第2係合部17内部を長手方向にスライド可能となっており、第2端部8bと第2係合部17とは回り対偶をなしていると同時に、第2端部8bのコロ状部分の長手方向に沿ってすべり対偶をなしている。
【0029】
そして、本実施形態の場合、リンク手段8は、図4に示すように、円環状に形成されたリテーナリング7の周囲6箇所に設けられている。
【0030】
このようなウェーハ研磨ヘッドを用いてウェーハの研磨を行う場合、まず、ウェーハ22は、キャリア6の下面に設けられたウェーハ付着シート21に付着される。そして、ウェーハ22はリテーナリング7によって係止されつつ、その表面をプラテン24上面に設けられた研磨パッド23に当接される。このとき、リテーナリング7の下端面も研磨パッド23に当接される。
【0031】
次に、流路15から流体室14に空気などの流体を流入させることによって、流体室14内の圧力を調節し、キャリア6及びリテーナリング7の研磨パッド23への押圧圧力を調節する。キャリア6及びリテーナリング7はダイヤフラム5に支持された、それぞれ独立して上下方向に変位可能なフローティング構造となっており、流体室14内部の圧力によって研磨パッド23への押圧圧力が調節可能となっている。
【0032】
そして、キャリア6及びリテーナリング7の押圧圧力を調節しつつ、プラテン24を回転させるとともに、ウェーハ研磨ヘッド1を遊星回転させるようになっている。
【0033】
このとき、研磨パッド23をはじめとする各要素の軸傾斜が大きすぎると、リテーナリング7の可動範囲は小さくなり、つまり、リテーナリング7と周壁部4とのクリアランスは小さくなり、リテーナリング7は周壁部4と干渉する場合がある。この場合、リテーナリング7の円滑な変位は妨げられてしまい、キャリア6及びリテーナリング7の、フローティングによる軸傾斜を吸収する効果を十分に得ることができなくなり、その結果、ウェーハを均一に研磨することができなくなる。
【0034】
しかし、リテーナリング7とヘッド本体2の周壁部4とを、リンク手段8によって離間した位置で接続させたことにより、各要素の軸傾斜に起因するリテーナリング7の可動範囲の縮小があった場合にも、リテーナリング7と周壁部4との干渉を防ぐことができる。また、リンク手段8とリテーナリング7と周壁部4とはリンク機構を形成して、相互可動自在になっているため、フローティング構造の効果を得ることができ、各要素の軸傾斜を吸収してウェーハの研磨を安定して行うことができる。
【0035】
リンク手段8の第1端部8aが球面状に形成され、周壁部4の第1係合部16と球面対偶をなしていることにより、リンク手段8は第1端部8aを中心としてあらゆる方向に回転自在となる。そのため、リンク手段8はリテーナリング7の上下方向の移動だけでなく、ねじり運動も吸収することが可能となり、ウェーハ22の研磨を安定して行うことができる。
【0036】
また、リンク手段8の第2端部8bがコロ状に形成され、リテーナリング7の第2係合部17と対偶をなす部分が、第2端部8bのコロ状部分の接線を中心とする回り対偶をなすとともに接線方向に沿うすべり対偶をなしていることにより、リテーナリング7の上下方向の移動を吸収するとともに、対偶をなす部分どうしは接線方向に対してスライド可能になっているため、周壁部4とリテーナリング7とのクリアランスは安定して保持されるととともに、すべり対偶による自由度の高い相対運動が実現される。
【0037】
なお、リンク手段は、図5に示すように、リンク手段40の周壁部4と対偶をなす部分である第1端部40aがコロ状に形成され、リテーナリング7と対偶をなす部分である第2端部40bが球形状に形成されても所望の効果を得ることができる。さらに、図6に示すように、リンク手段41の第1、第2端部41a、41bを球面状に形成することも可能である。
【0038】
【発明の効果】
本発明のウェーハ研磨ヘッドは、以下のような効果を有するものである。
(1)リテーナリングとヘッド本体の周壁部とは、リンク手段によって離間した位置で接続されたことにより、各要素の軸傾斜に起因するリテーナリングの可動範囲の縮小があった場合にも、リテーナリングと周壁部との干渉を防ぐことができる。このとき、リテーナリングの円滑な変位は妨げられないので、ウェーハは安定して係止される。
(2)前記リンク手段は、その両接続部分であるリテーナリング及び周壁部の少なくとも接線を中心とする回り対偶をなしたリンク機構を形成していることにより、リテーナリング及び周壁部は相互可動自在に支持されている。そのため、リテーナリングは周壁部と干渉することなくフローティング構造の効果を得ることができ、各要素の軸傾斜を吸収してウェーハの研磨を安定して行うことができる。
(3)前記リンク手段は、リテーナリングもしくは周壁部のいずれか一方と対偶をなす部分が球面対偶をなしていることにより、該対偶部分を中心としてあらゆる方向に回転自在となる。そのため、リンク手段はリテーナリングの上下方向の移動だけでなく、ねじり運動も吸収することが可能となり、ウェーハ研磨を安定して行うことができる。
(4)前記リンク手段のうち、他方の対偶部分が、接線を中心とする回り対偶に加え、接線方向に沿うすべり対偶をもなしていることにより、リテーナリングの上下方向の移動が吸収されるとともに、対偶をなす部分どうしは接線方向に対してスライド可能になっているため、周壁部とリテーナリングとのクリアランスは安定して保持されるととともに、すべり対偶による自由度の高い相対運動が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のウェーハ研磨ヘッドの実施形態の一例を示す縦断面図である。
【図2】図1のリンク手段近傍の拡大断面図である。
【図3】図2の上方から見た平面図である。
【図4】本発明のウェーハ研磨ヘッドの実施形態の一例を示す上方から見た平面図である。
【図5】本発明のウェーハ研磨ヘッドの実施形態の一例を示すリンク手段近傍の上方から見た平面図である。
【図6】本発明のウェーハ研磨ヘッドの実施形態の一例を示すリンク手段近傍の上方から見た平面図である。
【図7】本発明のウェーハ研磨ヘッドを用いたウェーハ研磨装置の全体図である。
【図8】従来のウェーハ研磨ヘッドを示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 ウェーハ研磨ヘッド
2 ヘッド本体
3 天板部
4 周壁部
4a 周壁部段部
5 ダイヤフラム
6 キャリア
7 リテーナリング
8 リンク手段
8a リンク手段第1端部
8b リンク手段第2端部
9 シャフト
10 係止部
11 ダイヤフラム固定リング
12 キャリア固定リング
13 リテーナリング固定リング
14 流体室
15 流路
16 リンク手段第1係合部
17 リンク手段第2係合部
20 圧力調整機構
21 ウェーハ付着シート
22 ウェーハ
23 研磨パッド
24 プラテン
30 カルーセル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wafer polishing head used in an apparatus for polishing a semiconductor wafer surface in a semiconductor manufacturing process.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the miniaturization of patterns due to the high integration of semiconductor manufacturing equipment has progressed. In particular, the surface of a semiconductor wafer during the manufacturing process is flattened as much as possible in order to easily and reliably form a fine pattern with a multilayer structure. It is becoming important. In that case, a chemical mechanical polishing method (CMP method) is in the spotlight from the viewpoint that the degree of planarization is high because the surface film is polished and the film can be embedded in the recess.
[0003]
The CMP method is a method of chemically and mechanically polishing and planarizing a wafer surface using an alkaline solution, an abrasive, or the like. As an example of a wafer polishing head used in this method, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8- No. -229804 describes what is shown in FIG.
[0004]
In FIG. 8, the
[0005]
The
[0006]
At the time of wafer polishing, the wafer W is adhered to the wafer adhesion sheet S provided on the lower surface of the
[0007]
At this time, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Such a wafer polishing head has a floating structure in which the
[0009]
Further, when the finishing accuracy of each part of the
[0010]
On the other hand, if the clearance between the
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and prevents wafers from interfering with the retainer ring and the peripheral wall portion, and can perform stable polishing without hindering smooth displacement of the retainer ring. The purpose is to provide a head.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a wafer polishing head having the following configuration is employed in the present invention. That is, a wafer polishing head according to the present invention includes a head body composed of a top plate portion and a cylindrical peripheral wall portion provided below the outer periphery of the top plate portion, and a tension in the head body perpendicular to the head axis. A diaphragm, a pressure adjusting mechanism for adjusting a fluid pressure filled in a fluid chamber formed between the diaphragm and the head body, and a fixed to the diaphragm so as to be displaceable in the head axis direction together with the diaphragm. And is arranged concentrically between the carrier for holding one surface of the wafer to be polished, the inner wall of the peripheral wall portion and the outer periphery of the carrier, and is fixed to the diaphragm along with the diaphragm in the head axis direction. A wafer polishing head provided with a retainer ring provided so as to be displaceable and abutting against a polishing pad at the time of polishing. At a position spaced a retainer ring and the circumferential wall, at a position separated and said retainer ring and said peripheral wall portion, formed between the retainer ring is connected to said peripheral wall, and the even number around these two connecting portions Link means are provided at least at three places, absorbing the carrier, the inclination of the axis of the retainer ring, the vertical movement of the retainer ring, and the torsional motion, and preventing interference between the retainer ring and the peripheral wall portion. And
[0013]
According to the present invention, when the retainer ring and the peripheral wall portion of the head main body are connected at a position separated by the link means, the movable range of the retainer ring is reduced due to the axial inclination of each element. In addition, interference between the retainer ring and the peripheral wall can be prevented. At this time, since the smooth displacement of the retainer ring is not hindered, the wafer is stably locked.
[0014]
In addition, the link means forms a link mechanism having a pair of turns around the tangent of at least the tangent of the retainer ring and the peripheral wall, which are both connecting portions thereof, so that the retainer ring and the peripheral wall are movable relative to each other. It is supported. Therefore, the retainer ring can obtain the effect of the floating structure without interfering with the peripheral wall portion, and can absorb the axial inclination of each element and stably polish the wafer.
[0015]
The link means is rotatable in all directions around the pair portion when the portion paired with either the retainer ring or the peripheral wall portion forms a spherical pair. Therefore, the link means can absorb not only the vertical movement of the retainer ring but also the torsional motion, and the wafer polishing can be performed stably.
[0016]
In addition, the other pair of the link means has a sliding pair along the tangential direction in addition to the turning pair around the tangent, so that the vertical movement of the retainer ring is absorbed. The paired parts are slidable in the tangential direction, so that the clearance between the peripheral wall and the retainer ring is stably maintained, and the relative movement with high degree of freedom is realized by the sliding pair. The
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a wafer polishing head according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the wafer polishing head of the present invention, and FIG.
[0018]
The wafer polishing head 1 shown in FIG. 1 is provided in plural in the lower part of the
[0019]
In FIG. 1, a wafer polishing head 1 is fixed to a head body 2 composed of a top plate portion 3 and a cylindrical
[0020]
The head main body 2 is composed of a disk-shaped top plate portion 3 and a cylindrical
[0021]
A
[0022]
A
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
Link means 8 is provided between a
[0026]
As shown in FIGS. 2 and 3, the link means 8 is formed in a substantially triangular shape with a substantially constant thickness and is engaged with the
[0027]
The first engaging
[0028]
The
[0029]
In the case of the present embodiment, the link means 8 is provided at six locations around the
[0030]
When polishing a wafer using such a wafer polishing head, first, the
[0031]
Next, the pressure in the
[0032]
The
[0033]
At this time, if the axial inclination of each element including the
[0034]
However, when the
[0035]
Since the
[0036]
Further, the
[0037]
As shown in FIG. 5, the link means has a first end portion 40 a that forms a pair with the
[0038]
【The invention's effect】
The wafer polishing head of the present invention has the following effects.
(1) The retainer ring and the peripheral wall portion of the head main body are connected at a position separated by the link means, so that the retainer ring can be moved even when the movable range of the retainer ring is reduced due to the axial inclination of each element. Interference between the ring and the peripheral wall can be prevented. At this time, since the smooth displacement of the retainer ring is not hindered, the wafer is stably locked.
(2) The link means forms a link mechanism having a rotating pair centered around at least a tangent line of the retainer ring and the peripheral wall portion which are both connecting portions thereof, so that the retainer ring and the peripheral wall portion are movable relative to each other. It is supported by. Therefore, the retainer ring can obtain the effect of the floating structure without interfering with the peripheral wall portion, and can absorb the axial inclination of each element and stably polish the wafer.
(3) The link means is rotatable in any direction around the pair portion because the portion that makes a pair with either the retainer ring or the peripheral wall portion is a spherical pair. Therefore, the link means can absorb not only the vertical movement of the retainer ring but also the torsional motion, and the wafer polishing can be performed stably.
(4) Of the linking means, the other pair of portions has a sliding pair along the tangential direction in addition to the rotating pair about the tangent, so that the vertical movement of the retainer ring is absorbed. At the same time, the parts that make up the kinematic pair are slidable in the tangential direction, so the clearance between the peripheral wall and the retainer ring is kept stable, and the relative movement with a high degree of freedom is realized by the sliding kinematic pair. Is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a wafer polishing head of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the link means of FIG.
FIG. 3 is a plan view seen from above in FIG. 2;
FIG. 4 is a plan view seen from above showing an example of an embodiment of a wafer polishing head of the present invention.
FIG. 5 is a plan view seen from above in the vicinity of link means showing an example of an embodiment of a wafer polishing head of the present invention.
FIG. 6 is a plan view seen from above in the vicinity of link means showing an example of an embodiment of a wafer polishing head of the present invention.
FIG. 7 is an overall view of a wafer polishing apparatus using the wafer polishing head of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a conventional wafer polishing head.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer grinding | polishing head 2 Head main body 3
Claims (2)
前記ヘッド本体内にヘッド軸線に対し垂直に張られたダイヤフラムと、前記ダイヤフラムと前記ヘッド本体との間に形成される流体室に満たされた流体圧力を調整する圧力調整機構と、
前記ダイヤフラムに固定されてダイヤフラムとともにヘッド軸線方向に変位可能に設けられ、研磨すべきウェーハの一面を保持するためのキャリアと、
前記周壁部の内壁と前記キャリアの外周との間に同心状に配置されるとともに、前記ダイヤフラムに固定され前記ダイヤフラムとともにヘッド軸線方向に変位可能に設けられ、研磨時には研磨パッドに当接するリテーナリングとを具備したウェーハ研磨ヘッド において、
前記リテーナリングと前記周壁部とを離間した位置で、前記リテーナリングと、前記周壁部とに接続され、かつこれら両接続部分が回り対偶をなすリンク手段が少なくとも3箇所設けられ、前記キャリア、前記リテーナリングの軸傾斜及び前記リテーナリングの上下方向の移動、ねじり運動を吸収し、前記リテーナリングと前記周壁部との干渉を防止することを特徴とするウェーハ研磨ヘッド。A head body composed of a top plate portion and a cylindrical peripheral wall portion provided below the outer periphery of the top plate portion;
A diaphragm stretched perpendicular to the head axis in the head body, and a pressure adjustment mechanism for adjusting a fluid pressure filled in a fluid chamber formed between the diaphragm and the head body;
A carrier that is fixed to the diaphragm and is displaceable in the head axis direction together with the diaphragm, and holds one surface of the wafer to be polished;
A retainer ring that is concentrically disposed between the inner wall of the peripheral wall portion and the outer periphery of the carrier, is fixed to the diaphragm and is displaceable in the head axis direction together with the diaphragm, and contacts the polishing pad during polishing. In a wafer polishing head equipped with
At a position where the retainer ring and the peripheral wall portion are separated from each other, there are provided at least three link means that are connected to the retainer ring and the peripheral wall portion and in which both the connecting portions turn into a pair, and the carrier, A wafer polishing head characterized by absorbing the axis inclination of the retainer ring, the vertical movement and torsional motion of the retainer ring, and preventing interference between the retainer ring and the peripheral wall portion .
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