JP6685707B2 - 研磨装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を研磨する研磨装置に関する。
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる切断ラインによって多数の矩形領域を区画し、該矩形領域の各々にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。このように多数のデバイスが形成された半導体ウエーハをストリートに沿って分割することにより、個々の半導体デバイスを形成する。半導体デバイスの小型化および軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハをストリートに沿って切断して個々の矩形領域を分割するのに先立って、半導体ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。半導体ウエーハの裏面の研削は、通常、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドの如き適宜のボンドで固着して形成した研削砥石を、高速回転させながら半導体ウエーハの裏面に押圧させることによって遂行されている。このような研削方式によって半導体ウエーハの裏面を研削すると、半導体ウエーハの裏面に研削痕が残存し、これが個々に分割された半導体チップの抗折強度を低下させる原因となる。この研削された半導体ウエーハの裏面に生成される研削痕を除去する対策として、研削された半導体ウエーハの裏面に対して遊離砥粒を含む研磨液（スラリー）を供給し研磨する研磨装置も実用化されている。
一般的に、スラリーを使用する研磨装置では、被加工物と研磨パッドとの間に常にスラリーを供給し続ける必要があるが、新しいスラリーを常に供給する構成とした場合、スラリーに含まれる遊離砥粒の性能を十分に活用しきれないまま廃棄しつつ、新たなスラリーを供給することになるため、投入されるスラリーの分だけ加工コストが高くなるという問題があり、当該問題を解決すべく、研磨に使用されたスラリーを循環させて再利用できる構成とすることが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開平０６−３０２５６７号公報
しかし、上記特許文献１に開示された研磨装置では、泥状のスラリーを途切れることなく確実に循環させて供給するための複雑な循環機構が必要になり、装置自体のコストが増大するという問題がある。また、スラリーを循環させる循環機構を設ける場合は、貯留するスラリーの量に合わせて複数のウエーハをスラリーで連続的に研磨することになるため、スラリーに含まれる遊離砥粒の劣化、及び研磨により被加工物から離脱した物質がスラリー中に増加する等の理由により、研磨工程の時間経過に従いスラリーの研磨能力が徐々に低下する。その結果、研磨されるウエーハの品質が徐々に低下して、連続して研磨されたウエーハの品質が不均一になるという問題ある。
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、研磨装置におけるスラリーの研磨能力を十分利用することによりスラリーを無駄にせず、更には、研磨品質を均一に保つ研磨装置に解決すべき課題がある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、スラリーを供給してウエーハを研磨する研磨装置であって、ウエーハを保持する保持面を上部に有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに対面して研磨する研磨パッドを回転可能に備えた研磨手段と、該研磨手段を該チャックテーブルに接近及び離間させて該研磨パッドを該チャックテーブルに保持されたウエーハに接触及び離間させる研磨パッド送り手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハと該研磨パッドとにスラリーを供給するスラリー供給機構と、から少なくとも構成され、該スラリー供給機構は、該チャックテーブルを囲繞して上部が開放された空間を形成すると共に供給されるスラリーを貯留する容器と、該容器の底部に配設され、該チャックテーブルからオーバーハングした該研磨パッドに該容器に貯留されたスラリーを飛散させて供給するスラリー飛散手段と、から少なくとも構成され、該スラリー飛散手段は、該容器の底部に高圧ガスを該研磨パッドに向けて噴射するガス噴射口を備え、底部に集められたスラリーを該噴射口から噴射されるガスと共に研磨パッドに供給するか、又は、該スラリー飛散手段は、スラリーを羽で飛散して該研磨パッドに供給する研磨装置が提供される。
該容器の底は、研磨パッドがオーバーハングする側に下がるように傾斜しスラリーを集めるように構成され、該スラリー飛散手段は、集められたスラリーを飛散して該研磨パッドに供給することが好ましい。
該容器の底部には集められたスラリーを排出する排出口が形成されるように構成することができ、また、該噴射口を、該容器の底部には集められたスラリーを排出する排出口と兼ねることもできる。
さらに、該チャックテーブルと該容器とが該着脱位置に位置付けられた際に、スラリー供給手段によりスラリーが該容器に供給されるように構成することができ、該研磨手段には蓋体が配設され、研磨工程時に該容器の開放された上部を閉塞するようにしてもよい。
本発明に基づく研磨装置によれば、ウエーハを保持する保持面を上部に有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに対面して研磨する研磨パッドを回転可能に備えた研磨手段と、該研磨手段を該チャックテーブルに接近及び離間させて該研磨パッドを該チャックテーブルに保持されたウエーハに接触及び離間させる研磨パッド送り手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハと該研磨パッドとにスラリーを供給するスラリー供給機構と、から少なくとも構成され、該スラリー供給機構は、該チャックテーブルを囲繞して上部が開放された空間を形成すると共に供給されるスラリーを貯留する容器と、該容器の底部に配設され、該チャックテーブルからオーバーハングした研磨パッドに該容器に貯留されたスラリーを飛散させて供給するスラリー飛散手段と、から少なくとも構成され、該スラリー飛散手段は、該容器の底部に高圧ガスを該研磨パッドに向けて噴射するガス噴射口を備え、底部に集められたスラリーを該噴射口から噴射されるガスと共に研磨パッドに供給するか、又は該スラリー飛散手段は、スラリーを羽で飛散して該研磨パッドに供給するようにしていることにより、供給された必要最低限のスラリーの研磨能力を十分利用でき、少量のスラリーにより研磨工程を実行することが可能になる。さらに、該容器にスラリーの排出口を設け、該チャックテーブルと該容器とが該着脱位置に位置付けられた際に、スラリー供給手段によりスラリーが該容器に供給されるように構成すれば、１枚のウエーハを研磨する度に新しいスラリーに交換することが容易になり、研磨品質を常に一定に保つことも容易に実現される。
本発明に従って構成された研磨装置の一実施形態を示す斜視図。 図１に示す研磨装置に装備されるチャックテーブル、及び容器を示す説明図。 図１に示す研磨装置に装備される研磨手段を示す図。 図１に示す研磨装置によって実施される研磨工程を説明するための説明図。 図４に示す研磨工程時のスラリー飛散手段の別実施形態を示す図。
以下、本発明による研磨装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本発明に従って構成された研磨装置の斜視図が示されている。
図１に示す研磨装置１は、全体を番号２で示す装置ハウジングを備えている。装置ハウジング２は、直方体形状の主部２１と、該主部２１の後端部（図１においては、右上側）に設けられ実質上鉛直上方に延びる直立壁２２を備えている。直立壁２２の前面には上下方向に延びる一対の案内レール２２１、２２１が設けられている。この一対の案内レール２２１、２２１に研磨手段３が上下方向に移動可能に装着されている。なお、図１に矢印Ｘで示す方向をＸ軸方向、矢印Ｙで示す方向をＹ軸方向、矢印Ｚで示す方向をＺ軸方向として以下説明する。
研磨手段３は、移動基台３１と、移動基台３１に装着されたスピンドルユニット３２を備えている。移動基台３１には、後面両側に上下方向（Ｚ軸方向）に延びる一対の脚部３１１、３１１が設けられており、この一対の脚部３１１、３１１に上記一対の案内レール２２１、２２１と摺動可能に係合する被案内溝３１２、３１２が形成されている。このように直立壁２２に設けられた一対の案内レール２２１、２２１に摺動可能に装着された移動基台３１の前面には、前方に突出した支持部３１３が設けられている。この支持部３１３にスピンドルユニット３２が取付けられている。
スピンドルユニット３２は、支持部３１３に装着されたスピンドルハウジング３２１と、該スピンドルハウジング３２１に回転自在に配設された回転スピンドル３２２と、該回転スピンドル３２２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータを内蔵したモータケース３２３を備えている。回転スピンドル３２２の下端部はスピンドルハウジング３２１の下端を越えて下方に突出しており、その下端には円板形状の工具装着部材３２４が設けられている。なお、この工具装着部材３２４には、周方向に間隔をおいて複数のボルト挿通孔（図示は省略）が形成されている。この工具装着部材３２４の下面に研磨工具３２５が装着される。研磨工具３２５は、円板形状の支持部材３２６と円板形状の研磨パッド３２７とから構成されており（図４も合わせて参照）、研磨パッド３２７は、支持部材３２６に接着された不織布、ウレタン等から形成されている。
さらに説明を続けると、図示の研磨装置１は、上記研磨手段３を上記一対の案内レール２２１、２２１に沿って上下方向（Ｚ軸方向）に移動させる研磨パッド送り手段４を備えている。この研磨パッド送り手段４は、直立壁２２の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ねじロッド４１を備えている。この雄ねじロッド４１はその上端部及び下端部が直立壁２２に取り付けられた軸受け部材４２及び４３によって回転自在に支持されている。上側の軸受け部材４２には雄ねじロッド４１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ４４が配設されており、このパルスモータ４４の出力軸が雄ねじロッド４１に伝動連結されている。移動基台３１の後面には、その幅方向中央部から後方に突出する連結部が形成されており（図示省略）、この連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ねじ穴が形成されており、この雌ねじ穴に該雄ねじロッド４１が螺合されている。従って、パルスモータ４４が正転すると、研磨手段３が下降し、逆転すると、上昇させられる。
装置ハウジング２の主部２１の後半部上面には円板形状のターンテーブル５が配設されている。このターンテーブル５は、実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として回転自在に装着されており、装置ハウジング２１内に収容された適宜の電動モータ（図示省略）により回転駆動させられる。ただし、本実施形態においては、後述するように、当該ターンテーブルは、１８０度の角度で周方向に往復動する構成となっている。ターンテーブル５には、周方向で１８０度の間隔をおいて、すなわち、該ターンテーブル５の中心を挟んで向かい合う位置に、第１のチャックテーブル５１ａ、第２のチャックテーブル５１ｂが配設されている。また、該ターンテーブル５の該第１、第２のチャックテーブル５１ａ、５１ｂが配設された位置に、その第１、第２のチャックテーブル５１ａ、５１ｂのそれぞれを収容するように容器５２、５２が配設されている。なお、図１において第１のチャックテーブル５１ａが位置付けられている位置を、被加工物が研磨される研磨位置と呼び、第２のチャック手段５１ｂが位置付けられている位置を、被加工物を該チャックテーブルに対して着脱する着脱位置と呼ぶ。
該容器５２と、第１のチャックテーブル５１ａの構成について、図２を参照してより具体的に説明する。
図２は、図１に示した研磨位置に第１のチャックテーブル５１ａが位置づけられている状態で、便宜上、容器５２をＸ軸方向に切った断面図とした説明図である。該容器５２は、ターンテーブル５に設けられた開口穴５０１を塞ぐように、且つ第１のチャックテーブル５１ａを囲うように、側壁部５２ａと、底部５２ｂとから構成されている。該底部５２ｂには、後述するスラリー排出兼ガス噴出用の開口５２ｃが設けられており、当該開口５２ｃが底部５２ｂにおいて最も低い位置となるように傾斜が設けられている。また、該底部５２ｂの下面側には、第１のチャックテーブル５１ａを駆動する電動モータＭが設けられており、その駆動力は該電動モータＭの回転駆動力を伝達するベルトＶと、第１のチャックテーブル５１ａの回転軸５１１に配設されているロータリージョイント５１２を介して伝達される。そして、該回転軸５１１の回転が、該底部５２ｂに設けられ該回転軸５１１を保持している回転ボス部５２ｄを通じて第１のチャックテーブル５１ａを回転させるようになっている。
該第１のチャックテーブル５１ａの上面は、通気が可能なポーラスセラミックスにより形成され、回転軸５１１と、ロータリージョイント５１２とを通じて、吸引源５１３からの負圧が伝達され、第１のチャックテーブル５１ａ上に配置される被加工物を真空吸着するようになっている。また、容器５２の底部５２ｂに形成された開口５２ｃは、電磁駆動される三方弁５２１と可撓性のパイプを介して、高圧ガス容器５２２及び吸引源５２３に連結されており、該三方弁５２１を適宜切り替えることにより、該開口５２ｃを、高圧ガス容器５２２に連通するか、吸引源５２３側に連通するかを切り替え可能になっている。なお、該高圧ガス容器５２２に貯留されるガスとしては、圧縮空気の他に、圧縮されたＮ２、ＣＯ２、及びＨｅ等から適宜選択することができる。また、第２のチャックテーブル５１ｂ、及び該第２のチャックテーブル５１ｂを囲む容器５２も、これと全く同様の構成を有しているため、詳細な説明は省略する。
さらに、本実施形態においては、図３、４に示すように、研磨手段３には該容器５２の上方開口を塞ぐことができる蓋体５３が備えられている。なお、図１では、説明の都合上、点線で示してある。該蓋体５３は、図４に示すように、該スピンドルハウジング３２１の外周に設けられた蓋保持部材３２４のスプリング３２５を介して、スピンドルハウジング３２１に対して上下方向に摺動し、相対移動可能に保持されている。該蓋体５３の下端は、容器５２の上方開口部の形状に対応するように形成され、該容器５２と接する部位にはシール部材５４が配設されている。該蓋体５３の上面には、後述する容器内に噴射される高圧ガスを逃がすためのガス抜き用の開口５５が設けられる。
図１に戻り説明を続けると、装置ハウジング２の主部２１における前半部上には、第１のカセット１１と、第２のカセット１２と、被加工物の中央位置合わせを行う仮載置手段１３と、洗浄手段１４と、被加工物搬送手段１５と、被加工物搬入手段１６と、被加工物搬出手段１７と、後述するスラリー供給ノズル１８が配設されている。第１のカセット１１は、研磨加工前の被加工物を収容するものであり、装置ハウジング２の主部２１におけるカセット搬入域に載置される。第２のカセット１２は、装置ハウジング２の主部２１におけるカセット搬出域に載置され、研磨加工後の被加工物を収容する。該仮載置手段１３は、第１のカセット１１と被加工物の着脱位置との間に配設され、これから研磨加工される被加工物を仮載置するものであると共に、仮載置される円板状の被加工物の中心合わせを行うことが可能になっている。洗浄手段１４は、被加工物の着脱位置と第２のカセット１２との間に配設され、研磨加工後の被加工物を洗浄する。
被加工物搬送手段１５は、第１のカセット１１と、第２のカセット１２との間に配設され、第１のカセット１１内に収容された被加工物を仮載置手段１３に搬出すると共に、洗浄手段１４で洗浄された被加工物を第２のカセット１２に搬入する。被加工物搬入手段１６は、仮載置手段１３と被加工物の着脱位置との間に配設され、仮載置手段１３上に載置された研磨加工前の被加工物を該着脱位置に位置付けられたチャックテーブル上に搬送する。被加工物搬出手段１７は、該着脱位置と洗浄手段１４との間に配設され、該着脱位置に位置付けられたチャックテーブル上に載置されている研磨加工後の被加工物を洗浄手段１４に搬送する。第１のカセット１１に収容された加工前の被加工物がすべて加工され、第１のカセット１１が空になると、加工前の被加工物が収容された新しい第１のカセットが空のカセットと入れ替えられる。また、第２のカセット１２の収容部に対して第１のカセット１１から搬出され研磨加工を終えた被加工物がすべて収容されたならば、空の新しい第２のカセット１２と入れ替えられる。
次に、上述した研磨装置により実行される研磨作業について、図１、２、及び４を参照して説明する。
先ず、第１のカセット１１に収容された研磨加工前の被加工物としての半導体ウエーハＷが被加工物搬送手段１５の上下動作および進退動作により搬出されるものとする。被加工物搬送手段１５によって搬出された半導体ウエーハＷは、被加工物の仮載置手段１３に載置される。仮載置手段１３に載置された半導体ウエーハＷは、ここで中心合わせが行われた後に被加工物搬入手段１６の吸引、及び旋回動作によって被加工物の着脱位置に位置付けられている第２のチャックテーブル５１ｂ上に運ばれ載置される。半導体ウエーハＷが第２のチャックテーブル５１ｂ上に載置されたならば、図２に示す吸引手段５１３から可撓性のパイプを介して第２のチャックテーブル５１ｂの上面である保持面に負圧を作用させる。この結果、半導体ウエーハＷは第２のチャックテーブル５１ｂの上面である保持面上に吸引保持される。半導体ウエーハＷが第２のチャックテーブル５１ｂに吸引保持されたならば、スラリー供給手段１８から、第２のチャックテーブル５１ｂを囲繞している容器５２内に新しい研磨用のスラリーを所定量（例えば、２００ｍｌ程度）供給する。
第２のチャックテーブル５１ｂを囲繞している容器５２にスラリーが供給されたならば、ターンテーブル５を１８０度回転させて、第２のチャックテーブル５１ｂを研磨手段３の下方の位置、即ち研磨位置に移動させると共に、それまで研磨位置にあった第１のチャックテーブル５１ａが着脱位置に移動させられる。なお、この時、研磨手段３は、第２のチャックテーブル５１ｂ上に載置された半導体ウエーハＷに研磨パッド３２７が接触しないように上方位置に待機させられている。
被加工物である未加工の半導体ウエーハＷが載置された第２のチャックテーブル５１ｂが研磨位置に移動させられると、該第２のチャックテーブル５１ｂを、電導モータＭを作動させることにより、例えば３００ｒｐｍ程度で回転させ、上記モータケース３２３に内蔵されたサーボモータを駆動して研磨工具３２５を４０００〜７０００ｒｐｍで回転させると共に、該研磨パッド送り手段４のパルスモータ４４を正転駆動して研磨手段３を下降させる。ここで、研磨パッド３２７が半導体ウエーハＷに近接したら、三方弁５２１を切り替えて高圧ガス容器５２２側に連結し、容器５２の底部５２ｂの開口５２ｃから高圧ガスを噴出させる。図４に示すように、該容器の底は、研磨パッド３２７がチャックテーブルに対してオーバーハングする側に下がるように傾斜しスラリーを集めるように構成されており、該開口５２ｃからの高圧ガスの噴出により、該容器５２の底部に貯留されていた泥状のスラリーが上方に飛散させられ、研磨パッド３２７の該オーバーハングされた領域に吹付けられるようになっている。なお、研磨パッド３２７が半導体ウエーハＷに近接した状態では、研磨手段３と共に下降した蓋体５３により容器５２の上方が閉鎖され、該第２のチャックテーブル５１ｂの周囲は略閉空間とされているが、該閉空間内に噴出されたガスは、該蓋体５３の上面に設けられたガス抜き用の開口５５から放出されることが可能になっている。
研磨パッド３２７に対してスラリーが吹付けられている状態で、さらに研磨手段３を下降させて研磨パッド３２７を第２のチャックテーブル５１ｂ上の半導体ウエーハＷの研磨面に所定の荷重で押圧し、研磨加工を実施する。この際、研磨パッド３２７に供給されたスラリーは、泥状であるため研磨パッドに付着したスラリーはそのまま保持され間接的に半導体ウエーハＷの加工面に対しても供給されることになる。なお、半導体ウエーハＷの加工面によりスラリーを供給すべく、スラリーを飛散させて吹付ける方向を、該半導体ウエーハＷの加工面と、研磨パッド３２７との当接部に位置付けると、より加工効率が向上するので好ましい。そして、所定時間（例えば、５分程度）の研磨加工を実施することにより、被加工面に残っていた研削痕が除去され、研磨工程が終了する。
上記した第２のチャックテーブル５１ｂに載置された半導体ウエーハＷに対する研磨工程が実施されている間、着脱位置側に位置付けられた第１のチャックテーブル５１ａには、上記した第２のチャックテーブル５１ｂに対してなされたのと同様の手順により、被加工物である研磨加工前の半導体ウエーハＷが第１の第１のカセット１１から搬出され、被加工物搬入手段１６により第１のチャックテーブル５１ａ上に載置されて待機状態とされている。なお、未加工の半導体ウエーハが載置された第２のチャックテーブル５１ｂが研磨位置に位置付けられると共に第１のチャックテーブル５１ａが着脱位置に位置付けられた際に、第１のチャックテーブル５１ａ上に研磨後の半導体ウエーハＷが載置されていた場合は、研磨加工前の新たな半導体ウエーハＷを載置する前に、後述する被加工物の搬出工程が実施される。
上記したように、研磨位置にある第２のチャックテーブル５１ｂ上の半導体ウエーハＷに対する研磨工程が終了したならば、三方弁５２１を切り替えて、開口５２ｃを、吸引源５２３側に連通し、停止させていた吸引ポンプにより構成される吸引源５２３を作動させる。これにより、容器５２の底部に貯留されているスラリーが吸引され容器５２から除去されると共に、該吸引源５２３と共に設けられる廃棄容器（図示は省略）にスラリーが廃棄され、一定時間経過後は該吸引源５２３の作動が停止させられる。また、これと同時に、研磨パッド送り手段４のパルスモータ４４を逆転させてスピンドルユニット３２を所定位置まで上昇させると共に、研磨工具３２５の回転を停止し、第２のチャックテーブル５１ｂの回転も停止させる。そして、ターンテーブル５を、該第２のチャックテーブル５１ｂを該研磨位置に移動させたときの回転方向とは逆の方向に１８０度回転させて、再び該着脱位置に位置付ける。
このようにして、研磨加工が施された第２のチャックテーブル５１ｂが着脱位置に位置付けられたならば、被加工物の搬出工程が実施される。先ず、第２のチャックテーブル５１ｂの保持面に負圧を作動させている吸引源５１３の作動を停止して研磨加工が終了している半導体ウエーハＷの吸引保持を解除する。第２のチャックテーブル５１ｂによる吸引保持が解除された半導体ウエーハＷは、被加工物搬出手段１７により搬出されて被加工物の洗浄手段１４に搬送される。該洗浄手段１４に搬送された半導体ウエーハＷは、ここで洗浄され（ウエーハ洗浄工程）、その後被加工物搬送手段１５によって第２のカセット１２の所定位置に収容される。
上記ウエーハ洗浄工程を実施している際に、着脱位置では、半導体ウエーハＷが搬出され何も載置されていない状態の第２のチャックテーブル５１ｂが図示しない洗浄手段により洗浄される。なお、当該洗浄手段は、本発明の要部を構成しないため、その詳細は省略する。
上記第２のチャックテーブル５１ｂに対する洗浄が実施されたならば、最初に説明したように、第１のカセット１１から加工前の半導体ウエーハＷが搬出され、第２のチャックテーブル５１ｂの上面に載置され吸引保持された状態で待機させられる。その間、第１のチャックテーブル５１ａに保持された半導体ウエーハＷに対して、上記したような研磨加工が施される。このような工程が繰り返されることにより、第１のカセット１１に収容されていた全ての半導体ウエーハＷに対する研磨工程を完了させることができる。
上記した実施形態では、容器５２の底部５２ｂに貯留されたスラリーを研磨パッド３２７に飛散させるスラリー飛散手段として、開口５２ｃから単に高圧ガスを噴出させることにより噴出ガスに巻き込ませるようにして飛散させるようにしていたが、該スラリー飛散手段としては、この形態に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、容器５２の底部５２ｂの開口５２ｃに対してさらにその上部に凹部５２４を設けて複数の羽を有する回転翼５２５を配設し、該回転翼５２５を図示しない電動モータにより回転させる。そして、回転させられた回転翼の羽の上面に保持されたスラリーを該研磨パッド３２７に向けて飛散させることができる。なお、該回転翼５２５を該電動モータによらず、高圧ガスを底部５２ｂの開口５２ｃから噴出させることにより回転させることとしてもよい。
以上、本発明に基づく研磨装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変形例を含むことができる。例えば、上記実施形態においては、容器５２の上方を塞ぐ蓋体５３を備えることとしたが、スラリーは泥状の物質であるため、必ずしもこれを必須の構成とするものではなく、使用するスラリーの状態によっては、これを省略することができる。また、図２、４に示すように、スラリーを飛散させて、研磨パッド３２７のオーバーハング領域に吹付けるための高圧ガス噴出口と、容器５２に貯留されたスラリーを排出するための排出口とを、開口５２ｃが兼ねるように構成されていたが、これに限定されず、それぞれ個別に設けられていてもよい。
１：研磨装置
２：装置ハウジング
３：研磨手段
４：研磨パッド送り手段
５：ターンテーブル
１１：第１のカセット
１２：第２のカセット
１３：仮載置手段
１４：洗浄手段
１５：被加工物搬送手段
１６：被加工物搬入手段
１７：被加工物搬出手段
１８：スラリー供給ノズル
３２：スピンドルユニット
５２：容器
５３：蓋体

Claims (8)

  1. スラリーを供給してウエーハを研磨する研磨装置であって、
    ウエーハを保持する保持面を上部に有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに対面して研磨する研磨パッドを回転可能に備えた研磨手段と、該研磨手段を該チャックテーブルに接近及び離間させて該研磨パッドを該チャックテーブルに保持されたウエーハに接触及び離間させる研磨パッド送り手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハと該研磨パッドとにスラリーを供給するスラリー供給機構と、から少なくとも構成され、
    該スラリー供給機構は、該チャックテーブルを囲繞して上部が開放された空間を形成すると共に供給されるスラリーを貯留する容器と、該容器の底部に配設され、該チャックテーブルからオーバーハングした該研磨パッドに該容器に貯留されたスラリーを飛散させて供給するスラリー飛散手段と、から少なくとも構成され、
    該スラリー飛散手段は、該容器の底部に高圧ガスを該研磨パッドに向けて噴射するガス噴射口を備え、底部に集められたスラリーを該噴射口から噴射されるガスと共に研磨パッドに供給する研磨装置。
  2. スラリーを供給してウエーハを研磨する研磨装置であって、
    ウエーハを保持する保持面を上部に有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに対面して研磨する研磨パッドを回転可能に備えた研磨手段と、該研磨手段を該チャックテーブルに接近及び離間させて該研磨パッドを該チャックテーブルに保持されたウエーハに接触及び離間させる研磨パッド送り手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハと該研磨パッドとにスラリーを供給するスラリー供給機構と、から少なくとも構成され、
    該スラリー供給機構は、該チャックテーブルを囲繞して上部が開放された空間を形成すると共に供給されるスラリーを貯留する容器と、該容器の底部に配設され、該チャックテーブルからオーバーハングした該研磨パッドに該容器に貯留されたスラリーを飛散させて供給するスラリー飛散手段と、から少なくとも構成され、
    該スラリー飛散手段は、スラリーを羽で飛散して該研磨パッドに供給する研磨装置。
  3. 該容器の底は、研磨パッドがオーバーハングする側に下がるように傾斜しスラリーを集めるように構成され、
    該スラリー飛散手段は、集められたスラリーを飛散して該研磨パッドに供給する請求項１又は２に記載の研磨装置。
  4. 該容器の底部には集められたスラリーを排出する排出口が形成されている請求項３に記載の研磨装置。
  5. 該ガス噴射口は、該容器の底部には集められたスラリーを排出する排出口を兼ねる請求項１、請求項１を引用する請求項３、請求項１を引用する請求項３を引用する請求項４のいずれかに記載の研磨装置。
  6. 該チャックテーブルと該容器はターンテーブルに配設され、該ターンテーブルは、該チャックテーブルと該容器とをウエーハを着脱する着脱位置とウエーハを研磨する研磨位置とに位置付ける請求項１乃至５のいずれかに記載の研磨装置。
  7. 該チャックテーブルと該容器とが該着脱位置に位置付けられた際に、スラリー供給手段によりスラリーが該容器に供給される請求項６に記載の研磨装置。
  8. 該研磨手段には蓋体が配設され、研磨工程時に該容器の開放された上部を閉塞する請求項１乃至７のいずれかに記載の研磨装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7032217B2 (ja) * 2018-04-05 2022-03-08 株式会社ディスコ 研磨装置
CN112518573B (zh) * 2020-11-06 2022-06-07 西安奕斯伟硅片技术有限公司 研磨装置、研磨机及研磨方法
KR102582770B1 (ko) * 2021-03-03 2023-09-27 (주)미래컴퍼니 연마 장치
CN115070536A (zh) * 2022-07-26 2022-09-20 徐州盛科半导体科技有限公司 一种半导体晶片加工用减薄机

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06302567A (ja) * 1993-04-12 1994-10-28 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウェーハ遊離砥粒研磨装置
JP2000158331A (ja) * 1997-12-10 2000-06-13 Canon Inc 基板の精密研磨方法および装置
JP2005103696A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Disco Abrasive Syst Ltd 研磨装置
JP4464113B2 (ja) * 2003-11-27 2010-05-19 株式会社ディスコ ウエーハの加工装置
CN100482383C (zh) * 2006-03-23 2009-04-29 北京有色金属研究总院 一种强制均匀凝固连续制备金属浆料的方法
US8133097B2 (en) * 2009-05-07 2012-03-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Polishing apparatus
JP6302567B2 (ja) 2014-12-01 2018-03-28 シャープ株式会社 食品管理システム、冷蔵庫、サーバ、冷蔵庫の制御方法、およびサーバの制御方法
CN104816235A (zh) * 2015-04-23 2015-08-05 华文进 一种法兰研磨装置

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