JPH0469161A - 研磨装置 - Google Patents
研磨装置Info
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- JPH0469161A JPH0469161A JP2182082A JP18208290A JPH0469161A JP H0469161 A JPH0469161 A JP H0469161A JP 2182082 A JP2182082 A JP 2182082A JP 18208290 A JP18208290 A JP 18208290A JP H0469161 A JPH0469161 A JP H0469161A
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
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Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シリコンウェーへのような半導体ウェーハ、
特にＳ ＯＩ （Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎ５ｕｌａ
ｔｏｒ）基板の被研磨材の表面を研磨する研磨装置に関
する。
特にＳ ＯＩ （Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎ５ｕｌａ
ｔｏｒ）基板の被研磨材の表面を研磨する研磨装置に関
する。
従来、この種の研磨装置に用いられる研磨面を持つ定盤
にあっては、剛体であれ、研磨布を使用するものであれ
、第５図に示すように、定盤１の外径が、被研磨材２の
最大外径の２倍以上を必要としていた。その理由は、研
磨工程時において、研磨面を持つ定盤１か回転し、それ
と同方向に押圧された被研磨材２が痺れ廻り、または強
制駆動によりほぼ同一回転数で回転することにより、被
研磨材表面全体の、研磨面を持つ定盤に対する相対速度
を一定として研磨する必要があるためである（第５図に
おいて、Ａが研磨面を持つ定盤ｌの速度、Ｂが被研磨材
２の速度、Ｃが相対速度を示している）。
にあっては、剛体であれ、研磨布を使用するものであれ
、第５図に示すように、定盤１の外径が、被研磨材２の
最大外径の２倍以上を必要としていた。その理由は、研
磨工程時において、研磨面を持つ定盤１か回転し、それ
と同方向に押圧された被研磨材２が痺れ廻り、または強
制駆動によりほぼ同一回転数で回転することにより、被
研磨材表面全体の、研磨面を持つ定盤に対する相対速度
を一定として研磨する必要があるためである（第５図に
おいて、Ａが研磨面を持つ定盤ｌの速度、Ｂが被研磨材
２の速度、Ｃが相対速度を示している）。
このため、例えば、被研磨材（ウェーハ）２の直径の２
倍の研磨面を持つ定盤１が必要となり、８インチウェー
ハに対応するためには、定盤１の直径はφ４００１３１
となってしまい、高精度の平坦度を得ることができず、
ひいてはウェーハの平坦度向上のさまたげになっていた
。
倍の研磨面を持つ定盤１が必要となり、８インチウェー
ハに対応するためには、定盤１の直径はφ４００１３１
となってしまい、高精度の平坦度を得ることができず、
ひいてはウェーハの平坦度向上のさまたげになっていた
。
また、従来の方法では、定盤１が剛体または半剛体であ
る場合、研磨液を、研磨布を用いた場合に比べて保持す
ることができず、ウェーハ中心部まで研磨液を供給する
のは大変能しかったため、ウェーハ周辺部の平坦度を悪
化させるという問題があった。また、逆に研磨布を用い
た場合には、研磨終了時に水で洗浄する際、時間がかか
り、ウェーハ研磨面のケミカル作用を早く停止できなか
ったため、ウェーハ研磨面の鏡面状態がいわゆるくもり
となったり、研磨レートより推定する研磨量が不安定に
なってしまっていた。
る場合、研磨液を、研磨布を用いた場合に比べて保持す
ることができず、ウェーハ中心部まで研磨液を供給する
のは大変能しかったため、ウェーハ周辺部の平坦度を悪
化させるという問題があった。また、逆に研磨布を用い
た場合には、研磨終了時に水で洗浄する際、時間がかか
り、ウェーハ研磨面のケミカル作用を早く停止できなか
ったため、ウェーハ研磨面の鏡面状態がいわゆるくもり
となったり、研磨レートより推定する研磨量が不安定に
なってしまっていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、研磨面を持つ定盤の径を小さ（するこ
とができ、かつ研磨液や洗浄液の供給を円滑に行うこと
ができる上に、高精度の平坦度の被研磨材を得ることが
できる研磨装置を提供することにある。
とするところは、研磨面を持つ定盤の径を小さ（するこ
とができ、かつ研磨液や洗浄液の供給を円滑に行うこと
ができる上に、高精度の平坦度の被研磨材を得ることが
できる研磨装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の研磨装置は、被研
磨材か固定されたキャリアプレートを、定盤の研磨面に
押圧させた状態で、上記キャリアプレート及び定盤を同
一方向あるいは逆方向に回転運動させて、上記被研磨材
表面と上記定盤の研磨面との間に相対運動を与えると共
に、研磨液を供給して上記被研磨材表面を研磨する研磨
装置において、 上記定盤の外径を、上記被研磨材の最大外径の１〜２倍
に設定すると共に、上記定盤の回転軸線と上記キャリア
プレートの回転軸線とを所定間隔離間し、かつ上記キャ
リアプレートの被研磨材支持面の一部を、上記定盤の研
磨面から外部に露出させたものである。
磨材か固定されたキャリアプレートを、定盤の研磨面に
押圧させた状態で、上記キャリアプレート及び定盤を同
一方向あるいは逆方向に回転運動させて、上記被研磨材
表面と上記定盤の研磨面との間に相対運動を与えると共
に、研磨液を供給して上記被研磨材表面を研磨する研磨
装置において、 上記定盤の外径を、上記被研磨材の最大外径の１〜２倍
に設定すると共に、上記定盤の回転軸線と上記キャリア
プレートの回転軸線とを所定間隔離間し、かつ上記キャ
リアプレートの被研磨材支持面の一部を、上記定盤の研
磨面から外部に露出させたものである。
本発明の研磨装置にあっては、キャリアプレートの被研
磨材支持面の一部を定盤の研磨面から外部に露出した状
態で、キャリアプレート及び定盤をそれぞれ回転運動さ
せて、キャリアプレートに支持された被研磨材表面と定
盤の研磨面との間に相対運動を与えると共に、研磨液を
被研磨材表面及び定盤の研磨面に直接供給して被研磨材
表面の研磨を行う。
磨材支持面の一部を定盤の研磨面から外部に露出した状
態で、キャリアプレート及び定盤をそれぞれ回転運動さ
せて、キャリアプレートに支持された被研磨材表面と定
盤の研磨面との間に相対運動を与えると共に、研磨液を
被研磨材表面及び定盤の研磨面に直接供給して被研磨材
表面の研磨を行う。
また、研磨終了時には、キャリアプレートと定盤との抑
圧状態を低下させて、研磨液の代わりに洗浄液（水）を
供給してケミカル作用を停止させる。この場合、定盤を
研磨時とは逆に回転させることにより、洗浄液の排出を
促進する。
圧状態を低下させて、研磨液の代わりに洗浄液（水）を
供給してケミカル作用を停止させる。この場合、定盤を
研磨時とは逆に回転させることにより、洗浄液の排出を
促進する。
さらに、研磨時以外の時には、キャリアプレートの被研
磨材支持面と定盤の研磨面とを直接接触させた状態で共
摺りを行うことにより、両面の平坦度を高精度に維持し
、かつ被研磨材支持面のゴミ等を除去して清浄な状態に
保つ。
磨材支持面と定盤の研磨面とを直接接触させた状態で共
摺りを行うことにより、両面の平坦度を高精度に維持し
、かつ被研磨材支持面のゴミ等を除去して清浄な状態に
保つ。
なお、キャリアプレートの回転軸線と定盤の回転軸線と
の間の間隔を適宜接近、離間することにより、被研磨材
表面（あるいはキャリアプレートの被研磨材支持面）の
、定盤に対する相対速度を適当に変動させて、研磨精度
を向上させる必要がある（第３図及び第４図参照）。
の間の間隔を適宜接近、離間することにより、被研磨材
表面（あるいはキャリアプレートの被研磨材支持面）の
、定盤に対する相対速度を適当に変動させて、研磨精度
を向上させる必要がある（第３図及び第４図参照）。
以下、第１図ないし第４図に基づいて本発明の一実施例
を説明する。
を説明する。
第１図において符号１０はキャリアプレートであり、こ
のキャリアプレート１０の被研磨材支持面にはウェーハ
（被研磨材）１１が真空吸引によって吸着されている。
のキャリアプレート１０の被研磨材支持面にはウェーハ
（被研磨材）１１が真空吸引によって吸着されている。
そして、上記キャリアプレート１０は、強制駆動機構を
備えたウェーハスピンドル１２の先端に保持されている
。また、このウェーハスピンドル１２の基端にはロータ
リージヨイント１３が連結されており、このロータリー
ジヨイント１３には、キャリアプレート１０の被研磨材
支持面を真空吸引する真空吸引源、洗浄用の水供給源及
び気体供給源がそれぞれ連結されている。
備えたウェーハスピンドル１２の先端に保持されている
。また、このウェーハスピンドル１２の基端にはロータ
リージヨイント１３が連結されており、このロータリー
ジヨイント１３には、キャリアプレート１０の被研磨材
支持面を真空吸引する真空吸引源、洗浄用の水供給源及
び気体供給源がそれぞれ連結されている。
上記ウェーハ１１を吸着したキャリアプレート１０に対
向した状態で、研磨面を持つ定盤１４が、強制駆動機構
を備えた定盤スピンドル１５の先端に保持されている。
向した状態で、研磨面を持つ定盤１４が、強制駆動機構
を備えた定盤スピンドル１５の先端に保持されている。
そして、定盤スピンドル１５には、上記定盤１４をキャ
リアプレート１０に接近、離間させるテーブル１６及び
サーボモータ１７が設けられている。また、上記テーブ
ル１６には、上記定盤スピンドル１５をその軸線に直交
する方向に水平移動させるテーブル１８及びサーボモー
タ１９が設けられている。
リアプレート１０に接近、離間させるテーブル１６及び
サーボモータ１７が設けられている。また、上記テーブ
ル１６には、上記定盤スピンドル１５をその軸線に直交
する方向に水平移動させるテーブル１８及びサーボモー
タ１９が設けられている。
上記キャリアプレート１０に吸着されたウェーハ１１の
表面に対向して、該表面に研磨液及び水を供給するノズ
ル２０．２１が設けられている。
表面に対向して、該表面に研磨液及び水を供給するノズ
ル２０．２１が設けられている。
また、上記定盤１４の研磨面に対向して該研磨面に研磨
液及び水を供給するノズル２２．２３が設けられている
。
液及び水を供給するノズル２２．２３が設けられている
。
上記のように構成された研磨装置にあっては、まず、キ
ャリアプレート１０にウエーノ＼１１を吸着するのに先
立って、サーボモータ１７によりテーブル１６を移動し
て定盤スピンドル１５の先端の定盤１４の研磨面をキャ
リアプレート１０の被研磨材支持面に押圧すると共に、
定盤１４及びキャリアプレー１−１０を各回転軸線回り
にそれぞれ同一方向に同速で回転させる。これにより、
キャリアプレート１０の被研磨材支持面を、定盤１４の
研磨面との共摺りによって、高精度に維持し、かつ被研
磨材支持面のゴミ等を除去する。この場合、サーボモー
タ１９によってテーブル１８を移動することにより、キ
ャリアプレートＩＯの回転軸線と定盤１４の回転軸線と
の間隔を変化させて、キャリアプレート１０の被研磨材
支持面の、定盤１４に対する相対速度（第３図および第
４図において符号Ｃ）を変動させ、精度の向上を図る。
ャリアプレート１０にウエーノ＼１１を吸着するのに先
立って、サーボモータ１７によりテーブル１６を移動し
て定盤スピンドル１５の先端の定盤１４の研磨面をキャ
リアプレート１０の被研磨材支持面に押圧すると共に、
定盤１４及びキャリアプレー１−１０を各回転軸線回り
にそれぞれ同一方向に同速で回転させる。これにより、
キャリアプレート１０の被研磨材支持面を、定盤１４の
研磨面との共摺りによって、高精度に維持し、かつ被研
磨材支持面のゴミ等を除去する。この場合、サーボモー
タ１９によってテーブル１８を移動することにより、キ
ャリアプレートＩＯの回転軸線と定盤１４の回転軸線と
の間隔を変化させて、キャリアプレート１０の被研磨材
支持面の、定盤１４に対する相対速度（第３図および第
４図において符号Ｃ）を変動させ、精度の向上を図る。
次いで、上記キャリアプレート１０の被研磨材支持面に
ウェーノ・１１を吸着した状態で、上述したのと同様の
方法、すなわち、定盤１４の研磨面をキャリアプレート
１０に吸着されたウエーノＸ１１に押圧すると共に、定
盤１４及びキャリアプレート１０を各回転軸線回りにそ
れぞれ同一方向て同速で回転させる一方、ノズル２０．
２２を介して研磨液を、ウェーノ＼１１の表面及び定盤
１４の研磨面にそれぞれ供給する。これにより、キャリ
アプレート１０に吸着されたウエーノ＼１１は円滑にか
つ確実に研磨される。
ウェーノ・１１を吸着した状態で、上述したのと同様の
方法、すなわち、定盤１４の研磨面をキャリアプレート
１０に吸着されたウエーノＸ１１に押圧すると共に、定
盤１４及びキャリアプレート１０を各回転軸線回りにそ
れぞれ同一方向て同速で回転させる一方、ノズル２０．
２２を介して研磨液を、ウェーノ＼１１の表面及び定盤
１４の研磨面にそれぞれ供給する。これにより、キャリ
アプレート１０に吸着されたウエーノ＼１１は円滑にか
つ確実に研磨される。
続いて、研磨終了時に、サーボモータ１７によって定盤
１４によるウェーハ１１に対する押圧力を低下させ、か
つ各ノズル２０．２２からの研磨液の供給を停止すると
共に、各ノズル２１．２３から水を供給してケミカル作
用を停止させ、洗浄を行う。この時、定盤１４の回転を
逆転させ、水の排出を促進させる。このようにして、研
磨精度の高いウェーハ１１を得ることができる。
１４によるウェーハ１１に対する押圧力を低下させ、か
つ各ノズル２０．２２からの研磨液の供給を停止すると
共に、各ノズル２１．２３から水を供給してケミカル作
用を停止させ、洗浄を行う。この時、定盤１４の回転を
逆転させ、水の排出を促進させる。このようにして、研
磨精度の高いウェーハ１１を得ることができる。
以上説明したように、本発明の研磨装置は、被研磨材が
固定されたキャリアプレートを、定盤の研磨面に押圧さ
せた状態で、上記キャリアプレート及び定盤を同一方向
あるいは逆方向に回転運動させて、上記被研磨材表面と
上記定盤の研磨面との間に相対運動を与えると共に、研
磨液を供給して上記被研磨材表面を研磨する研磨装置に
おいて、上記定盤の外径を、上記被研磨材の最大外径の
１〜２倍に設定すると共に、上記定盤の回転軸線と上記
キャリアプレートの回転軸線とを所定間隔離間し、かつ
上記キャリアプレートの被研磨材支持面の一部を、上記
定盤の研磨面から外部に露出させたものであるから、上
記キャリアプレートの被研磨材支持面の一部を定盤の研
磨面から外部に露出した状態て、キャリアプレート及び
定盤をそれぞれ回転運動させて、キャリアプレートに支
持された被研磨材表面と定盤の研磨面との間に相対運動
を与えると共に、研磨液を被研磨材表面及び定盤の研磨
面に直接供給して被研磨材表面の研磨を行う一方、研磨
終了時には、キャリアプレートと定盤との押圧状態を低
下させて、研磨液の代わりに洗浄液を供給してケミカル
作用を停止させることにより、研磨面を持つ定盤の径を
小さくすることかでき、かつ研磨液や洗浄液の供給を円
滑に行うことができる上に、高精度の平坦度の被研磨材
を得ることができる。例えば、従来、６インチウェーハ
の研磨に対してφ３００１１１の定盤を必要としたが、
これをφ１５ＯＮＮ（６インチ）とすることができ、定
盤の精度向上に伴い、ウェーハの研磨面の平坦度が向上
した（Ｔ Ｔ Ｖ 、 ＴｏｔａｌＴｈｉｃｋｎｅｓｓ
Ｖａｒｉａｔｉｏｎが１μ１未満に抑えられた）０ま
た、定盤の小型化に伴い、装置全体がコンパクトになり
、クリーンルーム内における設置面積を低減できると共
に、装置そのもののコストを下げることができる。
固定されたキャリアプレートを、定盤の研磨面に押圧さ
せた状態で、上記キャリアプレート及び定盤を同一方向
あるいは逆方向に回転運動させて、上記被研磨材表面と
上記定盤の研磨面との間に相対運動を与えると共に、研
磨液を供給して上記被研磨材表面を研磨する研磨装置に
おいて、上記定盤の外径を、上記被研磨材の最大外径の
１〜２倍に設定すると共に、上記定盤の回転軸線と上記
キャリアプレートの回転軸線とを所定間隔離間し、かつ
上記キャリアプレートの被研磨材支持面の一部を、上記
定盤の研磨面から外部に露出させたものであるから、上
記キャリアプレートの被研磨材支持面の一部を定盤の研
磨面から外部に露出した状態て、キャリアプレート及び
定盤をそれぞれ回転運動させて、キャリアプレートに支
持された被研磨材表面と定盤の研磨面との間に相対運動
を与えると共に、研磨液を被研磨材表面及び定盤の研磨
面に直接供給して被研磨材表面の研磨を行う一方、研磨
終了時には、キャリアプレートと定盤との押圧状態を低
下させて、研磨液の代わりに洗浄液を供給してケミカル
作用を停止させることにより、研磨面を持つ定盤の径を
小さくすることかでき、かつ研磨液や洗浄液の供給を円
滑に行うことができる上に、高精度の平坦度の被研磨材
を得ることができる。例えば、従来、６インチウェーハ
の研磨に対してφ３００１１１の定盤を必要としたが、
これをφ１５ＯＮＮ（６インチ）とすることができ、定
盤の精度向上に伴い、ウェーハの研磨面の平坦度が向上
した（Ｔ Ｔ Ｖ 、 ＴｏｔａｌＴｈｉｃｋｎｅｓｓ
Ｖａｒｉａｔｉｏｎが１μ１未満に抑えられた）０ま
た、定盤の小型化に伴い、装置全体がコンパクトになり
、クリーンルーム内における設置面積を低減できると共
に、装置そのもののコストを下げることができる。
第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は概略構成図、第２図は研磨時の状態を示す正面
図、第３図は研磨時の状態の一例を示す説明図、第４図
は研磨時の状態の他の例を示す説明図、第５図は従来の
研磨装置の説明図である。 １０・・・キャリアプレート、１１・・・ウェーハ（被
研磨材）、１４・・・定盤。
第１図は概略構成図、第２図は研磨時の状態を示す正面
図、第３図は研磨時の状態の一例を示す説明図、第４図
は研磨時の状態の他の例を示す説明図、第５図は従来の
研磨装置の説明図である。 １０・・・キャリアプレート、１１・・・ウェーハ（被
研磨材）、１４・・・定盤。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被研磨材が固定されたキャリアプレートを、定盤の研磨
面に押圧させた状態で、上記キャリアプレート及び定盤
を同一方向あるいは逆方向に回転運動させて、上記被研
磨材表面と上記定盤の研磨面との間に相対運動を与える
と共に、研磨液を供給して上記被研磨材表面を研磨する
研磨装置において、 上記定盤の外径を、上記被研磨材の最大外径の１〜２倍
に設定すると共に、上記定盤の回転軸線と上記キャリア
プレートの回転軸線とを所定間隔離間し、かつ上記キャ
リアプレートの被研磨材支持面の一部を、上記定盤の研
磨面から外部に露出させたことを特徴とする研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2182082A JPH0469161A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2182082A JPH0469161A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0469161A true JPH0469161A (ja) | 1992-03-04 |
Family
ID=16112042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2182082A Pending JPH0469161A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0469161A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0788760A (ja) * | 1993-09-21 | 1995-04-04 | Sumitomo Sitix Corp | 半導体基板の鏡面研磨装置 |
| US6221773B1 (en) | 1996-09-13 | 2001-04-24 | Hitachi, Ltd. | Method for working semiconductor wafer |
| JP2003071707A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-12 | Ibiden Co Ltd | 面加工装置 |
| US6676496B2 (en) | 1999-03-09 | 2004-01-13 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for processing semiconductor wafers |
-
1990
- 1990-07-10 JP JP2182082A patent/JPH0469161A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0788760A (ja) * | 1993-09-21 | 1995-04-04 | Sumitomo Sitix Corp | 半導体基板の鏡面研磨装置 |
| US6221773B1 (en) | 1996-09-13 | 2001-04-24 | Hitachi, Ltd. | Method for working semiconductor wafer |
| US6676496B2 (en) | 1999-03-09 | 2004-01-13 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for processing semiconductor wafers |
| JP2003071707A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-12 | Ibiden Co Ltd | 面加工装置 |
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