JPH0569314A - ウエーハの研磨方法及びその研磨用トツプリング - Google Patents
ウエーハの研磨方法及びその研磨用トツプリングInfo
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- JPH0569314A JPH0569314A JP3265356A JP26535691A JPH0569314A JP H0569314 A JPH0569314 A JP H0569314A JP 3265356 A JP3265356 A JP 3265356A JP 26535691 A JP26535691 A JP 26535691A JP H0569314 A JPH0569314 A JP H0569314A
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- pressure plate
- top ring
- polished
- polishing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被研磨ウェーハの鏡面研磨加工において、研
磨用トップリングに被研磨ウェーハを接着せずに取り付
け、かつ被研磨ウェーハ全面を常に均一の押圧力でター
ンテーブルの研磨布に押し付けて精密に研磨できるよう
にする。 【構成】 トップリングに吸着機構を有するウェーハチ
ャックを設けて被研磨ウェーハを吸着保持する。ウェー
ハチャックを取り付けた加圧プレートは、弾性体シート
を介してトップリングの加圧プレート保持部に吊持し、
弾性体シートにより囲まれたトップリング内部の密閉空
間に圧力流体を供給して、被研磨ウェーハ全面に掛かる
押圧力を常時一定に保持する。加圧プレート及びウェー
ハチャックの固定具を、加圧プレート保持部に比して弾
性変形できる程度の材質で形成し、吸着される被研磨ウ
ェーハの厚さムラを吸収する。
磨用トップリングに被研磨ウェーハを接着せずに取り付
け、かつ被研磨ウェーハ全面を常に均一の押圧力でター
ンテーブルの研磨布に押し付けて精密に研磨できるよう
にする。 【構成】 トップリングに吸着機構を有するウェーハチ
ャックを設けて被研磨ウェーハを吸着保持する。ウェー
ハチャックを取り付けた加圧プレートは、弾性体シート
を介してトップリングの加圧プレート保持部に吊持し、
弾性体シートにより囲まれたトップリング内部の密閉空
間に圧力流体を供給して、被研磨ウェーハ全面に掛かる
押圧力を常時一定に保持する。加圧プレート及びウェー
ハチャックの固定具を、加圧プレート保持部に比して弾
性変形できる程度の材質で形成し、吸着される被研磨ウ
ェーハの厚さムラを吸収する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン半導体等のウ
ェーハの表面を鏡面状に精密に磨く研磨方法及びその研
磨用トップリングに関するものである。
ェーハの表面を鏡面状に精密に磨く研磨方法及びその研
磨用トップリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、被研磨ウェーハの表面を鏡面状に
精密研磨するには、図６に示すような研磨装置が用いら
れ、これは一定速度で水平に回転駆動するターンテーブ
ルａの上に研磨布ｂが貼着され、外周部の上方には回転
自在のトップリングｃが上下動可能に設けられている。
このトップリングｃの下部には、凹部が形成されて中に
逆皿状の押圧箱ｄが収納され、その下面は押し板ｅで閉
塞されて密閉空間ｆが形成され、更にその密閉空間ｆに
は圧力調整機構ｇを経て二重円筒構造をなす流体供給管
ｈ及び流体排出管ｉが開口した構造になっている。
精密研磨するには、図６に示すような研磨装置が用いら
れ、これは一定速度で水平に回転駆動するターンテーブ
ルａの上に研磨布ｂが貼着され、外周部の上方には回転
自在のトップリングｃが上下動可能に設けられている。
このトップリングｃの下部には、凹部が形成されて中に
逆皿状の押圧箱ｄが収納され、その下面は押し板ｅで閉
塞されて密閉空間ｆが形成され、更にその密閉空間ｆに
は圧力調整機構ｇを経て二重円筒構造をなす流体供給管
ｈ及び流体排出管ｉが開口した構造になっている。
【０００３】この場合、複数の被研磨ウェーハＷを貼付
したプレートｊを、被研磨ウェーハ貼付面を下にして前
記研磨布ｂの上に載置し、上方からトップリングｃを下
降させて押し板ｅをプレートｊの上面に接触させる。次
いで、流体供給管ｈから圧縮エアーを密閉空間ｆ内に供
給すれば、この圧縮エアーの圧力は押し板ｅを介してプ
レートｊ上に作用して押圧するようになっている。
したプレートｊを、被研磨ウェーハ貼付面を下にして前
記研磨布ｂの上に載置し、上方からトップリングｃを下
降させて押し板ｅをプレートｊの上面に接触させる。次
いで、流体供給管ｈから圧縮エアーを密閉空間ｆ内に供
給すれば、この圧縮エアーの圧力は押し板ｅを介してプ
レートｊ上に作用して押圧するようになっている。
【０００４】従って、圧力調整機構ｇによって圧縮エア
ーの圧力を調節し、押し板ｅを介してプレートｊの上面
に均一に圧力が掛かるようにすれば、プレートｊに撓み
変形が生じない状態を得ることができ、プレートｊの下
面に貼付された被研磨ウェーハＷを高精度の平行、平坦
面を有するように研磨することができる（特開昭６４−
２８５７号公報参照）。
ーの圧力を調節し、押し板ｅを介してプレートｊの上面
に均一に圧力が掛かるようにすれば、プレートｊに撓み
変形が生じない状態を得ることができ、プレートｊの下
面に貼付された被研磨ウェーハＷを高精度の平行、平坦
面を有するように研磨することができる（特開昭６４−
２８５７号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
ては二つの問題点があり、その一つは被研磨ウェーハを
プレートに接着する工程である。被研磨ウェーハの接着
状態の良否が鏡面加工精度に大きく影響するからであ
り、接着に用いるワックス中に気泡や異物が混入してい
ると、被研磨ウェーハをプレート上に均等に接着するの
が熟練者であっても困難であり、色々な自動接着装置を
用いても完全な接着状態を得ることは出来ないからであ
る。又、接着によると研磨後のウェーハをプレートから
剥がす作業が大変で、この時そのウェーハを破損するこ
とも多かった。
ては二つの問題点があり、その一つは被研磨ウェーハを
プレートに接着する工程である。被研磨ウェーハの接着
状態の良否が鏡面加工精度に大きく影響するからであ
り、接着に用いるワックス中に気泡や異物が混入してい
ると、被研磨ウェーハをプレート上に均等に接着するの
が熟練者であっても困難であり、色々な自動接着装置を
用いても完全な接着状態を得ることは出来ないからであ
る。又、接着によると研磨後のウェーハをプレートから
剥がす作業が大変で、この時そのウェーハを破損するこ
とも多かった。
【０００６】もう一つの問題点は、被研磨ウェーハに均
一な圧力を掛けて研磨する工程である。この点に関して
は、トップリングの密閉空間内に圧縮エアーを供給する
ことによってプレートの上面に均一な圧力が掛かるよう
に構成し、被研磨ウェーハを精密に鏡面加工できるよう
にしてあるが、研磨布に摺擦される被研磨ウェーハ下面
の研磨抵抗によりターンテーブルの回転の進入側におい
て押圧力が相対的に大になること、ターンテーブルの回
転時に僅かな面振れが生じること、或は被研磨ウェーハ
の厚さの不均一によって押圧力が一定にならないこと等
が原因して高精度の研磨加工ができないからである。
一な圧力を掛けて研磨する工程である。この点に関して
は、トップリングの密閉空間内に圧縮エアーを供給する
ことによってプレートの上面に均一な圧力が掛かるよう
に構成し、被研磨ウェーハを精密に鏡面加工できるよう
にしてあるが、研磨布に摺擦される被研磨ウェーハ下面
の研磨抵抗によりターンテーブルの回転の進入側におい
て押圧力が相対的に大になること、ターンテーブルの回
転時に僅かな面振れが生じること、或は被研磨ウェーハ
の厚さの不均一によって押圧力が一定にならないこと等
が原因して高精度の研磨加工ができないからである。
【０００７】本発明は、このような従来の二つの問題点
を解決するためになされ、被研磨ウェーハをプレートに
接着せずに取り付けることができると共に、被研磨ウェ
ーハ全面に常に均一な押圧力が掛かるようにした、ウェ
ーハの研磨方法及びその研磨用トップリングを提供する
ことを課題としたものである。
を解決するためになされ、被研磨ウェーハをプレートに
接着せずに取り付けることができると共に、被研磨ウェ
ーハ全面に常に均一な押圧力が掛かるようにした、ウェ
ーハの研磨方法及びその研磨用トップリングを提供する
ことを課題としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を技術的に解決
するための手段として、本発明は、トップリングで被研
磨ウェーハをターンテーブルの研磨面に押し付けて鏡面
状に研磨するウェーハの研磨方法において、前記被研磨
ウェーハはトップリングの下部に取り付けられた吸着機
構を有する加圧プレートに吸着保持すると共に、加圧プ
レートは弾性体シートを介して加圧プレート保持部に吊
持し、前記弾性体シートにより囲まれた密閉空間に圧力
流体を供給して、被研磨ウェーハ全面に掛かる押圧力を
常時一定に保持するように前記圧力流体の供給圧力を調
節しつつ被研磨ウェーハのポリッシング加工を行うこと
を要旨とするものである。
するための手段として、本発明は、トップリングで被研
磨ウェーハをターンテーブルの研磨面に押し付けて鏡面
状に研磨するウェーハの研磨方法において、前記被研磨
ウェーハはトップリングの下部に取り付けられた吸着機
構を有する加圧プレートに吸着保持すると共に、加圧プ
レートは弾性体シートを介して加圧プレート保持部に吊
持し、前記弾性体シートにより囲まれた密閉空間に圧力
流体を供給して、被研磨ウェーハ全面に掛かる押圧力を
常時一定に保持するように前記圧力流体の供給圧力を調
節しつつ被研磨ウェーハのポリッシング加工を行うこと
を要旨とするものである。
【０００９】更に、本発明は、軸回転する加圧プレート
保持部と、被研磨ウェーハを吸着保持するウェーハチャ
ックを取り付けた加圧プレートと、この加圧プレートを
前記加圧プレート保持部に吊持しかつ加圧プレートと加
圧プレート保持部との間に密閉空間を形成するための弾
性体シートと、前記密閉空間内に圧力流体を供給する機
構及び前記ウェーハチャックに圧縮空気を吸排する機構
とを備えた研磨用トップリングを要旨とするものであ
る。
保持部と、被研磨ウェーハを吸着保持するウェーハチャ
ックを取り付けた加圧プレートと、この加圧プレートを
前記加圧プレート保持部に吊持しかつ加圧プレートと加
圧プレート保持部との間に密閉空間を形成するための弾
性体シートと、前記密閉空間内に圧力流体を供給する機
構及び前記ウェーハチャックに圧縮空気を吸排する機構
とを備えた研磨用トップリングを要旨とするものであ
る。
【００１０】
【作用】本発明によれば、加圧プレートに設けたウェー
ハチャックにより被研磨ウェーハを吸着保持することが
できるので、被研磨ウェーハを接着する工程が不要にな
り、研磨後のウェーハを剥がす工程も不要になる。
ハチャックにより被研磨ウェーハを吸着保持することが
できるので、被研磨ウェーハを接着する工程が不要にな
り、研磨後のウェーハを剥がす工程も不要になる。
【００１１】加圧プレートを吊持している弾性体シート
の中心が、加圧プレートに取り付けられた固定具のほぼ
中央部に位置しているため、ターンテーブルの回転の進
入側において研磨布に摺擦される被研磨ウェーハの下面
に研磨抵抗が作用しても、固定具に回転モーメントが生
じることはなく押圧力は一定となる。加圧プレートは、
弾性体シートを介して加圧プレート保持部に吊持されて
いるので、加圧プレート保持部とは無関係に自由に動く
ことが可能であり、かつ弾性体シートにより囲まれた密
閉空間には圧力流体が供給されているので、ターンテー
ブルの回転時に僅かな面振れが生じても、これに容易に
追従することができ押圧力を均一に維持することができ
る。又、加圧プレート及びこの加圧プレートにウェーハ
チャックを取り付ける固定具を、加圧プレート保持部に
比して弾性変形できる程度の材質で形成することによ
り、被研磨ウェーハの厚さムラにより押圧力がバラ付く
のを防止することができる。
の中心が、加圧プレートに取り付けられた固定具のほぼ
中央部に位置しているため、ターンテーブルの回転の進
入側において研磨布に摺擦される被研磨ウェーハの下面
に研磨抵抗が作用しても、固定具に回転モーメントが生
じることはなく押圧力は一定となる。加圧プレートは、
弾性体シートを介して加圧プレート保持部に吊持されて
いるので、加圧プレート保持部とは無関係に自由に動く
ことが可能であり、かつ弾性体シートにより囲まれた密
閉空間には圧力流体が供給されているので、ターンテー
ブルの回転時に僅かな面振れが生じても、これに容易に
追従することができ押圧力を均一に維持することができ
る。又、加圧プレート及びこの加圧プレートにウェーハ
チャックを取り付ける固定具を、加圧プレート保持部に
比して弾性変形できる程度の材質で形成することによ
り、被研磨ウェーハの厚さムラにより押圧力がバラ付く
のを防止することができる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳説する。図１において、１は回転及び上下動可能に
形成されたトップリングであり、垂直保持軸１ａとその
下端のフランジ部に取り付けられた逆皿状の加圧プレー
ト保持部１ｂとを有している。
て詳説する。図１において、１は回転及び上下動可能に
形成されたトップリングであり、垂直保持軸１ａとその
下端のフランジ部に取り付けられた逆皿状の加圧プレー
ト保持部１ｂとを有している。
【００１３】２は加圧プレートであり、その下面側に複
数個のウェーハチャック３が固定具４により嵌着固定さ
れ、各ウェーハチャック３は開放端は平面で、被研磨ウ
ェーハの背面側を吸着するよう前記開放端に垂直に複数
の吸引用細孔３ａが均一に配列穿孔され、これらの吸引
用細孔３ａは加圧プレート２に設けた凹部２ａに開口し
て相互に連通され、その凹部２ａは更に加圧プレート２
に形成した通孔２ｂに連通している。
数個のウェーハチャック３が固定具４により嵌着固定さ
れ、各ウェーハチャック３は開放端は平面で、被研磨ウ
ェーハの背面側を吸着するよう前記開放端に垂直に複数
の吸引用細孔３ａが均一に配列穿孔され、これらの吸引
用細孔３ａは加圧プレート２に設けた凹部２ａに開口し
て相互に連通され、その凹部２ａは更に加圧プレート２
に形成した通孔２ｂに連通している。
【００１４】５はゴム等から形成されたほぼリング状の
弾性体シートであり、この弾性体シートを介して前記加
圧プレート２がトップリング１の加圧プレート保持部１
ｂに吊持されている。即ち、加圧プレート２には前記固
定具４を取り巻くようにしてリング状の取付具６が固定
され、この取付具６に弾性体シート５の内周部が固定さ
れると共に、弾性体シート５の外周部は前記加圧プレー
ト保持部１ｂに取り付けられたリング状抑え具７に固定
されている。これにより、加圧プレート２は弾性体シー
ト５を介してトップリング１とは無関係に自由に動くこ
とができ、加圧プレート２と加圧プレート保持部１ｂと
の間には密閉空間８が形成される。前記加圧プレート２
及びこの加圧プレート２にウェーハチャック３を取り付
ける固定具４は、加圧プレート保持部１ｂに比して弾性
変形できる程度の材質で形成されている。
弾性体シートであり、この弾性体シートを介して前記加
圧プレート２がトップリング１の加圧プレート保持部１
ｂに吊持されている。即ち、加圧プレート２には前記固
定具４を取り巻くようにしてリング状の取付具６が固定
され、この取付具６に弾性体シート５の内周部が固定さ
れると共に、弾性体シート５の外周部は前記加圧プレー
ト保持部１ｂに取り付けられたリング状抑え具７に固定
されている。これにより、加圧プレート２は弾性体シー
ト５を介してトップリング１とは無関係に自由に動くこ
とができ、加圧プレート２と加圧プレート保持部１ｂと
の間には密閉空間８が形成される。前記加圧プレート２
及びこの加圧プレート２にウェーハチャック３を取り付
ける固定具４は、加圧プレート保持部１ｂに比して弾性
変形できる程度の材質で形成されている。
【００１５】９は圧力流体供給路であり、トップリング
１の垂直保持軸１ａ内の中央部に軸線方向に沿って設け
られ、その下端は前記密閉空間８内に開口しており、図
示を省略した圧力流体供給装置から密閉空間８内に圧力
調整用の流体を供給できるようにしてある。
１の垂直保持軸１ａ内の中央部に軸線方向に沿って設け
られ、その下端は前記密閉空間８内に開口しており、図
示を省略した圧力流体供給装置から密閉空間８内に圧力
調整用の流体を供給できるようにしてある。
【００１６】10は前記垂直保持軸１ａ内の圧力流体供給
路９の周囲に並行して複数本設けられた吸引用通孔であ
り、その下端部には接続管11が連結され、この接続管11
の先端部は加圧プレート２の上部に取り付けた接続部材
12の導入孔12ａに連結され、この導入孔12ａは前記通孔
２ｂを経て凹部２ａに連通している。従って、吸引用通
孔10は接続管11、導入孔12ａ、通孔２ｂ及び凹部２ａを
介してウェーハチャック３の各吸引用細孔３ａに連通し
ている。
路９の周囲に並行して複数本設けられた吸引用通孔であ
り、その下端部には接続管11が連結され、この接続管11
の先端部は加圧プレート２の上部に取り付けた接続部材
12の導入孔12ａに連結され、この導入孔12ａは前記通孔
２ｂを経て凹部２ａに連通している。従って、吸引用通
孔10は接続管11、導入孔12ａ、通孔２ｂ及び凹部２ａを
介してウェーハチャック３の各吸引用細孔３ａに連通し
ている。
【００１７】このように構成された本発明に係るトップ
リング１は図４に示すように公知のウェーハ研磨装置に
組み込まれて使用され、この場合は前記ウェーハチャッ
ク３で被研磨ウェーハＷを吸着固定し、密閉空間８内に
圧力流体を供給してターンテーブルＴ上の研磨布Ｃに被
研磨ウェーハＷを押し付けて研磨加工が行われる。
リング１は図４に示すように公知のウェーハ研磨装置に
組み込まれて使用され、この場合は前記ウェーハチャッ
ク３で被研磨ウェーハＷを吸着固定し、密閉空間８内に
圧力流体を供給してターンテーブルＴ上の研磨布Ｃに被
研磨ウェーハＷを押し付けて研磨加工が行われる。
【００１８】この研磨加工の動作を説明すると、先ず被
研磨ウェーハＷを吸着させない状態でトップリング１を
下降させ、ターンテーブルＴの加工面との間隔を定めて
位置決定を行う。
研磨ウェーハＷを吸着させない状態でトップリング１を
下降させ、ターンテーブルＴの加工面との間隔を定めて
位置決定を行う。
【００１９】次に、トップリング１を上昇させた後、図
示しない被研磨ウェーハ吸着位置まで移動させる。
示しない被研磨ウェーハ吸着位置まで移動させる。
【００２０】この後、トップリング１を所定位置まで下
降させてから被研磨ウェーハＷを吸着保持する。この被
研磨ウェーハＷの吸着は、前記吸引用通孔10を介してエ
アーを吸引することによりウェーハチャック３に吸着力
を付与して行う。このような吸着方式によれば、従来の
ように被研磨ウェーハＷを接着手段により固定する必要
がなくなる。
降させてから被研磨ウェーハＷを吸着保持する。この被
研磨ウェーハＷの吸着は、前記吸引用通孔10を介してエ
アーを吸引することによりウェーハチャック３に吸着力
を付与して行う。このような吸着方式によれば、従来の
ように被研磨ウェーハＷを接着手段により固定する必要
がなくなる。
【００２１】各ウェーハチャック３に被研磨ウェーハＷ
を吸着させた後、トップリング１を上昇させ、ターンテ
ーブルＴ上まで移動させる。
を吸着させた後、トップリング１を上昇させ、ターンテ
ーブルＴ上まで移動させる。
【００２２】この後、トップリング１を最初に位置決め
した位置まで下降させる。
した位置まで下降させる。
【００２３】トップリング１の密閉空間８内に、圧力流
体供給用路９から圧縮エアー等の圧力流体を供給して内
部の圧力を調整する。
体供給用路９から圧縮エアー等の圧力流体を供給して内
部の圧力を調整する。
【００２４】次いで、ターンテーブルＴの中央部に、図
示は省略したが研磨用スラリーを供給する。
示は省略したが研磨用スラリーを供給する。
【００２５】前記密閉空間８の内部の圧力が一定に保た
れるように流体圧を調節しながら、ターンテーブルＴ及
びトップリング１を回転させる。この時、ターンテーブ
ルＴは強制駆動により回転させられるが、トップリング
１は強制駆動でもフリー回転（ターンテーブルの回転に
よる連れ回り）でもどちらでも良い。
れるように流体圧を調節しながら、ターンテーブルＴ及
びトップリング１を回転させる。この時、ターンテーブ
ルＴは強制駆動により回転させられるが、トップリング
１は強制駆動でもフリー回転（ターンテーブルの回転に
よる連れ回り）でもどちらでも良い。
【００２６】かくして、被研磨ウェーハＷは鏡面状に研
磨加工されるが、前記のように加圧プレート２を吊持し
ているリング状弾性体シート５の中心が、加圧プレート
２に取り付けられた固定具４のほぼ中央部に位置してい
るため、ターンテーブルＴの回転の進入側において研磨
布Ｃに摺擦される被研磨ウェーハＷの下面に大きな研磨
抵抗が作用しても、固定具４に回転モーメントが生じる
ことはなく押圧力は一定となる。加圧プレート２は、弾
性体シート５を介して加圧プレート保持部１ｂに吊持さ
れているので、加圧プレート保持部１ｂとは無関係に自
由に動くことが可能であり、かつ弾性体シート５により
囲まれた密閉空間８内には圧力流体が供給されているの
で、ターンテーブルＴの回転時に僅かな面振れが生じて
も、これに容易に追従することができ押圧力を均一に維
持することができる。従って、被研磨ウェーハＷの偏り
研磨を未然に防止することができる。又、加圧プレート
２及びこの加圧プレート２にウェーハチャック３を取り
付ける固定具４を、加圧プレート保持部１ｂに比して弾
性変形できる程度の材質で形成してあるので、被研磨ウ
ェーハＷの厚さムラにより押圧力がバラ付くのを防止す
ることができる。
磨加工されるが、前記のように加圧プレート２を吊持し
ているリング状弾性体シート５の中心が、加圧プレート
２に取り付けられた固定具４のほぼ中央部に位置してい
るため、ターンテーブルＴの回転の進入側において研磨
布Ｃに摺擦される被研磨ウェーハＷの下面に大きな研磨
抵抗が作用しても、固定具４に回転モーメントが生じる
ことはなく押圧力は一定となる。加圧プレート２は、弾
性体シート５を介して加圧プレート保持部１ｂに吊持さ
れているので、加圧プレート保持部１ｂとは無関係に自
由に動くことが可能であり、かつ弾性体シート５により
囲まれた密閉空間８内には圧力流体が供給されているの
で、ターンテーブルＴの回転時に僅かな面振れが生じて
も、これに容易に追従することができ押圧力を均一に維
持することができる。従って、被研磨ウェーハＷの偏り
研磨を未然に防止することができる。又、加圧プレート
２及びこの加圧プレート２にウェーハチャック３を取り
付ける固定具４を、加圧プレート保持部１ｂに比して弾
性変形できる程度の材質で形成してあるので、被研磨ウ
ェーハＷの厚さムラにより押圧力がバラ付くのを防止す
ることができる。
【００２７】この場合、被研磨ウェーハＷの全面に均等
な圧力を掛けることが可能であり、被研磨ウェーハＷに
多少の厚さムラがあったとしてもその厚さムラを吸収す
ることができ、つまり全ての被研磨ウェーハＷに掛かる
押圧力を常時一定に保持することができることから、研
磨ムラや偏り研磨等の異常が生じることはなく、全ての
被研磨ウェーハＷを高精度の平行、平坦面を有するよう
に精密に研磨することが可能となる。更に、加工時の押
圧力は、密閉空間８内に供給する圧力流体により容易に
調節することができるので作業上好都合である。
な圧力を掛けることが可能であり、被研磨ウェーハＷに
多少の厚さムラがあったとしてもその厚さムラを吸収す
ることができ、つまり全ての被研磨ウェーハＷに掛かる
押圧力を常時一定に保持することができることから、研
磨ムラや偏り研磨等の異常が生じることはなく、全ての
被研磨ウェーハＷを高精度の平行、平坦面を有するよう
に精密に研磨することが可能となる。更に、加工時の押
圧力は、密閉空間８内に供給する圧力流体により容易に
調節することができるので作業上好都合である。
【００２８】研磨加工の終了後に、各部の動作を停止さ
せてトップリング１を上昇させる。
せてトップリング１を上昇させる。
【００２９】最後に、トップリング１を下降してウェー
ハ取出部（図示せず）に近接させ、被研磨ウェーハＷの
吸着を解除する。この被研磨ウェーハＷの吸着解除は、
吸引動作を停止し吸引用通孔10に圧縮空気を供給してウ
ェーハチャック３の吸引用細孔３ａから吹き出させれば
容易に行うことができる。これにより、従来のような研
磨後のウェーハを剥がす工程が不要になり、そのウェー
ハの破損事故を未然に防止することができる。
ハ取出部（図示せず）に近接させ、被研磨ウェーハＷの
吸着を解除する。この被研磨ウェーハＷの吸着解除は、
吸引動作を停止し吸引用通孔10に圧縮空気を供給してウ
ェーハチャック３の吸引用細孔３ａから吹き出させれば
容易に行うことができる。これにより、従来のような研
磨後のウェーハを剥がす工程が不要になり、そのウェー
ハの破損事故を未然に防止することができる。
【００３０】このようにして、１バッチ分の研磨加工が
終了し、次のバッチ分の研磨加工が開始され順次繰り返
して作業が行われる。
終了し、次のバッチ分の研磨加工が開始され順次繰り返
して作業が行われる。
【００３１】尚、加圧プレート２は低剛性のため、研磨
時に変形してウェーハを平らに研磨できない事態が予想
されるが、図５に示すようにウェーハ１枚に加わる等分
布荷重領域（斜線部）の荷重の中心ＧとウェーハＷの中
心（一次モーメントの中心）とを合致させるようにすれ
ば、このような不具合を未然に防止することが可能であ
る。
時に変形してウェーハを平らに研磨できない事態が予想
されるが、図５に示すようにウェーハ１枚に加わる等分
布荷重領域（斜線部）の荷重の中心ＧとウェーハＷの中
心（一次モーメントの中心）とを合致させるようにすれ
ば、このような不具合を未然に防止することが可能であ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トップリングで被研磨ウェーハをターンテーブルに押し
当てて鏡面研磨するに際し、ウェーハチャックに被研磨
ウェーハの吸着機構を設けたので被研磨ウェーハを接着
せずに吸着保持することができ、かつ研磨加工後はその
吸着を停止して圧縮空気を吹き出すことにより研磨後の
ウェーハを容易に外すことができるので、従来行ってい
た被研磨ウェーハの接着工程及び研磨後のウェーハの剥
し工程が不要となり、研磨作業能率を著しく向上させる
と共に研磨後のウェーハの破損を未然に防止する等の優
れた効果を奏する。
トップリングで被研磨ウェーハをターンテーブルに押し
当てて鏡面研磨するに際し、ウェーハチャックに被研磨
ウェーハの吸着機構を設けたので被研磨ウェーハを接着
せずに吸着保持することができ、かつ研磨加工後はその
吸着を停止して圧縮空気を吹き出すことにより研磨後の
ウェーハを容易に外すことができるので、従来行ってい
た被研磨ウェーハの接着工程及び研磨後のウェーハの剥
し工程が不要となり、研磨作業能率を著しく向上させる
と共に研磨後のウェーハの破損を未然に防止する等の優
れた効果を奏する。
【００３３】又、加圧プレートを吊持しているリング状
弾性体シートの中心が、加圧プレートに取り付けられた
固定具のほぼ中央部に位置しているため、ターンテーブ
ルの回転の進入側において研磨布に摺擦される被研磨ウ
ェーハの下面に大きな研磨抵抗が作用しても、固定具に
回転モーメントが生じることはなく押圧力は一定とな
る。更に、加圧プレートは、弾性体シートを介して加圧
プレート保持部に吊持されているので、加圧プレート保
持部とは無関係に自由に動くことが可能であり、かつ弾
性体シートにより囲まれた密閉空間内には圧力流体が供
給されているので、ターンテーブルの回転時に僅かな面
振れが生じても、これに容易に追従することができ押圧
力を均一に維持することができる。従って、ターンテー
ブルに対して常に被研磨ウェーハ全面を均等に押圧する
ことができ、被研磨ウェーハの傾き研磨や偏り研磨を未
然に防止して研磨精度を著しく高める効果を奏する。
弾性体シートの中心が、加圧プレートに取り付けられた
固定具のほぼ中央部に位置しているため、ターンテーブ
ルの回転の進入側において研磨布に摺擦される被研磨ウ
ェーハの下面に大きな研磨抵抗が作用しても、固定具に
回転モーメントが生じることはなく押圧力は一定とな
る。更に、加圧プレートは、弾性体シートを介して加圧
プレート保持部に吊持されているので、加圧プレート保
持部とは無関係に自由に動くことが可能であり、かつ弾
性体シートにより囲まれた密閉空間内には圧力流体が供
給されているので、ターンテーブルの回転時に僅かな面
振れが生じても、これに容易に追従することができ押圧
力を均一に維持することができる。従って、ターンテー
ブルに対して常に被研磨ウェーハ全面を均等に押圧する
ことができ、被研磨ウェーハの傾き研磨や偏り研磨を未
然に防止して研磨精度を著しく高める効果を奏する。
【００３４】更に、加圧プレート及びこの加圧プレート
にウェーハチャックを取り付ける固定具は加圧プレート
保持部に比して弾性変形できる程度の材質で形成されて
いるので、吸着された複数個の被研磨ウェーハに多少の
厚さムラがあったとしても、自由動きによってその厚さ
ムラを吸収することができ、全ての被研磨ウェーハに掛
かる押圧力を常時一定に保持することができる。従っ
て、全ての被研磨ウェーハを高精度の平行、平坦面を有
するように精密に研磨することができる。又、加工時の
押圧力は、トップリングの密閉空間内に供給する圧力流
体により容易に調節することができるので作業上好都合
である
にウェーハチャックを取り付ける固定具は加圧プレート
保持部に比して弾性変形できる程度の材質で形成されて
いるので、吸着された複数個の被研磨ウェーハに多少の
厚さムラがあったとしても、自由動きによってその厚さ
ムラを吸収することができ、全ての被研磨ウェーハに掛
かる押圧力を常時一定に保持することができる。従っ
て、全ての被研磨ウェーハを高精度の平行、平坦面を有
するように精密に研磨することができる。又、加工時の
押圧力は、トップリングの密閉空間内に供給する圧力流
体により容易に調節することができるので作業上好都合
である
【図１】 本発明に係るトップリングの断面図である。
【図２】 そのトップリングの下面図である。
【図３】 図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】 トップリングの使用状態を示す説明図であ
る。
る。
【図５】 ウェーハに加わる荷重とウェーハの位置関係
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】 従来例の説明図である。
１…トップリング １ａ…垂直保持軸 １ｂ…加圧
プレート保持部 ２…加圧プレート ２ａ…凹部
２ｂ…通孔 ３…ウェーハチャック ３ａ…吸引
用細孔 ４…固定具 ５…弾性体シート ６…取付
具 ７…リング状抑え具 ８…密閉空間 ９…圧
力流体供給路 10…吸引用通孔 11…接続管 12…
接続部材 12ａ…導入孔 Ｗ…被研磨ウェーハ
Ｔ…ターンテーブル Ｃ…研磨布
プレート保持部 ２…加圧プレート ２ａ…凹部
２ｂ…通孔 ３…ウェーハチャック ３ａ…吸引
用細孔 ４…固定具 ５…弾性体シート ６…取付
具 ７…リング状抑え具 ８…密閉空間 ９…圧
力流体供給路 10…吸引用通孔 11…接続管 12…
接続部材 12ａ…導入孔 Ｗ…被研磨ウェーハ
Ｔ…ターンテーブル Ｃ…研磨布
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚田 真 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地 信越半導体株式会社白河工場内 (72)発明者 田中好一 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地 信越半導体株式会社白河工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 トップリングで被研磨ウェーハをターン
テーブルの研磨面に押し付けて鏡面状に研磨するウェー
ハの研磨方法において、前記被研磨ウェーハはトップリ
ングの下部に取り付けられた吸着機構を有する加圧プレ
ートに吸着保持すると共に、加圧プレートは弾性体シー
トを介して加圧プレート保持部に吊持し、前記弾性体シ
ートにより囲まれた密閉空間に圧力流体を供給して、被
研磨ウェーハ全面に掛かる押圧力を常時一定に保持する
ように前記圧力流体の供給圧力を調節しつつ被研磨ウェ
ーハのポリッシング加工を行うことを特徴とするウェー
ハの研磨方法。 - 【請求項２】 軸回転する加圧プレート保持部と、被研
磨ウェーハを吸着保持するウェーハチャックを取り付け
た加圧プレートと、この加圧プレートを前記加圧プレー
ト保持部に吊持しかつ加圧プレートと加圧プレート保持
部との間に密閉空間を形成するための弾性体シートと、
前記密閉空間内に圧力流体を供給する機構及び前記ウェ
ーハチャックに圧縮空気を吸排する機構とを備えたこと
を特徴とするウェーハ研磨用トップリング。 - 【請求項３】 加圧プレート及びこの加圧プレートにウ
ェーハチャックを取り付ける固定具が、加圧プレート保
持部に比して弾性変形できる程度の材質で形成されたこ
とを特徴とする請求項２記載のウェーハ研磨用トップリ
ング。 - 【請求項４】 加圧プレートに弾性変形可能な固定具に
よって、ウェーハチャックが複数固定され、そのウェー
ハチャックの開放端は平面で、被研磨ウェーハの背面を
吸着するよう前記開放端に垂直に複数の吸引用細孔が均
一に配列穿孔され、前記ウェーハチャックの他端は、加
圧プレートの固定部において、加圧プレートの凹部と対
応し、この凹部を通じて前記吸引用細孔は相互に連通さ
れ、その凹部は更に加圧プレートの通孔を経て、加圧プ
レートの上部に配設された接続部材の導入孔及び接続管
と連通し、トップリングの垂直保持軸を軸方向に貫通す
る吸引用通孔に接続され、又加圧プレートは取付具及び
リング状抑え具により、それぞれ加圧プレート保持部及
び加圧プレート間に加圧プレートを囲繞して弾性体シー
トで気密保持され、更に前記トップリングの垂直保持軸
には、前記吸引用通孔と同時に並行して加圧用の圧力流
体供給路を有することを特徴とする請求項２記載のウェ
ーハ研磨用トップリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3265356A JP2770087B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ウェーハの研磨方法及びその研磨用トップリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3265356A JP2770087B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ウェーハの研磨方法及びその研磨用トップリング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0569314A true JPH0569314A (ja) | 1993-03-23 |
| JP2770087B2 JP2770087B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=17416041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3265356A Expired - Fee Related JP2770087B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ウェーハの研磨方法及びその研磨用トップリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770087B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5653623A (en) * | 1993-12-14 | 1997-08-05 | Ebara Corporation | Polishing apparatus with improved exhaust |
| US5791973A (en) * | 1995-04-10 | 1998-08-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for holding substrate to be polished and apparatus and method for polishing substrate |
| JP2009255292A (ja) * | 1994-03-02 | 2009-11-05 | Applied Materials Inc | キャリアヘッド及び基板の化学機械研磨のためのシステム |
| CN116652725A (zh) * | 2023-07-21 | 2023-08-29 | 苏州博宏源机械制造有限公司 | 一种晶圆研磨抛光设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02232158A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-14 | Kyushu Electron Metal Co Ltd | 平面研磨装置の被加工物保持機構 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3265356A patent/JP2770087B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02232158A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-14 | Kyushu Electron Metal Co Ltd | 平面研磨装置の被加工物保持機構 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5653623A (en) * | 1993-12-14 | 1997-08-05 | Ebara Corporation | Polishing apparatus with improved exhaust |
| JP2009255292A (ja) * | 1994-03-02 | 2009-11-05 | Applied Materials Inc | キャリアヘッド及び基板の化学機械研磨のためのシステム |
| US5791973A (en) * | 1995-04-10 | 1998-08-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for holding substrate to be polished and apparatus and method for polishing substrate |
| US5921853A (en) * | 1995-04-10 | 1999-07-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for polishing substrate using resin film or multilayer polishing pad |
| CN116652725A (zh) * | 2023-07-21 | 2023-08-29 | 苏州博宏源机械制造有限公司 | 一种晶圆研磨抛光设备 |
| CN116652725B (zh) * | 2023-07-21 | 2023-10-27 | 苏州博宏源机械制造有限公司 | 一种晶圆研磨抛光设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2770087B2 (ja) | 1998-06-25 |
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