JPH06320413A - 研磨装置 - Google Patents
研磨装置Info
- Publication number
- JPH06320413A JPH06320413A JP11625793A JP11625793A JPH06320413A JP H06320413 A JPH06320413 A JP H06320413A JP 11625793 A JP11625793 A JP 11625793A JP 11625793 A JP11625793 A JP 11625793A JP H06320413 A JPH06320413 A JP H06320413A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- head
- wafer
- dressing
- polishing head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スライスした単結晶を研磨する枚葉式研磨装
置に関し、特性の向上を目的とする。 【構成】 研磨用ヘッドの先端部に研磨布のブラッシン
グ手段とブラッシの内側に研磨剤を供給する手段を備え
ると共に、回転定盤の回転中心に対し研磨用ヘッドの対
称位置に同一の加圧機構をもつドレス用ヘッドを備え、
ドレス用ヘッドが下面にドレッシングプレートをもつと
共にドレッシングプレートに純水を供給して洗浄する手
段を備えており、研磨用ヘッドと連動して揺動回転する
ことを特徴として研磨装置を構成する。
置に関し、特性の向上を目的とする。 【構成】 研磨用ヘッドの先端部に研磨布のブラッシン
グ手段とブラッシの内側に研磨剤を供給する手段を備え
ると共に、回転定盤の回転中心に対し研磨用ヘッドの対
称位置に同一の加圧機構をもつドレス用ヘッドを備え、
ドレス用ヘッドが下面にドレッシングプレートをもつと
共にドレッシングプレートに純水を供給して洗浄する手
段を備えており、研磨用ヘッドと連動して揺動回転する
ことを特徴として研磨装置を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子部品用結晶基板、特
に半導体基板の研磨に適した研磨装置の構成に関する。
に半導体基板の研磨に適した研磨装置の構成に関する。
【０００２】大量の情報を迅速に処理する必要から情報
処理装置の主体を構成する半導体装置は単位素子の小形
化による大容量化が行なわれてＬＳＩやＶＬＳＩなどの
集積回路が実用化されているが、これらはシリコン（S
i) 単結晶よりなり、厚さが約500 μm の薄層基板（以
下略してウエハ）を用いて作られている。こゝで、量産
化とこれによるコスト低減を実現するため、引上げ法に
より作られるSi単結晶の直径は徐々に増大しており、８
インチ径のものまで作られている。
処理装置の主体を構成する半導体装置は単位素子の小形
化による大容量化が行なわれてＬＳＩやＶＬＳＩなどの
集積回路が実用化されているが、これらはシリコン（S
i) 単結晶よりなり、厚さが約500 μm の薄層基板（以
下略してウエハ）を用いて作られている。こゝで、量産
化とこれによるコスト低減を実現するため、引上げ法に
より作られるSi単結晶の直径は徐々に増大しており、８
インチ径のものまで作られている。
【０００３】一方、光通信に使用する方向性結合器や光
変調器の材料には非線形光学結晶であるニオブ酸リチウ
ム（LiNbO3）やタンタル酸リチウム（TaNbO3）の単結晶
が使われており、また、弾性表面波フィルタの材料には
電気機械結合係数が大きく、伝播損失の少ない強誘電体
結晶であるLiNbO3やTaNbO3が使われているが、これらの
結晶もコスト低減を実現するために引上げ法で作られる
単結晶の直径は増大しており、単結晶ロッドをスライス
して厚さが数100 μm のウエハとした後、研磨装置にか
けて表面研磨を行なって平坦化し、これを被処理基板と
して薄膜形成技術や写真蝕刻技術（フォトリソグラフ
ィ）などを用いてデバイスの形成が行なわれている。
変調器の材料には非線形光学結晶であるニオブ酸リチウ
ム（LiNbO3）やタンタル酸リチウム（TaNbO3）の単結晶
が使われており、また、弾性表面波フィルタの材料には
電気機械結合係数が大きく、伝播損失の少ない強誘電体
結晶であるLiNbO3やTaNbO3が使われているが、これらの
結晶もコスト低減を実現するために引上げ法で作られる
単結晶の直径は増大しており、単結晶ロッドをスライス
して厚さが数100 μm のウエハとした後、研磨装置にか
けて表面研磨を行なって平坦化し、これを被処理基板と
して薄膜形成技術や写真蝕刻技術（フォトリソグラフ
ィ）などを用いてデバイスの形成が行なわれている。
【０００４】こゝで、結晶基板の研磨装置としては枚葉
式のものとバッチ式のものとがあるが、上記の電子部品
用としては平行精度が良く、平坦性の優れた研磨を行な
う必要がある。本発明は精度の高い研磨が可能な枚葉式
の研磨装置に関するものである。
式のものとバッチ式のものとがあるが、上記の電子部品
用としては平行精度が良く、平坦性の優れた研磨を行な
う必要がある。本発明は精度の高い研磨が可能な枚葉式
の研磨装置に関するものである。
【０００５】
【従来の技術】図３は従来の枚葉式研磨装置の構成を示
す斜視図であり、図示を省略したモータにより数10 RPM
程度の低速で回転する定盤１の表面には研磨布２が貼着
してあり、これに研磨剤が供給されている。一方、加圧
機構を備えた研磨用ヘッド３の先端部に真空吸着法など
により研磨を行なうウエハ４が固定されており、ウエハ
４を研磨布２に加圧した状態で研磨用ヘッド３を回転さ
せることで研磨が行なわれている。また、ウエハ４が研
磨される際の平行精度を向上するために回転しながら横
方向に反復して移動する揺動機構が採られている。
す斜視図であり、図示を省略したモータにより数10 RPM
程度の低速で回転する定盤１の表面には研磨布２が貼着
してあり、これに研磨剤が供給されている。一方、加圧
機構を備えた研磨用ヘッド３の先端部に真空吸着法など
により研磨を行なうウエハ４が固定されており、ウエハ
４を研磨布２に加圧した状態で研磨用ヘッド３を回転さ
せることで研磨が行なわれている。また、ウエハ４が研
磨される際の平行精度を向上するために回転しながら横
方向に反復して移動する揺動機構が採られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】先に記したように量産
化によるコスト低減を実現するために研磨を行なうウエ
ハは次第に大型化してきており、そのために研磨用ヘッ
ドに加わる加圧量は増大してきている。すなわち、ウエ
ハには0.3 〜0.5 kg/cm2の荷重を加えて研磨が行なわれ
ているが、これよりすると、例えば、４インチのSiウエ
ハの場合は約80 kg の荷重を、また、６インチウエハの
場合は約180 kgの荷重を加える必要がある。然し、この
ような大きな力が回転軸よりも外れた位置に加わる場合
は、定盤の回転軸の垂直方向にずれを生じ、回転定盤の
平行精度に影響を及ぼし、片削れの原因となる。
化によるコスト低減を実現するために研磨を行なうウエ
ハは次第に大型化してきており、そのために研磨用ヘッ
ドに加わる加圧量は増大してきている。すなわち、ウエ
ハには0.3 〜0.5 kg/cm2の荷重を加えて研磨が行なわれ
ているが、これよりすると、例えば、４インチのSiウエ
ハの場合は約80 kg の荷重を、また、６インチウエハの
場合は約180 kgの荷重を加える必要がある。然し、この
ような大きな力が回転軸よりも外れた位置に加わる場合
は、定盤の回転軸の垂直方向にずれを生じ、回転定盤の
平行精度に影響を及ぼし、片削れの原因となる。
【０００７】また、従来より研磨は研磨布とウエハとが
研磨剤を介してそれぞれ異なる速度で同方向に回転する
相対運動をすることにより研磨が行なわれている。然
し、研磨布は研磨剤や研磨生成物によって容易に目詰ま
りを起こすことから、安定した研磨状態を長時間に亙っ
て維持することは困難である。これらのことから、ウエ
ハの大型化に拘らず片削れが生ぜす、また、長時間に亙
って安定した研磨状態を保つことができる研磨装置を実
用化することが課題であった。
研磨剤を介してそれぞれ異なる速度で同方向に回転する
相対運動をすることにより研磨が行なわれている。然
し、研磨布は研磨剤や研磨生成物によって容易に目詰ま
りを起こすことから、安定した研磨状態を長時間に亙っ
て維持することは困難である。これらのことから、ウエ
ハの大型化に拘らず片削れが生ぜす、また、長時間に亙
って安定した研磨状態を保つことができる研磨装置を実
用化することが課題であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題は研磨用ヘッ
ドが先端部に研磨布のブラッシング手段とブラッシの内
側に研磨剤を供給する手段を備えると共に、回転定盤の
回転中心に対して研磨用ヘッドの対称位置に同一の加圧
機構をもつドレス用ヘッドを備え、このドレス用ヘッド
が下面にドレッシングプレートをもつと共にドレッシン
グプレートに純水を供給して洗浄する手段を備えてお
り、研磨用ヘッドと連動して揺動回転することを特徴と
する研磨装置の使用により解決することができる。
ドが先端部に研磨布のブラッシング手段とブラッシの内
側に研磨剤を供給する手段を備えると共に、回転定盤の
回転中心に対して研磨用ヘッドの対称位置に同一の加圧
機構をもつドレス用ヘッドを備え、このドレス用ヘッド
が下面にドレッシングプレートをもつと共にドレッシン
グプレートに純水を供給して洗浄する手段を備えてお
り、研磨用ヘッドと連動して揺動回転することを特徴と
する研磨装置の使用により解決することができる。
【０００９】
【作用】本発明は回転定盤の回転中心に対して研磨用ヘ
ッドの対称位置に同一の加圧機構をもつドレス用ヘッド
を備えることにより定盤の回転軸の垂直方向にずれを生
ずることを無くし、また、長時間に亙って安定した研磨
状態を保つためにブラッシング機構とドレッシング機構
を備えるものである。
ッドの対称位置に同一の加圧機構をもつドレス用ヘッド
を備えることにより定盤の回転軸の垂直方向にずれを生
ずることを無くし、また、長時間に亙って安定した研磨
状態を保つためにブラッシング機構とドレッシング機構
を備えるものである。
【００１０】図１は本発明に係る研磨装置の構成を示す
断面図であり、また、図２は研磨用ヘッドとドレス用ヘ
ッドの揺動回転を説明する平面図である。すなわち、研
磨用ヘッド３の対称位置にウエハ４と同じか或いはこれ
よりも大きな直径のドレッシングプレート（Dressing-p
late) ６を備えたドレス用ヘッド７を設け、ウエハ４に
加えるのと同じ荷重を加えて同様に回転させることによ
りバランスを保つと共に研磨剤や研磨生成物により目詰
まりを起こしている研磨布２をドレッシングプレート６
により目立て（Dressing）を行い、また、純水８をドレ
ッシングプレート６に加えて研磨剤や研磨生成物を流し
去ることにより研磨布２の劣化を防ぐものである。
断面図であり、また、図２は研磨用ヘッドとドレス用ヘ
ッドの揺動回転を説明する平面図である。すなわち、研
磨用ヘッド３の対称位置にウエハ４と同じか或いはこれ
よりも大きな直径のドレッシングプレート（Dressing-p
late) ６を備えたドレス用ヘッド７を設け、ウエハ４に
加えるのと同じ荷重を加えて同様に回転させることによ
りバランスを保つと共に研磨剤や研磨生成物により目詰
まりを起こしている研磨布２をドレッシングプレート６
により目立て（Dressing）を行い、また、純水８をドレ
ッシングプレート６に加えて研磨剤や研磨生成物を流し
去ることにより研磨布２の劣化を防ぐものである。
【００１１】また、研磨用ヘッド３の下側にブラシ９を
設け、ウエハ４と一緒に回転させると共に研磨剤10をブ
ラシ９とウエハ４との間に供給するようにすれば目詰ま
りを無くして研磨条件を安定化することができる。ま
た、図２に示すように研磨用ヘッド３とドレス用ヘッド
７は同方向に回転しながら相対的に揺動運動をすること
により定盤の回転軸の垂直方向にずれを生ずることを無
くすことができ、このような機構をとることにより従来
の問題を解決することができる。
設け、ウエハ４と一緒に回転させると共に研磨剤10をブ
ラシ９とウエハ４との間に供給するようにすれば目詰ま
りを無くして研磨条件を安定化することができる。ま
た、図２に示すように研磨用ヘッド３とドレス用ヘッド
７は同方向に回転しながら相対的に揺動運動をすること
により定盤の回転軸の垂直方向にずれを生ずることを無
くすことができ、このような機構をとることにより従来
の問題を解決することができる。
【００１２】
【実施例】４インチのSiウエハを研磨する場合について
説明する。ウエハ４は従来のように真空吸着法により研
磨用ヘッド３に接着させた。また、ブラシ９としてはナ
イロン製のものを使用し、研磨用ヘッド３より四方向に
十字型に設けた。また、研磨剤10は回転を伴わない筐体
11の内側を通る配管によりブラシ９とウエハ４の間に供
給するようにした。
説明する。ウエハ４は従来のように真空吸着法により研
磨用ヘッド３に接着させた。また、ブラシ９としてはナ
イロン製のものを使用し、研磨用ヘッド３より四方向に
十字型に設けた。また、研磨剤10は回転を伴わない筐体
11の内側を通る配管によりブラシ９とウエハ４の間に供
給するようにした。
【００１３】また、ドレッシングプレート６として５イ
ンチ径のものを用い、純水８はドレス用ヘッド７の筐体
12を通ってドレッシングプレート６に達する配管により
供給した。また、研磨布２として厚さ１mmの発泡ウレタ
ン（品名SUBA-400) を用い、また、研磨剤としては気相
反応から得たシリカ（Fumed-silica) をコロイド状に分
散してあるコロイダルシリカ( 品名SC-1, キャボット
社) を使用した。
ンチ径のものを用い、純水８はドレス用ヘッド７の筐体
12を通ってドレッシングプレート６に達する配管により
供給した。また、研磨布２として厚さ１mmの発泡ウレタ
ン（品名SUBA-400) を用い、また、研磨剤としては気相
反応から得たシリカ（Fumed-silica) をコロイド状に分
散してあるコロイダルシリカ( 品名SC-1, キャボット
社) を使用した。
【００１４】次に、研磨条件としては、定盤１を20 RPM
の速度で回転させ、一方、研磨用ヘッド３とドレス用ヘ
ッド７は60 RPMの速度で回転させ、研磨剤10と純水８は
それぞれ200 cc/ 分の流量で供給し、また、研磨用ヘッ
ド３にはウエハ４に0.3 kg/cm2の圧力が加わるように加
圧し、また、これと同じ圧力をドレス用ヘッド７に加え
て約10μm 厚の研磨を行なった。
の速度で回転させ、一方、研磨用ヘッド３とドレス用ヘ
ッド７は60 RPMの速度で回転させ、研磨剤10と純水８は
それぞれ200 cc/ 分の流量で供給し、また、研磨用ヘッ
ド３にはウエハ４に0.3 kg/cm2の圧力が加わるように加
圧し、また、これと同じ圧力をドレス用ヘッド７に加え
て約10μm 厚の研磨を行なった。
【００１５】そして厚さのバラツキを非接触ウエハ評価
装置( 品名ウルトラゲージ9500, 日本ＡＤＥ製）を用い
て測定した結果、従来の研磨装置ではＴＴＶ（MAX.−MI
N.)が1.5 μm 程度であったが、本発明に係る装置の使
用により0.7 μm にまで縮小することができた。
装置( 品名ウルトラゲージ9500, 日本ＡＤＥ製）を用い
て測定した結果、従来の研磨装置ではＴＴＶ（MAX.−MI
N.)が1.5 μm 程度であったが、本発明に係る装置の使
用により0.7 μm にまで縮小することができた。
【００１６】
【発明の効果】本発明の実施により、ウエハの直径の増
大に拘らず平行精度の良い研磨を行なうことができ、ま
た、研磨布の目詰まりを防ぐことができる。
大に拘らず平行精度の良い研磨を行なうことができ、ま
た、研磨布の目詰まりを防ぐことができる。
【図１】 本発明に係る研磨装置の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】 本発明に係るドレス用ヘッドの揺動回転を示
す平面図である。
す平面図である。
【図３】 従来の構成を示す斜視図である。
１ 定盤 ２ 研磨布 ３ 研磨用ヘッド ４ ウエハ ６ ドレッシングプレート ７ ドレス用ヘッド ８ 純水 ９ ブラシ 10 研磨剤
Claims (1)
- 【請求項１】 回転定盤上に貼着してある研磨布上に研
磨剤を供給する手段と、下面に薄層基板を固定してある
研磨用ヘッドを研磨布に加圧しながら揺動回転させて前
記基板の接触面を研磨する手段を備えてなる研磨装置に
おいて、 前記研磨用ヘッドが先端部に研磨布のブラッシング手段
と該ブラッシの内側に研磨剤を供給する手段を備えると
共に、回転定盤の回転中心に対し該研磨用ヘッドの対称
位置に同一の加圧機構をもつドレス用ヘッドを備え、該
ドレス用ヘッドが下面にドレッシングプレートをもつと
共に該ドレッシングプレートに純水を供給して洗浄する
手段を備えており、前記研磨用ヘッドと連動して揺動回
転することを特徴とする研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11625793A JPH06320413A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11625793A JPH06320413A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06320413A true JPH06320413A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=14682640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11625793A Pending JPH06320413A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06320413A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001347450A (ja) * | 2000-06-08 | 2001-12-18 | Promos Technologies Inc | 化学機械研磨装置 |
| DE10115801A1 (de) * | 2001-03-06 | 2002-10-17 | Promos Technologies Inc | Plattform für das chemisch-mechanische Polieren |
| JP2008073848A (ja) * | 2007-12-10 | 2008-04-03 | Yamaha Corp | 研磨装置 |
| JP2013215885A (ja) * | 2013-06-24 | 2013-10-24 | Nikon Corp | 研磨装置及び研磨装置における研磨パッドのドレス方法 |
| CN113263437A (zh) * | 2020-02-17 | 2021-08-17 | 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 | 研磨装置 |
-
1993
- 1993-05-19 JP JP11625793A patent/JPH06320413A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001347450A (ja) * | 2000-06-08 | 2001-12-18 | Promos Technologies Inc | 化学機械研磨装置 |
| DE10115801A1 (de) * | 2001-03-06 | 2002-10-17 | Promos Technologies Inc | Plattform für das chemisch-mechanische Polieren |
| JP2008073848A (ja) * | 2007-12-10 | 2008-04-03 | Yamaha Corp | 研磨装置 |
| JP2013215885A (ja) * | 2013-06-24 | 2013-10-24 | Nikon Corp | 研磨装置及び研磨装置における研磨パッドのドレス方法 |
| CN113263437A (zh) * | 2020-02-17 | 2021-08-17 | 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 | 研磨装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021001 |