JPH07299731A - Wafer polishing device and dressing method for polishing surface - Google Patents

Wafer polishing device and dressing method for polishing surface

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JPH07299731A
JPH07299731A JP9777794A JP9777794A JPH07299731A JP H07299731 A JPH07299731 A JP H07299731A JP 9777794 A JP9777794 A JP 9777794A JP 9777794 A JP9777794 A JP 9777794A JP H07299731 A JPH07299731 A JP H07299731A
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JP
Japan
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polishing
wafer
dressing
polishing surface
dressing pad
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Withdrawn
Application number
JP9777794A
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Japanese (ja)
Inventor
Keisuke Takeda
圭介 武田
Keiichi Shirai
啓一 白井
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools

Abstract

PURPOSE:To provide a wafer polishing device and a method for dressing a polishing surface, with which dull of a polish cloth and surface unevenness are removed certainly and the quality of wafer is enhanced. CONSTITUTION:The method includes a separating means 4 to separate a head 2 from the grinding surface 5a and a dressing pad 21 to be put in pressure contact with the grinding surface 5a when the head 2 is separated from the surface 5a, and thereby the grinding of wafer and the dressing works are conducted independently, and the ground surface of the wafer is prevented from ill affection of the falling objects such as abrasive grains off from the dressing pad 21 owing the dressing works.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路を形成する半
導体ウエハ等の表面を研磨するためのウエハ研磨装置お
よび研磨面のドレッシング方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer polishing apparatus and a polishing surface dressing method for polishing the surface of a semiconductor wafer or the like forming an integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSI等の集積回路を製造するた
めの半導体ウエハ(以下、単にウエハという。)は、デ
バイスの微細化に伴って、高精度かつ無欠陥表面となる
ように研磨することが要求されるようになってきた。こ
の研磨のメカニズムは、微粒子シリカ等によるメカニカ
ルな要素とアルカリ液によるエッチング要素とを複合し
たメカノ・ケミカル研磨法に基づいている。したがっ
て、研磨剤や研磨布の性質がウエハの表面状態を決定す
る主な要素となるので、従来は、これらについての改良
が数多くなされてきた。しかし、最近のウエハの精度、
特に平坦度向上等の要求に対しては研磨装置自体の重要
度が高まりつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor wafers for manufacturing integrated circuits such as LSIs (hereinafter simply referred to as "wafers") have been polished to have a highly accurate and defect-free surface in accordance with miniaturization of devices. Has come to be required. This polishing mechanism is based on a mechano-chemical polishing method that combines a mechanical element such as fine particle silica and an etching element with an alkaline solution. Therefore, since the properties of the polishing agent and the polishing pad are the main factors that determine the surface condition of the wafer, many improvements have been made in the past. However, recent wafer precision,
In particular, the importance of the polishing apparatus itself is increasing with respect to demands such as improvement in flatness.

【0003】図5は従来のウエハ研磨装置1の構成を示
す図であって、符号2はウエハ3を保持するヘッド、4
は旋回アーム、5はプラテン(研磨盤)である。ヘッド
2はその下部にウエハキャリア6を有し、ウエハ3はウ
エハキャリア6に真空吸着されることにより、研磨され
るべき表面を下向きに水平状態に保持されるようになっ
ている。一方、ウエハキャリア6の上方には圧力空気源
(図示略)から微小空気圧が供給され、ウエハキャリア
6が下方に変位して、ウエハ3がプラテン5に押し付け
られるようになっている。
FIG. 5 is a view showing the structure of a conventional wafer polishing apparatus 1, wherein reference numeral 2 is a head for holding a wafer 3 and 4 is a head.
Is a swivel arm, and 5 is a platen (polishing plate). The head 2 has a wafer carrier 6 under the head 2, and the wafer 3 is held by the wafer carrier 6 in a horizontal state with the surface to be polished facing downward by vacuum suction. On the other hand, a minute air pressure is supplied to the upper side of the wafer carrier 6 from a pressure air source (not shown), the wafer carrier 6 is displaced downward, and the wafer 3 is pressed against the platen 5.

【0004】また、ヘッド2は、基台7上に設置される
旋回アーム4によりプラテン5の上面に対向するように
支持されている。旋回アーム4の先端にはエアシリンダ
8が設置されており、ヘッド2の軸体9とリンク接続さ
れることによって、エアシリンダ8の作動によりヘッド
2が上下方向に若干移動し得るようになっている。
The head 2 is supported by a revolving arm 4 installed on a base 7 so as to face the upper surface of a platen 5. An air cylinder 8 is installed at the tip of the swivel arm 4, and the head 2 can be slightly moved in the vertical direction by the operation of the air cylinder 8 by being linked to the shaft body 9 of the head 2. There is.

【0005】また、旋回アーム4は、鉛直方向に延びる
支持軸4aを中心に水平面内で回動させられるようにな
っている。これにより、旋回アーム4の先端に設けられ
ているヘッド2は、プラテン5上に位置する範囲内で図
7に矢印Aで示す揺動運動をさせられるようになってい
る。
Further, the revolving arm 4 can be rotated in a horizontal plane about a support shaft 4a extending in the vertical direction. As a result, the head 2 provided at the tip of the revolving arm 4 can be swung within the range of being located on the platen 5 as shown by an arrow A in FIG.

【0006】プラテン5には、その上面に研磨布(図示
略)が貼付されており、研磨の際には、この研磨布がヘ
ッド2に保持されたウエハ3と接触するようになってい
る。このプラテン5の中心には回転軸10が設けられ、
基台7に設置された駆動モータ11の回転力が動力伝達
機構(図示略)を介してこの回転軸10に伝達され、プ
ラテン5が水平回転させられるようになっている。
A polishing cloth (not shown) is attached to the upper surface of the platen 5, and the polishing cloth is brought into contact with the wafer 3 held by the head 2 during polishing. A rotary shaft 10 is provided at the center of the platen 5,
The rotational force of the drive motor 11 installed on the base 7 is transmitted to the rotary shaft 10 via a power transmission mechanism (not shown), and the platen 5 is horizontally rotated.

【0007】このような構成のウエハ研磨装置1は、ヘ
ッド2にウエハ3を装着した状態で動作を開始すること
により、ウエハ3とプラテン5の研磨布との間に研磨剤
を供給しつつ、ヘッド2をプラテン5に対して揺動運動
させる。また、これと同時に、プラテン5およびヘッド
2が時計回りに回転する。これにより、ウエハ3がプラ
テン5の同一箇所のみで研磨されることなく、研磨布が
満遍なく使用されて、研磨布の偏摩耗による研磨むらの
発生が防止されるようになっている。そして、ヘッド
2、プラテン5、旋回アーム4のこのような相互運動に
よって、ウエハ3と研磨布とが研磨剤を介して摩擦さ
れ、ウエハ3の表面が研磨されることになる。
The wafer polishing apparatus 1 having such a structure starts its operation with the wafer 3 mounted on the head 2 to supply the polishing agent between the wafer 3 and the polishing cloth of the platen 5, The head 2 is swung with respect to the platen 5. At the same time, the platen 5 and the head 2 rotate clockwise. As a result, the polishing cloth is used evenly without polishing the wafer 3 only at the same position on the platen 5, and uneven polishing due to uneven wear of the polishing cloth is prevented. Then, due to such mutual movement of the head 2, the platen 5, and the swing arm 4, the wafer 3 and the polishing cloth are rubbed with each other via the polishing agent, and the surface of the wafer 3 is polished.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の研磨装置1において使用される研磨布は、プラテ
ン5の上面に貼付される不織布であるが、貼付の際にお
ける塵埃の挟み込みや、研磨布自体の厚さのムラ等によ
って、初期状態において研磨面5aに微小な凹凸を形成
する。また、このような研磨布は、使用されるにしたが
って、供給された研磨剤が偏在することになったり、該
研磨剤あるいはウエハ3を構成するシリコンの削りカス
等によって目づまりを生じたりすることによっても研磨
面5aに微小な凹凸が形成されあるいは研磨能力が低下
することになる。これらの場合には、ツルーイングある
いはドレッシングを実施することによって、凹凸をなら
しあるいは目づまりを洗い落とすことが必要である。
By the way, the polishing cloth used in such a conventional polishing apparatus 1 is a non-woven fabric attached to the upper surface of the platen 5. Minute irregularities are formed on the polishing surface 5a in the initial state due to unevenness in the thickness of the cloth itself. In addition, such a polishing cloth may cause uneven distribution of the supplied polishing agent as it is used, or may cause clogging due to the polishing agent or silicon scraps forming the wafer 3. Also, minute irregularities are formed on the polishing surface 5a or the polishing ability is reduced. In these cases, it is necessary to carry out truing or dressing to smooth out irregularities or wash off clogging.

【0009】従来、研磨布のドレッシングの方法とし
て、図6に示すように、ウエハ3を支持するヘッド2
に、ドレッシングパッド12を設けておき、ウエハ3を
研磨面5aに圧接させて研磨を行うと同時に、ドレッシ
ングパッド12を研磨面5aに圧接させる方法が案出さ
れている。この場合、例えば、研磨面5aを水平旋回さ
せられる円盤状のものとし、ウエハ3を支持するヘッド
2の周囲に円環状のドレッシングパッド12を設ける。
そして、ウエハ3とドレッシングパッド12とを研磨面
5aの半径方向の途中位置に同時に圧接させることとす
れば、ウエハ3は、常に、ドレッシングパッド12によ
ってドレッシングを施された研磨面5aに接触させられ
ることになる。
As a conventional method of dressing a polishing cloth, as shown in FIG. 6, a head 2 for supporting a wafer 3 is used.
In addition, a method has been devised in which the dressing pad 12 is provided, the wafer 3 is pressed against the polishing surface 5a for polishing, and at the same time, the dressing pad 12 is pressed against the polishing surface 5a. In this case, for example, the polishing surface 5a has a disk shape that can be horizontally swiveled, and an annular dressing pad 12 is provided around the head 2 that supports the wafer 3.
Then, if the wafer 3 and the dressing pad 12 are brought into pressure contact with each other at a midway position in the radial direction of the polishing surface 5a, the wafer 3 is always brought into contact with the polishing surface 5a dressed by the dressing pad 12. It will be.

【0010】しかしながら、かかるドレッシング方法に
よれば、ドレッシングパッド12によって研磨面5aが
ならされあるいは目づまりが解消される反面、ドレッシ
ングパッド12の砥粒がドレッシングパッドから剥がれ
落ちた場合等には、該砥粒がそのまま研磨剤の中に混在
させられて、ウエハ3の表面に傷を付ける等の悪影響を
及ぼすという不都合が考えられる。
However, according to such a dressing method, the polishing surface 5a is smoothed by the dressing pad 12 or the clogging is eliminated, but when the abrasive grains of the dressing pad 12 are peeled off from the dressing pad, the polishing is performed. It is conceivable that the particles may be mixed in the polishing agent as they are and have an adverse effect such as scratching the surface of the wafer 3.

【0011】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、研磨布の目づまりや凹凸を確実に除去
し、ウエハの品質を向上することができるウエハ研磨装
置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a wafer polishing apparatus capable of surely removing clogging and unevenness of a polishing cloth and improving the quality of a wafer. Has an aim.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ヘッドに支持されたウエハを、研磨盤の
研磨面に圧接させた状態で、前記ヘッドと研磨面とを相
対移動させることによって摺動させるとともに、前記ウ
エハの表面と研磨面との間に研磨剤を供給してウエハを
研磨する研磨装置において、前記ヘッドに、該ヘッドを
研磨面から離間させる離間手段が設けられるとともに、
該離間手段によってヘッドが研磨面から離間させられた
ときに、研磨盤の研磨面に圧接させられるドレッシング
パッドが設けられているウエハ研磨装置を提案してい
る。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a method in which a wafer supported by a head is moved relative to the polishing surface of a polishing platen in a state of being pressed against the polishing surface. In the polishing apparatus that slides by sliding the wafer and supplies the polishing agent between the surface of the wafer and the polishing surface to polish the wafer, the head is provided with a separating means for separating the head from the polishing surface. With
A wafer polishing apparatus has been proposed in which a dressing pad is provided that is brought into pressure contact with the polishing surface of the polishing plate when the head is separated from the polishing surface by the spacing means.

【0013】上記ウエハ研磨装置においては、研磨面
が、水平旋回させられる円盤状に形成され、離間手段
が、前記研磨面の半径方向外方に配される垂直軸心回り
に水平旋回させられ先端にヘッドを取り付ける旋回アー
ムよりなり、ドレッシングパッドが旋回アームに取り付
けられている構成とすることが効果的である。
In the above wafer polishing apparatus, the polishing surface is formed in a disk shape that can be horizontally swung, and the separating means is horizontally swiveled around a vertical axis that is arranged radially outward of the polishing surface, and the tip thereof is provided. It is effective that the dressing pad is attached to the swivel arm, and the dressing pad is attached to the swivel arm.

【0014】また、ドレッシングパッドがクラッチを介
して旋回アームに取り付けられていることとしてもよ
い。
The dressing pad may be attached to the revolving arm via a clutch.

【0015】また、本発明にかかる研磨面のドレッシン
グ方法は、水平旋回させられてその表面に圧接されるウ
エハを研磨する円盤状の研磨面に、軸心回りに水平回転
自在に支持された円形のドレッシングパッドを偏心状態
に配し、ウエハが圧接される領域よりも広い範囲に亙る
研磨面にドレッシングパッドを圧接させ、研磨面の回転
によってドレッシングパッドをつれ回りさせながらドレ
ッシングすることを特徴としている。
Further, in the dressing method for a polishing surface according to the present invention, a circular surface is supported on a disk-shaped polishing surface for horizontally rotating and polishing a wafer pressed against the surface so as to be horizontally rotatable about its axis. The dressing pad of is arranged in an eccentric state, the dressing pad is pressed against the polishing surface over a wider area than the area where the wafer is pressed, and the dressing pad is rotated while the dressing pad is swung to perform dressing. .

【0016】[0016]

【作用】本発明に係るウエハ研磨装置によれば、ヘッド
に支持されたウエハは、研磨盤の研磨面に研磨剤を介し
て摺動させられ、その表面を研磨される。これにより研
磨面には、研磨剤あるいはウエハの削りカスが付着する
こととなるが、離間手段を作動させてウエハを研磨面か
ら退けた状態でドレッシングパッドを研磨面に圧接させ
ることにより、研磨面のドレッシングが行われる。この
場合に、ドレッシングと同時にウエハの研磨が行われな
いので、ドレッシングによってドレッシングパッドから
剥がれた砥粒等が研磨剤に混入されることがなく、ウエ
ハの品質低下を防止することが可能となる。
According to the wafer polishing apparatus of the present invention, the wafer supported by the head is slid on the polishing surface of the polishing plate via the polishing agent, and the surface is polished. As a result, the polishing agent or the shavings of the wafer are attached to the polishing surface.However, by operating the separating means and pressing the dressing pad against the polishing surface with the wafer retracted from the polishing surface, Dressing is performed. In this case, since the wafer is not polished at the same time as the dressing, the abrasive grains and the like peeled off from the dressing pad due to the dressing are not mixed in the polishing agent, and the deterioration of the wafer quality can be prevented.

【0017】また、離間手段を、水平旋回させられる円
盤状の研磨面の半径方向外方に配される垂直軸心回りに
水平旋回させられ先端にヘッドを取り付ける旋回アーム
とすれば、旋回アームの水平旋回によってヘッドを垂直
軸心回りに旋回移動させることにより、ウエハが研磨面
から退けられる。そして、旋回アームにドレッシングパ
ッドを取り付ける構成とすれば、旋回アームの水平旋回
に伴ってドレッシングパッドが水平旋回され、研磨面上
に配置させられて、研磨面のドレッシングを実施するこ
とが可能となる。
Further, if the separating means is a swivel arm that is swung horizontally around a vertical axis arranged radially outward of a disk-shaped polishing surface that can be swung horizontally and has a head attached to the tip, By horizontally moving the head around the vertical axis, the wafer is moved away from the polishing surface. If the dressing pad is attached to the swivel arm, the dressing pad is swung horizontally along with the horizontal swiveling of the swivel arm and is placed on the polishing surface, so that the dressing of the polishing surface can be performed. .

【0018】さらに、ドレッシングパッドと旋回アーム
との間にクラッチを設ける構成とすれば、旋回アームに
よるウエハの研磨動作からドレッシングパッドを切り離
しておき、必要に応じてクラッチを作動させる。これに
より、旋回アームとドレッシングパッドとを連動させる
ことが可能となるので、ドレッシングパッドを研磨面上
に配置させることによって、研磨面のドレッシングが実
施されることになる。
Further, if the clutch is provided between the dressing pad and the swing arm, the dressing pad is separated from the polishing operation of the wafer by the swing arm, and the clutch is operated as necessary. As a result, since the swivel arm and the dressing pad can be interlocked with each other, the dressing pad can be dressed on the polishing surface to perform dressing on the polishing surface.

【0019】また、本発明に係る研磨面のドレッシング
方法によれば、水平旋回させられている円盤状の研磨面
に対して、水平回転自在に支持された円形のドレッシン
グパッドを偏心させた状態で圧接させることにより、研
磨面とドレッシングパッドとの各部の摩擦力の不均衡に
基づいて、ドレッシングパッドがつれ回りさせられる。
これにより、ドレッシングパッドと研磨面とは、相対的
に摺動させられ、その摺動動作の間に、研磨面がドレッ
シングパッドによってドレッシングされることになる。
この場合に、ドレッシングパッドは、ウエハが圧接され
る領域よりも広い範囲に亙る研磨面に圧接させられるの
で、ウエハを研磨すべき部分の研磨面は、漏れなくドレ
ッシングされウエハの健全な研磨加工を行うことが可能
となる。
Further, according to the method of dressing a polishing surface according to the present invention, a circular dressing pad rotatably supported horizontally is eccentric to a disk-shaped polishing surface which is horizontally swung. By pressing the dressing pad, the dressing pad is swung around based on the imbalance of the frictional force between the polishing surface and the dressing pad.
As a result, the dressing pad and the polishing surface are slid relative to each other, and the polishing surface is dressed by the dressing pad during the sliding operation.
In this case, the dressing pad is pressed against the polishing surface over a wider area than the area where the wafer is pressed, so that the polishing surface of the portion where the wafer is to be polished is dressed without omission and the wafer is properly polished. It becomes possible to do.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明に係るウエハ研磨装置および研
磨面のドレッシング方法の一実施例について、図1から
図4を参照して説明する。なお、図5から図7に示す従
来例と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を
簡略化する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a wafer polishing apparatus and a polishing surface dressing method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the same reference numerals are given to the portions having the same configuration as the conventional example shown in FIGS. 5 to 7, and the description will be simplified.

【0021】本実施例のウエハ研磨装置20は、プラテ
ン5の研磨面5aに圧接させられる円盤状のドレッシン
グパッド21を有するドレッシング装置22を具備して
いる。このドレッシング装置22は、旋回アーム4(離
間手段)の旋回中心となる垂直軸4a回りに旋回可能に
配されるドレッシングアーム23と、該ドレッシングア
ーム23の先端に水平に配されるドレッシングパッド2
1と、該ドレッシングパッド21を上下移動させるシリ
ンダ24とを具備している。
The wafer polishing apparatus 20 of this embodiment is equipped with a dressing apparatus 22 having a disk-shaped dressing pad 21 that is brought into pressure contact with the polishing surface 5a of the platen 5. The dressing device 22 includes a dressing arm 23 that is arranged to be rotatable about a vertical axis 4 a that is the center of rotation of the rotating arm 4 (separating means), and a dressing pad 2 that is arranged horizontally at the tip of the dressing arm 23.
1 and a cylinder 24 for vertically moving the dressing pad 21.

【0022】また、前記ドレッシングアーム23と前記
旋回アーム4との間には両者の連結・切り離しを行うた
めのクラッチ25が設けられている。該クラッチ25
は、オペレータにより、あるいは、ウエハ研磨装置20
の内部信号等によってON・OFFされ、ドレッシング
アーム23と旋回アーム4とを適宜、連結しあるいは切
り離すことができるようになっている。なお、クラッチ
25の形式としては、特に限定はなく、機械式、電磁式
等の種々の形式のものを適用することができる。
A clutch 25 is provided between the dressing arm 23 and the revolving arm 4 for connecting and disconnecting them. The clutch 25
By the operator or the wafer polishing apparatus 20.
It is turned on / off by an internal signal or the like, and the dressing arm 23 and the turning arm 4 can be appropriately connected or disconnected. The type of the clutch 25 is not particularly limited, and various types such as mechanical type and electromagnetic type can be applied.

【0023】前記ドレッシングパッド21は、図3に示
すように、断面コ字状の円形に形成されており、その外
縁に沿って、研磨面5aに圧接されることとなるリング
状の圧接面21aを具備している。この圧接面21aに
は、例えば、約100メッシュのダイヤモンド砥粒21
bが均一分布状態に電着されている。
As shown in FIG. 3, the dressing pad 21 is formed in a circular shape having a U-shaped cross section, and along its outer edge, a ring-shaped pressure contact surface 21a to be pressed against the polishing surface 5a. It is equipped with. The pressure contact surface 21a has, for example, a diamond abrasive grain 21 of about 100 mesh.
b is electrodeposited in a uniform distribution state.

【0024】ドレッシングパッド21の直径寸法は、図
1に示す例では、プラテン5の半径寸法と同等に形成さ
れている。そして、その外周がプラテン5の外周に内接
する位置に配置されることによって、プラテン5の回転
のみによって研磨面5aの全面をドレッシングすること
ができるようになっている。
The diametrical dimension of the dressing pad 21 is formed to be equal to the radial dimension of the platen 5 in the example shown in FIG. By disposing the outer periphery of the platen 5 at a position inscribed in the outer periphery of the platen 5, the entire polishing surface 5a can be dressed only by rotating the platen 5.

【0025】また、前記シリンダ24は、先端にドレッ
シングパッド21を取り付けたロッド24aを下方に向
けて突出させることにより、ドレッシングパッド21を
上下方向に移動させ、その圧接面21aをプラテン5の
研磨面5aに圧接することができるようになっている。
ドレッシングパッド21は、例えば、ロッド24aに水
平回転自在に取り付けられており、圧接面21aを研磨
面5aに圧接させられることによって、研磨面5aの動
作に倣わせてつれ回り回転させられるようになってい
る。
In the cylinder 24, a rod 24a having a dressing pad 21 attached to its tip is projected downward to move the dressing pad 21 in the vertical direction, and the press contact surface 21a is attached to the polishing surface of the platen 5. It can be pressed against the 5a.
For example, the dressing pad 21 is horizontally rotatably attached to the rod 24a, and when the pressing surface 21a is brought into pressure contact with the polishing surface 5a, the dressing pad 21 can be rotated along with the operation of the polishing surface 5a. ing.

【0026】このように構成されたウエハ研磨装置20
を用いてウエハ3の研磨作業を実施するには、まず、オ
ペレータは、ウエハ3をヘッド2に取り付けて、微粒子
シリカからなる砥粒を包含する水酸化カリウム等のアル
カリ溶液で構成された研磨剤をウエハ3とプラテン5の
研磨布との間に流し込みつつ、ヘッド2とプラテン5と
を相対運動させる。
The wafer polishing apparatus 20 having the above structure
In order to carry out the polishing work of the wafer 3 by using, the operator first attaches the wafer 3 to the head 2 and a polishing agent composed of an alkaline solution such as potassium hydroxide containing abrasive grains made of fine particle silica. Is poured between the wafer 3 and the polishing cloth of the platen 5, and the head 2 and the platen 5 are moved relative to each other.

【0027】すなわち、図1に示すように、プラテン5
およびヘッド2が時計回りに回転させられるとともに、
ヘッド2を支持する旋回アーム4が支持軸4a回りに回
動させられる。そして、ヘッド2、プラテン5、旋回ア
ーム4がこのように相互運動を行う間に、ウエハ3がプ
ラテン5の研磨面5aに対して研磨剤を介して摩擦さ
れ、その表面の研磨されることになる。このとき、クラ
ッチ25はOFF状態とされ、旋回アーム4とドレッシ
ングアーム23とが切り離された状態とされている。
That is, as shown in FIG. 1, the platen 5
And the head 2 is rotated clockwise,
The turning arm 4 that supports the head 2 is rotated around the support shaft 4a. Then, while the head 2, the platen 5, and the swivel arm 4 perform such mutual movements, the wafer 3 is rubbed against the polishing surface 5a of the platen 5 via an abrasive, and the surface thereof is polished. Become. At this time, the clutch 25 is turned off, and the turning arm 4 and the dressing arm 23 are disengaged.

【0028】次いで、オペレータにより、あるいは、ウ
エハ研磨装置20の内部信号等によって、クラッチ25
がON状態とされると、旋回アーム4とドレッシングア
ーム23とが連動して水平方向に旋回移動される。そし
て、ドレッシングアーム23の先端に設けられたドレッ
シングパッド21の圧接面21aがプラテン5上に配置
され、シリンダ24の作動によって、プラテン5の研磨
面5aに圧接させられることによってドレッシング作業
が開始される。
Next, the clutch 25 is operated by an operator or an internal signal of the wafer polishing apparatus 20.
When is turned on, the revolving arm 4 and the dressing arm 23 are interlocked and horizontally revolved. The pressure contact surface 21a of the dressing pad 21 provided at the tip of the dressing arm 23 is arranged on the platen 5, and the dressing work is started by being pressed against the polishing surface 5a of the platen 5 by the operation of the cylinder 24. .

【0029】このドレッシング作業は、例えば、ウエハ
3の研磨作業が終了したときに、ウエハ3をプラテン5
の外方(図1に鎖線で示す位置)に除外して、ウエハ3
の交換作業を実施するような場合に行われる。すなわ
ち、ウエハ3の交換作業中は、ウエハ3の研磨を行うこ
とができない無駄時間となるので、この無駄時間を有効
利用して研磨面5aのドレッシングを行うものである。
ドレッシングに際しては、プラテン5上に純水が噴射さ
れ、研磨布から掃き出されたウエハの塵埃等の異物が洗
い流されるようになっている。
In this dressing work, for example, when the polishing work of the wafer 3 is completed, the wafer 3 is subjected to the platen 5
To the outside of the wafer (position indicated by the chain line in FIG. 1)
It is carried out when the replacement work is performed. That is, during the replacement work of the wafer 3, there is a dead time in which the wafer 3 cannot be polished, so the dressing surface 5a is dressed by effectively utilizing this dead time.
At the time of dressing, pure water is sprayed onto the platen 5 to wash away foreign matters such as dust on the wafer swept from the polishing cloth.

【0030】したがって、本実施例のウエハ研磨装置2
0によれば、ウエハ3をプラテン5の研磨面5aから退
けた状態で、ドレッシングパッド21の圧接面21aを
研磨面5aに圧接させてドレッシング作業を実施するの
で、ドレッシングによって剥離することがあるダイヤモ
ンド砥粒21b等が、ウエハ3を研磨する際に使用され
る研磨剤に混入することが防止される。すなわち、ウエ
ハ3の研磨作業とドレッシングパッド21によるドレッ
シング作業とを別々に実施するので、ウエハ3の被研磨
面に損傷を与える等の悪影響を回避して、ウエハ3の品
質を向上することができる。
Therefore, the wafer polishing apparatus 2 of this embodiment
According to No. 0, since the wafer 3 is moved away from the polishing surface 5a of the platen 5 and the pressing surface 21a of the dressing pad 21 is pressed against the polishing surface 5a to perform the dressing operation, the diamond may be peeled off by the dressing. It is possible to prevent the abrasive grains 21b and the like from mixing with the polishing agent used when polishing the wafer 3. That is, since the polishing work of the wafer 3 and the dressing work with the dressing pad 21 are performed separately, adverse effects such as damage to the surface to be polished of the wafer 3 can be avoided and the quality of the wafer 3 can be improved. .

【0031】また、ドレッシングアーム23を旋回アー
ム4に連動させて旋回させることにより、単一の駆動源
によってヘッド2とドレッシングパッド21とを入れ替
えることができるので、装置構成を簡易なものとするこ
とができる。しかも、ウエハ3をプラテン5から退けた
状態でドレッシング作業を実施する方法により、ウエハ
3の交換作業時等の無駄時間を有効利用してドレッシン
グ作業を行うことができる。
Further, since the head 2 and the dressing pad 21 can be replaced by a single drive source by rotating the dressing arm 23 in conjunction with the rotating arm 4, the apparatus structure can be simplified. You can Moreover, by the method of performing the dressing work with the wafer 3 removed from the platen 5, the dressing work can be performed by effectively utilizing the dead time when exchanging the wafer 3.

【0032】さらに、ドレッシングアーム23を旋回ア
ーム4にクラッチ25を介して取り付けることにより、
クラッチ25をON状態として旋回アーム4の旋回動作
に伴わせてドレッシングパッド21をプラテン5の研磨
面5a上に配置することができるとともに、ドレッシン
グ作業を実施しないときは、クラッチ25をOFF状態
とすれば旋回アーム4とドレッシングアーム23とを切
り離すことができる。これにより、研磨作業時におい
て、旋回アーム4に余分な負荷が作用することを防止し
て、円滑な研磨作業を実施することができる。
Further, by attaching the dressing arm 23 to the revolving arm 4 via the clutch 25,
The dressing pad 21 can be arranged on the polishing surface 5a of the platen 5 in accordance with the turning operation of the turning arm 4 with the clutch 25 in the ON state, and when the dressing work is not performed, the clutch 25 can be turned into the OFF state. For example, the turning arm 4 and the dressing arm 23 can be separated. As a result, it is possible to prevent an excessive load from acting on the swivel arm 4 during the polishing work and to carry out the smooth polishing work.

【0033】また、本発明に係る研磨面のドレッシング
方法によれば、水平旋回させられるプラテン5の研磨面
5aと、水平回転自在に設けられるドレッシングパッド
21とが偏心した位置に配置されるので、ドレッシング
パッド21は、圧接面21a全域に不均一に作用する摩
擦力のバランスによって、研磨面5aの回転動作に倣う
ようにしてつれ回りさせられる。これにより、ドレッシ
ングパッド21に特別な駆動源を必要とすることなく、
また、ドレッシングアーム23に無理な力を作用させる
ことなく、研磨面5aのドレッシングを実施することが
できる。
Further, according to the method of dressing a polishing surface according to the present invention, the polishing surface 5a of the platen 5 which is horizontally swiveled and the dressing pad 21 which is horizontally rotatably provided are arranged at eccentric positions. The dressing pad 21 is rotated along the rotational movement of the polishing surface 5a by the balance of the frictional force acting non-uniformly over the entire pressure contact surface 21a. Thereby, without requiring a special drive source for the dressing pad 21,
In addition, dressing of the polishing surface 5a can be performed without applying an excessive force to the dressing arm 23.

【0034】また、ドレッシングパッド21は、ウエハ
3が接触させられる研磨面5a上の領域を網羅するよう
に、研磨面5a全域に亙って圧接させられるので、ウエ
ハあを研磨する研磨面5aを確実にドレッシングして、
ウエハ3の品質向上を図ることができる。
Since the dressing pad 21 is pressed against the entire polishing surface 5a so as to cover the area on the polishing surface 5a with which the wafer 3 is brought into contact, the polishing surface 5a for polishing the wafer is Dress surely,
The quality of the wafer 3 can be improved.

【0035】なお、本実施例に係るウエハ研磨装置20
においては、ドレッシングパッド21を円形に形成した
が、これに限られることなく、任意の形状でよい。ま
た、このドレッシングパッド21を研磨面5aの旋回に
倣わせて回転させることとしたが、例えば、駆動モータ
を取り付ける等によって独立に回転させることとしても
よい。また、旋回アーム4とドレッシングアーム23と
をクラッチを介して連結することとしたが、これに代え
て、適当な角度、例えば、90゜程度の角度をなして両
者を固定することとしてもよい。
The wafer polishing apparatus 20 according to this embodiment.
In the above, the dressing pad 21 is formed in a circular shape, but the shape is not limited to this and may be any shape. Further, although the dressing pad 21 is rotated following the rotation of the polishing surface 5a, it may be rotated independently by, for example, attaching a drive motor. Further, although the revolving arm 4 and the dressing arm 23 are connected via the clutch, instead of this, they may be fixed at an appropriate angle, for example, about 90 °.

【0036】さらに、本実施例にかかる研磨面5aのド
レッシング方法においては、ドレッシングパッド21の
直径寸法を研磨面5aの半径寸法に一致させ、かつ、研
磨面5aの外周に内接する位置に配置することとした
が、その半径寸法および中心位置は、これに限定される
ものではない。すなわち、少なくともウエハ3が圧接さ
せられることとなる領域を網羅するように配置されれば
よい。
Further, in the dressing method for the polishing surface 5a according to the present embodiment, the diameter dimension of the dressing pad 21 is made to coincide with the radial dimension of the polishing surface 5a, and the dressing pad 21 is arranged at a position inscribed on the outer periphery of the polishing surface 5a. However, the radial dimension and the center position are not limited to this. That is, it may be arranged so as to cover at least the region where the wafer 3 is brought into pressure contact.

【0037】例えば、図4に示す例では、ドレッシング
パッド21の直径寸法をDD、プラテン5の直径寸法を
P、圧接面21aの幅寸法をW、ドレッシングパッド
21の中心位置に設けられる中抜き部分5bの直径をd
とした場合に、好ましくは、 DP/2≦DD≦DP/2+d/2+W となるように設定するのがよい。これにより、研磨面5
aを有効利用し、ドレッシングパッド21のつれ回り速
度を低下させることなく、しかも、ウエハ3の接触させ
られる領域を完全に網羅するようにドレッシングパッド
21を配置することができる。
For example, in the example shown in FIG. 4, the diameter of the dressing pad 21 is D D , the diameter of the platen 5 is D P , the width of the pressure contact surface 21a is W, and the center of the dressing pad 21 is provided. The diameter of the removed portion 5b is d
In this case, it is preferable to set D P / 2 ≦ D D ≦ D P / 2 + d / 2 + W. As a result, the polishing surface 5
By effectively utilizing a, the dressing pad 21 can be arranged so as not to reduce the swinging speed of the dressing pad 21 and to completely cover the contacted area of the wafer 3.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るウエ
ハ研磨装置は、ヘッドを研磨面から離間させる離間手段
と、ヘッドが研磨面から離間させられたときに、研磨盤
の研磨面に圧接させられるドレッシングパッドとを設け
たので、ウエハの研磨作業とドレッシングパッドによる
ドレッシング作業とが別々に実施され、削られたドレッ
シングパッドの微粉が、研磨剤に混入されることを防止
することができる。これにより、ウエハの被研磨面を高
精度に仕上げることができるという効果を奏する。
As described in detail above, the wafer polishing apparatus according to the present invention has a separating means for separating the head from the polishing surface and a polishing surface of the polishing plate when the head is separated from the polishing surface. Since the dressing pad that is brought into pressure contact is provided, the wafer polishing operation and the dressing operation by the dressing pad are performed separately, and it is possible to prevent the fine powder of the scraped dressing pad from being mixed with the polishing agent. . As a result, there is an effect that the surface to be polished of the wafer can be finished with high accuracy.

【0039】また、上記ウエハ研磨装置において、研磨
面を、水平旋回させられる円盤状に形成し、離間手段
を、研磨面の半径方向外方に配される垂直軸心回りに水
平旋回させられ先端にヘッドを取り付ける旋回アームと
し、ドレッシングパッドを旋回アームに取り付ける構成
とすることにより、ドレッシングパッドを旋回アームに
連動させて水平旋回移動させ、ヘッドとドレッシングパ
ッドとの入れ替えを簡易な構成によって実現することが
できる。これにより、上記研磨作業とドレッシング作業
とが別々に実現されて高精度のウエハを製造することが
できるとともに、ウエハの交換作業等の無駄時間を有効
利用してドレッシング作業を実施することができるとい
う効果を奏する。
Further, in the above-mentioned wafer polishing apparatus, the polishing surface is formed in a disk shape that can be horizontally swung, and the separating means is horizontally swiveled around a vertical axis arranged radially outward of the polishing surface. A head is attached to the swivel arm, and a dressing pad is attached to the swivel arm. The dressing pad is horizontally swung in conjunction with the swivel arm, and the head and the dressing pad can be replaced with a simple configuration. You can As a result, the polishing work and the dressing work can be separately performed to manufacture a highly accurate wafer, and the dressing work can be performed by effectively utilizing the dead time such as the wafer replacement work. Produce an effect.

【0040】さらに、旋回アームとドレッシングパッド
とをクラッチを介して取り付けることにより、上記効果
に加えて、研磨作業時におけるドレッシングパッドを旋
回アームから切り離して、旋回アームの水平旋回にドレ
ッシングパッドの負荷が作用することを回避することが
できるという効果を奏する。
Further, by attaching the swivel arm and the dressing pad through the clutch, in addition to the above effect, the dressing pad during the polishing operation is separated from the swivel arm, and the load of the dressing pad is horizontally swung by the swivel arm. The effect that it can avoid working is produced.

【0041】また、本発明に係る研磨面のドレッシング
方法によれば、水平回転自在に支持された円形のドレッ
シングパッドを研磨面に対して偏心状態に配し、ウエハ
が圧接される領域よりも広い範囲に亙ってドレッシング
パッドを圧接させ、研磨面の回転によってドレッシング
パッドをつれ回りさせながらドレッシングするので、ド
レッシングパッドが研磨面との間に生ずる摩擦力のバラ
ンスによって無理なくつれ回り回転させられて、ドレッ
シングパッドを支持する機構に無理な力を作用させるこ
となく、研磨面を良好にドレッシングすることができる
という効果を奏する。ドレッシングパッドは、ウエハが
圧接させられることとなる研磨面を網羅する広い範囲に
亙ってドレッシングを行うので、ドレッシングが行われ
た研磨面をウエハに接触させて、ウエハの品質を向上す
ることができる。
According to the method of dressing a polishing surface according to the present invention, a circular dressing pad rotatably supported horizontally is arranged in an eccentric state with respect to the polishing surface, and is wider than a region where a wafer is pressed. The dressing pad is pressed against the entire range and is rotated while the dressing pad is rotated by the rotation of the polishing surface.Therefore, the dressing pad is smoothly rotated by the balance of the frictional force generated between the dressing pad and the polishing surface. Thus, the polishing surface can be satisfactorily dressed without exerting an unreasonable force on the mechanism for supporting the dressing pad. Since the dressing pad performs dressing over a wide range covering the polishing surface to which the wafer is pressed, it is possible to improve the quality of the wafer by bringing the dressed polishing surface into contact with the wafer. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るウエハ研磨装置の一実施例を示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a wafer polishing apparatus according to the present invention.

【図2】図1のウエハ研磨装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the wafer polishing apparatus of FIG.

【図3】図1のウエハ研磨装置のドレッシングパッドを
示す縦断面図である。
3 is a vertical sectional view showing a dressing pad of the wafer polishing apparatus of FIG.

【図4】図3のドレッシングパッドの配置を説明するた
めの平面図である。
FIG. 4 is a plan view for explaining the arrangement of the dressing pad of FIG.

【図5】ウエハ研磨装置の従来例を示す縦断面図であ
る。
FIG. 5 is a vertical sectional view showing a conventional example of a wafer polishing apparatus.

【図6】研磨布のドレッシングの従来例を説明する縦断
面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view illustrating a conventional example of dressing a polishing cloth.

【図7】図5のウエハ研磨装置の各部の動作を説明する
ための平面図である。
7 is a plan view for explaining the operation of each part of the wafer polishing apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ヘッド 3 ウエハ 4 旋回アーム(離間手段) 5 プラテン(研磨盤) 5a 研磨面 20 ウエハ研磨装置 21 ドレッシングパッド 25 クラッチ 2 head 3 wafer 4 swivel arm (separating means) 5 platen (polishing plate) 5a polishing surface 20 wafer polishing device 21 dressing pad 25 clutch

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヘッドに支持されたウエハを、研磨盤の
研磨面に圧接させた状態で、前記ヘッドと研磨面とを相
対移動させることによって摺動させるとともに、前記ウ
エハの表面と研磨面との間に研磨剤を供給してウエハを
研磨する研磨装置において、 前記ヘッドに、該ヘッドを研磨面から離間させる離間手
段が設けられるとともに、 該離間手段によってヘッドが研磨面から離間させられた
ときに、研磨盤の研磨面に圧接させられるドレッシング
パッドが設けられていることを特徴とするウエハ研磨装
置。
1. A wafer supported by a head is slid by relatively moving the head and the polishing surface in a state of being pressed against the polishing surface of a polishing disk, and at the same time, the surface of the wafer and the polishing surface are moved. In a polishing apparatus for polishing a wafer by supplying a polishing agent between the heads, the head is provided with a separating means for separating the head from the polishing surface, and the head is separated from the polishing surface by the separating means. A wafer polishing apparatus, further comprising: a dressing pad that is brought into pressure contact with a polishing surface of a polishing plate.
【請求項2】 研磨面が、水平旋回させられる円盤状に
形成され、 離間手段が、前記研磨面の半径方向外方に配される垂直
軸心回りに水平旋回させられ先端にヘッドを取り付ける
旋回アームよりなり、 ドレッシングパッドが旋回アームに取り付けられている
ことを特徴とする請求項1記載のウエハ研磨装置。
2. The polishing surface is formed in the shape of a disk that can be horizontally swung, and the separating means is horizontally swiveled around a vertical axis that is arranged radially outward of the polishing surface, and the head is attached to the tip. 2. The wafer polishing apparatus according to claim 1, wherein the wafer polishing apparatus comprises an arm, and the dressing pad is attached to the swing arm.
【請求項3】 ドレッシングパッドがクラッチを介して
旋回アームに取り付けられていることを特徴とする請求
項2記載のウエハ研磨装置。
3. The wafer polishing apparatus according to claim 2, wherein the dressing pad is attached to the revolving arm via a clutch.
【請求項4】 水平旋回させられてその表面に圧接され
るウエハを研磨する円盤状の研磨面に、軸心回りに水平
回転自在に支持された円形のドレッシングパッドを偏心
状態に配し、ウエハが圧接される領域よりも広い範囲に
亙る研磨面にドレッシングパッドを圧接させ、研磨面の
回転によってドレッシングパッドをつれ回りさせながら
ドレッシングすることを特徴とする研磨面のドレッシン
グ方法。
4. A circular dressing pad, which is horizontally rotatably supported around an axis, is eccentrically arranged on a disk-shaped polishing surface for polishing a wafer which is horizontally rotated and pressed against the surface of the wafer. A dressing method for a polishing surface, wherein a dressing pad is pressed against a polishing surface over a wider area than the area to be pressed, and the dressing pad is rotated while the dressing pad is rotated.
JP9777794A 1994-05-11 1994-05-11 Wafer polishing device and dressing method for polishing surface Withdrawn JPH07299731A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5902173A (en) * 1996-03-19 1999-05-11 Yamaha Corporation Polishing machine with efficient polishing and dressing

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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