JPH08257902A - ポリッシング装置 - Google Patents

ポリッシング装置

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JPH08257902A
JPH08257902A JP9453595A JP9453595A JPH08257902A JP H08257902 A JPH08257902 A JP H08257902A JP 9453595 A JP9453595 A JP 9453595A JP 9453595 A JP9453595 A JP 9453595A JP H08257902 A JPH08257902 A JP H08257902A
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JP
Japan
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top ring
polishing
turntable
motor
cloth
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JP9453595A
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English (en)
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Tetsuji Togawa
哲二 戸川
Toyomi Nishi
豊美 西
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • 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
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/10Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for single side lapping
    • B24B37/105Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for single side lapping the workpieces or work carriers being actively moved by a drive, e.g. in a combined rotary and translatory movement
    • B24B37/107Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for single side lapping the workpieces or work carriers being actively moved by a drive, e.g. in a combined rotary and translatory movement in a rotary movement only, about an axis being stationary during lapping

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトな構造によりクリーンルーム等へ
の搬入の容易なポリッシング装置を提供する。 【構成】 上面にクロスを貼り付けたターンテーブル1
に研磨砥液を供給し、クロス上面に被加工物をトップリ
ング2により押しつけて被加工物の接触面を研磨するポ
リッシング装置において、トップリング2を回転駆動す
るモータ6Aをターンテーブル1より下方に配置し、ト
ップリング2を移動させる操作軸4を中空にして、中空
部内にトップリング2の回転力を伝達する回転軸5を備
えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリッシング装置に係わ
り、特に半導体ウエハ等のポリッシング対象物を平坦か
つ鏡面状に研磨するポリッシング装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化が進む
につれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭く
なりつつある。特に0.5μm以下の光リソグラフイの
場合、焦点間深度が狭くなるためステッパーの結像面の
平坦度を必要とする。そこで、半導体ウエハの表面を平
坦化することが必要となるが、この平坦化法の1手段と
してポリッシング装置により平坦且つ鏡面状に研磨する
ことが行われている。
【0003】従来、この種のポリッシング装置は、各々
独立した回転数で回転する、上面にクロス(研磨布)を
貼り付けたターンテーブルと、トップリングとを有し、
トップリングが一定の圧力をターンテーブルに与え、ク
ロスとトップリングとの間にポリッシング対象物を介在
させてクロス上面に研磨砥液を流下しつつ、ポリッシン
グ対象物の表面を平坦かつ鏡面に研磨している。
【0004】特公昭62−46308号公報には、従来
のポリッシング装置の一例が開示されている。即ち、こ
のポリッシング装置は、上面にクロスを張り付けたター
ンテーブルの下方に回転軸が垂直に取り付けられ、回転
軸の下部に設けられた駆動機構により回転するようにな
っている。そしてウエハを把持するトップリングがター
ンテーブル上部に配置され、その上下移動機構によりウ
エハをターンテーブル上のクロス面に押圧するようにな
っている。ウエハのクロス面の押圧は、その上下移動機
構の空気圧シリンダを用いて行われている。又、特開平
6−99348号公報によれば、従来の他のポリッシン
グ装置の構造例が開示されている。
【0005】図4は、従来のポリッシング装置の構造の
一例の概略を示す。上面にクロスを張り付けたターンテ
ーブル1と、このターンテーブルを軸線廻りに回転駆動
するターンテーブルの回転機構(図示しない)を備え
る。そしてターンテーブルの上面の研磨位置に対向して
平行に配置された研磨すべきウエハを把持するトップリ
ング2と、このトップリングを支持する支持手段を介し
てトップリングをその軸線廻りに回転駆動するトップリ
ング回転機構と、ウエハを把持したトップリングをター
ンテーブルに押圧するトップリング加圧機構とを備えて
いる。
【0006】トップリング2はその中心部分から上方に
伸びる回転軸21を備え、この回転軸21がトップリン
グを支持する支持体16上に配置されたモータ6により
ベルト13を介して回転駆動される。又、トップリング
2を支持する支持体16上には、トップリングを上下方
向に移動して押圧するシリンダ14とウエイト17が備
えられている。また、トップリング2をウエハの受け渡
しを行うため、ターンテーブル外へ移動する機構を備え
ており、トップリング2をターンテーブル外へ移動する
のは、トップリング2が支持された支持体16を、操作
軸4をモータ7によりギヤ8,9を介して回転駆動する
ことにより揺動させている。ベアリング22は、駆動軸
4を回転自在に固定部3に対して支持している。すなわ
ち、トップリング2は回転軸21まわりに回転可能であ
るとともに、操作軸4まわりに揺動可能になっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のポリッシング装置は、図4に示されるように、
ターンテーブルの回転駆動機構はターンテーブルの下方
に配置されているが、ウエハを把持するトップリングは
ターンテーブルの上面に配置され、そのトップリングを
回転駆動する機構及びトップリングの押圧機構はトップ
リングよりも更に上方に配置されている。このため、ポ
リッシング装置の全体としての高さが高くなり、半導体
製造のためのクリーンルーム等への搬入に際して不都合
を生じるなどの問題点がある。また、モータ6が発生す
る塵埃がターンテーブル上の研磨面に落ちて、ポリッシ
ング性能を悪くしたり、逆にポリッシングに用いる砥液
がミスト状に飛散して、モータ6の故障を引き起こす等
の問題点がある。
【0008】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
ので、クリーンルーム等への搬入の容易なコンパクトな
構造のポリッシング装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のポリッシング装
置は、上面にクロスを貼り付けたターンテーブルに研磨
砥液を供給し、クロス上面に被加工物をトップリングに
より押しつけて被加工物の接触面を研磨するポリッシン
グ装置において、前記トップリングを回転駆動するモー
タを前記ターンテーブルより下方に配置し、前記トップ
リングを移動させる操作軸を中空にして、前記中空部内
に前記トップリングの回転力を伝達する回転軸を備えた
ことを特徴とする。
【0010】又、前記トップリング回転駆動用モータ
と、前記トップリングに回転力を伝達するためのトップ
リング回転ベルトを回転させるプーリの間に偏芯吸収機
構を備えたことを特徴とする。
【0011】又、前記トップリングを押圧するトップリ
ング操作用シリンダを鉛直線に対して傾斜させて前記ト
ップリングに結合したことを特徴とする。
【0012】
【作用】トップリング回転駆動用モータをターンテーブ
ルより下方に配置し、トップリングを移動させる操作軸
を中空にして、その中空部内にトップリングに回転力を
伝達する回転軸を設けたことから、従来トップリングの
上方に位置していたモータをターンテーブルより下方に
配置することができ、ポリッシング装置の全高を下げる
ことができる。また、トップリング回転駆動モータが発
生する塵埃が、ターンテーブル上に落ちることがないの
で、性能よくポリッシングをすることができるととも
に、ポリッシングで発生するミスト状の砥液によってモ
ータが故障する不都合がない。
【0013】又、トップリングを回転駆動するモータと
トップリング回転ベルトを回転するプーリの間に偏芯吸
収機構を設けたことから、下方に配置されたモータの回
転駆動力を操作軸内に設けた回転軸から、正確にトップ
リングを回転駆動するプーリに伝達することができる。
【0014】更に又、トップリング操作用シリンダを鉛
直線に傾斜させてトップリングに結合したことから、ト
ップリング上方に位置する操作用シリンダをより下方に
配置することができるので、同様にポリッシング装置の
全高を低くすることが可能となる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照しながら説明する。尚、各図中同一符号は同一又は
相当部分を示す。
【0016】図1は、本発明の一実施例のポリッシング
装置の構造を示す説明図である。ウエハを研磨するター
ンテーブル1及びその駆動機構の構造は従来のものと同
様である。ウエハを保持したトップリングをターンテー
ブル1のクロス上に押し付けて砥液を流下してトップリ
ング2及びターンテーブル1を回転させ研磨を行わせる
ことも従来のものと同様である。
【0017】このトップリング2の回転駆動機構は、タ
ーンテーブル1よりも下方に配置された偏平モータ6A
の回転によりカップリング10を介して回転軸5が回転
して、回転軸5は中空軸4の内部の中空部分に配置さ
れ、ベアリング20により中空軸4に支持されている。
回転軸5は偏芯吸収カップリング11を介してプーリ側
カップリング12に接続され、プーリ及び回転ベルト1
3を介してトップリング2の回転軸21を回転駆動す
る。
【0018】トップリング2の移動機構は、ACサーボ
モータ7の回転軸が回転することによりギア8及び9を
介して中空軸4が移動し、トップリング2を支持する支
持体16が揺動することにより行われる。中空軸4は、
ベアリング22により固定部3に回転自在に支持されて
いる。トップリング2の押圧機構は、シリンダ14とウ
エイト17により基台15により支持されたリンク37
の両端部が上下移動することにより、シリンダ14によ
る押圧圧力がトップリング2に伝達される。なお、ウエ
イト17は、トップリング2とほぼ同じ重さであり、シ
リンダ14へ圧力をかけない時に、トップリング2が落
ちないようにバランスさせる働きをする。
【0019】従って、トップリング2の押圧機構は、従
来はシリンダのロッドの伸縮により、スライドリングが
上下移動することにより直接トップリングが上下に移動
していた。これに対して上述した本実施例によれば、シ
リンダのロッドが伸縮することにより基台15に支持さ
れたトップリンク37が回転移動してトップリング2を
押圧する。このようなトップリンク37の押圧機構によ
り、ポリッシング装置の全高を低減できる。
【0020】又、トップリングへの回転駆動力の伝達
は、従来はモータ6が回転してタイミングベルト13に
より動力を伝達しトップリングの回転軸を直接回転させ
ていた。これに対して本実施例においては偏平モータ6
Aが回転してこれにカップリングされた回転軸5が回転
し、偏芯吸収カップリング11を介してカップリング側
プーリ12が回転する。そしてタイミングベルト13に
動力が伝達されトップリング回転軸21を回転駆動して
トップリング2を回転する。
【0021】図2は、本発明の第二実施例のポリッシン
グ装置の要部の説明図である。本実施例においては、ト
ップリング操作用シリンダ31を鉛直線に対して傾斜さ
せてトップリングに結合している。即ち、シリンダ31
のロッド32が伸縮することによりリンク33がその支
点34を中心として回動することにより、トップリング
2に固定された回転軸35をリンク33を介して上下移
動させトップリング2を押圧する。これにより、図1に
示す第一の実施例と比較して更にポリッシング装置の全
高を低減することができる。尚、本実施例においては、
トップリング2を回転駆動するモータ6は、支持体16
の中に収納されている。
【0022】図3は、図2を上面から見た図である。図
面右側に配置されたシリンダ31のロッド32の伸縮に
よりコの字型のリンク33の先端部分が支点34を中心
として回動し、トップリング2が固定された回転軸35
を上下移動してポリッシング対象物を押圧する。尚、本
実施例においても、図1に示すようにトップリングを回
転駆動するモータ6をターンテーブル1よりも下方に配
置し、トップリングを移動させる操作軸を中空にして、
この中空部内にトップリングの回転力を伝達する回転軸
を備えるようにしてもよいことは、勿論のことである。
【0023】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係るポ
リッシング装置は、その全高の寸法を低減することがで
きたので、装置全体の構造がコンパクト化して、例えば
半導体製造工場のクリーンルーム等への搬入及び設置が
容易に行える。これにより、より使いやすいポリッシン
グ装置が提供された。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例のポリッシング装置の要部
の説明図である。
【図2】本発明の第二実施例のポリッシング装置の要部
の説明図である。。
【図3】図2を上面から見た図である。
【図4】従来のポリッシング装置の要部の説明図であ
る。
【符号の説明】
1 ターンテーブル 2 トップリング 4 中空軸 5 回転軸 6,6A,7 モータ 11 偏芯吸収カップリング 13 ベルト 13,31 シリンダ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上面にクロスを貼り付けたターンテーブ
    ルに研磨砥液を供給し、クロス上面に被加工物をトップ
    リングにより押しつけて被加工物の接触面を研磨するポ
    リッシング装置において、前記トップリングを回転駆動
    するモータを前記ターンテーブルより下方に配置し、前
    記トップリングを移動させる操作軸を中空にして、前記
    中空部内に前記トップリングの回転力を伝達する回転軸
    を備えたことを特徴とするポリッシング装置。
  2. 【請求項2】 前記トップリング回転駆動用モータと、
    前記トップリングに回転力を伝達するためのトップリン
    グ回転ベルトを回転させるプーリの間に偏芯吸収機構を
    備えたことを特徴とする請求項1記載のポリッシング装
    置。
  3. 【請求項3】 上面にクロスを貼り付けたターンテーブ
    ルに研磨砥液を供給し、クロス上面に被加工物をトップ
    リングにより押しつけて被加工物の接触面を研磨するポ
    リッシング装置において、前記トップリングを押圧する
    トップリング操作用シリンダを鉛直線に対して傾斜させ
    て前記トップリングに結合したことを特徴とするポリッ
    シング装置。
JP9453595A 1995-03-28 1995-03-28 ポリッシング装置 Pending JPH08257902A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9453595A JPH08257902A (ja) 1995-03-28 1995-03-28 ポリッシング装置
KR1019960008500A KR960035864A (ko) 1995-03-28 1996-03-27 폴리싱장치
US08/621,790 US5645473A (en) 1995-03-28 1996-03-28 Polishing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

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JP9453595A JPH08257902A (ja) 1995-03-28 1995-03-28 ポリッシング装置

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US (1) US5645473A (ja)
JP (1) JPH08257902A (ja)
KR (1) KR960035864A (ja)

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Also Published As

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KR960035864A (ko) 1996-10-28
US5645473A (en) 1997-07-08

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