JPH0911118A - Polishing device - Google Patents

Polishing device

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Publication number
JPH0911118A
JPH0911118A JP16317595A JP16317595A JPH0911118A JP H0911118 A JPH0911118 A JP H0911118A JP 16317595 A JP16317595 A JP 16317595A JP 16317595 A JP16317595 A JP 16317595A JP H0911118 A JPH0911118 A JP H0911118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
polishing head
plate
pad
head
Prior art date
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Pending
Application number
JP16317595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Yui
肇 油井
Akihisa Yamaguchi
陽久 山口
Hiromasa Kaida
洋正 海田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Priority to JP16317595A priority Critical patent/JPH0911118A/en
Publication of JPH0911118A publication Critical patent/JPH0911118A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PURPOSE: To uniform the load distribution on a workpiece and enable the highly flat polishing by providing a taper adjusting pad expanded by filled air to form a gap between a polishing head and a plate holding a plurality of workpieces around the center shaft in the central part of the polishing head. CONSTITUTION: A plate 3 to hold a semiconductor wafer (workpiece) 2 is disposed opposedly to a polishing head 1 rotated around the center shaft, and a polishing surface table of stainless steel having an emery cloth 4 of non-woven fabric or the like bonded thereto to be rotated about the center shaft is disposed below a plate 3. Thus, the semiconductor wafer 2 is nipped between the plate 3 and the emery cloth 4 to be polished. A rod 6 connected to a cylinder device is mounted to the central part of the upper surface of the polishing head 1 to be vertically moved. A hollow taper adjusting pad 9 consisting of silicon rubber or the like and supplied with air through a gas supply path 10a is mounted to the lower surface of the polishing head 1, so that the load distribution on the workpiece 2 can be uniformed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は研磨装置に関し、特に、
被研磨部材である半導体ウエハなどのワークの高平坦研
磨に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus, and in particular,
The present invention relates to a technique effectively applied to highly flat polishing of a workpiece such as a semiconductor wafer which is a member to be polished.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、イン
ゴットをスライスして半導体ウエハ(ワーク)を得、こ
れを鏡面研磨して表面平坦度を数μm以下、時には1μ
m以下にしている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor device manufacturing process, an ingot is sliced to obtain a semiconductor wafer (workpiece), which is mirror-polished to have a surface flatness of several μm or less, sometimes 1 μm.
m or less.

【0003】このような半導体ウエハを鏡面研磨する研
磨装置は、たとえば、工業調査会発行、「超LSI製造
・試験装置ガイドブック<1992年版>」(平成 3年11月
22日発行)、 P20〜 P23や、オーム社発行、「LSIハ
ンドブック」(昭和59年11月30日発行)P238などに記載
されている。研磨装置には、半導体ウエハをプレートに
保持し、研磨ヘッドに荷重を加えてこれを研磨定盤に押
圧する構造のものが、詳しくは、研磨ヘッドに荷重位置
を調整する加圧リングを貼着し、ガラスやセラミックか
らなるプレートに中心軸回りに複数枚の半導体ウエハを
保持してこのプレートを加圧リングを介して研磨ヘッド
で研磨定盤側に加圧する構造のものがある。そして、回
転する研磨定盤に貼り付けられた研磨布と半導体ウエハ
との相対運動によって半導体ウエハが研磨される。
A polishing apparatus for mirror-polishing such a semiconductor wafer is, for example, published by the Industrial Research Committee, "VLSI Manufacturing / Testing Equipment Guidebook <1992 Edition>" (November 1991).
22), P20-P23, Ohmsha, "LSI Handbook" (November 30, 1984) P238, etc. The polishing device has a structure in which a semiconductor wafer is held on a plate and a load is applied to the polishing head to press it against the polishing platen. Specifically, a pressure ring for adjusting the load position is attached to the polishing head. Then, there is a structure in which a plurality of semiconductor wafers are held around a central axis on a plate made of glass or ceramic, and the plate is pressed against a polishing platen side by a polishing head via a pressure ring. Then, the semiconductor wafer is polished by the relative movement of the polishing cloth attached to the rotating polishing platen and the semiconductor wafer.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に研磨装
置の研磨ヘッドや研磨定盤は厳密には平坦面ではないの
で、半導体ウエハにかかる圧力分布が不均一となって仕
上がり面がテーパ状に変形してしまう場合がある。ま
た、ドーナツ状の加圧リングを用いて半導体ウエハを加
圧すると、剛性は半導体ウエハを保持している部分より
も保持していない部分の方が低くなることから、半導体
ウエハ周辺の加圧リング直下に位置する部分が余計に研
削されるいわゆる弛れが生じる。これでは、前述したレ
ベルの平坦度を出すことは困難である。
However, since the polishing head and the polishing platen of the polishing apparatus are not strictly flat in general, the pressure distribution applied to the semiconductor wafer becomes non-uniform and the finished surface is deformed into a taper shape. It may happen. In addition, when a semiconductor wafer is pressed using a donut-shaped pressure ring, the rigidity of the portion not holding the semiconductor wafer is lower than that of the portion holding the semiconductor wafer. A so-called slack is generated in which the portion directly below is ground excessively. With this, it is difficult to obtain the above-mentioned level of flatness.

【0005】殊に今日のように半導体ウエハの大口径
化、高平坦化が進展する状況下においては、研磨された
半導体ウエハに高レベルの平坦度が得られないと、その
後の工程で形成される回路素子の品質に重大な問題が生
じるおそれがある。
In particular, under the circumstances where the diameter and the height of the semiconductor wafer are increasing as in the present day, if the polished semiconductor wafer cannot have a high level of flatness, it is formed in the subsequent process. There is a possibility that serious problems may occur in the quality of the circuit elements that are present.

【0006】そこで、本発明の目的は、ワークにかかる
荷重分布を均一にして高平坦に研磨することのできる技
術を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of uniformizing a load distribution applied to a work and polishing the work highly flatly.

【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
[0007] The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, typical ones will be outlined as follows.

【0009】すなわち、本発明による研磨装置は、回転
する研磨定盤に対して研磨布を介してワークを加圧しな
がらこれを相対運動させる研磨ヘッドと、この研磨ヘッ
ドと対向して同軸的に設けられ、中心軸回りに複数枚の
ワークを保持するプレートと、研磨ヘッドの中央部に取
り付けられ、充填された気体により膨張して研磨ヘッド
とプレートとの間に隙間を形成するテーパ調整パッドと
を有することを特徴とするものである。
That is, the polishing apparatus according to the present invention is provided with a polishing head that moves a workpiece relative to a rotating polishing platen while pressing the workpiece through a polishing cloth, and is provided coaxially opposite to the polishing head. And a plate for holding a plurality of works around the central axis, and a taper adjusting pad attached to the central portion of the polishing head and expanded by the filled gas to form a gap between the polishing head and the plate. It is characterized by having.

【0010】また、本発明による研磨装置は、回転する
研磨定盤に対して研磨布を介してワークを加圧しながら
これを相対運動させる研磨ヘッドと、この研磨ヘッドと
対向して同軸的に設けられ、中心軸回りに複数枚のワー
クを保持するプレートと、保持されたワークに対応して
研磨ヘッドに取り付けられ、充填された気体により膨張
して研磨ヘッドとプレートとの間に隙間を形成する複数
のワーク加圧パッドとを有することを特徴とするもので
ある。
Further, the polishing apparatus according to the present invention is provided with a polishing head that presses a workpiece against a rotating polishing platen while moving the workpiece relative to the polishing table, and is provided coaxially with the polishing head so as to face the polishing head. A plate that holds a plurality of works around the central axis and a polishing head that corresponds to the held works and is expanded by the filled gas to form a gap between the polishing head and the plate. It has a plurality of work pressure pads.

【0011】本発明による研磨装置は、回転する研磨定
盤に対して研磨布を介してワークを加圧しながらこれを
相対運動させる研磨ヘッドと、この研磨ヘッドと対向し
て同軸的に設けられ、中心軸回りに複数枚のワークを保
持するプレートと、研磨ヘッドの中央部に取り付けら
れ、充填された気体により膨張して研磨ヘッドとプレー
トとの間に隙間を形成するテーパ調整パッドと、保持さ
れたワークに対応して研磨ヘッドに取り付けられ、テー
パ調整パッド内より低圧となるように充填された気体に
より膨張して研磨ヘッドとプレートとの間に隙間を形成
する複数のワーク加圧パッドとを有することを特徴とす
るものである。
The polishing apparatus according to the present invention is provided coaxially with a polishing head that moves a workpiece relative to a rotating polishing platen while pressing the workpiece with a polishing cloth, facing the polishing head. A plate that holds a plurality of workpieces around the central axis, a taper adjustment pad that is attached to the center of the polishing head, expands by the filled gas, and forms a gap between the polishing head and the plate. A plurality of work pressure pads that are attached to the polishing head corresponding to the workpiece and expand by the gas filled so that the pressure is lower than that in the taper adjustment pad to form a gap between the polishing head and the plate. It is characterized by having.

【0012】本発明による研磨装置は、回転する研磨定
盤に対して研磨布を介してワークを加圧しながらこれを
相対運動させる研磨ヘッドと、研磨ヘッドと対向して同
軸的に設けられ、中心軸回りに複数枚のワークを保持す
るプレートと、研磨ヘッドの中央部に取り付けられ、充
填された気体により膨張して研磨ヘッドとプレートとの
間に隙間を形成するテーパ調整パッドと、テーパ調整パ
ッドを取り囲むようにして環状に取り付けられ、テーパ
調整パッド内より低圧となるように充填された気体によ
り膨張して研磨ヘッドとプレートとの間に隙間を形成す
るワーク加圧パッドとを有することを特徴とするもので
ある。
The polishing apparatus according to the present invention is provided coaxially with a polishing head that moves a workpiece relative to a rotating polishing platen while pressing the workpiece with a polishing cloth, and is coaxial with the polishing head. A plate that holds a plurality of workpieces around an axis, a taper adjustment pad that is attached to the center of the polishing head, expands by the filled gas, and forms a gap between the polishing head and the plate, and a taper adjustment pad And a work pressurizing pad that is mounted in an annular shape so as to surround the tape and expands by a gas filled so as to have a lower pressure than in the taper adjusting pad to form a gap between the polishing head and the plate. It is what

【0013】ワーク加圧パッドを複数設けた場合には、
これらに共通の気体供給路から分岐した気体を充填する
ようにしてもよい。また、テーパ調整パッドおよびワー
ク加圧パッドはシリコンゴムを材料に形成してもよい。
そして、研磨ヘッドとプレートとの隙間はシールシート
により密閉することが望ましい。
When a plurality of work pressure pads are provided,
These may be filled with a gas branched from a common gas supply path. Further, the taper adjusting pad and the work pressing pad may be made of silicon rubber.
Then, it is desirable to seal the gap between the polishing head and the plate with a seal sheet.

【0014】[0014]

【作用】上記した手段によれば、ワークが研磨定盤に対
して均一な圧力分布のもとに加圧されるので、仕上がり
面がテーパ状になったり弛れが生じることなく、ワーク
を高平坦に研磨することが可能になる。
According to the above-mentioned means, the work is pressed against the polishing surface plate under a uniform pressure distribution, so that the work surface can be raised without tapering or sagging. It becomes possible to polish flatly.

【0015】また、シールシートによってパッドを密閉
することで、研磨剤がパッドとプレートとの間に侵入し
て固化し、隙間の寸法が場所によって異なってワークの
研磨精度が悪化することが未然に防止される。
Further, by sealing the pad with the seal sheet, the abrasive enters between the pad and the plate and solidifies, and the size of the gap varies depending on the location, which deteriorates the polishing accuracy of the work. To be prevented.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。なお、実施例を説明するための全図にお
いて同一の部材には同一の符号を付し、その繰り返しの
説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, the same members are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0017】(実施例1)図1は本発明の一実施例であ
る研磨装置を示す要部断面図、図2は図1の研磨装置に
おけるプレート、パッド、半導体ウエハの位置関係を示
す説明図、図3は図1の研磨装置におけるプレートと研
磨定盤との関係を示す説明図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view showing a positional relationship among a plate, a pad and a semiconductor wafer in the polishing apparatus of FIG. 3 is an explanatory view showing the relationship between the plate and the polishing platen in the polishing apparatus of FIG.

【0018】図1に示すように、本実施例の研磨装置
は、中心軸回りに回転する研磨ヘッド1と、この研磨ヘ
ッド1に対向して設けられて半導体ウエハ(ワーク)2
を保持するプレート3とを有している。プレート3の下
方には、たとえば不織布からなる研磨布4が貼着されて
中心軸回りに回転するステンレス鋼の研磨定盤5が位置
しており、半導体ウエハ2はプレート3と研磨布4とに
挟まれた状態になっている。
As shown in FIG. 1, the polishing apparatus of this embodiment has a polishing head 1 which rotates about a central axis and a semiconductor wafer (workpiece) 2 which is provided so as to face the polishing head 1.
And a plate 3 for holding. Below the plate 3, a polishing plate 4 made of, for example, non-woven fabric is attached, and a polishing plate 5 made of stainless steel that rotates around a central axis is located. The semiconductor wafer 2 is attached to the plate 3 and the polishing cloth 4. It is sandwiched.

【0019】研磨ヘッド1の上面中央部にはシリンダ装
置と接続されたロッド6が取り付けられており、該シリ
ンダ装置のピストンが摺動すると研磨ヘッド1は研磨定
盤5に向けて押され、その結果プレート3に保持された
たとえば直径200mm の半導体ウエハ2は数百kgの力で研
磨布4に押し付けられる。研磨布4上にはパイプ7から
研磨剤8が供給されており、相互に独立して回転する研
磨ヘッド1と研磨定盤5とによる相対運動で、半導体ウ
エハ2の一方面がこの研磨剤8の微細な砥粒を取り込み
ながら研磨布4と擦り合わされて所定の平坦度に研磨さ
れる。なお、研磨ヘッド1はモータによって強制的に回
転するようになっていてもよく、また研磨定盤5の回転
につられて回転するようになっていてもよい。
A rod 6 connected to a cylinder device is attached to the center of the upper surface of the polishing head 1. When the piston of the cylinder device slides, the polishing head 1 is pushed toward the polishing platen 5, As a result, the semiconductor wafer 2 having a diameter of 200 mm held on the plate 3 is pressed against the polishing cloth 4 with a force of several hundred kg. A polishing agent 8 is supplied from a pipe 7 onto the polishing cloth 4, and one surface of the semiconductor wafer 2 is moved by the polishing head 1 and the polishing surface plate 5 which rotate independently of each other. The fine abrasive grains are taken in and rubbed against the polishing cloth 4 to be polished to a predetermined flatness. The polishing head 1 may be forcibly rotated by a motor, or may be rotated with the rotation of the polishing platen 5.

【0020】たとえばセラミックよりなるプレート3は
研磨ヘッド1と同軸的に設けられており、半導体ウエハ
2はこのプレート3の中心軸回りにたとえば4枚保持さ
れる構造となっている。なお、半導体ウエハ2の保持枚
数は4枚に限定されるものではなく、自由に設定するこ
とができる。
A plate 3 made of, for example, ceramic is provided coaxially with the polishing head 1, and four semiconductor wafers 2 are held around the central axis of the plate 3. The number of semiconductor wafers 2 held is not limited to four and can be set freely.

【0021】研磨ヘッド1の下面の中央部には、たとえ
ばシリコンゴムより形成されて内部が中空になったテー
パ調整パッド9が取り付けられている。たとえば内径が
80mmとされたテーパ調整パッド9内にはエア供給源から
研磨ヘッド1内に形成された気体供給路10aを通って
エア(気体)が供給され、内圧はたとえば1kg/cm2 とさ
れている。
A taper adjusting pad 9 made of, for example, silicon rubber and having a hollow inside is attached to the central portion of the lower surface of the polishing head 1. For example, if the inner diameter is
Air (gas) is supplied from the air supply source into the taper adjusting pad 9 of 80 mm through a gas supply passage 10a formed in the polishing head 1, and the internal pressure is set to, for example, 1 kg / cm 2 .

【0022】さらに、研磨ヘッド1の下面には、保持さ
れた半導体ウエハ2に対応した複数のウエハ加圧パッド
(ワーク加圧パッド)11がテーパ調整パッド9を囲む
ようにして取り付けられている。このウエハ加圧パッド
11もまたシリコンゴムで形成されて内部が中空になっ
ており、内径はたとえば160mm となっている。そして、
テーパ調整パッド9とは異なる気体供給路10bを通っ
て供給されたエアにより、ウエハ加圧パッド11の内圧
はテーパ調整パッド9よりも低圧に、たとえば0.2kg/cm
2 とされている。
Further, a plurality of wafer pressure pads (work pressure pads) 11 corresponding to the held semiconductor wafer 2 are attached to the lower surface of the polishing head 1 so as to surround the taper adjustment pad 9. The wafer pressing pad 11 is also made of silicon rubber and has a hollow interior, and the inner diameter is 160 mm, for example. And
Due to the air supplied through the gas supply path 10b different from the taper adjusting pad 9, the internal pressure of the wafer pressing pad 11 becomes lower than that of the taper adjusting pad 9, for example, 0.2 kg / cm.
It is two .

【0023】図1に示すように、これらエアにより膨張
されたテーパ調整パッド9とウエハ加圧パッド11とに
よって研磨ヘッド1とプレート3との間には隙間Nが形
成されている。したがって、半導体ウエハ2はこれらの
パッド9,11を介して研磨ヘッド1からプレート3に
加えられた押圧力により研磨布4に押し付けられる。な
お、各ウエハ加圧パッド11には共通の気体供給路10
bから分岐したエアが充填されており、これにより、そ
れぞれのウエハ加圧パッド11内は同一の圧力となって
いる。
As shown in FIG. 1, a gap N is formed between the polishing head 1 and the plate 3 by the taper adjusting pad 9 and the wafer pressing pad 11 expanded by the air. Therefore, the semiconductor wafer 2 is pressed against the polishing cloth 4 by the pressing force applied from the polishing head 1 to the plate 3 via the pads 9 and 11. In addition, a common gas supply path 10 is provided for each wafer pressing pad 11.
The air branched from b is filled, so that the inside of each wafer pressing pad 11 has the same pressure.

【0024】プレート3、パッド9,11、半導体ウエ
ハ2の位置関係は図2に示すようなものとなっている。
すなわち、これらの部材は、プレート3の中央部をテー
パ調整パッド9が押圧し、プレート3を介してそれぞれ
のウエハ加圧パッド11がこれに対応した半導体ウエハ
2を押圧する位置関係にある。なお、前述のように、半
導体ウエハ2の直径が200mm で、これに対応するウエハ
加圧パッド11の内径が160mm であるため、半導体ウエ
ハ2の外周部直上にはウエハ加圧パッド11は位置して
おらず、外周部の一部に荷重が集中することが防止され
ている。
The positional relationship among the plate 3, the pads 9 and 11 and the semiconductor wafer 2 is as shown in FIG.
That is, these members are in a positional relationship in which the central portion of the plate 3 is pressed by the taper adjusting pad 9, and the respective wafer pressing pads 11 press the corresponding semiconductor wafer 2 via the plate 3. As described above, since the diameter of the semiconductor wafer 2 is 200 mm and the inner diameter of the corresponding wafer pressing pad 11 is 160 mm, the wafer pressing pad 11 is located right above the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 2. The load is prevented from being concentrated on a part of the outer peripheral portion.

【0025】このような研磨装置では、研磨対象である
半導体ウエハ2は次のようにして研磨される。
In such a polishing apparatus, the semiconductor wafer 2 to be polished is polished as follows.

【0026】先ず、研磨ヘッド1を昇降装置で上方に持
ち上げておき、予め半導体ウエハ2を貼り付けておいた
プレート3を研磨ヘッド1の位置に合わせるように挿入
してから研磨ヘッド1を下降し、その後、テーパ調整パ
ッド9よりもウエハ加圧パッド11の方が低圧となるよ
うにエアを供給する。これにより、半導体ウエハ2は、
図1に示すようにプレート3を介してテーパ調整パッド
9とウエハ加圧パッド11によって研磨定盤5の方向に
加圧される。
First, the polishing head 1 is lifted up by an elevating device, the plate 3 to which the semiconductor wafer 2 is attached in advance is inserted so as to be aligned with the position of the polishing head 1, and then the polishing head 1 is lowered. After that, air is supplied so that the pressure on the wafer pressing pad 11 becomes lower than that on the taper adjusting pad 9. As a result, the semiconductor wafer 2 is
As shown in FIG. 1, pressure is applied toward the polishing platen 5 by the taper adjusting pad 9 and the wafer pressing pad 11 via the plate 3.

【0027】ここで、一般にプレート3に対して凹状曲
面に変形している研磨定盤5に対する各パッド9,11
の押圧力F9 ,F11をモデル的に表すと図3(a)に示
すようになる。つまり、プレート3の中央部を押圧する
テーパ調整パッド9の押圧力F9 の方が周辺部を押圧す
るウエハ加圧パッド11の押圧力F11よりも、より高い
内圧を有している分だけ大きくなる。したがって、図3
(b)に示すように、プレート3はパッド9,11によ
って研磨定盤5に沿った形状に押圧される。そして、プ
レート3と研磨定盤5との間の半導体ウエハ2はそれぞ
れに対応したウエハ加圧パッド11で個別に研磨定盤5
に押圧される。
Here, the pads 9 and 11 for the polishing platen 5 which is generally deformed into a concave curved surface with respect to the plate 3.
The pressing forces F 9 and F 11 are expressed as a model as shown in FIG. That is, the pressing force F 9 of the taper adjusting pad 9 that presses the central portion of the plate 3 has a higher internal pressure than the pressing force F 11 of the wafer pressing pad 11 that presses the peripheral portion. growing. Therefore, FIG.
As shown in (b), the plate 3 is pressed by the pads 9 and 11 into a shape along the polishing platen 5. Then, the semiconductor wafers 2 between the plate 3 and the polishing platen 5 are individually polished by the corresponding wafer pressing pads 11.
Is pressed by.

【0028】このように設定した後、研磨ヘッド1およ
び研磨定盤5を回転させながら研磨剤8を滴下して研磨
を行う。この時、テーパ調整パッド9でプレート3を研
磨定盤5に沿った形状に押圧した状態で半導体ウエハ2
をウエハ加圧パッド11で個別加圧しているので、半導
体ウエハ2は平坦な研磨定盤5上においてその端面への
荷重集中もなく均一に加圧された状態で研磨されること
になる。
After the above setting, the polishing agent 1 is dropped while the polishing head 1 and the polishing platen 5 are rotated to perform polishing. At this time, while the plate 3 is pressed by the taper adjusting pad 9 into a shape along the polishing surface plate 5, the semiconductor wafer 2
Since the semiconductor wafer 2 is individually pressed by the wafer pressing pad 11, the semiconductor wafer 2 is polished in a uniformly pressed state on the flat polishing surface plate 5 without concentration of load on its end surface.

【0029】したがって、本実施例の研磨装置によれ
ば、半導体ウエハ2の貼り付けている部分のみが研磨定
盤5に対して均一な圧力分布のもとに加圧されるので、
仕上がり面がテーパ状になったり弛れが生じることな
く、半導体ウエハ2を高平坦に研磨することができる。
Therefore, according to the polishing apparatus of this embodiment, only the portion where the semiconductor wafer 2 is attached is pressed against the polishing platen 5 under a uniform pressure distribution.
The semiconductor wafer 2 can be highly flatly polished without the finished surface becoming tapered or slack.

【0030】なお、テーパ調整パッド9はプレート3を
研磨定盤5に沿うように押圧するものであるため、研磨
定盤5が比較的平坦度の高いものである場合には、テー
パ調整パッド9を取り付けることなく、ウエハ加圧パッ
ド11で半導体ウエハ2を研磨定盤5に加圧のみするよ
うにしてもよい。
Since the taper adjusting pad 9 presses the plate 3 along the polishing platen 5, when the polishing platen 5 has a relatively high flatness, the taper adjusting pad 9 is used. It is also possible to only press the semiconductor wafer 2 against the polishing platen 5 with the wafer pressing pad 11 without attaching the.

【0031】(実施例2)図4は本発明の他の実施例で
ある研磨装置を示す断面図、図5は図4の研磨装置にお
けるプレート、パッド、半導体ウエハの位置関係を示す
説明図である。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a sectional view showing a polishing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an explanatory view showing a positional relationship among plates, pads and semiconductor wafers in the polishing apparatus shown in FIG. is there.

【0032】図4に示すように、本実施例の研磨装置に
あっては、研磨ヘッド1とプレート3との間に隙間Nを
形成するものとしてはテーパ調整パッド9のみが取り付
けられ、実施例1に示すウエハ加圧パッド11は設けら
れていない。そして、研磨ヘッド1は、テーパ調整パッ
ド9とともにプレート3を加圧することができるよう
に、その内部がテーパ調整パッド9を取り囲んで環状に
形成されている。
As shown in FIG. 4, in the polishing apparatus of this embodiment, only the taper adjusting pad 9 is attached to form the gap N between the polishing head 1 and the plate 3, The wafer pressure pad 11 shown in FIG. 1 is not provided. The polishing head 1 is formed in an annular shape so as to surround the taper adjusting pad 9 so that the plate 3 can be pressed together with the taper adjusting pad 9.

【0033】研磨する半導体ウエハ2がたとえば150mm
以下と比較的小径の場合には、このようにテーパ調整パ
ッド9でプレート3を研磨定盤5に沿うように押圧する
だけで、半導体ウエハ2を高平坦に研磨することができ
る。
The semiconductor wafer 2 to be polished is, for example, 150 mm
When the diameter is relatively small as follows, the semiconductor wafer 2 can be highly flatly polished by merely pressing the plate 3 along the polishing platen 5 with the taper adjusting pad 9 in this way.

【0034】(実施例3)図6は本発明のさらに他の実
施例である研磨装置を示す説明図である。
(Embodiment 3) FIG. 6 is an explanatory view showing a polishing apparatus which is still another embodiment of the present invention.

【0035】本実施例の研磨装置は、ウエハ加圧パッド
11がテーパ調整パッド9を取り囲むようにして環状に
取り付けられている点で、前記した実施例1による研磨
装置と異なっている。そして、加圧される半導体ウエハ
2はこのウエハ加圧パッド11の直下に位置している。
The polishing apparatus of this embodiment is different from the polishing apparatus according to the first embodiment in that the wafer pressing pad 11 is annularly attached so as to surround the taper adjusting pad 9. The semiconductor wafer 2 to be pressed is located immediately below the wafer pressing pad 11.

【0036】中央のテーパ調整パッド9によりプレート
3を研磨定盤に沿うように押圧することができれば、半
導体ウエハ2の圧力分布は均一化されるので、このよう
に環状にウエハ加圧パッド11を設けてもよい。
If the plate 3 can be pressed by the central taper adjusting pad 9 along the polishing platen, the pressure distribution of the semiconductor wafer 2 will be made uniform, and thus the wafer pressing pad 11 will be annularly formed. It may be provided.

【0037】(実施例4)図7は本発明のさらに他の実
施例である研磨装置を示す要部断面図である。
(Embodiment 4) FIG. 7 is a cross-sectional view of essential parts showing a polishing apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【0038】本実施例の研磨装置においては、研磨ヘッ
ド1とプレート3との間の隙間Nがゴム製のシールシー
ト12によりシールされている点で実施例1に示す研磨
装置と異なっている。したがって、テーパ調整パッド9
およびウエハ加圧パッド11はこのシールシート12に
より外部から遮断された状態になっている。
The polishing apparatus of this embodiment is different from the polishing apparatus shown in Embodiment 1 in that the gap N between the polishing head 1 and the plate 3 is sealed by the rubber seal sheet 12. Therefore, the taper adjustment pad 9
The wafer pressure pad 11 is in a state of being shielded from the outside by the seal sheet 12.

【0039】このように、シールシート12によってパ
ッド9,11を密閉することで、研磨布4上に塗布され
た研磨剤8がパッド9,11とプレート3との間に侵入
して固化し、隙間Nの寸法が場所によって異なって半導
体ウエハ2の研磨精度が悪化することが未然に防止され
る。
In this manner, by sealing the pads 9 and 11 with the seal sheet 12, the abrasive 8 applied on the polishing cloth 4 enters between the pads 9 and 11 and the plate 3 and solidifies, It is possible to prevent the accuracy of polishing the semiconductor wafer 2 from being deteriorated because the size of the gap N varies depending on the location.

【0040】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0041】たとえば、テーパ調整パッド9とウエハ加
圧パッド11との圧力差は研磨定盤5の反りの程度によ
って自由に設定することができ、本実施例に示す数値に
限定されるものではない。
For example, the pressure difference between the taper adjusting pad 9 and the wafer pressing pad 11 can be set freely according to the degree of warpage of the polishing platen 5, and is not limited to the numerical values shown in this embodiment. .

【0042】また、本実施例における半導体ウエハ2は
被研磨部材であるワークの一例に過ぎず、単結晶シリコ
ンや化合物半導体などからなる半導体ウエハ2以外に
も、たとえば磁気ディスク、液晶ガラスなどのように鏡
面加工が必要な種々のワークの研磨に広く適用すること
ができる。
The semiconductor wafer 2 in this embodiment is only an example of a workpiece as a member to be polished, and other than the semiconductor wafer 2 made of single crystal silicon or compound semiconductor, for example, a magnetic disk, liquid crystal glass, or the like. It can be widely applied to the polishing of various works that require mirror finishing.

【0043】[0043]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。
The effects obtained by the typical inventions among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0044】(1).すなわち、本発明による研磨装置によ
れば、ワークが研磨定盤に対して均一な圧力分布のもと
に加圧されるので、仕上がり面がテーパ状になったり弛
れが生じることなく、ワークを高平坦に研磨することが
可能になる。
(1) That is, according to the polishing apparatus of the present invention, since the work is pressed against the polishing platen under a uniform pressure distribution, the finished surface becomes tapered or sags. It is possible to polish the work with high flatness without causing any defects.

【0045】(2).また、シールシートによってパッドを
密閉することで、研磨剤がパッドとプレートとの間に侵
入して固化し、隙間の寸法が場所によって異なってワー
クの研磨精度が悪化することが未然に防止される。
(2) Further, by sealing the pad with the seal sheet, the abrasive penetrates between the pad and the plate and solidifies, and the size of the gap varies depending on the location, and the polishing accuracy of the work deteriorates. This is prevented in advance.

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

【図1】本発明の実施例1による研磨装置を示す要部断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an essential part showing a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の研磨装置におけるプレート、パッド、半
導体ウエハの位置関係を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a positional relationship among a plate, a pad, and a semiconductor wafer in the polishing apparatus of FIG.

【図3】(a),(b)は図1の研磨装置におけるプレー
トと研磨定盤との関係を示す説明図である。
3 (a) and 3 (b) are explanatory views showing a relationship between a plate and a polishing platen in the polishing apparatus of FIG.

【図4】本発明の実施例2による研磨装置を示す断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view showing a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4の研磨装置におけるプレート、パッド、半
導体ウエハの位置関係を示す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing a positional relationship among a plate, a pad, and a semiconductor wafer in the polishing apparatus of FIG.

【図6】本発明の実施例3による研磨装置を示す説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a polishing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例4による研磨装置を示す要部断
面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of essential parts showing a polishing device according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 研磨ヘッド 2 半導体ウエハ(ワーク) 3 プレート 4 研磨布 5 研磨定盤 6 ロッド 7 パイプ 8 研磨剤 9 テーパ調整パッド 10a 気体供給路 10b 気体供給路 11 ウエハ加圧パッド(ワーク加圧パッド) 12 シールシート F9 押圧力 F11 押圧力 N 隙間DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 polishing head 2 semiconductor wafer (work) 3 plate 4 polishing cloth 5 polishing surface plate 6 rod 7 pipe 8 polishing agent 9 taper adjusting pad 10a gas supply path 10b gas supply path 11 wafer pressure pad (work pressure pad) 12 seal Seat F 9 Pressing force F 11 Pressing force N Clearance

フロントページの続き (72)発明者 海田 洋正 東京都青梅市藤橋3丁目3番地2 日立東 京エレクトロニクス株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Hiromasa Kaita 3-3, Fujihashi, Ome City, Tokyo 2 Hitachi Tokyo Electronics Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転する研磨定盤に対して研磨布を介し
てワークを加圧しながらこれを相対運動させる研磨ヘッ
ドと、 前記研磨ヘッドと対向して同軸的に設けられ、中心軸回
りに複数枚の前記ワークを保持するプレートと、 前記研磨ヘッドの中央部に取り付けられ、充填された気
体により膨張して前記研磨ヘッドと前記プレートとの間
に隙間を形成するテーパ調整パッドとを有することを特
徴とする研磨装置。
1. A polishing head that presses a work through a polishing cloth against a rotating polishing platen while relatively moving the work, and a plurality of polishing heads are provided coaxially with the polishing head so as to face the polishing head. And a taper adjusting pad attached to the central portion of the polishing head and expanded by a filled gas to form a gap between the polishing head and the plate. Characteristic polishing device.
【請求項2】 回転する研磨定盤に対して研磨布を介し
てワークを加圧しながらこれを相対運動させる研磨ヘッ
ドと、 前記研磨ヘッドと対向して同軸的に設けられ、中心軸回
りに複数枚の前記ワークを保持するプレートと、 保持された前記ワークに対応して前記研磨ヘッドに取り
付けられ、充填された気体により膨張して前記研磨ヘッ
ドと前記プレートとの間に隙間を形成する複数のワーク
加圧パッドとを有することを特徴とする研磨装置。
2. A polishing head that presses a workpiece with respect to a rotating polishing platen through a polishing cloth while moving the workpiece relative to the rotating polishing platen; A plate for holding the work pieces, and a plurality of plates attached to the polishing head corresponding to the held work pieces and expanded by a filled gas to form a gap between the polishing head and the plate. A polishing apparatus having a work pressure pad.
【請求項3】 回転する研磨定盤に対して研磨布を介し
てワークを加圧しながらこれを相対運動させる研磨ヘッ
ドと、 前記研磨ヘッドと対向して同軸的に設けられ、中心軸回
りに複数枚の前記ワークを保持するプレートと、 前記研磨ヘッドの中央部に取り付けられ、充填された気
体により膨張して前記研磨ヘッドと前記プレートとの間
に隙間を形成するテーパ調整パッドと、 保持された前記ワークに対応して前記研磨ヘッドに取り
付けられ、前記テーパ調整パッド内より低圧となるよう
に充填された気体により膨張して前記研磨ヘッドと前記
プレートとの間に隙間を形成する複数のワーク加圧パッ
ドとを有することを特徴とする研磨装置。
3. A polishing head that presses a workpiece against a rotating polishing platen through a polishing cloth and moves the workpiece relatively, and a plurality of polishing heads are provided coaxially with the polishing head so as to face the polishing head. A plate for holding the work pieces, and a taper adjusting pad attached to the central portion of the polishing head and expanded by a filled gas to form a gap between the polishing head and the plate; A plurality of workpieces attached to the polishing head corresponding to the workpieces and expanded by a gas filled so as to have a pressure lower than that in the taper adjusting pad to form a gap between the polishing head and the plate. And a pressure pad.
【請求項4】 回転する研磨定盤に対して研磨布を介し
てワークを加圧しながらこれを相対運動させる研磨ヘッ
ドと、 前記研磨ヘッドと対向して同軸的に設けられ、中心軸回
りに複数枚の前記ワークを保持するプレートと、 前記研磨ヘッドの中央部に取り付けられ、充填された気
体により膨張して前記研磨ヘッドと前記プレートとの間
に隙間を形成するテーパ調整パッドと、 前記テーパ調整パッドを取り囲むようにして環状に取り
付けられ、前記テーパ調整パッド内より低圧となるよう
に充填された気体により膨張して前記研磨ヘッドと前記
プレートとの間に隙間を形成するワーク加圧パッドとを
有することを特徴とする研磨装置。
4. A polishing head for relatively moving a work while pressing a work through a polishing cloth against a rotating polishing platen, and a plurality of polishing heads provided coaxially to face the polishing head and having a center axis. A plate for holding the work pieces; a taper adjusting pad attached to a central portion of the polishing head and expanding by a filled gas to form a gap between the polishing head and the plate; A work pressure pad, which is annularly attached so as to surround the pad, expands by a gas filled so that the pressure is lower than that in the taper adjustment pad, and forms a gap between the polishing head and the plate. A polishing apparatus having:
【請求項5】 請求項2または3記載の研磨装置におい
て、複数の前記ワーク加圧パッドには共通の気体供給路
から分岐した気体が充填されることを特徴とする研磨装
置。
5. The polishing apparatus according to claim 2, wherein the plurality of work pressure pads are filled with a gas branched from a common gas supply path.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項に記載の研
磨装置において、前記テーパ調整パッドおよび前記ワー
ク加圧パッドはシリコンゴムよりなることを特徴とする
研磨装置。
6. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the taper adjusting pad and the work pressure pad are made of silicon rubber.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか一項に記載の研
磨装置において、研磨ヘッドと前記プレートとの隙間は
シールシートにより密閉されていることを特徴とする研
磨装置。
7. The polishing apparatus according to claim 1, wherein a gap between the polishing head and the plate is sealed by a seal sheet.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009255289A (en) * 1997-07-11 2009-11-05 Applied Materials Inc Carrier head for chemical mechanical polishing system having flexible membrane
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