JPH09174430A - 半導体ウェハの研磨装置 - Google Patents
半導体ウェハの研磨装置Info
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- JPH09174430A JPH09174430A JP35479495A JP35479495A JPH09174430A JP H09174430 A JPH09174430 A JP H09174430A JP 35479495 A JP35479495 A JP 35479495A JP 35479495 A JP35479495 A JP 35479495A JP H09174430 A JPH09174430 A JP H09174430A
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- JP
- Japan
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- polishing
- semiconductor wafer
- wafer
- holding
- top ring
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
- B24B37/10—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for single side lapping
- B24B37/105—Lapping 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
- B24B37/107—Lapping 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウェハを多段階の研磨により研磨し効
率よく1枚ずつ処理すると共に、トップリングやチャッ
キングによるシミや傷を防止し、平坦度の高い半導体ウ
ェハの研磨ができる半導体ウェハの研磨装置を提供する
ことができる。 【解決手段】 水平方向に回転する下定盤2を研磨基台
1に設ける。下定盤2の上部に第1〜3トップリング1
a〜3cを設ける。それぞれのトップリングに半導体ウ
ェハを着脱させる搬送装置3a〜3cを設ける。それぞ
れのトップリングの上下移動を個別に制御する。
率よく1枚ずつ処理すると共に、トップリングやチャッ
キングによるシミや傷を防止し、平坦度の高い半導体ウ
ェハの研磨ができる半導体ウェハの研磨装置を提供する
ことができる。 【解決手段】 水平方向に回転する下定盤2を研磨基台
1に設ける。下定盤2の上部に第1〜3トップリング1
a〜3cを設ける。それぞれのトップリングに半導体ウ
ェハを着脱させる搬送装置3a〜3cを設ける。それぞ
れのトップリングの上下移動を個別に制御する。
Description
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、表面を鏡面研磨して得
られる半導体ウェハの研磨装置に関するものである。
られる半導体ウェハの研磨装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、デバイス工程における歩留りの向
上を目的として、半導体ウェハの平坦度に関する要求は
高まる一方である。その高平坦度の要求を満たすために
研磨前の加工技術が向上し、均一な厚さの半導体ウェハ
が得られるようになってきた。ところが、その後の工程
である研磨工程において研磨されることにより面だれが
生じ、高平坦度を崩してしまうという不具合がある。こ
の面だれは、研磨時間がある一定時間を越えると加速度
的に増加することがすでに知られている。そこで、高平
坦度を維持するために、面だれの増加が始まる前まで研
磨を行い、一度休息時間をおいた後に再び研磨すること
を何度も繰り返すことにより、面だれが少ない半導体ウ
ェハを得られる多段階の研磨方法がある。この多段研磨
を既存の枚葉研磨装置を使用し、効率よく1枚ずつ処理
しながら研磨する方法としては、図4に示すように、従
来からある枚葉研磨装置4a〜4cを並べ、それらの間
に搬送装置5a、5bを配置するものがある。すなわ
ち、半導体ウェハ10をそれぞれの枚葉研磨装置により
各1段階ずつ研磨し、搬送装置5a、5bによりそれぞ
れの枚葉研磨装置の間を各段階ごとに移動させて研磨す
るものである。
上を目的として、半導体ウェハの平坦度に関する要求は
高まる一方である。その高平坦度の要求を満たすために
研磨前の加工技術が向上し、均一な厚さの半導体ウェハ
が得られるようになってきた。ところが、その後の工程
である研磨工程において研磨されることにより面だれが
生じ、高平坦度を崩してしまうという不具合がある。こ
の面だれは、研磨時間がある一定時間を越えると加速度
的に増加することがすでに知られている。そこで、高平
坦度を維持するために、面だれの増加が始まる前まで研
磨を行い、一度休息時間をおいた後に再び研磨すること
を何度も繰り返すことにより、面だれが少ない半導体ウ
ェハを得られる多段階の研磨方法がある。この多段研磨
を既存の枚葉研磨装置を使用し、効率よく1枚ずつ処理
しながら研磨する方法としては、図4に示すように、従
来からある枚葉研磨装置4a〜4cを並べ、それらの間
に搬送装置5a、5bを配置するものがある。すなわ
ち、半導体ウェハ10をそれぞれの枚葉研磨装置により
各1段階ずつ研磨し、搬送装置5a、5bによりそれぞ
れの枚葉研磨装置の間を各段階ごとに移動させて研磨す
るものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た既存の枚葉研磨装置を使用して、半導体ウェハを1枚
ずつ処理しながら多段階研磨するのでは、その多段階研
磨の段階数と同じ台数の研磨装置と搬送装置が必要とな
り、研磨に必要なスペースが大きくなり過ぎるという問
題点がある。また、複数の研磨装置と搬送装置の間を移
動する間にトップリングやチャッキングを繰り返すこと
から、これらによるシミや傷が発生し易いという問題点
があった。本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、
半導体ウェハを多段階の研磨により研磨し効率よく1枚
ずつ処理すると共に、トップリングやチャッキングによ
るシミや傷を防止し、平坦度の高い半導体ウェハの研磨
ができる半導体ウェハの研磨装置を提供することを目的
とするものである。
た既存の枚葉研磨装置を使用して、半導体ウェハを1枚
ずつ処理しながら多段階研磨するのでは、その多段階研
磨の段階数と同じ台数の研磨装置と搬送装置が必要とな
り、研磨に必要なスペースが大きくなり過ぎるという問
題点がある。また、複数の研磨装置と搬送装置の間を移
動する間にトップリングやチャッキングを繰り返すこと
から、これらによるシミや傷が発生し易いという問題点
があった。本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、
半導体ウェハを多段階の研磨により研磨し効率よく1枚
ずつ処理すると共に、トップリングやチャッキングによ
るシミや傷を防止し、平坦度の高い半導体ウェハの研磨
ができる半導体ウェハの研磨装置を提供することを目的
とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】このため本発明では、一
枚の半導体ウェハを保持軸ごとに保持し、該半導体ウェ
ハを研磨クロスに当接させて枚葉ごとに研磨する半導体
ウェハの研磨装置において、半導体ウェハを保持する保
持軸が複数設けられ、それぞれの該保持軸の昇降及び半
導体ウェハの前記保持軸への着脱が、各軸ごとに制御さ
れるように設けたものである。
枚の半導体ウェハを保持軸ごとに保持し、該半導体ウェ
ハを研磨クロスに当接させて枚葉ごとに研磨する半導体
ウェハの研磨装置において、半導体ウェハを保持する保
持軸が複数設けられ、それぞれの該保持軸の昇降及び半
導体ウェハの前記保持軸への着脱が、各軸ごとに制御さ
れるように設けたものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明は、1機の研磨装置につい
て、研磨クロスが固着された1台の下定盤に対して、半
導体ウェハを装着するトップリングなどの保持軸が2軸
以上設けられ、これらの保持軸の上下移動が個別に制御
されると共に、半導体ウェハの保持軸への着脱が個別に
行われるようにしたものである。半導体ウェハのこれら
の保持軸への着脱と保持軸の上下移動を、同調して制御
することにより、それぞれの半導体ウェハが同一の保持
軸に装着された状態で、逐次順番に多段階の研磨が行わ
れ、半導体ウェハを効率よく1枚ずつ処理できるように
したものである。
て、研磨クロスが固着された1台の下定盤に対して、半
導体ウェハを装着するトップリングなどの保持軸が2軸
以上設けられ、これらの保持軸の上下移動が個別に制御
されると共に、半導体ウェハの保持軸への着脱が個別に
行われるようにしたものである。半導体ウェハのこれら
の保持軸への着脱と保持軸の上下移動を、同調して制御
することにより、それぞれの半導体ウェハが同一の保持
軸に装着された状態で、逐次順番に多段階の研磨が行わ
れ、半導体ウェハを効率よく1枚ずつ処理できるように
したものである。
【0006】ここで各保持軸における研磨の制御方法に
ついて、図2に示すフローチャートに基づき説明する。 (1)半導体ウェハを例えばトップリングなどの保持軸
に装着する(S1)。 (2)保持軸を下げて研磨クロスに半導体ウェハを当接
させ、下定盤を回転させることにより半導体ウェハを研
磨する(S2)。 (3)保持軸を上げて研磨を一時中止する。この際、規
定の研磨回数を満たしているか確認する(S3)。 (4)規定の研磨回数を満たしていない場合は、他の保
持軸への半導体ウェハ装着終了を確認した後に、再び保
持軸を下げてもう一度研磨をする(S2)。 (5)他の保持軸への半導体ウェハ装着が終了するまで
の間は、研磨の休息時間となる(S6)。 (6)規定の研磨回数を満たしている場合は、半導体ウ
ェハを保持軸から離脱させる(S5)。この際、次の半
導体ウェハを研磨するか確認する。 (7)次の半導体ウェハを研磨する場合は、再び半導体
ウェハを装着する(S1)。 (8)次の半導体ウェハを研磨しない場合は、その保持
軸における研磨を終了する。
ついて、図2に示すフローチャートに基づき説明する。 (1)半導体ウェハを例えばトップリングなどの保持軸
に装着する(S1)。 (2)保持軸を下げて研磨クロスに半導体ウェハを当接
させ、下定盤を回転させることにより半導体ウェハを研
磨する(S2)。 (3)保持軸を上げて研磨を一時中止する。この際、規
定の研磨回数を満たしているか確認する(S3)。 (4)規定の研磨回数を満たしていない場合は、他の保
持軸への半導体ウェハ装着終了を確認した後に、再び保
持軸を下げてもう一度研磨をする(S2)。 (5)他の保持軸への半導体ウェハ装着が終了するまで
の間は、研磨の休息時間となる(S6)。 (6)規定の研磨回数を満たしている場合は、半導体ウ
ェハを保持軸から離脱させる(S5)。この際、次の半
導体ウェハを研磨するか確認する。 (7)次の半導体ウェハを研磨する場合は、再び半導体
ウェハを装着する(S1)。 (8)次の半導体ウェハを研磨しない場合は、その保持
軸における研磨を終了する。
【0007】
【実施例】以下、実施例を図面に基づいて説明する。図
1は本発明に係る研磨装置の斜視図、図3は本発明の研
磨装置による研磨シーケンスを示す模式図である。
1は本発明に係る研磨装置の斜視図、図3は本発明の研
磨装置による研磨シーケンスを示す模式図である。
【0008】本実施例の研磨装置は、研磨を三段階に分
割して、一枚の半導体ウェハにつき短時間の研磨を3度
行うためのものである。すなわち、図1に示すように水
平方向に回転する下定盤2を上部に備えた研磨基台1
と、下定盤2の上部に設けられ個別に制御される第1〜
3トップリング1a〜3cにより構成され、それぞれの
トップリングに半導体ウェハを着脱させる搬送装置3a
〜3cが連動して作動するように設けられている。
割して、一枚の半導体ウェハにつき短時間の研磨を3度
行うためのものである。すなわち、図1に示すように水
平方向に回転する下定盤2を上部に備えた研磨基台1
と、下定盤2の上部に設けられ個別に制御される第1〜
3トップリング1a〜3cにより構成され、それぞれの
トップリングに半導体ウェハを着脱させる搬送装置3a
〜3cが連動して作動するように設けられている。
【0009】第1〜3トップリング1a〜1cは、それ
ぞれ上下移動を個別に制御され、1軸のみ、または他の
軸と同時に上下移動できるようにされている。また、搬
送装置3a〜3cは、それぞれのトップリングにつき1
台設けられ、それぞれのトップリングへ半導体ウェハを
装着させると共に、研磨が終了した半導体ウェハを取り
外し次の洗浄工程へ搬送する。
ぞれ上下移動を個別に制御され、1軸のみ、または他の
軸と同時に上下移動できるようにされている。また、搬
送装置3a〜3cは、それぞれのトップリングにつき1
台設けられ、それぞれのトップリングへ半導体ウェハを
装着させると共に、研磨が終了した半導体ウェハを取り
外し次の洗浄工程へ搬送する。
【0009】次に、本実施例の研磨装置による多段階研
磨について説明する。 (1)第1トップリング1aに半導体ウェハ10aを装
着する〔図3(a)参照〕。 (2)第1トップリング1aを下げて、半導体ウェハ1
0aを研磨クロス21に当接させ、下定盤2を回転させ
る〔図3(b)参照〕。 (3)研磨開始から約2分で第1トップリング1aを上
げて、半導体ウェハ10aの研磨を一時中断し休息を与
えると同時に、第2トップリング1bに半導体ウェハ1
0bを装着する〔図3(c)参照〕。 (4)第1トップリング1aと第2トップリング1bを
下げて、半導体ウェハ10a、10bを研磨クロス21
に当接させ、下定盤2を回転させる。これにより、半導
体ウェハ10aの第2段階の研磨と、半導体ウェハ10
bの第1段階の研磨が同時に行われる〔図3(d)参
照〕。 (5)研磨開始から約2分で第1トップリング1aと第
2トップリング1bを上げて、半導体ウェハ10a、1
0bの研磨を一時中断し休息を与えると同時に、第3ト
ップリング1cに半導体ウェハ10cを装着する〔図3
(e)参照〕。 (6)全てのトップリングを下げて、半導体ウェハ10
a〜10cを研磨クロス21に当接させ、下定盤2を回
転させる。これにより、半導体ウェハ10aの第3段階
の研磨と、半導体ウェハ10bの第2段階の研磨と、半
導体ウェハ10cの第1段階の研磨が同時に行われる
〔図3(f)参照〕。 (7)研磨開始から約2分で全てのトップリングを上げ
て、半導体ウェハ10b、10cの研磨を一時中断し休
息を与えると同時に、第1トップリング1aから半導体
ウェハ10aを搬送装置(図示せず)により取り外し、
次の半導体ウェハ10dを装着する。〔図3(g)参
照〕 (8)全てのトップリングを下げて、半導体ウェハ10
b〜10dを研磨クロス21に当接させ、下定盤2を回
転させる。これにより、半導体ウェハ10bの第3段階
の研磨と、半導体ウェハ10cの第2段階の研磨と、半
導体ウェハ10dの第1段階の研磨が同時に行われる。
〔図3(h)参照〕
磨について説明する。 (1)第1トップリング1aに半導体ウェハ10aを装
着する〔図3(a)参照〕。 (2)第1トップリング1aを下げて、半導体ウェハ1
0aを研磨クロス21に当接させ、下定盤2を回転させ
る〔図3(b)参照〕。 (3)研磨開始から約2分で第1トップリング1aを上
げて、半導体ウェハ10aの研磨を一時中断し休息を与
えると同時に、第2トップリング1bに半導体ウェハ1
0bを装着する〔図3(c)参照〕。 (4)第1トップリング1aと第2トップリング1bを
下げて、半導体ウェハ10a、10bを研磨クロス21
に当接させ、下定盤2を回転させる。これにより、半導
体ウェハ10aの第2段階の研磨と、半導体ウェハ10
bの第1段階の研磨が同時に行われる〔図3(d)参
照〕。 (5)研磨開始から約2分で第1トップリング1aと第
2トップリング1bを上げて、半導体ウェハ10a、1
0bの研磨を一時中断し休息を与えると同時に、第3ト
ップリング1cに半導体ウェハ10cを装着する〔図3
(e)参照〕。 (6)全てのトップリングを下げて、半導体ウェハ10
a〜10cを研磨クロス21に当接させ、下定盤2を回
転させる。これにより、半導体ウェハ10aの第3段階
の研磨と、半導体ウェハ10bの第2段階の研磨と、半
導体ウェハ10cの第1段階の研磨が同時に行われる
〔図3(f)参照〕。 (7)研磨開始から約2分で全てのトップリングを上げ
て、半導体ウェハ10b、10cの研磨を一時中断し休
息を与えると同時に、第1トップリング1aから半導体
ウェハ10aを搬送装置(図示せず)により取り外し、
次の半導体ウェハ10dを装着する。〔図3(g)参
照〕 (8)全てのトップリングを下げて、半導体ウェハ10
b〜10dを研磨クロス21に当接させ、下定盤2を回
転させる。これにより、半導体ウェハ10bの第3段階
の研磨と、半導体ウェハ10cの第2段階の研磨と、半
導体ウェハ10dの第1段階の研磨が同時に行われる。
〔図3(h)参照〕
【0011】以下、それぞれのトップリングに装着され
た半導体ウェハを順次着脱していくことにより、それぞ
れの半導体ウェハについて3段階の研磨がなされ、この
研磨装置1機について、半導体ウェハ1枚が2分ごとに
搬出される。
た半導体ウェハを順次着脱していくことにより、それぞ
れの半導体ウェハについて3段階の研磨がなされ、この
研磨装置1機について、半導体ウェハ1枚が2分ごとに
搬出される。
【0012】上記実施例では、3軸のトップリングを使
用することにより、それぞれの半導体ウェハについて3
段階の研磨がなされていたが、これに限られるものでは
なく、トップリングを2軸または4軸以上設けることに
より、2段階または4段階以上の研磨、もしくはスルー
プットの向上を図ることもできる。
用することにより、それぞれの半導体ウェハについて3
段階の研磨がなされていたが、これに限られるものでは
なく、トップリングを2軸または4軸以上設けることに
より、2段階または4段階以上の研磨、もしくはスルー
プットの向上を図ることもできる。
【0013】
【発明の効果】本発明では以上のように構成したので、
半導体ウェハを多段階の研磨により研磨し効率よく1枚
ずつ処理することができるという優れた効果がある。ま
た、半導体ウェハを同一のトップリングに装着したまま
で多段階の研磨ができるため、トップリングやチャッキ
ングによるシミや傷を防止するができるという優れた効
果がある。
半導体ウェハを多段階の研磨により研磨し効率よく1枚
ずつ処理することができるという優れた効果がある。ま
た、半導体ウェハを同一のトップリングに装着したまま
で多段階の研磨ができるため、トップリングやチャッキ
ングによるシミや傷を防止するができるという優れた効
果がある。
【図1】本発明に係る研磨装置の斜視図である。
【図2】各保持軸における研磨の制御方法を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図3】本発明の研磨装置による研磨シーケンスを示す
模式図である。
模式図である。
【図4】既存の研磨装置による多段研磨を示す模式図で
ある。
ある。
1 研磨基台 1a 第1トップリング 1b 第2トップリング 1c 第3トップリング 10 半導体ウェハ 10a 半導体ウェハ 10b 半導体ウェハ 10c 半導体ウェハ 10d 半導体ウェハ 2 下定盤 21 研磨クロス 3a 搬送装置 3b 搬送装置 3c 搬送装置 4a 枚葉研磨装置 4b 枚葉研磨装置 4c 枚葉研磨装置 5a 搬送装置 5b 搬送装置
Claims (2)
- 【請求項1】 一枚の半導体ウェハを保持軸ごとに保持
し、該半導体ウェハを研磨クロスに当接させて枚葉ごと
に研磨する半導体ウェハの研磨装置において、半導体ウ
ェハを保持する保持軸が複数設けられ、それぞれの該保
持軸の昇降及び半導体ウェハの前記保持軸への着脱が、
各軸ごとに制御されるように設けたことを特徴とする半
導体ウェハの研磨装置。 - 【請求項2】 半導体ウェハの1枚あたりの研磨回数と
その一回あたりの研磨時間が予め入力され、一旦保持軸
に装着された半導体ウェハは前記研磨回数の研磨を終了
するまで保持軸から離脱されないように半導体ウェハの
着脱が制御され、半導体ウェハが装着されていない場合
は上下移動しないように保持軸の上下移動が制御され、
それぞれの保持軸の上下移動が同時に行われることによ
り、半導体ウェハの着脱操作の間は他の保持軸に装着さ
れた半導体ウェハが研磨されないように設けたことを特
徴とする請求項1記載の半導体ウェハの研磨装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35479495A JPH09174430A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 半導体ウェハの研磨装置 |
TW085113656A TW375551B (en) | 1995-12-27 | 1996-11-08 | Polishing apparatus for semiconductor wafer |
US08/771,838 US5924916A (en) | 1995-12-27 | 1996-12-23 | Apparatus and method for polishing a semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35479495A JPH09174430A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 半導体ウェハの研磨装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09174430A true JPH09174430A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=18439954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35479495A Pending JPH09174430A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 半導体ウェハの研磨装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5924916A (ja) |
JP (1) | JPH09174430A (ja) |
TW (1) | TW375551B (ja) |
Cited By (3)
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JP2001044150A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-02-16 | Applied Materials Inc | ケミカルメカニカルポリシングのための装置および方法 |
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Families Citing this family (12)
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US6575818B2 (en) | 2001-06-27 | 2003-06-10 | Oriol Inc. | Apparatus and method for polishing multiple semiconductor wafers in parallel |
US6586336B2 (en) | 2001-08-31 | 2003-07-01 | Oriol, Inc. | Chemical-mechanical-polishing station |
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