JPH09225818A - 研磨方法および研磨装置 - Google Patents
研磨方法および研磨装置Info
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- JPH09225818A JPH09225818A JP2890396A JP2890396A JPH09225818A JP H09225818 A JPH09225818 A JP H09225818A JP 2890396 A JP2890396 A JP 2890396A JP 2890396 A JP2890396 A JP 2890396A JP H09225818 A JPH09225818 A JP H09225818A
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- polishing
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- polishing pad
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】キャリアからの基板の飛び出しおよび基板の異
常研磨を防止し、基板の厚みが異なっても研磨特性が変
化せず、またガイドリングの表面が研磨されても位置調
整を必要とすることもない研磨方法および研磨装置を提
供する。 【解決手段】キャリア１１に支持した基板１２を定盤９
の表面の研磨パッド１０に一定の圧力で押圧し、基板１
２の周縁を囲みかつ基板１２の板厚方向に移動自在に設
けたガイドリング１３を、一定の圧力よりも小さい所定
の押圧力で研磨パッド１０に押圧しながら、基板１２が
研磨パッド１０を摺接するように、定盤９とキャリア１
１とを相対移動するものである。
常研磨を防止し、基板の厚みが異なっても研磨特性が変
化せず、またガイドリングの表面が研磨されても位置調
整を必要とすることもない研磨方法および研磨装置を提
供する。 【解決手段】キャリア１１に支持した基板１２を定盤９
の表面の研磨パッド１０に一定の圧力で押圧し、基板１
２の周縁を囲みかつ基板１２の板厚方向に移動自在に設
けたガイドリング１３を、一定の圧力よりも小さい所定
の押圧力で研磨パッド１０に押圧しながら、基板１２が
研磨パッド１０を摺接するように、定盤９とキャリア１
１とを相対移動するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばシリコン
半導体装置の製造工程などにおける基板表面の平坦化に
用いられる化学機械研磨（ＣＭＰ）などの、研磨方法お
よび研磨装置に関するものである。
半導体装置の製造工程などにおける基板表面の平坦化に
用いられる化学機械研磨（ＣＭＰ）などの、研磨方法お
よび研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコン半導体装置の高性能化をめざす
ためには、素子の微細化や多層化が必要である。しか
し、微細化が進むにつれ、フォトリソグラフィ工程にお
ける焦点深度がいっそう浅くなってきているので、より
微細なパターンを多層的に形成するためには、その製造
工程途中に生じる段差を低減しなければならない。
ためには、素子の微細化や多層化が必要である。しか
し、微細化が進むにつれ、フォトリソグラフィ工程にお
ける焦点深度がいっそう浅くなってきているので、より
微細なパターンを多層的に形成するためには、その製造
工程途中に生じる段差を低減しなければならない。
【０００３】近年、その段差を低減する平坦化手段とし
て、研磨技術がシリコン半導体プロセスに導入されてき
ている。以下、図面を参照しながら、上述の研磨技術に
おける、従来の研磨装置の一例について説明する。図４
は従来の平坦化に用いる研磨装置を説明するための概略
図である。図４において、１は回転する平らな剛体より
なる定盤である。２は研磨パッドで、定盤１上に貼りつ
いている。３は基板で、キャリア４により支持されてい
る。５は砥粒（研磨するための微小な粉）を含む研磨液
である。６は定盤回転モータ、７はキャリア回転モータ
である。
て、研磨技術がシリコン半導体プロセスに導入されてき
ている。以下、図面を参照しながら、上述の研磨技術に
おける、従来の研磨装置の一例について説明する。図４
は従来の平坦化に用いる研磨装置を説明するための概略
図である。図４において、１は回転する平らな剛体より
なる定盤である。２は研磨パッドで、定盤１上に貼りつ
いている。３は基板で、キャリア４により支持されてい
る。５は砥粒（研磨するための微小な粉）を含む研磨液
である。６は定盤回転モータ、７はキャリア回転モータ
である。
【０００４】図５は、上記した従来の研磨装置のキャリ
ア４の断面構造図である。図５において、８は研磨中に
基板３が飛び出すことを防止するためのガイドリングで
あり、基板３の周縁を円周方向に囲むかたちで設けられ
ている。ガイドリング８は基板３の周辺の研磨特性を改
善する役目も果たしている。以上のように構成された研
磨装置における平坦化方法について、以下図４と図５を
用いて説明する。すなわち、基板３はキャリア４により
支持され、キャリアモータ７により回転しながら定盤１
上の研磨パッド２に一定の押圧力により圧接される。こ
のとき、研磨液５が定量的に研磨パッド２上に滴下さ
れ、定盤１の定盤回転モータ６による回転により研磨パ
ッド２と基板３との間に供給される。研磨液５が供給さ
れ、さらに研磨パッド２と基板３を圧接しながらお互い
に回転させることにより、基板３の表面が研磨される。
ア４の断面構造図である。図５において、８は研磨中に
基板３が飛び出すことを防止するためのガイドリングで
あり、基板３の周縁を円周方向に囲むかたちで設けられ
ている。ガイドリング８は基板３の周辺の研磨特性を改
善する役目も果たしている。以上のように構成された研
磨装置における平坦化方法について、以下図４と図５を
用いて説明する。すなわち、基板３はキャリア４により
支持され、キャリアモータ７により回転しながら定盤１
上の研磨パッド２に一定の押圧力により圧接される。こ
のとき、研磨液５が定量的に研磨パッド２上に滴下さ
れ、定盤１の定盤回転モータ６による回転により研磨パ
ッド２と基板３との間に供給される。研磨液５が供給さ
れ、さらに研磨パッド２と基板３を圧接しながらお互い
に回転させることにより、基板３の表面が研磨される。
【０００５】このとき、基板３の表面に凹凸があると、
凸部は研磨パッド２との接圧が高いため研磨速度が高く
なり、凹部は研磨パッド２との接触圧力が低いため殆ど
研磨されない。よって、基板３の表面の凹凸が緩和され
基板表面が平坦になる。例えば、「１９９４年１月号
月刊セミコンダクターワールド（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃ
ｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ）」５８〜５９ページや、「ソリッ
ドステートテクノロジー（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」７月．１９９２／日本語版 ３
２〜３７ページなどに上述の研磨技術が紹介されてい
る。
凸部は研磨パッド２との接圧が高いため研磨速度が高く
なり、凹部は研磨パッド２との接触圧力が低いため殆ど
研磨されない。よって、基板３の表面の凹凸が緩和され
基板表面が平坦になる。例えば、「１９９４年１月号
月刊セミコンダクターワールド（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃ
ｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ）」５８〜５９ページや、「ソリッ
ドステートテクノロジー（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」７月．１９９２／日本語版 ３
２〜３７ページなどに上述の研磨技術が紹介されてい
る。
【０００６】ところで、基板３は回転する研磨パッド２
に押しつけられているため、加工中に押しつけ軸に対し
て垂直方向の大きな力が掛かる。この力は、基板３をキ
ャリア４から押しつけ軸に対して垂直方向に飛び出させ
てしまう。このため、基板３の周縁を囲むガイドリング
８をキャリア４に設けることによって、基板３のストッ
パとなり、キャリア４からの飛び出しを防ぐことができ
る。
に押しつけられているため、加工中に押しつけ軸に対し
て垂直方向の大きな力が掛かる。この力は、基板３をキ
ャリア４から押しつけ軸に対して垂直方向に飛び出させ
てしまう。このため、基板３の周縁を囲むガイドリング
８をキャリア４に設けることによって、基板３のストッ
パとなり、キャリア４からの飛び出しを防ぐことができ
る。
【０００７】また、研磨パッド２は弾性体のため、基板
３が押しつけられた場合、図５に示すように研磨パッド
２の沈み込みが生じる。沈み込みによる研磨パッド２の
変位は基板３の周辺部分で最も大きくなり、基板３の周
辺部分に局所的に大きな接圧が加わる。このため、基板
３の周辺部分の研磨速度が極端に早くなる。そこで、ガ
イドリング８を設けることで、研磨パッド２の変位が最
も大となる部分を基板３の周辺からさらに外側に移動さ
せることができ、基板３の周辺部分の研磨が異常に進行
する（以下、異常研磨と記す）ことを抑制することがで
きる。
３が押しつけられた場合、図５に示すように研磨パッド
２の沈み込みが生じる。沈み込みによる研磨パッド２の
変位は基板３の周辺部分で最も大きくなり、基板３の周
辺部分に局所的に大きな接圧が加わる。このため、基板
３の周辺部分の研磨速度が極端に早くなる。そこで、ガ
イドリング８を設けることで、研磨パッド２の変位が最
も大となる部分を基板３の周辺からさらに外側に移動さ
せることができ、基板３の周辺部分の研磨が異常に進行
する（以下、異常研磨と記す）ことを抑制することがで
きる。
【０００８】したがって、基板３の表面とガイドリング
８の表面を適当な位置、例えば基板３の表面をガイドリ
ング８の表面より２００μｍ突き出す位置に設定するこ
とで、ウェハの飛び出しを防止し、なおかつ基板３の周
辺部分の異常研磨を防止することができる。
８の表面を適当な位置、例えば基板３の表面をガイドリ
ング８の表面より２００μｍ突き出す位置に設定するこ
とで、ウェハの飛び出しを防止し、なおかつ基板３の周
辺部分の異常研磨を防止することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、基板３の表面とガイドリング８の表面の
位置関係を数１０μｍの精度で制御する必要があり、基
板３の厚みが異なる場合には研磨特性が変わってしまう
という欠点がある。また、研磨処理を行うに従って、ガ
イドリング８の表面も同時に研磨されてしまい、ある処
理間隔ごとに位置調整を再度行わなければならないとい
う欠点がある。
来の構成では、基板３の表面とガイドリング８の表面の
位置関係を数１０μｍの精度で制御する必要があり、基
板３の厚みが異なる場合には研磨特性が変わってしまう
という欠点がある。また、研磨処理を行うに従って、ガ
イドリング８の表面も同時に研磨されてしまい、ある処
理間隔ごとに位置調整を再度行わなければならないとい
う欠点がある。
【００１０】この発明の目的は、上記課題に鑑み、キャ
リアからの基板の飛び出しおよび基板の異常研磨を防止
することができるとともに、基板の厚みが異なっても研
磨特性が変化せず、またガイドリングの表面が研磨され
ても位置調整を必要とすることもない研磨方法および研
磨装置を提供することである。
リアからの基板の飛び出しおよび基板の異常研磨を防止
することができるとともに、基板の厚みが異なっても研
磨特性が変化せず、またガイドリングの表面が研磨され
ても位置調整を必要とすることもない研磨方法および研
磨装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の研磨方法
は、キャリアに支持した基板を定盤の表面の研磨パッド
に一定の圧力で押圧し、前記基板の周縁を囲みかつ前記
基板の板厚方向に移動自在に設けたガイドリングを、前
記一定の圧力よりも小さい所定の押圧力で前記研磨パッ
ドに押圧しながら、前記基板が前記研磨パッドを摺接す
るように、前記定盤と前記キャリアとを相対移動するこ
とを特徴とするものである。
は、キャリアに支持した基板を定盤の表面の研磨パッド
に一定の圧力で押圧し、前記基板の周縁を囲みかつ前記
基板の板厚方向に移動自在に設けたガイドリングを、前
記一定の圧力よりも小さい所定の押圧力で前記研磨パッ
ドに押圧しながら、前記基板が前記研磨パッドを摺接す
るように、前記定盤と前記キャリアとを相対移動するこ
とを特徴とするものである。
【００１２】請求項１記載の研磨方法によれば、ガイド
リングによってキャリアからの基板の飛び出しを防止
し、かつ基板の周辺部の異常研磨を防止することができ
る。また研磨時に基板を研磨パッドに押圧する力は一定
であり、このため研磨パッドの沈み込み量が一定となる
一方、ガイドリングも基板を押圧する圧力よりも弱い所
定の押圧力で押圧するので、基板の表面とガイドリング
の表面との差を一定に維持することができ、このため基
板の厚みが異なっても研磨特性が変化せず、またガイド
リングの表面が研磨されても位置調整を必要とすること
もなく、基板の表面とガイドリングの表面の相対位置を
自己整合的に調整することが可能になる。
リングによってキャリアからの基板の飛び出しを防止
し、かつ基板の周辺部の異常研磨を防止することができ
る。また研磨時に基板を研磨パッドに押圧する力は一定
であり、このため研磨パッドの沈み込み量が一定となる
一方、ガイドリングも基板を押圧する圧力よりも弱い所
定の押圧力で押圧するので、基板の表面とガイドリング
の表面との差を一定に維持することができ、このため基
板の厚みが異なっても研磨特性が変化せず、またガイド
リングの表面が研磨されても位置調整を必要とすること
もなく、基板の表面とガイドリングの表面の相対位置を
自己整合的に調整することが可能になる。
【００１３】請求項２記載の研磨方法は、請求項１にお
いて、高圧の気体を利用したシリンダ装置によってガイ
ドリングを研磨パッドに押圧するものである。請求項２
記載の研磨方法によれば、請求項１の効果のほか、ガイ
ドリングの全体に均一に所定の押圧力を付与することが
できる。請求項３記載の研磨方法は、請求項１におい
て、高圧の液体を利用したシリンダ装置によってガイド
リングを研磨パッドに押圧するものである。
いて、高圧の気体を利用したシリンダ装置によってガイ
ドリングを研磨パッドに押圧するものである。請求項２
記載の研磨方法によれば、請求項１の効果のほか、ガイ
ドリングの全体に均一に所定の押圧力を付与することが
できる。請求項３記載の研磨方法は、請求項１におい
て、高圧の液体を利用したシリンダ装置によってガイド
リングを研磨パッドに押圧するものである。
【００１４】請求項３記載の研磨方法によれば、請求項
１の効果のほか、請求項２と同様な効果がある。請求項
４記載の研磨方法は、請求項１において、ばねによって
ガイドリングを研磨パッドに押圧するものである。請求
項４記載の研磨方法によれば、請求項１の効果のほか、
シリンダ装置と比較して構成が簡単になる。
１の効果のほか、請求項２と同様な効果がある。請求項
４記載の研磨方法は、請求項１において、ばねによって
ガイドリングを研磨パッドに押圧するものである。請求
項４記載の研磨方法によれば、請求項１の効果のほか、
シリンダ装置と比較して構成が簡単になる。
【００１５】請求項５記載の研磨方法は、請求項１にお
いて、定盤が回転運動をするものである。請求項５記載
の研磨方法によれば、請求項１と同効果がある。請求項
６記載の研磨装置は、研磨パッドを表面に有して平面運
動可能な剛体からなる定盤と、研磨パッドに一定の圧力
で接触して研磨する基板を支持するキャリアと、基板の
板厚方向に移動自在に前記キャリアに設けられて基板の
周縁を囲んだガイドリングと、研磨パッドに接近する方
向に圧力よりも弱い所定の押圧力をガイドリングに付与
する押圧力付与手段とを備えたものである。
いて、定盤が回転運動をするものである。請求項５記載
の研磨方法によれば、請求項１と同効果がある。請求項
６記載の研磨装置は、研磨パッドを表面に有して平面運
動可能な剛体からなる定盤と、研磨パッドに一定の圧力
で接触して研磨する基板を支持するキャリアと、基板の
板厚方向に移動自在に前記キャリアに設けられて基板の
周縁を囲んだガイドリングと、研磨パッドに接近する方
向に圧力よりも弱い所定の押圧力をガイドリングに付与
する押圧力付与手段とを備えたものである。
【００１６】請求項６記載の研磨装置によれば、請求項
１と同効果がある。請求項７記載の研磨装置は、請求項
６において、押圧力付与手段を高圧の気体を利用したシ
リンダ装置としたものである。請求項７記載の研磨装置
によれば、請求項２と同効果がある。請求項８記載の研
磨装置は、請求項６において、押圧力付与手段を高圧の
液体を利用したシリンダ装置としたものである。
１と同効果がある。請求項７記載の研磨装置は、請求項
６において、押圧力付与手段を高圧の気体を利用したシ
リンダ装置としたものである。請求項７記載の研磨装置
によれば、請求項２と同効果がある。請求項８記載の研
磨装置は、請求項６において、押圧力付与手段を高圧の
液体を利用したシリンダ装置としたものである。
【００１７】請求項８記載の研磨装置によれば、請求項
３と同効果がある。請求項９記載の研磨装置は、請求項
６において、押圧力付与手段をばねとしたものである。
請求項９記載の研磨装置によれば、請求項４と同効果が
ある。請求項１０記載の研磨装置は、請求項６におい
て、定盤の平面運動を回転としたものである。
３と同効果がある。請求項９記載の研磨装置は、請求項
６において、押圧力付与手段をばねとしたものである。
請求項９記載の研磨装置によれば、請求項４と同効果が
ある。請求項１０記載の研磨装置は、請求項６におい
て、定盤の平面運動を回転としたものである。
【００１８】請求項１０記載の研磨装置によれば、請求
項６と同効果がある。
項６と同効果がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。図１は、この発明
の研磨装置における基板支持部分の断面図を示す。図１
において、９は回転する平らな剛体よりなる定盤であ
る。１０は弾性体の研磨パッドで、定盤９の表面に貼り
付いている。１１は基板１２を支持するキャリアであ
る。１２は基板で、キャリア１１により支持され、研磨
パッド１０に一定の圧力で接触して、回転する研磨パッ
ド１０により研磨される。１３は研磨中に基板１２が研
磨パッド１０の平面方向に飛び出すことを防止するため
のガイドリングであり、基板１２の周縁を円周方向に囲
むかたちで設けられ、かつ基板１２の板厚方向すなわち
研磨パッド１０に接近離間する方向に移動自在に設けら
れている。１４は研磨パッド１０に接近する方向に基板
１２の圧力よりも弱い所定の押圧力をガイドリング１３
に付与する押圧力付与手段であるシリンダ装置であり、
内部にガイドリング１３をガイドリング１３の表面に対
して垂直方向に移動させるための高圧の気体の通路を形
成している。１５はシリンダ装置１４の高圧の気体によ
りガイドリング１３をガイドリング１３の表面に対して
垂直方向すなわち研磨パッド１０に接近離間する方向に
移動させるためのピストンである。その他の構成、たと
えば図４で示す研磨液、定場回転モータ、キャリアモー
タ等は従来例と同様である。
いて、図面を参照しながら説明する。図１は、この発明
の研磨装置における基板支持部分の断面図を示す。図１
において、９は回転する平らな剛体よりなる定盤であ
る。１０は弾性体の研磨パッドで、定盤９の表面に貼り
付いている。１１は基板１２を支持するキャリアであ
る。１２は基板で、キャリア１１により支持され、研磨
パッド１０に一定の圧力で接触して、回転する研磨パッ
ド１０により研磨される。１３は研磨中に基板１２が研
磨パッド１０の平面方向に飛び出すことを防止するため
のガイドリングであり、基板１２の周縁を円周方向に囲
むかたちで設けられ、かつ基板１２の板厚方向すなわち
研磨パッド１０に接近離間する方向に移動自在に設けら
れている。１４は研磨パッド１０に接近する方向に基板
１２の圧力よりも弱い所定の押圧力をガイドリング１３
に付与する押圧力付与手段であるシリンダ装置であり、
内部にガイドリング１３をガイドリング１３の表面に対
して垂直方向に移動させるための高圧の気体の通路を形
成している。１５はシリンダ装置１４の高圧の気体によ
りガイドリング１３をガイドリング１３の表面に対して
垂直方向すなわち研磨パッド１０に接近離間する方向に
移動させるためのピストンである。その他の構成、たと
えば図４で示す研磨液、定場回転モータ、キャリアモー
タ等は従来例と同様である。
【００２０】この実施の形態の研磨方法を研磨装置を用
いて、図１を参照しながら説明する。すなわち、基板１
２を研磨パッド１０に一定の圧力で押圧し、かつガイド
リング１３を一定の圧力よりも小さい所定の押圧力で研
磨パッド１０に向けて押圧し、研磨液を定量的に研磨パ
ッド１０に滴下しながら、定盤９とキャリア１１が相対
移動するように定盤９およびキャリア１１の少なくとも
一方を回転運動させて基板１２を研磨する。基板１２の
圧力はキャリア１１の押付け軸に公知の圧力付与手段に
より加えられる。ガイドリング１３に加えられる所定の
押圧力は基板１２の表面を研磨する時に、シリンダ装置
１４に高圧の気体を流入しながら研磨する。高圧の気体
はピストン１５を介してガイドリング１３を研磨パッド
１０の表面に押さえ付ける。このとき、基板１２の表面
とガイドリング１３の表面の位置関係は、高圧の気体の
圧力によってのみ決められる。すなわち、一度高圧の気
体の圧力を決めておけば、その後は基板１２の厚みが変
化してもあるいはガイドリング１３が研磨されて厚みが
変化しても基板１２の表面とガイドリング１３の表面の
位置関係は常に一定に保たれ、基板１２の飛び出しと基
板１２の周辺部の異常研磨を防止することができる。し
かも、基板１２の厚みが異なっても研磨特性が変化せ
ず、またガイドリング１３の表面が研磨されても位置調
整を必要とすることもなく、基板１２の表面とガイドリ
ング１３の表面の相対位置を自己整合的に調整すること
が可能になる。
いて、図１を参照しながら説明する。すなわち、基板１
２を研磨パッド１０に一定の圧力で押圧し、かつガイド
リング１３を一定の圧力よりも小さい所定の押圧力で研
磨パッド１０に向けて押圧し、研磨液を定量的に研磨パ
ッド１０に滴下しながら、定盤９とキャリア１１が相対
移動するように定盤９およびキャリア１１の少なくとも
一方を回転運動させて基板１２を研磨する。基板１２の
圧力はキャリア１１の押付け軸に公知の圧力付与手段に
より加えられる。ガイドリング１３に加えられる所定の
押圧力は基板１２の表面を研磨する時に、シリンダ装置
１４に高圧の気体を流入しながら研磨する。高圧の気体
はピストン１５を介してガイドリング１３を研磨パッド
１０の表面に押さえ付ける。このとき、基板１２の表面
とガイドリング１３の表面の位置関係は、高圧の気体の
圧力によってのみ決められる。すなわち、一度高圧の気
体の圧力を決めておけば、その後は基板１２の厚みが変
化してもあるいはガイドリング１３が研磨されて厚みが
変化しても基板１２の表面とガイドリング１３の表面の
位置関係は常に一定に保たれ、基板１２の飛び出しと基
板１２の周辺部の異常研磨を防止することができる。し
かも、基板１２の厚みが異なっても研磨特性が変化せ
ず、またガイドリング１３の表面が研磨されても位置調
整を必要とすることもなく、基板１２の表面とガイドリ
ング１３の表面の相対位置を自己整合的に調整すること
が可能になる。
【００２１】この実施の形態では、ガイドリング１３を
押すシリンダ装置に高圧の気体を用いたが、高圧の液体
を用いても同様の効果が得られることはいうまでもな
い。図２（ａ）は、この発明の研磨方法における基板１
２の表面とガイドリング１３の表面の位置関係の高圧の
気体あるいは液体の圧力依存性を示す図である。横軸は
圧力、縦軸は図２（ｂ）に示すように基板１２の表面を
０としたときのガイドリング１３の相対位置である。領
域２では、図２（ｂ）に示すようにガイドリング１３の
表面が基板１２の表面よりも下側にあり、基板１２は研
磨パッド１０に圧接することができない。このため、こ
の領域２では研磨は進行しない。領域１における最適値
を選択することで、基板１２の飛び出しと基板１２の周
辺部の異常研磨を常に防止することができる。このよう
に、自己整合的に基板１２の表面とガイドリング１３の
表面の位置を自己整合的に一定に保つ機能を備えている
ことによって、基板１２の飛び出しと基板１２の周辺の
異常研磨を防止することができるとともに、上記したよ
うに基板１２の厚みが異なっても研磨特性が変化せず、
またガイドリング１３の表面が研磨されても位置調整を
必要とすることもない。
押すシリンダ装置に高圧の気体を用いたが、高圧の液体
を用いても同様の効果が得られることはいうまでもな
い。図２（ａ）は、この発明の研磨方法における基板１
２の表面とガイドリング１３の表面の位置関係の高圧の
気体あるいは液体の圧力依存性を示す図である。横軸は
圧力、縦軸は図２（ｂ）に示すように基板１２の表面を
０としたときのガイドリング１３の相対位置である。領
域２では、図２（ｂ）に示すようにガイドリング１３の
表面が基板１２の表面よりも下側にあり、基板１２は研
磨パッド１０に圧接することができない。このため、こ
の領域２では研磨は進行しない。領域１における最適値
を選択することで、基板１２の飛び出しと基板１２の周
辺部の異常研磨を常に防止することができる。このよう
に、自己整合的に基板１２の表面とガイドリング１３の
表面の位置を自己整合的に一定に保つ機能を備えている
ことによって、基板１２の飛び出しと基板１２の周辺の
異常研磨を防止することができるとともに、上記したよ
うに基板１２の厚みが異なっても研磨特性が変化せず、
またガイドリング１３の表面が研磨されても位置調整を
必要とすることもない。
【００２２】この発明の第２の実施の形態を図３に基づ
いて説明する。図３は、研磨装置における基板支持部分
の断面図を示す。すなわち、第１の実施の形態におい
て、シリンダ装置１４に代えてばねを用いたものであ
る。図３において、１６はガイドリング１３をガイドリ
ング１３の表面に対して垂直方向に移動させるためのば
ねである。基板１２の表面を研磨する時に、ガイドリン
グ１３の裏面に設けられたばね１６によりガイドリング
１３を研磨パッド１０の表面に押さえつける。基板１２
の厚みが変化しても、その変位は数１０μｍ程度であ
り、また、研磨によるガイドリング１３の厚みの変位も
数１００μｍ程度である。数１００μｍの変位に対して
パッド１０を押す力がほとんど変化することの無いよう
に充分に小さいばね定数を有したばね１６を選択するこ
とによって、基板１２の表面とガイドリング１３の表面
の相対位置を一定に維持でき、基板１２の飛び出しと基
板１２の周辺部の異常研磨を常に防止することができ
る。その他は第１の実施の形態と同様である。
いて説明する。図３は、研磨装置における基板支持部分
の断面図を示す。すなわち、第１の実施の形態におい
て、シリンダ装置１４に代えてばねを用いたものであ
る。図３において、１６はガイドリング１３をガイドリ
ング１３の表面に対して垂直方向に移動させるためのば
ねである。基板１２の表面を研磨する時に、ガイドリン
グ１３の裏面に設けられたばね１６によりガイドリング
１３を研磨パッド１０の表面に押さえつける。基板１２
の厚みが変化しても、その変位は数１０μｍ程度であ
り、また、研磨によるガイドリング１３の厚みの変位も
数１００μｍ程度である。数１００μｍの変位に対して
パッド１０を押す力がほとんど変化することの無いよう
に充分に小さいばね定数を有したばね１６を選択するこ
とによって、基板１２の表面とガイドリング１３の表面
の相対位置を一定に維持でき、基板１２の飛び出しと基
板１２の周辺部の異常研磨を常に防止することができ
る。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００２３】なお、この発明は、実施の形態で説明した
態様に限られるものではない。たとえば定盤の平面運動
としては、回転運動に限らず、直線往復運動等が考えら
れる。
態様に限られるものではない。たとえば定盤の平面運動
としては、回転運動に限らず、直線往復運動等が考えら
れる。
【００２４】
【発明の効果】請求項１記載の研磨方法によれば、ガイ
ドリングによってキャリアからの基板の飛び出しを防止
し、かつ基板の周辺部の異常研磨を防止することができ
る。また研磨時に基板を研磨パッドに押圧する力は一定
であり、このため研磨パッドの沈み込み量が一定となる
一方、ガイドリングも基板を押圧する圧力よりも弱い所
定の押圧力で押圧するので、基板の表面とガイドリング
の表面との差を一定に維持することができ、このため基
板の厚みが異なっても研磨特性が変化せず、またガイド
リングの表面が研磨されても位置調整を必要とすること
もなく、基板の表面とガイドリングの表面の相対位置を
自己整合的に調整することが可能になる。
ドリングによってキャリアからの基板の飛び出しを防止
し、かつ基板の周辺部の異常研磨を防止することができ
る。また研磨時に基板を研磨パッドに押圧する力は一定
であり、このため研磨パッドの沈み込み量が一定となる
一方、ガイドリングも基板を押圧する圧力よりも弱い所
定の押圧力で押圧するので、基板の表面とガイドリング
の表面との差を一定に維持することができ、このため基
板の厚みが異なっても研磨特性が変化せず、またガイド
リングの表面が研磨されても位置調整を必要とすること
もなく、基板の表面とガイドリングの表面の相対位置を
自己整合的に調整することが可能になる。
【００２５】請求項２記載の研磨方法によれば、請求項
１の効果のほか、ガイドリングの全体に均一に所定の押
圧力を付与することができる。請求項３記載の研磨方法
によれば、請求項１の効果のほか、請求項２と同様な効
果がある。請求項４記載の研磨方法によれば、請求項１
の効果のほか、シリンダ装置と比較して構成が簡単にな
る。
１の効果のほか、ガイドリングの全体に均一に所定の押
圧力を付与することができる。請求項３記載の研磨方法
によれば、請求項１の効果のほか、請求項２と同様な効
果がある。請求項４記載の研磨方法によれば、請求項１
の効果のほか、シリンダ装置と比較して構成が簡単にな
る。
【００２６】請求項５記載の研磨方法によれば、請求項
１と同効果がある。請求項６記載の研磨装置によれば、
請求項１と同効果がある。請求項７記載の研磨装置によ
れば、請求項２と同効果がある。請求項８記載の研磨装
置によれば、請求項３と同効果がある。請求項９記載の
研磨装置によれば、請求項４と同効果がある。
１と同効果がある。請求項６記載の研磨装置によれば、
請求項１と同効果がある。請求項７記載の研磨装置によ
れば、請求項２と同効果がある。請求項８記載の研磨装
置によれば、請求項３と同効果がある。請求項９記載の
研磨装置によれば、請求項４と同効果がある。
【００２７】請求項１０記載の研磨装置によれば、請求
項６と同効果がある。
項６と同効果がある。
【図１】この発明の第１の実施の形態における研磨部分
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】（ａ）はガイドリングの位置に対するシリンダ
装置の圧力依存性を示すグラフ、（ｂ）はガイドリング
と基板の相対位置を示す部分断面図である。
装置の圧力依存性を示すグラフ、（ｂ）はガイドリング
と基板の相対位置を示す部分断面図である。
【図３】第３の実施の形態の研磨部分を示す断面図であ
る。
る。
【図４】従来の研磨装置を示す概念斜視図図である。
【図５】従来の研磨装置の研磨部分を示す断面図であ
る。
る。
９ 定盤 １０ 研磨パッド １１ キャリア １２ 基板 １３ ガイドリング １４ シリンダ装置 １５ ピストン １６ ばね
Claims (10)
- 【請求項１】 キャリアに支持した基板を定盤の表面の
研磨パッドに一定の圧力で押圧し、前記基板の周縁を囲
みかつ前記基板の板厚方向に移動自在に設けたガイドリ
ングを、前記一定の圧力よりも小さい所定の押圧力で前
記研磨パッドに押圧しながら、前記基板が前記研磨パッ
ドを摺接するように、前記定盤と前記キャリアとを相対
移動することを特徴とする研磨方法。 - 【請求項２】 高圧の気体を利用したシリンダ装置によ
ってガイドリングを研磨パッドに押圧する請求項１記載
の研磨方法。 - 【請求項３】 高圧の液体を利用したシリンダ装置によ
ってガイドリングを研磨パッドに押圧する請求項１記載
の研磨方法。 - 【請求項４】 ばねによってガイドリングを研磨パッド
に押圧する請求項１記載の研磨方法。 - 【請求項５】 定盤は回転運動をする請求項１記載の研
磨方法。 - 【請求項６】 研磨パッドを表面に有して平面運動可能
な剛体からなる定盤と、前記研磨パッドに一定の圧力で
接触して研磨する基板を支持するキャリアと、前記基板
の板厚方向に移動自在に前記キャリアに設けられて前記
基板の周縁を囲んだガイドリングと、前記研磨パッドに
接近する方向に前記圧力よりも弱い所定の押圧力を前記
ガイドリングに付与する押圧力付与手段とを備えた研磨
装置。 - 【請求項７】 押圧力付与手段は、高圧の気体を利用し
たシリンダ装置である請求項６記載の研磨装置。 - 【請求項８】 押圧力付与手段は、高圧の液体を利用し
たシリンダ装置である請求項６記載の研磨装置。 - 【請求項９】 押圧力付与手段は、ばねである請求項６
記載の研磨装置。 - 【請求項１０】 定盤の平面運動は回転である請求項６
記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2890396A JPH09225818A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 研磨方法および研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2890396A JPH09225818A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 研磨方法および研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09225818A true JPH09225818A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=12261378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2890396A Pending JPH09225818A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 研磨方法および研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09225818A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112605789A (zh) * | 2020-11-29 | 2021-04-06 | 厦门理工学院 | 轨迹控制式重心可调抛光机构及抛光方法 |
| CN112621458A (zh) * | 2020-11-29 | 2021-04-09 | 厦门理工学院 | 弹簧式重心可调抛光盘机构及抛光方法 |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP2890396A patent/JPH09225818A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112605789A (zh) * | 2020-11-29 | 2021-04-06 | 厦门理工学院 | 轨迹控制式重心可调抛光机构及抛光方法 |
| CN112621458A (zh) * | 2020-11-29 | 2021-04-09 | 厦门理工学院 | 弹簧式重心可调抛光盘机构及抛光方法 |
| CN112605789B (zh) * | 2020-11-29 | 2022-05-24 | 厦门理工学院 | 轨迹控制式重心可调抛光机构及抛光方法 |
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