JPH1015789A - Method and apparatus for polishing semiconductor wafer - Google Patents

Method and apparatus for polishing semiconductor wafer

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JPH1015789A
JPH1015789A JP16960796A JP16960796A JPH1015789A JP H1015789 A JPH1015789 A JP H1015789A JP 16960796 A JP16960796 A JP 16960796A JP 16960796 A JP16960796 A JP 16960796A JP H1015789 A JPH1015789 A JP H1015789A
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JP
Japan
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polishing
polishing liquid
semiconductor wafer
container
wafer
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Application number
JP16960796A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Sakai
謙児 酒井
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1015789A publication Critical patent/JPH1015789A/en
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and apparatus for polishing a semiconductor wafer which can gain sufficient efficiency without producing any flaws on the surface of the semiconductor wafer. SOLUTION: A wafer supporting board supporting a semiconductor wafer 12 is inserted into an opening part 42A of a polishing liquid vessel 42 to immerse the semiconductor wafer 12 in polishing liquid 44. Next, a combined piston and wafer supporting board 14 is forced further into a combined cylinder and opening part 42A to increase the static pressure of the polishing liquid 44. The wafer supporting board 14 is rotated to move the semiconductor wafer 12 relatively to the polishing liquid and polish the surface 12A of the semiconductor wafer 12. According to this method, only the polishing liquid contacts the surface 12A, so that any flaws are produced on the surface 12A. Further, the viscosity of the polishing liquid 44 is raised by increasing the static pressure of the polishing liquid 44 to improve the holding property of grsins, so that the sufficient polishing efficiency can be obtained.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハの
研磨方法に係わり、特に研磨液と半導体ウェーハとの相
対運動による半導体ウェーハの研磨方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for polishing a semiconductor wafer, and more particularly to a method for polishing a semiconductor wafer by a relative movement between a polishing liquid and the semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体デバイスの高密度化、多層
化が進み、その製作過程において半導体ウェーハを高い
精度で研磨する技術が重要視されている。従来、そのた
めの方法の一つとして、化学的機械研磨法が用いられて
いる。これは、研磨液をポリシャの表面上に滴下して供
給するとともに、ポリシャと半導体ウェーハとを押し付
けながら相対運動させる研磨方法である。この方法で
は、半導体ウェーハの表面が研磨液やポリシャによって
拭い取られることによって研磨が進む。
2. Description of the Related Art In recent years, the density of semiconductor devices has been increased and the number of layers has been increased, and a technique of polishing a semiconductor wafer with high precision in a manufacturing process thereof has been regarded as important. Conventionally, a chemical mechanical polishing method has been used as one of the methods for that. This is a polishing method in which a polishing liquid is supplied dropwise onto the surface of a polisher, and the polisher and the semiconductor wafer are relatively moved while being pressed. In this method, polishing proceeds by wiping the surface of the semiconductor wafer with a polishing liquid or a polisher.

【0003】一方、従来、フロート研磨法も用いられて
いる。これは、ポリシャを固定した容器内に研磨液を入
れ、そこに半導体ウェーハを浸してポリシャと対向さ
せ、ポリシャと半導体ウェーハとを接触させずに相対運
動させる研磨方法である。この方法では、ポリシャと半
導体ウェーハとの相対運動によって両者の間の研磨液に
流れが生ずる。そして、半導体ウェーハの表面がこの流
れに擦過されることによって研磨が進む。
On the other hand, a float polishing method has been conventionally used. This is a polishing method in which a polishing liquid is poured into a container in which a polisher is fixed, and a semiconductor wafer is immersed therein so as to be opposed to the polisher, and the polisher and the semiconductor wafer are relatively moved without contacting each other. In this method, a flow occurs in the polishing liquid between the polisher and the semiconductor wafer due to the relative movement between the two. Then, the polishing proceeds as the surface of the semiconductor wafer is rubbed by this flow.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
化学的機械研磨法では、半導体ウェーハの表面にポリシ
ャが押し付けられて研磨が行われるので、研磨屑等が擦
り付けられることによって半導体ウェーハの表面に傷を
生じやすく、また、過剰な研磨が起こりやすいという欠
点がある。さらに、半導体ウェーハが大口径であると、
半導体ウェーハの外周部にはある程度研磨液が浸透する
ものの、半導体ウェーハの中心部までは研磨液が浸透し
にくい。そのため、半導体ウェーハの中心部と外周部と
では供給される研磨液の量に差が生じてしまい、研磨が
均一に行われないという欠点がある。
However, in the conventional chemical mechanical polishing method, polishing is performed by pressing a polisher against the surface of the semiconductor wafer. And there is a disadvantage that excessive polishing is likely to occur. Furthermore, if the semiconductor wafer has a large diameter,
Although the polishing liquid permeates to some extent into the outer peripheral portion of the semiconductor wafer, the polishing liquid hardly permeates up to the central portion of the semiconductor wafer. Therefore, there is a difference in the amount of the supplied polishing liquid between the central portion and the outer peripheral portion of the semiconductor wafer, and there is a disadvantage that the polishing is not performed uniformly.

【0005】一方、従来のフロート研磨法では、半導体
ウェーハの表面が単に研磨液の流れに擦過されることに
よって研磨が行われるので、研磨効率が極度に低いとい
う欠点がある。本発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、半導体ウェーハの表面に傷を生ずることが
なく、面内均一性の高い研磨を行うことができるととも
に、十分な研磨効率を得ることができる、半導体ウェー
ハの研磨方法及び装置を提供することを目的とする。
On the other hand, the conventional float polishing method has a drawback that the polishing efficiency is extremely low because the polishing is performed simply by rubbing the surface of the semiconductor wafer with the flow of the polishing liquid. The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to perform polishing with high in-plane uniformity without causing scratches on the surface of a semiconductor wafer, and to obtain sufficient polishing efficiency. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for polishing a semiconductor wafer which can be performed.

【0006】[0006]

【課題を解決する為の手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、半導体ウェーハに研磨液を接触させ、両
者を相対運動させて半導体ウェーハを研磨する半導体ウ
ェーハの研磨方法において、容器内に充填された前記研
磨液中に前記半導体ウェーハを浸漬し、この容器を密閉
して、この容器内の研磨液の静圧を制御しながら研磨を
行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for polishing a semiconductor wafer in which a polishing liquid is brought into contact with a semiconductor wafer and the two are relatively moved to polish the semiconductor wafer. The semiconductor wafer is immersed in the polishing liquid filled in the container, the container is sealed, and polishing is performed while controlling the static pressure of the polishing liquid in the container.

【0007】本発明の研磨方法では、まず、研磨液を容
器内に充填し、この研磨液中に半導体ウェーハを浸漬し
て、容器を密閉する。次いで、容器内の研磨液の静圧を
制御するとともに、半導体ウェーハと研磨液とを相対運
動させて、半導体ウェーハを研磨する。この方法によれ
ば、半導体ウェーハの表面には、研磨液以外は接触しな
いので、傷を生ずることはない。また、研磨液を半導体
ウェーハの表面全域に均一に供給することになるので、
面内均一性の高い研磨を行うことができる。さらに、研
磨液の静圧を上げることによって、研磨液の粘度を上げ
ることができ、研磨液に砥粒が懸濁されている場合には
砥粒の保持性を高めることができる。したがって、十分
な研磨効率を得ることができる。
In the polishing method of the present invention, first, a polishing liquid is filled in a container, and a semiconductor wafer is immersed in the polishing liquid to seal the container. Next, the static pressure of the polishing liquid in the container is controlled, and the semiconductor wafer and the polishing liquid are relatively moved to polish the semiconductor wafer. According to this method, no surface other than the polishing liquid comes into contact with the surface of the semiconductor wafer, so that no scratch occurs. Also, since the polishing liquid is uniformly supplied to the entire surface of the semiconductor wafer,
Polishing with high in-plane uniformity can be performed. Further, by increasing the static pressure of the polishing liquid, the viscosity of the polishing liquid can be increased, and when the abrasive particles are suspended in the polishing liquid, the retention of the abrasive particles can be improved. Therefore, sufficient polishing efficiency can be obtained.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って、本発明に
係わる半導体ウェーハの研磨方法及び装置の好ましい実
施の形態について詳説する。本発明の第一の実施の形態
の研磨装置10の要部構造を、図1に示す。この研磨装
置10は、主として、ウェーハ支持機構、研磨液容器及
びシリンダ・ピストン機構から構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a method and an apparatus for polishing a semiconductor wafer according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a main structure of a polishing apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. The polishing apparatus 10 mainly includes a wafer support mechanism, a polishing liquid container, and a cylinder / piston mechanism.

【0009】まず、ウェーハ支持機構について述べる。
この機構は、半導体ウェーハ12を保持、回転、移動す
るためのもので、ウェーハ支持盤14とこれを回転させ
るモータ16、さらにそれら全体を図中上下方向に移動
させる油圧シリンダ18等から構成されている。前記ウ
ェーハ支持盤14の下面には、半導体ウェーハ12が研
磨される表面12Aを下に向けてエア吸着によって保持
される。このウェーハ支持盤14は、後述するシリンダ
・ピストン機構にピストンとして兼用されていて、周面
にパッキン20が取付けられている。さらに、ウェーハ
支持盤14には上部中央に回転軸22が固着されてい
て、この回転軸22はギヤ24、26を介して、ベース
28に取り付けられた前記モータ16のスピンドルに連
結されている。したがって、モータ16が回転駆動され
ると、ウェーハ支持盤14は図中矢印aで示す方向に所
定の速度で回転される。
First, the wafer support mechanism will be described.
This mechanism is for holding, rotating, and moving the semiconductor wafer 12, and is composed of a wafer support board 14, a motor 16 for rotating the wafer support board 14, and a hydraulic cylinder 18 for moving the whole of the board vertically in the drawing. I have. The lower surface of the wafer support plate 14 is held by air suction with the surface 12A on which the semiconductor wafer 12 is polished facing downward. The wafer support plate 14 is also used as a piston in a cylinder / piston mechanism described later, and a packing 20 is attached to the peripheral surface. Further, a rotary shaft 22 is fixed to the center of the upper part of the wafer support plate 14, and the rotary shaft 22 is connected to a spindle of the motor 16 mounted on a base 28 via gears 24 and 26. Therefore, when the motor 16 is driven to rotate, the wafer support board 14 is rotated at a predetermined speed in the direction indicated by the arrow a in the figure.

【0010】また、前記回転軸22は、ベース28にベ
アリング29を介して軸支されている。このベース28
は、コラム30に設置されたガイド32に、図示しない
直動式ベアリングを介して上下動自在に支持されてい
る。さらに、回転軸22の上部には、前記油圧シリンダ
18のロッド34が、カップリング36とロードセル3
8とを介して固着されている。このロードセル38は、
回転軸22とロッド34との間の圧縮応力を検知するた
めのものである。そして、油圧シリンダ18は、アーム
40を介してコラム30に取り付けられている。したが
って、油圧シリンダ18によってロッド34が伸縮する
と、回転軸22が上下に移動し、ウェーハ支持盤14は
図中矢印bで示すように上下に移動する。
The rotary shaft 22 is supported by a base 28 via a bearing 29. This base 28
Is vertically movably supported by a guide 32 installed on the column 30 via a linear motion bearing (not shown). Further, a rod 34 of the hydraulic cylinder 18 is provided above the rotating shaft 22 with the coupling 36 and the load cell 3.
8 are fixed. This load cell 38
This is for detecting a compressive stress between the rotating shaft 22 and the rod 34. The hydraulic cylinder 18 is attached to the column 30 via the arm 40. Therefore, when the rod 34 expands and contracts by the hydraulic cylinder 18, the rotating shaft 22 moves up and down, and the wafer support board 14 moves up and down as shown by the arrow b in the figure.

【0011】次に、研磨液容器について述べる。研磨液
容器42内には、研磨液44が充填され、エアバッグ4
6、プロペラ48、ヒータ50及び温度センサ52が研
磨液44中に浸漬して配置されている。前記研磨液44
は、アルカリ性の溶液に砥粒がコロイド状に懸濁された
ものである。
Next, the polishing liquid container will be described. The polishing liquid 44 is filled in the polishing liquid container 42 and the airbag 4
6, a propeller 48, a heater 50 and a temperature sensor 52 are immersed in the polishing liquid 44 and arranged. The polishing liquid 44
Is a colloidal suspension of abrasive grains in an alkaline solution.

【0012】前記エアバッグ46は、研磨液44の静圧
を制御するために設けられている。エアバッグ46は、
膨縮自在であって、エアレギュレータ54を介してエア
ポンプ56に接続されている。したがって、エアポンプ
56によって加圧された空気が送り込まれることで、エ
アバッグ46の内部が加圧される。そして、この送り込
まれる空気の圧力がエアレギュレータ54によって調整
されることで、エアバッグ46の内圧が調整され、研磨
液44の静圧が制御される。
The airbag 46 is provided for controlling the static pressure of the polishing liquid 44. The airbag 46 is
It is expandable and contractable, and is connected to an air pump 56 via an air regulator 54. Therefore, the inside of the airbag 46 is pressurized by sending the pressurized air by the air pump 56. The pressure of the sent air is adjusted by the air regulator 54, so that the internal pressure of the airbag 46 is adjusted and the static pressure of the polishing liquid 44 is controlled.

【0013】前記プロペラ48は、研磨液44を攪拌す
るために設けられていて、軸58を介してモータ60に
接続されている。したがって、モータ60が回転駆動さ
れると、プロペラ48が回転され、研磨液44が攪拌さ
れる。前記ヒータ50及び温度センサ52は、研磨液4
4の温度を制御するために設けられていて、温度コント
ローラ62に接続されている。温度コントローラ62
は、温度センサ52によって研磨液44の温度を検知し
ながら、ヒータ50によって研磨液44を所定の温度に
維持している。
The propeller 48 is provided to stir the polishing liquid 44 and is connected to a motor 60 via a shaft 58. Therefore, when the motor 60 is driven to rotate, the propeller 48 is rotated, and the polishing liquid 44 is stirred. The heater 50 and the temperature sensor 52
4 for controlling the temperature, and is connected to a temperature controller 62. Temperature controller 62
The heater 50 maintains the polishing liquid 44 at a predetermined temperature while the temperature sensor 52 detects the temperature of the polishing liquid 44.

【0014】また、研磨液容器42の上部には、前記ウ
ェーハ支持盤14が挿入される、開口部42Aが形成さ
れている。この開口部42Aは、後述するシリンダ・ピ
ストン機構にシリンダとして兼用されていて、開口部4
2Aの内壁は、ウェーハ支持盤14のパッキン20に外
接するように形成されている。次に、シリンダ・ピスト
ン機構について述べる。この機構は、研磨液44の静圧
を制御するためのものである。前述のように、この研磨
装置10では、シリンダが研磨液容器42の開口部42
Aに、ピストンがウェーハ支持盤14に、それぞれ兼ね
られている。そして、ウェーハ支持盤14が油圧シリン
ダ18の動作によって開口部42Aに挿入され、さらに
上下移動されることで、研磨液容器42内の研磨液44
の静圧が制御される。
An opening 42A into which the wafer support board 14 is inserted is formed in an upper portion of the polishing liquid container 42. The opening 42A is also used as a cylinder in a cylinder / piston mechanism to be described later.
The inner wall of 2A is formed so as to circumscribe the packing 20 of the wafer support board 14. Next, the cylinder / piston mechanism will be described. This mechanism is for controlling the static pressure of the polishing liquid 44. As described above, in the polishing apparatus 10, the cylinder is connected to the opening 42 of the polishing liquid container 42.
A, the piston also serves as the wafer support board 14. Then, the wafer support board 14 is inserted into the opening 42A by the operation of the hydraulic cylinder 18 and further moved up and down, so that the polishing liquid 44 in the polishing liquid container 42 is
Is controlled.

【0015】ここで、以上のように構成された研磨装置
10による、半導体ウェーハ12の研磨方法について説
明する。まず、半導体ウェーハ12を、研磨される表面
12Aを下にしてウェーハ支持盤14に取り付ける。ま
た、研磨液容器42内に研磨液44を充填する。次い
で、油圧シリンダ18を動作させて、ウェーハ支持盤1
4を開口部42Aに挿入し、半導体ウェーハ12を研磨
液44中に浸漬する。このとき、ウェーハ支持盤14の
パッキン20が開口部42Aの内壁に内接するので、研
磨液容器42は密閉される。そして、ウェーハ支持盤1
4を開口部42Aにさらに圧入して研磨液44の静圧を
上げるとともに、ウェーハ支持盤14を回転させて半導
体ウェーハ12と研磨液44とを相対運動させ、研磨を
行う。
Here, a method for polishing the semiconductor wafer 12 by the polishing apparatus 10 configured as described above will be described. First, the semiconductor wafer 12 is mounted on the wafer support plate 14 with the surface 12A to be polished down. Further, the polishing liquid 44 is filled in the polishing liquid container 42. Next, the hydraulic cylinder 18 is operated to set the wafer support plate 1
4 is inserted into the opening 42A, and the semiconductor wafer 12 is immersed in the polishing liquid 44. At this time, the packing 20 of the wafer support plate 14 is inscribed in the inner wall of the opening 42A, so that the polishing liquid container 42 is sealed. And the wafer support board 1
4 is further pressed into the opening 42A to increase the static pressure of the polishing liquid 44, and at the same time, the semiconductor wafer 12 and the polishing liquid 44 are caused to move relative to each other by rotating the wafer support plate 14, thereby performing polishing.

【0016】この研磨方法によれば、表面12Aには、
研磨液44以外は接触しないので、傷を生ずることはな
い。また、研磨液44を表面12A全域に均一に供給す
ることになるので、面内均一性の高い研磨を行うことが
できる。さて、研磨液44の静圧を上げると、研磨液4
4の粘度が上がり、砥粒の保持性が高くなるので、研磨
効率が高くなる。したがって、研磨液44の静圧を制御
することによって、研磨効率を制御することができる。
According to this polishing method, the surface 12A has
Since there is no contact other than the polishing liquid 44, no scratch is caused. In addition, since the polishing liquid 44 is uniformly supplied to the entire surface 12A, polishing with high in-plane uniformity can be performed. Now, when the static pressure of the polishing liquid 44 is increased, the polishing liquid 4
Since the viscosity of No. 4 increases and the retention of abrasive grains increases, the polishing efficiency increases. Therefore, the polishing efficiency can be controlled by controlling the static pressure of the polishing liquid 44.

【0017】研磨液44の静圧は、開口部42Aに挿入
したウェーハ支持盤14を上下移動させることによって
制御することができる。このとき、研磨液44の静圧
は、ロードセル38を通じて検知することができる。ま
た、研磨液44の静圧の制御は、エアバッグ46の内圧
を調整することによっても行うことができる。このと
き、研磨液44の静圧は、エアレギュレータ54を通じ
て検知することができる。この方法によれば、研磨中に
ウェーハ支持盤14を移動させる必要がないので、制御
が容易である。
The static pressure of the polishing liquid 44 can be controlled by vertically moving the wafer support plate 14 inserted into the opening 42A. At this time, the static pressure of the polishing liquid 44 can be detected through the load cell 38. The control of the static pressure of the polishing liquid 44 can also be performed by adjusting the internal pressure of the airbag 46. At this time, the static pressure of the polishing liquid 44 can be detected through the air regulator 54. According to this method, since it is not necessary to move the wafer support plate 14 during polishing, control is easy.

【0018】さらに、プロペラ48によって研磨液44
を攪拌して均一化することで、半導体ウェーハ12の研
磨を均一に行うことができる。また、温度コントローラ
62によって研磨液44の温度を制御することで、研磨
液44と半導体ウェーハ12との反応性を制御し、研磨
効率を制御することができる。
Further, the polishing liquid 44 is
Is agitated to make the semiconductor wafer 12 uniform. In addition, by controlling the temperature of the polishing liquid 44 by the temperature controller 62, the reactivity between the polishing liquid 44 and the semiconductor wafer 12 can be controlled, and the polishing efficiency can be controlled.

【0019】次に、本発明の第二の実施の形態の研磨装
置70の要部構造を、図2に示す。図2において、図1
に示した第一の実施の形態の研磨装置10と同一もしく
は類似の部材については、図1と同一符号を付し、その
説明は省略する。この研磨装置70では、研磨液容器4
2を密閉するために、蓋72が設けられている。この蓋
72は、その中央を貫通する回転軸22にベアリング7
4を介して取り付けられていて、ウェーハ支持盤14と
一体的に上下に移動される。
Next, FIG. 2 shows a main structure of a polishing apparatus 70 according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, FIG.
The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same or similar members as in the polishing apparatus 10 of the first embodiment shown in FIG. 1, and a description thereof will be omitted. In this polishing apparatus 70, the polishing liquid container 4
A lid 72 is provided to seal 2. The lid 72 has a bearing 7 on the rotating shaft 22 passing through the center thereof.
4 and is moved up and down integrally with the wafer support plate 14.

【0020】また、研磨液44の静圧を制御するため
に、研磨液容器42内に連通するシリンダ76、及びこ
のシリンダ76に内接するピストン78が設けられてい
る。この研磨装置70においては、蓋72を開口部42
Aの上端に密着させることによって研磨液容器42を密
閉する。そして、図示しない機構によってピストン78
のロッド80を伸縮させて、ピストン78をシリンダ7
6に対して図中矢印cで示すように出入させることで、
研磨液44の静圧を制御する。
In order to control the static pressure of the polishing liquid 44, a cylinder 76 communicating with the polishing liquid container 42 and a piston 78 inscribed in the cylinder 76 are provided. In this polishing apparatus 70, the lid 72 is
The polishing liquid container 42 is hermetically closed by being brought into close contact with the upper end of A. The piston 78 is moved by a mechanism (not shown).
The piston 78 is expanded and contracted so that the piston 78
By moving in and out of 6 as shown by arrow c in the figure,
The static pressure of the polishing liquid 44 is controlled.

【0021】次に、本発明の第三の実施の形態の研磨装
置90の要部構造を、図3に示す。図3において、図1
に示した第一の実施の形態の研磨装置10及び図2に示
した第二の実施の形態の研磨装置70と、同一もしくは
類似の部材については、図1及び図2と同一符号を付
し、その説明は省略する。この研磨装置90では、ウェ
ーハ支持盤14が、開口部42Aの蓋として兼用されて
いる。ウェーハ支持盤14には上部中央にロッド92が
固着されていて、このロッド92はベース28に固定さ
れている。
Next, FIG. 3 shows a main structure of a polishing apparatus 90 according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 3, FIG.
The same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 denote the same or similar members as those of the polishing apparatus 10 of the first embodiment shown in FIG. 2 and the polishing apparatus 70 of the second embodiment shown in FIG. The description is omitted. In this polishing apparatus 90, the wafer support board 14 is also used as a lid for the opening 42A. A rod 92 is fixed to the upper center of the wafer support board 14, and the rod 92 is fixed to the base 28.

【0022】また、研磨液44を攪拌するために、磁石
である攪拌子94が研磨液44中に浸漬されている。さ
らに、研磨液容器42の外部の、攪拌子94と対向する
位置には、棒磁石96及びこれに接続されたモータ98
が配置されている。そして、以上の攪拌子94、棒磁石
96及びモータ98は、マグネチックスターラを構成し
ている。したがって、モータ98によって棒磁石96が
図中矢印d方向に回転されることで、攪拌子94が同方
向に回転され、研磨液44が攪拌される。
A stirrer 94 as a magnet is immersed in the polishing liquid 44 in order to stir the polishing liquid 44. Further, a bar magnet 96 and a motor 98 connected to the bar magnet 96 are provided outside the polishing liquid container 42 at a position facing the stirrer 94.
Is arranged. The stirrer 94, the bar magnet 96 and the motor 98 constitute a magnetic stirrer. Accordingly, when the rod magnet 96 is rotated in the direction of arrow d in the figure by the motor 98, the stirrer 94 is rotated in the same direction, and the polishing liquid 44 is stirred.

【0023】この研磨装置90においては、ウェーハ支
持盤14を開口部42Aの上端に密着させることによっ
て、研磨液容器42を密閉する。そして、ウェーハ支持
盤14は回転させずに、攪拌子94によって研磨液44
を攪拌することで、半導体ウェーハ12と研磨液44と
を相対運動させ、研磨を行う。なお、上記の本発明の実
施の形態においては、研磨液44として、アルカリ性の
溶液に砥粒をコロイド状に分散させたものを用いてい
る。しかし、これに限定することなく、研磨の目的に応
じて適当な研磨液を選べばよい。
In the polishing apparatus 90, the polishing liquid container 42 is sealed by bringing the wafer support plate 14 into close contact with the upper end of the opening 42A. Then, the wafer support plate 14 is not rotated, and the polishing liquid 44 is
Is stirred, whereby the semiconductor wafer 12 and the polishing liquid 44 are moved relative to each other to perform polishing. In the above-described embodiment of the present invention, a polishing liquid 44 in which abrasive grains are dispersed in a colloidal form in an alkaline solution is used. However, without being limited to this, an appropriate polishing liquid may be selected according to the purpose of polishing.

【0024】また、ウェーハ支持盤14は、半導体ウェ
ーハ12をエア吸着することによって保持している。し
かし、エア吸着に限定することなく、他の適当な手段に
よって保持してもよい。また、ウェーハ支持盤14と研
磨液容器42との運動は、全て相対的に行えばよいの
で、例えば、ウェーハ支持盤14は固定して研磨液容器
42を運動させてもよい。
Further, the wafer support board 14 holds the semiconductor wafer 12 by sucking air. However, without being limited to air suction, it may be held by other appropriate means. In addition, since the movement of the wafer support plate 14 and the polishing liquid container 42 may all be relatively performed, for example, the wafer support plate 14 may be fixed and the polishing liquid container 42 may be moved.

【0025】また、ウェーハ支持盤14を上下移動させ
るために、油圧シリンダ18を用いているが、例えばね
じ送り装置等の、他の移動装置を用いてもよい。また、
研磨液44の静圧を制御するための袋体及び袋体内圧制
御装置として、エアバッグ46、エアレギュレータ54
及びエアポンプ56から構成される、空気を圧力媒体と
した装置を用いているが、他の気体や液体を圧力媒体と
した装置を用いてもよい。
Although the hydraulic cylinder 18 is used to move the wafer support board 14 up and down, another moving device such as a screw feeder may be used. Also,
An air bag 46 and an air regulator 54 serve as a bag for controlling the static pressure of the polishing liquid 44 and a pressure control device in the bag.
Although a device using air as a pressure medium is used, the device including the air pump 56 and the air pump 56 may be used.

【0026】また、研磨液44を攪拌する方法として、
プロペラ48や攪拌子94による方法を用いているが、
他の方法を用いてもよい。例えば、研磨液44に磁性流
体や磁性砥粒を混合し、外部の磁場を変化させることに
よって研磨液44を運動させる方法を用いてもよい。ま
た、研磨液44を超音波を用いて振動させてもよい。さ
らに、温度制御手段であるヒータ50及び温度センサ5
2の設置場所は、研磨液容器42内に限定することな
く、研磨液44の温度を制御することができる場所であ
ればよい。例えば、研磨液容器42の壁に埋設してもよ
い。
As a method of stirring the polishing liquid 44,
Although the method using the propeller 48 and the stirrer 94 is used,
Other methods may be used. For example, a method in which a magnetic fluid or magnetic abrasive grains are mixed with the polishing liquid 44 and the polishing liquid 44 is moved by changing an external magnetic field may be used. Further, the polishing liquid 44 may be vibrated using ultrasonic waves. Further, a heater 50 and a temperature sensor 5 serving as temperature control means are provided.
The installation place of 2 is not limited to the inside of the polishing liquid container 42, but may be any place where the temperature of the polishing liquid 44 can be controlled. For example, it may be embedded in the wall of the polishing liquid container 42.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体ウ
ェーハの研磨方法によれば、半導体ウェーハの表面に
は、研磨液以外は接触しないので、傷を生ずることはな
い。また、研磨液を半導体ウェーハの表面全域に均一に
供給することになるので、面内均一性の高い研磨を行う
ことができる。さらに、研磨液の静圧を上げることによ
って、研磨液の粘度を上げ、砥粒の保持性を高めるよう
にしたので、十分な研磨効率を得ることができる。
As described above, according to the method for polishing a semiconductor wafer of the present invention, since the surface other than the polishing liquid does not come into contact with the surface of the semiconductor wafer, no scratch is generated. Further, since the polishing liquid is uniformly supplied to the entire surface of the semiconductor wafer, it is possible to perform polishing with high in-plane uniformity. Further, since the viscosity of the polishing liquid is increased by increasing the static pressure of the polishing liquid, and the retention of the abrasive grains is increased, sufficient polishing efficiency can be obtained.

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

【図1】本発明の第一の実施の形態の研磨装置の要部構
造図。
FIG. 1 is a main part structural diagram of a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第二の実施の形態の研磨装置の要部構
造図。
FIG. 2 is a main part structural view of a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第三の実施の形態の研磨装置の要部構
造図。
FIG. 3 is a main part structural view of a polishing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…研磨装置 12…半導体ウェーハ 14…ウェーハ支持盤 42…研磨液容器 44…研磨液 46…エアバッグ 48…プロペラ 50…ヒータ 70…研磨装置 76…シリンダ 78…ピストン 90…研磨装置 94…攪拌子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Polishing apparatus 12 ... Semiconductor wafer 14 ... Wafer support board 42 ... Polishing liquid container 44 ... Polishing liquid 46 ... Airbag 48 ... Propeller 50 ... Heater 70 ... Polishing apparatus 76 ... Cylinder 78 ... Piston 90 ... Polishing apparatus 94 ... Stirrer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体ウェーハに研磨液を接触させ、両者
を相対運動させて半導体ウェーハを研磨する半導体ウェ
ーハの研磨方法において、 容器内に充填された前記研磨液中に前記半導体ウェーハ
を浸漬し、この容器を密閉して、この容器内の研磨液の
静圧を制御しながら研磨を行うことを特徴とする半導体
ウェーハの研磨方法。
1. A semiconductor wafer polishing method for polishing a semiconductor wafer by bringing a polishing liquid into contact with a semiconductor wafer and causing the two to move relative to each other, wherein the semiconductor wafer is immersed in the polishing liquid filled in a container, A method for polishing a semiconductor wafer, comprising sealing the container and performing polishing while controlling the static pressure of the polishing liquid in the container.
【請求項2】半導体ウェーハに研磨液を接触させ、両者
を相対運動させて半導体ウェーハを研磨する半導体ウェ
ーハ研磨装置において、 前記半導体ウェーハを支持する支持部と、 前記研磨液が充填され、前記半導体ウェーハが挿入可能
に形成された受入れ口を有する研磨液容器と、 前記受入れ口に前記半導体ウェーハを相対的に挿入し、
前記研磨液容器内に充填された前記研磨液中に前記半導
体ウェーハを浸漬する挿入機構と、 前記研磨液容器を密閉する密閉手段と、 前記研磨液容器内の前記研磨液の静圧を制御する圧力制
御機構と、 前記半導体ウェーハと前記研磨液とを相対運動させる研
磨運動機構と、 から構成されることを特徴とする半導体ウェーハ研磨装
置。
2. A semiconductor wafer polishing apparatus for polishing a semiconductor wafer by bringing a polishing liquid into contact with a semiconductor wafer and causing the two to move relative to each other, wherein: a support portion for supporting the semiconductor wafer; A polishing liquid container having a receiving port formed so that a wafer can be inserted therein, and relatively inserting the semiconductor wafer into the receiving port,
An insertion mechanism for immersing the semiconductor wafer in the polishing liquid filled in the polishing liquid container; sealing means for sealing the polishing liquid container; and controlling a static pressure of the polishing liquid in the polishing liquid container. A semiconductor wafer polishing apparatus, comprising: a pressure control mechanism; and a polishing movement mechanism that relatively moves the semiconductor wafer and the polishing liquid.
【請求項3】前記圧力制御機構は、前記研磨液容器内に
連通するシリンダ・ピストン機構であることを特徴とす
る請求項2記載の半導体ウェーハ研磨装置。
3. The semiconductor wafer polishing apparatus according to claim 2, wherein said pressure control mechanism is a cylinder / piston mechanism communicating with said polishing liquid container.
【請求項4】前記シリンダ・ピストン機構のシリンダ部
は前記研磨液容器によって兼ねられ、前記シリンダ・ピ
ストン機構のピストン部は前記支持部によって兼ねられ
ていることを特徴とする請求項3記載の半導体ウェーハ
研磨装置。
4. The semiconductor according to claim 3, wherein the cylinder part of the cylinder / piston mechanism is also used by the polishing liquid container, and the piston part of the cylinder / piston mechanism is also used by the support part. Wafer polishing equipment.
【請求項5】前記圧力制御機構は、 前記研磨液中に浸漬して配置された膨縮自在な袋体と、 この袋体の内圧を可変制御することによって前記研磨液
の静圧を制御する袋体内圧制御装置と、 から構成されることを特徴とする請求項2記載の半導体
ウェーハ研磨装置。
5. The pressure control mechanism controls a static pressure of the polishing liquid by variably controlling an inner pressure of the bag, which is immersed and arranged in the polishing liquid. 3. The semiconductor wafer polishing apparatus according to claim 2, comprising: a pressure control device in the bag.
【請求項6】前記研磨運動機構は、前記半導体ウェーハ
と前記研磨液容器とを相対回転させる回転機構であるこ
とを特徴とする請求項2、3、4又は5記載の半導体ウ
ェーハ研磨装置。
6. The semiconductor wafer polishing apparatus according to claim 2, wherein said polishing movement mechanism is a rotating mechanism for rotating said semiconductor wafer and said polishing liquid container relatively.
【請求項7】前記研磨運動機構は、前記研磨液を攪拌す
る攪拌機構であることを特徴とする請求項2、3、4又
は5記載の半導体ウェーハ研磨装置。
7. The semiconductor wafer polishing apparatus according to claim 2, wherein said polishing movement mechanism is a stirring mechanism for stirring said polishing liquid.
【請求項8】前記研磨液中に、あるいは前記研磨液容器
に隣接して、前記研磨液の温度を制御する温度制御手段
を備えたことを特徴とする請求項2、3、4、5、6又
は7記載の半導体ウェーハ研磨装置。
8. A polishing apparatus according to claim 2, further comprising temperature control means for controlling a temperature of said polishing liquid in said polishing liquid or adjacent to said polishing liquid container. 8. The semiconductor wafer polishing apparatus according to 6 or 7.
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