JPH10286769A - Polishing device - Google Patents
Polishing deviceInfo
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- JPH10286769A JPH10286769A JP10525497A JP10525497A JPH10286769A JP H10286769 A JPH10286769 A JP H10286769A JP 10525497 A JP10525497 A JP 10525497A JP 10525497 A JP10525497 A JP 10525497A JP H10286769 A JPH10286769 A JP H10286769A
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- Japan
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- ring
- pressing
- polishing
- top ring
- polished
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハ等のポ
リッシング対象物を平坦且つ鏡面状に研磨するポリッシ
ング装置に係り、特にポリッシング対象物の周縁部の研
磨量を制御する機構を具備したポリッシング装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus for polishing a polishing object such as a semiconductor wafer in a flat and mirror-like manner, and more particularly to a polishing apparatus having a mechanism for controlling a polishing amount of a peripheral portion of the polishing object. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化が進む
につれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭く
なりつつある。特に線幅が０．５μｍ以下の光リソグラ
フィの場合、許容される焦点深度が浅くなるためステッ
パーの結像面の平坦度を必要とする。そこで、半導体ウ
エハの表面を平坦化することが必要となるが、この平坦
化法の１手段としてポリッシング装置により研磨するこ
とが行われている。2. Description of the Related Art In recent years, as the degree of integration of semiconductor devices has increased, circuit wiring has become finer, and the distance between wirings has become smaller. In particular, in the case of optical lithography having a line width of 0.5 μm or less, the allowable depth of focus becomes shallow, so that the image plane of the stepper needs to be flat. Therefore, it is necessary to planarize the surface of the semiconductor wafer. As one of the planarization methods, polishing by a polishing apparatus is performed.
【０００３】従来、この種のポリッシング装置は、ター
ンテーブルとトップリングとを有し、トップリングが一
定の圧力をターンテーブルに与え、ターンテーブルとト
ップリングとの間にポリッシング対象物を介在させて、
砥液を供給しつつ該ポリッシング対象物の表面を平坦且
つ鏡面に研磨している。Conventionally, this type of polishing apparatus has a turntable and a top ring, and the top ring applies a constant pressure to the turntable, and an object to be polished is interposed between the turntable and the top ring. ,
The surface of the object to be polished is polished flat and mirror-finished while supplying a polishing liquid.
【０００４】上述したポリッシング装置において、研磨
中のポリッシング対象物と研磨布との間の相対的な押圧
力がポリッシング対象物の全面に亘って均一でないと、
各部分の押圧力に応じて研磨不足や過研磨が生じてしま
う。よって、従来のポリッシング装置においては、上記
の押圧力の不均一を避けるための手段として、 トップリングの半導体ウエハ保持面に、弾性を有す
る例えばポリウレタン等の弾性マットを貼ること、 ポリッシング対象物の保持部、即ちトップリング
を、研磨布の表面に対して傾動可能にすること、 研磨布の研磨部の周囲の部分を、トップリング及び
ポリッシング対象物とは独立して押圧することにより、
研磨布の研磨領域とその周囲の段差を防ぐこと、等が行
われている。In the above-described polishing apparatus, if the relative pressing force between the polishing object being polished and the polishing cloth is not uniform over the entire surface of the polishing object,
Under-polishing or over-polishing occurs depending on the pressing force of each part. Therefore, in the conventional polishing apparatus, as means for avoiding the above-mentioned uneven pressing force, an elastic mat such as polyurethane, which has elasticity, is attached to the semiconductor wafer holding surface of the top ring, and the object to be polished is held. Part, that is, the top ring can be tilted with respect to the surface of the polishing cloth, by pressing the peripheral part of the polishing part of the polishing cloth independently of the top ring and the object to be polished,
Prevention of a step between the polishing area of the polishing cloth and the periphery thereof is performed.
【０００５】図４は従来のポリッシング装置の一例の主
要部を示す図である。ポリッシング装置は、上面に研磨
布４２を貼った回転するターンテーブル４１と、回転お
よび押圧可能にポリッシング対象物である半導体ウエハ
４３を保持するトップリング４５と、研磨布４２に砥液
Ｑを供給する砥液供給ノズル４８を備えている。トップ
リング４５はトップリングシャフト４９に連結されてお
り、またトップリング４５はその下面にポリウレタン等
の弾性マット４７を備えており、弾性マット４７に接触
させて半導体ウエハ４３を保持する。さらにトップリン
グ４５は、研磨中に半導体ウエハ４３がトップリング４
５の下面から外れないようにするため、円筒状のガイド
リング４６Ａを外周縁部に備えている。ここで、ガイド
リング４６Ａはトップリング４５に対して固定されてお
り、その下端面はトップリング４５の保持面から突出す
るように形成され、ポリッシング対象物である半導体ウ
エハ４３が保持面内に保持され、研磨中に研磨布４２と
の摩擦力によってトップリング外へ飛び出さないように
なっている。FIG. 4 is a diagram showing a main part of an example of a conventional polishing apparatus. The polishing apparatus supplies a polishing liquid Q to the polishing cloth 42, a rotating turntable 41 having a polishing cloth 42 affixed to an upper surface thereof, a top ring 45 for holding a semiconductor wafer 43 to be polished, which can be rotated and pressed. A polishing liquid supply nozzle 48 is provided. The top ring 45 is connected to a top ring shaft 49, and the top ring 45 is provided with an elastic mat 47 made of polyurethane or the like on its lower surface, and contacts the elastic mat 47 to hold the semiconductor wafer 43. Further, the top ring 45 holds the semiconductor wafer 43 during polishing.
A cylindrical guide ring 46 </ b> A is provided on the outer peripheral edge so as not to come off from the lower surface of 5. Here, the guide ring 46A is fixed to the top ring 45, and its lower end surface is formed so as to protrude from the holding surface of the top ring 45, and the semiconductor wafer 43 to be polished is held in the holding surface. During the polishing, the frictional force with the polishing cloth 42 prevents the top ring from jumping out of the top ring.
【０００６】半導体ウエハ４３をトップリング４５の下
面の弾性マット４７の下部に保持し、ターンテーブル４
１上の研磨布４２に半導体ウエハ４３をトップリング４
５によって押圧するとともに、ターンテーブル４１およ
びトップリング４５を回転させて研磨布４２と半導体ウ
エハ４３を相対運動させて研磨する。このとき、砥液供
給ノズル４８から研磨布４２上に砥液Ｑを供給する。砥
液は、例えばアルカリ溶液に微粒子からなる砥粒を懸濁
したものを用い、アルカリによる化学的研磨作用と、砥
粒による機械的研磨作用との複合作用によって半導体ウ
エハを研磨する。The semiconductor wafer 43 is held under the elastic mat 47 on the lower surface of the top ring 45 and the turntable 4
A semiconductor wafer 43 on the polishing cloth 42 on the top ring 4
5, and the turntable 41 and the top ring 45 are rotated so that the polishing pad 42 and the semiconductor wafer 43 are moved relative to each other for polishing. At this time, the polishing liquid Q is supplied from the polishing liquid supply nozzle 48 onto the polishing pad 42. As the polishing liquid, for example, a suspension of abrasive particles composed of fine particles in an alkaline solution is used, and a semiconductor wafer is polished by a combined action of a chemical polishing action by alkali and a mechanical polishing action by abrasive grains.
【０００７】図５は、図４に示すポリッシング装置によ
る研磨時の半導体ウエハと研磨布と弾性マットの状態を
示す拡大断面図である。図５に示すように、ポリッシン
グ対象物のみが研磨布を押圧する構造になっている場合
には、ポリッシング対象物である半導体ウエハ４３の周
縁は、研磨布４２との接触／非接触の境界であると同時
に、弾性マット４７との接触／非接触との境界になって
いる。このため、これらの境界であるポリッシング対象
物の周縁において、ポリッシング対象物に加わる研磨圧
力が不均一になり、ポリッシング対象物の周縁のみが多
く研磨され、いわゆる「縁だれ」を起こしてしまうとい
う欠点があった。FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the state of the semiconductor wafer, the polishing pad, and the elastic mat during polishing by the polishing apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 5, in a case where only the polishing target presses the polishing cloth, the periphery of the semiconductor wafer 43 which is the polishing target is a boundary between contact and non-contact with the polishing cloth 42. At the same time, it is a boundary between contact and non-contact with the elastic mat 47. Therefore, the polishing pressure applied to the object to be polished is non-uniform at the periphery of the object to be polished, which is a boundary between them, so that only the periphery of the object to be polished is polished a lot, causing so-called “edge dripping”. was there.
【０００８】上述した半導体ウエハの縁だれを防止する
ため、本件出願人は、先に特願平８−５４０５５号にて
半導体ウエハの外周側に位置する研磨布を押圧する構造
を有したポリッシング装置を提案している。In order to prevent the edge of the semiconductor wafer described above, the present applicant has previously disclosed in Japanese Patent Application No. 8-54055 a polishing apparatus having a structure for pressing a polishing cloth located on the outer peripheral side of the semiconductor wafer. Has been proposed.
【０００９】図６は、特願平８−５４０５５号にて提案
したポリッシング装置の例の主要部を示す図である。ト
ップリング４５はボール６５を介してトップリングシャ
フト６６に連結されている。押圧リング４６はキー５８
を介してトップリング４５に連結されており、押圧リン
グ４６はトップリング４５に対して上下動自在であると
ともにトップリング４５と一体に回転可能になってい
る。そして、押圧リング４６はベアリング５９を保持し
たベアリング押さえ６０及びシャフト６１を介して押圧
リング用エアシリンダ６２に連結されている。押圧リン
グ用エアシリンダ６２はトップリングヘッド５９に固定
されている。押圧リング用エアシリンダ６２は円周上に
複数個（例えば３個）配設されている。トップリング用
エアシリンダ６０及び押圧リング用エアシリンダ６２
は、それぞれレギュレータＲ１，Ｒ２を介して圧縮空気
源６４に接続されている。FIG. 6 is a diagram showing a main part of an example of a polishing apparatus proposed in Japanese Patent Application No. 8-54055. The top ring 45 is connected to a top ring shaft 66 via a ball 65. The pressing ring 46 is a key 58
The pressing ring 46 is vertically movable with respect to the top ring 45 and is rotatable integrally with the top ring 45. The pressing ring 46 is connected to a pressing ring air cylinder 62 via a shaft 61 and a bearing holder 60 holding a bearing 59. The press ring air cylinder 62 is fixed to the top ring head 59. A plurality (for example, three) of the air cylinders 62 for the pressing ring are arranged on the circumference. Air cylinder 60 for top ring and air cylinder 62 for press ring
Are connected to a compressed air source 64 via regulators R1 and R2, respectively.
【００１０】前記レギュレータＲ１によってトップリン
グ用エアシリンダ６０へ供給する空気圧を調整すること
によりトップリング４５が半導体ウエハ４３をターンテ
ーブル４１上の研磨布４２に押圧する押圧力を調整する
ことができ、レギュレータＲ２によって押圧リング用エ
アシリンダ６２へ供給する空気圧を調整することにより
押圧リング４６が研磨布４２を押圧する押圧力を調整す
ることができる。このトップリングの押圧力に対する押
圧リングの押圧力を適宜調整することにより、半導体ウ
エハの中心部から周縁部、さらには半導体ウエハの外側
にある押圧リング４６の外周部までの研磨圧力の分布が
連続かつ均一になる。そのため、半導体ウエハ４３の外
周部における研磨量の過不足を防止することができる。By adjusting the air pressure supplied to the top ring air cylinder 60 by the regulator R1, the pressing force of the top ring 45 for pressing the semiconductor wafer 43 against the polishing cloth 42 on the turntable 41 can be adjusted. By adjusting the air pressure supplied to the press ring air cylinder 62 by the regulator R2, the press force of the press ring 46 pressing the polishing pad 42 can be adjusted. By appropriately adjusting the pressing force of the pressing ring with respect to the pressing force of the top ring, the distribution of the polishing pressure from the center portion of the semiconductor wafer to the peripheral portion, and further from the outer peripheral portion of the pressing ring 46 outside the semiconductor wafer, becomes continuous. And become uniform. Therefore, it is possible to prevent the amount of polishing at the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 43 from being excessive or insufficient.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本件出願人が先に特願
平８−５４０５５号において提案したポリッシング装置
では、押圧リングがトップリングに対して円滑に上下動
をする必要があることから、押圧リングとトップリング
との間に間隙を設けているが、この間隙にスラリー状の
研磨砥液が入り込み固着してしまい、押圧リングの円滑
な動きが阻害されるという問題点があった。In the polishing apparatus proposed by the applicant of the present invention in Japanese Patent Application No. 8-54055, the pressing ring needs to move up and down smoothly with respect to the top ring. Although a gap is provided between the ring and the top ring, there has been a problem that a slurry-like polishing abrasive liquid enters into the gap and is fixed, thereby hindering the smooth movement of the pressing ring.
【００１２】また、前記押圧リングとトップリングとの
間の間隙に空気等の気体がこもり（充満し）、研磨開始
時に、トップリングに保持された半導体ウエハが研磨布
に接触したにも拘わらず、押圧リングが下方に移動しな
いために研磨布に接触せずにタイミングよく研磨布を押
圧できないという場合がある。押圧リングは、トップリ
ングに保持された半導体ウエハが研磨布に接触すると同
時もしくはやや早いタイミングで研磨布に接触すること
が好ましい。In addition, a gas such as air is trapped (filled) in the gap between the pressing ring and the top ring, and at the start of polishing, the semiconductor wafer held by the top ring contacts the polishing cloth even though the semiconductor wafer is in contact with the polishing cloth. In some cases, since the pressing ring does not move downward, the polishing cloth cannot be pressed in a timely manner without contacting the polishing cloth. It is preferable that the pressure ring contacts the polishing cloth at the same time as or slightly earlier when the semiconductor wafer held by the top ring contacts the polishing cloth.
【００１３】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、押圧リングをトップリングに対して円滑に上下動さ
せることができるポリッシング装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a polishing apparatus capable of smoothly moving a pressing ring up and down with respect to a top ring.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため本発明のポリッシング装置の１態様は、上面に研磨
布を貼ったターンテーブルとトップリングとを有し、前
記ターンテーブルとトップリングとの間にポリッシング
対象物を介在させて所定の力で押圧することによって該
ポリッシング対象物を研磨し、平坦且つ鏡面化するポリ
ッシング装置において、前記ポリッシング対象物を収容
する凹部を有したトップリングの周囲に押圧リングを上
下動自在に配置し、前記押圧リングを研磨布に対して可
変の押圧力で押圧する押圧手段を設け、前記押圧リング
とトップリングとの間隙に洗浄液を供給する洗浄液供給
手段を設けたことを特徴とするものである。According to one aspect of the present invention, there is provided a polishing apparatus having a turntable and a top ring each having an abrasive cloth adhered to an upper surface thereof. In a polishing apparatus for polishing the polishing object by pressing the object with a predetermined force with a polishing object interposed therebetween, and flattening and polishing the mirror, a periphery of a top ring having a concave portion for accommodating the polishing object is provided. A pressing ring for arranging the pressing ring vertically and a pressing means for pressing the pressing ring with a variable pressing force against the polishing cloth; and a cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to a gap between the pressing ring and the top ring. It is characterized by having been provided.
【００１５】本発明によれば、押圧リングとトップリン
グとの間隙に洗浄液を供給する手段を設けたため、たと
え押圧リングとトップリングとの間隙にスラリー状の研
磨砥液が入り込んだとしても、両者の間隙に洗浄液を適
宜供給することにより、研磨砥液を洗い流すことができ
る。したがって、押圧リングの上下動は、研磨砥液の介
在により妨げられず、円滑に行われる。洗浄液の供給
は、ポリッシング対象物の研磨を終了した後に次のポリ
ッシング対象物の研磨を行う前が好ましい。According to the present invention, the means for supplying the cleaning liquid to the gap between the pressing ring and the top ring is provided. Therefore, even if the slurry-like polishing abrasive liquid enters the gap between the pressing ring and the top ring, both are provided. By appropriately supplying the cleaning liquid to the gap, the polishing abrasive liquid can be washed away. Therefore, the vertical movement of the pressing ring is smoothly performed without being hindered by the intervention of the polishing liquid. The supply of the cleaning liquid is preferably performed after polishing of the object to be polished is completed and before polishing of the next object to be polished.
【００１６】また本発明のポリッシング装置の他の態様
は、上面に研磨布を貼ったターンテーブルとトップリン
グとを有し、前記ターンテーブルとトップリングとの間
にポリッシング対象物を介在させて所定の力で押圧する
ことによって該ポリッシング対象物を研磨し、平坦且つ
鏡面化するポリッシング装置において、前記ポリッシン
グ対象物を収容する凹部を有したトップリングの周囲に
押圧リングを上下動自在に配置し、前記押圧リングを研
磨布に対して可変の押圧力で押圧する押圧手段を設け、
前記押圧リングに、押圧リングとトップリングとの間隙
に溜まる気体を排出するためのガス抜き孔を形成したこ
とを特徴とするものである。Further, another embodiment of the polishing apparatus of the present invention has a turntable and a top ring each having an abrasive cloth adhered to the upper surface thereof, and a polishing object is interposed between the turntable and the top ring. Polishing the object to be polished by pressing with a force of, in a polishing apparatus that is flat and mirror-finished, a pressing ring is arranged to be vertically movable around a top ring having a concave portion that accommodates the object to be polished, Providing pressing means for pressing the pressing ring against the polishing cloth with a variable pressing force,
A gas vent hole for discharging gas accumulated in a gap between the pressure ring and the top ring is formed in the pressure ring.
【００１７】本発明によれば、押圧リングとトップリン
グとの間隙に溜まる空気等の気体を押圧リングに形成さ
れたガス抜き孔より排出することができる。したがっ
て、押圧リングとトップリングとの間隙に気体がこもる
（充満する）ことがないため、押圧リングの上下動が円
滑に行われる。よって、研磨開始時に、押圧リングは最
適なタイミングで研磨布に接触してこれを所望の押圧力
で押圧することができる。According to the present invention, gas such as air accumulated in the gap between the pressing ring and the top ring can be discharged from the gas vent hole formed in the pressing ring. Therefore, the gas does not stay (fill) in the gap between the pressing ring and the top ring, so that the pressing ring moves up and down smoothly. Therefore, at the start of polishing, the pressing ring can contact the polishing cloth at an optimal timing and press it with a desired pressing force.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るポリッシング
装置の一実施例を図１乃至図３を参照して説明する。図
１はポリッシング装置の全体構成を示す断面図であり、
図２はトップリング及び押圧リングの部分を示す拡大断
面図であり、図３は図２の要部拡大断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a polishing apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing the overall configuration of the polishing apparatus.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a top ring and a pressing ring, and FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.
【００１９】図１および図２において、符号１はトップ
リングであり、トップリング１は、トップリング本体１
Ａと、トップリング本体１Ａの外周部にボルト３１によ
って着脱可能に固定されたリテーナリング１Ｂとからな
り、半導体ウエハ４を収容する凹部１ａはトップリング
本体１Ａの下面とリテーナリング１Ｂによって形成され
ている。そして、トップリング本体１Ａの下面によって
半導体ウエハ４の上面を保持し、リテーナリング１Ｂに
よって半導体ウエハ４の外周部を保持するようになって
いる。前記トップリング本体１Ａおよびリテーナリング
１Ｂの周囲には押圧リング３が上下動可能に設けられて
いる。また押圧リング３とトップリング１との間には、
トップリング１の過度な傾動を抑制するための略Ｕ字状
の断面を有する板バネ１７が介装されている。1 and 2, reference numeral 1 denotes a top ring, and the top ring 1 is a top ring main body 1.
A, and a retainer ring 1B detachably fixed to an outer peripheral portion of the top ring main body 1A by bolts 31. A concave portion 1a for accommodating the semiconductor wafer 4 is formed by the lower surface of the top ring main body 1A and the retainer ring 1B. I have. The upper surface of the semiconductor wafer 4 is held by the lower surface of the top ring main body 1A, and the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 4 is held by the retainer ring 1B. A press ring 3 is provided around the top ring main body 1A and the retainer ring 1B so as to be vertically movable. Further, between the pressing ring 3 and the top ring 1,
A leaf spring 17 having a substantially U-shaped cross section for suppressing excessive tilting of the top ring 1 is provided.
【００２０】前記トップリング１の下面には弾性マット
２が貼着されている。またトップリング１の下方には、
上面に研磨布６を貼ったターンテーブル５が設置されて
いる。またトップリング本体１Ａには凹球面３２ａを有
した取付フランジ３２が固定されている。トップリング
１の上方にはトップリングシャフト８が配置されてい
る。トップリングシャフト８の下端には、凹球面３４ａ
を有した駆動軸フランジ３４が固定されている。そし
て、前記両凹球面３２ａ，３４ａ間には、球ベアリング
７が介装されている。また、トップリング本体１Ａと取
付フランジ３２との間には空間３３が形成され、この空
間３３に真空、加圧空気、水等の液体が供給できるよう
になっている。トップリング本体１Ａは空間３３と連通
して下面に開口する多数の連通孔３５を有している。弾
性マット２も同様に前記連通孔３５に対向した位置に開
口を有している。これによって、半導体ウエハ４（図１
参照）の上面を真空によって吸着可能であり、又、半導
体ウエハ４の上面に液体又は加圧空気を供給できるよう
になっている。An elastic mat 2 is adhered to the lower surface of the top ring 1. In addition, below the top ring 1,
A turntable 5 on which an abrasive cloth 6 is stuck is provided. A mounting flange 32 having a concave spherical surface 32a is fixed to the top ring main body 1A. A top ring shaft 8 is arranged above the top ring 1. At the lower end of the top ring shaft 8, a concave spherical surface 34a is provided.
Is fixed. A ball bearing 7 is interposed between the concave spherical surfaces 32a and 34a. Further, a space 33 is formed between the top ring main body 1A and the mounting flange 32, and a liquid such as vacuum, pressurized air, or water can be supplied to the space 33. The top ring main body 1A has a number of communication holes 35 communicating with the space 33 and opening on the lower surface. The elastic mat 2 also has an opening at a position facing the communication hole 35. Thereby, the semiconductor wafer 4 (FIG. 1)
The upper surface of the semiconductor wafer 4 can be sucked by vacuum, and liquid or pressurized air can be supplied to the upper surface of the semiconductor wafer 4.
【００２１】前記トップリングシャフト８はトップリン
グヘッド９に固定されたトップリング用エアシリンダ１
０に連結されており、このトップリング用エアシリンダ
１０によってトップリングシャフト８は上下動し、トッ
プリング１の下端面に保持された半導体ウエハ４をター
ンテーブル５に押圧するようになっている。The top ring shaft 8 is a top ring air cylinder 1 fixed to a top ring head 9.
The top ring air cylinder 10 moves the top ring shaft 8 up and down, and presses the semiconductor wafer 4 held on the lower end surface of the top ring 1 against the turntable 5.
【００２２】また、トップリングシャフト８はキー（図
示せず）を介して回転筒１１に連結されており、この回
転筒１１はその外周部にタイミングプーリ１２を有して
いる。そして、タイミングプーリ１２は、タイミングベ
ルト１３を介して、トップリングヘッド９に固定された
トップリング用モータ１４に設けられたタイミングプー
リ１５に接続されている。したがって、トップリング用
モータ１４を回転駆動することによってタイミングプー
リ１５、タイミングベルト１３およびタイミングプーリ
１２を介して回転筒１１及びトップリングシャフト８が
一体に回転し、トップリング１が回転する。トップリン
グヘッド９は、フレーム（図示せず）に固定支持された
トップリングヘッドシャフト１６によって支持されてい
る。The top ring shaft 8 is connected to a rotary cylinder 11 via a key (not shown), and the rotary cylinder 11 has a timing pulley 12 on its outer periphery. The timing pulley 12 is connected via a timing belt 13 to a timing pulley 15 provided on a top ring motor 14 fixed to the top ring head 9. Therefore, when the top ring motor 14 is rotationally driven, the rotary cylinder 11 and the top ring shaft 8 rotate integrally via the timing pulley 15, the timing belt 13, and the timing pulley 12, and the top ring 1 rotates. The top ring head 9 is supported by a top ring head shaft 16 fixedly supported by a frame (not shown).
【００２３】トップリング１の周囲に設けられた押圧リ
ング３は、図２および図３（ａ）に示すように、最下位
置にあってアルミナセラミックからなる第１押圧リング
部材３ａと、第１押圧リング部材３ａの上方にあるステ
ンレス鋼からなる第２，第３押圧リング部材３ｂ，３ｃ
と、最上方位置にあるステンレス鋼からなる第４押圧リ
ング部材３ｄとから構成されている。第２〜第４押圧リ
ング部材３ｂ〜３ｄは、ボルト３６によって相互に接続
されており（図３（ｂ）参照）、第１押圧リング部材３
ａは第２押圧リング部材３ｂに接着等によって固定され
ている。第１押圧リング部材３ａの下端部は、内周側の
みが下方に突出して突出部３ｅを形成しており、この突
出部３ｅの下端面のみが研磨布６を押圧する押圧面３ｆ
になっている。As shown in FIGS. 2 and 3A, the pressing ring 3 provided around the top ring 1 has a first pressing ring member 3a made of alumina ceramic at a lowermost position and a first pressing ring member 3a. Second and third pressing ring members 3b and 3c made of stainless steel above the pressing ring member 3a
And a fourth pressing ring member 3d made of stainless steel at the uppermost position. The second to fourth pressing ring members 3b to 3d are mutually connected by bolts 36 (see FIG. 3B), and the first pressing ring member 3
a is fixed to the second pressing ring member 3b by bonding or the like. At the lower end of the first pressing ring member 3a, only the inner peripheral side protrudes downward to form a projecting portion 3e, and only the lower end surface of the projecting portion 3e presses the polishing pad 6 against the pressing surface 3f.
It has become.
【００２４】前記押圧面３ｆの半径方向の幅又は厚さｔ
は、２ｍｍ〜６ｍｍに設定されている。押圧リング３の
上端部は押圧リング用エアシリンダ２２に連結されてい
る。押圧リング用エアシリンダ２２はトップリングヘッ
ド９に固定されている。押圧リング用エアシリンダ２２
は円周上に複数個（例えば３個）配設されている。また
リテーナリング１Ｂはステンレス鋼等の金属からなり、
リテーナリング１Ｂの外周部には、下部に半径方向内方
に傾斜したテーパ面１Ｂｔを形成して下部側を上部側よ
り薄肉に形成している。一方、押圧リング３の内周部に
リテーナリング１Ｂのテーパ面１Ｂｔに対応した位置に
半径方向内方に傾斜したテーパ面３ｔを形成し、押圧リ
ング３の押圧面３ｆをトップリング１に保持された半導
体ウエハ４の周縁部に可能な限り近づけるようにしてい
る。The radial width or thickness t of the pressing surface 3f
Is set to 2 mm to 6 mm. The upper end of the press ring 3 is connected to a press ring air cylinder 22. The press ring air cylinder 22 is fixed to the top ring head 9. Air cylinder 22 for pressure ring
Are provided on the circumference (for example, three). The retainer ring 1B is made of metal such as stainless steel,
A tapered surface 1Bt that is inclined inward in the radial direction is formed on the lower portion of the outer peripheral portion of the retainer ring 1B, and the lower portion is formed to be thinner than the upper portion. On the other hand, a tapered surface 3t inclined inward in the radial direction is formed at a position corresponding to the tapered surface 1Bt of the retainer ring 1B on the inner peripheral portion of the pressing ring 3, and the pressing surface 3f of the pressing ring 3 is held by the top ring 1. The semiconductor wafer 4 is made as close as possible to the periphery.
【００２５】上述のリテーナリング１Ｂおよび押圧リン
グ３の構成により、押圧リング３の押圧面３ｆの内周縁
と半導体ウエハ４の周縁部との離間距離を短かくするこ
とができるため、押圧リング３は半導体ウエハ４の周縁
部近傍の研磨布６を押圧することができる。したがっ
て、半導体ウエハ４の周縁部が過研磨されることを防止
できる。またリテーナリング１Ｂは、図３（ａ）の太線
に示すように、その下部内外周面および下端面に樹脂コ
ーティング１８が施されている。樹脂コーティング１８
はＰＥＥＫ（ポリエーテルケトン）、ポリテトラフルオ
ロエチレン、塩化ポリビニール等が好ましく、その膜厚
は１００ミクロン以内が適当である。金属製のリテーナ
リング１Ｂに樹脂コーティング１８を施したため、半導
体ウエハ４への金属汚染を防止することができる。With the above-described configuration of the retainer ring 1B and the pressing ring 3, the separation distance between the inner peripheral edge of the pressing surface 3f of the pressing ring 3 and the peripheral edge of the semiconductor wafer 4 can be shortened. The polishing pad 6 near the periphery of the semiconductor wafer 4 can be pressed. Therefore, the peripheral portion of the semiconductor wafer 4 can be prevented from being overpolished. As shown by the bold line in FIG. 3A, the retainer ring 1B is provided with a resin coating 18 on the inner and outer peripheral surfaces and the lower end surface of the lower portion. Resin coating 18
Is preferably PEEK (polyetherketone), polytetrafluoroethylene, polyvinyl chloride or the like, and its film thickness is suitably within 100 microns. Since the resin coating 18 is applied to the metal retainer ring 1B, metal contamination on the semiconductor wafer 4 can be prevented.
【００２６】本実施例においては、トップリング１と押
圧リング３との間に、トップリング１の回転を押圧リン
グ３に伝達するためのキー等の手段が設けられていな
い。従って、研磨中にトップリング１はトップリングシ
ャフト８の軸心まわりに回転するが、押圧リング３は自
身の軸線に対して非回転に構成されている。そのため、
トップリング１の回転力が押圧リング３へ伝達しないの
で、トップリングシャフト８の回転負荷が少なくなる。
また、押圧リング３をトップリングヘッド９に固定され
た押圧リング用エアシリンダ２２によって直接作動させ
ることができるため、装置構造が簡易になる。In this embodiment, no means such as a key for transmitting the rotation of the top ring 1 to the pressing ring 3 is provided between the top ring 1 and the pressing ring 3. Therefore, the top ring 1 rotates around the axis of the top ring shaft 8 during polishing, but the pressing ring 3 is configured not to rotate with respect to its own axis. for that reason,
Since the rotational force of the top ring 1 is not transmitted to the pressing ring 3, the rotational load of the top ring shaft 8 is reduced.
Further, since the pressing ring 3 can be directly operated by the air cylinder 22 for the pressing ring fixed to the top ring head 9, the device structure is simplified.
【００２７】また押圧リング３には、図２および図３
（ｂ）に示すように、洗浄液供給孔３ｈが形成されてお
り、この洗浄液供給孔３ｈは、その一端が押圧リング３
の内周面に開口され他端が押圧リング３の上端面に開口
されている。なお、洗浄液供給孔３ｈの他端は押圧リン
グ３の外周面に開口されていてもよい。押圧リング３の
洗浄液供給孔３ｈの開口部には、コネクタ３７を介して
チューブ３８が接続されており、このチューブ３８は洗
浄液供給源３９に接続されている。洗浄液供給孔３ｈ、
コネクタ３７、チューブ３８および洗浄液供給源３９
は、洗浄液供給手段を構成している。押圧リング３が非
回転に構成されているため、洗浄液供給源３９から洗浄
液供給孔３ｈへの洗浄液の供給がロータリジョイント等
を介さずに簡易に行える。FIGS. 2 and 3 show the pressing ring 3.
As shown in (b), a cleaning liquid supply hole 3h is formed, and one end of the cleaning liquid supply hole 3h is
And the other end is opened at the upper end surface of the pressing ring 3. Note that the other end of the cleaning liquid supply hole 3 h may be opened on the outer peripheral surface of the pressing ring 3. A tube 38 is connected to an opening of the cleaning liquid supply hole 3h of the pressing ring 3 via a connector 37, and the tube 38 is connected to a cleaning liquid supply source 39. Cleaning liquid supply hole 3h,
Connector 37, tube 38 and cleaning liquid supply source 39
Constitutes a cleaning liquid supply means. Since the pressing ring 3 is configured to be non-rotating, the supply of the cleaning liquid from the cleaning liquid supply source 39 to the cleaning liquid supply hole 3h can be easily performed without using a rotary joint or the like.
【００２８】前記洗浄液供給手段から、押圧リング３と
トップリング１のリテーナリング１Ｂとの間隙に、適
宜、洗浄液を供給することにより、前記間隙に入り込ん
だスラリー状の研磨砥液を洗い流すことができる。その
ため、押圧リング３とトップリング１のリテーナリング
１Ｂとの間に研磨砥液が固着することがなく、押圧リン
グ３の円滑な動きを確保することができる。By appropriately supplying the cleaning liquid from the cleaning liquid supply means to the gap between the pressing ring 3 and the retainer ring 1B of the top ring 1, the slurry-like polishing abrasive liquid having entered the gap can be washed away. . Therefore, the polishing abrasive liquid does not adhere between the pressing ring 3 and the retainer ring 1B of the top ring 1, and a smooth movement of the pressing ring 3 can be secured.
【００２９】さらに、押圧リング３には、図２および図
３（ａ）に示すように、押圧リング３とトップリング１
のリテーナリング１Ｂとの間隙に溜まる空気等の気体を
排出するための複数のガス抜き穴３ｉ，３ｉが形成され
ている。したがって、押圧リング３とトップリング１の
リテーナリング１Ｂとの間隙に気体がこもる（充満す
る）ことがないため、押圧リング３の上下動が円滑に行
われる。よって、研磨開始時に、押圧リング３は最適な
タイミングで研磨布６に接触してこれを所望の押圧力で
押圧することができる。Further, as shown in FIGS. 2 and 3A, the pressing ring 3 and the top ring 1 are attached to the pressing ring 3.
A plurality of gas vent holes 3i, 3i for discharging gas such as air accumulated in the gap with the retainer ring 1B. Therefore, gas does not stagnate (fill) in the gap between the pressing ring 3 and the retainer ring 1B of the top ring 1, so that the pressing ring 3 moves up and down smoothly. Therefore, at the start of polishing, the pressing ring 3 can contact the polishing cloth 6 at an optimal timing and press it with a desired pressing force.
【００３０】図１に示すように、トップリング用エアシ
リンダ１０及び押圧リング用エアシリンダ２２は、それ
ぞれレギュレータＲ１，Ｒ２を介して圧縮空気源２４に
接続されている。そして、レギュレータＲ１によってト
ップリング用エアシリンダ１０へ供給する空気圧を調整
することによりトップリング１が半導体ウエハ４を研磨
布６に押圧する押圧力を調整することができ、レギュレ
ータＲ２によって押圧リング用エアシリンダ２２へ供給
する空気圧を調整することにより押圧リング３が研磨布
６を押圧する押圧力を調整することができる。As shown in FIG. 1, the top ring air cylinder 10 and the pressure ring air cylinder 22 are connected to a compressed air source 24 via regulators R1 and R2, respectively. The pressure of the top ring 1 pressing the semiconductor wafer 4 against the polishing pad 6 can be adjusted by adjusting the air pressure supplied to the top ring air cylinder 10 by the regulator R1, and the pressure ring air can be adjusted by the regulator R2. By adjusting the air pressure supplied to the cylinder 22, the pressing force of the pressing ring 3 pressing the polishing pad 6 can be adjusted.
【００３１】また、ターンテーブル５の上方には砥液供
給ノズル２５が設置されており、砥液供給ノズル２５に
よってターンテーブル５上の研磨布６上に研磨砥液Ｑが
供給されるようになっている。A polishing liquid supply nozzle 25 is provided above the turntable 5. The polishing liquid Q is supplied onto the polishing cloth 6 on the turntable 5 by the polishing liquid supply nozzle 25. ing.
【００３２】上記構成のポリッシング装置において、ト
ップリング１の下面に半導体ウエハ４を保持させ、トッ
プリング用エアシリンダ１０を作動させてトップリング
１をターンテーブル５に向かって押圧し、回転している
ターンテーブル５の上面の研磨布６に半導体ウエハ４を
押圧する。一方、砥液供給ノズル２５から研磨砥液Ｑを
流すことにより、研磨布６に研磨砥液Ｑが保持されてお
り、半導体ウエハ４の研磨される面（下面）と研磨布６
の間に研磨砥液Ｑが存在した状態でポリッシングが行わ
れる。In the polishing apparatus having the above configuration, the semiconductor wafer 4 is held on the lower surface of the top ring 1, and the top ring 1 is pressed toward the turntable 5 by operating the top ring air cylinder 10 and is rotated. The semiconductor wafer 4 is pressed against the polishing cloth 6 on the upper surface of the turntable 5. On the other hand, by flowing the polishing abrasive Q from the abrasive supply nozzle 25, the polishing abrasive Q is held on the polishing cloth 6, and the surface (lower surface) of the semiconductor wafer 4 to be polished and the polishing cloth 6
Polishing is performed in a state in which the polishing liquid Q is present.
【００３３】トップリング用エアシリンダ１０によるト
ップリング１の押圧力に応じて押圧リング用エアシリン
ダ２２による押圧リング３の研磨布６への押圧力を適宜
調整して半導体ウエハ４の研磨を行う。研磨中にレギュ
レータＲ１によってトップリング１が半導体ウエハ４を
ターンテーブル５上の研磨布６に押圧する押圧力Ｆ1を
変更でき、レギュレータＲ２によって押圧リング３が研
磨布６を押圧する押圧力Ｆ2 を変更できる（図１参
照）。したがって、研磨中に、押圧リング３が研磨布６
を押圧する押圧力Ｆ2 を、トップリング１が半導体ウエ
ハ４を研磨布６に押圧する押圧力Ｆ1に応じて変更する
ことができる。この押圧力Ｆ1に対する押圧力Ｆ2 を適
宜調整することにより、半導体ウエハ４の中心部から周
縁部、さらには半導体ウエハ４の外側にある押圧リング
３の外周部までの研磨圧力の分布が連続かつ均一にな
る。そのため、半導体ウエハ４の周縁部における研磨量
の過不足を防止することができる。The semiconductor wafer 4 is polished by appropriately adjusting the pressing force of the pressing ring 3 against the polishing cloth 6 by the pressing ring air cylinder 22 in accordance with the pressing force of the top ring 1 by the top ring air cylinder 10. During polishing, the pressing force F 1 by which the top ring 1 presses the semiconductor wafer 4 against the polishing cloth 6 on the turntable 5 can be changed by the regulator R 1, and the pressing force F 2 by which the pressing ring 3 presses the polishing cloth 6 by the regulator R 2. Can be changed (see FIG. 1). Therefore, during polishing, the pressing ring 3 is
The pressing force F 2 for pressing can be changed depending on the pressing force F 1 which the top ring 1 to press the semiconductor wafer 4 to the polishing cloth 6. By appropriately adjusting the pressing force F 2 with respect to the pressing force F 1 , the distribution of the polishing pressure from the central portion of the semiconductor wafer 4 to the peripheral portion and further to the outer peripheral portion of the pressing ring 3 outside the semiconductor wafer 4 becomes continuous. And become uniform. Therefore, it is possible to prevent the polishing amount at the peripheral portion of the semiconductor wafer 4 from being excessive or insufficient.
【００３４】また半導体ウエハ４の周縁部で内部側より
意図的に研磨量を多くし又は逆に少なくしたい場合に
は、押圧リングの押圧力Ｆ2をトップリングの押圧力Ｆ1
に基づいて最適な値に選択することにより、半導体ウエ
ハ４の周縁部の研磨量を意図的に増減できる。When it is desired to intentionally increase or decrease the polishing amount at the peripheral portion of the semiconductor wafer 4 from the inner side, the pressing force F 2 of the pressing ring is changed to the pressing force F 1 of the top ring.
, The amount of polishing of the peripheral portion of the semiconductor wafer 4 can be intentionally increased or decreased.
【００３５】本実施例によれば、押圧リング３とトップ
リング１との間隙に洗浄液を供給する手段を設けたた
め、たとえ押圧リング３とトップリング１との間隙にス
ラリー状の研磨砥液が入り込んだとしても、両者の間隙
に洗浄液を適宜供給することにより、研磨砥液を洗い流
すことができる。したがって、押圧リング３の上下動
は、研磨砥液の介在により妨げられず、円滑に行われ
る。According to this embodiment, since the means for supplying the cleaning liquid is provided in the gap between the pressing ring 3 and the top ring 1, for example, the slurry-like polishing abrasive liquid enters the gap between the pressing ring 3 and the top ring 1. Even so, by appropriately supplying the cleaning liquid to the gap between the two, the polishing abrasive liquid can be washed away. Therefore, the vertical movement of the pressing ring 3 is smoothly performed without being hindered by the intervention of the polishing liquid.
【００３６】また本実施例によれば、押圧リング３とト
ップリング１との間隙に溜まる空気等の気体を押圧リン
グ３に形成されたガス抜き孔３ｉより排出することがで
きる。したがって、押圧リング３とトップリング１との
間隙に気体がこもる（充満する）ことがないため、押圧
リング３の上下動が円滑に行われる。よって、研磨開始
時に、押圧リング３は最適なタイミングで研磨布６に接
触してこれを所望の押圧力で押圧することができる。Further, according to this embodiment, gas such as air accumulated in the gap between the pressing ring 3 and the top ring 1 can be discharged from the gas vent hole 3i formed in the pressing ring 3. Therefore, gas does not stagnate (fill) in the gap between the pressing ring 3 and the top ring 1, so that the vertical movement of the pressing ring 3 is performed smoothly. Therefore, at the start of polishing, the pressing ring 3 can contact the polishing cloth 6 at an optimal timing and press it with a desired pressing force.
【００３７】さらに本実施例によれば、リテーナリング
１Ｂと押圧リング３とを最適な材質のものを選択するこ
とができる。リテーナリング１Ｂは、内周面が半導体ウ
エハ４に接触し、下端が研磨布６に接触しないため、金
属に樹脂コーティング１８を施す等の手段により比較的
柔らかな表面を有する材料から選ぶことができる。硬い
材料を用いると、研磨中に半導体ウエハ４が破損するこ
とがあるからである。またリテーナリング１Ｂと押圧リ
ング３とが接触したとしても、両者は樹脂コーティング
１８を介して接触するため、金属同士の接触がなく、押
圧リング３とリテーナリング１Ｂの相対運動（上下運動
および回転運動）が円滑に行われる。Further, according to the present embodiment, it is possible to select the retainer ring 1B and the pressing ring 3 from the optimum materials. The retainer ring 1B can be selected from a material having a relatively soft surface by means such as applying a resin coating 18 to the metal because the inner peripheral surface contacts the semiconductor wafer 4 and the lower end does not contact the polishing pad 6. . If a hard material is used, the semiconductor wafer 4 may be damaged during polishing. Even if the retainer ring 1B and the pressing ring 3 come into contact with each other, they are in contact with each other via the resin coating 18, so that there is no contact between the metals, and the relative movement (vertical movement and rotational movement) between the pressing ring 3 and the retainer ring 1B. ) Is performed smoothly.
【００３８】また第１押圧リング３ａは、半導体ウエハ
４に接触せず、かつ研磨布６と接触するために、アルミ
ナセラミック等の硬度が高く耐摩耗性に富み、かつ摩擦
係数の低い材料から選択することができる。押圧リング
は、摩耗が少なく、かつ研磨布との摩擦抵抗が小さく、
又、押圧リングの摩耗粉が半導体ウエハ４上の半導体デ
バイスに悪影響を与えないものが望ましい。第１押圧リ
ング３ａは、上述したように半導体ウエハ４と直接接触
することがないために、この面からの制約がないので、
上記要請を満たすような最適な材質であるアルミナセラ
ミックを選択することができる。なお、押圧リングの材
質としてアルミナセラミック以外に炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ）やジルコニア等のセラミックであってもよい。The first pressing ring 3a does not come into contact with the semiconductor wafer 4 and comes into contact with the polishing pad 6, so that the first pressing ring 3a is selected from materials having high hardness, high wear resistance, and low coefficient of friction, such as alumina ceramic. can do. The pressure ring has low wear and low frictional resistance with the polishing cloth,
Further, it is desirable that the abrasion powder of the pressing ring does not adversely affect the semiconductor devices on the semiconductor wafer 4. Since the first pressing ring 3a does not directly contact the semiconductor wafer 4 as described above, there is no restriction from this surface.
Alumina ceramic, which is an optimal material that satisfies the above requirements, can be selected. In addition, as a material of the pressing ring, silicon carbide (Si
Ceramics such as C) and zirconia may be used.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上説明したように本発明のポリッシン
グ装置によれば、押圧リングとトップリングとの間隙に
洗浄液を供給する手段を設けたため、たとえ押圧リング
とトップリングとの間隙にスラリー状の研磨砥液が入り
込んだとしても、両者の間隙に洗浄液を適宜供給するこ
とにより、研磨砥液を洗い流すことができる。したがっ
て、押圧リングの上下動は、研磨砥液の介在により妨げ
られず、円滑に行われる。As described above, according to the polishing apparatus of the present invention, a means for supplying the cleaning liquid to the gap between the pressing ring and the top ring is provided. Even when the polishing liquid has entered, the polishing liquid can be washed away by appropriately supplying the cleaning liquid to the gap between the two. Therefore, the vertical movement of the pressing ring is smoothly performed without being hindered by the intervention of the polishing liquid.
【００４０】また本発明によれば、押圧リングとトップ
リングとの間隙に溜まる空気等の気体を押圧リングに形
成されたガス抜き孔より排出することができる。したが
って、押圧リングとトップリングとの間隙に気体がこも
る（充満する）ことがないため、押圧リングの上下動が
円滑に行われる。よって、研磨開始時に、押圧リングは
最適なタイミングで研磨布に接触してこれを押圧するこ
とができる。Further, according to the present invention, gas such as air accumulated in the gap between the pressing ring and the top ring can be discharged from the gas vent formed in the pressing ring. Therefore, the gas does not stay (fill) in the gap between the pressing ring and the top ring, so that the pressing ring moves up and down smoothly. Therefore, at the start of polishing, the pressing ring can contact and press the polishing cloth at the optimal timing.
【００４１】さらに本発明によれば、押圧リングは、研
磨布と接触する押圧面を有する部位がセラミック等の耐
摩耗性に富みかつ低摩擦係数の材料で構成されている。
したがって、押圧リングが研磨布を押圧して摺動する際
の摩耗を抑制することができるとともに摺動時の発熱を
抑制することができる。Further, according to the present invention, the portion of the pressing ring having the pressing surface in contact with the polishing pad is made of a material having a high abrasion resistance and a low friction coefficient, such as ceramic.
Therefore, it is possible to suppress abrasion when the pressing ring slides by pressing the polishing cloth, and to suppress heat generation during the sliding.
【図１】本発明に係るポリッシング装置の一実施例の全
体構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of an embodiment of a polishing apparatus according to the present invention.
【図２】本発明に係るポリッシング装置の一実施例の要
部構成を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a main part of one embodiment of the polishing apparatus according to the present invention.
【図３】図２の要部拡大断面図であり、図３（ａ）は図
２の左側の部分の拡大断面図、図３（ｂ）は図２の右側
の部分の拡大断面図である。3 is an enlarged sectional view of a main part of FIG. 2, FIG. 3 (a) is an enlarged sectional view of a left portion of FIG. 2, and FIG. 3 (b) is an enlarged sectional view of a right portion of FIG. .
【図４】従来のポリッシング装置の概略構造を示す断面
図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a conventional polishing apparatus.
【図５】従来のポリッシング装置における半導体ウエハ
と研磨布と弾性マットとの状態を示す拡大断面図であ
る。FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a state of a semiconductor wafer, a polishing cloth and an elastic mat in a conventional polishing apparatus.
【図６】本件出願人が先に提案したポリッシング装置の
例の主要部を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a main part of an example of a polishing apparatus previously proposed by the present applicant.
１ トップリング １Ａ トップリング本体 １Ｂ リテーナリング ２ 弾性マット ３ 押圧リング ３ｆ 押圧面 ３ｈ 洗浄液供給孔 ３ｉ ガス抜き孔 ４ 半導体ウエハ ５ ターンテーブル ６ 研磨布 ７ 球ベアリング ８ トップリングシャフト ９ トップリングヘッド １０ トップリング用エアシリンダ １８ 樹脂コーティング ２２ 押圧リング用エアシリンダ ２４ 圧縮空気源 ２５ 砥液供給ノズル ３２ 取付フランジ ３４ 駆動軸フランジ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Top ring 1A Top ring main body 1B Retainer ring 2 Elastic mat 3 Press ring 3f Press surface 3h Cleaning liquid supply hole 3i Gas release hole 4 Semiconductor wafer 5 Turntable 6 Polishing cloth 7 Ball bearing 8 Top ring shaft 9 Top ring head 10 Top ring Air Cylinder 18 Resin Coating 22 Air Cylinder for Press Ring 24 Compressed Air Source 25 Abrasive Fluid Supply Nozzle 32 Mounting Flange 34 Drive Shaft Flange
Claims (10)
トップリングとを有し、前記ターンテーブルとトップリ
ングとの間にポリッシング対象物を介在させて所定の力
で押圧することによって該ポリッシング対象物を研磨
し、平坦且つ鏡面化するポリッシング装置において、 前記ポリッシング対象物を収容する凹部を有したトップ
リングの周囲に押圧リングを上下動自在に配置し、前記
押圧リングを研磨布に対して可変の押圧力で押圧する押
圧手段を設け、前記押圧リングとトップリングとの間隙
に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を設けたことを特徴
とするポリッシング装置。1. A polishing apparatus comprising: a turntable having an abrasive cloth adhered to an upper surface thereof; and a top ring, wherein an object to be polished is interposed between the turntable and the top ring and pressed with a predetermined force to apply the object to be polished. In a polishing apparatus for polishing and flattening an object, a pressing ring is vertically movable around a top ring having a recess for accommodating the object to be polished, and the pressing ring is variable with respect to the polishing cloth. A polishing apparatus, comprising: pressing means for pressing with a pressing force, and cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to a gap between the pressing ring and the top ring.
トップリングとを有し、前記ターンテーブルとトップリ
ングとの間にポリッシング対象物を介在させて所定の力
で押圧することによって該ポリッシング対象物を研磨
し、平坦且つ鏡面化するポリッシング装置において、 前記ポリッシング対象物を収容する凹部を有したトップ
リングの周囲に押圧リングを上下動自在に配置し、前記
押圧リングを研磨布に対して可変の押圧力で押圧する押
圧手段を設け、前記押圧リングに、押圧リングとトップ
リングとの間隙に溜まる気体を排出するためのガス抜き
孔を形成したことを特徴とするポリッシング装置。2. A polishing apparatus comprising: a turntable having an abrasive cloth stuck on an upper surface thereof; and a top ring, wherein an object to be polished is interposed between the turntable and the top ring and pressed by a predetermined force to apply the polishing object. In a polishing apparatus for polishing and flattening an object, a pressing ring is vertically movable around a top ring having a recess for accommodating the object to be polished, and the pressing ring is variable with respect to the polishing cloth. A polishing means, wherein a pressing means for pressing with a pressing force is provided, and a gas vent hole for discharging gas accumulated in a gap between the pressing ring and the top ring is formed in the pressing ring.
物の上面を保持するトップリング本体と、このトップリ
ング本体の外周部に着脱可能に配置されポリッシング対
象物の外周部を保持するリテーナリングとからなり、前
記ポリッシング対象物を収容する凹部は前記トップリン
グ本体の下面と前記リテーナリングの内周面とにより形
成され、前記洗浄液は前記押圧リングとリテーナリング
との間隙に供給されることを特徴とする請求項１記載の
ポリッシング装置。3. The top ring includes a top ring main body that holds an upper surface of an object to be polished, and a retainer ring that is detachably mounted on an outer peripheral portion of the top ring main body and holds an outer peripheral portion of the object to be polished. The recess for accommodating the object to be polished is formed by a lower surface of the top ring main body and an inner peripheral surface of the retainer ring, and the cleaning liquid is supplied to a gap between the pressing ring and the retainer ring. The polishing apparatus according to claim 1.
内に形成され、その一端が押圧リングの内周面に開口さ
れ他端が押圧リングの上端面又は外周面に開口された洗
浄液供給孔と、この洗浄液供給孔に接続されたチューブ
と、このチューブに接続された洗浄液供給源とからなる
ことを特徴とする請求項１記載のポリッシング装置。4. The cleaning liquid supply means is formed in the pressing ring, and has one end opened to the inner peripheral surface of the pressing ring and the other end opened to the upper end surface or the outer peripheral surface of the pressing ring. 2. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising a tube connected to the cleaning liquid supply hole, and a cleaning liquid supply source connected to the tube.
象物の研磨が終了し、次のポリッシング対象物の研磨を
行う前に、洗浄液を供給することを特徴とする請求項１
記載のポリッシング装置。5. The cleaning liquid supply unit supplies a cleaning liquid after polishing of an object to be polished is completed and before polishing of the next object to be polished.
The polishing apparatus according to claim 1.
部位がセラミック等の耐摩耗性材料からなることを特徴
とする請求項１又は２記載のポリッシング装置。6. The polishing apparatus according to claim 1, wherein a portion of the pressing ring having the pressing surface is made of a wear-resistant material such as ceramic.
は、樹脂コーティングが施されていることを特徴とする
請求項３記載のポリッシング装置。7. The polishing apparatus according to claim 3, wherein a resin coating is applied to at least a lower portion of the retainer ring.
て回転可能に構成され、前記押圧リングは、自身の軸線
に対して非回転に構成されていることを特徴とする請求
項１又は２記載のポリッシング装置。8. The apparatus according to claim 1, wherein the top ring is configured to be rotatable about its own axis, and the pressing ring is configured to be non-rotatable about its own axis. The polishing apparatus according to claim 1.
リンダからなることを特徴とする請求項１又は２記載の
ポリッシング装置。9. The polishing apparatus according to claim 1, wherein said pressing means of said pressing ring comprises a fluid pressure cylinder.
支持するトップリングヘッドに固定されていることを特
徴とする請求項９記載のポリッシング装置。10. The polishing apparatus according to claim 9, wherein said fluid pressure cylinder is fixed to a top ring head supporting a top ring.
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
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