JPH10296617A - Polishing device and polishing method - Google Patents

Polishing device and polishing method

Info

Publication number
JPH10296617A
JPH10296617A JP10934697A JP10934697A JPH10296617A JP H10296617 A JPH10296617 A JP H10296617A JP 10934697 A JP10934697 A JP 10934697A JP 10934697 A JP10934697 A JP 10934697A JP H10296617 A JPH10296617 A JP H10296617A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
polished
slider
polishing pad
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10934697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Ozawa
豊 小澤
Taiichi Kusano
泰一 草野
Shuzo Sato
修三 佐藤
Suguru Otorii
英 大鳥居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10934697A priority Critical patent/JPH10296617A/en
Priority to TW087106015A priority patent/TW377467B/en
Priority to US09/063,006 priority patent/US6139400A/en
Publication of JPH10296617A publication Critical patent/JPH10296617A/en
Priority to US09/702,078 priority patent/US6520835B1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the equality of the face of a workpiece to be polished even if there is a primary factor that deteriorates the equality of the face of a workpiece to be polished after being polished by making it possible to positively and accurately adjust polishing pressure. SOLUTION: This polishing method is used in such a way that push pressure of a polishing pad 8 against a wafer W is adjusted according to the polishing pressure preset according to the relative position of the polishing face 8a of the polishing pad 8 to the face of the wafer W to be polished while relatively moving the polishing face 8a of the rotating polishing pad 8 in one plane made to slide on the face of the wafer W to be polished. Through such operation, the face of the wafer W to be polished is polished.

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、例えば、シリコン
ウェハなどの半導体基板またはその他の平坦面を有する
被研磨対象の表面の均一性を向上させることができる研
磨装置および研磨方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method capable of improving the uniformity of the surface of an object to be polished having a flat surface such as a semiconductor substrate such as a silicon wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、LSIの製造プロセスでは、層
間絶縁膜あるいはその他の膜の平坦化が重要である。平
坦化のための技術としては、種々の手段が提案されてい
るが、近年、シリコンウェハのミラーポリシング技術を
応用したCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学
的機械研磨)法が注目され、これを利用して平坦化を図
る方法が開発されている。
2. Description of the Related Art For example, in an LSI manufacturing process, it is important to flatten an interlayer insulating film or another film. Various means have been proposed as a technique for planarization. In recent years, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method which applies a mirror polishing technique for a silicon wafer has attracted attention and is utilized. A method for flattening has been developed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のCMP法を用い
たウェハの平坦化技術は、研磨加工の際に、ウェハ表面
に対して研磨パッドを、例えばエアシリンダのような駆
動手段によって押し付けながら加工する。しかしなが
ら、従来においては、駆動手段の機械的伝達ロスや押し
付け力の不均性は考慮されていなかったため、駆動手段
の機械的伝達ロスや押し付け力の不均一さによって、研
磨パッドのウェハに対する実効的な研磨圧力の不均一が
発生していた。このため、研磨圧力の不均一が研磨加工
後のウェハ表面の均一性の悪化要因となっていた。な
お、ウェハ表面の均一性とは、ウェハ全面における除去
加工量のバラツキをいう。
A conventional wafer flattening technique using the CMP method is a process in which a polishing pad is pressed against a wafer surface by a driving means such as an air cylinder during polishing. I do. However, conventionally, the mechanical transmission loss of the driving means and the unevenness of the pressing force have not been considered, and the mechanical transmission loss of the driving means and the uneven pressing force do not allow the polishing pad to be effectively applied to the wafer. Uneven polishing pressure was generated. For this reason, uneven polishing pressure has been a factor of deteriorating the uniformity of the wafer surface after polishing. Note that the uniformity of the wafer surface refers to the variation in the amount of removal processing on the entire surface of the wafer.

【0004】一方、ウェハ自体が有する表面の凹凸に起
因して、研磨パッドの研磨面の実効面積が変動し、ウェ
ハ表面の凸部の研磨量は多くなり、凹部は研磨量が少な
くなり、研磨加工後のウェハ表面の均一性の悪化要因と
なっている。また、研磨パッドの研磨面の不均質性は、
ウェハ表面にそのまま転写されてしまうため、これも研
磨加工後のウェハ表面の均一性の悪化要因となってい
た。さらに、研磨加工の際にウェハと研磨パッドとの間
に供給される研磨材としてのスラリーの分布は、スラリ
ーの供給位置や研磨パッドの内周側と外周側とでは異な
り、このスラリーの分布の不均一性もウェハ表面の均一
性の悪化要因となっていた。上記のような、ウェハ自体
が有する表面の凹凸や研磨パッドの研磨面の不均質性や
スラリーの分布の不均一性を根本的に除去するのは難し
い。
On the other hand, due to the unevenness of the surface of the wafer itself, the effective area of the polished surface of the polishing pad fluctuates, the amount of polishing of the projections on the wafer surface increases, and the amount of polishing of the recesses decreases. This is a factor of deteriorating the uniformity of the processed wafer surface. In addition, the unevenness of the polishing surface of the polishing pad is
Since it is directly transferred to the wafer surface, this is also a factor of deteriorating the uniformity of the wafer surface after polishing. Further, the distribution of the slurry as the abrasive supplied between the wafer and the polishing pad during the polishing process differs between the slurry supply position and the inner and outer peripheral sides of the polishing pad. Non-uniformity has also been a factor in deteriorating the uniformity of the wafer surface. It is difficult to fundamentally remove the unevenness of the surface of the wafer itself, the unevenness of the polishing surface of the polishing pad, and the unevenness of the slurry distribution as described above.

【0005】ところで、研磨による除去加工量は、PR
ESTONの式と呼ばれる関係式によれば、研磨圧力、
研磨パッドと被研磨対象との相対速度および加工時間に
比例する。したがって、上記のような、ウェハ自体が有
する表面の凹凸や研磨パッドの研磨面の不均質性やスラ
リーの分布の不均一性が存在しても、研磨加工中に研磨
圧力を積極的に調整することによりウェハ表面の均一性
を向上させることができることが考えられる。
[0005] Incidentally, the removal processing amount by polishing is PR
According to a relational expression called the ESTON expression, the polishing pressure,
It is proportional to the relative speed between the polishing pad and the object to be polished and the processing time. Therefore, even if there is unevenness of the surface of the wafer itself, non-uniformity of the polishing surface of the polishing pad, or non-uniformity of slurry distribution as described above, the polishing pressure is actively adjusted during the polishing process. It is considered that this can improve the uniformity of the wafer surface.

【0006】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、研磨パッドによる被研磨対象の被研磨面の研磨加工
において、研磨圧力を積極的に精度良く調整可能で、研
磨加工後の被研磨対象の被研磨面の均一性を悪化させる
要因が存在しても、被研磨対象の被研磨面の均一性を向
上させることが可能な研磨装置および研磨方法を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and allows a polishing pad to positively and accurately adjust a polishing pressure in polishing a surface to be polished by a polishing pad. It is an object of the present invention to provide a polishing apparatus and a polishing method capable of improving the uniformity of a polished surface to be polished even if there is a factor that deteriorates the uniformity of the polished surface.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の研磨装置は、被
研磨対象を保持する保持手段と、前記被研磨対象の被研
磨面を研磨する研磨面を有する研磨パッドと、前記研磨
パッドを回転自在に保持し、前記研磨パッドの研磨面を
前記被研磨対象の被研磨面に相対的に押圧して回転させ
る回転駆動手段と、前記被研磨対象の被研磨面と前記研
磨パッドの研磨面とを摺接させながら平面的に相対移動
させる移動手段と、前記回転駆動手段による前記研磨パ
ッドの研磨面の前記被研磨対象の被研磨面への相対的な
押圧力を検出する押圧力検出手段と、前記押圧力検出手
段の検出信号に基づいて、前記被研磨対象に生ずる研磨
圧力が所望の値になるように、前記回転駆動手段に対し
て制御信号を出力する圧力制御手段とを有する。
A polishing apparatus according to the present invention comprises: holding means for holding an object to be polished; a polishing pad having a polishing surface for polishing the surface to be polished; and a rotating pad for the polishing pad. Rotation driving means for freely holding and rotating the polishing surface of the polishing pad by pressing the polishing surface of the polishing pad relatively to the polishing surface of the polishing target, and the polishing surface of the polishing pad and the polishing surface of the polishing pad. Moving means for moving the polishing pad relative to the surface to be polished of the polishing surface of the polishing pad by the rotation driving means; And pressure control means for outputting a control signal to the rotary drive means based on the detection signal of the pressing force detection means so that the polishing pressure generated on the object to be polished has a desired value.

【0008】本発明の研磨装置では、圧力制御手段によ
って研磨圧力が所望の値に制御されるため、研磨圧力の
変動による被研磨対象の被研磨面の均一性を向上させる
ことが可能になる。
In the polishing apparatus of the present invention, since the polishing pressure is controlled to a desired value by the pressure control means, it is possible to improve the uniformity of the surface to be polished by the fluctuation of the polishing pressure.

【0009】また、本発明の研磨装置は、好ましくは、
前記回転駆動手段は、前記研磨パッドを前記被研磨対象
に対向させて回転自在に保持する主軸と、前記主軸を回
転させる主軸スピンドルと、前記主軸スピンドルを保持
するスライダと、前記スライダを前記主軸の軸線方向に
移動自在に保持するガイドと、前記主軸の軸線方向に沿
って移動自在に設けられたサブスライダと、前記サブス
ライダを前記主軸方向に沿って移動させる駆動手段と、
前記スライダと前記サブスライダとを連結する連結部材
とを有する。
The polishing apparatus of the present invention preferably comprises
The rotation driving means includes: a spindle that rotatably holds the polishing pad facing the object to be polished; a spindle that rotates the spindle; a slider that holds the spindle; and a slider that holds the slider. A guide movably held in the axial direction, a sub-slider provided movably along the axial direction of the main shaft, and a driving unit for moving the sub-slider along the main axis direction;
A connecting member for connecting the slider and the sub-slider;

【0010】前記押圧力検出手段は、好ましくは、前記
連結部材に作用する前記サブスライダから前記スライダ
への前記主軸の軸線方向の力を検出する。
The pressing force detecting means preferably detects a force acting on the connecting member from the sub-slider to the slider in an axial direction of the main shaft.

【0011】また、好ましくは、前記主軸の軸線と、前
記ガイドと、前記連結部材の前記スライダに対する作用
点とは、前記被研磨対象の被研磨面に直交する平面内に
位置する。
Preferably, the axis of the main shaft, the guide, and the point of action of the connecting member with respect to the slider are located in a plane orthogonal to the surface to be polished.

【0012】本発明の研磨方法は、回転する研磨パッド
の研磨面を被研磨対象の被研磨面に摺接させながら平面
的に相対移動させて前記被研磨対象の被研磨面を研磨す
る研磨方法であって、前記研磨パッドの研磨面と前記被
研磨対象の被研磨面との相対位置に応じて予め設定され
た研磨圧力にしたがって前記研磨パッドの前記被研磨対
象に対する押圧力を調整して前記被研磨対象の被研磨面
を研磨する。
A polishing method according to the present invention is a polishing method for polishing a surface to be polished by relatively moving the polishing surface of a rotating polishing pad in a plane while slidingly contacting the surface to be polished. By adjusting the pressing force of the polishing pad against the object to be polished in accordance with a polishing pressure set in advance according to the relative position between the polishing surface of the polishing pad and the surface to be polished of the object to be polished, The surface to be polished is polished.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形
態に係る研磨装置の全体斜視図であり、図1に示す本実
施形態に係る研磨装置30は、被研磨対象としてのウェ
ハの被研磨面を研磨するための装置である。また、図2
は図1に示す研磨装置の研磨パッドの回転駆動機構部お
よびウェハ移動保持機構部の概略構成図であり、(a)
は上面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図
3は研磨パッド付近の要部断面図であり、図4は研磨パ
ッドの底面図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall perspective view of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention. A polishing apparatus 30 according to the embodiment shown in FIG. 1 is used for polishing a surface to be polished of a wafer as a polishing object. Device. FIG.
3A is a schematic configuration diagram of a rotation driving mechanism of a polishing pad and a wafer movement holding mechanism of the polishing apparatus shown in FIG. 1; FIG.
Is a top view, (b) is a front view, and (c) is a side view. FIG. 3 is a sectional view of a main part near the polishing pad, and FIG. 4 is a bottom view of the polishing pad.

【0014】図1に示すように、研磨装置30の研磨パ
ッド8を保持する主軸の回転駆動機構部は、研磨パッド
8を回転させる主軸スピンドル32と、主軸スピンドル
32をZ軸方向に移動可能に保持するZ軸スライダ73
と、Z軸スライダ73の上面の2か所に一端が固定され
た荷重を検出するためのロードセル81と、ロードセル
81の他端が固定され、Z軸方向に移動可能に支持され
たサブスライダ82と、サブスライダ82をZ軸方向に
駆動するZ軸サーボモータ74とから主に構成されてい
る。本実施形態の回転駆動機構部には、後述する圧力制
御システムが適用され、研磨パッド8のウェハWに対す
る圧力制御が可能となっている。一方、研磨装置30の
ウェハWの保持および移動を行うウェハ移動保持機構部
は、X軸テーブル6によって主に構成されている。
As shown in FIG. 1, a rotary drive mechanism of the main spindle of the polishing apparatus 30 for holding the polishing pad 8 is provided with a main spindle 32 for rotating the polishing pad 8 and a main spindle 32 movable in the Z-axis direction. Z-axis slider 73 to be held
And a load cell 81 having one end fixed to two places on the upper surface of the Z-axis slider 73 for detecting a load, and a sub-slider 82 fixed at the other end of the load cell 81 and supported to be movable in the Z-axis direction. And a Z-axis servo motor 74 for driving the sub-slider 82 in the Z-axis direction. A pressure control system, which will be described later, is applied to the rotation drive mechanism of the present embodiment, so that the pressure of the polishing pad 8 on the wafer W can be controlled. On the other hand, a wafer movement holding mechanism for holding and moving the wafer W of the polishing apparatus 30 is mainly configured by the X-axis table 6.

【0015】Z軸スライダ73は、コラム71の側面に
設けられたZ軸ガイド72に沿ってZ軸方向に移動可能
になっている。Z軸スライダ73の移動によって主軸ス
ピンドル32のZ軸方向の移動が行われる。Z軸スライ
ダ73に一端が固定されたロードセル81は、Z軸方向
に掛かる荷重を検出する。ロードセル81の他端はサブ
スライダ82に固定されており、ロードセル81によっ
て保持された状態でZ軸スライダ73とともにZ軸方向
の移動を行う。
The Z-axis slider 73 is movable in the Z-axis direction along a Z-axis guide 72 provided on the side surface of the column 71. The movement of the Z-axis slider 73 causes the main spindle 32 to move in the Z-axis direction. The load cell 81 having one end fixed to the Z-axis slider 73 detects a load applied in the Z-axis direction. The other end of the load cell 81 is fixed to the sub-slider 82, and moves in the Z-axis direction together with the Z-axis slider 73 while being held by the load cell 81.

【0016】ロードセル81は、ひずみゲージを利用し
た力の測定器であり、原理構造は金属等の弾性部材の側
面にひずみゲージを接着して、弾性部材に生じる歪みを
検出することによってロードセル81に掛かる荷重を検
出する。本実施形態では、ロードセル81はZ軸方向の
荷重を検出可能となっている。ロードセルの特徴は、小
形で剛性が高く、固有振動数が高い等である。また、ロ
ードセル81は、図2(a)に示すように、Z軸スライ
ダ73に対する作用点Pと主軸の軸心OとZ軸ガイド7
2とが直線T上に位置するように固定されている。すな
わち、ロードセル81のZ軸スライダ73に対する作用
点Pと主軸の軸心OとZ軸ガイド72とは、直線Tを含
む同一平面上に位置しており、この平面はX軸テーブル
6の保持面に対して直交している。
The load cell 81 is a force measuring device using a strain gauge. The principle structure of the load cell 81 is such that a strain gauge is adhered to a side surface of an elastic member such as a metal, and the strain generated in the elastic member is detected. Detect the applied load. In the present embodiment, the load cell 81 can detect a load in the Z-axis direction. The features of the load cell are small size, high rigidity, high natural frequency, and the like. Further, as shown in FIG. 2A, the load cell 81 has an action point P with respect to the Z-axis slider 73, the axis O of the main shaft, and the Z-axis guide 7.
2 are fixed so as to be located on a straight line T. That is, the point of action P of the load cell 81 with respect to the Z-axis slider 73, the axis O of the main shaft, and the Z-axis guide 72 are located on the same plane including the straight line T, and this plane is the holding surface of the X-axis table 6. Are orthogonal to.

【0017】サブスライダ82は、図2に示すように、
サブスライダガイド74aに沿ってZ軸方向に移動自在
となっており、このサブスライダ82は、Z軸方向にね
じ込まれたボールネジ87にカップリング89を介して
連結されたZ軸サーボモータ74の駆動によってZ軸方
向に駆動される。
As shown in FIG. 2, the sub-slider 82
The sub-slider 82 is movable along the sub-slider guide 74a in the Z-axis direction. The sub-slider 82 is driven by a Z-axis servo motor 74 connected via a coupling 89 to a ball screw 87 screwed in the Z-axis direction. Is driven in the Z-axis direction.

【0018】また、Z軸スライダ73の上面の両端部に
は、図1,図2に示すように、2本のワイヤ84の一端
がそれぞれ接続されている。これらのワイヤ84の他端
には、図2に示すように、カウンタウエイト86がそれ
ぞれ連結されており、これらのカウンタウエイト86は
プーリ83を介して吊り下げられている。カウンタウエ
イト86の荷重はZ軸スライダ73の荷重にほぼ等しい
荷重となっており、これによってロードセル81にかか
るZ軸スライダ73の荷重はほぼキャンセルされるよう
になっており、ロードセル81に掛かる荷重が軽減され
ている。したがって、ロードセル81には、カウンタウ
エイト86の荷重とZ軸スライダ73の荷重との差が予
圧として与えられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, one ends of two wires 84 are connected to both ends of the upper surface of the Z-axis slider 73, respectively. As shown in FIG. 2, counterweights 86 are respectively connected to the other ends of these wires 84, and these counterweights 86 are suspended via pulleys 83. The load of the counterweight 86 is substantially equal to the load of the Z-axis slider 73, whereby the load of the Z-axis slider 73 applied to the load cell 81 is almost canceled, and the load applied to the load cell 81 is reduced. It has been reduced. Therefore, the difference between the load of the counterweight 86 and the load of the Z-axis slider 73 is given to the load cell 81 as a preload.

【0019】主軸スピンドル32は、Z軸スライダ73
によって保持されており、Z軸方向の移動が可能となっ
ている。また、主軸スピンドル32は、図3に示すよう
に、主軸36と主軸ハウジング38とを有する。主軸3
6の下部には、定盤34が取付固定してある。定盤34
の中心部には、ノズル孔42が形成してあり、このノズ
ル孔42に、ノズル管40の下端部が接触しないように
挿入されるようになっている。ノズル管40からは、研
磨液としてのスラリーが吐出するようになっている。ノ
ズル管40は、回転せず、定盤34が主軸36により回
転可能になっている。主軸36は、図示省略してあるモ
ータにより回転駆動される。ノズル管40から供給され
るスラリーとしては、化学機械研磨を可能とする研磨ス
ラリーが用いられ、例えば粉状の酸化シリコン( SiO
2 ) と水酸化カリウム( KOH) との水溶液などが用い
られる。
The main spindle 32 is provided with a Z-axis slider 73.
, And can be moved in the Z-axis direction. The main spindle 32 has a main shaft 36 and a main shaft housing 38 as shown in FIG. Spindle 3
A platen 34 is attached and fixed to the lower part of the plate 6. Surface plate 34
A nozzle hole 42 is formed in the center of the nozzle tube 40. The nozzle hole 42 is inserted into the nozzle hole 42 so that the lower end of the nozzle tube 40 does not come into contact with the nozzle hole 42. From the nozzle tube 40, a slurry as a polishing liquid is discharged. The nozzle tube 40 does not rotate, and the platen 34 can be rotated by the main shaft 36. The main shaft 36 is driven to rotate by a motor (not shown). As the slurry supplied from the nozzle tube 40, a polishing slurry capable of performing chemical mechanical polishing is used. For example, powdery silicon oxide (SiO 2)
2 ) An aqueous solution of potassium hydroxide (KOH) and the like are used.

【0020】図3,図4に示すように、本実施形態で
は、ノズル孔42は、その下部にスラリー分配用端板4
6が残されるように、定盤34に形成してある。しか
も、定盤34の下面には、放射状溝44が形成してあ
り、その放射状溝44の中心部が、ノズル孔42に対し
て連通するようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, the nozzle hole 42 has a slurry distributing end plate 4 at its lower part.
6 is formed on the surface plate 34 so that 6 remains. Moreover, a radial groove 44 is formed on the lower surface of the surface plate 34, and the center of the radial groove 44 communicates with the nozzle hole 42.

【0021】X軸テーブル6は、図示しないレールに沿
ってX軸方向に移動自在に設けられたスライダ上に回転
自在に装着してある。X軸テーブル6は、比較的低速回
転なので、モータ、プーリおよび平ベルトなどにより回
転駆動される。X軸テーブル6の大きさは、特に限定さ
れないが、たとえば、直径約200mmの円盤状をして
いる。X軸テーブル6の上部には、多孔質部材などで構
成されるチャックが装着してある。X軸テーブル6を回
転させる回転軸には、その軸心に沿って真空引き用通路
が形成してある。この通路を通して真空引きすること
で、ウェハWがX軸テーブル6の表面に真空吸着される
ようになっている。
The X-axis table 6 is rotatably mounted on a slider movably provided in the X-axis direction along a rail (not shown). Since the X-axis table 6 rotates at a relatively low speed, it is rotationally driven by a motor, a pulley, a flat belt, and the like. The size of the X-axis table 6 is not particularly limited, but is, for example, a disk having a diameter of about 200 mm. On the upper part of the X-axis table 6, a chuck made of a porous member or the like is mounted. The rotary shaft for rotating the X-axis table 6 has a vacuum passage formed along the axis thereof. By evacuating through this passage, the wafer W is vacuum-adsorbed on the surface of the X-axis table 6.

【0022】図3,図4に示すように、定盤34の下面
の外周に、リング状の研磨パッド8が接着などで取り付
けてある。このリング状の研磨パッド8の回転中心は、
上記の主軸スピンドル32および主軸36の軸心Oに一
致している。また、この研磨パッド8は、発泡ポリウレ
タンなどの多孔質粘弾性材で構成される。この研磨パッ
ド8の外径Dは、ウェハWの外径と略同じまたはそれよ
りも小さい外径である。また、放射状溝44は、研磨パ
ッド8の内周面まで延びるように形成してある。リング
状の研磨パッド8の直径Dは、本実施形態では200m
mであり、半径方向幅dは、20mmである。
As shown in FIGS. 3 and 4, a ring-shaped polishing pad 8 is attached to the outer periphery of the lower surface of the surface plate 34 by bonding or the like. The center of rotation of the ring-shaped polishing pad 8 is
The axis coincides with the axis O of the spindle spindle 32 and the spindle 36 described above. The polishing pad 8 is made of a porous viscoelastic material such as polyurethane foam. The outer diameter D of the polishing pad 8 is substantially equal to or smaller than the outer diameter of the wafer W. The radial groove 44 is formed to extend to the inner peripheral surface of the polishing pad 8. The diameter D of the ring-shaped polishing pad 8 is 200 m in the present embodiment.
m and the radial width d is 20 mm.

【0023】また、図1に示すように、研磨装置30
は、例えば、図示しない搬送装置によって運ばれてきた
ウェハカセット61に収納された未研磨状態のウェハW
を真空吸着によって把持してロードバッファ63まで運
んで待機し、X軸テーブル6上のウェハWの研磨が完了
してアンロードされたら、図1の開口部90を通じてロ
ードバッファ63上のウェハWをX軸テーブル6にロー
ドするローダチャック55と、X軸テーブル6上で研磨
が完了したウェハWを開口部90を通じて真空吸着によ
って保持し、これをアンロードバッファ65まで運ぶア
ンローダチャック64と、アンロードバッファ65上に
載置されたウェハWの表面を洗浄してウェハカセット6
7に収容するウェハ洗浄ブラシ66とを備えている。
Also, as shown in FIG.
Is, for example, an unpolished wafer W stored in a wafer cassette 61 carried by a transfer device (not shown).
When the wafer W on the X-axis table 6 is polished and unloaded, the wafer W on the load buffer 63 is removed through the opening 90 in FIG. A loader chuck 55 for loading the X-axis table 6, an unloader chuck 64 for holding the wafer W polished on the X-axis table 6 through the opening 90 by vacuum suction and carrying the wafer W to the unload buffer 65, The surface of the wafer W placed on the buffer 65 is cleaned and the wafer cassette 6 is cleaned.
7 is provided.

【0024】次に、本実施形態に係る研磨装置30の動
作を説明する。まず、上記したウェハカセット61に収
納された未研磨状態のウェハWをローダチャック55に
よってロードバッファ63上に載置する。X軸テーブル
6上のウェハWの研磨が完了してアンローダチャック6
5によってアンロードされると、ローダチャック55は
ロードバッファ63上に載置されたウェハWをX軸テー
ブル6上に運び、ウェハWの被研磨面を図中上にして載
置する。そして、X軸テーブル6の吸引装置が吸引を開
始し、その表面に吸引力が生じ、X軸テーブル6の上に
載置されたウェハWがX軸テーブル6に吸着される。
Next, the operation of the polishing apparatus 30 according to the present embodiment will be described. First, the unpolished wafer W stored in the wafer cassette 61 is placed on the load buffer 63 by the loader chuck 55. When the polishing of the wafer W on the X-axis table 6 is completed, the unloader chuck 6
When the wafer W is unloaded, the loader chuck 55 carries the wafer W placed on the load buffer 63 onto the X-axis table 6, and places the wafer W on the polished surface in the figure. Then, the suction device of the X-axis table 6 starts suction, a suction force is generated on the surface thereof, and the wafer W mounted on the X-axis table 6 is suctioned to the X-axis table 6.

【0025】次いで、主軸スピンドル32の駆動によっ
て、定盤34を、例えば、回転速度1000〜3000
rpmの高速で回転させる。また、モータの駆動によっ
てX軸テーブル6をウェハWと共に、例えば、回転速度
数十rpmの低速で回転させる。また、ウェハWの上方
に研磨パッド8が位置するように、図示しないレールに
沿ってX軸方向に移動自在に設けられたスライダを当該
レールに沿ってX軸方向に移動する。このとき、図3に
示すノズル管40を介して、スラリー供給装置からのス
ラリーが、ノズル孔42から吐出され、回転による遠心
力で、放射状44を通して、研磨パッド8の内周側に供
給される。
Next, by driving the spindle 32, the surface plate 34 is rotated, for example, at a rotation speed of 1000 to 3000.
Rotate at high speed of rpm. Further, the X-axis table 6 is rotated together with the wafer W at a low speed of, for example, several tens of rpm by driving the motor. In addition, a slider provided movably in the X-axis direction along a rail (not shown) is moved in the X-axis direction along the rail so that the polishing pad 8 is located above the wafer W. At this time, the slurry from the slurry supply device is discharged from the nozzle hole 42 through the nozzle tube 40 shown in FIG. 3, and is supplied to the inner peripheral side of the polishing pad 8 through the radial 44 by centrifugal force due to rotation. .

【0026】そして、Z軸サーボモータ74の駆動によ
って、サブスライダ82はZ軸方向に下降させる。この
サブスライダ82のZ軸方向の下降によって、サブスラ
イダ82とロードセル81によって連結されたZ軸スラ
イダ73はZ軸方向に下降する。このとき、ロードセル
81によって、カウンタウエイト86の荷重とZ軸スラ
イダ73の荷重との差のみが検出される。
Then, by driving the Z-axis servo motor 74, the sub-slider 82 is lowered in the Z-axis direction. As the sub-slider 82 descends in the Z-axis direction, the Z-axis slider 73 connected to the sub-slider 82 and the load cell 81 descends in the Z-axis direction. At this time, the load cell 81 detects only the difference between the load on the counterweight 86 and the load on the Z-axis slider 73.

【0027】Z軸スライダ73によって保持された主軸
スピンドル32がZ軸方向に所定の位置まで下降しウェ
ハWの被研磨面に研磨パッド8の研磨面8aが接触する
と、図5に示すような状態となる。研磨パッド8の研磨
面8aは、X軸テーブル6の保持面6aに保持されたウ
ェハWの被研磨面に摺接し、X軸テーブル6は、図示し
ない駆動装置からの駆動力によって移動を行い、ウェハ
Wが研磨パッド8に対して運動(回転半径方向に移動)
を行う。これにより、研磨加工が行われる。なお、この
X軸テーブル6の移動速度は、例えば5〜400(mm
/分)である。この移動に際して、研磨パッド8および
ウェハWは共に回転する。研磨パッド8には、主軸36
を通じてZ軸方向に押圧力Fが働いている。この押圧力
Fは、サブスライダ82のZ軸方向の駆動位置に応じた
大きさの力である。
When the main spindle 32 held by the Z-axis slider 73 is lowered to a predetermined position in the Z-axis direction and the polished surface 8a of the polishing pad 8 comes into contact with the polished surface of the wafer W, a state as shown in FIG. Becomes The polishing surface 8a of the polishing pad 8 slides on the surface to be polished of the wafer W held on the holding surface 6a of the X-axis table 6, and the X-axis table 6 moves by a driving force from a driving device (not shown). Wafer W moves with respect to polishing pad 8 (moves in the direction of the radius of rotation)
I do. Thereby, polishing is performed. The moving speed of the X-axis table 6 is, for example, 5 to 400 (mm).
/ Min). During this movement, the polishing pad 8 and the wafer W rotate together. The polishing pad 8 includes a main shaft 36.
, A pressing force F acts in the Z-axis direction. The pressing force F is a force having a magnitude corresponding to the driving position of the sub-slider 82 in the Z-axis direction.

【0028】図2(a)において述べたように、ロード
セル81のZ軸スライダ73に対する作用点Pと主軸の
軸心OとZ軸ガイド72とは、直線Tを含む同一平面上
に位置しており、この平面はX軸テーブル6の保持面6
aに対して直交している。したがって、研磨パッド8に
作用する押圧力FをZ軸方向でかつ主軸36の軸線O上
で作用させることができる。このため、研磨パッド8に
作用する押圧力Fに対する反作用による主軸36の機械
的変形をほぼZ軸方向のみに制限することができる。ま
た、上記のような構造によって、研磨パッド8が研磨加
工によってX軸方向に負荷を受けると、ロードセル81
およびサブスライド82にはX軸方向の機械的変形が生
じるが、押圧力Fへの影響はなく、主軸36の機械的変
形をほぼZ軸方向のみに制限することができ、X軸方向
の負荷の研磨加工への関与はない。この結果、研磨加工
中に、主軸36の軸心OとX軸テーブル6の保持面との
直角度を一定に保ことができ、研磨加工精度を向上させ
ることができる。
As described with reference to FIG. 2A, the point of action P of the load cell 81 with respect to the Z-axis slider 73, the axis O of the main shaft, and the Z-axis guide 72 are located on the same plane including the straight line T. This plane is the holding surface 6 of the X-axis table 6.
It is orthogonal to a. Therefore, the pressing force F acting on the polishing pad 8 can be applied in the Z-axis direction and on the axis O of the main shaft 36. For this reason, the mechanical deformation of the main shaft 36 due to the reaction to the pressing force F acting on the polishing pad 8 can be restricted almost only in the Z-axis direction. Further, with the above structure, when the polishing pad 8 receives a load in the X-axis direction by the polishing process, the load cell 81
And the sub-slide 82 undergoes mechanical deformation in the X-axis direction. However, there is no effect on the pressing force F, and the mechanical deformation of the main shaft 36 can be limited almost only in the Z-axis direction. Does not participate in polishing. As a result, during the polishing, the perpendicularity between the axis O of the main shaft 36 and the holding surface of the X-axis table 6 can be kept constant, and the polishing accuracy can be improved.

【0029】また、ロードセル81のZ軸スライダ73
に対する作用点Pと主軸の軸心OとZ軸ガイド72と
は、直線Tを含む同一平面上に位置しており、この平面
はX軸テーブル6の保持面6aに対して直交しているこ
とから、ロードセル81はZ軸方向の力を検出するの
に、アッベの原理に基づく幾何学形状誤差を受けず、ロ
ードセル81によって研磨パッド8への押圧力Fは精度
良く検出される。したがって、研磨装置30に後述する
本実施形態に係る圧力制御システムを適用した際に、研
磨パッド8の研磨面8aとウェハWの被研磨面との間
に、正確な研磨圧力を発生させることができる。
Also, the Z-axis slider 73 of the load cell 81
Are located on the same plane including the straight line T, and the plane is orthogonal to the holding surface 6a of the X-axis table 6. Therefore, the load cell 81 does not receive a geometrical error based on Abbe's principle to detect the force in the Z-axis direction, and the pressing force F to the polishing pad 8 is accurately detected by the load cell 81. Therefore, when the pressure control system according to the present embodiment described later is applied to the polishing apparatus 30, it is possible to generate an accurate polishing pressure between the polishing surface 8a of the polishing pad 8 and the surface to be polished of the wafer W. it can.

【0030】研磨装置30による研磨加工が完了する
と、ウェハWは、図1に示す開口部30からアンローダ
チャック64によってアンロードバッファ65まで運ば
れ、ウェハ洗浄ブラシ66によって洗浄された後、ウェ
ハカセット67に収納される。
When the polishing process by the polishing apparatus 30 is completed, the wafer W is carried from the opening 30 shown in FIG. 1 to the unload buffer 65 by the unloader chuck 64, and is cleaned by the wafer cleaning brush 66. Is stored in.

【0031】ここで、図6は、本実施形態に係る研磨装
置30の回転駆動機構部に適用される圧力制御システム
の一例を示す構成図である。本実施形態に係る圧力制御
システムは、圧力制御装置201と、操作パネル202
とから構成される。ロードセル81の検出信号81s
は、圧力制御装置201に入力される。操作パネル20
2は、圧力制御装置201から出力される各種の制御情
報信号201sbを表示するとともに、圧力制御装置2
01にデータ信号202sを入力する。圧力制御装置2
01は、Z軸サーボモータ74に対して位置指令信号2
01saを出力する。また、本実施形態に係る研磨装置
30の全般的な動作制御を行う主制御装置301から
は、各種の制御信号301sが圧力制御装置201に出
力され、圧力制御装置201からは主制御装置301に
各種の制御信号201scが出力される。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a pressure control system applied to the rotation drive mechanism of the polishing apparatus 30 according to the present embodiment. The pressure control system according to the present embodiment includes a pressure control device 201 and an operation panel 202.
It is composed of Detection signal 81s of load cell 81
Is input to the pressure control device 201. Operation panel 20
2 displays various control information signals 201sb output from the pressure control device 201,
01 is input with the data signal 202s. Pressure control device 2
01 is a position command signal 2 for the Z-axis servomotor 74.
01sa is output. In addition, from the main control device 301 that performs overall operation control of the polishing apparatus 30 according to the present embodiment, various control signals 301s are output to the pressure control device 201, and the main control device 301 sends the control signal 301s to the main control device 301. Various control signals 201sc are output.

【0032】図7は、本実施形態に係る圧力制御システ
ムの制御ブロック図である。図7に示すように、圧力制
御装置201は、研磨圧力設定部205と、比較演算部
207と、移動量変換部206と、研磨圧力算出部20
8とからなり、圧力制御装置201にはロードセル81
の検出信号Vlが入力され、圧力制御装置201からは
Z軸サーボモータ74等から構成されるZ軸駆動系20
1に移動信号rが出力される。ロードセル81の検出信
号Vlは、圧力制御装置201の研磨圧力算出部208
に入力され、研磨圧力算出部208では、ディジタル信
号Dから現在の研磨圧力Pを算出する。研磨圧力設定部
205は、予め設定された設定研磨圧力Prを保持して
おり、この設定研磨圧力Prと研磨圧力算出部208で
算出された研磨圧力Pとが比較演算部207において比
較演算され、圧力差信号Peが移動量変換部206に出
力される。移動量変換部206では、圧力差信号Peに
基づき、圧力差信号Peが零になるように、Z軸サーボ
モータ74の回転すべき回転量(移動量)rを算出し、
Z軸駆動系210に出力する。Z軸駆動系201は、Z
軸サーボモータ74の駆動によって、研磨パッド8を押
圧する押圧力Fを発生する。この押圧力Fは、ロードセ
ル81によって検出される。なお、図7の制御ブロック
図における研磨圧力設定部205、移動量変換部206
および研磨圧力算出部208はハードウエアによっても
実現可能であるが、本実施形態ではソフトウエアによっ
てこれらを実現した場合について説明する。
FIG. 7 is a control block diagram of the pressure control system according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the pressure control device 201 includes a polishing pressure setting unit 205, a comparison operation unit 207, a movement amount conversion unit 206, and a polishing pressure calculation unit 20.
8 and the load cell 81
Is input from the pressure control device 201 and the Z-axis drive system 20 including the Z-axis servomotor 74 and the like.
1, the movement signal r is output. The detection signal Vl of the load cell 81 is determined by the polishing pressure calculation unit 208 of the pressure control device 201.
The polishing pressure calculator 208 calculates the current polishing pressure P from the digital signal D. The polishing pressure setting unit 205 holds a preset polishing pressure Pr set in advance, and the comparison polishing unit 207 compares the set polishing pressure Pr with the polishing pressure P calculated by the polishing pressure calculation unit 208. The pressure difference signal Pe is output to the movement amount conversion unit 206. The movement amount converter 206 calculates a rotation amount (movement amount) r of the Z-axis servo motor 74 to be rotated based on the pressure difference signal Pe so that the pressure difference signal Pe becomes zero,
Output to the Z-axis drive system 210. The Z-axis drive system 201
The driving force of the shaft servomotor 74 generates a pressing force F for pressing the polishing pad 8. The pressing force F is detected by the load cell 81. The polishing pressure setting unit 205 and the moving amount conversion unit 206 in the control block diagram of FIG.
The polishing pressure calculator 208 can also be realized by hardware, but in the present embodiment, a case in which these are realized by software will be described.

【0033】図8は、本実施形態に係る圧力制御装置2
01のハードウエアの一構成例を示す構成図である。図
8において、圧力制御装置201は、コンピュータ22
1と、A/D変換器223と、D/A変換器225と、
RAM227と、ROM229と、DIOインターフェ
ース233,234と、外部記憶装置231とから構成
される。
FIG. 8 shows a pressure control device 2 according to this embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a configuration example of hardware No. 01. In FIG. 8, the pressure control device 201 is a computer 22
1, an A / D converter 223, a D / A converter 225,
It comprises a RAM 227, a ROM 229, DIO interfaces 233 and 234, and an external storage device 231.

【0034】コンピュータ221は、各種演算を行う。
A/D変換器223は、ロードセル81のアナログの検
出信号をディジタル変換して、コンピュータ221に入
力する。D/A変換器225は、コンピュータ221で
演算されたZ軸サーボモータ74に対する位置指令をア
ナログ変換してZ軸サーボモータ74のサーボドライバ
74aに出力する。RAM227は、コンピュータ22
1の実行するプログラムやデータを記憶保持するメモリ
である。ROM229は、コンピュータ221を起動す
るプログラムを記憶するメモリである。I/F233
は、操作パネル202とコンピュータ221との間のイ
ンターフェースを行う回路である。DIO234は、主
制御装置301とコンピュータ221との間のインター
フェースを行う回路である。外部記憶装置231は、各
種データを記憶する装置であって、例えば、フロッピー
ディスク装置やハードディスク装置等である。
The computer 221 performs various calculations.
The A / D converter 223 converts the analog detection signal of the load cell 81 into a digital signal and inputs the digital signal to the computer 221. The D / A converter 225 converts the position command for the Z-axis servo motor 74 calculated by the computer 221 into an analog signal and outputs the analog signal to the servo driver 74a of the Z-axis servo motor 74. The RAM 227 is a computer 22
1 is a memory for storing and executing programs and data to be executed. The ROM 229 is a memory for storing a program for starting the computer 221. I / F233
Is a circuit that performs an interface between the operation panel 202 and the computer 221. The DIO 234 is a circuit that performs an interface between the main controller 301 and the computer 221. The external storage device 231 is a device that stores various data, and is, for example, a floppy disk device or a hard disk device.

【0035】本実施形態に係る圧力制御システムでは、
図7において述べた研磨圧力設定部205に保持させる
べき設定研磨圧力Prを予め用意しておく。この設定研
磨圧力Prはシミュレーションによって得られる。研磨
パッド8によるウェハWの研磨量は、PRESTONの
等式と呼ばれる次式(1)によって各状態量と関係付け
られる。 H=Kp・P・V・t (1) 但し、Hは研磨量、Kpは比例定数、Pは研磨圧力、V
は研磨速度、tは加工時間である。また、研磨パッド8
に押圧力Fが印加されたとき、研磨圧力Pは次式(2)
で表される。 P=F/A (2) 但し、Aは研磨パッド8とウェハWとの接触(摺接)面
積である。
In the pressure control system according to this embodiment,
A set polishing pressure Pr to be held by the polishing pressure setting unit 205 described in FIG. 7 is prepared in advance. This set polishing pressure Pr is obtained by simulation. The amount of polishing of the wafer W by the polishing pad 8 is related to each state quantity by the following equation (1) called a PRESTON equation. H = Kp · P · V · t (1) where H is a polishing amount, Kp is a proportional constant, P is a polishing pressure, V
Is the polishing rate and t is the processing time. Also, the polishing pad 8
When the pressing force F is applied to the surface, the polishing pressure P is calculated by the following equation (2).
It is represented by P = F / A (2) where A is a contact (sliding contact) area between the polishing pad 8 and the wafer W.

【0036】研磨パッドとウェハWとを相対移動させる
と、研磨パッド8とウェハWとの接触面積Aは変化す
る。すなわち、(1)および(2)式から、押圧力Fが
一定であっても、研磨圧力Pは接触面積Aの変化に応じ
て変動することがわかる。研磨圧力Pが変動すると、ウ
ェハWの被研磨面の均一性は悪化する。押圧力Fを一定
で研磨した場合、ウェハWの被研磨面の研磨量の分布
は、例えば、図9に示す実線K1のような分布となる。
そこで、図9に示す実線K1のような研磨量の分布を均
一にするための研磨圧力Pを上記(1)および(2)式
に基づいてシミュレーションによって導出する。シミュ
レーションによって導出された研磨圧力Pの一例を表1
に示す。
When the polishing pad and the wafer W are relatively moved, the contact area A between the polishing pad 8 and the wafer W changes. That is, from the equations (1) and (2), it can be seen that the polishing pressure P fluctuates according to the change in the contact area A even when the pressing force F is constant. When the polishing pressure P fluctuates, the uniformity of the polished surface of the wafer W deteriorates. When polishing is performed with a constant pressing force F, the distribution of the amount of polishing on the surface to be polished of the wafer W is, for example, a distribution as shown by a solid line K1 in FIG.
Therefore, a polishing pressure P for making the distribution of the polishing amount uniform as indicated by a solid line K1 shown in FIG. 9 is derived by simulation based on the above equations (1) and (2). Table 1 shows an example of the polishing pressure P derived by simulation.
Shown in

【表1】 表1には、ウェハWの位置に応じた研磨圧力Pの値が示
されているが、この研磨圧力Pは基準となる研磨圧力に
対する倍率を示している。基準となる研磨圧力は、例え
ば100〜300gf/cm2 程度のオーダである。シ
ミュレーションの際の研磨条件は、例えば、研磨パッド
8を1500rpmで回転させるとともに、ウェハWを
50rpmで回転させ、研磨パッド8とウェハWとの相
対移動速度(加工時間)を一定としている。
[Table 1] Table 1 shows the value of the polishing pressure P according to the position of the wafer W, and the polishing pressure P indicates a magnification with respect to the reference polishing pressure. The reference polishing pressure is, for example, on the order of 100 to 300 gf / cm 2 . The polishing conditions at the time of the simulation include, for example, rotating the polishing pad 8 at 1500 rpm, rotating the wafer W at 50 rpm, and keeping the relative movement speed (processing time) between the polishing pad 8 and the wafer W constant.

【0037】表1に示す研磨圧力Pの分布に従って、研
磨をすると、図9に示す実線K2のような研磨量の分布
となり、圧力制御を行わない場合と比較して、大幅にウ
ェハWの被研磨面の均一性が向上することがわかる。
When polishing is performed in accordance with the distribution of the polishing pressure P shown in Table 1, the distribution of the polishing amount becomes as shown by a solid line K2 in FIG. 9, which is much larger than the case where the pressure control is not performed. It can be seen that the uniformity of the polished surface is improved.

【0038】本実施形態に係る圧力制御システムは、表
1に示したようなウェハWと研磨パッド8との相対位置
に応じた研磨圧力データを設定研磨圧力として使用し、
これに基づいて、Z軸サーボモータ74を駆動して、研
磨パッド8に対する押圧力Fを調整する。
The pressure control system according to the present embodiment uses polishing pressure data corresponding to the relative position between the wafer W and the polishing pad 8 as shown in Table 1 as a set polishing pressure.
Based on this, the Z-axis servomotor 74 is driven to adjust the pressing force F on the polishing pad 8.

【0039】次に、図8に示した圧力制御装置201に
おける処理の一例を図10〜図12に示すフローチャー
トに基づいて説明する。図10に示すように、圧力制御
装置201では、まず、A/D変換器223およびD/
A変換器225の初期化を行う(ステップS1)。
Next, an example of the processing in the pressure control device 201 shown in FIG. 8 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. As shown in FIG. 10, in the pressure control device 201, first, the A / D converter 223 and the D /
The A converter 225 is initialized (step S1).

【0040】次いで、A/D変換されたロードセル81
の検出信号の高周波成分を除去するローパスフィルタの
フィルタ係数を計算する(ステップS2)。ローパスフ
ィルタは、例えば2次のFIRフィルタ等によって構成
することができる。
Next, the A / D converted load cell 81
The filter coefficient of the low-pass filter for removing the high-frequency component of the detection signal is calculated (step S2). The low-pass filter can be constituted by, for example, a secondary FIR filter or the like.

【0041】次いで、あらかじめ外部記憶装置231に
ファイルとしてに記憶された、ウェハWのX軸座標位置
に応じた研磨パッド8の研磨面8aとウェハWの被研磨
面との接触面積のデータファイルを読みだし(ステップ
S3)、上記したRAM227に記憶保持する。これに
より、圧力制御装置201は、ウェハWのX軸方向の位
置を逐次取得すれば、その位置における研磨パッド8の
研磨面8aとウェハWの被研磨面との接触面積を取得す
ることができる。
Next, a data file of the contact area between the polishing surface 8a of the polishing pad 8 and the surface to be polished of the wafer W corresponding to the X-axis coordinate position of the wafer W is stored in advance in the external storage device 231 as a file. The data is read (step S3) and stored in the RAM 227 described above. Thus, if the pressure control device 201 sequentially acquires the position of the wafer W in the X-axis direction, the pressure control device 201 can acquire the contact area between the polishing surface 8a of the polishing pad 8 and the surface to be polished of the wafer W at that position. .

【0042】次いで、あらかじめ外部記憶装置231に
記憶された、上記したシミュレーションによって得られ
た設定研磨圧力値Prのデータファイルを読み出す(ス
テップS4)。設定研磨圧力値のデータファイルは、複
数のレシピファイルの中から選択することができる。圧
力制御装置201は、設定研磨圧力Prのデータファイ
ルから、ウェハWのX軸方向の任意位置において設定す
べき研磨圧力を取得することができる。
Next, a data file of the set polishing pressure value Pr obtained by the above-described simulation, which is stored in the external storage device 231 in advance, is read (step S4). The data file of the set polishing pressure value can be selected from a plurality of recipe files. The pressure control device 201 can acquire the polishing pressure to be set at an arbitrary position in the X-axis direction of the wafer W from the data file of the set polishing pressure Pr.

【0043】次いで、D/A変換器225およびDIO
インターフェース234,234の出力をリセットする
(ステップS5)。さらに、操作パネル202のグラフ
ィック画面の初期化を行い、読み出した設定研磨圧力P
rのデータファイルの内容等をからなる設定画面を操作
パネル202の画面上に表示する。図13は、画面上に
表示された設定画面の一例である。
Next, the D / A converter 225 and the DIO
The outputs of the interfaces 234 and 234 are reset (step S5). Furthermore, the graphic screen of the operation panel 202 is initialized, and the read polishing pressure P
A setting screen including the contents of the data file r is displayed on the screen of the operation panel 202. FIG. 13 is an example of a setting screen displayed on the screen.

【0044】サブルーチン 次いで、サブルーチンに移る(ステップS7)。サブル
ーチンでは、図11に示すように、まず、一定の間隔
(サンプリングタイム)で割り込み処理行わせる(ステ
ップS11)。割り込みルーチンでの処理は、後述す
る。
Subroutine Next, the process proceeds to a subroutine (step S7). In the subroutine, as shown in FIG. 11, first, interrupt processing is performed at regular intervals (sampling time) (step S11). The processing in the interrupt routine will be described later.

【0045】次いで、圧力制御装置201の動作を終了
させる終了フラグがオンしてないかを確認し(ステップ
S12)、終了フラグがオフ状態であれば、主制御装置
301からDIO234を通じて、圧力制御装置201
におけるエラー発生時のエラーリセット信号、非常停止
信号、および圧力制御を開始させる圧力制御開始信号
(プレスサーボスタート信号)が入力されていないかを
確認する。(ステップS13)。リセット信号が入力さ
れていると、圧力制御装置201の有する非常停止フラ
グ、エラーリセットフラグがオフされる。非常停止信号
が入力されていると、圧力制御装置201の圧力制御を
開始させる開始フラグがオフされ、非常停止フラグがオ
ンされる。圧力制御開始信号が入力されている場合に
は、非常停止フラグおよびエラーリセットフラグの状態
に応じて、開始フラグはオンされる。なお、本実施形態
に係る圧力制御システムの動作の開始および停止は、主
制御装置301からの操作信号によって行われる。ステ
ップS13において確認された状態は、図13に示した
設定画面において、例えば、”停止中”等のようにステ
ータス表示される。
Next, it is confirmed whether or not the end flag for terminating the operation of the pressure control device 201 is turned on (step S12). If the end flag is off, the main control device 301 sends the pressure control device through the DIO 234 to the pressure control device. 201
It is confirmed whether an error reset signal at the time of occurrence of an error, an emergency stop signal, and a pressure control start signal (press servo start signal) for starting pressure control are input. (Step S13). When the reset signal is input, the emergency stop flag and the error reset flag of the pressure control device 201 are turned off. When the emergency stop signal is input, the start flag for starting the pressure control of the pressure control device 201 is turned off, and the emergency stop flag is turned on. When the pressure control start signal is input, the start flag is turned on according to the state of the emergency stop flag and the error reset flag. The operation of the pressure control system according to the present embodiment is started and stopped by an operation signal from main controller 301. The status confirmed in step S13 is displayed as a status such as "stopping" on the setting screen shown in FIG.

【0046】ステップS12において、終了フラグがオ
ンしている場合には、上記した割り込み処理を停止させ
(ステップS16)、図10のステップS8に移って、
D/A変換器225,DIO234の出力をリセットす
る。
If the end flag is ON in step S12, the above-described interrupt processing is stopped (step S16), and the process proceeds to step S8 in FIG.
The outputs of the D / A converter 225 and the DIO 234 are reset.

【0047】次いで、開始フラグの状態を確認する(ス
テップS14)。開始フラグがオフしており、未だ圧力
制御が開始されていない場合には、制御モードの選択を
行う(ステップS15)。本実施形態に係る圧力制御装
置201は、研磨圧力Pを所望の値に制御する圧力制御
モードと研磨パッド8の押圧力Fを一定に制御する力制
御モードとを有している。したがって、2つの制御モー
ドのいずれかを選択する。なお、本実施形態において
は、圧力制御モードを選択した場合についてのみ説明す
る。また、制御モードの選択結果は、図13に示すよう
に、設定画面上に表示される。制御モードの選択ととも
に、圧力制御モードまたは力制御モードにおける研磨圧
力Pまたは押圧力Fの設定値を入力する。上記した設定
研磨圧力のデータファイルの内容は、図13に示すよう
に、各X軸座標位置における圧力倍率の値であり、基準
となる研磨圧力の値をこのステップにおいて入力する。
Next, the state of the start flag is confirmed (step S14). If the start flag is off and the pressure control has not been started yet, the control mode is selected (step S15). The pressure control device 201 according to the present embodiment has a pressure control mode for controlling the polishing pressure P to a desired value and a force control mode for controlling the pressing force F of the polishing pad 8 to be constant. Therefore, one of the two control modes is selected. In this embodiment, only the case where the pressure control mode is selected will be described. The control mode selection result is displayed on the setting screen as shown in FIG. Along with the selection of the control mode, a set value of the polishing pressure P or the pressing force F in the pressure control mode or the force control mode is input. As shown in FIG. 13, the content of the data file of the set polishing pressure is the value of the pressure magnification at each X-axis coordinate position, and the value of the reference polishing pressure is input in this step.

【0048】割り込み処理ルーチン 上記のサブルーチンの各ステップを実行中に、上記した
割り込み処理ルーチンは、所定のサンプリング時間間隔
で実行される。割り込み処理ルーチンにおいては、図1
2に示すように、まず、A/D変換器223によってデ
ィジタル信号に変換されたロードセル81の検出信号の
変換値を読みだす(ステップS22)。次いで、読みだ
したA/D変換器223の変換値をステップS2におい
て構成されたローパスフィルタによってフィルタリング
してノイズ等の高周波成分を除去する(ステップS2
3)。高周波成分が除去された読みだしたA/D変換器
223の変換値に所定の係数を掛けて、ロードセル81
の検出した力に変換する。また、研磨パッド8とウェハ
Wとが接触していないときにロードセル81が検出する
力は圧力制御に必要ないオフセット分であるため、この
オフセット分を減算する。オフセット分を減算された値
が、ロードセル81によって検出された研磨パッド8を
押圧する押圧力Fとなる。したがって、押圧力Fは、研
磨パッド8とウェハWとが接触していない場合には零と
なり、研磨パッド8とウェハWとが接触している場合に
は、主軸36のZ軸方向の機械的変形量に応じた値とな
る。
Interrupt Processing Routine During the execution of each step of the above subroutine, the above interrupt processing routine is executed at a predetermined sampling time interval. In the interrupt processing routine, FIG.
As shown in FIG. 2, first, a converted value of the detection signal of the load cell 81 converted into a digital signal by the A / D converter 223 is read (step S22). Next, the read conversion value of the A / D converter 223 is filtered by the low-pass filter configured in step S2 to remove high frequency components such as noise (step S2).
3). The read conversion value of the A / D converter 223 from which the high frequency component has been removed is multiplied by a predetermined coefficient to obtain a load cell 81.
Is converted to the detected force. Further, since the force detected by the load cell 81 when the polishing pad 8 is not in contact with the wafer W is an offset unnecessary for pressure control, this offset is subtracted. The value obtained by subtracting the offset becomes the pressing force F that presses the polishing pad 8 detected by the load cell 81. Therefore, the pressing force F is zero when the polishing pad 8 is not in contact with the wafer W, and when the polishing pad 8 is in contact with the wafer W, the mechanical force of the main shaft 36 in the Z-axis direction is zero. The value corresponds to the amount of deformation.

【0049】次いで、ウェハWのX軸座標位置を取得す
る(ステップS24)。ウェハWのX軸座標位置は、X
軸テーブル6の有する位置検出器から取得される。これ
により、研磨パッド8とウェハWとの相対位置が検出さ
れる。また、取得されたウェハWのX軸座標位置に応じ
た研磨パッド8の研磨面8aとウェハWの被研磨面との
接触面積Aのデータを取得する。この接触面積データ
は、上記したように既にRAM227上に保持されてい
る。さらに、得られた面積データAと押圧力Fから、上
記した(2)式に基づいて、研磨圧力Pを算出する。
Next, the X-axis coordinate position of the wafer W is obtained (step S24). The X-axis coordinate position of the wafer W is X
It is obtained from the position detector of the axis table 6. Thereby, the relative position between the polishing pad 8 and the wafer W is detected. Further, data of the contact area A between the polishing surface 8a of the polishing pad 8 and the surface to be polished of the wafer W according to the obtained X-axis coordinate position of the wafer W is obtained. This contact area data is already stored on the RAM 227 as described above. Further, a polishing pressure P is calculated from the obtained area data A and the pressing force F based on the above equation (2).

【0050】次いで、上記した開始フラグの状態を見
て、圧力制御が開始されているか否かを判断する(ステ
ップS25)。圧力制御が開始されている場合には、取
得したウェハWのX軸座標位置に対応する設定研磨圧力
PrのデータをRAM227から読み出す(ステップS
26)。
Next, it is determined whether the pressure control has been started by checking the state of the start flag (step S25). If the pressure control has been started, data of the set polishing pressure Pr corresponding to the acquired X-axis coordinate position of the wafer W is read from the RAM 227 (Step S).
26).

【0051】次いで、主軸36のZ軸方向の下降が完了
したか否かを判断する(ステップS27)。ここで、本
実施形態に係る圧力制御システムにおいては、圧力制御
が開始されると、ウェハWと研磨パッド8とは離間した
状態から互いに接触する方向に、主軸36のZ軸方向の
移動が行われる。上記したように、ウェハWと研磨パッ
ド8とが離間した状態では、ロードセル81によって検
出される押圧力Fは零であり、ウェハWと研磨パッド8
とが接触すると押圧力Fは、主軸36のZ軸方向の機械
的変形量に応じた値となる。このため、押圧力Fが所定
の値よりも大きくなった場合には、ウェハWと研磨パッ
ド8とが接触したことを判断することができる。したが
って、ステップS24において算出された押圧力Fの大
きさから、主軸36のZ軸方向の下降の完了を判断し、
下降が完了している場合には、Z軸サーボモータ74の
回転を停止させる。また、所定の時間内にZ軸方向の下
降が完了しない場合には、エラーフラグをオンし、圧力
制御を停止する。
Next, it is determined whether or not the lowering of the main shaft 36 in the Z-axis direction has been completed (step S27). Here, in the pressure control system according to the present embodiment, when the pressure control is started, the main shaft 36 moves in the Z-axis direction in a direction in which the wafer W and the polishing pad 8 come into contact with each other from a separated state. Will be As described above, when the wafer W and the polishing pad 8 are separated from each other, the pressing force F detected by the load cell 81 is zero, and the wafer W and the polishing pad 8 are separated.
When the contact is made, the pressing force F becomes a value corresponding to the amount of mechanical deformation of the main shaft 36 in the Z-axis direction. For this reason, when the pressing force F becomes larger than the predetermined value, it can be determined that the wafer W has come into contact with the polishing pad 8. Therefore, it is determined from the magnitude of the pressing force F calculated in step S24 that the lowering of the main shaft 36 in the Z-axis direction is completed,
If the lowering is completed, the rotation of the Z-axis servo motor 74 is stopped. If the descent in the Z-axis direction is not completed within a predetermined time, the error flag is turned on and the pressure control is stopped.

【0052】次いで、ステップS24において算出され
た研磨圧力PとステップS26において読みだされた設
定研磨圧力Prとを比較演算し、研磨圧力Pと設定研磨
圧力Prとの圧力差Peを求める(ステップS28)。
Next, the polishing pressure P calculated in step S24 is compared with the set polishing pressure Pr read out in step S26 to calculate a pressure difference Pe between the polishing pressure P and the set polishing pressure Pr (step S28). ).

【0053】次いで、上記の圧力差Peが零になるよう
に、Z軸サーボモータ74に対する移動パルスを算出す
る(ステップS29)。例えば、圧力差Peが既に零の
場合には、Z軸サーボモータ74に対する移動パルスは
零であり、圧力差Peが零でない場合には、その大きさ
に応じた移動パルスを算出し、D/A変換器225に算
出された値を書き込む。これにより、D/A変換器22
5からZ軸サーボモータ74のサーボドライバ74aに
移動指令rが出力される。Z軸サーボモータ74は、移
動指令rに応じて回転し、サブスライド82をZ軸方向
に下降または上昇させる。これにより、ロードセル81
を通じて伝達される研磨パッド8を押圧する押圧力Fが
調整され、研磨圧力Pが設定研磨圧力Prと等しくなる
ように制御される。この結果、研磨加工中に研磨パッド
8の研磨面8aとウェハWの被研磨面との間に発生する
研磨圧力Pは、常に設定研磨圧力Prになるように制御
されることになる。Z軸サーボモータ74に対して移動
指令rが出力されると、割り込み処理ルーチンから上記
のサブルーチンに復帰する(ステップS30)。
Next, a movement pulse for the Z-axis servomotor 74 is calculated so that the pressure difference Pe becomes zero (step S29). For example, when the pressure difference Pe is already zero, the movement pulse for the Z-axis servo motor 74 is zero, and when the pressure difference Pe is not zero, a movement pulse corresponding to the magnitude is calculated, and D / D The calculated value is written to the A converter 225. Thereby, the D / A converter 22
5, the movement command r is output to the servo driver 74a of the Z-axis servo motor 74. The Z-axis servo motor 74 rotates according to the movement command r, and lowers or raises the sub-slide 82 in the Z-axis direction. Thereby, the load cell 81
The pressing force F that presses the polishing pad 8 that is transmitted through is adjusted to control the polishing pressure P to be equal to the set polishing pressure Pr. As a result, the polishing pressure P generated between the polishing surface 8a of the polishing pad 8 and the surface to be polished of the wafer W during the polishing process is controlled so as to always become the set polishing pressure Pr. When the movement command r is output to the Z-axis servo motor 74, the process returns from the interrupt processing routine to the above-described subroutine (step S30).

【0054】以上のように、本実施形態に係る圧力制御
システムでは、研磨加工中に研磨パッド8の研磨面8a
とウェハWの被研磨面との間に発生する研磨圧力Pを、
常に設定研磨圧力Prになるように制御することができ
る。このため、図9に示したシミュレーション結果と同
様に、ウェハWの被研磨面内における研磨量の均一性を
飛躍的に向上させることができる。
As described above, in the pressure control system according to the present embodiment, the polishing surface 8a of the polishing pad 8 during the polishing process.
And the polishing pressure P generated between the surface to be polished of the wafer W and
It is possible to control the polishing pressure to be always at the set polishing pressure Pr. Therefore, similarly to the simulation result shown in FIG. 9, the uniformity of the polishing amount in the surface to be polished of the wafer W can be drastically improved.

【0055】具体的には、研磨装置30において、研磨
パッド8の押圧力Fを一定に制御して直径が8インチの
ウェハWの研磨を行った場合、ウェハWの被研磨面の面
内均一性Mは10%程度であったが、本実施形態に係る
研磨装置30に本実施形態に係る圧力制御システムを適
用して研磨圧力Pの制御を行いながら研磨した場合、ウ
ェハWの被研磨面の面内均一性Mは、3%程度まで向上
させることができた。なお、面内均一性Mは次式(3)
によって求められる。面内均一性M= 研磨量のバラツ
キの標準偏差σ/研磨量の平均値Me (3)
Specifically, in the polishing apparatus 30, when the pressing force F of the polishing pad 8 is controlled to be constant and the wafer W having a diameter of 8 inches is polished, the in-plane uniformity of the polished surface of the wafer W is obtained. Although the property M is about 10%, when the polishing is performed while controlling the polishing pressure P by applying the pressure control system according to the present embodiment to the polishing apparatus 30 according to the present embodiment, the polished surface of the wafer W Was able to be improved to about 3%. The in-plane uniformity M is given by the following equation (3).
Required by In-plane uniformity M = standard deviation σ of variation in polishing amount / mean value of polishing amount Me (3)

【0056】また、本実施形態に係る研磨装置30は、
上記したように、ロードセル81によって正確に研磨パ
ッド8に対する押圧力Fを検出することができるため、
本実施形態に係る圧力制御システムでは、正確な値の押
圧力Fを基に研磨圧力Pを算出することができ、設定研
磨圧力Prとの誤差を抑制することができ、より高精度
な研磨加工を行うことができる。
Further, the polishing apparatus 30 according to the present embodiment
As described above, since the pressing force F against the polishing pad 8 can be accurately detected by the load cell 81,
In the pressure control system according to the present embodiment, the polishing pressure P can be calculated based on the pressing force F of an accurate value, an error with the set polishing pressure Pr can be suppressed, and a more accurate polishing process can be performed. It can be performed.

【0057】また、本実施形態に係る圧力制御システム
によれば、ウェハWのX軸方向の送り速度は一定で研磨
圧力Pを調整しながら、ウェハWの被研磨面の均一性を
向上させることができ、ウェハWのX軸方向の送り速度
の速度調整の必要がなくなるため、研磨加工を容易にす
ることができる。
Further, according to the pressure control system according to the present embodiment, the uniformity of the polished surface of the wafer W is improved while the polishing pressure P is adjusted while the feed speed of the wafer W in the X-axis direction is constant. This eliminates the need to adjust the feed speed of the wafer W in the X-axis direction, thereby facilitating polishing.

【0058】また、本実施形態に係る圧力制御システム
を適用して研磨加工を行うことにより、ウェハWの被研
磨面の均一性を向上させることができるため、歩留りを
向上させることができ、プロセスマージンの拡大化が可
能となる。
Further, by performing the polishing process by applying the pressure control system according to the present embodiment, the uniformity of the polished surface of the wafer W can be improved, so that the yield can be improved and the process can be improved. The margin can be expanded.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、研磨圧力を調整するこ
とができるため、被研磨対象の被研磨面の均一性を向上
させることができる。また、本発明によれば、研磨パッ
ドの被研磨対象に対する押圧力を精度良く検出すること
ができ、正確な研磨圧力を算出でき、被研磨対象の被研
磨面の均一性を向上させる研磨圧力で精度良く研磨加工
を行うことができる。また、本発明によれば、ウェハW
の被研磨面の均一性を向上させることができるため、歩
留りを向上させることができ、プロセスマージンの拡大
化が可能となる。
According to the present invention, since the polishing pressure can be adjusted, the uniformity of the surface to be polished can be improved. Further, according to the present invention, it is possible to accurately detect the pressing force of the polishing pad against the object to be polished, calculate the accurate polishing pressure, and improve the uniformity of the surface to be polished by the polishing pressure. Polishing can be performed with high accuracy. Further, according to the present invention, the wafer W
Since the uniformity of the surface to be polished can be improved, the yield can be improved, and the process margin can be expanded.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る研磨装置の全体斜視
図である。
FIG. 1 is an overall perspective view of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す研磨装置の研磨パッドの回転駆動機
構部およびウェハの移動保持機構部の概略構成図であ
り、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は側面図
である。
2A and 2B are schematic configuration diagrams of a rotation driving mechanism of a polishing pad and a wafer movement holding mechanism of the polishing apparatus shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a top view, FIG. 2B is a front view, and FIG. It is a side view.

【図3】研磨パッド付近の要部断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part near a polishing pad.

【図4】研磨パッドの底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the polishing pad.

【図5】ウェハの被研磨面に研磨パッドの研磨面が摺接
した状態で研磨加工を行う様子を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which polishing is performed in a state where the polishing surface of the polishing pad is in sliding contact with the surface to be polished of the wafer.

【図6】本発明に係る研磨装置の回転駆動機構部に適用
される圧力制御システムの一例を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of a pressure control system applied to a rotation drive mechanism of the polishing apparatus according to the present invention.

【図7】図6の圧力制御システムの制御ブロック図であ
る。
FIG. 7 is a control block diagram of the pressure control system of FIG. 6;

【図8】図6の圧力制御装置のハードウエアの一構成例
を示す構成図である。
8 is a configuration diagram illustrating a configuration example of hardware of the pressure control device of FIG. 6;

【図9】研磨加工のシミュレーション結果を示す説明図
である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a simulation result of a polishing process.

【図10】図8に示す圧力制御装置の処理例を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a processing example of the pressure control device illustrated in FIG. 8;

【図11】図8に示す圧力制御装置の処理例を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing example of the pressure control device illustrated in FIG. 8;

【図12】図8に示す圧力制御装置の処理例を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing example of the pressure control device illustrated in FIG. 8;

【図13】操作パネルの画面上に表示された設定画面の
一例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a setting screen displayed on the screen of the operation panel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6…X軸テーブル,8…研磨パッド,8a…研磨面,3
0…研磨装置,32…主軸スピンドル,72…Z軸ガイ
ド,73…Z軸スライダ,74…Z軸サーボモータ,8
1…ロードセル,82…サブスライダ,201…圧力制
御装置。
6 X-axis table, 8 polishing pad, 8a polishing surface, 3
0: Polishing device, 32: Spindle spindle, 72: Z-axis guide, 73: Z-axis slider, 74: Z-axis servo motor, 8
1. Load cell, 82: Sub-slider, 201: Pressure control device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大鳥居 英 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Ei Otorii 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被研磨対象を保持する保持手段と、 前記被研磨対象の被研磨面を研磨する研磨面を有する研
磨パッドと、 前記研磨パッドを回転自在に保持し、前記研磨パッドの
研磨面を前記被研磨対象の被研磨面に相対的に押圧して
回転させる回転駆動手段と、 前記被研磨対象の被研磨面と前記研磨パッドの研磨面と
を摺接させながら平面的に相対移動させる移動手段と、 前記回転駆動手段による前記研磨パッドの研磨面の前記
被研磨対象の被研磨面への相対的な押圧力を検出する押
圧力検出手段と、 前記押圧力検出手段の検出信号に基づいて、前記被研磨
対象に生ずる研磨圧力が所望の値になるように、前記回
転駆動手段に対して制御信号を出力する圧力制御手段と
を有する研磨装置。
1. A polishing means for holding a polishing object, a polishing pad having a polishing surface for polishing the surface to be polished, and a polishing surface of the polishing pad rotatably holding the polishing pad. A rotation driving unit for relatively pressing and rotating the surface to be polished to the surface to be polished, and relatively moving the surface to be polished to the surface to be polished and the polishing surface of the polishing pad in a planar manner while slidingly contacting each other. Moving means, pressing force detecting means for detecting a relative pressing force of the polishing surface of the polishing pad against the surface to be polished by the rotary driving means, and a detection signal of the pressing force detecting means. And a pressure control means for outputting a control signal to the rotary drive means so that a polishing pressure generated on the object to be polished has a desired value.
【請求項2】前記回転駆動手段は、 前記研磨パッドを前記被研磨対象に対向させて回転自在
に保持する主軸と、 前記主軸を回転させる主軸スピンドルと、 前記主軸スピンドルを保持するスライダと、 前記スライダを前記主軸の軸線方向に移動自在に保持す
るガイドと、 前記主軸の軸線方向に沿って移動自在に設けられたサブ
スライダと、 前記サブスライダを前記主軸方向に沿って移動させる駆
動手段と、 前記スライダと前記サブスライダとを連結する連結部材
とを有する請求項1に記載の研磨装置。
2. A spindle for rotatably holding the polishing pad so as to face the object to be polished, a spindle for rotating the spindle, a slider for holding the spindle, and A guide for movably holding a slider in the axial direction of the main shaft, a sub-slider movably provided along the axial direction of the main shaft, and a driving unit for moving the sub-slider in the main axis direction. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising a connecting member that connects the slider and the sub-slider.
【請求項3】前記押圧力検出手段は、前記連結部材に作
用する前記サブスライダから前記スライダへの前記主軸
の軸線方向の力を検出する請求項2に記載の研磨装置。
3. The polishing apparatus according to claim 2, wherein the pressing force detecting means detects a force acting on the connecting member from the sub-slider to the slider in an axial direction of the main shaft.
【請求項4】前記主軸の軸線と、前記ガイドと、前記連
結部材の前記スライダに対する作用点とは、前記被研磨
対象の被研磨面に直交する平面内に位置する請求項2に
記載の研磨装置。
4. The polishing device according to claim 2, wherein the axis of the main shaft, the guide, and the point of action of the connecting member with respect to the slider are located in a plane orthogonal to the surface to be polished. apparatus.
【請求項5】前記押圧力検出手段は、前記スライダと前
記サブスライダとを連結しかつ前記サブスライダから前
記スライダへの前記主軸の軸線方向の力を検出するロー
ドセルである請求項3に記載の研磨装置。
5. The load cell according to claim 3, wherein said pressing force detecting means is a load cell for connecting said slider and said sub-slider and detecting an axial force of said main shaft from said sub-slider to said slider. Polishing equipment.
【請求項6】前記連結部材は、前記スライダに対して前
記主軸の軸線を介して対称な2カ所の位置にそれぞれ設
けられている請求項2に記載の研磨装置。
6. The polishing apparatus according to claim 2, wherein the connecting members are provided at two positions symmetrical with respect to the slider via the axis of the main shaft.
【請求項7】前記圧力制御手段は、前記押圧力検出手段
によって検出された検出信号と前記被研磨対象と前記研
磨パッドの研磨面との摺接面積とから、前記被研磨対象
の被研磨面に生ずる研磨圧力を算出し、当該研磨圧力と
予め設定された設定圧力とを比較演算し、当該演算結果
を基に前記研磨圧力が設定圧力となるように前記回転駆
動手段に対して制御信号を出力する請求項1に記載の研
磨装置。
7. The polished surface of the object to be polished based on a detection signal detected by the pressing force detecting unit and a sliding contact area between the object to be polished and the polishing surface of the polishing pad. Is calculated, the polishing pressure is compared with a preset set pressure, and a comparison signal is calculated.Based on the calculation result, a control signal is sent to the rotation driving means so that the polishing pressure becomes the set pressure. The polishing apparatus according to claim 1, which outputs an output.
【請求項8】前記圧力制御手段は、前記研磨パッドの研
磨面と前記被研磨対象の被研磨面との相対位置から前記
摺接面積を算出する請求項7に記載の研磨装置。
8. The polishing apparatus according to claim 7, wherein said pressure control means calculates said sliding contact area from a relative position between a polishing surface of said polishing pad and a surface to be polished.
【請求項9】前記研磨パッドは、前記主軸の軸線を回転
中心とするリング状に形成され、前記主軸の軸線に直交
する研磨面を有する請求項1に記載の研磨装置。
9. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the polishing pad is formed in a ring shape about the axis of the main shaft as a center of rotation, and has a polishing surface orthogonal to the axis of the main shaft.
【請求項10】回転する研磨パッドの研磨面を被研磨対
象の被研磨面に摺接させながら平面的に相対移動させて
前記被研磨対象の被研磨面を研磨する研磨方法であっ
て、 前記研磨パッドの研磨面と前記被研磨対象の被研磨面と
の相対位置に応じて予め設定された研磨圧力にしたがっ
て前記研磨パッドの前記被研磨対象に対する押圧力を調
整して前記被研磨対象の被研磨面を研磨する研磨方法。
10. A polishing method for polishing a polished surface of an object to be polished by relatively moving a polishing surface of a rotating polishing pad in a planar manner while slidingly contacting the surface to be polished. The pressing force of the polishing pad against the object to be polished is adjusted according to a polishing pressure set in advance according to the relative position between the polishing surface of the polishing pad and the surface to be polished of the object to be polished. A polishing method for polishing a polishing surface.
【請求項11】研磨に先立って、回転する研磨パッドの
研磨面を被研磨対象の被研磨面に摺接させながら平面的
に相対移動させて前記被研磨対象の被研磨面を研磨する
シミュレーションを行い、実際の研磨の際に前記被研磨
対象の被研磨面の均一性を向上させる研磨圧力を前記研
磨パッドの研磨面と前記被研磨対象の被研磨面との相対
位置に応じて算出する請求項10に記載の研磨方法。
11. A simulation in which, prior to polishing, a polishing surface of a rotating polishing pad is relatively moved in a plane while sliding a polishing surface of a rotating polishing pad on a polishing surface of the polishing object to polish the polishing surface of the polishing object. Performing a polishing pressure for improving the uniformity of the polished surface of the object to be polished during actual polishing according to a relative position between the polished surface of the polishing pad and the polished surface of the object to be polished. Item 11. The polishing method according to Item 10.
【請求項12】前記研磨パッドの研磨面と前記被研磨対
象の被研磨面とを相対移動させる際の移動速度を一定に
する請求項10に記載の研磨方法。
12. The polishing method according to claim 10, wherein a moving speed when the polishing surface of the polishing pad and the surface to be polished are relatively moved is kept constant.
JP10934697A 1997-04-22 1997-04-25 Polishing device and polishing method Pending JPH10296617A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10934697A JPH10296617A (en) 1997-04-25 1997-04-25 Polishing device and polishing method
TW087106015A TW377467B (en) 1997-04-22 1998-04-20 Polishing system, polishing method, polishing pad, and method of forming polishing pad
US09/063,006 US6139400A (en) 1997-04-22 1998-04-21 Polishing system and method with polishing pad pressure adjustment
US09/702,078 US6520835B1 (en) 1997-04-22 2000-10-30 Polishing system, polishing method, polishing pad, and method of forming polishing pad

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10934697A JPH10296617A (en) 1997-04-25 1997-04-25 Polishing device and polishing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10296617A true JPH10296617A (en) 1998-11-10

Family

ID=14507906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10934697A Pending JPH10296617A (en) 1997-04-22 1997-04-25 Polishing device and polishing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10296617A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6270392B1 (en) 1998-06-19 2001-08-07 Nec Corporation Polishing apparatus and method with constant polishing pressure
JP2003200345A (en) * 2001-12-28 2003-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Monitoring device for semiconductor polishing device
JP2004507098A (en) * 2000-08-22 2004-03-04 ラム リサーチ コーポレーション Polishing apparatus and method having high processing load for controlling polishing pressure provided by polishing head
JP2006303161A (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Disco Abrasive Syst Ltd Method and equipment for polishing wafer
CN116494055A (en) * 2023-06-29 2023-07-28 保定三晶电子材料有限公司 Grinding treatment equipment with damage detection function for germanium single crystal wafer production

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6270392B1 (en) 1998-06-19 2001-08-07 Nec Corporation Polishing apparatus and method with constant polishing pressure
US6652354B2 (en) 1998-06-19 2003-11-25 Nec Corporation Polishing apparatus and method with constant polishing pressure
JP2004507098A (en) * 2000-08-22 2004-03-04 ラム リサーチ コーポレーション Polishing apparatus and method having high processing load for controlling polishing pressure provided by polishing head
JP2003200345A (en) * 2001-12-28 2003-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Monitoring device for semiconductor polishing device
JP2006303161A (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Disco Abrasive Syst Ltd Method and equipment for polishing wafer
CN116494055A (en) * 2023-06-29 2023-07-28 保定三晶电子材料有限公司 Grinding treatment equipment with damage detection function for germanium single crystal wafer production
CN116494055B (en) * 2023-06-29 2023-08-25 保定三晶电子材料有限公司 Grinding treatment equipment with damage detection function for germanium single crystal wafer production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6520835B1 (en) Polishing system, polishing method, polishing pad, and method of forming polishing pad
JP5161294B2 (en) Chemical mechanical polishing apparatus and chemical mechanical polishing method
US6722962B1 (en) Polishing system, polishing method, polishing pad, and method of forming polishing pad
KR101297931B1 (en) Polishing apparatus, semiconductor device manufacturing method using such polishing apparatus and semiconductor device manufactured by such semiconductor device manufacturing method
JP2008528300A (en) Substrate polishing method and apparatus
EP1779969B1 (en) Method of grinding the back surface of a semiconductor wafer and semiconductor wafer grinding apparatus
JP2007048862A (en) Polishing system and method thereof
JP2007152498A (en) Polishing device, polishing method, semiconductor device manufacturing method using polishing method, and semiconductor device manufactured by semiconductor device manufacturing method
CN102152237B (en) Method and system for controlling manufacturing procedures of chemical mechanical polishing bench
JP2018001325A (en) Head height adjustment device and substrate processing apparatus including head height adjustment device
US10875143B2 (en) Apparatus and methods for chemical mechanical polishing
JP2013004726A (en) Processing method of plate-like object
JPH10296617A (en) Polishing device and polishing method
JP2000288928A (en) Grinder control method and grinder
TW202031424A (en) Grinding device capable of reducing air-cut period and enhancing production efficiency for grinding
JP2000288927A (en) Flatening polishing device and flatening polishing method
JP2003300155A (en) Grinding method and grinding device
JPH11267968A (en) Polishing method of wafer and polishing machine used therefor
JP7431589B2 (en) processing equipment
JPH06320416A (en) Polishing method and polishing device
JP2010017808A (en) Polisher and polishing method
JP2003071708A (en) Polishing method and polishing apparatus
JPH10180625A (en) Polishing method and polishing device
JP2000127031A (en) Ground quantity control system and its method
JP7146355B2 (en) How to check the condition of the grinding wheel