JPH1034530A - 流体研磨媒体を良好に扱う研磨装置 - Google Patents

流体研磨媒体を良好に扱う研磨装置

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JPH1034530A
JPH1034530A JP10338097A JP10338097A JPH1034530A JP H1034530 A JPH1034530 A JP H1034530A JP 10338097 A JP10338097 A JP 10338097A JP 10338097 A JP10338097 A JP 10338097A JP H1034530 A JPH1034530 A JP H1034530A
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polishing
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pressure plate
recesses
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キム インキ
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • B24B37/27—Work carriers
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工物の研磨中加工物を適所に保持し、研磨
作業に通常必要とされる研磨スラリーの量を減ずる新規
な装置を提供する。 【解決手段】 薄い加工物（３０）の機械加工中薄い加
工物を保持するための保持リングは、機械加工作業に使
用される研磨スラリーの分布を容易にする設計のもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は半導体に使用されるシリ
コーンウエーハのような薄い加工物の研磨及び平面化に
関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路に使用されるシリコーン基板又
はウエーハのような薄い加工物の研磨及び平面化を伴う
機械加工工程では、ウエーハはキャリヤ又は圧板と表面
に研磨パッドを支持する回転可能な研磨テーブルとの間
に配置される。圧板は、ウエーハから荒いスポットの除
去を行い且つウエーハに実質的に均一な厚さの面を作る
ように圧力を付与する。一般には、研磨装置は剛性の圧
板を含み、未研磨のウエーハをこれに接着し、研磨すべ
きウエーハ面を研磨パッドに曝し、ウエーハ面は研磨圧
力で研磨パッドに係合する。次いで、研磨パッドとキャ
リヤを典型的には両方とも異なる速度で回転させて、研
磨パッドとウエーハの前側表面との間に相対的な横運動
を生じさせる。コロイド状シリカスラリーのような研磨
スラリーを研磨作業中研磨パッドとウエーハ面との界面
に与えて研磨を助ける。
【０００３】本発明を使用する好ましいタイプの機械は
垂直軸線を中心に回転駆動される回転研磨車を含む。典
型的には、研磨車は、当該技術で知られているように、
種々の材料で形成され、商業的に入手できる水平なセラ
ミック又は金属付ラテンを有する。典型的には、研磨パ
ッドはアリゾナ州スコトスダルのローデル プロダック
ス社から入手できるＩＣ及びＧＳシリーズの研磨パッド
のような膨張ポリウレタンである。研磨パッドの硬さ及
び密度は研磨又は平面化すべき材料の種類に基づいて日
常的に選択される。研磨パッドは垂直軸線を中心に回転
され、そして、環状研磨面を有し、加工物は閉じ込め位
置に置かれ、シリカ粒子の水性スラリーのような研磨ス
ラリーがこの閉じ込め位置へ圧送される。研磨パッド、
スラリー、及び構成部品の相対移動の共同機能はウエー
ハ面に機械的と化学的な加工を生じさせ、ウエーハに高
度に平らな面を生じさせる。研磨作業中、ウエーハは、
ウエーハキャリヤから移動させないようにするために、
円形保持リング内に保持リングされる。在来の保持リン
グは金属のような剛性の材料で作られ、研磨すべきウエ
ーハ及び圧板又はキャリヤ板に嵌まる大きさのものであ
る。保持リングはウエーハが圧板から移動するのを阻止
するように機能する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】在来の連続な保持リン
グは研磨スラリーが研磨されているウエーハ又は基板の
中心へ通るのを抑制する傾向がある。むしろ、これらの
在来の保持リングは研磨中研磨スラリーをウエーハから
押し退ける傾向があり、その結果、しばしば、ウエーハ
の中央部分の研磨速度を遅くする。又大量の研磨スラリ
ーが研磨作業に必要とされる。本発明の主な目的は、研
磨作業に使用される新規な装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、加工物の研磨中加工物を適所に保
持するための新規な装置を提供することにある。
【０００５】本発明の他の目的は、加工物の研磨中加工
物を適所に保持するための新規な装置を提供し、該装置
は研磨作業に通常必要とされる研磨スラリーの量を減ず
る。本発明の他の目的は、研磨効率を改善し、特に加工
物の中央部分の研磨を改善する、加工物の研磨中加工物
を適所に保持するための新規な装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、研磨中良好な安定性を示す、
加工物の研磨中加工物を適所にほじするための新規な装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】明細書及び図面を検討す
ることによって明らかになる本発明のこれら及び他の目
的が以下の加工物を研磨するための保持装置で提供され
る。加工物を研磨するための保持装置は、加工物を研磨
面で研磨するために、加工物に下向きの圧力を付与する
ための、加工物の上の圧板部分と、上下面、内キャビテ
ィを構成するために圧板と協同する内面、及び外面を有
する保持リング部分と、を有し、保持リング部分の下面
が内面から外面まで延びる複数の凹部を構成し、凹部が
内キャビティ内の点から発出する半径方向基準線と一致
せず、凹部が内面に所定寸法の内側開口部を、外面に、
内側開口部よりも大きい寸法の外側開口部を有する。
【０００７】薄い加工物を伴う研磨作業については、本
発明は研磨中加工物を取り囲みそしてこれを適所に保持
するための装置を提供する。保持装置は圧板及び加工物
に嵌まり、下部分に拡大環状延長部を備え、該延長部に
外周から内周まで延びる複数の非半径方向チャンネルが
ある。かくして、本発明の保持装置は研磨スラリーを研
磨中加工物の中心へ差し向けるように作用する。
【０００８】
【発明の実施形態】図１は薄い加工物を研磨するための
代表的な装置の概略基本要素を示す。図示した研磨械１
０は定置フレーム１２及びモータＭによって駆動れさる
回転可能な研磨車１４とを有し、研磨車は回転軸線Ｃ
（図２参照）を有する中心軸１６（図１参照）を中心に
矢印方向１５（図２参照）に回転する。研磨パッド１８
が研磨車１４の上面で支持される。フレーム１２の上部
分２２には動力シリンダ２０が設けられ、該動力シリン
ダは下端２５で圧板２８を回転自在に且つ傾斜可能に支
持するロッド又はシャフト２４を有する。従って、動力
シリンダの操作で圧板を上昇させて研磨車１４の上に隙
間を設け、また調整可能な力で圧板を下降させる。圧板
２８は研磨パッド１８に載ったシリコーンウエーハ３０
のような少なくとも１つの加工物を保持するようになっ
ている。図１に示すように、圧板２８及びウエーハ３０
の外周の両方よりも僅かに大きい在来の連続保持リング
３２（一部切徐）が圧板２８及びウエーハ３０の外周に
自由に嵌まってウエーハを圧板２８の下に保持する。気
づかれるように、保持リング３２の下面は途切れがな
く、研磨車１４の研磨パッド１８に当たっている。
【０００９】図２−４は本発明による保持リング３８を
示し、１つの実施形態では、この保持リングは２つの接
合可能な部品で形成される。直立のリング部分４０（圧
板２８及びウエーハ３０の両方よりも僅かに大きい）が
その各々上に自由に嵌まってそれらを研磨位置に保持す
る。保持リング３２の直立の環状部分４０は、リングが
研磨車に当たるとき圧板２８を取り囲むのに十分な高さ
のものである。図２−４に示すように、圧板２８から外
方に延びる比較的幅広い保持リング又は環状フランジ部
材４５がねじ３９で圧板２８の底面４８に取り付けられ
ている。フランジ部材４５はその内周４７から外周４９
まで延び、その底面に沿って間隔を隔てた複数の非半径
方向チャンネル４６を有する。チャンネル４６は半径方
向に配置されず、即ちチャンネル４６は保持リングのキ
ャビティ内の点から発出する半径方向基準線と一致して
いない。かくして、本発明の非半径方向形態は真円でな
い保持リングに関係するが、応用の経済性のために、ま
た加工物の面の均一な研磨をもっと容易に達成するため
に、保持リングは円形であるのが好ましい。好ましい実
施形態では、チャンネルは環状リング部分４０によって
形成された円に対して半径方向に配置されず、むしろ前
記円に対して割線を表すように斜めに配置される。チャ
ンネルの数は変えることができるが、好ましい形態で
は、直径６インチ、８インチ又はそれよりも大きいウエ
ーハ基板に使用される保持リングには互いにほぼ４５°
間隔を隔てた８個のチャンネルが設けられる。図２には
チャンネル４６がほぼ直線として示されているが、チャ
ンネルは形態が円弧状であってもよい（図５及び９−１
２参照）。かかる円弧状チャンネルは例えば図２及び６
に矢印で指示したように、研磨スラリー５０のより大き
いもっと均一な流れを提供する。
【００１０】本発明による保持リングの２ピース構造は
在来の連続保持リングを経済的に使用することができる
利点を有する。これはチャンネル付き拡大フランジを在
来の保持リングの底面に簡単に固着することによって達
成される。しかしながら、本発明による新規な保持リン
グをワンピースに形成することができ、そして流体運び
用チャンネル４６の数並びにその大きさを変えることが
できる。直径６インチのウエーハを研磨するには、好ま
しい保持リングは、５．９７２インチの直径を有する直
立の環状部分４０、幅が８．６１８インチのフランジを
持ち、幅が０．５０インチ、深さが０．０７８インチで
互いに４５°間隔を隔てた８つのチャンネル４６を有す
る保持リングである。本発明の新規な保持リングはシリ
コーンウエーハ等のような薄い加工物の研磨又は平面化
の著しい改善を提供する。新規な保持リングは、研磨車
が反時計方向に回転しているとき、研磨スラリーを、研
磨される基板３０の中心へ矢印方向Ａに差し向ける。研
磨車が時計方向に回転しているときには、チャンネル４
６の角度は変えられる。研磨車はまたスラリーのより効
率的な分布のために特定の研磨作業に必要とされるスラ
リーの量を減少させる。研磨スラリーの使用の減少は経
済的な利点である。又、研磨スラリーのより均一な分布
のために、研磨除去速度を増大させるとともに研磨の均
一性をより高める。
【００１１】上記の実施形態は経路長さに沿ってほぼ一
定な寸法のチャンネルを採用する。例えば、図４に示す
チャンネルは互いにほぼ平行な側壁によって形成され、
好ましくは、チャンネルは保持リングを形成する素材に
切り込まれた一定な深さによって形成される。所望なら
ば、上記のチャンネルにはそれらの経路長さに沿って変
化する深さが形成されてもよい。ここで分かるように、
ある例では、チャンネルは保持リングの内径に隣接して
より小さい断面寸法を有し、保持リングの外周に隣接し
てより大きい断面寸法を有するのが好ましい。今、図６
−１２に目を向けると、経路長さに沿って可変の断面寸
法を有する流れ増大用チャンネルを備えた保持リングが
示されている。例えば、図６−８には、直線経路に沿っ
て延びる流れ増大用チャンネルを有する保持リングが示
されている。即ち、チャンネルに沿って取られる断面の
中心点はほぼ共通の線に沿って位置する。あらゆる例に
おいて本質的ではないが、チャンネルは好ましくは、保
持リングの内径から保持リングの外径まで一定な深さを
有し、チャンネルの側壁は好ましくは、例えば、図６に
示すように、保持リングの底面で平行線をなす。
【００１２】図１２を参照すると、圧板２８と保持リン
グ２００とからなる保持リング組立体２５０が示されて
いる。好ましい実施形態では、圧板と保持リングは別々
に形成され、そして図３に示す方法でねじ止め具３９に
よって互いに固着される。しかしながら、所望ならば、
保持リングと圧板をプラスチック又は他の非金属材料の
ような適当な素材、並びにステンレススチールのような
金属材料の一体のピースで形成してもよい。図１２の中
央部分に見られるように、圧板は保持リング２００の中
へ延びるが、保持リングの下側までは延びない。従っ
て、保持リング組立体２５０の底に包囲されたキャビテ
ィが形成される。図１２に示すように、図１２に参照番
号２５６で特定した、研磨すべき加工物が研磨車１４に
曝されるように保持リングの底面２１２より下に所定量
延びるように内部キャビティを寸法決めすべきである。
図１２を検討して分かるように、保持リングが中実に作
られていたとしたら、研磨媒体が加工物２５６の外周に
近づくことが難しい。保持リング組立体２５０及び加工
物２５６が研磨媒体の被覆を事前に備えた研磨車の上に
下げられたときに捕捉された研磨媒体の存在に頼る必要
がある。一般的には、圧板２８は在来構造のもので、例
えば、保持リング組立体２５０の底に形成されたキャビ
ティ内に加工物２５６を保持するための真空チャック装
置を含むことが好ましい。理解されるように、加工物２
５６と研磨車との間に捕捉された研磨媒体は研磨作業中
広がる傾向があり、所望な量の研磨媒体を確保すること
ができない。一般的には、加工物について行われる研磨
作業の位置に研磨媒体を放出させるために過剰の研磨媒
体を供給することが好ましい。例えば、研磨媒体が研磨
粒子を保持しているならば、通常は、粒子の大きさ及び
鋭利さを入念に調整すべきことが重要である。研磨作業
中、それらの研磨粒子が、しばしば研磨作業が完了する
前に、つぶれる傾向があることが良く知られている。更
に、加工物からなくなった加工物表面の部分は研磨媒体
と混じり合って研磨媒体の物理的及び化学的組成を変化
させる。これらの理由及びその他の理由で、研磨媒体を
研磨作業中絶えず交換することが望ましい。先行技術の
保持リングでは、研磨媒体が保持リングの外周に溜まる
即ち「「こねまわされる」ことが観察される。しかしな
がら、本発明の原理による保持リング組立体では、保持
リングの外周でのかかる溜まり又はこねまわしは観察さ
れず、研磨媒体が研磨作業中加工物の表面を流れている
ことを目で確かめた。本発明の原理による保持装置で
は、加工物は圧力付与装置内に巧く保持され、既存の装
置に容易に適用できる。更に、本発明の原理による保持
装置では、研磨領域への流入流出は研磨作業全体にわた
って容積流量と流れの信頼性の両方において改善され
る。
【００１３】上記のように、本発明の原理による保持装
置に形成されたチャンネルは直線でもよいし或いは湾曲
してもよい。ここに記載の好ましい実施形態では、保持
装置はほぼ円形の形態で、チャンネルが非半径方向に延
びる。円形か非円形いずれかの保持リングの直線のチャ
ンネルは保持リング内の内部キャビティ内の点から発出
する半径方向基準線に対してある角度に向けられている
のが好ましい。図９−１１を参照すると、保持リング２
００の更なる実施形態を示し、この例では、湾曲したチ
ャンネル、即ち、保持リングの内径と外周に角度的に片
寄せられた開口部を有するチャンネルを有する。好まし
くは、図９−１１のチャンネルは連続的に湾曲されてい
るが、直線に近い曲線も可能である。図６−１１の保持
リングに形成されたチャンネルは保持リングの内径に隣
接してより小さい断面寸法を、又保持リングの外周によ
り大きい断面寸法を有する。好ましくは、チャンネルは
その経路長さに沿って一定の深さを有し（しかし、これ
はあらゆる例で必要ではない）、チャンネルの深さはそ
の経路長さに沿って変化してもよい。しかしながら、所
望ならば、湾曲したチャンネルは、その内側開口部及び
外側開口部が一定の断面を有してもよい。
【００１４】今、図６−８を参照すると、保持リングを
全体的に２００で指示する。保持リングは一般的には、
図２−４を参照して上で説明した保持リングに似てい
る。保持リングは内径壁２０２と、外周壁２０４とを有
する。図７を参照すると、保持リング２００は好ましく
は、上斜面２０６及び環状ランド即ち取付けバンド２０
８を有し、取付けバンドは斜面２０６と協同して図７で
分かるように段付き輪郭を形成する。図６及び７で分か
るように、保持リング２００の底面２１２には複数の流
れ増大用チャンネル２１０が形成されている。好ましく
は、保持リングは充填剤入り又は充填剤入りでないプラ
スチック又は他の非金属材料のような適当な素材で形成
される。上記のように、保持リングと圧板は別々に形成
されてもよいし或いは単一の一体部品として形成されて
もよい。これについてはプラスチック成形技術及び他の
在来の技術を採用することができる。しかしながら、所
望ならば、保持リングはまたステンレス鋼合金又は採用
される化学装置及び力と一致した他の材料で形成されて
もよい。チャンネル２１０は好ましくは保持リングの下
面２１２に溝をフライス加工又は切削することによって
形成される。保持リング（又は一体の保持リング組立
体）が成形技術を使用して形成されるときには、成形加
工にチャンネル構造を含めることが可能である。しかし
ながら、チャンネルは、比較的鋭い内角２１１、在来の
経済的なフライス又は切削技術を使用して容易に達成れ
れる構造特徴を有するように形成されるのが好ましい。
【００１５】再び図６を参照すると、チャンネル２１０
は流入開口部２１６及び流出開口部２１８を有する。図
６−８に示す実施形態では、チャンネルは向かい合った
壁２２４、２２６によって形成される。好ましくは、壁
２２４、２２６は保持リングの底面２１２とほぼ垂直な
平らな平面に沿って位置する。これは好ましい形態では
あるが、壁は湾曲していてもよく（即ち断面が平らでな
い）、そして底面２１２と垂直でない角度に形成されて
もよい。壁２２４、２２６の好ましい平らな形態の結
果、壁は、該壁が底面２１２と交わるところでは直線を
なす。図６は壁２２４とほぼ平行に延び、壁２２６が内
径壁２０２と交わる点をさえぎる作図線２２８を示す。
作図線２２８は壁２２４、２２６の「テーパ」又は外方
「広がり」の量の目視ゲージをなしている。チャンネル
壁のテーパは、好ましくは、流入開口部２１６が流出開
口部２１８よりも小さく壁２２６が作図線２２８と鋭角
をなすように定められるべきである。図６を参照する
と、保持リングの好ましい回転方向は矢印２３２で指示
したように時計方向である。
【００１６】図６を参照すると、ボルトの円形作図線２
４５を示し、複数のボルト受入れ用穴２４７がこの作図
線上に位置する。穴２４７は図３に示すボルト３９を受
け入れる。かくして、図６の頂きで分かるように、壁２
２６は円形作図線２４５及び垂直線２４９と同じ点で交
差する。壁２２４は作図線２４９に対して角度ｂ1 をな
し、壁２２６は作図線２４９に対して角度ｂ2 をなす。
好ましい実施形態では、角度ｂ1 は４０度乃至５０度の
範囲で在るが、４５度に設定されるのが最も好ましく、
一方、角度ｂ2 は４５度乃至６０度の範囲で在るが、５
３度に設定されるのが最も好ましい。図６で分かるよう
に、壁２２４、２２６は半径方向線から矢印方向２３２
に沿って傾けられている。半径方向線Ｒ1 は壁２２４と
内径壁２０２との接触点まで延びる。半径方向線Ｒ1 と
基準線２２８との間に角度ａ1 が形成される。同様に、
半径方向線Ｒ2 は壁２２５と内径壁２０２との接触点ま
で延びる。壁２２５と半径方向線Ｒ2 との間に角度ａ2
が形成される。更に、基準線２２８と壁２２６との間に
角度ａ3 が形成され、これはチャンネルの拡大開口部の
「テーバ」又は「広がり」の量の１つの指示をなしてい
る。
【００１７】図６に示す実施形態では、例えば、角度ａ
1 はほぼ４５°であり、角度ａ2 はほぼ６０°であり、
そして角度ａ3 はほぼ１５°である。図６はチャンネル
の向きの１つの好ましい例を示す。しかしながら、チャ
ンネルのある範囲の形態が可能である。例えば、角度ａ
1 は４０°乃至５０°の範囲、角度ａ2 は５５°乃至６
５°の範囲、そして角度ａ3 は１０°乃至２０°の範囲
でよい。８つのチャンネルが保持リングの周りに等間隔
に設けられのが最も好ましいけれども、たの数のチャン
ネルが可能であり、それらの間隔は一様である必要はな
い。更に、チャンネルは同じ断面形状のものであるのが
一般的には好ましいけれども、異なる形状のチャンネル
を同じ保持リングに採用してもよい。更に、他の設計上
の配慮を本発明によって容易に取り入れることができ
る。例えば、角２４０、２４２（壁２２４、２２６が内
径壁２０２と交わるところ、図６参照）が尖らせられ、
即ち丸みが付けられなければ、チャンネルを通る引き込
み量が最大にされることが理解されよう。しかしなが
ら、これらの角、特に角２４０は保持リング内に位置す
る加工物に曝される。保持リング２００の１つの商業的
な実施形態では、内径壁２０２は保持リング内に位置す
る単一の円形加工物よりも僅かに大きい寸法である。例
えば、外径６インチの加工物を受けるように寸法決めさ
れた保持リングは加工物のが外周と内壁２０２との間に
ほぼ１．５ミリメートルの最大隙間を作る。
【００１８】研磨テーブルに対する保持リングの相対回
転で或いは相対回転なしに研磨作業を行うことができ
る。しかしながら、加工物は保持リングの内径壁２０２
内で自由に回転し且つ移動し、これは普通実際の研磨作
業で観察される。時折、円形の加工物は比較的頻繁に内
径壁２０２からの跳ね返えりが観察されており、保持リ
ングの内径壁２０２を衝撃する加工物の影響に入念な配
慮がなされている。図６に示す保持リングを観察するこ
とから理解されるように、直径６インチの加工物は内径
壁２０２（直径６インチの加工物よりも１．５ミリメー
トル大きい直径を有する）に接触し、時折、角２４２
に、特に角２４０に直接衝撃することがある。この状態
は、外周に形成された種々の認識又は向き決め平坦部を
有する加工物で悪化される。半導体製造産業では、変わ
っている構造及び材料の円形加工物は、外周加工物の外
周に形成された異なる向き決め平坦部によって日常的に
認識される。この産業における加工物の高コストによ
り、保持リングのチャンネルの角に当たる加工物の向き
決め平坦部の有害な影響を最小にし或いは除去すること
が重要である。従って、直径６インチの加工物について
は、角２４０と２４２との間の幅又は距離が３／８イン
チよりも大きくないことが好ましく、最も好ましくは、
１／４インチよりも大きくない。流出開口部２１８の好
ましい寸法は０．５インチよりも僅かに大きい幅と１．
５インチの幅との間の範囲である。図６に示す好ましい
実施形態では、チャンネルの深さはほぼ一定であり、好
ましくは、加工物の厚さよりも深く、最も好ましくは、
加工物の厚さよりも２倍乃至３倍大きい。
【００１９】半導体製造技術に精通している者が気づい
ているように、基板の非均一な研磨は、特に加工物の向
き決め平坦部又は他の非対象物が存在すると、半導体製
造業者にとって重大な関心事じある。例えば、研磨媒体
が加工物の外周に形成された向き決め平坦部の場所に溜
まる傾向があることが普通観察された。チャンネルが本
発明の原理により構成されているときには、向き決め平
坦部の場所おける非均一な研磨速度は著しく減ぜられ、
多くの応用では、実質的に除去された。更に、チャンネ
ル付き保持装置が本発明の原理により構成されていると
きには、加工物の表面の研磨速度の均一性が一般に観察
された。この結果、本発明の原理による保持装置で研磨
を受ける加工物の全体的と局部的の両方の平面化、即ち
半導体装置の製造業者のかなりの経済的重要性の特徴が
増大する。勿論、ここに記載の保持装置は機械部品及び
今日、普通に商業的に使用されている他の物品のような
他の材料の研磨作業に容易に手卿する事が出来る。
【００２０】今、図１２を参照すると、図７に示す断面
と同様な断面を概略的な形態で示す。図１２の概略図面
は縮尺に描かれていない。図１２は２５０で全体的に指
示した保持装置を示し、この装置は保持リング２００
と、圧板２８と、ＳＦ3 又は他の材料で作られた裏打ち
フィルム２５２と、からなる。チャンネルＷの幅は上述
のように内壁２０２から外周２０４まで変化する。好ま
しい実施形態では、チャンネル２１０の深さｄはチャン
ネルの長さに沿って一定に保たれ、保持リングに形成さ
れた数個のチャンネルについて同じである。図１２に示
す装置では、加工物２５６は６３０ミクロン乃至６９０
ミクロンの範囲の厚さを有する半導体材料のウエーハか
らなる。フィルム２５２は４００ミクロン乃至４５０ミ
クロンの範囲の厚さを有する。隙間ｃはほぼ１．５ミリ
メートルの最大値を有し、（そして加工物が内壁２０２
に接触しているものと仮定する）。好ましい実施形態で
は、底面２５８は保持リングの底面２１２より下に１５
０ミクロン乃至１７５ミクロンの範囲の距離延びる。図
１２に概略的に示すように、チャンネル２１０は加工物
の高さよりも上に延び、好ましい実施形態では、深さｄ
はほぼ２ミリメートルである。
【００２１】今図９乃至１１を参照すると、保持リング
を全体的に３００で指示する。保持リングの底面３０４
には一連のチャンネル３０２が形成され、該チャンネル
３０２は保持リングの内壁３０８に開口部３０６を、保
持リングの外周３１２に開口部３１０を有する。前の実
施形態におけるように、角３１６、３１８を、チャンネ
ルへの研磨媒体の引き込みを改善するように尖らせるの
が好ましく、又内径壁における開口部３０６を保持リン
グの外周における開口部３１０よりも小さくするのが好
ましい。直径６インチの加工物について、図１２を参照
して上述した隙間寸法及び厚さ寸法では、内径壁におけ
る開口部３０６は好ましくは３／８インチよりも大きく
なく、最も好ましくは、１／４インチよりも大きくな
く、外周における開口部３１０は１／４インチ乃至２イ
ンチの範囲である。実際には、任意の数のチャンネルを
採用することができるけれども、８個のチャンネルを保
持リングの底面の周りに等間隔に設けるのが最も好まし
い。更に、流入開口部と流出開口部を、開口部の中心を
通る半径方向線によって測られるとき９０度よりも大き
くなく片寄せられるのが一般的に好ましく、又流入開口
部と流出開口部との間の片寄り角度は４０度乃至５０度
の範囲内にあるのが好ましく、角度の片寄りｐはほぼ４
５度（図９参照）であるのが最も好ましい。
【００２２】発明の精神内に入るこれらの変形及び均等
は発明の一部と考えるるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 シリコーンウエーハのような基板を研磨する
ための代表的な基本的な装置の斜視図である。
【図２】 本発明の保持装置の１つの実施形態の平面図
である。
【図３】 図２の３−３線に於ける本発明の保持装置の
断面図である。
【図４】 本発明の保持装置の１つの実施形態の底面図
である。
【図５】 本発明の他の実施形態を示す、図４と同様な
底面図である。
【図６】 本発明の更なる実施形態の底面図である。
【図７】 図６の７−７線における断面図である。
【図８】 その平面図である。
【図９】 本発明の更に他の実施形態の平面図である。
【図１０】 その底面図である。
【図１１】 図１０の１１−１１線における断面図であ
る。
【図１２】 図１１に示す装置と同様な装置の断面概略
図である。
【符号の説明】
１０ 研磨機 １４ 研磨車 １８ 研磨パッド ２８ 圧板 ３２ 保持リング ３０ ウエーハ ４０ 環状リング部分 ４６ チャンネル ４７ 内周 ４９ 外周 ５０ 研磨スラリー ２００ 保持リング ２５０ 保持装置 ２５６ 加工物 ２０２ 内径壁 ２０４ 外周壁 ２１０ チャンネル ２１６ 流入開口部 ２１８ 流出開口部 ２２４ 壁 ２２６ 壁

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加工物を研磨面で研磨するために、加工
    物に下向きの圧力を付与するための、加工物の上の圧板
    部分と、 上下面、内キャビティを構成するために圧板と協同する
    内面、及び外面を有する保持リング部分と、を有し、 保持リング部分の下面が内面から外面まで延びる複数の
    凹部を構成し、凹部が内キャビティ内の点から発出する
    半径方向基準線と一致せず、 凹部が内面に所定寸法の内側開口部を、外面に、内側開
    口部よりも大きい寸法の外側開口部を有する、加工物を
    研磨するための保持装置。
  2. 【請求項２】 凹部が半径方向基準線から角度的に片寄
    せられたそれぞれの直線に沿って延びる、請求項１に記
    載の保持装置。
  3. 【請求項３】 直線は半径方向基準線から同じ量角度的
    に片寄せられている、請求項２に記載の保持装置。
  4. 【請求項４】 凹部は半径方向基準線から同様な方向に
    片寄せられたそれぞれの曲線に沿って延び、凹部はそれ
    ぞれのほぼ一定な深さを有する、請求項１に記載の保持
    リング装置。
  5. 【請求項５】 凹部はほぼ長方形の断面を有し、内側開
    口部に尖った角を有する、請求項１に記載の保持装置。
  6. 【請求項６】 圧板と保持部分は別々に形成され、圧板
    は保持部分の内キャビティの中へ延びる、請求項１に記
    載の保持装置。
  7. 【請求項７】 圧板と保持部分は一体の本体をなすよう
    に一体に形成される、請求項１に記載の保持装置。
  8. 【請求項８】 上下面を有する保持リングを備え、保持
    リングの上面で保持リングを圧板に接合するための取付
    け手段を有し、保持リングは更に、該保持リング内に内
    キャビティを構成する内面と、外面とを有し、 保持リングの下面は内面から外面まで延びる複数の凹部
    を構成し、凹部が内キャビティ内の点から発出する半径
    方向基準線と一致せず、 凹部が内面に所定寸法の内側開口部を、外面に、内側開
    口部よりも大きい寸法の外側開口部を有する、加工物を
    研磨するための保持リング装置。
  9. 【請求項９】 凹部が半径方向基準線から角度的に片寄
    せられたそれぞれの直線に沿って延びる、請求項８に記
    載の保持リング装置。
  10. 【請求項１０】 直線は半径方向基準線から同じ量角度
    的に片寄せられている、請求項９に記載の保持リング装
    置。
  11. 【請求項１１】 凹部は半径方向基準線から同様な方向
    に片寄せられたそれぞれの曲線に沿って延び、凹部はそ
    れぞれのほぼ一定な深さを有する、請求項８に記載の保
    持リング装置。
  12. 【請求項１２】 凹部はほぼ同じ深さを有する、請求項
    １１に記載の保持リング装置。
  13. 【請求項１３】 凹部はほぼ長方形の断面を有し且つ内
    側開口部に尖った角を形成する、請求項１２に記載の保
    持リング装置。
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