JPH1094958A - Substrate polishing method and polishing device used therefor - Google Patents

Substrate polishing method and polishing device used therefor

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JPH1094958A
JPH1094958A JP25018896A JP25018896A JPH1094958A JP H1094958 A JPH1094958 A JP H1094958A JP 25018896 A JP25018896 A JP 25018896A JP 25018896 A JP25018896 A JP 25018896A JP H1094958 A JPH1094958 A JP H1094958A
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polishing
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substrate holder
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To polish the surface of a substrate uniformly by a front surface standard by polishing the front surface of the substrate while pressurizing the back surface of the substrate by a gas and also supplying a polish liquid to the front surface of the substrate through a polishing pad. SOLUTION: When a substrate 1 is arranged between a surface plate 2 and a substrate holder 3 and the back surface of the substrate 1 is pressurized by a gas supplied from the substrate holder 3 side and also the surface plate 2 and the substrate holder 3 are rotated together and the front surface of the substrate 1 is polished while supplying a polish liquid 6 from the surface plate 2 side to the front surface of the substrate 1 through a polishing pad 4, the back surface of the substrate 1 is positioned in a state separated from the substrate holder 3 through a gas space 24 except the outer periphery part and the front surface of the substrate 1 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、基板研磨方法、特
に基板を表面基準で研磨する基板研磨方法及びこの実施
に用いる研磨装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of polishing a substrate, and more particularly to a method of polishing a substrate on a surface basis and a polishing apparatus used in the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】IC、LSIなどの半導体装置を製造す
る場合の出発材料として半導体ウェハ(以下、単にウェ
ハと称する)が用いられる。半導体装置の各製造工程に
おいては、このウェハの表面に対して回路素子を形成す
るための各種のプロセス処理を施すので、ウェハの表面
は予め平坦となるように研磨しておく必要がある。ある
いは、この研磨は、必要に応じて各製造工程の途中にお
いて行われる場合もある。このような研磨は、専用の研
磨装置を用いて行われる。
2. Description of the Related Art A semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) is used as a starting material when manufacturing a semiconductor device such as an IC or an LSI. In each manufacturing process of the semiconductor device, since various process processes for forming circuit elements are performed on the surface of the wafer, the surface of the wafer needs to be polished so as to be flat beforehand. Alternatively, this polishing may be performed in the middle of each manufacturing process as necessary. Such polishing is performed using a dedicated polishing apparatus.

【0003】図4は従来の研磨装置を示す断面図であ
る。同図において、1は研磨すべきウェハで、このウェ
ハ1は定盤2とウェハホルダ(基板ホルダ)3との間に
配置される。4は定盤2の表面に貼り付けられた研磨パ
ッド、5は研磨パッド4に研磨液6を供給するノズルで
ある。
FIG. 4 is a sectional view showing a conventional polishing apparatus. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a wafer to be polished, and the wafer 1 is disposed between a surface plate 2 and a wafer holder (substrate holder) 3. Reference numeral 4 denotes a polishing pad attached to the surface of the surface plate 2, and reference numeral 5 denotes a nozzle for supplying a polishing liquid 6 to the polishing pad 4.

【0004】ウェハホルダ3は、次のような各部品によ
って構成されている。7は基準板で、ウェハ1の裏面と
対向するように配置されて、空気のような気体を供給す
る減圧及び加圧用小孔8を有し、基準板止めねじ9によ
って支持板10に固定されている。11は支持板10の
上方の一対の上板18・18間に設けられた自在継手、
12は支持板10及び上板18、18の中央部に設けら
れた減圧及び加圧用大孔である。13は基準板7の減圧
及び加圧用小孔8と支持板10の減圧及び加圧用大孔1
2とを連通させる減圧及び加圧用溝、14は減圧及び加
圧用溝13の周囲に設けられたシールリング、15は基
準板7の表面に張付けられたバッキングパッドである。
基準板7の周囲部にはウェハ1の飛び出しを防止するリ
テーナーリング16が設けられ、このリテーナーリング
16はリテーナー止めねじ17によって支持板10に固
定されている。
[0004] The wafer holder 3 is composed of the following components. Reference numeral 7 denotes a reference plate, which is disposed so as to face the back surface of the wafer 1, has small holes 8 for pressure reduction and pressurization for supplying a gas such as air, and is fixed to the support plate 10 by a reference plate set screw 9. ing. 11 is a universal joint provided between the pair of upper plates 18 above the support plate 10,
Reference numeral 12 denotes a large pressure reducing and pressurizing hole provided at the center of the support plate 10 and the upper plates 18. 13 is a small hole 8 for decompression and pressurization of the reference plate 7 and a large hole 1 for decompression and pressurization of the support plate 10.
2, a depressurizing and pressurizing groove communicating with 2, a seal ring provided around the depressurizing and pressurizing groove 13, and a backing pad 15 attached to the surface of the reference plate 7.
A retainer ring 16 is provided around the reference plate 7 to prevent the wafer 1 from jumping out. The retainer ring 16 is fixed to the support plate 10 by a retainer set screw 17.

【0005】このような研磨装置において、ウェハ1の
研磨を行うときは、ウェハホルダ3を構成しているバッ
キングバッド15の下方にウェハ1を配置した状態で、
減圧及び加圧用小孔8、減圧及び加圧用溝13及び減圧
及び加圧用大孔12を経由して外部から減圧吸引して、
ウェハ1の裏面をバッキングパッド15面に吸着する。
次に、ウェハ1を吸着した状態でウェハホルダ3を定盤
2の上方に配置して、バッキングパッド15面を減圧あ
るいは常圧状態に保持して、ウェハ1の表面を定盤2の
研磨パッド4に押圧する。続いて、ノズル5から研磨液
6を研磨パッド4に供給しながら、定盤2及びウェハホ
ルダ3をともに回転させてウェハ1の表面を研磨する。
[0005] In such a polishing apparatus, when polishing the wafer 1, the wafer 1 is placed below the backing pad 15 constituting the wafer holder 3.
Through a small hole 8 for decompression and pressurization, a groove 13 for decompression and pressurization, and a large hole 12 for decompression and pressurization, vacuum suction is performed from the outside,
The back surface of the wafer 1 is attracted to the backing pad 15 surface.
Next, the wafer holder 3 is placed above the platen 2 while the wafer 1 is being sucked, the surface of the backing pad 15 is held under reduced pressure or normal pressure, and the surface of the wafer 1 is placed on the polishing pad 4 of the platen 2. Press Subsequently, while the polishing liquid 6 is supplied to the polishing pad 4 from the nozzle 5, the surface of the wafer 1 is polished by rotating the platen 2 and the wafer holder 3 together.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のよう
な研磨装置を用いた研磨方法では、バッキングパッド1
5の厚みむらが直接に研磨圧力のむらとなるため、ウェ
ハ1の研磨面となる表面が均一に研磨されないという問
題があった。
By the way, in a polishing method using a conventional polishing apparatus, a backing pad 1 is used.
5 has a problem that the polishing surface of the wafer 1 is not uniformly polished because the thickness unevenness directly causes the polishing pressure to be uneven.

【0007】すなわち、ウェハ1の研磨面に対して必要
とする表面基準研磨にはならずに、バッキングパッド1
5の厚みむらに依存する裏面基準研磨となってしまった
のである。従って、特に表面に段差が存在するウェハの
平坦化研磨に対しては面内均一性が不十分となるため、
表面基準研磨のできる研磨方法が求められている。
[0007] That is, the backing pad 1 does not have the required surface-based polishing for the polished surface of the wafer 1.
The back-side polishing depends on the thickness unevenness of No. 5. Therefore, in-plane uniformity becomes insufficient particularly for flattening polishing of a wafer having a step on the surface,
There is a need for a polishing method capable of surface-based polishing.

【0008】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、気体によって基板の裏面を加圧する
とともに、研磨パッドを介して基板の表面に研磨液を供
給しながら基板の表面を研磨する場合、基板を表面基準
で面内均一性良く研磨することができるようにすること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem. The present invention is directed to pressurizing the back surface of a substrate with a gas and supplying a polishing liquid to the surface of the substrate via a polishing pad. It is an object of the present invention to polish a substrate with good in-plane uniformity on a surface basis.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明基板研磨方法は、
定盤と基板ホルダとの間に基板を配置し、基板ホルダ側
から供給する気体によって基板の裏面を加圧するととも
に、定盤側から研磨パッドを介して基板の表面に研磨液
を供給しながら、定盤及び基板ホルダをともに回転させ
て基板の表面を研磨する基板研磨方法であって、基板ホ
ルダによって、基板の裏面を外周部を除いて基板ホルダ
から気体空間を介して離間させた状態で位置決めして基
板の表面を研磨することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a substrate polishing method comprising:
Place the substrate between the surface plate and the substrate holder, pressurize the back surface of the substrate with gas supplied from the substrate holder side, while supplying the polishing liquid from the surface plate side to the surface of the substrate via a polishing pad, A substrate polishing method for polishing the surface of a substrate by rotating both a platen and a substrate holder, wherein the substrate holder positions the back surface of the substrate apart from the substrate holder via a gas space except for an outer peripheral portion. And polishing the surface of the substrate.

【0010】従って、本発明基板研磨方法によれば、基
板ホルダによって、基板の裏面を外周部を除いて基板ホ
ルダから浮上させた状態で位置決めして基板の表面を研
磨する。従って、従来のようなバッキングパッドは不要
になるので、基板を表面基準で面内均一性良く研磨する
ことができる。
Therefore, according to the substrate polishing method of the present invention, the substrate is polished by positioning the rear surface of the substrate with the substrate holder floating except the outer peripheral portion from the substrate holder. Therefore, since the conventional backing pad is not required, the substrate can be polished with good in-plane uniformity on the basis of the surface.

【0011】本発明研磨装置は、研磨すべき基板との接
触面に研磨パッドを設けた定盤と、基板の裏面と対向す
るように配置され気体を供給する孔を有する基準板、こ
の基準板の周囲部に高さ方向に収縮可能に配置されて基
板の裏面の外周部を保持するシール用クッション、この
シール用クッションの周囲部に高さ方向に移動可能に配
置されて基板の側面を囲むリテーナーリング、及びこの
リテーナーリングに接して高さ方向に収縮可能に配置さ
れてリテーナーリングを前記のように移動させるリテー
ナークッションを少なくとも設けて前記定盤上に固定さ
れる基板ホルダとを備え、該基板ホルダの基準板の孔か
ら気体を供給して、基板を基準板から気体空間を介して
離間させた状態で位置決めするようにしてなることを特
徴とする。
The polishing apparatus of the present invention comprises: a platen provided with a polishing pad on a contact surface with a substrate to be polished; a reference plate having a gas supply hole disposed opposite to the back surface of the substrate; A sealing cushion that is arranged to be shrunk in the height direction around the periphery of the sealing cushion and that holds the outer periphery of the back surface of the substrate, and that is arranged so as to be movable in the height direction around the sealing cushion and surrounds the side surface of the substrate A retainer ring, and a substrate holder fixed at least on the surface plate provided with at least a retainer cushion that is disposed in contact with the retainer ring so as to be contractable in the height direction and moves the retainer ring as described above, A gas is supplied from a hole in a reference plate of the substrate holder, and the substrate is positioned while being separated from the reference plate via a gas space.

【0012】従って、本発明研磨装置によれば、基板の
裏面と対向するように配置され気体を供給する孔を有す
る基準板、この基準板の周囲部に高さ方向に収縮可能に
配置されて基板の裏面の外周部を保持するシール用クッ
ション、このシール用クッションの周囲部に高さ方向に
移動可能に配置されて基板の側面を囲むリテーナーリン
グ、及びこのリテーナーリングに接して高さ方向に収縮
可能に配置されてリテーナーリングを前記のように移動
させるリテーナークッションを少なくとも設けて基板ホ
ルダを構成しているので、基準板の孔から気体を供給し
て、基板を基準板から気体空間を介して離間させた状態
で位置決めすることができる。従って、従来のようなバ
ッキングパッドは不要になるので、基板を表面基準で面
内均一性良く研磨することができる。
Therefore, according to the polishing apparatus of the present invention, the reference plate having a hole for supplying gas, which is disposed so as to face the back surface of the substrate, is disposed around the reference plate so as to be contractable in the height direction. A sealing cushion for holding an outer peripheral portion of the back surface of the substrate, a retainer ring disposed movably in a height direction around the sealing cushion and surrounding the side surface of the substrate, and a height direction in contact with the retainer ring. Since the substrate holder is configured by providing at least a retainer cushion that is arranged to be retractable and moves the retainer ring as described above, gas is supplied from a hole in the reference plate, and the substrate is moved from the reference plate through the gas space. Can be positioned in a separated state. Therefore, since the conventional backing pad is not required, the substrate can be polished with good in-plane uniformity on the basis of the surface.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施の形態に
従って詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

【0014】図1は本発明基板研磨方法の実施に用いる
研磨装置を示す断面図、図2は研磨装置の主要部である
ウェハホルダ3を示す断面図、図3はウェハホルダ3を
示す底面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a polishing apparatus used for carrying out the substrate polishing method of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a wafer holder 3 which is a main part of the polishing apparatus, and FIG. 3 is a bottom view showing the wafer holder 3. .

【0015】図1乃至図3において、1は研磨すべきウ
ェハ、2は定盤、3はウェハホルダで、ウェハ1は定盤
2とウェハホルダ3との間に配置される。4は定盤2の
表面に貼り付けられた研磨パッド、5は研磨パッド4に
研磨液6を供給するノズルである。
1 to 3, reference numeral 1 denotes a wafer to be polished, 2 denotes a surface plate, 3 denotes a wafer holder, and wafer 1 is disposed between the surface plate 2 and the wafer holder 3. Reference numeral 4 denotes a polishing pad attached to the surface of the surface plate 2, and reference numeral 5 denotes a nozzle for supplying a polishing liquid 6 to the polishing pad 4.

【0016】ウェハホルダ3は、次のような各部品によ
って構成されている。7は例えばセラミックやガラスな
どの剛性材料からなり、ウェハ1の裏面と対向するよう
に配置されて、空気のような気体を供給する減圧及び加
圧用小孔8を有する基準板、10は例えばステンレスや
セラミックなどの材料からなり、基準板7が基準板止め
ねじ9によって固定された支持板である。
The wafer holder 3 is composed of the following components. A reference plate 7 is made of a rigid material such as ceramic or glass, and is disposed so as to face the back surface of the wafer 1 and has a small hole 8 for pressure reduction and pressurization for supplying a gas such as air. The reference plate 7 is a support plate made of a material such as metal or ceramic and fixed by the reference plate set screw 9.

【0017】11は支持板10の上方の一対の上板18
間に設けられた自在継手、12は支持板10及び上板1
8の中央部に設けられた減圧及び加圧用大孔、13は基
準板7の減圧及び加圧用小孔8と支持板10の減圧及び
加圧用大孔12とを連通させる減圧及び加圧用溝、14
は減圧及び加圧用溝13の周囲部に設けられたシールリ
ングである。基準板7の周囲部には例えば軟質シリコン
ゴムなどの高弾性材料からなり、高さ方向に収縮可能に
シール用クッション19が配置され、このシール用クッ
ション19は支持板10に接している。シール用クッシ
ョン19は、ウェハ1の裏面の外周部を保持するように
働く。
Reference numeral 11 denotes a pair of upper plates 18 above the support plate 10.
The universal joint 12 provided between the support plate 10 and the upper plate 1
8, a large hole for pressure reduction and pressurization provided at the center of 8, a groove 13 for pressure reduction and pressurization for communicating the small hole 8 for pressure reduction and pressurization of the reference plate 7 with the large hole 12 for pressure reduction and pressurization of the support plate 10, 14
Is a seal ring provided around the depressurizing and pressurizing groove 13. A sealing cushion 19 made of a highly elastic material such as soft silicon rubber is arranged around the reference plate 7 so as to be contractable in the height direction. The sealing cushion 19 is in contact with the support plate 10. The sealing cushion 19 functions to hold the outer peripheral portion of the back surface of the wafer 1.

【0018】シール用クッション19の周囲部には例え
ばデルリン、エポキシ樹脂などからなる高さ方向に移動
可能にリテーナーリング16が配置され、このリテーナ
ーリング16はリテーナーフリーねじ20によってリテ
ーナークッション21を介して支持板10に固定されて
いる。このリテーナークッション21は例えば軟質シリ
コンゴムなどの高弾性材料からなり、高さ方向に収縮可
能に配置されている。リテーナーリング16はリテーナ
ークッション21の弾性力によって高さ方向に移動させ
られ、ウェハ1の側面方向への飛び出しを防止するよう
に働く。
At the periphery of the sealing cushion 19, a retainer ring 16 made of, for example, Delrin, epoxy resin or the like is disposed so as to be movable in the height direction. It is fixed to the support plate 10. The retainer cushion 21 is made of a highly elastic material such as soft silicone rubber, for example, and is arranged so as to be contractable in the height direction. The retainer ring 16 is moved in the height direction by the elastic force of the retainer cushion 21 and functions to prevent the wafer 1 from jumping out to the side.

【0019】上板18の周囲部にはフリーねじクランプ
22が設けられ、このフリーねじクランプ22はこの突
出端22aがリテーナーフリーねじ20の挿入孔23内
を昇降可能に配置されており、これによって、リテーナ
ーフリーねじ20を押圧可能にされている。
A free screw clamp 22 is provided around the upper plate 18. The free screw clamp 22 has its protruding end 22 a arranged so as to be able to move up and down in the insertion hole 23 of the retainer free screw 20. , The retainer free screw 20 can be pressed.

【0020】次に、このような基板研磨装置を用いた基
板研磨方法について説明する。
Next, a description will be given of a substrate polishing method using such a substrate polishing apparatus.

【0021】まず、図3に示すように、ウェハホルダ3
を構成しているシール用クッション19に対して、研磨
すべきウェハ1をこのオリエンテーションフラット1a
が所定の位置関係となるようにセットする。これは、減
圧及び加圧用小孔8、減圧及び加圧用溝13及び減圧及
び加圧用大孔12を経由して外部から減圧吸引すること
により、図2に示すように、ウェハ1の裏面の外周部が
シール用クッション19を圧縮した状態で基準板7の表
面に吸着される。このとき、フリーねじクランプ22は
図2で矢印で示すように、下降状態にしてリテーナーフ
リーねじ20を押し下げることによって、リテーナーリ
ング16を最下端に位置させておく。この状態では、リ
テーナーリング16の底部はウェハ1の表面よりも50
〜500μm(望ましくは100〜200μm)下方に
突出している。
First, as shown in FIG.
The wafer 1 to be polished is placed on the orientation flat 1a with respect to the sealing cushion 19 constituting
Are set to have a predetermined positional relationship. As shown in FIG. 2, the outer periphery of the back surface of the wafer 1 is reduced by vacuum suction from the outside through the small holes 8 for pressure reduction and pressurization, the grooves 13 for pressure reduction and pressurization, and the large holes 12 for pressure reduction and pressurization. The part is adsorbed on the surface of the reference plate 7 in a state where the sealing cushion 19 is compressed. At this time, as shown by the arrow in FIG. 2, the free screw clamp 22 is lowered and the retainer free screw 20 is pushed down to keep the retainer ring 16 at the lowermost end. In this state, the bottom of the retainer ring 16 is 50
It protrudes downward by 500500 μm (preferably 100-200 μm).

【0022】次に、図1に示すように、ウェハ1を保持
しているウェハホルダ3を定盤2上に配置して、リテー
ナーリング16が研磨パッド4に接触する位置で固定す
る。続いて、減圧及び加圧用小孔8、減圧及び加圧用溝
13及び減圧及び加圧用大孔12を経由して、外部から
空気のような気体を供給すると、ウェハ1は裏面がその
気体によって加圧されるので、基準板7の表面から離れ
て研磨パッド4に押圧される。24は基準板7とウェハ
1との間に形成された気体空間を示している。これによ
って、ウェハ1は従来のようにバッキングパッドによる
ことなく、気体空間24によって押圧されるようにな
る。
Next, as shown in FIG. 1, the wafer holder 3 holding the wafer 1 is placed on the platen 2 and fixed at a position where the retainer ring 16 contacts the polishing pad 4. Subsequently, when a gas such as air is supplied from the outside via the small holes 8 for pressure reduction and pressurization, the grooves 13 for pressure reduction and pressurization, and the large holes 12 for pressure reduction and pressurization, the back surface of the wafer 1 is added by the gas. Since it is pressed, it is separated from the surface of the reference plate 7 and pressed against the polishing pad 4. Reference numeral 24 denotes a gas space formed between the reference plate 7 and the wafer 1. As a result, the wafer 1 is pressed by the gas space 24 without using a backing pad as in the related art.

【0023】次に、図1で示すように、フリーねじクラ
ンプ22を矢印で示すように上昇状態にすると、リテー
ナーフリーねじ20は押さえがなくなるので、リテーナ
ーリング16はリテーナークッション21を圧縮させて
ウェハ1の表面と同一高さになるように上昇する。これ
によって、リテーナーふりーねじ20もこの圧縮分だけ
上昇させられる。続いて、ノズル5から研磨液6を研磨
パッド4に供給しながら、定盤2及びウェハホルダ3を
ともに回転させてウェハ1の表面を研磨する。このよう
な研磨状態で、シール用クッション19は研磨中の面圧
の揺らぎに対応しながら圧縮量が変化するが、このシー
ル用クッション19は軟質シリコンゴムなどの高弾性材
料から構成されているので、気体に対するシール効果は
常に保持されている。このように上下動の追従性は良好
であるが、横方向の力に対しては摩擦力が大きいため、
シール用クッション19に対してウェハ1の回転やずれ
が生ずることはない。従って、ウェハ1はウェハホルダ
3の回転と同期して回転する。
Next, as shown in FIG. 1, when the free screw clamp 22 is raised as shown by the arrow, the retainer free screw 20 is no longer pressed, so that the retainer ring 16 compresses the retainer cushion 21 to compress the wafer. 1 so as to be at the same height as the surface 1. Thereby, the retainer fly screw 20 is also raised by the amount corresponding to the compression. Subsequently, while the polishing liquid 6 is supplied to the polishing pad 4 from the nozzle 5, the surface of the wafer 1 is polished by rotating the platen 2 and the wafer holder 3 together. In such a polished state, the compression amount of the sealing cushion 19 changes while responding to the fluctuation of the surface pressure during the polishing. The sealing effect against gas is always maintained. As described above, the followability of the vertical movement is good, but the frictional force is large with respect to the lateral force,
There is no rotation or displacement of the wafer 1 with respect to the sealing cushion 19. Therefore, the wafer 1 rotates in synchronization with the rotation of the wafer holder 3.

【0024】また、研磨中に、万一ウェハ1にずれが生
じても、研磨パッド4面に接しているリテーナーリング
16により、ウェハ1の側面方向への飛び出しは防止さ
れる。さらに、ウェハ1はうねりや反りなどがあって
も、背圧によりウェハ1の研磨面が研磨パッド4面に押
し付けられるので、ほぼ表面基準で研磨することができ
る。このため、例えばMOSICの製造の途中工程にお
いて、層間膜段差を有するウェハの平坦化研磨を行う際
は、パターン段差を面内均一性良く除去することができ
るようになる。
Also, even if the wafer 1 is misaligned during polishing, the wafer 1 is prevented from jumping out to the side by the retainer ring 16 in contact with the surface of the polishing pad 4. Further, even if the wafer 1 has undulation or warpage, the polishing surface of the wafer 1 is pressed against the surface of the polishing pad 4 by the back pressure, so that the polishing can be performed substantially on the basis of the surface. Therefore, for example, when flattening and polishing a wafer having an interlayer film step in the middle of the process of manufacturing a MOSIC, the pattern step can be removed with good in-plane uniformity.

【0025】このように本発明基板研磨方法によれば、
ウェハ1の裏面を外周部を除いてウェハホルダ3から気
体空間を介して離間させた状態で位置決めしてウェハ1
の表面を研磨するので、次のような効果が得られる。
As described above, according to the substrate polishing method of the present invention,
The wafer 1 is positioned while the back surface of the wafer 1 is separated from the wafer holder 3 via the gas space except for the outer peripheral portion.
Since the surface is polished, the following effects can be obtained.

【0026】(1)ウェハ1の表面基準研磨ができるの
で、面内均一性が向上する。
(1) Since surface-based polishing of the wafer 1 can be performed, in-plane uniformity is improved.

【0027】(2)面内均一性が向上することに伴い、
硬質材料からなる研磨パッド4を用いることができるの
で、段差の平坦化が容易になる。
(2) As the in-plane uniformity is improved,
Since the polishing pad 4 made of a hard material can be used, it is easy to flatten the step.

【0028】(3)ウェハ1の裏面を非接触で研磨でき
るので、裏面に傷が入らない。
(3) Since the back surface of the wafer 1 can be polished in a non-contact manner, the back surface is not damaged.

【0029】(4)ウェハ1の裏面の外周部が常に高弾
性材料からなるシール用クッション19でシールされて
いるので、加圧による気体のリークを防止できるため、
加圧力が安定する。
(4) Since the outer peripheral portion of the back surface of the wafer 1 is always sealed by the sealing cushion 19 made of a highly elastic material, gas leakage due to pressurization can be prevented.
The applied pressure stabilizes.

【0030】(5)ウェハ1に存在する反り、うねり、
厚さむらなどの影響をほとんど受けることなく、研磨を
行うことができる。
(5) Warpage, undulation,
Polishing can be performed almost without being affected by uneven thickness or the like.

【0031】なお、本文中の説明では、一例として半導
体ウェハを研磨する場合に例をあげて説明したが、これ
に限らずウェハ状の基板を研磨する場合には同様に適用
することができる。また、研磨は一枚のウェハを行う場
合に例をあげて説明したが、複数枚を同時に研磨する場
合にも適用することができる。さらに、ウェハホルダを
構成している各部品の具体的材料についても、本文中で
例示したものに限らずに、同等の機能を有するものであ
れば同様に用いることができる。
In the description of the present invention, the case where a semiconductor wafer is polished has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the same can be applied to a case where a wafer-like substrate is polished. Further, the polishing has been described by taking an example in which one wafer is polished, but the present invention can also be applied to a case in which a plurality of wafers are polished simultaneously. Further, the specific material of each component constituting the wafer holder is not limited to those exemplified in the text, and any material having an equivalent function can be similarly used.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、基
板の裏面を外周部を除いて基板ホルダから気体空間を介
して離間させた状態で位置決めして基板の表面を研磨す
るので、基板を表面基準で面内均一性良く研磨すること
ができる。
As described above, according to the present invention, the surface of the substrate is polished by positioning the rear surface of the substrate apart from the substrate holder via the gas space except for the outer peripheral portion. The substrate can be polished with good in-plane uniformity on a surface basis.

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

【図1】本発明基板研磨方法の実施に用いる研磨装置を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a polishing apparatus used for carrying out a substrate polishing method of the present invention.

【図2】本発明基板研磨方法の実施に用いる研磨装置の
主要部である基板ホルダを示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a substrate holder which is a main part of a polishing apparatus used for carrying out the substrate polishing method of the present invention.

【図3】本発明基板研磨方法の実施に用いる研磨装置の
主要部である基板ホルダを示す底面図である。
FIG. 3 is a bottom view showing a substrate holder which is a main part of a polishing apparatus used for carrying out the substrate polishing method of the present invention.

【図4】従来の研磨装置を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional polishing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ウェハ(基板)、2…定盤、3…ウェハホルダ(基
板ホルダ)、4…研磨パッド、5…ノズル、6…研磨
液、7…基準板、10…支持板、14…シールリング、
16…リテーナーリング、19…シール用クッション、
20…リテーナーフリーねじ、21…リテーナークッシ
ョン、22…フリーねじクランプ、24…気体空間。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer (substrate), 2 ... Surface plate, 3 ... Wafer holder (substrate holder), 4 ... Polishing pad, 5 ... Nozzle, 6 ... Polishing liquid, 7 ... Reference plate, 10 ... Support plate, 14 ... Seal ring,
16 ... retainer ring, 19 ... cushion for sealing,
20: Retainer free screw, 21: Retainer cushion, 22: Free screw clamp, 24: Gas space.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 定盤と基板ホルダとの間に基板を配置
し、該基板ホルダ側から供給する気体によって基板の裏
面を加圧するとともに、前記定盤側から研磨パッドを介
して基板の表面に研磨液を供給しながら、前記定盤及び
基板ホルダをともに回転させて基板の表面を研磨する基
板研磨方法であって、 前記基板ホルダによって、前記基板の裏面を外周部を除
いて基板ホルダから気体により離間させた状態で位置決
めして基板の表面を研磨することを特徴とする基板研磨
方法。
1. A substrate is disposed between a surface plate and a substrate holder, the back surface of the substrate is pressurized by gas supplied from the substrate holder side, and the surface of the substrate is polished from the surface plate side via a polishing pad. A substrate polishing method for polishing a surface of a substrate by rotating the surface plate and the substrate holder together while supplying a polishing liquid, wherein the substrate holder removes gas from the substrate holder except for an outer peripheral portion of the substrate. And polishing the surface of the substrate by positioning the substrate in a separated state.
【請求項2】 基板ホルダによって、基板の側面を囲ん
だ状態で該基板の表面を研磨することを特徴とする請求
項1記載の基板研磨方法。
2. The substrate polishing method according to claim 1, wherein the surface of the substrate is polished by a substrate holder while surrounding the side surface of the substrate.
【請求項3】 基板ホルダにシール用クッションを設
け、該シール用クッションによって基板の裏面の外周部
を保持し、裏面加圧用気体のリークを防止することを特
徴とする請求項1記載の基板研磨方法。
3. The substrate polishing method according to claim 1, wherein a sealing cushion is provided on the substrate holder, and the outer peripheral portion of the back surface of the substrate is held by the sealing cushion to prevent leakage of gas for pressurizing the back surface. Method.
【請求項4】 基板ホルダにリテーナーリングを設け、
該リテーナーリングによって基板の側面を囲むことを特
徴とする請求項2記載の基板研磨方法。
4. A retainer ring is provided on a substrate holder,
3. The method for polishing a substrate according to claim 2, wherein the side surface of the substrate is surrounded by the retainer ring.
【請求項5】 基板ホルダのリテーナーリングが定盤の
研磨パッドに接触する位置で該基板ホルダの高さを固定
して、基板の裏面の該基板ホルダからの高さ方向におけ
る距離の位置決めを行うことを特徴とする請求項4記載
の基板研磨方法。
5. The height of the substrate holder is fixed at a position where the retainer ring of the substrate holder contacts the polishing pad of the surface plate, and the distance of the back surface of the substrate from the substrate holder in the height direction is determined. The substrate polishing method according to claim 4, wherein:
【請求項6】 研磨すべき基板との接触面に研磨パッド
を設けた定盤と、 基板の裏面と対向するように配置され気体を供給する孔
を有する基準板、該基準板の周囲部に高さ方向に収縮可
能に配置されて基板の裏面の外周部を保持するシール用
クッション、このシール用クッションの周囲に高さ方向
に移動可能に配置されて基板の側面を囲むリテーナーリ
ング、及びこのリテーナーリングに接して高さ方向に収
縮可能に配置されてリテーナーリングを前記のように移
動させるリテーナークッションを少なくとも設けて前記
定盤上に固定される基板ホルダと、 を備え、 前記基板ホルダの基準板の孔から気体を供給して、前記
基板を基準板から離間させた状態で位置決めするように
してなることを特徴とする研磨装置。
6. A reference plate provided with a polishing pad on a contact surface with a substrate to be polished, a reference plate arranged to face a back surface of the substrate and having a hole for supplying gas, and a peripheral portion of the reference plate. A sealing cushion arranged so as to be contractable in the height direction and holding an outer peripheral portion of the back surface of the substrate, a retainer ring arranged movably in the height direction around the sealing cushion and surrounding the side surface of the substrate; A substrate holder which is provided at least with a retainer cushion which is arranged in contact with the retainer ring so as to be contractable in the height direction and which moves the retainer ring as described above, and which is fixed on the platen; A polishing apparatus, characterized in that a gas is supplied from a hole in a plate to position the substrate while keeping the substrate away from a reference plate.
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