JPS6113631A - 研磨機の温度制御装置および温度制御方法 - Google Patents
研磨機の温度制御装置および温度制御方法Info
- Publication number
- JPS6113631A JPS6113631A JP13397084A JP13397084A JPS6113631A JP S6113631 A JPS6113631 A JP S6113631A JP 13397084 A JP13397084 A JP 13397084A JP 13397084 A JP13397084 A JP 13397084A JP S6113631 A JPS6113631 A JP S6113631A
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- Japan
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- temperature
- polishing
- hot water
- surface plate
- water supply
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はたとえば半導体ウェハを研磨する研磨機の温度
制御装置および温度制御方法に関する。
制御装置および温度制御方法に関する。
一般に、研磨機は第３図に示すように、上定盤１および
下定盤２を備え、これら上定盤１および下定盤２０対向
面には研磨布３．４を貼着し、これら研磨布３．４間に
被加工物としてたとえば半導体ウエノ１５を挟圧する。
下定盤２を備え、これら上定盤１および下定盤２０対向
面には研磨布３．４を貼着し、これら研磨布３．４間に
被加工物としてたとえば半導体ウエノ１５を挟圧する。
前記半導体ウェハ５はキャリア６１１’Ｃよって保持さ
れ、このキャリア６の外周部には歯部７が形成されてい
る。そして、このキャリア６の歯部７は太陽歯車８およ
びインターナル歯車９に噛合されている。
れ、このキャリア６の外周部には歯部７が形成されてい
る。そして、このキャリア６の歯部７は太陽歯車８およ
びインターナル歯車９に噛合されている。
しかして、上記半導体ウエノ・５を研磨する場合には、
上定盤ノおよび下定盤２が回転されるとともに太陽歯車
８およびインターナル歯車９が回転され、さらに、半導
体ウェハ５に研磨剤が供給される。これにより、キャリ
ア６が回転されてその半導体ウェハ５の両面が上定盤１
および下定盤２の研磨布３，４に摺接されて研磨される
ことにガる。
上定盤ノおよび下定盤２が回転されるとともに太陽歯車
８およびインターナル歯車９が回転され、さらに、半導
体ウェハ５に研磨剤が供給される。これにより、キャリ
ア６が回転されてその半導体ウェハ５の両面が上定盤１
および下定盤２の研磨布３，４に摺接されて研磨される
ことにガる。
ところで、この研磨機は被加工物を研磨することにより
昇温するため、温度制御装置により、適温の状態に制御
されるようになっている。
昇温するため、温度制御装置により、適温の状態に制御
されるようになっている。
この温度制御装置は、上記研磨機の上定盤１および下定
盤２にそれぞれ第４図にも示すように流路１０を形成し
、これら流路１０に水路１１を介して冷却水循環装置１
２を接続している。また、この冷却水循環装置１２の流
出側には、ニードル弁１３および電磁弁１４が配設され
、前記ニードル弁１８はパルスモータ１５を介してマイ
コンコントローラ１６に接続されるとともに電磁弁１４
もマイコンコントローラ１６に接続されている。
盤２にそれぞれ第４図にも示すように流路１０を形成し
、これら流路１０に水路１１を介して冷却水循環装置１
２を接続している。また、この冷却水循環装置１２の流
出側には、ニードル弁１３および電磁弁１４が配設され
、前記ニードル弁１８はパルスモータ１５を介してマイ
コンコントローラ１６に接続されるとともに電磁弁１４
もマイコンコントローラ１６に接続されている。
一方、上記上定盤１には温度センサ１７がその感温面を
研磨布３０部分にある研磨剤に接触するように埋設され
ている。この温度センサ１７には弾性表面波共振子が用
いられ、感知温度に応じた周波数を温度信号送信アンテ
ナ１９から送信するようになっている。この送信された
周波数は上記マイコントローラ１６の温度信号受信アン
テナ２０によって受信されるようになっている。
研磨布３０部分にある研磨剤に接触するように埋設され
ている。この温度センサ１７には弾性表面波共振子が用
いられ、感知温度に応じた周波数を温度信号送信アンテ
ナ１９から送信するようになっている。この送信された
周波数は上記マイコントローラ１６の温度信号受信アン
テナ２０によって受信されるようになっている。
しかして、研磨機の温度を制御する場合には、冷却水循
環装置１２が作動されて一定水温の冷却水が水路１１に
供給され、とのに動水はニードル弁１３、電磁弁１４を
介して矢印で示すように流され、上定盤１および下定盤
２の各流路１０．１０に送られ、これを冷却する。しか
るのち、冷却水は流路１０．１０から水路１１へ送られ
矢印で示すように冷却水循環装置１２へ戻され、以後、
順次同様に流されて循環されることになる。この冷却水
の循環時における上定盤１の温度は温度センサ１７によ
って検出されその検出温度に応じた周波数が温度信号送
信アンテナ１９から送信される。そして、この送信され
た周波数は、マイコンコントローラ１６の温度信号送信
アンテナ２０によって受信されワイヤレスに計測される
。これにより、マイコンコントローラ１６はその計測温
度に応じてノ９ルスモーク１５を回転させてニードル弁
１３の開口度を可変させるか、あるいは、電磁弁１４を
開閉させることにより、流路１０，１０に流れる冷却水
流量を調節し、温度制御するようになっている。
環装置１２が作動されて一定水温の冷却水が水路１１に
供給され、とのに動水はニードル弁１３、電磁弁１４を
介して矢印で示すように流され、上定盤１および下定盤
２の各流路１０．１０に送られ、これを冷却する。しか
るのち、冷却水は流路１０．１０から水路１１へ送られ
矢印で示すように冷却水循環装置１２へ戻され、以後、
順次同様に流されて循環されることになる。この冷却水
の循環時における上定盤１の温度は温度センサ１７によ
って検出されその検出温度に応じた周波数が温度信号送
信アンテナ１９から送信される。そして、この送信され
た周波数は、マイコンコントローラ１６の温度信号送信
アンテナ２０によって受信されワイヤレスに計測される
。これにより、マイコンコントローラ１６はその計測温
度に応じてノ９ルスモーク１５を回転させてニードル弁
１３の開口度を可変させるか、あるいは、電磁弁１４を
開閉させることにより、流路１０，１０に流れる冷却水
流量を調節し、温度制御するようになっている。
なお、研磨加工時には通常１０〜１５℃程度の冷却水が
用いられ研磨温度はメカノケミカル作用の関係上３５〜
４５℃位と表っている。
用いられ研磨温度はメカノケミカル作用の関係上３５〜
４５℃位と表っている。
しかしながら、従来においては、冷却水温度および制御
開始時における定盤１，２を含む制御対象の温度が、目
標制御温度よシかなシ低いため、研磨温度が目標温度ま
で立ち上がるまでの時間が長いという欠点があった。
開始時における定盤１，２を含む制御対象の温度が、目
標制御温度よシかなシ低いため、研磨温度が目標温度ま
で立ち上がるまでの時間が長いという欠点があった。
なお、第５図はシリコンウェハを両面ポリシングした場
合のポリシング定盤の表面温度とウエバの加工能率との
関係を示した図である。加工能率はポリシング定盤の表
面温度が高くなる程大きくなるため、温度の低いすなわ
ち、立ち上がシの間のポリシング加工においては、メカ
ノケミカル作用のうち、化学的溶去作用が低いため、加
工能率が低下する欠点があった。
合のポリシング定盤の表面温度とウエバの加工能率との
関係を示した図である。加工能率はポリシング定盤の表
面温度が高くなる程大きくなるため、温度の低いすなわ
ち、立ち上がシの間のポリシング加工においては、メカ
ノケミカル作用のうち、化学的溶去作用が低いため、加
工能率が低下する欠点があった。
また、加工時間４０分、目標制御温度３５℃冷却水温度
１５℃一定として、シリコンウェハの両面ポリシングを
行った場合の加工時間と研磨温度との関係を示すと第６
図に示す如くであシ、研磨温度が目標制御温度までに立
ち上がるまで要した時間は約１０分で、設定温度に達す
るまでの時間が長いことが分かる。
１５℃一定として、シリコンウェハの両面ポリシングを
行った場合の加工時間と研磨温度との関係を示すと第６
図に示す如くであシ、研磨温度が目標制御温度までに立
ち上がるまで要した時間は約１０分で、設定温度に達す
るまでの時間が長いことが分かる。
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的
とするところは研磨開始時に定盤を目標制御温度に迅速
に昇温させることかできるようにした研磨機の温度制御
装置および温度制御方法を提供しようとするものである
。
とするところは研磨開始時に定盤を目標制御温度に迅速
に昇温させることかできるようにした研磨機の温度制御
装置および温度制御方法を提供しようとするものである
。
本発明は上記目的を達成するため、定盤に形成した流路
に温水供給手段により温水を供給して定盤を昇温させて
から前記定盤の流路に冷水供給手段により冷水を供給し
て温度制御するものである。
に温水供給手段により温水を供給して定盤を昇温させて
から前記定盤の流路に冷水供給手段により冷水を供給し
て温度制御するものである。
以下、本発明を第１図および第２図に示す一実施例を参
照して説明する。なお、第３図および第４図で示した部
分と同一部分については同一番号を付してその説明を省
略する。水路１１中には温水供給手段Ａを構成する温水
供給部２１および冷水供給手段Ｂを構成する冷水供給部
２２が配設されている。前記温水供給部２１の流出側に
は切換手段としての第１の電磁弁２３、流入側には第２
の電磁弁２４が配設され、前記冷水供給部２２の流出側
には切換手段としての第３の電磁弁２５、流入側には第
４の電磁弁２６が配設されている。
照して説明する。なお、第３図および第４図で示した部
分と同一部分については同一番号を付してその説明を省
略する。水路１１中には温水供給手段Ａを構成する温水
供給部２１および冷水供給手段Ｂを構成する冷水供給部
２２が配設されている。前記温水供給部２１の流出側に
は切換手段としての第１の電磁弁２３、流入側には第２
の電磁弁２４が配設され、前記冷水供給部２２の流出側
には切換手段としての第３の電磁弁２５、流入側には第
４の電磁弁２６が配設されている。
前記温水供給手段Ａの第１および第２の電磁弁２３．２
４は研磨加工開始時に励磁されて開放し、上定盤１の温
度センサ１７が目標制御温度を検出したとき消磁されて
閉塞するようになっている。
４は研磨加工開始時に励磁されて開放し、上定盤１の温
度センサ１７が目標制御温度を検出したとき消磁されて
閉塞するようになっている。
また、前記冷水供給手段Ｂの第３および第４の電磁弁２
５．２６は前記第１および第２の電磁弁２３．２４が開
放されたときは消磁されて閉塞し、第１および第２の電
磁弁２３ ＋ ２４が閉塞されたときは励磁されて開放
するようになっている。
５．２６は前記第１および第２の電磁弁２３．２４が開
放されたときは消磁されて閉塞し、第１および第２の電
磁弁２３ ＋ ２４が閉塞されたときは励磁されて開放
するようになっている。
しかして、研磨時には、まず、温水供給部２１から一定
温度の温水が供給され、この温水は第１の電磁弁２３、
ニードル弁１３および電磁弁１４を介して水路１１に流
され、この水路１ノから上定盤１および下定盤２の流路
１０゜１０に流され、上定盤１および下定盤２を昇温さ
せる。そして、この温度が温度センサ１７により検出さ
れて所定温度になると、マイコンコントローラ１６によ
り、第１および第２の電磁弁２３．２４が閉塞されて、
第３および第４の電磁弁２５．２６が励磁されて開放し
、冷水供給部２２から冷却水が供給されて、上定盤１お
よび下定盤２の流路１０．１０に流されこれを冷却する
。マイコンコントローラ１６は計測温度が目標制御温度
と等しくなるようにニードル弁１６の開口度を変化させ
、あるいは、電磁弁１４を開閉することにより冷動水の
流量を制御する。
温度の温水が供給され、この温水は第１の電磁弁２３、
ニードル弁１３および電磁弁１４を介して水路１１に流
され、この水路１ノから上定盤１および下定盤２の流路
１０゜１０に流され、上定盤１および下定盤２を昇温さ
せる。そして、この温度が温度センサ１７により検出さ
れて所定温度になると、マイコンコントローラ１６によ
り、第１および第２の電磁弁２３．２４が閉塞されて、
第３および第４の電磁弁２５．２６が励磁されて開放し
、冷水供給部２２から冷却水が供給されて、上定盤１お
よび下定盤２の流路１０．１０に流されこれを冷却する
。マイコンコントローラ１６は計測温度が目標制御温度
と等しくなるようにニードル弁１６の開口度を変化させ
、あるいは、電磁弁１４を開閉することにより冷動水の
流量を制御する。
上述したように、研磨開始時には、上定盤１および下定
盤２の流路１０，１０に温水を流すため、上定盤１およ
び下定盤２が迅速に昇温され、研磨開始から目標制御温
度に立ち上がるまでの時間が短縮されることになる。
盤２の流路１０，１０に温水を流すため、上定盤１およ
び下定盤２が迅速に昇温され、研磨開始から目標制御温
度に立ち上がるまでの時間が短縮されることになる。
々お、上記一実施例においては、研磨開始時に温水を流
したがこれに限られることなく、研磨開始前に温水を流
して上定盤１および下定盤２を予熱しておいてもよい。
したがこれに限られることなく、研磨開始前に温水を流
して上定盤１および下定盤２を予熱しておいてもよい。
また、研磨機に個別の温水供給手段Ａおよび冷水供給手
段Ｂを付属するのではなく、外部の温水供給ラインおよ
び冷水供給ラインにより両者の切換弁を介して温水ある
いは冷水を供給するようにしてもよい。
段Ｂを付属するのではなく、外部の温水供給ラインおよ
び冷水供給ラインにより両者の切換弁を介して温水ある
いは冷水を供給するようにしてもよい。
その他、本発明は要旨の範囲内で、種々変形実施可能な
ことは勿論である。
ことは勿論である。
以上、説明したように、本発明によれば、研磨開始時に
おける目標制御温度までの立ち上シ時間を短縮すること
ができ、研磨加工能率を著しく向上できるという効果を
奏する。
おける目標制御温度までの立ち上シ時間を短縮すること
ができ、研磨加工能率を著しく向上できるという効果を
奏する。
第１図は本発明の一実施例である研磨機およびその温度
制御装置を示す概略的構成図、第２図は第１図中■−■
線に沿って示す断面図、第３図〜第６図は従来例を示す
もので、第３図は研磨機およびその温度制御装置を示す
概略的構成図、第４図は第３図中■−ＩＶ線に沿って示
す断面図、第５図は定盤の表面温度とウェハの加工能率
との関係を示すグラフ図、第６図は加工時間と研磨温度
との関係を示すグラフ図である。 １・・・上定盤（定盤）、２・・・下定盤（定盤）、１
０・・・流路、Ｂ・・・冷水供給手段、Ａ・・・温水供
給手段、２３〜２６・・・第１〜第４の電磁弁（切換手
段）
制御装置を示す概略的構成図、第２図は第１図中■−■
線に沿って示す断面図、第３図〜第６図は従来例を示す
もので、第３図は研磨機およびその温度制御装置を示す
概略的構成図、第４図は第３図中■−ＩＶ線に沿って示
す断面図、第５図は定盤の表面温度とウェハの加工能率
との関係を示すグラフ図、第６図は加工時間と研磨温度
との関係を示すグラフ図である。 １・・・上定盤（定盤）、２・・・下定盤（定盤）、１
０・・・流路、Ｂ・・・冷水供給手段、Ａ・・・温水供
給手段、２３〜２６・・・第１〜第４の電磁弁（切換手
段）
Claims (4)
- （１）研磨用の定盤に設けられた流路と、この流路に連
通された冷水供給手段および温水供給手段と、これら冷
水および温水供給手段から供給される冷水あるいは温水
を選択的に前記流路に流す切換手段とを具備したことを
特徴とする研磨機の温度制御装置。 - （２）研磨用の定盤に設けた水路に温水供給手段により
温水を供給して前記定盤を所定温度に昇温させてから前
記流路に冷水供給手段により冷水を供給して研磨温度を
制御する研磨機の温度制御方法。 - （３）温水は研磨目標温度に近い温度を有し、研磨開始
時に供給されることを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の研磨機の温度制御方法。 - （４）温水は研磨開始前に供給され定盤を目標制御温度
近くに予熱しておくことを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の研磨機の温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13397084A JPS6113631A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 研磨機の温度制御装置および温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13397084A JPS6113631A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 研磨機の温度制御装置および温度制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6113631A true JPS6113631A (ja) | 1986-01-21 |
Family
ID=15117331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13397084A Pending JPS6113631A (ja) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | 研磨機の温度制御装置および温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6113631A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016007652A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 株式会社荏原製作所 | 研磨パッドの温度調節システムおよびこれを備えた基板処理装置 |
| JP2017193048A (ja) * | 2013-08-27 | 2017-10-26 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置 |
| JP2018027588A (ja) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | 株式会社ディスコ | 研削装置のアイドリング方法 |
-
1984
- 1984-06-28 JP JP13397084A patent/JPS6113631A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017193048A (ja) * | 2013-08-27 | 2017-10-26 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置 |
| US10035238B2 (en) | 2013-08-27 | 2018-07-31 | Ebara Corporation | Polishing method and polishing apparatus |
| US10195712B2 (en) | 2013-08-27 | 2019-02-05 | Ebara Corporation | Polishing method and polishing apparatus |
| US10710208B2 (en) | 2013-08-27 | 2020-07-14 | Ebara Corporation | Polishing method and polishing apparatus |
| JP2016007652A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 株式会社荏原製作所 | 研磨パッドの温度調節システムおよびこれを備えた基板処理装置 |
| JP2018027588A (ja) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | 株式会社ディスコ | 研削装置のアイドリング方法 |
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