WO2006098150A1 - 半導体ウエーハ用の研磨ヘッド及び研磨装置並びに研磨方法 - Google Patents

半導体ウエーハ用の研磨ヘッド及び研磨装置並びに研磨方法 Download PDF

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WO2006098150A1
WO2006098150A1 PCT/JP2006/303835 JP2006303835W WO2006098150A1 WO 2006098150 A1 WO2006098150 A1 WO 2006098150A1 JP 2006303835 W JP2006303835 W JP 2006303835W WO 2006098150 A1 WO2006098150 A1 WO 2006098150A1
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polishing
wafer
carrier
ring
head
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PCT/JP2006/303835
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Hiromasa Hashimoto
Yasuharu Ariga
Hisashi Masumura
Kouzi Kitagawa
Toshimasa Kubota
Takahiro Matsuda
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Shin-Etsu Handotai Co., Ltd.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool

Definitions

  • Polishing head polishing apparatus and polishing method for semiconductor wafer
  • the present invention relates to a polishing head for holding a wafer when polishing the surface of a semiconductor wafer such as a silicon wafer, a polishing apparatus equipped with the same, and a polishing method.
  • a device for polishing the surface of a semiconductor wafer such as a silicon wafer there are a single-side polishing device for polishing a wafer one side at a time and a double-side polishing device for polishing both surfaces simultaneously.
  • a general single-side polishing apparatus includes a surface plate 73 to which a polishing cloth 74 is attached, an abrasive supply mechanism 76, a polishing head 72, and the like.
  • the wafer W is held by the polishing head 72, the polishing agent 75 is supplied from the polishing agent supply mechanism 76 onto the polishing cloth 74, and the surface plate 73 and the polishing head 72 are respectively rotated. Polishing is performed by bringing the surface of the wafer W into sliding contact with the polishing cloth 74.
  • Methods for holding wafers include attaching wafers to a flat disc-shaped plate with an adhesive such as wax, applying water with a soft pad (backing pad), and vacuum adsorption. and so on.
  • FIG. 14 shows an outline of an example of a polishing head that holds a wafer with a backing pad.
  • This polishing head 91 has an elastic pad (backing pad) 95 made of polyurethane or the like attached to the lower surface of a disk-shaped carrier 92 made of ceramics or the like.
  • the pad 95 absorbs moisture and causes the wafer W to have a surface tension. Hold by.
  • a ring (retainer ring) 94 is provided around the carrier 92 to prevent the carrier 92 force and the wafer W from coming off during polishing.
  • the retainer ring when polishing silicon wafers, the retainer ring is softer than silicon single crystals to prevent scratches from being generated on the edge portions of the wafers, and to prevent metal contamination.
  • a plastic material such as len is generally used.
  • the abrasive enters between the retainer ring and the edge (chamfered portion) of the wafer, and since the wafer being polished is rotatable, contact with the wafer causes the inside of the retainer ring to move.
  • the peripheral surface is easily polished to form grooves.
  • the retainer ring is pressed against the wafer that is uniformly pressed in the surface by the carrier, affecting the outer periphery, and the outer periphery of the polished wafer There is a problem that the flatness of the part deteriorates.
  • a ring-shaped guide is provided around the carrier, and a pressing ring for pressing the polishing cloth is provided on the outer side of the carrier, and further, the pressing ring is pressed.
  • a polishing head having an air cylinder and a roller for adjusting the pressure has been proposed (see Japanese Patent No. 3045966).
  • the pressing ring is made of a hard material such as ceramics that has less frictional resistance against the polishing cloth with less wear.
  • a pressing adjustment mechanism dedicated to the pressing ring (retainer ring) is provided, it is possible to avoid the pressing of the pressing ring from directly affecting the pressing of the wafer.
  • both the wafer and the pressure ring are always subjected to a strong force in the thrust direction due to friction with the polishing cloth during polishing. Normally, the coefficient of friction during polishing is higher at the edge of the wafer and at the wafer.
  • the pressing mechanism of the hook 8 and the pressing mechanism of the pressing ring are separate and independent of each other. Or, even when the guide ring or carrier is laterally displaced, it contacts the pressing ring, and even if the material of the inner peripheral surface of the guide that accommodates the wafer is plastic, indentations and scratches are likely to occur on the wafer edge. Disclosure of the invention
  • the present invention mainly aims to provide a polishing head capable of preventing over-polishing at the outer peripheral portion of a semiconductor wafer and effectively preventing indentation and scratches at the edge portion.
  • a polishing head for holding a wafer when the surface of a semiconductor wafer is polished by being brought into sliding contact with a polishing cloth affixed on a surface plate, and at least the wafer A disc-shaped carrier to hold the back side,
  • a guide ring that protrudes downward from the surface that holds the back surface of the wafer along the outer periphery of the carrier, and holds the edge portion of the wafer;
  • a dress ring for pressing the polishing cloth which is located around the guide ring, the carrier, the guide ring, and the dress ring that holds the dress ring and is rotatable, and has a space formed inside.
  • At least one of the dress ring, the guide ring, and the carrier is connected to and held at the lower edge of the head body via a diaphragm, and the space of the head body is hermetically sealed.
  • the diaphragm is elastically deformed by adjusting the pressure of the sealed space portion with a pressure adjusting mechanism connected to the space portion, and the wafer held by the carrier and the dressing ring are moved.
  • the polishing head of the present invention at least one of the dress ring, the guide ring, and the carrier is held by being connected to the head body via the same diaphragm, and the carrier is used for polishing.
  • the retained wafer and the dressing ring are substantially interlocked by the lateral deformation of the diaphragm. For this reason, even when the frictional forces in the thrust direction during polishing are different from each other, the impact when the edge portion of the wafer hits the dress ring through the guide ring can be suppressed to an extremely low level, and indentations and the like are generated at the edge portion. It can be effectively prevented.
  • the dress ring presses the polishing cloth around the wafer and prevents the wavy deformation, over-polishing of the outer periphery of the wafer can be effectively suppressed. Furthermore, the guide ring In addition, there is also an advantage that the lifetime is prolonged because the grooves due to the contact with the wafer are not formed.
  • the back plate is disposed on the upper side of the carrier, and the back plate is attached to the upper side of the dressing via the diaphragm, the space portion of the head body is formed. It is partitioned into two chambers, and during polishing, the pressure of the lower chamber 1 is adjusted by a wafer pressing adjustment mechanism connected to the lower chamber 1, whereby the dress ring and the carrier are The diaphragm may be elastically deformed in the meantime to further adjust the pressing force on the polishing cloth of the wafer 8 held by the carrier.
  • the back plate is arranged on the upper side of the carrier and the diaphragm can be elastically deformed between the dressing ring and the carrier to separately adjust the pressing force of the wafer, the wafer held by the carrier can be adjusted. It is also possible to slightly change the pressing force of the ring and the pressing force of the dressing ring. Such fine adjustment of the pressure can more effectively prevent overpolishing of the outer peripheral portion of the wafer and indentation of the edge portion.
  • a backing pad is provided on the surface of the carrier that holds the back surface of the wafer.
  • polishing can be performed with the wafer held more securely. Therefore, by using this polishing head, it is possible to more reliably prevent indentation and the like at the edge portion, and to finish a higher quality semiconductor wafer.
  • the carrier may be a ceramic plate.
  • a ceramic plate carrier can prevent metal contamination of the semiconductor wafer and has high rigidity, so it is suitable for finishing the wafer with high flatness.
  • a through-hole for holding the wafer by vacuum suction may be formed in the thickness direction of the carrier, and a wafer suction mechanism communicating with the through-hole may be provided. If a wafer adsorption mechanism is provided in this way, polishing can be performed while holding the wafer more securely, and after polishing, the gas can be blown from the carrier through the carrier through-hole to the back surface of the wafer. The wafer can be easily removed.
  • the carrier is a flexible film, a fixed plate in which a through hole for fixing the flexible film is formed, a wafer suction mechanism communicating with the through hole of the fixed plate, A press adjusting mechanism may be provided.
  • the wafer can be held in a vacuum by using a flexible film and a fixed plate (which partitions the space of the head body) to hold the wafer securely, and the pressure of the wafer can be adjusted during polishing.
  • the wafer after polishing, the wafer can be easily removed from the carrier by blowing a gas through the through-hole line of the stationary platen to expand the flexible film.
  • a polishing apparatus for use in polishing the surface of a semiconductor wafer, and at least supplies a polishing cloth affixed on a surface plate and an abrasive on the polishing cloth.
  • a polishing apparatus comprising the polishing head according to the present invention as a polishing agent supply mechanism for holding the polishing wafer and a polishing head for holding the semiconductor wafer.
  • the polishing apparatus equipped with the polishing head according to the present invention during the polishing, the impact when the edge portion of the wafer hits the dress ring through the guide ring is extremely suppressed, and indentation or the like is generated at the edge portion of the wafer. Can be effectively prevented. In addition, the wavy deformation of the polishing cloth is suppressed by dressing, and excessive polishing on the outer periphery of the wafer can be prevented.
  • a method for polishing a surface of a semiconductor wafer wherein the wafer is held by the polishing head according to the present invention, and the pressure of a sealed space portion of the head body is set to the space.
  • the diaphragm is elastically deformed by adjusting with a pressure adjusting mechanism connected to the section, and the wafer and the dressing ring held by the carrier are rotated with respect to the polishing cloth on the surface plate while being pressed to a predetermined level.
  • a method for polishing a semiconductor wafer characterized by polishing by pressing with pressure.
  • the semiconductor wafer is subjected to surface polishing using the polishing head according to the present invention, the impact when the edge portion of the wafer 8 hits the dressing ring through the guide ring during polishing is minimized, and the dressing is performed.
  • the wavy deformation of the polishing cloth can be suppressed by the ring. Therefore, it is possible to finish a high-quality semiconductor wafer with very little indentation at the edge and excessive polishing at the outer periphery.
  • a head body, a dress ring for pressing a polishing cloth, and a guide ring and / or a carrier for holding a wafer are connected by a diaphragm, and the dress ring and the carrier are connected to each other.
  • the held wafer is linked via elastic deformation of the diaphragm. Therefore, even if the frictional forces in the thrust direction during polishing are different from each other, the impact when the edge portion of the wafer hits the dress ring through the guide ring can be suppressed to an extremely low level, and indentations and scratches can be generated at the edge portion. Can be effectively prevented.
  • the wafer can be finished with excellent flatness up to the outer peripheral portion by holding the wafer with this polishing head and polishing.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a polishing head according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the polishing head according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a third aspect of the polishing head according to the present invention.
  • A The state where the wafer is held
  • B The state where the wafer is not held
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of a polishing head according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of a polishing head according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a sixth aspect of the polishing head according to the present invention.
  • A The state where the wafer is held
  • B The state where the wafer is not held
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of a polishing apparatus including a polishing head according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing regions (A) and (B) evaluated at the edge portion of the wafer after polishing in Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 10 CCD image of wafer edge after polishing (with scratches).
  • FIG. 11 Another CCD image at the edge of wafer after polishing (with scratches).
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an example of a single-side polishing apparatus.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a polishing head used in a comparative example.
  • FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional polishing head.
  • FIG. 1 shows an example (first embodiment) of a polishing head according to the present invention.
  • the polishing head 1 has a head body 2 having an inverted bowl shape, and a space 8 is formed inside the head body 2.
  • the head main body 2 is rotatable, and a pressure adjusting through hole 10 communicating with the pressure adjusting mechanism 9 is provided at the upper center.
  • a disc-shaped carrier 3 arranged concentrically, a guide ring 4 and a dress ring 5 are connected to a lower edge portion of the head body 2 via a diaphragm 6.
  • the head main body 2 force carrier 3, the guide ring 4 and the dress ring 5 are held, and the space 8 of the head main body 2 is sealed.
  • a material having high elasticity such as an elastomer or rubber can be preferably used.
  • a single diaphragm 6 having such material strength is connected to the head body 2, the dress ring 5, the guide ring 4, and the carrier 3 by fixing them with bolts or the like, respectively. Part 8 is sealed.
  • Carrier 3 is used to hold the back surface of the semiconductor wafer W (the surface opposite to the side to be polished), and a carrier that has high rigidity and does not cause metal contamination of wafer W is used. That power S.
  • a ceramic circular plate such as alumina can be preferably used.
  • the carrier 3 supports the entire back surface of the wafer W, it is preferable that the carrier 3 has the same diameter as the wafer W to be polished.
  • a sheet-like elastic body (backing pad 7) is provided on the surface (holding surface) that holds the back surface of the wafer W of the carrier 3.
  • the backing pad 7 made of polyurethane foam is fixed to the holding surface of the carrier (ceramic plate) 3 with double-sided adhesive tape or the like. like this By providing the backing pad 7 and including water, the wafer W can be reliably held by the surface tension of the water contained in the backing pad 7.
  • a guide ring 4 is fitted on the outer periphery of the carrier 3.
  • the guide ring 4 is for holding the edge portion of the wafer W, and protrudes downward along the outer peripheral portion of the carrier 3 from the surface (holding surface) that holds the back surface of the wafer W.
  • the guide ring 4 holds the edge portion of the wafer W during polishing to prevent the wafer W from coming off the carrier 3, while preventing the polishing cloth 11 from being pressed.
  • the guide ring 4 is about 0.4 to 0.7 mm from the holding surface of the carrier 3 or the backing pad 7.
  • the guide ring 4 is intended to hold the edge of the wafer W and prevent it from coming off during polishing. Therefore, the ring width does not need to be particularly thick. 0. Thickness should be about 3 to 3 mm.
  • the guide ring 4 may be formed integrally with the carrier 3 and connected to the diaphragm 6. Further, even when the guide ring 4 is fitted into the carrier 3, the diaphragm 6 may be connected to either the carrier 3 or the guide ring 4 as long as they are integrated.
  • the guide ring 4 is preferably made of a material softer than the wafer so as not to contaminate the wafer W and to make no scratches.
  • plastic guide rings such as polyetherketone (PEEK), polyacetal (POM), MC nylon, polyethylene terephthalate (PET), and sulfurized polyphenylene (PPS). Is preferred.
  • the portion where the wafer edge contacts that is, the portion corresponding to the inner surface of the guide ring is the plastic such as PEEK, POM, MC nylon, PET, PPS, etc. It is preferable to form by.
  • a dress ring 5 is positioned around the guide ring 4.
  • the dress ring 5 is used to prevent the wavy deformation of the polishing cloth 11 by pressing the polishing cloth 11 during polishing, and the ring width is preferably a relatively thick width of, for example, about 5 to 30 mm. . It is preferable that the material of the dress ring 5 does not cause metal contamination of the wafer, and the wear due to contact with the polishing pad 11 is as small as possible. For example, an alumina ring can be used suitably.
  • a slight gap is provided between the guide ring 4 and the dress ring 5 so that the diaphragm 6 can be elastically deformed therebetween. If the gap is too narrow, the diaphragm 6 is difficult to be elastically deformed. On the other hand, if the gap is too wide, the wavy deformation of the polishing cloth 11 around the wafer may not be sufficiently prevented. Therefore, it is preferable to provide a gap of about 0.2 to 2 mm between the guide ring 4 and the dress ring 5.
  • the dress ring 5 is connected to the lower edge portion of the head body 2 via the diaphragm 6.
  • a gap is provided between the lower edge of the head body 2 and the dress ring 5 so that the diaphragm 6 can be elastically deformed.
  • the gap between the head main body 2 and the dress ring 5 is also preferably about 0.5 to 15 mm in order to ensure elastic deformation of the diaphragm 6 and prevent an increase in the size of the polishing head.
  • FIG. 7 schematically shows a polishing apparatus 17 provided with the polishing head 1.
  • the polishing apparatus 17 includes a polishing cloth 11 affixed on the surface plate 12 of the polishing head 1 and an abrasive supply mechanism 13 for supplying the polishing agent 16 onto the polishing cloth 11.
  • wafer W is attached to backing pad 7 soaked in water, the back surface of wafer W is held by carrier 3, and the edge portion of wafer W is Is held by the guide ring 4.
  • the abrasive 16 is supplied from the abrasive supply mechanism 13 onto the polishing cloth 11, and the wafer W is brought into sliding contact with the polishing cloth 11 while rotating the polishing head 1 and the surface plate 12 in predetermined directions, respectively.
  • the diaphragm 6 can be elastically deformed by adjusting the pressure in the sealed space 8 of the head body 2 with the pressure adjusting mechanism 9. For example, by supplying pressure air from the pressure adjusting mechanism 9 to the space 8, the diaphragm 6 is elastically deformed between the lower edge of the head body 2 and the carrier 3, the guide ring 4, and the dress ring 5 is extruded to the polishing pad 11 side at the same pressure at the same time.
  • the diaphragm 6 is elastically deformed by the pressure adjusting mechanism 9, the wafer W and the dressing 5 held by the carrier 3 are fixed.
  • the surface of wafer W can be polished by pressing with a predetermined pressing force while rotating against polishing cloth 11 on board 12.
  • the edge portion of the wafer W is held by the guide ring 4 that does not press against the polishing cloth 11.
  • a uniform load can be applied to the outer periphery of wafer W.
  • the dress ring 5 presses the polishing pad 11 around the guide ring 4, the wavy deformation of the polishing pad 11 can be prevented. This effectively prevents the outer periphery of wafer W from being excessively polished.
  • the dress ring 5, the guide ring 4 and the carrier 3 are connected via the same diaphragm 6 and held by the head body 2, even if the frictional forces in the thrust direction during polishing are different from each other, Slowly interlocking with the movement of the wafer, the edge when the edge of the wafer W hits the dress ring 5 through the guide ring 4 can be greatly reduced, and indentations and scratches at the edge can be prevented. The ability to prevent effectively. In addition, this makes it possible to effectively suppress the formation of grooves on the inner wall of the dress ring 5.
  • the polished wafer can be easily detached by spraying water between the guide ring 4 and the edge of wafer W.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the polishing head according to the present invention.
  • this polishing head 21 a plurality of wafer suction through-holes 26 for holding the wafer W by vacuum suction are formed in the thickness direction of the carrier 3, the diaphragm 6, and the backing pad 7.
  • a wafer suction mechanism 22 that communicates with the through hole 26 of the carrier 3 or the like through the wafer suction path 25 is provided.
  • the wafer W can be more securely sucked and held by the suction force by the backing pad 7 and the vacuum suction by the wafer suction mechanism 22.
  • FIGS. 3A and 3B show a third embodiment of the polishing head according to the present invention.
  • the polishing head 31 is provided with a flexible film 32 as a carrier.
  • the flexible membrane 32 can be made of a synthetic rubber such as hard urethane rubber or EPDM.
  • a fixing plate 33 for fixing the flexible membrane 32 and holding the wafer W by vacuum suction is provided.
  • the fixed plate 33 When the wafer 33 is not adsorbing wafers, the fixed plate 33 has a convex shape that is gently inclined from the periphery to the center as shown in Fig. 3 (B). A space 38 is formed between the membrane 32. At the center of the fixed plate 33, a through hole 34 communicating with the pressure adjusting mechanism 36 is formed.
  • the material of the fixed plate 33 can be a metal such as SUS or titanium.
  • the space 38 between the flexible membrane 32 and the stationary platen 33 is set to a negative pressure so that the flexible membrane 32 follows the shape of the stationary platen 33, whereby the wafer W can be adsorbed and held. it can.
  • the vacuum for negative pressure can be adjusted through the same line as the pressure adjustment mechanism 36 using an adjuster 37 such as a regulator as shown in FIG.
  • the pressure adjustment mechanism 36 and the regulator 37 can control wafer adsorption and pressing.
  • the diaphragm 6 can be elastically deformed by adjusting the pressure in the sealed space 8 of the head body 2 through the through-hole 35 with the pressure adjusting mechanism 36, and at the same time
  • the flexible membrane 32 can be elastically deformed by adjusting the pressure in the space 38 through the through hole 34 by the pressure adjusting mechanism 36.
  • the wafer W and the dressing ring 5 held by the flexible film 32 can be pressed and polished with a predetermined pressing force while rotating against the polishing pad 11 on the surface plate 12.
  • FIG. 4 shows a fourth embodiment of the polishing head according to the present invention.
  • a back plate 44 is arranged above the carrier (ceramic plate) 3.
  • the back plate 44 is attached above the dress ring 5 through the diaphragm 6.
  • a pressure adjusting mechanism 42 is connected to the upper chamber 8a, and a wafer pressing adjusting mechanism 43 is connected to the lower chamber 8b.
  • the diaphragm 6 is elastically deformed between the head body 2 and the dressing ring 5 by being supplied with pressure air from the pressure adjusting mechanism 42 and is held by the carrier 3. Tueha W and dress ring 5 pressing force can be adjusted.
  • the diaphragm 6 is elastically deformed between the dress ring 5 and the carrier 3 by adjusting the pressure in the lower chamber 8b by supplying air from the wafer pressure adjusting mechanism 43, and the carrier 3 It is possible to finely adjust the pressing force of wafer W held on the polishing pad 11. Therefore, the pressing of wafer W and dress ring 5 can be controlled separately.
  • the polished wafer can be easily detached by spraying water between the guide ring 4 and the edge of wafer W.
  • FIG. 5 shows a fifth embodiment of the polishing head according to the present invention.
  • a back plate 54 is disposed on the upper side of the ceramic plate (carrier) 3 as in the fourth embodiment.
  • the carrier 3, the diaphragm 6 and the backing pad 7 are formed with a through hole 56 for holding the wafer W by vacuum suction. Further, a wafer suction mechanism communicating with the through hole 56 is provided. 52 is provided.
  • the wafer W can be reliably sucked and held by the backing pad 7 and the wafer suction mechanism 52 as in the second embodiment. Further, the pressure of the dress ring 5 and the wafer W can be adjusted separately by the pressure adjusting mechanism 59 and the wafer pressing adjusting mechanism 53 as in the fourth embodiment. Further, the wafer after polishing can be easily detached by the air supply mechanism 55.
  • FIGS. 6A and 6B show a sixth embodiment of the polishing head according to the present invention.
  • the polishing head 61 includes a carrier 62 made of a flexible film and a fixed plate 63, as in the third embodiment shown in FIG. As shown in Fig. 6 (B), there is a space between the fixed plate 63 and the flexible membrane 62. Part 68 is formed. A through hole 64 communicating with the wafer pressing adjustment mechanism 66 is formed at the center of the fixed plate 63.
  • the wafer W can be attached and detached freely by the wafer suction mechanism 67 that leads to the fixed plate 63, and the pressure adjustment mechanism 65 that leads to the space 8 presses the wafer W held by the carrier 62 and the dress ring 5 Further, the pressing of the wafer W can be finely adjusted by the wafer pressing adjusting mechanism 66 that leads to the space 68. Therefore, if polishing is performed while holding the wafer W by the polishing head 61, the attachment / detachment of the wafer W, the pressing of the dress ring 5, and the pressing of the wafer W can be freely controlled.
  • a polishing head having the configuration shown in FIG. 1 was produced as follows.
  • a stainless steel head body was prepared and a ceramic plate (diameter 301 mm) carrier was used.
  • a PEEK guide ring (width: 2 mm) was fitted around the carrier, and an alumina dress ring was placed outside the guide ring with an interval of about 0.5 mm. Then, the carrier, guide ring, dress ring and head body are connected via a single synthetic rubber diaphragm, and a polishing head (single chamber type polishing) having one chamber (space part) inside the polishing head. Head).
  • a silicon wafer having a diameter of 300 mm was polished using a polishing apparatus equipped with a polishing head as described above.
  • the silicon wafer used was pre-polished on both sides and the edges were also polished.
  • the flatness of this wafer was measured using a flatness measuring device “AMS3200” (made by ADE).
  • AMS3200 made by ADE.
  • the polishing cloth uses SUBA600 (manufactured by Yutta's Haas), and the abrasive is colloidal silica.
  • the contained alkaline solution was used.
  • polishing During polishing, the polishing head and the polishing platen were each rotated at 30 rpm.
  • the polishing pressure (pressing) of wafer was 30 kPa (within the chamber).
  • the polishing time was adjusted so that the polishing allowance was 1 ⁇ m. SC-1 cleaning was performed on the polished wahachi.
  • a polishing head having two chambers 8a and 8b shown in Fig. 4 was produced.
  • the same carrier, guide ring, and dress ring as in Example 1 were used.
  • silicon wafer 8 was polished in the same manner as in Example 1.
  • the chamber 8a for adjusting the polishing pressure of the dressing was 33 kPa
  • the chamber 8b for adjusting the wafer polishing pressure was 30 kPa.
  • a polishing head in which the carrier is a flexible film was produced. Using this polishing head, silicon wafers were polished in the same manner as in Example 1.
  • the space 8 for adjusting the pressure of the wafer and dressing ring was set to 30 kPa, and the space 38 between the flexible film for holding the wafer and the fixed plate was set to 30 kPa.
  • a polishing head having a flexible film, a mechanism for adjusting the wafer polishing pressure, and a mechanism for adjusting the dressing pressure was produced.
  • silicon wafer 8 was polished in the same manner as in Example 1.
  • the space 8 for adjusting the polishing pressure of the dressing was 33 kPa, and the space 68 for adjusting the polishing pressure of the wafer 8 was 30 kPa.
  • a polishing head 81 as shown in FIG. 13 was prepared.
  • a ring-shaped guide 83 is provided along the outer peripheral portion of the carrier 82, and a pressing ring 84 is provided on the outer side thereof. It is
  • the carrier 82 and the pressing ring 84 are not particularly connected by a diaphragm or the like, and the pressing is controlled by a separate pressure adjusting mechanism.
  • a polishing head 91 as shown in FIG. 14 was prepared.
  • the polishing head 91 is provided with a ring-shaped retainer 94 along the outer periphery of the carrier 92, and the ring 94 is supported by a diaphragm so as to be movable up and down.
  • the carrier 92 and the retainer ring 94 are not particularly connected by a diaphragm or the like, and the pressure is controlled by a separate pressure control mechanism.
  • Example 1 The silicon wafer edge polished in 4 and the comparative example was evaluated using the wafer edge defect inspection system “RXW-1225S” (manufactured by Raytex).
  • the presence or absence of defects was detected by irradiating the entire periphery of the wafer with laser light and receiving the scattered light. If a defect has occurred, determine the angle from the notch of the defect, and photograph the wafer edge areas (A), (B), and (C) after polishing with a CCD camera as shown in Fig. 8. Then, pass / fail was determined by image processing.
  • Figure 9 shows the CCD camera images of the acceptable products
  • Figs. 10 and 11 show the CCD camera images of the rejected products.
  • the flaw occurrence rate at the edge of the wafer 8 is 8.5. /. Met.
  • the head body, the dress ring, the guide ring, and the carrier are connected via the diaphragm, and the guide ring and the dress ring are similarly displaced due to the elastic deformation of the diaphragm. It is thought that there was little indentation or scratch on the edge of the wafer.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the above-described embodiment is merely an example, and what has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention and exhibits the same function and effect is not appropriate. However, it is included in the technical scope of the present invention.
  • polishing head according to the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 16, and for example, the shape and the like of the head body may be appropriately designed.
  • the configuration of the polishing apparatus is not limited to that shown in FIG. 7, and for example, a polishing apparatus including a plurality of polishing heads according to the present invention may be used.

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Abstract

　本発明は、キャリア３と、ガイドリング４と、ドレスリング５を保持するとともに回転可能であり、内側に空間部８が形成された逆椀状のヘッド本体２とを有し、ヘッド本体の下縁部に、ドレスリングと、ガイドリング及びキャリアの少なくとも一方をダイヤフラム６を介して連結して保持するとともにヘッド本体の空間部が密閉されており、研磨の際、密閉された空間部の圧力を、該空間部に連結された圧力調整機構９で調整することにより、ダイヤフラムを弾性変形させて、キャリアに保持されたウエーハＷとドレスリングを定盤１２上の研磨布１１に対して回転しながら所定の押圧力で押し付けて研磨することができる研磨ヘッド１である。これにより、半導体ウエーハの外周部における過研磨を防ぐとともに、エッジ部の圧痕やキズを効果的に防ぐことができる研磨ヘッド等が提供される。

Description

明 細 書
半導体ゥエーハ用の研磨ヘッド及び研磨装置並びに研磨方法
技術分野
[0001] 本発明は、シリコンゥエーハ等の半導体ゥエーハの表面を研磨する際にゥエーハ を保持するための研磨ヘッド、及びそれを備えた研磨装置並びに研磨方法に関する
背景技術
[0002] シリコンゥエーハ等の半導体ゥエーハの表面を研磨する装置として、ゥエーハを片 面ずつ研磨する片面研磨装置と、両面同時に研磨する両面研磨装置とがある。 一般的な片面研磨装置は、例えば図 12に示したように、研磨布 74が貼り付けられ た定盤 73と、研磨剤供給機構 76と、研磨ヘッド 72等から構成されている。このような 研磨装置 71では、研磨ヘッド 72でゥエーハ Wを保持し、研磨剤供給機構 76から研 磨布 74上に研磨剤 75を供給するとともに、定盤 73と研磨ヘッド 72をそれぞれ回転さ せてゥエーハ Wの表面を研磨布 74に摺接させることにより研磨を行う。
[0003] ゥエーハを保持する方法としては、平坦な円盤状のプレートにワックス等の接着剤 を介してゥエーハを貼り付ける方法、軟質のパッド (バッキングパッド）で水貼りする方 法、真空吸着する方法などがある。
図 14は、バッキングパッドでゥエーハを保持する研磨ヘッドの一例の概略を示して いる。この研磨ヘッド 91は、セラミックス等からなる円盤状のキャリア 92の下面にポリ ウレタン等の弾性パッド（バッキングパッド） 95が貼り付けられており、このパッド 95に 水分を吸収させてゥエーハ Wを表面張力により保持する。また、研磨中にキャリア 92 力、らゥエーハ Wが外れるのを防ぐため、キャリア 92の周りにリング（リテーナリング） 94 が設けられている。
[0004] 例えばシリコンゥエーハを研磨する場合、リテーナリングは、ゥエーハのエッジ部に キズゃ圧痕が発生するのを防ぐためにシリコン単結晶よりも柔らかぐかつ、金属汚染 を防止するため、硫化フエ二レン等のプラスチック製のものが一般的に用いられる。し かし、研磨の際、研磨剤がリテーナリングとゥエーハのエッジ部（面取り部）との間に 入り込み、また、研磨中のゥエーハは回転自在であるため、ゥエーハとの接触によりリ テーナリングの内周面が研磨されて溝が形成されやすい。そして、この溝にゥエーハ のエッジ部が入り込んでしまうと、キャリアの押圧により面内均一に押圧されているゥ エーハにリテーナリングの押圧が加わり外周部に影響して、研磨されたゥエーハの外 周部の平坦度が悪化するという問題がある。
従って、このようなゥエー八の外周部における平坦度の悪化を防ぐには、リテーナリ ングを頻繁に交換する必要があり、コスト上昇の原因となってしまう。
[0005] ゥエーハの外周部における過剰な研磨 (過研磨）を防ぐため、キャリアの押圧調整 機構とは別に、リテーナリングの押圧を調整するためのチューブやダイヤフラムを備 えた研磨ヘッドが提案されている（特許第 3158934号公報参照）。このようなリテー ナリングの押圧調整機構により研磨布に対するリテーナリングの押圧を調整して研磨 布の波打ち変形を防ぐことでゥエーハ外周部の過研磨を防ぐことができるとされてい る。
[0006] また、研磨中にゥエーハがキャリアから外れるのを防ぐため、キャリアの周囲にリング 状のガイドと、その外側に研磨布を押圧するための押圧リングを設け、さらに、押圧リ ングの押圧力を調整するためのエアシリンダやローラを備えた研磨ヘッドが提案され ている（特許第 3045966号公報参照）。
通常、押圧リングは磨耗が少なぐ研磨布との摩擦抵抗が少ないセラミックス等の硬 い材質が用いられている。上記のように押圧リング（リテーナリング）専用の押圧調整 機構を設けた場合、押圧リングの押圧が、ゥエーハの押圧に直接影響することを避け ること力 Sできる。しかし、ゥエーハも押圧リングも研磨中に常に研磨布との摩擦によりス ラスト方向に強い力を受け、通常、研磨中の摩擦係数はゥエーハの方が大きぐゥェ ーハのエッジ部と、ゥエーハを収容するガイドリングの内周面の接触部に研磨剤等の 異物が入り込んだ場合に、ゥエー八の押圧機構、押圧リングの押圧機構が別々で互 レ、に独立になっているため、ゥエーハ、あるいはガイドリングやキャリアが横ずれした 時に押圧リングに接触し、ゥエーハを収容するガイドの内周面の材質がプラスチック であっても、ゥエーハエッジ部に圧痕やキズが発生し易い。 発明の開示
[0007] 上記問題点に鑑み、本発明は、半導体ゥエーハの外周部における過研磨を防ぐと ともに、エッジ部の圧痕やキズを効果的に防ぐことができる研磨ヘッドを提供すること を主な目的とする。
[0008] 本発明によれば、半導体ゥエーハの表面を定盤上に貼り付けた研磨布に摺接させ て研磨する際に前記ゥエーハを保持するための研磨ヘッドであって、少なくとも、 前記ゥエーハの裏面を保持するための円盤状のキャリアと、
該キャリアの外周部に沿って前記ゥエーハの裏面を保持する面から下方に突出し、 前記ゥエーハのエッジ部を保持するためのガイドリングと、
該ガイドリングの周囲に位置し、前記研磨布を押圧するためのドレスリングと、 前記キャリアと、ガイドリングと、ドレスリングを保持するとともに回転可能であり、内側 に空間部が形成された逆椀状のヘッド本体とを有し、
前記ヘッド本体の下縁部に、前記ドレスリングと、前記ガイドリング及びキャリアの少 なくとも一方を、ダイヤフラムを介して連結して保持するとともに前記ヘッド本体の空 間部が密閉されており、研磨の際、前記密閉された空間部の圧力を、該空間部に連 結された圧力調整機構で調整することにより、前記ダイヤフラムを弾性変形させて、 前記キャリアに保持されたゥエーハと前記ドレスリングを前記定盤上の研磨布に対し て回転しながら所定の押圧力で押し付けて研磨することができるものであることを特 徴とする研磨ヘッドが提供される。
[0009] このように本発明の研磨ヘッドは、ドレスリングと、ガイドリング及びキャリアの少なくと も一方が、同じダイヤフラムを介してヘッド本体に連結して保持されており、研磨の際 、キャリアに保持されたゥエーハと、ドレスリングは、ダイヤフラムの横方向の変形によ り実質的に連動することになる。そのため、研磨中のスラスト方向の摩擦力が互いに 異なっていても、ゥエーハのエッジ部がガイドリングを介してドレスリングに当たる際の 衝撃を極めて小さく抑えることができ、エッジ部に圧痕等が生じるのを効果的に防ぐこ とができる。また、ドレスリングがゥエーハの周辺の研磨布を押圧して波打ち変形を防 ぐため、ゥエーハ外周部の過研磨も効果的に抑えることができる。さらに、ガイドリング にゥエーハとの接触に起因する溝が形成されることがなぐその寿命が長くなるという 利点もある。
[0010] この場合、前記キャリアの上側に配置された裏板を有し、該裏板が前記ダイヤフラ ムを介して前記ドレスリングの上方に取り付けられていることにより、前記ヘッド本体の 空間部が 2つのチャンバ一に仕切られており、研磨の際、下側のチャンバ一の圧力 を、該下側のチャンバ一に連結されたゥエーハ押圧調整機構で調整することにより、 前記ドレスリングとキャリアとの間で前記ダイヤフラムを弾性変形させて、前記キャリア に保持されたゥエー八の研磨布に対する押圧力をさらに調整することができるものと してもよい。
このようにキャリアの上側に裏板を配置し、ドレスリングとキャリアとの間でもダイヤフ ラムを弾性変形させてゥエーハの押圧力を別途調整することができるものとすれば、 キャリアに保持されたゥエーハの押圧力と、ドレスリングの押圧力を微妙に変えること もできる。そして、このような押圧の微調整により、ゥエーハの外周部の過研磨やエツ ジ部の圧痕等をより効果的に防ぐことも可能となる。
[0011] この場合、前記キャリアのゥエーハの裏面を保持する面にバッキングパッドが設けら れていることが好ましい。
バッキングパッドを設けたものであれば、ゥエーハをより確実に保持して研磨を行う こと力 Sできる。従って、この研磨ヘッドを用いれば、エッジ部の圧痕等をより確実に防 ぎ、より高品質の半導体ゥエーハに仕上げることができる。
[0012] 前記キャリアはセラミックプレートとすることができる。
セラミックプレートのキャリアであれば、半導体ゥエーハの金属汚染等を防ぐことが でき、また、高い剛性を有するため、ゥエーハを高い平坦度に仕上げるのに適してい る。
[0013] また、前記キャリアの厚さ方向に、前記ゥエーハを真空吸着保持するための貫通孔 が形成され、該貫通孔に連通するゥエーハ吸着機構を具備するものとしてもよい。 このようにゥエーハ吸着機構を備えたものであれば、ゥエーハをより確実に保持して 研磨を行うことができ、また、研磨後、キャリアの貫通孔からゥエーハの裏面にガスを 吹き付けることでキャリアからゥエーハを容易に外すことができる。 [0014] また、前記キャリアが可撓性の膜であり、該可撓性の膜を固定するための貫通孔が 形成された固定盤と、該固定盤の貫通孔に連通するゥエーハ吸着機構及び押圧調 整機構を具備するものとすることもできる。
可撓性の膜と (ヘッド本体の空間部を仕切る）固定盤によりゥエーハを真空吸着し て、ゥエーハを確実に保持することができ、研磨中にはゥエーハの押圧を調整するこ とができ、また、研磨後、固定盤の貫通孔のラインを通じてガスを吹き付けて可撓性 の膜を膨らませることでキャリアからゥエーハを容易に外すことができる。
[0015] さらに、本発明では、半導体ゥエーハの表面を研磨する際に使用する研磨装置で あって、少なくとも、定盤上に貼り付けられた研磨布と、該研磨布上に研磨剤を供給 するための研磨剤供給機構と、前記半導体ゥエーハを保持するための研磨ヘッドと して、前記本発明に係る研磨ヘッドを具備するものであることを特徴とする研磨装置 が提供される。
本発明に係る研磨ヘッドを備えた研磨装置であれば、研磨中、ゥエーハのエッジ部 がガイドリングを介してドレスリングに当たる際の衝撃を極めて小さく抑え、ゥエーハの エッジ部に圧痕等が生じるのを効果的に防ぐことができる。また、ドレスリングにより研 磨布の波打ち変形が抑制され、ゥエーハの外周部における過剰な研磨を防ぐことが できる。
[0016] また、本発明では、半導体ゥエーハの表面を研磨する方法であって、前記本発明 に係る研磨ヘッドによって前記ゥエーハを保持し、前記ヘッド本体の密閉された空間 部の圧力を、該空間部に連結された圧力調整機構で調整することにより、前記ダイヤ フラムを弾性変形させて、前記キャリアに保持されたゥエーハと前記ドレスリングを定 盤上の研磨布に対して回転しながら所定の押圧力で押し付けて研磨することを特徴 とする半導体ゥエーハの研磨方法が提供される。
[0017] すなわち、本発明に係る研磨ヘッドを用いて半導体ゥエーハの表面研磨を行えば 、研磨中、ゥエー八のエッジ部がガイドリングを介してドレスリングに当たる際の衝撃 を極めて小さく抑えるとともに、ドレスリングにより研磨布の波打ち変形を抑制すること ができる。従って、エッジ部の圧痕や外周部の過剰な研磨が極めて少ない高品質の 半導体ゥエーハに仕上げることができる。 [0018] 本発明の研磨ヘッドは、ヘッド本体と、研磨布を押圧するドレスリングと、ゥエーハを 保持するためのガイドリング及び/又はキャリアとがダイヤフラムで連結されており、ド レスリングと、キャリアに保持されたゥエーハとがダイヤフラムの弾性変形を介して連 動する。従って、研磨中のスラスト方向の摩擦力が互い異なっていても、ゥエーハの エッジ部がガイドリングを介してドレスリングに当たる際の衝撃を極めて小さく抑えるこ とができ、エッジ部における圧痕やキズの発生を効果的に防ぐことができる。
また、ガイドリングで研磨布を押圧せずにゥエーハのエッジ部を保持することで、ゥ エーハの外周部まで均一な荷重を掛けることができ、一方、ガイドリングの外側に位 置するドレスリングで研磨布を押圧するため、研磨布の波打ち変形を防ぐことができ る。従って、この研磨ヘッドによりゥエーハを保持して研磨を行うことで外周部まで平 坦度の優れたゥエーハに仕上げることができる。
さらに、ガイドリングにゥエー八との接触に起因する溝が形成されることがなぐその 寿命が長くなるとレ、う利点もある。 図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明に係る研磨ヘッドの第 1の態様を示す概略構成図である。
[図 2]本発明に係る研磨ヘッドの第 2の態様を示す概略構成図である。
[図 3]本発明に係る研磨ヘッドの第 3の態様を示す概略構成図である。 （A)ゥエーハ を保持した状態 （B)ゥエーハを保持していない状態
[図 4]本発明に係る研磨ヘッドの第 4の態様を示す概略構成図である。
[図 5]本発明に係る研磨ヘッドの第 5の態様を示す概略構成図である。
[図 6]本発明に係る研磨ヘッドの第 6の態様を示す概略構成図である。 （A)ゥエーハ を保持した状態 （B)ゥエーハを保持していない状態
[図 7]本発明に係る研磨ヘッドを備えた研磨装置の一例を示す概略構成図である。
[図 8]実施例及び比較例で研磨後のゥエーハのエッジ部において評価した領域 (A) (B)を示す図である。
[図 9]研磨後のゥエーハのエッジ部における CCD画像である（キズ無し)。
[図 10]研磨後のゥエーハのエッジ部における CCD画像である（キズ有り）。 [図 11]研磨後のゥエーハのエッジ部における他の CCD画像である（キズ有り）。
[図 12]片面研磨装置の一例を示す概略構成図である。
[図 13]比較例で用いた研磨ヘッドを示す概略構成図である。
[図 14]従来の研磨ヘッドの一例を示す概略構成図である。
発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下、添付の図面を参照しつつ、本発明に係る研磨ヘッド及び研磨装置について 具体的に説明する。
図 1は、本発明に係る研磨ヘッドの一例（第 1の態様）を示している。この研磨ヘッド 1は、逆椀状のヘッド本体 2を有し、ヘッド本体 2の内側には空間部 8が形成されてい る。ヘッド本体 2は回転可能であり、上部中央には圧力調整機構 9に連通する圧力調 整用の貫通孔 10が設けられている。
ヘッド本体 2の下縁部には、同心円状に配置された円盤状のキャリア 3と、ガイドリン グ 4と、ドレスリング 5とがダイヤフラム 6を介して連結されている。このようなダイヤフラ ム 6を介した連結により、ヘッド本体 2力 キャリア 3と、ガイドリング 4と、ドレスリング 5を 保持するとともに、ヘッド本体 2の空間部 8が密閉された状態となっている。
[0021] ダイヤフラム 6は、エラストマ一、ゴム等、弾力性の高い材質を好適に使用すること ができる。このような材質力もなる 1枚のダイヤフラム 6が、ヘッド本体 2と、ドレスリング 5と、ガイドリング 4と、キャリア 3にそれぞれボルト等で固定されることで連結され、へッ ド本体 2の空間部 8が密閉された状態となる。
[0022] キャリア 3は、半導体ゥエーハ Wの裏面 (研磨される側と反対側の面）を保持するた めのものであり、剛性が高ぐゥエーハ Wの金属汚染を引き起こさないものを使用す ること力 Sできる。例えばアルミナ等のセラミック製の円形プレートを好適に使用すること ができる。
また、キャリア 3はゥエーハ Wの裏面全体を支持するため、研磨するゥエーハ Wと同 じ径の大きさとするカ 僅かに大きい程度とすることが好ましい。
[0023] キャリア 3のゥエーハ Wの裏面を保持する面（保持面）には、シート状の弾性体（バッ キングパッド 7)が設けられている。例えば、キャリア（セラミックプレート） 3の保持面に 発泡ポリウレタン製のバッキングパッド 7を両面粘着テープ等で固定する。このような バッキングパッド 7を設けて水を含ませることで、バッキングパッド 7に含まれる水の表 面張力によりゥエーハ Wを確実に保持することができる。
[0024] キャリア 3の外周部にはガイドリング 4が嵌め込まれている。ガイドリング 4は、ゥエー ハ Wのエッジ部を保持するためのものであり、キャリア 3の外周部に沿って、ゥエーハ Wの裏面を保持する面 (保持面）から下方に突出している。ただし、ガイドリング 4は、 研磨中、ゥエーハ Wのエッジ部を保持してゥエーハ Wがキャリア 3から外れるのを防ぐ 一方、研磨布 11を押圧しないようにする。例えば 0. 8mm程度の厚さを有する通常 のシリコンゥエー八の研磨に使用するものであれば、ガイドリング 4は、キャリア 3の保 持面あるいはバッキングパッド 7から 0. 4〜0. 7mm程度の範囲で突出させればよい また、ガイドリング 4は、ゥエーハ Wのエッジ部を保持して研磨中に外れるのを防ぐ ためのものであるので、そのリング幅は特に厚くする必要はなぐ通常は 0. 3〜3mm 程度の厚さとすればよい。
[0025] なお、ガイドリング 4をキャリア 3と一体的に形成し、これをダイヤフラム 6と連結させ てもよレ、。また、キャリア 3にガイドリング 4が嵌め込まれている場合でも、それらが一体 化されていれば、キャリア 3とガイドリング 4のいずれか一方にダイヤフラム 6を連結す るようにしてもよい。
[0026] ガイドリング 4の材質は、ゥエーハ Wを汚染せず、かつ、キズゃ圧痕を付けないため に、ゥエーハよりも柔らかい材質とすることが好ましい。例えばシリコンゥエーハの研 磨に使用するのであれば、ポリエーテルケトン（PEEK)、ポリアセタール（POM)、 M Cナイロン、ポリエチレンテレフタレート（PET)、硫化ポリフエ二レン（PPS)等のプラス チック製のガイドリングが好適である。
なお、キャリアとガイドリングを一体的に形成した場合には、ゥエーハのエッジ部が 接触する部分、すなわちガイドリングの内側面に相当する部分は上記 PEEK、 POM 、 MCナイロン、 PET、 PPS等のプラスチックで形成することが好ましい。
[0027] ガイドリング 4の周囲にはドレスリング 5が位置している。ドレスリング 5は、研磨中、研 磨布 11を押圧して研磨布 11の波打ち変形を防ぐためのものであり、そのリング幅は 、例えば 5〜30mm程度の比較的厚い幅とすることが好ましい。 ドレスリング 5の材質は、ゥエーハの金属汚染を引き起こさず、研磨布 11との接触に よる磨耗が極力少ないものとすることが好ましい。例えばアルミナ製のリングを好適に 使用すること力できる。
[0028] ガイドリング 4とドレスリング 5との間には、その間でダイヤフラム 6が弾性変形できる ように僅かに間隙が設けられている。この間隙が狭過ぎるとダイヤフラム 6が弾性変形 し難くなり、一方、広過ぎるとゥエーハの周辺部での研磨布 11の波打ち変形を十分 防ぐことができなくなるおそれがある。従って、ガイドリング 4とドレスリング 5との間には 0. 2〜2mm程度の間隙を設けることが好ましい。
[0029] ドレスリング 5は、ダイヤフラム 6を介してヘッド本体 2の下縁部と連結されている。へ ッド本体 2の下縁部とドレスリング 5との間でもダイヤフラム 6が弾性変形できるように間 隙が設けられている。このヘッド本体 2とドレスリング 5との間の間隙も、ダイヤフラム 6 の弾性変形を確保し、また、研磨ヘッドの大型化を防止するため、 0. 5〜： 15mm程 度とすることが好ましい。
[0030] 図 7は、上記研磨ヘッド 1を備えた研磨装置 17の概略を示している。この研磨装置 17は、研磨ヘッド 1のほカ 定盤 12上に貼り付けられた研磨布 11と、研磨布 11上に 研磨剤 16を供給するための研磨剤供給機構 13を具備している。
以下、図 1および図 7を用いて説明する。
この研磨装置 17を用いてゥエーハ Wを研磨するには、まず、水を含ませたバッキン グパッド 7にゥエーハ Wを貼りつけてゥエーハ Wの裏面をキャリア 3で保持するととも に、ゥエーハ Wのエッジ部をガイドリング 4で保持する。
[0031] そして、研磨剤供給機構 13から研磨布 11上に研磨剤 16を供給するとともに、研磨 ヘッド 1と定盤 12をそれぞれ所定の方向に回転させながらゥエーハ Wを研磨布 11に 摺接させる。このとき、ヘッド本体 2の密閉された空間部 8の圧力を圧力調整機構 9で 調整することによって、ダイヤフラム 6を弾性変形させることができる。例えば、圧力調 整機構 9から空間部 8に圧力エアーを供給することにより、ヘッド本体 2の下縁部との 間でダイヤフラム 6が弾性変形して、キャリア 3と、ガイドリング 4と、ドレスリング 5が、同 時に同じ圧力で研磨布 11側に押出される。このように圧力調整機構 9によりダイヤフ ラム 6を弾性変形させれば、キャリア 3に保持されたゥエーハ Wとドレスリング 5を、定 盤 12上の研磨布 11に対して回転しながら所定の押圧力で押し付けてゥエーハ Wの 表面を研磨することができる。
[0032] このような研磨ヘッド 1を備えた研磨装置 17を用いてゥエーハ Wの研磨を行えば、 ゥエーハ Wのエッジ部は、研磨布 11に対して押圧しないガイドリング 4により保持され ているため、ゥエーハ Wの外周部まで均一な荷重を掛けることができる。また、ガイド リング 4の周囲ではドレスリング 5が研磨布 11を押圧するので、研磨布 11の波打ち変 形を防ぐことができる。これにより、ゥエーハ Wの外周部が過剰に研磨されるのを効果 的に防ぐことができる。さらに、ドレスリング 5と、ガイドリング 4及びキャリア 3が同一の ダイヤフラム 6を介して連結されてヘッド本体 2に保持されているので、研磨中のスラ スト方向の摩擦力が互いに異なっていても、ゥエーハの動きに対して緩やかに連動し 、ゥエーハ Wのエッジ部がガイドリング 4を介してドレスリング 5に当たる際の衝撃をは るかに小さくすることができ、エッジ部における圧痕やキズの発生を効果的に防止す ること力 Sできる。また、これによつて、ドレスリング 5の内壁に溝が形成されてしまうのを 効果的に抑制することができる。
なお、研磨後のゥエーハは、ガイドリング 4とゥエーハ Wのエッジ部との間に水を吹 き付けることで容易に離脱させることができる。
[0033] 図 2は、本発明に係る研磨ヘッドの第 2の態様を示している。この研磨ヘッド 21では 、キャリア 3と、ダイヤフラム 6と、バッキングパッド 7の厚さ方向に、ゥエーハ Wを真空 吸着保持するためのゥエーハ吸着用貫通孔 26が複数形成されている。また、ヘッド 本体 2の空間部 8の圧力を調整する圧力調整機構 9とは別に、ゥエーハ吸着路 25を 通じてキャリア 3等の貫通孔 26に連通するゥエーハ吸着機構 22が具備されている。 このような研磨ヘッド 21では、バッキングパッド 7による吸着力と、ゥエーハ吸着機構 2 2による真空吸着によりゥエーハ Wをより確実に吸着保持することができる。
[0034] また、研磨後は、例えばエアー供給機構 23からキャリア 3等の貫通孔 26を通じてゥ エーハ Wの裏面にエアーを吹き付けることで、キャリア 3 (バッキングパッド 7)からゥェ ーハ Wを容易に離脱させることができる。なお、図 2の研磨ヘッド 21では、ゥェーハ 吸着機構 22とエアー供給機構 23とが別々に設けられているが、兼用したものを採用 してもよい。 [0035] 図 3 (A) (B)は本発明に係る研磨ヘッドの第 3の態様を示している。この研磨ヘッド 31には、キャリアとして可撓性の膜 32が設けられている。この可撓性膜 32は、硬質ゥ レタンゴム、 EPDM等の合成ゴムにより構成することができる。可撓性膜 32の背面側 には可撓性膜 32を固定するとともにゥエーハ Wを真空吸着保持するための固定盤 3 3が設けられている。
固定盤 33は、ゥエーハを吸着していない状態では、図 3 (B)に示されるように周辺 部から中央部かけて緩やかに傾斜した上に凸の形状であり、固定盤 33と可撓性膜 3 2との間には空間部 38が形成されている。固定盤 33の中央には圧力調整機構 36等 に連通する貫通孔 34が形成されてレ、る。
ただし、図 3 (B)は特徴部分を強調するため、スケールは実物とは変えて記載され ている。
なお、固定盤 33の材質は、 SUSやチタン等の金属を用いることができる。
[0036] このような研磨ヘッド 31でゥエーハを保持する場合には、可撓性膜 32に水を含ま せるか、可撓性膜 32の表面にシート状の弾性体 (バッキングパッド 7)を両面粘着テ ープ等で貼り付け、バッキングパッド 7に水を含ませる。そして、可撓性膜 32と固定盤 33との間の空間部 38を負圧にすることで可撓性膜 32を固定盤 33の形状に倣わせ、 これによりゥエーハ Wを吸着保持することができる。負圧用の真空は、例えば図 3 (A) に示されるようにレギユレータ等の調整器 37を用い、圧力調整機構 36と同一のライン を通じて調整することができる。このような圧力調整機構 36と調整器 37によりゥエー ハの吸着と押圧を制御することができる。
[0037] この研磨ヘッド 31でも、ヘッド本体 2の密閉された空間部 8の圧力を、貫通孔 35を 通じて圧力調整機構 36で調整することにより、ダイヤフラム 6を弾性変形させることが でき、同時に空間部 38の圧力を貫通孔 34を通じて圧力調整機構 36で調整すること により、可撓性膜 32を弾性変形させることができる。これにより、可撓性膜 32に保持 されたゥエーハ Wとドレスリング 5を、定盤 12上の研磨布 11に対して回転しながら所 定の押圧力で押し付けて研磨することができる。
また、研磨後は、固定盤 33の貫通孔 34に通じるラインを通じてエアーを吹き付けて 可撓性膜 32を膨らませることにより、ゥエーハ Wを容易に離脱させることができる。 [0038] 図 4は、本発明に係る研磨ヘッドの第 4の態様を示している。この研磨ヘッド 41では 、キャリア（セラミックプレート） 3の上側に裏板 44が配置されている。裏板 44は、ダイ ャフラム 6を介してドレスリング 5の上方に取り付けられている。裏板 44をドレスリング 5 にダイヤフラム 6を介して固定することで、ヘッド本体 2の空間部が 2つのチャンバ一 8 a, 8bに仕切られている。上側のチャンバ一 8aには圧力調整機構 42が連結され、下 側のチャンバ一 8bにはゥエーハ押圧調整機構 43が連結されている。
[0039] このような構成の研磨ヘッド 41では、圧力調整機構 42からの圧力エアーの供給等 により、ヘッド本体 2とドレスリング 5との間でダイヤフラム 6が弾性変形して、キャリア 3 に保持されたゥエーハ Wとドレスリング 5の押圧力を調整することができる。一方、ゥェ 一ハ押圧調整機構 43からのエアーの供給等により下側のチャンバ一 8bの圧力を調 整することでドレスリング 5とキャリア 3との間でダイヤフラム 6が弾性変形され、キャリア 3に保持されたゥエーハ Wの研磨布 11に対する押圧力を微調整することができる。 従って、ゥエーハ Wとドレスリング 5の押圧を別々に制御することもできる。
研磨後のゥエーハは、ガイドリング 4とゥエーハ Wのエッジ部との間に水を吹き付け ることで容易に離脱させることができる。
[0040] 図 5は、本発明に係る研磨ヘッドの第 5の態様を示している。この研磨ヘッド 51は、 第 4の態様と同様にセラミックプレート（キャリア） 3の上側に裏板 54が配置されている 。また、第 2の態様と同様にキャリア 3とダイヤフラム 6とバッキングパッド 7にはゥエー ハ Wを真空吸着保持するための貫通孔 56が形成されており、さらにこの貫通孔 56に 連通するゥエーハ吸着機構 52が具備されている。
このような構成の研磨ヘッド 51であれば、前記第 2の態様と同様にバッキングパッド 7とゥエーハ吸着機構 52によって、ゥエーハ Wを確実に吸着保持することができる。 また、前記第 4の態様と同様に圧力調整機構 59とゥエーハ押圧調整機構 53によつ て、ドレスリング 5とゥエーハ Wの押圧を別々に調整することができる。さらに、エアー 供給機構 55により研磨後のゥエーハを容易に離脱させることもできる。
[0041] 図 6 (A) (B)は、本発明に係る研磨ヘッドの第 6の態様を示してレ、る。この研磨へッ ド 61は、図 3に示した第 3の態様と同様、可撓性の膜からなるキャリア 62と、固定盤 6 3を備えている。図 6 (B)に示されるように、固定盤 63と可撓性膜 62との間には空間 部 68が形成されている。固定盤 63の中央にはゥエーハ押圧調整機構 66等に連通 する貫通孔 64が形成されてレ、る。
ただし、図 6 (B)は特徴部分を強調するため、スケールは実物とは変えて記載され ている。
固定盤 63に通じるゥエーハ吸着機構 67によってゥエーハ Wの着脱を自在に行うこ とができ、また、空間部 8に通じる圧力調整機構 65によって、キャリア 62に保持され たゥエーハ Wとドレスリング 5の押圧を調整することができ、さらに、空間部 68に通じる ゥエーハ押圧調整機構 66によってゥエーハ Wの押圧を微調整することができる。 従って、この研磨ヘッド 61でゥエーハ Wを保持して研磨を行えば、ゥエーハ Wの着 脱、ドレスリング 5の押圧、ゥエーハ Wの押圧を自在に制御することができる。
[0042] 以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
(実施例 1)
図 1に示した構成の研磨ヘッドを以下のように作製した。ステンレス製のヘッド本体 を用意し、セラミックプレート（直径 301mm)のキャリアを用いた。キャリアの周囲には PEEK製のガイドリング（幅： 2mm)を嵌め込み、さらにガイドリングの外側には約 0· 5mmの間隔をあけてアルミナ製のドレスリングを配置した。そして、キャリア、ガイドリ ング、ドレスリング及びヘッド本体を合成ゴム製の 1枚のダイヤフラムを介して連結し、 研磨ヘッドの内側に 1つのチャンバ一（空間部）を有する研磨ヘッド（シングルチャン バー方式研磨ヘッド）を作製した。
[0043] 上記のような研磨ヘッドを備えた研磨装置を用いて直径 300mmのシリコンゥエー ハの研磨を行った。使用したシリコンゥエーハは、その両面に予め 1次研磨を施し、 エッジ部にも研磨を施したのものである。このゥヱーハの平坦度をフラットネス測定装 置「AMS3200」（ADE社製）を用いて測定したところ、 SFQR (Siteflatness Fron t Surface a site least squares Range：サイ卜 のゥエーハ表面の高低差 の 最大値 SFQRmaxは平均 0. 13 μ mであった（測定条件：セルサイズ 26mm X 33m m、オフセット Omm X 16. 5mm,ゥエーハ外周からの 2mmは除外）。
研磨布は SUBA600 (ユッタ'ハース製）を使用し、研磨剤にはコロイダルシリカを 含有するアルカリ溶液を用いた。
研磨の際、研磨ヘッドと研磨定盤はそれぞれ 30rpmで回転させた。ゥエーハの研 磨圧力（押圧）は 30kPa (チャンバ一内）とした。研磨代が 1 μ mになるように研磨時 間を調整した。研磨後のゥエー八に対し、 SC—1洗浄を行った。
[0044] (実施例 2)
図 4に示した 2つのチャンバ一 8a， 8bを有する研磨ヘッドを作製した。キャリア、ガイ ドリング、及びドレスリングは実施例 1と同様のものを使用した。
この研磨ヘッドを用いて実施例 1と同様にしてシリコンゥエー八の研磨を行った。ド レスリングの研磨圧力を調整するチャンバ一 8a内は 33kPaとし、ゥエーハの研磨圧 力を調整するチャンバ一 8b内は 30kPaとした。
[0045] (実施例 3)
図 3に示したようにキャリアが可撓性の膜である研磨ヘッドを作製した。 この研磨ヘッドを用いて実施例 1と同様にしてシリコンゥエーハの研磨を行った。ゥ エーハ及びドレスリングの押圧を調整する空間部 8内は 30kPaとし、ゥエーハを保持 するための可撓性の膜と固定盤との間の空間部 38内も 30kPaとした。
[0046] (実施例 4)
図 6に示したようにキャリアが可撓性の膜であり、ゥエーハの研磨圧力を調整する機 構とドレスリング圧力を調整する機構を有する研磨ヘッドを作製した。
この研磨ヘッドを用いて実施例 1と同様にしてシリコンゥエー八の研磨を行った。ド レスリングの研磨圧力を調整する空間部 8は 33kPaとし、ゥエー八の研磨圧力を調整 する空間部 68内は 30kPaとした。
[0047] (比較例 1)
図 13に示されるような研磨ヘッド 81を用意した。この研磨ヘッド 81は、キャリア 82の 外周部に沿ってリング状のガイド 83が設けられ、さらにその外側に押圧リング 84が設 けられている。キャリア 82と押圧リング 84は特にダイヤフラム等による連結はせず、別 個の圧力調整機構によって押圧が制御されるものとした。
この研磨ヘッド 81を用いて実施例 1と同様にシリコンゥエーハの研磨を行った。
[0048] (比較例 2)
図 14に示されるような研磨ヘッド 91を用意した。この研磨ヘッド 91には、キャリア 92 の外周部に沿ってリング状のリテーナ 94が設けられ、本リング 94は上下動自在にダ ィャフラムにより支持されている。キャリア 92とリテーナリング 94は特にダイヤフラム等 による連結はせず、別個の圧力制御機構により押圧が制御されるものとした。
この研磨ヘッド 91を用いて実施例 1と同様にシリコンゥヱーハの研磨を行った。
[0049] (研磨後のゥエーハの評価方法）
実施例 1 4及び比較例で研磨したシリコンゥエーハのエッジ部について、ゥエー ハエッジ欠陥自動検査装置「RXW— 1225S」（レイテックス社製）を用いて評価を行 つに。
具体的には、ゥエーハ外周部全周にレーザー光を照射し、その散乱光を受光する ことで欠陥の有無を検出した。欠陥が発生している場合には、その欠陥のノッチから の角度を求め、図 8に示されるように研磨後のゥエーハのエッジ部の領域 (A) (B) (C )について CCDカメラで撮影し、画像処理により合否を判定した。
図 9は合格品の CCDカメラ画像であり、図 10及び図 11は不合格品の CCDカメラ 画像である。
[0050] (評価結果）
実施例 1 _4の研磨ヘッドを用いて研磨を行った場合のゥエー八のエッジ部におけ る圧痕又はキズの発生率は平均約 1. 5%であった。
比較例 1の研磨ヘッドを用いて研磨を行った場合のゥエー八のエッジ部におけるキ ズの発生率は 8. 5。/。であった。
比較例 1の研磨ヘッドでは、ゥエー八が横ズレしたときに、硬質のリテーナリングに 接触して圧痕ゃキズをゥエーハに付け易かったと考えられる。
また、研磨したゥエーハの平坦度をフラットネス測定装置「AMS3200」（ADE社製 )を用いて実施例 1と同様に測定したところ、実施例 1〜4の研磨ヘッドを用いて研磨 行った場合のゥヱ一八の SFQRmaxは平均 0. 09 z mであったが、比較例 1の研磨 ヘッドを用いて研磨行った場合は平均 0. 11 mであった。
[0051] 一方、比較例 2の研磨ヘッドを用いて研磨行った場合のゥヱーハエッジ部における 圧痕又はキズの発生率は 1. 7。/。であったが、 SFQRmaxは最外周部のセルの値が 悪化し、平均 0. 18 x mと悪ィ匕した。その原因は、リテーナリングが研磨中上下に振 動し、その影響で最外周部のセルの平坦度が悪化したと考えられる。
[0052] 一方、実施例 1 _4の研磨ヘッドでは、ヘッド本体、ドレスリング、ガイドリング、及び キャリアがダイヤフラムを介して連結されており、ダイヤフラムの弾性変形によりガイド リングとドレスリングは同じようにズレてほとんどぶっかることがないために、ゥェーハ のエッジ部に圧痕やキズが生じ難かったと考えられる。
[0053] 本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示 であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成 を有し、同様な作用効果を奏するものは、レ、かなるものであっても本発明の技術的範 囲に包含される。
[0054] 例えば、本発明に係る研磨ヘッドは図 1 6に示した態様に限定されず、例えば、 ヘッド本体の形状等は適宜設計すればよい。
また、研磨装置の構成も図 7に示したものに限定されず、例えば、本発明に係る研 磨ヘッドを複数備えた研磨装置とすることもできる。

Claims

請求の範囲
[1] 半導体ゥエーハの表面を定盤上に貼り付けた研磨布に摺接させて研磨する際に前 記ゥエーハを保持するための研磨ヘッドであって、少なくとも、
前記ゥエーハの裏面を保持するための円盤状のキャリアと、
該キャリアの外周部に沿って前記ゥエー八の裏面を保持する面から下方に突出し、 前記ゥエーハのエッジ部を保持するためのガイドリングと、
該ガイドリングの周囲に位置し、前記研磨布を押圧するためのドレスリングと、 前記キャリアと、ガイドリングと、ドレスリングを保持するとともに回転可能であり、内側 に空間部が形成された逆椀状のヘッド本体とを有し、
前記ヘッド本体の下縁部に、前記ドレスリングと、前記ガイドリング及びキャリアの少 なくとも一方を、ダイヤフラムを介して連結して保持するとともに前記ヘッド本体の空 間部が密閉されており、研磨の際、前記密閉された空間部の圧力を、該空間部に連 結された圧力調整機構で調整することにより、前記ダイヤフラムを弾性変形させて、 前記キャリアに保持されたゥエーハと前記ドレスリングを前記定盤上の研磨布に対し て回転しながら所定の押圧力で押し付けて研磨することができるものであることを特 徴とする研磨ヘッド。
[2] 前記キャリアの上側に配置された裏板を有し、該裏板が前記ダイヤフラムを介して 前記ドレスリングの上方に取り付けられていることにより、前記ヘッド本体の空間部が 2つのチャンバ一に仕切られており、研磨の際、下側のチャンバ一の圧力を、該下側 のチャンバ一に連結されたゥエーハ押圧調整機構で調整することにより、前記ドレス リングとキャリアとの間で前記ダイヤフラムを弾性変形させて、前記キャリアに保持され たゥエーハの研磨布に対する押圧力をさらに調整することができるものであることを 特徴とする請求項 1に記載の研磨ヘッド。
[3] 前記キャリアのゥエーハの裏面を保持する面にバッキングパッドが設けられているこ とを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の研磨ヘッド。
[4] 前記キャリアがセラミックプレートであることを特徴とする請求項 1ないし請求項 3の いずれ力 1項に記載の研磨ヘッド。
[5] 前記キャリアの厚さ方向に、前記ゥエーハを真空吸着保持するための貫通孔が形 成され、該貫通孔に連通するゥエーハ吸着機構を具備するものであることを特徴とす る請求項 1なレ、し請求項 4のレ、ずれか 1項に記載の研磨ヘッド。
[6] 前記キャリアが可撓性の膜であり、該可撓性の膜を固定するための貫通孔が形成 された固定盤と、該固定盤の貫通孔に連通するゥエーハ吸着機構及び押圧調整機 構を具備するものであることを特徴とする請求項 1ないし請求項 3のいずれ力 4項に 記載の研磨ヘッド。
[7] 半導体ゥエーハの表面を研磨する際に使用する研磨装置であって、少なくとも、定 盤上に貼り付けられた研磨布と、該研磨布上に研磨剤を供給するための研磨剤供給 機構と、前記半導体ゥエーハを保持するための研磨ヘッドとして、請求項 1ないし請 求項 6のいずれ力 1項に記載の研磨ヘッドを具備するものであることを特徴とする研 磨装置。
[8] 半導体ゥエーハの表面を研磨する方法であって、前記請求項 1ないし請求項 6の いずれ力 1項に記載の研磨ヘッドによって前記ゥエーハを保持し、前記ヘッド本体の 密閉された空間部の圧力を、該空間部に連結された圧力調整機構で調整することに より、前記ダイヤフラムを弾性変形させて、前記キャリアに保持されたゥエーハと前記 ドレスリングを定盤上の研磨布に対して回転しながら所定の押圧力で押し付けて研 磨することを特徴とする半導体ゥエーハの研磨方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101402117B1 (ko) * 2006-10-06 2014-06-27 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판폴리싱장치 및 방법
JP2016155188A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社荏原製作所 リテーナリング、基板保持装置、研磨装置およびリテーナリングのメンテナンス方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008135326A1 (de) * 2007-05-03 2008-11-13 Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg Zahnradpumpe
TWI367524B (en) * 2007-08-01 2012-07-01 Univ Nat Taiwan Science Tech Chemical mechanical polishing apparatus and chemical mechanical polishing method thereof
KR100914604B1 (ko) * 2007-11-28 2009-08-31 주식회사 실트론 연마장치의 웨이퍼 압착 기기
JP5274993B2 (ja) 2007-12-03 2013-08-28 株式会社荏原製作所 研磨装置
JP5238293B2 (ja) * 2008-02-29 2013-07-17 信越半導体株式会社 研磨ヘッド及び研磨装置並びに研磨方法
JP2009248282A (ja) * 2008-04-10 2009-10-29 Showa Denko Kk 研磨装置及び研磨補助装置、ならびに、研磨方法
KR101057228B1 (ko) * 2008-10-21 2011-08-16 주식회사 엘지실트론 경면연마장치의 가압헤드
US20100112905A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Leonard Borucki Wafer head template for chemical mechanical polishing and a method for its use
JP5392483B2 (ja) * 2009-08-31 2014-01-22 不二越機械工業株式会社 研磨装置
JP5663295B2 (ja) * 2010-01-15 2015-02-04 株式会社荏原製作所 研磨装置、研磨方法、研磨具を押圧する押圧部材
CN107112260A (zh) * 2014-12-08 2017-08-29 俞贤贞 化学研磨装置用承载头的固定环以及包括其的承载头
US10500695B2 (en) * 2015-05-29 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Retaining ring having inner surfaces with features
JP6043848B1 (ja) * 2015-08-26 2016-12-14 株式会社フジクラ 研磨装置および研磨方法
US10265829B2 (en) * 2015-10-30 2019-04-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Chemical mechanical polishing system
JP6568491B2 (ja) * 2016-03-02 2019-08-28 信越化学工業株式会社 Ｓｏｉ複合基板の製造方法、及び該方法に用いる研磨装置
JP7157521B2 (ja) * 2016-03-15 2022-10-20 株式会社荏原製作所 基板研磨方法、トップリングおよび基板研磨装置
US10315286B2 (en) 2016-06-14 2019-06-11 Axus Technologi, Llc Chemical mechanical planarization carrier system
TWI584408B (zh) * 2016-09-06 2017-05-21 Long turn nozzle device
CN106670970B (zh) * 2016-12-23 2019-01-01 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） 一种用于cmp设备的抛光垫活化器施压机构及其运行方法
CN110315420A (zh) * 2019-07-11 2019-10-11 王丽娜 一种机械抛光用稳定性好的夹持装置
CN110666675A (zh) * 2019-08-22 2020-01-10 中南钻石有限公司 一种金刚石复合片表面金属皮去除装置及工艺
US11440159B2 (en) * 2020-09-28 2022-09-13 Applied Materials, Inc. Edge load ring

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11333711A (ja) * 1998-05-21 1999-12-07 Nikon Corp 研磨ヘッド及びそれを用いた研磨装置
JP2000190203A (ja) * 1998-12-22 2000-07-11 Toshiba Ceramics Co Ltd 研磨装置
JP2001079757A (ja) * 1999-09-13 2001-03-27 Toshiba Ceramics Co Ltd 研磨装置
JP2003220549A (ja) * 2002-01-25 2003-08-05 Tdk Corp 磁気ヘッドの製造装置及び製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3158934B2 (ja) 1995-02-28 2001-04-23 三菱マテリアル株式会社 ウェーハ研磨装置
JP3045966B2 (ja) 1996-02-16 2000-05-29 株式会社荏原製作所 ポリッシング装置および方法
TW431942B (en) * 1997-04-04 2001-05-01 Tokyo Seimitsu Co Ltd Polishing device
US5857899A (en) * 1997-04-04 1999-01-12 Ontrak Systems, Inc. Wafer polishing head with pad dressing element
EP0881039B1 (en) * 1997-05-28 2003-04-16 Tokyo Seimitsu Co.,Ltd. Wafer polishing apparatus with retainer ring
US6231428B1 (en) * 1999-03-03 2001-05-15 Mitsubishi Materials Corporation Chemical mechanical polishing head assembly having floating wafer carrier and retaining ring
TW467795B (en) * 1999-03-15 2001-12-11 Mitsubishi Materials Corp Wafer transporting device, wafer polishing device and method for making wafers
JP2002264005A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体ウェーハの研磨方法及びその研磨装置
US6758939B2 (en) * 2001-08-31 2004-07-06 Speedfam-Ipec Corporation Laminated wear ring
US6890249B1 (en) * 2001-12-27 2005-05-10 Applied Materials, Inc. Carrier head with edge load retaining ring
US6796887B2 (en) * 2002-11-13 2004-09-28 Speedfam-Ipec Corporation Wear ring assembly
JP4583207B2 (ja) 2004-03-31 2010-11-17 不二越機械工業株式会社 研磨装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11333711A (ja) * 1998-05-21 1999-12-07 Nikon Corp 研磨ヘッド及びそれを用いた研磨装置
JP2000190203A (ja) * 1998-12-22 2000-07-11 Toshiba Ceramics Co Ltd 研磨装置
JP2001079757A (ja) * 1999-09-13 2001-03-27 Toshiba Ceramics Co Ltd 研磨装置
JP2003220549A (ja) * 2002-01-25 2003-08-05 Tdk Corp 磁気ヘッドの製造装置及び製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1860689A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101402117B1 (ko) * 2006-10-06 2014-06-27 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판폴리싱장치 및 방법
JP2016155188A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社荏原製作所 リテーナリング、基板保持装置、研磨装置およびリテーナリングのメンテナンス方法

Also Published As

Publication number Publication date
US7740521B2 (en) 2010-06-22
KR101199888B1 (ko) 2012-11-09
US20080254720A1 (en) 2008-10-16
JP2006253560A (ja) 2006-09-21
JP4756884B2 (ja) 2011-08-24
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