JP3611404B2 - ポリッシング装置 - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリッシング装置に係り、特に半導体ウエハ等のポリッシング対象物を平坦且つ鏡面状に研磨するポリッシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。特に、０．５μｍ以下の光リソグラフィの場合、焦点深度が浅くなるためステッパーの結像面の平坦度を必要とする。
そこで、半導体ウエハの表面を平坦化することが必要となるが、この平坦化法の一手段としてポリッシング装置により研磨することが行われている。
【０００３】
従来、この種のポリッシング装置は、各々独立した回転数で回転する上面にクロス（研磨布）を張り付けたターンテーブルと、トップリングとを有し、トップリングが一定の圧力をターンテーブルに与え、クロスとトップリングとの間にポリッシング対象物を介在させてクロス上面に研磨砥液を流下しつつ、ポリッシング対象物の表面を平坦且つ鏡面に研磨している。
【０００４】
ポリッシング装置のターンテーブル上のクロス（研磨布）の張り替えは、装置を停止し、ターンテーブルからクロスをはがし、ターンテーブル上面に残留した研磨砥液を洗い落とし、ターンテーブルを乾燥させてから、新しいクロスを直接ターンテーブル上面に張り付けることにより行っていた。このため、作業性が悪く、装置を停止しての作業時間が長くなり、装置の単位時間当たりの生産ロット数が低下する欠点があった。
【０００５】
この欠点を解決するために、台座にクロスを張り付けてなるクロスカートリッジをターンテーブル上に着脱可能に取り付ける方法が行われている。クロスの交換を予めクロスを張り付けた着脱が容易なカートリッジの交換とすることで、交換時の作業時間、すなわち装置を停止させる時間を短縮し、装置の単位時間当たりの生産ロット数を上げている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のクロスカートリッジは、外径が大きいため、取扱い（ハンドリング）が容易ではないという問題があった。即ち、クロスカートリッジは、通常、外径が６００ｍｍ程度又はそれ以上であり、このクロスカートリッジの交換を行う場合、この６００ｍｍ程度の外径を有した円盤状のものを装置外に取り出すことになる。ポリッシング装置はクリーンルームに設置されることが多く、クロスカートリッジの交換時には、クロスがウェットな状態でしかも研磨砥液が付着しており、クリーンルーム内にふさわしくない状態の場合が多い。そのため、クロスカートリッジ全体を袋等を用いて装置内で包み装置外に持ち出すことが行われていた。この場合、クロスカートリッジが大径であり、しかもポリッシング装置内の狭い空間で作業を行わなければならず、取扱いが容易ではないという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の事情に鑑みなされたもので、交換時の取扱いが容易なクロスカートリッジを具備したポリッシング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明は、台座にクロスを張り付けてなるクロスカートリッジをターンテーブルに着脱可能に取り付け、前記クロスに被加工物を押し付けて前記被加工物の表面を研磨するポリッシング装置において、前記クロスカートリッジを複数に分割された台座と、これら台座上に張り付けられた１枚のクロスとで構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明の１つの態様においては、前記ポリッシング装置を用い被加工物を研磨した後に、クロスカートリッジを交換する際に、クロスカートリッジを折りたたんで取り扱う。
【００１０】
本発明によれば、クロスカートリッジを折りたたみ可能に構成したため、クロスカートリッジの交換時に取扱いが容易になり、ポリッシング装置が設置されたクリーンルーム等の周囲環境への汚染を抑えることができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係るポリッシング装置の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例においては、ポリッシング対象物として半導体ウエハを例に挙げて説明する。
図１は、本発明のポリッシング装置の全体構成を示す縦断面図である。図１に示されるように、ポリッシング装置は、ターンテーブル１と、ターンテーブル１上に固定されたクロスカートリッジ２と、半導体ウエハ５を保持しつつターンテーブル１に押し付けるトップリング６とを具備している。クロスカートリッジ２はディスク状の台座３にクロス（研磨布）４を張り付けて形成されている。
【００１２】
ターンテーブル１の内部にはチャンバ１ａが形成されており、ターンテーブル１の上面にはチャンバ１ａに連通する多数の真空吸着孔１ｂが開口している。前記チャンバ１ａはターンテーブル１内の連通路１ｃ及びロータリジョイント７を介して真空源８に連通されている。したがって、真空吸着孔１ｂを真空源８に連通することにより、クロスカートリッジ２はターンテーブル１に真空吸着により固定される。そして、真空吸着孔１ｂを大気開放することにより、クロスカートリッジ２は着脱可能になっている。クロスカートリッジ２の台座３はステンレス鋼等の合金鋼、又はアルミニウム、又はプラスチックから形成されている。カートリッジ上面に張り付けるクロス４は樹脂シート（例えばＬＣ１０００）等の研磨布である。
【００１３】
前記ターンテーブル１はモータ（図示せず）に連結されており、矢印で示すようにその軸心回わりに回転可能になっている。またトップリング６は、シャフト１１を介してモータ（図示せず）に連結されるとともに昇降シリンダ（図示せず）に連結されている。これによって、トップリング６は、矢印で示すように昇降可能かつその軸心回わりに回転可能になっており、半導体ウエハ５をクロス４に対して任意の圧力で押圧することができるようになっている。なお、トップリング６の下部外周部には、半導体ウエハ５の外れ止めを行うガイドリング９が設けられている。
【００１４】
また、ターンテーブル１の上方には研磨砥液ノズル１０が設置されており、研磨砥液ノズル１０によってクロスカートリッジ２のクロス４上に研磨砥液Ｑが供給されるようになっている。
【００１５】
上記構成のポリッシング装置において、トップリング６の下面に半導体ウエハ５を保持させ、半導体ウエハ５を回転しているターンテーブル１の上面のクロス４に昇降シリンダにより押圧する。一方、研磨砥液ノズル１０から研磨砥液Ｑを流すことにより、クロス４に研磨砥液Ｑが保持されており、半導体ウエハ５の研磨される面（下面）とクロス４の間に研磨砥液Ｑが存在した状態でポリッシングが行われる。
【００１６】
図２は、本発明のクロスカートリッジの詳細を示す図であり、図２（ａ）はクロスカートリッジの分解斜視図、図２（ｂ）はクロスカートリッジの組立状態の平面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、クロスカートリッジ２は４分割されている。即ち、台座３及びクロス（研磨布）４は、それぞれ台座片３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと、各台座片上に張り付けられたクロス片４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄとから構成されている。分割型のクロスカートリッジ２は、真空吸着によってターンテーブル１の上面に固定される。そして、分割型のクロスカートリッジ２は、台座片、例えば３Ａと、クロス片、例えば４Ａとからなるユニット毎にターンテーブル１に着脱可能となる。したがって、クロスカートリッジの交換時の取扱いがきわめて容易になる。そして、交換時に必要な袋が小さいもので済むようになる。具体的には、交換時に従来、６００ｍｍ×６００ｍｍ以上の袋が必要であったものが、３００ｍｍ×３００ｍｍの袋で行えるようになる。
【００１７】
図３は、本発明のクロスカートリッジの他の実施例を示す斜視図である。本実施例においては、クロスカートリッジ２は、４つの台座片３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと、各台座片上に張り付けられた１枚のクロス（研磨布）４とから構成されている。本実施例のクロスカートリッジ２においては、交換時には、図３の破線部分で２つ折り又は４つ折りに折りたたむことができるため、取扱いが容易になる。また、交換時に必要な袋も図２の例と同様に小さくて済む。
【００１８】
図３に示す実施例においては、クロスは１枚ものとし、クロスを介して折りたたむ構成を採用したが、クロスを図２に示す例のように分割型とし、隣接する台座片に蝶番等の接続具を取付けることによって、２つ折り又は４つ折りに折りたたみ可能としてもよい。勿論、分割型の場合には、折りたたまずに、分割された各個毎に取り扱うことも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クロスカートリッジを分割可能又は折りたたみ可能に構成したため、クロスカートリッジの交換時に取扱いが容易になり、ポリッシング装置が設置されたクリーンルーム等の周囲環境への汚染を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポリッシング装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明のクロスカートリッジの詳細を示す図であり、図２（ａ）は分解斜視図、図２（ｂ）は平面図である。
【図３】本発明のクロスカートリッジの他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ターンテーブル
２ クロスカートリッジ
３ 台座
３Ａ〜３Ｄ 台座片
４ クロス（研磨布）
４Ａ〜４Ｄ クロス片
５ 半導体ウエハ
６ トップリング
７ ロータリジョイント
８ 真空源
【発明の属する技術分野】
本発明はポリッシング装置に係り、特に半導体ウエハ等のポリッシング対象物を平坦且つ鏡面状に研磨するポリッシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。特に、０．５μｍ以下の光リソグラフィの場合、焦点深度が浅くなるためステッパーの結像面の平坦度を必要とする。
そこで、半導体ウエハの表面を平坦化することが必要となるが、この平坦化法の一手段としてポリッシング装置により研磨することが行われている。
【０００３】
従来、この種のポリッシング装置は、各々独立した回転数で回転する上面にクロス（研磨布）を張り付けたターンテーブルと、トップリングとを有し、トップリングが一定の圧力をターンテーブルに与え、クロスとトップリングとの間にポリッシング対象物を介在させてクロス上面に研磨砥液を流下しつつ、ポリッシング対象物の表面を平坦且つ鏡面に研磨している。
【０００４】
ポリッシング装置のターンテーブル上のクロス（研磨布）の張り替えは、装置を停止し、ターンテーブルからクロスをはがし、ターンテーブル上面に残留した研磨砥液を洗い落とし、ターンテーブルを乾燥させてから、新しいクロスを直接ターンテーブル上面に張り付けることにより行っていた。このため、作業性が悪く、装置を停止しての作業時間が長くなり、装置の単位時間当たりの生産ロット数が低下する欠点があった。
【０００５】
この欠点を解決するために、台座にクロスを張り付けてなるクロスカートリッジをターンテーブル上に着脱可能に取り付ける方法が行われている。クロスの交換を予めクロスを張り付けた着脱が容易なカートリッジの交換とすることで、交換時の作業時間、すなわち装置を停止させる時間を短縮し、装置の単位時間当たりの生産ロット数を上げている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のクロスカートリッジは、外径が大きいため、取扱い（ハンドリング）が容易ではないという問題があった。即ち、クロスカートリッジは、通常、外径が６００ｍｍ程度又はそれ以上であり、このクロスカートリッジの交換を行う場合、この６００ｍｍ程度の外径を有した円盤状のものを装置外に取り出すことになる。ポリッシング装置はクリーンルームに設置されることが多く、クロスカートリッジの交換時には、クロスがウェットな状態でしかも研磨砥液が付着しており、クリーンルーム内にふさわしくない状態の場合が多い。そのため、クロスカートリッジ全体を袋等を用いて装置内で包み装置外に持ち出すことが行われていた。この場合、クロスカートリッジが大径であり、しかもポリッシング装置内の狭い空間で作業を行わなければならず、取扱いが容易ではないという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の事情に鑑みなされたもので、交換時の取扱いが容易なクロスカートリッジを具備したポリッシング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明は、台座にクロスを張り付けてなるクロスカートリッジをターンテーブルに着脱可能に取り付け、前記クロスに被加工物を押し付けて前記被加工物の表面を研磨するポリッシング装置において、前記クロスカートリッジを複数に分割された台座と、これら台座上に張り付けられた１枚のクロスとで構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明の１つの態様においては、前記ポリッシング装置を用い被加工物を研磨した後に、クロスカートリッジを交換する際に、クロスカートリッジを折りたたんで取り扱う。
【００１０】
本発明によれば、クロスカートリッジを折りたたみ可能に構成したため、クロスカートリッジの交換時に取扱いが容易になり、ポリッシング装置が設置されたクリーンルーム等の周囲環境への汚染を抑えることができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係るポリッシング装置の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例においては、ポリッシング対象物として半導体ウエハを例に挙げて説明する。
図１は、本発明のポリッシング装置の全体構成を示す縦断面図である。図１に示されるように、ポリッシング装置は、ターンテーブル１と、ターンテーブル１上に固定されたクロスカートリッジ２と、半導体ウエハ５を保持しつつターンテーブル１に押し付けるトップリング６とを具備している。クロスカートリッジ２はディスク状の台座３にクロス（研磨布）４を張り付けて形成されている。
【００１２】
ターンテーブル１の内部にはチャンバ１ａが形成されており、ターンテーブル１の上面にはチャンバ１ａに連通する多数の真空吸着孔１ｂが開口している。前記チャンバ１ａはターンテーブル１内の連通路１ｃ及びロータリジョイント７を介して真空源８に連通されている。したがって、真空吸着孔１ｂを真空源８に連通することにより、クロスカートリッジ２はターンテーブル１に真空吸着により固定される。そして、真空吸着孔１ｂを大気開放することにより、クロスカートリッジ２は着脱可能になっている。クロスカートリッジ２の台座３はステンレス鋼等の合金鋼、又はアルミニウム、又はプラスチックから形成されている。カートリッジ上面に張り付けるクロス４は樹脂シート（例えばＬＣ１０００）等の研磨布である。
【００１３】
前記ターンテーブル１はモータ（図示せず）に連結されており、矢印で示すようにその軸心回わりに回転可能になっている。またトップリング６は、シャフト１１を介してモータ（図示せず）に連結されるとともに昇降シリンダ（図示せず）に連結されている。これによって、トップリング６は、矢印で示すように昇降可能かつその軸心回わりに回転可能になっており、半導体ウエハ５をクロス４に対して任意の圧力で押圧することができるようになっている。なお、トップリング６の下部外周部には、半導体ウエハ５の外れ止めを行うガイドリング９が設けられている。
【００１４】
また、ターンテーブル１の上方には研磨砥液ノズル１０が設置されており、研磨砥液ノズル１０によってクロスカートリッジ２のクロス４上に研磨砥液Ｑが供給されるようになっている。
【００１５】
上記構成のポリッシング装置において、トップリング６の下面に半導体ウエハ５を保持させ、半導体ウエハ５を回転しているターンテーブル１の上面のクロス４に昇降シリンダにより押圧する。一方、研磨砥液ノズル１０から研磨砥液Ｑを流すことにより、クロス４に研磨砥液Ｑが保持されており、半導体ウエハ５の研磨される面（下面）とクロス４の間に研磨砥液Ｑが存在した状態でポリッシングが行われる。
【００１６】
図２は、本発明のクロスカートリッジの詳細を示す図であり、図２（ａ）はクロスカートリッジの分解斜視図、図２（ｂ）はクロスカートリッジの組立状態の平面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、クロスカートリッジ２は４分割されている。即ち、台座３及びクロス（研磨布）４は、それぞれ台座片３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと、各台座片上に張り付けられたクロス片４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄとから構成されている。分割型のクロスカートリッジ２は、真空吸着によってターンテーブル１の上面に固定される。そして、分割型のクロスカートリッジ２は、台座片、例えば３Ａと、クロス片、例えば４Ａとからなるユニット毎にターンテーブル１に着脱可能となる。したがって、クロスカートリッジの交換時の取扱いがきわめて容易になる。そして、交換時に必要な袋が小さいもので済むようになる。具体的には、交換時に従来、６００ｍｍ×６００ｍｍ以上の袋が必要であったものが、３００ｍｍ×３００ｍｍの袋で行えるようになる。
【００１７】
図３は、本発明のクロスカートリッジの他の実施例を示す斜視図である。本実施例においては、クロスカートリッジ２は、４つの台座片３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと、各台座片上に張り付けられた１枚のクロス（研磨布）４とから構成されている。本実施例のクロスカートリッジ２においては、交換時には、図３の破線部分で２つ折り又は４つ折りに折りたたむことができるため、取扱いが容易になる。また、交換時に必要な袋も図２の例と同様に小さくて済む。
【００１８】
図３に示す実施例においては、クロスは１枚ものとし、クロスを介して折りたたむ構成を採用したが、クロスを図２に示す例のように分割型とし、隣接する台座片に蝶番等の接続具を取付けることによって、２つ折り又は４つ折りに折りたたみ可能としてもよい。勿論、分割型の場合には、折りたたまずに、分割された各個毎に取り扱うことも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クロスカートリッジを分割可能又は折りたたみ可能に構成したため、クロスカートリッジの交換時に取扱いが容易になり、ポリッシング装置が設置されたクリーンルーム等の周囲環境への汚染を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポリッシング装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明のクロスカートリッジの詳細を示す図であり、図２（ａ）は分解斜視図、図２（ｂ）は平面図である。
【図３】本発明のクロスカートリッジの他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ターンテーブル
２ クロスカートリッジ
３ 台座
３Ａ〜３Ｄ 台座片
４ クロス（研磨布）
４Ａ〜４Ｄ クロス片
５ 半導体ウエハ
６ トップリング
７ ロータリジョイント
８ 真空源
Claims (4)
- 台座にクロスを張り付けてなるクロスカートリッジをターンテーブルに着脱可能に取り付け、前記クロスに被加工物を押し付けて前記被加工物の表面を研磨するポリッシング装置において、
前記クロスカートリッジを複数に分割された台座と、これら台座上に張り付けられた１枚のクロスとで構成したことを特徴とするポリッシング装置。 - 前記クロスカートリッジをターンテーブルに対して真空吸着により固定することを特徴とする請求項１記載のポリッシング装置。
- 前記クロスカートリッジの台座は、合金鋼、又はアルミニウム、又はプラスチックからなることを特徴とする請求項１または２記載のポリッシング装置。
- 請求項１に記載のポリッシング装置を用い被加工物を研磨した後に、前記クロスカートリッジを交換する際、クロスカートリッジを折りたたんで取り扱うことを特徴とするクロスカートリッジの交換方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18147196A JP3611404B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | ポリッシング装置 |
| KR1019970025990A KR100435303B1 (ko) | 1996-06-21 | 1997-06-20 | 연마포카트리지를구비한폴리싱장치 |
| EP97110228A EP0813932B1 (en) | 1996-06-21 | 1997-06-23 | Polishing apparatus having a cloth cartridge |
| DE69707565T DE69707565T2 (de) | 1996-06-21 | 1997-06-23 | Poliervorrichtung ausgerüstet mit Tuchkassette |
| US08/880,639 US5921852A (en) | 1996-06-21 | 1997-06-23 | Polishing apparatus having a cloth cartridge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18147196A JP3611404B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | ポリッシング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH106209A JPH106209A (ja) | 1998-01-13 |
| JP3611404B2 true JP3611404B2 (ja) | 2005-01-19 |
Family
ID=16101344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18147196A Expired - Fee Related JP3611404B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | ポリッシング装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5921852A (ja) |
| EP (1) | EP0813932B1 (ja) |
| JP (1) | JP3611404B2 (ja) |
| KR (1) | KR100435303B1 (ja) |
| DE (1) | DE69707565T2 (ja) |
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| JP2000094307A (ja) | 1998-09-18 | 2000-04-04 | Ebara Corp | ポリッシング装置 |
| US6602380B1 (en) | 1998-10-28 | 2003-08-05 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for releasably attaching a polishing pad to a chemical-mechanical planarization machine |
| US6491570B1 (en) | 1999-02-25 | 2002-12-10 | Applied Materials, Inc. | Polishing media stabilizer |
| US6217426B1 (en) * | 1999-04-06 | 2001-04-17 | Applied Materials, Inc. | CMP polishing pad |
| DE19939258A1 (de) * | 1999-08-19 | 2001-03-08 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Werkzeug und Verfahren zum abrasiven Bearbeiten einer im wesentlichen ebenen Fläche |
| US6302775B1 (en) * | 2000-03-22 | 2001-10-16 | Motorola, Inc. | Apparatus and method for cold cross-sectioning of soft materials |
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| KR20030062133A (ko) * | 2002-01-16 | 2003-07-23 | 삼성전자주식회사 | 이동 통신 시스템의 기지국 송신 장치 |
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Family Cites Families (9)
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