JPH04201174A - Upper shaft mechanism for polishing device - Google Patents

Upper shaft mechanism for polishing device

Info

Publication number
JPH04201174A
JPH04201174A JP2334058A JP33405890A JPH04201174A JP H04201174 A JPH04201174 A JP H04201174A JP 2334058 A JP2334058 A JP 2334058A JP 33405890 A JP33405890 A JP 33405890A JP H04201174 A JPH04201174 A JP H04201174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
upper shaft
carrier plate
shaft
polishing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2334058A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Fujiwara
藤原 由岐雄
Akira Kawaguchi
章 川口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2334058A priority Critical patent/JPH04201174A/en
Publication of JPH04201174A publication Critical patent/JPH04201174A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve flatness of a wafer intended to be polished by pressurizing approximately the whole surface of the upper surface of a press plate contained in an expandable and oscillating pressure chamber located below an upper shaft and pressing a carrier plate by means of the press plate. CONSTITUTION:A press plate 40 is brought into contact with the upper surface of a carrier plate 81 adhered on the under surface of a wafer 82, and the carrier plate 81 is pressed by means of the press plate 40. When a pressure chamber 50a formed in the upper surface of the press plate 40 is pressurized, a pressure in the pressure chamber 50a is exerted so as to press down the press plate 40. Since the pressure in the pressure chamber 50a is exerted approximately on the whole surface of the press plate 40 and the pressure chamber 50a is expandable and freely oscillated, the pressure is also uniformly exerted throughout the whole surface of the upper surface of the carrier plate 81 and the carrier plate 81 is pressed toward a turn table 80. This constitution improves flatness and smoothness of the wafer 82, especially flatness.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、ノリコンウェーハを研磨するポリッシング装
置の上軸機構に係り、詳しくはノリフンウェーハを研磨
面に押圧する上軸機構に関する。
The present invention relates to an upper shaft mechanism of a polishing apparatus for polishing a wafer, and more particularly to an upper shaft mechanism for pressing a wafer against a polishing surface.

【従来の技術】[Conventional technology]

単結晶ノリコンウェーハ(以下単にウェーハと称す。)
の加工工程には、最終的な仕上げ工程としてウェーハの
平滑度を向上させて鏡面仕上げをおこなうための、ポリ
ッシング装置を用いたメカノケミカルボリッンングによ
る研磨がある。 従来、ここで用いられるポリッシング装置は、軟質弾性
材料になる研磨布を接着した公転するターンテブル上の
研磨面に、研磨液を滴下しながら、キャリアプレートの
下面に接着したウェーハを、独立に自転する上軸の下端
に取り付けた押圧板により、キャリアプレートの上面か
ら押し付けて研磨するものであった。 この研磨においては、ウェーハの高い平面度と平滑度が
要求されるが、このときの研磨精度はターンテーブルの
平面度や、ターンテーブルと押圧板との平行度に大きく
影響を受け、また、キャリアプレートを押圧する押圧板
への加圧点によってもウェーハの研磨状態が変化する。 このことは、押圧板の上面中心部を上軸により加圧し、
押圧板の下面でキャリアプレートの上面全面を加圧する
従来のポリッシング装置では、−見平面状の押圧板であ
っても、理想剛体ではないので部分的な加圧による微少
な変形が生じ、キャリアプレート上面に作用する力も一
様ではない。しかも、セラミックス等からなる円板状の
キャリアプレートにおいても同様の状態となり、また、
キャリアプレートの下面には複数枚のウェーハがキャリ
アプレートの中央部ではなく半径上に接着されているの
で、研磨される各ウェーハともその加圧点が偏心したも
のとなり、とくにウェーハの水平度に支障を来す。 このようなポリッシング装置の、キャリアプレートに向
けて自転を伴って加圧するための上軸機構に対し、以下
のような改良された手段が開示されている。 ■ まず、第4図に示すように、自転する上軸の下端に
配した回転円板であるトノブリンク404に、液体また
は気体を適当な圧力で封入しfコゴム等になる弾性中空
体413を設ける。そして、その弾性中空体413によ
り、ターンテーブル403に載せたキャリアプレート2
の上面から押圧するものである。このような手段により
、ウエーノ\401か接着されたキャリアプレート上面
を均等に押圧しようとするものである(実開昭62−1
65849)。 ■ また、第5図に示すように、キャリアプレート52
6の外周縁近傍をターンテーブル556の方向へ押圧す
るための外周抑圧装置520と、キャリアプレート52
6の中央近傍を押圧するための中央押圧装置536とを
具備したものである。 中央押圧装置536にはその下部に加圧板644を取り
付け、キャリアプレート526の中心寄りを加圧するこ
とで、ウェーハ548外周の一部を押圧し、一方、キャ
リアプレート526の外周寄りの一部を前記外周押圧装
置520により押圧する。中央押圧装置536は圧縮空
気により押圧力を加減するピストン装置となっており、
この中央押圧装置536の加圧力を調整し、外周押圧装
置620とのバランスをとることによってウェーハ研磨
面へかかる力を均等化しようとするものである(実開昭
64−16260)。
Single crystal Noricon wafer (hereinafter simply referred to as wafer)
The final finishing step is mechanochemical boring using a polishing device to improve the smoothness of the wafer and give it a mirror finish. Conventionally, the polishing equipment used here rotates the wafer, which is attached to the bottom surface of a carrier plate, independently while dropping a polishing liquid onto the polishing surface of a revolving turntable to which a polishing cloth made of soft elastic material is attached. A press plate attached to the lower end of the upper shaft was used to press the carrier plate from the top surface and polish it. This polishing requires high flatness and smoothness of the wafer, but the polishing accuracy at this time is greatly affected by the flatness of the turntable and the parallelism between the turntable and the press plate. The polishing state of the wafer also changes depending on the point at which pressure is applied to the press plate that presses the plate. This means that the center of the upper surface of the pressing plate is pressed by the upper shaft,
In conventional polishing devices that press the entire top surface of the carrier plate with the bottom surface of the press plate, even if the press plate is flat, it is not an ideal rigid body, so slight deformation occurs due to partial pressure, and the carrier plate The force acting on the top surface is also not uniform. Moreover, a similar situation occurs even in a disc-shaped carrier plate made of ceramics, etc.
Since multiple wafers are bonded to the bottom surface of the carrier plate along the radius of the carrier plate rather than at the center, the pressure point of each wafer being polished is eccentric, which particularly affects the levelness of the wafers. come. The following improved means has been disclosed for the upper shaft mechanism of such a polishing device for pressurizing the carrier plate while rotating. ■ First, as shown in Fig. 4, an elastic hollow body 413 that is filled with liquid or gas at an appropriate pressure to become rubber or the like is provided in the tonneau link 404, which is a rotating disk placed at the lower end of the rotating upper shaft. . The elastic hollow body 413 allows the carrier plate 2 placed on the turntable 403 to
It is pressed from the top surface. By such a means, the upper surface of the carrier plate to which Ueno\401 is bonded is pressed evenly (Utility Model No. 62-1)
65849). ■ Also, as shown in FIG. 5, the carrier plate 52
an outer periphery suppressing device 520 for pressing the vicinity of the outer periphery of 6 toward the turntable 556; and a carrier plate 52.
6 and a central pressing device 536 for pressing the vicinity of the center. A pressure plate 644 is attached to the lower part of the central pressing device 536, and by pressurizing the center of the carrier plate 526, a part of the outer periphery of the wafer 548 is pressed, while a part of the outer periphery of the carrier plate 526 is pressed Pressing is performed by the outer periphery pressing device 520. The central pressing device 536 is a piston device that adjusts the pressing force using compressed air.
The purpose is to equalize the force applied to the wafer polishing surface by adjusting the pressing force of the central pressing device 536 and balancing it with the peripheral pressing device 620 (Japanese Utility Model Publication No. 64-16260).

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

ポリッシング装置における研磨では、ウェーハに軟質砥
粒で圧力を加えることにより発生する熱によって、ウェ
ーハ上の微少凸部に腐食反応を進行させるので、装置の
ターンテーブルにもこのときの研磨熱が蓄積される。ま
た、ターンテーブル上では、複数枚のウェーハが接着さ
れた、ターンテーブルのおよそl/2以下の直径である
キャリアプレートを、さらに複数枚、例えば4枚はどの
キャリアプレートを、それぞれに自転を伴う上軸機構に
より押圧するので、ターンテーブルにおける蓄熱部分と
放熱部分も一様性を欠く。従って、研磨か進むにつれて
ターンテーブルの上面にも、極めて緩やがてはあるか、
表面の歪みが生じてくる。この歪みは、通常ターンテー
ブル中心部を項とする湾曲変形となっている。 このような状況においては、上記■の弾性中空体で押圧
する機構によれば、キャリアプレートの上面を均等に加
圧することはできるものの、キャリアプレートへの作用
面かゴム等の弾性体なので、回転中の研磨面からの微少
な衝撃で、キャリアプレートに常に揺動が発生し、その
結果、ウエーノ\の水平度を損なうこともある。さらに
、弾性体によりキャリアプレートを押圧しながら回転す
るので、上軸の回転とキャリアプレートの回転とが完全
に応答がとれないという問題があった。すなわち、研磨
面での摩擦抵抗により、弾性中空体の上軸側トップリン
グ面とキャリアプレート面とは、常時、捩りと戻りとが
発生する。このことは、つ工−ハが研磨面に対して一瞬
の停滞と滑りが発生しており、前記同様にウェーハの水
平度の欠如やウェーハへの損傷を招くことがある。 一方、上記■に挙げた、キャリアプレートの中央部分と
外周部分とてバランスをとる押圧機構によれば、ターン
テーブルに生しる微少湾曲に対して、キャリアプレート
の外周部分と中央部分とを押圧することにより、研磨面
とキャリアプレートとの一応の平行度を確保できる。し
かしながら、ウェーハに加えられる力は、キャリアプレ
ートの中央寄りの一部と、外周側の一部であり、すなわ
ち、各ウェーハの周縁において部分的な加圧となる。こ
のようなキャリアプレートへの部分的な加圧は、ウェー
ハ全面に均等に押圧するカが作用しないので、ウェーハ
の水平度に支障を来すという問題点かある。 本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、ターンテーブルの微少湾曲等
に追従させ、がっ、キャリアプレートの上面全面を均等
に押圧育ることにより、ウェーハの平面度と平滑度、と
くに、平面度を向上さけ得るポリッシング装置の上軸機
構を提供することにある。
During polishing in a polishing machine, the heat generated by applying pressure to the wafer with soft abrasive grains causes a corrosion reaction to proceed on minute convexities on the wafer, so the polishing heat from this process is also accumulated on the turntable of the machine. Ru. In addition, on the turntable, there is a carrier plate with a diameter of approximately 1/2 or less of the turntable, to which multiple wafers are bonded, and a plurality of carrier plates, for example, four carrier plates, each of which rotates on its own axis. Since the pressure is applied by the upper shaft mechanism, the heat storage portion and the heat radiation portion of the turntable also lack uniformity. Therefore, as polishing progresses, the top surface of the turntable will become extremely loose.
Surface distortion occurs. This distortion is usually a curved deformation centered around the center of the turntable. In such a situation, although the above mechanism for pressing with an elastic hollow body can apply pressure evenly to the upper surface of the carrier plate, since the surface acting on the carrier plate is an elastic body such as rubber, rotation A slight impact from the polished surface inside causes the carrier plate to constantly vibrate, and as a result, the levelness of the ueno may be impaired. Furthermore, since the carrier plate is rotated while being pressed by the elastic body, there is a problem in that the rotation of the upper shaft and the rotation of the carrier plate cannot completely respond. That is, due to frictional resistance on the polishing surface, twisting and return always occur between the upper shaft side top ring surface of the elastic hollow body and the carrier plate surface. This causes momentary stagnation and slippage of the tool against the polishing surface, which may lead to lack of levelness of the wafer and damage to the wafer, as described above. On the other hand, according to the pressing mechanism that balances the center and outer circumferential portions of the carrier plate mentioned in (■) above, the outer circumferential and central portions of the carrier plate are pressed against the slight curvature that occurs in the turntable. By doing so, a certain degree of parallelism between the polishing surface and the carrier plate can be ensured. However, the force applied to the wafer is applied to a portion of the carrier plate near the center and a portion of the outer circumference, that is, partial pressure is applied to the periphery of each wafer. Such partial pressure application to the carrier plate has a problem in that the horizontality of the wafer is disturbed because the pressure force does not apply uniformly to the entire surface of the wafer. The present invention was made in view of these problems, and
The purpose of this is to improve the flatness and smoothness of the wafer, especially the flatness, by making it follow the slight curvature of the turntable and evenly pressurizing the entire upper surface of the carrier plate. An object of the present invention is to provide an upper shaft mechanism for a polishing device.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

上記課題を解決するために、本発明では、キャリアプレ
ートの下面に接着されたノリコンウェーハを研磨すべく
、自転を伴う上軸を介して前記キャリアプレートの上面
を、公転するターンテーブル上の研磨面に向けて押圧す
るポリッシング装置の上軸機構において、前記上軸の下
方には、該上軸の下端に固着された上板とキャリアプレ
ート上面に当接する押圧板との間に加圧室が形成され、
かつ、前記加圧室には、前記上軸もしくは上板に連設さ
れた駆動ピンにより前記上軸の回転力を前記押圧板に直
接的に伝播する押圧板駆動手段が設けられていることを
特徴する。 また、ターンテーブルの微少な湾曲に対して前記押圧板
をさらに補完的に変形させるために、本発明では、前記
押圧板の上面中心を前記キャリアプレート側に向けて押
圧可能な中押軸が設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, in the present invention, in order to polish the Noricon wafer bonded to the lower surface of the carrier plate, the upper surface of the carrier plate is polished on a revolving turntable via an upper shaft that rotates on its own axis. In an upper shaft mechanism of a polishing device that presses toward a surface, a pressure chamber is provided below the upper shaft between an upper plate fixed to the lower end of the upper shaft and a pressing plate that abuts the upper surface of the carrier plate. formed,
Further, the pressurizing chamber is provided with a pressing plate driving means that directly transmits the rotational force of the upper shaft to the pressing plate by a driving pin connected to the upper shaft or the upper plate. Characterize. Furthermore, in order to further deform the pressing plate in a complementary manner to the minute curvature of the turntable, the present invention is provided with an intermediate pressing shaft that can press the center of the upper surface of the pressing plate toward the carrier plate. It is characterized by being

【作用】[Effect]

ウェーハが下面に接着されたキャリアプレートの上面に
押圧板が当接し、該押圧板によってキャリアプレートが
押圧される。押圧板上面に形成された加圧室を加圧する
と、加圧室内の圧力は押圧板を下方へ押し下げるように
作用する。加圧室内の圧力は押圧板のほぼ全面に働き、
がっ、加圧室が伸縮揺動自在なので、キャリアプレート
上面にもその全面に均等に作用してキャリアプレートを
ターンテーブルに向かって押圧する。研磨熱により発生
したターンテーブル上面の微かな歪みに対しても、均等
にキャリアプレートを押圧してターンテーブルの歪みに
追従させる。また、押圧板は通常の剛性は有しているの
でキャリアプレートを安定して保持しする。そして、上
軸側に固着され上軸と一体に回動する駆動ピンは、上軸
側の回転力を直接押圧板に伝播する。 さらに、ターンテーブルに発生した湾曲が増大した場合
には、ウェーハの研磨状態に対応させて中押軸をにより
押圧板の中心部を補完的に加圧し、キャリアプレートと
ターンテーブルとの平行度を維持する。
A press plate is brought into contact with the upper surface of the carrier plate to which the wafer is adhered, and the carrier plate is pressed by the press plate. When the pressure chamber formed on the upper surface of the press plate is pressurized, the pressure within the pressurization chamber acts to push the press plate downward. The pressure inside the pressurizing chamber acts on almost the entire surface of the press plate,
Since the pressurizing chamber is expandable and swingable, it acts evenly on the entire upper surface of the carrier plate and presses the carrier plate toward the turntable. Even if the upper surface of the turntable is slightly distorted due to polishing heat, the carrier plate is evenly pressed to follow the distortion of the turntable. Further, since the pressing plate has normal rigidity, it stably holds the carrier plate. The drive pin, which is fixed to the upper shaft and rotates together with the upper shaft, directly transmits the rotational force of the upper shaft to the pressing plate. Furthermore, when the curvature of the turntable increases, the center of the press plate is pressurized by the intermediate press shaft in accordance with the polishing state of the wafer, and the parallelism between the carrier plate and the turntable is adjusted. maintain.

【実施例】【Example】

本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 第2図に示されるように、ボリッノング装置のターンテ
ーブル8oの上方には上軸機構Iが配置され、該上軸機
構Iの下方には、研磨されるウェーハ82かキャリアプ
レート8Iの下面に接着されてターンテーブル8oに載
置される。 上軸機構lは、回転しながらターンテーブル80側へ加
圧する上軸10と、該上軸1oを支持して上軸10へ回
転力を伝達するハブホイールI5と、これらを支持する
ハウジング20.および、上軸lOの下方に連設されキ
ャリアプレート81を押圧する上板3oならびに押圧板
4oとがら該略構成されている。 上軸10は、中空のシャフトであり、上方では上部ハウ
ジング11の内筒に取り付けられた軸受I2により回転
支持され、下方ではハブホイール15の筒内に挿入され
支持されている。このハブホイール15と上軸10とは
、ハブポイールI5に一体となって上軸lOが回転し、
かっ、上軸lOは上下に摺動可能なようにスライドベア
リング17i、17bにより結合されている。また、上
軸10の上方には、上軸10の中空部10bに圧縮空気
を導入するための上軸圧空導入口10aが設けられてい
る。 上軸lOの上方を支持している上部ハウジング11は、
上軸lOを支持すると同時に上下に昇降させるための支
持部であって、上部ハウジング11に内包される前記軸
受12にはアンギュラコンタクト軸受が用いられている
。そして、前記の1軸圧空導入口]Oaに圧縮空気を送
気するため、上部ハウジングの一箇所に圧空導入口11
iLが開孔され、その圧空導入口11aは、その奥端で
、上軸lOの外面に接するハウジング11の内筒面上に
内周に沿って切り込まれた圧空導通溝11cに連通して
いる。これににより、圧空導入口11λから、回転する
上軸lOの上軸圧空導入口lOaを介して上軸lOの中
空部10bと導通するようになっている。圧空導通溝1
1cの上下では、上部ハウジング11の内筒面と上軸1
0の外周面とはOリングIlb、llbにより気密に保
たれている。 まf二、上軸10を支持しているハブホイール15は、
ハウジング20に開けられた挿通孔201において軸受
21a、21bで回転支持されている。ここに装着され
る軸受け21a、21bは、ハブホイール15の外周、
挿通孔20aにそれぞれ上下方向から嵌め込まれ、軸受
止23.22により固定されている。このハブホイール
15の上端には、これに回転を与えるためのスプロケッ
ト14が固着されており、駆動チェーン16によって駆
動モーター(図示せず)からの駆動力が伝達される。 一方、ハブホイール15と一体に回転する上軸lOは、
下方かハブホイール15の下端よりも長く伸長されて、
その末端は中空部10bか若干拡径されたうえ、鍔状に
広げられたフランジ部IOCが設けられている。そして
、このフラッジ部10cの下面には、はぼ円形平板の上
板30か上軸lOに一体に取り付けられて吊持されてい
る。 本発明では、上軸lOの下端にこの上板3oが固着され
、さらに上板30の下方には、ターンテーブル80に載
置されるキャリアプレート81の上面に当接する押圧板
40が配置されたうえ、これら上板30と押圧板40と
の間には加圧室5゜aが形成されており、そのうえ、こ
の加圧室5゜aの内部には、上軸lOに連設された駆動
ピン60により上軸lOの回転力を押圧板4oに直接的
に伝えるための、押圧板4oに対する駆動手段が設けら
れていることを特徴としている。 上軸IOの下端に固着された上板3oの下面には、ベロ
ーズ50が取り付けられている。ベローズ50は、ステ
ンレス薄板等の弾性材料により蛇腹に成型されたもので
、押圧板4oの直径に近い口径のものであるが、少なく
ともキャリアプレート81のウェーハ82が接着されて
占宵される部分と同径以上であることが望ましい。そし
て、−方向に1図では上下方向に伸縮性を有しており、
上下面が開口している。ベローズ5oの下面は、上板3
0とほぼ同形状の円形平板になる押圧板40の1面に固
着されて、上板30と押圧板40との間に、ベローズ5
0に内包されろ空間が加圧室50aとして形成されてい
る。上板30とへローズ50、および、ベローズ50と
押圧板40とは、それぞれ、環状平板の一面に段付き加
工を施した固定板35.45を介して取り付けられ、固
定板35.45とベローズ50との接合部分は、溶接接
合によって気密に保持されている。そして、航紀上板3
0の略中央部には、上軸10の中空部10bに連通する
上板圧空管路30aが形成され、前記上部ハウジングI
tの圧空導入口+1aから加圧室50&に至るまでの圧
空経路が構成されている。 前述した上軸10に回転力を伝達するノλブホイール1
5の下端には、環状の駆動ピン支持板18が固着されて
おり、この駆動ピン支持板18の下面に、押圧板40に
回転力を伝播するための駆動ピン60が下方に向けて一
体に設けられている。 図面上では、駆動ピノ60は、ハブホイール15に固着
された駆動ピン支持板18から上板30を貫通して下方
へ伸びているか、ハブホイール15、上軸lO1および
、上軸lOに固着された上板30とともに回転して、押
圧板40にその駆動力を伝えるのか目的であり、上軸1
0に連設されるしのであればよく、上板30の下面に取
り付けるものとしてもよい。ここでは、上軸10下端の
フランツ部10cにおける上板30の取り付は部分の補
強的構成から、上板30を貫通させ、上板30にも同時
に回転を伝達するようになっている。また、駆動ピン6
0か貫通する上板30の駆動ピン挿通孔36には、加圧
室50aの気密保持のため0リング30bか装着されて
いる。 一方、第2図(第1図のA−A水平断面図)に示される
ように、駆動ピン60は2本を一対として2箇所に設け
られており、加圧室502L内の押圧板40の上面には
、この駆動ピン60を受けるためのローラー62が、ロ
ーラーステー61により支持されている。駆動ピンをこ
のようなローラー62で受けることにより、回転力を押
圧板40に確実に伝えるとともに、キャリアプレート8
1の着脱の際の押圧板40の上下方向への昇降に対して
も、摺動可能に接している。 本実施例では、押圧板40への駆動手段として、駆動ピ
ン60とローラー62によるらのとなっているか、上下
への可動部分を有し、かつ、上軸10と一体的な回転力
を伝播するような、例えば、押圧板40の上面に駆動ピ
ン60が挿入される円筒の外套体等を設け1ニものとし
てもよい。 このような上板30、ベローズ50、および、押圧板4
0により形成される加圧室50aの外周には、側板31
.31が上板30の下面周縁に一体に固着されている。 この側板31は、第2図および第3図に示されるように
、上板30周縁のおよそ1/4の長さに渡って2箇所に
分割されて設けられている。そして、側板31の下端は
内方に向かって折曲された折曲部31a、31aで押圧
板40の下面周縁を支持し、かつ、押圧板40を囲繞す
ることにより、ベローズ50に吊持された押圧板40の
水平方向の揺れを防止している。また、折曲部31aの
端部内周がキャリアプレート81の外周に合致するよう
に形成されており、押圧板40を下降さ仕たときに、こ
の側板31によってキャリアプレート8Iのターンテー
ブル80上における位置決めができるものとなっている
。 さらに、本発明では、ターンテーブル80に発生する微
少な湾曲に対して押圧板40を補完的に変形させるため
に、押圧板40の上面中心をキャリアプレート81に向
けて抑圧可能な中押軸70が設けられていることを特徴
としている。 中押軸70は、上軸10の中空部10bに内挿され、一
方を上軸10の上端て支持されている。 中押軸70の下方てはロッド73が突出して、上板30
の中心部を貫通し、この貫通部で中押軸70の他方か支
持されている。上軸10の中空部lObに対して、中押
軸70は圧空経路を形成するように間隙を有して内挿さ
れている。そして、中押軸70と上軸lOとは、パツキ
ン10dにより中空部10bの気密が保たれたうえ、上
軸lOが摺動回転する。この中押軸70は、上軸lOの
上方に設けられたシリンダ装置7!に連設されており、
シリンダ装置71によって下方のロッド73が押し出さ
れる。ロッド73の先端には、押圧板40の中心部に当
接する中押部材72が取り付けられており、シリンダ装
置71に連なる圧力制御系の操作により、押圧板40の
中心部を押圧するものとなっている。 ところで、ハブホイール15の下端に取り付けられ、駆
動ピン60か下方に向けて固着された駆動ピン支持板1
8には、その外周部に、■リング18aとジャバラ+8
bとか設けられている。これらは双方とも、研磨中の砥
粒等異物が軸受部分に侵入するのを防止するものである
。■リング18aは、ハウジング20の裏面に取り付け
られた軸受止22に摺動接触して、軸受21bを保護し
ている。駆動ピン支持板18の下方を覆うように設けら
れたツヤバラ18bは、上板30の上面にその下端が固
定されて、上軸10および上板30のハブホイール15
に対する上下動に追従して伸縮し、スライドベアリング
17aへの異物の混入を防止している。 さらに、本実施例においては、ウェーハ研磨後に押圧板
40に密着したキャリアプレート81を、押圧板40か
ら剥離するためのキャリアプレート剥離バー25か設け
られている。これは、キャリアプレート81は、研磨中
に押圧板40によって押圧されるので、キャリアプレー
ト81の上面と押圧板40の下面とは密着状態となり、
上軸10の上昇のときに押圧板40から離れなかったり
、上軸10の上昇中もしくは上昇後に落下するのを防止
して、上軸10の上昇開始のときに確実にキャリアプレ
ート81を剥離するためのものである。 キャリアプレート剥離バー25は、上板30、固定板3
5,45、押圧板40に各々開孔された挿通孔30c、
35c、45c、40cを貫通して設けられている。剥
離バー25の頭部は平板に成型され、該平板部と上板3
0の上面との間にスプリング26が挿入される一方、固
定板35の挿通孔35cの下方には、ストンj<−27
が位置調整可能に取り付けられている。そして、ノ\ウ
ノング20の下面には、環状体である剥離リング24か
上軸10と同心に固定されている。この剥離リング24
下端とキャリアプレート剥離バー25の頭部とは平面上
接するような位置に、それぞれ上軸10の軸芯から等距
離にある。剥離バー25と剥離リング24との断面上の
位置関係では、ウェーハ研磨中は上軸10および上板3
0等か下降しているか、この上きには、剥離バー25の
頭部と剥離リング24とか若干の間隙を何するよう離間
した配置となっている。さらに、研磨時にあっては、剥
離バー25はその下端が押圧板40に開孔された挿通孔
40cから突出しないように、所定の長さに形成され、
ストッパー27によって調整されているのである。 以上述べた上軸機構lにあっては、一部図示を省略する
が、ターンテーブル80の上方に複数台、通常4台はど
か設置されている。ハウジング20は各上軸機構lに共
通に設けられており、装置本体に固設されている。 ハウジング20の上には、これら上軸機構1゜1、・・
・・、を同時に駆動するための共通の駆動モーターが設
置され、各々の上軸機構1,1.・ −1のスプロケッ
ト+4.14.  ・ 、を順次駆は巡る駆動チェーン
16の一部に連結されている。また、ハウジング20上
には、上軸lOを昇降させるための昇降用シリンダ装置
85と、支点87と、両者を結合する連設棒86か設け
られている。そして、上軸lOの上部を支持する上部ハ
ウジング11に取り付けられた支点(図示せず)で連設
棒86の中間部に連結されており、昇降用ノリンダ装置
85の作動により上部ハウジング11に伴って上軸10
が昇降可能となっている。 一方、上軸lOの下方に形成された加圧室50&へ連な
る上部ハウジング11の圧空導入口11aは、上流側の
圧力調整器73aに連設された導管74aに接続され、
加圧室50の圧力が調整される。また、中押軸70のロ
ッド73を作動させるためのノリンダ装置71は、途中
に圧力調整器73bを介在させた導管74bに接続され
ている。 ハウジング20の中心部には、キャリアプレート81の
外周の一部に外周に合致して当接し、複数のキャリアプ
レート81をターンテーブル上において同時に位置決め
するための位置決め装置か設けられている。この位置決
め装置は、ノ\ウンノグ20の下面とターンテーブル8
0の上面との間をノリンダ装置によって昇降可能に取り
付けられている。また、前述の説明では省略し1こが、
上板30の、側板31の固着されていない周縁部分には
、キャリアプレート81の外周より若干小さい円弧の切
欠部が設けられ、ノ入つノング20の下面にある前記位
置決め装置がターンテーブル上面まで下降して、当初キ
ャリアプレート81の位置決めが可能となっている。 次に、このような構成になる上軸機構1の動作を説明す
る。 ターンテーブル80の上面には、図示しないか、予め研
磨布が貼付されており、この上に研磨されるウェーハ8
2の接着されたキャリアプレート81が、前記の位置決
め装置が用いられて、ウェーハ82の研磨面を下面とし
て所定に位置に載置される。次に、上軸機構1の作動を
開始すると、シリンダ装置85により上部ハウジング1
1が押し下げられ、これに伴って上軸10、上板30、
および、加圧室50aを介して一体になる押圧板40と
が下降する。キャリアプレー)81は、予め位置決めさ
れているので、上板30周縁に固着されに側板31の下
端に設けられた折曲部31a。 31aの内周に嵌め合わされて、押圧板40の下面に当
接する。そして、キャリアプレート81によって押圧板
40が微かに持ち上げられるまで上軸10が下降する。 昇降用シリンダ装置85はこの状態で研磨が終了するま
で保持されている。上軸10が下降するときには、ノ\
ブホイール15はハウジング20側に支持されているの
で、ノ1ブホイール15の下方に連設された駆動ピン6
0に対して、ローラー62は下方に摺動する。そして、
加圧室502Lは、研磨中、所定の圧力を維持するよう
に圧力調整器73aにより加圧保持される。 この状態からターンテーブル80か回転して研磨がおこ
なわれるが、ターンテーブル80のスタートと同時に、
駆動モーターも独自に回転を開始し、この駆動モーター
に連結された駆動チェーン16によって、スプロケット
14に回転か伝えられる。スプロケット14の固着され
たノ1ブホイール15が回転すると、スライドヘアリン
グ17a。 17bにより回転方向に滑りを規制された上軸IOがハ
ブホイール15と一体となって回転を開始する。そして
、上軸lOとともに、上板30、ベローズ50、押圧板
40か一体に回転するか、とくに押圧板40には、駆動
ピン60により回転力が伝達される。 研磨面にはアルカリ性のノリカゾルか滴下されてウェー
ハ82の研磨が進められるか、ウエーノ\82の研磨状
態により、加圧室50aの圧力か調整される。さらに、
通常は発熱によりターンテーブル80に中央部を底とす
る微かな湾曲が生じるが、このような研磨中のターンテ
ーブル80の歪みが大きく、ウェーハ82の仕上がり状
態が平面度を欠いているような場合には、中押軸70を
シリンダ装置71を用いて押圧板40の上面中心部を加
圧することにより補正することができる。 研磨が終了すると、ターンテーブル80、および、上軸
lO等の回転か停止され、最初とは逆に昇降用シリンダ
装置85によって、上軸
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 2, an upper shaft mechanism I is disposed above the turntable 8o of the Borinng apparatus, and below the upper shaft mechanism I, a wafer 82 to be polished is bonded to the lower surface of the carrier plate 8I. and placed on the turntable 8o. The upper shaft mechanism 1 includes an upper shaft 10 that applies pressure to the turntable 80 side while rotating, a hub wheel I5 that supports the upper shaft 1o and transmits rotational force to the upper shaft 10, and a housing 20 that supports these. The upper plate 3o and the pressing plate 4o are arranged below the upper shaft 1O and press the carrier plate 81. The upper shaft 10 is a hollow shaft, and is rotatably supported in the upper part by a bearing I2 attached to the inner cylinder of the upper housing 11, and is inserted and supported in the cylinder of the hub wheel 15 in the lower part. The hub wheel 15 and the upper shaft 10 are integrated with the hub pole I5, and the upper shaft 1O rotates.
The upper shaft 1O is coupled by slide bearings 17i and 17b so as to be able to slide up and down. Further, above the upper shaft 10, an upper shaft compressed air inlet 10a for introducing compressed air into the hollow portion 10b of the upper shaft 10 is provided. The upper housing 11 that supports the upper axis 1O is
An angular contact bearing is used for the bearing 12, which is a support part for supporting the upper shaft IO and at the same time raising and lowering it up and down, and is housed in the upper housing 11. In order to supply compressed air to the uniaxial compressed air inlet Oa, a compressed air inlet 11 is provided at one location in the upper housing.
iL is opened, and the compressed air introduction port 11a is connected at its rear end to a compressed air communication groove 11c cut along the inner circumference on the inner cylindrical surface of the housing 11 in contact with the outer surface of the upper shaft IO. There is. Thereby, the compressed air inlet 11λ is electrically connected to the hollow portion 10b of the upper shaft 10 via the upper shaft compressed air inlet lOa of the rotating upper shaft 10. Pressure air conduction groove 1
1c, the inner cylindrical surface of the upper housing 11 and the upper shaft 1
The outer peripheral surface of 0 is kept airtight by O-rings Ilb and Ilb. Second, the hub wheel 15 supporting the upper shaft 10 is
The housing 20 is rotatably supported in an insertion hole 201 by bearings 21a and 21b. The bearings 21a and 21b mounted here are attached to the outer circumference of the hub wheel 15,
They are fitted into the insertion holes 20a from above and below, respectively, and fixed by bearing stops 23 and 22. A sprocket 14 for giving rotation to the hub wheel 15 is fixed to the upper end of the hub wheel 15, and driving force from a drive motor (not shown) is transmitted through a drive chain 16. On the other hand, the upper shaft lO, which rotates together with the hub wheel 15,
The lower part is extended longer than the lower end of the hub wheel 15,
At its end, the diameter of the hollow portion 10b is slightly enlarged, and a flange portion IOC is provided which is widened like a brim. An upper plate 30 of a substantially circular flat plate is integrally attached to and suspended from the upper shaft 10 on the lower surface of the fledge portion 10c. In the present invention, the upper plate 3o is fixed to the lower end of the upper shaft 10, and further below the upper plate 30, a pressing plate 40 is arranged which contacts the upper surface of the carrier plate 81 placed on the turntable 80. In addition, a pressurizing chamber 5°a is formed between the upper plate 30 and the pressing plate 40, and inside this pressurizing chamber 5°a there is a drive connected to the upper shaft lO. It is characterized in that a driving means for the press plate 4o is provided for directly transmitting the rotational force of the upper shaft 10 to the press plate 4o using the pin 60. A bellows 50 is attached to the lower surface of the upper plate 3o fixed to the lower end of the upper shaft IO. The bellows 50 is formed into a bellows shape from an elastic material such as a thin stainless steel plate, and has a diameter close to the diameter of the pressing plate 4o. It is desirable that they have the same diameter or more. In the - direction, it has elasticity in the vertical direction in Figure 1.
The top and bottom surfaces are open. The lower surface of the bellows 5o is connected to the upper plate 3
The bellows 5 is fixed to one side of the pressing plate 40 which is a circular flat plate having almost the same shape as the bellows 5.
A space enclosed within the pressurizing chamber 50a is formed as a pressurizing chamber 50a. The upper plate 30 and the bellows 50, and the bellows 50 and the pressing plate 40 are each attached via a fixing plate 35.45 which is formed by a stepped process on one side of an annular flat plate, and the fixing plate 35.45 and the bellows The joint portion with 50 is kept airtight by welding. And Kokijoban 3
An upper plate pressure air conduit 30a communicating with the hollow portion 10b of the upper shaft 10 is formed in a substantially central portion of the upper housing I.
A compressed air path is configured from the compressed air inlet +1a of t to the pressurizing chamber 50&. Knob wheel 1 that transmits rotational force to the above-mentioned upper shaft 10
An annular drive pin support plate 18 is fixed to the lower end of the drive pin support plate 5, and a drive pin 60 for transmitting rotational force to the press plate 40 is integrally formed downward on the lower surface of the drive pin support plate 18. It is provided. In the drawing, the drive pin 60 extends downward from the drive pin support plate 18 fixed to the hub wheel 15 through the upper plate 30, or is fixed to the hub wheel 15, the upper shaft lO1, and the upper shaft lO. The purpose is to rotate together with the upper plate 30 and transmit the driving force to the pressing plate 40, and the upper shaft 1
0, and may be attached to the lower surface of the upper plate 30. Here, the upper plate 30 is attached to the flange portion 10c at the lower end of the upper shaft 10 due to the reinforcing structure of the portion, so that the upper plate 30 is penetrated and rotation is transmitted to the upper plate 30 at the same time. Also, drive pin 6
An O-ring 30b is attached to the drive pin insertion hole 36 of the upper plate 30 passing through the O-ring 30b to keep the pressurizing chamber 50a airtight. On the other hand, as shown in FIG. 2 (A-A horizontal sectional view in FIG. 1), two drive pins 60 are provided in two locations as a pair, and the drive pins 60 are provided at two locations on the press plate 40 in the pressurizing chamber 502L. A roller 62 for receiving the drive pin 60 is supported by a roller stay 61 on the upper surface. By receiving the drive pin with such a roller 62, rotational force is reliably transmitted to the pressing plate 40, and the carrier plate 8
The press plate 40 is slidably in contact with the vertical movement of the press plate 40 when the press plate 1 is attached or detached. In this embodiment, the driving means for the pressing plate 40 is a driving pin 60 and a roller 62, or has a vertically movable part, and transmits rotational force integral with the upper shaft 10. For example, a cylindrical outer body or the like into which the drive pin 60 is inserted may be provided on the upper surface of the pressing plate 40. Such an upper plate 30, bellows 50, and press plate 4
A side plate 31 is attached to the outer periphery of the pressurizing chamber 50a formed by the
.. 31 is integrally fixed to the periphery of the lower surface of the upper plate 30. As shown in FIGS. 2 and 3, the side plate 31 is divided into two parts over approximately 1/4 of the length of the periphery of the upper plate 30. As shown in FIGS. The lower end of the side plate 31 is suspended by the bellows 50 by supporting the periphery of the lower surface of the pressing plate 40 with bent parts 31a, 31a bent inward, and surrounding the pressing plate 40. This prevents the pressing plate 40 from shaking in the horizontal direction. Furthermore, the inner periphery of the end of the bent portion 31a is formed to match the outer periphery of the carrier plate 81, and when the pressing plate 40 is lowered, the side plate 31 allows the carrier plate 8I to be placed on the turntable 80. It is possible to position it. Furthermore, in the present invention, in order to deform the press plate 40 in a complementary manner to the minute curvature that occurs in the turntable 80, the center press shaft 70 which can be pressed so that the center of the upper surface of the press plate 40 is directed toward the carrier plate 81 is provided. It is characterized by being provided with. The intermediate push shaft 70 is inserted into the hollow portion 10b of the upper shaft 10, and is supported at one end by the upper end of the upper shaft 10. A rod 73 protrudes below the middle push shaft 70, and the upper plate 30
The other end of the intermediate push shaft 70 is supported by this penetrating portion. The intermediate push shaft 70 is inserted into the hollow portion lOb of the upper shaft 10 with a gap therebetween so as to form a compressed air path. The middle press shaft 70 and the upper shaft 1O keep the hollow part 10b airtight by the gasket 10d, and the upper shaft 1O slides and rotates. This middle push shaft 70 is a cylinder device 7 provided above the upper shaft IO! It is connected to
The lower rod 73 is pushed out by the cylinder device 71. An intermediate pressing member 72 is attached to the tip of the rod 73, which contacts the center of the press plate 40, and presses the center of the press plate 40 by operating a pressure control system connected to the cylinder device 71. ing. By the way, the drive pin support plate 1 is attached to the lower end of the hub wheel 15 and fixed to the drive pin 60 downward.
8 has ■ring 18a and bellows +8 on its outer periphery.
b is provided. Both of these prevent foreign matter such as abrasive grains from entering the bearing portion during polishing. (2) The ring 18a is in sliding contact with a bearing stop 22 attached to the back surface of the housing 20 to protect the bearing 21b. The glossy rose 18b provided to cover the lower part of the drive pin support plate 18 has its lower end fixed to the upper surface of the upper plate 30, and the lower end of the gloss rose 18b is fixed to the upper surface of the upper plate 30.
The slide bearing 17a expands and contracts in accordance with the vertical movement of the slide bearing 17a, thereby preventing foreign matter from entering the slide bearing 17a. Further, in this embodiment, a carrier plate peeling bar 25 is provided for peeling off the carrier plate 81 that is in close contact with the pressing plate 40 after polishing the wafer. This is because the carrier plate 81 is pressed by the pressing plate 40 during polishing, so the upper surface of the carrier plate 81 and the lower surface of the pressing plate 40 are in close contact with each other.
The carrier plate 81 is reliably peeled off when the upper shaft 10 starts to rise by preventing it from separating from the pressing plate 40 when the upper shaft 10 is rising, or from falling during or after the upper shaft 10 is rising. It is for. The carrier plate peeling bar 25 includes the upper plate 30 and the fixed plate 3.
5, 45, insertion holes 30c each formed in the pressing plate 40;
35c, 45c, and 40c. The head of the peeling bar 25 is molded into a flat plate, and the flat plate part and the upper plate 3
The spring 26 is inserted between the upper surface of the fixed plate 35 and the upper surface of the stone j
is installed in an adjustable position. A peeling ring 24, which is an annular body, is fixed to the lower surface of the tongue 20 so as to be concentric with the upper shaft 10. This peeling ring 24
The lower end and the head of the carrier plate peeling bar 25 are located at equal distances from the axis of the upper shaft 10 so as to touch each other on a plane. In the cross-sectional positional relationship between the peeling bar 25 and the peeling ring 24, during wafer polishing, the upper shaft 10 and the upper plate 3
Above this, the head of the peeling bar 25 and the peeling ring 24 are spaced apart from each other with a slight gap. Furthermore, during polishing, the peeling bar 25 is formed to a predetermined length so that its lower end does not protrude from the insertion hole 40c formed in the pressing plate 40.
It is adjusted by a stopper 27. Although some of the above-mentioned upper shaft mechanisms 1 are omitted from illustration, a plurality of units, usually four units, are installed somewhere above the turntable 80. The housing 20 is provided commonly to each upper shaft mechanism l, and is fixed to the main body of the apparatus. Above the housing 20, these upper shaft mechanisms 1゜1,...
A common drive motor is installed to simultaneously drive the upper shaft mechanisms 1, 1.・-1 sprocket +4.14. - The sequential drive is connected to a part of the drive chain 16 that goes around. Further, on the housing 20, there are provided an elevating cylinder device 85 for elevating and lowering the upper shaft IO, a fulcrum 87, and a connecting rod 86 that connects both. It is connected to the middle part of the connecting rod 86 at a fulcrum (not shown) attached to the upper housing 11 that supports the upper part of the upper shaft 10, and moves along with the upper housing 11 by the operation of the lifting nolinder device 85. upper shaft 10
can be raised and lowered. On the other hand, the compressed air inlet 11a of the upper housing 11 connected to the pressurizing chamber 50& formed below the upper shaft 1O is connected to a conduit 74a connected to the upstream pressure regulator 73a,
The pressure in the pressurizing chamber 50 is adjusted. Further, a norinda device 71 for operating the rod 73 of the intermediate push shaft 70 is connected to a conduit 74b with a pressure regulator 73b interposed therebetween. A positioning device is provided at the center of the housing 20 so as to match and abut a part of the outer periphery of the carrier plate 81 and to simultaneously position a plurality of carrier plates 81 on the turntable. This positioning device connects the bottom surface of the no\unnog 20 and the turntable 8.
It is attached so that it can be raised and lowered between it and the upper surface of 0 by means of a Norinda device. Also, one thing omitted in the above explanation is,
A circular arc notch slightly smaller than the outer circumference of the carrier plate 81 is provided at the peripheral edge portion of the upper plate 30 to which the side plate 31 is not fixed, so that the positioning device on the lower surface of the tongue 20 can reach the upper surface of the turntable. By descending, the carrier plate 81 can be initially positioned. Next, the operation of the upper shaft mechanism 1 having such a configuration will be explained. A polishing cloth (not shown) is attached to the top surface of the turntable 80 in advance, and the wafer 8 to be polished is placed on the polishing cloth.
The two bonded carrier plates 81 are placed in a predetermined position using the positioning device described above, with the polished surface of the wafer 82 facing downward. Next, when the upper shaft mechanism 1 starts operating, the cylinder device 85 causes the upper housing 1 to
1 is pushed down, and along with this, the upper shaft 10, the upper plate 30,
Then, the press plate 40, which is integrated with the pressure chamber 50a, is lowered. Since the carrier plate 81 is positioned in advance, the bent portion 31a is fixed to the periphery of the upper plate 30 and provided at the lower end of the side plate 31. It is fitted into the inner periphery of 31a and abuts against the lower surface of press plate 40. Then, the upper shaft 10 descends until the press plate 40 is slightly lifted by the carrier plate 81. The lifting cylinder device 85 is held in this state until the polishing is completed. When the upper shaft 10 descends, the
Since the knob wheel 15 is supported on the housing 20 side, the drive pin 6 connected below the knob wheel 15
0, the roller 62 slides downward. and,
The pressure chamber 502L is kept under pressure by the pressure regulator 73a so as to maintain a predetermined pressure during polishing. From this state, the turntable 80 rotates to perform polishing, but at the same time as the turntable 80 starts,
The drive motor also starts rotating independently, and the rotation is transmitted to the sprocket 14 by a drive chain 16 connected to the drive motor. When the knob wheel 15 to which the sprocket 14 is fixed rotates, the slide hair ring 17a. The upper shaft IO whose slippage in the rotational direction is regulated by 17b starts rotating integrally with the hub wheel 15. The upper plate 30, the bellows 50, and the press plate 40 rotate together with the upper shaft IO, or in particular, the rotation force is transmitted to the press plate 40 by the driving pin 60. Alkaline Norikasol is dropped onto the polishing surface to advance the polishing of the wafer 82, or the pressure in the pressurizing chamber 50a is adjusted depending on the polishing state of the wafer 82. moreover,
Normally, due to heat generation, a slight curvature with the bottom at the center of the turntable 80 occurs, but in cases where the turntable 80 is severely distorted during polishing and the finished state of the wafer 82 lacks flatness. This can be corrected by applying pressure to the center of the upper surface of the pressing plate 40 using the cylinder device 71 of the intermediate pressing shaft 70. When polishing is completed, the rotation of the turntable 80, the upper shaft 1O, etc. is stopped, and the upper shaft is moved by the lifting cylinder device 85, contrary to the initial state.

【0か持ち上げられキャリアプ
レート8Iかターンテーブル80から引き離される。 このとき、第3図に示されるように、キャリアプレート
81は、キャリアプレート剥離バー25によって押圧板
40から剥離される。剥離バー25は、第3図(a)の
如く、上軸10が下降し、押圧板40がキャリアプレー
ト81に当接しているときは、スプリング26によって
引き上げられており、その下端部は押圧板40の挿通孔
40cの下面からは突出していない。そして、剥離バー
25の頭部とハウジング20下面の剥離リング24とは
離間した状態となっている。次に、研磨終了後上軸10
が上昇すると、剥離バー25の頭部か剥離リング24の
下端に接触し、さらに上昇すると、第3図(b)の如(
、この剥離リング24が剥離バー25の止まりとなって
、押圧板40に対して相対的に剥離バー25を押し下げ
ることとなり、押圧板40の挿通孔40cから剥離バー
25の下端部が突出する。そのため、上軸10の上昇開
始時にキャリアプレート81を安全にターン、テーブル
80の上に剥離することかできるのである。 続いて、本発明の上軸機構1の作用について説明する。 ウェーハ82が下面に接着されたキャリアプレート81
の上面に当接した押圧板40によってキャリアプレート
81が押圧される。押圧板40上面の、その上面を含ん
で形成された加圧室50a内を、上軸IOの中空部10
b、および、上板圧空管路30aを通じて加圧すると、
ベローズ50は上下方向に伸縮するように取り付けられ
ているので、加圧室50a内の圧力は押圧板40を下方
へ押し下げるように作用する。加圧室50+Lの圧力は
押圧板40上面のほぼ全面に直接働き、かつ、ベローズ
50により形成された加圧室50aは伸縮揺動自在なの
で、キャリアプレート81上面にも全面にかつ均等に作
用して、キャリアプレート81をターンテーブル80に
向かって押圧する。 研磨中の発熱により、ターンテーブル80の上面には微
かながら歪みが発生するが、押圧板40により前記のよ
うに均等にキャリアプレート81を押圧しているので、
キャリアプレート8Iをターンテーブル80の歪みに追
従させる。まf二、押圧板40は通常の剛性は有してい
るのでキャリアプレート81を安定して保持し、研磨面
の歪みや異物に起因したキャリアプレート81における
揺動も防止している。 そして、上軸lOと一体に回動するハブホイール15に
固着された駆動ピン60は、上軸側の回転力を直接押圧
板40に伝播し、押圧板40を上軸lOと一体的に回転
させる。 さらに、ターンテーブル80に発生した歪みが増大し湾
曲が進行した場合には、ウェーハ82の研磨状態に対応
させて上軸10の軸心に位置する中押軸70のロッド7
3により押圧板40の中心部を補完的に加圧して、キャ
リアプレート81とターンテーブル80との平行度を維
持する。この場合においても、押圧板40には加圧室5
02Lの圧力か均等に作用しており、キャリアプレート
81をターンテーブル80の上面に対して追従させるの
である。 【効果】 本発明は、以上述へたように構成されているので、以下
に記載される効果を奏する。 ■ 上軸の下方に設け1こ伸縮揺動自在の加圧室に含ま
れる押圧板の上面のほぼ全面域を加圧し、この押圧板で
キャリアプレートを押圧するのて、キャリアプレートの
全面にかつ均等に加圧することかでき、また、ターンテ
ーブルの研磨面にも追従させ得るのて、研磨するウェー
ハの平面度を向上させることができる。 ■ 加圧室下面のキャリアプレートを押圧する押圧板は
平板なので、回転研磨時のキャリアプレートでの揺動が
無く安定した保持できる。 ■ 押圧板への回転力を上軸から直接伝えるので、キャ
リアプレートを安定して回転させることかでき、研磨面
における瞬間的な停滞と滑りがなくウェーハの平面度お
よび平滑度を向上させることができる。 ■ 中押軸によりターンテーブルの湾曲度に対応させて
キャリアプレートの平行度を補正できるので、研磨熱の
蓄積状態に拘わらすウェーハの平面度が確保でき、また
、連続作業も可能となる。
0 is lifted and the carrier plate 8I is separated from the turntable 80. At this time, as shown in FIG. 3, the carrier plate 81 is peeled off from the press plate 40 by the carrier plate peeling bar 25. The peeling bar 25 is pulled up by the spring 26 when the upper shaft 10 is lowered and the pressing plate 40 is in contact with the carrier plate 81, as shown in FIG. 40 does not protrude from the lower surface of the insertion hole 40c. The head of the peeling bar 25 and the peeling ring 24 on the lower surface of the housing 20 are separated from each other. Next, after finishing the polishing, the upper shaft 10
As it rises, the head of the peeling bar 25 comes into contact with the lower end of the peeling ring 24, and as it rises further, the
This peeling ring 24 serves as a stop for the peeling bar 25 and pushes down the peeling bar 25 relative to the pressing plate 40, so that the lower end of the peeling bar 25 protrudes from the insertion hole 40c of the pressing plate 40. Therefore, when the upper shaft 10 starts to rise, the carrier plate 81 can be safely turned and peeled off onto the table 80. Next, the operation of the upper shaft mechanism 1 of the present invention will be explained. A carrier plate 81 with a wafer 82 adhered to the bottom surface
The carrier plate 81 is pressed by the pressing plate 40 that is in contact with the upper surface of the carrier plate 81 . The inside of the pressurizing chamber 50a formed including the upper surface of the pressing plate 40 is
b, and when pressurized through the upper plate pressure air conduit 30a,
Since the bellows 50 is attached to expand and contract in the vertical direction, the pressure within the pressurizing chamber 50a acts to push the press plate 40 downward. The pressure of the pressurizing chamber 50+L acts directly on almost the entire top surface of the pressing plate 40, and since the pressurizing chamber 50a formed by the bellows 50 can expand and contract freely, it acts evenly on the entire top surface of the carrier plate 81. and press the carrier plate 81 toward the turntable 80. Due to the heat generated during polishing, slight distortion occurs on the top surface of the turntable 80, but since the pressing plate 40 presses the carrier plate 81 evenly as described above,
The carrier plate 8I is made to follow the distortion of the turntable 80. Second, since the press plate 40 has normal rigidity, it stably holds the carrier plate 81 and prevents the carrier plate 81 from swinging due to distortion of the polished surface or foreign matter. The drive pin 60 fixed to the hub wheel 15, which rotates together with the upper shaft lO, directly propagates the rotational force on the upper shaft side to the pressing plate 40, causing the pressing plate 40 to rotate integrally with the upper shaft lO. let Furthermore, when the distortion generated in the turntable 80 increases and the curvature progresses, the rod 7 of the intermediate push shaft 70 located at the axial center of the upper shaft 10 corresponds to the polishing state of the wafer 82.
3, the center of the press plate 40 is pressurized in a complementary manner to maintain the parallelism between the carrier plate 81 and the turntable 80. In this case as well, the press plate 40 has a pressurizing chamber 5.
The pressure of 0.02L is applied evenly, causing the carrier plate 81 to follow the upper surface of the turntable 80. [Effects] Since the present invention is configured as described above, it produces the effects described below. ■ Pressure is applied to almost the entire area of the upper surface of the pressing plate included in the pressurizing chamber that is provided below the upper shaft and can freely swing. Since the pressure can be applied evenly and the polishing surface of the turntable can be followed, the flatness of the wafer to be polished can be improved. ■ Since the pressing plate that presses the carrier plate on the lower surface of the pressurizing chamber is a flat plate, the carrier plate does not swing during rotational polishing and can be held stably. ■ Since the rotational force to the press plate is directly transmitted from the upper shaft, the carrier plate can be rotated stably, and there is no momentary stagnation or slippage on the polishing surface, improving the flatness and smoothness of the wafer. can. - Since the parallelism of the carrier plate can be corrected using the intermediate push shaft in accordance with the degree of curvature of the turntable, the flatness of the wafer can be ensured regardless of the state of polishing heat accumulation, and continuous work is also possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の上軸機構を示す断面図、第2図は駆動
ピンおよび側板を示すA−A水平断面図、第3図(a)
および(b)はキャリアプレート剥離バーを示す要部断
面図、第4図および第5図は従来例を示す断面図である
。 ■・・・・・・上軸機構、 IO・・・・・・上軸、 10a・・・・・・上部圧空導入口、 It・・・上部ハウジング、 I4・・・・・・スプCケット、 15・・・・・・ハブホイール、 +7a、17b・・・・・スライドベアリング、20・
・・・・・ハウジング、 21a、21b・・・・・・軸受、 24  剥離リンク、 25 ・・キャリアプレート剥離バー、30−・・上板 30a   ・上板圧空管路、 31・・側板、 40・・・・・押圧板 50・・・・ヘローズ、 50a・・・・・加圧室、 60・・・・・・駆動ピン、 62・・ ローラー、 70・・・・・中押軸、 73・・・ロフト、 80・・・・ターンテーブル、 81・・・・・・キャリアプレート、 82・−・・ウェーハ、 85 ・−・・昇降用シリンダ装置。
Fig. 1 is a sectional view showing the upper shaft mechanism of the present invention, Fig. 2 is an A-A horizontal sectional view showing the drive pin and side plate, and Fig. 3 (a).
FIG. 4 and FIG. 5 are cross-sectional views showing a conventional example. ■・・・Top shaft mechanism, IO:Top shaft, 10a:Top compressed air inlet, It:Top housing, I4:Sprocket , 15...Hub wheel, +7a, 17b...Slide bearing, 20...
...Housing, 21a, 21b...Bearing, 24 Peeling link, 25...Carrier plate peeling bar, 30...Top plate 30a, Top plate compressed air conduit, 31...Side plate, 40...Press plate 50...Heroes, 50a...Pressure chamber, 60...Drive pin, 62...Roller, 70...Medium push shaft, 73... Loft, 80... Turntable, 81... Carrier plate, 82... Wafer, 85... Lifting cylinder device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)キャリアプレートの下面に接着されたシリコンウ
ェーハを研磨すべく、自転を伴う上軸を介して前記キャ
リアプレートの上面を、公転するターンテーブル上の研
磨面に向けて押圧するポリッシング装置の上軸機構にお
いて、 前記上軸の下方には、該上軸の下端に固着された上板と
キャリアプレート上面に当接する押圧板との間に加圧室
が形成され、 かつ、前記加圧室には、前記上軸もしくは上板に連設さ
れた駆動ピンにより前記上軸の回転力を前記押圧板に直
接的に伝播する押圧板駆動手段が設けられていることを
特徴するポリッシング装置の上軸機構。
(1) In order to polish the silicon wafer bonded to the bottom surface of the carrier plate, a polishing device that presses the top surface of the carrier plate toward the polishing surface on a revolving turntable via an upper shaft that rotates on its own axis. In the shaft mechanism, a pressurizing chamber is formed below the upper shaft between an upper plate fixed to the lower end of the upper shaft and a pressing plate abutting the upper surface of the carrier plate, and a pressurizing chamber is formed in the pressurizing chamber. The upper shaft of a polishing apparatus is characterized in that a pressing plate driving means is provided for directly transmitting the rotational force of the upper shaft to the pressing plate by a driving pin connected to the upper shaft or the upper plate. mechanism.
(2)前記押圧板の上面中心を前記キャリアプレート側
に向けて押圧可能な中押軸が設けられていることを特徴
とする請求項1記載のポリッシング装置の上軸機構。
(2) The upper shaft mechanism of the polishing apparatus according to claim 1, further comprising an intermediate push shaft that can push the center of the upper surface of the press plate toward the carrier plate.
JP2334058A 1990-11-30 1990-11-30 Upper shaft mechanism for polishing device Pending JPH04201174A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2334058A JPH04201174A (en) 1990-11-30 1990-11-30 Upper shaft mechanism for polishing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2334058A JPH04201174A (en) 1990-11-30 1990-11-30 Upper shaft mechanism for polishing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04201174A true JPH04201174A (en) 1992-07-22

Family

ID=18273039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2334058A Pending JPH04201174A (en) 1990-11-30 1990-11-30 Upper shaft mechanism for polishing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04201174A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6290583B1 (en) 1997-09-10 2001-09-18 Ebara Corporation Apparatus for holding workpiece

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6290583B1 (en) 1997-09-10 2001-09-18 Ebara Corporation Apparatus for holding workpiece

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8382558B2 (en) Apparatus for dressing a polishing pad, chemical mechanical polishing apparatus and method
JP3889744B2 (en) Polishing head and polishing apparatus
TW200403127A (en) Double-side polishing device for wafer and double-side polishing method
US6540592B1 (en) Carrier head with reduced moment wear ring
JP2827540B2 (en) Polishing spindle
JPWO2010150757A1 (en) Glass disk polishing apparatus and glass disk polishing method
KR20170044045A (en) Substrate holding device, substrate polishing device and method of manufacturing the substrate holding device
US3977130A (en) Removal-compensating polishing apparatus
JP3935757B2 (en) Wafer double-side polishing apparatus and double-side polishing method
KR101346995B1 (en) Carrier head in chemical mechanical polishing apparatus
JPH05277929A (en) Upper shaft mechanism of polishing device
JPH06155259A (en) Method of producing board having main flat surface and two parallel main surfaces and device suited for said methods
JP4521359B2 (en) Polishing method and polishing apparatus
JP2012206189A (en) Single-sided polishing apparatus
JP2001246550A (en) Polishing device
US7175508B2 (en) Polishing apparatus, method of manufacturing semiconductor device using the same, and semiconductor device manufactured by this method
JPH04343658A (en) Wafer polishing device with dresser and dressing method for abrasive fabric surface
JP7219009B2 (en) SUBSTRATE HOLDING DEVICE AND DRIVE RING MANUFACTURING METHOD
JPH10315104A (en) Multi-head polishing device for glass plate
JP4307674B2 (en) Wafer polishing equipment
JPH06143126A (en) Polishing device
JP3230551U (en) Wafer polishing equipment
JPH11854A (en) Wafer processing method and surface grinder
JPH10315110A (en) Polishing device
JPH012857A (en) Wafer polishing method and polishing device