JPH0472636A - 片面ポリッシング装置 - Google Patents
片面ポリッシング装置Info
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- JPH0472636A JPH0472636A JP18503790A JP18503790A JPH0472636A JP H0472636 A JPH0472636 A JP H0472636A JP 18503790 A JP18503790 A JP 18503790A JP 18503790 A JP18503790 A JP 18503790A JP H0472636 A JPH0472636 A JP H0472636A
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- polishing pad
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Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は片面ポリッシング装置に関し、特に板厚の厚い
被加工物をポリッシング加工する片面ポリッシング装置
に関する。
被加工物をポリッシング加工する片面ポリッシング装置
に関する。
通常、ポリッシングとは、スラリー状砥粒（研磨用の研
磨剤を水で混合し液化させたもの）を定盤に貼られたポ
リッシング・パッドと被加工物との間に供給し、加工圧
力を加えながら定盤を回転運動を利用し、研磨剤のしつ
切刃で被加工物から必要な取り代を取り除き、面あらさ
を仕上げ、定盤の持つ平面度を被加工物に転写する加工
方法である０面あらさは砥粒粒度、被加工物を材質、被
加工物の硬度によって決定される。又、平面度は当然定
盤の平面度によって決定される。
磨剤を水で混合し液化させたもの）を定盤に貼られたポ
リッシング・パッドと被加工物との間に供給し、加工圧
力を加えながら定盤を回転運動を利用し、研磨剤のしつ
切刃で被加工物から必要な取り代を取り除き、面あらさ
を仕上げ、定盤の持つ平面度を被加工物に転写する加工
方法である０面あらさは砥粒粒度、被加工物を材質、被
加工物の硬度によって決定される。又、平面度は当然定
盤の平面度によって決定される。
第２図に従来の片面ポリッシング装置の一例における概
略を示す図である。従来のポリッシング装置は例えば、
第２図に示すように、円盤状の定盤１と、定盤１を回転
する回転機構２と、定盤１の一平面を覆うポリッシング
・パッド３と、ポリッシング・パッド３に研磨面を密着
させた被加工物７を保持する当て板４と、当て板４を介
して被加工物７をポリッシング・パッド３に押しつける
加圧機構５とを有していた。次に、被加工物７としてガ
ラス基板を例にとり、ポリッシング動作を説明する。こ
こで、被加工物７は材質ソーダライム・ガラス、外径２
２０ｍｍ、板厚６ｍｍを使用する。まず、被加工物７の
研磨面をポリッシング・パッド３に密着させ、当て板４
を介して加圧機構５により被加工物７にポリッシング・
バッド３方向へ１００ｇ／ｃｍ２の加工圧力を加える。
略を示す図である。従来のポリッシング装置は例えば、
第２図に示すように、円盤状の定盤１と、定盤１を回転
する回転機構２と、定盤１の一平面を覆うポリッシング
・パッド３と、ポリッシング・パッド３に研磨面を密着
させた被加工物７を保持する当て板４と、当て板４を介
して被加工物７をポリッシング・パッド３に押しつける
加圧機構５とを有していた。次に、被加工物７としてガ
ラス基板を例にとり、ポリッシング動作を説明する。こ
こで、被加工物７は材質ソーダライム・ガラス、外径２
２０ｍｍ、板厚６ｍｍを使用する。まず、被加工物７の
研磨面をポリッシング・パッド３に密着させ、当て板４
を介して加圧機構５により被加工物７にポリッシング・
バッド３方向へ１００ｇ／ｃｍ２の加工圧力を加える。
次に、研磨剤供給機構６より平均粒径約１．４μｍの酸
化セリウムを水で混合したスラリー状の砥粒をポリッシ
ング・パッド３と被加工物７の研磨面との間に約５００
ｃｃ／分で供給しながら定盤１を回転機構２により１１
００ｒｐで回転する。このことより、この回転運動を利
用し砥粒のもつ切刃で被加工物７の研磨面から必要な取
り代を取り除き面あらさを仕上げ、定盤１の持つ平面度
を被加工物７の研磨面に転写する。なお、従来の片面ポ
リッシング装置では当て板は一体構造であり、被加工物
７の研磨面にはどの部分にも均一に加工圧力が加わる。
化セリウムを水で混合したスラリー状の砥粒をポリッシ
ング・パッド３と被加工物７の研磨面との間に約５００
ｃｃ／分で供給しながら定盤１を回転機構２により１１
００ｒｐで回転する。このことより、この回転運動を利
用し砥粒のもつ切刃で被加工物７の研磨面から必要な取
り代を取り除き面あらさを仕上げ、定盤１の持つ平面度
を被加工物７の研磨面に転写する。なお、従来の片面ポ
リッシング装置では当て板は一体構造であり、被加工物
７の研磨面にはどの部分にも均一に加工圧力が加わる。
第３図（ａ）〜（ｄ）は従来の片面ポリッング装置の問
題点を説明するための被加工物の断面図である。しかし
ながら、従来の片面ポリッング装置の加工による被加工
物の断面形状は第３図に示すように、（ａ）〜（ｄ）の
順に変化する。すなわち、第３図（ａ）はポリッシング
加工前の被加工物の断面形状である。また、ポリッシン
グ加工中にはポリッシング・パッド面に研磨による加工
熱が発生する。この加工熱による温度上昇のために被加
工物の研磨面の温度が上昇し研磨面が熱膨張する。この
とき、被加工物の裏面は被加工物の熱伝導率が小さいと
研磨面の加工熱が伝わらず、はぼ常温のままであるため
熱膨張はしない。従って、ポリッシング加工中には第３
図（ｂ）のように被加工物の研磨面７Ｂのみ熱膨張を起
こす。このため被加工物はポリッシング・パッドに対し
て研磨面７Ｂが中凸の形状に、裏面７Ａが中凹の形状に
変形する。さらに、この形状では被加工物の研磨面の中
心部（斜線部）には設定値より大きな加工圧力が加わり
、一方、研磨面の外縁部には設定値より小さな加工圧力
が加わることになり、研磨面に均一な加工圧力が加わら
ない したがって、この形状でポリッシング加工を続け
ると、第３図（ｃ）のように、被加工物の研磨面は加工
圧力が大きい中心部（斜線部）はど厚く削られる。
題点を説明するための被加工物の断面図である。しかし
ながら、従来の片面ポリッング装置の加工による被加工
物の断面形状は第３図に示すように、（ａ）〜（ｄ）の
順に変化する。すなわち、第３図（ａ）はポリッシング
加工前の被加工物の断面形状である。また、ポリッシン
グ加工中にはポリッシング・パッド面に研磨による加工
熱が発生する。この加工熱による温度上昇のために被加
工物の研磨面の温度が上昇し研磨面が熱膨張する。この
とき、被加工物の裏面は被加工物の熱伝導率が小さいと
研磨面の加工熱が伝わらず、はぼ常温のままであるため
熱膨張はしない。従って、ポリッシング加工中には第３
図（ｂ）のように被加工物の研磨面７Ｂのみ熱膨張を起
こす。このため被加工物はポリッシング・パッドに対し
て研磨面７Ｂが中凸の形状に、裏面７Ａが中凹の形状に
変形する。さらに、この形状では被加工物の研磨面の中
心部（斜線部）には設定値より大きな加工圧力が加わり
、一方、研磨面の外縁部には設定値より小さな加工圧力
が加わることになり、研磨面に均一な加工圧力が加わら
ない したがって、この形状でポリッシング加工を続け
ると、第３図（ｃ）のように、被加工物の研磨面は加工
圧力が大きい中心部（斜線部）はど厚く削られる。
ポリッシングが終了し被加工物の研磨面が常温に戻ると
第３図（ｄ）をように研磨面７ｃは中凹の形状となり、
ポリッシングにより被加工物の平面度が悪化するという
問題があった。
第３図（ｄ）をように研磨面７ｃは中凹の形状となり、
ポリッシングにより被加工物の平面度が悪化するという
問題があった。
本発明の目的は、かかる欠点を解消し、より平坦度が得
られる片面ポリッシング装置を提供することにある。
られる片面ポリッシング装置を提供することにある。
本発明の片面ポリッシング装置は、円盤状の定盤と、こ
の定盤を回転する回転機構と、前記定盤の一平面を覆う
ポリッシング・パッドと、このポリッシング・パッドに
研磨面を密着させた被加工物を保持する当て板と、この
当て板を介して前記被加工物をポリッシング・パッドに
押しつける加工機構と、前記ポリッシング・パッドと被
加工物との間に研磨剤を供給する研磨剤供給機構とを有
する片面ポリッシング装置において、ポリッシング加工
中のポリッシング・パッド面の温度を測定する温度測定
部と、測定されたポリッシング パッド面の温度に応じ
て前記被加工物の中心部と外縁部との加工圧力を各々独
立に制御する加圧制御部とを゛備え構成される。
の定盤を回転する回転機構と、前記定盤の一平面を覆う
ポリッシング・パッドと、このポリッシング・パッドに
研磨面を密着させた被加工物を保持する当て板と、この
当て板を介して前記被加工物をポリッシング・パッドに
押しつける加工機構と、前記ポリッシング・パッドと被
加工物との間に研磨剤を供給する研磨剤供給機構とを有
する片面ポリッシング装置において、ポリッシング加工
中のポリッシング・パッド面の温度を測定する温度測定
部と、測定されたポリッシング パッド面の温度に応じ
て前記被加工物の中心部と外縁部との加工圧力を各々独
立に制御する加圧制御部とを゛備え構成される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の片面ポリッシング装置の一実施例にお
ける概略を示す図である。この片面ポリッシング装置は
、同図に示すように、被加工物７の中心部を保持する、
中心部当て板４ａと、被加ニーの外線部を保持する外縁
部当て板４Ｂと、これら当て板４ａ、４ｂを介して被加
工物７をポリッシング・パッド３に押しつける中心部加
圧機構５Ａ及び外縁部加圧機構５Ｂと、ポリッシング加
工中のポリッシング・パッド面の温度を測定する温度測
定部８と、測定されたポリッシング・パッド面の温度に
応じて中心部加圧機構５Ａ及び外線部加工５Ｂと、ポリ
ッシング加工中のポリッシング・パッド面の温度を測定
する温度測定部８と、測定されたポリッシング・パッド
面の温度に応じて中心部加圧機構５及び外縁部加圧機構
５Ｂの加工圧力を各２独立に制御する加圧制御部９とを
設けたことである。それ以外は縦側と同じである。
ける概略を示す図である。この片面ポリッシング装置は
、同図に示すように、被加工物７の中心部を保持する、
中心部当て板４ａと、被加ニーの外線部を保持する外縁
部当て板４Ｂと、これら当て板４ａ、４ｂを介して被加
工物７をポリッシング・パッド３に押しつける中心部加
圧機構５Ａ及び外縁部加圧機構５Ｂと、ポリッシング加
工中のポリッシング・パッド面の温度を測定する温度測
定部８と、測定されたポリッシング・パッド面の温度に
応じて中心部加圧機構５Ａ及び外線部加工５Ｂと、ポリ
ッシング加工中のポリッシング・パッド面の温度を測定
する温度測定部８と、測定されたポリッシング・パッド
面の温度に応じて中心部加圧機構５及び外縁部加圧機構
５Ｂの加工圧力を各２独立に制御する加圧制御部９とを
設けたことである。それ以外は縦側と同じである。
次に、被加工物７としてガラス基板を例にとりポリッシ
ング加工中の本実施例の装置の動作を説明する。ここで
、ガラス基板は材質ソーダライム・ガラス、外径２２０
ｍ ｍ 、板圧６ｍｍを使用する。まず、被加工物７
の研磨面をポリッシング・パッド３に密着させて、当て
板４Ａ、４Ｂを介して加圧機構５Ａ、５Ｂにより被加工
物７にポリッシング・パッド３方向へ各々１００ｇ／ｃ
ｍ２の加工圧力を加える。次に、研磨剤供給機構６より
平均粒径約１．４μｍの酸化セリウムを水で混合したス
ラリー状の砥粒をポリッシング・パッド３と被加工物７
の研磨面との間に約５００ｃｃ／分で供給しながら定盤
１を回転機構２により１１００ｒｐで回転する。このポ
リッシング開始時は、ポリッシング・パッド３の温度は
、例えば室温の約２３℃であったが、ポリッシングがす
すむにつれて、この加工熱によりポリッシング・パッド
３の温度は上昇する。次に、温度測定部８で、ポリッシ
ング・パッド３の温度を絶えず測定する。ポリッシング
・パッド３の温度が上昇すると、被加工物７は熱変形し
研磨面はポリッシング・パッド３に対して中凸の形状と
なる。このため、被加工物７の研磨面の中心部には１０
０ｇ／ｃｍ”以上の加工圧力が加わえる。一方、研磨面
の外縁部には１００ｇ／ｃｍ２の加工圧力を加わえる。
ング加工中の本実施例の装置の動作を説明する。ここで
、ガラス基板は材質ソーダライム・ガラス、外径２２０
ｍ ｍ 、板圧６ｍｍを使用する。まず、被加工物７
の研磨面をポリッシング・パッド３に密着させて、当て
板４Ａ、４Ｂを介して加圧機構５Ａ、５Ｂにより被加工
物７にポリッシング・パッド３方向へ各々１００ｇ／ｃ
ｍ２の加工圧力を加える。次に、研磨剤供給機構６より
平均粒径約１．４μｍの酸化セリウムを水で混合したス
ラリー状の砥粒をポリッシング・パッド３と被加工物７
の研磨面との間に約５００ｃｃ／分で供給しながら定盤
１を回転機構２により１１００ｒｐで回転する。このポ
リッシング開始時は、ポリッシング・パッド３の温度は
、例えば室温の約２３℃であったが、ポリッシングがす
すむにつれて、この加工熱によりポリッシング・パッド
３の温度は上昇する。次に、温度測定部８で、ポリッシ
ング・パッド３の温度を絶えず測定する。ポリッシング
・パッド３の温度が上昇すると、被加工物７は熱変形し
研磨面はポリッシング・パッド３に対して中凸の形状と
なる。このため、被加工物７の研磨面の中心部には１０
０ｇ／ｃｍ”以上の加工圧力が加わえる。一方、研磨面
の外縁部には１００ｇ／ｃｍ２の加工圧力を加わえる。
このように、中心部加圧機構５Ａと外縁部加圧機構５Ｂ
との加工圧力を変えることによりこの形状変化の影響を
補う。いま、仮にポリッシング・パッド３の温度が２５
℃と測定された場合、温度測定部８は温度信号ａを加圧
制御部９へ出力する。加圧制御部９では室温との温度差
２℃による形状変化の影響を補うため中心部加圧機構５
Ａへは加工圧力を９５ｋｇ／ｃｍ２に下げるよう、また
、外縁部加圧機構５Ｂには加工圧力を１０５ｇ ／ ｃ
ｍ ２に上げるよう加圧信号すをそれぞれ出力する。
との加工圧力を変えることによりこの形状変化の影響を
補う。いま、仮にポリッシング・パッド３の温度が２５
℃と測定された場合、温度測定部８は温度信号ａを加圧
制御部９へ出力する。加圧制御部９では室温との温度差
２℃による形状変化の影響を補うため中心部加圧機構５
Ａへは加工圧力を９５ｋｇ／ｃｍ２に下げるよう、また
、外縁部加圧機構５Ｂには加工圧力を１０５ｇ ／ ｃ
ｍ ２に上げるよう加圧信号すをそれぞれ出力する。
このように、常にポリッシング加工中のポリッシング、
パッド３の温度を測定しポリッシング・パッド３の温度
に応じて中心部加圧機構５Ａと外縁部加圧機構５Ｂとの
加工圧力を各々独立に制御することにより被加工物７の
熱変形状態を考慮してポリッシング加工を実施する。
パッド３の温度を測定しポリッシング・パッド３の温度
に応じて中心部加圧機構５Ａと外縁部加圧機構５Ｂとの
加工圧力を各々独立に制御することにより被加工物７の
熱変形状態を考慮してポリッシング加工を実施する。
この実施例の片面ポリッシング装置で、ガラス板のポリ
ッシング加工を試みたところ、従来の加工精度より２μ
ｍ程度の平坦度改善が得られた。
ッシング加工を試みたところ、従来の加工精度より２μ
ｍ程度の平坦度改善が得られた。
以上説明したように本発明は、ポリッシング加工中にポ
リッシング・パッド面の温度を絶えず測定し、被加工物
の熱変形の状態に応じて、被加工物の中心部と外縁部と
の加工圧力を各々独立に可変制御することにより、ポリ
ッシング加工中の被加工物の熱変形を補正しながらポリ
ッシング加工が実施できるので、より平坦度精度が向上
する片面ポリッシング装置が得られるという効果がある
。
リッシング・パッド面の温度を絶えず測定し、被加工物
の熱変形の状態に応じて、被加工物の中心部と外縁部と
の加工圧力を各々独立に可変制御することにより、ポリ
ッシング加工中の被加工物の熱変形を補正しながらポリ
ッシング加工が実施できるので、より平坦度精度が向上
する片面ポリッシング装置が得られるという効果がある
。
第１図は本発明の片面ポリッシング装置の一実施例にお
ける概略を示す図、第２図は従来の片面ポリッシング装
置の一例における概略を示す図、第３図は従来の片面ポ
リッシング装置を問題点を説明するための被加工物の断
面図である。 １・・・定盤、２・・・回転機構、３・・・ポリッシン
グ・パッド、４・・・当て板、４Ａ・・・中心部当て板
、４Ｂ・・・外縁部当て板、５・・・加圧機構、５Ａ・
・・中心部加圧機構、５Ｂ・・・外縁部加圧機構、６・
・・研磨剤供給機構、７・・・被加工物、７Ａ・・・ポ
リッシング中の裏面、７Ｂ・・・ポリッシング中の研磨
面、７Ｃ・・・ポリッシング終了後の研磨面、 ８・・・温度測定部、 ９・・・ 加圧制御部。
ける概略を示す図、第２図は従来の片面ポリッシング装
置の一例における概略を示す図、第３図は従来の片面ポ
リッシング装置を問題点を説明するための被加工物の断
面図である。 １・・・定盤、２・・・回転機構、３・・・ポリッシン
グ・パッド、４・・・当て板、４Ａ・・・中心部当て板
、４Ｂ・・・外縁部当て板、５・・・加圧機構、５Ａ・
・・中心部加圧機構、５Ｂ・・・外縁部加圧機構、６・
・・研磨剤供給機構、７・・・被加工物、７Ａ・・・ポ
リッシング中の裏面、７Ｂ・・・ポリッシング中の研磨
面、７Ｃ・・・ポリッシング終了後の研磨面、 ８・・・温度測定部、 ９・・・ 加圧制御部。
Claims (1)
- 円盤状の定盤と、この定盤を回転する回転機構と、前記
定盤の一平面を覆うポリッシング・パッドと、このポリ
ッシング・パッドに研磨面を密着させた被加工物を保持
する当て板と、この当て板を介して前記被加工物をポリ
ッシング・パッドに押しつける加工機構と、前記ポリッ
シング・パッドと被加工物との間に研磨剤を供給する研
磨剤供給機構とを有する片面ポリッシング装置において
、ポリッシング加工中のポリッシング・パッド面の温度
を測定する温度測定部と、測定されたポリッシング・パ
ッド面の温度に応じて前記被加工物の中心部と外線部と
の加工圧力を各々独立に制御する加圧制御部とを備える
ことを特徴とする片面ポリッシング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18503790A JPH0472636A (ja) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | 片面ポリッシング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18503790A JPH0472636A (ja) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | 片面ポリッシング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0472636A true JPH0472636A (ja) | 1992-03-06 |
Family
ID=16163687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18503790A Pending JPH0472636A (ja) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | 片面ポリッシング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0472636A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5597442A (en) * | 1995-10-16 | 1997-01-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Chemical/mechanical planarization (CMP) endpoint method using measurement of polishing pad temperature |
| JP2001185537A (ja) * | 1999-12-22 | 2001-07-06 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | 高平坦度半導体ウェーハの製造方法及び高平坦度半導体ウェーハ |
| EP0894570A3 (en) * | 1997-07-30 | 2002-08-28 | Ebara Corporation | Method and apparatus for polishing |
-
1990
- 1990-07-12 JP JP18503790A patent/JPH0472636A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5597442A (en) * | 1995-10-16 | 1997-01-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Chemical/mechanical planarization (CMP) endpoint method using measurement of polishing pad temperature |
| EP0894570A3 (en) * | 1997-07-30 | 2002-08-28 | Ebara Corporation | Method and apparatus for polishing |
| KR100538539B1 (ko) * | 1997-07-30 | 2006-03-07 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 연마방법 및 장치 |
| JP2001185537A (ja) * | 1999-12-22 | 2001-07-06 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | 高平坦度半導体ウェーハの製造方法及び高平坦度半導体ウェーハ |
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