JPH0639704A - ポリッシング用加工定盤 - Google Patents
ポリッシング用加工定盤Info
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- JPH0639704A JPH0639704A JP19948392A JP19948392A JPH0639704A JP H0639704 A JPH0639704 A JP H0639704A JP 19948392 A JP19948392 A JP 19948392A JP 19948392 A JP19948392 A JP 19948392A JP H0639704 A JPH0639704 A JP H0639704A
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 41
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
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- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は冷媒の供給量のバラツキ、滞留を防止
して均一に冷却できるようにした定盤装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】被加工物をポリッシング加工する定盤２０にお
いて、この定盤２０に渦巻状に設けられ冷媒を定盤２０
の外周側から内側中心に向かって流す第１の通路２５お
よび冷媒を定盤２０の内側中心から外周側に向かって流
す第２の通路２６からなる冷却通路３０と、この冷却通
路３０の第１および第２の通路２５，２６の断面形状と
略同一断面形状を有し前記第１および第２の通路２５，
２６に冷媒を供給する冷媒供給路２９とを具備してな
る。
して均一に冷却できるようにした定盤装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】被加工物をポリッシング加工する定盤２０にお
いて、この定盤２０に渦巻状に設けられ冷媒を定盤２０
の外周側から内側中心に向かって流す第１の通路２５お
よび冷媒を定盤２０の内側中心から外周側に向かって流
す第２の通路２６からなる冷却通路３０と、この冷却通
路３０の第１および第２の通路２５，２６の断面形状と
略同一断面形状を有し前記第１および第２の通路２５，
２６に冷媒を供給する冷媒供給路２９とを具備してな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はウェハーポリッシング用
のポリッシング装置に係るもので、特に加工定盤の冷却
構造に関する。
のポリッシング装置に係るもので、特に加工定盤の冷却
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の加工定盤は図６あるいは図７に
示すように構成されている。図６に示すものは、皿状の
下定盤部材１と、この下定盤部材１の上面部に取り付け
られた上定盤部材２とによって構成されている。上記下
定盤部材１の底部には冷媒供給管３が接続され、この冷
媒供給管３の内部には冷媒排気管４が挿入されている。
示すように構成されている。図６に示すものは、皿状の
下定盤部材１と、この下定盤部材１の上面部に取り付け
られた上定盤部材２とによって構成されている。上記下
定盤部材１の底部には冷媒供給管３が接続され、この冷
媒供給管３の内部には冷媒排気管４が挿入されている。
【０００３】また、上記下定盤部材１の内部は図８にも
示すように、放射状に配設された複数枚の仕切板５…に
より仕切られて複数の室６…が構成され、これら室６…
の内部にはガイド板７が設けられている。
示すように、放射状に配設された複数枚の仕切板５…に
より仕切られて複数の室６…が構成され、これら室６…
の内部にはガイド板７が設けられている。
【０００４】しかして、ポリッシング加工時には、冷媒
供給管３から冷媒が供給され、この冷媒は矢印で示すよ
うに、ガイド板７に沿って流され上定盤部材２を冷却し
たあと、冷媒排気管４から排出される。一方、図７に示
すものは、皿状の下定盤部材１１と、この下定盤部材１
１の上面部に取り付けられた上定盤部材１２とによって
構成されている。上記下定盤部材１１の底部には冷媒排
気管１３が接続され、この冷媒排気管１３の内部には冷
媒供給管１４が挿入されている。
供給管３から冷媒が供給され、この冷媒は矢印で示すよ
うに、ガイド板７に沿って流され上定盤部材２を冷却し
たあと、冷媒排気管４から排出される。一方、図７に示
すものは、皿状の下定盤部材１１と、この下定盤部材１
１の上面部に取り付けられた上定盤部材１２とによって
構成されている。上記下定盤部材１１の底部には冷媒排
気管１３が接続され、この冷媒排気管１３の内部には冷
媒供給管１４が挿入されている。
【０００５】また、上記下定盤部材１１の内部は図９に
も示すように、放射状に配設された複数枚の仕切板１５
…により仕切られて複数の室１６…が構成され、これら
室１６…の内部には上記冷媒供給管１４に接続する供給
管１７…が挿入されている。
も示すように、放射状に配設された複数枚の仕切板１５
…により仕切られて複数の室１６…が構成され、これら
室１６…の内部には上記冷媒供給管１４に接続する供給
管１７…が挿入されている。
【０００６】しかして、ポリッシング加工時には冷媒供
給管１４から冷媒が供給され、この冷媒は複数本の供給
管１７…を介して供給され、矢印で示すように流される
ことにより、上定盤部材１２を冷却したあと、冷媒排気
管１３から排出される。
給管１４から冷媒が供給され、この冷媒は複数本の供給
管１７…を介して供給され、矢印で示すように流される
ことにより、上定盤部材１２を冷却したあと、冷媒排気
管１３から排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６お
よび図７に示すものは、いずれも、定盤内を複数の室６
…，１６…に仕切り、これら室６…，１６…に冷媒を分
配して供給するため、冷媒が室６…，１６…に均一に分
配されることが少なく、多く分配される室と少なく分配
される室とが発生する。また、冷媒供給管３，１４の断
面積に比較して冷媒通路（室６，１６）の断面積が大き
ため、冷媒通路内に冷媒が滞留してしまう。
よび図７に示すものは、いずれも、定盤内を複数の室６
…，１６…に仕切り、これら室６…，１６…に冷媒を分
配して供給するため、冷媒が室６…，１６…に均一に分
配されることが少なく、多く分配される室と少なく分配
される室とが発生する。また、冷媒供給管３，１４の断
面積に比較して冷媒通路（室６，１６）の断面積が大き
ため、冷媒通路内に冷媒が滞留してしまう。
【０００８】このように、各室６，１６に対し、冷媒の
分配量が不均一になったり、室６，１６内に冷媒が滞留
すると、冷却ムラが発生し定盤が熱変形するという問題
があった。
分配量が不均一になったり、室６，１６内に冷媒が滞留
すると、冷却ムラが発生し定盤が熱変形するという問題
があった。
【０００９】なお、上記原因によって生じた冷却ムラに
よる定盤の熱変形を小さく抑えるために、定盤の材料と
して低熱膨張材が使われることがあるが、この場合には
材料費が非常に高く、コスト高になる。
よる定盤の熱変形を小さく抑えるために、定盤の材料と
して低熱膨張材が使われることがあるが、この場合には
材料費が非常に高く、コスト高になる。
【００１０】そこで、本発明は定盤の材料として低熱膨
脹材を用いることなく、冷媒の供給量のバラツキ、滞留
を防止して良好に冷却できるようにしたポリッシング用
加工定盤を提供することを目的とする。
脹材を用いることなく、冷媒の供給量のバラツキ、滞留
を防止して良好に冷却できるようにしたポリッシング用
加工定盤を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、被加工物をポリッシング加工する定盤おい
て、前記定盤内に渦巻状に設けられ冷媒を定盤の外周側
から内側中心に向かって流す第１の通路および冷媒を定
盤の内側中心から外周側に向かって流す第２の通路から
なる冷却通路と、この冷却通路の第１および第２の通路
の断面形状と略同一断面形状を有し前記第１および第２
の通路に冷媒を供給する冷媒供給路とを具備してなる。
するため、被加工物をポリッシング加工する定盤おい
て、前記定盤内に渦巻状に設けられ冷媒を定盤の外周側
から内側中心に向かって流す第１の通路および冷媒を定
盤の内側中心から外周側に向かって流す第２の通路から
なる冷却通路と、この冷却通路の第１および第２の通路
の断面形状と略同一断面形状を有し前記第１および第２
の通路に冷媒を供給する冷媒供給路とを具備してなる。
【００１２】
【作用】冷却通路を渦巻状に構成し、この渦巻状の冷却
通路に冷媒を流すことにより、定盤の各部位に均一的に
冷媒を供給し、また、冷却通路の断面形状と冷媒供給路
の断面形状を略同一に構成することにより、冷却通路内
での冷媒の滞留を防止する。さらに、冷却通路を第１お
よび第２の通路によって構成し、第１の通路により冷媒
を定盤の外周側から内側中心に向かって流し、第２の通
路により冷媒を定盤の内側中心から外周側に向かって流
すことにより、定盤を均一的に冷却できるようにした。
通路に冷媒を流すことにより、定盤の各部位に均一的に
冷媒を供給し、また、冷却通路の断面形状と冷媒供給路
の断面形状を略同一に構成することにより、冷却通路内
での冷媒の滞留を防止する。さらに、冷却通路を第１お
よび第２の通路によって構成し、第１の通路により冷媒
を定盤の外周側から内側中心に向かって流し、第２の通
路により冷媒を定盤の内側中心から外周側に向かって流
すことにより、定盤を均一的に冷却できるようにした。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例であるポリッシング
用加工定盤を図１および図２を参照して説明する。
用加工定盤を図１および図２を参照して説明する。
【００１４】図１は定盤２０を示す断面図で、この定盤
２０は下側定盤部材２１と、この下側定盤部材２１の上
面部に接合された上側定盤部材２２とによって構成され
ている。上記下側定盤部材２１の中央部には冷媒排出路
２４が形成され、この冷媒排出路２４内には冷媒供給管
２３が挿入されている。
２０は下側定盤部材２１と、この下側定盤部材２１の上
面部に接合された上側定盤部材２２とによって構成され
ている。上記下側定盤部材２１の中央部には冷媒排出路
２４が形成され、この冷媒排出路２４内には冷媒供給管
２３が挿入されている。
【００１５】上記下側定盤部材２１の上面部すなわち、
上記上側定盤部材２２との接合面には、図２にも示すよ
うに、冷却通路３０を構成する第１および第２の渦巻状
の通路溝２５，２６が形成されている。
上記上側定盤部材２２との接合面には、図２にも示すよ
うに、冷却通路３０を構成する第１および第２の渦巻状
の通路溝２５，２６が形成されている。
【００１６】上記第１の通路溝２５は冷媒を外周側から
定盤の内側中心に向かって流し、上記第２の通路溝２６
は冷媒を定盤の内側中心から外周側に向かって流すよう
になっている。
定盤の内側中心に向かって流し、上記第２の通路溝２６
は冷媒を定盤の内側中心から外周側に向かって流すよう
になっている。
【００１７】上記第１および第２の通路溝２５，２６の
流入口２５ａ，２６ａは連通路３１，３２を介して供給
通路２７に連通され、この供給通路２７は上記冷媒供給
管２３に連通されている。前記連通路３１，３２、供給
通路２７および冷媒供給管２３により冷媒供給路２９が
構成されている。
流入口２５ａ，２６ａは連通路３１，３２を介して供給
通路２７に連通され、この供給通路２７は上記冷媒供給
管２３に連通されている。前記連通路３１，３２、供給
通路２７および冷媒供給管２３により冷媒供給路２９が
構成されている。
【００１８】また、上記第１および第２の通路溝２５，
２６の排出口２５ｂ，２６ｂは連通路３３，３４を介し
て排出通路２８に連通され、この排出通路２８は上記冷
媒排出路２４に連通されている。
２６の排出口２５ｂ，２６ｂは連通路３３，３４を介し
て排出通路２８に連通され、この排出通路２８は上記冷
媒排出路２４に連通されている。
【００１９】しかして、ポリッシング加工時には、冷媒
供給管２３から矢印で示すように、冷媒が供給され、こ
の冷媒は供給通路２７を介して連通路３１，３２に送ら
れ、この連通路３１，３２から上記第１および第２の通
路溝２５，２６の流入口２５ａ，２６ａに送られる。こ
の冷媒は図２に矢印で示すように、第１および第２の通
路溝２５，２６内に互いに逆方向に流されて定盤２０を
冷却する。この冷却後、冷媒は第１および第２の通路溝
２５，２６の排出口２５ｂ，２６ｂから排出される。そ
して、この排出された冷媒は連通路３３，３４および排
出通路２８を介して冷媒排出路２４へ送られ外部に排出
される。ところで、上記連通路３１，３２，３３，３４
は同一断面形状であるとともに、連通路３１，３２およ
び３３，３４の長さも同一にされている。
供給管２３から矢印で示すように、冷媒が供給され、こ
の冷媒は供給通路２７を介して連通路３１，３２に送ら
れ、この連通路３１，３２から上記第１および第２の通
路溝２５，２６の流入口２５ａ，２６ａに送られる。こ
の冷媒は図２に矢印で示すように、第１および第２の通
路溝２５，２６内に互いに逆方向に流されて定盤２０を
冷却する。この冷却後、冷媒は第１および第２の通路溝
２５，２６の排出口２５ｂ，２６ｂから排出される。そ
して、この排出された冷媒は連通路３３，３４および排
出通路２８を介して冷媒排出路２４へ送られ外部に排出
される。ところで、上記連通路３１，３２，３３，３４
は同一断面形状であるとともに、連通路３１，３２およ
び３３，３４の長さも同一にされている。
【００２０】また、冷媒供給管２３から連通路３１に至
る距離と連通路３３から冷媒排出路２４に至る距離との
和と、冷媒供給管２３から連通路３２に至る距離と連通
路３４から冷媒排出路２４に至る距離との和が等しくさ
れている。
る距離と連通路３３から冷媒排出路２４に至る距離との
和と、冷媒供給管２３から連通路３２に至る距離と連通
路３４から冷媒排出路２４に至る距離との和が等しくさ
れている。
【００２１】したがって、第１および第２の通路溝２
５，２６における冷却媒体の圧力損失が同じくなり、冷
媒は第１および第２の通路溝２５，２６を均等に流れる
ことができるようになっている。
５，２６における冷却媒体の圧力損失が同じくなり、冷
媒は第１および第２の通路溝２５，２６を均等に流れる
ことができるようになっている。
【００２２】上述したように、本発明においては、冷却
通路３０を渦巻状に構成し、この渦巻状の冷却通路３０
に冷媒を流すため、冷媒は定盤２０の各部位に均一的に
流される。また、冷却通路３０の断面積と冷媒供給路２
９の断面積を略同一に構成するため、冷却通路３０内に
冷媒が滞留することもない。
通路３０を渦巻状に構成し、この渦巻状の冷却通路３０
に冷媒を流すため、冷媒は定盤２０の各部位に均一的に
流される。また、冷却通路３０の断面積と冷媒供給路２
９の断面積を略同一に構成するため、冷却通路３０内に
冷媒が滞留することもない。
【００２３】また、冷却通路３０を第１および第２の通
路溝２５，２６により構成し、第１および第２の通路溝
２５，２６により、冷媒を定盤２０の内側と外側から逆
方向に流すため、定盤２０全体の温度は均一となり、定
盤２０の変形は冷却通路が一本の場合より、ずっと小さ
くなる。
路溝２５，２６により構成し、第１および第２の通路溝
２５，２６により、冷媒を定盤２０の内側と外側から逆
方向に流すため、定盤２０全体の温度は均一となり、定
盤２０の変形は冷却通路が一本の場合より、ずっと小さ
くなる。
【００２４】すなわち、実際に、加工定盤によってウェ
ハーを加工すると、ウェハーが接する定盤部分の温度が
上昇し、その熱を上記冷媒及び研磨液にて奪っていくた
め、冷却通路が１本の場合には、供給側より排出側へ向
かって冷媒の温度が上昇し、定盤表面も同様な傾向とな
り定盤はその温度勾配に従って変形する。なお、本発明
は上記一実施例に限られることなく、図３に示す構成を
上記実施例に追加してもよい。
ハーを加工すると、ウェハーが接する定盤部分の温度が
上昇し、その熱を上記冷媒及び研磨液にて奪っていくた
め、冷却通路が１本の場合には、供給側より排出側へ向
かって冷媒の温度が上昇し、定盤表面も同様な傾向とな
り定盤はその温度勾配に従って変形する。なお、本発明
は上記一実施例に限られることなく、図３に示す構成を
上記実施例に追加してもよい。
【００２５】すなわち、冷却通路３０の第１および第２
の通路溝２５，２６の冷媒排出側に対向する上側定盤部
材２２に空気溜３６を形成するとともに、連通路３３，
３４にパイプ３５を挿入している。
の通路溝２５，２６の冷媒排出側に対向する上側定盤部
材２２に空気溜３６を形成するとともに、連通路３３，
３４にパイプ３５を挿入している。
【００２６】この実施例によれば、第１および第２の通
路溝２５，２６を流れてきた冷媒に混じった空気は、連
通路３４，３３に入る際、一旦、パイプ３５を乗りこえ
て連通路３４，３３に入る。このとき、冷媒より軽い空
気は空気溜３６に集められ、空気溜まりが無いときのよ
うに、連通路３４，３３の上壁部に空気が滞留すること
はない。したがって、定盤２０の表面の温度が均一とな
り、温度による変形が非常に小さくなっている。上記空
気溜３６に集まった空気は少しずつ冷媒により排出通路
２８へ運ばれていくため、最終的には空気溜３６内は冷
媒で満たされる。
路溝２５，２６を流れてきた冷媒に混じった空気は、連
通路３４，３３に入る際、一旦、パイプ３５を乗りこえ
て連通路３４，３３に入る。このとき、冷媒より軽い空
気は空気溜３６に集められ、空気溜まりが無いときのよ
うに、連通路３４，３３の上壁部に空気が滞留すること
はない。したがって、定盤２０の表面の温度が均一とな
り、温度による変形が非常に小さくなっている。上記空
気溜３６に集まった空気は少しずつ冷媒により排出通路
２８へ運ばれていくため、最終的には空気溜３６内は冷
媒で満たされる。
【００２７】なお、上記した空気溜３６がないと、装置
の運転を停止して冷媒を止め、再度運転を再開した場合
に相手側の設備によっては冷却通路３０内に空気が溜ま
り、運転を開始しても定盤２０の表面温度が空気により
冷却が不十分となり、バラツクことがある。また、本発
明は図４および図５に示すように構成してもよい。
の運転を停止して冷媒を止め、再度運転を再開した場合
に相手側の設備によっては冷却通路３０内に空気が溜ま
り、運転を開始しても定盤２０の表面温度が空気により
冷却が不十分となり、バラツクことがある。また、本発
明は図４および図５に示すように構成してもよい。
【００２８】すなわち、冷却通路としての第１および第
２の通路溝４１，４２を上側定盤部材２２側に設け、第
１および第２の通路溝４１，４２の高さを冷媒供給側４
１ａ，４２ａより排出側４１ｂ，４２ｂに向かって次第
に高くし、排出側には図３で述べたパイプ３５を備えて
いる。この実施例によれば、冷却通路３０内の空気を積
極的に排出側へ運ぶことができ、より一層、良好な冷却
が可能になる。さらに、低熱膨脹率（１×１０-6/ Ｃ°
以下）を持つ材料を上側定盤部材２２に使用することに
より変形はさらに小さくなる。また、冷媒としては、水
（チラ−水、重水）や、その他の媒体（エチレングリコ
−ル、油、ガス）などが用いられる。
２の通路溝４１，４２を上側定盤部材２２側に設け、第
１および第２の通路溝４１，４２の高さを冷媒供給側４
１ａ，４２ａより排出側４１ｂ，４２ｂに向かって次第
に高くし、排出側には図３で述べたパイプ３５を備えて
いる。この実施例によれば、冷却通路３０内の空気を積
極的に排出側へ運ぶことができ、より一層、良好な冷却
が可能になる。さらに、低熱膨脹率（１×１０-6/ Ｃ°
以下）を持つ材料を上側定盤部材２２に使用することに
より変形はさらに小さくなる。また、冷媒としては、水
（チラ−水、重水）や、その他の媒体（エチレングリコ
−ル、油、ガス）などが用いられる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、定盤を冷
却するための冷却通路を渦巻状に形成し、この渦巻状の
冷却通路内に冷媒を流すから、従来のように定盤を各ゾ
−ンに分割して各ゾ−ンに冷媒を分配して流す場合と比
較し、定盤の各部位に対する冷媒の供給量にバラツキを
生じない。また、冷却通路と冷媒供給路の断面積を略同
一に構成するから、冷却通路内で冷却媒体が滞留するこ
ともない。したがって、定盤を斑なく均一的に冷却する
ことができ、定盤の熱変形を防止できる。
却するための冷却通路を渦巻状に形成し、この渦巻状の
冷却通路内に冷媒を流すから、従来のように定盤を各ゾ
−ンに分割して各ゾ−ンに冷媒を分配して流す場合と比
較し、定盤の各部位に対する冷媒の供給量にバラツキを
生じない。また、冷却通路と冷媒供給路の断面積を略同
一に構成するから、冷却通路内で冷却媒体が滞留するこ
ともない。したがって、定盤を斑なく均一的に冷却する
ことができ、定盤の熱変形を防止できる。
【００３０】また、冷却通路を第１および第２の通路に
より構成し、これら第１および第２の通路に冷媒を互い
に逆方向に流すため、定盤全体の温度は均一となり、定
盤の変形は冷却通路が単一の場合と比較し大幅に小さく
なる。
より構成し、これら第１および第２の通路に冷媒を互い
に逆方向に流すため、定盤全体の温度は均一となり、定
盤の変形は冷却通路が単一の場合と比較し大幅に小さく
なる。
【図１】本発明の一実施例であるポリッシング用加工定
盤を示す断面図。
盤を示す断面図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿って示す下側定盤部材の平
面図。
面図。
【図３】本発明の第１の他の実施例であるポリッシング
用加工定盤を示す断面図。
用加工定盤を示す断面図。
【図４】本発明の第２の他の実施例であるポリッシング
用加工定盤を示す断面図。
用加工定盤を示す断面図。
【図５】図４中Ｄ−Ｄ線に沿って示す上側定盤部材の平
面図。
面図。
【図６】第１の従来例であるポリッシング用加工定盤を
示す断面図。
示す断面図。
【図７】第２の従来例であるポリッシング用加工定盤を
示す断面図。
示す断面図。
【図８】図６中Ｂ−Ｂ線に沿って示す下側定盤部材の平
面図。
面図。
【図９】図７中Ｃ−Ｃ線に沿って示す下側定盤部材の平
面図。
面図。
２０…定盤、２５…第１の通路、２６…第２の通路、３
０…冷却通路、２９…冷媒供給路。
０…冷却通路、２９…冷媒供給路。
Claims (3)
- 【請求項１】 被加工物をポリッシング加工する定盤に
おいて、 前記定盤内に渦巻状に設けられ冷媒を定盤の外周側から
内側中心に向かって流す第１の通路および冷媒を定盤の
内側中心から外周側に向かって流す第２の通路からなる
冷却通路と、 この冷却通路の第１および第２の通路の断面形状と略同
一断面形状を有し前記第１および第２の通路に冷媒を供
給する冷媒供給路と、を具備してなることを特徴とする
ポリッシング用加工定盤。 - 【請求項２】 前記冷却通路の冷媒排出部側に空気を溜
めるための空気溜を設けたことを特徴とする請求項１記
載のポリッシング用加工定盤。 - 【請求項３】 前記冷却通路はその断面積を冷媒の流入
側から流出側に向かって漸次増大させたことを特徴とす
る請求項１記載のポリッシング用加工定盤。
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