JPH10277928A - 研磨装置 - Google Patents
研磨装置Info
- Publication number
- JPH10277928A JPH10277928A JP7956697A JP7956697A JPH10277928A JP H10277928 A JPH10277928 A JP H10277928A JP 7956697 A JP7956697 A JP 7956697A JP 7956697 A JP7956697 A JP 7956697A JP H10277928 A JPH10277928 A JP H10277928A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- polishing
- polishing pad
- height
- semiconductor wafer
- 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
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体ウエハの全面を均一に研磨することがで
きる研磨装置。 【解決手段】半導体ウエハ（３）を柔軟なシート（１
６）とバッキングパッド（８）を介して空気加圧を行う
と共に、ウエハ（３）の外側にリング板（１７）を設
け、リング板の高さ調整機構（１８）によりウエハ研磨
面（４）とリング下面の高さをそろえる。
きる研磨装置。 【解決手段】半導体ウエハ（３）を柔軟なシート（１
６）とバッキングパッド（８）を介して空気加圧を行う
と共に、ウエハ（３）の外側にリング板（１７）を設
け、リング板の高さ調整機構（１８）によりウエハ研磨
面（４）とリング下面の高さをそろえる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造過程で半
導体ウエハの表面を機械的に平坦化する工程で用いられ
る研磨装置に係わり、特に半導体ウエハの全面を均一に
研磨する特性に優れた研磨装置に関する。
導体ウエハの表面を機械的に平坦化する工程で用いられ
る研磨装置に係わり、特に半導体ウエハの全面を均一に
研磨する特性に優れた研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の研磨装置として、例えば特公平6
−91058号公報に記載のように、平坦性の良い剛体の保
持プレートに半導体ウエハを保持し、平坦性の良い定盤
に貼り付けた研磨パッドの表面を摺動させる方法が用い
られてきた。
−91058号公報に記載のように、平坦性の良い剛体の保
持プレートに半導体ウエハを保持し、平坦性の良い定盤
に貼り付けた研磨パッドの表面を摺動させる方法が用い
られてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、保
持プレートと定盤の表面の平坦性を良くすれば半導体ウ
エハを平坦研磨することができると考えたものである。
ところが、大きな荷重を加えた条件下での研磨パッドと
半導体ウエハとの摺動研磨においては、ウエハと接触し
ている研磨パッドが圧縮されるため、ウエハの端部が圧
縮変形していない研磨パッド面にぶつかりながら移動す
るため、ウエハの周辺部が中央部より多く研磨されてし
まう（いわゆる周辺ダレを生じてしまう）という問題が
あった。
持プレートと定盤の表面の平坦性を良くすれば半導体ウ
エハを平坦研磨することができると考えたものである。
ところが、大きな荷重を加えた条件下での研磨パッドと
半導体ウエハとの摺動研磨においては、ウエハと接触し
ている研磨パッドが圧縮されるため、ウエハの端部が圧
縮変形していない研磨パッド面にぶつかりながら移動す
るため、ウエハの周辺部が中央部より多く研磨されてし
まう（いわゆる周辺ダレを生じてしまう）という問題が
あった。
【０００４】本発明の目的は、半導体ウエハの全面を均
一に研磨するに適した研磨装置を提供するものである。
一に研磨するに適した研磨装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの第１の方法として、半導体ウエハの保持構造におい
て、ウエハの外側にてウエハ端近傍の研磨パッドに空気
噴流によって空気圧力を与えるものである。ウエハ端近
傍の空気圧力によってウエハ端近傍の研磨パッドを圧縮
し、研磨パッドの高さをウエハが接触している部分と合
わせることによりウエハ周辺部の不均一研磨が生じるこ
とがない。
めの第１の方法として、半導体ウエハの保持構造におい
て、ウエハの外側にてウエハ端近傍の研磨パッドに空気
噴流によって空気圧力を与えるものである。ウエハ端近
傍の空気圧力によってウエハ端近傍の研磨パッドを圧縮
し、研磨パッドの高さをウエハが接触している部分と合
わせることによりウエハ周辺部の不均一研磨が生じるこ
とがない。
【０００６】上記の目的を達成するための第２の方法と
して、ウエハ保持構造において、ウエハの外側にリング
を設け、リングの下面とウエハ研磨面が同じ高さになる
ようにリングの高さ調整機構を設ける。ウエハ研磨面と
リング下面との高さがそろうため、ウエハ周辺部の不均
一研磨が生じることがない。
して、ウエハ保持構造において、ウエハの外側にリング
を設け、リングの下面とウエハ研磨面が同じ高さになる
ようにリングの高さ調整機構を設ける。ウエハ研磨面と
リング下面との高さがそろうため、ウエハ周辺部の不均
一研磨が生じることがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図
１，図２により説明する。図１は第１の実施例を適用し
た研磨装置全体の模式図を示す。図２はウエハ保持構造
部を厚さ方向を誇張して拡大した垂直断面図を示す。円
板状の平坦な定盤１の上に研磨パッド２を貼り付ける。
研磨パッド２の上には研磨液を流す。半導体ウエハ３は
研磨される面４が研磨パッド２に接触するようにウエハ
保持具５に取り付けられる。ウエハ保持具５は空気流路
６があり、平坦性の良い剛体表面７がバッキングパッド
８をはさんでウエハ３の背面に荷重を与える構造になっ
ている。ウエハ３の外側の近傍にリング状の空気ノズル
９があり、研磨パッド２に空気噴流によって空気圧力を
与える。バッキンパッドとして例えば厚さが０.５mm 程
度のポリウレタンシート，ゴムシートなどを用いる。そ
の弾性強度は研磨パッドの弾性強度の半分以下の材料と
する。
１，図２により説明する。図１は第１の実施例を適用し
た研磨装置全体の模式図を示す。図２はウエハ保持構造
部を厚さ方向を誇張して拡大した垂直断面図を示す。円
板状の平坦な定盤１の上に研磨パッド２を貼り付ける。
研磨パッド２の上には研磨液を流す。半導体ウエハ３は
研磨される面４が研磨パッド２に接触するようにウエハ
保持具５に取り付けられる。ウエハ保持具５は空気流路
６があり、平坦性の良い剛体表面７がバッキングパッド
８をはさんでウエハ３の背面に荷重を与える構造になっ
ている。ウエハ３の外側の近傍にリング状の空気ノズル
９があり、研磨パッド２に空気噴流によって空気圧力を
与える。バッキンパッドとして例えば厚さが０.５mm 程
度のポリウレタンシート，ゴムシートなどを用いる。そ
の弾性強度は研磨パッドの弾性強度の半分以下の材料と
する。
【０００８】研磨パッド２として厚さが１mm程度の発泡
ポリウレタン，ナイロンなどを用いる。研磨液が研磨パ
ッド２に保持されやすくするため、研磨パッド２の表面
に溝や穴を設けることが望ましい。ウエハ保持具５は荷
重１０をかけて、ウエハ３を研磨パッド２に押し付けな
がら、定盤１の上を揺動し（矢印）１１さらに回転１２
する。定盤も回転１３する。
ポリウレタン，ナイロンなどを用いる。研磨液が研磨パ
ッド２に保持されやすくするため、研磨パッド２の表面
に溝や穴を設けることが望ましい。ウエハ保持具５は荷
重１０をかけて、ウエハ３を研磨パッド２に押し付けな
がら、定盤１の上を揺動し（矢印）１１さらに回転１２
する。定盤も回転１３する。
【０００９】その結果、ウエハ３の研磨面４が研磨パッ
ド２の表面にこすられながら移動し研磨される。図２に
示すように、ウエハ３に接触している研磨パッド２はそ
の押し付け荷重によって圧縮され、またウエハの外側の
ウエハ端近傍においても空気圧力によって研磨パッド２
が圧縮され、研磨パッド２の表面はほぼ平面になってい
るため、ウエハ端部の影響がなく、ウエハ全面を均一に
研磨することができる。
ド２の表面にこすられながら移動し研磨される。図２に
示すように、ウエハ３に接触している研磨パッド２はそ
の押し付け荷重によって圧縮され、またウエハの外側の
ウエハ端近傍においても空気圧力によって研磨パッド２
が圧縮され、研磨パッド２の表面はほぼ平面になってい
るため、ウエハ端部の影響がなく、ウエハ全面を均一に
研磨することができる。
【００１０】なお、空気ノズルの代わりに、研磨パッド
面に空気圧力を与えるような空気室をウエハ近傍に設け
ても良い。
面に空気圧力を与えるような空気室をウエハ近傍に設け
ても良い。
【００１１】本発明の第２の実施例を図３により説明す
る。図３はウエハ保持構造部を厚さ方向を誇張して拡大
した垂直断面図を示す。ウエハ保持具５は空気流路１４
と空気室１５があり、柔軟なシート１６とバッキングパ
ッド８を介してウエハ３に荷重を与える構造になってい
る。ウエハ３の外側にリング板１７を設ける。ウエハ外
周部のシート１６に空気圧力を利用した高さ調整機構１
８が設けられており、リング板１７の下面の高さをウエ
ハ研磨面４に一致させるように調整できるようになって
いる。ウエハ３の外側の近傍にリテーナリング１９があ
る。また、シート１６をウエハ保持具５に取り付けると
共に、リング板１７の位置固定のための部品２０があ
る。リング板１７の下面の高さとウエハ研磨面４の高さ
を一致させることによりウエハ端部の影響がなくウエハ
全面を均一に研磨することができる。
る。図３はウエハ保持構造部を厚さ方向を誇張して拡大
した垂直断面図を示す。ウエハ保持具５は空気流路１４
と空気室１５があり、柔軟なシート１６とバッキングパ
ッド８を介してウエハ３に荷重を与える構造になってい
る。ウエハ３の外側にリング板１７を設ける。ウエハ外
周部のシート１６に空気圧力を利用した高さ調整機構１
８が設けられており、リング板１７の下面の高さをウエ
ハ研磨面４に一致させるように調整できるようになって
いる。ウエハ３の外側の近傍にリテーナリング１９があ
る。また、シート１６をウエハ保持具５に取り付けると
共に、リング板１７の位置固定のための部品２０があ
る。リング板１７の下面の高さとウエハ研磨面４の高さ
を一致させることによりウエハ端部の影響がなくウエハ
全面を均一に研磨することができる。
【００１２】柔軟なシート１６とバッキングパッド８に
より、ウエハ３とバッキングパッド８との間の異物の影
響やウエハ３の厚さのばらつきの影響を吸収しウエハ全
面を均一な圧力で研磨パッド２に押し付けるため、ウエ
ハ全面が均一に研磨される。また、空気室１５の中にゲ
ル状の柔軟材や液体を封入した構造でも効果は同じであ
る。
より、ウエハ３とバッキングパッド８との間の異物の影
響やウエハ３の厚さのばらつきの影響を吸収しウエハ全
面を均一な圧力で研磨パッド２に押し付けるため、ウエ
ハ全面が均一に研磨される。また、空気室１５の中にゲ
ル状の柔軟材や液体を封入した構造でも効果は同じであ
る。
【００１３】本発明の第３の実施例を図４により説明す
る。図４はウエハ保持構造部を厚さ方向を誇張して拡大
した垂直断面図を示す。ウエハ保持具５は空気流路１４
と空気室１５があり、柔軟なシート２１とバッキングパ
ッド８を介してウエハ３に荷重を与える構造になってい
る。シート２１は、鍋のような形状をしており、取り付
け部品２２によってウエハ保持具５に取り付けられてい
る。
る。図４はウエハ保持構造部を厚さ方向を誇張して拡大
した垂直断面図を示す。ウエハ保持具５は空気流路１４
と空気室１５があり、柔軟なシート２１とバッキングパ
ッド８を介してウエハ３に荷重を与える構造になってい
る。シート２１は、鍋のような形状をしており、取り付
け部品２２によってウエハ保持具５に取り付けられてい
る。
【００１４】ウエハ３の外側に押し付け部品２３があ
り、空気圧力を利用した高さ調整機構２４が設けられて
おり、押し付け部品２３の下面２５とウエハ研磨面４と
が同じ高さになるように調整できるようになっている。
押し付け部品２３の下面２５の高さとウエハ研磨面４の
高さを一致させることによりウエハ端部の影響がなくウ
エハ全面を均一に研磨することができる。
り、空気圧力を利用した高さ調整機構２４が設けられて
おり、押し付け部品２３の下面２５とウエハ研磨面４と
が同じ高さになるように調整できるようになっている。
押し付け部品２３の下面２５の高さとウエハ研磨面４の
高さを一致させることによりウエハ端部の影響がなくウ
エハ全面を均一に研磨することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、ウエハ端部の影響をな
くし、研磨パッドに対するウエハに押し付け圧力をウエ
ハ全面で均一にすることができ、ウエハ全面の研磨速度
を均一にすることが可能となる。そのため、半導体製造
時の不良率が低下し、信頼性の高い高集積な半導体装置
を安価で製造できる効果がある。
くし、研磨パッドに対するウエハに押し付け圧力をウエ
ハ全面で均一にすることができ、ウエハ全面の研磨速度
を均一にすることが可能となる。そのため、半導体製造
時の不良率が低下し、信頼性の高い高集積な半導体装置
を安価で製造できる効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例の研磨装置の模式図を示
す。
す。
【図２】本発明の第１の実施例の研磨装置のウエハ保持
構造部の拡大した垂直断面図を示す。
構造部の拡大した垂直断面図を示す。
【図３】本発明の第２の実施例の研磨装置のウエハ保持
構造部の拡大した垂直断面図を示す。
構造部の拡大した垂直断面図を示す。
【図４】本発明の第３の実施例の研磨装置のウエハ保持
構造部の拡大した垂直断面図を示す。
構造部の拡大した垂直断面図を示す。
１…定盤、２…研磨パッド、３…半導体ウエハ、４…研
磨面、５…ウエハ保持具、６…空気流路、７…剛体表
面、８…バッキングパッド、９…空気ノズル、１０…荷
重、１１…揺動、１２，１３…回転、１４…空気流路、
１５…空気室、１６…シート、１７…リング板、１８…
高さ調整機構、１９…リテーナリング、２０…固定部
品、２１…シート、２２…取り付け部品、２３…押し付
け部品、２４…高さ調整機構、２５…押し付け部品の下
面。
磨面、５…ウエハ保持具、６…空気流路、７…剛体表
面、８…バッキングパッド、９…空気ノズル、１０…荷
重、１１…揺動、１２，１３…回転、１４…空気流路、
１５…空気室、１６…シート、１７…リング板、１８…
高さ調整機構、１９…リテーナリング、２０…固定部
品、２１…シート、２２…取り付け部品、２３…押し付
け部品、２４…高さ調整機構、２５…押し付け部品の下
面。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体ウエハをウエハ保持具に取り付け、
前記半導体ウエハの研磨面を定盤に接着したシート状の
研磨パッドの表面に押し付けながら移動することによ
り、半導体ウエハの研磨面の研磨する研磨装置におい
て、半導体ウエハの近傍の研磨パッドを空気圧力により
圧縮する機構を有していることを特徴とする研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7956697A JPH10277928A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7956697A JPH10277928A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10277928A true JPH10277928A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=13693568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7956697A Pending JPH10277928A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10277928A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000202762A (ja) * | 1998-12-30 | 2000-07-25 | Applied Materials Inc | 化学機械研磨の制御可能圧力及びローディング領域を有するキャリヤヘッド |
| JP2003526527A (ja) * | 2000-03-17 | 2003-09-09 | モトローラ・インコーポレイテッド | ウェーハ研磨ヘッド及び研磨方法 |
| JP4833355B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2011-12-07 | 信越半導体株式会社 | 研磨ヘッド及び研磨装置 |
| CN102810518A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-12-05 | 日月光半导体制造股份有限公司 | 晶圆承载板结构及晶圆接合方法 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP7956697A patent/JPH10277928A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000202762A (ja) * | 1998-12-30 | 2000-07-25 | Applied Materials Inc | 化学機械研磨の制御可能圧力及びローディング領域を有するキャリヤヘッド |
| JP2003526527A (ja) * | 2000-03-17 | 2003-09-09 | モトローラ・インコーポレイテッド | ウェーハ研磨ヘッド及び研磨方法 |
| JP4829458B2 (ja) * | 2000-03-17 | 2011-12-07 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | ウェーハ研磨ヘッド及び研磨方法 |
| JP4833355B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2011-12-07 | 信越半導体株式会社 | 研磨ヘッド及び研磨装置 |
| CN102810518A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-12-05 | 日月光半导体制造股份有限公司 | 晶圆承载板结构及晶圆接合方法 |
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