JPH11333709A

JPH11333709A - Ｃｍｐ研磨装置のポリッシングヘッド

Info

Publication number: JPH11333709A
Application number: JP14766898A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ozawa; 秀昭小澤
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ワークを高回転数で研磨する場合にも十分な
研磨速度が得られ、且つ面内での研磨量の差を縮小する
ことができるポリッシングヘッドを提供する。【解決手段】ポリッシングヘッド４は、主軸５、トッ
プリング６及びガイドリング７などから構成される。加
工対象のウエハ１は、トップリング６の下面にバッキン
グパッド８を介して吸着される。ガイドリング７は、ト
ップリング６の下面の周縁部にウエハ１の外周に沿って
配置され、ウエハ１の径方向の動きを拘束する。ガイド
リング７の下端面には、内周面から外周面までに至る複
数の溝１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及び１２ａ、ｂ、ｃ、ｄが
形成される。この内、溝１１ａ、ｂ、ｃ、ｄの各側壁面
は、ポリッシングヘッドの回転方向に対して凹面を成す
曲面によって形成され、溝１２ａ、ｂ、ｃ、ｄの各側壁
面は、ポリッシングヘッドの回転方向に対して凸面を成
す曲面によって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＭＰ研磨装置
（ケミカルメカニカルポリッシング装置）において、ワ
ークが吸着されて保持されるポリッシングヘッドの構造
に係る。

【０００２】

【従来の技術】図２に、従来のＣＭＰ研磨装置の概略構
成を示す。図中、１はウエハ、２はターンテーブル、３
は研磨布、４はポリッシングヘッドを表す。研磨布３は
ターンテーブル２の上に装着される。ポリッシングヘッ
ド４は、主軸５、トップリング６及びガイドリング７な
どから構成される。トップリング６は、主軸５の先端に
取り付けられ、研磨布３に対向する位置に配置される。
トップリング６の下面の周縁部には、ガイドリング７が
設けられている。

【０００３】加工対象のウエハ１は、トップリング６の
下面にバッキングパッド８を介して吸着される。ガイド
リング７は、ウエハ１の外周に沿って配置されており、
このガイドリング７によってウエハ１の径方向の動きが
拘束される。

【０００４】研磨材供給ノズル９から研磨布３上に研磨
材（砥粒を懸濁させたスラリ）を供給するとともに、ポ
リッシングヘッド４によって、ウエハ１を回転させなが
ら研磨布３に対して押し付けることによって、ウエハ１
の研磨が行われる。

【０００５】（従来のポリッシングヘッドの問題点）従
来のポリッシングヘッドにおいて、ガイドリング７は、
加工対象のウエハ１がポリッシングヘッド４から飛び出
すことを単に防止するためのものであった。このため、
ウエハ１の外周が全てガイドリング７によって取り囲ま
れた状態で、ガイドリング７の下端面が、ターンテーブ
ル２上の研磨布３に接触していた。この結果、ウエハ１
が、ガイドリング７によって外部から隔離された状態と
なり、研磨布３の上に供給された研磨材が、ウエハ１の
下面に入り込みにくくなっていた。

【０００６】この様な現象は、ポリッシングヘッド４の
回転数の増加に従って次第に顕著になる。このため、ポ
リッシングヘッド４の回転数を高くしても、それに見合
う程、研磨速度が増加しないという問題があった。更
に、大口径のウエハを研磨する場合、回転数を高く設定
すると、ウエハの中心部の研磨量が相対的に減少して、
周縁部との差が大きくなることが問題となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
従来のＣＭＰ研磨装置の問題点に鑑み成されたもので、
本発明の目的は、ウエハなどの円板状のワークを高回転
数で研磨する場合にも、十分な研磨速度が得られ、且
つ、ワークの中心部と周縁部との間の研磨量の差が拡大
しないポリッシングヘッドを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のＣＭＰ研磨装置
のポリッシングヘッドは、円板状のワークをバッキング
パッドを介して吸着するとともに、ワークの外周に沿っ
て設けられたガイドリングによって、径方向の動きを拘
束した状態でワークを保持するＣＭＰ研磨装置のポリッ
シングヘッドにおいて、前記ガイドリングは、その下端
面に、内周面から外周面までに至る複数の溝が形成され
ていることを特徴とする。

【０００９】好ましくは、前記複数の溝の各側壁面を、
ポリッシングヘッドの回転方向に対して凹面を成す曲面
によって形成する。本発明のＣＭＰ研磨装置のポリッシ
ングヘッドによれば、ガイドリングの下端面に上記の様
な溝が形成されているので、研磨材がワークの下面（被
研磨面）に入り込み易くなり、ポリッシングヘッドの回
転数を高く設定した場合にも、十分な研磨速度を実現す
ることができる。

【００１０】また、好ましくは、前記溝の側壁面の一部
を、ポリッシングヘッドの回転方向に対して凹面を成す
曲面によって形成し、他の一部を、ポリッシングヘッド
の回転方向に対して凸面を成す曲面によって形成する。
溝の形状をこの様に形成した場合、前者の側壁面を有す
る溝は、主として、研磨材をワークの下面に送り込む役
目を担い、後者の側壁面を有する溝は、主として、研磨
材をワークの下面から外部へ排除する役目を担う。この
ため、ワークの下面への研磨材の供給及び入替えが円滑
に行われ、十分な研磨速度を実現することができる。

【００１１】

【発明の実施例の形態】図１に、本発明に基づくＣＭＰ
研磨装置のポリッシングヘッドにおいて使用されるガイ
ドリングの形状の一例を示す。この図は、ウエハ１（円
板状のワーク）を保持したポリッシングヘッドを、その
下面側から見た図であり、中央にウエハ１が保持され、
その外周に沿ってガイドリング７が設けられている。な
お、ＣＭＰ研磨装置及びポリッシングヘッドの全体的な
構成は、先に図２を用いて説明したものと同様なので、
その説明は省略する。

【００１２】図１に示したポリッシングヘッドでは、ガ
イドリング７の下端面に、内周面から外周面までに至る
複数の溝１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及び１２ａ、ｂ、ｃ、ｄ
が形成されている。これらの溝の内、溝１１ａ、ｂ、
ｃ、ｄの各側壁面は、ポリッシングヘッドの回転方向
（矢印）に対して凹面を成す曲面によって形成されてい
る。これに対して、溝１２ａ、ｂ、ｃ、ｄの各側壁面
は、ポリッシングヘッドの回転方向に対して凸面を成す
曲面によって形成されている。

【００１３】これによって、溝１１ａ、ｂ、ｃ、ｄは、
主として、研磨材をガイドリング７の外側からウエハ１
の下面に送り込む役目を担い、溝１２ａ、ｂ、ｃ、ｄ
は、主として、研磨材をウエハ１の下面からガイドリン
グ７の外側へ送り返す役目を担う。この結果、ウエハ１
の下面への研磨材の供給及び入替えが円滑に行われ、十
分な研磨速度を確保することができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明のＣＭＰ研磨装置のポリッシング
ヘッドによれば、ポリッシングヘッドの回転数を高速に
した場合にも、ワークの被研磨面に研磨材を効率良く供
給することができる。従って、回転数の高速化に見合う
十分な研磨速度を実現することができる。

【００１５】また、本発明のポリッシングヘッドを使用
すれば、大口径のワークを研磨する際に、ワークの中心
部と周縁部との間で生ずる研磨量の差を小さく抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づくポリッシングヘッドにおいて使
用されるガイドリングの形状の一例を示す図。

【図２】従来のＣＭＰ研磨装置の概略構成を示す図。

【符号の説明】

１・・・ウエハ（円板状のワーク）、２・・・ターンテーブル、３・・・研磨布、４・・・ポリッシングヘッド、５・・・主軸、６・・・トップリング、７・・・ガイドリング、８・・・バッキングパッド、９・・・研磨材供給ノズル、１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・溝、１２ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・溝。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板状のワークをバッキングパッドを介
して吸着するとともに、ワークの外周に沿って設けられ
たガイドリングによって、径方向の動きを拘束した状態
でワークを保持するＣＭＰ研磨装置のポリッシングヘッ
ドにおいて、前記ガイドリングは、その下端面に、内周面から外周面
までに至る複数の溝が形成されていることを特徴とする
ＣＭＰ研磨装置のポリッシングヘッド。
【請求項２】前記複数の溝の側壁面は、ポリッシング
ヘッドの回転方向に対して凹面を成す曲面によって形成
されていることを特徴とする請求項１に記載のＣＭＰ研
磨装置のポリッシングヘッド。
【請求項３】前記複数の溝の側壁面の一部は、ポリッ
シングヘッドの回転方向に対して凹面を成す曲面によっ
て形成され、他の一部は、ポリッシングヘッドの回転方
向に対して凸面を成す曲面によって形成されていること
を特徴とする請求項１に記載のＣＭＰ研磨装置のポリッ
シングヘッド。