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JPH03173129A - Polishing apparatus - Google Patents

Polishing apparatus

Info

Publication number
JPH03173129A
JPH03173129A JP1310647A JP31064789A JPH03173129A JP H03173129 A JPH03173129 A JP H03173129A JP 1310647 A JP1310647 A JP 1310647A JP 31064789 A JP31064789 A JP 31064789A JP H03173129 A JPH03173129 A JP H03173129A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
plate
wafer
polished
pressure
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
JP1310647A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ashiaki Yamada
山田 芦昭
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.)
Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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 Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Priority to JP1310647A priority Critical patent/JPH03173129A/en
Publication of JPH03173129A publication Critical patent/JPH03173129A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress a lack of uniformity in supporting rigidity, caused by a back pad and to prevent flatness from being deteriorated by a method wherein, in a polishing apparatus of a waxless type, an object to be polished as a plate body is vacuum-sucked and held directly to a suction face of a polishing plate. CONSTITUTION:It is structured that a plurality of vacuum-pressurization holes 5a connected to a suction face of a wafer 1 are formed in a polishing plate and that the back side of the wafer 1 is sucked and fixed so as to be freely detachable. An O-ring 7 is attached to a mounting groove 5b in an outer circumference position of the wafer 1 in order to prevent an abrasive 8 from creeping between the wafer 1 and the polishing plate 5. The polishing plate 5 is separated from a polishing surface plate 3; the wafer 1 is mounted on each mounting hole 12a of a template 12. An internal pressure of the vacuum and pressurization holes 5a in the polishing plate 5 is set to a negative pressure; the back of the wafer 1 is sucked and fixed stably. In succession, the wafer is lowered toward the polishing surface plate 3; the wafer 1 is pressed at a prescribed pressure. While the abrasive 8 is being supplied, a polishing cloth 4 pasted on the polishing surface plate 3 being turned is slid to execute a polishing treatment.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、研磨装置に関し、特に半導体製造技術におけ
る半導体ウェハ(以下、ウェハという)の研磨工程にお
いて、研磨中に発生するウェハの保持部材に起因する平
坦度の劣化防止、研磨剤によるウェハ裏面の腐食防止を
図ることが可能とされるワックスレス型の研磨装置に適
用して有効な技術に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a polishing apparatus, and in particular, to a polishing apparatus for polishing a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) in semiconductor manufacturing technology. The present invention relates to a technique that is effective when applied to a waxless type polishing apparatus, which is capable of preventing deterioration of flatness caused by polishing agents and preventing corrosion of the back surface of a wafer due to polishing agents.

[従来の技術] 半導体製造技術におけるウェハの研磨工程にふいて、た
とえばデバイスの微細化、MO3構造デバイスの進展に
伴い、高精度かつ無欠点表面が要求されている。
[Prior Art] In the polishing process of wafers in semiconductor manufacturing technology, high precision and defect-free surfaces are required, for example, with the miniaturization of devices and the development of MO3 structure devices.

また、研磨のメカニズムが、たとえばコロイダルシリカ
などによるメカニカル的要素と、アルカリによるエツチ
ング要素とを複合したメカノ・ケミカル研磨法であり、
研磨剤や研磨クロスの性質がウェハ表面状態を決める主
要素であるために多くの改良が成されてきたが、最近の
ウェハ精度、特に平坦度向上要求に対しては研磨装置の
重要度が高まっている。
In addition, the polishing mechanism is a mechano-chemical polishing method that combines mechanical elements such as colloidal silica and etching elements using alkali.
Since the properties of the polishing agent and polishing cloth are the main factors determining the wafer surface condition, many improvements have been made, but polishing equipment has become increasingly important in recent years to meet demands for improved wafer precision, especially flatness. ing.

さらに、研磨処理は大別して、ラッピング処理とポリッ
シング処理と呼ばれる2段階の処理で構成され、ラッピ
ング処理においては、スライス状態のウェハの両面の平
坦化が行われ、さらにウェハ全体における厚さのばらつ
きなどが補正される。
Furthermore, the polishing process can be roughly divided into two stages called lapping process and polishing process. In the lapping process, both sides of the sliced wafer are flattened, and the thickness variation across the wafer is also smoothed. is corrected.

一方、ポリッシング処理においては、ラッピング処理が
完了した後に、研磨クロスと呼ばれる研摩布によって数
段階にわたる研磨工程が繰り返され、ウェハの表面が所
定精度の鏡面状態とされる。
On the other hand, in the polishing process, after the lapping process is completed, several stages of polishing steps are repeated using a polishing cloth called a polishing cloth, and the surface of the wafer is made into a mirror-like state with a predetermined precision.

そして、このようなポリッシング処理を行う研磨装置の
一つとして、たとえば株式会社工業調査会、昭和60年
11月20日発行、「電子材料別冊、超LSI製造試験
装置ガイドブック」1985年11月号別冊P41〜P
49などの文献に記載されるワックスレス型ポリッシン
グ装置がある。
As one type of polishing equipment that performs such polishing processing, for example, Kogyo Choshukai Co., Ltd., published November 20, 1985, "Electronic Materials Special Edition, VLSI Manufacturing Test Equipment Guidebook", November 1985 issue. Separate volume P41-P
There is a waxless polishing device described in documents such as No. 49.

すなわち、上記ワックスレス型ポリッシング装置におい
ては、研磨クロスが張られた研磨定盤に対向して設けら
れた研磨プレートに、ウェハの外径よりもわずかに大き
な複数の装着孔が形成されたテンプレートを研磨プレー
トに固着させるとともに、個々の装着孔に気孔層を有す
るバックパッドが配置されている。そして、バックパッ
ドにウェハを吸着して固定した後に、研磨クロスに研あ
剤を供給しながら、研磨プレートと研磨定盤との間でウ
ェハに一定の圧力を負荷しつつ、両者を対向面内におい
て相対的に変位させることで、ウェハの研暦面を研磨ク
ロスに摺動させてポリッシング処理を行う機構となって
いる。
That is, in the above-mentioned waxless polishing apparatus, a template in which a plurality of mounting holes slightly larger than the outer diameter of the wafer are formed is placed on a polishing plate provided opposite to a polishing surface plate covered with a polishing cloth. A back pad is fixed to the polishing plate and has a porous layer in each mounting hole. After the wafer is suctioned and fixed to the back pad, a certain amount of pressure is applied to the wafer between the polishing plate and the polishing surface plate while supplying abrasive to the polishing cloth, and the polishing plate and the polishing surface plate are placed on the opposite surface of the wafer. The mechanism is such that the polishing surface of the wafer is slid on the polishing cloth by relatively displacing the polishing cloth, thereby performing the polishing process.

C発明が解決しようとする課H] ところが、前記のような従来技術においては、ウェハが
バックパッドを介して取り付けられていることから、研
磨中におけるバックパッドの研磨剤の吸収、バックパッ
ドの硬度変化、およびウェハ吸着面への研磨剤の侵入な
どに対する配慮がなされておらず、バックパッドの劣化
や物理的特性の変化が生じるという欠点がある。
[C] Problem to be solved by the invention [H] However, in the above-mentioned conventional technology, since the wafer is attached via the back pad, absorption of abrasive by the back pad and hardness of the back pad during polishing are difficult. However, this method does not take into account the possibility of abrasive changes and the intrusion of abrasives into the wafer suction surface, resulting in deterioration of the back pad and changes in physical properties.

たとえば、ウェハの平坦度を劣化させる原因としては、
バックパッドの外周部分がアルカリ性の研磨剤と接触、
またはバックパッドに侵入することにより弾性および硬
度が変化し、ウェハの支持剛性がバックパッド全面で不
均一となることに起因している。
For example, the causes of deterioration of wafer flatness include:
The outer periphery of the back pad comes into contact with alkaline abrasives,
Alternatively, the elasticity and hardness of the wafer change due to intrusion into the back pad, and the supporting rigidity of the wafer becomes non-uniform over the entire surface of the back pad.

従って、ウェハ平坦度の劣化およびウェハ表面腐食によ
る面粗れなどによって、最近のウェハ精度、特に平坦度
向上の要求に対応できないという問題がある。
Therefore, there is a problem in that it cannot meet the recent demands for wafer precision, especially improvement in flatness, due to deterioration in wafer flatness and surface roughness due to wafer surface corrosion.

そこで、本発明の目的は、被研磨物の高精度な平坦度を
得ることができる研磨装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a polishing apparatus that can obtain highly accurate flatness of an object to be polished.

また、本発明の他の目的は、被研磨物裏面の研磨剤によ
る二次的な腐食による面粗れを防止することが可能とさ
れる研磨装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a polishing apparatus that can prevent surface roughening of the back surface of an object to be polished due to secondary corrosion caused by the polishing agent.

さらに、本発明の他の目的は、被研磨物の研旦プレート
への着脱を自動化することができる研磨装置を得ること
にある。
Furthermore, another object of the present invention is to obtain a polishing apparatus that can automate the attachment and detachment of objects to be polished to and from a polishing plate.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[課題を解決するための手段] 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
[Means for Solving the Problems] Among the inventions disclosed in this application, a brief overview of typical inventions is as follows.

すなわち、本発明の研磨装置は、板面体の被研磨物を研
磨する研磨クロスと、該被研磨物を保持する研磨プレー
トと、該研磨プレートを所定の圧力で加圧する研磨荷重
負荷機構とを備えたワックスレス型の研磨装置であって
、前記被研磨物を、直接、前記研磨プレートの吸着面に
真空吸着保持するものである。
That is, the polishing apparatus of the present invention includes a polishing cloth for polishing a plate-like object to be polished, a polishing plate for holding the object to be polished, and a polishing load loading mechanism for applying a predetermined pressure to the polishing plate. This is a waxless type polishing apparatus in which the object to be polished is directly held by vacuum suction on the suction surface of the polishing plate.

また、前記研磨プレートが、多孔質性材料により形成さ
れた研磨プレートとされ、前記被研磨物への吸着力を、
該被研磨物の全面に均一に作用させるようにしたもので
ある。
Further, the polishing plate is made of a porous material, and the adsorption force to the object to be polished is
It is designed to act uniformly on the entire surface of the object to be polished.

さらに、前記研磨プレートの真空・加圧孔が、格子また
はスリット形状、あるいは多孔形状に形成され、前記被
研磨物との接触面積を減少させるようにしたものである
Furthermore, the vacuum/pressure holes of the polishing plate are formed in a grid, slit shape, or porous shape to reduce the contact area with the object to be polished.

また、前転研磨プレートが、前記被研磨物の吸着面の被
研磨物の外周位置にシール部材が配設され、該シール部
材により前記被研磨物と研磨プレートとの間への研磨剤
の侵入が防止されるようにしたものである。
Further, the forward rotating polishing plate has a sealing member disposed at a position on the outer periphery of the object to be polished on the adsorption surface of the object to be polished, and the sealing member prevents abrasive from entering between the object to be polished and the polishing plate. This is to prevent this.

さらに、前記研磨プレートの真空・加圧孔の内圧が、負
圧または正圧とされることにより前記被研磨物が着脱さ
れるようにしたものである。
Further, the object to be polished can be attached and detached by setting the internal pressure of the vacuum/pressure hole of the polishing plate to negative pressure or positive pressure.

[作用] 前記した研磨装置によれば、被研磨物を、直接研磨プレ
ートの吸着面に真空吸着保持することにより、従来のよ
うにパックパッドを介する方式を用いずに、直接研磨プ
レート剛体表面に被研磨物を真空吸着させ、常時被研磨
物の支持剛性を安定化させることができる。
[Function] According to the above-described polishing apparatus, by holding the object to be polished by vacuum suction directly on the suction surface of the polishing plate, the object to be polished is directly attached to the rigid surface of the polishing plate without using a pack pad as in the past. The object to be polished can be vacuum-adsorbed and the supporting rigidity of the object to be polished can be stabilized at all times.

また、前記研磨プレートを、多孔質性材料によって形成
することにより、被研磨物の真空吸着力を被研磨物全面
に均一に作用させ、被研磨物の吸着力を向上させること
ができる。
Furthermore, by forming the polishing plate from a porous material, the vacuum adsorption force of the object to be polished can be applied uniformly to the entire surface of the object to be polished, thereby improving the adsorption force of the object to be polished.

さらに、前記研磨プレートの真空・加圧孔を、格子ふよ
びスリット形状、あるいは多孔形状に形成することによ
り、被研磨物との接触面積を減少させ、研磨プレート吸
着面の異物付着の影響を小さくすることができる。
Furthermore, by forming the vacuum/pressure holes of the polishing plate into a lattice, slit shape, or porous shape, the contact area with the object to be polished is reduced, and the influence of foreign matter adhering to the polishing plate suction surface is reduced. can do.

また、前記研磨プレートにおいて、被研磨物吸着面の被
研磨物の外周位置にシール部材を配設することにより、
被研磨物と研磨プレートとの間への研磨剤の侵入を防止
し、被研磨物裏面の腐食を抑制することができる。
Further, in the polishing plate, by disposing a sealing member at the outer circumference of the object to be polished on the object suction surface,
It is possible to prevent the abrasive from entering between the object to be polished and the polishing plate, and to suppress corrosion on the back surface of the object to be polished.

さらに、前記研磨プレートの真空・加圧孔の内圧を、負
圧または正圧とすることにより、被研磨物の着脱を自動
化することができる。
Furthermore, by setting the internal pressure of the vacuum/pressure hole of the polishing plate to negative pressure or positive pressure, it is possible to automate the attachment and detachment of the object to be polished.

[実施例〕 第1図は本発明の一実施例である研磨装置の研磨プレー
トを示す要部拡大断面図、第2図〜第5図は本実施例の
研磨プレートの変形例を示す要部拡大断面図、第6図は
第5図の研磨プレートの吸着面を示す平面図、第7図は
本実施例の研磨装置の概略を示す正面図、第8図は本実
施例の研磨装置の研磨プレートを示す平面図である。
[Example] Fig. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing a polishing plate of a polishing apparatus which is an embodiment of the present invention, and Figs. 2 to 5 are main parts showing modifications of the polishing plate of this embodiment. 6 is a plan view showing the suction surface of the polishing plate in FIG. 5, FIG. 7 is a front view schematically showing the polishing device of this embodiment, and FIG. 8 is a diagram of the polishing device of this embodiment. FIG. 3 is a plan view showing a polishing plate.

まず、第7図により本実施例の研磨装置の構成を説明す
る。
First, the configuration of the polishing apparatus of this embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施例の研磨装置は、たとえば半導体製造工程におけ
るウェハ(被研磨物) 1のワックスレス型のポリッシ
ング装置2とされ、水平に配置される研磨定盤3と、ウ
ェハ1を研磨する研磨クロス4と、ウェハ1を保持する
研磨プレート5と、この研磨プレート5を所定の圧力で
押圧する加圧シリンダ(研磨荷重負荷機構)6とから構
成されている。そして、研磨定盤3が回転運動すること
によってポリッシング処理が行われる構造となっている
The polishing apparatus of this embodiment is a waxless type polishing apparatus 2 for a wafer (object to be polished) 1 used in a semiconductor manufacturing process, for example, and includes a polishing surface plate 3 arranged horizontally and a polishing cloth 4 for polishing the wafer 1. , a polishing plate 5 that holds the wafer 1, and a pressure cylinder (polishing load applying mechanism) 6 that presses the polishing plate 5 with a predetermined pressure. The polishing process is performed by rotation of the polishing surface plate 3.

研磨定盤3は、下面中央部に設けられた駆動軸3aを介
して、図示しないモータなどの駆動源によって所定の速
度において回転される構造となっている。
The polishing surface plate 3 is configured to be rotated at a predetermined speed by a drive source such as a motor (not shown) via a drive shaft 3a provided at the center of the lower surface.

ウェハ1は、シリコン(Si)単結晶からなる棒状のイ
ンゴットを横断面方向にスライスして得られるものであ
り、第8図に示すようにその周縁の一部に結晶基準位置
を示す直線状のオリエンテーションフラットlaが形成
されている。
The wafer 1 is obtained by slicing a rod-shaped ingot made of silicon (Si) single crystal in the cross-sectional direction, and as shown in FIG. An orientation flat la is formed.

研磨クロス4は、研磨定盤3の上面、すなわち研磨プレ
ート5に対する対向面に張り付けられ、研磨定盤3が駆
動されることによってウェハ1をポリッシング処理する
ものである。
The polishing cloth 4 is attached to the upper surface of the polishing surface plate 3, that is, the surface facing the polishing plate 5, and polishes the wafer 1 when the polishing surface plate 3 is driven.

研磨プレート5には、第1図に示すようにウェハlの吸
着面に通じる複数の真空・加圧孔5aが形成され、ウェ
ハlの背面側を着脱自在に吸着して固定する構造となっ
ている。また、ウェハ1の外周位置に0リング(シール
部材)7が装着される装着溝5bが形成され、Oリング
7によってつエバ1と研磨プレート5との開への研磨剤
8の侵入が防止される構造となっている。
As shown in FIG. 1, the polishing plate 5 has a plurality of vacuum/pressure holes 5a that communicate with the suction surface of the wafer l, and has a structure in which the back side of the wafer l is removably suctioned and fixed. There is. Further, a mounting groove 5b in which an O-ring (sealing member) 7 is mounted is formed at the outer circumferential position of the wafer 1, and the O-ring 7 prevents the abrasive 8 from entering into the gap between the evaporator 1 and the polishing plate 5. It has a structure that allows

また、研磨プレート5には、その背面側に従動軸9が接
続され、この従動軸9が軸受10および上下動自在なト
ルカ−アーム11を介して図示しない筐体に支持されて
いる。そして、従動軸9の内部には、真空・加圧孔9a
が形成され、この真空・加圧孔9aが図示しない流体圧
源に接続されている。また、従動軸9の上端側には、従
動軸9に軸方向に推力を加える加圧シリンダ6が接続さ
れ、研磨プレート5の上下動の制御、および所定の圧力
で研磨プレート5を研磨定盤3側に押圧する構造となっ
ている。
Further, a driven shaft 9 is connected to the polishing plate 5 on its rear side, and this driven shaft 9 is supported by a casing (not shown) via a bearing 10 and a torquer arm 11 that is movable up and down. A vacuum/pressure hole 9a is provided inside the driven shaft 9.
is formed, and this vacuum/pressure hole 9a is connected to a fluid pressure source (not shown). A pressure cylinder 6 is connected to the upper end of the driven shaft 9 to apply a thrust force to the driven shaft 9 in the axial direction, and controls the vertical movement of the polishing plate 5 and moves the polishing plate 5 onto the polishing surface plate with a predetermined pressure. It has a structure that presses on the 3rd side.

さらに、研磨プレート50表面、すなわち研磨定盤3に
対する対向面には円形のテンプレート12が取り付けら
れている。そして、このテンプレート12には、たとえ
ば第8図に示すように従動軸9を囲むように5つの装着
孔12aが周方向を等分する位置に開設され、これらの
装着孔12aにウェハ1がそれぞれ装着される構造とな
っている。
Furthermore, a circular template 12 is attached to the surface of the polishing plate 50, that is, the surface facing the polishing surface plate 3. In this template 12, for example, as shown in FIG. 8, five mounting holes 12a are formed at positions equally dividing the circumferential direction so as to surround the driven shaft 9, and the wafer 1 is inserted into each of these mounting holes 12a. It has a structure that allows it to be installed.

加圧シリンダ6は、研磨プレート5に所定の押圧力を与
え、テンブレー)12の装着孔12aに装着されたそれ
ぞれのウェハlに、たとえば100〜250g/cm2
程度の圧力を加えるものである。そして、研磨定盤3の
中央部に配置される図示しないノズルなどから研磨剤8
を供給し、研磨定盤3の回転による遠心力によって研磨
クロス4の外側に分散させながら、ウェハ1の表面をポ
リッシング処理する構造となっている。
The pressure cylinder 6 applies a predetermined pressing force to the polishing plate 5, and applies a pressure of, for example, 100 to 250 g/cm2 to each wafer l mounted in the mounting hole 12a of the polishing plate 12.
This applies a certain amount of pressure. Then, the polishing agent 8 is supplied from a nozzle (not shown) arranged in the center of the polishing surface plate 3.
The structure is such that the surface of the wafer 1 is polished while being supplied and dispersed outside the polishing cloth 4 by the centrifugal force generated by the rotation of the polishing surface plate 3.

次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

始めに、研磨定盤3から研磨プレート5を離間させた状
態において、研磨プレート5に固定されたテンプレート
12のそれぞれの装着孔12aにウェハlを装着する。
First, with the polishing plate 5 separated from the polishing surface plate 3, the wafers 1 are mounted in the respective mounting holes 12a of the template 12 fixed to the polishing plate 5.

そして、流体圧源(図示せず)の駆動によって研磨プレ
ート5の真空・加圧孔5aの内圧を負圧、すなわち真空
状態とし、ウェハ1の背面を研磨プレート5の吸着面に
吸着させて安定に固定する。
Then, by driving a fluid pressure source (not shown), the internal pressure of the vacuum/pressure hole 5a of the polishing plate 5 is set to a negative pressure, that is, a vacuum state, and the back surface of the wafer 1 is attracted to the suction surface of the polishing plate 5 to stabilize it. Fixed to.

続いて、加圧シリンダ6を作動させることによって研磨
プレート5を研磨定盤3に向かって降下させ、研磨プレ
ート5と研磨定盤3との間でウェハ1を所定の圧力で押
圧し、安定に吸着されたウェハ1に対して、回転する研
磨定盤3に張られている研ツクロス4を摺動させてポリ
ッシング処理を行う。
Next, by operating the pressure cylinder 6, the polishing plate 5 is lowered toward the polishing surface plate 3, and the wafer 1 is pressed with a predetermined pressure between the polishing plate 5 and the polishing surface plate 3, and is stably pressed. A polishing cloth 4 placed on a rotating polishing surface plate 3 is slid on the attracted wafer 1 to perform a polishing process.

この場合に、研磨剤8を供給しながら、ポリッシング処
理を所定の時間だけ継続することによって、研磨クロス
4に接するウェハ1の表面を鏡面状態に研磨することが
できる。
In this case, by continuing the polishing process for a predetermined time while supplying the polishing agent 8, the surface of the wafer 1 in contact with the polishing cloth 4 can be polished to a mirror-like state.

さらに、装着されたウェハ1のポリッシング処理が終了
した後に、上記と逆の工程、すなわち加圧シリンダ6を
作動させることによって研磨プレート5を上昇させ、流
体圧源の駆動によって研磨プレート5の真空・加圧孔5
aの内圧を正圧状態とし、ウェハ1の吸着を解除する。
Furthermore, after the polishing process of the mounted wafer 1 is completed, the polishing plate 5 is raised by the reverse process to the above, that is, the pressure cylinder 6 is operated, and the polishing plate 5 is vacuumed by driving the fluid pressure source. Pressure hole 5
The internal pressure of a is set to a positive pressure state, and the suction of the wafer 1 is released.

そして、テンプレート12の装着孔12aからウニ/”
i lを取り出し、研はプレート5を研磨定盤3から離
間させ、新たなウェハ1に交換して再びポリッシング処
理を実施する。
Then, from the mounting hole 12a of the template 12, the sea urchin/"
After taking out the wafer, the polisher separates the plate 5 from the polishing surface plate 3, replaces it with a new wafer 1, and performs the polishing process again.

以上のように、本実施例の研磨装置であるポリッシング
装置2においては、研磨プレート5に複数の真空・加圧
孔5aが形成され、この真空・加圧孔5aが流体圧源(
図示せず)に接続されることにより、従来のように研磨
中における研磨剤8の吸収、硬度変化などを生じるバッ
クパッドを用いることなく、被研磨物であるウェハ1を
研磨プレート5の吸着面に直接真空吸着し、常時ウェハ
1の支持剛性を安定化させることができる。この場合に
、研磨プレート5に、第1図および第2図のように複数
個の真空・加圧孔5aが形成されることにより、ウェハ
1の真空吸着力をウェハ1の全面に均一に作用させるこ
とができる。
As described above, in the polishing apparatus 2 which is the polishing apparatus of this embodiment, a plurality of vacuum/pressure holes 5a are formed in the polishing plate 5, and the vacuum/pressure holes 5a are connected to the fluid pressure source (
By connecting the wafer 1 (not shown) to the suction surface of the polishing plate 5, there is no need to use a back pad that absorbs the abrasive 8 during polishing and changes its hardness as in the conventional case. The supporting rigidity of the wafer 1 can be stabilized at all times by directly vacuum suctioning the wafer. In this case, by forming a plurality of vacuum/pressure holes 5a in the polishing plate 5 as shown in FIGS. 1 and 2, the vacuum suction force of the wafer 1 is applied uniformly to the entire surface of the wafer 1. can be done.

なお、研磨プレート5については、第3図および第4図
のように、たとえばアルミナ系砥粒製などの多孔質性吸
着板(多孔質性材料)13を吸着面に固定することによ
り、上記と同様にウェハlの真空吸着力をウェハ1の全
面に均一に作用させることができるので、平坦度精度の
向上が可能である。
As for the polishing plate 5, as shown in FIGS. 3 and 4, by fixing a porous suction plate (porous material) 13 made of, for example, alumina-based abrasive grains to the suction surface, the above-mentioned method can be achieved. Similarly, since the vacuum suction force of the wafer 1 can be applied uniformly to the entire surface of the wafer 1, it is possible to improve the flatness accuracy.

また、第1図および第2図のように、ウェハ1の吸着面
のウェハ1の外周位置にシール部材であるOリング7を
配設したり、また第3図のように、ウェハ1の吸着後に
ウェハ1の外周位置にシール剤(シール部材)14を塗
布したり、さらに第4図および第5図のように、ウェハ
1の外周位置にエツジシール材(シール部材)15を配
設することにより、ウェハ1と研磨プレート5との間へ
の研磨剤8の侵入を防止することができる。
In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, an O-ring 7, which is a sealing member, is provided at the outer circumference of the wafer 1 on the suction surface of the wafer 1, and as shown in FIG. Later, by applying a sealant (sealing member) 14 to the outer circumferential position of the wafer 1, and further arranging an edge sealing material (sealing member) 15 to the outer circumferential position of the wafer 1 as shown in FIGS. 4 and 5. , it is possible to prevent the abrasive 8 from entering between the wafer 1 and the polishing plate 5.

さらに、研磨プレート5の吸着面に、たとえば第5図お
よび第6図のように、間隔が0.1〜10mmの格子状
に底面直径が0.1〜lQmmの円錐形状溝5Cが形成
される場合においては、吸着面がウェハ1の全面と接触
せず、ウェハ1の支持面積が減少されることにより、研
磨プレート5の吸着面の異物付着の影響を小さくするこ
とができる。
Further, conical grooves 5C having a bottom diameter of 0.1 to 1Q mm are formed in the suction surface of the polishing plate 5 in a lattice shape with an interval of 0.1 to 10 mm, as shown in FIGS. 5 and 6, for example. In this case, the suction surface does not come into contact with the entire surface of the wafer 1, and the supporting area of the wafer 1 is reduced, so that the influence of foreign matter adhering to the suction surface of the polishing plate 5 can be reduced.

また、上記何れの場合にも、ウェハ1の吸着時は真空・
加圧孔5aの内圧を負圧状態とし、またウェハ1の取外
し時においては正圧状態とすることにより、ウェハ1の
取付および取外しを容易に行うことができる。
In addition, in any of the above cases, when the wafer 1 is attracted, the vacuum
By setting the internal pressure of the pressurizing hole 5a to a negative pressure state and setting the pressure to a positive pressure state when removing the wafer 1, the wafer 1 can be easily mounted and removed.

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples, but it should be noted that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Not even.

たとえば、本実施例の研磨装置における研磨プレート5
については、第1図〜第6図に示すような真空・加圧孔
5a、格子状の円錐形状溝5cなどの形状および構造に
限定されるものではなく、たとえばスリット溝など他の
様々な形状の研磨プレート5についても適用可能である
For example, the polishing plate 5 in the polishing apparatus of this embodiment
The shapes and structures are not limited to the vacuum/pressure holes 5a and the lattice-like conical grooves 5c as shown in FIGS. 1 to 6, and various other shapes such as slit grooves can be used. It is also applicable to the polishing plate 5 of.

以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその利用分野である半導体製造技術におけるウェハ
の研磨工程に用いられるワックスレス型の研磨装置に適
用した場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、たとえばハードディスク装置における磁気デ
ィスク、またはフォトマスク製造における石英ガラスな
どの他の研磨装置についても広く適用可能である。
In the above description, the invention made by the present inventor is mainly applied to a waxless type polishing apparatus used in a wafer polishing process in semiconductor manufacturing technology, which is the field of application of the invention, but the present invention is not limited to this. However, the present invention is not limited to polishing devices, and can be widely applied to other polishing devices such as magnetic disks in hard disk drives or quartz glass in photomask manufacturing.

[発明の効果コ 本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下g己のとおり
である。
[Effects of the Invention] Among the inventions disclosed in this application, the effects obtained by typical inventions are briefly explained below.

(1〕、板面体の被研磨物を研磨する研磨クロスと、こ
の被研磨物を保持する研磨プレートと、この研磨プレー
トを所定の圧力で加圧する研磨荷重負荷機構とを備えた
ワックスレス型の研磨装置において、板面体の被研磨物
を、直接研磨プレートの吸着面に真空吸着保持すること
により、従来のようにパックパッドを介することなく、
直接、研磨プレート剛体表面に被研磨物を真空吸着させ
、常時被研磨物の支持剛性を安定化させることができる
ので、従来のようなパックパッドに起因する被研磨物へ
の支持剛性の不均一が抑制され、被研磨物の平坦度劣化
の防止が可能である。
(1) Waxless type, which is equipped with a polishing cloth for polishing a plate-like object to be polished, a polishing plate for holding this object to be polished, and a polishing load loading mechanism for pressurizing this polishing plate with a predetermined pressure. In the polishing device, the work to be polished, which is a plate surface body, is held by vacuum suction directly on the suction surface of the polishing plate, without using a pack pad as in the conventional case.
The object to be polished is vacuum-adsorbed directly onto the rigid surface of the polishing plate, and the support rigidity of the object to be polished can be stabilized at all times, eliminating the uneven support rigidity of the object to be polished caused by conventional pack pads. is suppressed, and deterioration of the flatness of the object to be polished can be prevented.

(2)、研磨プレートを、多孔質性材料によって形成す
ることにより、被研磨物の真空吸着力を被研磨物の全面
に均一に作用させることができるので、被研磨物の吸着
力を向上させることができると同時に、平坦度精度の向
上が可能である。
(2) By forming the polishing plate from a porous material, the vacuum adsorption force of the object to be polished can be applied uniformly to the entire surface of the object to be polished, thereby improving the adsorption force of the object to be polished. At the same time, it is possible to improve the flatness accuracy.

(3)、研磨プレートの真空・加圧孔を、格子およびス
リット形状、あるいは多孔形状に形成することにより、
研磨プレートの吸着面に非接触面が形成され、被研磨物
の支持面積を減少させることができるので、従来のよう
に被研磨物の裏面および吸着面に付着する環境中の異物
によって異物箇所の研磨圧力が上昇し、局部的に研磨速
度が上昇することが防止され、異物による平坦度劣化の
防止が可能である。
(3) By forming the vacuum/pressure holes of the polishing plate into a lattice and slit shape, or a porous shape,
A non-contact surface is formed on the suction surface of the polishing plate, which reduces the supporting area of the object to be polished.As a result, unlike conventional methods, foreign matter in the environment that adheres to the back surface and suction surface of the object can be removed. It is possible to prevent the polishing pressure from increasing and the polishing rate from increasing locally, and it is possible to prevent flatness from deteriorating due to foreign matter.

(4)、研磨プレートにおいて、被研磨物の吸着面の被
研磨物の外周位置にシール部材を配設することにより、
被研磨物と研磨プレートとの間への研…剤の侵入を防止
することができるので、被研磨物の裏面の二次的な隙間
腐食および局部腐食による面粗れを防止することが可能
である。
(4) In the polishing plate, by arranging a seal member at the outer periphery of the object to be polished on the suction surface of the object to be polished,
Since it is possible to prevent abrasives from entering between the object to be polished and the polishing plate, it is possible to prevent surface roughening due to secondary crevice corrosion and local corrosion on the back side of the object to be polished. be.

(5)、研磨プレートの真空・加圧孔の内圧を、負圧ま
たは正圧とすることにより、被研磨物の取付および取外
しを自動で行うことができるので、被研磨物の着脱を自
動化することができる研磨装置を得ることができる。
(5) By setting the internal pressure of the vacuum/pressure hole of the polishing plate to negative pressure or positive pressure, the attachment and detachment of the object to be polished can be performed automatically, so the attachment and detachment of the object to be polished can be automated. It is possible to obtain a polishing device capable of polishing.

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

第1図は本発明の一実施例である研磨装置の研磨プレー
トを示す要部拡大断面図、 第2図〜第5図は本実施例の研磨プレートの変形例を示
す要部拡大断面図、 第6図は第5図の研磨プレートの吸着面を示す平面図、 第7図は本実施例の研磨装置の概略を示す正面図、 第8図は本実施例の研磨装置の研磨プレートを示す平面
図である。 1・・・ウェハ(被研磨物)、1a・・・オリエンテー
ションフラット、2・・・ポリッシング装置(研磨装置
)、3・・・研磨定盤、3a・・・駆動軸、4・・・研
磨クロス、5・・・研磨プレート、5a・、・・真空・
加圧孔、5b・・・装着溝、5C・・・円錐形状溝、6
・・・加圧シリンダ(研諮荷重負荷機構)、7・・・0
リング(シール部材)、8・・・研磨剤、9・・・従動
輪、9a・・・真空・加圧孔、10・・・軸受、11・
・・トルカ−アーム、12・・・テンプレート、12a
・・・装着孔、13・・・多孔質性吸着板(多孔質性材
料)、14・・・シール剤(ンール部材)、15・・・
エツジシール材(シール部材)。 7:0リング(シール部材) 頃 1ど0 4;研磨クロス 5:研磨プレート 6:加圧シリンダ (研磨荷重負荷機構)
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing a polishing plate of a polishing apparatus which is an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 5 are enlarged sectional views of main parts showing modifications of the polishing plate of this embodiment, FIG. 6 is a plan view showing the suction surface of the polishing plate in FIG. 5, FIG. 7 is a front view schematically showing the polishing device of this embodiment, and FIG. 8 is a diagram showing the polishing plate of the polishing device of this embodiment. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Wafer (object to be polished), 1a... Orientation flat, 2... Polishing device (polishing device), 3... Polishing surface plate, 3a... Drive shaft, 4... Polishing cloth , 5... Polishing plate, 5a... Vacuum...
Pressure hole, 5b... Mounting groove, 5C... Conical groove, 6
...Pressure cylinder (research load loading mechanism), 7...0
Ring (sealing member), 8... Abrasive, 9... Driven wheel, 9a... Vacuum/pressure hole, 10... Bearing, 11...
...Torker arm, 12...Template, 12a
... Mounting hole, 13... Porous adsorption plate (porous material), 14... Sealing agent (noodle member), 15...
Edge sealing material (sealing material). 7: 0 ring (sealing member) 1-0 4; Polishing cloth 5: Polishing plate 6: Pressure cylinder (polishing load loading mechanism)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、板面体の被研磨物を研磨する研磨クロスと、該被研
磨物を保持する研磨プレートと、該研磨プレートを所定
の圧力で加圧する研磨荷重負荷機構とを備えたワックス
レス型の研磨装置であって、前記被研磨物を、直接、前
記研磨プレートの吸着面に真空吸着保持することを特徴
とする研磨装置。 2、前記研磨プレートが、多孔質性材料により形成され
た研磨プレートとされ、前記被研磨物への吸着力を、該
被研磨物の全面に均一に作用させることを特徴とする請
求項1記載の研磨装置。 3、前記研磨プレートの真空・加圧孔が、格子またはス
リット形状、あるいは多孔形状に形成され、前記被研磨
物との接触面積が減少されることを特徴とする請求項1
記載の研磨装置。 4、前記研磨プレートが、前記被研磨物の吸着面の被研
磨物の外周位置にシール部材が配設され、該シール部材
により前記被研磨物と研磨プレートとの間への研磨剤の
侵入が防止されることを特徴とする請求項1、2または
3記載の研磨装置。 5、前記研磨プレートの真空・加圧孔の内圧が、負圧ま
たは正圧とされることにより前記被研磨物が着脱される
ことを特徴とする請求項1、2、3、または4記載の研
磨装置。
[Claims] 1. A polishing cloth for polishing a plate-like object to be polished, a polishing plate for holding the object to be polished, and a polishing load loading mechanism for pressurizing the polishing plate with a predetermined pressure. 1. A polishing apparatus of a waxless type, characterized in that the object to be polished is directly held on the suction surface of the polishing plate by vacuum suction. 2. Claim 1, wherein the polishing plate is a polishing plate made of a porous material, and the adsorption force to the object to be polished is applied uniformly to the entire surface of the object to be polished. polishing equipment. 3. Claim 1, wherein the vacuum/pressure holes of the polishing plate are formed in a grid, slit shape, or porous shape, so that the contact area with the object to be polished is reduced.
The polishing device described. 4. The polishing plate has a sealing member disposed at the outer periphery of the object to be polished on the suction surface of the object to be polished, and the sealing member prevents abrasive from entering between the object to be polished and the polishing plate. The polishing apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein the polishing apparatus is prevented from being damaged. 5. The object to be polished is attached and detached by setting the internal pressure of the vacuum/pressure hole of the polishing plate to a negative pressure or a positive pressure. Polishing equipment.
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