特許ウォッチ

公開番号2025015639
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024198731,2020129761
出願日2024-11-14,2020-07-30
発明の名称研磨装置
出願人株式会社東京精密
代理人個人
主分類B24B 37/30 20120101AFI20250123BHJP(研削;研磨)
要約【課題】再現性良くチャックを研磨する研磨装置を提供する。
【解決手段】CMP装置1は、研磨ヘッド10の下端に設けられたチャックテーブル17と、チャックテーブル17の下面に収容されてワークWを保持面16aで保持可能なチャック18と、を備えているポーラスチャック16と、チャックテーブル17に締結され、研磨ヘッド10に入力される回転駆動力をチャックテーブル17に伝達するベース部材13と、を備えている。チャックテーブル17及びベース部材13は、チャックテーブル17の線膨張係数とベース部材13の線膨張係数との差に起因してチャック18の温度に応じて変化する保持面16aの平坦度がCMP装置1の使用温度範囲に亘って略線形状に変化するような線膨張係数を示す材質から成り、ベース部材13の線膨張係数とチャックテーブル17の線膨張係数との差は、2.2ppm/℃以下に設定されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
研磨ヘッドに保持されたワークをプラテン上の研磨パッドに押し当てて研磨する研磨装置であって、
前記研磨ヘッドの下端に設けられたチャックテーブルと、前記チャックテーブルの下面に収容されて前記ワークを保持面で保持可能なチャックと、を備えている保持機構と、
前記チャックテーブルに締結により圧着され、前記研磨ヘッドに入力される回転駆動力を前記チャックテーブルに伝達するベース部材と、
を備え、
前記チャックテーブル及び前記ベース部材は、前記チャックテーブルの線膨張係数と前記ベース部材の線膨張係数との差に起因して前記チャックの温度に応じて変化する前記保持面の平坦度が前記研磨装置の使用温度範囲に亘って略線形状に変化するような線膨張係数を示す材質から成り、
前記ベース部材の線膨張係数と前記チャックテーブルの線膨張係数との差は、２．２ｐｐｍ／℃以下に設定されていることを特徴とする研磨装置。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
前記チャックテーブルの線膨張係数が７．２ｐｐｍ／℃である場合、前記ベース部材の線膨張係数は５．０乃至９．４ｐｐｍ／℃であることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】
前記ベース部材は、前記チャックテーブルの線膨張係数よりも低い線膨張係数の低熱膨張合金であることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを研磨する研磨装置に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造分野では、シリコンウェハ等（以下、「ワーク」という）を研磨して平坦化するＣＭＰ装置が知られている。
【０００３】
特許文献１記載の研磨装置は、化学的機械的研磨、いわゆるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術を適用した研磨装置である。このＣＭＰ装置は、研磨ヘッドに装着されたワークを研磨パッドに押圧してワークを研磨するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１５９３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ワークの裏面が研磨ヘッドのチャックに保持され、ワークの表面を研磨パッドに押圧して研磨する裏面基準研磨では、ワークを保持するチャックの平坦度がワークに作用する圧力分布として転写され、研磨後のワークの形状に影響を及ぼすことが知られている。
【０００６】
従来の研磨ヘッドでは、チャックの吸着面をラップ加工することによりチャックの平坦度が１μｍ以下に設定されている。しかしながら、このような平坦な吸着面でワークを保持し、同一の研磨条件で研磨を行った場合であってもワーク形状が安定しない、すなわち、高い再現性を得られない事象が発生するという問題があった。
【０００７】
そこで、再現性良くワークを研磨するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者が鋭意研究を重ねた結果、従来の研磨装置において、チャックを収容するアルミナ製のチャックテーブルの線膨張係数とチャックテーブルに締結されて研磨ヘッドに入力される回転駆動力をチャックテーブルに伝達する金属製のベース部材の線膨張係数との差によって、研磨における温度変化に伴ってチャックに非線形応答性の歪みが生じることを発見した。
【０００９】
また、本発明者は、チャックテーブルの線膨張係数とベース部材の線膨張係数との差を所定範囲内に設定することにより、チャックの平坦度が略線形状に変化することを見出した。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る研磨装置は、研磨ヘッドに保持されたワークをプラテン上の研磨パッドに押し当てて研磨する研磨装置であって、前記研磨ヘッドの下端に設けられたチャックテーブルと、前記チャックテーブルの下面に収容されて前記ワークを保持面で保持可能なチャックと、を備えている保持機構と、前記チャックテーブルに締結により圧着され、前記研磨ヘッドに入力される回転駆動力を前記チャックテーブルに伝達するベース部材と、を備え、前記チャックテーブル及び前記ベース部材は、前記チャックテーブルの線膨張係数と前記ベース部材の線膨張係数との差に起因して前記チャックの温度に応じて変化する前記保持面の平坦度が前記研磨装置の使用温度範囲に亘って略線形状に変化するような線膨張係数を示す材質から成り、前記ベース部材の線膨張係数と前記チャックテーブルの線膨張係数との差が、２．２ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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