JP2000042914A - Grinding device and method and manufacture of semiconductor device and thin film magnetic head - Google Patents

Grinding device and method and manufacture of semiconductor device and thin film magnetic head

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JP2000042914A
JP2000042914A JP21617698A JP21617698A JP2000042914A JP 2000042914 A JP2000042914 A JP 2000042914A JP 21617698 A JP21617698 A JP 21617698A JP 21617698 A JP21617698 A JP 21617698A JP 2000042914 A JP2000042914 A JP 2000042914A
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polishing
polished
pad
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layer
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Japanese (ja)
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Yoshitaka Sasaki
芳高 佐々木
Atsushi Iijima
淳 飯島
Takehiro Horinaka
雄大 堀中
Toshio Kubota
俊雄 久保田
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grinding device capable of accurately performing a flattening process, in accordance with the finishing of a semiconductor device or a thin film magnetic head, etc. SOLUTION: A grinding device 1 is equipped with plural, e.g. three, grinding parts 11A-11C, and a cleaning part 11D. At first in the grinding part 11A, rough grinding is made by a surface plate 12a composed of a hard grinding wheel, and at that time, the pattern dependency of a wafer is not seen on a grinding surface because of the hard grinding surface of the surface plate 12a. Next in the grinding part 11B, a scratch or abrasive distorsion, slightly occurring in the wafer in the surface plate 12a, is removed (half-ground) by a hard grinding pad 13b having single layer structure, and successively grinding is finished by a grinding pad 13c having two layer structure in the grinding part 11C. Finally in the cleaning part 11D, a microscratch occurring in former processes or a contaminant by a slurry are completely washed away by a cleaning pad 13d in the cleaning part 11D.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば薄膜磁気ヘ
ッドや半導体集積回路の平坦化を行うための研磨装置お
よび研磨方法、並びに半導体装置および薄膜磁気ヘッド
の製造方法に関する。
The present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method for flattening, for example, a thin film magnetic head and a semiconductor integrated circuit, and a method of manufacturing a semiconductor device and a thin film magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコンなどを用いた半導体集積回路の
製造プロセスにおいて、デバイスの微細化を図り、素子
性能を向上させるためには、金属配線を微細に形成する
必要がある。具体的には、そのパターン寸法をサブミク
ロン寸法で形成し、更に、そのようなパターンを多層で
構成することが必要とされている。
2. Description of the Related Art In a process of manufacturing a semiconductor integrated circuit using silicon or the like, it is necessary to finely form a metal wiring in order to miniaturize a device and improve element performance. Specifically, it is necessary to form the pattern with sub-micron dimensions and to form such a pattern with multiple layers.

【0003】このような多層配線構造では、各金属配線
層の間にシリコン酸化膜などからなる層間絶縁膜が形成
されている。このような構造では、金属配線による、厚
さ0.5μm〜0.7μm程度の段差部が発生すること
から、その上に更に金属配線を形成する場合、金属配線
の成膜前に、層間絶縁膜を平坦化する必要がある。
In such a multilayer wiring structure, an interlayer insulating film made of a silicon oxide film or the like is formed between metal wiring layers. In such a structure, a step having a thickness of about 0.5 μm to 0.7 μm occurs due to the metal wiring. Therefore, when further forming a metal wiring thereon, an interlayer insulating layer is formed before forming the metal wiring. The film needs to be planarized.

【0004】また、薄膜磁気ヘッドの製造プロセスにお
いても、同様な問題が発生している。近年、ハードディ
スク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッド
の性能向上が求められ、誘導型磁気変換素子を有する記
録ヘッドと、磁気抵抗効果素子を有する再生ヘッドとを
備えた複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。な
お、磁気抵抗効果素子としては、異方性磁気抵抗(Anis
otropic Magneto Resistive )効果を用いたAMR素子
と、巨大磁気抵抗(Giant Magneto Resistive)効果を
用いたGMR素子などがある。
[0004] A similar problem also occurs in the manufacturing process of a thin film magnetic head. In recent years, as the areal recording density of a hard disk drive has been improved, the performance of a thin-film magnetic head has been required to be improved. A composite thin-film including a recording head having an inductive magnetic transducer and a reproducing head having a magnetoresistive element Magnetic heads are widely used. In addition, an anisotropic magnetoresistance (Anis
There are an AMR element using the (otropic magneto-resistive) effect, a GMR element using the giant magneto-resistive (Giant Magneto Resistive) effect, and the like.

【0005】このような複合型薄膜磁気ヘッドでは、記
録ヘッドと再生ヘッドの双方の性能を向上させることが
必要である。そのために、例えば、各部分を構成する材
料の選択の他、トラック幅の微細加工などが進められて
いる。
In such a composite type thin film magnetic head, it is necessary to improve the performance of both the recording head and the reproducing head. For this purpose, for example, in addition to selection of a material constituting each part, fine processing of a track width and the like are being advanced.

【0006】例えば、記録ヘッドとしては、記録密度を
上げるために、その磁極部分を微細に形成する必要があ
る。そのために、半導体加工技術を利用したサブミクロ
ン加工が施される。そして、磁極部分の微細化が進むな
かで、情報を正確に書き込むためには、少なくとも一方
の磁極の厚みを2.5μm〜3.5μm程度にする必要
がある。このような磁極を構成する際に、下層の平坦化
が必要であった。
For example, in order to increase the recording density of a recording head, it is necessary to form its magnetic pole portion finely. For this purpose, submicron processing using semiconductor processing technology is performed. Then, as the magnetic pole portion is miniaturized, in order to accurately write information, it is necessary that at least one magnetic pole has a thickness of about 2.5 μm to 3.5 μm. When configuring such a magnetic pole, the lower layer needs to be flattened.

【0007】また、再生ヘッドにも、磁気抵抗効果膜の
トラック幅として、同様のサブミクロン寸法が要求され
る。通常、この磁気抵抗効果膜は2.0μm〜3.0μ
m程度の厚いシールド磁性膜の上にシールドギャップ層
を介して形成される。そのため、磁気抵抗効果膜を形成
する際にも、下層の平坦化が必要であった。
[0007] A reproducing head is also required to have the same submicron dimension as the track width of the magnetoresistive film. Usually, this magnetoresistive film has a thickness of 2.0 μm to 3.0 μm.
It is formed on a shield magnetic film having a thickness of about m through a shield gap layer. Therefore, when the magnetoresistive film is formed, the lower layer needs to be flattened.

【0008】なお、記録ヘッドの性能は、スローハイト
と呼ばれる空気ベアリング面(AirBearing Surface:A
BS)からの距離にも依存し、このスローハイトは、A
BS加工時の研磨量によって決定される。また、再生ヘ
ッドの性能は、MRハイトと呼ばれるABSからの距離
にも依存し、このMRハイトも、ABS加工時の研磨量
によって決定される。
[0008] The performance of the recording head is based on an air bearing surface (AirBearing Surface: A) called a slow height.
Depending on the distance from BS), this slow height is A
It is determined by the amount of polishing at the time of BS processing. The performance of the read head also depends on the distance from the ABS, which is called the MR height, and this MR height is also determined by the amount of polishing at the time of ABS processing.

【0009】このように、半導体集積回路や薄膜磁気ヘ
ッドの性能向上に伴って、微細化加工技術および平坦化
技術が最も重要なプロセス技術となっている。そのうち
平坦化プロセスが正確に行われて初めて微細加工プロセ
スが精度良く行われる関係上、半導体デバイスや薄膜ヘ
ッドデバイスの性能を向上させるには、平坦化プロセス
を正確に行う必要がある。
As described above, with the improvement of the performance of the semiconductor integrated circuit and the thin film magnetic head, the fine processing technology and the flattening technology are the most important process technologies. Of these, since the fine processing process is performed with high precision only after the planarization process is performed accurately, the planarization process needs to be performed accurately in order to improve the performance of the semiconductor device and the thin film head device.

【0010】ところで、平坦化技術としては、スラリー
(研磨剤)を用いたCMP(Chemical and Mechanical
Polishing : 化学的機械研磨)法や、細かいダイヤモン
ドの粒子をちりばめて埋め込んだ定盤で、オイル等を潤
滑材に使って研磨するMP(Mechanical Polishing :
機械研磨)法がある。
Meanwhile, as a planarization technique, CMP (Chemical and Mechanical) using a slurry (abrasive) is used.
Polishing: MP (Mechanical Polishing), a method of polishing using oil etc. as a lubricant on a surface plate embedded with fine diamond particles studded and embedded.
Mechanical polishing) method.

【0011】しかしながら、CMP法では、研磨パッド
がウェハーパターンに追従するという研磨特性を有して
いるため、数々の問題が発生する。一方、MP法では、
ウェハーの表面にスクラッチが発生しやすい。このスク
ラッチの発生を抑えるためには、粒経の細かいダイヤモ
ンドを使えばよいが、その場合には研磨速度が遅くなる
という問題がある。
However, in the CMP method, there are various problems because the polishing pad has a polishing characteristic of following the wafer pattern. On the other hand, in the MP method,
Scratch easily occurs on the surface of the wafer. In order to suppress the occurrence of scratches, diamond having a fine grain size may be used, but in that case, there is a problem that the polishing rate is reduced.

【0012】なお、これらの方法による研磨装置では、
いずれも1個の定盤(プラテン)を持ち、ウェハーの表
面を研磨する構造となっている。これに対して、2個の
定盤を持つ研磨装置もある(例えば,AVANTE472,IPEC P
LANER 社)。しかし、この研磨装置は、一方の定盤に、
比較的柔らかい材質を用いた2層構造の研磨パッド(例
えば,RODRL Nitta社のIC1000とsuba400 または800 )を
使用し、他方の定盤に、手足の長い柔らかいブラシを有
する洗浄パッドを使用したものであり、研磨パッドを使
って1度研磨した後に、洗浄パッドにより付着したスラ
リーを除去するものである。そのため、この研磨装置に
おいても、1個の定盤を有する研磨装置の場合と同じ
く、ウェハー内のパターン依存性によって研磨量のコン
トロール性に数々の問題が発生していた。
[0012] In the polishing apparatus according to these methods,
Each of them has one platen (platen) and has a structure for polishing the surface of a wafer. On the other hand, some polishing machines have two surface plates (for example, AVANTE472, IPEC P
LANER). However, this polishing device, on one of the platens,
A two-layer polishing pad made of a relatively soft material (for example, RODRL Nitta IC1000 and suba400 or 800), and a cleaning pad with a soft brush with long limbs on the other surface plate. Yes, after polishing once using a polishing pad, the slurry attached by the cleaning pad is removed. Therefore, in this polishing apparatus, as in the case of the polishing apparatus having one platen, various problems occur in the controllability of the polishing amount due to the pattern dependence in the wafer.

【0013】以下、これらの研磨装置を用いて平坦化を
行う場合の具体的な問題について説明するが、その前
に、平坦化プロセスが適用される半導体集積回路および
薄膜磁気ヘッドの構造について説明する。
Hereinafter, a specific problem in the case where planarization is performed using these polishing apparatuses will be described. Before that, the structure of a semiconductor integrated circuit and a thin film magnetic head to which the planarization process is applied will be described. .

【0014】まず、図12は、半導体集積回路の一例と
して、5層配線構造のCMOS(Complementary Metal
Oxide Semiconductor)回路を表すものである。
First, FIG. 12 shows a CMOS (Complementary Metal) having a five-layer wiring structure as an example of a semiconductor integrated circuit.
Oxide Semiconductor) circuit.

【0015】このCMOS集積回路では、シリコンなど
の例えばp型の基板100内にn型のウェル領域100
aが形成されている。基板100の表面には、素子分離
膜としてのLOCOS(Local Oxidation of Silicon)膜
101が形成されている。n型MOSトランジスタ10
7は、ソースまたはドレイン領域となる一対のn型の不
純物領域103,104と、これら不純物領域103,
104間の基板100の表面にゲート酸化膜105を介
して形成されたゲート電極106とにより形成されてい
る。p型MOSトランジスタ107aは、ウェル領域1
00a内に形成されたp型の不純物領域103a,10
4aと、これら不純物領域103a,104a間のウェ
ル領域100aの表面にゲート酸化膜105を介して形
成されたゲート電極106とにより形成されている。ゲ
ート電極106は不純物が添加された多結晶シリコン膜
により形成され、その側面にはゲート側壁(サイドウォ
ール)106aを有している。このようなMOSトラン
ジスタ107,107aの上に、例えば膜厚0.2μm
のLTO(Low Temperature Oxidation)膜と膜厚0.8
μmのBPSG(Boro-Phospho-Silicate Glass)からな
る層間絶縁膜108a〜108fをそれぞれ介して、銅
(Cu)あるいはアルミニウム・銅合金(AlCu)か
らなる第1〜第5の配線層109a〜109eが積層さ
れている。配線層109a〜109e間は層間絶縁膜1
08a〜108eに設けられたタングステン(W)など
からなるビアプラグ110を介して電気的に接続され
る。
In this CMOS integrated circuit, an n-type well region 100 is formed in a p-type substrate 100 such as silicon.
a is formed. On the surface of the substrate 100, a LOCOS (Local Oxidation of Silicon) film 101 is formed as an element isolation film. n-type MOS transistor 10
Reference numeral 7 denotes a pair of n-type impurity regions 103 and 104 serving as source or drain regions, and these impurity regions 103 and 104.
The gate electrode 106 is formed on the surface of the substrate 100 between the gate electrodes 104 via the gate oxide film 105. The p-type MOS transistor 107a is connected to the well region 1
P type impurity regions 103a, 103a
4a and a gate electrode 106 formed on the surface of the well region 100a between the impurity regions 103a and 104a with a gate oxide film 105 interposed therebetween. The gate electrode 106 is formed of a polycrystalline silicon film to which an impurity is added, and has a gate side wall (side wall) 106a on a side surface thereof. On such MOS transistors 107 and 107a, for example, a film thickness of 0.2 μm
LTO (Low Temperature Oxidation) film and thickness 0.8
The first to fifth wiring layers 109a to 109e made of copper (Cu) or aluminum / copper alloy (AlCu) are interposed via interlayer insulating films 108a to 108f made of BPSG (Boro-Phospho-Silicate Glass) of μm, respectively. It is laminated. The interlayer insulating film 1 is between the wiring layers 109a to 109e.
The electrodes are electrically connected via via plugs 110 made of tungsten (W) or the like provided at 08a to 108e.

【0016】このようなCMOS回路の製造プロセスに
おいて、平坦化は、各層において、金属の配線層109
a〜109eを形成した後、層間絶縁膜108a〜10
8fを形成し、その配線層109a〜109e上の層間
絶縁膜の凸部を研磨する場合に行われる。また、その
後、層間絶縁膜108a〜108eに接続孔(コンタク
トホールやビアホール)を形成し、CVD(Chemical V
apor Deposition:化学的気相成長 )法によりタングステ
ンなどの金属を接続孔を含む基板の表面に堆積した後、
接続孔以外の基板表面に付着した金属を除去する場合に
も平坦化がなされる。
In such a CMOS circuit manufacturing process, planarization is performed in each layer by using a metal wiring layer 109.
After forming the layers a to 109e, the interlayer insulating films 108a to 108e are formed.
8f is formed, and this is performed when polishing the protrusions of the interlayer insulating film on the wiring layers 109a to 109e. Thereafter, connection holes (contact holes and via holes) are formed in the interlayer insulating films 108a to 108e, and CVD (Chemical V
After a metal such as tungsten is deposited on the surface of the substrate including the connection holes by the (apor Deposition: chemical vapor deposition) method,
Flattening is also performed when removing metal adhered to the substrate surface other than the connection holes.

【0017】次に、図13(A),(B)は、従来の薄
膜磁気ヘッドの一例として複合型薄膜磁気ヘッドの断面
構成を表したものである。なお、同図において、(A)
はトラック面に垂直な断面を示し、(B)は磁極部分の
トラック面に平行な断面を示している。この磁気ヘッド
200は、再生ヘッド200Aと、記録ヘッド200B
とを有している。
FIGS. 13A and 13B show a cross-sectional structure of a composite thin film magnetic head as an example of a conventional thin film magnetic head. Note that in FIG.
Shows a cross section perpendicular to the track surface, and (B) shows a cross section of the magnetic pole portion parallel to the track surface. The magnetic head 200 includes a reproducing head 200A and a recording head 200B.
And

【0018】再生ヘッド200Aは、例えばアルティッ
ク(アルミナチタンカーバイト,Al2 3 ・TiC)
からなる基板201上に、例えばアルミナ(酸化アルミ
ニウム,Al2 3 )により形成された下地層202、
例えば珪化鉄アルミニウム(FeAlSi)により形成
された下部シールド層203、例えば酸化アルミニウム
(Al2 3 ,以下、アルミナという)により形成され
たシールドギャップ層204を順次介して、例えばパー
マロイ(NiFe合金)により磁気抵抗効果膜205の
パターンを形成したものである。また、シールドギャッ
プ層204上には引き出し電極層(リード)205aも
形成されており、この引き出し電極層205aが磁気抵
抗効果膜205に電気的に接続されている。磁気抵抗効
果膜205および引き出し電極層205aの上には、例
えばアルミナよりなるシールドギャップ層106が積層
されている。つまり、磁気抵抗効果膜205および引き
出し電極層205aはシールドギャップ層204,20
6間に埋設されている。
The reproducing head 200A is made of, for example, Altic (alumina titanium carbide, Al 2 O 3 .TiC).
A base layer 202 made of, for example, alumina (aluminum oxide, Al 2 O 3 ) on a substrate 201 made of
For example, permalloy (NiFe alloy) through a lower shield layer 203 formed of, for example, iron aluminum silicide (FeAlSi), for example, a shield gap layer 204 formed of aluminum oxide (Al 2 O 3 , hereinafter, referred to as alumina). The pattern of the magnetoresistive film 205 is formed. A lead electrode layer (lead) 205a is also formed on the shield gap layer 204, and the lead electrode layer 205a is electrically connected to the magnetoresistive film 205. On the magnetoresistive film 205 and the extraction electrode layer 205a, a shield gap layer 106 made of, for example, alumina is laminated. That is, the magnetoresistive film 205 and the extraction electrode layer 205a are formed by the shield gap layers 204 and 20.
It is buried between six.

【0019】記録ヘッド200Bは、この再生ヘッド2
00A上に、磁気抵抗効果膜205に対する上部シール
ド層を兼ねる下部磁極(以下,下部磁極という)20
7、記録ギャップ層208を介して上部磁極(上部ポー
ル)209を形成したものである。上部磁極209は、
トラック幅を規定する磁極先端部(ポールチップ)20
9aと、ヨーク部を兼ねた上部磁性層209bとに2分
割されている。下部磁極208上にはアルミナからなる
絶縁層210が形成され、その絶縁層210の表面は磁
極先端部209aの表面と同一面を構成するように平坦
化されている。絶縁層210上には薄膜コイル211,
212が積層されている。これら薄膜コイル211,2
12は絶縁層213,214により覆われている。磁極
先端部209aおよび絶縁層213,214上には上部
磁性層209bが形成されている。上部磁性層209b
はオーバーコート層215により覆われている。なお、
この記録ヘッド200Bでは、上部磁極209に対向す
る下部磁極207は、その表面部分を一部突状に加工し
たトリム(Trim)構造となっている。
The recording head 200B includes the reproducing head 2
A lower magnetic pole (hereinafter, referred to as a lower magnetic pole) 20 also serving as an upper shield layer for the magnetoresistive film 205
7. An upper magnetic pole (upper pole) 209 is formed via a recording gap layer 208. The upper magnetic pole 209 is
Magnetic pole tip (pole tip) 20 that defines track width
9a and an upper magnetic layer 209b also serving as a yoke. An insulating layer 210 made of alumina is formed on the lower magnetic pole 208, and the surface of the insulating layer 210 is flattened so as to form the same surface as the surface of the magnetic pole tip 209a. On the insulating layer 210, the thin film coil 211,
212 are stacked. These thin-film coils 211,
12 is covered with insulating layers 213 and 214. An upper magnetic layer 209b is formed on the pole tip 209a and the insulating layers 213 and 214. Upper magnetic layer 209b
Are covered by the overcoat layer 215. In addition,
In the recording head 200B, the lower magnetic pole 207 facing the upper magnetic pole 209 has a trim (Trim) structure in which the surface portion is partially protruded.

【0020】このような複合型薄膜磁気ヘッドにおい
て、再生ヘッド200Aでは、下部シールド層203の
表面が磁気抵抗効果素子の特性を大きく左右する。その
ため、一般的に、これらの素子を形成する前の工程にお
いて、下部シールド層203の平坦化がなされている。
同様に、記録ヘッド200Bの性能を向上させるため
に、記録ギャップ層208を形成する前の工程におい
て、下部磁極208の表面の平坦化がなされている。更
に、記録ヘッド200Bでは、狭トラックを形成するた
め、上部磁極209を磁極先端部209aと上部磁性層
209bとに2分割しており、磁極先端部209aを形
成した後、絶縁層210の平坦化がなされる。
In such a composite type thin film magnetic head, in the reproducing head 200A, the surface of the lower shield layer 203 greatly affects the characteristics of the magnetoresistive element. Therefore, the lower shield layer 203 is generally planarized in a process before forming these elements.
Similarly, in order to improve the performance of the recording head 200B, the surface of the lower magnetic pole 208 is flattened in a step before forming the recording gap layer 208. Further, in the recording head 200B, in order to form a narrow track, the upper magnetic pole 209 is divided into a magnetic pole tip 209a and an upper magnetic layer 209b. After the magnetic pole tip 209a is formed, the insulating layer 210 is flattened. Is made.

【0021】いずれにしても、薄膜磁気ヘッドの場合
は、磁性材料と絶縁材料、あるいはコイル用金属材料等
が平坦化によって表面に露出する場合が殆どである。そ
のため、従来の研磨装置を用いた平坦化プロセスでは、
磁性材料と絶縁材料あるいは金属材料を同時に研磨する
ことにより、平坦度の良否、スクラッチの発生、絶縁膜
と金属層間でのリセス(凹み)の発生、などの重要な問
題が生じていた。
In any case, in the case of the thin-film magnetic head, the magnetic material and the insulating material, the metal material for the coil, and the like are mostly exposed on the surface by flattening. Therefore, in the planarization process using the conventional polishing apparatus,
Simultaneous polishing of a magnetic material and an insulating material or a metal material has caused important problems such as good or bad flatness, generation of a scratch, and generation of a recess (dent) between the insulating film and the metal layer.

【0022】図14は、従来のCMP装置の1例とし
て、特に、研磨部の定盤(プラテン)とウェハーホルダ
(ヘッド部)の構成を表している。このCMP装置は、
定盤300の上に研磨パッド(研磨布)301が貼着さ
れており、定盤300と、ウェハーを取り付けたウェハ
ーホルダ302を回転させながら、ある一定の粒径を持
つスラリーを、ウェハーホルダ302と研磨パッド30
1との間に流し込み、ウェハーの表面の凹凸を研磨し、
ウェハーの表面を平坦化するものである。
FIG. 14 shows, as an example of a conventional CMP apparatus, the configuration of a platen (platen) and a wafer holder (head) of a polishing section. This CMP device
A polishing pad (polishing cloth) 301 is stuck on the surface plate 300, and while the surface plate 300 and the wafer holder 302 on which the wafer is mounted are rotated, a slurry having a certain particle diameter is supplied to the wafer holder 302. And polishing pad 30
1 and polish it, polishing the irregularities on the surface of the wafer,
This is to flatten the surface of the wafer.

【0023】ところで、このような研磨装置では、研磨
パッド301として、目的とする研磨速度や研磨量に応
じて、摩擦抵抗の大きな、あるいは小さな材質のものが
用いられる。また、研磨パッド301としては、硬いパ
ッドと柔らかいパッドを張り合わせた2層パッドや、硬
いパッドや柔らかい材質を用いた単層パッドがその用途
に応じて使用される。更に、ウェハーホルダ302およ
び定盤300の回転数を変更したり、回転方向を順方向
あるいは逆方向にすることにより、ウェハーの平坦化を
図っている。また、スラリーの材質の種類や、粒径の大
きさ等も考慮して、ウェハーの研磨量や研磨速度、更に
はウェハー内の研磨量の均一化を図っている。
By the way, in such a polishing apparatus, a material having a large or small frictional resistance is used as the polishing pad 301 according to a desired polishing rate and a desired polishing amount. Further, as the polishing pad 301, a two-layer pad in which a hard pad and a soft pad are bonded to each other, or a single-layer pad using a hard pad or a soft material is used depending on the application. Further, the number of rotations of the wafer holder 302 and the platen 300 is changed, and the rotation direction is set to a forward direction or a reverse direction, thereby flattening the wafer. In addition, the amount of polishing and the polishing rate of the wafer and the amount of polishing within the wafer are made uniform in consideration of the type of the material of the slurry, the size of the particle size, and the like.

【0024】しかしながら、このような方法では、以下
に具体的に説明するように、研磨精度に限界があり、特
に、ウェハー内のパターン形状が平坦化の均一性を決定
する上で、重要な要因となっていた。
However, in such a method, the polishing accuracy is limited, as will be specifically described below. In particular, the pattern shape in the wafer is an important factor in determining the uniformity of planarization. Had become.

【0025】まず、図15(A),(B)を参照して、
従来の半導体集積回路において金属配線を形成する際の
問題点について説明する。
First, referring to FIGS. 15A and 15B,
A problem in forming a metal wiring in a conventional semiconductor integrated circuit will be described.

【0026】図15(A)は、シリコン基板上に形成さ
れたフィールド酸化膜400上の、膜厚0.7μmの複
数の金属配線パターン401の上に、シリコン酸化膜
(SiO2 )からなる層間絶縁膜402を約2μmの厚
さで形成した状態を表すものである。微細な金属配線パ
ターン401が集合している領域では、層間絶縁膜40
2に凸部402aが形成されている。この状態から、図
12に示したようなCMP装置によって、層間絶縁膜4
02の表面を平坦化した状態を示すものが、図15
(B)である。
FIG. 15A shows a plurality of metal wiring patterns 401 having a thickness of 0.7 μm on a field oxide film 400 formed on a silicon substrate, and an interlayer made of a silicon oxide film (SiO 2 ). This shows a state where the insulating film 402 is formed with a thickness of about 2 μm. In a region where the fine metal wiring patterns 401 are gathered, the interlayer insulating film 40
2, a convex portion 402a is formed. From this state, the interlayer insulating film 4 is formed by a CMP apparatus as shown in FIG.
FIG. 15 shows a state where the surface of No. 02 is flattened.
(B).

【0027】このように微細な金属配線パターン401
が多く集まっている部分(密な領域)と、そうでない部
分(疎な領域)を持つウェハーをCMP装置によって平
坦化すると、凸部402aの金属配線パターン401が
集合している箇所は完全に平坦化されているが、金属配
線パターン401の密な領域と密な領域との間は平坦度
の精度が良くない。
The fine metal wiring pattern 401
Is flattened by a CMP apparatus having a portion (dense region) where a large number of condensates are gathered and a portion (sparse region) where the portion is not so large, a portion where the metal wiring patterns 401 of the convex portions 402 a are completely flat. However, the accuracy of flatness between the dense regions of the metal wiring pattern 401 is not good.

【0028】すなわち、このような平坦化プロセスで
は、ウェハー内の金属配線のパターン形状やパターンの
集合部分の配列によって平坦化後の形状が異なる。一般
的に、細かいパターンの密な領域と、細かいパターンや
大きなパターンの孤立パターン上を、研磨すると、研磨
パッドとウェハー内のパターンの凸部の接触面積が異な
り、その分、研磨速度や平坦化される形状が異なる。細
かい孤立パターンの方が大きなパターンの集合体よりも
研磨速度が速い。従って、その部分の層間絶縁膜の膜厚
が異なり、層間絶縁膜上にコンタクトホール等を形成す
る際、一番厚い層間絶縁膜の厚みに合わせたオーバーエ
ッチングを必要とする。
That is, in such a flattening process, the shape after the flattening differs depending on the pattern shape of the metal wiring in the wafer and the arrangement of the aggregate portion of the pattern. Generally, when polishing a dense area of a fine pattern and an isolated pattern of a fine pattern or a large pattern, the contact area between the polishing pad and the convex portion of the pattern in the wafer is different, and the polishing rate and the flattening are correspondingly different. Shape is different. The fine isolated pattern has a higher polishing rate than the aggregate of large patterns. Therefore, the thickness of the interlayer insulating film in that portion is different, and when forming a contact hole or the like on the interlayer insulating film, over-etching is required according to the thickness of the thickest interlayer insulating film.

【0029】例えば、0.5μm,0.3μm,0.2
5μmの微細なコンタクトホール等を、RIE(Reacti
ve Ion Etching :反応性イオンエッチング) などのドラ
イエッチングにより形成する場合には、多くのオーバー
エッチングが必要となる。そのため、コンタクトホール
等と電極配線との間のオーミックコンタクト抵抗が高く
なり、多くのデバイス特性の性能を妨げ、これがひいて
は歩留りを悪くする要因となっていた。また、多層配線
が4層,5層というように、階層が多くなる程、微細な
金属配線パターンが多く集まっている部分とそうでない
部分を持つ領域をCMPにて平坦化した場合、前述のよ
うに、金属配線パターンが集合している部分は正確に平
坦化されているが、金属配線パターンの集合部分と集合
部分との間は部分は平坦度の精度が良くない。
For example, 0.5 μm, 0.3 μm, 0.2
RIE (Reacti)
In the case of forming by dry etching such as ve ion etching (reactive ion etching), a lot of over etching is required. As a result, the ohmic contact resistance between the contact hole and the like and the electrode wiring is increased, which hinders the performance of many device characteristics, which is a factor of deteriorating the yield. Also, as the number of layers increases, such as four or five layers of multilayer wiring, when a region having a portion where many fine metal wiring patterns are gathered and a portion having a portion other than that are flattened by CMP as described above, In addition, the portion where the metal wiring patterns are gathered is accurately flattened, but the flatness accuracy between the gathered portions of the metal wiring patterns is not good.

【0030】このように、従来のCMP装置では、局所
的に優れた平坦度を得られるが、大域的には十分な平坦
度は得られないという問題があった。そのため、従来の
半導体集積回路の製造プロセスにおいては、金属配線パ
ターンの線幅が細い場合には、平坦度が悪い領域におい
て、その上の配線層が断線したり、エレクトロマイグレ
ーションによる不良が発生する、という問題があった。
As described above, in the conventional CMP apparatus, although excellent flatness can be obtained locally, there is a problem that sufficient flatness cannot be obtained globally. For this reason, in the conventional semiconductor integrated circuit manufacturing process, when the line width of the metal wiring pattern is small, in a region having poor flatness, a wiring layer thereabove is broken or a defect due to electromigration occurs. There was a problem.

【0031】次に、図16(A)〜(C)を参照して、
薄膜磁気ヘッドの製造工程における具体的な問題点につ
いて説明する。同図は、薄膜磁気ヘッドをABS側から
見た図を示している。同図(A)はアルティックよりな
る基板500上に、例えばスパッタ法によりアルミナよ
りなる絶縁層501を、約3〜5μm程度の厚みで堆積
する。次に、絶縁層501上に、例えばめっき法によ
り、例えばパーマロイ(NiFe)などの磁性材料より
なる再生ヘッド用の下部シールド層502を、2〜3μ
mの厚みに形成し、その後、下部シールド層502上
に、3〜4μmのアルミナよりなる絶縁層503を形成
した状態を表すものである。下部シールド層502の上
では絶縁層503に凸部503aが形成されている。
Next, referring to FIGS. 16A to 16C,
Specific problems in the manufacturing process of the thin-film magnetic head will be described. This figure shows the thin film magnetic head as viewed from the ABS side. FIG. 3A shows that an insulating layer 501 made of alumina is deposited on an AlTiC substrate 500 by, for example, a sputtering method to a thickness of about 3 to 5 μm. Next, a lower shield layer 502 for a reproducing head made of a magnetic material such as permalloy (NiFe) is formed on the insulating layer 501 by, for example, plating to a thickness of 2 to 3 μm.
m, and then an insulating layer 503 made of alumina of 3 to 4 μm is formed on the lower shield layer 502. On the lower shield layer 502, a protrusion 503a is formed on the insulating layer 503.

【0032】同図(B)は、この状態から、研磨装置に
よって、絶縁層503の表面を平坦化した状態を表して
いる。このような薄膜ヘッドでは、下部シールド層50
2が絶縁層503の表面に露出するように、下部シール
ド層502まで表面を研磨する必要がある。そのため絶
縁層503と下部シールド層502との間に段差が発生
し、絶縁層503あるいは下部シールド層502が部分
的に凹みを有するリセス構造になることが避けられなか
った。このときリセス値は0.15〜0.3μm、とき
には0.4μm以上にも達していた。
FIG. 2B shows a state in which the surface of the insulating layer 503 is flattened by a polishing apparatus from this state. In such a thin film head, the lower shield layer 50
It is necessary to polish the surface up to the lower shield layer 502 so that 2 is exposed on the surface of the insulating layer 503. As a result, a step is generated between the insulating layer 503 and the lower shield layer 502, and it is inevitable that the insulating layer 503 or the lower shield layer 502 has a recessed structure having a partially concave portion. At this time, the recess value reached 0.15 to 0.3 μm, and sometimes reached 0.4 μm or more.

【0033】その後、同図(C)に示したように、下部
シールドギャップ膜504、磁気抵抗効果膜505、そ
の引き出し電極層506、上部シールドギャップ膜50
7、上部シールド層兼下部磁極508を約2〜4μmの
厚みで形成した後、ここでもう一度アルミナからなる絶
縁層509を3〜5μmの厚みで形成し、この絶縁層5
09の表面を研磨装置により研磨する。ここでもリセス
が発生する。その後、ライトギャップ膜510を0.2
〜0.3μmの厚みで形成した後、磁極先端部(ポール
チップ)511を2〜3μmの厚みで形成し、再びアル
ミナからなる絶縁層512を3〜4μmの厚みで形成し
た後、研磨する。ここでも、また、0.2〜0.4μm
のリセスが発生する。そして最後に、薄膜コイル(図示
せず)、上部磁性層(トップポール)513、オーバー
コート層(図示せず)等を形成して、薄膜磁気ヘッドの
製造プロセスが終了する。
Thereafter, as shown in FIG. 3C, the lower shield gap film 504, the magnetoresistive film 505, its lead electrode layer 506, and the upper shield gap film 50 are formed.
7. After forming the upper shield layer and lower magnetic pole 508 with a thickness of about 2 to 4 μm, an insulating layer 509 made of alumina is again formed with a thickness of 3 to 5 μm.
09 is polished by a polishing apparatus. Recesses also occur here. Thereafter, the write gap film 510 is
After forming the magnetic pole tip (pole tip) 511 with a thickness of 2 to 3 μm, the insulating layer 512 made of alumina is formed again with a thickness of 3 to 4 μm, and then polished. Again, 0.2-0.4 μm
Recess occurs. Finally, a thin film coil (not shown), an upper magnetic layer (top pole) 513, an overcoat layer (not shown) and the like are formed, and the manufacturing process of the thin film magnetic head is completed.

【0034】このように薄膜磁気ヘッドの製造プロセス
においては、前述の半導体集積回路の場合と少し事情が
異なる。すなわち、研磨対象となる材料が異なり、一般
的には、硬度の異なる複数の層を研磨する。例えば、薄
膜磁気ヘッドでは、アルミナからなる絶縁層とパーマロ
イ(NiFe)や銅(Cu)の薄膜コイル等が一緒に表
面に露出する構造がそれにあたる。そのため、これらの
材料と研磨速度を考慮してCMPプロセスを終了させる
必要があった。また、パターン依存性による研磨速度が
異なり、ウェハー全体の研磨量の均一性をコントロール
することは極めて困難であった。
As described above, in the manufacturing process of the thin-film magnetic head, the situation is slightly different from that of the semiconductor integrated circuit described above. That is, a material to be polished is different, and a plurality of layers having different hardnesses are generally polished. For example, a thin-film magnetic head has a structure in which an insulating layer made of alumina and a thin-film coil made of permalloy (NiFe) or copper (Cu) are exposed together on the surface. Therefore, it is necessary to end the CMP process in consideration of these materials and the polishing rate. In addition, the polishing rate varies depending on the pattern, and it is extremely difficult to control the uniformity of the polishing amount of the entire wafer.

【0035】また、CMPで研磨量をコントロールする
と共に、例えば、研磨後の下部シールド層の厚み、上部
シールド層の厚み、最後に磁極先端部(ポールチップ)
の厚みがウェハー内で均一性に優れている必要があっ
た。これが薄膜磁気ヘッドの性能に大きく関与するもの
であり、そのため膜厚を正確にコントロールすることが
必要とされている。
In addition to controlling the polishing amount by CMP, for example, the thickness of the lower shield layer after polishing, the thickness of the upper shield layer, and finally the pole tip (pole tip)
Had to be excellent in uniformity within the wafer. This greatly affects the performance of the thin-film magnetic head, and therefore, it is necessary to accurately control the film thickness.

【0036】しかしながら、従来の研磨装置では、アル
ミナなどからなる絶縁層とパーマロイ(NiFe)など
からなる磁性層(シールド磁性膜や記録磁極)の膜厚を
正確にコントロールできるCMPプロセスは実現できな
かった。これは、上述のように、アルミナなどの絶縁層
とパーマロイ等の金属というような硬度の異なる物質の
研磨速度を同じにすることは極めて困難であり、そのた
め、下部シールド層や上部シールド層、更には、磁極先
端部の研磨の際に、絶縁層と下部シールド層や上部シー
ルド層との間にリセスが発生することによる。これが薄
膜磁気ヘッドの性能を妨げる要因の一つであった。
However, the conventional polishing apparatus cannot realize a CMP process capable of accurately controlling the thickness of an insulating layer made of alumina or the like and a magnetic layer (shield magnetic film or recording magnetic pole) made of permalloy (NiFe) or the like. . This is because, as described above, it is extremely difficult to make the polishing rates of materials having different hardnesses such as an insulating layer such as alumina and a metal such as permalloy the same, so that the lower shield layer and the upper shield layer, and This is because a recess is generated between the insulating layer and the lower shield layer or the upper shield layer when the tip of the magnetic pole is polished. This was one of the factors hindering the performance of the thin-film magnetic head.

【0037】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第1の目的は、半導体装置や薄膜磁気ヘッド
等のデバイスの微細化に対応して、精度良く平坦化プロ
セスを行うことができる研磨装置および研磨方法を提供
することにある。
The present invention has been made in view of such a problem, and a first object of the present invention is to perform a flattening process with high precision in response to miniaturization of devices such as semiconductor devices and thin-film magnetic heads. It is an object of the present invention to provide a polishing apparatus and a polishing method that can perform the polishing.

【0038】本発明の第2の目的は、微細化に対応し
て、精度良く平坦化プロセスを行うことができる半導体
装置の製造方法を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of performing a flattening process with high precision in response to miniaturization.

【0039】本発明の第3の目的は、微細化に対応し
て、精度良く平坦化プロセスを行うことができる薄膜磁
気ヘッドの製造方法を提供することにある。
A third object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head capable of performing a flattening process with high precision in response to miniaturization.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】本発明による研磨装置
は、被研磨物を研磨し平坦化するための研磨装置であっ
て、1の被研磨物に対して、互いに程度の異なる研磨処
理を行う複数の研磨部を備えた構成を有している。
SUMMARY OF THE INVENTION A polishing apparatus according to the present invention is a polishing apparatus for polishing and flattening an object to be polished, and performs different degrees of polishing processing on one object to be polished. It has a configuration provided with a plurality of polishing units.

【0041】この研磨装置では、1の被研磨物に対し
て、複数の研磨部において、互いに程度の異なる研磨処
理が行われる。
In this polishing apparatus, different polishing processes are performed on one polishing target in a plurality of polishing units.

【0042】本発明による研磨装置では、複数の研磨部
は、少なくとも、被研磨物に対して粗削りの研磨を行う
第1の研磨部と、この第1の研磨部により粗削りがなさ
れた被研磨物に対して仕上げの研磨を行う第2の研磨部
とを含むように構成することが望ましい。
In the polishing apparatus according to the present invention, the plurality of polishing sections include at least a first polishing section for roughly polishing the object to be polished, and an object to be polished roughly by the first polishing section. It is preferable to include a second polishing unit that performs finish polishing on the second polishing unit.

【0043】この研磨装置では、第1の研磨部におい
て、被研磨物に対して粗削りの研磨が行われ、続いて、
第2の研磨部において、粗削りがなされた被研磨物に対
して仕上げの研磨がなされる。
In this polishing apparatus, the object to be polished is roughly polished in the first polishing section.
In the second polishing section, finish polishing is performed on the roughly polished workpiece.

【0044】また、本発明による研磨装置では、更に、
第1の研磨部と第2の研磨部との間において、第1の研
磨部により粗削りがなされた被研磨物の中削りを行うた
めの少なくとも1つの研磨部を含む第3の研磨部を備え
るようにしてもよい。
The polishing apparatus according to the present invention further comprises:
A third polishing unit is provided between the first polishing unit and the second polishing unit, the third polishing unit including at least one polishing unit for performing medium cutting of an object to be polished that has been roughly cut by the first polishing unit. You may do so.

【0045】更に、本発明による研磨装置では、複数の
研磨部はそれぞれ回転可能な定盤を有し、これら複数の
定盤のうちの少なくとも1つには、互いに異なる硬さの
性質を持つ複数の層からなる積層構造の研磨パッドが貼
着されている構成としてもよい。
Furthermore, in the polishing apparatus according to the present invention, each of the plurality of polishing units has a rotatable surface plate, and at least one of the plurality of surface plates has a plurality of surfaces having different hardness characteristics. It is also possible to adopt a configuration in which a polishing pad having a laminated structure composed of the above layers is adhered.

【0046】また、本発明による研磨装置では、研磨パ
ッドは2層構造であり、被研磨物を研磨する側の一方の
層は硬質の樹脂により形成され、他方の層は一方の層よ
りも柔らかい材質のものにより形成されている構成とし
てもよく、更に、一方の層をポリウレタンの発泡体によ
り形成するようにしてもよい。
In the polishing apparatus according to the present invention, the polishing pad has a two-layer structure, one layer on the side for polishing the object to be polished is formed of a hard resin, and the other layer is softer than the one layer. The structure may be made of a material, and one of the layers may be made of a polyurethane foam.

【0047】更に、本発明による研磨装置では、複数の
定盤のうちの他の少なくとも1つには、単層構造の研磨
パッドが貼着されている構成としてもよい。
Further, in the polishing apparatus according to the present invention, a single-layer polishing pad may be attached to at least one of the plurality of surface plates.

【0048】また、本発明による研磨装置では、複数の
定盤のうちの少なくとも1つは、研磨面の少なくとも一
部が砥石である構成としてもよく、具体的な形状として
は、厚さが1.0mm以下の円板形状、あるいはリング
形状が挙げられる。ここで、砥石はダイアモンドの粒子
を含むようにしてもよく、更に、ダイヤモンドを含む砥
石は、樹脂をベースに形成されているようにしてもよ
い。ベースとなる樹脂は、例えば、フェノール系または
エポキシ系の樹脂やガラス系の樹脂が用いられる。
Further, in the polishing apparatus according to the present invention, at least one of the plurality of platens may have a configuration in which at least a part of the polishing surface is a grindstone. A disk shape of 0.0 mm or less, or a ring shape is exemplified. Here, the grindstone may include diamond particles, and the grindstone including diamond may be formed based on a resin. As the base resin, for example, a phenol-based or epoxy-based resin or a glass-based resin is used.

【0049】また、本発明による研磨装置では、砥石を
硬質の樹脂により形成してもよく、樹脂としては、例え
ばポリウレタンの発泡体が用いられる。
In the polishing apparatus according to the present invention, the grindstone may be formed of a hard resin. As the resin, for example, a polyurethane foam is used.

【0050】また、本発明による研磨装置では、第1の
研磨部において、上記砥石を用いて被研磨物の粗削りを
行うようにしてもよい。更に、第3の研磨部において、
第1の研磨部よりも面粗さの細かい砥石を用いて被研磨
物の中削りを行い、続いて、第2の研磨部において、第
3の研磨部よりも面粗さの細かい砥石を用いて被研磨物
の仕上げを行うようにしてもよい。あるいは、第3の研
磨部において、第1の研磨部よりも面粗さの細かい砥石
を用いて被研磨物の中削りを行い、続いて、第2の研磨
部において、第3の研磨部よりも面粗さの細かい研磨パ
ッドを用いて被研磨物の仕上げを行うようにしてもよ
い。あるいは第3の研磨部において、第1の研磨部より
も面粗さの細かい研磨パッドを用いて被研磨物の中削り
を行い、続いて、第2の研磨部において、第3の研磨部
よりも面粗さの細かい研磨パッドを用いて被研磨物の仕
上げを行うようにしてもよい。
In the polishing apparatus according to the present invention, the first polishing section may roughly grind the object to be polished by using the above-mentioned grindstone. Further, in the third polishing section,
Medium polishing of the object to be polished is performed using a grindstone having a smaller surface roughness than the first polishing portion, and then, in the second polishing portion, a grindstone having a smaller surface roughness than the third polishing portion is used. Alternatively, the object to be polished may be finished. Alternatively, in the third polishing section, the medium to be polished is medium-cut using a grindstone having a smaller surface roughness than that of the first polishing section, and then, in the second polishing section, Alternatively, the object to be polished may be finished using a polishing pad having a small surface roughness. Alternatively, in the third polishing section, medium polishing is performed using a polishing pad having a smaller surface roughness than that of the first polishing section, and subsequently, in the second polishing section, Alternatively, the object to be polished may be finished using a polishing pad having a small surface roughness.

【0051】また、本発明による研磨装置では、第2の
研磨部の研磨パッドを、上記積層構造の研磨パッドとす
るようにしてもよい。
In the polishing apparatus according to the present invention, the polishing pad of the second polishing section may be a polishing pad having the above-mentioned laminated structure.

【0052】更に、本発明による研磨装置では、第1の
研磨部において、上記砥石を用いて被研磨物の粗削りを
行い、続いて、第2の研磨部において、第1の研磨部よ
りも面粗さの細かい研磨パッドを用いて被研磨物の仕上
げを行うようにしてもよい。
Further, in the polishing apparatus according to the present invention, in the first polishing section, the object to be polished is roughly cut using the above-mentioned grindstone, and then, in the second polishing section, the surface is more polished than the first polishing section. The object to be polished may be finished using a polishing pad having a fine roughness.

【0053】更に、本発明による研磨装置では、第1の
研磨部において、上記研磨パッドを用いて被研磨物の粗
削りを行い、続いて、第2の研磨部において、第1の研
磨部よりも面粗さの細かい研磨パッドを用いて被研磨物
の仕上げを行うようにしてもよい。また、第2の研磨部
の研磨パッドを、上記積層構造の研磨パッドとしてもよ
い。
Further, in the polishing apparatus according to the present invention, in the first polishing section, the object to be polished is roughly cut using the polishing pad, and then, in the second polishing section, the rough polishing is performed more than in the first polishing section. The object to be polished may be finished using a polishing pad having a small surface roughness. Further, the polishing pad of the second polishing section may be a polishing pad having the above-mentioned laminated structure.

【0054】また、本発明による研磨装置では、第2の
研磨部において、研磨パッドと共にスラリーを用いるよ
うにしてもよい。ここで、スラリーは、例えばアルミナ
粒子を含むものが用いられる。
In the polishing apparatus according to the present invention, the slurry may be used together with the polishing pad in the second polishing section. Here, the slurry containing, for example, alumina particles is used.

【0055】更に、本発明による研磨装置では、第2の
研磨部において仕上げがなされた被研磨物の洗浄を行う
洗浄部を含むようにしてもよい。また、洗浄部は、柔軟
性のブラシからなる洗浄パッドを有するようにしてもよ
い。
Further, the polishing apparatus according to the present invention may include a cleaning section for cleaning the object to be polished finished in the second polishing section. Further, the cleaning unit may include a cleaning pad formed of a flexible brush.

【0056】また、本発明による研磨装置では、被研磨
物として、例えば、半導体集積回路あるいは薄膜磁気ヘ
ッドのウェハーが用いられる。
In the polishing apparatus according to the present invention, for example, a semiconductor integrated circuit or a wafer of a thin-film magnetic head is used as the object to be polished.

【0057】また、本発明による研磨装置では、複数の
研磨部の各定盤は1の台座内に収容されており、被研磨
物を複数の研磨部において順次処理するようにしてもよ
い。
In the polishing apparatus according to the present invention, each platen of the plurality of polishing units may be accommodated in one pedestal, and the object to be polished may be sequentially processed in the plurality of polishing units.

【0058】本発明による研磨方法は、被研磨物を研磨
し平坦化するための研磨方法であって、少なくとも、被
研磨物に対して粗削りの研磨を行う第1の研磨工程と、
この第1の研磨工程の後、粗削りが行われた被研磨物に
対して仕上げの研磨を行う第2の研磨工程とを含むもの
である。
The polishing method according to the present invention is a polishing method for polishing and flattening an object to be polished, wherein at least a first polishing step of roughly polishing the object to be polished,
After the first polishing step, a second polishing step of performing a final polishing on the object to be polished which has been roughly cut is included.

【0059】また、本発明による研磨方法では、更に、
第2の研磨工程の前に、第1の研磨工程により粗削りが
なされた被研磨物に対して中削りの研磨を行うための少
なくとも1つの研磨工程を含む第3の研磨工程を含むよ
うにしてもよい。
The polishing method according to the present invention further comprises:
Before the second polishing step, a third polishing step including at least one polishing step for performing medium-polishing polishing on the object roughly polished by the first polishing step may be included. .

【0060】更に、本発明による研磨方法では、複数の
研磨工程を、1の台座内に含まれる複数の研磨部におい
て行うようにしてもよい。
Further, in the polishing method according to the present invention, a plurality of polishing steps may be performed in a plurality of polishing sections included in one pedestal.

【0061】本発明による半導体装置の製造方法は、半
導体集積回路用のウェハーを研磨し平坦化する平坦化工
程を含む方法であって、平坦化工程を、本発明の研磨装
置を用いて行うものである。研磨面は、例えば、半導体
ウェハー上の疎密パターンを有する金属配線層上に形成
された層間絶縁膜の表面とすることができる。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a flattening step of polishing and flattening a wafer for a semiconductor integrated circuit, wherein the flattening step is performed using the polishing apparatus of the present invention. It is. The polished surface can be, for example, the surface of an interlayer insulating film formed on a metal wiring layer having a dense / dense pattern on a semiconductor wafer.

【0062】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、薄膜磁気ヘッドを研磨し平坦化する平坦化工程を含
む方法であって、平坦化工程を、本発明の研磨装置を用
いて行うものである。研磨面は、例えば、2つのシール
ド層に挟まれた磁気抵抗効果素子を有する再生ヘッド
の、2つのシールド層のうちのいずれか一方を覆うよう
に形成された絶縁層の表面とすることができる。あるい
は、磁極先端部および磁性層に2分割された磁極を有す
る記録ヘッドの、磁極先端部を覆うように形成された絶
縁層の表面を、研磨面とすることもできる。
The method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention includes a flattening step of polishing and flattening the thin film magnetic head, wherein the flattening step is performed by using the polishing apparatus of the present invention. . The polished surface can be, for example, the surface of an insulating layer formed so as to cover one of the two shield layers of a read head having a magnetoresistive element sandwiched between two shield layers. . Alternatively, the surface of the insulating layer formed so as to cover the magnetic pole tip of the recording head having the magnetic pole tip and the magnetic pole divided into two parts by the magnetic layer may be a polished surface.

【0063】[0063]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0064】〔第1の実施の形態〕図1は本発明の第1
の実施の形態に係る研磨装置1の構成を表すものであ
る。この研磨装置1は、被研磨物、例えばウェハーの表
面を研磨するためのものであり、台座10を有してい
る。この台座10には複数、本実施の形態では、例えば
3個の研磨部11A〜11Cおよび1つの洗浄部11D
が設けられている。研磨部11A〜11Cおよび洗浄部
11Dは、それぞれ定盤(プラテン)12a〜12dを
有している。定盤12a〜12dは、それぞれ、台座1
0の表面に回転可能な状態で配置されている。定盤12
a〜12dは、それぞれ、台座10に設けられた開口
(図示せず)を通して台座10の下部に配設された回転
機構(図示せず)に連結されており、例えば上方向から
見て反時計回り方向に所定の速度で回転するようになっ
ている。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
1 shows a configuration of a polishing apparatus 1 according to the embodiment. The polishing apparatus 1 is for polishing an object to be polished, for example, a surface of a wafer, and has a pedestal 10. The pedestal 10 has a plurality of, in this embodiment, for example, three polishing units 11A to 11C and one cleaning unit 11D.
Is provided. The polishing units 11A to 11C and the cleaning unit 11D have platens (platens) 12a to 12d, respectively. Each of the surface plates 12a to 12d has a pedestal 1
0 is rotatably arranged on the surface. Surface plate 12
Each of a to 12d is connected to a rotation mechanism (not shown) provided at a lower portion of the pedestal 10 through an opening (not shown) provided in the pedestal 10, and is, for example, counterclockwise viewed from above. It rotates at a predetermined speed in the circumferential direction.

【0065】台座10の上には、これら定盤12a〜1
2dそれぞれに対向して4つのウェハーホルダ(ヘッ
ド)14が配置されている。ウェハーホルダ14は、図
1では図示しないがウェハーを保持する保持部14a
(図2参照)を備え、このウェハーホルダ14aも図示
しないスピンドルモータにより回転軸14bを中心に、
例えば上方向から見て時計回り方向に所定の速度で回転
するようになっている。研磨部11A〜11Cおよび洗
浄部11Dにおける、各定盤12a〜12dの表面は、
互いに異なる面粗さと異なる硬さを有している。研磨対
象としてのウェハーは、ウェハーホルダ14と共に、研
磨部11A〜11Cおよび洗浄部11Dの順でそれぞれ
の定盤12a〜12dに対向する位置へ移送され、異な
る程度に研磨および洗浄がなされるようになっている。
On the pedestal 10, these surface plates 12a-1
Four wafer holders (heads) 14 are arranged to face each 2d. Although not shown in FIG. 1, the wafer holder 14 has a holding portion 14a for holding a wafer.
(See FIG. 2), and the wafer holder 14a is also rotated around a rotating shaft 14b by a spindle motor (not shown).
For example, it rotates at a predetermined speed in a clockwise direction when viewed from above. The surfaces of the surface plates 12a to 12d in the polishing units 11A to 11C and the cleaning unit 11D are:
They have different surface roughness and different hardness. The wafers to be polished are transferred together with the wafer holder 14 to the positions facing the respective platens 12a to 12d in the order of the polishing units 11A to 11C and the cleaning unit 11D so that the polishing and cleaning are performed to different degrees. Has become.

【0066】まず、研磨部11Aにおける定盤12a
は、研磨面の少なくとも一部、例えば全面が砥石により
構成されている。砥石としては、フェノール樹脂などの
樹脂(レジン)をベースとし、このベースの樹脂に粒径
1,000〜3,000番あるいは5,000番、更に
は10,000番程度の荒さのダイヤモンドの粒子を分
散し固定したものが挙げられる。この砥石の形状は、例
えば円形状であり、その厚みは例えば1mm以下となっ
ている。なお、砥石は、ベースとしてガラス系樹脂を用
いたダイヤモンド砥石(ビトリファイド)としてもよ
く、更に、ダイヤモンドの粒子を用いることなく、例え
ば多孔質のポリウレタン発泡体、またはフェノール系樹
脂あるいはエポキシ系樹脂等のような硬質の樹脂のみに
よって構成するようにしてもよい。
First, the surface plate 12a in the polishing section 11A
The at least a part of the polished surface, for example, the whole surface is made of a grindstone. The grindstone is based on a resin (resin) such as a phenolic resin, and the base resin has diamond particles having a particle diameter of 1,000 to 3,000 or 5,000, and further, about 10,000. Which are dispersed and fixed. The shape of the grindstone is, for example, a circular shape, and its thickness is, for example, 1 mm or less. The grindstone may be a diamond grindstone (vitrified) using a glass-based resin as a base. Further, without using diamond particles, for example, a porous polyurethane foam or a phenol-based resin or an epoxy-based resin may be used. You may make it comprise only such a hard resin.

【0067】図2は図1の研磨部11AにおけるII−II
線に沿った断面構成の一例を表している。同図におい
て、ウェハーホルダ14の保持部14aは多孔質チャッ
クにより構成されている。ウェハーWは、ウェハーホル
ダ14内に設けられた空洞部14cが図に矢印aで示し
たように真空排気されることにより、この保持部14a
に吸着され、保持されるようになっている。なお、この
研磨部11Aにおいては、ノズル15から潤滑材16が
供給されるようになっている。潤滑材としては、純水,
オイル,イソプロピルアルコール,アルミナ系スラリー
またはシリカ系スラリー、等が挙げられる。
FIG. 2 shows II-II in the polishing section 11A of FIG.
1 shows an example of a cross-sectional configuration along a line. In the figure, the holding portion 14a of the wafer holder 14 is constituted by a porous chuck. The wafer W is held in the holding portion 14a by evacuating the hollow portion 14c provided in the wafer holder 14 as shown by an arrow a in the drawing.
And is held by the In the polishing section 11A, a lubricant 16 is supplied from a nozzle 15. Lubricants include pure water,
Examples thereof include oil, isopropyl alcohol, alumina-based slurry and silica-based slurry.

【0068】本実施の形態では、最初に、この研磨部1
1Aにおいて、ノズル15から潤滑材16を供給しつ
つ、定盤12aによって、ウェハーWの研磨(粗削り)
を行うものである。これにより、ウェハーW内に数多く
存在する異なるパターン、例えば微細な配線パターンの
集合部分や大きなパターンあるいは孤立パターン等の上
を覆っている絶縁膜の凸部が均一に研磨除去されるよう
になっている。この研磨部11Aにおいては、定盤12
aが砥石により構成されているため、研磨面が硬く、ス
クラッチが軽度に発生するが、研磨面にウェハーのパタ
ーン依存性は見られない。なお、研磨部11Aが本発明
の「第1の研磨部」に対応している。
In the present embodiment, first, the polishing section 1
In 1A, while supplying the lubricant 16 from the nozzle 15, the polishing of the wafer W is performed by the surface plate 12a (rough cutting).
Is what you do. As a result, the projections of the insulating film covering the many different patterns existing in the wafer W, for example, the aggregate portion of the fine wiring patterns, the large pattern or the isolated pattern, are uniformly polished and removed. I have. In the polishing section 11A, the surface plate 12
Since a is composed of a grindstone, the polished surface is hard and scratches occur slightly, but the polished surface does not show any dependence on the wafer pattern. Note that the polishing section 11A corresponds to the "first polishing section" of the present invention.

【0069】次に、研磨部11Bにおける定盤12b
は、その表面に、例えば硬質のポリウレタン発泡体から
なる単層構造の研磨パッド13bが貼着されている。こ
こでは、この研磨パッド13bと、図示しないノズルか
ら供給される研磨液を使って研磨が行われる。研磨液に
含まれるスラリーとしては、アルミナ系やシリカ系、あ
るいは両者の混合物が挙げられる。研磨部11Bは、こ
の研磨パッド13bにより、研磨部11Aにおいて軽度
に発生したスクラッチや研磨歪を除去し、中削りの研磨
(すなわち、最初の粗削りの研磨と、最後の仕上げの研
磨との間の中間程度の研磨)を行うようになっている。
この研磨部11Bが、本発明の「第3の研磨部」に対応
している。例えば、薄膜磁気ヘッドでは、この研磨部1
1Bにおいて、アルミナからなる絶縁層が、パーマロイ
等により形成された磁性層(シールド磁性膜や記録磁
極)が表面に露出する寸前まで研磨されるようになって
いる。なお、第3の研磨部は、用途に合わせて2以上の
程度の異なる研磨を行う研磨部で構成してもよい。
Next, the surface plate 12b in the polishing section 11B
Has a single-layer polishing pad 13b made of, for example, a hard polyurethane foam adhered to the surface thereof. Here, polishing is performed using the polishing pad 13b and a polishing liquid supplied from a nozzle (not shown). Examples of the slurry contained in the polishing liquid include an alumina-based or silica-based slurry, or a mixture of both. The polishing section 11B removes scratches and polishing distortions that have been generated slightly in the polishing section 11A by using the polishing pad 13b, and performs medium polishing (that is, between the first rough polishing and the final polishing). (Medium polishing).
The polishing section 11B corresponds to the "third polishing section" of the present invention. For example, in a thin-film magnetic head, the polishing section 1
In 1B, an insulating layer made of alumina is polished until a magnetic layer (a shield magnetic film or a recording magnetic pole) formed of permalloy or the like is exposed to the surface. The third polishing unit may be a polishing unit that performs two or more different types of polishing depending on the application.

【0070】研磨部11Cにおける定盤12cは、その
表面に、複数層、例えば2層構造の研磨パッド13cが
貼着されている。図3は定盤12cを含む研磨パッド1
3cの断面構成の一例を表したものである。
The surface plate 12c of the polishing section 11C has a plurality of layers, for example, a two-layer polishing pad 13c adhered to the surface thereof. FIG. 3 shows a polishing pad 1 including a surface plate 12c.
3C illustrates an example of a cross-sectional configuration of 3c.

【0071】研磨パッド13cは、表層13c1 および
下層13c2 の2層構造となっている。表層13c
1 は、例えば硬質で多孔質のポリウレタン発泡体により
形成され、下層13c2 は、例えばポリウレタン、ゴム
系ラバーのように弾力性のある材質で、表層13c1
り柔らかい材質のものや、セラミックス、プラスチック
等の硬質の材質のものにより形成されている。研磨部1
1Cは、この研磨パッド13cにより、ウェハーの表面
を軽く研磨し、仕上げを行うようになっている。この研
磨部11Cが、本発明の「第2の研磨部」に対応してい
る。なお、ここでも、研磨部11Bと同様のスラリーを
含む研磨液がノズル15から研磨パッド13c上に供給
される。
[0071] Polishing pad 13c has a two-layer structure of the surface layer 13c 1 and a lower layer 13c 2. Surface layer 13c
1, for example, hard and formed by a polyurethane foam porous lower layer 13c 2, for example a polyurethane, a material which is resilient like rubber Rubber, or anything softer than the surface layer 13c 1 material, ceramics, plastic Is formed of a hard material such as Polishing unit 1
1C uses the polishing pad 13c to lightly polish and finish the surface of the wafer. The polishing section 11C corresponds to the "second polishing section" of the present invention. Here, also in this case, a polishing liquid containing the same slurry as in the polishing section 11B is supplied from the nozzle 15 onto the polishing pad 13c.

【0072】洗浄部11Dにおける定盤12dは、その
表面に、毛足の長いブラシを有する単層構造の洗浄パッ
ド13dが貼着されている。洗浄部11Dは、この洗浄
パッド13dにより、純水やアルコールを潤滑材に使
い、前工程で発生したマイクロスクラッチやスラリーに
よる汚染物を完全に除去(洗浄)するようになってい
る。この洗浄部11Dが、本発明の「洗浄部」に対応し
ている。なお、この洗浄部は、用途によって、洗浄程度
の異なる2以上の洗浄部で構成してもよい。
The surface plate 12d of the cleaning section 11D has a single-layer cleaning pad 13d having a long bristle brush attached to the surface thereof. The cleaning unit 11D uses the cleaning pad 13d to completely remove (clean) contaminants due to micro-scratch or slurry generated in the previous process using pure water or alcohol as a lubricant. This cleaning unit 11D corresponds to the “cleaning unit” of the present invention. In addition, this cleaning unit may be configured by two or more cleaning units having different cleaning degrees depending on the application.

【0073】次に、この研磨装置1の作用について説明
する。
Next, the operation of the polishing apparatus 1 will be described.

【0074】この研磨装置1では、各研磨部11A〜1
1Cおよび洗浄部11Dにおいて、定盤12a〜12d
各々と、ウェハーWを保持したウェハーホルダ14とが
互いに逆方向に回転する。被研磨物としてのウェハーW
は、ウェハーホルダ14と共に、研磨部11A〜11C
および洗浄部11Dの順でそれぞれの定盤12a〜12
dに対向する位置へ移送され、異なる程度に研磨および
洗浄がなされる。
In this polishing apparatus 1, each of the polishing units 11A to 11A
In 1C and the cleaning section 11D, the surface plates 12a to 12d
Each of them and the wafer holder 14 holding the wafer W rotate in directions opposite to each other. Wafer W as object to be polished
Are polishing units 11A to 11C together with the wafer holder 14.
And the surface plates 12a to 12 in the order of the cleaning unit 11D.
d and is polished and cleaned to different degrees.

【0075】すなわち、まず、研磨部11Aにおいて、
硬質の砥石からなる定盤12aにより、ウェハーW内に
数多く存在する異なるパターン(例えば微細なパターン
の集合部分や、大きなパターンあるいは孤立パターン
等)の上を覆っている絶縁膜の凸部が均一に研磨除去
(粗削り)される。この場合、定盤12aの研磨面が硬
いため、研磨面にはウェハーWのパターン依存性は見ら
れない。
That is, first, in the polishing section 11A,
With the surface plate 12a made of a hard grindstone, the protrusions of the insulating film covering over a number of different patterns (for example, a collection of fine patterns, a large pattern or an isolated pattern) existing in the wafer W are uniformly formed. Polished and removed (rough cut). In this case, since the polished surface of the surface plate 12a is hard, the pattern dependence of the wafer W is not seen on the polished surface.

【0076】研磨部11Aにおいて粗削りが行われたウ
ェハーWは、次に、研磨部11Bへ移送される。この研
磨部11Bにおいては、単層構造の硬い研磨パッド13
bにより、定盤12aにおいてウェハーに軽度に発生し
たスクラッチや研磨歪が除去(中削り)される。なお、
例えば、薄膜磁気ヘッドでは、この研磨部11Bにおい
て、アルミナからなる絶縁層が、パーマロイ等により形
成された磁性層(シールド磁性膜や記録磁極)が表面に
露出する寸前まで研磨される。
The wafer W roughly cut in the polishing section 11A is transferred to the polishing section 11B. In the polishing section 11B, a hard polishing pad 13 having a single-layer structure is used.
As a result of b, scratches and polishing distortions that have been generated slightly on the wafer on the surface plate 12a are removed (medium cutting). In addition,
For example, in the thin-film magnetic head, in the polishing section 11B, the insulating layer made of alumina is polished until just before the magnetic layer (shield magnetic film or recording magnetic pole) formed of permalloy or the like is exposed on the surface.

【0077】研磨部11Bにおいて中削りが行われたウ
ェハーWは、次に、研磨部11Cへ移送される。この研
磨部11Cにおいては、2層構造の研磨パッド13cに
よって研磨の仕上げがなされる。ここで、研磨パッド1
3cでは、硬質のポリウレタン発泡体等により構成され
た表層13c1 を、表層13c1 より柔らかい材質によ
り形成された下層13c2 により支持する構成とするこ
とにより、ウェハーWの表面と研磨面との間を水平に面
出しすることが可能となる。この工程では、例えば薄膜
磁気ヘッドの製造プロセスにおいては、パーマロイや銅
により形成されたコイル等の金属層の表層にスクラッチ
等は殆ど形成されない。なお、スクラッチ等が発生した
としても、後の工程で修復できない損傷を与える程度の
ものではない。
The wafer W subjected to the middle cutting in the polishing section 11B is then transferred to the polishing section 11C. In the polishing section 11C, polishing is finished by a polishing pad 13c having a two-layer structure. Here, polishing pad 1
In 3c, the surface layer 13c 1 that is constituted by a polyurethane foam or the like rigid, by configuring to support the lower layer 13c 2 formed by softer than the surface layer 13c 1 material, between the surface and the polishing surface of the wafer W Can be exposed horizontally. In this step, for example, in the manufacturing process of the thin-film magnetic head, scratches and the like are hardly formed on the surface layer of a metal layer such as a coil formed of permalloy or copper. Note that even if scratches or the like occur, they do not cause damage that cannot be repaired in a later step.

【0078】研磨部11Cにおいて、研磨仕上げがなさ
れたウェハーWは、最後に、洗浄部11Dへ送られ、こ
こで、洗浄パッド13dによって、純水等の潤滑材と共
に、前工程で発生したマイクロスクラッチやスラリーに
よる汚染物が完全に洗い流される。これにより総仕上げ
がなされ、一連の平坦化プロセスが終了する。
The wafer W, which has been polished and finished in the polishing section 11C, is finally sent to the cleaning section 11D, where the cleaning pad 13d, together with a lubricant such as pure water, generates micro scratches generated in the previous step. And contaminants from the slurry are completely washed away. This completes the finish and ends the series of planarization processes.

【0079】このように本実施の形態の研磨装置1で
は、3つの研磨部11A〜11Cを有し、これら研磨部
11A〜11Cにおいて、ウェハーWの粗削り,中削り
および仕上げの各工程が行われ、ウェハーWの平坦化が
なされ。すなわち、ウェハーWは、研磨部11Aにおい
て粗く、且つ固い砥石からなる定盤12aにより粗削り
の研磨がなされ、その後、研磨部11Bにおいて比較的
硬い研磨パッド13bにより中削りの研磨がなされる。
これにより、ウェハーWの凸部が、パターン依存性が無
く、しかも大きなスクラッチやクラックが発生すること
なく除去される。その後、研磨部11Cにおいて、細か
く、柔らかい研磨パッド13cにより仕上げの研磨がな
され、最後に、洗浄部11Dにおいて、毛足の長い、柔
らかい洗浄パッド13dによってマイクロクラックおよ
びスクラッチが完全に除去される。
As described above, the polishing apparatus 1 of the present embodiment has the three polishing sections 11A to 11C, and the rough processing, the medium cutting and the finishing of the wafer W are performed in these polishing sections 11A to 11C. Then, the wafer W is flattened. That is, the wafer W is roughly polished by the surface plate 12a made of a coarse and hard grindstone in the polishing section 11A, and thereafter, is subjected to medium polishing by the relatively hard polishing pad 13b in the polishing section 11B.
As a result, the convex portions of the wafer W are removed without pattern dependency and without generating large scratches and cracks. After that, in the polishing section 11C, fine polishing is performed by the fine and soft polishing pad 13c. Finally, in the cleaning section 11D, micro cracks and scratches are completely removed by the long and soft cleaning pad 13d.

【0080】これにより、本実施の形態では、平坦化プ
ロセスを精度良く行うことができ、よって半導体集積回
路および複合型薄膜磁気ヘッドなどの性能が向上すると
共に、製造歩留りが向上する。
As a result, in this embodiment, the flattening process can be performed with high accuracy, so that the performance of the semiconductor integrated circuit and the composite thin film magnetic head and the like can be improved, and the manufacturing yield can be improved.

【0081】また、本実施の形態では、4つのウェハー
ホルダ14が順次、研磨部11A〜11Cおよび洗浄部
11Dへ交互に移動するため、ウェハーWの処理を連続
して行うことができ、効率良く平坦化プロセスを行うこ
とができる。このとき、研磨部11A〜11Cおよび洗
浄部11D毎にそれぞれ独立した処理時間を設定する
と、ウェハー毎に、処理対象に応じた異なる研磨処理を
行うことができる。なお、各部において、ウェハーの処
理時間がそれぞれ一致しない場合は、研磨部11A〜1
1Cおよび洗浄部11Dにおいてウェハーを待機させる
ようにすればよい。
Further, in this embodiment, since the four wafer holders 14 are sequentially moved to the polishing units 11A to 11C and the cleaning unit 11D, the processing of the wafer W can be performed continuously, and the efficiency can be improved. A planarization process can be performed. At this time, if an independent processing time is set for each of the polishing units 11A to 11C and the cleaning unit 11D, different polishing processes can be performed for each wafer according to the processing target. If the processing times of the wafers do not match in each part, the polishing parts 11A to 11A
What is necessary is just to make a wafer wait in 1C and the washing | cleaning part 11D.

【0082】〔第2の実施の形態〕図4は本発明の第2
の実施の形態に係る研磨装置2の構成を表すものであ
る。なお、第1の実施の形態と同一の構成部分について
は同一の符号を付してその説明は省略する。
[Second Embodiment] FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
1 shows a configuration of a polishing apparatus 2 according to the embodiment. Note that the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0083】この研磨装置2は、2個の研磨部21A,
21Bおよび洗浄部21Cを備えている。研磨部21
A,21Bおよび洗浄部21Cは、それぞれ、定盤22
a〜22cを有しており、これら定盤22a〜22cそ
れぞれに対向してウェハーホルダ(ヘッド)24が配置
されている。なお、各定盤22a〜22cの表面は、互
いに異なる面粗さと異なる硬さを有しており、ウェハー
Wはウェハーホルダ24と共に研磨部21A,21Bお
よび洗浄部21Cの順で移送され、異なる程度の研磨お
よび洗浄がなされるようになっている。
This polishing apparatus 2 comprises two polishing units 21A,
21B and a washing unit 21C. Polishing unit 21
A, 21B and the cleaning unit 21C are respectively
a to 22c, and a wafer holder (head) 24 is arranged to face each of the surface plates 22a to 22c. The surfaces of the surface plates 22a to 22c have different surface roughnesses and different hardnesses, and the wafer W is transferred together with the wafer holder 24 in the order of the polishing units 21A and 21B and the cleaning unit 21C. Is polished and cleaned.

【0084】研磨部21Aにおける定盤22aは、その
表面に、硬質の樹脂、例えばポリウレタンの発泡体から
なる単層構造の硬い研磨パッド23aが貼着されてい
る。ここでは、図示しないノズルからスラリーを含む研
磨液が研磨パッド23a上に供給されるようになってい
る。スラリーとしては、アルミナ系やシリカ系、あるい
は両者の混合物が使われる。なお、この研磨部21Aに
おいては、第1の実施の形態と同様に、定盤22aを砥
石で構成し、潤滑剤を用いた研磨を行うようにしてもよ
い。研磨部21Aは、この定盤22aにより、最初に、
ウェハー内に数多く存在する異なるパターン(例えば微
細なパターンの集合部分や、大きなパターンあるいは孤
立パターン等の上を覆っている絶縁層の凸部を均一に研
磨除去(粗削り)するようになっている。本実施の形態
では、この研磨部21Aが、本発明の「第1の研磨部」
に対応している。この定盤22aでは、研磨面が硬い研
磨パッド23aであるため、ウェハーWのパターン依存
性は見られない。なお、例えば薄膜磁気ヘッドの場合、
この研磨部21Aにおいて、第1の実施の形態の研磨部
11Bと同様に、アルミナ等からなる絶縁層が、パーマ
ロイ等のシールド磁極や記録磁極が表面に露出する寸前
まで研磨されるようになっている。
The surface plate 22a of the polishing section 21A has a single-layer hard polishing pad 23a made of a hard resin, for example, a polyurethane foam adhered to the surface thereof. Here, a polishing liquid containing slurry is supplied onto the polishing pad 23a from a nozzle (not shown). As the slurry, an alumina-based or silica-based slurry or a mixture of both is used. In the polishing section 21A, similarly to the first embodiment, the surface plate 22a may be formed of a grindstone, and polishing using a lubricant may be performed. The polishing unit 21A firstly uses the surface plate 22a to
A large number of different patterns existing in a wafer (for example, an aggregate portion of fine patterns, a large pattern or an isolated pattern, etc.) are uniformly polished and removed (rough-cut) on a convex portion of an insulating layer which covers the pattern. In the present embodiment, the polishing section 21A is the “first polishing section” of the present invention.
It corresponds to. In the surface plate 22a, since the polishing surface is the hard polishing pad 23a, the pattern dependence of the wafer W is not seen. In the case of a thin-film magnetic head, for example,
In the polishing section 21A, similarly to the polishing section 11B of the first embodiment, the insulating layer made of alumina or the like is polished until just before the shield magnetic pole or the recording magnetic pole of permalloy or the like is exposed on the surface. I have.

【0085】研磨部21Bにおける定盤22bは、その
表面に、2層構造の研磨パッド23bが貼着されてい
る。研磨パッド23bは、例えば、第1の実施の形態の
研磨パッド13cと同様の構成を有している。研磨部2
1Bは、この研磨パッド23bにより、ウェハーの表面
を軽く研磨し、研磨部21Aにおいて軽度に発生したス
クラッチや研磨歪を除去し、仕上げを行うようになって
いる。この研磨部21Bが、本発明の「第2の研磨部」
に対応している。ここでも、スラリーを含む研磨液がノ
ズルから研磨パッド23b上に供給される。なお、研磨
対象が薄膜磁気ヘッドの場合、この研磨部21Bにおい
て、研磨部21Aにて研磨された後のシールド磁極や記
録磁極等の膜厚のコントロールが正確に行われると共
に、リセスを0.05μm以下とし、パーマロイからな
る磁性層の表面のスクラッチが除去されるようになって
いる。
The surface plate 22b of the polishing section 21B has a two-layer polishing pad 23b adhered to the surface thereof. The polishing pad 23b has the same configuration as the polishing pad 13c of the first embodiment, for example. Polishing unit 2
1B uses the polishing pad 23b to lightly polish the surface of the wafer, remove scratches and polishing distortions that have been generated slightly in the polishing section 21A, and perform finishing. This polishing section 21B is the “second polishing section” of the present invention.
It corresponds to. Here also, the polishing liquid containing the slurry is supplied from the nozzle onto the polishing pad 23b. When the object to be polished is a thin-film magnetic head, the thickness of the shield magnetic pole, the recording magnetic pole and the like after being polished by the polishing unit 21A is accurately controlled in the polishing unit 21B, and the recess is set to 0.05 μm. In the following, scratches on the surface of the magnetic layer made of permalloy are removed.

【0086】洗浄部21Cにおける定盤22cには、そ
の表面に、例えば、第1の実施の形態の洗浄パッド11
dと同様の構成を有する洗浄パッド23cが貼着されて
いる。洗浄部21Cは、この洗浄パッド23cにより、
純水やアルコールを潤滑材に使い、前工程で発生したマ
イクロスクラッチやスラリーによる汚染物を完全に除去
(洗浄)するようになっている。この洗浄部21Cが、
本発明の「洗浄部」に対応している。
On the surface of the surface plate 22c in the cleaning section 21C, for example, the cleaning pad 11 of the first embodiment is placed.
A cleaning pad 23c having the same configuration as that of d is stuck. The cleaning unit 21C uses the cleaning pad 23c to
Pure water or alcohol is used as a lubricant to completely remove (clean) contaminants due to micro-scratch and slurry generated in the previous process. This cleaning unit 21C
This corresponds to the “cleaning section” of the present invention.

【0087】本実施の形態の研磨装置2では、まず、研
磨部21Aにおいて、例えば硬質のポリウレタン発泡体
により形成された研磨パッド23aにより粗削りが行わ
れ、ウェハーW内に数多く存在する異なるパターンの上
を覆っている絶縁膜の凸部が均一に研磨除去される。研
磨部21Aにおいて粗削りが行われたウェハーWは、研
磨部21Bへ移送される。
In the polishing apparatus 2 of the present embodiment, first, in the polishing section 21A, rough polishing is performed by a polishing pad 23a formed of, for example, a hard polyurethane foam, so that a large number of different patterns existing in the wafer W are formed. Are uniformly polished and removed. The wafer W that has been roughly cut in the polishing section 21A is transferred to the polishing section 21B.

【0088】この研磨部21Bにおいては、2層構造の
研磨パッド23bにより、研磨部21Aにおいてウェハ
ーWに軽度に発生したスクラッチや研磨歪が除去され、
仕上げがなされる。なお、例えば、薄膜磁気ヘッドで
は、この研磨部21Aにおいて、アルミナからなる絶縁
層が、パーマロイ等により形成されたシールド磁極や記
録磁極が表面に露出する寸前まで研磨される。
In the polishing section 21B, the scratches and polishing distortions which have been generated slightly on the wafer W in the polishing section 21A are removed by the polishing pad 23b having the two-layer structure.
Finishing is done. In the thin-film magnetic head, for example, in the polishing portion 21A, the insulating layer made of alumina is polished until the shield magnetic pole and the recording magnetic pole formed of permalloy or the like are exposed on the surface.

【0089】研磨部21Bにおいて仕上げがなされたウ
ェハーは、最後に、洗浄部21Cにおいて、洗浄パッド
23cにより、前工程で発生したマイクロスクラッチや
スラリーによる汚染物が完全に除去される。
Finally, the contaminants generated in the previous step by the micro scratches and the slurry are completely removed by the cleaning pad 23c in the cleaning section 21C of the wafer finished in the polishing section 21B.

【0090】このように本実施の形態の研磨装置2で
は、2つの研磨部21A,21Bにおいて、互いに異な
る面粗さと異なる硬さを有する研磨パッド23a,23
bによって、粗削りおよび仕上げの各工程が行われ、更
に、その後、洗浄部21Cにおいて洗浄がなされる。こ
れにより、本実施の形態においても、ウェハーの平坦化
が精度良くなされ、半導体集積回路および複合型薄膜磁
気ヘッドなどのデバイスの性能が向上すると共に、歩留
りが向上する。
As described above, in the polishing apparatus 2 of the present embodiment, the polishing pads 23a and 23 having different surface roughnesses and different hardnesses in the two polishing portions 21A and 21B.
By b, each of the steps of rough cutting and finishing is performed, and thereafter, the cleaning is performed in the cleaning unit 21C. As a result, also in this embodiment, the flattening of the wafer is performed with high accuracy, the performance of devices such as a semiconductor integrated circuit and a composite thin-film magnetic head is improved, and the yield is improved.

【0091】次に、上記研磨装置1,2の具体的な適用
例として、半導体集積回路における多層配線構造の平坦
化プロセス、並びに、薄膜磁気ヘッドのシールド層およ
び上部磁極の磁極先端部(ポールチップ)の平坦化プロ
セスについてそれぞれ説明する。
Next, as a specific application example of the polishing apparatuses 1 and 2, a flattening process of a multilayer wiring structure in a semiconductor integrated circuit, a shield layer of a thin-film magnetic head and a pole tip of a top pole (a pole tip) ) Will be described.

【0092】まず、図5(A),(B)は半導体集積回
路の多層配線の平坦化プロセスに適用した例を表すもの
である。同図(A)は、シリコン基板上に形成されたフ
ィールド酸化膜30上の、膜厚例えば0.7μmの複数
の金属配線パターン31上に、シリコン酸化膜(SiO
2 )からなる層間絶縁膜32を約2μmの厚さで形成し
た状態を表すものである。微細な金属配線パターン31
が集合している領域では、層間絶縁膜32に凸部32a
が形成されている。この状態から、上記研磨装置1,2
により表面を平坦化した状態を表したのが、図5(B)
である。
First, FIGS. 5A and 5B show an example in which the present invention is applied to a flattening process of a multilayer wiring of a semiconductor integrated circuit. FIG. 4A shows a silicon oxide film (SiO 2 film) formed on a plurality of metal wiring patterns 31 having a thickness of, for example, 0.7 μm on a field oxide film 30 formed on a silicon substrate.
This shows a state in which the interlayer insulating film 32 of 2 ) is formed with a thickness of about 2 μm. Fine metal wiring pattern 31
Are formed in the interlayer insulating film 32 in the region where
Are formed. From this state, the polishing apparatuses 1 and 2
FIG. 5B shows a state in which the surface is flattened by the method shown in FIG.
It is.

【0093】この図からも明らかなように、本実施の形
態では、金属配線パターン31が集合している部分の凸
部32aだけでなく、金属配線パターン31の集合部分
と集合部分との間においても精度良く平坦化されてい
る。従って、その上の配線層(図示せず)が断線した
り、エレクトロマイグレーションによる不良が発生する
ようなことがなくなる。これにより、半導体集積回路の
多層配線構造において、パターン依存性の無い平坦化処
理を行うことができ、デバイスの信頼性が向上すると共
に、製造歩留りも著しく向上する。
As is apparent from this figure, in the present embodiment, not only the convex portion 32a of the portion where the metal wiring patterns 31 are gathered but also the portion between the gathered portions of the metal wiring patterns 31. Are also accurately flattened. Therefore, it is possible to prevent a wiring layer (not shown) thereabove from being disconnected or causing a defect due to electromigration. As a result, in the multilayer wiring structure of the semiconductor integrated circuit, it is possible to perform a flattening process without pattern dependency, thereby improving the reliability of the device and significantly improving the manufacturing yield.

【0094】次に、図6(A)〜(C)は、薄膜磁気ヘ
ッドのシールド層と、上部磁極の磁極先端部(ポールチ
ップ)の平坦化プロセスに適用した例を表すものであ
る。同図(A)はアルティックよりなる基板40上に、
例えばスパッタ法によりアルミナよりなる絶縁層41
を、約3〜5μm程度の厚みで堆積し、この絶縁層41
上に、例えばめっき法により、例えばパーマロイ(Ni
Fe)などの磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部シー
ルド層42を、2〜3μmの厚みに形成し、その後、下
部シールド層42上に、3〜4μmのアルミナよりなる
絶縁層43を形成した状態を表すものである。下部シー
ルド層42の上では絶縁層43に凸部43aが形成され
ている。
FIGS. 6A to 6C show an example in which the present invention is applied to a flattening process of a shield layer of a thin-film magnetic head and a pole tip (pole tip) of an upper magnetic pole. FIG. 2A shows a substrate 40 made of Altic.
For example, an insulating layer 41 made of alumina by a sputtering method.
Is deposited with a thickness of about 3 to 5 μm,
On top, for example, by plating, for example, permalloy (Ni
A lower shield layer 42 for a reproducing head made of a magnetic material such as Fe) is formed to a thickness of 2 to 3 μm, and an insulating layer 43 made of alumina of 3 to 4 μm is formed on the lower shield layer 42. Is represented. On the lower shield layer 42, a protrusion 43a is formed in the insulating layer 43.

【0095】図6(B)は、この状態から、上記研磨装
置1,2により絶縁層43の表面を平坦化した状態を表
している。このような薄膜ヘッドでは、下部シールド層
42が絶縁層43の表面に露出するように、下部シール
ド層42まで表面が研磨される。そのため、従来では、
絶縁層43と下部シールド層42との間に段差が発生
し、絶縁層43あるいは下部シールド層42がリセス構
造になることが避けられなかったことは前述の通りであ
る。これに対して、本実施の形態では、複数段階に分け
て研磨硬度の異なる研磨処理がなされているため、パタ
ーン依存性の無い平坦化処理を行うことができると共
に、絶縁層43と下部シールド層42との間にリセスが
発生することが少なく、且つ、双方の研磨速度および残
存膜厚のコントロール性が向上する。
FIG. 6B shows a state in which the surface of the insulating layer 43 has been flattened by the polishing apparatuses 1 and 2 from this state. In such a thin film head, the surface is polished up to the lower shield layer 42 so that the lower shield layer 42 is exposed on the surface of the insulating layer 43. Therefore, conventionally,
As described above, it is inevitable that a step is generated between the insulating layer 43 and the lower shield layer 42 and the insulating layer 43 or the lower shield layer 42 has a recess structure. On the other hand, in the present embodiment, since the polishing processes having different polishing hardnesses are performed in a plurality of stages, the flattening process can be performed without pattern dependency, and the insulating layer 43 and the lower shield layer can be formed. Recesses are less likely to occur between the two and the polishing speed and the controllability of the remaining film thickness are improved.

【0096】本実施の形態では、その後、図6(C)に
示したように、下部シールドギャップ膜44、磁気抵抗
効果膜45、この磁気抵抗効果膜45に接続された引き
出し電極層(リード線)46、上部シールドギャップ膜
47、上部シールド層兼下部磁極48を約2〜4μmの
厚みで形成した後、ここでもう一度アルミナからなる絶
縁層49を3〜5μmの厚みで形成し、この絶縁層49
の表面を研磨装置1,2により研磨する。ここでも、本
実施の形態では、リセスが発生することは少ない。その
後、記録ギャップ膜50を0.2〜0.3μmの厚みで
形成した後、磁極先端部(ポールチップ)51aを2〜
3μmの厚みで形成し、再びアルミナからなる絶縁層5
2を3〜4μmの厚みで形成した後、研磨する。ここで
も、本実施の形態では、リセスが発生することは少な
い。そして最後に、薄膜コイル(図示せず)、上部磁性
層(トップポール)51b、オーバーコート層(図示せ
ず)等を形成して、薄膜磁気ヘッドの製造プロセスが終
了する。
In this embodiment, thereafter, as shown in FIG. 6C, the lower shield gap film 44, the magnetoresistive film 45, and the extraction electrode layer (lead wire) connected to the magnetoresistive film 45. After forming the upper shield gap film 47, the upper shield layer and the lower magnetic pole 48 to a thickness of about 2 to 4 μm, an insulating layer 49 made of alumina is formed again to a thickness of 3 to 5 μm. 49
Is polished by the polishing apparatuses 1 and 2. Also in this embodiment, the occurrence of the recess is small. Then, after forming the recording gap film 50 to a thickness of 0.2 to 0.3 μm, the magnetic pole tip (pole tip) 51 a is
An insulating layer 5 of 3 μm thickness and made of alumina again
After forming 2 with a thickness of 3 to 4 μm, it is polished. Also in this embodiment, the occurrence of the recess is small. Finally, a thin film coil (not shown), an upper magnetic layer (top pole) 51b, an overcoat layer (not shown) and the like are formed, and the manufacturing process of the thin film magnetic head is completed.

【0097】前述のように、薄膜磁気ヘッドの性能を向
上させるためには、研磨装置によって、研磨量をコント
ロールすると共に、研磨後の下部シールドの厚み、上部
シールド層の厚み、最後に磁極先端部(ポールチップ)
の厚みがウェハー内で均一性に優れている必要があっ
た。しかし、従来の研磨装置では、下部シールド層や上
部シールド層、更には、磁極先端部の研磨の際に、絶縁
層との間にリセスが発生し、これが薄膜磁気ヘッドの性
能を妨げていた。これに対して、本実施の形態では、研
磨程度の異なる複数の研磨処理を行うようにしたので、
絶縁層と、この絶縁層から露出した磁性層との研磨速度
のコントロール性がよくなる。また、ウェハー内の厚み
の均一性が良く、しかも、磁性層の表面にスクラッチ等
が無くなり、リセスが小さく、且つ再現性がよくなる。
従って、薄膜磁気ヘッドの重要なプロセスである狭トラ
ックの形成が容易になり、特に、記録ヘッドの性能が著
しく改善される。
As described above, in order to improve the performance of the thin-film magnetic head, the polishing amount is controlled by a polishing apparatus, the thickness of the lower shield after polishing, the thickness of the upper shield layer, and finally, the pole tip portion. (Pole tip)
Had to be excellent in uniformity within the wafer. However, in the conventional polishing apparatus, a recess is generated between the lower shield layer and the upper shield layer and the insulating layer when polishing the tip of the magnetic pole, which hinders the performance of the thin-film magnetic head. On the other hand, in the present embodiment, a plurality of polishing processes having different degrees of polishing are performed.
The controllability of the polishing rate between the insulating layer and the magnetic layer exposed from the insulating layer is improved. Further, the uniformity of the thickness in the wafer is good, and the surface of the magnetic layer is free from scratches and the like, the recess is small, and the reproducibility is improved.
Therefore, it is easy to form a narrow track, which is an important process for a thin film magnetic head, and in particular, the performance of a recording head is significantly improved.

【0098】〔実施例〕図7は、薄膜磁気ヘッドにおい
て、従来の方法により、シールド層のパーマロイパター
ン約3.0μmの上に約6μmのアルミナ絶縁膜を形成
した後、3000番のビトン砥石でおよそ2μm研磨し
たデータ(a)と、従来のIC1000とSuba40
0からなる2層構造の研磨パットを用い、3μm研磨し
た後の段差を測定したデータ(b)をそれぞれ示すもの
である。なお、図7において、横軸はウェハー中の測定
位置(mm)、縦軸は残存膜厚(nm)をそれぞれ表し
ている。(a)の結果では、パーマロイのシールド層が
露出しておらず、その表面状態のスクラッチの発生の有
無は不明であった。しかし、その他の実験でパーマロイ
のシールド層が露出した例ではシールド層の表面に多く
のスクラッチが形成されていた。なお、(b)の結果
は、パーマロイのシールド層が露出している状態で、ウ
ェハーの表面の段差を測定した結果である。シールド層
の表面はスラリーの選定にもよるが、マイクロスクラッ
チがところどころ形成されていた。但し、これらは致命
的なものではなかった。また、リセスはスラリーの選定
にもよるが、150〜300nmと比較的大きかった。
[Embodiment] FIG. 7 shows a thin-film magnetic head in which an alumina insulating film of about 6 μm is formed on a permalloy pattern of about 3.0 μm of a shield layer by a conventional method, and then a No. 3000 biton grindstone. The data (a) polished by about 2 μm and the conventional IC1000 and Suba40
FIG. 3 shows data (b) obtained by measuring a step after polishing by 3 μm using a polishing pad having a two-layer structure consisting of zero. In FIG. 7, the horizontal axis represents the measurement position (mm) in the wafer, and the vertical axis represents the remaining film thickness (nm). In the result of (a), the permalloy shield layer was not exposed, and it was unknown whether scratches occurred on the surface state. However, in other examples in which the permalloy shield layer was exposed, many scratches were formed on the surface of the shield layer. The result of (b) is a result of measuring a step on the surface of the wafer in a state where the permalloy shield layer is exposed. Although the surface of the shield layer depends on the selection of the slurry, micro scratches were formed in some places. However, these were not fatal. The recess was relatively large at 150 to 300 nm, depending on the selection of the slurry.

【0099】これに対して、図8(A),(B)はそれ
ぞれ本実施の形態による研磨装置1により平坦化を行っ
た結果を表すものである。なお、同図(A),(B)に
おいて、横軸の1〜6の数字は水平位置を示しており、
図9に示したようなウェハーW中の測定位置に対応して
いる。砥石にはレジン系の3000番を使った。サンプ
ルとして、膜厚3μmのパーマロイからなる磁性層に、
膜厚4.5μmのアルミナからなる絶縁膜を形成し、研
磨装置1により平坦化を行った。図8(A)は、1.5
μm研磨した後の、アルミナからなる絶縁層の残存膜厚
のデータを示すものである。ここで、同図において、
(a)は初期の絶縁層の膜厚、(b)は研磨後の絶縁層
の膜厚、(c)は絶縁層の研磨量をそれぞれ示してい
る。
On the other hand, FIGS. 8A and 8B show the results of flattening by the polishing apparatus 1 according to the present embodiment, respectively. In FIGS. 7A and 7B, the numbers 1 to 6 on the horizontal axis indicate horizontal positions.
This corresponds to the measurement position in the wafer W as shown in FIG. Resin series No. 3000 was used for the whetstone. As a sample, a magnetic layer made of permalloy with a thickness of 3 μm
An insulating film made of alumina having a thickness of 4.5 μm was formed, and flattened by the polishing apparatus 1. FIG.
3 shows data of the remaining film thickness of an insulating layer made of alumina after polishing by μm. Here, in FIG.
(A) shows the initial thickness of the insulating layer, (b) shows the thickness of the insulating layer after polishing, and (c) shows the polishing amount of the insulating layer.

【0100】一方、図8(B)は、同じく1.5μm研
磨した後の、パーマロイからなる磁性層の残存膜厚を測
定したデータを示している。ここで、同図において、
(a)は磁性層の初期の膜厚、(b)は磁性層の研磨後
の膜厚、(c)はリセス量をそれぞれ示している。これ
により、本実施の形態による研磨装置1を用いた場合、
ウェハー全体にわたって、膜厚が均一になり、精度良く
平坦化がなされていることが分かる。また、アルミナか
らなる絶縁膜とパーマロイからなるシールド層との間の
リセスも、全て50nm以下に抑えられている。
On the other hand, FIG. 8B shows data obtained by measuring the remaining film thickness of the magnetic layer made of permalloy after polishing similarly at 1.5 μm. Here, in FIG.
(A) shows the initial film thickness of the magnetic layer, (b) shows the film thickness of the magnetic layer after polishing, and (c) shows the recess amount. Thereby, when the polishing apparatus 1 according to the present embodiment is used,
It can be seen that the film thickness is uniform over the entire wafer, and the wafer is flattened accurately. Also, the recesses between the insulating film made of alumina and the shield layer made of permalloy are all suppressed to 50 nm or less.

【0101】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施
例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例
えば、洗浄部を除いた研磨部の数を、第1の実施の形態
では3、第2の実施の形態では2としたが、研磨部は少
なくとも2以上であれば、その数は任意である。具体的
には、中削りを行う第3の研磨部を、程度の異なる研磨
を行う研磨部を複数備えた構成とすればよい。また、砥
石や研磨パッドの組み合わせ等も、上記実施の形態のも
のに限らず、種々の組み合わせが可能である。要は、複
数の研磨部において、きめの粗い研磨から、きめの細か
い研磨までを1の装置において順次、連続して行うこと
ができればよい。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and can be variously modified. For example, the number of polishing units excluding the cleaning unit is three in the first embodiment and two in the second embodiment, but the number is arbitrary as long as there are at least two polishing units. . Specifically, the third polishing unit for performing the medium cutting may be configured to include a plurality of polishing units for performing polishing of different degrees. Further, the combination of the grindstone and the polishing pad is not limited to the above embodiment, and various combinations are possible. In short, it is only necessary that a plurality of polishing units can sequentially and continuously perform from coarse-grain polishing to fine-grain polishing in one apparatus.

【0102】また、上記実施の形態では、各研磨部およ
び洗浄部間でのウェハーWの移送を、ウェハーホルダ1
4側を回転させることにより行うようにしたが、台座1
側を回転させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the transfer of the wafer W between each polishing section and the cleaning section is performed by the wafer holder 1.
By rotating the four sides, the pedestal 1
The side may be rotated.

【0103】更に、上記実施の形態においては、粗削り
を行うための砥石として、円板形状の砥石を用いるよう
にしたが、図10に示したように、リング形状(若しく
はカップ形状)の砥石60を用いてウェハーWの表面を
研磨するようにしてもよい。なお、このとき砥石60
は、図に矢印で示したように、図示しない回転手段によ
り自ら回転すると共にウェハーWの表面を図示しない移
動手段により相対的に移動し、ウェハーWの全面を研磨
するものとする。
Further, in the above embodiment, a disc-shaped grindstone is used as a grindstone for performing rough cutting. However, as shown in FIG. 10, a ring-shaped (or cup-shaped) grindstone 60 is used. May be used to polish the surface of the wafer W. At this time, the whetstone 60
As shown by the arrow in the figure, the surface of the wafer W is rotated by a rotating means (not shown) and relatively moved by a moving means (not shown) to polish the entire surface of the wafer W.

【0104】また、上記実施の形態では、第1ないし第
3の研磨部はそれぞれ1枚の被研磨物を順次研磨するよ
うにしたが、生産性を向上させるために、第1ないし第
3の研磨部の各研磨部において、同じ内容の研磨を2以
上同時に行い、複数の被研磨物を同時に処理できるよう
に構成することも可能である。
In the above embodiment, each of the first to third polishing units sequentially polishes one workpiece, but in order to improve the productivity, the first to third polishing units are polished. In each polishing section of the polishing section, it is also possible to simultaneously perform two or more polishing operations of the same content so that a plurality of objects to be polished can be simultaneously processed.

【0105】更に、上記実施の形態では、研磨部と洗浄
部とを一体化するようにしたが、研磨部と洗浄部とを別
の装置としてもよい。図11は、その1例を示したもの
で、3つの研磨部71A〜71Cを有する研磨装置70
と、洗浄程度の異なる2つの洗浄部81A,81Bおよ
び乾燥部81Cを有する洗浄装置80とを、水中エレベ
ータ90により連結したものである。研磨装置70にお
ける研磨部71A〜71Cは、それぞれ、定盤72およ
びウェハーホルダ73により構成されており、第1の実
施の形態における研磨部11A〜11Cに対応してい
る。この研磨装置70では、ローダ74を介して送り込
まれたウェハーWは、アームロボット75により各研磨
部71A〜71C間を移送され、粗削り、中削りおよび
仕上げの研磨が行われる。そして、仕上げがなされたウ
ェハーWは水中エレベータ90によりウェットな状態で
洗浄装置80側へ送られる。洗浄装置80では、洗浄部
81Aにおいて粗洗浄、洗浄部81Bにおいて精密洗
浄、乾燥部81Cにおいてスピン乾燥がこの順で行わ
れ、最後にアンローダ82を介して洗浄装置80から取
り出される。
Further, in the above embodiment, the polishing section and the cleaning section are integrated, but the polishing section and the cleaning section may be provided as separate devices. FIG. 11 shows an example of such a case, and a polishing apparatus 70 having three polishing units 71A to 71C.
And a cleaning device 80 having two cleaning units 81A and 81B and a drying unit 81C having different cleaning degrees are connected by an underwater elevator 90. The polishing units 71A to 71C in the polishing apparatus 70 are each constituted by a surface plate 72 and a wafer holder 73, and correspond to the polishing units 11A to 11C in the first embodiment. In the polishing apparatus 70, the wafer W sent through the loader 74 is transferred between the polishing units 71A to 71C by the arm robot 75, and roughing, medium cutting, and finishing polishing are performed. Then, the finished wafer W is sent to the cleaning device 80 in a wet state by the underwater elevator 90. In the cleaning device 80, coarse cleaning is performed in the cleaning unit 81A, precision cleaning is performed in the cleaning unit 81B, and spin drying is performed in the drying unit 81C in this order. Finally, the cleaning device 80 is taken out of the cleaning device 80 via the unloader 82.

【0106】また、本発明では、研磨対象も、上記実施
の形態のものに限らず、半導体集積回路や薄膜磁気ヘッ
ド用のウェハーにおける他の箇所、あるいは他のデバイ
スであってもよい。例えば、薄膜磁気ヘッドの場合に
は、前述のように、最終プロセスにおいてABSが研磨
され、スロートハイトが調整されるが、このABSの研
磨にも、本発明の研磨装置および研磨方法を適用するこ
とが可能である。
In the present invention, the object to be polished is not limited to the one described in the above embodiment, but may be another portion or another device on a wafer for a semiconductor integrated circuit or a thin film magnetic head. For example, in the case of a thin film magnetic head, as described above, the ABS is polished in the final process and the throat height is adjusted, and the polishing apparatus and the polishing method of the present invention are also applied to the polishing of the ABS. Is possible.

【0107】[0107]

【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし32
のいずれか1項に記載の研磨装置、または請求項33な
いし35のいずれか1項に記載の研磨方法によれば、1
の被研磨物に対して、互いに程度の異なる研磨処理を行
うようにしたので、きめの粗い研磨からきめの細かい仕
上げまでの複数段階の研磨処理を順次行うことができ
る。よって、平坦化プロセスを精度良く行うことがで
き、半導体集積回路や薄膜磁気ヘッドなどを微細加工の
精度が向上すると共に、製造歩留りが向上するという効
果を奏する。
As described above, claims 1 to 32 are provided.
According to the polishing apparatus of any one of the above, or the polishing method of any one of the claims 33 to 35,
Since the polishing objects of different degrees are performed on the object to be polished, it is possible to sequentially perform a plurality of stages of polishing processes from rough polishing to fine finishing. Therefore, the flattening process can be performed with high accuracy, and the precision of fine processing of a semiconductor integrated circuit, a thin film magnetic head, and the like can be improved, and the production yield can be improved.

【0108】また、請求項36または37に記載の半導
体装置の製造方法によれば、平坦化工程を、請求項1な
いし32のいずれか1項に記載の研磨装置を用いて行う
ようにしたので、微細加工の精度が向上すると共に、製
造歩留りが向上するという効果を奏する。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the flattening step is performed by using the polishing apparatus of the present invention. This has the effect of improving the precision of microfabrication and improving the production yield.

【0109】更に、請求項38ないし40のいずれか1
項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法においても、平坦
化工程を、請求項1ないし32のいずれか1項に記載の
研磨装置を用いて行うようにしたので、微細加工の精度
が向上すると共に、製造歩留りが向上するという効果を
奏する。
Further, any one of claims 38 to 40
In the method for manufacturing a thin film magnetic head according to the above item, the flattening step is performed using the polishing apparatus according to any one of the above items 1 to 32, so that the precision of fine processing is improved. This has the effect of improving the manufacturing yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る研磨装置の構
成を表す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II線に沿った研磨部の断面構成を表
す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a polishing unit along a line II-II in FIG.

【図3】図1に示した研磨装置における研磨パッドの構
成を表す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a polishing pad in the polishing apparatus illustrated in FIG.

【図4】本発明の第2の実施の形態に係る研磨装置の構
成を表す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の研磨装置による半導体集積回路の平坦
化工程を説明するための断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a step of planarizing a semiconductor integrated circuit by the polishing apparatus of the present invention.

【図6】本発明の研磨装置による薄膜磁気ヘッドの平坦
化工程を説明するための断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a flattening step of the thin-film magnetic head by the polishing apparatus of the present invention.

【図7】従来の研磨装置を用いた場合の研磨結果を説明
するための特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining a polishing result when a conventional polishing apparatus is used.

【図8】本発明の研磨装置を用いた場合の研磨結果を説
明するための特性図であり、同図(A)はアルミナ、同
図(B)はパーマロイの研磨結果をそれぞれ表してい
る。
FIG. 8 is a characteristic diagram for explaining a polishing result when the polishing apparatus of the present invention is used, wherein FIG. 8A shows the polishing result of alumina, and FIG. 8B shows the polishing result of Permalloy.

【図9】図8の特性図におけるウェハーの測定地点を説
明するための平面図である。
FIG. 9 is a plan view for explaining measurement points of a wafer in the characteristic diagram of FIG. 8;

【図10】本発明の研磨装置に用いられる砥石の一例を
説明するための斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view illustrating an example of a grindstone used in the polishing apparatus of the present invention.

【図11】本発明の更に他の実施の形態の概略構成を説
明するための平面図である。
FIG. 11 is a plan view for explaining a schematic configuration of still another embodiment of the present invention.

【図12】研磨装置による平坦化プロセスが適用される
一例としてのCMOS回路の断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a CMOS circuit as an example to which a planarization process by a polishing apparatus is applied.

【図13】研磨装置による平坦化プロセスが適用される
他の例としての薄膜磁気ヘッドの断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a thin-film magnetic head as another example to which a flattening process by a polishing apparatus is applied.

【図14】従来の研磨装置の構成を表す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view illustrating a configuration of a conventional polishing apparatus.

【図15】半導体集積回路の平坦化プロセスに従来の研
磨装置を用いた場合の問題点を説明するための断面図で
ある。
FIG. 15 is a cross-sectional view for describing a problem when a conventional polishing apparatus is used for a planarization process of a semiconductor integrated circuit.

【図16】薄膜磁気ヘッドの平坦化プロセスに従来の研
磨装置を用いた場合の問題点を説明するための断面図で
ある。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a problem when a conventional polishing apparatus is used for a flattening process of a thin-film magnetic head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…研磨装置、10…台座、11A〜11C,21
A,21B…研磨部、11D,21C…洗浄部、12a
〜12d…定盤、13b,13c,23a,23b…研
磨パッド、14…ウェハーホルダ(ヘッド)、15…ノ
ズル
1, 2, polishing machine, 10 pedestal, 11A to 11C, 21
A, 21B: polishing section, 11D, 21C: cleaning section, 12a
~ 12d ... surface plate, 13b, 13c, 23a, 23b ... polishing pad, 14 ... wafer holder (head), 15 ... nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀中 雄大 東京都中央区日本橋1丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 久保田 俊雄 東京都中央区日本橋1丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 Fターム(参考) 3C043 BA04 BA09 BA16 CC02 CC06 CC07 CC11 CC13 DD05 3C058 AA02 AA06 AA07 AA09 AA18 AC04 CB01 CB05 DA02 DA17 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yudai Horinaka 1-1-13 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDK Corporation (72) Inventor Toshio Kubota 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo F-term in DC Corporation (reference) 3C043 BA04 BA09 BA16 CC02 CC06 CC07 CC11 CC13 DD05 3C058 AA02 AA06 AA07 AA09 AA18 AC04 CB01 CB05 DA02 DA17

Claims (40)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被研磨物を研磨し平坦化するための研磨
装置であって、 1の被研磨物に対して、互いに程度の異なる研磨処理を
行う複数の研磨部を備えたことを特徴とする研磨装置。
1. A polishing apparatus for polishing and flattening an object to be polished, comprising a plurality of polishing units for performing polishing processes of different degrees on one object to be polished. Polishing equipment.
【請求項2】 前記複数の研磨部には、少なくとも、 被研磨物に対して粗削りの研磨を行う第1の研磨部と、 この第1の研磨部により粗削りがなされた被研磨物に対
して仕上げの研磨を行う第2の研磨部が含まれることを
特徴とする請求項1に記載の研磨装置。
2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of polishing units include at least a first polishing unit configured to roughly polish the object to be polished, and a first polishing unit configured to roughly polish the object to be polished by the first polishing unit. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising a second polishing unit that performs finish polishing.
【請求項3】 更に、前記第1の研磨部と第2の研磨部
との間において、前記第1の研磨部により粗削りがなさ
れた被研磨物に対して中削りの研磨を行う少なくとも1
つの研磨部からなる第3の研磨部が含まれることを特徴
とする請求項2に記載の研磨装置。
3. The method according to claim 1, further comprising, between the first polishing section and the second polishing section, at least one step of performing medium-polishing on the workpiece that has been roughly cut by the first polishing section.
The polishing apparatus according to claim 2, further comprising a third polishing unit including two polishing units.
【請求項4】 前記複数の研磨部はそれぞれ回転可能な
定盤を有し、これら複数の定盤のうちの少なくとも1つ
には、互いに異なる硬さの性質を持つ複数の層からなる
積層構造の研磨パッドが貼着されていることを特徴とす
る請求項1ないし3のいずれか1項に記載の研磨装置。
4. The plurality of polishing units each have a rotatable surface plate, and at least one of the plurality of surface plates has a laminated structure including a plurality of layers having different hardness properties from each other. The polishing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the polishing pad is attached.
【請求項5】 前記研磨パッドは2層構造であり、被研
磨物を研磨する側の一方の層は硬質の樹脂により形成さ
れ、他方の層は前記一方の層よりも柔らかい材質のもの
により形成されていることを特徴とする請求項4に記載
の研磨装置。
5. The polishing pad has a two-layer structure, one layer on the side for polishing an object to be polished is formed of a hard resin, and the other layer is formed of a material softer than the one layer. The polishing apparatus according to claim 4, wherein the polishing is performed.
【請求項6】 前記一方の層は、ポリウレタンの発泡体
により形成されていることを特徴とする請求項5に記載
の研磨装置。
6. The polishing apparatus according to claim 5, wherein said one layer is formed of a polyurethane foam.
【請求項7】 前記複数の定盤のうちの他の少なくとも
1つには、単層構造の研磨パッドが貼着されていること
を特徴とする請求項4ないし6のいずれか1項に記載の
研磨装置。
7. The polishing pad according to claim 4, wherein a polishing pad having a single-layer structure is attached to at least one of the plurality of surface plates. Polishing equipment.
【請求項8】 前記複数の定盤のうちの少なくとも1つ
は、研磨面の少なくとも一部が砥石であることを特徴と
する請求項1ないし7のいずれか1項に記載の研磨装
置。
8. The polishing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the plurality of surface plates has at least a part of a polishing surface formed of a grindstone.
【請求項9】 前記砥石は円板形状を有し、その厚さは
1.0mm以下であることを特徴とする請求項8に記載
の研磨装置。
9. The polishing apparatus according to claim 8, wherein the whetstone has a disk shape, and has a thickness of 1.0 mm or less.
【請求項10】 前記砥石は、リング形状をなしている
ことを特徴とする請求項8に記載の研磨装置。
10. The polishing apparatus according to claim 8, wherein the whetstone has a ring shape.
【請求項11】 前記砥石はダイアモンドの粒子を含む
ことを特徴とする請求項8ないし10のいずれか1項に
記載の研磨装置。
11. The polishing apparatus according to claim 8, wherein the grindstone includes diamond particles.
【請求項12】 前記ダイヤモンドを含む砥石は、樹脂
をベースに形成されていることを特徴とする請求項11
に記載の研磨装置。
12. The grinding wheel containing diamond is formed based on a resin.
A polishing apparatus according to claim 1.
【請求項13】 前記ベースとなる樹脂はフェノール系
またはエポキシ系の樹脂であることを特徴とする請求項
12に記載の研磨装置。
13. The polishing apparatus according to claim 12, wherein the base resin is a phenol-based or epoxy-based resin.
【請求項14】 前記ベースとなる樹脂はガラス系樹脂
であることを特徴とする請求項12に記載の研磨装置。
14. The polishing apparatus according to claim 12, wherein said base resin is a glass-based resin.
【請求項15】 前記砥石は硬質の樹脂により形成され
ていることを特徴とする請求項8に記載の研磨装置。
15. The polishing apparatus according to claim 8, wherein the grindstone is formed of a hard resin.
【請求項16】 前記樹脂はポリウレタンの発泡体であ
ることを特徴とする請求項15に記載の研磨装置。
16. The polishing apparatus according to claim 15, wherein the resin is a polyurethane foam.
【請求項17】 前記砥石と前記定盤との間に、弾力性
のある素材からなる中間層が介在していることを特徴と
する請求項8ないし16のいずれか1項に記載の研磨装
置。
17. The polishing apparatus according to claim 8, wherein an intermediate layer made of a resilient material is interposed between the grinding wheel and the surface plate. .
【請求項18】 前記第1の研磨部において、請求項8
ないし請求項17のいずれか1項に記載の砥石を用いて
被研磨物の粗削りを行うことを特徴とする請求項2また
は3に記載の研磨装置。
18. The method according to claim 8, wherein the first polishing section is used.
The polishing apparatus according to claim 2, wherein the object to be polished is roughly cut using the grindstone according to any one of claims 17 to 17.
【請求項19】 前記第3の研磨部において、前記第1
の研磨部よりも面粗さの細かい砥石を用いて被研磨物の
中削りを行い、続いて、前記第2の研磨部において、前
記第3の研磨部よりも面粗さの細かい砥石を用いて被研
磨物の仕上げを行うことを特徴とする請求項18に記載
の研磨装置。
19. The method according to claim 19, wherein the third polishing unit includes the first polishing unit.
The medium to be polished is subjected to medium grinding using a grindstone having a smaller surface roughness than that of the polishing portion, and then, in the second polishing portion, a grindstone having a smaller surface roughness than the third polishing portion is used. 19. The polishing apparatus according to claim 18, wherein the polishing target is finished by polishing.
【請求項20】 前記第3の研磨部において、前記第1
の研磨部よりも面粗さの細かい砥石を用いて被研磨物の
中削りを行い、続いて、前記第2の研磨部において、前
記第3の研磨部よりも面粗さの細かい研磨パッドを用い
て被研磨物の仕上げを行うことを特徴とする請求項18
に記載の研磨装置。
20. The method according to claim 19, wherein the third polishing section includes the first polishing section.
The medium to be polished is medium-ground using a grindstone having a smaller surface roughness than that of the polishing portion, and then, in the second polishing portion, a polishing pad having a smaller surface roughness than the third polishing portion is formed. 19. A polishing method for finishing an object to be polished.
A polishing apparatus according to claim 1.
【請求項21】 前記第3の研磨部において、前記第1
の研磨部よりも面粗さの細かい研磨パッドを用いて被研
磨物の中削りを行い、続いて、前記第2の研磨部におい
て、前記第3の研磨部よりも面粗さの細かい研磨パッド
を用いて被研磨物の仕上げを行うことを特徴とする請求
項18記載の研磨装置。
21. The method according to claim 21, wherein:
Polishing the object to be polished using a polishing pad having a smaller surface roughness than the polishing portion, and then, in the second polishing portion, a polishing pad having a smaller surface roughness than the third polishing portion. 19. The polishing apparatus according to claim 18, wherein the object to be polished is finished by using a polishing machine.
【請求項22】 前記第2の研磨部の研磨パッドは、請
求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の積層構造
の研磨パッドであることを特徴とする請求項20または
21に記載の研磨装置。
22. The polishing pad according to claim 20, wherein the polishing pad of the second polishing section is a polishing pad having a laminated structure according to any one of claims 4 to 6. Polishing equipment.
【請求項23】 前記第1の研磨部において、請求項8
ないし請求項14のいずれか1項に記載の砥石を用いて
被研磨物の粗削りを行い、続いて、前記第2の研磨部に
おいて、前記第1の研磨部よりも面粗さの細かい研磨パ
ッドを用いて被研磨物の仕上げを行うことを特徴とする
請求項2に記載の研磨装置。
23. The first polishing section according to claim 8, wherein
A rough polishing of an object to be polished using the grindstone according to any one of claims 14 to 14, and subsequently, a polishing pad having a smaller surface roughness in the second polishing section than in the first polishing section. 3. The polishing apparatus according to claim 2, wherein the object to be polished is finished by using the polishing.
【請求項24】 前記第1の研磨部において、請求項7
項に記載の研磨パッドを用いて被研磨物の粗削りを行
い、続いて、前記第2の研磨部において前記第1の研磨
部よりも面粗さの細かい研磨パッドを用いて被研磨物の
仕上げを行うことを特徴とする請求項2に記載の研磨装
置。
24. The first polishing section according to claim 7, wherein
The rough polishing of the object to be polished is performed using the polishing pad according to the above item, and the finishing of the object to be polished is performed using a polishing pad having a smaller surface roughness than the first polishing unit in the second polishing unit. The polishing apparatus according to claim 2, wherein polishing is performed.
【請求項25】 前記第2の研磨部の研磨パッドは、請
求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の積層構造
の研磨パッドであることを特徴とする請求項23または
24に記載の研磨装置。
25. The polishing pad according to claim 23, wherein the polishing pad of the second polishing section is a polishing pad having a laminated structure according to any one of claims 4 to 6. Polishing equipment.
【請求項26】 前記第2の研磨部において、前記研磨
パッドと共にスラリーを用いることを特徴とする請求項
2ないし25のいずれか1項に記載の研磨装置。
26. The polishing apparatus according to claim 2, wherein a slurry is used together with the polishing pad in the second polishing section.
【請求項27】 前記スラリーはアルミナ粒子を含むこ
とを特徴とする請求項26に記載の研磨装置。
27. The polishing apparatus according to claim 26, wherein the slurry contains alumina particles.
【請求項28】 更に、前記第2の研磨部において仕上
げがなされた被研磨物の洗浄を行う洗浄部を含むことを
特徴とする請求項2ないし27のいずれか1項に記載の
研磨装置。
28. The polishing apparatus according to claim 2, further comprising a cleaning section for cleaning an object to be polished finished in the second polishing section.
【請求項29】 前記洗浄部は、柔軟性のブラシからな
る洗浄パッドを有することを特徴とする請求項28に記
載の研磨装置。
29. The polishing apparatus according to claim 28, wherein the cleaning section has a cleaning pad made of a flexible brush.
【請求項30】 前記被研磨物が半導体集積回路用のウ
ェハーであることを特徴とする請求項1ないし29のい
ずれか1項に記載の研磨装置。
30. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the object to be polished is a wafer for a semiconductor integrated circuit.
【請求項31】 前記被研磨物が薄膜磁気ヘッド用のウ
ェハーであることを特徴とする請求項1ないし29のい
ずれか1項に記載の研磨装置。
31. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the object to be polished is a wafer for a thin film magnetic head.
【請求項32】 前記複数の研磨部の各定盤は1の台座
内に収容されており、被研磨物を複数の研磨部において
順次処理することを特徴とする請求項1ないし31のい
ずれか1項に記載の研磨装置。
32. The polishing machine according to claim 1, wherein each surface plate of the plurality of polishing units is accommodated in one pedestal, and the object to be polished is sequentially processed in the plurality of polishing units. Item 2. The polishing apparatus according to Item 1.
【請求項33】 被研磨物を研磨し平坦化するための研
磨方法であって、少なくとも、 前記被研磨物に対して粗削りの研磨を行う第1の研磨工
程と、 この第1の研磨工程の後、粗削りが行われた前記被研磨
物に対して仕上げの研磨を行う第2の研磨工程とを含む
ことを特徴とする研磨方法。
33. A polishing method for polishing and flattening an object to be polished, wherein at least a first polishing step of roughly polishing the object to be polished; And a second polishing step of performing final polishing on the polished workpiece after the rough cutting.
【請求項34】 更に、前記第2の研磨工程の前に、前
記第1の研磨工程により粗削りがなされた被研磨物に対
して中削りの研磨を行う少なくとも1の研磨工程を含む
第3の研磨工程を含むことを特徴とする請求項33記載
の研磨方法。
34. A third polishing step further comprising, before the second polishing step, at least one polishing step of performing medium polishing on the object roughly polished in the first polishing step. The polishing method according to claim 33, further comprising a polishing step.
【請求項35】 前記複数の研磨工程を、1の台座内に
含まれる複数の研磨部において行うことを特徴とする請
求項33または34に記載の研磨方法。
35. The polishing method according to claim 33, wherein the plurality of polishing steps are performed in a plurality of polishing units included in one pedestal.
【請求項36】 半導体集積回路用のウェハーを研磨し
平坦化する平坦化工程を含む半導体装置の製造方法であ
って、 前記平坦化工程を、請求項1ないし32のいずれか1項
に記載の研磨装置を用いて行うことを特徴とする半導体
装置の製造方法。
36. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a flattening step of polishing and flattening a wafer for a semiconductor integrated circuit, wherein the flattening step is performed according to any one of claims 1 to 32. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the method is performed using a polishing apparatus.
【請求項37】 研磨面が、半導体ウェハー上の疎密パ
ターンを有する金属配線層上に形成された層間絶縁膜の
表面であることを特徴とする請求項36に記載の半導体
装置の製造方法。
37. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 36, wherein the polished surface is a surface of an interlayer insulating film formed on a metal wiring layer having a dense / dense pattern on a semiconductor wafer.
【請求項38】 薄膜磁気ヘッドを研磨し平坦化する平
坦化工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、 前記平坦化工程を、請求項1ないし32のいずれか1項
に記載の研磨装置を用いて行うことを特徴とする薄膜磁
気ヘッドの製造方法。
38. A method for manufacturing a thin-film magnetic head, comprising a flattening step of polishing and flattening a thin-film magnetic head, wherein the flattening step is performed by the polishing apparatus according to claim 1. A method for manufacturing a thin-film magnetic head, comprising:
【請求項39】 研磨面が、2つのシールド層に挟まれ
た磁気抵抗効果素子を有する再生ヘッドの前記2つのシ
ールド層のうちのいずれか一方を覆うように形成された
絶縁層の表面であることを特徴とする請求項38に記載
の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
39. The polished surface is a surface of an insulating layer formed so as to cover one of the two shield layers of a read head having a magnetoresistive element sandwiched between two shield layers. The method for manufacturing a thin-film magnetic head according to claim 38, wherein:
【請求項40】 研磨面が、磁極先端部および磁性層に
2分割された磁極を有する記録ヘッドの、前記磁極先端
部を覆うように形成された絶縁層の表面であることを特
徴とする請求項38に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
法。
40. The polished surface is the surface of an insulating layer formed to cover the magnetic pole tip of a recording head having a magnetic pole tip and a magnetic layer divided into two parts by a magnetic layer. Item 39. The method for manufacturing a thin film magnetic head according to Item 38.
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