JP2000343416A - ポリッシング装置および方法 - Google Patents
ポリッシング装置および方法Info
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- JP2000343416A JP2000343416A JP15188199A JP15188199A JP2000343416A JP 2000343416 A JP2000343416 A JP 2000343416A JP 15188199 A JP15188199 A JP 15188199A JP 15188199 A JP15188199 A JP 15188199A JP 2000343416 A JP2000343416 A JP 2000343416A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
- B24B37/015—Temperature control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ドレッシング後の研磨を安定に行って高い平
坦度及び安定した膜厚管理を得ることができるポリッシ
ング装置および方法を提供する。 【解決手段】 被研磨材２の被研磨面をターンテーブル
１上の研磨工具６面に接触させて研磨するトップリング
装置４と、ドレッシング部材を前記研磨工具面に接触さ
せてドレッシングを行うドレッシング装置２２とを備え
てなるポリッシング装置において、前記ドレッシング部
材の温度を事前に及び／又はドレッシング中に制御する
温度制御装置２３が設けられている。
坦度及び安定した膜厚管理を得ることができるポリッシ
ング装置および方法を提供する。 【解決手段】 被研磨材２の被研磨面をターンテーブル
１上の研磨工具６面に接触させて研磨するトップリング
装置４と、ドレッシング部材を前記研磨工具面に接触さ
せてドレッシングを行うドレッシング装置２２とを備え
てなるポリッシング装置において、前記ドレッシング部
材の温度を事前に及び／又はドレッシング中に制御する
温度制御装置２３が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被研磨材の研磨面を、ターンテーブル上の研磨工具面に
接触させて研磨し平坦化するポリッシング装置および方
法に関するものである。
被研磨材の研磨面を、ターンテーブル上の研磨工具面に
接触させて研磨し平坦化するポリッシング装置および方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化が進む
につれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭く
なりつつある。特に０．５μｍ以下の光リソグラフィの
場合、焦点深度が狭くなるためステッパの結像面の平坦
度を必要とする。そこで、半導体ウエハの表面を平坦化
することが必要となるが、この平坦化の一手段として、
所定成分の研磨液を供給しながら化学的機械的研磨を行
う化学的機械的研磨処理（ＣＭＰ）などの処理方法が実
用化されている。
につれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭く
なりつつある。特に０．５μｍ以下の光リソグラフィの
場合、焦点深度が狭くなるためステッパの結像面の平坦
度を必要とする。そこで、半導体ウエハの表面を平坦化
することが必要となるが、この平坦化の一手段として、
所定成分の研磨液を供給しながら化学的機械的研磨を行
う化学的機械的研磨処理（ＣＭＰ）などの処理方法が実
用化されている。
【０００３】半導体ウエハ表面、特に半導体ウエハの上
面に形成されたデバイスパターンを研磨し平坦化するポ
リッシング装置においては、ターンテーブル上面に貼り
付られた研磨クロス（研磨工具）には、不織布からなる
研磨クロスや発泡ポリウレタンからなる研磨クロスまた
は砥粒を埋め込んだ含侵パッドが用いられている。
面に形成されたデバイスパターンを研磨し平坦化するポ
リッシング装置においては、ターンテーブル上面に貼り
付られた研磨クロス（研磨工具）には、不織布からなる
研磨クロスや発泡ポリウレタンからなる研磨クロスまた
は砥粒を埋め込んだ含侵パッドが用いられている。
【０００４】研磨クロスに半導体ウエハを接触させて、
ターンテーブルを回転することによりポリッシングを行
うと、研磨クロスには砥粒や研磨くずが付着し、また、
研磨クロスの特性が変化して研磨性能が劣化してくる。
このため、同一の研磨クロスを用いて半導体ウエハの研
磨を繰り返すと研磨速度が低下し、また、研磨ムラが生
じる等の問題がある。そこで、半導体ウエハの研磨の前
後、または最中に研磨クロス面の表面状態を回復するド
レッシングと称されるコンディショニングが行われてい
る。このドレッシングは、例えばダイヤモンドの微粒子
が電着されたドレッサプレートなどのドレッシング部材
を用い、研磨工程の合間に研磨クロスに接触させて擦る
ことによって行っている。
ターンテーブルを回転することによりポリッシングを行
うと、研磨クロスには砥粒や研磨くずが付着し、また、
研磨クロスの特性が変化して研磨性能が劣化してくる。
このため、同一の研磨クロスを用いて半導体ウエハの研
磨を繰り返すと研磨速度が低下し、また、研磨ムラが生
じる等の問題がある。そこで、半導体ウエハの研磨の前
後、または最中に研磨クロス面の表面状態を回復するド
レッシングと称されるコンディショニングが行われてい
る。このドレッシングは、例えばダイヤモンドの微粒子
が電着されたドレッサプレートなどのドレッシング部材
を用い、研磨工程の合間に研磨クロスに接触させて擦る
ことによって行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の方法では、ドレッシングを行った直後の研磨速
度が低下し、研磨状態が安定しないという問題があっ
た。これは、研磨作業中の研磨クロスの温度が研磨に伴
う発熱と砥液等により持ち去られる熱収支のバランスか
ら、通常は室温より高いある所定の温度に維持されてい
るのに対して、ドレッシングを行なうと、図６に示すよ
うに、研磨クロスの温度がドレッシング部材の温度付近
まで低下してしまい、ドレッシング後の研磨において研
磨クロスの温度が上昇して定常状態になるまでに時間を
要するためであると考えられる。
な従来の方法では、ドレッシングを行った直後の研磨速
度が低下し、研磨状態が安定しないという問題があっ
た。これは、研磨作業中の研磨クロスの温度が研磨に伴
う発熱と砥液等により持ち去られる熱収支のバランスか
ら、通常は室温より高いある所定の温度に維持されてい
るのに対して、ドレッシングを行なうと、図６に示すよ
うに、研磨クロスの温度がドレッシング部材の温度付近
まで低下してしまい、ドレッシング後の研磨において研
磨クロスの温度が上昇して定常状態になるまでに時間を
要するためであると考えられる。
【０００６】すなわち、従来のドレッシング装置でドレ
ッシングを行うと、ドレッシング工程では研磨工程に比
べて押し付け荷重が小さいので発熱Ｑｄが小さい。従っ
て、図７に示すように、研磨工具面の温度ｔ１は、装置
内の温度、又はクリーンルーム内（室内）の温度（常
温）に保たれているドレッシング部材との間の熱伝導に
より、ｔ２まで下がってしまう。従って、ドレッシング
工程の後に被研磨材の研磨を行うと、再び定常状態にな
るまで研磨工具面の温度が上昇する。このように、従来
は、研磨中の研磨工具面の温度を一定に保つことができ
なかった。
ッシングを行うと、ドレッシング工程では研磨工程に比
べて押し付け荷重が小さいので発熱Ｑｄが小さい。従っ
て、図７に示すように、研磨工具面の温度ｔ１は、装置
内の温度、又はクリーンルーム内（室内）の温度（常
温）に保たれているドレッシング部材との間の熱伝導に
より、ｔ２まで下がってしまう。従って、ドレッシング
工程の後に被研磨材の研磨を行うと、再び定常状態にな
るまで研磨工具面の温度が上昇する。このように、従来
は、研磨中の研磨工具面の温度を一定に保つことができ
なかった。
【０００７】特に、砥液（研磨剤）と被研磨材の被研磨
面上の成膜との間で化学反応を起こさせ、研磨を行うい
わゆる化学機械研磨工程の場合には、温度が変化すると
反応速度も変化し、研磨速度がより大きく変化して、膜
厚の制御等が困難になってしまう。
面上の成膜との間で化学反応を起こさせ、研磨を行うい
わゆる化学機械研磨工程の場合には、温度が変化すると
反応速度も変化し、研磨速度がより大きく変化して、膜
厚の制御等が困難になってしまう。
【０００８】本発明は、上記の課題に鑑み為されたもの
で、ドレッシング後の研磨を安定に行って高い平坦度及
び安定した膜厚管理を得ることができるポリッシング装
置および方法を提供することを目的とするものである。
で、ドレッシング後の研磨を安定に行って高い平坦度及
び安定した膜厚管理を得ることができるポリッシング装
置および方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被研磨材の被研磨面をターンテーブル上の研磨工具
面に接触させて研磨するトップリング装置と、ドレッシ
ング部材を前記研磨工具面に接触させてドレッシングを
行うドレッシング装置とを備えてなるポリッシング装置
において、前記ドレッシング部材の温度を事前に及び／
又はドレッシング中に制御する温度制御装置が設けられ
ていることを特徴とするポリッシング装置である。
は、被研磨材の被研磨面をターンテーブル上の研磨工具
面に接触させて研磨するトップリング装置と、ドレッシ
ング部材を前記研磨工具面に接触させてドレッシングを
行うドレッシング装置とを備えてなるポリッシング装置
において、前記ドレッシング部材の温度を事前に及び／
又はドレッシング中に制御する温度制御装置が設けられ
ていることを特徴とするポリッシング装置である。
【００１０】これにより、温度制御装置によって事前に
又はドレッシング中にドレッシング部材の温度を、研磨
中における研磨工具面の定常状態の温度と同じかそれ以
上になるように制御し、研磨中に一度定常状態となった
研磨工具面をドレッシング中も同じ状態に保つことがで
きる。ドレッシング中の熱伝導は、上記のように発熱が
少ないので定常熱伝導に近い状態となり、従って、研磨
工具面の温度を、ドレッシング部材の温度を調整するこ
とによって制御することができる。
又はドレッシング中にドレッシング部材の温度を、研磨
中における研磨工具面の定常状態の温度と同じかそれ以
上になるように制御し、研磨中に一度定常状態となった
研磨工具面をドレッシング中も同じ状態に保つことがで
きる。ドレッシング中の熱伝導は、上記のように発熱が
少ないので定常熱伝導に近い状態となり、従って、研磨
工具面の温度を、ドレッシング部材の温度を調整するこ
とによって制御することができる。
【００１１】すなわち、従来、図６のような温度変化を
示していた研磨工具面の温度は、本発明に係るドレッシ
ング装置を使用することで、図５のような温度変化にな
り、常に一定温度で研磨することができる。従って、研
磨工程において反応速度を一定に維持し、安定した研磨
を行なうことができる。また、ドレッシング部材の温度
を制御することにより、ドレッシング工程自体の安定化
を図ることができ、研磨工具面をより良い状態にリコン
ディショニングすることができる。
示していた研磨工具面の温度は、本発明に係るドレッシ
ング装置を使用することで、図５のような温度変化にな
り、常に一定温度で研磨することができる。従って、研
磨工程において反応速度を一定に維持し、安定した研磨
を行なうことができる。また、ドレッシング部材の温度
を制御することにより、ドレッシング工程自体の安定化
を図ることができ、研磨工具面をより良い状態にリコン
ディショニングすることができる。
【００１２】ドレッシング部材の温度制御は、ドレッシ
ング作業を行なう前に行っても、ドレッシング中に行っ
ても、また両方を行っても良い。また、温度制御は、ド
レッシング部材の温度を検知しながらフィードバック制
御しても、より簡便な方法で制御してもよい。温度制御
装置による温度制御は、加熱する場合に限られず、必要
に応じて冷却してもよい。例えば、研磨工具面を装置内
温度以下の温度にして研磨を行う場合には、研磨工具面
の温度とほぼ同温に温度制御する。さらに、研磨工具と
しては、研磨クロスだけでなく、砥石などを用いること
もできる。
ング作業を行なう前に行っても、ドレッシング中に行っ
ても、また両方を行っても良い。また、温度制御は、ド
レッシング部材の温度を検知しながらフィードバック制
御しても、より簡便な方法で制御してもよい。温度制御
装置による温度制御は、加熱する場合に限られず、必要
に応じて冷却してもよい。例えば、研磨工具面を装置内
温度以下の温度にして研磨を行う場合には、研磨工具面
の温度とほぼ同温に温度制御する。さらに、研磨工具と
しては、研磨クロスだけでなく、砥石などを用いること
もできる。
【００１３】請求項２に記載の発明は、被研磨材の被研
磨面をターンテーブル上の研磨工具面に接触させて研磨
する研磨工程と、ドレッシング部材を前記研磨工具面に
接触させてドレッシングを行うドレッシング工程とを行
なうポリッシング方法において、前記ドレッシング部材
の温度を事前に及び／又はドレッシング中に制御するこ
とを特徴とするポリッシング方法である。
磨面をターンテーブル上の研磨工具面に接触させて研磨
する研磨工程と、ドレッシング部材を前記研磨工具面に
接触させてドレッシングを行うドレッシング工程とを行
なうポリッシング方法において、前記ドレッシング部材
の温度を事前に及び／又はドレッシング中に制御するこ
とを特徴とするポリッシング方法である。
【００１４】請求項３に記載の発明は、ドレッシング部
材をターンテーブル上の研磨工具面に接触させてドレッ
シングを行うドレッシング装置において、前記ドレッシ
ング部材の温度を事前に及び／又はドレッシング中に制
御する温度制御装置が設けられていることを特徴とする
ドレッシング装置である。
材をターンテーブル上の研磨工具面に接触させてドレッ
シングを行うドレッシング装置において、前記ドレッシ
ング部材の温度を事前に及び／又はドレッシング中に制
御する温度制御装置が設けられていることを特徴とする
ドレッシング装置である。
【００１５】請求項４に記載の発明は、研磨中における
研磨クロスの温度を直接又は間接に検知し、この検知値
に基づいて上記ドレッシング部材の温度を制御すること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
のポリッシング装置、ポリッシング方法又はドレッシン
グ装置である。
研磨クロスの温度を直接又は間接に検知し、この検知値
に基づいて上記ドレッシング部材の温度を制御すること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
のポリッシング装置、ポリッシング方法又はドレッシン
グ装置である。
【００１６】直接に検知するには、通常の熱電対や放射
温度計のような遠隔センサが用いられる。間接的に検知
するには、例えば、ターンテーブルの回転駆動モータの
トルク値と研磨クロス面の温度との関係を予め求めてお
き、研磨中におけるターンテーブルの回転駆動モータの
トルクを検知して、このトルク値から先の関係によっ
て、研磨中における研磨工具面の温度を算出する。
温度計のような遠隔センサが用いられる。間接的に検知
するには、例えば、ターンテーブルの回転駆動モータの
トルク値と研磨クロス面の温度との関係を予め求めてお
き、研磨中におけるターンテーブルの回転駆動モータの
トルクを検知して、このトルク値から先の関係によっ
て、研磨中における研磨工具面の温度を算出する。
【００１７】請求項５に記載の発明は、前記ドレッシン
グ部材の温度を、研磨中における研磨工具面の定常状態
の温度と同じになるように制御することを特徴とする請
求項４に記載のポリッシング装置、ポリッシング方法又
はドレッシング装置である。
グ部材の温度を、研磨中における研磨工具面の定常状態
の温度と同じになるように制御することを特徴とする請
求項４に記載のポリッシング装置、ポリッシング方法又
はドレッシング装置である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るポリッシング
装置および方法の実施の形態を図面を参照して説明す
る。図１および図２は本発明のポリッシング装置の全体
構成を示す図であり、図１はトップリング装置及びドレ
ッシング装置が作業位置に無い場合を示す平面図、図２
は両者がともに作業位置にある場合の図１におけるII−
II線矢視図である。図２に示すように両者を同時に作業
位置に置く必要は無く、通常はドレッシングは研磨の間
の所定のタイミングで行われる。
装置および方法の実施の形態を図面を参照して説明す
る。図１および図２は本発明のポリッシング装置の全体
構成を示す図であり、図１はトップリング装置及びドレ
ッシング装置が作業位置に無い場合を示す平面図、図２
は両者がともに作業位置にある場合の図１におけるII−
II線矢視図である。図２に示すように両者を同時に作業
位置に置く必要は無く、通常はドレッシングは研磨の間
の所定のタイミングで行われる。
【００１９】これらの図に示すように、ポリッシング装
置は、ターンテーブル１と、半導体ウエハ（被研磨材）
２を保持しつつターンテーブル１に押しつけるトップリ
ング３を有するトップリング装置４とを具備している。
ターンテーブル１は回転駆動モータ５に連結されてお
り、矢印で示すようにその軸心回りに回転可能になって
いる。またターンテーブル１の上面には、研磨クロス
（研磨工具）６（例えば、ロデール社製のＩＣ−１００
０）が貼設されている。また、ターンテーブル１の上面
には研磨クロスの代わりにＣｅＯ２やＳｉＯ２等を砥粒
として、ポリイミド等を砥粒のバインダに使用した砥石
を使用する場合も適宜選択される。
置は、ターンテーブル１と、半導体ウエハ（被研磨材）
２を保持しつつターンテーブル１に押しつけるトップリ
ング３を有するトップリング装置４とを具備している。
ターンテーブル１は回転駆動モータ５に連結されてお
り、矢印で示すようにその軸心回りに回転可能になって
いる。またターンテーブル１の上面には、研磨クロス
（研磨工具）６（例えば、ロデール社製のＩＣ−１００
０）が貼設されている。また、ターンテーブル１の上面
には研磨クロスの代わりにＣｅＯ２やＳｉＯ２等を砥粒
として、ポリイミド等を砥粒のバインダに使用した砥石
を使用する場合も適宜選択される。
【００２０】トップリング装置４はトップリング支持シ
ャフト４ａを中心に揺動可能になっており、トップリン
グ３は半導体ウエハ２を受け渡すためのプッシャー４０
の上方の受渡し位置と、ターンテーブル１上の研磨位置
と待機位置との間で移動可能になっている。トップリン
グ３は、モータ及び昇降シリンダ（図示せず）に連結さ
れ、これによって、矢印で示すように昇降可能かつその
軸心回りに回転可能かつ、半導体ウエハ２を研磨クロス
６に対して任意の圧力で押圧可能になっている。
ャフト４ａを中心に揺動可能になっており、トップリン
グ３は半導体ウエハ２を受け渡すためのプッシャー４０
の上方の受渡し位置と、ターンテーブル１上の研磨位置
と待機位置との間で移動可能になっている。トップリン
グ３は、モータ及び昇降シリンダ（図示せず）に連結さ
れ、これによって、矢印で示すように昇降可能かつその
軸心回りに回転可能かつ、半導体ウエハ２を研磨クロス
６に対して任意の圧力で押圧可能になっている。
【００２１】半導体ウエハ２はトップリング３の下端面
に真空等によって吸着されるようになっており、トップ
リング３の下部外周部には、半導体ウエハ２の外れ止め
を行うガイドリング３ａが設けられている。また、ター
ンテーブル１の上方には砥液供給ノズル（図示せず）が
設置されており、砥液供給ノズルによってターンテーブ
ル１上の研磨クロス６に研磨砥液が供給されるようにな
っている。
に真空等によって吸着されるようになっており、トップ
リング３の下部外周部には、半導体ウエハ２の外れ止め
を行うガイドリング３ａが設けられている。また、ター
ンテーブル１の上方には砥液供給ノズル（図示せず）が
設置されており、砥液供給ノズルによってターンテーブ
ル１上の研磨クロス６に研磨砥液が供給されるようにな
っている。
【００２２】このポリッシング装置は、ドレッサ２０を
有するドレッシング装置７を備えている。ドレッシング
装置７はドレッサ支持シャフト７ａ及びドレッサアーム
７ｂを中心に揺動可能になっており、これにより、ドレ
ッサ２０はターンテーブル１上のドレッシング位置と待
機位置との間で移動可能になっている。ドレッサ２０
は、ドレッサ回転軸８を介してドレッサアーム７ｂに取
り付けられた回転用のモータ９と昇降用のエアシリンダ
１０とに連結されており、矢印で示すように昇降可能か
つその軸心回りに回転可能になっている。
有するドレッシング装置７を備えている。ドレッシング
装置７はドレッサ支持シャフト７ａ及びドレッサアーム
７ｂを中心に揺動可能になっており、これにより、ドレ
ッサ２０はターンテーブル１上のドレッシング位置と待
機位置との間で移動可能になっている。ドレッサ２０
は、ドレッサ回転軸８を介してドレッサアーム７ｂに取
り付けられた回転用のモータ９と昇降用のエアシリンダ
１０とに連結されており、矢印で示すように昇降可能か
つその軸心回りに回転可能になっている。
【００２３】ドレッサ２０は、図３に示すように、ドレ
ッサ回転軸８に取付フランジ８ａを介して取り付けら
れ、これは、上側の上部プレート２１と、下面にダイヤ
モンドの微粒子が電着されたドレッサプレート（ドレッ
シング部材）２２と、これらの間に介装された温度制御
手段としてのヒータ２３とがボルトにより連結されて構
成されている。ヒータ２３は、例えば、セラミックヒー
タあるいはホットプレートなどとして構成され、ＣＰＵ
等の制御装置２４によって電流を制御することによって
発熱量が制御されるようになっている。また、図２に示
すように、研磨クロス６の上方には、温度測定手段とし
ての赤外線放射温度計２５が設置されている。
ッサ回転軸８に取付フランジ８ａを介して取り付けら
れ、これは、上側の上部プレート２１と、下面にダイヤ
モンドの微粒子が電着されたドレッサプレート（ドレッ
シング部材）２２と、これらの間に介装された温度制御
手段としてのヒータ２３とがボルトにより連結されて構
成されている。ヒータ２３は、例えば、セラミックヒー
タあるいはホットプレートなどとして構成され、ＣＰＵ
等の制御装置２４によって電流を制御することによって
発熱量が制御されるようになっている。また、図２に示
すように、研磨クロス６の上方には、温度測定手段とし
ての赤外線放射温度計２５が設置されている。
【００２４】次に、このように構成されたポリッシング
装置によるポリッシング方法を説明する。研磨中は、ド
レッサ２０は図１に示すような待機位置に、トップリン
グ４は図２に示すターンテーブル１上の作業位置に有
る。この時に、赤外線放射温度計２５によって、研磨中
における研磨クロス６の定常状態の温度を測定し、この
測定値を制御装置２４に入力しておく。そして、制御装
置２４によりヒータ２３に流れる電流を制御して、ドレ
ッサプレート２２の温度を、測定値と同じになるように
余熱しておく。ドレッサプレート２２の温度の制御は電
流値との関係を予め求めておいて用いるようにする。
装置によるポリッシング方法を説明する。研磨中は、ド
レッサ２０は図１に示すような待機位置に、トップリン
グ４は図２に示すターンテーブル１上の作業位置に有
る。この時に、赤外線放射温度計２５によって、研磨中
における研磨クロス６の定常状態の温度を測定し、この
測定値を制御装置２４に入力しておく。そして、制御装
置２４によりヒータ２３に流れる電流を制御して、ドレ
ッサプレート２２の温度を、測定値と同じになるように
余熱しておく。ドレッサプレート２２の温度の制御は電
流値との関係を予め求めておいて用いるようにする。
【００２５】研磨が終了して、トップリング４はプッシ
ャー４０の上方の受渡し位置に退避し、ドレッサ２０は
ターンテーブル１上の作業位置に来てドレッシングを行
う。ドレッサ２０の温度が研磨クロス６の温度とほぼ同
じに保温されているので、研磨クロス６の温度を研磨中
における定常状態の温度と同じに保ちながらドレッシン
グすることができる。なお、ドレッシング中にも制御装
置２４によりドレッサプレート２２の温度を前記測定値
を一定に保つように制御しても良い。
ャー４０の上方の受渡し位置に退避し、ドレッサ２０は
ターンテーブル１上の作業位置に来てドレッシングを行
う。ドレッサ２０の温度が研磨クロス６の温度とほぼ同
じに保温されているので、研磨クロス６の温度を研磨中
における定常状態の温度と同じに保ちながらドレッシン
グすることができる。なお、ドレッシング中にも制御装
置２４によりドレッサプレート２２の温度を前記測定値
を一定に保つように制御しても良い。
【００２６】なお、上記ではドレッシング装置７のドレ
ッサプレート２２の温度制御を予め求めた関係によって
制御したが、ドレッサプレート２２やその近傍に温度セ
ンサを取り付けて、フィードバック制御を行い、より正
確な温度制御を行なうようにしてもよい。
ッサプレート２２の温度制御を予め求めた関係によって
制御したが、ドレッサプレート２２やその近傍に温度セ
ンサを取り付けて、フィードバック制御を行い、より正
確な温度制御を行なうようにしてもよい。
【００２７】また、先に述べたように、ドレッシングを
図２に示すように研磨中に並行して行うこともできる。
この場合には、ドレッサプレート２２にもセンサを設
け、研磨クロス６とドレッサプレート２２の温度が同一
になるように、ヒータ２３に流れる電流をフィードバッ
ク制御するのが好ましい。
図２に示すように研磨中に並行して行うこともできる。
この場合には、ドレッサプレート２２にもセンサを設
け、研磨クロス６とドレッサプレート２２の温度が同一
になるように、ヒータ２３に流れる電流をフィードバッ
ク制御するのが好ましい。
【００２８】なお、上記実施の形態では赤外線放射温度
計２５を常時設置した構成を示したが、環境や研磨条件
による研磨クロス６の温度変化がそれほど大きくない場
合には、より簡便な方法として、人間が適当なタイミン
グでポータブルな温度計を用いて測定し、入力して用い
ても良い。また、研磨クロスの温度を間接的に示すよう
なパラメータを測定して、間接的に温度測定するように
してもよい。例えば、研磨中におけるターンテーブル１
の回転駆動モータ５のトルクと研磨クロス６の温度には
相対関係が有ると考えられるので、このトルク値と温度
との関係を予め求めておき、研磨中にトルク測定手段に
より測定したトルク値から研磨クロス６の温度を求める
ようにしても良い。ドレッシングの条件によってはドレ
ッサの回転駆動用のモータ９のトルクを用いることも可
能である。
計２５を常時設置した構成を示したが、環境や研磨条件
による研磨クロス６の温度変化がそれほど大きくない場
合には、より簡便な方法として、人間が適当なタイミン
グでポータブルな温度計を用いて測定し、入力して用い
ても良い。また、研磨クロスの温度を間接的に示すよう
なパラメータを測定して、間接的に温度測定するように
してもよい。例えば、研磨中におけるターンテーブル１
の回転駆動モータ５のトルクと研磨クロス６の温度には
相対関係が有ると考えられるので、このトルク値と温度
との関係を予め求めておき、研磨中にトルク測定手段に
より測定したトルク値から研磨クロス６の温度を求める
ようにしても良い。ドレッシングの条件によってはドレ
ッサの回転駆動用のモータ９のトルクを用いることも可
能である。
【００２９】図４は、本発明の他の実施の形態に係るド
レッサ３０を示す図である。このドレッサ３０は、ドレ
ッサ回転軸８に取付フランジ８ａを介して連結され、ド
レッサ本体３１とこの下側に配置されたドレッサプレー
ト２２とを具備している。ドレッサ本体３１内には、流
路３２が形成され、この流路３２の入口３２Ａおよび出
口３２Ｂはドレッサ回転軸８内を挿通する配管３３Ａ，
３３Ｂを介して熱交換器３４に接続されて、熱媒体循環
流路を構成している。
レッサ３０を示す図である。このドレッサ３０は、ドレ
ッサ回転軸８に取付フランジ８ａを介して連結され、ド
レッサ本体３１とこの下側に配置されたドレッサプレー
ト２２とを具備している。ドレッサ本体３１内には、流
路３２が形成され、この流路３２の入口３２Ａおよび出
口３２Ｂはドレッサ回転軸８内を挿通する配管３３Ａ，
３３Ｂを介して熱交換器３４に接続されて、熱媒体循環
流路を構成している。
【００３０】このドレッサ３０においては、制御装置２
４により熱交換器３４を制御して、ドレッサ本体３１内
の流路３２に供給する水などの熱媒体の温度を変えるこ
とにより、研磨クロス６の温度を制御することができ
る。熱媒体として充分な熱容量を有するものを用いるこ
とにより、ドレッサ３０の温度をより安定に制御するこ
とができる。
４により熱交換器３４を制御して、ドレッサ本体３１内
の流路３２に供給する水などの熱媒体の温度を変えるこ
とにより、研磨クロス６の温度を制御することができ
る。熱媒体として充分な熱容量を有するものを用いるこ
とにより、ドレッサ３０の温度をより安定に制御するこ
とができる。
【００３１】研磨の内容によっては、ターンテーブル１
を冷却して、研磨中の研磨クロス６の温度を装置内の温
度、または常温以下に保って行うことがある。この場合
に、研磨クロス６の温度と装置内温度の差が大きい場合
には、流路３２に冷却液などの冷却された流体を供給し
てドレッシングを行うことで、研磨クロス６の温度を一
定に保つことも可能である。
を冷却して、研磨中の研磨クロス６の温度を装置内の温
度、または常温以下に保って行うことがある。この場合
に、研磨クロス６の温度と装置内温度の差が大きい場合
には、流路３２に冷却液などの冷却された流体を供給し
てドレッシングを行うことで、研磨クロス６の温度を一
定に保つことも可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドレッシング部材の温度を制御することにより、ドレッ
シング中における研磨工具面の温度を研磨中の温度と同
等に保つことができ、その後の研磨を一定温度で行うこ
とができる。したがって、研磨厚さのバラツキのない、
高品質の研磨を行うことができる。
ドレッシング部材の温度を制御することにより、ドレッ
シング中における研磨工具面の温度を研磨中の温度と同
等に保つことができ、その後の研磨を一定温度で行うこ
とができる。したがって、研磨厚さのバラツキのない、
高品質の研磨を行うことができる。
【図１】本発明に係るポリッシング装置の一実施の形態
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図２】図１のII−II線矢視図である。
【図３】本発明に係るドレッシング装置の一実施の態様
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図４】本発明に係るドレッシング装置の他の実施の形
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図５】本発明に係るドレッシング装置でドレッシング
を行った場合における研磨工具面の温度変化を示す図で
ある。
を行った場合における研磨工具面の温度変化を示す図で
ある。
【図６】従来のドレッシング装置でドレッシングを行っ
た場合における研磨工具面の温度変化を示す図である。
た場合における研磨工具面の温度変化を示す図である。
【図７】従来のドレッシング装置でドレッシングを行っ
た場合における研磨工具面の温度変化を説明するための
図である。
た場合における研磨工具面の温度変化を説明するための
図である。
１ ターンテーブル ２ 半導体ウエハ（被研磨材） ３ トップリング ４ トップリング装置 ５ 回転駆動モータ ６ 研磨クロス（研磨工具） ７ ドレッシング装置 ２０，３０ ダイヤモンドドレッサ ２２ ドレッサプレート（ドレッシング部材） ２３ ヒータ ２４ 制御装置 ２５ 赤外線放射温度計 ３２ 流路 ３４ 熱交換器
Claims (5)
- 【請求項１】 被研磨材の被研磨面をターンテーブル上
の研磨工具面に接触させて研磨するトップリング装置
と、ドレッシング部材を前記研磨工具面に接触させてド
レッシングを行うドレッシング装置とを備えてなるポリ
ッシング装置において、 前記ドレッシング部材の温度を事前に及び／又はドレッ
シング中に制御する温度制御装置が設けられていること
を特徴とするポリッシング装置。 - 【請求項２】 被研磨材の被研磨面をターンテーブル上
の研磨工具面に接触させて研磨する研磨工程と、ドレッ
シング部材を前記研磨工具面に接触させてドレッシング
を行うドレッシング工程とを行なうポリッシング方法に
おいて、 前記ドレッシング部材の温度を事前に及び／又はドレッ
シング中に制御することを特徴とするポリッシング方
法。 - 【請求項３】 ドレッシング部材をターンテーブル上の
研磨工具面に接触させてドレッシングを行うドレッシン
グ装置において、 前記ドレッシング部材の温度を事前に及び／又はドレッ
シング中に制御する温度制御装置が設けられていること
を特徴とするドレッシング装置。 - 【請求項４】 研磨中における研磨クロスの温度を直接
又は間接に検知し、この検知値に基づいて上記ドレッシ
ング部材の温度を制御することを特徴とする請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載のポリッシング装置、ポ
リッシング方法又はドレッシング装置。 - 【請求項５】 前記ドレッシング部材の温度を、研磨中
における研磨工具面の定常状態の温度と同じになるよう
に制御することを特徴とする請求項４に記載のポリッシ
ング装置、ポリッシング方法又はドレッシング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15188199A JP2000343416A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ポリッシング装置および方法 |
| US09/580,829 US6402597B1 (en) | 1999-05-31 | 2000-05-30 | Polishing apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15188199A JP2000343416A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ポリッシング装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000343416A true JP2000343416A (ja) | 2000-12-12 |
Family
ID=15528255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15188199A Pending JP2000343416A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ポリッシング装置および方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6402597B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000343416A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160110217A (ko) * | 2015-03-10 | 2016-09-21 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 세라믹 구조체의 제법 |
| KR101739426B1 (ko) * | 2015-05-28 | 2017-06-08 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 기판 연마장치 |
| TWI709455B (zh) * | 2017-07-31 | 2020-11-11 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 半導體製程方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6722948B1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-04-20 | Lsi Logic Corporation | Pad conditioning monitor |
| JP2005268566A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Ebara Corp | 化学機械研磨装置の基板把持機構のヘッド構造 |
| US8292691B2 (en) * | 2008-09-29 | 2012-10-23 | Applied Materials, Inc. | Use of pad conditioning in temperature controlled CMP |
| FR2939061B1 (fr) * | 2008-12-03 | 2012-01-20 | Lam Plan | Systeme de traitement de surface, par effet d'abrasion, de pieces mecaniques, notamment de rodage |
| US11897079B2 (en) * | 2019-08-13 | 2024-02-13 | Applied Materials, Inc. | Low-temperature metal CMP for minimizing dishing and corrosion, and improving pad asperity |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09234663A (ja) * | 1996-02-28 | 1997-09-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | ウエハ研磨方法及びその装置 |
| JP3741523B2 (ja) | 1997-07-30 | 2006-02-01 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置 |
| JPH11347935A (ja) | 1998-06-10 | 1999-12-21 | Ebara Corp | 研磨装置 |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP15188199A patent/JP2000343416A/ja active Pending
-
2000
- 2000-05-30 US US09/580,829 patent/US6402597B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160110217A (ko) * | 2015-03-10 | 2016-09-21 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 세라믹 구조체의 제법 |
| KR102430204B1 (ko) | 2015-03-10 | 2022-08-05 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 세라믹 구조체의 제법 |
| KR101739426B1 (ko) * | 2015-05-28 | 2017-06-08 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 기판 연마장치 |
| TWI709455B (zh) * | 2017-07-31 | 2020-11-11 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 半導體製程方法 |
| US11904430B2 (en) | 2017-07-31 | 2024-02-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Temperature control in chemical mechanical polish |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6402597B1 (en) | 2002-06-11 |
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