JP2001088008A - Polishing method and device - Google Patents

Polishing method and device

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JP2001088008A
JP2001088008A JP26191399A JP26191399A JP2001088008A JP 2001088008 A JP2001088008 A JP 2001088008A JP 26191399 A JP26191399 A JP 26191399A JP 26191399 A JP26191399 A JP 26191399A JP 2001088008 A JP2001088008 A JP 2001088008A
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JP
Japan
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polishing
polishing pad
dressing
motor
dresser
Prior art date
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Application number
JP26191399A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Sakuta
茂 佐久田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable good polishing and extension of service life of polishing pad in dressing the pad at the polishing work. SOLUTION: Setting of termination time of dressing a polishing pad by a polishing pad dresser 15a is carried out based on measurement of a current value of a motor 7a driving a surface plate 9a.

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】本発明は半導体ウエハ等の研
磨技術に関し、特に、研磨の際に用いる研磨パッドのド
レッシング技術を向上させた研磨技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing technique for a semiconductor wafer or the like, and more particularly to a polishing technique in which a dressing technique for a polishing pad used in polishing is improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIの高集積化に伴い、LSIの製造
プロセスで用いられている露光機の焦点深度が年々小さ
くなっている。それに伴い、露光マージンが減少してい
る。このため、半導体ウエハであるシリコン上に形成さ
れている層間膜平坦度も低減する必要がある。塗布絶緑
膜と反応性エッチングを組み合わせた方法では限界があ
るため、平坦化の手法としてCMP(Chemical
MechanicalPolishing)が導入さ
れている。
2. Description of the Related Art As LSIs become more highly integrated, the depth of focus of exposure equipment used in LSI manufacturing processes becomes smaller year by year. Accordingly, the exposure margin has been reduced. Therefore, it is necessary to reduce the flatness of the interlayer film formed on silicon, which is a semiconductor wafer. Since there is a limit in a method combining a coated green film and reactive etching, CMP (Chemical) is used as a planarization method.
Mechanical Polishing) has been introduced.

【0003】図8はCMPによる研麿方法の概要を示す
模式斜視図である。発泡ポリウレタン製の研磨パッド5
1が上面に固定された定盤52を回転させ、この研磨パ
ッド51に対面して設けられたウエハキャリア53に半
導体ウエハ54を固定した回転状態で、研磨パッド51
の表面にシリカ砥粒を混濁させた研磨スラリー(研磨
液)55を滴下しながら、半導体ウエハ54を研磨パッ
ド51に所定荷重で押しつけて研磨する。研磨中あるい
は研磨前に研磨パッドドレッサ(ダイヤモンドを電着し
た砥石)56を用いて研磨パッド51の表面を削り取り
毛羽立てて、研磨パッド51のドレッシングを行ってい
る。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing the outline of the Kenmaro method by CMP. Polishing pad 5 made of polyurethane foam
1 is rotated on a surface plate 52 fixed to the upper surface, and the polishing pad 51 is rotated while the semiconductor wafer 54 is fixed on a wafer carrier 53 provided facing the polishing pad 51.
The semiconductor wafer 54 is pressed against the polishing pad 51 with a predetermined load and polished while a polishing slurry (polishing liquid) 55 in which silica abrasive grains are turbid is dropped on the surface of the semiconductor wafer 54. During or before polishing, the surface of the polishing pad 51 is shaved using a polishing pad dresser (grinding stone on which diamond is electrodeposited) 56 and fluffed to dress the polishing pad 51.

【0004】この研磨パッド51のドレッシングは、研
磨能率の安定化のために行っているもので、常に、研磨
パッド51の表面が研磨に適した毛羽立った良好な状態
を維持するために行っている。研磨加工では、研磨パッ
ド51のドレッシング不良等により研磨能率の変動が生
じる。その結果、半導体ウエハ54面で層間膜の厚さが
変動して半導体ウエハ54面内で膜厚のばらつきが生じ
る。それらが半導体製造プロセスの後の工程でのオーバ
ーエッチングやコンタクト不良を生じる原因になる。
The dressing of the polishing pad 51 is performed for the purpose of stabilizing the polishing efficiency, and is always performed for maintaining the surface of the polishing pad 51 in a good and fuzzy state suitable for polishing. . In the polishing process, the polishing efficiency fluctuates due to poor dressing of the polishing pad 51 or the like. As a result, the thickness of the interlayer film varies on the surface of the semiconductor wafer 54, and the film thickness varies on the surface of the semiconductor wafer 54. These cause over-etching and contact failure in a step after the semiconductor manufacturing process.

【0005】なお、ドレッシング時間については、各研
磨スラリー55等によって、研磨パッド51を削り込む
量が異なる為、加工に先立ち事前に実験的にドレッシン
グを行い、それらのデータからドレッシング時間を規定
している。
[0005] Regarding the dressing time, the amount of shaving the polishing pad 51 is different depending on each polishing slurry 55 and the like. Therefore, dressing is performed experimentally before processing, and the dressing time is defined based on the data. I have.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ドレッシング方法では、ドレッシング中にドレッシング
状態を常時モニタしておらず、予め、実験によって得た
データを用いて固定したデータを用いているため、実験
データと実際の研磨状態との際が生じた場合、半導体ウ
エハに対して所定の研磨を行うことはできず、また、そ
れによりパッドの消耗も把握できず、パッドの寿命を延
ばすこともできない。
However, in the above-mentioned dressing method, the dressing state is not constantly monitored during the dressing, and data fixed in advance using data obtained by experiments is used. When a difference between the data and the actual polishing state occurs, the predetermined polishing cannot be performed on the semiconductor wafer, the consumption of the pad cannot be grasped, and the life of the pad cannot be extended.

【0007】本発明はこれらの事情にもとづいてなされ
たもので、半導体ウエハ等の研磨加工で、研磨パッドの
ドレッシングを行うに際し、ドレッシング時間を最適化
し、良好な研磨を行うと共に、研磨パッドの寿命を延ば
すことができる研磨方法とその装置を提供することを目
的としている。
The present invention has been made on the basis of these circumstances. In dressing a polishing pad in polishing a semiconductor wafer or the like, the dressing time is optimized, good polishing is performed, and the life of the polishing pad is improved. It is an object of the present invention to provide a polishing method and apparatus capable of extending the polishing time.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明による手
段によれば、ウエハキャリアに保持されたウエハを定盤
に取付けられた研磨パッドに所定圧力で接触させて研磨
し、かつ、前記研磨パッドは研磨パッドドレッサによる
加圧によってドレッシングされる研磨方法において、前
記研磨パッドドレッサによるドレッシングは、前記定盤
を駆動するモータの電流値の測定結果にもとづいて終了
させることを特徴とする研磨方法である。
According to the first aspect of the present invention, a wafer held by a wafer carrier is brought into contact with a polishing pad attached to a surface plate at a predetermined pressure for polishing, and the polishing is performed. The polishing method, wherein the pad is dressed by pressing with a polishing pad dresser, wherein the dressing with the polishing pad dresser is terminated based on a measurement result of a current value of a motor that drives the surface plate. is there.

【0009】また請求項2の発明による手段によれば、
前記研磨パッドドレッサのドレッシングの終了時間の設
定は、前記定盤を駆動するモータの電流値が飽和状態で
一定値になった時間よりも長く設定されていることを特
徴とする研磨方法である。
According to the second aspect of the present invention,
The dressing end time of the polishing pad dresser is set to be longer than a time when a current value of a motor for driving the surface plate becomes a constant value in a saturated state.

【0010】また請求項3の発明による手段によれば、
前記研磨パッドドレッサによるドレッシングの際は、前
記ウエハキャリアが前記研磨パッドから離間しているこ
とを特徴とする研磨方法である。
According to the third aspect of the present invention,
In the polishing method, the dressing is performed by the polishing pad dresser, and the wafer carrier is separated from the polishing pad.

【0011】また請求項4の発明による手段によれば、
ウエハキャリアに保持されたウエハを研磨する研磨パッ
ドが取付けられた定盤と、前記研磨パッドをドレッシン
グするための研磨パッドドレッサとを有する研磨装置に
おいて、前記定盤を駆動するモータには、このモータを
流れる電流を検出するモータ電流検出回路が接続されて
いることを特徴とする研磨装置である。
According to the means of the invention of claim 4,
In a polishing apparatus having a surface plate on which a polishing pad for polishing a wafer held by a wafer carrier is mounted, and a polishing pad dresser for dressing the polishing pad, a motor for driving the surface plate includes a motor And a motor current detection circuit for detecting a current flowing through the polishing apparatus.

【0012】また請求項5の発明による手段によれば、
前記モータは、前記モータ電流検出回路による電流値の
検出結果にもとづいて制御器により制御されていること
を特徴とする研磨装置である。
Further, according to the means of the invention of claim 5,
The polishing apparatus is characterized in that the motor is controlled by a controller based on a detection result of a current value by the motor current detection circuit.

【0013】[0013]

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

【0014】図1(a)および(b)は、本発明の方法
に従って使用されるCMP装置の模式図で、図1(a)
は正面図で、図1(b)は平面図である。
FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams of a CMP apparatus used in accordance with the method of the present invention.
1 is a front view, and FIG. 1B is a plan view.

【0015】CMP装置は、半導体ウエハ1を保持する
ウエハキャリア2が、軸Aを中心に駆動モータ3によ
り矢印4で示した方向に連続して回転するように取り付
けられる。ウエハキャリア2は、矢印5で示した力が半
導体ウエハ1にかかるように配置されている。CMP装
置は、また、軸Aを中心に駆動モータ7により矢印8
で示した方向に連続して回転するように取り付けられた
定盤9を備えている。定盤9の表面にはインフレート、
ポリウレタン等の材料から成る研磨パッド10が取り付
けられる。この研磨パッド10の表面には塩基性または
酸性の溶液中に懸濁されたシリカまたはアルミナ研磨粒
子等の研磨液体を含んだ研磨スラリーが、溜め11から
導管12を介して供給される。
[0015] CMP apparatus, a wafer carrier 2 for holding the semiconductor wafer 1 is mounted to rotate continuously by a driving motor 3 about the axis A 1 in the direction indicated by the arrow 4. The wafer carrier 2 is arranged such that a force indicated by an arrow 5 is applied to the semiconductor wafer 1. CMP apparatus arrows, also by the drive motor 7 about an axis A 2 8
The surface plate 9 is attached so as to rotate continuously in the direction shown by. The surface of the surface plate 9 is inflated,
A polishing pad 10 made of a material such as polyurethane is attached. A polishing slurry containing a polishing liquid such as silica or alumina polishing particles suspended in a basic or acidic solution is supplied to the surface of the polishing pad 10 from a reservoir 11 via a conduit 12.

【0016】また、研磨パッドドレッサ15は、ダイヤ
モンド粒子が含浸されたドレッサパッド(ダイヤモンド
を電着した砥石)等の研磨研削層16が取り付けられる
保持具17を備えている。この保持具17は、軸A
中心に駆動モータ18により矢印19で示した方向に連
続して回転し、保持具17は、更に、矢印20で示した
力が研磨研削層16に荷重としてかかるように設定され
ている。
The polishing pad dresser 15 has a holder 17 to which a polishing and grinding layer 16 such as a dresser pad (grindstone on which diamond is electrodeposited) impregnated with diamond particles is attached. The holder 17 rotates continuously in the direction indicated by the arrow 19 by a drive motor 18 about the axis A 3, the holder 17 is further as a load to force abrasive grinding layer 16 shown by an arrow 20 It is set so.

【0017】図2は研磨パッドドレッサの終端検出に関
するブロック図である。表面に研磨パッド10aが取付
けられたターンテーブルで構成されている定盤9aは、
モータ7aにより100rpm程度で回転駆動される。
モータ7aは制御器30からの制御信号を受けたドライ
バ31により駆動される。また、モータ7aにはモータ
電流検知回路32が接続されており、モータ7aの電流
値が検知されている。このモータ電流検知回路32は出
力側が制御器30に接続されている。つまり、制御器3
0では、モータ電流検知回路32からの出力信号を受け
それにより演算して、制御信号をドライバ31に送りモ
ータ7aを制御している。
FIG. 2 is a block diagram relating to the detection of the end of the polishing pad dresser. The surface plate 9a composed of a turntable having a polishing pad 10a attached to the surface,
It is rotationally driven at about 100 rpm by the motor 7a.
The motor 7a is driven by a driver 31 receiving a control signal from the controller 30. A motor current detection circuit 32 is connected to the motor 7a, and detects a current value of the motor 7a. The output side of the motor current detection circuit 32 is connected to the controller 30. That is, the controller 3
In the case of 0, the output signal from the motor current detection circuit 32 is received, the operation is calculated based on the output signal, and the control signal is sent to the driver 31 to control the motor 7a.

【0018】研磨パッド10aの対向位置に設けられて
いるウエハキャリア2aは、外径がφ200mm程度
で、被加工体である半導体ウエハ1aを吸着固定してモ
ータA3aにより100rpm程度で回転駆動され、モ
ータA3aは制御器30からの信号を受けたドライバA
33により駆動制御されている。また、ウエハキャリア
2aとモータA3aは一体となった状態で、ウエハキャ
リア上下機構34により上下方向に移動して定盤9a上
の研磨パッド10aに対して接離動作を行う。研磨加工
時にはウエハキャリア2aが保持している半導体ウエハ
1aが研磨パッド10aに、所定の研磨圧力で例えば1
20sec程度研磨する。研磨が終了するとウエハキャ
リア2aはウエハキャリア上下機構34により上方向に
移動して研磨パッド10aから離反する。ウエハキャリ
ア上下機構34は直線移動機構でボールねじ(不図示)
による移動が、直線ガイド(不図示)に案内され直線移
動する。
A wafer carrier 2a provided at a position facing the polishing pad 10a has an outer diameter of about 200 mm, and is suction-fixed to a semiconductor wafer 1a as a workpiece and is rotationally driven at about 100 rpm by a motor A3a. A3a is a driver A that has received a signal from the controller 30.
Drive control is performed by the control unit 33. Further, in a state where the wafer carrier 2a and the motor A3a are integrated, the wafer carrier 2 is moved up and down by the wafer carrier up-down mechanism 34 so as to make contact with and separate from the polishing pad 10a on the surface plate 9a. At the time of polishing, the semiconductor wafer 1a held by the wafer carrier 2a is placed on the polishing pad 10a at a predetermined polishing pressure, for example, 1 mm.
Polish for about 20 seconds. When the polishing is completed, the wafer carrier 2a moves upward by the wafer carrier vertical mechanism 34 and separates from the polishing pad 10a. The wafer carrier vertical mechanism 34 is a linear moving mechanism and is a ball screw (not shown).
Is guided by a linear guide (not shown) and linearly moves.

【0019】また、ウエハキャリア上下機構34は制御
器30からの信号を受けたドライバB35により上下方
向に駆動される。つまり、ウエハキャリア2aの回転と
研磨パッド10aへの接触は、予め定められたタイミン
グにより制御器30で制御されて作動する。
The wafer carrier up-down mechanism 34 is driven up and down by a driver B35 which receives a signal from the controller 30. In other words, the rotation of the wafer carrier 2a and the contact with the polishing pad 10a operate under the control of the controller 30 at a predetermined timing.

【0020】また、研磨パッド10aの対向位置に設け
られている外径がφ200mm程度の研磨パッドドレッ
サ15aは下面側に研磨研削層16aが形成され、モー
タB18aにより20rpm程度で回転駆動され、モー
タB18aは制御器30からの信号を受けたドライバC
36により駆動制御される。また、研磨パッドドレッサ
15aとモータB18aは一体となった状態で、ドレッ
サ上下機構37により上下方向に移動して定盤9a上の
研磨パッド10aに対して接離動作を行う。研磨パッド
10aを研磨研削層16aでドレッシングする際には、
20sec程度、研磨パッド10aに研磨研削層16a
が接触して、研磨研削層16aを約10〜100rpm
で回転させ、研磨パッド10aに約0.07031〜
0.7031kgf/cm(約1〜10psi)の圧
力をかけてドレッシングを行い研磨パッド10aの表面
を毛羽立てる。
A polishing pad dresser 15a having an outer diameter of about φ200 mm provided at a position facing the polishing pad 10a has a polishing and grinding layer 16a formed on the lower surface side, and is rotationally driven at about 20 rpm by a motor B18a. Is a driver C that has received a signal from the controller 30
The drive is controlled by 36. In a state in which the polishing pad dresser 15a and the motor B18a are integrated, the dresser up / down mechanism 37 moves up and down to perform a contact / separation operation with respect to the polishing pad 10a on the surface plate 9a. When dressing the polishing pad 10a with the polishing and grinding layer 16a,
Polish polishing layer 16a is applied to polishing pad 10a for about 20 seconds.
Comes in contact with each other to bring the polishing and grinding layer 16a to about 10 to 100 rpm.
And rotate the polishing pad 10a to about 0.07031-
Dressing is performed by applying a pressure of 0.7031 kgf / cm 2 (about 1 to 10 psi) to fluff the surface of the polishing pad 10a.

【0021】なお、研磨パッド10aのドレッシング中
は、ウエハキャリヤ2aは研磨パッド10aから離反し
ており、半導体ウエハ1aは研磨パッド10aとは接触
しない。また、研磨パッド10aのドレッシング中は、
研磨パッド10aは約10〜100rpmで回転してい
る。
During dressing of the polishing pad 10a, the wafer carrier 2a is separated from the polishing pad 10a, and the semiconductor wafer 1a does not contact the polishing pad 10a. During dressing of the polishing pad 10a,
The polishing pad 10a rotates at about 10 to 100 rpm.

【0022】ドレッシングが終了するとドレッサ上下機
構37により研磨パッドドレッサ15aは上方向に移動
して研磨パッド10aから離反する。ドレッサ上下機構
37は直線移動機構でボールねじ(不図示)による移動
が直線ガイド(不図示)に案内されて直線移動する。ま
た、ドレッサ上下機構37は制御器30からの信号を受
けたドライバD38により上下方向に駆動される。つま
り、研磨パッドドレッサ15aの回転と研磨パッド10
aへの接触は、予め定められたタイミングにより制御器
30で制御されて作動する。
When the dressing is completed, the dresser vertical mechanism 37 moves the polishing pad dresser 15a upward and separates from the polishing pad 10a. The dresser up / down mechanism 37 is a linear movement mechanism, and linearly moves with movement by a ball screw (not shown) guided by a linear guide (not shown). The dresser up / down mechanism 37 is driven in the up / down direction by a driver D38 receiving a signal from the controller 30. That is, the rotation of the polishing pad dresser 15a and the polishing pad 10
The contact with “a” operates under the control of the controller 30 at a predetermined timing.

【0023】なお、研磨パッドのドレッシング中に、ウ
エハキャリアを研磨パッドから離反させずに、半導体ウ
ヘハの研磨とドレッシングを同時に並行して行うことも
できる上述のような半導体ウエハの研磨加工の際に、研
磨パッドは、半導体ウエハとが研磨剤(不図示)という
媒体を介して摺動する。研磨剤には粒径約30〜50n
mの球状のシリカ砥粒が含まれており、半導体ウエハと
研磨パッドの摺動部分に介在するそれらのシリカ砥粒が
研磨に関与して、研磨パッドの表面は、半導体ウエハと
の接触摺動により押しつぶされて変形し平滑化する。ま
た、研磨による生成物、スラリーが付着する等によりダ
メージを受ける。
During the dressing of the polishing pad, the polishing of the semiconductor wafer and the dressing can be performed simultaneously in parallel without separating the wafer carrier from the polishing pad. The polishing pad slides with the semiconductor wafer via a medium called an abrasive (not shown). The abrasive has a particle size of about 30-50n
m, and the silica abrasive grains interposed in the sliding portion of the semiconductor wafer and the polishing pad are involved in the polishing, and the surface of the polishing pad is brought into contact with the semiconductor wafer. Deformed and smoothed. In addition, it is damaged by the product of polishing and the adhesion of slurry.

【0024】このようなダメージが生じると研磨能率が
低下するため、ダイヤモンド砥粒を電着した砥石を用い
た研磨パッドドレッサで研磨パッドの表面を削り取つて
毛羽立ててダメージを回復している。
If such damage occurs, the polishing efficiency is reduced. Therefore, the surface of the polishing pad is scraped with a polishing pad dresser using a grindstone on which diamond abrasive grains are electrodeposited, and the damage is recovered by fluffing.

【0025】なお、研磨パッドの表面が平滑化し、研磨
能率が低下する要因としては、研磨のダメージによる目
詰まりが、ドレッシングの効果よりも大きいために研磨
量が低下するためと考られる。したがって、研磨パッド
ドレッサの作用は、研磨のダメージよりもドレッシング
の効果が大きいように設定する必要がある。
It is considered that the polishing pad surface is smoothed and the polishing efficiency is reduced because clogging due to polishing damage is larger than the effect of dressing, and the polishing amount is reduced. Therefore, the operation of the polishing pad dresser needs to be set so that the effect of dressing is greater than the damage of polishing.

【0026】図3(a)は、研磨パッドドレッサのドレ
ッシングパターンを示し、図3(b)は、それに対応し
た研削能率(μm/min)を示している。また、図3
(c)は、それに対応した研磨による半導体ウエハの研
磨面の均一性を示している。これらは、いずれも、19
98年秋:応用物理学会発行の論文予稿集、第751頁
の論文番号16p−ZL−19「高研磨レート絶縁膜C
MPのドレスシーケンス最適化」三富士外の図1に開示
されている。
FIG. 3A shows a dressing pattern of the polishing pad dresser, and FIG. 3B shows a corresponding grinding efficiency (μm / min). FIG.
(C) shows the uniformity of the polished surface of the semiconductor wafer by the corresponding polishing. These are all 19
Fall 1998: Proceedings of the Japan Society of Applied Physics, page 751, paper number 16p-ZL-19, "High Polishing Rate Insulating Film C"
Optimization of dress sequence of MP "is disclosed in FIG.

【0027】すなわち、図3(a)に示すように、ドレ
ッシングパターンをA(100%)、B(50%)、C
(50%分割)、D(25%)およびE(0%)とした
とき、研磨能率に関しては、図3(b)に示すように半
導体ウエハを25枚処理した場合、ドレッシングパター
ンがEの場合を除くと、ドレッシングパターンがA〜D
の場合は、ほぼ同程度である。
That is, as shown in FIG. 3A, the dressing patterns are A (100%), B (50%), C
(50% division), D (25%) and E (0%), the polishing efficiency is as follows, when 25 semiconductor wafers are processed as shown in FIG. 3B, and the dressing pattern is E. , The dressing patterns are A to D
Is almost the same.

【0028】一方、研磨による研磨面の均一性について
は、図3(c)に示すように、ドレッシングパターンに
よりかなりの差異が生じている。A最も良好で、Cがそ
の次であり、残りはあまり好ましくない。
On the other hand, regarding the uniformity of the polished surface by polishing, as shown in FIG. 3C, a considerable difference occurs depending on the dressing pattern. A is best, C is next, and the rest are less preferred.

【0029】また、ドレッシング時間(処理枚数)と研
磨能率(μm/min)の関係は、図4に示すように所
定時間が経過後は、飽和状態になり時間の経過に拘わら
ず、ほぼ一定値で推移する。つまり、所定枚数の研磨を
行うと、研磨パッドの表面が平滑化状態で一定状態にな
るため、研磨能率も一定状態になる。
The relationship between the dressing time (number of processed sheets) and the polishing efficiency (μm / min) is as shown in FIG. It transits. That is, when a predetermined number of pieces of polishing are performed, the surface of the polishing pad becomes smooth and constant, so that the polishing efficiency also becomes constant.

【0030】また、図5は研磨パッドの表面粗さRa
(μm)と研磨能率(μm/min)を示したグラフで
ある。両者はほぼリニアな関係が成立している。なお、
図5は1998年11月発行の「砥粒加工学会誌」に掲
載された論文の第10頁に「CMPによる層間膜の平坦
化」大川の図3として開示されている。
FIG. 5 shows the surface roughness Ra of the polishing pad.
3 is a graph showing (μm) and polishing efficiency (μm / min). The two have a substantially linear relationship. In addition,
FIG. 5 is disclosed on page 10 of a paper published in “Journal of the Japan Society of Abrasive Processing” issued in November 1998 as “FIG. 3” of “Planarization of Interlayer Film by CMP”.

【0031】したがって、図4および図5に示した結果
により、ドレッシング時間と研磨パッドの表面粗さの関
係は図6に示すようになる。すなわち、研磨パッドの表
面粗さはドレッシング時間が所定値を経過後は、変化が
なくほぼ一定値で推移する。
Therefore, based on the results shown in FIGS. 4 and 5, the relationship between the dressing time and the surface roughness of the polishing pad is as shown in FIG. In other words, the surface roughness of the polishing pad does not change after the dressing time has passed the predetermined value, and remains at a substantially constant value.

【0032】つまり、所定時間経過後は、研磨パッドの
表面粗さがほぼ一定になる(この状態は研磨パッドの表
面がつぶれた状態で、研磨には好ましくない状態であ
る)ので、研磨パッドが取付けられている定盤を回転さ
せているモータの負荷も一定になり、モータを流れる電
流も図7に示すように初期状態のIから、所定時間t
経過後は一定値Iとなり飽和状態になり変化しな
い。
That is, after the lapse of a predetermined time, the surface roughness of the polishing pad becomes substantially constant (this is a state where the surface of the polishing pad is crushed, which is not preferable for polishing). The load on the motor that rotates the attached platen is also constant, and the current flowing through the motor is changed from the initial state I0 by a predetermined time t, as shown in FIG.
After one course does not change becomes constant value I s it becomes saturated.

【0033】これらのことから、常に、研磨パッドの表
面が平滑化する以前の毛羽立った状態で研磨するには、
ドレッシング終了時間Tについて、図7で示した所定時
間t との関係が、t<Tの範囲内でドレッシングを
終了するようにすればよいことになる。すなわち、定盤
のモータの電流値をモータ電流検知回路で常時検出し、
所定時間tの検出を行ってそれよりも長い時間でドレ
ッシングを終了することによって良好な研磨加工を行う
ことができる。また、研磨性能を低下させることなく研
磨パッドの長寿命化を図ることも可能となる。
From these facts, it is always necessary to check the surface of the polishing pad.
To polish in a fluffy state before the surface is smoothed,
For the dressing end time T, the predetermined time shown in FIG.
Interval t 1Is related to t1<Dressing within T
The only thing to do is to end it. That is, the surface plate
The motor current value is always detected by the motor current detection circuit,
Predetermined time t1Detection, and drain for a longer time.
Perform good polishing by terminating the washing
be able to. Also, polishing can be performed without deteriorating polishing performance.
It is also possible to extend the life of the polishing pad.

【0034】なお、上述の実施の形態ではモータ電流検
出回路を定盤を駆動するモータに接続してドレッシング
の終点を検出したが、別の方法として、モータ電流検出
回路を研磨パッドドレッサを駆動するモータに接続し
て、その検出結果によってドレッシングの終点を検出し
てもよい。
In the above-described embodiment, the motor current detecting circuit is connected to the motor for driving the surface plate to detect the end point of the dressing. However, as another method, the motor current detecting circuit drives the polishing pad dresser. It may be connected to a motor and the end point of the dressing may be detected based on the detection result.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、研磨パッドの負荷を、
それが取付けられたターンテーブルを駆動するモータに
流れる電流値により検出して、それにより研磨パッドの
ドレッシング終了時間を設定しているので、常に良好な
状態の研磨パッドで研磨を行うことができる。
According to the present invention, the load on the polishing pad is reduced.
Since it is detected by the value of the current flowing to the motor driving the turntable to which it is attached, and the dressing end time of the polishing pad is set thereby, the polishing can always be performed with the polishing pad in a good condition.

【0036】また、それにより、研磨性能を低下させる
ことなく研磨パッドの長寿命化を図ることもできる。
In addition, the life of the polishing pad can be extended without lowering the polishing performance.

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

【図1】(a)はCMP装置の模式正面図、(b)はそ
の模式平面図。
1A is a schematic front view of a CMP apparatus, and FIG. 1B is a schematic plan view thereof.

【図2】本発明の研磨パッドドレッサの終端検出に関す
るブロック図。
FIG. 2 is a block diagram relating to detection of the end of the polishing pad dresser of the present invention.

【図3】(a)は研磨パッドドレッサのドレッシングパ
ターン図、(b)はそれに対応した研削能率(μm/m
in)を示すグラフ、(c)はそれに対応した研磨面の
均一性を示すグラフ。
FIG. 3 (a) is a dressing pattern diagram of a polishing pad dresser, and FIG. 3 (b) is a corresponding grinding efficiency (μm / m).
(c) is a graph showing the uniformity of the polished surface corresponding to the graph.

【図4】ドレッシング時間と研磨能率の関係を示すグラ
フ。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between dressing time and polishing efficiency.

【図5】研磨パッドの表面粗さと研磨能率の関係を示し
たグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the polishing pad surface roughness and polishing efficiency.

【図6】ドレッシング時間と研磨パッドの表面粗さの関
係を示すグラフ。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a dressing time and a surface roughness of a polishing pad.

【図7】ドレッシング終了時間を説明するグラフ。FIG. 7 is a graph illustrating a dressing end time.

【図8】CMP方法の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a CMP method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1a…半導体ウエハ、2、2a…ウエハキャリア、
7、7a…モータ、9、9a…定盤、10、10a…研
磨パッド、15、15a…研磨パッドドレッサ、30…
制御器、32…モータ電流検知回路
1, 1a: semiconductor wafer, 2, 2a: wafer carrier,
7, 7a: motor, 9, 9a: platen, 10, 10a: polishing pad, 15, 15a: polishing pad dresser, 30 ...
Controller, 32 ... Motor current detection circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウエハキャリアに保持されたウエハを定
盤に取付けられた研磨パッドに所定圧力で接触させて研
磨し、かつ、前記研磨パッドは研磨パッドドレッサによ
る加圧によってドレッシングされる研磨方法において、 前記研磨パッドドレッサによるドレッシングは、前記定
盤を駆動するモータの電流値の測定結果にもとづいて終
了させることを特徴とする研磨方法。
1. A polishing method in which a wafer held by a wafer carrier is polished by bringing a wafer into contact with a polishing pad attached to a surface plate at a predetermined pressure, and the polishing pad is dressed by applying pressure by a polishing pad dresser. The polishing method according to claim 1, wherein the dressing by the polishing pad dresser is terminated based on a measurement result of a current value of a motor for driving the surface plate.
【請求項2】 前記研磨パッドドレッサのドレッシング
の終了時間の設定は、前記定盤を駆動するモータの電流
値が飽和状態で一定値になった時間よりも長く設定され
ていることを特徴とする請求項1記載の研磨方法。
2. The dressing end time of the polishing pad dresser is set to be longer than a time when a current value of a motor for driving the surface plate becomes a constant value in a saturated state. The polishing method according to claim 1.
【請求項3】 前記研磨パッドドレッサによるドレッシ
ングの際は、前記ウエハキャリアが前記研磨パッドから
離間していることを特徴とする請求項1記載の研磨方
法。
3. The polishing method according to claim 1, wherein, when dressing by said polishing pad dresser, said wafer carrier is separated from said polishing pad.
【請求項4】 ウエハキャリアに保持されたウエハを研
磨する研磨パッドが取付けられた定盤と、前記研磨パッ
ドをドレッシングするための研磨パッドドレッサとを有
する研磨装置において、 前記定盤を駆動するモータには、このモータを流れる電
流を検出するモータ電流検出回路が接続されていること
を特徴とする研磨装置。
4. A polishing apparatus, comprising: a platen on which a polishing pad for polishing a wafer held by a wafer carrier is mounted; and a polishing pad dresser for dressing the polishing pad, a motor for driving the platen. , A motor current detection circuit for detecting a current flowing through the motor is connected to the polishing apparatus.
【請求項5】 前記モータは、前記モータ電流検出回路
による電流値の検出結果にもとづいて制御器により制御
されていることを特徴とする請求項4記載の研磨装置。
5. The polishing apparatus according to claim 4, wherein said motor is controlled by a controller based on a detection result of a current value by said motor current detection circuit.
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