JP2001162527A - 研磨装置 - Google Patents
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Classifications
-
- 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
- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
- B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
-
- 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
- B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
- B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
- B24B41/047—Grinding heads for working on plane surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】被研磨物の各部を均一に研磨できる研磨装置を
提供すること。 【解決手段】研磨盤１２は、ほぼ円柱状の中央回転部１
３と、この中央回転部１３の外周を包囲するように設け
られたほぼ円筒状の第１リング回転部１４と、第１リン
グ回転部１４の外周をさらに包囲するように設けられた
ほぼ円筒状の第２リング回転部１５とを備えている。中
央回転部１３、第１リング回転部１４および第２リング
回転部１５は、いずれも鉛直方向に沿う回転軸線まわり
に回転自在に支持されていて、それぞれ個別に回転速度
や回転方向を制御できるようになっている。
提供すること。 【解決手段】研磨盤１２は、ほぼ円柱状の中央回転部１
３と、この中央回転部１３の外周を包囲するように設け
られたほぼ円筒状の第１リング回転部１４と、第１リン
グ回転部１４の外周をさらに包囲するように設けられた
ほぼ円筒状の第２リング回転部１５とを備えている。中
央回転部１３、第１リング回転部１４および第２リング
回転部１５は、いずれも鉛直方向に沿う回転軸線まわり
に回転自在に支持されていて、それぞれ個別に回転速度
や回転方向を制御できるようになっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】たとえばウエハなどの被研磨
物を研磨するための研磨装置に関する。
物を研磨するための研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、たと
えば、ウエハの表面に層間絶縁膜や銅配線を形成した
後、その形成した層間絶縁膜や銅配線の表面を平坦化す
るために、ＣＭＰ（化学的機械的研磨：Chemical Mecha
nical Polishing）処理などの研磨処理が行われる場合
がある。先行技術に係る研磨装置の概略構成は、図６に
図解的に示されている。すなわち、研磨装置は、ウエハ
Ｗを下向きに吸着保持した状態で鉛直方向に沿う回転軸
線まわりに回転駆動されるウエハキャリア９１と、ウエ
ハキャリア９１の下方に対向して設けられた研磨盤９２
と、研磨盤９２に研磨用剤を供給するノズル９３とを備
えている。研磨盤９２は、平面視においてウエハＷより
も大きなほぼ円形の定盤９４と、この定盤９４の上面に
固定された研磨パッド９５とからなり、鉛直方向に沿う
回転軸線まわりに回転駆動されるようになっている。
えば、ウエハの表面に層間絶縁膜や銅配線を形成した
後、その形成した層間絶縁膜や銅配線の表面を平坦化す
るために、ＣＭＰ（化学的機械的研磨：Chemical Mecha
nical Polishing）処理などの研磨処理が行われる場合
がある。先行技術に係る研磨装置の概略構成は、図６に
図解的に示されている。すなわち、研磨装置は、ウエハ
Ｗを下向きに吸着保持した状態で鉛直方向に沿う回転軸
線まわりに回転駆動されるウエハキャリア９１と、ウエ
ハキャリア９１の下方に対向して設けられた研磨盤９２
と、研磨盤９２に研磨用剤を供給するノズル９３とを備
えている。研磨盤９２は、平面視においてウエハＷより
も大きなほぼ円形の定盤９４と、この定盤９４の上面に
固定された研磨パッド９５とからなり、鉛直方向に沿う
回転軸線まわりに回転駆動されるようになっている。
【０００３】この構成により、ウエハキャリア９１に下
向きの荷重をかけてウエハＷを研磨パッド９５に押し付
け、この状態でウエハキャリア９１を回転駆動するとと
もに、研磨盤９２を回転駆動し、併せて、ノズル９３か
ら研磨パッド９５の上面に研磨用剤を供給することによ
り、ウエハＷの表面（研磨盤９２に対向している面）を
研磨することができる。
向きの荷重をかけてウエハＷを研磨パッド９５に押し付
け、この状態でウエハキャリア９１を回転駆動するとと
もに、研磨盤９２を回転駆動し、併せて、ノズル９３か
ら研磨パッド９５の上面に研磨用剤を供給することによ
り、ウエハＷの表面（研磨盤９２に対向している面）を
研磨することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】研磨盤９２に伴って回
転する研磨パッド９５の各部の移動速度は、研磨パッド
９５（研磨盤９２）の回転中心からの距離によって異な
る。また、ウエハキャリア９１に伴って回転するウエハ
Ｗの各部の移動速度は、ウエハＷの中心からの距離によ
って異なる。そのため、ウエハＷの表面の各部に対する
研磨パッド９５の移動速度が均一とならず、ウエハＷの
表面の各部で研磨レートの不均一を生じるおそれがあっ
た。
転する研磨パッド９５の各部の移動速度は、研磨パッド
９５（研磨盤９２）の回転中心からの距離によって異な
る。また、ウエハキャリア９１に伴って回転するウエハ
Ｗの各部の移動速度は、ウエハＷの中心からの距離によ
って異なる。そのため、ウエハＷの表面の各部に対する
研磨パッド９５の移動速度が均一とならず、ウエハＷの
表面の各部で研磨レートの不均一を生じるおそれがあっ
た。
【０００５】そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、被研磨物の各部を均一に研磨できる研磨
装置を提供することである。
課題を解決し、被研磨物の各部を均一に研磨できる研磨
装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、互いに独
立して動作可能な複数のベースと、この複数のベースに
それぞれ固定されており、被研磨物を研磨するための研
磨面を有する複数の研磨パッドと、上記複数のベースの
動作を個別に制御して、上記複数の研磨パッドの研磨面
で被研磨物を研磨するベース動作制御手段とを含むこと
を特徴とする研磨装置である。
目的を達成するための請求項１記載の発明は、互いに独
立して動作可能な複数のベースと、この複数のベースに
それぞれ固定されており、被研磨物を研磨するための研
磨面を有する複数の研磨パッドと、上記複数のベースの
動作を個別に制御して、上記複数の研磨パッドの研磨面
で被研磨物を研磨するベース動作制御手段とを含むこと
を特徴とする研磨装置である。
【０００７】上記複数のベースは、それぞれの中心を通
る直線まわりに回転するといった動作を行うものであっ
てもよいし、それぞれの中心以外の領域を通る直線を中
心とする円軌跡を描くように揺動するといった動作を行
うものであってもよい。また、それぞれに固定された研
磨パッドを研磨面に沿って直線状に移動させるといった
動作を行うものであってもよい。この発明によれば、被
研磨物の各部に対する研磨パッドの相対的な移動速度や
押圧力が均一となるように、複数のベースの動作を個別
に制御することにより、被研磨物の各部を均一に研磨す
ることができる。
る直線まわりに回転するといった動作を行うものであっ
てもよいし、それぞれの中心以外の領域を通る直線を中
心とする円軌跡を描くように揺動するといった動作を行
うものであってもよい。また、それぞれに固定された研
磨パッドを研磨面に沿って直線状に移動させるといった
動作を行うものであってもよい。この発明によれば、被
研磨物の各部に対する研磨パッドの相対的な移動速度や
押圧力が均一となるように、複数のベースの動作を個別
に制御することにより、被研磨物の各部を均一に研磨す
ることができる。
【０００８】請求項２記載の発明は、被研磨物を研磨す
るための研磨面を有する研磨パッドを備え、この研磨パ
ッドを、上記研磨面を被研磨物に当接させた状態で当該
研磨面の中心を通る直線まわりに回転させることによ
り、被研磨物を研磨する装置であって、上記研磨パッド
は、上記研磨面の中心を含む中央部とこの中央部を取り
囲むように設けられたリング部とに分割されていること
を特徴とする研磨装置である。
るための研磨面を有する研磨パッドを備え、この研磨パ
ッドを、上記研磨面を被研磨物に当接させた状態で当該
研磨面の中心を通る直線まわりに回転させることによ
り、被研磨物を研磨する装置であって、上記研磨パッド
は、上記研磨面の中心を含む中央部とこの中央部を取り
囲むように設けられたリング部とに分割されていること
を特徴とする研磨装置である。
【０００９】研磨パッドが一体に形成されている構成で
は、研磨パッドを研磨面の中心を通る直線まわりに回転
させて被研磨物を研磨すると、研磨パッドの研磨面の各
部の移動速度が研磨面の中心からの距離によって異なる
ために、被研磨物の各部で研磨レートの不均一を生じる
おそれがある。この発明によれば、研磨パッドが研磨面
の中心を含む中央部とこの中央部を取り囲むように設け
られたリング部とに分割されているので、中央部の回転
とリング部の回転とを個別に制御することにより、研磨
パッドの研磨面の各部の移動速度を均一にすることがで
きる。ゆえに、被研磨物の各部において均一な研磨レー
トを達成できる。
は、研磨パッドを研磨面の中心を通る直線まわりに回転
させて被研磨物を研磨すると、研磨パッドの研磨面の各
部の移動速度が研磨面の中心からの距離によって異なる
ために、被研磨物の各部で研磨レートの不均一を生じる
おそれがある。この発明によれば、研磨パッドが研磨面
の中心を含む中央部とこの中央部を取り囲むように設け
られたリング部とに分割されているので、中央部の回転
とリング部の回転とを個別に制御することにより、研磨
パッドの研磨面の各部の移動速度を均一にすることがで
きる。ゆえに、被研磨物の各部において均一な研磨レー
トを達成できる。
【００１０】なお、請求項１または２に記載した研磨装
置は、上記研磨パッドの研磨面に、被研磨物の研磨処理
に必要な研磨用剤を供給するための研磨用剤供給手段を
さらに含むものであってもよい。この場合、上記研磨用
剤供給手段は、上記複数の研磨パッドの間や上記中央部
とリング部との間から上記研磨パッドの研磨面に研磨用
剤を供給するものであることが好ましい。請求項４記載
の発明は、上記研磨パッドの研磨面には、上記研磨用剤
供給手段から供給される研磨用剤を貯留しておくことが
できる凹部が形成されていることを特徴とする請求項３
記載の研磨装置である。
置は、上記研磨パッドの研磨面に、被研磨物の研磨処理
に必要な研磨用剤を供給するための研磨用剤供給手段を
さらに含むものであってもよい。この場合、上記研磨用
剤供給手段は、上記複数の研磨パッドの間や上記中央部
とリング部との間から上記研磨パッドの研磨面に研磨用
剤を供給するものであることが好ましい。請求項４記載
の発明は、上記研磨パッドの研磨面には、上記研磨用剤
供給手段から供給される研磨用剤を貯留しておくことが
できる凹部が形成されていることを特徴とする請求項３
記載の研磨装置である。
【００１１】この発明によれば、研磨用剤供給手段によ
り研磨パッドの表面に供給された研磨用剤の一部を凹部
に溜めておくことができ、この凹部内に溜められた研磨
用剤を研磨処理に使用することができる。
り研磨パッドの表面に供給された研磨用剤の一部を凹部
に溜めておくことができ、この凹部内に溜められた研磨
用剤を研磨処理に使用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る研磨装置の構成を図解的に示す
側面図である。この研磨装置は、被研磨物としてのウエ
ハＷの表面を化学的および機械的に研磨する装置であっ
て、ウエハＷを下向きに吸着して保持するウエハキャリ
ア１１と、このウエハキャリア１１に対向して設けられ
た研磨盤１２とを有している。ウエハキャリア１１は、
図示しない回転駆動機構によって鉛直方向に沿う回転軸
線まわりに回転駆動されるようになっている。また、ウ
エハキャリア１１は、図示しない荷重機構によって、ウ
エハＷを研磨盤１２に向けて押し付けることができるよ
うになっている。
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る研磨装置の構成を図解的に示す
側面図である。この研磨装置は、被研磨物としてのウエ
ハＷの表面を化学的および機械的に研磨する装置であっ
て、ウエハＷを下向きに吸着して保持するウエハキャリ
ア１１と、このウエハキャリア１１に対向して設けられ
た研磨盤１２とを有している。ウエハキャリア１１は、
図示しない回転駆動機構によって鉛直方向に沿う回転軸
線まわりに回転駆動されるようになっている。また、ウ
エハキャリア１１は、図示しない荷重機構によって、ウ
エハＷを研磨盤１２に向けて押し付けることができるよ
うになっている。
【００１３】研磨盤１２は、ほぼ円柱状の中央回転部１
３と、この中央回転部１３の外周を包囲するように設け
られたほぼ円筒状の第１リング回転部１４と、第１リン
グ回転部１４の外周をさらに包囲するように設けられた
ほぼ円筒状の第２リング回転部１５とを備えている。中
央回転部１３、第１リング回転部１４および第２リング
回転部１５は、いずれも鉛直方向に沿う回転軸線まわり
に回転自在に支持されており、この実施形態において
は、中央回転部１３、第１リング回転部１４および第２
リング回転部１５の回転軸線はほぼ一致している。ま
た、中央回転部１３、第１リング回転部１４および第２
リング回転部１５の上面は、ほぼ面一に設けられてお
り、これら上面が被研磨物を研磨するための研磨面にな
っている。
３と、この中央回転部１３の外周を包囲するように設け
られたほぼ円筒状の第１リング回転部１４と、第１リン
グ回転部１４の外周をさらに包囲するように設けられた
ほぼ円筒状の第２リング回転部１５とを備えている。中
央回転部１３、第１リング回転部１４および第２リング
回転部１５は、いずれも鉛直方向に沿う回転軸線まわり
に回転自在に支持されており、この実施形態において
は、中央回転部１３、第１リング回転部１４および第２
リング回転部１５の回転軸線はほぼ一致している。ま
た、中央回転部１３、第１リング回転部１４および第２
リング回転部１５の上面は、ほぼ面一に設けられてお
り、これら上面が被研磨物を研磨するための研磨面にな
っている。
【００１４】中央回転部１３の下端は、第１リング回転
部１４の下方に延びており、中央回転部１３の第１リン
グ回転部１４よりも下方に延びた部分には、プーリ１６
が固定されている。また、第１リング回転部１４の下端
は、第２リング回転部１５の下方に延びており、第１リ
ング回転部１４の第２リング回転部１５よりも下方に延
びた部分には、プーリ１７が固定されている。さらに第
２リング回転部１５の外周面には、プーリ１８が固定さ
れている。
部１４の下方に延びており、中央回転部１３の第１リン
グ回転部１４よりも下方に延びた部分には、プーリ１６
が固定されている。また、第１リング回転部１４の下端
は、第２リング回転部１５の下方に延びており、第１リ
ング回転部１４の第２リング回転部１５よりも下方に延
びた部分には、プーリ１７が固定されている。さらに第
２リング回転部１５の外周面には、プーリ１８が固定さ
れている。
【００１５】プーリ１６，１７，１８には、それぞれモ
ータ１９，２０，２１の回転駆動力が適当な伝達機構を
介して入力されるようになっている。すなわち、プーリ
１６には、タイミングベルト２２が巻き掛けられてお
り、このタイミングベルト２２を介して、モータ１９の
回転軸に固定されたプーリ２３の回転が入力されるよう
になっている。プーリ１７には、タイミングベルト２４
が巻き掛けられており、このタイミングベルト２４を介
して、モータ２０の回転軸に固定されたプーリ２５の回
転が入力されるようになっている。また、プーリ１８に
は、タイミングベルト２６が巻き掛けられており、この
タイミングベルト２６を介して、モータ２１の回転軸に
固定されたプーリ２７の回転が入力されるようになって
いる。
ータ１９，２０，２１の回転駆動力が適当な伝達機構を
介して入力されるようになっている。すなわち、プーリ
１６には、タイミングベルト２２が巻き掛けられてお
り、このタイミングベルト２２を介して、モータ１９の
回転軸に固定されたプーリ２３の回転が入力されるよう
になっている。プーリ１７には、タイミングベルト２４
が巻き掛けられており、このタイミングベルト２４を介
して、モータ２０の回転軸に固定されたプーリ２５の回
転が入力されるようになっている。また、プーリ１８に
は、タイミングベルト２６が巻き掛けられており、この
タイミングベルト２６を介して、モータ２１の回転軸に
固定されたプーリ２７の回転が入力されるようになって
いる。
【００１６】この構成により、中央回転部１３、第１リ
ング回転部１４および第２リング回転部１５をそれぞれ
独立に回転させることができる。そして、たとえばマイ
クロコンピュータで構成される制御部Ｃによってモータ
１９，２０，２１を個別に駆動制御することにより、中
央回転部１３、第１リング回転部１４および第２リング
回転部１５の回転速度や回転方向を個別に調整すること
ができる。図２は、研磨盤１２の具体的構成を示す断面
図である。研磨盤１２の中央回転部１３は、ほぼ円柱状
のベース２８と、このベース２８の上面に固定された薄
い円盤状の研磨パッド２９とからなる。ベース２８の外
周面には、複数個の軸受け３０がはめられている。複数
個の軸受け３０はまた、第１固定筒３１の内周面にはめ
られていて、この第１固定筒３１を中央回転部１３に対
して回転自在に支持している。
ング回転部１４および第２リング回転部１５をそれぞれ
独立に回転させることができる。そして、たとえばマイ
クロコンピュータで構成される制御部Ｃによってモータ
１９，２０，２１を個別に駆動制御することにより、中
央回転部１３、第１リング回転部１４および第２リング
回転部１５の回転速度や回転方向を個別に調整すること
ができる。図２は、研磨盤１２の具体的構成を示す断面
図である。研磨盤１２の中央回転部１３は、ほぼ円柱状
のベース２８と、このベース２８の上面に固定された薄
い円盤状の研磨パッド２９とからなる。ベース２８の外
周面には、複数個の軸受け３０がはめられている。複数
個の軸受け３０はまた、第１固定筒３１の内周面にはめ
られていて、この第１固定筒３１を中央回転部１３に対
して回転自在に支持している。
【００１７】第１リング回転部１４は、ほぼ円筒状のベ
ース３２と、このベース３２の上面に固定された薄いリ
ング状の研磨パッド３３とからなり、その内周面にはめ
られた軸受け３４を介して、第１固定筒３１の外周面に
回転自在に支持されている。この第１固定筒３１の外周
面には、複数個の軸受け３５がはめられている。複数個
の軸受け３５はまた、第２固定筒３６の内周面にはめら
れていて、この第２固定筒３６を第１リング回転部１４
に対して回転自在に支持している。
ース３２と、このベース３２の上面に固定された薄いリ
ング状の研磨パッド３３とからなり、その内周面にはめ
られた軸受け３４を介して、第１固定筒３１の外周面に
回転自在に支持されている。この第１固定筒３１の外周
面には、複数個の軸受け３５がはめられている。複数個
の軸受け３５はまた、第２固定筒３６の内周面にはめら
れていて、この第２固定筒３６を第１リング回転部１４
に対して回転自在に支持している。
【００１８】また、第２リング回転部１５は、ほぼ円筒
状のベース３７と、このベース３７の上面に固定された
薄いリング状の研磨パッド３８とからなり、その内周面
にはめられた軸受け３９を介して、第２固定筒３６の外
周面に回転自在に支持されている。第１固定筒３１およ
び第２固定筒３６には、それぞれ図示しない研磨用剤タ
ンクなどからの研磨用剤が流通する複数本の研磨用剤供
給管４０，４１が挿通している。第１固定筒３１に挿通
された研磨用剤供給管４０は、第１固定筒３１の上面か
ら突出して、中央回転部１３と第１リング回転部１４と
の隙間に形成された溝４２内に延びており、その先端は
２本に分岐して、上記研磨用剤タンクからの研磨用剤を
中央回転部１３の研磨パッド２９上と第１リング回転部
１４の研磨パッド３３上に上手く供給できるようになっ
ている。一方、第２固定筒３６に挿通された研磨用剤供
給管４１は、第２固定筒３６の上面から突出して、第１
リング回転部１４と第２リング回転部１５との隙間に形
成された溝４３内に延びており、その先端は２本に分岐
して、上記研磨用剤タンクからの研磨用剤を第１リング
回転部１４の研磨パッド３３上と第２リング回転部１５
の研磨パッド３８上に上手く供給できるようになってい
る。
状のベース３７と、このベース３７の上面に固定された
薄いリング状の研磨パッド３８とからなり、その内周面
にはめられた軸受け３９を介して、第２固定筒３６の外
周面に回転自在に支持されている。第１固定筒３１およ
び第２固定筒３６には、それぞれ図示しない研磨用剤タ
ンクなどからの研磨用剤が流通する複数本の研磨用剤供
給管４０，４１が挿通している。第１固定筒３１に挿通
された研磨用剤供給管４０は、第１固定筒３１の上面か
ら突出して、中央回転部１３と第１リング回転部１４と
の隙間に形成された溝４２内に延びており、その先端は
２本に分岐して、上記研磨用剤タンクからの研磨用剤を
中央回転部１３の研磨パッド２９上と第１リング回転部
１４の研磨パッド３３上に上手く供給できるようになっ
ている。一方、第２固定筒３６に挿通された研磨用剤供
給管４１は、第２固定筒３６の上面から突出して、第１
リング回転部１４と第２リング回転部１５との隙間に形
成された溝４３内に延びており、その先端は２本に分岐
して、上記研磨用剤タンクからの研磨用剤を第１リング
回転部１４の研磨パッド３３上と第２リング回転部１５
の研磨パッド３８上に上手く供給できるようになってい
る。
【００１９】第１固定筒３１および第２固定筒３６の上
端には、それぞれほぼＵ字状の断面形状を有する樋部材
４４，４５が固定されており、研磨用剤供給管４０，４
１から研磨パッド２９，３３，３８上に供給された研磨
用剤は、研磨パッド２９，３３，３８上から溝４２，４
３へと流れ込み、それぞれ樋部材４４，４５に受けられ
るようになっている。また、樋部材４４，４５には、そ
れぞれ図示しない複数個のドレン口が形成されており、
このドレン口を介して、樋部材４４，４５に流れ込んだ
研磨用剤が排液されるようになっている。
端には、それぞれほぼＵ字状の断面形状を有する樋部材
４４，４５が固定されており、研磨用剤供給管４０，４
１から研磨パッド２９，３３，３８上に供給された研磨
用剤は、研磨パッド２９，３３，３８上から溝４２，４
３へと流れ込み、それぞれ樋部材４４，４５に受けられ
るようになっている。また、樋部材４４，４５には、そ
れぞれ図示しない複数個のドレン口が形成されており、
このドレン口を介して、樋部材４４，４５に流れ込んだ
研磨用剤が排液されるようになっている。
【００２０】ウエハＷを研磨処理する際には、ウエハキ
ャリア１１（図１参照）を下降させてウエハＷを中央回
転部１３、第１リング回転部１４および第２リング回転
部１５の上面（研磨パッド２９，３３，３８の表面）に
押し付ける。そして、研磨用剤供給管４０，４１（図１
参照）から研磨パッド２９，３３，３８の表面に研磨用
剤を供給し、併せて、ウエハキャリア１１を回転させる
とともに、中央回転部１３、第１リング回転部１４およ
び第２リング回転部１５を回転させる。このとき、ウエ
ハＷの表面の各部に対する研磨パッド２９，３３，３８
の移動速度がほぼ均一となるように、中央回転部１３、
第１リング回転部１４および第２リング回転部１５の回
転速度や回転方向を個別に制御する。これにより、ウエ
ハＷの表面の各部をほぼ均一に研磨することができる。
ャリア１１（図１参照）を下降させてウエハＷを中央回
転部１３、第１リング回転部１４および第２リング回転
部１５の上面（研磨パッド２９，３３，３８の表面）に
押し付ける。そして、研磨用剤供給管４０，４１（図１
参照）から研磨パッド２９，３３，３８の表面に研磨用
剤を供給し、併せて、ウエハキャリア１１を回転させる
とともに、中央回転部１３、第１リング回転部１４およ
び第２リング回転部１５を回転させる。このとき、ウエ
ハＷの表面の各部に対する研磨パッド２９，３３，３８
の移動速度がほぼ均一となるように、中央回転部１３、
第１リング回転部１４および第２リング回転部１５の回
転速度や回転方向を個別に制御する。これにより、ウエ
ハＷの表面の各部をほぼ均一に研磨することができる。
【００２１】なお、この実施形態において、中央回転部
１３、第１リング回転部１４および第２リング回転部１
５は、鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転されるとし
たが、たとえば、それぞれが水平面に沿う円軌跡を描く
ように揺動（偏心回転）されてもよい。また、中央回転
部１３だけが揺動または回転されて、第１リング回転部
１４および第２リング回転部１５が回転または揺動され
てもよいし、中央回転部１３および第１リング回転部１
４が揺動または回転されて、第２リング回転部１５だけ
が回転または揺動されてもよい。さらに、中央回転部１
３および第２リング回転部１５が揺動または回転され
て、第１リング回転部１４だけが回転または揺動されて
もよい。これらの場合、溝４２，４３の幅に余裕を持た
せておくことにより、中央回転部１３と第１リング回転
部１４とが衝突したり、第１リング回転部１４と第２リ
ング回転部１５とが衝突することを防止できる。
１３、第１リング回転部１４および第２リング回転部１
５は、鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転されるとし
たが、たとえば、それぞれが水平面に沿う円軌跡を描く
ように揺動（偏心回転）されてもよい。また、中央回転
部１３だけが揺動または回転されて、第１リング回転部
１４および第２リング回転部１５が回転または揺動され
てもよいし、中央回転部１３および第１リング回転部１
４が揺動または回転されて、第２リング回転部１５だけ
が回転または揺動されてもよい。さらに、中央回転部１
３および第２リング回転部１５が揺動または回転され
て、第１リング回転部１４だけが回転または揺動されて
もよい。これらの場合、溝４２，４３の幅に余裕を持た
せておくことにより、中央回転部１３と第１リング回転
部１４とが衝突したり、第１リング回転部１４と第２リ
ング回転部１５とが衝突することを防止できる。
【００２２】また、研磨パッド２９，３３，３８の材質
は同じであってもよいが、研磨パッド２９，３３，３８
の材質を異ならせることにより、ウエハＷの各部の研磨
レートをより細かく調整することが好ましい。こうした
場合、ウエハＷの各部の研磨レートの均一化をより精度
良く達成でき、ウエハＷの表面により良好な研磨処理を
施すことができる。さらに、研磨パッド２９，３３，３
８は、一体に形成されていてもよいが、複数の部分に分
割されて形成されていてもよい。たとえば、図３に示す
ように、研磨パッド３３，３８に十字状の溝４６が形成
されることにより、研磨パッド３３，３８がそれぞれ４
つの部分に分割されていてもよい。また、図４に示すよ
うに、研磨パッド３３，３８にさらに多くの溝４６が形
成されることにより、研磨パッド３３，３８がさらに多
くの部分に分割されていてもよい。
は同じであってもよいが、研磨パッド２９，３３，３８
の材質を異ならせることにより、ウエハＷの各部の研磨
レートをより細かく調整することが好ましい。こうした
場合、ウエハＷの各部の研磨レートの均一化をより精度
良く達成でき、ウエハＷの表面により良好な研磨処理を
施すことができる。さらに、研磨パッド２９，３３，３
８は、一体に形成されていてもよいが、複数の部分に分
割されて形成されていてもよい。たとえば、図３に示す
ように、研磨パッド３３，３８に十字状の溝４６が形成
されることにより、研磨パッド３３，３８がそれぞれ４
つの部分に分割されていてもよい。また、図４に示すよ
うに、研磨パッド３３，３８にさらに多くの溝４６が形
成されることにより、研磨パッド３３，３８がさらに多
くの部分に分割されていてもよい。
【００２３】また、図５に示すように、研磨パッド２
９，３３，３８の表面に、研磨用剤を貯留しておくこと
ができる凹部４７が形成されていることが好ましい。こ
の凹部４７が形成されている場合、研磨パッド２９，３
３，３８の表面に供給された研磨用剤の一部を凹部４７
に溜めておくことができ、この凹部４７に溜められた研
磨用剤を研磨処理に使用することができる。この発明の
一実施形態およびいくつかの変形例について説明した
が、この発明は、さらに他の形態で実施することも可能
である。たとえば、上述の実施形態では、研磨パッド２
９，３３，３８の回転速度や回転方向が個別に制御され
るとしているが、研磨パッド２９，３３，３８（中央回
転部１３、第１リング回転部１４および第２リング回転
部１５）を所定距離だけ昇降させることができる機構が
設けられて、研磨パッド２９，３３，３８のウエハＷへ
の押圧力が制御されることにより、ウエハＷの表面の均
一な研磨が達成されてもよい。また、この研磨パッド２
９，３３，３８のウエハＷへの押圧力の制御と、研磨パ
ッド２９，３３，３８の回転速度および回転方向の制御
とが組み合わされることにより、ウエハＷの表面の均一
な研磨が達成されてもよい。
９，３３，３８の表面に、研磨用剤を貯留しておくこと
ができる凹部４７が形成されていることが好ましい。こ
の凹部４７が形成されている場合、研磨パッド２９，３
３，３８の表面に供給された研磨用剤の一部を凹部４７
に溜めておくことができ、この凹部４７に溜められた研
磨用剤を研磨処理に使用することができる。この発明の
一実施形態およびいくつかの変形例について説明した
が、この発明は、さらに他の形態で実施することも可能
である。たとえば、上述の実施形態では、研磨パッド２
９，３３，３８の回転速度や回転方向が個別に制御され
るとしているが、研磨パッド２９，３３，３８（中央回
転部１３、第１リング回転部１４および第２リング回転
部１５）を所定距離だけ昇降させることができる機構が
設けられて、研磨パッド２９，３３，３８のウエハＷへ
の押圧力が制御されることにより、ウエハＷの表面の均
一な研磨が達成されてもよい。また、この研磨パッド２
９，３３，３８のウエハＷへの押圧力の制御と、研磨パ
ッド２９，３３，３８の回転速度および回転方向の制御
とが組み合わされることにより、ウエハＷの表面の均一
な研磨が達成されてもよい。
【００２４】また、上述の実施形態では、研磨パッド２
９，３３，３８上への研磨用剤の供給を、第１固定筒３
１および第２固定筒３６にそれぞれ挿通された研磨用剤
供給管４０，４１を介して行う構成としたが、研磨用剤
の供給は、たとえば、研磨盤１２の斜め上方に配置され
たノズルを介して行うようにしてもよい。さらに、上述
の実施形態において、研磨盤１２は、中央回転部１３、
第１リング回転部１４および第２リング回転部１５を含
む構成であるとしたが、たとえば中央回転部および第１
リング回転部のみを含む構成であってもよいし、第２リ
ング回転部１５の外周を包囲するように設けられた第３
リング回転部をさらに含む構成であってもよい。また、
中央回転部と４つ以上のリング回転部とを含む構成であ
ってもよい。
９，３３，３８上への研磨用剤の供給を、第１固定筒３
１および第２固定筒３６にそれぞれ挿通された研磨用剤
供給管４０，４１を介して行う構成としたが、研磨用剤
の供給は、たとえば、研磨盤１２の斜め上方に配置され
たノズルを介して行うようにしてもよい。さらに、上述
の実施形態において、研磨盤１２は、中央回転部１３、
第１リング回転部１４および第２リング回転部１５を含
む構成であるとしたが、たとえば中央回転部および第１
リング回転部のみを含む構成であってもよいし、第２リ
ング回転部１５の外周を包囲するように設けられた第３
リング回転部をさらに含む構成であってもよい。また、
中央回転部と４つ以上のリング回転部とを含む構成であ
ってもよい。
【００２５】さらにまた、上述の実施形態では、研磨パ
ッド２９，３３，３８が回転または揺動されるタイプの
研磨装置を取り上げたが、この発明は、たとえば、研磨
ベルトの表面に被研磨物の表面を押し付けた状態で、研
磨ベルトを走行させることにより被研磨物の表面を研磨
するベルトタイプの研磨装置に適用することもできる。
この場合、研磨ベルトが複数の部分に分割されて、その
分割された各部の走行速度などが個別に制御されること
により、被研磨物の各部の均一な研磨が達成されるとよ
い。
ッド２９，３３，３８が回転または揺動されるタイプの
研磨装置を取り上げたが、この発明は、たとえば、研磨
ベルトの表面に被研磨物の表面を押し付けた状態で、研
磨ベルトを走行させることにより被研磨物の表面を研磨
するベルトタイプの研磨装置に適用することもできる。
この場合、研磨ベルトが複数の部分に分割されて、その
分割された各部の走行速度などが個別に制御されること
により、被研磨物の各部の均一な研磨が達成されるとよ
い。
【００２６】さらに、上述の各実施形態では、ウエハＷ
の表面を化学的機械的に研磨する場合を取り上げて説明
したが、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）に限らず、ウエハ
の表面を単に機械的に研磨する装置にも本発明を適用す
ることができる。この場合、研磨パッド２９，３３，３
８上に研磨用剤を供給するための研磨用剤供給管４０，
４１を省略することができる。また、ウエハＷを研磨す
る装置以外に、たとえば、液用表示パネルやＥＬ（エレ
クトロルミネッセンス）パネルなどの表示パネル用ガラ
スなどを研磨する装置に本発明を適用することもでき
る。
の表面を化学的機械的に研磨する場合を取り上げて説明
したが、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）に限らず、ウエハ
の表面を単に機械的に研磨する装置にも本発明を適用す
ることができる。この場合、研磨パッド２９，３３，３
８上に研磨用剤を供給するための研磨用剤供給管４０，
４１を省略することができる。また、ウエハＷを研磨す
る装置以外に、たとえば、液用表示パネルやＥＬ（エレ
クトロルミネッセンス）パネルなどの表示パネル用ガラ
スなどを研磨する装置に本発明を適用することもでき
る。
【００２７】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図１】この発明の一実施形態に係る研磨装置の構成を
図解的に示す側面図である。
図解的に示す側面図である。
【図２】研磨盤の具体的構成を示す断面図である。
【図３】第１の変形例に係る研磨パッドの平面図であ
る。
る。
【図４】第２の変形例に係る研磨パッドの平面図であ
る。
る。
【図５】第３の変形例に係る研磨パッドの平面図であ
る。
る。
【図６】先行技術に係る研磨装置の概略構成を示す図解
図である。
図である。
１１ ウエハキャリア １２ 研磨盤 １３ 中央回転部 １４ 第１リング回転部 １５ 第２リング回転部 ２８，３２，３７ ベース ２９ 研磨パッド（中央部） ３３，３８ 研磨パッド（リング部） ４０，４１ 研磨用剤供給管 ４７ 凹部 Ｃ 制御部 Ｗ ウエハ
Claims (4)
- 【請求項１】互いに独立して動作可能な複数のベース
と、 この複数のベースにそれぞれ固定されており、被研磨物
を研磨するための研磨面を有する複数の研磨パッドと、 上記複数のベースの動作を個別に制御して、上記複数の
研磨パッドの研磨面で被研磨物を研磨するベース動作制
御手段とを含むことを特徴とする研磨装置。 - 【請求項２】被研磨物を研磨するための研磨面を有する
研磨パッドを備え、この研磨パッドを、上記研磨面を被
研磨物に当接させた状態で当該研磨面の中心を通る直線
まわりに回転させることにより、被研磨物を研磨する装
置であって、 上記研磨パッドは、上記研磨面の中心を含む中央部とこ
の中央部を取り囲むように設けられたリング部とに分割
されていることを特徴とする研磨装置。 - 【請求項３】上記研磨パッドの研磨面に、被研磨物の研
磨処理に必要な研磨用剤を供給するための研磨用剤供給
手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に
記載の研磨装置。 - 【請求項４】上記研磨パッドの研磨面には、上記研磨用
剤供給手段から供給される研磨用剤を貯留しておくこと
ができる凹部が形成されていることを特徴とする請求項
３記載の研磨装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35046399A JP2001162527A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 研磨装置 |
| US09/728,116 US6379228B2 (en) | 1999-12-09 | 2000-12-04 | Polishing machine having a plurality of abrasive pads |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35046399A JP2001162527A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001162527A true JP2001162527A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18410672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35046399A Pending JP2001162527A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 研磨装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6379228B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001162527A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010023150A (ja) * | 2008-07-17 | 2010-02-04 | Nikon Corp | 研磨装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050115526A (ko) * | 2004-06-04 | 2005-12-08 | 삼성전자주식회사 | 연마 패드 어셈블리, 이를 갖는 웨이퍼 연마 장치 그리고이들을 이용한 웨이퍼 연마 방법 |
| TWI558502B (zh) * | 2014-11-07 | 2016-11-21 | 智勝科技股份有限公司 | 硏磨墊套組、硏磨系統以及硏磨方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5951373A (en) * | 1995-10-27 | 1999-09-14 | Applied Materials, Inc. | Circumferentially oscillating carousel apparatus for sequentially processing substrates for polishing and cleaning |
| US6116994A (en) * | 1997-04-11 | 2000-09-12 | Ebara Corporation | Polishing apparatus |
| US6193587B1 (en) * | 1999-10-01 | 2001-02-27 | Taiwan Semicondutor Manufacturing Co., Ltd | Apparatus and method for cleansing a polishing pad |
-
1999
- 1999-12-09 JP JP35046399A patent/JP2001162527A/ja active Pending
-
2000
- 2000-12-04 US US09/728,116 patent/US6379228B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010023150A (ja) * | 2008-07-17 | 2010-02-04 | Nikon Corp | 研磨装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010003698A1 (en) | 2001-06-14 |
| US6379228B2 (en) | 2002-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061205 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080617 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080619 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080812 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090618 |