JP2001237204A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 研磨パッドの表面を削ることなく、凝集スラ
リーを確実に除去し、研磨レート均一な化学的機械研磨
を行う。
【解決手段】 研磨パッド３の洗浄を行う際、超高圧水
発生装置１５によって超高圧水を発生させながら真空発
生装置１６により真空を発生させ、同時に、揺動機構１
４により洗浄ノズル１０〜１２を研磨パッド３の半径方
向に揺動させる。超高圧水は、洗浄ノズル１０〜１２の
噴射ノズルから噴射され、この水圧によって研磨パッド
３の表面、および溝の凝集スラリーなどの異物を排出し
て除去する。噴射された洗浄後の超高圧水は除去された
異物とともに洗浄ノズル１０〜１２の真空吸引口から吸
引されて回収される。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To perform chemical mechanical polishing with a uniform polishing rate by reliably removing coagulated slurry without shaving the surface of a polishing pad. When a polishing pad is cleaned, a vacuum is generated by a vacuum generator while generating ultra-high pressure water by an ultra-high pressure water generator.
4 causes the cleaning nozzles 10 to 12 to swing in the radial direction of the polishing pad 3. The ultra-high pressure water is sprayed from the spray nozzles of the cleaning nozzles 10 to 12, and the water pressure discharges and removes foreign matters such as the slurry on the surface of the polishing pad 3 and the grooves. The jetted ultra-high pressure water after cleaning is sucked and collected from the vacuum suction ports of the cleaning nozzles 10 to 12 together with the removed foreign matter.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、化学的機械研磨に
おけるスクラッチの防止技術に関し、特に、化学的機械
研磨に用いられる研磨パッド表面の洗浄に適用して有効
な技術に関するものであるBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for preventing scratches in chemical mechanical polishing, and more particularly to a technique effective when applied to cleaning of a polishing pad surface used for chemical mechanical polishing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の高信頼性多層配線を実現す
るための平坦化技術の一種として化学的機械研磨（ＣＭ
Ｐ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌ
ｉｓｈｉｎｇ）がある。2. Description of the Related Art Chemical mechanical polishing (CM) is one type of planarization technique for realizing highly reliable multilayer wiring of a semiconductor device.
P: Chemical Mechanical Pol
ising).
【０００３】本発明者が検討したところによれば、化学
的機械研磨を行う研磨装置は、半導体ウエハ表面に研磨
パッドを押しつけ、研磨剤であるスラリーを流しながら
機械的に削ることにより配線層間絶縁膜などの平坦化を
行う。According to studies made by the present inventors, a polishing apparatus for performing chemical mechanical polishing presses a polishing pad against the surface of a semiconductor wafer and mechanically cuts it while flowing a slurry as an abrasive, thereby forming a wiring interlayer insulating film. The film is flattened.
【０００４】また、研磨装置にはドレッサが設けられて
おり、研磨パッドの表面を取り除く、いわゆる、ドレッ
シングが行われている。このドレッシングは、ダイアモ
ンド粒子をニッケル（Ｎｉ）電着した円板に、研磨パッ
ドを押しつけながら回転させることにより研磨パッド表
面に目詰まりしたスラリーを除去している。これによ
り、研磨パッドに目詰まったスラリーによるスクラッチ
の発生、あるいは研磨レートの落ち込みなどを防止して
いる。[0004] A dresser is provided in the polishing apparatus, and so-called dressing is performed to remove the surface of the polishing pad. In this dressing, the slurry clogging the surface of the polishing pad is removed by rotating the polishing pad while pressing the polishing pad against a disk on which diamond particles are electrodeposited with nickel (Ni). This prevents scratches due to the slurry clogging the polishing pad or prevents the polishing rate from dropping.
【０００５】なお、この種の研磨装置について詳しく述
べてある例としては、１９９５年１２月４日、株式会社
工業調査会発行、大島雅志（編）、電子材料１２月号別
冊「超ＬＳＩ製造・試験装置ガイドブック＜１９９６年
版＞」Ｐ１９〜Ｐ２２があり、この文献には、化学的機
械研磨装置の現状や動向などが記載されている。As an example describing this type of polishing apparatus in detail, see, for example, Masashi Oshima (ed.), December 4, 1995, published by the Industrial Research Institute Co., Ltd. Test Apparatus Guidebook <1996 Edition>"P19 to P22, and this document describes the current state and trends of chemical mechanical polishing apparatuses.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な研磨パッドのドレッシング技術では、次のような問題
点があることが本発明者により見い出された。However, the present inventor has found that the above-mentioned polishing pad dressing technique has the following problems.
【０００７】すなわち、ドレッシングは、一般的に化学
的機械研磨と平行して行われているので、ドレッシング
によって除去された凝集スラリーが研磨パッドに再付着
してしまい、これがスクラッチの原因となってしまう恐
れがある。That is, since dressing is generally performed in parallel with chemical mechanical polishing, the agglomerated slurry removed by the dressing is re-adhered to the polishing pad, which causes scratching. There is fear.
【０００８】また、研磨パッド表面には、スラリーの保
持性を向上させるために同心円状の溝、いわゆる、Ｋグ
ルーブが形成されている。研磨パッドの表面を削るドレ
ッシングでは、Ｋグルーブに溜まった凝集スラリーを除
去することが困難であるばかりでなく、ドレッシング時
にダイヤモンド粒子が脱落し、このダイヤモンド粒子が
スラリーに混入してしまう恐れもあり、ダイヤモンド粒
子やＫグルーブに溜まった凝集スラリーによってスクラ
ッチが発生してしまうという問題がある。On the surface of the polishing pad, concentric grooves, so-called K-grooves, are formed in order to improve the retention of slurry. In the dressing for shaving the surface of the polishing pad, not only is it difficult to remove the coagulated slurry accumulated in the K groove, but also diamond particles may fall off during dressing, and the diamond particles may be mixed into the slurry. There is a problem that scratches are generated by the aggregated slurry accumulated in the diamond particles and the K grooves.
【０００９】さらに、ドレッシングによって研磨パッド
を強制的に削るので、研磨パッドの寿命が短くなってし
まい、コストが高くなってしまうという問題がある。Further, since the polishing pad is forcibly cut by dressing, there is a problem that the life of the polishing pad is shortened and the cost is increased.
【００１０】本発明の目的は、研磨パッド表面を削るこ
となく、凝集スラリーを確実に除去し、研磨レート均一
な化学的機械研磨を行うことのできる半導体装置の製造
方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of reliably removing coagulated slurry without polishing the surface of a polishing pad and performing chemical mechanical polishing at a uniform polishing rate.
【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【００１３】すなわち、本発明の半導体装置の製造方法
は、半導体ウエハの表面を回転する研磨パッドに押しつ
けて化学的機械研磨を行う工程と、該研磨パッドに超高
圧水を噴射し、研磨パッド表面、ならびに研磨パッドに
形成された溝に付着した異物を除去して洗浄する工程と
を有したものである。That is, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step of pressing a surface of a semiconductor wafer against a rotating polishing pad to perform chemical mechanical polishing, and a step of injecting ultra-high pressure water to the polishing pad to form a polishing pad surface And a step of removing foreign substances adhering to the grooves formed in the polishing pad and cleaning them.
【００１４】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体ウエハの表面を回転する研磨パッドに押しつけて
化学的機械研磨を行う工程と、該研磨パッドに超高圧水
を噴射して研磨パッド表面、ならびに研磨パッドに形成
された溝に付着した異物を除去して洗浄しながら、洗浄
後の超高圧水を異物とともに回収する工程とを有したも
のである。Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
Pressing the surface of the semiconductor wafer against a rotating polishing pad to perform chemical mechanical polishing, and spraying ultra-high pressure water onto the polishing pad to remove foreign matter adhering to the polishing pad surface and grooves formed in the polishing pad And recovering the washed ultra-high pressure water together with the foreign matter while washing.
【００１５】さらに、本発明の半導体装置の製造方法
は、半導体ウエハの表面を回転する研磨パッドに押しつ
けて化学的機械研磨を行うと同時に、該研磨パッドに超
高圧水を噴射して研磨パッド表面、ならびに研磨パッド
に形成された溝に付着した異物を除去して洗浄しなが
ら、洗浄後の超高圧水を異物とともに回収する工程を有
したものである。Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, chemical mechanical polishing is performed by pressing the surface of a semiconductor wafer against a rotating polishing pad, and at the same time, ultra-high-pressure water is sprayed on the polishing pad to perform polishing. And a step of recovering the cleaned ultra-high pressure water together with the foreign matter while removing and cleaning the foreign matter attached to the groove formed in the polishing pad.
【００１６】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体ウエハの表面を回転する研磨パッドに押しつけて
該半導体ウエハを化学的機械研磨する同時に、超高圧水
を噴射する噴射口、および洗浄後の超高圧水を回収する
吸引口が設けられた洗浄ノズルを研磨パッドの平面方
向、または半径方向の少なくともいずれか１つの方向に
揺動運動させながら洗浄ノズルの噴射口から超高圧水を
噴射し、該研磨パッド表面、ならびに研磨パッドに形成
された溝に付着した異物を除去しながら、洗浄ノズルに
設けられた吸引口により洗浄後の超高圧水を異物ととも
に回収する工程を有したものである。Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A cleaning nozzle provided with an injection port for spraying ultrahigh-pressure water and a suction port for collecting ultrahigh-pressure water after cleaning, while simultaneously pressing the surface of the semiconductor wafer against a rotating polishing pad to chemically and mechanically polish the semiconductor wafer. While oscillating in the plane direction of the polishing pad or at least one of the radial directions, ultra-high pressure water is jetted from the jet port of the cleaning nozzle, and the surface of the polishing pad and the grooves formed in the polishing pad are jetted. The method has a step of recovering the ultrahigh-pressure water after cleaning together with the foreign matter by a suction port provided in the cleaning nozzle while removing the adhered foreign matter.
【００１７】さらに、本発明の半導体装置の製造方法
は、半導体ウエハの表面を回転する研磨パッドに押しつ
けて該半導体ウエハを化学的機械研磨する同時に、超高
圧水を噴射する噴射口、洗浄後の超高圧水を回収する吸
引口、ならびに研磨パッド表面を目立てするドレスブラ
シが設けられた洗浄ノズルを研磨パッドの平面方向、ま
たは半径方向の少なくともいずれか１つの方向に揺動運
動させながら、該洗浄ノズルの噴射口から超高圧水を噴
射し、研磨パッド表面、ならびに研磨パッドに形成され
た溝に付着した異物を除去し、かつ洗浄ノズルに設けら
れた吸引口により洗浄後の超高圧水を異物とともに回収
しながら研磨パッドの目立てを行う工程を有したもので
ある。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the surface of the semiconductor wafer is pressed against the rotating polishing pad to chemically and mechanically polish the semiconductor wafer. The cleaning is performed while oscillating a cleaning nozzle provided with a suction port for collecting ultra-high-pressure water and a dress brush for sharpening the polishing pad surface in at least one of the planar direction and the radial direction of the polishing pad. Ultra high-pressure water is sprayed from the nozzle outlet to remove foreign matter adhered to the polishing pad surface and the grooves formed in the polishing pad, and the ultra-high pressure water after cleaning is removed by the suction port provided in the cleaning nozzle. And a step of dressing the polishing pad while collecting the polishing pad.
【００１８】以上のことにより、研磨パッドの溝などに
目詰まった凝集スラリーなどの異物を確実に除去するこ
とができるので、異物によるスクラッチを防止でき、か
つ研磨レートを均一にすることができる。As described above, foreign substances such as agglomerated slurry clogged in the grooves of the polishing pad can be reliably removed, so that scratches due to the foreign substances can be prevented and the polishing rate can be made uniform.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２０】図１は、本発明の一実施の形態による研磨
装置の側面を示す説明図、図２は、本発明の一実施の形
態による研磨装置の平面を示す説明図、図３は、本発明
の一実施の形態による研磨装置に設けられたの洗浄ノズ
ルの断面図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a side view of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing a plan view of the polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a sectional view of a cleaning nozzle provided in the polishing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【００２１】本実施の形態において、配線層間絶縁膜な
どを平坦化するために化学的機械研磨を行う研磨装置１
は、図１、図２に示すように、中央部にステンレス鋼な
どからなる円盤状のプラテン２が設けられている。In the present embodiment, a polishing apparatus 1 for performing chemical mechanical polishing for planarizing a wiring interlayer insulating film and the like.
As shown in FIGS. 1 and 2, a disk-shaped platen 2 made of stainless steel or the like is provided at the center.
【００２２】このプラテン２の上面には、半導体装置な
どに用いられる半導体チップが形成される半導体ウエハ
Ｗの研磨を行う、同じく円盤状の、たとえば、ポリウレ
タンや人工皮革などの研磨パッド３が設けられている。On the upper surface of the platen 2, there is provided a similarly disk-shaped polishing pad 3 made of, for example, polyurethane or artificial leather for polishing a semiconductor wafer W on which semiconductor chips used for semiconductor devices and the like are formed. ing.
【００２３】研磨パッド３の表面には、スラリーの保持
性を向上させるために同心円状の溝３ａ（いわゆる、Ｋ
グルーブ）が形成されている。溝３ａは、深さ約０．３
５ｍｍ程度、幅約０．２５ｍｍ程度であり、約１．５ｍ
ｍ間隔で形成されている。On the surface of the polishing pad 3, concentric grooves 3a (so-called K
Groove) is formed. The groove 3a has a depth of about 0.3
About 5mm, width about 0.25mm, about 1.5m
They are formed at m intervals.
【００２４】また、プラテン２の中心部には、モータな
どの駆動部と接続された円柱状の支持部４が設けられ、
この駆動部を駆動させることによってプラテン２、およ
び研磨パッド３が所定の方向に回転を行うようになって
いる。In the center of the platen 2, there is provided a columnar support 4 connected to a drive unit such as a motor.
By driving the driving unit, the platen 2 and the polishing pad 3 rotate in a predetermined direction.
【００２５】研磨パッド３の上方には、スラリーを供給
する供給ノズル５が設けられている。スラリーは、酸化
シリコン系の超微粒子に純水を懸濁させたコロイダルシ
リカとアルカリ性溶液とで調合した研磨材である。A supply nozzle 5 for supplying a slurry is provided above the polishing pad 3. The slurry is an abrasive prepared by mixing colloidal silica in which pure water is suspended in silicon oxide-based ultrafine particles and an alkaline solution.
【００２６】供給ノズル５は、スラリーが貯蔵されてい
る研磨材貯蔵用のタンクと接続され、そのタンクからポ
ンプなどによってスラリーが供給され、供給ノズル５か
ら吐出される。The supply nozzle 5 is connected to a tank for storing abrasives in which the slurry is stored. The slurry is supplied from the tank by a pump or the like, and is discharged from the supply nozzle 5.
【００２７】また、研磨パッド３の上方には、半導体ウ
エハＷを固定しながら研磨を行う研磨ヘッド６が設けら
れている。研磨ヘッド６は、固定する半導体ウエハＷと
同じ程度の直径からなり、この研磨ヘッド６には半導体
ウエハＷを真空チャックなどによって保持するチャック
機構が備えられている。A polishing head 6 for polishing while fixing the semiconductor wafer W is provided above the polishing pad 3. The polishing head 6 has the same diameter as the semiconductor wafer W to be fixed, and the polishing head 6 includes a chuck mechanism for holding the semiconductor wafer W by a vacuum chuck or the like.
【００２８】研磨ヘッド６は、モータなどの駆動部と接
続された円柱状の支持部７を介してアーム８の一方の端
部に取り付けられており、この駆動部を駆動させること
によって研磨ヘッド６が所定の方向に回転する。アーム
８の他方の端部にも、アーム８をプラテン２の半径方向
に駆動させる駆動部が設けられている。The polishing head 6 is attached to one end of an arm 8 via a columnar support 7 connected to a driving unit such as a motor. The polishing head 6 is driven by driving the driving unit. Rotates in a predetermined direction. A drive unit for driving the arm 8 in the radial direction of the platen 2 is also provided at the other end of the arm 8.
【００２９】さらに、研磨パッド３の上方における研磨
ヘッド６に対向する近傍には、洗浄部９が設けられてお
り、研磨パッドの表面に目詰まりしたスラリーを取り除
く洗浄が行われる。Further, a cleaning section 9 is provided above the polishing pad 3 and in the vicinity of the polishing head 6, and performs cleaning for removing the slurry clogging the surface of the polishing pad.
【００３０】洗浄部９は、３つの洗浄ノズル１０〜１
２、ノズル取り付けアーム１３、揺動機構１４、超高圧
水発生装置１５、真空発生装置１６、および配管１７，
１８から構成されている。The washing section 9 has three washing nozzles 10-1.
2, nozzle mounting arm 13, swing mechanism 14, ultra-high pressure water generator 15, vacuum generator 16, pipe 17,
18.
【００３１】洗浄ノズル１０〜１２は、ノズル取り付け
アーム１３に等間隔で取り付けられており、プラテン２
の半径方向に並ぶようにそれぞれ配置されている。ノズ
ル取り付けアーム１３は、揺動機構１４に取り付けられ
ており、この揺動機構１４によって、ノズル取り付けア
ーム１３がプラテン２の半径方向に揺動する。The cleaning nozzles 10 to 12 are mounted on the nozzle mounting arm 13 at equal intervals, and
Are arranged so as to be arranged in the radial direction. The nozzle mounting arm 13 is mounted on a swing mechanism 14, which causes the nozzle mounting arm 13 to swing in the radial direction of the platen 2.
【００３２】超高圧水発生装置１５は、約１０ｋｇ／ｃ
ｍ2 程度以上の超高圧水を発生させ、配管１７を介して
ノズル１０〜１２から噴射させる。真空発生装置１６
は、真空を発生し、配管１８を介して洗浄後の超高圧水
を回収する。The ultra-high pressure water generator 15 has a capacity of about 10 kg / c.
Ultra-high pressure water of about m 2 or more is generated and injected from the nozzles 10 to 12 via the pipe 17. Vacuum generator 16
Generates a vacuum and collects the ultrahigh-pressure water after cleaning through the pipe 18.
【００３３】洗浄ノズル１０（〜１２）は、図３に示す
ように、中央部に噴射ノズル（噴射口）１９が設けられ
ており、この噴射ノズル１９の吹き出し口には、噴射角
度に合わせたテーパが形成されている。As shown in FIG. 3, the cleaning nozzles 10 to 12 are provided with an injection nozzle (injection port) 19 at the center thereof, and the ejection port of the injection nozzle 19 is adjusted to the injection angle. A taper is formed.
【００３４】噴射ノズル１９は、ノズル調整用ねじ２０
に固定されており、このノズル調整用ねじ２０を上下さ
せることで噴射ノズル１９から研磨パッド３までの距離
を調整する。The injection nozzle 19 is provided with a nozzle adjusting screw 20.
The distance from the spray nozzle 19 to the polishing pad 3 is adjusted by moving the nozzle adjusting screw 20 up and down.
【００３５】噴射ノズル１９の周辺部近傍には、真空吸
引口（吸引口）２１が形成されており、この真空吸引口
２１から超高圧水、および凝集スラリーなどの異物を吸
引して回収する。A vacuum suction port (suction port) 21 is formed in the vicinity of the peripheral portion of the injection nozzle 19, and foreign substances such as ultrahigh-pressure water and agglomerated slurry are sucked and collected from the vacuum suction port 21.
【００３６】また、洗浄ノズル１０（〜１２）における
周辺部の底面は、研磨パッド３の表面と非接触となって
いるが、この周辺部の底面は可能な限り研磨パッド３表
面に近づけられており、洗浄後の超高圧水の回収もれを
防止している。The bottom surface of the peripheral portion of the cleaning nozzles 10 (to 12) is not in contact with the surface of the polishing pad 3, but the bottom surface of the peripheral portion is as close as possible to the surface of the polishing pad 3. This prevents leakage of extra-high pressure water after washing.
【００３７】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。Next, the operation of the present embodiment will be described.
【００３８】ここでは、半導体ウエハＷの化学的機械研
磨を行いながら研磨パッド３の洗浄を行う、いわゆる、
ｉｎ−ｓｉｔｕドレス方式について記載する。Here, cleaning of the polishing pad 3 is performed while performing chemical mechanical polishing of the semiconductor wafer W, that is, so-called
The in-situ dress method will be described.
【００３９】まず、洗浄を行う前に、予めノズル調整用
ねじ２０によって噴射ノズル１９から研磨パッド３まで
の距離を調整すると共に、超高圧水の噴射圧力の調整を
行い、研磨パッド３の洗浄が最適となるようにする。First, before cleaning, the distance between the spray nozzle 19 and the polishing pad 3 is adjusted by the nozzle adjusting screw 20 in advance, and the spray pressure of ultra-high pressure water is adjusted. To be optimal.
【００４０】ここでは、噴射ノズル１９から研磨パッド
３までの噴射距離を７０ｍｍ程度前後、超高圧水の圧力
を１００ｋｇ／ｃｍ2 〜２５０ｋｇ／ｃｍ2 程度として
いる。[0040] Here, the injection distance 70mm about back and forth from the injection nozzle 19 to the polishing pad 3, and the pressure of the ultrahigh pressure water and 100kg / cm 2 ~250kg / cm 2 approximately.
【００４１】研磨パッド３の洗浄を行う際、超高圧水発
生装置１５によって超高圧水を発生させながら真空発生
装置１６により真空を発生させる。それと同時に、揺動
機構１４を動作させて洗浄ノズル１０〜１２を研磨パッ
ド３の半径方向に揺動させ、洗浄ノズル１０〜１２によ
って研磨パッド３の中心部から周縁部まで洗浄できるよ
うにしている。When cleaning the polishing pad 3, a vacuum is generated by the vacuum generator 16 while the ultra-high pressure water is generated by the ultra-high pressure water generator 15. At the same time, the oscillating mechanism 14 is operated to oscillate the cleaning nozzles 10 to 12 in the radial direction of the polishing pad 3 so that the cleaning nozzles 10 to 12 can wash from the center to the peripheral edge of the polishing pad 3. .
【００４２】超高圧水発生装置１５によって発生された
超高圧水は、配管１７を介して洗浄ノズル１０〜１２の
噴射ノズル１９からそれぞれ噴射され、この噴射圧力に
よって研磨パッド３の表面、および溝３ａの凝集スラリ
ーなどの異物を排出して除去する。そして、噴射された
超高圧水、および除去された異物は、洗浄ノズル１０〜
１２の真空吸引口２０から吸引されて回収される。The ultra-high-pressure water generated by the ultra-high-pressure water generator 15 is jetted from the jet nozzles 19 of the cleaning nozzles 10 to 12 via a pipe 17, and the jet pressure causes the surface of the polishing pad 3 and the groove 3a. Foreign substances such as agglomerated slurry are discharged and removed. Then, the jetted ultra-high pressure water and the removed foreign matter are supplied to the cleaning nozzles 10 to 10.
It is sucked and collected from the 12 vacuum suction ports 20.
【００４３】よって、研磨パッド３の溝３ａに目詰まっ
たスラリーなどの異物を確実に除去することができるの
で、凝集スラリーなどによるスクラッチを防止でき、か
つ研磨レートを均一にすることができる。Therefore, foreign matter such as slurry clogged in the groove 3a of the polishing pad 3 can be reliably removed, so that scratches due to agglomerated slurry and the like can be prevented and the polishing rate can be made uniform.
【００４４】また、洗浄ノズル１０〜１２の真空吸引口
２０によって除去された異物などを超高圧水とともに吸
引して回収するので、研磨パッド３表面を清浄な状態に
維持しながら洗浄することができる。Further, since the foreign matter removed by the vacuum suction port 20 of the cleaning nozzles 10 to 12 is sucked and collected together with the ultra-high pressure water, the polishing pad 3 can be cleaned while keeping its surface clean. .
【００４５】それにより、本実施の形態によれば、超高
圧水によって研磨パッド３を洗浄することにより、凝集
スラリーなどによるスクラッチの発生を大幅に低減する
ことができる。また、研磨パッド３の表面を削るドレッ
シングが不要となるので、研磨パッドの寿命を向上させ
ることができる。Thus, according to the present embodiment, the generation of scratches due to agglomerated slurry or the like can be greatly reduced by cleaning the polishing pad 3 with ultrahigh-pressure water. Further, dressing for shaving the surface of the polishing pad 3 is not required, so that the life of the polishing pad can be improved.
【００４６】さらに、本実施の形態では、洗浄ノズル１
０〜１２が研磨パッド３の半径方向に揺動される構成と
したが、たとえば、洗浄ノズル１０〜１２を研磨パッド
３の半径方向に揺動させながら研磨パッド３の平面方向
に揺動させたり、あるいは洗浄ノズル１０〜１２を研磨
パッド３の半径方向に揺動させずに、研磨パッド３の平
面方向だけに揺動させるような構成としてもよい。Further, in this embodiment, the cleaning nozzle 1
Although the nozzles 0 to 12 are configured to swing in the radial direction of the polishing pad 3, for example, the cleaning nozzles 10 to 12 are caused to swing in the plane direction of the polishing pad 3 while swinging in the radial direction of the polishing pad 3. Alternatively, the cleaning nozzles 10 to 12 may be configured to swing only in the plane direction of the polishing pad 3 without swinging in the radial direction of the polishing pad 3.
【００４７】また、本実施の形態においては、洗浄ノズ
ル１０〜１２における周辺部の底面を可能な限り研磨パ
ッド３表面に近づけるように構成したが、たとえば、図
４に示すように、洗浄ノズル１０〜１２における周辺部
の底面に、ナイロンなどのブラシ（ドレスブラシ）Ｂを
形成するようにしてもよい。このブラシＢによって研磨
パッド３の溝３ａに目詰まりした凝集スラリーをかきだ
すことができる。Further, in the present embodiment, the bottom surface of the peripheral portion of the cleaning nozzles 10 to 12 is configured to be as close as possible to the surface of the polishing pad 3. For example, as shown in FIG. A brush (dress brush) B made of nylon or the like may be formed on the bottom surface of the peripheral part in the sections 12 to 12. With this brush B, the coagulated slurry clogged in the groove 3a of the polishing pad 3 can be scraped out.
【００４８】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.
【００４９】また、前記実施の形態では、半導体ウエハ
の化学的機械研磨を行いながら研磨パッドの洗浄を行う
ｉｎ−ｓｉｔｕ方式について記載したが、半導体ウエハ
の化学的機械研磨と研磨パッドの洗浄と別々に行うｅｘ
−ｓｉｔｕ方式に用いるようにしてもよい。この場合、
半導体ウエハの研磨を行わないので、洗浄後の超高圧水
を回収する機構を設けずに超高圧水の洗浄だけを行うよ
うにしてもよい。In the above embodiment, the in-situ method of cleaning the polishing pad while performing the chemical mechanical polishing of the semiconductor wafer has been described. However, the chemical mechanical polishing of the semiconductor wafer and the cleaning of the polishing pad are separately performed. Ex to do
You may make it use for a -situ system. in this case,
Since the semiconductor wafer is not polished, only the cleaning of the ultra-high pressure water may be performed without providing a mechanism for collecting the ultra-high pressure water after the cleaning.
【００５０】さらに、前記実施の形態によれば、半導体
ウエハを化学的機械研磨する場合について記載したが、
たとえば、液晶ガラスや磁気ディスクなどの鏡面研磨を
行う研磨装置における研磨パッドの洗浄に用いるように
してもよい。Further, according to the above embodiment, the case where the semiconductor wafer is chemically and mechanically polished has been described.
For example, it may be used for cleaning a polishing pad in a polishing apparatus that performs mirror polishing of a liquid crystal glass or a magnetic disk.
【００５１】[0051]
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。 （１）本発明によれば、超高圧水を研磨パッドに噴射す
ることにより、研磨パッドの溝などに目詰まりした異物
であっても確実に除去できるので、異物などが研磨パッ
ド表面に再付着して発生するスクラッチを大幅に低減す
ることができる。 （２）また、本発明では、超高圧水を研磨パッドに噴射
しながら異物とともに噴射した洗浄後の超高圧水を回収
することによって、研磨パッド表面を清浄な状態に維持
することができる。 （３）さらに、本発明においては、上記（１）、（２）
により、常に研磨パッドの研磨レートを一定に維持でき
るので内面均一性を向上することができ、かつ研磨パッ
ドの表面を削るドレッシングが不要となるので、研磨パ
ッドを長寿命化させることができる。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows. (1) According to the present invention, by spraying ultra-high pressure water onto the polishing pad, even foreign substances clogged in the grooves of the polishing pad can be reliably removed. This can significantly reduce scratches generated. (2) Also, in the present invention, the surface of the polishing pad can be maintained in a clean state by collecting the ultra-high pressure water after cleaning, which is sprayed together with the foreign matter while spraying the ultra-high pressure water onto the polishing pad. (3) Further, in the present invention, the above (1) and (2)
Accordingly, the polishing rate of the polishing pad can be constantly maintained at a constant level, so that the inner surface uniformity can be improved, and dressing for shaving the surface of the polishing pad is not required, so that the life of the polishing pad can be extended.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の一実施の形態による研磨装置の側面を
示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a side surface of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施の形態による研磨装置の平面を
示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a plane of the polishing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施の形態による研磨装置に設けら
れたの洗浄ノズルの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a cleaning nozzle provided in the polishing apparatus according to one embodiment of the present invention.
【図４】本発明の他の実施の形態による研磨装置に設け
られたの洗浄ノズルの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a cleaning nozzle provided in a polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.
１ 研磨装置 ２ プラテン ３ 研磨パッド ３ａ 溝 ４ 支持部 ５ 供給ノズル ６ 研磨ヘッド ７ 支持部 ８ アーム ９ 洗浄部 １０〜１２ 洗浄ノズル １３ ノズル取り付けアーム １４ 揺動機構 １５ 超高圧水発生装置 １６ 真空発生装置 １７，１８ 配管 １９ 噴射ノズル（噴射口） ２０ ノズル調整用ねじ ２１ 真空吸引口（吸引口） Ｂ ブラシ（ドレスブラス） Ｗ 半導体ウエハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing apparatus 2 Platen 3 Polishing pad 3a Groove 4 Support part 5 Supply nozzle 6 Polishing head 7 Support part 8 Arm 9 Cleaning part 10-12 Cleaning nozzle 13 Nozzle mounting arm 14 Oscillating mechanism 15 Ultra high pressure water generator 16 Vacuum generator 17, 18 Piping 19 Injection nozzle (injection port) 20 Screw for nozzle adjustment 21 Vacuum suction port (suction port) B Brush (dress brass) W Semiconductor wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高石 優 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Ｆターム(参考） 3C058 AA19 AC01 AC04 AC05 BA05 CB02 CB05 DA12 DA17 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Yu Takaishi 5-20-1, Kamizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo F-term in Hitachi Semiconductor Group 3C058 AA19 AC01 AC04 AC05 BA05 CB02 CB05 DA12 DA17
Claims (5)
ドに押しつけて化学的機械研磨を行う工程と、前記研磨
パッドに超高圧水を噴射し、前記研磨パッド表面、なら
びに前記研磨パッドに形成された溝に付着した異物を除
去して洗浄する工程とを有したことを特徴とする半導体
装置の製造方法。1. A step of performing chemical mechanical polishing by pressing a surface of a semiconductor wafer against a rotating polishing pad, and spraying ultra-high pressure water on the polishing pad to form the polishing pad surface and the polishing pad. Cleaning the semiconductor device by removing foreign matter attached to the groove.
ドに押しつけて化学的機械研磨を行う工程と、前記研磨
パッドに超高圧水を噴射して前記研磨パッド表面、なら
びに前記研磨パッドに形成された溝に付着した異物を除
去して洗浄しながら、洗浄後の超高圧水を異物とともに
回収する工程とを有したことを特徴とする半導体装置の
製造方法。2. A step of performing chemical mechanical polishing by pressing a surface of a semiconductor wafer against a rotating polishing pad, and spraying ultra-high pressure water onto the polishing pad to form the surface of the polishing pad and the polishing pad. Recovering the ultra-high pressure water after cleaning together with the foreign matter while removing and cleaning the foreign matter attached to the groove.
ドに押しつけて化学的機械研磨を行うと同時に、前記研
磨パッドに超高圧水を噴射して前記研磨パッド表面、な
らびに前記研磨パッドに形成された溝に付着した異物を
除去して洗浄しながら、洗浄後の超高圧水を異物ととも
に回収する工程を有したことを特徴とする半導体装置の
製造方法。3. The surface of the semiconductor wafer is pressed against a rotating polishing pad to perform chemical mechanical polishing, and at the same time, ultra-high pressure water is sprayed on the polishing pad to form the polishing pad surface and the polishing pad. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of removing extraneous matter adhering to a groove and recovering ultra-high-pressure water after cleaning together with the extraneous substance while cleaning.
ドに押しつけて前記半導体ウエハを化学的機械研磨する
同時に、超高圧水を噴射する噴射口、および洗浄後の超
高圧水を回収する吸引口が設けられた洗浄ノズルを、前
記研磨パッドの平面方向、または半径方向の少なくとも
いずれか１つの方向に揺動運動させながら前記洗浄ノズ
ルの噴射口から超高圧水を噴射し、前記研磨パッド表
面、ならびに前記研磨パッドに形成された溝に付着した
異物を除去しながら、前記洗浄ノズルに設けられた吸引
口により洗浄後の超高圧水を異物とともに回収する工程
を有したことを特徴とする半導体装置の製造方法。4. A semiconductor wafer is chemically and mechanically polished by pressing the surface of the semiconductor wafer against a rotating polishing pad. At the same time, a jet port for jetting ultra-high pressure water and a suction port for collecting ultra-high pressure water after cleaning are provided. The provided cleaning nozzle, jetting ultra-high pressure water from the nozzle of the cleaning nozzle while oscillating in the plane direction of the polishing pad, or at least one of the radial direction, the polishing pad surface, and A step of collecting the ultra-high pressure water after cleaning together with the foreign matter by a suction port provided in the cleaning nozzle while removing the foreign matter attached to the groove formed in the polishing pad. Production method.
ドに押しつけて前記半導体ウエハを化学的機械研磨する
と同時に、超高圧水を噴射する噴射口、洗浄後の超高圧
水を回収する吸引口、ならびに前記研磨パッド表面を目
立てするドレスブラシが設けられた洗浄ノズルを前記研
磨パッドの平面方向、または半径方向の少なくともいず
れか１つの方向に揺動運動させながら、前記洗浄ノズル
の噴射口から超高圧水を噴射し、前記研磨パッド表面、
ならびに前記研磨パッドに形成された溝に付着した異物
を除去し、かつ前記洗浄ノズルに設けられた吸引口によ
り洗浄後の超高圧水を異物とともに回収しながら前記研
磨パッドの目立てを行う工程を有したことを特徴とする
半導体装置の製造方法。5. A spray port for spraying ultra-high pressure water, a suction port for collecting ultra-high pressure water after cleaning, and a suction port for simultaneously cleaning the semiconductor wafer by chemical mechanical polishing by pressing the surface of the semiconductor wafer against a rotating polishing pad; While oscillating a cleaning nozzle provided with a dress brush for sharpening the surface of the polishing pad in at least one of a plane direction and a radial direction of the polishing pad, ultra-high-pressure water is injected from an outlet of the cleaning nozzle. And the polishing pad surface,
And a step of dressing the polishing pad while removing extraneous matter adhering to the grooves formed in the polishing pad and recovering the ultrahigh-pressure water after washing together with the extraneous matter by a suction port provided in the cleaning nozzle. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
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