JP2002273651A - 研磨方法及び研磨装置 - Google Patents
研磨方法及び研磨装置Info
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- JP2002273651A JP2002273651A JP2001079257A JP2001079257A JP2002273651A JP 2002273651 A JP2002273651 A JP 2002273651A JP 2001079257 A JP2001079257 A JP 2001079257A JP 2001079257 A JP2001079257 A JP 2001079257A JP 2002273651 A JP2002273651 A JP 2002273651A
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- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- abrasive
- polishing pad
- pad
- foamed
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- Pending
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- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 研磨品質を低下させることなく、研磨剤の使
用量を大幅に減らして研磨することができる研磨方法、
研磨装置を提供する。 【解決手段】 研磨定盤１上に貼着されて回転する研磨
パッド２の中央部に研磨剤供給ノズル３から研磨剤を供
給するとともに、研磨パッド２の周外に配設された複数
の泡状研磨剤吹き出しノズル６から研磨剤に圧気を注入
してなる泡状研磨剤を研磨パッド２の周縁部に吹き付け
ながら、被加工物を研磨パッド２の表面に押し付けて研
磨する。
用量を大幅に減らして研磨することができる研磨方法、
研磨装置を提供する。 【解決手段】 研磨定盤１上に貼着されて回転する研磨
パッド２の中央部に研磨剤供給ノズル３から研磨剤を供
給するとともに、研磨パッド２の周外に配設された複数
の泡状研磨剤吹き出しノズル６から研磨剤に圧気を注入
してなる泡状研磨剤を研磨パッド２の周縁部に吹き付け
ながら、被加工物を研磨パッド２の表面に押し付けて研
磨する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、研磨方法及び研磨
装置に関し、特に半導体ウェーハ等を化学的機械研磨
（ＣＭＰ： Chemical Mechanical Polishing )法により
研磨する方法及びその装置に関する。
装置に関し、特に半導体ウェーハ等を化学的機械研磨
（ＣＭＰ： Chemical Mechanical Polishing )法により
研磨する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩの高集積化に伴って配線の
微細化、多層化が進行しており、そのためその製造工程
では、ウェーハ表面（特に層間絶縁膜表面）の凹凸が著
しくなる一方、特にリソグラフィ工程等では高度の表面
平坦性が必要となり、平坦化技術が極めて重要になって
いる。
微細化、多層化が進行しており、そのためその製造工程
では、ウェーハ表面（特に層間絶縁膜表面）の凹凸が著
しくなる一方、特にリソグラフィ工程等では高度の表面
平坦性が必要となり、平坦化技術が極めて重要になって
いる。
【０００３】ウェーハ表面を効率よく高精度に平坦化す
る技術として、ＣＭＰ法による研磨がある。その従来の
方法及び装置を、図により説明する。図２は従来の研磨
装置を示す模式図である。研磨パッド２を貼着した研磨
定盤１を回転し、研磨パッド２の上方に配置された研磨
剤供給ノズル３から研磨パッド２の中央部に研磨剤４を
供給しながら、被加工物のウェーハ（図示は省略）をそ
の加工面を下に向けて保持した研磨ヘッド５を研磨パッ
ド２の上方で自転させながら降下させ、そのウェーハを
回転する研磨パッド２上（その中央部と周縁部との間）
に押し付けて、研磨剤４により研磨する。研磨剤４とし
ては、例えば、微細なシリカの粉末を水酸化カリウム等
のアルカリ液に混入したスラリが用いられる。
る技術として、ＣＭＰ法による研磨がある。その従来の
方法及び装置を、図により説明する。図２は従来の研磨
装置を示す模式図である。研磨パッド２を貼着した研磨
定盤１を回転し、研磨パッド２の上方に配置された研磨
剤供給ノズル３から研磨パッド２の中央部に研磨剤４を
供給しながら、被加工物のウェーハ（図示は省略）をそ
の加工面を下に向けて保持した研磨ヘッド５を研磨パッ
ド２の上方で自転させながら降下させ、そのウェーハを
回転する研磨パッド２上（その中央部と周縁部との間）
に押し付けて、研磨剤４により研磨する。研磨剤４とし
ては、例えば、微細なシリカの粉末を水酸化カリウム等
のアルカリ液に混入したスラリが用いられる。
【０００４】ところが、このような研磨方法、研磨装置
では、研磨パッド上に供給した研磨剤は研磨パッドの回
転により外に流出してしまうため、研磨剤が不足して
（特に中央部寄りで）研磨面に傷（マイクロスクラッ
チ）を生じたり、研磨量の面内不均一を生じたりし易
く、これを防ぐためには、常に大量の研磨剤を供給し続
けなければならない、という問題があった。
では、研磨パッド上に供給した研磨剤は研磨パッドの回
転により外に流出してしまうため、研磨剤が不足して
（特に中央部寄りで）研磨面に傷（マイクロスクラッ
チ）を生じたり、研磨量の面内不均一を生じたりし易
く、これを防ぐためには、常に大量の研磨剤を供給し続
けなければならない、という問題があった。
【０００５】この点を改善するものとして、研磨パッド
の周外から内側に向けて気体を吹き付けることで研磨剤
の流失を抑制する研磨方法、研磨装置が、特開平９−１
０９０１９に開示されている。その概略を、図３により
説明する。図３は従来の研磨装置の他の例を示す模式図
であり、同図において図２と同じものには同一の符号を
付与した。１６は気体吹き出しノズルであり、これが複
数個（例えば４個、或いは１２個）、研磨パッド２の周
辺にこれを囲むように配置されており、これらから気体
（例えば空気）を研磨パッド２の周縁部に向けて吹き出
すようになっている。この研磨装置によれば、研磨パッ
ド２の中央部に供給する研磨剤４の量を大幅に減らして
研磨することができる。
の周外から内側に向けて気体を吹き付けることで研磨剤
の流失を抑制する研磨方法、研磨装置が、特開平９−１
０９０１９に開示されている。その概略を、図３により
説明する。図３は従来の研磨装置の他の例を示す模式図
であり、同図において図２と同じものには同一の符号を
付与した。１６は気体吹き出しノズルであり、これが複
数個（例えば４個、或いは１２個）、研磨パッド２の周
辺にこれを囲むように配置されており、これらから気体
（例えば空気）を研磨パッド２の周縁部に向けて吹き出
すようになっている。この研磨装置によれば、研磨パッ
ド２の中央部に供給する研磨剤４の量を大幅に減らして
研磨することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した後
者の従来技術では、前者の従来技術の問題点は改善され
るものの、研磨パッドの周縁部で研磨剤が乾燥し、研磨
面に傷（マイクロスクラッチ）を生じたり、ウェーハが
研磨パッドとの摩擦力の増大のために研磨ヘッドから飛
び出して割れたり、研磨パッドから大量に発塵したりす
ることがある、という問題があった。
者の従来技術では、前者の従来技術の問題点は改善され
るものの、研磨パッドの周縁部で研磨剤が乾燥し、研磨
面に傷（マイクロスクラッチ）を生じたり、ウェーハが
研磨パッドとの摩擦力の増大のために研磨ヘッドから飛
び出して割れたり、研磨パッドから大量に発塵したりす
ることがある、という問題があった。
【０００７】本発明は、このような問題を解決して、研
磨剤の使用量を大幅に減らして研磨することができ、し
かも研磨パッドの周縁部で研磨剤が乾燥することのない
研磨方法、研磨装置を提供することを目的とする。
磨剤の使用量を大幅に減らして研磨することができ、し
かも研磨パッドの周縁部で研磨剤が乾燥することのない
研磨方法、研磨装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、研磨定盤上に貼着されて回転す
る研磨パッドの中央部に研磨剤を供給するとともに、該
研磨パッドの周縁部に研磨剤に圧気を注入してなる泡状
研磨剤を吹き付けながら、被加工物を該研磨パッドに押
し付けて研磨する研磨方法とし、また、回転する研磨定
盤と、該研磨定盤上に貼着された研磨パッドと、被加工
物を保持して該研磨パッドに押し付ける研磨ヘッドと、
該研磨パッドの中央部に研磨剤を供給する研磨剤供給ノ
ズルと、研磨剤に圧気を注入して泡状研磨剤を生成する
発泡装置と、該泡状研磨剤を該研磨パッドの周縁部に吹
き付ける研磨剤吹き出しノズルとを有する研磨装置とし
ている。
め、本発明においては、研磨定盤上に貼着されて回転す
る研磨パッドの中央部に研磨剤を供給するとともに、該
研磨パッドの周縁部に研磨剤に圧気を注入してなる泡状
研磨剤を吹き付けながら、被加工物を該研磨パッドに押
し付けて研磨する研磨方法とし、また、回転する研磨定
盤と、該研磨定盤上に貼着された研磨パッドと、被加工
物を保持して該研磨パッドに押し付ける研磨ヘッドと、
該研磨パッドの中央部に研磨剤を供給する研磨剤供給ノ
ズルと、研磨剤に圧気を注入して泡状研磨剤を生成する
発泡装置と、該泡状研磨剤を該研磨パッドの周縁部に吹
き付ける研磨剤吹き出しノズルとを有する研磨装置とし
ている。
【０００９】即ち、ウェーハ研磨中に研磨パッドの周縁
部に吹き付けるのが、乾燥した気体ではなく泡状の研磨
剤であるから、その泡状研磨剤を、研磨パッドの中央部
に供給した研磨剤の流出を十分に抑制するように多く吹
き付けた場合でも、研磨パッドの周縁部が乾燥すること
はない。従って、研磨剤の供給量を大幅に絞り込むこと
ができ、研磨品質を損なうことなく、研磨コストを削減
することができる。
部に吹き付けるのが、乾燥した気体ではなく泡状の研磨
剤であるから、その泡状研磨剤を、研磨パッドの中央部
に供給した研磨剤の流出を十分に抑制するように多く吹
き付けた場合でも、研磨パッドの周縁部が乾燥すること
はない。従って、研磨剤の供給量を大幅に絞り込むこと
ができ、研磨品質を損なうことなく、研磨コストを削減
することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
を参照しながら説明する。図１は本発明に係る研磨装置
を示す模式図である。同図において、１は研磨定盤、２
は研磨パッド、３は研磨剤供給ノズル、４は研磨剤、５
は研磨ヘッド、６は泡状研磨剤吹き出しノズル、７は発
泡装置、８は加熱装置、９及び１０は研磨剤供給配管、
１１は圧気供給配管、１２は泡状研磨剤供給配管であ
る。
を参照しながら説明する。図１は本発明に係る研磨装置
を示す模式図である。同図において、１は研磨定盤、２
は研磨パッド、３は研磨剤供給ノズル、４は研磨剤、５
は研磨ヘッド、６は泡状研磨剤吹き出しノズル、７は発
泡装置、８は加熱装置、９及び１０は研磨剤供給配管、
１１は圧気供給配管、１２は泡状研磨剤供給配管であ
る。
【００１１】研磨定盤１は回転機構を備えており、その
表面に貼着された研磨パッド２とともに自転する。研磨
剤供給ノズル３は研磨パッド２の上方にあって、研磨剤
４を研磨パッド２の中央部に供給する。研磨ヘッド５は
回転機構と昇降機構を備えており、被加工物のウェーハ
（図示は省略）を保持し、これを研磨パッド２に押し付
ける。泡状研磨剤吹き出しノズル６は複数個（例えば４
個乃至１２個）が研磨パッド２の周辺にこれを囲むよう
に配置されており、角度調整機構を備えていて、研磨パ
ッド２の周縁部に向けて斜め上から泡状研磨剤を吹き出
す。発泡装置７はその内部に研磨剤を導入し、その中に
空気，窒素ガス等の圧気（大気圧より高圧のガス）を注
入することにより泡状研磨剤を生成する。加熱装置８は
圧気供給配管１１の途中に設けられており、発泡装置７
に導入される圧気を加熱する。
表面に貼着された研磨パッド２とともに自転する。研磨
剤供給ノズル３は研磨パッド２の上方にあって、研磨剤
４を研磨パッド２の中央部に供給する。研磨ヘッド５は
回転機構と昇降機構を備えており、被加工物のウェーハ
（図示は省略）を保持し、これを研磨パッド２に押し付
ける。泡状研磨剤吹き出しノズル６は複数個（例えば４
個乃至１２個）が研磨パッド２の周辺にこれを囲むよう
に配置されており、角度調整機構を備えていて、研磨パ
ッド２の周縁部に向けて斜め上から泡状研磨剤を吹き出
す。発泡装置７はその内部に研磨剤を導入し、その中に
空気，窒素ガス等の圧気（大気圧より高圧のガス）を注
入することにより泡状研磨剤を生成する。加熱装置８は
圧気供給配管１１の途中に設けられており、発泡装置７
に導入される圧気を加熱する。
【００１２】次に、この研磨装置を用いた研磨方法を説
明する。先ず、研磨定盤１を回転させ、回転する研磨パ
ッド２の中央部に研磨剤供給ノズル３から研磨剤を大流
量（例えば 200ml／分）で供給し、その研磨剤が研磨パ
ッド２の周縁部から流出するようになった時点で流量を
大幅に絞り（例えば50ml／分）、同時に総ての泡状研磨
剤吹き出しノズル６から泡状研磨剤を研磨パッド２の周
縁部に吹き付け、この状態で、ウェーハをその加工面を
下に向けて保持した研磨ヘッド５を回転しながら降下さ
せ、ウェーハを研磨パッド２の表面に押し付けて研磨を
行う。
明する。先ず、研磨定盤１を回転させ、回転する研磨パ
ッド２の中央部に研磨剤供給ノズル３から研磨剤を大流
量（例えば 200ml／分）で供給し、その研磨剤が研磨パ
ッド２の周縁部から流出するようになった時点で流量を
大幅に絞り（例えば50ml／分）、同時に総ての泡状研磨
剤吹き出しノズル６から泡状研磨剤を研磨パッド２の周
縁部に吹き付け、この状態で、ウェーハをその加工面を
下に向けて保持した研磨ヘッド５を回転しながら降下さ
せ、ウェーハを研磨パッド２の表面に押し付けて研磨を
行う。
【００１３】尚、研磨量の面内分布を制御するには、研
磨パッド２の周縁部に吹き付ける泡状研磨剤の量や吹き
付ける角度を調整する。また、生成される泡状研磨剤の
温度が低過ぎる場合には、発泡装置７に導入する圧気を
加熱装置８で加熱して、泡状研磨剤を所望の温度に上げ
る。
磨パッド２の周縁部に吹き付ける泡状研磨剤の量や吹き
付ける角度を調整する。また、生成される泡状研磨剤の
温度が低過ぎる場合には、発泡装置７に導入する圧気を
加熱装置８で加熱して、泡状研磨剤を所望の温度に上げ
る。
【００１４】本発明は以上の例に限定されることなく、
更に種々変形して実施することができる。例えば、被加
工物が半導体ウェーハ以外であっても、本発明は有効で
ある。
更に種々変形して実施することができる。例えば、被加
工物が半導体ウェーハ以外であっても、本発明は有効で
ある。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
研磨剤の使用量を大幅に減らして研磨することが可能
で、しかも研磨パッドの周縁部で研磨剤が乾燥すること
のない研磨方法、研磨装置を提供することができ、研磨
コストの低減に寄与する。
研磨剤の使用量を大幅に減らして研磨することが可能
で、しかも研磨パッドの周縁部で研磨剤が乾燥すること
のない研磨方法、研磨装置を提供することができ、研磨
コストの低減に寄与する。
【図１】 本発明に係る研磨装置を示す模式図である。
【図２】 従来の研磨装置を示す模式図である。
【図３】 従来の研磨装置の他の例を示す模式図であ
る。
る。
１ 研磨定盤 ２ 研磨パッド ３ 研磨剤供給ノズル ４ 研磨剤 ５ 研磨ヘッド ６ 泡状研磨剤吹き出しノズル ７ 発泡装置 ８ 加熱装置 ９，１０ 研磨剤供給配管 １１ 圧気供給配管 １２ 泡状研磨剤供給配管 １６ 気体吹き出しノズル
Claims (3)
- 【請求項１】 研磨定盤上に貼着されて回転する研磨パ
ッドの中央部に研磨剤を供給するとともに、 該研磨パッドの周縁部に研磨剤に圧気を注入してなる泡
状研磨剤を吹き付けながら、被加工物を該研磨パッドに
押し付けて研磨することを特徴とする研磨方法。 - 【請求項２】 回転する研磨定盤と、該研磨定盤上に貼
着された研磨パッドと、被加工物を保持して該研磨パッ
ドに押し付ける研磨ヘッドと、該研磨パッドの中央部に
研磨剤を供給する研磨剤供給ノズルと、研磨剤に圧気を
注入して泡状研磨剤を生成する発泡装置と、該泡状研磨
剤を該研磨パッドの周縁部に吹き付ける研磨剤吹き出し
ノズルと、を有することを特徴とする研磨装置。 - 【請求項３】 前記発泡装置に注入する圧気の供給流路
に、該圧気を加熱する加熱装置を有することを特徴とす
る請求項２記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001079257A JP2002273651A (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 研磨方法及び研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001079257A JP2002273651A (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 研磨方法及び研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002273651A true JP2002273651A (ja) | 2002-09-25 |
Family
ID=18935740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001079257A Pending JP2002273651A (ja) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | 研磨方法及び研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002273651A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004113022A1 (en) * | 2003-06-18 | 2004-12-29 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for controlling the film thickness on a polishing pad |
| JP2007317702A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toshiba Corp | 研磨方法及び半導体装置の製造方法 |
| CN107891358A (zh) * | 2016-10-03 | 2018-04-10 | 株式会社迪思科 | 晶片的加工方法和研磨装置 |
-
2001
- 2001-03-19 JP JP2001079257A patent/JP2002273651A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166015B2 (en) | 2002-06-28 | 2007-01-23 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for controlling fluid material composition on a polishing pad |
| WO2004113022A1 (en) * | 2003-06-18 | 2004-12-29 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for controlling the film thickness on a polishing pad |
| JP2007317702A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toshiba Corp | 研磨方法及び半導体装置の製造方法 |
| CN107891358A (zh) * | 2016-10-03 | 2018-04-10 | 株式会社迪思科 | 晶片的加工方法和研磨装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040610 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040610 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051111 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071018 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071023 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080311 |