JP2002540972A - ２重ｃｍｐパッド調整装置 - Google Patents
２重ｃｍｐパッド調整装置Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】
実施形態によると、本発明は、研磨パッドの調整に使用される少なくとも２本の調整アームを備えたCMP研磨構成に関する。CMP研磨装置は、スラリーを施与しパッドを調整するように構成された第１パッド調整器を備えている。第２パッド調整器は研磨パッドの一部を清浄し清浄化学薬品を施与するよう構成されている。この実施例を使用する利点には、パッド清浄機能の向上、スラリー施与機能の改善、ウェハーの高品質化、生産の迅速化などが挙げられる。
Description
【０００１】
本発明は一般的に半導体デバイスとそれらの製造に関し、具体的には、半導体
デバイスと化学機械式研摩（CMP）を含むそれらのデバイスを製造する装置に関
する。
デバイスと化学機械式研摩（CMP）を含むそれらのデバイスを製造する装置に関
する。
【０００２】
電子産業は、信頼性とコストを改良しながらより高機能のデバイスの実現を目
指す半導体製造技術の進展に期待を育んでいる。多くの場合、こうしたデバイス
の製造は複雑で、製品の品質を維持または改良しながら同時に費用対効率の高い
製造過程を維持するのは実現困難なことである。デバイスの性能とコストへの要
件が高まるにつれ、製造過程を首尾よく実現することは困難になる。
指す半導体製造技術の進展に期待を育んでいる。多くの場合、こうしたデバイス
の製造は複雑で、製品の品質を維持または改良しながら同時に費用対効率の高い
製造過程を維持するのは実現困難なことである。デバイスの性能とコストへの要
件が高まるにつれ、製造過程を首尾よく実現することは困難になる。
【０００３】 半導体デバイスが複雑になることによる副産物は、デバイスの表面の凹凸であ
る。この表面の凹凸は、多段相互接続方式に追加段を加えたり回路がサブミクロ
レベルになるとより顕著になる。通常は、デバイス内の各レベルがパターン化さ
れ、その結果、不均一な「ステップ高」が表面に発生する。この「ステップ高」
はパターンを形成する金属が表面に残留している個所である。
る。この表面の凹凸は、多段相互接続方式に追加段を加えたり回路がサブミクロ
レベルになるとより顕著になる。通常は、デバイス内の各レベルがパターン化さ
れ、その結果、不均一な「ステップ高」が表面に発生する。この「ステップ高」
はパターンを形成する金属が表面に残留している個所である。
【０００４】 プレーナライゼーション（planarization：平坦化）は半導体デバイスの表面
の形状を記載する用語である。誘電物の表面が平面のように平坦な場合に完全な
平担化が発生する。誘電物の表面がその下の層の金属パターンの「ステップ高」
のある表面を直接かたどるっていると平担化は発生しない。平担化の程度とは、
変動のある表面形状が「平担化」すなわち平担な表面にできる程度を意味する。
変動のある表面は好ましくない。このため、デバイス内に追加層を形成すると、
必要となる平面化の程度が増す。
の形状を記載する用語である。誘電物の表面が平面のように平坦な場合に完全な
平担化が発生する。誘電物の表面がその下の層の金属パターンの「ステップ高」
のある表面を直接かたどるっていると平担化は発生しない。平担化の程度とは、
変動のある表面形状が「平担化」すなわち平担な表面にできる程度を意味する。
変動のある表面は好ましくない。このため、デバイス内に追加層を形成すると、
必要となる平面化の程度が増す。
【０００５】 半導体デバイス製造で一般的に使用されている新しい平担化処理は化学機械式
研摩、すなわちCMP法である。CMPは、製造過程が異なる場合のシリコンウェハー
とVLSI回路の平担化において有益である。従来の平担化処理は、部分的な平担化
または縮尺の小さな局所の変動に実行されていた。これに対して、CMPは10ミク
ロより大きな縮尺全体でしばしば使用されている。
研摩、すなわちCMP法である。CMPは、製造過程が異なる場合のシリコンウェハー
とVLSI回路の平担化において有益である。従来の平担化処理は、部分的な平担化
または縮尺の小さな局所の変動に実行されていた。これに対して、CMPは10ミク
ロより大きな縮尺全体でしばしば使用されている。
【０００６】 ある適用例では、CMP処理は、半導体ウェハーの面を研磨パッドに向けてウェ
ハーをウェハー保持器に固定する工程を含んでいる。研磨パッドとウェハー保持
器はどちらも回転する。スラリー、通常はSiO2粒子の懸濁液であるコロイド状の
シリカ、を処理工程に加える。粒子のサイズは通常100オングストロームから3ミ
クロの範囲である。スラリーは通常、ウェハー保持器およびパッドに供給される
専用棒を用いて塗布される。ウェハーから物質を取り除く速度は化学面での比率
と機械面での比率の組合せである。機械による除去比率はおおまかには圧力とウ
ェハーの相対的な速度とに比例している。化学面での除去比率はスラリー粒子の
サイズと溶液pHの関数であり、通常は、約11.5のphのスラリーを用いると最高の
除去率が確保できる。
ハーをウェハー保持器に固定する工程を含んでいる。研磨パッドとウェハー保持
器はどちらも回転する。スラリー、通常はSiO2粒子の懸濁液であるコロイド状の
シリカ、を処理工程に加える。粒子のサイズは通常100オングストロームから3ミ
クロの範囲である。スラリーは通常、ウェハー保持器およびパッドに供給される
専用棒を用いて塗布される。ウェハーから物質を取り除く速度は化学面での比率
と機械面での比率の組合せである。機械による除去比率はおおまかには圧力とウ
ェハーの相対的な速度とに比例している。化学面での除去比率はスラリー粒子の
サイズと溶液pHの関数であり、通常は、約11.5のphのスラリーを用いると最高の
除去率が確保できる。
【０００７】 CMP処理でのスラリーの使用に加えて、研磨パッドを調整する調整装置も通常
は使用される。調整装置はCMP研磨処理を支援し、パッドの寿命を延ばす。CMP処
理に必要な他の事は、パッドとウェハー自体を適切かつ効率的に清浄することで
ある。クリーンルームの環境では、発生する汚染物ができるだけ少ないCMP処理
を維持することが重要である。スラリー粒子のサイズが3ミクロ以下の範囲にあ
る場合、清浄は困難であり、したがって、極めて重要である。さらに、各ウェハ
ーを研磨することで発生する副産物がパッド上に累積したり他のウェハーに届か
ないようにすることも有益である。
は使用される。調整装置はCMP研磨処理を支援し、パッドの寿命を延ばす。CMP処
理に必要な他の事は、パッドとウェハー自体を適切かつ効率的に清浄することで
ある。クリーンルームの環境では、発生する汚染物ができるだけ少ないCMP処理
を維持することが重要である。スラリー粒子のサイズが3ミクロ以下の範囲にあ
る場合、清浄は困難であり、したがって、極めて重要である。さらに、各ウェハ
ーを研磨することで発生する副産物がパッド上に累積したり他のウェハーに届か
ないようにすることも有益である。
【０００８】
パッドを調整しスラリーを施与する従来の方法は２つの機械構成要素を使用す
る。スラリー施与棒とパッド調整器組立体である。２つの個別の構成要素を使用
すると不利益が発生する。たとえば、個々の構成要素は装置中により広いスペー
スを占めることになる。さらに、スラリーがパッド上に均一に拡散されることな
くパッド調整ヘッドに積層される可能性がある。スラリーの不均一分配は研磨処
理を妨害することになる。さらに、反応性副産物を完全にパッドから取り除くこ
とはできない。２枚以上のウェハーを１度に処理する場合には、パッドの清浄が
不適切になると、１枚のウェハーからの反応性副産物や他の物質が他のウェハー
に接触することになる。こうした欠点の結果、たとえば、長い弓形のひっかきキ
ズ、浅いミクロレベルのひっかきキズ、ダイス間の厚みのバラツキ、スラリー粒
子の残留などが発生する。こうした欠点の結果、究極的には大幅な歩留まりの低
下が発生したり、浅いキズがある個所の金属条や残留スラリー粒子を取り囲む金
属条が発生することで信頼性が低下することになる。
る。スラリー施与棒とパッド調整器組立体である。２つの個別の構成要素を使用
すると不利益が発生する。たとえば、個々の構成要素は装置中により広いスペー
スを占めることになる。さらに、スラリーがパッド上に均一に拡散されることな
くパッド調整ヘッドに積層される可能性がある。スラリーの不均一分配は研磨処
理を妨害することになる。さらに、反応性副産物を完全にパッドから取り除くこ
とはできない。２枚以上のウェハーを１度に処理する場合には、パッドの清浄が
不適切になると、１枚のウェハーからの反応性副産物や他の物質が他のウェハー
に接触することになる。こうした欠点の結果、たとえば、長い弓形のひっかきキ
ズ、浅いミクロレベルのひっかきキズ、ダイス間の厚みのバラツキ、スラリー粒
子の残留などが発生する。こうした欠点の結果、究極的には大幅な歩留まりの低
下が発生したり、浅いキズがある個所の金属条や残留スラリー粒子を取り囲む金
属条が発生することで信頼性が低下することになる。
【０００９】 本発明はCMP処理を改良する方法および装置に関し、パッド清浄および調整機
能の改善、スラリー施与機能の向上、ウェハー品質の向上、生産の迅速化などが
改良点である。本発明は多くの実施形態や適用例で例示されるが、その中のいく
つかを以下に要約する。
能の改善、スラリー施与機能の向上、ウェハー品質の向上、生産の迅速化などが
改良点である。本発明は多くの実施形態や適用例で例示されるが、その中のいく
つかを以下に要約する。
【００１０】
ある実施態様によると、本発明は、研磨パッドの調整などのために少なくとも
２本の調整アームを備えたCMP研磨装置を含む。CMP研磨装置はスラリーを施与し
パッドを調整するよう構成された第１パッド調整器を備えている。第２パッド調
整器は、研磨パッドの一部を清浄し、清浄化学薬品を施与するよう構成されてい
る。
２本の調整アームを備えたCMP研磨装置を含む。CMP研磨装置はスラリーを施与し
パッドを調整するよう構成された第１パッド調整器を備えている。第２パッド調
整器は、研磨パッドの一部を清浄し、清浄化学薬品を施与するよう構成されてい
る。
【００１１】 他の実施態様によると、本発明は、CMP研磨装置におけるCMP研磨パッドを調整
する方法に関する。CMP装置は調整アームを少なくとも２本備えている。これら
の調整アームの１方に結合された第１パッド調整器を用いて、スラリーが施与さ
れパッドの調整が実施される。研磨パッドの一部は、調整アームの他方に結合さ
れた第２パッド調整器を用いて清浄される。
する方法に関する。CMP装置は調整アームを少なくとも２本備えている。これら
の調整アームの１方に結合された第１パッド調整器を用いて、スラリーが施与さ
れパッドの調整が実施される。研磨パッドの一部は、調整アームの他方に結合さ
れた第２パッド調整器を用いて清浄される。
【００１２】 さらに他の実施態様によると、本発明はCMP用の方法に関する。CMP研磨装置は
、処理対象の各半導体ウェハー用の研磨パッドおよび少なくとも２つの調整アー
ムを備えている。第１半導体ウェハーはCMP研磨装置に結合される。パッドは、
第１調整アームに結合された第１パッド調整器を用いて調整される。スラリーは
、第１パッド調整器により供給される。第１調整アームに結合された第２パッド
調整器を用いると、第１清浄材が第２パッド調整器により供給され、研磨パッド
の一部が清浄される。
、処理対象の各半導体ウェハー用の研磨パッドおよび少なくとも２つの調整アー
ムを備えている。第１半導体ウェハーはCMP研磨装置に結合される。パッドは、
第１調整アームに結合された第１パッド調整器を用いて調整される。スラリーは
、第１パッド調整器により供給される。第１調整アームに結合された第２パッド
調整器を用いると、第１清浄材が第２パッド調整器により供給され、研磨パッド
の一部が清浄される。
【００１３】 さらに他の実施例によると、本発明は研磨パッドを備えたCMP研磨装置に関す
る。この装置は研磨パッドを調整しスラリーを供給する手段と、パッドを調整し
清浄材を供給する手段とを備えている。
る。この装置は研磨パッドを調整しスラリーを供給する手段と、パッドを調整し
清浄材を供給する手段とを備えている。
【００１４】 本発明の上記の概要は本発明の各例示実施形態またはあらゆる実施形態を説明
するものではない。以下に示す図面および詳細な説明でより具体的にこうした実
施形態が示されることであろう。
するものではない。以下に示す図面および詳細な説明でより具体的にこうした実
施形態が示されることであろう。
【００１５】
本発明は、添付図面に関連して以下に示す詳細な記載を考慮することでより深
く理解できるであろう。
く理解できるであろう。
【００１６】 本発明は様々な修正例や代替形式に補正可能であるが、その中の特定の例は図
面で示され、詳細に説明されている。しかし、当然のことながら、本発明は説明
された特定の実施形態に制限されるものではない。それどころか、添付の請求項
で限定されている本発明の精神と範囲に当てはまるかぎりあらゆる修正例、等価
例、代替例が含まれている。
面で示され、詳細に説明されている。しかし、当然のことながら、本発明は説明
された特定の実施形態に制限されるものではない。それどころか、添付の請求項
で限定されている本発明の精神と範囲に当てはまるかぎりあらゆる修正例、等価
例、代替例が含まれている。
【００１７】 一実施形態によると、本発明では、CMP処理においてスラリーを供給しパッド
を調整する単一の装置が使用される。さらに、単一の装置はCMP処理において清
浄材を供給しパッドを調整するために使用可能である。こうした装置を使用する
と、スラリーや脱イオン化水などの清浄材、さらに従来のCMP処理で使用されて
いる他の材などの物質を施与する施与棒が不必要になる。
を調整する単一の装置が使用される。さらに、単一の装置はCMP処理において清
浄材を供給しパッドを調整するために使用可能である。こうした装置を使用する
と、スラリーや脱イオン化水などの清浄材、さらに従来のCMP処理で使用されて
いる他の材などの物質を施与する施与棒が不必要になる。
【００１８】 図１において、他の実施形態によると、本発明はCMP研磨装置100に関する。装
置100は、研磨パッド150の調整などのために少なくとも２本の調整アーム110と1
20を備えている。研磨パッド150は回転するように構成されている。さらに、調
整アーム110と120は、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移動するように構
成されている。CMP研磨装置100は、スラリーを施与しパッドを調整するよう構成
された第１パッド調整器130を備えている。第２パッド調整器140は、研磨パッド
の一部を清浄し清浄材料を施与するよう構成されている。ウェハー保持器160は
半導体ウェハーの主面を研磨パッド150上に向けて保持するように構成されてい
る。
置100は、研磨パッド150の調整などのために少なくとも２本の調整アーム110と1
20を備えている。研磨パッド150は回転するように構成されている。さらに、調
整アーム110と120は、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移動するように構
成されている。CMP研磨装置100は、スラリーを施与しパッドを調整するよう構成
された第１パッド調整器130を備えている。第２パッド調整器140は、研磨パッド
の一部を清浄し清浄材料を施与するよう構成されている。ウェハー保持器160は
半導体ウェハーの主面を研磨パッド150上に向けて保持するように構成されてい
る。
【００１９】 第１パッド調整器130と第２パッド調整器140は、様々な方法で調整と清浄を行
うように構成されている。たとえば、パッド調整器は、ベアリング、ホイール、
ブッシュなどの回転手段を備えている。回転を実効するために、回転手段は、ギ
ア、ベルト、滑車、直結駆動装置などの装置に結合されている。さらに、パッド
調整器はシャワーヘッド型に設計され、材料がCMPパッド上に均一に追加される
。パッド調整器は、パッドに接触し、清浄材やスラリーなどの材料の調整、清浄
および分配を支援するブラシやグリッドなどの部品も備えている。
うように構成されている。たとえば、パッド調整器は、ベアリング、ホイール、
ブッシュなどの回転手段を備えている。回転を実効するために、回転手段は、ギ
ア、ベルト、滑車、直結駆動装置などの装置に結合されている。さらに、パッド
調整器はシャワーヘッド型に設計され、材料がCMPパッド上に均一に追加される
。パッド調整器は、パッドに接触し、清浄材やスラリーなどの材料の調整、清浄
および分配を支援するブラシやグリッドなどの部品も備えている。
【００２０】 他の実施形態では、清浄または研磨材料が、パッド調整器に結合された供給管
を用いてパッド調整器に供給される。こうした供給管は、たとえば、プラスチッ
ク、金属または他の適切な材料からなる可撓な管である。供給管は、固定または
可撓結合など適切な方式でパッド調整器に結合可能である。さらに、複数の流体
が個々のパッド調整器に供給される。たとえば、こうした複数の流体は個々に供
給され、事前に混合され、パッド調整器自体で混合されたり、混合管などの装置
を用いて供給管中で混合可能である。
を用いてパッド調整器に供給される。こうした供給管は、たとえば、プラスチッ
ク、金属または他の適切な材料からなる可撓な管である。供給管は、固定または
可撓結合など適切な方式でパッド調整器に結合可能である。さらに、複数の流体
が個々のパッド調整器に供給される。たとえば、こうした複数の流体は個々に供
給され、事前に混合され、パッド調整器自体で混合されたり、混合管などの装置
を用いて供給管中で混合可能である。
【００２１】 本発明の他の実施形態によるCMP研磨装置200を示す。図２は、図１が示す実施
例すべてを含み、追加半導体ウェハー上でCMP処理を実行する機能を追加してい
る。装置200は、研磨パッド150の調整などのために使用する少なくとも２つの追
加調整アーム210と220を備えている。追加調整アーム210と220は、研磨パッド15
0の回転のほぼ接線方向に移動するように構成される。CMP研磨装置200は、スラ
リーを施与しパッドを調整するよう構成された第３パッド調整器230を備えてい
る。第４パッド調整器240は、研磨パッドの一部を清浄し清浄化学薬品を施与す
るよう構成されている。第２ウェハー保持器260は、研磨パッド150上に第２半導
体ウェハーの主面を保持するよう構成されている。さらに、パッド調整器の少な
くとも１つとウェハ保持器は回転するように構成されている。
例すべてを含み、追加半導体ウェハー上でCMP処理を実行する機能を追加してい
る。装置200は、研磨パッド150の調整などのために使用する少なくとも２つの追
加調整アーム210と220を備えている。追加調整アーム210と220は、研磨パッド15
0の回転のほぼ接線方向に移動するように構成される。CMP研磨装置200は、スラ
リーを施与しパッドを調整するよう構成された第３パッド調整器230を備えてい
る。第４パッド調整器240は、研磨パッドの一部を清浄し清浄化学薬品を施与す
るよう構成されている。第２ウェハー保持器260は、研磨パッド150上に第２半導
体ウェハーの主面を保持するよう構成されている。さらに、パッド調整器の少な
くとも１つとウェハ保持器は回転するように構成されている。
【００２２】 図３は、本発明の他の実施形態によるCMP研磨装置300を示す。装置300は、研
磨ベルト350の調整などのために使用される少なくとも２つの調整アーム310と32
0を備えている。研磨ベルト350は調整アームに対して移動するように構成されて
いる。さらに、調整アームは、ベルトの移動にほぼ垂直な方向に移動するように
構成されている。CMP研磨装置300は、スラリーを施与しベルトを調整するよう構
成された第１ベルト調整器330を備えている。第２ベルト調整器340は、研磨ベル
トの一部を清浄して清浄材料を施与するよう構成されている。ウェハ保持器360
は、研磨ベルト350上に半導体ウェハの主面を保持するよう構成されている。さ
らに、ベルト調整器の少なくとも１つとウェハ保持器は回転するように構成され
ている。
磨ベルト350の調整などのために使用される少なくとも２つの調整アーム310と32
0を備えている。研磨ベルト350は調整アームに対して移動するように構成されて
いる。さらに、調整アームは、ベルトの移動にほぼ垂直な方向に移動するように
構成されている。CMP研磨装置300は、スラリーを施与しベルトを調整するよう構
成された第１ベルト調整器330を備えている。第２ベルト調整器340は、研磨ベル
トの一部を清浄して清浄材料を施与するよう構成されている。ウェハ保持器360
は、研磨ベルト350上に半導体ウェハの主面を保持するよう構成されている。さ
らに、ベルト調整器の少なくとも１つとウェハ保持器は回転するように構成され
ている。
【００２３】 他の実施形態によると、本発明は、CMP研磨装置においてCMP研磨パッドを調整
する方法に関する。CMP研磨装置には少なくとも２つの調整アームが備えられて
いる。調整アームの１方に結合された第１パッド調整器を用いて、スラリーが施
与されパッドが調整される。研磨パッドの一部は、調整アームの他方に結合され
た第２パッド調整器を用いて、清浄される。
する方法に関する。CMP研磨装置には少なくとも２つの調整アームが備えられて
いる。調整アームの１方に結合された第１パッド調整器を用いて、スラリーが施
与されパッドが調整される。研磨パッドの一部は、調整アームの他方に結合され
た第２パッド調整器を用いて、清浄される。
【００２４】 たとえば、図１を参照すると、半導体ウェハーはウェハ保持器160に接続され
、研磨パッド150に対して主面を下に保持されている。研磨パッドは、矢印170に
示すように、回転する。調整アーム110は、図１の矢印180で描かれているように
、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移動する。パッド調整器130は、ウェハ
上で実行されるCMP処理のためにスラリーを施与しパッド150を調整するのに使用
される。調整アーム120はさらに、図１の矢印190で描かれているように、研磨パ
ッド50のほぼ接線方向に移動される。パッド調整器140は、清浄材料を施与し、
過剰スラリー、使用済みスラリーおよび反応性副産物を取り除き、パッドを調整
するように使用される。さらに、パッド調整器の少なくとも１つとウェハー保持
器は回転するように構成されている。
、研磨パッド150に対して主面を下に保持されている。研磨パッドは、矢印170に
示すように、回転する。調整アーム110は、図１の矢印180で描かれているように
、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移動する。パッド調整器130は、ウェハ
上で実行されるCMP処理のためにスラリーを施与しパッド150を調整するのに使用
される。調整アーム120はさらに、図１の矢印190で描かれているように、研磨パ
ッド50のほぼ接線方向に移動される。パッド調整器140は、清浄材料を施与し、
過剰スラリー、使用済みスラリーおよび反応性副産物を取り除き、パッドを調整
するように使用される。さらに、パッド調整器の少なくとも１つとウェハー保持
器は回転するように構成されている。
【００２５】 他の実施形態では、図２を参照すると、２つの半導体ウェハーがCMP研磨装置
で処理される。第１半導体ウェハーはウェハー保持器260に接続され、研磨パッ
ド150に対して主面を下に保持される。研磨パッドは、矢印170で示すように、回
転される。前述の実施形態に示すように、調整アーム110は、図１の矢印180で描
かれているように、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移動する。パッド調
整器130は、ウェハ上で実行されるCMP処理用のスラリーを施与して、パッド150
を調整するのに使用される。調整アーム120は、図１の矢印190で描かれているよ
うに、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移動する。パッド調整器140は清浄
材を施与し、過剰スラリーや、使用済みスラリーや反応性副産物を取り除き、パ
ッドを調整するように使用される。たとえば、パッド調整器140は、こうした材
料を取り除き、それにより、これらの材料のほぼすべてがウェハ保持器260に接
続された第２ウェハーに届くのを防ぐことができる。
で処理される。第１半導体ウェハーはウェハー保持器260に接続され、研磨パッ
ド150に対して主面を下に保持される。研磨パッドは、矢印170で示すように、回
転される。前述の実施形態に示すように、調整アーム110は、図１の矢印180で描
かれているように、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移動する。パッド調
整器130は、ウェハ上で実行されるCMP処理用のスラリーを施与して、パッド150
を調整するのに使用される。調整アーム120は、図１の矢印190で描かれているよ
うに、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移動する。パッド調整器140は清浄
材を施与し、過剰スラリーや、使用済みスラリーや反応性副産物を取り除き、パ
ッドを調整するように使用される。たとえば、パッド調整器140は、こうした材
料を取り除き、それにより、これらの材料のほぼすべてがウェハ保持器260に接
続された第２ウェハーに届くのを防ぐことができる。
【００２６】 第２半導体ウェハーは第１ウェハーと同様に処理される。調整アーム210は、
図２の矢印280で描かれているように、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移
動する。パッド調整器230は、第２ウェハー上で実行されるCMP処理のためにスラ
リーを施与しパッド150を調整するために使用される。調整アーム220は、図２の
矢印290で描かれているように、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移動する
。パッド調整器240は、清浄材を施与し、過剰なスラリーや使用済みスラリーや
反応性副産物を取り除き、パッドを調整するのに使用される。パッド調整器240
は、材料のほぼすべてが第１ウェハー保持器160により保持されている第１ウェ
ハーに届かないように上記材料を取り除くことができる。さらに、パッド調整器
の少なくとも１つおよびウェハ保持器は回転するように構成されている。
図２の矢印280で描かれているように、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移
動する。パッド調整器230は、第２ウェハー上で実行されるCMP処理のためにスラ
リーを施与しパッド150を調整するために使用される。調整アーム220は、図２の
矢印290で描かれているように、研磨パッド150の回転のほぼ接線方向に移動する
。パッド調整器240は、清浄材を施与し、過剰なスラリーや使用済みスラリーや
反応性副産物を取り除き、パッドを調整するのに使用される。パッド調整器240
は、材料のほぼすべてが第１ウェハー保持器160により保持されている第１ウェ
ハーに届かないように上記材料を取り除くことができる。さらに、パッド調整器
の少なくとも１つおよびウェハ保持器は回転するように構成されている。
【００２７】 他の実施形態では、図３に示すように、本発明はCMP研磨装置中のCMP研磨ベル
トを調整する方法に関する。半導体ウェハーはウェハー保持器360に接続され、
研磨ベルト350に対して主面を下に保持されている。研磨ベルトは、図３の矢印3
70で示すように、移動する。調整アーム310は、図３の矢印380で描かれているよ
うに、研磨ベルト350にほぼ垂直方向に移動する。パッド調整器330は、ウェハー
上で実行するCMP処理のためのスラリーを施与して、ベルト350を調整するのに使
用される。調整アーム320は、図３の矢印390で描かれているように、研磨ベルト
350の移動にほぼ垂直方向に移動する。パッド調整器340は、清浄材を施与し、過
剰なスラリーや使用済みスラリーや反応性副産物を取り除き、ベルトを調整する
のに使用される。ここでも、パッド調整器の少なくとも１つとウェハー保持器は
回転するように構成されている。
トを調整する方法に関する。半導体ウェハーはウェハー保持器360に接続され、
研磨ベルト350に対して主面を下に保持されている。研磨ベルトは、図３の矢印3
70で示すように、移動する。調整アーム310は、図３の矢印380で描かれているよ
うに、研磨ベルト350にほぼ垂直方向に移動する。パッド調整器330は、ウェハー
上で実行するCMP処理のためのスラリーを施与して、ベルト350を調整するのに使
用される。調整アーム320は、図３の矢印390で描かれているように、研磨ベルト
350の移動にほぼ垂直方向に移動する。パッド調整器340は、清浄材を施与し、過
剰なスラリーや使用済みスラリーや反応性副産物を取り除き、ベルトを調整する
のに使用される。ここでも、パッド調整器の少なくとも１つとウェハー保持器は
回転するように構成されている。
【００２８】 CMPの開示された方法には多くの利点がある。たとえば、スラリーが一層均一
に分配可能である。さらに、過剰スラリー、使用済みスラリーおよび反応性副産
物をパッドから完全に取り除くことができる。こうした材料の除去は、複数の半
導体ウェハーで本処理が使用されているときに、こうした材料が他のウェハーに
届く前に取り除くことができるので特に有益である。
に分配可能である。さらに、過剰スラリー、使用済みスラリーおよび反応性副産
物をパッドから完全に取り除くことができる。こうした材料の除去は、複数の半
導体ウェハーで本処理が使用されているときに、こうした材料が他のウェハーに
届く前に取り除くことができるので特に有益である。
【００２９】 本明細書に記載された発明の様々な実施例を用いると他の多くの有益な結果を
生み出せる。たとえば、パッドを一層完全に調整したり研磨処理の後でパッドを
一層清浄したりすることである。パッドや調整器のグリッドの寿命が長くなり、
その結果、ダイスのコストが下がり、利益率が増加することになる。研磨率は一
層均一になる。長弧型のキズや浅いミクロレベルのキズなどのキズの発生が抑え
られる。さらに、残留スラリーが減少し、こうした残留物による粒子による欠陥
が減少し、その結果、欠陥密度が下がり、ダイス分類の歩留まりが高まりダイス
の信頼性が改善されることになる。さらに、各個別の調整パッドで複数の化学薬
品が使えるなど他の機能も備わっている。
生み出せる。たとえば、パッドを一層完全に調整したり研磨処理の後でパッドを
一層清浄したりすることである。パッドや調整器のグリッドの寿命が長くなり、
その結果、ダイスのコストが下がり、利益率が増加することになる。研磨率は一
層均一になる。長弧型のキズや浅いミクロレベルのキズなどのキズの発生が抑え
られる。さらに、残留スラリーが減少し、こうした残留物による粒子による欠陥
が減少し、その結果、欠陥密度が下がり、ダイス分類の歩留まりが高まりダイス
の信頼性が改善されることになる。さらに、各個別の調整パッドで複数の化学薬
品が使えるなど他の機能も備わっている。
【００３０】 上記の実施例が市販の機器を修正することで実施可能であることは当業者には
理解できるであろう。こうした機器の例として、MIRRAや6DS SPが挙げられる。
これらは、アプライドマテリアル（Applied Material）やストラスブール（Stra
usbaugh）によりそれぞれ製造されている。
理解できるであろう。こうした機器の例として、MIRRAや6DS SPが挙げられる。
これらは、アプライドマテリアル（Applied Material）やストラスブール（Stra
usbaugh）によりそれぞれ製造されている。
【００３１】 本発明は複数の特定の実施形態を参照して説明されてきたが、多くの変更が可
能であることは当業者には理解できるであろう。たとえば、上記の実施形態の特
色の多くは単一の調整器構成および／または調整処理で結合可能である。こうし
た変更は、請求の範囲に詳述されている本発明の精神と範囲から逸脱するもので
はない。
能であることは当業者には理解できるであろう。たとえば、上記の実施形態の特
色の多くは単一の調整器構成および／または調整処理で結合可能である。こうし
た変更は、請求の範囲に詳述されている本発明の精神と範囲から逸脱するもので
はない。
【図１】 本発明の実施形態による１枚の半導体ウェハーを研磨するCMP処理の構成を示
す図。
す図。
【図２】 本発明の他の実施形態による２枚の半導体ウェハを研磨するCMP処理の構成を
示す図。
示す図。
【図３】 本発明の他の実施例による１枚の半導体ウェハを研磨するCMP処理の構成を示
す図。
す図。
１００ CMP研磨装置 １１０，１２０ 調整アーム １３０ 第１パッド調整器 １４０ 第２パッド調整器 １５０ 研磨パッド １６０ ウェハー保持器 ２００ CMP研磨装置 ２１０，２２０ 追加調整アーム ２３０ 第３パッド調整アーム ２４０ 第４パッド調整アーム ２６０ 第２ウェハー保持器 ３００ CMP研磨装置 ３１０、３２０ 調整アーム ３３０ 第１ベルト調整器 ３４０ 第２ベルト調整器 ３５０ 研磨ベルト ３６０ ウェハー保持器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，Ｌ Ｒ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，Ｔ Ｒ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ランドン、バインズ アメリカ合衆国テキサス州、サン、アント ーニオ、セント、アイブズ、9211 Ｆターム(参考） 3C047 AA34 EE02
Claims (11)
- 【請求項１】 少なくとも２本の調整アームと１つの研磨パッドとを備えたCMP研磨装置であ
って、 スラリーを施与しパッドを調整するよう構成された第１パッド調整器と、 前記パッドの一部を清浄し調整し、清浄材を施与するよう構成された第２パッ
ド調整器と、 を備えたことを特徴とするCMP研摩装置。 - 【請求項２】 前記第１パッド調整器は、スラリーや清浄材などの材料を施与する棒の代わり
に備えられる請求項１記載のCMP研磨装置。 - 【請求項３】 前記パッド調整器は、ヘッド部を備え、前記ヘッド部は、内部の穴を介して材
料をシャワーのように注ぐ請求項１記載のCMP研磨装置。 - 【請求項４】 前記パッド調整器の少なくとも１つは回転手段を備えている請求項１記載のCM
P研磨装置。 - 【請求項５】 前記パッド調整器の少なくとも１つは清浄手段を備えている請求項１記載のCM
P研磨装置。 - 【請求項６】 前記清浄手段には少なくとも１つのブラシが備えられている請求項５記載のCM
P研磨装置。 - 【請求項７】 前記清浄手段には少なくとも１つのグリッド調整器が備えられている請求項５
記載のCMP研磨装置。 - 【請求項８】 前記調整アームの少なくとも１本には流体またはガス剤を供給する手段が備え
られている請求項１記載のCMP研磨装置。 - 【請求項９】 前記調整アームの少なくとも１本には、少なくとも２つの異なる流体またはガ
スを供給する手段が備えられている請求項１記載のCMP研磨装置。 - 【請求項１０】 前記研摩パッドにはベルトが含まれている請求項１記載のCMP研磨装置。
- 【請求項１１】 前記研摩パッドにはディスクが含まれている請求項１記載のCMP研磨装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US28371699A | 1999-04-01 | 1999-04-01 | |
| US09/283,716 | 1999-04-01 | ||
| PCT/US2000/008340 WO2000060645A2 (en) | 1999-04-01 | 2000-03-29 | Dual cmp pad conditioner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002540972A true JP2002540972A (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=23087250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000610047A Pending JP2002540972A (ja) | 1999-04-01 | 2000-03-29 | ２重ｃｍｐパッド調整装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1190455A2 (ja) |
| JP (1) | JP2002540972A (ja) |
| KR (1) | KR20010071353A (ja) |
| CN (1) | CN1362907A (ja) |
| AU (1) | AU4044400A (ja) |
| WO (1) | WO2000060645A2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011530423A (ja) * | 2008-08-14 | 2011-12-22 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 改良された化学的機械的研磨システムのための方法 |
| JP2011530422A (ja) * | 2008-08-14 | 2011-12-22 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 可動スラリーディスペンサーを有する化学的機械的研磨機および方法 |
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|---|---|---|---|---|
| TW495416B (en) * | 2000-10-24 | 2002-07-21 | Ebara Corp | Polishing apparatus |
| DE10195157B4 (de) * | 2000-11-29 | 2010-08-26 | Qimonda Ag | Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von für das Polieren von Halbleiterwafern verwendeten Poliertüchern |
| DE10308064B4 (de) * | 2003-02-26 | 2006-03-09 | Infineon Technologies Ag | Poliermittelzuführung bei CMP-Prozessen |
| US7125324B2 (en) * | 2004-03-09 | 2006-10-24 | 3M Innovative Properties Company | Insulated pad conditioner and method of using same |
| US20100291840A1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | System and method for conditioning chemical mechanical polishing apparatus using multiple conditioning disks |
| CN102554782A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-11 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 研磨垫清洗装置及研磨垫修整器 |
| US8920214B2 (en) * | 2011-07-12 | 2014-12-30 | Chien-Min Sung | Dual dressing system for CMP pads and associated methods |
| US9149906B2 (en) * | 2011-09-07 | 2015-10-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Apparatus for CMP pad conditioning |
| CN103182681A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 青岛嘉星晶电科技股份有限公司 | 一种双面研磨机研磨盘修整装置及其修整方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2622069B2 (ja) * | 1993-06-30 | 1997-06-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 研磨布のドレッシング装置 |
| US5683289A (en) * | 1996-06-26 | 1997-11-04 | Texas Instruments Incorporated | CMP polishing pad conditioning apparatus |
| WO1998045090A1 (en) * | 1997-04-04 | 1998-10-15 | Obsidian, Inc. | Polishing media magazine for improved polishing |
-
2000
- 2000-03-29 EP EP00919823A patent/EP1190455A2/en not_active Withdrawn
- 2000-03-29 WO PCT/US2000/008340 patent/WO2000060645A2/en not_active Application Discontinuation
- 2000-03-29 CN CN00800898A patent/CN1362907A/zh active Pending
- 2000-03-29 KR KR1020007013508A patent/KR20010071353A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-03-29 JP JP2000610047A patent/JP2002540972A/ja active Pending
- 2000-03-29 AU AU40444/00A patent/AU4044400A/en not_active Abandoned
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|---|---|---|---|---|
| JP2011530423A (ja) * | 2008-08-14 | 2011-12-22 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 改良された化学的機械的研磨システムのための方法 |
| JP2011530422A (ja) * | 2008-08-14 | 2011-12-22 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 可動スラリーディスペンサーを有する化学的機械的研磨機および方法 |
Also Published As
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