JP2003089051A - Polishing device - Google Patents
Polishing deviceInfo
- Publication number
- JP2003089051A JP2003089051A JP2001281761A JP2001281761A JP2003089051A JP 2003089051 A JP2003089051 A JP 2003089051A JP 2001281761 A JP2001281761 A JP 2001281761A JP 2001281761 A JP2001281761 A JP 2001281761A JP 2003089051 A JP2003089051 A JP 2003089051A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pad
- dressing
- polishing
- dresser
- polishing pad
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は研磨装置に関し、 特
に研磨パッドドレッサーを具備した化学的機械研磨（Ｃ
ＭＰ：Chemical Mechanical Polising）による研磨装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus, and more particularly to a chemical mechanical polishing (C) equipped with a polishing pad dresser.
The present invention relates to a polishing device by MP (Chemical Mechanical Polising).
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＣＭＰにおいては、研磨パッドの目詰ま
りが研磨レートの低下をもたらすと共に研磨の均一性を
悪化させるため、研磨パッドのドレッシング（目立て）
が必要不可欠である。研磨パッドのドレッシングとは、
ダイヤモンドなどの砥石がついたドレッサーを研磨パッ
ドに当接させ、研磨パッドの表面を削り取るないしは表
面を粗らすなどして、スラリーの保持性を回復させ、研
磨能力を維持させることをいう。このドレッサーとして
は、従来からダイヤモンド砥粒が電着されたドレッサー
が用いられている。図１１に従来のパッドドレッサー９
０を備えた研磨装置１１を示す。このパッドドレッサー
９０は、端面にダイヤモンド砥粒３０Ｂが電着されてお
り、軸９２の回りに回転させられながら力Ｆで研磨パッ
ド２０に押付けられて研磨パッド２０をドレッシングす
る。2. Description of the Related Art In CMP, when a polishing pad is clogged, the polishing rate is lowered and the polishing uniformity is deteriorated.
Is essential. What is dressing of polishing pad?
It means that a dresser having a grindstone such as diamond is brought into contact with a polishing pad to scrape or roughen the surface of the polishing pad to recover the retention of slurry and maintain the polishing ability. As this dresser, a dresser to which diamond abrasive grains are electrodeposited is conventionally used. FIG. 11 shows a conventional pad dresser 9
1 shows a polishing device 11 equipped with 0. The pad dresser 90 has diamond abrasive grains 30B electrodeposited on its end surface, and is pressed around the polishing pad 20 with a force F while being rotated around a shaft 92 to dress the polishing pad 20.
【０００３】しかし、このような従来のパッドドレッサ
ー９０では、研磨パッド２０の表面を削り取る能力や表
面を粗らす能力が使用時間と共に変化していくという問
題がある。即ち、パッドドレッサー９０が使用初期の場
合、電着されているダイヤモンド砥粒３０Ｂの先端が鋭
利であるため、研磨パッド２０を削り取る速度（研磨パ
ッド摩耗レート）が大きく、短時間でスラリーの保持性
を回復させることができる。しかし、パッドドレッサー
９０を十分長時間使用した場合、電着されているダイヤ
モンド砥粒３０Ｂの先端が鈍く丸みを帯びるようになる
ため、研磨パッド摩耗レートが小さくなり、スラリー保
持性の悪化などにより研磨能力を維持することが困難に
なってくる。However, in such a conventional pad dresser 90, there is a problem that the ability to scrape the surface of the polishing pad 20 and the ability to roughen the surface change with use time. That is, when the pad dresser 90 is in the initial stage of use, since the tips of the electrodeposited diamond abrasive grains 30B are sharp, the speed at which the polishing pad 20 is scraped off (polishing pad wear rate) is large, and the slurry holding property is maintained in a short time. Can be recovered. However, when the pad dresser 90 is used for a sufficiently long time, the tips of the electrodeposited diamond abrasive grains 30B become blunt and rounded, so that the polishing pad wear rate becomes small and the slurry retention property deteriorates, and the like. It becomes difficult to maintain ability.
【０００４】図９はパッドドレッサー９０の変化の様子
を表わしている。図９（ａ）は使用初期のパッドドレッ
サー９０の拡大イメージ図で、基台９０Ａにニッケル等
のボンド材３０Ｃで電着されたダイヤモンド砥粒３０
Ｂ、３０Ｂ、…がボンド材３０Ｃ中に埋設され、鋭利な
先端部のみが顔を出している（状態Ｃ1 ）。図９（ｂ）
は少し使用した状態を示している。使用によりボンド材
３０Ｃが削られ、砥粒の突き出し量（ボンド材平均面か
ら砥粒先端までの高さ）は多少大きくなるが、先端はま
だ鋭利である（状態Ｃ2 ）。図９（ｃ）はかなり使い込
んだ状態を示し、先端は丸まって目詰まりもしている
（状態Ｃ3 ）。FIG. 9 shows how the pad dresser 90 changes. FIG. 9A is an enlarged image view of the pad dresser 90 in the initial stage of use. The diamond abrasive grains 30 electrodeposited on the base 90A with a bond material 30C such as nickel.
B, 30B, ... Are embedded in the bond material 30C, and only the sharp tip portion is exposed (state C 1 ). Figure 9 (b)
Indicates a state of being used a little. Bonding material 30C is scraped by the use, amount of protrusion of the abrasive grains (the height from the bonding material average surface to the abrasive tip) is slightly larger, the tip is still sharp (Condition C 2). FIG. 9C shows a state in which it has been used for a long time, and the tip is rounded and clogged (state C 3 ).
【０００５】図１０に研磨パッド摩耗レートの変化の様
子を示す。図１０は横軸にドレッサーの使用時間（ｈ）
を、縦軸には研磨パッド摩耗レート（ｍｍ／ｈ）をとっ
ている。このグラフで示すように、使い始め（状態
Ｃ1 ）から使い込むにつれボンド材３０Ｃが削られ、ダ
イヤモンド砥粒３０Ｂ、３０Ｂ、…の突き出しが増加す
るので研磨パッド摩耗レートも増加し、状態Ｃ2 で最大
値を示す。それ以後は時間と共にダイヤモンド砥粒３０
Ｂ、３０Ｂ、…の先端が摩耗し、また目詰まりも生じて
摩耗レートカーブは下降し状態Ｃ3 にいたる。FIG. 10 shows how the polishing pad wear rate changes. In FIG. 10, the horizontal axis is the dresser usage time (h)
And the vertical axis represents the polishing pad wear rate (mm / h). As shown in this graph, the bond material 30C as the wear from the first use (state C 1) is cut, the diamond abrasive grains 30B, 30B, also increases the polishing pad wear rate so ... protrusion of increases, while C 2 Indicates the maximum value. After that, diamond abrasive grains 30 over time
The tips of B, 30B, ... Are worn and also clogged, causing the wear rate curve to drop to state C 3 .
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように従来のパッ
ドドレッサーでは、長時間使用するにつれ、ダイヤモン
ド砥粒の先端部が摩耗してパッドドレッシング能力が低
下し、それに付随する研磨レート低下及び研磨均一性の
変化を引き起こし、研磨性能が変化していくという問題
点があった。As described above, in the conventional pad dresser, the tip portion of the diamond abrasive grain is worn out and the pad dressing ability is deteriorated as it is used for a long time, resulting in a decrease in polishing rate and uniform polishing. However, there is a problem in that the polishing performance is changed due to the change in the property.
【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、長期にわたり安定した研磨パッドドレッシングがで
きるパッドドレッサーを具備した研磨装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a polishing apparatus equipped with a pad dresser capable of performing stable polishing pad dressing for a long period of time.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、スラリーを供給しながら
ワークを研磨パッドに接触させて研磨する研磨装置にお
いて、前記研磨パッドの目詰まりを解消するパッドドレ
ッサーと、該パッドドレッサーを駆動する駆動手段とを
具備し、前記駆動手段は、該パッドドレッサーをドレッ
シングにより摩耗した部分がドレッシング作用位置から
徐々に外れると共にドレッシングに寄与していなかった
新しい部分が徐々にドレッシング作用位置に加わるよう
に駆動し、ドレッシングに有効に作用している領域の面
積が常に一定になるようにすることを特徴としている。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a polishing apparatus for polishing a work by bringing the work into contact with the polishing pad while supplying a slurry, and an eye of the polishing pad. The pad dresser for clearing the clogging and the driving means for driving the pad dresser are provided, and the driving means does not contribute to the dressing while the portion worn by the dressing of the pad dresser gradually deviates from the dressing operation position. It is characterized in that the new portion is gradually driven so as to be added to the dressing action position so that the area of the region effectively acting on the dressing is always constant.
【０００９】請求項１に記載の発明によれば、長時間の
使用でパッドドレッサーのダイヤモンド砥粒の先端部が
摩耗するが、摩耗した部分がドレッシング作用位置から
徐々に外れ、摩耗していない新しい部分が徐々にドレッ
シング作用位置に加わるので、長期にわたり安定した研
磨パッドドレッシングができる。According to the first aspect of the present invention, the tips of the diamond abrasive grains of the pad dresser are abraded after long-term use, but the abraded portions gradually deviate from the dressing action position and are not abraded. Since the portion is gradually added to the dressing operation position, stable polishing pad dressing can be performed for a long period of time.
【００１０】また、請求項２に記載の発明は、前記パッ
ドドレッサーの形状が、円筒形状、もしくは円錐台形
状、あるいはかまぼこ形状であることを特徴とし、請求
項３に記載の発明は、前記パッドドレッサーは、可撓性
のあるフィルムの表面に砥粒がボンド剤で結合保持され
たドレッシングフィルムであり、該ドレッシングフィル
ムは裏面から円筒形状もしくは円錐台形状の押圧体で研
磨パッドに押圧されると共にその長手方向に移動される
ことを特徴としている。The invention according to claim 2 is characterized in that the shape of the pad dresser is a cylindrical shape, a truncated cone shape, or a semi-cylindrical shape, and the invention according to claim 3 is the pad. The dresser is a dressing film in which abrasive grains are bonded and held by a bonding agent on the surface of a flexible film, and the dressing film is pressed against the polishing pad from the back surface by a pressing body having a cylindrical shape or a truncated cone shape. It is characterized in that it is moved in the longitudinal direction.
【００１１】請求項２に記載の発明によればパッドドレ
ッサーをその軸心の回りに回転させることにより、ま
た、請求項３に記載の発明によればパッドドレッサーを
その長手方向に移動させることにより、夫々摩耗した部
分をドレッシング作用位置から徐々に外し、摩耗してい
ない新しい部分を徐々にドレッシング作用位置に加える
ことができる。According to the invention described in claim 2, the pad dresser is rotated about its axis, and according to the invention described in claim 3, the pad dresser is moved in its longitudinal direction. The worn parts can be gradually removed from the dressing action position, and new, unworn parts can be gradually added to the dressing action position.
【００１２】更に、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載の研磨装置において、研磨パッドの表面形状を測
定する手段と、測定された前記表面形状から研磨パッド
の摩耗量を算出する手段とを有し、前記駆動手段は、該
研磨パッドの摩耗量とパッドドレッシング時間とから算
出される研磨パッド摩耗レートに基いて、ドレッシング
により摩耗した部分がドレッシング作用位置から徐々に
外れると共に、今までドレッシングに寄与していなかっ
た新しい部分が徐々にドレッシング作用位置に加わるよ
うに前記パッドドレッサーを駆動することを特徴として
いる。Furthermore, the invention according to claim 4 is the same as claim 1.
In the polishing apparatus according to claim 1, having a means for measuring the surface shape of the polishing pad, and means for calculating the wear amount of the polishing pad from the measured surface shape, the drive means, the wear amount of the polishing pad Based on the polishing pad wear rate calculated from the pad dressing time and the pad dressing time, the part worn by dressing gradually deviates from the dressing action position, and new parts that have not contributed to dressing gradually move to the dressing action position. The pad dresser is driven so as to be added.
【００１３】請求項４に記載の発明によれば、研磨パッ
ドの摩耗量を測定して、得られた研磨パッド摩耗レート
が基準パッド摩耗レートになるようにパッドドレッサー
を駆動しているので、長期にわたり安定した研磨パッド
ドレッシングができる。According to the fourth aspect of the present invention, the wear amount of the polishing pad is measured, and the pad dresser is driven so that the obtained polishing pad wear rate becomes the reference pad wear rate. Stable polishing pad dressing can be achieved.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る研磨装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚
各図において、同一の部材については同一の番号又は記
号を付している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a polishing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In each drawing, the same members are given the same numbers or symbols.
【００１５】図１は、研磨装置１０の全体構成を示す斜
視図である。同図に示す研磨装置１０は、主として研磨
定盤１２とウエーハキャリア１４とで構成される。研磨
定盤１２は、回転軸１６に連結されたモータ１８を駆動
することにより矢印Ａ方向に回転する。ワークであるウ
エーハを保持したウエーハキャリア１４は、回転軸３６
に連結された不図示のモータにより駆動されて矢印Ｂ方
向に回転する。また、研磨定盤１２の上面には、研磨パ
ッド２０が貼付され、研磨パッド２０上に図示しないノ
ズルからスラリが供給される。FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of the polishing apparatus 10. The polishing apparatus 10 shown in the figure is mainly composed of a polishing platen 12 and a wafer carrier 14. The polishing platen 12 rotates in the direction of arrow A by driving a motor 18 connected to the rotary shaft 16. The wafer carrier 14 holding the wafer, which is the work, has a rotating shaft 36.
It is driven by a motor (not shown) connected to and rotates in the direction of arrow B. A polishing pad 20 is attached to the upper surface of the polishing platen 12, and slurry is supplied onto the polishing pad 20 from a nozzle (not shown).
【００１６】また研磨装置１０は、図２に示すようなパ
ッドドレッサー３０を有している。パッドドレッサー３
０は、回転する研磨パッド２０の表面に押付けられ、研
磨パッド２０の目詰まりを解消するためのドレッシング
を行うものである。パッドドレッサー３０は円筒形状
で、その円筒面には図９で示したような多数のダイヤモ
ンド砥粒３０Ｂ、３０Ｂ、…がニッケルを主体とするボ
ンド材３０Ｃにより電着されている。またこのパッドド
レッサー３０は図示しない押圧手段により力Ｆで研磨パ
ッド２０の表面に押付けられると共に、駆動手段として
のモータ３２によって円筒の軸心を中心として低速で回
転される。The polishing apparatus 10 also has a pad dresser 30 as shown in FIG. Pad dresser 3
0 is pressed against the surface of the rotating polishing pad 20 to perform dressing for eliminating clogging of the polishing pad 20. The pad dresser 30 has a cylindrical shape, and a large number of diamond abrasive grains 30B, 30B, ... As shown in FIG. 9 are electrodeposited on the cylindrical surface by a bond material 30C mainly containing nickel. The pad dresser 30 is pressed against the surface of the polishing pad 20 with a force F by a pressing means (not shown), and is rotated at a low speed about the axis of the cylinder by a motor 32 as a driving means.
【００１７】図３は、本発明の実施形態の変形例を示
し、図４には別の変形例を示している。図３のパッドド
レッサー４０は、円錐台形状で、その円錐面に多数のダ
イヤモンド砥粒３０Ｂ、３０Ｂ、…が電着されており、
図４のパッドドレッサー５０はかまぼこ形状をなしてお
り、そのかまぼこ曲面にダイヤモンド砥粒３０Ｂ、３０
Ｂ、…が電着されている。パッドドレッサー４０、及び
パッドドレッサー５０もパッドドレッサー３０と同じく
図示しない押圧手段により力Ｆで研磨パッド２０の表面
に押付けられると共に、駆動手段としてのモータ３２に
よって低速で回転されるようになっている。尚、図３に
示す円錐台形状のパッドドレッサー４０は、研磨パッド
２０の外周へ向けて円錐台の直径が大きくなるように配
置されているので、円筒形状やかまぼこ形状に比べて摩
耗の点で有利である。FIG. 3 shows a modification of the embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows another modification. The pad dresser 40 of FIG. 3 has a truncated cone shape, and a large number of diamond abrasive grains 30B, 30B, ...
The pad dresser 50 of FIG. 4 has a kamaboko shape, and the diamond abrasive grains 30B, 30 are formed on the kamaboko curved surface.
B, ... are electrodeposited. Similarly to the pad dresser 30, the pad dresser 40 and the pad dresser 50 are pressed against the surface of the polishing pad 20 with a force F by a pressing means (not shown), and are rotated at a low speed by a motor 32 as a driving means. Since the truncated cone-shaped pad dresser 40 shown in FIG. 3 is arranged so that the diameter of the truncated cone increases toward the outer periphery of the polishing pad 20, the pad dresser 40 is worn in comparison with the cylindrical shape or the semi-cylindrical shape. It is advantageous.
【００１８】図５は本発明の別の実施形態を示してい
る。図５に示すように、この別の実施形態ではパッドド
レッサー６０は、可撓性のあるフィルムの表面にダイヤ
モンド砥粒３０Ｂ、３０Ｂ、…がボンド材で結合保持さ
れた長尺のドレッシングフィルムであり、両端が夫々ロ
ーラ６２とローラ６４に巻かれている。ローラ６２は駆
動手段としてのモータ６６に連結され、ローラ６４は駆
動手段としてのモータ６８に連結されている。駆動手段
であるモータ６６及びモータ６８が同方向に回転するこ
とにより、パッドドレッサー６０はその長手方向に移動
される。パッドドレッサー６０はまた、裏面から円筒形
状または円錐台形状の押圧体７０によってダイヤモンド
砥粒３０Ｂ、３０Ｂ、…の保持されている面を研磨パッ
ド２０に押付けられている。押圧体７０は、図示しない
押圧手段により力Ｆでパッドドレッサー６０を研磨パッ
ド２０に向けて押圧すると共に、モータ７２によって回
転されるようになっている。FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, in this other embodiment, the pad dresser 60 is a long dressing film in which diamond abrasive grains 30B, 30B, ... Are bonded and held by a bonding material on the surface of a flexible film. , Both ends are wound around a roller 62 and a roller 64, respectively. The roller 62 is connected to a motor 66 as a driving means, and the roller 64 is connected to a motor 68 as a driving means. The pad dresser 60 is moved in the longitudinal direction by the motor 66 and the motor 68, which are driving means, rotating in the same direction. Further, the pad dresser 60 is pressed against the polishing pad 20 from the back surface by a pressing body 70 having a cylindrical shape or a truncated cone shape on which the diamond abrasive grains 30B, 30B, ... Are held. The pressing body 70 presses the pad dresser 60 toward the polishing pad 20 with a force F by a pressing unit (not shown), and is rotated by the motor 72.
【００１９】また研磨装置１０には、図７に示すような
研磨パッド２０の表面形状を測定する測定手段としての
接触型検出器８０が設けられている。接触型検出器８０
は、図示しない移動手段によって研磨パッド２０の半径
方向に移動され、研磨パッド２０の表面をトレースする
ことにより研磨パッド２０の摩耗プロファイルを測定す
るようになっている。Further, the polishing apparatus 10 is provided with a contact type detector 80 as a measuring means for measuring the surface shape of the polishing pad 20 as shown in FIG. Contact detector 80
Are moved in the radial direction of the polishing pad 20 by a moving means (not shown), and the wear profile of the polishing pad 20 is measured by tracing the surface of the polishing pad 20.
【００２０】以上のように構成された研磨装置１０にお
けるパッドドレッサーの作用を説明する。ワークの研磨
を続けてゆくと研磨パッド２０が徐々に目詰まりを起こ
してくる。この目詰まりによりワークの研磨レートや研
磨均一性が悪化してくるので、ワークの研磨レートや研
磨均一性が所定の範囲から外れると研磨装置１０はパッ
ドドレッシング動作に入る。パッドドレッシング指令に
より図２、又は図３、あるいは図４に示したパッドドレ
ッサー３０、又は４０、あるいは５０は、回転する研磨
パッド２０の表面に夫々図示しない押圧手段によって力
Ｆで押付けられ、パッドドレッシングが行われる。それ
と同時に駆動手段としてのモータ３２によってパッドド
レッサー３０、又は４０、あるいは５０は極めて低速で
回転される。図５に示すパッドドレッサー６０の場合
は、パッドドレッシング指令を受けると、モータ７２に
よって回転された円筒形状又は円錐台形状の押圧体７０
が図示しない押圧手段によって力Ｆでパッドドレッサー
６０のダイヤモンド砥粒面を回転する研磨パッド２０に
押付け、ドレッシングを行う。それと同時に駆動手段で
あるモータ６８及びモータ６６でローラ６４及びローラ
６２を反時計方向に極く低速で回転し、パッドドレッサ
ー６０を非常に低速でローラ６４に巻き取ってゆく。ま
た、モータ６８及びモータ６６は夫々ローラ６４及びロ
ーラ６２のパッドドレッサー６０の巻径によって回転ス
ピードが制御されるが、パッドドレッサー６０に与える
張力も加味して制御される。即ち、巻取り側のモータの
回転スピードはパッドドレッサー６０の巻径に対応した
スピードよりも＋αのスピードで、巻き戻し側のモータ
の回転スピードは巻径に対応したスピードよりも−αの
スピードで制御される。従ってパッドドレッサー６０に
与える張力は、モータ６８及びモータ６６の回転スピー
ドをコントロールするだけで容易に制御できる。The operation of the pad dresser in the polishing apparatus 10 constructed as above will be described. As the work is continuously polished, the polishing pad 20 gradually becomes clogged. The clogging causes a deterioration in the polishing rate and polishing uniformity of the work. Therefore, when the polishing rate and the polishing uniformity of the work deviate from the predetermined ranges, the polishing apparatus 10 starts the pad dressing operation. In response to a pad dressing command, the pad dresser 30, 40, or 50 shown in FIG. 2, FIG. 3, or FIG. 4 is pressed against the surface of the rotating polishing pad 20 by a pressing means (not shown) with a force F, and the pad dressing is performed. Is done. At the same time, the pad dresser 30, 40, or 50 is rotated at an extremely low speed by the motor 32 as a driving means. In the case of the pad dresser 60 shown in FIG. 5, when the pad dressing command is received, the pressing body 70 having a cylindrical shape or a truncated cone shape rotated by the motor 72.
The pressing means (not shown) presses the diamond abrasive grain surface of the pad dresser 60 against the rotating polishing pad 20 with force F to perform dressing. At the same time, the motors 68 and 66, which are driving means, rotate the rollers 64 and 62 counterclockwise at an extremely low speed, and the pad dresser 60 is wound around the rollers 64 at an extremely low speed. Further, the rotation speeds of the motor 68 and the motor 66 are controlled by the winding diameters of the pad dresser 60 of the roller 64 and the roller 62, respectively, but the tension applied to the pad dresser 60 is also taken into consideration. That is, the rotation speed of the motor on the winding side is + α faster than the speed corresponding to the winding diameter of the pad dresser 60, and the rotation speed of the motor on the rewinding side is −α faster than the speed corresponding to the winding diameter. Controlled. Therefore, the tension applied to the pad dresser 60 can be easily controlled only by controlling the rotation speeds of the motor 68 and the motor 66.
【００２１】ドレッシングが続けられると、ドレッシン
グに寄与していたダイヤモンド砥粒３０Ｂは徐々に摩耗
して先端が丸くなり、ドレッシング能力が低下してくる
が、図２、又は図３、あるいは図４に示したパッドドレ
ッサー３０、４０、５０の場合は非常にゆっくりと回転
されることにより、また図５のパッドドレッサー６０の
場合は、非常にゆっくりと長手方向に移動されることに
より、摩耗したダイヤモンド砥粒３０Ｂは徐々にドレッ
シング作用位置から外れてゆき、代わって新しいダイヤ
モンド砥粒３０Ｂが徐々にドレッシング作用位置に加わ
ってくる。このようにして、ドレッシング作用位置には
新しいダイヤモンド砥粒３０Ｂとある程度摩耗したダイ
ヤモンド砥粒３０Ｂとが一定の割合で混在し、ドレッシ
ングに有効に作用している領域の面積が常に一定になる
ようにコントロールされる。この状態を模式的に示した
のが図６である。図６に示すように、研磨パッド２０と
接触してドレッシングに有効に作用している領域には、
先端が尖っている新しいダイヤモンド砥粒３０Ｂとある
程度摩耗したダイヤモンド砥粒３０Ｂとが混在してい
る。When the dressing is continued, the diamond abrasive grains 30B which contributed to the dressing are gradually worn away and the tip is rounded, and the dressing ability is deteriorated. However, as shown in FIG. 2, FIG. 3, or FIG. In the case of the pad dressers 30, 40, 50 shown, it is rotated very slowly, and in the case of the pad dresser 60 of FIG. Grains 30B gradually move out of the dressing working position, and new diamond abrasive grains 30B gradually join the dressing working position. In this way, the new diamond abrasive grains 30B and the diamond abrasive grains 30B worn to some extent are mixed in a certain ratio at the dressing action position so that the area of the region effectively acting on the dressing is always constant. Controlled. FIG. 6 schematically shows this state. As shown in FIG. 6, in the region which is in contact with the polishing pad 20 and effectively acts on the dressing,
New diamond abrasive grains 30B having a sharp tip and diamond abrasive grains 30B worn to some extent are mixed.
【００２２】次に、パッドドレッサー３０、４０、５
０、６０の送り速度（円筒形状、円錐台形状、及びかま
ぼこ形状の場合は回転による周速度、ドレッシングフィ
ルムの場合は長手方向の移動速度）を制御して、研磨パ
ッド摩耗レートを基準値にコントロールするためのパッ
ド摩耗プロファイル制御について説明する。Next, the pad dressers 30, 40, 5
Control the feed rate of 0, 60 (rotational peripheral speed in the case of cylindrical shape, frustoconical shape and kamaboko shape, longitudinal movement speed in the case of dressing film) to control the polishing pad wear rate to the standard value. The pad wear profile control for doing so will be described.
【００２３】図８はパッド摩耗プロファイル制御の工程
を表わすフローチャートである。パッド摩耗プロファイ
ルの制御は、先ず現在の研磨パッド２０の摩耗プロファ
イルを測定することから始まる。パッド摩耗プロファイ
ル測定は、図７で示すように、研磨パッド２０の表面を
接触型検出器８０の接触子で中心部から周縁部にかけて
半径方向にトラバースすることにより行われる。この時
研磨パッド２０が弾性体であるので、変形を起こさない
ような十分低い接触圧で測定される（ステップＳ１
１）。この測定値を前回の測定値と比較することによ
り、研磨パッド摩耗量算出手段でパッド摩耗量を算出
し、パッド摩耗量をドレッシングに要した時間で除して
パッド摩耗レートを求める（ステップＳ１３）。求めた
パッド摩耗レートを、予め適正値として設定してある基
準研磨パッド摩耗レートと比較する（ステップＳ１
５）。比較結果が許容範囲以内にあるか否かでパッドド
レッサーの送り速度を変更するかどうかを判断する（ス
テップＳ１７）。変更不要の場合はそのままのパッドド
レッサーの送り速度でパッドドレッシングを続ける（ス
テップＳ１９）。ステップ１７で送り速度を変更する必
要があると判断された場合は、パッドドレッサーの送り
速度を計算し直すことになる。このパッドドレッサーの
送り速度再計算について、パッドドレッサー送り速度と
研磨パッド摩耗レートとは比例関係にあることから、
Ｒst ：パッドドレッサーの送り速度
Ｒs ：その前まで実行していたパッドドレッサーの
送り速度
ＰＷＲ ：その前まで実行していたパッドドレッサー送
り速度の時の研磨パッド摩耗レート
ＰＷＲst：基準研磨パッド摩耗レート
とすると、基準研磨パッド摩耗レートを得るためのパッ
ドドレッサーの送り速度は次式で示される。
Ｒst＝Ｒs ×ＰＷＲst／ＰＷＲ
このようにして、パッドドレッサーの送り速度が上記計
算式から算出され（ステップＳ２１）、算出された新し
い送り速度がパッドドレッサーの修正送り速度として、
レシピの設定変更が行われ（ステップＳ２３）、ステッ
プ１９に移る。以上が研磨パッド摩耗レートを基準値に
コントロールするためのパッド摩耗プロファイル制御工
程であり、予め設定されているプログラムに沿って自動
で処理される。これにより、研磨パッド２０は適正な摩
耗レートでのドレッシングが維持される。FIG. 8 is a flow chart showing the steps of pad wear profile control. Control of the pad wear profile begins by first measuring the current wear profile of the polishing pad 20. As shown in FIG. 7, the pad wear profile measurement is performed by traversing the surface of the polishing pad 20 in the radial direction from the central portion to the peripheral portion with the contact of the contact type detector 80. At this time, since the polishing pad 20 is an elastic body, the measurement is performed with a sufficiently low contact pressure that does not cause deformation (step S1
1). By comparing this measured value with the previous measured value, the polishing pad wear amount calculation means calculates the pad wear amount, and the pad wear amount is divided by the time required for dressing to obtain the pad wear rate (step S13). . The obtained pad wear rate is compared with the reference polishing pad wear rate set as an appropriate value in advance (step S1).
5). Whether or not the feed speed of the pad dresser is changed is determined depending on whether or not the comparison result is within the allowable range (step S17). If the change is not necessary, pad dressing is continued at the same feed speed of the pad dresser (step S19). If it is determined in step 17 that the feed rate needs to be changed, the pad dresser feed rate is recalculated. Regarding the pad dresser feed rate recalculation, since the pad dresser feed rate and the polishing pad wear rate are in a proportional relationship, Rst: the feed rate of the pad dresser Rs: the feed rate of the pad dresser that was executed before that PWR : Polishing pad wear rate PWRst at the pad dresser feed rate that has been executed until then PWRst: Assuming a reference polishing pad wear rate, the feed rate of the pad dresser for obtaining the reference polishing pad wear rate is expressed by the following equation. Rst = Rs × PWRst / PWR In this way, the feed speed of the pad dresser is calculated from the above formula (step S21), and the calculated new feed speed is used as the corrected feed speed of the pad dresser.
The setting of the recipe is changed (step S23), and the process proceeds to step 19. The above is the pad wear profile control process for controlling the polishing pad wear rate to the reference value, which is automatically processed according to the preset program. As a result, the polishing pad 20 maintains the dressing at an appropriate wear rate.
【００２４】尚、以上説明した実施の形態では、パッド
ドレッサー３０、４０、５０、６０の送りを非常に低速
で連続的に送るようにしていたが、実用上は一定の間隔
を置いたインターバル送りであっても構わない。In the above-described embodiment, the pad dressers 30, 40, 50 and 60 are continuously fed at a very low speed, but in practice, the interval feeding is performed at regular intervals. It doesn't matter.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、長
時間の使用でパッドドレッサーの摩耗した部分がドレッ
シング作用位置から徐々に外れ、摩耗していない新しい
部分が徐々にドレッシング作用位置に加わるので、長期
にわたり安定した研磨パッドドレッシングができる。ま
た研磨パッドの摩耗量を測定して、得られた研磨パッド
摩耗レートが基準パッド摩耗レートになるようにパッド
ドレッサーを駆動しているので、適正な研磨パッド摩耗
レートを維持することができる。As described above, according to the present invention, the worn portion of the pad dresser gradually deviates from the dressing operation position after a long time use, and a new non-abrasion portion gradually joins the dressing operation position. Therefore, stable polishing pad dressing can be performed for a long period of time. Further, since the amount of wear of the polishing pad is measured and the pad dresser is driven so that the obtained polishing pad wear rate becomes the reference pad wear rate, an appropriate polishing pad wear rate can be maintained.
【００２６】またこのように適正な研磨パッド摩耗レー
トを維持して、長期にわたり安定した研磨パッドドレッ
シングができるので、安定したワークの研磨レートや研
磨均一性を得ることができる。In addition, since a proper polishing pad wear rate is maintained and stable polishing pad dressing can be performed for a long period of time, a stable work polishing rate and polishing uniformity can be obtained.
【図１】本発明の実施の形態に係る研磨装置の斜視図FIG. 1 is a perspective view of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係る研磨装置のパッドド
レッサーを示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a pad dresser of the polishing apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態に係るパッドドレッサーの
変形例を示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing a modified example of the pad dresser according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態に係るパッドドレッサーの
別の変形例を示す斜視図FIG. 4 is a perspective view showing another modification of the pad dresser according to the embodiment of the present invention.
【図５】本発明の別の実施形態に係るパッドドレッサー
を示す斜視図FIG. 5 is a perspective view showing a pad dresser according to another embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態に係るパッドドレッサーの
ドレッシング領域を示す概念図FIG. 6 is a conceptual diagram showing a dressing area of the pad dresser according to the embodiment of the present invention.
【図７】研磨パッド摩耗プロファイルの測定方法を示す
断面図FIG. 7 is a sectional view showing a method for measuring a polishing pad wear profile.
【図８】研磨パッド摩耗プロファイルの測定工程を表わ
すフローチャートFIG. 8 is a flowchart showing a process of measuring a polishing pad wear profile.
【図９】パッドドレッサーの表面の変化をあらわす概念
図FIG. 9 is a conceptual diagram showing changes in the surface of the pad dresser.
【図１０】パッドドレッサーの使用時間と研磨パッド摩
耗レートとの関係を示すグラフFIG. 10 is a graph showing the relationship between the usage time of the pad dresser and the polishing pad wear rate.
【図１１】従来のパッドドレッサーを備えた研磨装置を
示す断面図FIG. 11 is a sectional view showing a polishing apparatus having a conventional pad dresser.
１０、１１…研磨装置、１８、３２、６６、６８、７２
…モータ、２０…研磨パッド、３０、４０、５０、６
０、９０…パッドドレッサー、３０Ｂ…ダイヤモンド砥
粒、３０Ｃ…ボンド材、６２、６４…ローラ、７０…押
圧体、８０…接触型検出器10, 11 ... Polishing device, 18, 32, 66, 68, 72
... motor, 20 ... polishing pad, 30, 40, 50, 6
0, 90 ... Pad dresser, 30B ... Diamond abrasive grains, 30C ... Bond material, 62, 64 ... Roller, 70 ... Pressing body, 80 ... Contact type detector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２Ｍ // Ｂ２４Ｂ 49/10 Ｂ２４Ｂ 49/10 Ｆターム(参考） 3C034 AA08 AA13 BB92 CA09 CB12 CB18 3C047 AA09 AA34 BB10 BB19 EE02 EE04 EE11 3C058 AA07 AA19 CB01 CB03 DA12 DA17 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 21/304 622 H01L 21/304 622M // B24B 49/10 B24B 49/10 F term (reference) 3C034 AA08 AA13 BB92 CA09 CB12 CB18 3C047 AA09 AA34 BB10 BB19 EE02 EE04 EE11 3C058 AA07 AA19 CB01 CB03 DA12 DA17
Claims (4)
ドに接触させて研磨する研磨装置において、 前記研磨パッドの目詰まりを解消するパッドドレッサー
と、該パッドドレッサーを駆動する駆動手段とを具備
し、 前記駆動手段は、該パッドドレッサーをドレッシングに
より摩耗した部分がドレッシング作用位置から徐々に外
れると共にドレッシングに寄与していなかった新しい部
分が徐々にドレッシング作用位置に加わるように駆動
し、ドレッシングに有効に作用している領域の面積が常
に一定になるようにすることを特徴とする研磨装置。1. A polishing apparatus for polishing a work by bringing the work into contact with a polishing pad while supplying slurry, comprising a pad dresser for eliminating clogging of the polishing pad, and a drive means for driving the pad dresser, The drive means drives the pad dresser so that the portion worn by the dressing gradually deviates from the dressing operation position and the new portion that has not contributed to the dressing gradually joins the dressing operation position, thereby effectively acting on the dressing. A polishing apparatus which makes the area of a working region always constant.
状、もしくは円錐台形状、あるいはかまぼこ形状である
ことを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the pad dresser has a cylindrical shape, a truncated cone shape, or a semi-cylindrical shape.
持されたドレッシングフィルムであり、 該ドレッシングフィルムは裏面から円筒形状もしくは円
錐台形状の押圧体で研磨パッドに押圧されると共にその
長手方向に移動されることを特徴とする請求項１に記載
の研磨装置。3. The pad dresser is a dressing film in which abrasive grains are bonded and held on a surface of a flexible film by a bonding material, and the dressing film is a pressing body having a cylindrical shape or a truncated cone shape from the back surface. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the polishing apparatus is pressed by the polishing pad and moved in the longitudinal direction thereof.
する手段とを有し、 前記駆動手段は、該研磨パッドの摩耗量とパッドドレッ
シング時間とから算出される研磨パッド摩耗レートに基
いて、ドレッシングにより摩耗した部分がドレッシング
作用位置から徐々に外れると共に、ドレッシングに寄与
していなかった新しい部分が徐々にドレッシング作用位
置に加わるように前記パッドドレッサーを駆動すること
を特徴とする請求項１に記載の研磨装置。4. A means for measuring the surface shape of a polishing pad, and a means for calculating the amount of wear of the polishing pad from the measured surface shape, wherein the drive means includes the amount of wear of the polishing pad and the pad. Based on the polishing pad wear rate calculated from the dressing time, the portion worn by the dressing gradually deviates from the dressing operation position, and a new portion that has not contributed to the dressing gradually joins the dressing operation position. The polishing apparatus according to claim 1, which drives a pad dresser.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001281761A JP2003089051A (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Polishing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001281761A JP2003089051A (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Polishing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003089051A true JP2003089051A (en) | 2003-03-25 |
Family
ID=19105524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001281761A Pending JP2003089051A (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Polishing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003089051A (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007026569A1 (en) * | 2005-08-30 | 2007-03-08 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US8094456B2 (en) | 2006-01-10 | 2012-01-10 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US8148441B2 (en) | 2005-03-08 | 2012-04-03 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad and manufacturing method thereof |
| US8304467B2 (en) | 2005-05-17 | 2012-11-06 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US8303372B2 (en) | 2006-08-31 | 2012-11-06 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| CN104002240A (en) * | 2013-02-25 | 2014-08-27 | 株式会社荏原制作所 | Method of adjusting profile of a polishing member used in a polishing apparatus, and polishing apparatus |
| US8865785B2 (en) | 2007-03-28 | 2014-10-21 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US8993648B2 (en) | 2006-08-28 | 2015-03-31 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| JP2016143883A (en) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | 株式会社東芝 | Polishing device, polishing method and semiconductor manufacturing method |
| JP2019063964A (en) * | 2017-10-04 | 2019-04-25 | 株式会社荏原製作所 | Polishing member dressing method, polishing method, and dresser |
| CN114603483A (en) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 长鑫存储技术有限公司 | Polishing pad dresser and chemical mechanical polishing device |
-
2001
- 2001-09-17 JP JP2001281761A patent/JP2003089051A/en active Pending
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8148441B2 (en) | 2005-03-08 | 2012-04-03 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad and manufacturing method thereof |
| US8779020B2 (en) | 2005-05-17 | 2014-07-15 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US8304467B2 (en) | 2005-05-17 | 2012-11-06 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US8530535B2 (en) | 2005-05-17 | 2013-09-10 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| JP2007061928A (en) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Grinding pad |
| KR100949561B1 (en) * | 2005-08-30 | 2010-03-25 | 도요 고무 고교 가부시키가이샤 | Polishing pad |
| WO2007026569A1 (en) * | 2005-08-30 | 2007-03-08 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US8309466B2 (en) | 2005-08-30 | 2012-11-13 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US8094456B2 (en) | 2006-01-10 | 2012-01-10 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US9358661B2 (en) | 2006-08-28 | 2016-06-07 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Polishing pad |
| US8993648B2 (en) | 2006-08-28 | 2015-03-31 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US8303372B2 (en) | 2006-08-31 | 2012-11-06 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| US8865785B2 (en) | 2007-03-28 | 2014-10-21 | Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. | Polishing pad |
| CN104002240A (en) * | 2013-02-25 | 2014-08-27 | 株式会社荏原制作所 | Method of adjusting profile of a polishing member used in a polishing apparatus, and polishing apparatus |
| KR20140106405A (en) * | 2013-02-25 | 2014-09-03 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | Method of adjusting profile of a polishing member used in a polishing apparatus, and polishing apparatus |
| JP2014161944A (en) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Ebara Corp | Profile adjustment method of polishing member used in polishing device, and polishing device |
| KR101660101B1 (en) * | 2013-02-25 | 2016-09-26 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | Method of adjusting profile of a polishing member used in a polishing apparatus, and polishing apparatus |
| CN104002240B (en) * | 2013-02-25 | 2017-04-05 | 株式会社荏原制作所 | The profile method of adjustment of grinding component and lapping device |
| JP2016143883A (en) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | 株式会社東芝 | Polishing device, polishing method and semiconductor manufacturing method |
| JP2019063964A (en) * | 2017-10-04 | 2019-04-25 | 株式会社荏原製作所 | Polishing member dressing method, polishing method, and dresser |
| CN114603483A (en) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 长鑫存储技术有限公司 | Polishing pad dresser and chemical mechanical polishing device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3036348B2 (en) | Truing device for wafer polishing pad | |
| US6179690B1 (en) | Substrate polishing apparatus | |
| JP3770752B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and processing apparatus | |
| JP2003089051A (en) | Polishing device | |
| EP1247616B1 (en) | Method for conditioning a polishing pad surface | |
| CN110722457A (en) | Polishing pad dressing method | |
| JP2000158324A (en) | Device and method for chemically and mechanically flattening semi-conductor wafer | |
| JP2000052231A (en) | Dressing method for polishing pad and dressing device and polishing device | |
| CN112476227A (en) | Chemical mechanical polishing device | |
| JP2004001152A (en) | Dresser, dressing method, polishing device, and polishing method | |
| US6666754B1 (en) | Method and apparatus for determining CMP pad conditioner effectiveness | |
| JP2000094303A (en) | Grinding method and grinding device | |
| JP2004090142A (en) | Dressing device for abrasive cloth, dressing method for abrasive cloth and work polishing method | |
| JP2003179017A (en) | Polisher and polishing pad dressing method therein | |
| JPH10175165A (en) | Centerless grinding method using metal bond grinding wheel, and its device | |
| JP4682449B2 (en) | Chemical mechanical polishing method and chemical mechanical polishing apparatus | |
| US6217427B1 (en) | Mobius strip belt for linear CMP tools | |
| JP4126544B2 (en) | Automatic polishing equipment | |
| JP3640504B2 (en) | Dressing method and apparatus | |
| JP4058904B2 (en) | Polishing cloth dressing method, semiconductor wafer polishing method and polishing apparatus | |
| JP3587283B2 (en) | Method and apparatus for double-sided lapping of wafer | |
| JP4006170B2 (en) | Truing method for surface grinding apparatus and grinding apparatus | |
| JP2000061838A (en) | Dressing device and dressing method | |
| JP3419690B2 (en) | Truing method and grinding device for conductive grindstone | |
| JP2000343406A (en) | Sample polishing method and sample polishing device |