JP2003209077A - Ｃｍｐ装置及び半導体装置 - Google Patents
Ｃｍｐ装置及び半導体装置Info
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- JP2003209077A JP2003209077A JP2002005834A JP2002005834A JP2003209077A JP 2003209077 A JP2003209077 A JP 2003209077A JP 2002005834 A JP2002005834 A JP 2002005834A JP 2002005834 A JP2002005834 A JP 2002005834A JP 2003209077 A JP2003209077 A JP 2003209077A
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- Japan
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- slurry
- polishing pad
- semiconductor wafer
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 研磨パッドの溝形状を工夫することにより、
スラリーの回り込みを向上させる。 【解決手段】 回転可能な研磨テーブル２上に設置され
た研磨パッド３の表面に中心から放射状に延びた溝３ａ
を形成し、研磨テーブル２の中央からスラリー４を供給
することにより、スラリー４は溝３ａに溜まり、スラリ
ー４を効率よく供給しながら研磨パッド３に半導体ウエ
ハを接触させることにより、半導体ウエハを研磨し、研
磨レートを向上させる。
スラリーの回り込みを向上させる。 【解決手段】 回転可能な研磨テーブル２上に設置され
た研磨パッド３の表面に中心から放射状に延びた溝３ａ
を形成し、研磨テーブル２の中央からスラリー４を供給
することにより、スラリー４は溝３ａに溜まり、スラリ
ー４を効率よく供給しながら研磨パッド３に半導体ウエ
ハを接触させることにより、半導体ウエハを研磨し、研
磨レートを向上させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体製造装置
の一種であるＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎ
ｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学的機械研磨）装置
に関するものであり、特にＣＭＰ装置に使用される研磨
布において、スラリー回り込みのための溝加工形状を工
夫したものであり、溝加工形状を放射状にしたものであ
る。
の一種であるＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎ
ｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学的機械研磨）装置
に関するものであり、特にＣＭＰ装置に使用される研磨
布において、スラリー回り込みのための溝加工形状を工
夫したものであり、溝加工形状を放射状にしたものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のＣＭＰ装置を示す斜視図で
あり、図において、１１は研磨対象となる半導体ウエハ
がポリッシング面に装着されたポリッシングヘッド（研
磨ヘッド）であり、このポリッシングヘッド１１は回転
可能に構成されている。又、１２は回転可能な研磨テー
ブル、１３は研磨テーブル１２の上面に設置された研磨
パッド（研磨布）、１４は化学的な研磨剤であるスラリ
ー、１５はスラリー供給口である。
あり、図において、１１は研磨対象となる半導体ウエハ
がポリッシング面に装着されたポリッシングヘッド（研
磨ヘッド）であり、このポリッシングヘッド１１は回転
可能に構成されている。又、１２は回転可能な研磨テー
ブル、１３は研磨テーブル１２の上面に設置された研磨
パッド（研磨布）、１４は化学的な研磨剤であるスラリ
ー、１５はスラリー供給口である。
【０００３】図５(ａ)(ｂ)(ｃ)は研磨パッドにおける表
面加工形状を示すための平面図であり、図５(ａ)に示し
たものはｐｅｒｆｏｒａｔｅ−ｔｙｐｅ、図５(ｂ)に示
したものはｓｑｕａｒｅ−ｔｙｐｅ、図５(ｃ)に示した
ものはｋ−ｇｒｏｖｅ−ｔｙｐｅといわれるものであっ
て、それぞれスラリー１４の回り込みを考慮されて作ら
れており、スラリー滴下位置、並びに回転速度により選
定されるようになっている。
面加工形状を示すための平面図であり、図５(ａ)に示し
たものはｐｅｒｆｏｒａｔｅ−ｔｙｐｅ、図５(ｂ)に示
したものはｓｑｕａｒｅ−ｔｙｐｅ、図５(ｃ)に示した
ものはｋ−ｇｒｏｖｅ−ｔｙｐｅといわれるものであっ
て、それぞれスラリー１４の回り込みを考慮されて作ら
れており、スラリー滴下位置、並びに回転速度により選
定されるようになっている。
【０００４】図６は研磨パッド１３として、図５(ａ)に
示したｐｅｒｆｏｒａｔｅ−ｔｙｐｅを使用したＣＭＰ
装置を示す平面図、図７は同じくポリッシングヘッド１
１部を示す拡大断面図であり、図において、１６は研磨
対象となる半導体ウエハ、１７はポリッシングヘッド１
１におけるガイドリングであり、このガイドリング１７
は半導体ウエハ１６の飛び出しを防止することも目的と
したものである。ｐｅｒｆｏｒａｔｅ−ｔｙｐｅの場
合、図６に示すように、研磨パッド１３全面にスラリー
溜めのための穴が設けられており、滴下ポイントＡに滴
下されたスラリー１４は矢印ａに示すような流れとな
り、ポリッシングヘッド１１の外周をつたって流れるよ
うになる。
示したｐｅｒｆｏｒａｔｅ−ｔｙｐｅを使用したＣＭＰ
装置を示す平面図、図７は同じくポリッシングヘッド１
１部を示す拡大断面図であり、図において、１６は研磨
対象となる半導体ウエハ、１７はポリッシングヘッド１
１におけるガイドリングであり、このガイドリング１７
は半導体ウエハ１６の飛び出しを防止することも目的と
したものである。ｐｅｒｆｏｒａｔｅ−ｔｙｐｅの場
合、図６に示すように、研磨パッド１３全面にスラリー
溜めのための穴が設けられており、滴下ポイントＡに滴
下されたスラリー１４は矢印ａに示すような流れとな
り、ポリッシングヘッド１１の外周をつたって流れるよ
うになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＣＭＰ装置は以
上のように構成されているので、中央からスラリーを滴
下する装置では、主に、ｐｅｒｆｏｒａｔｅ−ｔｙｐｅ
の研磨パッドが使用されているが、これではポリッシン
グ面へのスラリーの供給が少なくなり、このため、スラ
リーは、ポリッシングヘッドの外周をつたって、研磨テ
ーブル外周へと抜けてしまうという問題点があった。
上のように構成されているので、中央からスラリーを滴
下する装置では、主に、ｐｅｒｆｏｒａｔｅ−ｔｙｐｅ
の研磨パッドが使用されているが、これではポリッシン
グ面へのスラリーの供給が少なくなり、このため、スラ
リーは、ポリッシングヘッドの外周をつたって、研磨テ
ーブル外周へと抜けてしまうという問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、研磨パッドの溝形状を放射状
にすることによって、スラリーの回り込みをｐｅｒｆｏ
ｒａｔｅ−ｔｙｐｅより向上させることを目的とするも
のである。
めになされたものであり、研磨パッドの溝形状を放射状
にすることによって、スラリーの回り込みをｐｅｒｆｏ
ｒａｔｅ−ｔｙｐｅより向上させることを目的とするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るＣＭＰ装置は、上面に研磨パッドが設置される回転可
能な研磨テーブルと、半導体ウエハを取り付け、研磨パ
ッドに半導体ウエハを接触させることにより半導体ウエ
ハを研磨するようにした回転可能なポリッシングヘッド
と、半導体ウエハの研磨剤となるスラリーとからなるも
のであって、研磨パッドに中心から放射状に延びた溝を
形成したものである。
るＣＭＰ装置は、上面に研磨パッドが設置される回転可
能な研磨テーブルと、半導体ウエハを取り付け、研磨パ
ッドに半導体ウエハを接触させることにより半導体ウエ
ハを研磨するようにした回転可能なポリッシングヘッド
と、半導体ウエハの研磨剤となるスラリーとからなるも
のであって、研磨パッドに中心から放射状に延びた溝を
形成したものである。
【０００８】この発明の請求項２に係るＣＭＰ装置は、
研磨パッドに同心円状の溝を形成したものである。
研磨パッドに同心円状の溝を形成したものである。
【０００９】この発明の請求項３に係る半導体装置は、
請求項１又は請求項２記載のＣＭＰ装置によって製造さ
れるものである。
請求項１又は請求項２記載のＣＭＰ装置によって製造さ
れるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．ＣＭＰ（ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎ
ｇ：化学的機械研磨）は、基板表面の段差を全面平坦化
する技術で、基板表面をプラテンと呼ばれる、回転する
大口径平板上の研磨布に一定圧力で押しつけ、スラリー
と呼ばれるｐＨを制御したアルミナなどの砥石を含む化
学的な研磨剤で研磨するものである。原理はプレストン
の式で記述できる機械的研磨レートＲと化学反応による
エッチングの合成の作用である。機械的研磨レートは、
Ｒ＝ｋ・ｐ・ｖで表わされる。
ｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎ
ｇ：化学的機械研磨）は、基板表面の段差を全面平坦化
する技術で、基板表面をプラテンと呼ばれる、回転する
大口径平板上の研磨布に一定圧力で押しつけ、スラリー
と呼ばれるｐＨを制御したアルミナなどの砥石を含む化
学的な研磨剤で研磨するものである。原理はプレストン
の式で記述できる機械的研磨レートＲと化学反応による
エッチングの合成の作用である。機械的研磨レートは、
Ｒ＝ｋ・ｐ・ｖで表わされる。
【００１１】ここで、ｋはプレストンの定数、ｐは基板
上の圧力、ｖは回転する基板上の各点の相対速度をそれ
ぞれ表わす。基板全面の各点が一定の相対速度を得るた
めに基板が自転し、プラテン上を同一方向に公転する機
構が採用されている。基板の圧力が大きいほど、又、回
転速度が大きいほど研磨レートが大きくなる。化学的に
は、基板表面層をスラリーの化学反応により変質化し、
砥石を用いて回転除去する。
上の圧力、ｖは回転する基板上の各点の相対速度をそれ
ぞれ表わす。基板全面の各点が一定の相対速度を得るた
めに基板が自転し、プラテン上を同一方向に公転する機
構が採用されている。基板の圧力が大きいほど、又、回
転速度が大きいほど研磨レートが大きくなる。化学的に
は、基板表面層をスラリーの化学反応により変質化し、
砥石を用いて回転除去する。
【００１２】以下この発明の一実施形態を図に基づいて
説明する。図１はこの発明の実施の形態１によるＣＭＰ
装置を示す斜視図であり、図において、１は研磨対象と
なる半導体ウエハがポリッシング面に装着されたポリッ
シングヘッド（研磨ヘッド）であり、このポリッシング
ヘッド１は回転可能に構成されている。又、２は回転可
能な研磨テーブル、３は研磨テーブル２の上面に設置さ
れた研磨パッド（研磨布）、４は化学的な研磨剤である
スラリー、５はスラリー供給口である。又、図２は研磨
パッド３を示す平面図であり、３ａは中心から放射状に
形成された溝である。尚、図２においては、直線状の溝
３ａを設けた場合を示しているが、曲線状の溝であって
もよい。
説明する。図１はこの発明の実施の形態１によるＣＭＰ
装置を示す斜視図であり、図において、１は研磨対象と
なる半導体ウエハがポリッシング面に装着されたポリッ
シングヘッド（研磨ヘッド）であり、このポリッシング
ヘッド１は回転可能に構成されている。又、２は回転可
能な研磨テーブル、３は研磨テーブル２の上面に設置さ
れた研磨パッド（研磨布）、４は化学的な研磨剤である
スラリー、５はスラリー供給口である。又、図２は研磨
パッド３を示す平面図であり、３ａは中心から放射状に
形成された溝である。尚、図２においては、直線状の溝
３ａを設けた場合を示しているが、曲線状の溝であって
もよい。
【００１３】次に動作について説明する。図１に示すよ
うな、研磨テーブル２の中央からスラリー４を供給する
ようなＣＭＰ装置において、研磨パッドの溝形状として
図２に示すような放射状の溝３ａとすることにより、中
央に滴下されたスラリー４は溝３ａに溜まり、研磨テー
ブル２の回転によりスラリー４は外周へと伝達され、ス
ラリー４の回り込みを確保でき、ポリッシングヘッド１
の下（ポリッシング面）へ効率よく供給されるものであ
る。以上のように構成することにより、研磨レートを向
上させることができるとともに、生産能力（スループッ
ト）を向上させることができる。
うな、研磨テーブル２の中央からスラリー４を供給する
ようなＣＭＰ装置において、研磨パッドの溝形状として
図２に示すような放射状の溝３ａとすることにより、中
央に滴下されたスラリー４は溝３ａに溜まり、研磨テー
ブル２の回転によりスラリー４は外周へと伝達され、ス
ラリー４の回り込みを確保でき、ポリッシングヘッド１
の下（ポリッシング面）へ効率よく供給されるものであ
る。以上のように構成することにより、研磨レートを向
上させることができるとともに、生産能力（スループッ
ト）を向上させることができる。
【００１４】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２によるＣＭＰ装置における研磨パッドを示す平面図
である。上記実施の形態１においては、溝を中心から放
射状に直線的に加工した場合について説明したが、直線
的な溝３ａのみでは、滴下したスラリー４が外周に流れ
出てしまう部分が多くなる。
態２によるＣＭＰ装置における研磨パッドを示す平面図
である。上記実施の形態１においては、溝を中心から放
射状に直線的に加工した場合について説明したが、直線
的な溝３ａのみでは、滴下したスラリー４が外周に流れ
出てしまう部分が多くなる。
【００１５】そこで本実施形態においては、図３に示す
ように、ポリッシング面でのスラリー４を停留させるた
め、研磨パッド３において、ポリッシングヘッド１の直
下のポリッシング面に数本の同心円状に加工された溝３
ｂを設けるものである。このように構成することによ
り、効果的にポリッシング面にスラリー４を滞留させる
ことができ、研磨レートを向上させることができるとと
もに、生産能力（スループット）を向上させることがで
きる。更に、上記実施の形態１，２で示したＣＭＰ装置
を使用することにより生産された半導体ウエハは品質及
び性能の優れたものとなる。
ように、ポリッシング面でのスラリー４を停留させるた
め、研磨パッド３において、ポリッシングヘッド１の直
下のポリッシング面に数本の同心円状に加工された溝３
ｂを設けるものである。このように構成することによ
り、効果的にポリッシング面にスラリー４を滞留させる
ことができ、研磨レートを向上させることができるとと
もに、生産能力（スループット）を向上させることがで
きる。更に、上記実施の形態１，２で示したＣＭＰ装置
を使用することにより生産された半導体ウエハは品質及
び性能の優れたものとなる。
【００１６】
【発明の効果】この発明の請求項１に係るＣＭＰ装置に
よれば、上面に研磨パッドが設置される回転可能な研磨
テーブルと、半導体ウエハを取り付け、研磨パッドに半
導体ウエハを接触させることにより半導体ウエハを研磨
するようにした回転可能なポリッシングヘッドと、半導
体ウエハの研磨剤となるスラリーとからなるものであっ
て、研磨パッドに中心から放射状に延びた溝を形成した
ので、スラリーをポリッシング面に効率よく供給させる
ことができ、研磨レート並びにスループットを向上させ
ることができる。
よれば、上面に研磨パッドが設置される回転可能な研磨
テーブルと、半導体ウエハを取り付け、研磨パッドに半
導体ウエハを接触させることにより半導体ウエハを研磨
するようにした回転可能なポリッシングヘッドと、半導
体ウエハの研磨剤となるスラリーとからなるものであっ
て、研磨パッドに中心から放射状に延びた溝を形成した
ので、スラリーをポリッシング面に効率よく供給させる
ことができ、研磨レート並びにスループットを向上させ
ることができる。
【００１７】この発明の請求項２に係るＣＭＰ装置によ
れば、研磨パッドに同心円状の溝を形成したので、ポリ
ッシング面に効果的にスラリーを滞留させることができ
る。
れば、研磨パッドに同心円状の溝を形成したので、ポリ
ッシング面に効果的にスラリーを滞留させることができ
る。
【００１８】この発明の請求項３に係る半導体装置によ
れば、請求項１又は請求項２記載のＣＭＰ装置によって
製造されるので、品質、性能のよい半導体装置が得られ
る。
れば、請求項１又は請求項２記載のＣＭＰ装置によって
製造されるので、品質、性能のよい半導体装置が得られ
る。
【図１】 この発明の実施の形態１によるＣＭＰ装置を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による研磨パッドを
示す平面図である。
示す平面図である。
【図３】 この発明の実施の形態２による研磨パッドを
示す平面図である。
示す平面図である。
【図４】 従来のＣＭＰ装置を示す斜視図である。
【図５】 従来の研磨パッドを示す平面図(ａ)，(ｂ)，
(ｃ)である。
(ｃ)である。
【図６】 従来のＣＭＰ装置を示す平面図である。
【図７】 従来のＣＭＰ装置におけるポリッシングヘッ
ド部を示す拡大断面図である。
ド部を示す拡大断面図である。
１ ポリッシングヘッド、２ 研磨テーブル、３ 研磨
パッド、３ａ，３ｂ溝、４ スラリー。
パッド、３ａ，３ｂ溝、４ スラリー。
Claims (3)
- 【請求項１】 上面に研磨パッドが設置される回転可能
な研磨テーブルと、半導体ウエハを取り付け、上記研磨
パッドに上記半導体ウエハを接触させることにより上記
半導体ウエハを研磨するようにした回転可能なポリッシ
ングヘッドと、上記半導体ウエハの研磨剤となるスラリ
ーとからなるＣＭＰ装置において、上記研磨パッドに中
心から放射状に延びた溝を形成したことを特徴とするＣ
ＭＰ装置。 - 【請求項２】 研磨パッドに同心円状の溝を形成したこ
とを特徴とする請求項１記載のＣＭＰ装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のＣＭＰ装置
によって製造されることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002005834A JP2003209077A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | Ｃｍｐ装置及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002005834A JP2003209077A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | Ｃｍｐ装置及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003209077A true JP2003209077A (ja) | 2003-07-25 |
| JP2003209077A5 JP2003209077A5 (ja) | 2005-08-04 |
Family
ID=27644764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002005834A Pending JP2003209077A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | Ｃｍｐ装置及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003209077A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005150744A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | スラリー消費を減らすための溝構造を有する研磨パッド |
| JP2005183708A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Ｃｍｐ用研磨パッド、及びそれを用いた研磨方法 |
| JP2005224937A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-25 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 溝付き研磨パッド及び方法 |
| WO2006093670A2 (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-08 | Jh Rhodes Company, Inc. | Polishing pad for use in polishing work pieces |
| JP2008507148A (ja) * | 2004-07-19 | 2008-03-06 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド | 流れ変更性溝ネットワークを有する研磨パッド |
| JP2008105117A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 研磨パッド |
| US10892165B2 (en) | 2017-08-22 | 2021-01-12 | Lapis Semiconductor Co., Ltd. | Semiconductor manufacturing device and method of polishing semiconductor substrate |
| US11813714B2 (en) | 2020-03-13 | 2023-11-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Chemical mechanical polishing pad and chemical mechanical polishing apparatus including the same |
-
2002
- 2002-01-15 JP JP2002005834A patent/JP2003209077A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4689240B2 (ja) * | 2003-11-13 | 2011-05-25 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド | スラリー消費を減らすための溝構造を有する研磨パッド |
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| JP4563025B2 (ja) * | 2003-12-19 | 2010-10-13 | 東洋ゴム工業株式会社 | Ｃｍｐ用研磨パッド、及びそれを用いた研磨方法 |
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| WO2006093670A3 (en) * | 2005-02-25 | 2007-01-18 | Jh Rhodes Company Inc | Polishing pad for use in polishing work pieces |
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