JP2003324088A - Polishing method and polishing device - Google Patents

Polishing method and polishing device

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JP2003324088A
JP2003324088A JP2002128558A JP2002128558A JP2003324088A JP 2003324088 A JP2003324088 A JP 2003324088A JP 2002128558 A JP2002128558 A JP 2002128558A JP 2002128558 A JP2002128558 A JP 2002128558A JP 2003324088 A JP2003324088 A JP 2003324088A
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Japan
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polishing
polished
wafer
polishing pad
torque
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JP2002128558A
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Japanese (ja)
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Shuzo Sato
修三 佐藤
Takeshi Nogami
毅 野上
Shingo Takahashi
新吾 高橋
Hisanori Komai
尚紀 駒井
Kaori Tai
香織 田井
Hiroshi Horikoshi
浩 堀越
Suguru Otorii
英 大鳥居
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide polishing method and device that rarely damages a material forming a target to be polished. <P>SOLUTION: In the polishing method for polishing a surface to be polished by pressing polishing pad rotated by a motor to the surface to be polished, the torque of the motor is controlled to control a stress in the intra-surface direction of the surface to be polished. Thereby the stress of the intra-surface direction which is a direct cause to damage the surface to be polished can be controlled. Thus the surface to be polished can be flattened with hardly damaging a target to be polished. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨方法及び研磨
装置に関する。さらに詳しくは、半導体装置の製造に好
適な研磨装置及び研磨方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polishing method and a polishing apparatus. More specifically, the present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method suitable for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、テレビジョン受像機、パーソナル
コンピュータ及び携帯電話などの電子機器は、小型化、
高性能化及び多機能化などが要求され、これら電子機器
に搭載される半導体素子であるLSIはさらなる高速動
作性及び省電力化を求められている。これらの要望に応
えるために、半導体素子の微細化、多層化構造が進展
し、半導体素子を形成する材料の最適化も行われてき
た。そして、現在では半導体素子のデザインルールで言
うところの、0.1μm世代からさらにその先の世代に
対応することができる配線形成技術が求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices such as television receivers, personal computers and mobile phones have been downsized,
High performance and multi-functionality are required, and LSI, which is a semiconductor element mounted in these electronic devices, is required to have higher speed operability and power saving. In order to meet these demands, miniaturization of semiconductor elements and progress of multilayer structure have been advanced, and optimization of materials for forming semiconductor elements has been performed. At the present time, there is a demand for a wiring forming technology capable of coping with the 0.1 μm generation, which is a semiconductor device design rule, and the subsequent generations.

【0003】また、半導体装置の製造プロセスでは、半
導体素子に形成される配線の微細化に伴い、フォトリソ
グラフによる配線形成では十分な精度を有する配線形成
が困難となってきている。そこで、層間絶縁膜に予め形
成した溝状の配線パターンに金属を埋め込み、化学的機
械研磨法(Chemical Mechanical Polishing;以下CM
P法) によって余分な金属を除去して配線を形成する方
法が広く行われている。
Further, in the manufacturing process of semiconductor devices, with the miniaturization of wirings formed on semiconductor elements, it has become difficult to form wirings with sufficient accuracy by wiring formation by photolithography. Therefore, a metal is embedded in a groove-shaped wiring pattern formed in advance on the interlayer insulating film, and a chemical mechanical polishing method (hereinafter referred to as CM) is used.
A method of forming wiring by removing excess metal by the P method) is widely performed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、今後更なる
LSIの高速化、省電力化の要求に対して、配線のCR
遅延を低減させるために、銅配線に加えて半導体素子の
基板材料として誘電率2以下のポーラスシリカの如き超
低誘電率材料の採用が検討されている。
By the way, in response to the demand for further speeding up and power saving of LSI in the future, the CR of wiring is required.
In order to reduce the delay, use of an ultra-low dielectric constant material such as porous silica having a dielectric constant of 2 or less as a substrate material of a semiconductor element is being studied in addition to copper wiring.

【0005】ところが、従来のCMP法でウェハに印加
される加工圧力は4乃至6psi(1psi=約70g
/cm)程度であり、脆弱な超低誘電率材料上に配線
形成するに際しては、圧壊、クラック或いは剥離などに
より良好な配線形成を行うことが困難になる。
However, the processing pressure applied to the wafer by the conventional CMP method is 4 to 6 psi (1 psi = about 70 g).
/ Cm 2 ), and when forming a wiring on a fragile ultra-low dielectric constant material, it becomes difficult to form a good wiring due to crushing, cracking or peeling.

【0006】また、これら超低誘電率材料が機械的に耐
えられると考えられる圧力1.5psi(105g/c
)以下程度までCMPの圧力を下げた場合、通常の
生産速度に必要な研磨レートを得ることができないな
ど、超低誘電率膜に損傷を与えることなく配線を形成す
ることは困難である。
Further, the pressure at which these ultra-low dielectric constant materials are considered to be mechanically durable is 1.5 psi (105 g / c).
When the CMP pressure is reduced to about m 2 ) or less, it is difficult to form the wiring without damaging the ultra-low dielectric constant film, for example, the polishing rate required for a normal production rate cannot be obtained. .

【0007】さらに、通常のCMP法では、その材料除
去量は所謂プレストンの式に従い、除去量=比例定数×
相対速度×時間で表される。従来、一般に研磨量は、使
用する研磨パッド、スラリーの品質管理を行った上で、
研磨圧力と研磨時間とにより管理され、その研磨装置
も、市販されているCMP装置では基本的に垂直押し付
け圧及び研磨時間を管理するのみの機構しか備えていな
いのが現状である。
Further, in the ordinary CMP method, the material removal amount is in accordance with the so-called Preston's equation, the removal amount = proportional constant ×
It is expressed as relative speed x time. Conventionally, in general, the polishing amount is after the quality control of the polishing pad and slurry used,
The present condition is that the polishing apparatus is controlled by the polishing pressure and the polishing time. The commercially available CMP apparatus basically has only a mechanism for controlling the vertical pressing pressure and the polishing time.

【0008】ここで、超低誘電率材料で形成されるLo
w−k膜の破壊はその破壊状況から推察して垂直応力F
nによるものではなく、接線方向へのせん断応力Ftに
よる場合のほうが支配的であるにも関わらず、装置的に
は従来どおり荷重と時間とにより研磨レートが制御され
ることから、垂直応力Fnを下げて管理した場合でも何
らかの要因(スラリーの供給状況、パッド面の状況な
ど)で起こる突発的なせん断応力Ftの変化があった場
合には、Low−k膜は容易に破壊されてしまう。
Here, Lo formed of an ultra-low dielectric constant material
The breakdown of the w-k film is inferred from the breakdown situation and the normal stress F
Although the shear stress Ft in the tangential direction is dominant rather than the shear stress n, the vertical stress Fn is The Low-k film is easily destroyed if there is a sudden change in the shear stress Ft that occurs due to some factor (slurry supply status, pad surface status, etc.) even if the low-k film is managed by lowering it.

【0009】例えば、図5を参照して本願発明者が行っ
た実験を説明する。図5は、ポーラスシリカ膜が形成さ
れたウェハ62と研磨パッド61との間に研磨液(スラ
リー)を介在させてウェハ62を研磨するに際して、ウ
ェハ62の表面に加わる応力のうちウェハ62の表面に
対して垂直な方向に加わる垂直応力Fnをパラメータと
してウェハ62の損傷状態を調査した実験を説明する図
である。ここで、汎用の研磨パッドを用い、研磨液とし
てはアルミナスラリーを用いた結果、本実験では表1に
示すように垂直応力が210g/cm以上でウェハに
損傷が確認された。
For example, an experiment conducted by the inventor of the present application will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the surface of the wafer 62 among the stresses applied to the surface of the wafer 62 when the polishing liquid (slurry) is interposed between the wafer 62 on which the porous silica film is formed and the polishing pad 61. FIG. 6 is a diagram illustrating an experiment in which the damage state of the wafer 62 is investigated with the vertical stress Fn applied in the direction perpendicular to the as a parameter. Here, as a result of using a general-purpose polishing pad and using an alumina slurry as the polishing liquid, in this experiment, as shown in Table 1, damage to the wafer was confirmed at a normal stress of 210 g / cm 2 or more.

【表1】 [Table 1]

【0010】しかしながら、図6に示すように被研磨面
であるウェハ表面の状態により、ウェハと研磨パッドと
の間の摩擦係数は変動し、この摩擦係数の僅かな変動に
対して、約3乃至5倍の感度で垂直応力よりも被研磨面
に平行な応力成分であるせん断応力が変動する。よっ
て、表1に示したように垂直応力を140g/cm
下に管理したとしてもせん断応力によりウェハが損傷を
受ける場合がある。従って、ウェハに対する垂直応力に
よる研磨条件の管理だけでなく、被研磨面に平行な向き
に作用する応力成分を管理することが重要になる。
However, as shown in FIG. 6, the friction coefficient between the wafer and the polishing pad fluctuates depending on the state of the wafer surface, which is the surface to be polished. The shear stress, which is a stress component parallel to the surface to be polished, fluctuates rather than the vertical stress with a sensitivity of 5 times. Therefore, even if the vertical stress is controlled to 140 g / cm 2 or less as shown in Table 1, the wafer may be damaged by the shear stress. Therefore, it is important to manage not only the polishing condition based on the vertical stress on the wafer but also the stress component acting in the direction parallel to the surface to be polished.

【0011】よって、本発明は上記問題点に鑑み、半導
体装置を製造するに際して配線となる金属膜を平坦化す
るとともに、被研磨対象物を形成する脆弱な材料に損傷
を殆ど与えることがない研磨方法及び研磨装置を提供す
ることを目的とする。
Therefore, in view of the above problems, the present invention flattens a metal film to be a wiring in manufacturing a semiconductor device and polishes a fragile material forming an object to be polished with almost no damage. It is an object to provide a method and a polishing device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の研磨方法は、モ
ータにより回転駆動される研磨パッドを被研磨面に押し
付け、当該被研磨面を研磨する研磨方法において、前記
モータのトルクを制御し、前記被研磨面の面内方向にお
ける応力成分を制御することを特徴とする。よって、被
研磨面の面内方向における応力成分を所定の値以下にな
るようにウェハを研磨パッドに押し付けることにより、
ウェハに殆ど損傷を与えることなく、ウェハ表面に形成
された金属膜を平坦化し、配線を形成することが可能と
なる。
In the polishing method of the present invention, a polishing pad driven to rotate by a motor is pressed against a surface to be polished, and the surface to be polished is polished, the torque of the motor is controlled, It is characterized in that the stress component in the in-plane direction of the surface to be polished is controlled. Therefore, by pressing the wafer against the polishing pad so that the stress component in the in-plane direction of the surface to be polished becomes a predetermined value or less,
The metal film formed on the surface of the wafer can be flattened and wiring can be formed with almost no damage to the wafer.

【0013】また、本発明の研磨装置は、被研磨面を研
磨する研磨パッドと、研磨パッドを回転駆動するモータ
と、前記モータのトルクを制御することにより前記被研
磨面の面内方向における応力成分を制御するトルク制御
機構とを有することを特徴とする。よって、モータのト
ルクを制御しながら研磨を行うことにより、ウェハに殆
ど損傷を与えることなく配線形成することができる。
Further, the polishing apparatus of the present invention comprises a polishing pad for polishing a surface to be polished, a motor for rotating the polishing pad, and a stress in the in-plane direction of the surface to be polished by controlling the torque of the motor. And a torque control mechanism for controlling the components. Therefore, by performing the polishing while controlling the motor torque, the wiring can be formed with almost no damage to the wafer.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の研磨方法及び研磨
装置について図1乃至図4を参照しながら詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a polishing method and a polishing apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0015】図1は、本発明の研磨装置の概略構成図で
あり、研磨装置1は、研磨装置本体2と、研磨装置本体
2に接続されるモータドライバ3及び制御部4と、制御
部4に接続される操作部5から構成される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a polishing apparatus of the present invention. The polishing apparatus 1 includes a polishing apparatus body 2, a motor driver 3 and a control unit 4 connected to the polishing apparatus body 2, and a control unit 4. The operation unit 5 connected to the.

【0016】研磨装置本体2は、被研磨対象物であるウ
ェハ11を保持するとともに研磨パッド20に押し付け
る押圧機構部10と、ウェハ11の被研磨面に当接され
る研磨パッド20と、研磨パッド20を駆動する駆動部
30とを有するロータリー型の研磨装置であるが、本発
明の研磨装置は、ロータリー型に限定されず、リニア−
型、パーシャル型、オービタル型及びその他の研磨機構
を有する研磨装置にも好適である。
The polishing apparatus main body 2 holds a wafer 11 as an object to be polished and presses it against a polishing pad 20, a polishing pad 20 abutting against a surface to be polished of the wafer 11, and a polishing pad. Although it is a rotary type polishing apparatus having a driving unit 30 for driving 20, the polishing apparatus of the present invention is not limited to the rotary type, and is not limited to the linear type.
It is also suitable for a polishing apparatus having a polishing type, a partial type, an orbital type and other polishing mechanisms.

【0017】ウェハ11を研磨パッド20に押し付ける
押圧機構部10は、ウェハを保持するウェハチャック1
2と、ウェハチャック12に接続されるウェハ回転軸1
3を有するとともに図中上下方向に可動とされる可動部
14と、ローラ15を介して可動部14に接続されるカ
ウンタウェイト16とから構成される。また、押圧機構
部10は、ウェハチャック12、ウェハ回転軸13及び
押圧機構部10に付帯する各部の自重をキャンセルした
状態で、ウェハ11を研磨パッド20に押し付ける押付
圧力を例えば0.1psi(7g/cm)単位で設定
することができる機能を有する。特に、ウェハ11に形
成される絶縁膜がポーラスシリカの如き比較的機械的強
度が低い材料である場合には、例えば押付圧力を0.5
乃至1.5psi(35乃至105g/cm)とする
ことができる。
The pressing mechanism 10 for pressing the wafer 11 against the polishing pad 20 is a wafer chuck 1 for holding the wafer.
2 and a wafer rotation shaft 1 connected to the wafer chuck 12.
3, and a counterweight 16 connected to the movable portion 14 via a roller 15 and a movable portion 14 which is vertically movable in the drawing. Further, the pressing mechanism unit 10 cancels the self-weight of the wafer chuck 12, the wafer rotation shaft 13, and the respective parts incidental to the pressing mechanism unit 10, and the pressing pressure for pressing the wafer 11 against the polishing pad 20 is, for example, 0.1 psi (7 g). / Cm 2 ) It has a function that can be set in units. In particular, when the insulating film formed on the wafer 11 is a material having a relatively low mechanical strength such as porous silica, the pressing pressure is set to 0.5, for example.
To 1.5 psi (35 to 105 g / cm 2 ).

【0018】可動部14は、例えば圧力制御可能なエア
シリンダ若しくはサーボモータにより上下方向に移動さ
れ、ウェハ11を位置決めするとともに研磨パッド20
にウェハ11を押し付ける押圧機構を構成し、制御部4
から送信される制御信号に基づいてウェハ11の被研磨
面11aの垂直方向である図中上下方向に移動可能とさ
れる。
The movable part 14 is moved in the vertical direction by, for example, an air cylinder or a servomotor whose pressure can be controlled to position the wafer 11 and to polish the polishing pad 20.
A pressing mechanism that presses the wafer 11 against the
Based on a control signal transmitted from the wafer 11, the surface 11a to be polished of the wafer 11 can be moved in the vertical direction, which is the vertical direction in the drawing.

【0019】また、研磨パッド20は電極22が形成さ
れた定盤21に固定されており、定盤21に接続された
研磨パッド回転軸31が回転することにより、研磨パッ
ド20は自転しながらウェハ11の被研磨面11aを研
磨する。また、研磨パッドの周縁は、外部電源の陽極と
接続されたウェハエッジ摺動リング25a、25bに固
定され、ウェハ11を研磨するに際して被研磨面11a
にウェハエッジ摺動リング25a、25bが接すること
により被研磨面11aが陽極とされる。また、電極22
は外部電極と接続されて陰極とされ、研磨パッド20が
定盤21とともに電解液槽24に充填された電解液23
中に浸された状態で研磨が行われ、被研磨面11aに対
する機械研磨と電解研磨とを複合させた研磨を行うこと
ができる。また、電解液槽24には、ウェハ11を搬送
する搬送部が備えられていても良い。
The polishing pad 20 is fixed to a surface plate 21 having electrodes 22 formed thereon, and a polishing pad rotating shaft 31 connected to the surface plate 21 rotates to rotate the polishing pad 20 while rotating the wafer. The surface 11a to be polished 11 is polished. Further, the peripheral edge of the polishing pad is fixed to the wafer edge sliding rings 25a and 25b connected to the anode of the external power source, and when polishing the wafer 11, the surface 11a to be polished is polished.
When the wafer edge sliding rings 25a and 25b are in contact with each other, the surface 11a to be polished serves as an anode. In addition, the electrode 22
Is connected to an external electrode to serve as a cathode, and the polishing pad 20 together with the surface plate 21 is filled with the electrolytic solution 23 in the electrolytic solution 24.
Polishing is performed in a state of being immersed therein, and it is possible to perform polishing that combines mechanical polishing and electrolytic polishing on the surface 11a to be polished. Further, the electrolytic solution tank 24 may be provided with a transfer section that transfers the wafer 11.

【0020】また、研磨パッド20を形成する材料とし
ては、発泡ポリウレタン、発泡ポリプロピレン若しくは
ポリビニルアセタールなどの発泡体を用いることがで
き、また、これら研磨パッド20を形成する材料の硬度
を表すヤング率は、例えば0.02乃至0.10GPa
程度が好適である。さらに、研磨パッド20を形成する
材料が電解液を殆ど含浸しない場合には、研磨パッド2
0とウェハ11の被研磨面11aとの間に電解液を十分
に供給するための供給孔が研磨パッド20に形成されて
いても良い。また、電極22からウェハ11の被研磨面
11aまでを通電させるためには、研磨パッド20と電
極22との間で電解液を介在させる孔を定盤21に形成
しておけば良い。
Further, as the material for forming the polishing pad 20, a foamed material such as polyurethane foam, polypropylene polypropylene or polyvinyl acetal can be used, and the Young's modulus representing the hardness of the material forming the polishing pad 20 is , For example 0.02 to 0.10 GPa
The degree is suitable. Further, when the material forming the polishing pad 20 is hardly impregnated with the electrolytic solution, the polishing pad 2
The polishing pad 20 may be provided with a supply hole for sufficiently supplying the electrolytic solution between 0 and the surface 11a to be polished of the wafer 11. Further, in order to conduct electricity from the electrode 22 to the surface 11 a to be polished of the wafer 11, it is sufficient to form a hole in the surface plate 21 between the polishing pad 20 and the electrode 22 for interposing the electrolytic solution.

【0021】駆動部30は、研磨パッド20を所定の回
転数で回転させる研磨パッド回転軸31と、研磨パッド
20を回転させる駆動力を発生するモータ32と、モー
タ32から研磨パッド回転軸31へ駆動力を伝達するプ
ーリー33、ベルト34及びロータリジョイント35と
から構成される。研磨パッド回転軸31は、ウェハ11
に形成される絶縁膜がポーラスシリカの如き機械的強度
が従来用いられていたシリコン酸化膜系の材料に比べて
低い材料である場合には、例えば回転数60乃至120
rpmに設定することができる。
The drive unit 30 includes a polishing pad rotating shaft 31 for rotating the polishing pad 20 at a predetermined rotation speed, a motor 32 for generating a driving force for rotating the polishing pad 20, and a motor 32 to the polishing pad rotating shaft 31. It is composed of a pulley 33 that transmits a driving force, a belt 34, and a rotary joint 35. The polishing pad rotating shaft 31 is used for the wafer 11
When the insulating film formed in the above is a material such as porous silica having a lower mechanical strength than the conventionally used silicon oxide film-based material, for example, the rotation speed is 60 to 120.
Can be set to rpm.

【0022】モータ32は、モータドライバ3から給電
されるモータ駆動電流により研磨パッド20を回転させ
る駆動力を発生する。ウェハ11を研磨パッド20に当
接させて研磨するに際しては、ウェハ11の被研磨面1
1aの状態などの条件により、研磨パッド20のトルク
が変動する場合がある。このとき、研磨パッド20のト
ルクの変動は、モータ32のモータトルク信号としてモ
ータドライバに取得され、制御部4に送信される。
The motor 32 generates a driving force for rotating the polishing pad 20 by a motor driving current supplied from the motor driver 3. When polishing the wafer 11 by bringing it into contact with the polishing pad 20, the surface to be polished 1 of the wafer 11
The torque of the polishing pad 20 may vary depending on conditions such as the state of 1a. At this time, the fluctuation of the torque of the polishing pad 20 is acquired by the motor driver as a motor torque signal of the motor 32 and transmitted to the control unit 4.

【0023】制御部4は、取得したモータトルク信号
を、操作部5から入力された研磨条件若しくは予め制御
部4に搭載される記憶部に記憶された条件と照合して得
られる加圧駆動信号を可動部14に送信し、ウェハ11
の図中上下方向の位置及びウェハ11の研磨パッド20
への押付力を制御する。ここで、研磨パッド20のトル
クの変動は、被研磨面11aに加わる応力のうち被研磨
面11aの面内方向の応力成分であるせん断応力の変動
に対応しており、研磨パッド20のトルクの変動を制御
することにより、被研磨面11aに加わるせん断応力を
制御することが可能となり、被研磨面11aへの損傷を
低減することができる。よって、研磨パッド20のトル
クに対応するモータ32の駆動力に応じて、ウェハ11
の研磨パッド20への押付力を制御することにより、研
磨時間及びウェハ11を研磨パッド20に押し付ける荷
重のみを設定して研磨する場合に比べて、過剰な負荷が
被研磨面11aに加わることが殆どない。よって、ウェ
ハ11にポーラスシリカの如き機械的強度が比較的低い
材料により絶縁膜を形成した場合でも、絶縁膜の損傷の
直接の原因と考えられる被研磨面11aの面内方向のせ
ん断応力が過剰に加わることを低減することが可能とな
る。
The control unit 4 compares the obtained motor torque signal with the polishing condition input from the operation unit 5 or the condition stored in the storage unit installed in the control unit 4 in advance, and the pressure drive signal is obtained. Is transmitted to the movable part 14 and the wafer 11
Position in the figure and the polishing pad 20 of the wafer 11
Controls the pressing force against. Here, the fluctuation of the torque of the polishing pad 20 corresponds to the fluctuation of the shear stress which is the stress component in the in-plane direction of the surface 11a to be polished among the stresses applied to the surface 11a to be polished, and the torque of the polishing pad 20 By controlling the fluctuation, it becomes possible to control the shear stress applied to the surface 11a to be polished, and the damage to the surface 11a to be polished can be reduced. Therefore, according to the driving force of the motor 32 corresponding to the torque of the polishing pad 20, the wafer 11
By controlling the pressing force of the polishing pad 20 against the polishing pad 20, an excessive load may be applied to the surface 11a to be polished, as compared with the case where polishing is performed by setting only the polishing time and the load for pressing the wafer 11 against the polishing pad 20. Almost never. Therefore, even when the insulating film is formed on the wafer 11 by using a material having a relatively low mechanical strength such as porous silica, the shear stress in the in-plane direction of the surface to be polished 11a, which is considered to be the direct cause of the damage of the insulating film, is excessive. Can be reduced.

【0024】ここで、本願発明者が下記のパラメータの
値を元にして、被研磨面11aに平行な応力成分である
せん断応力を算出した結果を示す。その結果、本発明の
研磨装置を用いて研磨を行うことにより、被研磨面11
aに損傷を与えるせん断応力の破壊限界以下の条件で研
磨を行うことが可能であることがわかる。尚、研磨パッ
ド無負荷時のトルクは、研磨パッド20とウェハ11と
を接触させない状態で研磨パッド20を回転させた場合
のトルクである。
Here, the results of calculation by the present inventor of the shear stress, which is a stress component parallel to the surface 11a to be polished, are shown based on the values of the following parameters. As a result, the surface to be polished 11 is polished by using the polishing apparatus of the present invention.
It is understood that the polishing can be performed under the condition where the shear stress that damages a is less than the fracture limit. The torque when the polishing pad is not loaded is the torque when the polishing pad 20 is rotated in a state where the polishing pad 20 and the wafer 11 are not in contact with each other.

【0025】ウェハ回転数:n=10[rpm] ウェハ径:200[mm] ウェハ面積:S=314[cm] 研磨パッド回転数:N=60[rpm] 研磨パッド径:500[mm] 研磨パッド材質:発泡ポリウレタン 発泡ポリウレタンの硬度(ヤング率):0.02乃至
0.10[GPa] ウェハ回転軸半径:D=350[mm] 研磨パッド無負荷回転時のトルク:Tf=400[kg
・cm]
Wafer rotation speed: n = 10 [rpm] Wafer diameter: 200 [mm] Wafer area: S = 314 [cm 2 ] Polishing pad rotation speed: N = 60 [rpm] Polishing pad diameter: 500 [mm] Polishing Pad material: Polyurethane foam Hardness of polyurethane foam (Young's modulus): 0.02 to 0.10 [GPa] Wafer rotation axis radius: D = 350 [mm] Torque during no-load rotation of polishing pad: Tf = 400 [kg
・ Cm]

【0026】これらのパラメータの値の元で研磨パッド
20のトルクを、T=500[kg・cm]に設定した場
合のせん断応力(ft)を算出すると、以下の値とな
る。
When the shearing stress (ft) when the torque of the polishing pad 20 is set to T = 500 [kg · cm] is calculated based on the values of these parameters, the following values are obtained.

【0027】 ft=(T−Tf)/D/S =(500−400)[kg・cm]/350[mm]/314[cm] =200[g・cm]Ft = (T−Tf) / D / S = (500−400) [kg · cm] / 350 [mm] / 314 [cm 2 ] = 200 [g · cm 2 ]

【0028】ここで、被研磨面11aと研磨パッド20
との間の摩擦係数μが変動し、被研磨面11aの法線方
向に働く垂直応力(fn)とせん断応力(ft)との比
が、fn/ft=0.2乃至0.5の範囲で変動したと
しても、垂直応力(fn)は、fn=40乃至100
[g/cm]の範囲内にあり、ポーラスシリカの如きL
ow−k膜の破壊限界である140[g・cm]以下に
せん断応力を抑制することが可能となる。研磨パッド2
0のトルクに基いてウェハ11の押付力を制御すること
により、ウェハ11に損傷を与えることなく、被研磨面
11を平坦化することが可能となる。
Here, the surface to be polished 11a and the polishing pad 20.
The coefficient of friction μ between and fluctuates, and the ratio of the vertical stress (fn) acting in the normal direction of the surface 11a to be polished and the shear stress (ft) is in the range of fn / ft = 0.2 to 0.5. The vertical stress (fn) is fn = 40 to 100
Within the range of [g / cm 2 ], L such as porous silica
It is possible to suppress the shear stress to 140 [g · cm 2 ] or less, which is the breaking limit of the ow-k film. Polishing pad 2
By controlling the pressing force of the wafer 11 based on the torque of 0, the surface 11 to be polished can be flattened without damaging the wafer 11.

【0029】さらに、図2及び図3を参照しながら研磨
パッド20近傍の構造について詳細に説明する。図2
(a)は研磨パッド20の全体構造を説明する図であ
り、同図(b)は研磨パッド20の表面を拡大して示し
た拡大図である。図2(a)に示すように、円形のウェ
ハエッジ摺動リング25a、25bの間に研磨パッド2
0が固定されており、径方向への研磨パッド20のずれ
が防止されている。研磨パッド20の径方向の幅は研磨
されるウェハ11の直径と同程度とされ、図中裏面側で
あることにより図示されない被研磨面11aを一括して
研磨することが可能である。また、研磨パッド20は研
磨パッド回転軸31を中心として自転するとともに、ウ
ェハ11も自転軸を中心として自転し、研磨パッド20
とウェハ11とのそれぞれの自転により効率良く被研磨
面11aを研磨することができる。
Further, the structure in the vicinity of the polishing pad 20 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. Figure 2
(A) is a figure explaining the whole structure of polishing pad 20, (b) is an enlarged view which expanded and showed the surface of polishing pad 20. As shown in FIG. 2A, the polishing pad 2 is provided between the circular wafer edge sliding rings 25a and 25b.
0 is fixed, and the displacement of the polishing pad 20 in the radial direction is prevented. The width of the polishing pad 20 in the radial direction is set to be approximately the same as the diameter of the wafer 11 to be polished, and the surface to be polished 11a (not shown) can be collectively polished because it is on the back surface side in the drawing. Further, the polishing pad 20 rotates about the rotation axis 31 of the polishing pad, and the wafer 11 also rotates about the rotation axis.
The surface 11a to be polished can be efficiently polished by the rotation of the wafer 11 and the wafer 11.

【0030】また、特に、研磨パッド20が研磨に際し
てのスラリーとしても機能する電解液を含浸しない材料
で形成されている場合には、研磨パッドの全面に研磨パ
ッド20の両面を連通するようにスラリー供給孔26が
形成されている。同図(b)に示すように、電解研磨と
機械研磨とが効率良く行われるように、被研磨面11a
に臨むスラリー供給孔26の開口部の総面積が所要の値
となるように形成される。また、スラリー供給孔26
は、被研磨面11a全体が均等に研磨されるように、研
磨パッド20の全体に縦横の間隔がそれぞれ一定とされ
るが、スラリー供給孔26の配置パターンは本例の配置
パターンに限定されるものではなく、例えば、研磨パッ
ド20の同心円上に形成されても良い。よって、定盤2
1側から供給されるスラリーは、ウェハ11の自転によ
りウェハ11の中心から周縁に沿う径方向に流動されて
被研磨面11aに接液する電解液23でもあり、被研磨
面11a全体で成分ばらつきが低減された状態で流動す
る。従って、電解液の成分の分布ばらつきにより被研磨
面内で電流密度分布にばらつきが生じることが殆どな
く、被研磨面11a全体が均一に電解研磨されるととも
に機械研磨される。
Further, in particular, when the polishing pad 20 is formed of a material that does not impregnate the electrolytic solution that also functions as a slurry for polishing, the slurry is formed so that both surfaces of the polishing pad 20 communicate with the entire surface of the polishing pad. A supply hole 26 is formed. As shown in FIG. 6B, the surface 11a to be polished is so arranged that the electrolytic polishing and the mechanical polishing can be efficiently performed.
Is formed so that the total area of the opening of the slurry supply hole 26 facing the above-mentioned surface has a required value. In addition, the slurry supply hole 26
In order to uniformly polish the entire surface 11a to be polished, the vertical and horizontal intervals are constant over the entire polishing pad 20, but the arrangement pattern of the slurry supply holes 26 is limited to the arrangement pattern of this example. It may be formed on the concentric circles of the polishing pad 20 instead of the one. Therefore, surface plate 2
The slurry supplied from the first side is also the electrolytic solution 23 that is fluidized in the radial direction along the periphery from the center of the wafer 11 by the rotation of the wafer 11 and comes into contact with the surface 11a to be polished. Flows in a reduced state. Therefore, the current density distribution in the surface to be polished rarely varies due to the variation in the distribution of the components of the electrolytic solution, and the entire surface 11a to be polished is electropolished uniformly and mechanically polished.

【0031】また、同図(b)は同図(a)の研磨パッ
ド20表面の拡大図であり、スラリー供給孔26は研磨
パッド20の面内で図中縦方向及び横方向に対して列状
に形成されるとともに、研磨パッド20全体に形成され
ている。このとき、スラリー供給孔26の開口部の口径
は、電解研磨及び機械研磨を効率良く行うことができる
値に形成される。
Further, FIG. 2B is an enlarged view of the surface of the polishing pad 20 of FIG. 1A, and the slurry supply holes 26 are arranged in rows in the plane of the polishing pad 20 in the vertical and horizontal directions in the drawing. In addition to being formed in a shape, it is formed on the entire polishing pad 20. At this time, the diameter of the opening of the slurry supply hole 26 is formed to a value that enables efficient electrolytic polishing and mechanical polishing.

【0032】図3は研磨パッド20近傍の断面構造図で
ある。同図(a)に示すように、ウェハ11と対向する
陰極として機能する電極22の中心に研磨パッド回転軸
31が接続されており、電極22はその上面全体が覆わ
れるように定盤21に固定されている。電極22を形成
する材料は、例えば白金若しくは銅の如き導電性材料を
用いることができ、電極22の形状はウェハ11の形状
に合わせて形成してあれば良く、例えば円盤状とされ
る。さらに、定盤21上には研磨パッド20が配置さ
れ、研磨パッド回転軸31が回転することにより研磨パ
ッド20が自転してウェハ11を研磨する。また、研磨
パッド20は、ウェハエッジ摺動リング25a、25b
により径方向の固定がなされている。さらに、ウェハエ
ッジ摺動リング25a、25bは外部電源の陽極と接続
されており、ウェハエッジ摺動リング25a、25bが
ウェハ11の被研磨面11aに形成された金属膜に接触
することにより金属膜が陽極とされる。ウェハエッジ摺
動リング25a、25bを形成する材料には、例えば黒
鉛、焼結銅合金、焼結銀合金、白金及び銅などの導電性
材料を用いることができる。
FIG. 3 is a cross-sectional structural view near the polishing pad 20. As shown in FIG. 3A, a polishing pad rotation shaft 31 is connected to the center of an electrode 22 that functions as a cathode facing the wafer 11, and the electrode 22 is mounted on a surface plate 21 so that the entire upper surface of the electrode 22 is covered. It is fixed. A conductive material such as platinum or copper can be used as a material for forming the electrode 22, and the shape of the electrode 22 may be formed according to the shape of the wafer 11, and is, for example, a disk shape. Further, the polishing pad 20 is arranged on the surface plate 21, and the polishing pad 20 rotates to rotate the polishing pad 20 to polish the wafer 11. Further, the polishing pad 20 includes the wafer edge sliding rings 25a and 25b.
Is fixed in the radial direction. Further, the wafer edge sliding rings 25a and 25b are connected to the anode of the external power source, and the wafer edge sliding rings 25a and 25b come into contact with the metal film formed on the polished surface 11a of the wafer 11 so that the metal film becomes an anode. It is said that A conductive material such as graphite, a sintered copper alloy, a sintered silver alloy, platinum, or copper can be used as a material for forming the wafer edge sliding rings 25a and 25b.

【0033】また、ウェハ11は、ウェハ回転軸13に
接続されたウェハチャック12に固定されており、ウェ
ハ11の被研磨面11aを研磨パッド20に押し付けな
がらウェハ11が自転することにより被研磨面11aが
研磨され、平坦化される。よって、陰極22、定盤21
及び電極パッド20が電解液槽24に充填された電解液
23に浸されているとともに、ウェハ11も電解液23
に浸され、研磨パッド20による機械研磨が行われると
ともに電解作用による電解研磨が行われることになる。
電解研磨を行うに際しては、例えば、被研磨面11aと
電極22との間に電圧を1乃至3V程度印加し、被研磨
面111aと電極22との間に流れる電流の電流密度が
1乃至50mA/cm程度とされる。また、被研磨面
11aと電極22との間に通電させる電流は直流に限定
されず、ON/OFFの切り替え時間が10乃至100
msから10乃至1000ms程度の矩形波状の直流パ
ルスでも良い。
The wafer 11 is fixed to a wafer chuck 12 connected to a wafer rotation shaft 13, and the surface 11a of the wafer 11 is pressed against the polishing pad 20 while the wafer 11 rotates to rotate the surface to be polished. 11a is polished and flattened. Therefore, the cathode 22 and the surface plate 21
The electrode pad 20 is dipped in the electrolytic solution 23 filled in the electrolytic solution tank 24, and the wafer 11 also has the electrolytic solution 23.
Then, mechanical polishing is performed by the polishing pad 20, and electrolytic polishing by electrolytic action is performed.
When performing electrolytic polishing, for example, a voltage of about 1 to 3 V is applied between the surface 11a to be polished and the electrode 22, and the current density of the current flowing between the surface 111a to be polished and the electrode 22 is 1 to 50 mA / It is about cm 2 . Further, the current passed between the surface 11a to be polished and the electrode 22 is not limited to direct current, and the ON / OFF switching time is 10 to 100.
A rectangular wave DC pulse of about 10 ms to 1000 ms may be used.

【0034】さらに同図(b)は、ウェハ11のエッジ
近傍を拡大した拡大図である。定盤21には陰極とされ
る電極22が配置され、その上にパッド支え網27を介
して研磨パッド20が固定されている。パッド支え網2
7と電極22との間には電解液23が介在する。パッド
支え網27は、研磨パッド20を支えるとともに網状を
呈していることにより電解液23が通過することができ
る構造を有しており、研磨パッド20に電解液23を供
給することができる。研磨パッド20は、パッド支え網
27からウェハ11に形成された金属膜28に接する面
にかけて連通するスラリー供給孔26を有しており、ウ
ェハ11表面の被研磨面である金属膜28の表面に、ス
ラリーとしても機能する電解液23を供給する。また、
ウェハ11は、ウェハバッキング材29を介してウェハ
チャック12に固定されており、ウェハエッジ摺動リン
グ25a、25bと接することにより外部の電源と接続
されることから金属膜28は陽極とされて電解研磨が行
われ、余分な金属膜28を除去するとともにその表面を
平坦化することにより、ウェハ11に形成された溝に埋
め込まれた配線を形成する。
Further, FIG. 3B is an enlarged view in which the vicinity of the edge of the wafer 11 is enlarged. An electrode 22 serving as a cathode is arranged on the surface plate 21, and the polishing pad 20 is fixed on the electrode 22 via a pad supporting net 27. Pad support net 2
An electrolytic solution 23 is interposed between 7 and the electrode 22. The pad support net 27 has a structure that supports the polishing pad 20 and has a net shape so that the electrolytic solution 23 can pass therethrough, and can supply the electrolytic solution 23 to the polishing pad 20. The polishing pad 20 has a slurry supply hole 26 that communicates from the pad support net 27 to the surface in contact with the metal film 28 formed on the wafer 11, and the slurry supply hole 26 is formed on the surface of the metal film 28 that is the surface to be polished on the surface of the wafer 11. The electrolytic solution 23 that also functions as a slurry is supplied. Also,
The wafer 11 is fixed to the wafer chuck 12 via a wafer backing material 29. Since the wafer 11 is connected to an external power source by coming into contact with the wafer edge sliding rings 25a and 25b, the metal film 28 serves as an anode and is electrolytically polished. Then, the excess metal film 28 is removed and the surface of the metal film 28 is flattened to form wirings embedded in the grooves formed on the wafer 11.

【0035】本発明の研磨装置は、機械研磨と電解研磨
とを複合させた研磨に限定されず、電解研磨を行わない
化学的機械研磨法(Chemical Mechanical Polishing;
以下CMP法) によって余分な金属を除去して配線を形
成する研磨装置として用いることもできる。図4は、C
MP法によりウェハ41を研磨する研磨装置の概略構造
図であり、図4(a)は平面構造図、同図(b)は断面
構造図である。図4(a)及び同図(b)に示すよう
に、ほぼ円形の研磨パッド42に略円形のウェハ41を
押し付け、配線となる金属膜を研磨することによりウェ
ハ41の溝に埋め込まれた配線を形成する。ウェハ41
を研磨するに際しては、ウェハ41と研磨パッド42と
の間にスラリーの如き研磨液を供給し、ウェハ41自身
もウェハ回転軸45により自転しながら研磨パッド42
に押し付けられるとともに、研磨パッド42も研磨パッ
ド回転軸44により自転しながらウェハ41を機械的に
研磨する。ここで、ウェハ41を研磨パッド42に押し
付ける押付力は、研磨パッド42のトルクに基いて制御
される。よって、ウェハ41を形成する絶縁材料が機械
的強度の低い材料であっても、研磨パッド42のトルク
に応じてウェハ41を研磨パッド42に押し付ける押付
力を制御することにより、ウェハ41が損傷を受けない
程度のせん断応力がウェハ41の被研磨面に加わるよう
にしながら機械研磨を行うことが可能となる。
The polishing apparatus of the present invention is not limited to the combination of mechanical polishing and electrolytic polishing, and chemical mechanical polishing (Chemical Mechanical Polishing;
It can also be used as a polishing apparatus for removing excess metal by CMP method) to form wiring. FIG. 4 shows C
It is a schematic structure figure of the polisher which polishes wafer 41 by MP method, Drawing 4 (a) is a plane structure figure and the figure (b) is a section structure figure. As shown in FIGS. 4A and 4B, the substantially circular wafer 41 is pressed against the substantially circular polishing pad 42, and the metal film serving as the wiring is polished to thereby bury the wiring embedded in the groove of the wafer 41. To form. Wafer 41
When polishing the wafer, a polishing liquid such as a slurry is supplied between the wafer 41 and the polishing pad 42, and the wafer 41 itself rotates on the wafer rotating shaft 45 while rotating.
While being pressed against, the polishing pad 42 also mechanically polishes the wafer 41 while rotating by the polishing pad rotation shaft 44. Here, the pressing force that presses the wafer 41 against the polishing pad 42 is controlled based on the torque of the polishing pad 42. Therefore, even if the insulating material forming the wafer 41 is a material having a low mechanical strength, the pressing force that presses the wafer 41 against the polishing pad 42 is controlled according to the torque of the polishing pad 42, thereby damaging the wafer 41. Mechanical polishing can be performed while applying a shearing stress that is not received to the surface to be polished of the wafer 41.

【0036】以上説明したように、本発明の研磨方法及
び研磨装置によれば、被研磨対象物であるウェハが機械
的に脆弱な材料により形成されている場合でも、研磨パ
ッドのトルクに応じてウェハの押付力を制御することに
よりウェハに殆ど損傷を与えることなく被研磨面に形成
されている余分な金属膜を除去することができ、且つウ
ェハの溝に埋め込まれた金属膜を平坦化することにより
微細な配線をウェハに形成することが可能となる。ま
た、従来、ウェハを研磨パッドに押し付ける荷重と研磨
時間のみにより研磨条件が設定されている場合に比較し
て、研磨レートを殆ど低下させることなく、高品質の配
線を形成することができる。
As described above, according to the polishing method and the polishing apparatus of the present invention, even if the wafer to be polished is made of a mechanically weak material, it is possible to adjust the torque of the polishing pad according to the torque of the polishing pad. By controlling the pressing force of the wafer, the excess metal film formed on the surface to be polished can be removed with almost no damage to the wafer, and the metal film embedded in the groove of the wafer is flattened. As a result, fine wiring can be formed on the wafer. Further, as compared with the conventional case where the polishing conditions are set only by the load for pressing the wafer against the polishing pad and the polishing time, it is possible to form high-quality wiring with almost no decrease in the polishing rate.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の研磨方法によれば、ウェハを研
磨する際の研磨パッドのトルクに基いて、ウェハを研磨
パッドに押し付ける押付力を制御することができ、ウェ
ハに損傷を与える直接の原因であるせん断応力が破壊限
界以下の値になるようにウェハを研磨することが可能と
なる。さらに、ウェハを研磨パッドに押し付ける押付力
を過剰に弱めることなく研磨を行うことができることに
より、研磨レートを過剰に低下させることない。よっ
て、ウェハの溝に埋め込まれた金属膜のうち余分な金属
膜を除去しながら、表面が平坦化された配線を形成する
とともに、製造工程の効率を過剰に低下させることがな
い。
According to the polishing method of the present invention, it is possible to control the pressing force for pressing the wafer against the polishing pad based on the torque of the polishing pad when polishing the wafer, and to directly damage the wafer. It is possible to polish the wafer so that the shear stress, which is the cause, becomes a value below the fracture limit. Furthermore, since the polishing can be performed without excessively weakening the pressing force for pressing the wafer against the polishing pad, the polishing rate is not excessively reduced. Therefore, while removing the excess metal film of the metal film embedded in the groove of the wafer, the wiring having the flattened surface is formed and the efficiency of the manufacturing process is not excessively reduced.

【0038】また、本発明の研磨方装置によれば、電解
研磨と機械研磨とが複合された研磨に限定されず、研磨
対象物であるウェハを研磨パッドに押し付ける押付力を
研磨パッドのトルクに基いて制御することにより、効率
良く被研磨面を平坦化することが可能となる。
Further, according to the polishing apparatus of the present invention, the polishing force is not limited to the combination of the electrolytic polishing and the mechanical polishing, and the pressing force for pressing the wafer to be polished against the polishing pad is set to the torque of the polishing pad. By controlling based on this, it becomes possible to efficiently flatten the surface to be polished.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の研磨装置の構成を示す概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a polishing apparatus of the present invention.

【図2】 本発明の研磨装置に用いられる研磨パッドの
一例の平面図であり、図2(a)は全体図、同図(b)
は研磨パッド表面の拡大図である。
2A and 2B are plan views of an example of a polishing pad used in the polishing apparatus of the present invention, FIG. 2A being an overall view and FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of the polishing pad surface.

【図3】 本発明の研磨装置に用いられる研磨パッドの
一例の構造を示す断面構造図であり、図2(a)は全体
図、同図(b)は研磨パッドのエッジ近傍の拡大図であ
る。
3A and 3B are cross-sectional structural views showing the structure of an example of a polishing pad used in the polishing apparatus of the present invention, FIG. 2A is an overall view, and FIG. 2B is an enlarged view near the edge of the polishing pad. is there.

【図4】 本発明の研磨装置に用いられる研磨パッドの
別の例の構造を示す概略構造図であり、図2(a)は平
面図、同図(b)は断面図である。
FIG. 4 is a schematic structural view showing the structure of another example of the polishing pad used in the polishing apparatus of the present invention, FIG. 2 (a) is a plan view and FIG. 2 (b) is a sectional view.

【図5】 本願発明者が行った実験に用いた研磨装置の
概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a polishing apparatus used in an experiment conducted by the inventor of the present application.

【図6】 ウェハに加わる応力を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating stress applied to a wafer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 研磨装置 2 研磨装置本体 3 モータドライバ 4 制御部 5 操作部 10 押圧機構部 11、41、62 ウェハ 11a 被研磨面 12 ウェハチャック 13、45 ウェハ回転軸 14 可動部 15 ローラ 16 カウンタウェイト 20 電極パッド 21 定盤 22 電極 23 電解液 24 電解液槽 25a 、25bウェハエッジ摺動リング 26 スラリー供給孔 27 パッド支え網 28 金属膜 29 ウェハバッキング材 30 駆動部 31、44 研磨パッド回転軸 32 モータ 42、61 研磨パッド 1 Polishing device 2 Polishing device body 3 motor driver 4 control unit 5 Operation part 10 Pressing mechanism 11, 41, 62 wafers 11a Surface to be polished 12 Wafer chuck 13, 45 Wafer rotation axis 14 Moving part 15 Laura 16 counter weight 20 electrode pads 21 surface plate 22 electrodes 23 Electrolyte 24 Electrolyte tank 25a, 25b Wafer edge sliding ring 26 Slurry supply hole 27 Pad support net 28 Metal film 29 Wafer backing material 30 Drive 31,44 Polishing pad rotation axis 32 motor 42, 61 polishing pad

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 新吾 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 駒井 尚紀 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 田井 香織 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 堀越 浩 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 大鳥居 英 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 3C034 AA19 CA16 CB01 DD10 3C058 AA07 AA12 AC02 BA05 BA13 BB02 BC02 CB02 CB03 DA13 DA17    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shingo Takahashi             6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni             -Inside the corporation (72) Inventor Naoki Komai             6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni             -Inside the corporation (72) Inventor Kaori Tai             6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni             -Inside the corporation (72) Inventor Hiroshi Horikoshi             6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni             -Inside the corporation (72) Inventor Hide Otorii             6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni             -Inside the corporation F term (reference) 3C034 AA19 CA16 CB01 DD10                 3C058 AA07 AA12 AC02 BA05 BA13                       BB02 BC02 CB02 CB03 DA13                       DA17

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モータにより回転駆動される研磨パッド
を被研磨面に押し付け、当該被研磨面を研磨する研磨方
法において、 前記モータのトルクを制御し、前記被研磨面の面内方向
における応力成分を制御することを特徴とする研磨方
法。
1. A polishing method in which a polishing pad rotationally driven by a motor is pressed against a surface to be polished, and the surface to be polished is polished, the torque of the motor is controlled, and a stress component in an in-plane direction of the surface to be polished. The polishing method is characterized by controlling the.
【請求項2】 前記トルクが略一定となるように制御す
ることを特徴とする請求項1記載の研磨方法。
2. The polishing method according to claim 1, wherein the torque is controlled to be substantially constant.
【請求項3】 前記面内方向における応力成分が所定の
値以下となるように前記トルクを制御することを特徴と
する請求項1記載の研磨方法。
3. The polishing method according to claim 1, wherein the torque is controlled so that the stress component in the in-plane direction becomes a predetermined value or less.
【請求項4】 前記研磨パッドの押付力を制御すること
により前記トルクを制御することを特徴とする請求項1
記載の研磨方法。
4. The torque is controlled by controlling the pressing force of the polishing pad.
The polishing method described.
【請求項5】 前記研磨パッドと前記被研磨面との間に
電解液を介在させることにより電解研磨を行うことを特
徴とする請求項1記載の研磨方法。
5. The polishing method according to claim 1, wherein electrolytic polishing is performed by interposing an electrolytic solution between the polishing pad and the surface to be polished.
【請求項6】 前記被研磨面には金属膜が形成されてい
ることを特徴とする請求項1記載の研磨方法。
6. The polishing method according to claim 1, wherein a metal film is formed on the surface to be polished.
【請求項7】 前記金属膜を形成する材料は銅であるこ
とを特徴とする請求項6記載の研磨方法。
7. The polishing method according to claim 6, wherein the material forming the metal film is copper.
【請求項8】 被研磨面を研磨する研磨パッドと、 研磨パッドを回転駆動するモータと、 前記モータのトルクを制御することにより前記被研磨面
の面内方向における応力成分を制御するトルク制御機構
とを有することを特徴とする研磨装置。
8. A polishing pad for polishing a surface to be polished, a motor for rotationally driving the polishing pad, and a torque control mechanism for controlling a torque component of the motor to control a stress component in the in-plane direction of the surface to be polished. And a polishing device.
【請求項9】 前記トルク制御機構は、前記研磨パッド
を前記被研磨面の垂直方向に相対移動させることにより
前記研磨パッドを前記被研磨面に押し付ける押圧機構を
有することを特徴とする請求項8記載の研磨装置。
9. The torque control mechanism comprises a pressing mechanism for pressing the polishing pad against the surface to be polished by relatively moving the polishing pad in a direction perpendicular to the surface to be polished. The polishing device described.
【請求項10】 前記トルク制御機構は、前記押圧機構
による押付力を制御する押付力制御機構を有することを
特徴とする請求項9記載の研磨装置。
10. The polishing apparatus according to claim 9, wherein the torque control mechanism has a pressing force control mechanism that controls the pressing force of the pressing mechanism.
【請求項11】 前記押付力制御機構は、前記モータを
駆動させるモータドライバから取得されるトルク信号に
応じて前記押付力を補正することを特徴とする請求項1
0記載の研磨装置。
11. The pressing force control mechanism corrects the pressing force according to a torque signal obtained from a motor driver that drives the motor.
No. 0 polishing apparatus.
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