JP2003332275A - Polishing cloth, cmp apparatus provided with same, cmp method, semiconductor device and method of manufacturing same - Google Patents

Polishing cloth, cmp apparatus provided with same, cmp method, semiconductor device and method of manufacturing same

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JP2003332275A
JP2003332275A JP2002136244A JP2002136244A JP2003332275A JP 2003332275 A JP2003332275 A JP 2003332275A JP 2002136244 A JP2002136244 A JP 2002136244A JP 2002136244 A JP2002136244 A JP 2002136244A JP 2003332275 A JP2003332275 A JP 2003332275A
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JP
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polishing
polishing cloth
substrate
groove
wafer
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JP2002136244A
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Yoshikazu Eguchi
芳和 江口
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Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing cloth, a CMP apparatus provided with the same and a CMP method in which in-plane uniformity of a wafer polishing quantity is improved by eliminating lack of polishing in a middle portion of the wafer by increasing a quantity of slurries to be held near the middle of the wafer during polishing. <P>SOLUTION: The polishing cloth has a plurality of grooves 35b-35h which are located approximately concentrically, and a width of the groove 35e which contacts near the middle portion of the wafer when polishing the wafer is formed wide in comparison with widths of the grooves 35b and 35h which contact near outer peripheral portions of the wafer. A distribution of the widths of the grooves approximately has a normal distribution. <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、研磨クロス、それ
を備えたCMP(Chemical Mechanical Polishing)装
置、CMP研磨方法、半導体装置及びその製造方法に関
する。特には、基板研磨量の面内均一性を向上させた研
磨クロス、それを備えたCMP装置、CMP研磨方法、
半導体装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing cloth, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) apparatus having the same, a CMP polishing method, a semiconductor device and a method for manufacturing the same. In particular, a polishing cloth having improved in-plane uniformity of the amount of substrate polished, a CMP apparatus equipped with the same, a CMP polishing method,
The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来のCMP研磨装置の研磨ク
ロスを概略的に示す平面図である。図7は、図6に示す
4−4線に沿った断面図である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a plan view schematically showing a polishing cloth of a conventional CMP polishing apparatus. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 4-4 shown in FIG.

【0003】図6に示すように、研磨クロス100は、
平面が円形状からなり、面内均一性の向上及び研磨レー
トを得るためにその表面には同心円状に複数の溝104
が設けられている。溝104は研磨時にスラリーを保持
するためのものである。
As shown in FIG. 6, the polishing cloth 100 is
The plane has a circular shape, and in order to improve in-plane uniformity and a polishing rate, a plurality of concentric grooves 104 are formed on the surface.
Is provided. The groove 104 is for holding the slurry during polishing.

【0004】図7に示すように、研磨クロス100は圧
縮率の異なる弾性体からなる基材101を有しており、
その基材101上には発泡ポリウレタンなどからなる研
磨布102が貼り付けられている。この研磨布102の
上面には同心円状に複数の溝104が設けられており、
この溝104は研磨時にスラリーを保持するためのもの
である。溝の深さaは0.5mm程度であり、溝の幅b
は0.5mm程度である。
As shown in FIG. 7, the polishing cloth 100 has a base material 101 made of an elastic material having different compressibility.
A polishing cloth 102 made of polyurethane foam or the like is attached on the base material 101. A plurality of concentric grooves 104 are provided on the upper surface of the polishing cloth 102,
The groove 104 is for holding the slurry during polishing. The groove depth a is about 0.5 mm and the groove width b
Is about 0.5 mm.

【0005】このような溝102は、図6に示すように
平面が円形状の研磨クロス100の表面に同心円状に複
数形成されている。研磨クロス100は、ほぼ同じ幅と
深さの溝102がほぼ等間隔に配置されている。
As shown in FIG. 6, a plurality of such grooves 102 are concentrically formed on the surface of a polishing cloth 100 having a circular plane. In the polishing cloth 100, grooves 102 having substantially the same width and depth are arranged at substantially equal intervals.

【0006】CMP装置においてウエハを研磨する場
合、まず、ウエハ保持手段の下部にウエハの裏面を真空
保持する。そして、回転モータによってターンテーブル
を回転させ、スラリーを研磨クロス100の中央付近に
滴下する。次に、回転モータによってウエハ保持手段を
回転させ、ウエハの表面(研磨面)を研磨クロス100
に押圧し、さらにウエハの裏面からもエアーにて押圧す
る。このようにしてウエハを研磨する。
When polishing a wafer in a CMP apparatus, first, the back surface of the wafer is vacuum-held below the wafer-holding means. Then, the turntable is rotated by the rotary motor, and the slurry is dropped near the center of the polishing cloth 100. Next, the wafer holding means is rotated by the rotary motor to polish the surface (polishing surface) of the wafer to the polishing cloth 100.
Then, the back surface of the wafer is also pressed with air. In this way, the wafer is polished.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したようにCMP
装置では、溝104内にスラリーを保持した研磨クロス
100に被研磨基板であるウエハを押し当てて研磨して
いるが、押し当てたウエハの中央付近の溝104に十分
な量のスラリーを保持できないことがある。このように
ウエハ中央付近の溝104でのスラリー保持量が少ない
と、ウエハの中央部の研磨量が不十分となる。即ち、ウ
エハの中央部の研磨量が少なく、ウエハ外周部の研磨量
が多くなり、ウエハ研磨量の面内均一性が悪かった。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, CMP
In the apparatus, the wafer as the substrate to be polished is pressed against the polishing cloth 100 holding the slurry in the groove 104 for polishing, but a sufficient amount of slurry cannot be held in the groove 104 near the center of the pressed wafer. Sometimes. If the amount of slurry held in the groove 104 near the center of the wafer is small as described above, the amount of polishing at the center of the wafer will be insufficient. That is, the polishing amount in the central portion of the wafer is small, and the polishing amount in the outer peripheral portion of the wafer is large, so that the in-plane uniformity of the polishing amount of the wafer is poor.

【0008】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、研磨時の基板中央付近へ
のスラリー保持量を増加させることにより、基板中央部
の研磨不足を解消し、基板研磨量の面内均一性を向上さ
せた研磨クロス、それを備えたCMP装置、CMP研磨
方法、半導体装置及びその製造方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to increase the amount of slurry held near the center of the substrate during polishing, thereby eliminating insufficient polishing in the center of the substrate. It is another object of the present invention to provide a polishing cloth having improved in-plane uniformity of the amount of polished substrate, a CMP apparatus having the same, a CMP polishing method, a semiconductor device, and a manufacturing method thereof.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る研磨クロスは、略同心円状に配置され
た複数の溝を有する研磨クロスであって、基板を研磨す
る際に、該基板の中央部近傍に接触する溝の幅が、該基
板の外周部近傍に接触する溝の幅に比べて広く形成され
ていることを特徴とする。なお、上記基板は例えば半導
体ウエハである。
In order to solve the above-mentioned problems, the polishing cloth according to the present invention is a polishing cloth having a plurality of grooves arranged substantially concentrically, and is used when polishing a substrate. The width of the groove contacting the vicinity of the central portion of the substrate is formed wider than the width of the groove contacting the vicinity of the outer peripheral portion of the substrate. The substrate is, for example, a semiconductor wafer.

【0010】上記研磨クロスによれば、基板の中央部近
傍に接触する溝の幅を、該基板の外周部近傍に接触する
溝の幅に比べて広く形成している。このため、スラリー
を研磨クロスに滴下し、基板の研磨面を研磨クロスに押
圧して研磨する際、基板の中央部の溝でスラリーを十分
に保持することができる。このように基板中央部付近に
スラリーを十分に供給することにより、基板中央部の研
磨量が少なくなるのを防止することができ、基板中央部
の研磨不足を解消することができる。したがって、基板
面内を均一に研磨することができ、基板の面内均一性を
向上させることができる。
According to the above polishing cloth, the width of the groove contacting the vicinity of the central portion of the substrate is formed wider than the width of the groove contacting the vicinity of the outer peripheral portion of the substrate. Therefore, when the slurry is dropped onto the polishing cloth and the polishing surface of the substrate is pressed against the polishing cloth for polishing, the slurry can be sufficiently held in the groove at the center of the substrate. By sufficiently supplying the slurry near the central portion of the substrate as described above, it is possible to prevent the polishing amount in the central portion of the substrate from decreasing, and it is possible to eliminate the insufficient polishing in the central portion of the substrate. Therefore, the surface of the substrate can be uniformly polished, and the in-plane uniformity of the substrate can be improved.

【0011】また、本発明に係る研磨クロスにおいて
は、上記溝の幅の分布がほぼ正規分布を有することが好
ましい。これにより、基板中央部付近にスラリーをより
十分に供給することができる。
Further, in the polishing cloth according to the present invention, it is preferable that the groove width distribution has a substantially normal distribution. Thereby, the slurry can be more sufficiently supplied near the central portion of the substrate.

【0012】本発明に係る研磨クロスは、略同心円状に
配置された複数の溝を有する研磨クロスであって、基板
を研磨する際に、該基板の中央部近傍に接触する溝の深
さが、該基板の外周部近傍に接触する溝の深さに比べて
深く形成されていることを特徴とする。
The polishing cloth according to the present invention is a polishing cloth having a plurality of grooves arranged substantially concentrically, and when the substrate is polished, the depth of the groove contacting the vicinity of the central portion of the substrate is It is characterized in that it is formed deeper than the depth of the groove that contacts the periphery of the substrate.

【0013】上記研磨クロスによれば、基板を研磨する
際に基板の中央部近傍に接触する溝の深さを、該基板の
外周部近傍に接触する溝の深さに比べて深く形成してい
る。このため、基板の研磨面を研磨クロスに押圧して研
磨する際、基板の中央部の溝でスラリーを十分に保持す
ることができる。これにより、基板中央部の研磨量が少
なくなるのを防止することができ、基板中央部の研磨不
足を解消することができる。したがって、基板面内を均
一に研磨することができ、基板の面内均一性を向上させ
ることができる。
According to the above polishing cloth, when the substrate is polished, the depth of the groove contacting the vicinity of the central portion of the substrate is formed deeper than the depth of the groove contacting the vicinity of the outer peripheral portion of the substrate. There is. Therefore, when the polishing surface of the substrate is pressed against the polishing cloth for polishing, the slurry can be sufficiently held by the groove in the center of the substrate. As a result, it is possible to prevent the polishing amount in the central portion of the substrate from decreasing, and it is possible to eliminate the insufficient polishing in the central portion of the substrate. Therefore, the surface of the substrate can be uniformly polished, and the in-plane uniformity of the substrate can be improved.

【0014】また、本発明に係る研磨クロスにおいて
は、上記溝の深さの分布がほぼ正規分布を有することが
好ましい。これにより、基板中央部付近にスラリーをよ
り十分に供給することができる。
Further, in the polishing cloth according to the present invention, it is preferable that the depth distribution of the groove has a substantially normal distribution. Thereby, the slurry can be more sufficiently supplied near the central portion of the substrate.

【0015】本発明に係る研磨クロスは、略同心円状に
配置された複数の溝を有する研磨クロスであって、基板
を研磨する際に、該基板の中央部近傍に接触する溝の幅
が、該基板の外周部近傍に接触する溝の幅に比べて広く
形成され、且つ、該基板の中央部付近に接触する溝の深
さが、該基板の外周部近傍に接触する溝の深さに比べて
深く形成されていることを特徴とする。
The polishing cloth according to the present invention is a polishing cloth having a plurality of grooves arranged substantially concentrically, and when the substrate is polished, the width of the groove contacting the vicinity of the central portion of the substrate is The depth of the groove that is formed wider than the width of the groove that contacts the vicinity of the outer peripheral portion of the substrate and that contacts the vicinity of the central portion of the substrate is the depth of the groove that contacts the vicinity of the peripheral portion of the substrate. It is characterized in that it is formed deeper than that.

【0016】上記研磨クロスによれば、基板の研磨面を
研磨クロスに押圧して研磨する際、基板の中央部の溝で
スラリーを十分に保持することができる。これにより、
基板中央部の研磨量が少なくなるのを防止することがで
き、基板中央部の研磨不足を解消することができる。し
たがって、基板面内を均一に研磨することができ、基板
の面内均一性を向上させることができる。
According to the above polishing cloth, when the polishing surface of the substrate is pressed against the polishing cloth for polishing, the slurry can be sufficiently held by the groove in the central portion of the substrate. This allows
It is possible to prevent the polishing amount in the central portion of the substrate from decreasing, and it is possible to eliminate the insufficient polishing in the central portion of the substrate. Therefore, the surface of the substrate can be uniformly polished, and the in-plane uniformity of the substrate can be improved.

【0017】また、本発明に係る研磨クロスにおいて
は、上記溝の幅の分布がほぼ正規分布を有し、且つ、上
記溝の深さの分布がほぼ正規分布を有することも可能で
ある。これにより、基板中央部付近にスラリーをより十
分に供給することができる。
Further, in the polishing cloth according to the present invention, it is possible that the distribution of the width of the groove has a substantially normal distribution and the distribution of the depth of the groove has a substantially normal distribution. Thereby, the slurry can be more sufficiently supplied near the central portion of the substrate.

【0018】本発明に係るCMP装置は、請求項1〜6
のうちいずれか1項記載の研磨クロスを備えていること
を特徴とする。
The CMP apparatus according to the present invention is defined by claims 1 to 6.
A polishing cloth according to any one of the above is provided.

【0019】本発明に係るCMP装置は、請求項1〜6
のうちいずれか1項に記載の研磨クロスを載置する回転
可能なターンテーブルと、このターンテーブルの上方に
配置された、基板を保持する回転可能な保持機構と、こ
の保持機構をターンテーブル側に押圧する押圧機構と、
上記ターンテーブルの上方に配置された、スラリーを研
磨クロスに吐出する吐出機構と、を具備することを特徴
とする。
The CMP apparatus according to the present invention is defined in any one of claims 1 to 6.
A rotatable turntable on which the polishing cloth according to any one of claims 1 to 3 is placed, a rotatable holding mechanism arranged above the turntable to hold a substrate, and the holding mechanism on the turntable side. A pressing mechanism that presses against
And a discharge mechanism arranged above the turntable for discharging the slurry to the polishing cloth.

【0020】本発明に係るCMP研磨方法は、請求項1
〜6のうちいずれか1項に記載の研磨クロスを用いてC
MP研磨を行う研磨方法であって、上面に研磨クロスを
載置したターンテーブルを回転させ、研磨クロス上にス
ラリーを滴下しながら、基板の研磨面を研磨クロスに押
圧することによりCMP研磨を行うことを特徴とする。
The CMP polishing method according to the present invention is the method of claim 1.
C using the polishing cloth according to any one of
A polishing method for performing MP polishing, in which a turntable having a polishing cloth placed on an upper surface thereof is rotated, and CMP polishing is performed by pressing a polishing surface of a substrate against the polishing cloth while dropping slurry on the polishing cloth. It is characterized by

【0021】本発明に係る半導体装置の製造方法は、請
求項1〜6のうちいずれか1項に記載の研磨クロスを用
いたCMP研磨工程を具備することを特徴とする。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is characterized by comprising a CMP polishing step using the polishing cloth according to any one of claims 1 to 6.

【0022】本発明に係る半導体装置は、請求項1〜6
のうちいずれか1項に記載の研磨クロスを用いたCMP
研磨工程を経て製造されたことを特徴とする。
The semiconductor device according to the present invention is defined by claims 1 to 6.
CMP using the polishing cloth according to any one of
It is characterized by being manufactured through a polishing process.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。図1(a)は、本発明に
係る第1の実施の形態によるCMP装置の概略を示す平
面図であり、図1(b)は、図1(a)に示すCMP装
置の側面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a plan view showing the outline of a CMP apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view of the CMP apparatus shown in FIG. 1A. .

【0024】図1(a)、(b)に示すように、CMP
装置は円盤形状のターンテーブル11を有しており、こ
のターンテーブル11の下面には回転軸(図示せず)を
介して回転モータ(図示せず)が配置されている。ター
ンテーブル11の上面上には研磨クロス13が載置され
ている。研磨クロス13については後述する。ターンテ
ーブル11の上方にはウエハ保持手段17が配置されて
おり、このウエハ保持手段17の上部には回転軸18を
介して回転モータ(図示せず)が配置されている。ま
た、ターンテーブル11の上方にはスラリー21を吐出
するノズル19が配置されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, CMP
The device has a disk-shaped turntable 11, and a rotary motor (not shown) is arranged on the lower surface of the turntable 11 via a rotary shaft (not shown). A polishing cloth 13 is placed on the upper surface of the turntable 11. The polishing cloth 13 will be described later. A wafer holding means 17 is arranged above the turntable 11, and a rotary motor (not shown) is arranged above the wafer holding means 17 via a rotation shaft 18. A nozzle 19 for discharging the slurry 21 is arranged above the turntable 11.

【0025】上記CMP装置においてウエハを研磨する
場合、まず、ウエハ保持手段17の下部にウエハ15の
裏面を真空保持する。そして、図1(a)に示すよう
に、回転モータによってターンテーブル11を矢印の方
向に回転させ、ノズル19からスラリー21を吐出し、
そのスラリーを研磨クロス13の中央付近に滴下する。
次に、回転モータによってウエハ保持手段17を矢印の
方向に回転させ、ウエハ15の表面(研磨面)を研磨ク
ロス13に押圧し、さらにウエハ保持手段17によって
ウエハの裏面にエアー圧をかけて押圧する。このように
してウエハ15を研磨する。
When polishing a wafer in the above CMP apparatus, first, the back surface of the wafer 15 is vacuum-held below the wafer holding means 17. Then, as shown in FIG. 1A, the turntable 11 is rotated in the direction of the arrow by the rotary motor, and the slurry 21 is discharged from the nozzle 19,
The slurry is dropped near the center of the polishing cloth 13.
Next, the wafer holding means 17 is rotated in the direction of the arrow by the rotation motor to press the surface (polishing surface) of the wafer 15 against the polishing cloth 13, and the wafer holding means 17 applies air pressure to the back surface of the wafer to press it. To do. In this way, the wafer 15 is polished.

【0026】図2は、本発明に係る第1の実施の形態に
よる研磨クロスを示すものであって図1に示す研磨クロ
スの平面図である。図3(a)は、図2に示す5−5線
に沿った断面図であり、図3(b)は、図3(a)に示
す溝の幅の分布を示す図である。この溝の幅は正規分布
に近い分布を示している。
FIG. 2 shows a polishing cloth according to the first embodiment of the present invention and is a plan view of the polishing cloth shown in FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line 5-5 shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a diagram showing the distribution of the width of the groove shown in FIG. 3A. The width of this groove shows a distribution close to a normal distribution.

【0027】図3に示すように、研磨クロス13は圧縮
率の異なる弾性体からなる基材31を有しており、その
基材31上には発泡ポリウレタンなどからなる研磨布3
3が貼り付けられている。この研磨布33の上面には複
数の溝35b〜35hが設けられており、これらの溝は
研磨時にスラリーを保持するためのものである。
As shown in FIG. 3, the polishing cloth 13 has a base material 31 made of an elastic material having different compressibility, and the polishing cloth 3 made of polyurethane foam or the like is provided on the base material 31.
3 is pasted. A plurality of grooves 35b to 35h are provided on the upper surface of the polishing cloth 33, and these grooves are for holding the slurry during polishing.

【0028】溝35b〜35hは、図2に示すように平
面が円形状の研磨クロス13の表面に同心円状に複数形
成されている。溝35eは、研磨時にウエハを研磨クロ
ス13に押し当てた際にウエハ中央部近傍に位置するも
のである。溝35b〜35hは、ウエハ中央部に近いほ
ど溝幅が広く形成されている。つまり、溝35b〜35
hのうち溝35eの幅が最も広く、これらの溝35b〜
35hそれぞれの幅は正規分布に近い分布となってい
る。
As shown in FIG. 2, the grooves 35b to 35h are formed concentrically on the surface of the polishing cloth 13 having a circular plane. The groove 35e is located near the center of the wafer when the wafer is pressed against the polishing cloth 13 during polishing. The grooves 35b to 35h are formed such that the groove width becomes wider toward the center of the wafer. That is, the grooves 35b to 35
Of the h, the width of the groove 35e is the widest, and these grooves 35b ...
The width of each 35h has a distribution close to a normal distribution.

【0029】上記第1の実施の形態によれば、ウエハ1
5を研磨する際にウエハ15の中央部付近に位置する溝
35eの幅が最も広く、ウエハの外周に向かうにつれて
溝の幅が狭くなっており、溝幅が正規分布に近い分布を
有する研磨クロス13を用いている。このため、ノズル
19からスラリー21を吐出し、そのスラリーを研磨ク
ロス13の中央付近に滴下し、ウエハ15の表面(研磨
面)を研磨クロス13に押圧して研磨する際、ウエハ1
5の中央部の溝35eでスラリー21を十分に保持する
ことができる。このようにウエハ中央部付近にスラリー
を十分に供給することにより、ウエハ中央部の研磨量が
少なくなるのを防止することができ、ウエハ中央部の研
磨不足を解消することができる。したがって、ウエハ面
内を均一に研磨することができ、ウエハの面内均一性を
向上させることができる。
According to the first embodiment described above, the wafer 1
When polishing No. 5, the width of the groove 35e located near the central portion of the wafer 15 is widest, and the width of the groove becomes narrower toward the outer periphery of the wafer, and the polishing width has a distribution close to the normal distribution. 13 is used. Therefore, when the slurry 21 is discharged from the nozzle 19, the slurry is dropped near the center of the polishing cloth 13, and the surface (polishing surface) of the wafer 15 is pressed against the polishing cloth 13 to polish the wafer 1.
The slurry 21 can be sufficiently held by the groove 35e in the central portion of No. 5. By sufficiently supplying the slurry in the vicinity of the central portion of the wafer in this way, it is possible to prevent the amount of polishing in the central portion of the wafer from decreasing, and it is possible to eliminate insufficient polishing in the central portion of the wafer. Therefore, the surface of the wafer can be uniformly polished, and the in-plane uniformity of the wafer can be improved.

【0030】次に、本発明に係る第2の実施の形態につ
いて説明する。第2の実施の形態によるCMP装置は、
第1の実施の形態によるCMP装置と同様のものを用い
る。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described. The CMP apparatus according to the second embodiment is
The same CMP apparatus as in the first embodiment is used.

【0031】図4(a)は、第2の実施の形態による研
磨クロスの一部を示す断面図であり、図3(a)と同一
部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明
する。図4(b)は、図4(a)に示す溝の深さの分布
を示す図である。この溝の深さは正規分布に近い分布を
示している。
FIG. 4A is a sectional view showing a part of the polishing cloth according to the second embodiment. The same parts as those in FIG. 3A are designated by the same reference numerals and only different parts will be described. To do. FIG. 4B is a diagram showing the distribution of the depths of the grooves shown in FIG. The depth of this groove shows a distribution close to a normal distribution.

【0032】図4(a)に示すように、基材31上には
発泡ポリウレタンなどからなる研磨布33が貼り付けら
れている。この研磨布33の上面には複数の溝45b〜
45hが設けられており、これらの溝は研磨時にスラリ
ーを保持するためのものである。
As shown in FIG. 4A, a polishing cloth 33 made of polyurethane foam or the like is attached on the base material 31. A plurality of grooves 45b to
45 h is provided, and these grooves are for holding the slurry during polishing.

【0033】溝45b〜45hは、平面が円形状の研磨
クロス13の表面に同心円状に複数形成されている。溝
45eは、研磨時にウエハを研磨クロス13に押し当て
た際にウエハ中央部近傍に位置するものである。溝45
b〜45hは、ウエハ中央部に近いほど溝深さが深く形
成されている。つまり、溝45b〜45hのうち溝45
eの深さが最も深く、これらの溝45b〜45hそれぞ
れの深さは正規分布に近い分布となっている。
The grooves 45b to 45h are formed concentrically on the surface of the polishing cloth 13 having a circular plane. The groove 45e is located near the center of the wafer when the wafer is pressed against the polishing cloth 13 during polishing. Groove 45
In b to 45h, the groove depth is deeper toward the center of the wafer. That is, the groove 45 among the grooves 45b to 45h.
The depth of e is the deepest, and the depth of each of these grooves 45b to 45h is close to the normal distribution.

【0034】上記第2の実施の形態においても第1の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、
ウエハ15を研磨する際にウエハ15の中央部付近に位
置する溝45eの深さが最も深く、ウエハの外周に向か
うにつれて溝の深さが浅くなっており、溝深さが正規分
布に近い分布を有する研磨クロス13を用いている。こ
のため、ウエハ15の表面(研磨面)を研磨クロス13
に押圧して研磨する際、ウエハ15の中央部の溝45e
でスラリー21を十分に保持することができる。これに
より、ウエハ中央部の研磨量が少なくなるのを防止する
ことができ、ウエハ中央部の研磨不足を解消することが
できる。したがって、ウエハ面内を均一に研磨すること
ができ、ウエハの面内均一性を向上させることができ
る。
Also in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. That is,
When polishing the wafer 15, the depth of the groove 45e located near the central portion of the wafer 15 is the deepest, and the depth of the groove becomes shallower toward the outer periphery of the wafer 15, and the groove depth is close to the normal distribution. The polishing cloth 13 having the above is used. Therefore, the surface (polishing surface) of the wafer 15 is polished by the polishing cloth 13
The groove 45e in the central portion of the wafer 15 is pressed when the wafer 15 is polished.
Thus, the slurry 21 can be sufficiently retained. As a result, it is possible to prevent the polishing amount in the central portion of the wafer from decreasing, and it is possible to eliminate the insufficient polishing in the central portion of the wafer. Therefore, the surface of the wafer can be uniformly polished, and the in-plane uniformity of the wafer can be improved.

【0035】次に、本発明に係る第3の実施の形態につ
いて説明する。第3の実施の形態によるCMP装置は、
第1の実施の形態によるCMP装置と同様のものを用い
る。
Next, a third embodiment according to the present invention will be described. The CMP apparatus according to the third embodiment is
The same CMP apparatus as in the first embodiment is used.

【0036】図5(a)は、第3の実施の形態による研
磨クロスの一部を示す断面図であり、図3(a)と同一
部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明
する。図5(b)は、図5(a)に示す溝の幅、深さの
分布を示す図である。この溝の幅、深さそれぞれは正規
分布に近い分布を示している。
FIG. 5A is a sectional view showing a part of a polishing cloth according to the third embodiment. The same parts as those in FIG. 3A are designated by the same reference numerals and only different parts will be described. To do. FIG. 5B is a diagram showing the distribution of the width and depth of the groove shown in FIG. The width and depth of each groove show a distribution close to a normal distribution.

【0037】図5(a)に示すように、基材31上には
発泡ポリウレタンなどからなる研磨布33が貼り付けら
れている。この研磨布33の上面には複数の溝55b〜
55hが設けられており、これらの溝は研磨時にスラリ
ーを保持するためのものである。
As shown in FIG. 5A, a polishing cloth 33 made of polyurethane foam or the like is attached on the base material 31. The upper surface of the polishing cloth 33 has a plurality of grooves 55b ...
55h is provided, and these grooves are for holding the slurry during polishing.

【0038】溝55b〜55hは、平面が円形状の研磨
クロス13の表面に同心円状に複数形成されている。溝
55eは、研磨時にウエハを研磨クロス13に押し当て
た際にウエハ中央部近傍に位置するものである。溝55
b〜55hは、ウエハ中央部に近いほど溝深さが深く形
成されている。つまり、溝55b〜55hのうち溝55
eの幅が最も広く深さが最も深く、これらの溝55b〜
55hそれぞれの幅及び深さは正規分布に近い分布とな
っている。
The grooves 55b to 55h are formed concentrically on the surface of the polishing cloth 13 having a circular plane. The groove 55e is located near the center of the wafer when the wafer is pressed against the polishing cloth 13 during polishing. Groove 55
In b to 55h, the groove depth is formed deeper toward the center of the wafer. That is, the groove 55 among the grooves 55b to 55h.
The width of e is the widest and the deepest, and these grooves 55b-
The width and the depth of each 55h have a distribution close to a normal distribution.

【0039】上記第3の実施の形態においても第1の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、
ウエハ15を研磨する際にウエハ15の中央部付近に位
置する溝55eの幅が最も広く深さが最も深く、ウエハ
の外周に向かうにつれて溝の幅が狭く深さが浅くなって
おり、溝の幅及び深さそれぞれが正規分布に近い分布を
有する研磨クロス13を用いている。このため、ウエハ
15の表面(研磨面)を研磨クロス13に押圧して研磨
する際、ウエハ15の中央部の溝55eでスラリー21
を十分に保持することができる。これにより、ウエハ中
央部の研磨量が少なくなるのを防止することができ、ウ
エハ中央部の研磨不足を解消することができる。したが
って、ウエハ面内を均一に研磨することができ、ウエハ
の面内均一性を向上させることができる。
Also in the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. That is,
When the wafer 15 is polished, the width of the groove 55e located near the central portion of the wafer 15 is widest and deepest, and the width of the groove is narrower and shallower toward the outer periphery of the wafer. The polishing cloth 13 having a distribution in which the width and the depth are close to the normal distribution is used. For this reason, when the surface (polishing surface) of the wafer 15 is pressed against the polishing cloth 13 for polishing, the slurry 21 is removed by the groove 55e at the center of the wafer 15.
Can be held sufficiently. As a result, it is possible to prevent the polishing amount in the central portion of the wafer from decreasing, and it is possible to eliminate the insufficient polishing in the central portion of the wafer. Therefore, the surface of the wafer can be uniformly polished, and the in-plane uniformity of the wafer can be improved.

【0040】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications.

【0041】また、本発明は、前述した研磨クロスを用
いたCMP研磨工程を具備する半導体装置の製造方法と
して実施することも可能であり、また、前述した研磨ク
ロスを用いたCMP研磨工程を経て製造された半導体装
置として実施することも可能である。
The present invention can also be carried out as a method of manufacturing a semiconductor device including a CMP polishing step using the above-mentioned polishing cloth, and through the CMP polishing step using the above-mentioned polishing cloth. It is also possible to implement it as a manufactured semiconductor device.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、研
磨時の基板中央付近へのスラリー保持量を増加させるこ
とにより、基板中央部の研磨不足を解消し、基板研磨量
の面内均一性を向上させた研磨クロス、それを備えたC
MP装置、CMP研磨方法、半導体装置及びその製造方
法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, by increasing the amount of slurry held near the center of the substrate during polishing, the lack of polishing at the center of the substrate is eliminated, and the amount of substrate polished is uniform within the surface. Polishing cloth with improved durability, C equipped with it
It is possible to provide an MP device, a CMP polishing method, a semiconductor device and a manufacturing method thereof.

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

【図1】(a)は、本発明に係る第1の実施の形態によ
るCMP装置の概略を示す平面図であり、(b)は、
(a)に示すCMP装置の側面図である。
FIG. 1A is a plan view schematically showing a CMP apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
It is a side view of the CMP apparatus shown in (a).

【図2】本発明に係る第1の実施の形態による研磨クロ
スを示すものであって図1に示す研磨クロスの平面図で
ある。
FIG. 2 shows a polishing cloth according to a first embodiment of the present invention, and is a plan view of the polishing cloth shown in FIG.

【図3】(a)は、図2に示す5−5線に沿った断面図
であり、(b)は、(a)に示す溝の幅の分布を示す図
である。
3A is a sectional view taken along line 5-5 shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a diagram showing a distribution of the width of the groove shown in FIG.

【図4】(a)は、第2の実施の形態による研磨クロス
の一部を示す断面図であり、(b)は、(a)に示す溝
の深さの分布を示す図である。
FIG. 4A is a cross-sectional view showing a part of a polishing cloth according to the second embodiment, and FIG. 4B is a view showing distribution of the depth of the groove shown in FIG.

【図5】(a)は、第3の実施の形態による研磨クロス
の一部を示す断面図であり、(b)は、(a)に示す溝
の幅、深さの分布を示す図である。
5A is a cross-sectional view showing a part of a polishing cloth according to a third embodiment, and FIG. 5B is a view showing the distribution of the width and depth of the groove shown in FIG. is there.

【図6】従来のCMP研磨装置の研磨クロスを概略的に
示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view schematically showing a polishing cloth of a conventional CMP polishing apparatus.

【図7】図6に示す4−4線に沿った断面図である。7 is a cross-sectional view taken along line 4-4 shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…ターンテーブル 13,100…
研磨クロス 15…ウエハ 17…ウエハ保
持手段 18…回転軸 19…ノズル 21…スラリー 31,101…
基材 33,102…研磨布 35b〜35h,45b〜45h,55b〜55h,1
04…溝 a…溝の深さ b…溝の幅 c…隣接する溝の幅
11 ... Turntable 13,100 ...
Polishing cloth 15 ... Wafer 17 ... Wafer holding means 18 ... Rotating shaft 19 ... Nozzle 21 ... Slurry 31, 101 ...
Base materials 33, 102 ... Polishing cloths 35b to 35h, 45b to 45h, 55b to 55h, 1
04 ... Groove a ... Groove depth b ... Groove width c ... Adjacent groove width

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 略同心円状に配置された複数の溝を有す
る研磨クロスであって、 基板を研磨する際に、該基板の中央部近傍に接触する溝
の幅が、該基板の外周部近傍に接触する溝の幅に比べて
広く形成されていることを特徴とする研磨クロス。
1. A polishing cloth having a plurality of grooves arranged substantially concentrically, wherein the width of the groove contacting the vicinity of the central portion of the substrate when polishing the substrate is near the outer peripheral portion of the substrate. The polishing cloth is characterized in that it is formed wider than the width of the groove that comes into contact with.
【請求項2】 上記溝の幅の分布がほぼ正規分布を有す
ることを特徴とする請求項1に記載の研磨クロス。
2. The polishing cloth according to claim 1, wherein the distribution of the width of the groove has a substantially normal distribution.
【請求項3】 略同心円状に配置された複数の溝を有す
る研磨クロスであって、 基板を研磨する際に、該基板の中央部近傍に接触する溝
の深さが、該基板の外周部近傍に接触する溝の深さに比
べて深く形成されていることを特徴とする研磨クロス。
3. A polishing cloth having a plurality of grooves arranged in a substantially concentric pattern, wherein the depth of the groove that contacts the vicinity of the central portion of the substrate when polishing the substrate is the outer peripheral portion of the substrate. A polishing cloth characterized in that it is formed deeper than the depth of the groove that contacts the vicinity.
【請求項4】 上記溝の深さの分布がほぼ正規分布を有
することを特徴とする請求項3に記載の研磨クロス。
4. The polishing cloth according to claim 3, wherein the distribution of the depth of the groove has a substantially normal distribution.
【請求項5】 略同心円状に配置された複数の溝を有す
る研磨クロスであって、 基板を研磨する際に、該基板の中央部近傍に接触する溝
の幅が、該基板の外周部近傍に接触する溝の幅に比べて
広く形成され、且つ、該基板の中央部付近に接触する溝
の深さが、該基板の外周部近傍に接触する溝の深さに比
べて深く形成されていることを特徴とする研磨クロス。
5. A polishing cloth having a plurality of substantially concentrically arranged grooves, wherein the width of the groove that contacts the vicinity of the central portion of the substrate when polishing the substrate is near the outer peripheral portion of the substrate. Is formed wider than the width of the groove that contacts the substrate, and the depth of the groove that contacts the central portion of the substrate is deeper than the depth of the groove that contacts the peripheral portion of the substrate. A polishing cloth that is characterized by being
【請求項6】 上記溝の幅の分布がほぼ正規分布を有
し、且つ、上記溝の深さの分布がほぼ正規分布を有する
ことを特徴とする請求項5に記載の研磨クロス。
6. The polishing cloth according to claim 5, wherein the distribution of the width of the groove has a substantially normal distribution, and the distribution of the depth of the groove has a substantially normal distribution.
【請求項7】 請求項1〜6のうちいずれか1項記載の
研磨クロスを備えていることを特徴とするCMP装置。
7. A CMP apparatus comprising the polishing cloth according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 請求項1〜6のうちいずれか1項に記載
の研磨クロスを載置する回転可能なターンテーブルと、 このターンテーブルの上方に配置された、基板を保持す
る回転可能な保持機構と、 この保持機構をターンテーブル側に押圧する押圧機構
と、 上記ターンテーブルの上方に配置された、スラリーを研
磨クロスに吐出する吐出機構と、 を具備することを特徴とするCMP装置。
8. A rotatable turntable on which the polishing cloth according to claim 1 is placed, and a rotatable holder arranged above the turntable for holding a substrate. A CMP apparatus comprising: a mechanism, a pressing mechanism that presses the holding mechanism toward the turntable, and a discharge mechanism that is disposed above the turntable and that discharges the slurry to a polishing cloth.
【請求項9】 請求項1〜6のうちいずれか1項に記載
の研磨クロスを用いてCMP研磨を行う研磨方法であっ
て、 上面に研磨クロスを載置したターンテーブルを回転さ
せ、 研磨クロス上にスラリーを滴下しながら、基板の研磨面
を研磨クロスに押圧することによりCMP研磨を行うこ
とを特徴とするCMP研磨方法。
9. A polishing method for performing CMP polishing using the polishing cloth according to any one of claims 1 to 6, comprising rotating a turntable having the polishing cloth mounted on an upper surface thereof. A CMP polishing method characterized in that CMP polishing is performed by pressing a polishing surface of a substrate against a polishing cloth while dropping a slurry onto the polishing cloth.
【請求項10】 請求項1〜6のうちいずれか1項に記
載の研磨クロスを用いたCMP研磨工程を具備すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
10. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a CMP polishing step using the polishing cloth according to claim 1.
【請求項11】 請求項1〜6のうちいずれか1項に記
載の研磨クロスを用いたCMP研磨工程を経て製造され
たことを特徴とする半導体装置。
11. A semiconductor device manufactured through a CMP polishing step using the polishing cloth according to claim 1. Description:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010184348A (en) * 2010-05-25 2010-08-26 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Polishing pad and method for manufacturing semiconductor device

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