JP2004074336A - Polishing table - Google Patents

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Hideto Abe
阿部 英人
Katsuyuki Kiriyama
桐山 勝之
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Ibiden Co Ltd
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Ibiden Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing table wherein the polishing object surface of a workpiece is extremely flatly polished, warp and strain are hardly produced even if enlarging its diameter, so that the table is thinned and reduced in weight. <P>SOLUTION: This polishing table comprising a negative electrode of a polishing device and electropolishing the polishing object surface of the workpiece disposed opposed to its surface via electrolyte is formed of conductive ceramic. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被研磨物の被研磨面を電解研磨により研磨する際に用いられる研磨装置を構成する研磨用テーブルに関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開2002−25956号公報
【0003】
近年、ICやLSI等に代表される半導体素子の高密度化・小型化に伴い、配線の微細化等とともに、配線の多層化が進められており、多層配線構造の半導体素子の研究が盛んに行われている。
【0004】
通常、上記多層配線構造の半導体素子は、所定パターンの銅等の金属配線回路が埋め込まれた絶縁層が複数積層され、上下の層間の金属配線回路がビア等により接続された構造となっている。
【0005】
このような多層配線構造の半導体素子を製造する際、金属配線回路の断線を防止するとともに絶縁層の絶縁性を確保し、さらに、配線パターンを確実に形成するために、絶縁層に金属配線回路を形成した後、絶縁層の表面よりも高く形成された余分な金属層を除去し、その表面を平坦化する必要がある。特に近年の積層される絶縁層の層数の増加に伴い上記平坦化工程は、重要な工程となっている。
【0006】
そこで、上記多層配線構造の半導体素子の製造においては、絶縁層にフォトリソグラフィー工程等により所定の回路パターンの溝を形成し、該溝に配線材料となる銅等の金属をメッキ等により埋め込み、余分な金属層を薬剤による化学的研磨作用と、砥粒による機械的研磨作用とを利用したCMP(Chemical MechanicalPolishing:化学機械研磨)によって除去する、所謂ダマシン法が主流となっている。
【0007】
ところが、上記CMP法により余分な金属層の研磨を行う際には、所定の圧力をかけながら行う必要があるため、絶縁層等へのダメージが大きくクラックが発生することがあった。また、砥粒を用い、このような圧力をかけた状態で機械的に磨耗を行うと、研磨後の金属配線回路の表面に傷が残るのを避けることができないという問題があった。
【0008】
そこで、上記CMP法に代えて、電解研磨法により絶縁層上に形成された余分な金属層を研磨し除去する方法が提案されている。
上記電解研磨法は、被研磨物である金属配線回路(陽極)と電極(陰極)との間に電解液を供給し、金属配線回路と電極との間に電圧を印加することで、余分な金属層部分(凸部)を優先的に酸化(陽極酸化)、溶解させることにより、その表面を平坦化する方法である。
このような電解研磨法は、上記CMP法のように金属配線回路の表面に圧力をかけながら砥粒により機械的に削る方法とは異なるため、絶縁層にクラックが生じたり、研磨後の金属配線回路の表面に傷が生じたりするのを防止することができる。
このように、電解研磨法による金属配線回路表面の研磨は、上述したようなCMP法が抱えていた問題点を解決することができるものであった。
【0009】
ところで、近年、1枚のシリコンウエハからより多くの半導体チップを得るために、シリコンウエハの大口径化が図られている。このようなシリコンウエハの大口径化に伴い、該シリコンウエハの表面の電解研磨を行う際に用いられる研磨用テーブルもその直径を大きくする必要があった。
【0010】
ところが、従来の電解研磨法に用いられていた研磨用テーブルは、銅等の金属からなるものであった(例えば、特許文献1の段落番号[0016]参照。)。そのため、その直径を大きくすると自重による反りや歪が発生し、厚さを厚くしなければ大口径のシリコンウエハの被研磨面を均一に電解研磨することができなかった。しかしながら、このように研磨用テーブルの厚みを厚くすると、重量が重くなり、また、嵩張ってしまうという問題があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、被研磨物の被研磨面を極めて平坦に研磨することができるとともに、その直径を大きくしても反りや歪が殆ど発生することがないため、薄く、軽量化を図ることができる研磨用テーブルを提供することを目的とする
【0012】
【課題を解決するための手段】
第一の本発明の研磨用テーブルは、研磨装置の陰極を構成し、その表面と対向するように電解液を介して配設された被研磨物の被研磨面の電解研磨を行う研磨用テーブルであって、上記研磨用テーブルは、導電性セラミックからなることを特徴とする。
【0013】
また、第二の本発明の研磨用テーブルは、研磨装置を構成し、その表面と対向するように電解液を介して配設された被研磨物の被研磨面の電解研磨を行う研磨用テーブルであって、上記研磨用テーブルは、セラミックからなる基板と上記基板の表面に形成され、研磨装置の陰極として機能する導体層とからなることを特徴とする。
なお、以下において、第一の本発明の研磨用テーブルと第二の本発明の研磨用テーブルとを区別する必要がない場合には、単に本発明の研磨用テーブルという。
【0014】
【発明の実施の形態】
まず、第一の本発明の研磨用テーブルについて説明する。
第一の本発明の研磨用テーブルは、研磨装置を構成し、その表面と対向するように電解液を介して配設された被研磨物の被研磨面の電解研磨を行う研磨用テーブルであって、上記研磨用テーブルは、導電性セラミックからなることを特徴とする。
【0015】
図1は、第一の本発明の研磨用テーブルの一例を模式的に示した斜視図であり、図2は、電解研磨を行う際の研磨用テーブルと被研磨物との関係を模式的に示した断面図である。
【0016】
図1に示すように第一の本発明の研磨用テーブル10は、円板状である。
この研磨用テーブル10は、電解研磨を行う研磨装置の陰極を構成しており、図2に示したように、研磨装置では、研磨用テーブルの最上面と対向するように電解液14を介して被研磨物15を配設し、研磨用テーブル10と被研磨物15との間に電圧を印加することにより、この被研磨物15の研磨用テーブル10と対向する面の電解研磨を行う。なお、電解研磨の具体的な方法については、後述する。
【0017】
上記電解研磨装置では、研磨用テーブルと被研磨物とを電極とし、これらの間に電圧を印加するため、研磨用テーブルは導電体である必要がある。
第一の本発明の研磨用テーブルを構成する材料は、導電性セラミックである。上記導電性セラミックからなる第一の本発明の研磨用テーブルは、機械的強度が高いため、上記基板を薄くしても反りや歪み等が発生しにくい。
【0018】
上記導電性セラミックとしては特に限定されず、例えば、SiC、WC、MoC、ZrB、TiB、ZrN、TiN、ZrC、NbC、TiC、TaC等の導電性を有するとともに、耐腐食性を有する非酸化物系セラミック等が挙げられる。これらの中ではSiCが好ましい。化学的にも安定で、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、フッ硝酸及び水酸化ナトリウム等に対する耐薬品性に優れ、電解液による溶解や腐食等が発生しにくいからである。
第一の本発明の研磨用テーブルにおいて、上記導電性セラミックからなる基板は、緻密質セラミックからなるものであってもよく、多孔質セラミックからなるものであってもよい。
【0019】
第一の本発明の研磨用テーブルが緻密質セラミックからなる場合、第一の本発明の研磨用テーブルは、その剛性が非常に優れたものとなる。従って、例えば、非常に大きな被研磨面を有する被研磨物の研磨を行うときに、第一の本発明の研磨用テーブルの厚さを余り厚くする必要がない。従って、比較的軽量となり、容易に作製することができ、取扱い性にも優れたものとなる。
【0020】
上記緻密質セラミックは、原料となる粉末の粒径を均一化すること、顆粒等を用いて高密度の成形体を作製すること等により製造することができる。以下においては、緻密質炭化珪素焼結体を例にとって説明する。
【0021】
上記緻密質炭化珪素焼結体を構成する炭化珪素粒子の平均粒径は1〜100μmであることが望ましい。上記基板を曲げ強度に優れた緻密質炭化珪素焼結体とすることができる範囲だからである。
上記緻密質炭化珪素焼結体の気孔率は、5%以下であることが望ましく、1%以下であることがより望ましい。また、そのヤング率は、100〜600GPaであることが望ましい。
【0022】
上記緻密質炭化珪素焼結体は、カーボン等の導電性物質を含有していることが望ましい。不純物を含有させることにより、炭化珪素結晶をある程度導電性とすることはできるが、粒界にカーボン等の導電性物質を含有させることにより、より導電性に優れた物質とすることができるからである。
上記緻密質炭化珪素焼結体の抵抗率の下限値は、10−3Ω・cmであることが望ましく、その上限値は、10Ω・cmであることが望ましい。また、上記緻密質炭化珪素焼結体の抵抗率のより望ましい下限値は、10−2Ω・cmであり、より望ましい上限値は、10Ω・cmである。
上記炭化珪素焼結体の具体例としては、例えば、イビデン株式会社製のSC850、SCR−302、SCR−02、SCH−07等が挙げられる。また、CVD法により製造したCVD−SiC等も挙げられる。
【0023】
一方、第一の本発明の研磨用テーブルが開孔を有する多孔質セラミックからなる場合、第一の本発明の研磨用テーブルを用いて被研磨物の被研磨面の研磨を行う際に、第一の本発明の研磨用テーブルと上記被研磨面との間に供給する電解液を、開孔を介して供給することができ、被研磨物の被研磨面の全体に均一に、一定速度で供給することができる。
【0024】
上記多孔質セラミックは、2種類の粒径の異なる粉末を混合した粉末を用いること、その働きが余り大きくないものを焼結助剤として使用して焼成を行うこと、焼成時に圧力をかけず、穏やかな条件で焼成すること等により製造することができる。以下においては、多孔質炭化珪素焼結体を例にとって説明する。
【0025】
上記多孔質炭化珪素焼結体からなる第一の本発明の研磨用テーブルの気孔率は、10〜60%であることが望ましい。気孔率が10%未満であると、第一の本発明の研磨用テーブルの内部に電解液をスムーズに通過させるのが難しくなり、一方、気孔率が60%を超えると、その機械的な強度が低下してしまうことがある。また、第一の本発明の研磨用テーブルの強度が低下することにより熱衝撃や振動等により容易に破壊されることがある。
【0026】
上記多孔質炭化珪素焼結体からなる第一の本発明の研磨用テーブルのヤング率は、20〜350GPaであることが望ましい。20GPa未満であると、機械的な強度が低すぎて電解研磨用テーブルとして使用中に破損等が発生するおそれがあり、一方、所定の気孔率を確保しつつ、350GPaを超える強度することは難しい。
【0027】
上記多孔質炭化珪素焼結体からなる基板の気孔径は、0.1〜50μmが望ましい。気孔径が0.1μm未満であると、第一の本発明の研磨用テーブルの内部に電解液をスムーズに通過させるのが難しくなり、一方、50μmを超えると、第一の本発明の研磨用テーブルのヤング率等の機械的特性を上述の値に保つのが困難となる。
【0028】
上記多孔質炭化珪素焼結体の抵抗率の下限値は、10−3Ω・cmであることが望ましく、その上限値は、10Ω・cmであることが望ましい。また、上記多孔質炭化珪素焼結体の抵抗率のより望ましい下限値は、10Ω・cmであり、より望ましい上限値は、10Ω・cmである。
上記多孔質炭化珪素焼結体の具体例としては、例えば、イビデン株式会社製のSCP−5、SCP−02、SCP−7、SC550、SCP−302、SCF−030等が挙げられる。
【0029】
第一の本発明の研磨用テーブルの形状は、円板形状であるが、その直径は、400mm以上が望ましく、500mm以上がより望ましい。このような大きな直径を持つ基板は、被研磨物が半導体ウエハである場合、複数個の半導体ウエハを電解研磨処理することができるとともに、近年の半導体ウエハの大口径化にも充分対応することができるからである。
【0030】
また、第一の本発明の研磨用テーブルが緻密質セラミックからなるものである場合、その厚さの望ましい上限値は、50mmであり、その下限値は10mmである。一方、第一の本発明の研磨用テーブルが多孔質セラミックからなる場合、その厚さの望ましい上限値は、100mmであり、その下限値は10mmである。
【0031】
第一の本発明の研磨用テーブル上又はその上方には、遮蔽板が形成されていることが望ましい。第一の本発明の研磨用テーブルを電解研磨装置に取り付け、半導体ウエハ等の被研磨物の被研磨面の電解研磨を行うと、上記被研磨面全体に均一な電圧(電界)を印加することは難しく、その中心付近の電圧(電界)が外縁部付近の電圧に比べて高くなりやすい。そのため、上記被研磨面の中心付近が優先的に研磨され上記被研磨面を均一に研磨することが困難な場合がある。そこで、第一の本発明の研磨用テーブル上に遮蔽板を設けることで、上記被研磨面と第一の本発明の研磨用テーブルとの間に印加される電圧(電界)又は電解液の流れ等を意図的に乱し、上記被研磨面全体に均一な電圧が印加され、上記被研磨面の全体を均一に研磨することができる。
【0032】
上記遮蔽板を構成する材料としては特に限定されず、例えば、セラミック等の無機材料、樹脂等が挙げられる。
【0033】
上記セラミックとしては特に限定されず、例えば、窒化物セラミック、炭化物セラミック、酸化物セラミック等が挙げられる。
【0034】
上記窒化物セラミックとしては特に限定されず、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0035】
また、上記炭化物セラミックとしては特に限定されず、例えば、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0036】
さらに、上記酸化物セラミックとしては特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、コージュライト、ムライト等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0037】
上記樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンスルホン(PPS)、ポリフェニレンサルファイド(PPES)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエーテルイミド(PI)等の熱可塑性樹脂や加熱硬化性樹脂が挙げられる。
【0038】
上記遮蔽板の形状としては特に限定されず、第一の本発明の研磨用テーブル及び被研磨物の大きさ、印加する電圧の強度等に合わせて適宜決定される。
また、上記遮蔽板は、第一の本発明の研磨用テーブルの上に直接形成されていてもよく、第一の本発明の研磨用テーブルの表面と被研磨物の被研磨面との間に介装してもよい。研磨用テーブルの表面と被研磨物の被研磨面との間に介装する場合には、被研磨物の近傍に配置してもよく、研磨テーブルの近傍に配置してもよく、さらには、両者の中間に配置してもよい。
【0039】
遮蔽板を研磨用テーブルの上に直接形成する際には、研磨テーブルを製造する際に、遮蔽板を形成することとなる。この場合には、その外形が研磨用テーブルとほぼ同様の様々なパターンからなる遮蔽板を形成すればよい。上記遮蔽板のパターンとしては、メッシュ状、様々な形状の多数の孔が形成されたパターン等が挙げられ、これらの遮蔽板には凹凸があってもよい。遮蔽板がセラミックからなる場合には、研磨テーブルを製造する際、所定パターンのグリーンシートを積層し、焼成すればよく、樹脂からなる遮蔽板を形成する際には、製造された研磨用テーブル上に樹脂を含む液の塗布、加熱等を行うことにより形成することができる。所定のパターンを形成するため、スクリーン印刷等を行ってもよい。
【0040】
次に、第一の本発明の研磨用テーブルの製造方法について説明する。
なお、以下においては、緻密質炭化珪素や多孔質炭化珪素からなる研磨用テーブルを製造する方法を中心に説明する。
【0041】
導電性セラミックからなる第一の本発明の研磨用テーブルを製造する際には、炭化物セラミック等のセラミックの粉末をバインダ、溶剤等と混合してスラリーを調製し、このスラリーのスプレードライを行うことにより、顆粒状の粉末を作製する。そして、上記顆粒状の粉末を用いてラバープレス成形、射出成形、押出成形、鋳込み成形等を施すことにより、円板形状又は多角体形状の成形体(生成形体)を成形する。
上記成形体を成形する際には、冷間静水圧(CIP)法を用いてもよく、このときの成形圧力は、下限が96MPa、上限が144MPaであることが望ましく、下限が106MPa、上限が134MPaであることがより望ましい。成形する成形体の曲げ強度及び密度が高くなるからである。
【0042】
緻密質炭化珪素を製造する際には、まず、炭化珪素粉末にボロン化合物を添加するとともに、バインダを添加して顆粒を製造した後、成形を行って生成形体を作製する。また、多孔質炭化珪素を製造する際には、まず、炭化珪素粉末にバインダを添加して顆粒を製造した後、成形を行って生成形体を作製する。
【0043】
次に、生成形体の脱脂を行った後、窒素、アルゴン等の非酸化性雰囲気中、1700〜2400℃で焼成することにより、緻密質炭化珪素や多孔質炭化珪素からなる板状体を製造する。
通常は、得られた板状体の加工処理を行い、所定直径、所定厚さの第一の本発明の研磨用テーブルを作製する。このとき、被研磨物と対向する側の面の研磨等を行うことにより、均一な面としたり、所定の表面粗度としたりしてもよい。
【0044】
第一の本発明の研磨用テーブルは、導電性セラミックからなるものであり、機械的強度が高いため、上記基板を薄くしても反りや歪み等が発生しにくい。
また、第一の本発明の研磨用テーブルが緻密質セラミックからなるものであると、その剛性が非常に優れたものとなり、非常に大きな被研磨面を有する被研磨物の研磨を行う際に、その厚さを余り厚くしなくても、反りや歪が発生することがない。また、比較的軽量となり、容易に作製することができ、取扱い性にも優れたものとなる。
【0045】
また、第一の本発明の研磨用テーブルが開孔を有する多孔質セラミックからなるものであると、第一の本発明の研磨用テーブルを用いて被研磨物の被研磨面の研磨を行う際に、第一の本発明の研磨用テーブルと上記被研磨面との間に供給する電解液を、上記開孔を介して供給することができ、被研磨物の被研磨面全体に均一に、一定速度で供給することができる。
第一の本発明の研磨用テーブルを用いた研磨装置を用いて、半導体ウエハ等の被研磨物の電解研磨を行うと、被研磨物の被研磨面を極めて平坦に研磨することができる。
【0046】
次に、本発明の研磨用テーブル10を用いた電解研磨を方法について説明する。図2に示したように、本発明の研磨用テーブル10を含んで構成される研磨装置では、研磨用テーブル10と対向するように濃リン酸や濃硫酸等からなる電解液14を介して被研磨物15が配設されている。
【0047】
上記研磨装置において、研磨用テーブル10が開孔を有する多孔質セラミックからなる場合、電解液14は、研磨用テーブル10の下方から上記開孔を通って、研磨用テーブル10の上面から流れ出し、研磨用テーブル10と被研磨物15との間に供給されるようになっている。一方、研磨用テーブル10が緻密質セラミックからなる場合、基板の内部に電解液を通過させることができないため、研磨用テーブルと被研磨物との間等に電解液を供給できる供給管を取り付け、該供給管から電解液が供給されるようになっている。
【0048】
実際に、被研磨物15の被研磨面の電解研磨を行う際には、研磨用テーブル10と被研磨物15とを上述のように配置した後、研磨用テーブル10と被研磨物15との間を研磨液14で満たすとともに、シリコンウエハ等の被研磨物15と研磨用テーブル10との間に電圧を印加する。研磨用テーブル10と被研磨物15との間隔は、極めて狭く設定されており、この被研磨物15と研磨用テーブル10との間の電位差に起因して、被研磨物15の被研磨面では、酸化反応が進行し、上記被研磨面が電解研磨され、極めて平坦な面となる。この際、電解研磨処理が面全体で均一に進行させるように、被研磨物15及び/又は研磨用テーブル10は、回転させていてもよい。
【0049】
また、被研磨物と研磨用テーブルとの間に遮蔽板を介装してもよい。この遮蔽板は、研磨装置又は研磨装置を構成する研磨テーブルに支持部材を設け、この支持部材により支持すればよい。
上記電解研磨により表面の平坦化が行われているため、被研磨面に傷等が残ることはない。また、遮蔽板を設けることにより、全体的に均一に電解研磨を行うことができる。
【0050】
次に、第二の本発明の研磨用テーブルについて説明する。
第二の本発明の研磨用テーブルは、研磨装置を構成し、その表面と対向するように電解液を介して配設された被研磨物の被研磨面の電解研磨を行う研磨用テーブルであって、上記研磨用テーブルは、セラミックからなる基板と上記基板の表面に形成され、研磨装置の陰極として機能する導体層とからなることを特徴とする。
【0051】
図3は、第二の本発明の研磨用テーブルの一例を模式的に示した斜視図であり、図4は、電解研磨を行う際の研磨用テーブルと被研磨物との関係を模式的に示した断面図である。
【0052】
図3に示すように第二の本発明の研磨用テーブル20は、円板状の基板21の一方の面に、ほぼ同一の大きさの導体層22が積層形成されており、この導体層22には、導体層22を貫通し、その底面に基板21の表面が露出した多数の有底孔23が形成されている。
【0053】
上記導体層の材質としては良好な導電性を示すものであれは特に限定されず、例えば、金属が挙げられる。
上記金属としては特に限定されず、例えば、銅、銀、金、白金、タンタル、チタン等が挙げられる。また、これらの金属は、銅よりも貴なるものであることが好ましい。電解液による溶解や腐食等が発生しにくいからである。
【0054】
上記導体層の厚さの望ましい上限値は、500μmであり、その下限値は、0.1μmである。上記導体層の厚さのより望ましい上限値は、50μmであり、より望ましい下限値は、0.2μmである。
【0055】
上記導体層の抵抗率の下限値は、10−8Ω・cmであることが望ましく、その上限値は、10−4Ω・cmであることが望ましい。また、上記導体層の抵抗率のより望ましい下限値は、10−7Ω・cmであり、より望ましい上限値は、10−5Ω・cmである。
【0056】
この有底孔23の直径の上限値は、2mm、下限値は、1μmが望ましい。また、有底孔23の直径のより望ましい上限値は、200μmであり、より望ましい下限値は、10μmである。
また、この有底孔23は、100mm中に存在することが望ましい個数の上限値は、50000個であり、下限値は、2個である。また、100mm中に存在することがより望ましい個数の上限値は、1000個であり、より望ましい下限値は、5個である。
さらに、有底孔23は、研磨用テーブル10の外縁を除いた部分に略均等に形成されているが、例えば、研磨用テーブル10の表面に不均一に形成されていてもよい。
【0057】
上記導体層の被研磨物側の角部は、面取りされていることが望ましい。
導体層の被研磨物側の角部とは、言いかえると、研磨用テーブルに設けられた有底孔の最上部の縁部のことをいう。
上記角部は、電解研磨が行われている間に消耗したり、欠けが発生しやすい部分であり、このように電解研磨中に角部の形状が異なると、電解液中のイオン等の流れが異なることとなり、電解研磨条件が変化してしまうが、角部が面取りされていると、電解研磨条件が変化しにくいため、安定した条件のもとで電解研磨を行うことができる。
【0058】
また、基板が緻密体からなるものである場合には、有底孔の直径が1μm〜2mmと小さいことに起因して、気泡が有底孔内部に残留しやすい。上記有底孔内部に気泡が残留していると、上記気泡が存在する部分とそれ以外の部分とで抵抗値が異なることとなり、電解研磨条件が変化してしまうが、上記角部が面取りされていると、気泡が抜けやすく、気泡等が有底孔内部に残留しにくい。
【0059】
上記基板が開孔を有する多孔質セラミックからなる場合には、第二の本発明の研磨用テーブルを用いて被研磨物の被研磨面の研磨を行う際、上記研磨用テーブルと上記被研磨面との間に供給する電解液を、基板の開孔及び導体層に形成された有底孔を介して供給することができ、被研磨物の被研磨面の全体に均一に、一定速度で電解液を供給することができる。
【0060】
一方、基板が緻密質セラミックからなる場合には、導体層に有底孔を形成する必要はなく、従って、上記導体層には、有底孔が形成されておらず、単なる円板状のものであってもよい。また、導体層に有底孔等を形成することにより、導体層を遮蔽板として機能させるようにしてもよい。
【0061】
上記基板が緻密質セラミックからなる場合、本発明の研磨用テーブルは、その剛性が非常に優れたものとなる。従って、例えば、非常に大きな被研磨面を有する被研磨物の研磨を行うときに、本発明の研磨用テーブルの厚さを余り厚くする必要がない。従って、比較的軽量となり、容易に作製することができ、取扱い性にも優れたものとなる。
【0062】
上記基板は、セラミックからなるが、導電性セラミックであってもよく、絶縁性のセラミックであってもよい。
基板が導電性セラミックからなる場合に関しては、第一の本発明において説明したので、ここでは、その説明を省略する。
【0063】
上記絶縁性セラミックとしては特に限定されず、例えば、窒化物セラミック、炭化物セラミック、酸化物セラミック等が挙げられる。
なお、上記セラミック材料の中には、所定の条件下等において導電性を有するものとして知られているものも存在するが、本発明の研磨用テーブルにおいて、上記絶縁層を構成する材料として用いられるセラミック材料は、いずれも電解研磨を行う条件下において絶縁性を示すものか、その抵抗値が非常に高く殆ど絶縁性物質として機能するものをいう。
【0064】
上記窒化物セラミックとしては特に限定されず、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0065】
また、上記炭化物セラミックとしては特に限定されず、例えば、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0066】
さらに、上記酸化物セラミックとしては特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、コージュライト、ムライト等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0067】
上記基板が緻密質セラミックからなるものである場合、その厚さの望ましい上限値は、50mmであり、その下限値は10mmである。一方、上記基板が多孔質セラミックからなる場合、その厚さの望ましい上限値は、100mmであり、その下限値は、10mmである。
【0068】
上記緻密質セラミックは、原料となる粉末の粒径を均一化すること、顆粒等を用いて高密度の成形体を作製すること、焼成時に圧力をかけながら焼成すること等により製造することができる。以下においては、緻密質炭化珪素焼結体を例にとって説明する。
【0069】
上記緻密質炭化珪素焼結体を構成する炭化珪素粒子の平均粒径は1〜100μmであることが望ましい。上記基板を曲げ強度に優れた緻密質炭化珪素焼結体とすることができる範囲だからである。
上記緻密質炭化珪素焼結体の気孔率は、5%以下であることが望ましく、1%以下であることがより望ましい。また、そのヤング率は、100〜600GPaであることが望ましい。
【0070】
上記多孔質セラミックは、2種類の粒径の異なる粉末を混合した粉末を用いること、その働きが余り大きくないものを焼結助剤として使用して焼成を行うこと、焼成時に圧力をかけず、穏やかな条件で焼成すること等により製造することができる。以下においては、多孔質炭化珪素焼結体を例にとって説明する。
【0071】
上記多孔質炭化珪素焼結体からなる基板の気孔率は、10〜60%であることが望ましい。気孔率が10%未満であると、基板の内部に電解液をスムーズに通過させるのが難しくなり、一方、気孔率が60%を超えると、その機械的な強度が低下してしまうことがある。また、基板の強度が低下することにより熱衝撃や振動等により容易に破壊されることがある。
【0072】
上記多孔質炭化珪素焼結体からなる基板のヤング率は、20〜350GPaであることが望ましい。20GPa未満であると、機械的な強度が低すぎて電解研磨用テーブルとして使用中に破損等が発生するおそれがあり、一方、所定の気孔率を確保しつつ、350GPaを超える強度することは難しい。
【0073】
上記多孔質炭化珪素焼結体からなる基板の気孔径は、0.1〜50μmが望ましい。気孔径が0.1μm未満であると、基板の内部に電解液をスムーズに通過させるのが難しくなり、一方、50μmを超えると、基板のヤング率等の機械的特性を上述の値に保つのが困難となる。
【0074】
第二の本発明の研磨用テーブル上又はその上方には、第一の本発明の場合と同様に、遮蔽板が形成されていることが望ましい。遮蔽板の材質等については、第一の本発明で説明したので、ここでは、その説明を省略する。遮蔽板の配置方法については、第一の本発明の場合とほぼ同様であるが、導体層に有底孔が形成されている場合に、導体層上に遮蔽板を形成する際には、有底孔を避けるように形成する必要がある。
【0075】
第二の本発明の研磨用テーブルは、セラミックからなる基板と上記基板の表面に形成された上記陰極として機能する導体層とからなるものであり、機械的強度が高いため、上記基板を薄くしても反りや歪み等が発生しにくい。
また、第二の本発明の研磨用テーブルの基板が緻密質セラミックからなるものであると、その剛性が非常に優れたものとなり、非常に大きな被研磨面を有する被研磨物の研磨を行う際に、その厚さを余り厚くしなくても、反りや歪が発生することがない。また、比較的軽量となり、容易に作製することができ、取扱い性にも優れたものとなる。
【0076】
また、第二の本発明の研磨用テーブルの基板が開孔を有する多孔質セラミックからなるものであると、第二の本発明の研磨用テーブルを用いて被研磨物の被研磨面の研磨を行う際に、第二の本発明の研磨用テーブルと上記被研磨面との間に供給する電解液を、上記開孔及び導体層に形成された有底孔を介して供給することができ、被研磨物の被研磨面全体に均一に、一定速度で供給することができる。従って、第二の本発明の研磨用テーブルを用いた研磨装置を用いて、半導体ウエハ等の被研磨物の電解研磨を行うと、被研磨物の被研磨面を極めて平坦に研磨することができる。
【0077】
次に、第二の本発明の研磨用テーブルの製造方法について説明する。
まず、研磨用テーブルを構成する基板を製造する。緻密質炭化珪素や多孔質炭化珪素からなる基板を製造する方法については、第一の本発明とほぼ同様であるので、ここではその説明を省略することとするが、第二の本発明で製造する緻密質炭化珪素や多孔質炭化珪素は、絶縁体であってもよい。
絶縁体からなる基板を製造する際には、導電性を付与するための添加剤等を添加しないほかは、導電性セラミックを製造する方法とほぼ同様の方法により緻密質炭化珪素や多孔質炭化珪素を製造することができる。
【0078】
基板を製造した後、この基板上に導体層を形成する。
上記導体層の形成方法としては特に限定されないが、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等のPVD法等が挙げられる。また、上記導体層は、単層からなるものであってもよく、種類の異なる導体層を複数層形成したものであってもよい。
【0079】
このようにして、基板の全面に導体層を形成した後、必要により、複数の特定の箇所に特定直径の有底孔を形成する。なお、形成する有底孔の平面視形状としては特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形等任意の形状が挙げられ、さらに、該有底孔の壁面は、上記導体層の上面に対して垂直であってもよく、傾斜を有していてもよい。
上記有底孔の形成方法としては特に限定されず、例えば、切削装置等を用いて有底孔を形成してもよく、レーザを用いて不用部分を分解等することにより有底孔を形成してもよい。さらに、サンドブラスト等のブラスト処理により有底孔を形成してもよい。
【0080】
また、場合によっては、スクリーン印刷等を用い、基板の上に円形の非塗布部を含む所定パターンの絶縁層を形成し、その上にマスク等を用い、同じパターンの導体層を形成してもよい。
【0081】
上記研磨用テーブルを用いた電解研磨方法は、第一の本発明の場合と同様であるので、その説明を省略する。
上記電解研磨により表面の平坦化が行われているため、被研磨面に傷等が残ることはない。また、遮蔽板を設けることにより、全体的に均一に電解研磨を行うことができる。
【0082】
本発明の研磨用テーブルは、研磨装置を構成し、該研磨装置を用いて被研磨物の研磨面の電解研磨を行う際に使用されるものであるが、上記被研磨物としては特に限定されず、例えば、半導体素子に形成された銅等の金属配線回路や、半導体素子を形成する前のシリコンウエハ等従来から電解研磨の対象とされているものが挙げられる。
【0083】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【0084】
実施例1
平均粒径50μmの炭化珪素粉末100重量部に対して、フェノール樹脂6重量部、アクリル系樹脂(中央理化工業社製 リカボンド)5重量部、メタノール124重量部、BC0.7重量部を配合した後、ボールミル中にて5時間混合することにより、均一な混合組成物を得た。この混合組成物を所定時間乾燥して水分をある程度除去した後、その乾燥混合組成物を適量採取し、スプレードライ法を用いて顆粒化した。このとき、顆粒の水分率を約0.8重量%になるように調製した。
【0085】
なお、上記混合組成物をスプレードライ法により顆粒化する際、熱風を吹き付けて造粒する塔壁に過去に製造した顆粒が残留していないことを確認し、また、上記製造した顆粒中に不純物が混入することがないように特に注意を払って、上記混合組成物の顆粒化を行った。
【0086】
次に、乾燥機を用いて、加熱温度80℃、加熱時間5時間の条件で、上記顆粒を加熱処理した。
そして、上記混合組成物の顆粒を金型に入れた後、冷間静水圧(CIP)を利用する成形機を用いて、96MPaの圧力で、5分間保持して円板状の炭化珪素成形体を形成した。
【0087】
次に、炭化珪素成形体を2200℃に加熱することで焼成し、緻密質炭化珪素焼結体を製造した後、直径600mm、厚さ40mmの基板を切り出し、研磨処理を行うことにより導電性セラミックからなる研磨テーブルを製造した。
【0088】
実施例2
まず、イビデン社製:SCP−02(気孔率25%、気孔径8μm、ヤング率80GPa)を直径600mm、厚さ40mmに加工することで、多孔質炭化珪素焼結体からなる基板を作製した。
【0089】
次に、エポキシ樹脂を溶解した溶液を基板上にスピンコートし、開口を塞いだ後、表面のエポキシ樹脂層を除去し、開孔部分のみにエポキシ樹脂が充填された基板を作製した。
【0090】
次に、Tiのスパッタリングを行い、厚さ0.5μmの導体層を形成した。
次に、YAGレーザを用い、200〜300個/secの速度で、その中心を結んだ距離が120μmの間隔となるように有底孔(直径60μm)を多数形成し、研磨用テーブルの製造を終了した。なお、開孔に充填されたエポキシ樹脂は、基板を加熱することにより分解除去した。
【0091】
実施例3
導電性の緻密質炭化珪素焼結体として、イビデン社製のSCR−302(ヤング率340GPa)を使用したほかは、実施例1と同様にして研磨用テーブルを製造した。
【0092】
実施例4
導電性の多孔質多孔質焼結体として、イビデン社製:SCP−5(気孔率40%、ヤング率340GPa、気孔径2μm)を使用したほかは、実施例1と同様にして多孔質炭化珪素からなる研磨用テーブルを製造した。
【0093】
比較例1
直径600mm、厚さ40mmの銅からなる研磨用テーブルを製造した。
【0094】
シリコンウエハの表面に絶縁層(酸化膜)を形成し、該絶縁層にフォトリソグラフィー工程により配線パターンの溝を形成し、該溝に銅をメッキすることで銅配線を形成した。
【0095】
上記銅配線が形成されたシリコンウエハを被研磨物とし、該被研磨物と実施例1〜4及び比較例1で製造した研磨用テーブルとを図2に示したように配置し、上記実施の形態において説明した方法により上記銅配線の表面の電解研磨を行った。即ち、上記被研磨物の被研磨面は、絶縁層と銅配線とからなり、係る被研磨面において電解研磨されるのは銅配線部分となる。
【0096】
なお、シリコンウエハと研磨用テーブルとの間に印加した電圧は100Vであり、電解液として硫酸水溶液を用いた。また、実施例3に係る研磨用テーブルを用いて電解研磨を行った際には、研磨用テーブルとシリコンウエハとの中間にSUS製の金属網からなる遮蔽板を配置して電解研磨を行った。
そして、電解研磨後の絶縁層及び銅配線からなる被研磨面の平坦度、及び、傷の有無を以下の方法により調べた。
【0097】
平坦度の測定
蛍光X線を用いて電解研磨後の被研磨面の平坦度を測定した。
なお、上記平坦度とは、電解研磨後の被研磨面において、最も飛び出た部分と最も窪んだ部分との差のことをいう。
また、蛍光X線を用いて電解研磨前における被研磨物の被研磨面の平坦度も測定しておいた。
【0098】
傷の有無の観察
電子顕微鏡(SEM)を用いて電解研磨後の被研磨面を観察した。
それぞれの結果を下記表1に示す。
【0099】
【表1】

Figure 2004074336
【0100】
表1に示した結果から明らかなように、実施例1〜4に係る研磨用テーブルを用いて電解研磨を行った被研磨面の平坦度は、いずれも50〜100nmであり、電解研磨前の被研磨面に比べて極めて平坦に研磨されていた。
また、いずれの実施例に係る被研磨面にも電解研磨による傷は観察されなかった。
さらに、実施例1〜4に係る研磨用テーブルは、反りや歪が殆ど発生しておらず、軽く、容易に交換等ができ取扱い性に優れていた。
【0101】
一方、比較例1に係る研磨用テーブルを用いて電解研磨を行った被研磨面には、電解研磨による傷は、発生していなかったが、その平坦度は、300nmであり、その平坦度は、実施例に比べて大きくなっていた。
また、比較例1に係る研磨用テーブルは、実施例に係る研磨用テーブルに比べて大きな反りや歪が発生しており、重く、交換作業が困難であり取扱い性に劣るものであった。
【0102】
【発明の効果】
本発明の研磨用テーブルは、上述した通りの構成であるので、該研磨用テーブルを用いてなる本発明の研磨装置を用いて被研磨物を電解研磨すると、被研磨物の被研磨面を極めて平坦に電解研磨することができ、その直径を大きくしても反りや歪が殆ど発生することがないため、薄く、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一の本発明の研磨用テーブルの一例を模式的に示した斜視図である。
【図2】第一の本発明の研磨用テーブルを用いて被研磨物の電解研磨を行う際の研磨用テーブルと被研磨物との関係を示した断面図である。
【図3】第二の本発明の研磨用テーブルの一例を模式的に示した斜視図である。
【図4】第二の本発明の研磨用テーブルを用いて被研磨物の電解研磨を行う際の研磨用テーブルと被研磨物との関係を示した断面図である。
【符号の説明】
10、20 研磨用テーブル
14 電解液
15 被研磨物
21 基板
22 導体層
23 有底孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing table constituting a polishing apparatus used when polishing a surface to be polished of an object to be polished by electrolytic polishing.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-25956
[0003]
In recent years, with the increase in density and miniaturization of semiconductor devices represented by ICs, LSIs, etc., multi-layer wiring has been promoted along with miniaturization of wiring, and research on semiconductor devices having a multilayer wiring structure has been actively conducted. Is being done.
[0004]
Usually, the semiconductor element having the multilayer wiring structure has a structure in which a plurality of insulating layers in which metal wiring circuits such as copper of a predetermined pattern are embedded are laminated, and metal wiring circuits between upper and lower layers are connected by vias or the like. .
[0005]
When manufacturing a semiconductor element having such a multilayer wiring structure, in order to prevent disconnection of the metal wiring circuit and ensure insulation of the insulating layer, and to form a wiring pattern reliably, the metal wiring circuit is formed on the insulating layer. It is necessary to remove the excess metal layer formed higher than the surface of the insulating layer after the formation, and to planarize the surface. In particular, with the increase in the number of laminated insulating layers in recent years, the above-mentioned planarization step has become an important step.
[0006]
Therefore, in the manufacture of the semiconductor element having the multilayer wiring structure, a groove having a predetermined circuit pattern is formed in the insulating layer by a photolithography process or the like, and a metal such as copper serving as a wiring material is buried in the groove by plating or the like. The so-called damascene method of removing a metal layer by CMP (Chemical Mechanical Polishing) using a chemical polishing action by a chemical and a mechanical polishing action by abrasive grains is mainly used.
[0007]
However, when the extra metal layer is polished by the above-mentioned CMP method, it is necessary to apply the predetermined pressure while applying a predetermined pressure, so that the insulating layer and the like may be greatly damaged and cracks may occur. Further, when the abrasive is mechanically worn with such pressure applied thereto, there is a problem that it is impossible to avoid leaving scratches on the surface of the metal wiring circuit after polishing.
[0008]
Therefore, instead of the above-described CMP method, a method has been proposed in which an excess metal layer formed on the insulating layer is polished and removed by an electrolytic polishing method.
In the above-mentioned electrolytic polishing method, an electrolytic solution is supplied between a metal wiring circuit (anode) and an electrode (cathode) to be polished, and a voltage is applied between the metal wiring circuit and the electrode, so that an extra This is a method of flattening the surface by preferentially oxidizing (anodic oxidizing) and dissolving the metal layer portion (convex portion).
Such an electropolishing method is different from a method of mechanically shaving the surface of a metal wiring circuit with abrasive grains while applying pressure to the surface of a metal wiring circuit as in the above-mentioned CMP method. Scratches on the surface of the circuit can be prevented.
As described above, the polishing of the surface of the metal wiring circuit by the electrolytic polishing method can solve the above-mentioned problems of the CMP method.
[0009]
In recent years, in order to obtain more semiconductor chips from one silicon wafer, the diameter of the silicon wafer has been increased. With the increase in the diameter of such a silicon wafer, the diameter of a polishing table used for performing the electrolytic polishing of the surface of the silicon wafer also needs to be increased.
[0010]
However, the polishing table used in the conventional electrolytic polishing method is made of a metal such as copper (see, for example, paragraph [0016] of Patent Document 1). Therefore, if the diameter is increased, warping or distortion occurs due to its own weight. Unless the thickness is increased, the surface to be polished of a large-diameter silicon wafer cannot be uniformly electropolished. However, when the thickness of the polishing table is increased in this manner, there is a problem that the weight becomes heavy and the polishing table becomes bulky.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and can polish a polished surface of an object to be polished extremely flatly, and hardly causes warpage or distortion even if its diameter is increased. Therefore, an object of the present invention is to provide a polishing table that can be thin and light in weight.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The polishing table according to the first aspect of the present invention constitutes a cathode of a polishing apparatus, and a polishing table for performing electropolishing of a surface to be polished of an object to be polished which is disposed via an electrolytic solution so as to face the surface thereof. Wherein the polishing table is made of a conductive ceramic.
[0013]
Further, the polishing table of the second aspect of the present invention constitutes a polishing apparatus, and a polishing table for performing electropolishing of a surface to be polished of an object to be polished which is disposed via an electrolyte so as to face the surface thereof. The polishing table includes a ceramic substrate and a conductor layer formed on a surface of the substrate and functioning as a cathode of a polishing apparatus.
In the following, when there is no need to distinguish between the polishing table of the first present invention and the polishing table of the second present invention, it is simply referred to as the polishing table of the present invention.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, the polishing table of the first invention will be described.
The polishing table according to the first aspect of the present invention constitutes a polishing apparatus, and is a polishing table for performing electropolishing of a surface to be polished of an object to be polished which is disposed via an electrolytic solution so as to face the surface thereof. The polishing table is made of a conductive ceramic.
[0015]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing one example of the polishing table of the first invention, and FIG. 2 is a schematic view showing the relationship between the polishing table and the object to be polished when performing the electrolytic polishing. FIG.
[0016]
As shown in FIG. 1, the first polishing table 10 of the present invention has a disk shape.
This polishing table 10 constitutes a cathode of a polishing apparatus for performing electropolishing, and as shown in FIG. 2, in the polishing apparatus, an electrolytic solution 14 is interposed so as to face the uppermost surface of the polishing table. The object to be polished 15 is provided, and a voltage is applied between the polishing table 10 and the object to be polished 15, so that the surface of the object to be polished 15 facing the polishing table 10 is electropolished. The specific method of the electropolishing will be described later.
[0017]
In the above-mentioned electrolytic polishing apparatus, the polishing table and the object to be polished are used as electrodes, and a voltage is applied between them. Therefore, the polishing table needs to be a conductor.
The material constituting the polishing table according to the first aspect of the present invention is a conductive ceramic. Since the polishing table of the first invention made of the conductive ceramic has high mechanical strength, even if the substrate is made thin, it is unlikely to cause warpage or distortion.
[0018]
The conductive ceramic is not particularly limited. For example, SiC, WC, MoC, ZrB 2 , TiB 2 , ZrN, TiN, ZrC, NbC, TiC, TaC and the like, and a non-oxide ceramic having corrosion resistance. Among them, SiC is preferable. This is because it is chemically stable, has excellent chemical resistance to hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, sodium hydroxide, and the like, and is unlikely to be dissolved or corroded by an electrolytic solution.
In the polishing table according to the first aspect of the present invention, the substrate made of the conductive ceramic may be made of dense ceramic, or may be made of porous ceramic.
[0019]
When the polishing table of the first invention is made of dense ceramic, the polishing table of the first invention has very excellent rigidity. Therefore, for example, when polishing an object to be polished having a very large surface to be polished, it is not necessary to make the thickness of the polishing table of the first invention too large. Therefore, it is relatively lightweight, can be easily manufactured, and has excellent handleability.
[0020]
The dense ceramic can be produced by making the particle diameter of the powder as a raw material uniform, by producing a high-density compact using granules or the like. Hereinafter, a dense silicon carbide sintered body will be described as an example.
[0021]
The average particle diameter of the silicon carbide particles constituting the dense silicon carbide sintered body is desirably 1 to 100 μm. This is because the above-described substrate can be a dense silicon carbide sintered body having excellent bending strength.
The porosity of the dense silicon carbide sintered body is preferably 5% or less, and more preferably 1% or less. The Young's modulus is desirably 100 to 600 GPa.
[0022]
It is desirable that the dense silicon carbide sintered body contains a conductive substance such as carbon. By containing impurities, the silicon carbide crystal can be made conductive to some extent, but by containing a conductive material such as carbon at the grain boundaries, it is possible to make the material more conductive. is there.
The lower limit of the resistivity of the dense silicon carbide sintered body is 10 -3 Ω · cm is desirable, and the upper limit is 10 7 Ω · cm is desirable. A more desirable lower limit of the resistivity of the dense silicon carbide sintered body is 10%. -2 Ω · cm, and a more desirable upper limit is 10 3 Ω · cm.
Specific examples of the silicon carbide sintered body include, for example, SC850, SCR-302, SCR-02, and SCH-07 manufactured by IBIDEN Corporation. Moreover, CVD-SiC manufactured by the CVD method is also included.
[0023]
On the other hand, when the polishing table of the first invention is made of a porous ceramic having an opening, when polishing the surface to be polished of the object to be polished using the polishing table of the first invention, An electrolytic solution to be supplied between the polishing table of the present invention and the surface to be polished can be supplied through an opening, and is uniformly applied to the entire surface to be polished of the object to be polished at a constant speed. Can be supplied.
[0024]
The porous ceramic is to use a powder obtained by mixing two kinds of powders having different particle diameters, to perform sintering using a material having a not so large effect as a sintering aid, without applying pressure during sintering, It can be produced by firing under mild conditions. Hereinafter, a porous silicon carbide sintered body will be described as an example.
[0025]
The porosity of the polishing table according to the first aspect of the present invention comprising the porous silicon carbide sintered body is desirably 10 to 60%. When the porosity is less than 10%, it is difficult to allow the electrolyte to pass smoothly through the inside of the polishing table of the first aspect of the present invention. On the other hand, when the porosity exceeds 60%, the mechanical strength is reduced. May decrease. Further, the strength of the polishing table according to the first aspect of the present invention is reduced, so that the polishing table may be easily broken by thermal shock, vibration, or the like.
[0026]
The polishing table of the first invention made of the porous silicon carbide sintered body desirably has a Young's modulus of 20 to 350 GPa. If it is less than 20 GPa, the mechanical strength is too low, and there is a possibility that breakage or the like may occur during use as an electropolishing table. On the other hand, it is difficult to ensure a strength exceeding 350 GPa while securing a predetermined porosity. .
[0027]
The pore diameter of the substrate made of the porous silicon carbide sintered body is desirably 0.1 to 50 μm. When the pore diameter is less than 0.1 μm, it is difficult to smoothly pass the electrolytic solution into the inside of the polishing table of the first present invention. It is difficult to maintain the mechanical properties such as the Young's modulus of the table at the above values.
[0028]
The lower limit of the resistivity of the porous silicon carbide sintered body is 10 -3 Ω · cm is desirable, and the upper limit is 10 7 Ω · cm is desirable. A more desirable lower limit of the resistivity of the porous silicon carbide sintered body is 10 Ω · cm, and a more desirable upper limit is 10 Ω · cm. 6 Ω · cm.
Specific examples of the porous silicon carbide sintered body include, for example, SCP-5, SCP-02, SCP-7, SC550, SCP-302, and SCF-030 manufactured by Ibiden Co., Ltd.
[0029]
The shape of the polishing table according to the first aspect of the present invention is a disk shape, and the diameter is preferably 400 mm or more, more preferably 500 mm or more. When the substrate to be polished is a semiconductor wafer, the substrate having such a large diameter can be subjected to electrolytic polishing of a plurality of semiconductor wafers, and can sufficiently cope with the recent increase in diameter of semiconductor wafers. Because you can.
[0030]
Further, when the polishing table of the first invention is made of dense ceramic, a desirable upper limit of the thickness is 50 mm, and a lower limit thereof is 10 mm. On the other hand, when the first polishing table of the present invention is made of a porous ceramic, a desirable upper limit of the thickness is 100 mm, and a lower limit thereof is 10 mm.
[0031]
It is desirable that a shielding plate is formed on or above the polishing table of the first invention. When the polishing table according to the first aspect of the present invention is mounted on an electrolytic polishing apparatus and the surface to be polished of an object to be polished such as a semiconductor wafer is subjected to electrolytic polishing, a uniform voltage (electric field) is applied to the entire surface to be polished. Is difficult, and the voltage (electric field) near the center tends to be higher than the voltage near the outer edge. Therefore, the vicinity of the center of the polished surface may be preferentially polished, and it may be difficult to uniformly polish the polished surface. Therefore, by providing a shielding plate on the polishing table of the first invention, a voltage (electric field) or a flow of electrolyte applied between the surface to be polished and the polishing table of the first invention is provided. Is intentionally disturbed, a uniform voltage is applied to the entire surface to be polished, and the entire surface to be polished can be uniformly polished.
[0032]
The material constituting the shielding plate is not particularly limited, and examples thereof include inorganic materials such as ceramics and resins.
[0033]
The ceramic is not particularly limited, and examples thereof include a nitride ceramic, a carbide ceramic, and an oxide ceramic.
[0034]
The nitride ceramic is not particularly limited, and examples thereof include aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride. These may be used alone or in combination of two or more.
[0035]
The carbide ceramic is not particularly limited, and examples thereof include silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide, and tungsten carbide. These may be used alone or in combination of two or more.
[0036]
Further, the oxide ceramic is not particularly limited, and examples thereof include alumina, silica, zirconia, cordierite, and mullite. These may be used alone or in combination of two or more.
[0037]
The above resin is not particularly limited. For example, polyimide resin, fluorine resin, silicone resin, bismaleimide resin, polyphenylene resin, phenoxy resin, polyphenylene sulfone (PPS), polyphenylene sulfide (PPES), polyphenylene ether (PPE), polyether Thermoplastic resins such as imide (PI) and thermosetting resins are exemplified.
[0038]
The shape of the shielding plate is not particularly limited, and is appropriately determined according to the size of the polishing table and the object to be polished of the first invention, the intensity of the applied voltage, and the like.
Further, the shielding plate may be formed directly on the polishing table of the first invention, and between the surface of the polishing table of the first invention and the surface to be polished of the object to be polished. You may interpose. When interposed between the surface of the polishing table and the surface to be polished of the object to be polished, it may be arranged near the object to be polished, may be arranged near the polishing table, and further, You may arrange | position in the middle of both.
[0039]
When the shielding plate is formed directly on the polishing table, the shielding plate is formed when the polishing table is manufactured. In this case, it is only necessary to form a shielding plate having an outer shape composed of various patterns substantially similar to those of the polishing table. Examples of the pattern of the shielding plate include a mesh shape, a pattern in which a large number of holes having various shapes are formed, and the like. These shielding plates may have irregularities. When the shielding plate is made of ceramic, when manufacturing a polishing table, green sheets of a predetermined pattern may be laminated and fired. It can be formed by applying a liquid containing a resin, heating and the like. Screen printing or the like may be performed to form a predetermined pattern.
[0040]
Next, a method of manufacturing the polishing table according to the first embodiment of the present invention will be described.
In the following, a method of manufacturing a polishing table made of dense silicon carbide or porous silicon carbide will be mainly described.
[0041]
When manufacturing the first polishing table of the present invention made of a conductive ceramic, a slurry is prepared by mixing a ceramic powder such as a carbide ceramic with a binder, a solvent and the like, and the slurry is spray-dried. Thus, a granular powder is produced. Then, by using the above granular powder, rubber press molding, injection molding, extrusion molding, casting molding or the like is performed to form a disk-shaped or polygonal-shaped molded product (formed product).
When molding the above-mentioned molded product, a cold isostatic pressure (CIP) method may be used, and the molding pressure at this time is desirably a lower limit of 96 MPa, an upper limit of 144 MPa, a lower limit of 106 MPa, and an upper limit of 106 MPa. More preferably, it is 134 MPa. This is because the bending strength and density of the molded body to be molded are increased.
[0042]
When producing dense silicon carbide, first, a boron compound is added to silicon carbide powder, a binder is added to produce granules, and then molding is performed to produce a formed body. When producing porous silicon carbide, first, a binder is added to silicon carbide powder to produce granules, and then molding is performed to produce a formed body.
[0043]
Next, after the formed body is degreased, it is baked at 1700 to 2400 ° C. in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen or argon to produce a plate made of dense silicon carbide or porous silicon carbide. .
Normally, the obtained plate-shaped body is processed to produce a first polishing table of the present invention having a predetermined diameter and a predetermined thickness. At this time, the surface on the side facing the object to be polished may be polished or the like to make the surface uniform or have a predetermined surface roughness.
[0044]
The polishing table according to the first aspect of the present invention is made of a conductive ceramic and has high mechanical strength. Therefore, even if the substrate is made thin, it is unlikely to cause warpage or distortion.
Further, when the polishing table of the first present invention is made of dense ceramic, its rigidity becomes very excellent, and when polishing a workpiece having a very large surface to be polished, Even if the thickness is not so large, no warping or distortion occurs. In addition, it is relatively lightweight, can be easily manufactured, and has excellent handleability.
[0045]
Further, when the polishing table of the first invention is made of a porous ceramic having openings, the polishing table of the object to be polished is polished using the polishing table of the first invention. The electrolytic solution to be supplied between the polishing table of the present invention and the surface to be polished can be supplied through the opening, and uniformly over the entire surface to be polished of the object to be polished, It can be supplied at a constant rate.
When the object to be polished such as a semiconductor wafer is electrolytically polished by using the polishing apparatus using the polishing table of the first invention, the surface to be polished of the object to be polished can be polished extremely flat.
[0046]
Next, a method of electrolytic polishing using the polishing table 10 of the present invention will be described. As shown in FIG. 2, in the polishing apparatus including the polishing table 10 of the present invention, the polishing apparatus is covered with an electrolytic solution 14 made of concentrated phosphoric acid, concentrated sulfuric acid, or the like so as to face the polishing table 10. An abrasive 15 is provided.
[0047]
In the above polishing apparatus, when the polishing table 10 is made of a porous ceramic having an opening, the electrolytic solution 14 flows out of the upper surface of the polishing table 10 through the opening from below the polishing table 10 to be polished. It is supplied between the table for use 10 and the object 15 to be polished. On the other hand, when the polishing table 10 is made of a dense ceramic, since the electrolytic solution cannot pass through the inside of the substrate, a supply pipe capable of supplying the electrolytic solution between the polishing table and the workpiece is attached. An electrolytic solution is supplied from the supply pipe.
[0048]
Actually, when performing the electrolytic polishing of the surface to be polished of the object to be polished 15, the polishing table 10 and the object to be polished 15 are arranged as described above, and then the polishing table 10 and the object to be polished 15 are The gap is filled with the polishing liquid 14, and a voltage is applied between the polishing object 15 such as a silicon wafer and the polishing table 10. The distance between the polishing table 10 and the polishing object 15 is set to be extremely small, and the potential difference between the polishing object 15 and the polishing table 10 causes the surface of the polishing object 15 to be polished to be polished. The oxidation reaction proceeds, and the surface to be polished is electrolytically polished to become an extremely flat surface. At this time, the object to be polished 15 and / or the polishing table 10 may be rotated so that the electrolytic polishing process proceeds uniformly over the entire surface.
[0049]
Further, a shielding plate may be interposed between the object to be polished and the polishing table. The shielding plate may be provided with a support member on a polishing apparatus or a polishing table constituting the polishing apparatus, and may be supported by the support member.
Since the surface is flattened by the above-mentioned electrolytic polishing, scratches and the like do not remain on the surface to be polished. Further, by providing the shielding plate, it is possible to uniformly perform the electrolytic polishing as a whole.
[0050]
Next, a polishing table according to a second embodiment of the present invention will be described.
The polishing table according to the second aspect of the present invention is a polishing table that constitutes a polishing apparatus and performs electrolytic polishing of a surface to be polished of an object to be polished, which is disposed via an electrolytic solution so as to face the surface thereof. The polishing table includes a substrate made of ceramic and a conductor layer formed on a surface of the substrate and functioning as a cathode of a polishing apparatus.
[0051]
FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the polishing table of the second invention, and FIG. 4 is a schematic view showing a relationship between the polishing table and the object to be polished when performing the electrolytic polishing. FIG.
[0052]
As shown in FIG. 3, the polishing table 20 according to the second embodiment of the present invention includes a disc-shaped substrate 21 on one surface of which a conductor layer 22 of substantially the same size is formed by lamination. Are formed with a large number of bottomed holes 23 penetrating the conductor layer 22 and exposing the surface of the substrate 21 on the bottom surface thereof.
[0053]
The material of the conductor layer is not particularly limited as long as it exhibits good conductivity, and examples thereof include metals.
The metal is not particularly limited, and examples thereof include copper, silver, gold, platinum, tantalum, and titanium. Further, it is preferable that these metals are more noble than copper. This is because dissolution, corrosion, and the like by the electrolytic solution are unlikely to occur.
[0054]
A desirable upper limit of the thickness of the conductor layer is 500 μm, and a lower limit thereof is 0.1 μm. A more desirable upper limit of the thickness of the conductor layer is 50 μm, and a more desirable lower limit is 0.2 μm.
[0055]
The lower limit of the resistivity of the conductor layer is 10 -8 Ω · cm is desirable, and the upper limit is 10 -4 Ω · cm is desirable. A more desirable lower limit of the resistivity of the conductor layer is 10 -7 Ω · cm, and a more desirable upper limit is 10 -5 Ω · cm.
[0056]
The upper limit of the diameter of the bottomed hole 23 is preferably 2 mm, and the lower limit is preferably 1 μm. Further, a more desirable upper limit of the diameter of the bottomed hole 23 is 200 μm, and a more desirable lower limit is 10 μm.
Also, this bottomed hole 23 is 100 mm 2 The upper limit of the number that is desirably present therein is 50,000, and the lower limit is two. Also, 100mm 2 The upper limit of the number more preferably present in the metal is 1000, and the lower limit of the number is more preferably 5.
Further, the bottomed hole 23 is formed substantially uniformly in a portion excluding the outer edge of the polishing table 10, but may be formed unevenly on the surface of the polishing table 10, for example.
[0057]
It is desirable that the corner of the conductor layer on the side of the object to be polished is chamfered.
The corner of the conductor layer on the side of the object to be polished, in other words, refers to the uppermost edge of the bottomed hole provided in the polishing table.
The corners are parts that are easily consumed or chipped during the electropolishing, and if the shapes of the corners are different during the electropolishing, the flow of ions and the like in the electrolytic solution may occur. Is different, and the electropolishing conditions are changed. However, if the corners are chamfered, the electropolishing conditions are hardly changed, so that the electropolishing can be performed under stable conditions.
[0058]
When the substrate is made of a dense body, bubbles tend to remain inside the bottomed hole due to the small diameter of the bottomed hole being 1 μm to 2 mm. If air bubbles remain inside the bottomed hole, the resistance value will be different between the portion where the air bubbles are present and the other portions, and the electropolishing conditions will change, but the corners are chamfered. In this case, air bubbles are easily removed, and air bubbles and the like hardly remain in the bottomed hole.
[0059]
When the substrate is made of a porous ceramic having openings, the polishing table and the surface to be polished are polished using the polishing table of the second aspect of the present invention. Can be supplied through the opening of the substrate and the bottomed hole formed in the conductor layer, and the electrolytic solution is uniformly and uniformly supplied to the entire surface of the object to be polished at a constant rate. Liquid can be supplied.
[0060]
On the other hand, when the substrate is made of dense ceramic, it is not necessary to form a bottomed hole in the conductor layer. It may be. Further, by forming a bottomed hole or the like in the conductor layer, the conductor layer may function as a shielding plate.
[0061]
When the substrate is made of dense ceramic, the polishing table of the present invention has very excellent rigidity. Therefore, for example, when polishing an object to be polished having a very large surface to be polished, it is not necessary to make the thickness of the polishing table of the present invention too large. Therefore, it is relatively lightweight, can be easily manufactured, and has excellent handleability.
[0062]
The substrate is made of a ceramic, but may be a conductive ceramic or an insulating ceramic.
The case where the substrate is made of a conductive ceramic has been described in the first aspect of the present invention, and the description is omitted here.
[0063]
The insulating ceramic is not particularly limited, and examples thereof include a nitride ceramic, a carbide ceramic, and an oxide ceramic.
In addition, among the above-mentioned ceramic materials, there is also a material that is known to have conductivity under predetermined conditions or the like, but is used as a material constituting the insulating layer in the polishing table of the present invention. Each of the ceramic materials indicates an insulating material under the condition of performing the electropolishing, or has a very high resistance value and almost functions as an insulating material.
[0064]
The nitride ceramic is not particularly limited, and examples thereof include aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and titanium nitride. These may be used alone or in combination of two or more.
[0065]
The carbide ceramic is not particularly limited, and examples thereof include silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide, and tungsten carbide. These may be used alone or in combination of two or more.
[0066]
Further, the oxide ceramic is not particularly limited, and examples thereof include alumina, silica, zirconia, cordierite, and mullite. These may be used alone or in combination of two or more.
[0067]
When the substrate is made of dense ceramic, a desirable upper limit of the thickness is 50 mm, and a lower limit thereof is 10 mm. On the other hand, when the substrate is made of porous ceramic, a desirable upper limit of the thickness is 100 mm, and a lower limit thereof is 10 mm.
[0068]
The dense ceramic can be manufactured by making the particle size of the powder as a raw material uniform, producing a high-density molded body using granules or the like, and firing while applying pressure during firing. . Hereinafter, a dense silicon carbide sintered body will be described as an example.
[0069]
The average particle diameter of the silicon carbide particles constituting the dense silicon carbide sintered body is desirably 1 to 100 μm. This is because the above-described substrate can be a dense silicon carbide sintered body having excellent bending strength.
The porosity of the dense silicon carbide sintered body is preferably 5% or less, and more preferably 1% or less. The Young's modulus is desirably 100 to 600 GPa.
[0070]
The porous ceramic is to use a powder obtained by mixing two kinds of powders having different particle diameters, to perform sintering using a material having a not so large effect as a sintering aid, without applying pressure during sintering, It can be produced by firing under mild conditions. Hereinafter, a porous silicon carbide sintered body will be described as an example.
[0071]
The porosity of the substrate made of the porous silicon carbide sintered body is desirably 10 to 60%. When the porosity is less than 10%, it is difficult to allow the electrolyte to pass through the inside of the substrate smoothly. On the other hand, when the porosity exceeds 60%, the mechanical strength may be reduced. . Further, when the strength of the substrate is reduced, the substrate may be easily broken by thermal shock or vibration.
[0072]
The substrate made of the porous silicon carbide sintered body desirably has a Young's modulus of 20 to 350 GPa. If it is less than 20 GPa, the mechanical strength is too low, and there is a possibility that breakage or the like may occur during use as an electropolishing table. On the other hand, it is difficult to ensure a strength exceeding 350 GPa while securing a predetermined porosity. .
[0073]
The pore diameter of the substrate made of the porous silicon carbide sintered body is desirably 0.1 to 50 μm. If the pore diameter is less than 0.1 μm, it becomes difficult to allow the electrolyte to pass smoothly through the inside of the substrate, while if it exceeds 50 μm, the mechanical properties such as the Young's modulus of the substrate are kept at the above values. Becomes difficult.
[0074]
It is desirable that a shielding plate is formed on or above the polishing table of the second invention, as in the first invention. Since the material and the like of the shielding plate have been described in the first present invention, the description is omitted here. The method of arranging the shielding plate is almost the same as that of the first embodiment of the present invention. However, when the shielding layer is formed on the conductor layer when the bottomed hole is formed in the conductor layer, the arrangement method is effective. It must be formed to avoid the bottom hole.
[0075]
The polishing table of the second aspect of the present invention comprises a substrate made of ceramic and a conductor layer formed on the surface of the substrate and functioning as the cathode, and has a high mechanical strength. However, warping and distortion are unlikely to occur.
Further, when the substrate of the polishing table of the second invention is made of a dense ceramic, its rigidity becomes very excellent, and when polishing an object to be polished having a very large surface to be polished, In addition, even if the thickness is not so large, no warping or distortion occurs. In addition, it is relatively lightweight, can be easily manufactured, and has excellent handleability.
[0076]
Further, when the substrate of the polishing table of the second invention is made of a porous ceramic having openings, polishing of the surface to be polished of the object to be polished is performed using the polishing table of the second invention. When performing, the electrolytic solution to be supplied between the polishing table of the second present invention and the surface to be polished, can be supplied through the bottomed hole formed in the opening and the conductor layer, It can be uniformly supplied at a constant speed over the entire surface to be polished of the object to be polished. Therefore, when the object to be polished such as a semiconductor wafer is subjected to electrolytic polishing by using the polishing apparatus using the polishing table of the second invention, the surface to be polished of the object to be polished can be polished extremely flat. .
[0077]
Next, a method of manufacturing the polishing table according to the second embodiment of the present invention will be described.
First, a substrate constituting a polishing table is manufactured. The method of manufacturing a substrate made of dense silicon carbide or porous silicon carbide is substantially the same as that of the first invention, and therefore the description thereof will be omitted here, but the manufacturing method of the second invention will be omitted. The dense silicon carbide or the porous silicon carbide may be an insulator.
When manufacturing a substrate made of an insulator, a dense silicon carbide or a porous silicon carbide is manufactured in substantially the same manner as the method of manufacturing a conductive ceramic except that additives for imparting conductivity are not added. Can be manufactured.
[0078]
After manufacturing the substrate, a conductor layer is formed on the substrate.
The method for forming the conductor layer is not particularly limited, and examples thereof include a PVD method such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating. Further, the conductor layer may be a single layer, or a plurality of different types of conductor layers may be formed.
[0079]
After forming the conductor layer on the entire surface of the substrate in this way, if necessary, bottomed holes having a specific diameter are formed at a plurality of specific locations. The shape of the bottomed hole to be formed in plan view is not particularly limited, and includes, for example, any shape such as a circle, an ellipse, and a polygon. Further, the wall surface of the bottomed hole is formed on the upper surface of the conductor layer. May be perpendicular to or may have a slope.
The method for forming the bottomed hole is not particularly limited.For example, the bottomed hole may be formed using a cutting device or the like, and the bottomed hole is formed by disassembling an unnecessary portion using a laser. You may. Further, the bottomed hole may be formed by blasting such as sand blasting.
[0080]
Also, in some cases, using a screen printing or the like, an insulating layer of a predetermined pattern including a circular non-coated portion is formed on a substrate, and a conductive layer of the same pattern is formed thereon using a mask or the like. Good.
[0081]
The electrolytic polishing method using the above-mentioned polishing table is the same as in the first embodiment of the present invention, and the description thereof will be omitted.
Since the surface is flattened by the above-mentioned electrolytic polishing, scratches and the like do not remain on the surface to be polished. Further, by providing the shielding plate, it is possible to uniformly perform the electrolytic polishing as a whole.
[0082]
The polishing table of the present invention constitutes a polishing apparatus and is used when performing the electrolytic polishing of the polished surface of the object to be polished using the polishing apparatus. However, the object to be polished is not particularly limited. Instead, for example, a metal wiring circuit such as copper formed on a semiconductor element, a silicon wafer before forming a semiconductor element, and the like, which have been conventionally subjected to electrolytic polishing, may be used.
[0083]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0084]
Example 1
6 parts by weight of a phenol resin, 5 parts by weight of an acrylic resin (Licabond manufactured by Chuo Rika Kogyo Co., Ltd.), 124 parts by weight of methanol, B based on 100 parts by weight of silicon carbide powder having an average particle size of 50 μm 4 After mixing 0.7 parts by weight of C, the mixture was mixed in a ball mill for 5 hours to obtain a uniform mixed composition. After drying the mixed composition for a predetermined time to remove water to some extent, an appropriate amount of the dried mixed composition was collected and granulated by a spray drying method. At this time, the water content of the granules was adjusted to be about 0.8% by weight.
[0085]
When granulating the mixed composition by the spray drying method, it was confirmed that granules produced in the past did not remain on the tower wall to be granulated by blowing hot air, and that impurities were contained in the produced granules. The above-mentioned mixed composition was granulated with particular care so as not to mix.
[0086]
Next, the granules were heat-treated using a dryer at a heating temperature of 80 ° C. and a heating time of 5 hours.
Then, after the granules of the mixed composition are put into a mold, a disc-shaped silicon carbide molded body is held at a pressure of 96 MPa for 5 minutes using a molding machine utilizing cold isostatic pressure (CIP). Was formed.
[0087]
Next, the silicon carbide molded body is fired by heating to 2200 ° C. to produce a dense silicon carbide sintered body, and a substrate having a diameter of 600 mm and a thickness of 40 mm is cut out and polished to obtain a conductive ceramic. Was manufactured.
[0088]
Example 2
First, a substrate made of a porous silicon carbide sintered body was manufactured by processing SCP-02 (porosity 25%, pore diameter 8 μm, Young's modulus 80 GPa) manufactured by Ibiden Co., Ltd. to a diameter of 600 mm and a thickness of 40 mm.
[0089]
Next, a solution in which an epoxy resin was dissolved was spin-coated on the substrate, and after closing the opening, the epoxy resin layer on the surface was removed to prepare a substrate in which only the opening portion was filled with the epoxy resin.
[0090]
Next, Ti was sputtered to form a conductor layer having a thickness of 0.5 μm.
Next, using a YAG laser, a large number of bottomed holes (diameter 60 μm) are formed at a rate of 200 to 300 pieces / sec so that the distance connecting the centers thereof is 120 μm, and a polishing table is manufactured. finished. The epoxy resin filled in the opening was decomposed and removed by heating the substrate.
[0091]
Example 3
A polishing table was manufactured in the same manner as in Example 1 except that SCR-302 (Young's modulus: 340 GPa) manufactured by Ibiden was used as the conductive dense silicon carbide sintered body.
[0092]
Example 4
Porous silicon carbide was used in the same manner as in Example 1 except that SCP-5 (porosity: 40%, Young's modulus: 340 GPa, pore diameter: 2 μm) manufactured by IBIDEN was used as the conductive porous porous sintered body. Was manufactured.
[0093]
Comparative Example 1
A polishing table made of copper having a diameter of 600 mm and a thickness of 40 mm was manufactured.
[0094]
An insulating layer (oxide film) was formed on the surface of the silicon wafer, a groove of a wiring pattern was formed in the insulating layer by a photolithography process, and copper was plated in the groove to form a copper wiring.
[0095]
The silicon wafer on which the copper wiring was formed was used as an object to be polished, and the object to be polished and the polishing tables manufactured in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were arranged as shown in FIG. Electropolishing of the surface of the copper wiring was performed by the method described in the embodiment. That is, the surface to be polished of the object to be polished is composed of an insulating layer and copper wiring, and the portion to be polished on the surface to be polished is a copper wiring portion.
[0096]
The voltage applied between the silicon wafer and the polishing table was 100 V, and a sulfuric acid aqueous solution was used as the electrolytic solution. When electrolytic polishing was performed using the polishing table according to Example 3, the electropolishing was performed by disposing a shielding plate made of a SUS metal net between the polishing table and the silicon wafer. .
Then, the flatness of the polished surface made of the insulating layer and the copper wiring after the electrolytic polishing and the presence or absence of scratches were examined by the following methods.
[0097]
Measuring flatness
The flatness of the polished surface after the electrolytic polishing was measured using fluorescent X-rays.
The flatness refers to the difference between the most protruding part and the most depressed part on the surface to be polished after the electrolytic polishing.
In addition, the flatness of the surface to be polished of the object to be polished before the electrolytic polishing was measured using fluorescent X-rays.
[0098]
Observation of scratches
The polished surface after the electrolytic polishing was observed using an electron microscope (SEM).
The results are shown in Table 1 below.
[0099]
[Table 1]
Figure 2004074336
[0100]
As is clear from the results shown in Table 1, the flatness of the polished surface on which the electrolytic polishing was performed using the polishing tables according to Examples 1 to 4 was 50 to 100 nm, and the flatness before the electrolytic polishing. Polishing was extremely flat compared to the surface to be polished.
Also, no scratches due to electrolytic polishing were observed on the polished surface according to any of the examples.
Furthermore, the polishing tables according to Examples 1 to 4 were hardly warped or distorted, were light, could be easily replaced, and were excellent in handleability.
[0101]
On the other hand, the surface to be polished on which the electrolytic polishing was performed using the polishing table according to Comparative Example 1 had no scratches due to the electrolytic polishing, but the flatness was 300 nm, and the flatness was 300 nm. , Compared to the example.
Further, the polishing table according to Comparative Example 1 had larger warpage and distortion than the polishing table according to the example, was heavy, was difficult to replace, and was inferior in handleability.
[0102]
【The invention's effect】
Since the polishing table of the present invention is configured as described above, when the object to be polished is electrolytically polished using the polishing apparatus of the present invention using the polishing table, the surface to be polished of the object to be polished is extremely reduced. Electropolishing can be performed flat, and even if the diameter is increased, warping or distortion hardly occurs. Therefore, thinning and weight reduction can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing one example of a polishing table of the first invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the relationship between the polishing table and the object to be polished when the object to be polished is electropolished using the polishing table of the first invention.
FIG. 3 is a perspective view schematically showing one example of a polishing table of the second invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a relationship between a polishing table and an object to be polished when electrolytic polishing of the object to be polished using the polishing table of the second invention.
[Explanation of symbols]
10, 20 Polishing table
14 Electrolyte
15 Object to be polished
21 Substrate
22 conductor layer
23 bottomed hole

Claims (13)

研磨装置の陰極を構成し、その表面と対向するように電解液を介して配設された被研磨物の被研磨面の電解研磨を行う研磨用テーブルであって、前記研磨用テーブルは、導電性セラミックからなることを特徴とする研磨用テーブル。A polishing table that constitutes a cathode of a polishing apparatus and performs electrolytic polishing of a surface to be polished of an object to be polished, which is disposed via an electrolytic solution so as to face the surface thereof, wherein the polishing table is a conductive table. A polishing table characterized by being made of conductive ceramic. 緻密質セラミックからなる請求項1記載の研磨用テーブル。The polishing table according to claim 1, wherein the polishing table is made of dense ceramic. 多孔質セラミックからなる請求項1記載の研磨用テーブル。The polishing table according to claim 1, wherein the polishing table is made of a porous ceramic. 抵抗率が10−3〜10Ω・cmである請求項1〜3のいずれか1記載の研磨用テーブル。The polishing table according to claim 1, wherein the resistivity is 10 −3 to 10 7 Ω · cm. 気孔径が0.1〜50μmである請求項3又は4記載の研磨用テーブル。The polishing table according to claim 3, wherein the pore diameter is 0.1 to 50 μm. 気孔率が10〜60%である請求項3〜5のいずれか1記載の研磨用テーブル。The polishing table according to any one of claims 3 to 5, wherein the porosity is 10 to 60%. 導電性セラミックは、導電性とともに耐腐食性を有するSiCにより構成される請求項1〜6のいずれか1記載の研磨用テーブル。The polishing table according to any one of claims 1 to 6, wherein the conductive ceramic is made of SiC having conductivity and corrosion resistance. 研磨装置を構成し、その表面と対向するように電解液を介して配設された被研磨物の被研磨面の電解研磨を行う研磨用テーブルであって、
前記研磨用テーブルは、セラミックからなる基板と前記基板の表面に形成され、研磨装置の陰極として機能する導体層とからなることを特徴とする研磨用テーブル。
A polishing table that constitutes a polishing apparatus and performs electrolytic polishing of a surface to be polished of an object to be polished disposed via an electrolytic solution so as to face the surface thereof,
The polishing table includes a substrate made of ceramic and a conductor layer formed on a surface of the substrate and functioning as a cathode of a polishing apparatus.
基板は、緻密質セラミックからなる請求項8記載の研磨用テーブル。9. The polishing table according to claim 8, wherein the substrate is made of dense ceramic. 基板は、多孔質セラミックからなる請求項8記載の研磨用テーブル。9. The polishing table according to claim 8, wherein the substrate is made of a porous ceramic. 基板の抵抗率が10−3〜10Ω・cmである請求項8〜10のいずれか1記載の研磨用テーブル。The polishing table according to claim 8, wherein the substrate has a resistivity of 10 −3 to 10 7 Ω · cm. 基板の気孔径が0.1〜50μmである請求項10又は11記載の研磨用テーブル。The polishing table according to claim 10, wherein a pore diameter of the substrate is 0.1 to 50 μm. 基板の気孔率が10〜60%である請求項10〜12のいずれか1記載の研磨用テーブル。The polishing table according to any one of claims 10 to 12, wherein the porosity of the substrate is 10 to 60%.
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