JP2005019669A - 研磨パッド、研磨装置、及びウェハの研磨方法 - Google Patents
研磨パッド、研磨装置、及びウェハの研磨方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005019669A JP2005019669A JP2003182168A JP2003182168A JP2005019669A JP 2005019669 A JP2005019669 A JP 2005019669A JP 2003182168 A JP2003182168 A JP 2003182168A JP 2003182168 A JP2003182168 A JP 2003182168A JP 2005019669 A JP2005019669 A JP 2005019669A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- polishing pad
- wafer
- surface plate
- pads
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
- B24B37/205—Lapping pads for working plane surfaces provided with a window for inspecting the surface of the work being lapped
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
- B24B21/04—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
- B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
【課題】傷や破損を起こさずに半導体ウェハを研磨する研磨方法、研磨パッド及び研磨装置を提供する。
【解決手段】研磨装置は、回転軸が平行に配置された2つのローラ10に懸けられたベルト状の定盤2と、定盤2に貼り付けられた複数枚のシート状の研磨パッド3と、研磨パッド3を活性化させるドレッサ7とを備え、研磨パッド3の上端部のうち、隣接する研磨パッドに対向する部分の角度が鈍角になっている。これにより、ドレッサ7が研磨パッド3の上端部に引っかかることがなくなるので、研磨パッド3の傷の発生が抑えられ、半導体ウェハを傷付けることなく研磨することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】研磨装置は、回転軸が平行に配置された2つのローラ10に懸けられたベルト状の定盤2と、定盤2に貼り付けられた複数枚のシート状の研磨パッド3と、研磨パッド3を活性化させるドレッサ7とを備え、研磨パッド3の上端部のうち、隣接する研磨パッドに対向する部分の角度が鈍角になっている。これにより、ドレッサ7が研磨パッド3の上端部に引っかかることがなくなるので、研磨パッド3の傷の発生が抑えられ、半導体ウェハを傷付けることなく研磨することができる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する分野】
本発明は、ウェハの研磨方法、研磨パッド、及び該研磨パッドを用いる研磨装置に関し、特に半導体ウェハに対する化学的機械的研磨(CMP)用の装置、これに用いる研磨パッド、及び半導体ウェハの研磨方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体装置の微細化は著しい。半導体装置の微細化を実現するために、半導体装置の製造方法について種々の新しい技術が開発されている。これらの新技術の中でも、金属配線材料と絶縁材料とからなる配線層を幾層にも積層する多層配線技術は、半導体装置の微細化及び高機能化に大きく貢献できる反面、数多くの技術的な課題を有している。その課題の1つに、各配線層における平坦性の確保が上げられる。例えば、こお平坦性が確保されずに各配線層の上面に凹凸が残った状態では、微細化の鍵となるフォトリソグラフィ工程においてフォーカスずれが発生し、配線パターンの形成が不可能となる。この課題を解決するために、近年、半導体ウェハの表面を化学的機械的に研磨して平坦化する化学的機械的研磨(CMP)法が多用されるようになってきている。
【0003】
以下、従来のターンテーブル方式ではなく、いわゆるベルト研磨方式のCMP装置について図面を参照しながら説明する。
【0004】
図15は、従来のベルト研磨方式のCMP装置における研磨機構部の構成を概略的に示している。
【0005】
同図に示すCMP装置では、基材が発泡ポリウレタンからなる複数のシート状の研磨パッド101がベルト状の定盤102に一定間隔をあけながら貼り付けられている。そして、研磨パッド101上に研磨剤であるスラリーを供給しながら定盤102を走行させ、キャリア103に吸着した半導体ウェハ104の表面をキャリア103に回転を加えながら押し当てることにより、半導体ウェハ104を研磨する。また、研磨パッド101の上面を活性化させる(毛羽立たせる)ために、シリンダ105の下面に装着させたドレッサ106を研磨パッド101に押し当てて、定盤102の走行方向に対して垂直な方向に随時移動させる。研磨パッド101の上面を活性化させることにより、研磨パッド101は研磨力を維持することができる。
【0006】
また、従来のCMP装置は、例えばベルト状の定盤102に囲まれて配置された終点検出装置(図示せず)を備えている。各研磨パッド101には、終点検出用の貫通孔110が形成されている。終点検出装置は、貫通光110を通して例えばレーザー光を半導体ウェハ104に照射し、半導体ウェハ104からの反射光を受けることで研磨の終点を検出する。
【0007】
図16は、図15に示す従来のCMP装置のうち、D部を示す拡大図である。同図は、研磨パッド101を一定間隔をあけて定盤102に貼り付けた部分を示す。また、図17は、図15に示す従来のCMP装置のうち、E部を示す拡大図であり、研磨終点検出用の貫通孔110を示す。ここで、定盤102の進行方向を研磨パッド101の長さ方向と呼び、研磨パッド面内の定盤102に垂直な方向を研磨パッドの幅方向と呼ぶとすると、貫通孔110は、研磨パッド101のうち、幅方向で見て中央付近に開口されている。
【0008】
なお、図15及び図16に示すように、進行方向に隣接する研磨パッド101の間には一定の間隔があいているが、これによって、研磨くずやスラリーが速やかに排出されるようになっている。
【0009】
以上で説明したようなCMP装置を用いることで、半導体装置の上面は高精度に平坦化され、微細な配線パターンの形成が可能となる。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−176828号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
従来のCMP装置においては、連続して使用した場合、図16に示すように、研磨パッド101の端部のうち隣接する研磨パッド101に面する部分には傷107が生じてしまう。これと同様に、図17に示す貫通孔110の周縁部においても、研磨時に傷107が発生する。この傷107は、ドレッサ106を定盤102の走行方向に対して垂直な方向に随時移動させる際に、研磨パッド101にドレッサ106が衝突することにより発生する。
【0012】
また、図16に示すように、研磨パッド101の端部、中でもコーナー部108では、剥離が起きやすくなっている。このような剥離は次のような理由により発生する。
【0013】
研磨パッド101や定盤102、キャリア103などを備える研磨機構部は、研磨装置がアイドリング状態のときにはウエット雰囲気で待機する。また、研磨パッド101を貼り付けた定盤102は非常に強いテンションがかけられた状態でベルトコンベア状に回転運動を続ける。加えて、研磨時の研磨パッド101は、スラリーにさらされながら、半導体ウェハに対する押し付け力やドレッサからの接触・押し付け力を受ける。このような状態が長時間続くと、定盤との接着面積が他の部分と比較して狭い研磨パッド101の端部に水やスラリーが浸入し、引っ張り応力との相互作用で剥がれが発生する。
【0014】
研磨パッド101に傷107や剥がれが生じると、半導体プロセスにおいても異常が発生する。
【0015】
まず、研磨パッド101の端部及び、終点検出用の貫通孔の周縁部に傷107がある場合、半導体ウェハ104の表面側(主面側)を研磨パッド101に押し付けて研磨するため、ウェハの主面側に傷が発生する。このようなウェハの主面側の傷は、半導体装置の信頼性を著しく劣化させ、最終的には完成品の不良を誘発する原因となる。従って、CMP後に半導体ウェハの傷を検査する必要が生じ、このための多大な労力が必要となる。
【0016】
次に、研磨パッド101が剥離すると、研磨の途中で半導体ウェハ104が研磨パッド101の剥離部分に引っかかり、キャリア103から半導体ウェハ104が外れて半導体ウェハ104が破損する場合がある。
【0017】
また、剥離によって研磨パッド101端部に浮き上がり部分が生じると、この浮き上がり部分とドレッサ106が衝突した場合、ドレッサ106及びそれを装着するシリンダ105が破損し、設備が停止する。この修復には多大な時間とコストが必要となる。
【0018】
このような、研磨パッドのコーナー部の剥がれに関して、定盤102と研磨パッド101とを接着する接着剤の接着強度を上げる等の取り組みが行われている。しかしながら、定盤102と研磨パッド101との接着強度を向上させた場合には、貼り付け直後には充分な強度で接着されるものの、テンションをかけながら回転し、ウエット、ケミカルの雰囲気にさらされるために接着剤は速やかに劣化してしまう。また、使用するスラリーによって個別に接着剤を検討する必要が発生し、少量多品種の生産には不向きである。
【0019】
本発明の目的は、傷や破損を起こさずに半導体ウェハを研磨する研磨方法、及び研磨装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、少なくとも上端部の一部にテーパー加工または丸め加工が施されている。
【0021】
これにより、本発明の研磨パッドを研磨装置に用いた場合、ドレッサと研磨パッドの上端部とが衝突するのを防ぐことができるので、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。このため、ウェハに傷を付けずに研磨を行なうことが可能となる。
【0022】
上方から見て略四辺形の形状を有しており、少なくとも上記略四辺形の一つの辺に相当する部分の上端にテーパー加工または丸め加工が施されていることにより、ベルト研磨方式の研磨装置に用いる場合、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。このため、ウェハに傷を付けずに研磨を行なうことが可能となり、信頼性の高いウェハを製造することを可能にする。
【0023】
上方から見て扇形の形状を有しており、少なくとも上端部の一部にテーパー加工または丸め加工が施されていることにより、研磨パッドが複数枚に分割されたターンテーブル方式の研磨装置に用いる場合、ウェハに傷をつけることなく研磨を行なうことができる。
【0024】
例えば、上記上端部のうち少なくとも一部にはテーパー加工が施されており、上記上端部の角度が鈍角であれば、ドレッサとの衝突を効果的に防ぎ、ドレッサとの摩擦を低減することができるので、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。
【0025】
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられていることにより、研磨装置に用いた場合、貫通孔付近にドレッサによる傷が発生するのを防ぐことができるので、ウェハを傷つけることなく研磨することができる。そのため、より信頼性の高いウェハを製造することが可能となる。
【0026】
本発明の第2の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、少なくとも端部の一部には、第1の凹凸部と、上記第1の凹凸部とかみ合わせ可能な第2の凹凸部とが形成されている。
【0027】
これにより、この研磨パッドを第1の凹凸部と第2の凹凸部とでつなぎ合わせて研磨装置に用いれば、定盤やウェハからの応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に剥離が生じるのを防ぐことができる。この結果、研磨装置が緊急停止等の不具合を起こしにくくなり、半導体装置の製造コストを低減することも可能になる。
【0028】
上方から見て、第1の辺に上記第1の凹凸部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の凹凸部が形成された略四辺形の形状を有していることにより、ベルト方式の研磨装置に好ましく用いることができる。
【0029】
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられていることにより、研磨時に貫通孔の周辺に傷が発生するのを抑えることができる。
【0030】
上方から見た場合のコーナー部分に、テーパー加工または丸め加工が施されていることにより、従来の研磨パッドに比べてコーナー部分に研磨液や水が入り込みにくくさせることができるので、本発明の研磨パッドを研磨装置に用いた場合、研磨中に剥離が生じにくくなる。
【0031】
特に、上方から見て、四隅が切り取られた、もしくは四隅が丸められて曲線となった略四辺形の形状を有することが好ましい。
【0032】
本発明の第3の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、少なくとも端部の一部には、上記端部の上部を突出させることにより形成された第1の突出部と、上記第1の突出部と重ね合わせ可能で、上記端部の下部を突出させることにより形成された第2の突出部とが設けられている。
【0033】
これにより、複数枚の本発明の研磨パッドを研磨装置に用いた場合、定盤の走行方向に対して第1の突出部を上流側に配置し、且つ第1の突出部と第2の突出部とを重ね合わせることで、ドレッサによる傷の発生を抑えることができる。また、研磨パッドの下に研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨中に剥離が生じるのを防ぐこともできる。
【0034】
上方から見て略四辺形の形状を有しており、第1の辺に上記第1の突出部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の突出部が形成されていることにより、ベルト研磨方式の研磨装置に好ましく用いることができる。
【0035】
本発明の第4の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている。
【0036】
これにより、本発明の研磨パッドを研磨装置に用いれば、研磨時に、貫通孔から研磨の終点をモニターすることが可能になるとともに、貫通孔付近に傷が生じるのを防ぐことができる。
【0037】
本発明の第1の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッドの各々の上端部のうち、隣接する上記研磨パッドに面する部分には、テーパー加工または丸め加工が施されている。
【0038】
これにより、研磨時にドレッサと研磨パッドの上端部とが衝突するのを防ぐことができるので、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。このため、ウェハに傷を付けずに研磨を行なうことが可能となる。
【0039】
互いに平行な回転軸を有する少なくとも2つのローラをさらに備え、上記定盤は上記ローラに懸けられたベルト状のものであり、上記研磨パッドは、少なくとも一つの辺の上端部がテーパー加工または丸め加工された略四辺形の形状を有していてもよい。
【0040】
本発明の第2の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサとを備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、少なくとも上記各研磨パッドの端部の一部には、第1の凹凸部と、隣接する上記研磨パッドの上記第1の凹凸部とかみ合わされた第2の凹凸部とが形成されている。
【0041】
これにより、この研磨パッドを第1の凹凸部と第2の凹凸部とでつなぎ合わせて研磨装置に用いれば、定盤やウェハから研磨パッドの端部にかかる応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に研磨パッドが剥離するのを防ぐことができる。この結果、研磨装置が緊急停止等の不具合を起こしにくくなり、故障による製造コストの増大を抑えることが可能になる。
【0042】
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見て、第1の辺に上記第1の凹凸部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の凹凸部が形成された略四辺形の形状を有していてもよい。
【0043】
本発明の第3の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見た場合のコーナー部分に、テーパー加工または丸め加工が施されている。
【0044】
これにより、定盤やウェハから研磨パッドの端部にかかる応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に研磨パッドを剥がれにくくすることができる。この結果、研磨装置が緊急停止等の不具合を起こしにくくなり、半導体装置の製造コストを低減することも可能になる。
【0045】
本発明の第4の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサとを備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記各研磨パッドのうち、研磨時の動作方向から見て上流側の端部には、上部を突出させてなる第1の突出部が形成され、上記各研磨パッドのうち、研磨時の動作方向から見て下流側の端部には、下部を突出させてなり、隣接する上記研磨パッドの上記第1の突出部と重ね合わされた第2の突出部が形成されている。
【0046】
これにより、ドレッサによって研磨パッドの端部に傷が生じるのを抑えることができる。また、研磨パッドの下に研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨中に研磨パッドの剥離が生じるのを防ぐこともできる。
【0047】
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見て略四辺形の形状を有しており、第1の辺に上記第1の突出部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の突出部が形成されていてもよい。
【0048】
本発明の第5の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッド同士の間が、接着剤で埋められている。
【0049】
これにより、研磨パッドの端部から研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨時に研磨パッドが剥離しにくくなる。そのため、不具合を起こすことなくスムーズにウェハを研磨することができるようになる。
【0050】
本発明の第6の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサとを備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッドの各々には、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている。
【0051】
これにより、研磨の際に、貫通孔の周縁部に傷が発生しにくくなるので、ウェハに傷を生じさせずに研磨を行なうことが可能となる。
【0052】
本発明の第1のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドは、上端部のうち、隣接する上記研磨パッドに面する部分にテーパー加工または丸め加工が施されている。
【0053】
この方法により、工程(a)で研磨パッドに傷が入りにくくなっているので、工程(b)でウェハを傷つけずに研磨することが可能となる。
【0054】
本発明の第2のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドの端部には、第1の凹凸部と、隣接する上記研磨パッドの上記第1の凹凸部とかみ合わされた第2の凹凸部とが形成されている。
【0055】
この方法により、研磨中に研磨パッドが剥離するのを防ぐことができるので、研磨装置の緊急停止や、工程(a)でドレッサと研磨パッドの剥離部分との衝突などの不具合の発生を抑えることができる。
【0056】
本発明の第3のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドは、上方から見た場合のコーナー部分にテーパー加工または丸め加工が施されている。
【0057】
この方法により、定盤やウェハから研磨パッドの端部にかかる応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に研磨パッドを剥がれにくくすることができる。
【0058】
本発明の第4のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドのうち、上記定盤の走行方向から見て上流側の端部には、上部を突出させてなる第1の突出部が形成され、下流側の端部には、下部を突出させてなり、隣接する上記研磨パッドの上記第1の突出部と重ね合わされた第2の突出部が形成される。
【0059】
この方法により、工程(a)において、ドレッサによって研磨パッドの端部に傷が生じるのを抑えることができる。また、研磨パッドの下に研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨中に研磨パッドの剥離が生じるのを防ぐこともできる。
【0060】
本発明の第5のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記複数の研磨パッド同士の間は、接着剤で埋められている。
【0061】
この方法により、研磨時に研磨パッドの端部から研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨パッドの剥離を抑制することができる。そのため、不具合を起こすことなくスムーズにウェハを研磨することができるようになる。
【0062】
本発明の第6のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記複数の研磨パッドの各々には、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている。
【0063】
この方法により、研磨の際に、貫通孔の周縁部に傷が発生しにくくなるので、ウェハに傷を生じさせずに研磨を行なうことが可能となる。
【0064】
【発明の実施の形態】
本願発明者らは、まず、ベルト研磨方式の研磨装置において、研磨パッドが傷つくのを防ぐために、複数のシート状の研磨パッドの配置間隔の適正化やドレッサの改良などを試みた。しかしながら、現状の研磨機構では、研磨パッドに発生する傷を顕著に低減することはできなかった。また、研磨パッドの材質を変更することも検討したが、ウェハを適正に研磨しつつ、傷を生じない材料を選定するのは困難であった。そこで、本願発明者らは、研磨パッドのコーナー部を含む端部に注目し、シート状の研磨パッドの端部の形状を変更したところ、ドレッサと研磨パッドとの衝突を防ぎ、研磨パッドにおける傷の発生を抑制できることが分かった。
【0065】
すなわち、研磨装置において、研磨パッドの上端部のうち、隣接する研磨パッドと対向する部分にテーパー加工(面取り加工)や丸め加工などを施して、ドレッサと研磨パッドの上端部とが衝突しないようにすることで、傷の発生を抑えることができた。また、これと同様の加工を研磨パッドの貫通孔に施したところ、貫通孔の周縁部に傷が発生する率は従来に比べて著しく低減されていた。なお、本明細書中で「丸め加工」とは、コーナー部分や上端部などの角を円くする加工法を意味するものとする。
【0066】
一方、研磨パッドのコーナー部または端部の形状を、定盤からの張力やドレッサ及びウェハからの応力が集中しにくい形状に加工することで、研磨パッドの定盤からの剥離を抑えられることも分かった。また、スラリーや水などの液体が研磨パッドと定盤との間に入り込みにくい形状とすることによっても研磨パッドの剥離を抑えることができた。
【0067】
以上のようにして本願発明者らが想到した発明の実施形態について、図を用いて以下に説明する。
【0068】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るベルト研磨方式のCMP装置のうち、研磨機構部の構成を概略的に示す図である。
【0069】
同図に示すように、本実施形態のCMP装置のうち研磨機構部は、互いの回転軸が平行に配置された2つのローラ(プーリ)1と、ローラ1に懸けられたベルト状の定盤2と、定盤2の外表面上に粘着シート等で貼り付けられた例えば4枚のシート状の研磨パッド3と、研磨時に半導体ウェハ5を保持するためのキャリア16と、シリンダ6と、シリンダ6に装着され、研磨パッド3の上面を活性化させ(毛羽立たせ)るためのドレッサ7と、研磨の終点を検出するための検出装置(図示せず)とを備えている。研磨パッド3は、例えばポリウレタン、特に独立発泡ポリウレタンからなり、矩形をしている。
【0070】
また、定盤2及び研磨パッド3には、研磨の終点を検出するための貫通孔8が形成されている。この貫通孔8は、定盤2の下方に設置された検出装置から照射されるレーザー光などの光線を通すためのものである。検出装置は、半導体ウェハで反射されたレーザー光を検出することによって、研磨の終点を検出する。
【0071】
本実施形態のCMP装置(研磨装置)を用いた半導体ウェハの研磨方法は、従来と同様である。
【0072】
すなわち、半導体ウェハ5は、研磨時に、主面側が研磨パッドに当接するようキャリア16に保持される。研磨中のキャリア16は、研磨面に対する垂線のうち半導体ウェハ5の中心を通る線を軸として回転する。
【0073】
ベルト状の定盤2は、いわゆるベルトコンベヤー式に回転する。
【0074】
シリンダ6の下面上に設けられたドレッサ7は、研磨時には研磨パッド3の上面と接触した状態で、研磨パッド3の進行方向に対して垂直な方向に移動しながら研磨パッド3のドレッシングを行ない、研磨パッド3の上面を毛羽立たせる。なお、研磨パッド3の研磨面において、進行方向に対して垂直な方向を「幅方向」、進行方向と平行な方向を「長さ方向」と称するものとする。
【0075】
このように、研磨パッド3が進行方向に移動しつつ、半導体ウェハ5が回転することで研磨が進行する。この際には、研磨パッド3に研磨粒子を含むスラリーが供給される。
【0076】
次に、本実施形態の研磨パッド3の特徴である、研磨パッド端部及び貫通孔8周縁部の形状について説明する。
【0077】
図2は、図1に示す本実施形態のCMP装置において、A部を拡大して示す斜視図であり、図3は、本実施形態のCMP装置において、A部を拡大して示す長さ方向の断面図である。なお、図1のA部は複数枚の研磨パッド3の、定盤2への張り合わせ部である。
【0078】
図2及び図3に示すように、本実施形態のCMP装置では、研磨パッド3の上端部のうち、隣接する研磨パッド3と対向する部分(端部4)が斜めに切断されている。そのため、図3に示すように、A部における定盤2と研磨パッド3の側端面とが鋭角を成し、研磨パッド3の上端部は鈍角となっている。
【0079】
これにより、研磨時にドレッサ7が研磨パッド3の上端部に引っかかることなく研磨パッド3を活性化することができるようになり、従来発生していた研磨パッド3端部での傷の発生を防ぐことができる。従って、本実施形態のCMP装置を用いれば、半導体ウェハの主面を傷つけずにCMPを行うことができる。
【0080】
特に、本実施形態のCMP装置では、研磨パッド3の下端部が鋭角になっているので、ドレッサ7と研磨パッド3とがより引っかかりにくくなっている。なお、このような形状は、一般的なテーパー加工によって容易に形成することができる。
【0081】
また、図1〜図3では研磨パッド3同士が所定の間隔を空けて定盤2に貼り付けられる例を示しているが、研磨パッド同士を間隔を空けずに並べてもよい。本実施形態の研磨パッド3は、定盤2に隙間無く配置した状態でもスラリーや研磨くずを排出するための空間を確保できるので、スラリーや水が研磨パッド3の裏面に入り込むのを防ぎつつ、良好な研磨を継続することができる。
【0082】
また、図4、図5は共に、本実施形態のCMP装置において、図1に示すA部の一変形例を拡大して示す断面図である。
【0083】
研磨パッド3の端部4が、図4に示すような、上端部を面取り(テーパー)加工を施した形状であっても上述の効果はある。すなわち、テーパー加工によって研磨パッド3の上端部のうち、隣接する研磨パッドに面した部分の角度が90度を超える鈍角になっていてもよい。この場合にも、研磨パッド3の上端部がドレッサ7と衝突しにくくなるので、研磨パッド3の端部4に傷が発生しにくくなる。
【0084】
また、研磨パッド3の端部4には、図5に示すように、丸め加工が施されていてもよい。このように、研磨パッド3の上端部が刃ややすり等で丸められていることによっても研磨パッド3の上端部がドレッサ7に引っかかりにくくなる。
【0085】
また、以上で説明したような、研磨パッド3の端部の加工と同様の加工を貫通孔8の周縁部に施しても効果がある。
【0086】
図6は、図1に示すCMP装置の研磨パッドのうち、B部を拡大して示す斜視図であり、図7は、図1に示すCMP装置の研磨パッドのうち、B部を拡大して示す断面図である。なお、図1において、B部は貫通孔8を示す。また、図7は、定盤2及び研磨パッド3の長さ方向の断面を示している。
【0087】
図6及び図7に示すように、本実施形態のCMP装置に用いられる研磨パッド3では、貫通孔8の周縁部9の上端の角度が、長さ方向の断面で見て鈍角になっている。
【0088】
このため、貫通孔8の周縁部9においても、研磨パッド3の上端部がドレッサ7と衝突しにくくなり、従来半導体ウェハの上面に生じていた傷の発生を抑えることができる。また、ドレッサ7による研磨パッド3の活性化が安定かつスムーズに行えるようになる。
【0089】
なお、図3に示す端部4と同様に、貫通孔8の周縁部9が斜めに切断された形状であってもよいし、図5に示す端部4と同様に、貫通孔8の周縁部9の上端が丸め加工されていてもよい。これらの場合にも、ドレッサ7と周縁部9との衝突を抑えることができるので、周縁部9に傷が発生しにくくなる。
【0090】
以上のように、本実施形態のCMP装置では、研磨パッド3の端部4、及び貫通孔8の周縁部9の形状を、ドレッサ7が引っかかりにくく、あるいは摩擦が小さくなるようにすることで、研磨パッド3における傷の発生を抑えている。
【0091】
なお、本実施形態のCMP装置に用いられる研磨パッド3において、図2〜図5では、長さ方向の両端部、すなわち進行方向から見て上流側と下流側の端部に上述の加工を施す例を示したが、下流側の端部にのみ上述の加工を施していても先に挙げた例と同様の効果を得られる。ただし、研磨パッド3の上流側と下流側の両方の端部を加工している場合の方が、定盤2に貼り付ける際の位置合わせが容易にできるとともに、方向性を気にせずに装置に装着できるのでより好ましい。
【0092】
また、本実施形態においては、CMP装置につき4枚の研磨パッド3をベルト状の定盤2に貼り付ける例を挙げたが、研磨パッド3の枚数には特に制限はない。研磨パッド3の幅については、少なくとも半導体ウェハ5の直径より大きく、適当なマージンを有していることが好ましい。
【0093】
(第2の実施形態)
図8は、本発明の第2の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。なお、同図において、第1の実施形態と同じ部材には同じ符号を付している。また、本実施形態のCMP装置は、研磨パッドの形状及び貼り付け方法以外は第1の実施形態と同様であるので、以下では研磨パッドの形状及び貼り付け方法のみ説明する。
【0094】
図8に示すように、本実施形態の研磨パッド3には、進行方向から見て上流側及び下流側の端部に凹凸10が形成されている。この凹凸10は、隣接する研磨パッドの凹凸10とかみ合わせることができる形状になっている。
【0095】
そして、本実施形態のCMP装置において、複数の研磨パッド3は、それぞれ隣接する研磨パッド3と凹凸10をかみ合わせることで、隙間が無い状態で定盤2に貼り付けられている。
【0096】
この凹凸10の形状は、隣り合う研磨パッドとかみ合わせることができる形状であれば特に制限が無い。また、形成される凹部または凸部の個数に関しても制限は無い。
【0097】
このような凹凸10が研磨パッド3に設けられていることにより、隣接する研磨パッド3との接触面積が増えるので、定盤2にかかるテンション(引っ張り応力)に応じて研磨パッド3にかかる応力を分散できる。その上、定盤2と研磨パッド3との接着面がウエット・ケミカル雰囲気に直接触れることを回避できるため、研磨パッド3の端部、特にコーナー部からの剥がれを抑制することができる。そのため、本実施形態の研磨パッドを用いたCMP装置では、研磨パッドが剥がれることによる緊急停止などの不具合が起こりにくくなっている。また、研磨パッド3の寿命を延長することもできるので、半導体装置の製造コストを低減することもできる。
【0098】
(第3の実施形態)
図9は、本発明の第3の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【0099】
同図に示すように、本実施形態のCMP装置に用いられる研磨パッド3は、上方から見て、コーナー部11の角が面取り加工などにより削り取られている。このような加工により、すべてのコーナー部の角度を上方から見て90度以下にすることができる。なお、面取り加工の他にも、コーナー部の側端面を丸め加工などで円状などの曲面に加工してもよい。
【0100】
従来の研磨パッドは、矩形であったためにコーナー部に定盤2からかかる応力が集中する上、スラリーや水などが入り込み易かった。これに対し、本実施形態のCMP装置では、研磨パッド3のコーナー部11の角が削り取られた形状になっているので、定盤2にかかるテンション(引っ張り応力)に応じて研磨パッド3が受ける応力を分散させることができ、研磨パッド3を剥がれにくくすることができる。また、定盤2と研磨パッド3との接着部にスラリーや水などの液体が入り込みにくくなっていることによっても、研磨パッド3端部からの剥がれをなくすことができる。そのため、本実施形態のCMP装置によれば、研磨中に緊急停止など、トラブルの発生を抑えることができる。
【0101】
なお、半導体ウェハを研磨する領域を確保するために、本実施形態の研磨パッド3において、上述の面取り加工や丸め加工を施す範囲は、幅方向の端部から約40mm以内の領域にあることが好ましい。
【0102】
(第4の実施形態)
図10は、本発明の第4の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。また、図11は、本実施形態の研磨パッドの図10に示すC部の拡大断面図である。なお、同図では、定盤の進行方向(長さ方向)での定盤2及び研磨パッド3の断面を示している。
【0103】
図11に示すように、本実施形態の研磨パッド3には進行方向から見て上流側と下流側の端部に切り欠き部12が形成されている。この切り欠き部12は、進行方向から見て上流側の端部では、上部が下部よりも突出した形状になっており、下流側の端部では、上流側の端部とかみ合わせ可能な、下部が突出した形状になっている。かみ合わせ可能であれば、上流側の端部の突出部と下流側の端部の突出部の形状は特に限定しないが、図11に示すように階段状に加工するか、上流側及び下流側の端部を斜めに切り欠くかの選択は、例えば研磨パッドの材質に適しているかどうかを検討し、作製時に決定する。
【0104】
本実施形態のCMP装置では、上述の研磨パッド3が複数枚、端部の切り欠き部12で重ね合わされた(かみ合わされた)状態で定盤2に貼り付けられている。この際には、図11に示すように、上流側に配置される研磨パッド3の下流側の切り欠き部12と、下流側に配置される研磨パッド3の上流側の切り欠き部12とを重ね合わせる。これにより、半導体ウェハ5(図1参照)の研磨時に、ドレッサ7が研磨パッド3の端部に引っかかりにくくなるので、パッド活性化をスムーズに行なうことが可能になる。そのため、半導体ウェハ5の主面に傷を発生させることなく研磨を行なうことができる。また、研磨パッド3の端部に切り欠き部12を形成することで、定盤2と研磨パッド3との接着界面が直接ウエット雰囲気や、ケミカル雰囲気に触れるのを防ぎ、研磨パッド3の剥離を抑制することができる。そのため、半導体ウェハの加工工程をスムーズに行なうことができる。
【0105】
(第5の実施形態)
図12は、本発明の第5の実施形態に係るCMP装置において、研磨パッド間の構造を示す斜視図であり、図13は、本実施形態のCMP装置において、研磨パッドの端部及び定盤の、長さ方向で切断した場合の断面図である。
【0106】
図12に示すように、本実施形態のCMP装置において、定盤2に研磨パッド3が複数枚張り合わされ、互いに隣接する研磨パッド3の隙間に接着剤13が塗布されている。この接着剤13は、例えば研磨パッド3の定盤2への貼り付け時に塗布され、硬化される。
【0107】
また、接着剤13は、硬化後に研磨パッド3の高さを超えず、且つ研磨パッド間の隙間からはみ出ないように塗布される。
【0108】
これにより、定盤2と研磨パッド3との接着界面が直接ウエット雰囲気や、ケミカル雰囲気に触れることなく半導体ウェハの研磨を行なうことができるため、研磨時に研磨パッド3の端部が剥がれるのを防ぐことができる。また、研磨パッド3の端部は、接着剤13によって物理的に接着されているので、研磨パッド3はより剥がれにくくなっている。
【0109】
ここで使用する接着剤としては、耐薬品性に優れ、硬化が容易に行える、例えばエポキシ系の熱硬化型のものが好ましく用られる。特に、エポキシ系樹脂の場合、伸縮性があるので、研磨パッド3にかかる応力を逃がすことができる。このような接着剤を用いる場合、研磨パッド3の貼り付け後、研磨パッド同士の隙間に接着剤を塗布し、ドライヤーなどの熱源で硬化する。その後、半導体ウェハの研磨を行なう。
【0110】
なお、図13では、研磨パッド3の上端部が丸め加工された例を示しているが、研磨パッド3は、従来と同様の形状をしていてもよいし、第1及び第3の本実施形態で説明したような形状を有していてもよい。ただし、第1の実施形態の研磨パッドを用いる場合には、研磨時に傷が生じにくくなる上、研磨パッドが剥離しにくくなるので、相乗効果が期待できる。第3の実施形態の研磨パッドを用いる場合には、研磨パッドの剥離抑制効果を増強できるので好ましい。
【0111】
(第6の実施形態)
ここまでの実施形態では、ベルト研磨方式のCMP装置において、研磨パッドの端部を加工する例について説明した。これに対し、ターンテーブル方式のCMP装置であっても、研磨パッドの端部の加工が必要となる場合がある。
【0112】
従来のターンテーブル方式のCMP装置では、円盤状の定盤の上面に円形の研磨パッドが貼り付けられており、研磨対象の半導体ウェハや、ドレッサを研磨パッドに上方から押し付けることで研磨が行われる。このような従来のCMP装置では、研磨パッドとして円形のものを一枚のみ使用するため、本発明の課題とした研磨パッドの端部における傷の発生、及び剥離による装置の停止といった不具合は生じなかった。その代わり、ベルト研磨方式に比べて研磨パッドが大きいため、研磨パッドと定盤との間に気泡を入れずに研磨パッドを貼り付けることが難しく、気泡の存在により研磨に不具合が生じることがあった。また、研磨パッドに一箇所でも気泡が入ったり破れが生じた場合、研磨パッド全体を張り替えなければならず、製造コストの上昇を招いていた。
【0113】
上記の不具合を解決するために、研磨パッドを複数枚に分割したターンテーブル方式のCMP装置が提案されている。これにより、研磨パッドを研磨定盤に貼り付ける際に気泡が入りにくくなるので、研磨パッドがたわめずに研磨定盤に貼り付けることが可能になる。さらに、破損部分の研磨パッドを部分的に交換することが可能になるため、研磨パッドのコストを低減することができる。加えて、研磨パッドが分割されているため、貼り付け、引き剥がし作業を容易に行うことができる。
【0114】
ところが、円形の研磨パッドを複数枚に分割することで、ベルト研磨方式のCMP装置と同様に、研磨パッドが剥がれたり、研磨パッドの端部に傷が発生するといった不具合が生じるようになった。
【0115】
そこで、本願発明者らは、ベルト研磨方式のCMPで有効であった、研磨パッドの端部を加工する手法をターンテーブル方式のCMPにも適用することを考えた。
【0116】
図14(a)は、本発明の第6の実施形態に係るCMP装置を示す側面図であり、(b)は、本実施形態のCMP装置の研磨パッドを上方から見たときの平面図である。
【0117】
図14(a)に示すように、本実施形態のCMP装置は、定盤21と、定盤21の上面に貼り付けられた研磨パッド22と、回転機構及び加圧機構を有し、半導体ウェハ23を保持するためのキャリア24と、回転機構及び加圧機構を有し、研磨パッド22の上面を毛羽立たせるためのドレッサ26とを備えている。
【0118】
図14(b)に示すように、本実施形態の研磨パッド22は、従来の研磨パッドを複数枚に分割した形状になっている。例えば、本実施形態のCMP装置では、扇形をした4枚の研磨パッド22が、互いに間隔を空けずに定盤21に貼り付けられている。そして、研磨パッド22のうち、隣り合う研磨パッド同士が互いに接する部分、すなわちそれぞれの研磨パッド22の端部がテーパー形状に加工されている。
【0119】
このように、パッド同士の張り合わせ部のコーナー部分の角を落とす加工形状や、テーパー形状のパッドを張り合わせることにより、ドレッサが研磨パッド22の貼り合わせ部に引っかかるのを防止することができる。よって、ドレッサが貼り合わせ部に引っかかって発生する傷を防ぎ、研磨後のスラリーや研磨屑を効率よく研磨パッド22の外周方向に排出することができる。
【0120】
その他に、研磨パッド22の辺に凹凸を形成し、この凹凸を組み合わせて研磨パッド22を定盤21に貼り付けてもよい。また、隣接する研磨パッドの間の間隙を、接着剤で埋めて、研磨パッド22と定盤21との接着部分に水分やスラリー25が入り込むのを防いでもよい。
【0121】
なお、図14(b)では、定盤21上に4枚の研磨パッド22が貼り付けられていたが、研磨パッド22の数は特に限定されない。
【0122】
【発明の効果】
本発明のCMP装置によれば、研磨パッドの端部にテーパー加工または丸め加工を施していることにより、ドレッサが研磨パッドに引っかかりにくくすることができ研磨パッドに傷が発生するのを防ぐことができる。また、研磨パッドの端部に凹凸を形成することにより、定盤から受ける応力を分散することができるので、研磨パッドの剥離が抑えられている。
【0123】
また、これらのCMP装置を用いて研磨を行なうことにより、半導体ウェハの主面を傷つけることなく研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るベルト研磨方式のCMP装置のうち、研磨機構部の構成を概略的に示す図である。
【図2】図1に示す第1の実施形態のCMP装置において、A部を拡大して示す斜視図である。
【図3】第1の実施形態のCMP装置において、A部を拡大して示す長さ方向の断面図である。
【図4】第1の実施形態のCMP装置において、図1に示すA部の一変形例を拡大して示す断面図である。
【図5】第1の実施形態のCMP装置において、図1に示すA部の一変形例を拡大して示す断面図である。
【図6】第1の実施形態のCMP装置の研磨パッドのうち、B部を拡大して示す斜視図である。
【図7】図1に示すCMP装置の研磨パッドのうち、B部を拡大して示す断面図である。
【図8】本発明の第2の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【図9】本発明の第3の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【図10】本発明の第4の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【図11】第4の実施形態の研磨パッドの図10に示すC部の拡大断面図である。
【図12】本発明の第5の実施形態に係るCMP装置において、研磨パッド間の構造を示す斜視図である。
【図13】第5の実施形態に係るCMP装置において、研磨パッドの端部及び定盤の、長さ方向で切断した場合の断面図である。
【図14】(a)は、本発明の第6の実施形態に係るCMP装置を示す側面図であり、(b)は、該CMP装置の研磨パッドを上方から見たときの平面図である。
【図15】従来のベルト研磨方式のCMP装置における研磨機構部の構成を概略的に示す図である。
【図16】図15に示す従来のCMP装置のうち、D部を示す拡大図である。
【図17】図15に示す従来のCMP装置のうち、E部を示す拡大図である。
【符号の説明】
1 ローラ(プーリ)
2、21 定盤
3、22 研磨パッド
4 端部
5、23 半導体ウェハ
6 シリンダ
7、26 ドレッサ
8 貫通孔
9 周縁部
10 凹凸
11 コーナー部
12 切り欠き部
13 接着剤
16、24 キャリア
25 スラリー
【発明の属する分野】
本発明は、ウェハの研磨方法、研磨パッド、及び該研磨パッドを用いる研磨装置に関し、特に半導体ウェハに対する化学的機械的研磨(CMP)用の装置、これに用いる研磨パッド、及び半導体ウェハの研磨方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体装置の微細化は著しい。半導体装置の微細化を実現するために、半導体装置の製造方法について種々の新しい技術が開発されている。これらの新技術の中でも、金属配線材料と絶縁材料とからなる配線層を幾層にも積層する多層配線技術は、半導体装置の微細化及び高機能化に大きく貢献できる反面、数多くの技術的な課題を有している。その課題の1つに、各配線層における平坦性の確保が上げられる。例えば、こお平坦性が確保されずに各配線層の上面に凹凸が残った状態では、微細化の鍵となるフォトリソグラフィ工程においてフォーカスずれが発生し、配線パターンの形成が不可能となる。この課題を解決するために、近年、半導体ウェハの表面を化学的機械的に研磨して平坦化する化学的機械的研磨(CMP)法が多用されるようになってきている。
【0003】
以下、従来のターンテーブル方式ではなく、いわゆるベルト研磨方式のCMP装置について図面を参照しながら説明する。
【0004】
図15は、従来のベルト研磨方式のCMP装置における研磨機構部の構成を概略的に示している。
【0005】
同図に示すCMP装置では、基材が発泡ポリウレタンからなる複数のシート状の研磨パッド101がベルト状の定盤102に一定間隔をあけながら貼り付けられている。そして、研磨パッド101上に研磨剤であるスラリーを供給しながら定盤102を走行させ、キャリア103に吸着した半導体ウェハ104の表面をキャリア103に回転を加えながら押し当てることにより、半導体ウェハ104を研磨する。また、研磨パッド101の上面を活性化させる(毛羽立たせる)ために、シリンダ105の下面に装着させたドレッサ106を研磨パッド101に押し当てて、定盤102の走行方向に対して垂直な方向に随時移動させる。研磨パッド101の上面を活性化させることにより、研磨パッド101は研磨力を維持することができる。
【0006】
また、従来のCMP装置は、例えばベルト状の定盤102に囲まれて配置された終点検出装置(図示せず)を備えている。各研磨パッド101には、終点検出用の貫通孔110が形成されている。終点検出装置は、貫通光110を通して例えばレーザー光を半導体ウェハ104に照射し、半導体ウェハ104からの反射光を受けることで研磨の終点を検出する。
【0007】
図16は、図15に示す従来のCMP装置のうち、D部を示す拡大図である。同図は、研磨パッド101を一定間隔をあけて定盤102に貼り付けた部分を示す。また、図17は、図15に示す従来のCMP装置のうち、E部を示す拡大図であり、研磨終点検出用の貫通孔110を示す。ここで、定盤102の進行方向を研磨パッド101の長さ方向と呼び、研磨パッド面内の定盤102に垂直な方向を研磨パッドの幅方向と呼ぶとすると、貫通孔110は、研磨パッド101のうち、幅方向で見て中央付近に開口されている。
【0008】
なお、図15及び図16に示すように、進行方向に隣接する研磨パッド101の間には一定の間隔があいているが、これによって、研磨くずやスラリーが速やかに排出されるようになっている。
【0009】
以上で説明したようなCMP装置を用いることで、半導体装置の上面は高精度に平坦化され、微細な配線パターンの形成が可能となる。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−176828号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
従来のCMP装置においては、連続して使用した場合、図16に示すように、研磨パッド101の端部のうち隣接する研磨パッド101に面する部分には傷107が生じてしまう。これと同様に、図17に示す貫通孔110の周縁部においても、研磨時に傷107が発生する。この傷107は、ドレッサ106を定盤102の走行方向に対して垂直な方向に随時移動させる際に、研磨パッド101にドレッサ106が衝突することにより発生する。
【0012】
また、図16に示すように、研磨パッド101の端部、中でもコーナー部108では、剥離が起きやすくなっている。このような剥離は次のような理由により発生する。
【0013】
研磨パッド101や定盤102、キャリア103などを備える研磨機構部は、研磨装置がアイドリング状態のときにはウエット雰囲気で待機する。また、研磨パッド101を貼り付けた定盤102は非常に強いテンションがかけられた状態でベルトコンベア状に回転運動を続ける。加えて、研磨時の研磨パッド101は、スラリーにさらされながら、半導体ウェハに対する押し付け力やドレッサからの接触・押し付け力を受ける。このような状態が長時間続くと、定盤との接着面積が他の部分と比較して狭い研磨パッド101の端部に水やスラリーが浸入し、引っ張り応力との相互作用で剥がれが発生する。
【0014】
研磨パッド101に傷107や剥がれが生じると、半導体プロセスにおいても異常が発生する。
【0015】
まず、研磨パッド101の端部及び、終点検出用の貫通孔の周縁部に傷107がある場合、半導体ウェハ104の表面側(主面側)を研磨パッド101に押し付けて研磨するため、ウェハの主面側に傷が発生する。このようなウェハの主面側の傷は、半導体装置の信頼性を著しく劣化させ、最終的には完成品の不良を誘発する原因となる。従って、CMP後に半導体ウェハの傷を検査する必要が生じ、このための多大な労力が必要となる。
【0016】
次に、研磨パッド101が剥離すると、研磨の途中で半導体ウェハ104が研磨パッド101の剥離部分に引っかかり、キャリア103から半導体ウェハ104が外れて半導体ウェハ104が破損する場合がある。
【0017】
また、剥離によって研磨パッド101端部に浮き上がり部分が生じると、この浮き上がり部分とドレッサ106が衝突した場合、ドレッサ106及びそれを装着するシリンダ105が破損し、設備が停止する。この修復には多大な時間とコストが必要となる。
【0018】
このような、研磨パッドのコーナー部の剥がれに関して、定盤102と研磨パッド101とを接着する接着剤の接着強度を上げる等の取り組みが行われている。しかしながら、定盤102と研磨パッド101との接着強度を向上させた場合には、貼り付け直後には充分な強度で接着されるものの、テンションをかけながら回転し、ウエット、ケミカルの雰囲気にさらされるために接着剤は速やかに劣化してしまう。また、使用するスラリーによって個別に接着剤を検討する必要が発生し、少量多品種の生産には不向きである。
【0019】
本発明の目的は、傷や破損を起こさずに半導体ウェハを研磨する研磨方法、及び研磨装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、少なくとも上端部の一部にテーパー加工または丸め加工が施されている。
【0021】
これにより、本発明の研磨パッドを研磨装置に用いた場合、ドレッサと研磨パッドの上端部とが衝突するのを防ぐことができるので、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。このため、ウェハに傷を付けずに研磨を行なうことが可能となる。
【0022】
上方から見て略四辺形の形状を有しており、少なくとも上記略四辺形の一つの辺に相当する部分の上端にテーパー加工または丸め加工が施されていることにより、ベルト研磨方式の研磨装置に用いる場合、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。このため、ウェハに傷を付けずに研磨を行なうことが可能となり、信頼性の高いウェハを製造することを可能にする。
【0023】
上方から見て扇形の形状を有しており、少なくとも上端部の一部にテーパー加工または丸め加工が施されていることにより、研磨パッドが複数枚に分割されたターンテーブル方式の研磨装置に用いる場合、ウェハに傷をつけることなく研磨を行なうことができる。
【0024】
例えば、上記上端部のうち少なくとも一部にはテーパー加工が施されており、上記上端部の角度が鈍角であれば、ドレッサとの衝突を効果的に防ぎ、ドレッサとの摩擦を低減することができるので、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。
【0025】
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられていることにより、研磨装置に用いた場合、貫通孔付近にドレッサによる傷が発生するのを防ぐことができるので、ウェハを傷つけることなく研磨することができる。そのため、より信頼性の高いウェハを製造することが可能となる。
【0026】
本発明の第2の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、少なくとも端部の一部には、第1の凹凸部と、上記第1の凹凸部とかみ合わせ可能な第2の凹凸部とが形成されている。
【0027】
これにより、この研磨パッドを第1の凹凸部と第2の凹凸部とでつなぎ合わせて研磨装置に用いれば、定盤やウェハからの応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に剥離が生じるのを防ぐことができる。この結果、研磨装置が緊急停止等の不具合を起こしにくくなり、半導体装置の製造コストを低減することも可能になる。
【0028】
上方から見て、第1の辺に上記第1の凹凸部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の凹凸部が形成された略四辺形の形状を有していることにより、ベルト方式の研磨装置に好ましく用いることができる。
【0029】
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられていることにより、研磨時に貫通孔の周辺に傷が発生するのを抑えることができる。
【0030】
上方から見た場合のコーナー部分に、テーパー加工または丸め加工が施されていることにより、従来の研磨パッドに比べてコーナー部分に研磨液や水が入り込みにくくさせることができるので、本発明の研磨パッドを研磨装置に用いた場合、研磨中に剥離が生じにくくなる。
【0031】
特に、上方から見て、四隅が切り取られた、もしくは四隅が丸められて曲線となった略四辺形の形状を有することが好ましい。
【0032】
本発明の第3の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、少なくとも端部の一部には、上記端部の上部を突出させることにより形成された第1の突出部と、上記第1の突出部と重ね合わせ可能で、上記端部の下部を突出させることにより形成された第2の突出部とが設けられている。
【0033】
これにより、複数枚の本発明の研磨パッドを研磨装置に用いた場合、定盤の走行方向に対して第1の突出部を上流側に配置し、且つ第1の突出部と第2の突出部とを重ね合わせることで、ドレッサによる傷の発生を抑えることができる。また、研磨パッドの下に研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨中に剥離が生じるのを防ぐこともできる。
【0034】
上方から見て略四辺形の形状を有しており、第1の辺に上記第1の突出部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の突出部が形成されていることにより、ベルト研磨方式の研磨装置に好ましく用いることができる。
【0035】
本発明の第4の研磨パッドは、化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている。
【0036】
これにより、本発明の研磨パッドを研磨装置に用いれば、研磨時に、貫通孔から研磨の終点をモニターすることが可能になるとともに、貫通孔付近に傷が生じるのを防ぐことができる。
【0037】
本発明の第1の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッドの各々の上端部のうち、隣接する上記研磨パッドに面する部分には、テーパー加工または丸め加工が施されている。
【0038】
これにより、研磨時にドレッサと研磨パッドの上端部とが衝突するのを防ぐことができるので、端部付近での傷の発生を防ぐことができる。このため、ウェハに傷を付けずに研磨を行なうことが可能となる。
【0039】
互いに平行な回転軸を有する少なくとも2つのローラをさらに備え、上記定盤は上記ローラに懸けられたベルト状のものであり、上記研磨パッドは、少なくとも一つの辺の上端部がテーパー加工または丸め加工された略四辺形の形状を有していてもよい。
【0040】
本発明の第2の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサとを備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、少なくとも上記各研磨パッドの端部の一部には、第1の凹凸部と、隣接する上記研磨パッドの上記第1の凹凸部とかみ合わされた第2の凹凸部とが形成されている。
【0041】
これにより、この研磨パッドを第1の凹凸部と第2の凹凸部とでつなぎ合わせて研磨装置に用いれば、定盤やウェハから研磨パッドの端部にかかる応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に研磨パッドが剥離するのを防ぐことができる。この結果、研磨装置が緊急停止等の不具合を起こしにくくなり、故障による製造コストの増大を抑えることが可能になる。
【0042】
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見て、第1の辺に上記第1の凹凸部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の凹凸部が形成された略四辺形の形状を有していてもよい。
【0043】
本発明の第3の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見た場合のコーナー部分に、テーパー加工または丸め加工が施されている。
【0044】
これにより、定盤やウェハから研磨パッドの端部にかかる応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に研磨パッドを剥がれにくくすることができる。この結果、研磨装置が緊急停止等の不具合を起こしにくくなり、半導体装置の製造コストを低減することも可能になる。
【0045】
本発明の第4の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサとを備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記各研磨パッドのうち、研磨時の動作方向から見て上流側の端部には、上部を突出させてなる第1の突出部が形成され、上記各研磨パッドのうち、研磨時の動作方向から見て下流側の端部には、下部を突出させてなり、隣接する上記研磨パッドの上記第1の突出部と重ね合わされた第2の突出部が形成されている。
【0046】
これにより、ドレッサによって研磨パッドの端部に傷が生じるのを抑えることができる。また、研磨パッドの下に研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨中に研磨パッドの剥離が生じるのを防ぐこともできる。
【0047】
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見て略四辺形の形状を有しており、第1の辺に上記第1の突出部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の突出部が形成されていてもよい。
【0048】
本発明の第5の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッド同士の間が、接着剤で埋められている。
【0049】
これにより、研磨パッドの端部から研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨時に研磨パッドが剥離しにくくなる。そのため、不具合を起こすことなくスムーズにウェハを研磨することができるようになる。
【0050】
本発明の第6の研磨装置は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサとを備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、上記複数の研磨パッドの各々には、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている。
【0051】
これにより、研磨の際に、貫通孔の周縁部に傷が発生しにくくなるので、ウェハに傷を生じさせずに研磨を行なうことが可能となる。
【0052】
本発明の第1のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドは、上端部のうち、隣接する上記研磨パッドに面する部分にテーパー加工または丸め加工が施されている。
【0053】
この方法により、工程(a)で研磨パッドに傷が入りにくくなっているので、工程(b)でウェハを傷つけずに研磨することが可能となる。
【0054】
本発明の第2のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドの端部には、第1の凹凸部と、隣接する上記研磨パッドの上記第1の凹凸部とかみ合わされた第2の凹凸部とが形成されている。
【0055】
この方法により、研磨中に研磨パッドが剥離するのを防ぐことができるので、研磨装置の緊急停止や、工程(a)でドレッサと研磨パッドの剥離部分との衝突などの不具合の発生を抑えることができる。
【0056】
本発明の第3のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドは、上方から見た場合のコーナー部分にテーパー加工または丸め加工が施されている。
【0057】
この方法により、定盤やウェハから研磨パッドの端部にかかる応力を効果的に分散させることができるので、研磨中に研磨パッドを剥がれにくくすることができる。
【0058】
本発明の第4のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドのうち、上記定盤の走行方向から見て上流側の端部には、上部を突出させてなる第1の突出部が形成され、下流側の端部には、下部を突出させてなり、隣接する上記研磨パッドの上記第1の突出部と重ね合わされた第2の突出部が形成される。
【0059】
この方法により、工程(a)において、ドレッサによって研磨パッドの端部に傷が生じるのを抑えることができる。また、研磨パッドの下に研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨中に研磨パッドの剥離が生じるのを防ぐこともできる。
【0060】
本発明の第5のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記複数の研磨パッド同士の間は、接着剤で埋められている。
【0061】
この方法により、研磨時に研磨パッドの端部から研磨液や水が侵入するのを防ぐことができるので、研磨パッドの剥離を抑制することができる。そのため、不具合を起こすことなくスムーズにウェハを研磨することができるようになる。
【0062】
本発明の第6のウェハの研磨方法は、定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記複数の研磨パッドの各々には、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている。
【0063】
この方法により、研磨の際に、貫通孔の周縁部に傷が発生しにくくなるので、ウェハに傷を生じさせずに研磨を行なうことが可能となる。
【0064】
【発明の実施の形態】
本願発明者らは、まず、ベルト研磨方式の研磨装置において、研磨パッドが傷つくのを防ぐために、複数のシート状の研磨パッドの配置間隔の適正化やドレッサの改良などを試みた。しかしながら、現状の研磨機構では、研磨パッドに発生する傷を顕著に低減することはできなかった。また、研磨パッドの材質を変更することも検討したが、ウェハを適正に研磨しつつ、傷を生じない材料を選定するのは困難であった。そこで、本願発明者らは、研磨パッドのコーナー部を含む端部に注目し、シート状の研磨パッドの端部の形状を変更したところ、ドレッサと研磨パッドとの衝突を防ぎ、研磨パッドにおける傷の発生を抑制できることが分かった。
【0065】
すなわち、研磨装置において、研磨パッドの上端部のうち、隣接する研磨パッドと対向する部分にテーパー加工(面取り加工)や丸め加工などを施して、ドレッサと研磨パッドの上端部とが衝突しないようにすることで、傷の発生を抑えることができた。また、これと同様の加工を研磨パッドの貫通孔に施したところ、貫通孔の周縁部に傷が発生する率は従来に比べて著しく低減されていた。なお、本明細書中で「丸め加工」とは、コーナー部分や上端部などの角を円くする加工法を意味するものとする。
【0066】
一方、研磨パッドのコーナー部または端部の形状を、定盤からの張力やドレッサ及びウェハからの応力が集中しにくい形状に加工することで、研磨パッドの定盤からの剥離を抑えられることも分かった。また、スラリーや水などの液体が研磨パッドと定盤との間に入り込みにくい形状とすることによっても研磨パッドの剥離を抑えることができた。
【0067】
以上のようにして本願発明者らが想到した発明の実施形態について、図を用いて以下に説明する。
【0068】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るベルト研磨方式のCMP装置のうち、研磨機構部の構成を概略的に示す図である。
【0069】
同図に示すように、本実施形態のCMP装置のうち研磨機構部は、互いの回転軸が平行に配置された2つのローラ(プーリ)1と、ローラ1に懸けられたベルト状の定盤2と、定盤2の外表面上に粘着シート等で貼り付けられた例えば4枚のシート状の研磨パッド3と、研磨時に半導体ウェハ5を保持するためのキャリア16と、シリンダ6と、シリンダ6に装着され、研磨パッド3の上面を活性化させ(毛羽立たせ)るためのドレッサ7と、研磨の終点を検出するための検出装置(図示せず)とを備えている。研磨パッド3は、例えばポリウレタン、特に独立発泡ポリウレタンからなり、矩形をしている。
【0070】
また、定盤2及び研磨パッド3には、研磨の終点を検出するための貫通孔8が形成されている。この貫通孔8は、定盤2の下方に設置された検出装置から照射されるレーザー光などの光線を通すためのものである。検出装置は、半導体ウェハで反射されたレーザー光を検出することによって、研磨の終点を検出する。
【0071】
本実施形態のCMP装置(研磨装置)を用いた半導体ウェハの研磨方法は、従来と同様である。
【0072】
すなわち、半導体ウェハ5は、研磨時に、主面側が研磨パッドに当接するようキャリア16に保持される。研磨中のキャリア16は、研磨面に対する垂線のうち半導体ウェハ5の中心を通る線を軸として回転する。
【0073】
ベルト状の定盤2は、いわゆるベルトコンベヤー式に回転する。
【0074】
シリンダ6の下面上に設けられたドレッサ7は、研磨時には研磨パッド3の上面と接触した状態で、研磨パッド3の進行方向に対して垂直な方向に移動しながら研磨パッド3のドレッシングを行ない、研磨パッド3の上面を毛羽立たせる。なお、研磨パッド3の研磨面において、進行方向に対して垂直な方向を「幅方向」、進行方向と平行な方向を「長さ方向」と称するものとする。
【0075】
このように、研磨パッド3が進行方向に移動しつつ、半導体ウェハ5が回転することで研磨が進行する。この際には、研磨パッド3に研磨粒子を含むスラリーが供給される。
【0076】
次に、本実施形態の研磨パッド3の特徴である、研磨パッド端部及び貫通孔8周縁部の形状について説明する。
【0077】
図2は、図1に示す本実施形態のCMP装置において、A部を拡大して示す斜視図であり、図3は、本実施形態のCMP装置において、A部を拡大して示す長さ方向の断面図である。なお、図1のA部は複数枚の研磨パッド3の、定盤2への張り合わせ部である。
【0078】
図2及び図3に示すように、本実施形態のCMP装置では、研磨パッド3の上端部のうち、隣接する研磨パッド3と対向する部分(端部4)が斜めに切断されている。そのため、図3に示すように、A部における定盤2と研磨パッド3の側端面とが鋭角を成し、研磨パッド3の上端部は鈍角となっている。
【0079】
これにより、研磨時にドレッサ7が研磨パッド3の上端部に引っかかることなく研磨パッド3を活性化することができるようになり、従来発生していた研磨パッド3端部での傷の発生を防ぐことができる。従って、本実施形態のCMP装置を用いれば、半導体ウェハの主面を傷つけずにCMPを行うことができる。
【0080】
特に、本実施形態のCMP装置では、研磨パッド3の下端部が鋭角になっているので、ドレッサ7と研磨パッド3とがより引っかかりにくくなっている。なお、このような形状は、一般的なテーパー加工によって容易に形成することができる。
【0081】
また、図1〜図3では研磨パッド3同士が所定の間隔を空けて定盤2に貼り付けられる例を示しているが、研磨パッド同士を間隔を空けずに並べてもよい。本実施形態の研磨パッド3は、定盤2に隙間無く配置した状態でもスラリーや研磨くずを排出するための空間を確保できるので、スラリーや水が研磨パッド3の裏面に入り込むのを防ぎつつ、良好な研磨を継続することができる。
【0082】
また、図4、図5は共に、本実施形態のCMP装置において、図1に示すA部の一変形例を拡大して示す断面図である。
【0083】
研磨パッド3の端部4が、図4に示すような、上端部を面取り(テーパー)加工を施した形状であっても上述の効果はある。すなわち、テーパー加工によって研磨パッド3の上端部のうち、隣接する研磨パッドに面した部分の角度が90度を超える鈍角になっていてもよい。この場合にも、研磨パッド3の上端部がドレッサ7と衝突しにくくなるので、研磨パッド3の端部4に傷が発生しにくくなる。
【0084】
また、研磨パッド3の端部4には、図5に示すように、丸め加工が施されていてもよい。このように、研磨パッド3の上端部が刃ややすり等で丸められていることによっても研磨パッド3の上端部がドレッサ7に引っかかりにくくなる。
【0085】
また、以上で説明したような、研磨パッド3の端部の加工と同様の加工を貫通孔8の周縁部に施しても効果がある。
【0086】
図6は、図1に示すCMP装置の研磨パッドのうち、B部を拡大して示す斜視図であり、図7は、図1に示すCMP装置の研磨パッドのうち、B部を拡大して示す断面図である。なお、図1において、B部は貫通孔8を示す。また、図7は、定盤2及び研磨パッド3の長さ方向の断面を示している。
【0087】
図6及び図7に示すように、本実施形態のCMP装置に用いられる研磨パッド3では、貫通孔8の周縁部9の上端の角度が、長さ方向の断面で見て鈍角になっている。
【0088】
このため、貫通孔8の周縁部9においても、研磨パッド3の上端部がドレッサ7と衝突しにくくなり、従来半導体ウェハの上面に生じていた傷の発生を抑えることができる。また、ドレッサ7による研磨パッド3の活性化が安定かつスムーズに行えるようになる。
【0089】
なお、図3に示す端部4と同様に、貫通孔8の周縁部9が斜めに切断された形状であってもよいし、図5に示す端部4と同様に、貫通孔8の周縁部9の上端が丸め加工されていてもよい。これらの場合にも、ドレッサ7と周縁部9との衝突を抑えることができるので、周縁部9に傷が発生しにくくなる。
【0090】
以上のように、本実施形態のCMP装置では、研磨パッド3の端部4、及び貫通孔8の周縁部9の形状を、ドレッサ7が引っかかりにくく、あるいは摩擦が小さくなるようにすることで、研磨パッド3における傷の発生を抑えている。
【0091】
なお、本実施形態のCMP装置に用いられる研磨パッド3において、図2〜図5では、長さ方向の両端部、すなわち進行方向から見て上流側と下流側の端部に上述の加工を施す例を示したが、下流側の端部にのみ上述の加工を施していても先に挙げた例と同様の効果を得られる。ただし、研磨パッド3の上流側と下流側の両方の端部を加工している場合の方が、定盤2に貼り付ける際の位置合わせが容易にできるとともに、方向性を気にせずに装置に装着できるのでより好ましい。
【0092】
また、本実施形態においては、CMP装置につき4枚の研磨パッド3をベルト状の定盤2に貼り付ける例を挙げたが、研磨パッド3の枚数には特に制限はない。研磨パッド3の幅については、少なくとも半導体ウェハ5の直径より大きく、適当なマージンを有していることが好ましい。
【0093】
(第2の実施形態)
図8は、本発明の第2の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。なお、同図において、第1の実施形態と同じ部材には同じ符号を付している。また、本実施形態のCMP装置は、研磨パッドの形状及び貼り付け方法以外は第1の実施形態と同様であるので、以下では研磨パッドの形状及び貼り付け方法のみ説明する。
【0094】
図8に示すように、本実施形態の研磨パッド3には、進行方向から見て上流側及び下流側の端部に凹凸10が形成されている。この凹凸10は、隣接する研磨パッドの凹凸10とかみ合わせることができる形状になっている。
【0095】
そして、本実施形態のCMP装置において、複数の研磨パッド3は、それぞれ隣接する研磨パッド3と凹凸10をかみ合わせることで、隙間が無い状態で定盤2に貼り付けられている。
【0096】
この凹凸10の形状は、隣り合う研磨パッドとかみ合わせることができる形状であれば特に制限が無い。また、形成される凹部または凸部の個数に関しても制限は無い。
【0097】
このような凹凸10が研磨パッド3に設けられていることにより、隣接する研磨パッド3との接触面積が増えるので、定盤2にかかるテンション(引っ張り応力)に応じて研磨パッド3にかかる応力を分散できる。その上、定盤2と研磨パッド3との接着面がウエット・ケミカル雰囲気に直接触れることを回避できるため、研磨パッド3の端部、特にコーナー部からの剥がれを抑制することができる。そのため、本実施形態の研磨パッドを用いたCMP装置では、研磨パッドが剥がれることによる緊急停止などの不具合が起こりにくくなっている。また、研磨パッド3の寿命を延長することもできるので、半導体装置の製造コストを低減することもできる。
【0098】
(第3の実施形態)
図9は、本発明の第3の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【0099】
同図に示すように、本実施形態のCMP装置に用いられる研磨パッド3は、上方から見て、コーナー部11の角が面取り加工などにより削り取られている。このような加工により、すべてのコーナー部の角度を上方から見て90度以下にすることができる。なお、面取り加工の他にも、コーナー部の側端面を丸め加工などで円状などの曲面に加工してもよい。
【0100】
従来の研磨パッドは、矩形であったためにコーナー部に定盤2からかかる応力が集中する上、スラリーや水などが入り込み易かった。これに対し、本実施形態のCMP装置では、研磨パッド3のコーナー部11の角が削り取られた形状になっているので、定盤2にかかるテンション(引っ張り応力)に応じて研磨パッド3が受ける応力を分散させることができ、研磨パッド3を剥がれにくくすることができる。また、定盤2と研磨パッド3との接着部にスラリーや水などの液体が入り込みにくくなっていることによっても、研磨パッド3端部からの剥がれをなくすことができる。そのため、本実施形態のCMP装置によれば、研磨中に緊急停止など、トラブルの発生を抑えることができる。
【0101】
なお、半導体ウェハを研磨する領域を確保するために、本実施形態の研磨パッド3において、上述の面取り加工や丸め加工を施す範囲は、幅方向の端部から約40mm以内の領域にあることが好ましい。
【0102】
(第4の実施形態)
図10は、本発明の第4の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。また、図11は、本実施形態の研磨パッドの図10に示すC部の拡大断面図である。なお、同図では、定盤の進行方向(長さ方向)での定盤2及び研磨パッド3の断面を示している。
【0103】
図11に示すように、本実施形態の研磨パッド3には進行方向から見て上流側と下流側の端部に切り欠き部12が形成されている。この切り欠き部12は、進行方向から見て上流側の端部では、上部が下部よりも突出した形状になっており、下流側の端部では、上流側の端部とかみ合わせ可能な、下部が突出した形状になっている。かみ合わせ可能であれば、上流側の端部の突出部と下流側の端部の突出部の形状は特に限定しないが、図11に示すように階段状に加工するか、上流側及び下流側の端部を斜めに切り欠くかの選択は、例えば研磨パッドの材質に適しているかどうかを検討し、作製時に決定する。
【0104】
本実施形態のCMP装置では、上述の研磨パッド3が複数枚、端部の切り欠き部12で重ね合わされた(かみ合わされた)状態で定盤2に貼り付けられている。この際には、図11に示すように、上流側に配置される研磨パッド3の下流側の切り欠き部12と、下流側に配置される研磨パッド3の上流側の切り欠き部12とを重ね合わせる。これにより、半導体ウェハ5(図1参照)の研磨時に、ドレッサ7が研磨パッド3の端部に引っかかりにくくなるので、パッド活性化をスムーズに行なうことが可能になる。そのため、半導体ウェハ5の主面に傷を発生させることなく研磨を行なうことができる。また、研磨パッド3の端部に切り欠き部12を形成することで、定盤2と研磨パッド3との接着界面が直接ウエット雰囲気や、ケミカル雰囲気に触れるのを防ぎ、研磨パッド3の剥離を抑制することができる。そのため、半導体ウェハの加工工程をスムーズに行なうことができる。
【0105】
(第5の実施形態)
図12は、本発明の第5の実施形態に係るCMP装置において、研磨パッド間の構造を示す斜視図であり、図13は、本実施形態のCMP装置において、研磨パッドの端部及び定盤の、長さ方向で切断した場合の断面図である。
【0106】
図12に示すように、本実施形態のCMP装置において、定盤2に研磨パッド3が複数枚張り合わされ、互いに隣接する研磨パッド3の隙間に接着剤13が塗布されている。この接着剤13は、例えば研磨パッド3の定盤2への貼り付け時に塗布され、硬化される。
【0107】
また、接着剤13は、硬化後に研磨パッド3の高さを超えず、且つ研磨パッド間の隙間からはみ出ないように塗布される。
【0108】
これにより、定盤2と研磨パッド3との接着界面が直接ウエット雰囲気や、ケミカル雰囲気に触れることなく半導体ウェハの研磨を行なうことができるため、研磨時に研磨パッド3の端部が剥がれるのを防ぐことができる。また、研磨パッド3の端部は、接着剤13によって物理的に接着されているので、研磨パッド3はより剥がれにくくなっている。
【0109】
ここで使用する接着剤としては、耐薬品性に優れ、硬化が容易に行える、例えばエポキシ系の熱硬化型のものが好ましく用られる。特に、エポキシ系樹脂の場合、伸縮性があるので、研磨パッド3にかかる応力を逃がすことができる。このような接着剤を用いる場合、研磨パッド3の貼り付け後、研磨パッド同士の隙間に接着剤を塗布し、ドライヤーなどの熱源で硬化する。その後、半導体ウェハの研磨を行なう。
【0110】
なお、図13では、研磨パッド3の上端部が丸め加工された例を示しているが、研磨パッド3は、従来と同様の形状をしていてもよいし、第1及び第3の本実施形態で説明したような形状を有していてもよい。ただし、第1の実施形態の研磨パッドを用いる場合には、研磨時に傷が生じにくくなる上、研磨パッドが剥離しにくくなるので、相乗効果が期待できる。第3の実施形態の研磨パッドを用いる場合には、研磨パッドの剥離抑制効果を増強できるので好ましい。
【0111】
(第6の実施形態)
ここまでの実施形態では、ベルト研磨方式のCMP装置において、研磨パッドの端部を加工する例について説明した。これに対し、ターンテーブル方式のCMP装置であっても、研磨パッドの端部の加工が必要となる場合がある。
【0112】
従来のターンテーブル方式のCMP装置では、円盤状の定盤の上面に円形の研磨パッドが貼り付けられており、研磨対象の半導体ウェハや、ドレッサを研磨パッドに上方から押し付けることで研磨が行われる。このような従来のCMP装置では、研磨パッドとして円形のものを一枚のみ使用するため、本発明の課題とした研磨パッドの端部における傷の発生、及び剥離による装置の停止といった不具合は生じなかった。その代わり、ベルト研磨方式に比べて研磨パッドが大きいため、研磨パッドと定盤との間に気泡を入れずに研磨パッドを貼り付けることが難しく、気泡の存在により研磨に不具合が生じることがあった。また、研磨パッドに一箇所でも気泡が入ったり破れが生じた場合、研磨パッド全体を張り替えなければならず、製造コストの上昇を招いていた。
【0113】
上記の不具合を解決するために、研磨パッドを複数枚に分割したターンテーブル方式のCMP装置が提案されている。これにより、研磨パッドを研磨定盤に貼り付ける際に気泡が入りにくくなるので、研磨パッドがたわめずに研磨定盤に貼り付けることが可能になる。さらに、破損部分の研磨パッドを部分的に交換することが可能になるため、研磨パッドのコストを低減することができる。加えて、研磨パッドが分割されているため、貼り付け、引き剥がし作業を容易に行うことができる。
【0114】
ところが、円形の研磨パッドを複数枚に分割することで、ベルト研磨方式のCMP装置と同様に、研磨パッドが剥がれたり、研磨パッドの端部に傷が発生するといった不具合が生じるようになった。
【0115】
そこで、本願発明者らは、ベルト研磨方式のCMPで有効であった、研磨パッドの端部を加工する手法をターンテーブル方式のCMPにも適用することを考えた。
【0116】
図14(a)は、本発明の第6の実施形態に係るCMP装置を示す側面図であり、(b)は、本実施形態のCMP装置の研磨パッドを上方から見たときの平面図である。
【0117】
図14(a)に示すように、本実施形態のCMP装置は、定盤21と、定盤21の上面に貼り付けられた研磨パッド22と、回転機構及び加圧機構を有し、半導体ウェハ23を保持するためのキャリア24と、回転機構及び加圧機構を有し、研磨パッド22の上面を毛羽立たせるためのドレッサ26とを備えている。
【0118】
図14(b)に示すように、本実施形態の研磨パッド22は、従来の研磨パッドを複数枚に分割した形状になっている。例えば、本実施形態のCMP装置では、扇形をした4枚の研磨パッド22が、互いに間隔を空けずに定盤21に貼り付けられている。そして、研磨パッド22のうち、隣り合う研磨パッド同士が互いに接する部分、すなわちそれぞれの研磨パッド22の端部がテーパー形状に加工されている。
【0119】
このように、パッド同士の張り合わせ部のコーナー部分の角を落とす加工形状や、テーパー形状のパッドを張り合わせることにより、ドレッサが研磨パッド22の貼り合わせ部に引っかかるのを防止することができる。よって、ドレッサが貼り合わせ部に引っかかって発生する傷を防ぎ、研磨後のスラリーや研磨屑を効率よく研磨パッド22の外周方向に排出することができる。
【0120】
その他に、研磨パッド22の辺に凹凸を形成し、この凹凸を組み合わせて研磨パッド22を定盤21に貼り付けてもよい。また、隣接する研磨パッドの間の間隙を、接着剤で埋めて、研磨パッド22と定盤21との接着部分に水分やスラリー25が入り込むのを防いでもよい。
【0121】
なお、図14(b)では、定盤21上に4枚の研磨パッド22が貼り付けられていたが、研磨パッド22の数は特に限定されない。
【0122】
【発明の効果】
本発明のCMP装置によれば、研磨パッドの端部にテーパー加工または丸め加工を施していることにより、ドレッサが研磨パッドに引っかかりにくくすることができ研磨パッドに傷が発生するのを防ぐことができる。また、研磨パッドの端部に凹凸を形成することにより、定盤から受ける応力を分散することができるので、研磨パッドの剥離が抑えられている。
【0123】
また、これらのCMP装置を用いて研磨を行なうことにより、半導体ウェハの主面を傷つけることなく研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るベルト研磨方式のCMP装置のうち、研磨機構部の構成を概略的に示す図である。
【図2】図1に示す第1の実施形態のCMP装置において、A部を拡大して示す斜視図である。
【図3】第1の実施形態のCMP装置において、A部を拡大して示す長さ方向の断面図である。
【図4】第1の実施形態のCMP装置において、図1に示すA部の一変形例を拡大して示す断面図である。
【図5】第1の実施形態のCMP装置において、図1に示すA部の一変形例を拡大して示す断面図である。
【図6】第1の実施形態のCMP装置の研磨パッドのうち、B部を拡大して示す斜視図である。
【図7】図1に示すCMP装置の研磨パッドのうち、B部を拡大して示す断面図である。
【図8】本発明の第2の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【図9】本発明の第3の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【図10】本発明の第4の実施形態に係るCMP装置に用いられる研磨パッドを示す斜視図である。
【図11】第4の実施形態の研磨パッドの図10に示すC部の拡大断面図である。
【図12】本発明の第5の実施形態に係るCMP装置において、研磨パッド間の構造を示す斜視図である。
【図13】第5の実施形態に係るCMP装置において、研磨パッドの端部及び定盤の、長さ方向で切断した場合の断面図である。
【図14】(a)は、本発明の第6の実施形態に係るCMP装置を示す側面図であり、(b)は、該CMP装置の研磨パッドを上方から見たときの平面図である。
【図15】従来のベルト研磨方式のCMP装置における研磨機構部の構成を概略的に示す図である。
【図16】図15に示す従来のCMP装置のうち、D部を示す拡大図である。
【図17】図15に示す従来のCMP装置のうち、E部を示す拡大図である。
【符号の説明】
1 ローラ(プーリ)
2、21 定盤
3、22 研磨パッド
4 端部
5、23 半導体ウェハ
6 シリンダ
7、26 ドレッサ
8 貫通孔
9 周縁部
10 凹凸
11 コーナー部
12 切り欠き部
13 接着剤
16、24 キャリア
25 スラリー
Claims (30)
- 化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、
少なくとも上端部の一部にテーパー加工または丸め加工が施されている研磨パッド。 - 請求項1に記載の研磨パッドにおいて、
上方から見て略四辺形の形状を有しており、少なくとも上記略四辺形の一つの辺に相当する部分の上端にテーパー加工または丸め加工が施されている、研磨パッド。 - 請求項1または2に記載の研磨パッドにおいて、
上方から見て扇形の形状を有しており、少なくとも上端部の一部にテーパー加工または丸め加工が施されている、研磨パッド。 - 請求項1〜3のうちいずれか1つに記載の研磨パッドにおいて、
上記上端部のうち少なくとも一部にはテーパー加工が施されており、上記上端部の角度が鈍角である、研磨パッド。 - 請求項1〜4のうちいずれか1つに記載の研磨パッドにおいて、
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられている、研磨パッド。 - 化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、
少なくとも端部の一部には、
第1の凹凸部と、
上記第1の凹凸部とかみ合わせ可能な第2の凹凸部と
が形成されている、研磨パッド。 - 請求項6に記載の研磨パッドにおいて、
上方から見て、第1の辺に上記第1の凹凸部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の凹凸部が形成された略四辺形の形状を有している、研磨パッド。 - 請求項6または7に記載の研磨パッドにおいて、
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられている、研磨パッド。 - 化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、
上方から見た場合のコーナー部分に、テーパー加工または丸め加工が施されている、研磨パッド。 - 請求項9に記載の研磨パッドにおいて、
上方から見て、四隅が切り取られた、もしくは四隅が丸められて曲線となった略四辺形の形状を有する、研磨パッド。 - 請求項9または10に記載の研磨パッドにおいて、
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられている、研磨パッド。 - 化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、
少なくとも端部の一部には、
上記端部の上部を突出させることにより形成された第1の突出部と、
上記第1の突出部と重ね合わせ可能で、上記端部の下部を突出させることにより形成された第2の突出部と
が設けられている、研磨パッド。 - 請求項12に記載の研磨パッドにおいて、
上方から見て略四辺形の形状を有しており、第1の辺に上記第1の突出部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の突出部が形成されている、研磨パッド。 - 請求項12または13に記載の研磨パッドにおいて、
周縁部の上端にテーパー加工または丸め加工を施された貫通孔がさらに設けられている、研磨パッド。 - 化学的機械的研磨に用いられ、上面が研磨面となる研磨パッドであって、
周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている、研磨パッド。 - 定盤と、
上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
上記複数の研磨パッドの各々の上端部のうち、隣接する上記研磨パッドに面する部分には、テーパー加工または丸め加工が施されている、研磨装置。 - 請求項16に記載の研磨装置において、
互いに平行な回転軸を有する少なくとも2つのローラをさらに備え、
上記定盤は上記ローラに懸けられたベルト状のものであり、
上記研磨パッドは、少なくとも一つの辺の上端部がテーパー加工または丸め加工された略四辺形の形状を有している、研磨装置。 - 定盤と、
上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
少なくとも上記各研磨パッドの端部の一部には、
第1の凹凸部と、
隣接する上記研磨パッドの上記第1の凹凸部とかみ合わされた第2の凹凸部とが形成されている、研磨装置。 - 請求項18に記載の研磨装置において、
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見て、第1の辺に上記第1の凹凸部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の凹凸部が形成された略四辺形の形状を有している、研磨装置。 - 定盤と、
上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見た場合のコーナー部分に、テーパー加工または丸め加工が施されている、研磨装置。 - 定盤と、
上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
上記各研磨パッドのうち、研磨時の動作方向から見て上流側の端部には、上部を突出させてなる第1の突出部が形成され、
上記各研磨パッドのうち、研磨時の動作方向から見て下流側の端部には、下部を突出させてなり、隣接する上記研磨パッドの上記第1の突出部と重ね合わされた第2の突出部が形成されている、研磨装置。 - 請求項21に記載の研磨装置において、
上記複数の研磨パッドの各々は、上方から見て略四辺形の形状を有しており、第1の辺に上記第1の突出部が形成され、上記第1の辺の対辺に上記第2の突出部が形成されている、研磨装置。 - 定盤と、
上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
上記複数の研磨パッド同士の間が、接着剤で埋められている、研磨装置。 - 定盤と、
上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドと、
研磨時にウェハを保持するためのキャリアと、
上記複数の研磨パッドの上面を活性化するためのドレッサと
を備え、上記ウェハの化学的機械的研磨に用いられる研磨装置であって、
上記複数の研磨パッドの各々には、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられている、研磨装置。 - 定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、
上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドは、上端部のうち、隣接する上記研磨パッドに面する部分にテーパー加工または丸め加工が施されていることを特徴とするウェハの研磨方法。 - 定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、
上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドの端部には、第1の凹凸部と、隣接する上記研磨パッドの上記第1の凹凸部とかみ合わされた第2の凹凸部とが形成されていることを特徴とするウェハの研磨方法。 - 定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、
上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドは、上方から見た場合のコーナー部分にテーパー加工または丸め加工が施されていることを特徴とするウェハの研磨方法。 - 定盤と、上記定盤上に貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、
上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記研磨パッドのうち、上記定盤の走行方向から見て上流側の端部には、上部を突出させてなる第1の突出部が形成され、下流側の端部には、下部を突出させてなり、隣接する上記研磨パッドの上記第1の突出部と重ね合わされた第2の突出部が形成されていることを特徴とするウェハの研磨方法。 - 定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、
上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記複数の研磨パッド同士の間は、接着剤で埋められていることを特徴とするウェハの研磨方法。 - 定盤と、上記定盤上に互いに間隔を空けて貼り付けられ、上面が研磨面となる複数の研磨パッドとを備えた研磨装置を用いるウェハの研磨方法であって、
ドレッサにより上記複数の研磨パッドの上面を活性化する工程(a)と、
上記定盤を走行させると共に、上記ウェハを上記研磨パッドの上面に押し当てて研磨する工程(b)とを含み、
上記工程(a)及び工程(b)で用いられる上記複数の研磨パッドの各々には、周縁部の上端がテーパー加工または丸め加工された貫通孔が設けられていることを特徴とするウェハの研磨方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003182168A JP2005019669A (ja) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | 研磨パッド、研磨装置、及びウェハの研磨方法 |
US10/834,111 US20040266322A1 (en) | 2003-06-26 | 2004-04-29 | Polishing pad, polishing apparatus and method for polishing wafer |
CNA2004100592161A CN1577758A (zh) | 2003-06-26 | 2004-06-09 | 研磨垫、研磨装置及晶片的研磨方法 |
US11/710,916 US20070161342A1 (en) | 2003-06-26 | 2007-02-27 | Polishing pad, polishing apparatus and method for polishing wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003182168A JP2005019669A (ja) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | 研磨パッド、研磨装置、及びウェハの研磨方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005019669A true JP2005019669A (ja) | 2005-01-20 |
Family
ID=33535251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003182168A Pending JP2005019669A (ja) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | 研磨パッド、研磨装置、及びウェハの研磨方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040266322A1 (ja) |
JP (1) | JP2005019669A (ja) |
CN (1) | CN1577758A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006346798A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Nitta Haas Inc | 研磨パッド |
JP2008093759A (ja) * | 2006-10-08 | 2008-04-24 | Musashi Kasei Kogyo Kk | 研磨装置用超強粘着シート |
KR100978352B1 (ko) | 2010-05-20 | 2010-08-26 | 김정환 | 3중 표면 연마기를 통한 알루미늄 합금판 연마장치 |
JP2010253646A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Nitta Haas Inc | 研磨パッド |
WO2012077427A1 (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-14 | 旭硝子株式会社 | 研磨具 |
JP2012179714A (ja) * | 2012-06-28 | 2012-09-20 | Nitta Haas Inc | 研磨パッド |
KR101390800B1 (ko) | 2012-06-27 | 2014-05-02 | 주식회사 엘지실트론 | 웨이퍼 가공 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 가공 방법 |
JP2015139851A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 |
KR20180108244A (ko) * | 2017-03-24 | 2018-10-04 | 주식회사 케이씨텍 | 연마 패드 및 이를 구비하는 기판 연마 장치, 연마 패드의 제조방법 |
WO2019027077A1 (ko) * | 2017-08-02 | 2019-02-07 | 새솔다이아몬드공업 주식회사 | 에지부분이 라운드된 연마패드 드레서 및 그 연마장치 |
TWI768729B (zh) * | 2020-08-17 | 2022-06-21 | 日商鎧俠股份有限公司 | 研磨裝置及研磨方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7086932B2 (en) * | 2004-05-11 | 2006-08-08 | Freudenberg Nonwovens | Polishing pad |
US7804763B2 (en) * | 2005-04-04 | 2010-09-28 | Current Technologies, Llc | Power line communication device and method |
US7179159B2 (en) * | 2005-05-02 | 2007-02-20 | Applied Materials, Inc. | Materials for chemical mechanical polishing |
US7671701B2 (en) * | 2006-06-09 | 2010-03-02 | Current Technologies, Llc | Method and device for providing broadband over power line communications |
US8012000B2 (en) * | 2007-04-02 | 2011-09-06 | Applied Materials, Inc. | Extended pad life for ECMP and barrier removal |
US8188855B2 (en) * | 2008-11-06 | 2012-05-29 | Current Technologies International Gmbh | System, device and method for communicating over power lines |
US8279058B2 (en) * | 2008-11-06 | 2012-10-02 | Current Technologies International Gmbh | System, device and method for communicating over power lines |
US20100111199A1 (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-06 | Manu Sharma | Device and Method for Communicating over Power Lines |
CN101987429B (zh) * | 2009-08-07 | 2012-09-26 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 化学机械研磨方法和装置 |
CN102672595B (zh) * | 2011-03-07 | 2016-02-17 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 抛光方法 |
CN102554768B (zh) * | 2012-02-10 | 2018-02-09 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 识别化学机械研磨设备的研磨性能的方法 |
TWI562856B (en) * | 2012-10-01 | 2016-12-21 | Iv Technologies Co Ltd | Cutting apparatus, manufacturing method of polishing pad and polishing pad |
CN103612182A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-03-05 | 苏州道众机械制造有限公司 | 平面带式磨床 |
CN108296341A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-07-20 | 宁波得晴电器科技有限公司 | 一种缓冲件成型工艺 |
JP7178662B2 (ja) * | 2019-04-10 | 2022-11-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 研磨装置および研磨方法 |
CN111941221A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-17 | 赣州市业润自动化设备有限公司 | 一种带状式化学机械研磨装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998050201A1 (en) * | 1997-05-09 | 1998-11-12 | Rodel Holdings, Inc. | Mosaic polishing pads and methods relating thereto |
TW375556B (en) * | 1997-07-02 | 1999-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of polishing the wafer and finishing the polishing pad |
US6315857B1 (en) * | 1998-07-10 | 2001-11-13 | Mosel Vitelic, Inc. | Polishing pad shaping and patterning |
US6733373B1 (en) * | 2000-03-31 | 2004-05-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Polishing assembly for a linear chemical mechanical polishing apparatus and method for forming |
US6503129B1 (en) * | 2000-10-06 | 2003-01-07 | Lam Research Corporation | Activated slurry CMP system and methods for implementing the same |
US6663474B2 (en) * | 2001-03-19 | 2003-12-16 | United Microelectronics Corp. | Apparatus and system of chemical mechanical polishing |
US6641470B1 (en) * | 2001-03-30 | 2003-11-04 | Lam Research Corporation | Apparatus for accurate endpoint detection in supported polishing pads |
-
2003
- 2003-06-26 JP JP2003182168A patent/JP2005019669A/ja active Pending
-
2004
- 2004-04-29 US US10/834,111 patent/US20040266322A1/en not_active Abandoned
- 2004-06-09 CN CNA2004100592161A patent/CN1577758A/zh active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006346798A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Nitta Haas Inc | 研磨パッド |
JP2008093759A (ja) * | 2006-10-08 | 2008-04-24 | Musashi Kasei Kogyo Kk | 研磨装置用超強粘着シート |
JP2010253646A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Nitta Haas Inc | 研磨パッド |
KR100978352B1 (ko) | 2010-05-20 | 2010-08-26 | 김정환 | 3중 표면 연마기를 통한 알루미늄 합금판 연마장치 |
WO2012077427A1 (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-14 | 旭硝子株式会社 | 研磨具 |
KR101390800B1 (ko) | 2012-06-27 | 2014-05-02 | 주식회사 엘지실트론 | 웨이퍼 가공 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 가공 방법 |
JP2012179714A (ja) * | 2012-06-28 | 2012-09-20 | Nitta Haas Inc | 研磨パッド |
JP2015139851A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 |
KR20180108244A (ko) * | 2017-03-24 | 2018-10-04 | 주식회사 케이씨텍 | 연마 패드 및 이를 구비하는 기판 연마 장치, 연마 패드의 제조방법 |
KR102318482B1 (ko) | 2017-03-24 | 2021-10-29 | 주식회사 케이씨텍 | 연마 패드 및 이를 구비하는 기판 연마 장치, 연마 패드의 제조 방법 |
WO2019027077A1 (ko) * | 2017-08-02 | 2019-02-07 | 새솔다이아몬드공업 주식회사 | 에지부분이 라운드된 연마패드 드레서 및 그 연마장치 |
TWI768729B (zh) * | 2020-08-17 | 2022-06-21 | 日商鎧俠股份有限公司 | 研磨裝置及研磨方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1577758A (zh) | 2005-02-09 |
US20040266322A1 (en) | 2004-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005019669A (ja) | 研磨パッド、研磨装置、及びウェハの研磨方法 | |
US20070161342A1 (en) | Polishing pad, polishing apparatus and method for polishing wafer | |
US6632129B2 (en) | Fixed abrasive article for use in modifying a semiconductor wafer | |
US7601050B2 (en) | Polishing apparatus with grooved subpad | |
US7429210B2 (en) | Materials for chemical mechanical polishing | |
JP2012507409A (ja) | モノリシック直線研磨シート | |
US20110065365A1 (en) | Grinding method and grinding apparatus for polishing pad for use in double-side polishing device | |
JP2009095923A (ja) | 研磨装置 | |
KR102211328B1 (ko) | 연마면 세정 장치, 연마 장치 및 연마면 세정 장치의 제조 방법 | |
JP2003300149A (ja) | 研磨パッド、研磨装置および研磨方法 | |
US6179950B1 (en) | Polishing pad and process for forming same | |
JP2004172296A (ja) | 半導体ウェーハの研磨方法及びその研磨パッド | |
KR101523815B1 (ko) | 판상체의 연마 장치 및 판상체의 연마 방법 | |
JPH09277163A (ja) | 研磨方法と研磨装置 | |
JP6268432B2 (ja) | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 | |
JP2006156688A (ja) | 鏡面面取り装置およびそれ用の研磨布 | |
JP2008023625A (ja) | 被加工物保持材 | |
JP2004216503A (ja) | 研磨装置および研磨方法 | |
JP2006255809A (ja) | 研磨装置 | |
JPWO2011004764A1 (ja) | 板状体の研磨装置及び板状体の研磨方法 | |
JPH04294916A (ja) | 銅張積層板の銅箔回収方法 | |
JP2008290189A (ja) | 研磨機 | |
JP2004342640A (ja) | 研磨パッド | |
KR20080099697A (ko) | 화학적 기계적 연마장치 및 상기 연마장치의 연마패드부착방법 | |
KR20120107590A (ko) | 패드 처리 장치 및 이를 사용하여 패드를 처리하는 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080311 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080701 |