JP2006231419A - Polishing device and method - Google Patents

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Osamu Kinoshita
修 木下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide polishing device and method for mitigating a drying environment around a wafer carrier. <P>SOLUTION: This polishing device polishes a wafer held by the wafer carrier by making the wafer abut on a rotating polishing pad, while supplying slurry. The polishing device is provided with a humidifying means 70 for controlling the internal humidity to a prescribed value. The polishing is performed, while maintaining the inside of the polishing device at the prescribed humidity. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は研磨装置及び研磨方法に関し、特に化学的機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing )によるウエーハの研磨装置及び研磨方法に関する。   The present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method, and more particularly to a wafer polishing apparatus and a polishing method by chemical mechanical polishing (CMP).

近年、半導体技術の発展により、デザインルールの微細化、多層配線化が進み、またコスト低減を進める上においてウエーハの大口径化も進行してきている。そのため、従来のようにパターンを形成した層の上にそのまま次の層のパターンを形成しようとした場合、前の層の凹凸のために次の層では良好なパターンを形成することが難しく、欠陥などが生じやすかった。   In recent years, with the development of semiconductor technology, design rules have been miniaturized and multilayered wiring has been progressed, and the wafer diameter has been increased in order to reduce costs. Therefore, when trying to form the pattern of the next layer as it is on the layer where the pattern is formed as in the past, it is difficult to form a good pattern in the next layer due to the unevenness of the previous layer, It was easy to occur.

そこで、パターンを形成した層の表面を平坦化し、その後で次の層のパターンを形成することが行われている。この場合、CMP法によるウェーハの研磨装置が用いられている。   Therefore, the surface of the layer on which the pattern is formed is flattened, and then the pattern of the next layer is formed. In this case, a wafer polishing apparatus using a CMP method is used.

このCMP法によるウェーハの研磨装置として、表面に研磨パッドが貼付された円盤状の研磨定盤と、ウェーハの一面を保持してウェーハの他面を研磨パッドに当接させるウェーハキャリアとを有し、研磨定盤を回転させるとともにウェーハキャリアを回転させながらウェーハを研磨パッドに当接させ、研磨パッドとウェーハとの間に研磨剤であるスラリを供給しながらウェーハの他面を研磨するCMP装置が、一般に広く知られている。   As a wafer polishing apparatus by this CMP method, a disk-shaped polishing surface plate having a polishing pad affixed to the surface, and a wafer carrier that holds one surface of the wafer and makes the other surface of the wafer contact the polishing pad A CMP apparatus that polishes the other surface of the wafer while rotating the polishing platen and bringing the wafer into contact with the polishing pad while rotating the wafer carrier and supplying a slurry as an abrasive between the polishing pad and the wafer. Generally known widely.

ウェーハを保持するウェーハキャリアは、下面にエアー噴出口を有し該エアー噴出口から供給されるエアによって形成される圧力エアー層を介してウェーハに押圧力を付与するバックプレートと、ウェーハの径方向の移動を規制するとともに前記研磨パッドを押圧するリテーナリングと、ウェーハ吸着用の吸着口を有するとともにウェーハに接触して前記バックプレートから前記圧力エアー層を介して加えられる押圧力をウェーハに伝達する保護シートと、を有し、ウェーハの裏面がバックプレートの硬い面に直接接触して傷が付くのを防止したものが公知である(例えば、特許文献1参照。)。   The wafer carrier for holding the wafer has a back plate that has an air outlet on the lower surface and applies a pressing force to the wafer via a pressure air layer formed by air supplied from the air outlet, and the radial direction of the wafer And a retainer ring that presses the polishing pad and a suction port for wafer suction, and contacts the wafer to transmit the pressing force applied from the back plate through the pressure air layer to the wafer. And a protective sheet that prevents the back surface of the wafer from directly contacting the hard surface of the back plate and being damaged (see, for example, Patent Document 1).

このウェーハキャリアでは、バックプレートに加えられる押圧力がバックプレートから噴射されるエアの圧力による圧力エアー層及び保護シートを介してウェーハに伝えられ、ウェーハを研磨パッドに押圧する構造となっている。そのため、保護シートはウェーハを一様に押圧する必要があり、伸び難い性質を持ちながらも曲げやすい性質を持つ材質で形成されている。   In this wafer carrier, the pressing force applied to the back plate is transmitted to the wafer via the pressure air layer and the protective sheet by the pressure of the air jetted from the back plate, and the wafer is pressed against the polishing pad. Therefore, the protective sheet needs to press the wafer uniformly, and is formed of a material that has a property of being easily stretched while being difficult to stretch.

保護シートにはウェーハ吸着用の吸着口が形成されており、ウェーハの搬送時にウェーハを吸着保持するために使用される。ウェーハを搬送する場合は、先ずウェーハをウェーハキャリアのリテーナリング内に相対的に位置付け、バックプレートのエアー吸引口からエアを吸引して保護シートの内側を減圧状態にする。この保護シート内側の減圧雰囲気によりウェーハは保護シート表面に密着し、この状態で搬送される。研磨パッドの上面に搬送されたウェーハは、エアの吸引が解除され、バックプレートのエアー吸引口が今度はエアー噴射口に変わり、ウェーハは保護シートを介した押圧力を受けて研磨パッドに押圧され、研磨が開始される。
特開2000−317819号公報
The protective sheet has a suction port for wafer suction, and is used to suck and hold the wafer when the wafer is transported. When transporting the wafer, first, the wafer is relatively positioned in the retainer ring of the wafer carrier, and air is sucked from the air suction port of the back plate so that the inside of the protective sheet is decompressed. The wafer is brought into close contact with the surface of the protective sheet by the reduced pressure atmosphere inside the protective sheet and is conveyed in this state. The wafer transported to the upper surface of the polishing pad is released from the air suction, and the air suction port of the back plate is now changed to the air injection port, and the wafer is pressed against the polishing pad by receiving a pressing force through the protective sheet. Polishing is started.
JP 2000-317819 A

しかし、この従来の研磨装置においては、圧力エアー層を形成するためのバックプレートから噴射するエアはドライエアであり、またこの圧力エアー層は静圧エアーベアリングの作用を果たすように構成されているため供給されるエアと同じ量のエアが常時排出されている。   However, in this conventional polishing apparatus, the air injected from the back plate for forming the pressure air layer is dry air, and the pressure air layer is configured to serve as a static pressure air bearing. The same amount of air as the supplied air is constantly discharged.

このため、排出されたドライエアが研磨装置の内部、特に研磨部を乾燥させる。このような乾燥環境では、ウェーハキャリアやウェーハに飛び散ったスラリーが乾燥凝集し、異物となることがある。   For this reason, the discharged dry air dries the inside of the polishing apparatus, particularly the polishing portion. In such a dry environment, the slurry scattered on the wafer carrier or the wafer may be dried and aggregated to become foreign matter.

また、通常ウェーハの研磨時では、ウェーハは回転する研磨パッドに押付けられているので、研磨パッドの回転方向に対して大きな摩擦力を受けている。この状態で、仮にウェーハと保護シートとの間に異物が混入した場合、不具合が生じる。   Further, at the time of polishing a normal wafer, since the wafer is pressed against the rotating polishing pad, it receives a large frictional force in the rotating direction of the polishing pad. In this state, if foreign matter is mixed between the wafer and the protective sheet, a problem occurs.

通常は保護シート表面は研磨シーケンスの中で毎回十分に洗浄され、ウェーハと保護シートとの間に異物が混入することはない。しかし、装置が何らかのトラブルで小時間停止した際に、前述の乾燥環境においては保護シート表面に飛び散ったスラリーがそのまま乾燥し、異物になるケースがある。このように何らかの悪条件が重なって、ウェーハと保護シートとの間に異物を挟みこんだ場合、ウェーハと保護シートとの密着性が悪くなってウェーハと保護シートが擦れ易くなり、異物を挟んだ状態で擦れることにより、ウェーハの裏面に傷が付くことがある。   Normally, the surface of the protective sheet is sufficiently cleaned every time in the polishing sequence, and no foreign matter is mixed between the wafer and the protective sheet. However, when the apparatus is stopped for a short time due to some trouble, in some cases, the slurry scattered on the surface of the protective sheet is dried as it is and becomes a foreign substance in the above-mentioned drying environment. In this way, when some bad condition overlaps and foreign matter is caught between the wafer and the protective sheet, the adhesion between the wafer and the protective sheet is deteriorated, the wafer and the protective sheet are easily rubbed, and the foreign matter is caught. By rubbing in the state, the back surface of the wafer may be damaged.

また、ウェーハと保護シートとが擦れることにより、保護シートの表面が1部溶けてウェーハ裏面に溶着することもある。   Further, when the wafer and the protective sheet are rubbed, a part of the surface of the protective sheet may be melted and welded to the back surface of the wafer.

また、ウェーハと保護シートとの間に微小な異物が混入した場合、ウェーハと保護シートとの密着性が悪くなるため、研磨中にバックプレートから噴射されるエアが保護シートの吸着口から漏れ出て、ウェーハと保護シートとの間に形成された微小隙間を通ってウェーハの外へ抜けることがある。この漏れ出たエアがウェーハ裏面の外周部に触れているスラリーの乾燥を促進させ、ウェーハ裏面外周部付近にスラリーが固着し凝集するという問題を引き起こす。   In addition, if a minute foreign matter enters between the wafer and the protective sheet, the adhesion between the wafer and the protective sheet will deteriorate, so that the air sprayed from the back plate will leak from the protective sheet suction port during polishing. In some cases, the wafer passes through a minute gap formed between the wafer and the protective sheet. The leaked air accelerates the drying of the slurry that touches the outer peripheral portion of the wafer back surface, and causes the problem that the slurry adheres and aggregates in the vicinity of the outer peripheral portion of the wafer back surface.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハキャリア周辺の乾燥環境を緩和し、何らかの悪条件が重なってウェーハと保護シートとの間に異物が混入した時にウェーハが異物で擦られて、ウェーハ裏面に傷が生じたり、保護シートの1部がウェーハ裏面に溶着したりすることのないウェーハの研磨装置及び研磨方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and alleviates the dry environment around the wafer carrier, and when some adverse conditions overlap and foreign matter enters between the wafer and the protective sheet, the wafer is rubbed with foreign matter. Therefore, an object of the present invention is to provide a polishing apparatus and a polishing method for a wafer which do not cause scratches on the back surface of the wafer or cause a part of the protective sheet to be welded to the back surface of the wafer.

また、ウェーハの研磨時に、ウェーハと保護シートとの密着性が悪化し、ウェーハを押圧するエアが保護シートに設けられたウェーハの吸着口から外に漏れ出して、ウェーハ裏面外周部付近にスラリーが固着凝集することのないウェーハの研磨装置及び研磨方法を提供することを目的とする。   In addition, when the wafer is polished, the adhesion between the wafer and the protective sheet deteriorates, and air that presses the wafer leaks out from the suction port of the wafer provided on the protective sheet, and slurry is formed near the outer periphery of the back surface of the wafer. It is an object of the present invention to provide a wafer polishing apparatus and a polishing method that do not adhere and agglomerate.

本発明は、前記目的を達成するために、スラリを供給しながら、ウェーハキャリアに保持されたウェーハを回転する研磨パッドに当接させて研磨する研磨装置において、該研磨装置の内部の湿度を所定の値に制御する加湿手段が設けられたことを特徴とし、前記研磨装置を用いて、前記ウェーハを研磨する研磨方法において、前記研磨装置の内部の湿度を所定の値に制御しながら研磨することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a polishing apparatus that polishes a wafer held by a wafer carrier in contact with a rotating polishing pad while supplying a slurry. In the polishing method for polishing the wafer using the polishing apparatus, polishing is performed while controlling the humidity inside the polishing apparatus to a predetermined value. It is characterized by.

本発明によれば、研磨装置の内部が所定の湿度に制御されるので、研磨装置の内部におけるスラリー等の固着凝集が緩和される。また、ウェーハの研磨部及び搬送経路における乾燥も防止される。   According to the present invention, since the inside of the polishing apparatus is controlled to a predetermined humidity, adhesion and aggregation of slurry and the like inside the polishing apparatus is reduced. Further, drying in the wafer polishing section and the conveyance path is also prevented.

また、本発明は、スラリを供給しながら、ウェーハキャリアに保持されたウェーハを回転する研磨パッドに当接させて研磨する研磨部を有する研磨装置において、前記研磨部の内部の湿度を所定の値に制御する加湿手段が設けられたことを特徴とし、前記研磨部を有する研磨装置を用いて、前記ウェーハを研磨する研磨方法において、前記研磨部の内部の湿度を所定の値に制御しながら研磨することを特徴とする。   Further, the present invention provides a polishing apparatus having a polishing unit that polishes a wafer held by a wafer carrier in contact with a rotating polishing pad while supplying slurry, and sets the humidity inside the polishing unit to a predetermined value. In the polishing method for polishing the wafer using a polishing apparatus having the polishing unit, polishing is performed while controlling the humidity inside the polishing unit to a predetermined value. It is characterized by doing.

本発明によれば、研磨装置の研磨部内部が所定の湿度に制御されるので、研磨装置の研磨部内部の乾燥が防止されスラリー等の固着凝集が緩和される。   According to the present invention, since the inside of the polishing unit of the polishing apparatus is controlled to a predetermined humidity, the inside of the polishing unit of the polishing apparatus is prevented from being dried, and the adhesion and aggregation of slurry and the like are alleviated.

また、本発明は、スラリを供給しながら、ウェーハキャリアに保持されたウェーハを回転する研磨パッドに当接させて研磨する研磨装置において、前記ウェーハキャリアは、下面にエアー噴出口を有し該エアー噴出口から供給されるエアによって形成される圧力エアー層を介してウェーハに押圧力を付与するバックプレートと、ウェーハの径方向の移動を規制するとともに前記研磨パッドを押圧するリテーナリングと、ウェーハに接触して前記バックプレートから前記圧力エアー層を介して加えられる押圧力をウェーハに伝達する保護シートと、を有し、前記エアー噴出口から供給するエアの湿度を所定の値に制御する加湿手段が設けられたことを特徴とし、前記ウェーハキャリアを有する研磨装置を用いて、前記ウェーハを研磨する研磨方法において、前記エアー噴出口から供給するエアの湿度を所定の値に制御しながら研磨することを特徴とする。   Further, the present invention provides a polishing apparatus for polishing a wafer held by a wafer carrier by contacting the rotating polishing pad while supplying slurry, and the wafer carrier has an air outlet on the lower surface thereof. A back plate for applying a pressing force to the wafer via a pressure air layer formed by air supplied from the jet port, a retainer ring for restricting movement of the wafer in the radial direction and pressing the polishing pad, and A protective sheet that contacts and transmits a pressing force applied from the back plate through the pressure air layer to the wafer, and controls the humidity of the air supplied from the air outlet to a predetermined value. A polishing method for polishing the wafer using a polishing apparatus having the wafer carrier In, wherein the polishing while controlling the humidity of the air supplied to a predetermined value from the air injection port.

本発明によれば、ウェーハに接触する保護シートとバックプレートとの間に圧力エアー層を形成する高圧エアが所定の湿度に制御されるので、保護シートやリテーナリング及びウェーハの乾燥が防止されスラリー等の固着凝集が緩和される。   According to the present invention, since the high-pressure air that forms a pressure air layer between the protective sheet that contacts the wafer and the back plate is controlled to a predetermined humidity, the protective sheet, the retainer ring, and the wafer are prevented from drying. And the like.

本発明は、前記発明において、前記湿度を所定の値に制御するために超音波加湿装置を加湿手段として用いることができ、容易に前記湿度の制御を行うことができる。   In the present invention, in the above invention, an ultrasonic humidifier can be used as a humidifying means to control the humidity to a predetermined value, and the humidity can be easily controlled.

以上説明したように、本発明にかかわる研磨装置及び研磨方法によれば、供給する高圧エアの湿度を所定の値に制御するので、ウェーハの乾燥が緩和される。   As described above, according to the polishing apparatus and the polishing method according to the present invention, the humidity of the high-pressure air to be supplied is controlled to a predetermined value, so that the drying of the wafer is alleviated.

以下添付図面に従って本発明に係る研磨装置及び研磨方法の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。   Hereinafter, preferred embodiments of a polishing apparatus and a polishing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same number or symbol is attached to the same member.

図1は、 本発明に係るウェーハの研磨装置の一実施形態を示す断面図である。研磨装置10では、同図に示すように、回転する研磨定盤11の表面に研磨パッド12が貼付されている。研磨パッド12の上方にはウェーハキャリア20が、ウェーハWを保持しながら回転し、ウェーハWを研磨パッド12に当接させるように配置されている。この研磨定盤11、研磨パッド12、及びウェーハキャリア20等で研磨部を構成している。   FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a wafer polishing apparatus according to the present invention. In the polishing apparatus 10, as shown in the figure, a polishing pad 12 is attached to the surface of a rotating polishing platen 11. Above the polishing pad 12, the wafer carrier 20 is disposed so as to rotate while holding the wafer W and to bring the wafer W into contact with the polishing pad 12. The polishing surface plate 11, the polishing pad 12, the wafer carrier 20, and the like constitute a polishing portion.

ウェーハキャリア20は、キャリア本体21、バックプレート22、リテーナリング23、保護シート24(図2参照)、バックプレート用エアバッグ28及びリテーナーリング用エアバッグ29で構成されている。   The wafer carrier 20 includes a carrier body 21, a back plate 22, a retainer ring 23, a protective sheet 24 (see FIG. 2), a back plate airbag 28, and a retainer ring airbag 29.

バックプレート用エアバッグ28は、ゴムシート27とキャリア本体21とで形成される空間で、エアーライン50Cからエアが供給され、バックプレート22を研磨パッド12に向けて加圧する。また、リテーナーリング用エアバッグ29は、ゴムシート27とキャリア本体21とで形成されるバックプレート用エアバッグ28よりも外周側の空間で、エアーライン50Dからエアが供給され、リテーナリング23を研磨パッド12に向けて押圧する。   The back plate airbag 28 is a space formed by the rubber sheet 27 and the carrier body 21, and air is supplied from the air line 50 </ b> C to pressurize the back plate 22 toward the polishing pad 12. Further, the retainer ring airbag 29 is supplied from an air line 50D in a space on the outer peripheral side of the back plate airbag 28 formed by the rubber sheet 27 and the carrier body 21, and the retainer ring 23 is polished. Press toward the pad 12.

図2は、ウェーハキャリア20のウェーハWの加圧機構部を表わす拡大断面図である。バックプレート22の下面には外周部にエアー噴出口22A、22A、…が、中央部にはエアー噴出口22B、22B、…が形成されており、エアー噴出口22A、22A、…はレギュレータ54を経由してメインエアー経路55に、エアー噴出口22B、22B、…はレギュレータ51を経由してサブエアー経路52に接続されている。サブエアー経路52は切替バルブ56によって正圧ライン53とレギュレータ57を経由した負圧ライン58又は大気開放ライン59とに接続換えされる。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the pressurizing mechanism portion of the wafer W of the wafer carrier 20. .. Are formed in the outer peripheral portion on the lower surface of the back plate 22 and air outlets 22B, 22B,... Are formed in the central portion, and the air outlets 22A, 22A,. The air outlets 22B, 22B,... Are connected to the main air path 55 via the regulator 51 and the sub air path 52 via the regulator 51. The sub air path 52 is switched by a switching valve 56 to a positive pressure line 53 and a negative pressure line 58 or an air release line 59 via a regulator 57.

リテーナーリング23はウエーハWの径方向の動きを規制すると共に、研磨パッド12を押圧してその表面を安定させる役目を果たしている。   The retainer ring 23 functions to regulate the movement of the wafer W in the radial direction and stabilize the surface of the polishing pad 12 by pressing it.

保護シート24は、周縁部でリテーナーリング23に保持されており、ウェーハWが硬いバックプレート22に直接接触することを防止し、ウエーハWに当接してバックプレート22からのエアー圧をウエーハWに伝達する。バックプレート22から噴射されたエアは、バックプレート22と保護シート24との間に圧力エアー層を形成するとともに、バックプレート22とリテーナーリング23との隙間23Aから外部に排気される。   The protective sheet 24 is held by the retainer ring 23 at the periphery, and prevents the wafer W from coming into direct contact with the hard back plate 22, and abuts against the wafer W so that the air pressure from the back plate 22 is applied to the wafer W. introduce. The air injected from the back plate 22 forms a pressure air layer between the back plate 22 and the protective sheet 24 and is exhausted to the outside through a gap 23 </ b> A between the back plate 22 and the retainer ring 23.

エアーライン50Cから供給されたエアによって加圧されたバックプレート22は、バックプレート22と保護シート24との間に形成された圧力エアー層及び保護シート24を介してウエーハWに加工圧を付与し、メインエアー経路55によるエアの圧力とサブエアー経路52によるエアの圧力とを夫々調整することによって、ウエーハWの研磨形状が制御される。   The back plate 22 pressurized by the air supplied from the air line 50 </ b> C applies a processing pressure to the wafer W via the pressure air layer formed between the back plate 22 and the protective sheet 24 and the protective sheet 24. By adjusting the air pressure through the main air path 55 and the air pressure through the sub air path 52, the polishing shape of the wafer W is controlled.

正圧ライン53、負圧ライン58又は大気開放ライン59との切替えや、メインエアー経路55によるエアの圧力とサブエアー経路52によるエアの圧力、及び負圧ライン58による吸引圧力は、CPU60によって夫々最適に制御される。   Switching to the positive pressure line 53, the negative pressure line 58 or the atmosphere release line 59, the air pressure by the main air path 55 and the air pressure by the sub air path 52, and the suction pressure by the negative pressure line 58 are optimized by the CPU 60, respectively. Controlled.

保護シート24には図示しないウェーハ吸着用の複数の吸着口が形成されており、ウェーハWの搬送時にウェーハWを吸着保持するために使用される。即ち、ウェーハWの吸着時は切替バルブ56がサブエアー経路52を負圧ライン58に切替え、複数の吸着口を経由してウェーハWに吸引力を伝達する。   The protective sheet 24 is formed with a plurality of suction ports for wafer suction (not shown), and is used to suck and hold the wafer W when the wafer W is transported. That is, when the wafer W is attracted, the switching valve 56 switches the sub air path 52 to the negative pressure line 58 and transmits the suction force to the wafer W via a plurality of suction ports.

メインエアー経路55には、エアの湿度を所定の値に制御する加湿手段が組み込まれている。図3は、メインエアー経路55に設けられた加湿手段70を表している。加湿手段70としては超音波加湿装置70Aが用いられている。超音波加湿装置70Aは、図3に示すように、タンク71、タンク71の底部に取り付けられた超音波振動子72、タンク71の内部に設けられた湿度センサ73、及びコントローラ77からなっている。   The main air path 55 incorporates humidifying means for controlling the air humidity to a predetermined value. FIG. 3 shows the humidifying means 70 provided in the main air path 55. As the humidifying means 70, an ultrasonic humidifier 70A is used. As shown in FIG. 3, the ultrasonic humidifier 70 </ b> A includes a tank 71, an ultrasonic vibrator 72 attached to the bottom of the tank 71, a humidity sensor 73 provided inside the tank 71, and a controller 77. .

タンク71はバルブ76を経由して純粋製造装置に接続され、タンク71の内部には所定量の純水が常時収容されるように供給される。また、タンク71はバルブ74及びレギュレータ75を経由して高圧エアー源に接続されるとともに、研磨装置10とエアーホースで接続されている。   The tank 71 is connected to a pure production apparatus via a valve 76, and a predetermined amount of pure water is supplied into the tank 71 so as to be always stored. The tank 71 is connected to a high-pressure air source via a valve 74 and a regulator 75, and is connected to the polishing apparatus 10 with an air hose.

超音波振動子72の振動によってタンク71内の純水は霧化され、純水の上部空間に充満する。タンク71内に導入された高圧のドライエアはここで湿度調整されて研磨装置10に送られる。   The pure water in the tank 71 is atomized by the vibration of the ultrasonic vibrator 72 and fills the upper space of the pure water. The high-pressure dry air introduced into the tank 71 is adjusted in humidity here and sent to the polishing apparatus 10.

タンク71内の湿度は湿度センサ73によって検出され、そのデータがコントローラ77に送信される。コントローラ77は受信したタンク71内の湿度データによって超音波振動子72の振動数又は振幅あるいはその両者を制御して、タンク71内の湿度を所定の値に調整する。   The humidity in the tank 71 is detected by the humidity sensor 73, and the data is transmitted to the controller 77. The controller 77 adjusts the humidity in the tank 71 to a predetermined value by controlling the frequency and / or amplitude of the ultrasonic transducer 72 based on the received humidity data in the tank 71.

ウェーハキャリア20は前述のように構成され、このウェーハキャリア20で保持したウェーハWを研磨定盤11上の研磨パッド12に押し付けて、研磨定盤11とウェーハキャリア20とをそれぞれ回転させながら、研磨パッド12上にスラリを供給することにより、ウェーハWが研磨される。   The wafer carrier 20 is configured as described above, and the wafer W held by the wafer carrier 20 is pressed against the polishing pad 12 on the polishing surface plate 11 to rotate the polishing surface plate 11 and the wafer carrier 20 while rotating each. By supplying slurry onto the pad 12, the wafer W is polished.

このとき、ウェーハキャリア20のバックプレート22と保護シート24との間に圧力エアー層を形成するためにバックプレート22から噴射されるエアは、バックプレート22とリテーナーリング23との隙間23Aから外部に排気されるが、このエアは加湿手段70によって所定の湿度にコントロールされているので、保護シートやリテーナリング及びウェーハ等を乾燥させることがなく、スラリー等の固着凝集が緩和される。   At this time, the air injected from the back plate 22 to form a pressure air layer between the back plate 22 and the protective sheet 24 of the wafer carrier 20 is discharged from the gap 23A between the back plate 22 and the retainer ring 23 to the outside. Although the air is exhausted, the air is controlled to a predetermined humidity by the humidifying means 70, so that the protective sheet, the retainer ring, the wafer and the like are not dried, and the agglomeration of the slurry and the like is alleviated.

300mmウェーハ用のウェーハキャリア20で、保護シート24として従来の撥水性フィルム(PFA等のテフロン系透明フィルム)を用い、メインエアー経路55に温度25℃、湿度60%に制御された高圧エアを供給してバックプレート22と保護シート24との間に圧力エアー層を形成し、この圧力エアー層を介して研磨圧力を付与して熱酸化膜付の300mmウェーハWを研磨した。   The wafer carrier 20 for a 300 mm wafer uses a conventional water-repellent film (a Teflon transparent film such as PFA) as the protective sheet 24, and supplies high-pressure air controlled at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% to the main air path 55. Then, a pressure air layer was formed between the back plate 22 and the protective sheet 24, and a polishing pressure was applied through the pressure air layer to polish the 300 mm wafer W with the thermal oxide film.

この研磨において、保護シートやリテーナリング及びウェーハ等を乾燥させることがなく、スラリー等の固着凝集が緩和され、ウェーハW裏面のディフェクトも改善されていた。   In this polishing, the protective sheet, the retainer ring, the wafer, and the like are not dried, the adhesion and aggregation of the slurry and the like are alleviated, and the defect on the back surface of the wafer W is improved.

実施例1の保護シート24のウェーハWとの接触面に湿式発砲ポリウレタンからなる保湿性フィルムを貼り付け、実施例1と同様の研磨を行った。この時、メインエアー経路55に供給するエアの湿度をパラメータとして変化させて実験したところ、湿度35%で十分な効果が見られた。   A moisturizing film made of wet foamed polyurethane was attached to the contact surface of the protective sheet 24 of Example 1 with the wafer W, and the same polishing as in Example 1 was performed. At this time, when the experiment was performed by changing the humidity of the air supplied to the main air path 55 as a parameter, a sufficient effect was seen at a humidity of 35%.

実施例1の撥水性フィルムからなる保護シート24に代えて湿式発砲ポリウレタンからなる保湿性フィルムを保護シート24として用い、実施例2と同様に供給するエアの湿度をパラメータとして変化させて実験したところ、湿度40%で安定した効果が見られた。   In place of the protective sheet 24 made of the water-repellent film of Example 1, a moisture-retaining film made of wet foamed polyurethane was used as the protective sheet 24, and the humidity of the supplied air was changed as a parameter in the same manner as in Example 2 and experimented. A stable effect was observed at a humidity of 40%.

以上説明したように、本発明によれば、供給する高圧エアを所定の湿度に制御して用いるので、装置の各部及びウェーハWの乾燥が抑制され、スラリー等の固着凝集が緩和される。   As described above, according to the present invention, the supplied high-pressure air is used while being controlled to a predetermined humidity, so that drying of each part of the apparatus and the wafer W is suppressed, and adhesion and aggregation of slurry and the like are alleviated.

なお、前述の実施の形態では加湿手段70として、超音波加湿装置70Aを用いたが、その他の微噴霧式加湿装置、気化式加湿装置、蒸気式加湿装置等の既知の加湿装置を使用することができる。   In the above-described embodiment, the ultrasonic humidifier 70A is used as the humidifier 70. However, other known humidifiers such as a fine spray humidifier, a vaporizer humidifier, and a steam humidifier should be used. Can do.

本発明の実施の形態に係る研磨装置の断面図Sectional drawing of the polisher concerning an embodiment of the invention ウェーハキャリアのウェーハ押圧機構部を表わす拡大断面図Enlarged sectional view showing the wafer pressing mechanism of the wafer carrier 加湿手段を表す構成図Configuration diagram showing humidification means

符号の説明Explanation of symbols

10…研磨装置、12…研磨パッド、20…ウェーハキャリア、22…バックプレート、22A・22B…エアー噴出口、23…リテーナリング、24…保護シート、70…加湿手段、70A…超音波加湿装置、W…ウェーハ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Polishing apparatus, 12 ... Polishing pad, 20 ... Wafer carrier, 22 ... Back plate, 22A / 22B ... Air jet, 23 ... Retainer ring, 24 ... Protection sheet, 70 ... Humidification means, 70A ... Ultrasonic humidification apparatus, W ... wafer

Claims (7)

スラリを供給しながら、ウェーハキャリアに保持されたウェーハを回転する研磨パッドに当接させて研磨する研磨装置において、
該研磨装置の内部の湿度を所定の値に制御する加湿手段が設けられたことを特徴とする研磨装置。
In a polishing apparatus that polishes a wafer held by a wafer carrier by contacting the rotating polishing pad while supplying slurry,
A polishing apparatus comprising a humidifying means for controlling the humidity inside the polishing apparatus to a predetermined value.
スラリを供給しながら、ウェーハキャリアに保持されたウェーハを回転する研磨パッドに当接させて研磨する研磨部を有する研磨装置において、
前記研磨部の内部の湿度を所定の値に制御する加湿手段が設けられたことを特徴とする研磨装置。
In a polishing apparatus having a polishing unit that polishes a wafer held by a wafer carrier in contact with a rotating polishing pad while supplying slurry,
A polishing apparatus comprising a humidifying means for controlling the humidity inside the polishing unit to a predetermined value.
スラリを供給しながら、ウェーハキャリアに保持されたウェーハを回転する研磨パッドに当接させて研磨する研磨装置において、
前記ウェーハキャリアは、下面にエアー噴出口を有し該エアー噴出口から供給されるエアによって形成される圧力エアー層を介してウェーハに押圧力を付与するバックプレートと、ウェーハの径方向の移動を規制するとともに前記研磨パッドを押圧するリテーナリングと、ウェーハに接触して前記バックプレートから前記圧力エアー層を介して加えられる押圧力をウェーハに伝達する保護シートと、を有し、
前記エアー噴出口から供給するエアの湿度を所定の値に制御する加湿手段が設けられたことを特徴とする研磨装置。
In a polishing apparatus that polishes a wafer held by a wafer carrier by contacting the rotating polishing pad while supplying slurry,
The wafer carrier has an air outlet on the lower surface and a back plate that applies a pressing force to the wafer via a pressure air layer formed by air supplied from the air outlet, and moves the wafer in the radial direction. A retainer ring that regulates and presses the polishing pad, and a protective sheet that contacts the wafer and transmits a pressing force applied from the back plate through the pressure air layer to the wafer,
A polishing apparatus comprising a humidifying means for controlling a humidity of air supplied from the air jet outlet to a predetermined value.
前記加湿手段が超音波加湿装置である請求項1、2、又は3のうちいずれか1項に記載の研磨装置。   The polishing apparatus according to claim 1, wherein the humidifying unit is an ultrasonic humidifier. スラリを供給しながら、ウェーハキャリアに保持されたウェーハを回転する研磨パッドに当接させて研磨する研磨装置を用いて、前記ウェーハを研磨する研磨方法において、
前記研磨装置の内部の湿度を所定の値に制御しながら研磨することを特徴とする研磨方法。
In the polishing method for polishing the wafer, using a polishing apparatus that polishes the wafer held by the wafer carrier by contacting the polishing pad rotating while supplying the slurry,
A polishing method comprising polishing while controlling the humidity inside the polishing apparatus to a predetermined value.
スラリを供給しながら、ウェーハキャリアに保持されたウェーハを回転する研磨パッドに当接させて研磨する研磨部を有する研磨装置を用いて、前記ウェーハを研磨する研磨方法において、
前記研磨部の内部の湿度を所定の値に制御しながら研磨することを特徴とする研磨方法。
In the polishing method for polishing the wafer, using a polishing apparatus having a polishing unit that polishes the wafer held by the wafer carrier in contact with the rotating polishing pad while supplying the slurry,
A polishing method characterized by polishing while controlling the humidity inside the polishing portion to a predetermined value.
スラリを供給しながら、ウェーハキャリアに保持されたウェーハを回転する研磨パッドに当接させて研磨する研磨装置であって、前記ウェーハキャリアは、下面にエアー噴出口を有し該エアー噴出口から供給されるエアによって形成される圧力エアー層を介してウェーハに押圧力を付与するバックプレートと、ウェーハの径方向の移動を規制するとともに前記研磨パッドを押圧するリテーナリングと、ウェーハに接触して前記バックプレートから前記圧力エアー層を介して加えられる押圧力をウェーハに伝達する保護シートと、を有する研磨装置を用いて、前記ウェーハを研磨する研磨方法において、
前記エアー噴出口から供給するエアの湿度を所定の値に制御しながら研磨することを特徴とする研磨方法。
A polishing apparatus for polishing a wafer held by a wafer carrier by contacting a rotating polishing pad while supplying slurry, the wafer carrier having an air outlet on a lower surface and supplying from the air outlet A back plate for applying a pressing force to the wafer via a pressure air layer formed by air, a retainer ring for restricting movement of the wafer in the radial direction and pressing the polishing pad, and in contact with the wafer In a polishing method for polishing the wafer, using a polishing apparatus having a protective sheet that transmits a pressing force applied from the back plate through the pressure air layer to the wafer,
A polishing method comprising polishing while controlling the humidity of air supplied from the air outlet to a predetermined value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102699821A (en) * 2012-06-18 2012-10-03 南京航空航天大学 Method and device for increasing precision polishing machining speed and improving surface quality of workpiece

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