JP2007005463A - Polishing device and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造工程の途中工程で半導体ウエハなどの板状の被加工物を研磨する化学的機械研磨法(CMP: Chemical Mechanical Polishing)による研磨装置(CMP装置)及び研磨方法に関し、特に流体層を介して被研磨物を研磨パッドに押圧し、押圧力を部分的に変化させることが可能なCMP装置及び方法に関する。 The present invention relates to a polishing apparatus (CMP apparatus) and a polishing method using a chemical mechanical polishing (CMP) method for polishing a plate-like workpiece such as a semiconductor wafer in the middle of a semiconductor manufacturing process, and in particular, a fluid. The present invention relates to a CMP apparatus and method capable of pressing an object to be polished against a polishing pad through a layer and partially changing the pressing force.
近年、半導体製造プロセスなどにおいては、CMP装置を使用してプロセスの途中の被加工物(ウエハ)の表面をCMP研磨することが行われている。CMP装置は、研磨パッドを貼り付けた研磨定盤(プラテン)を回転させ、研磨パッド上にスラリー(研磨粒子を含んだ研磨液)を供給しながら、研磨ヘッドのキャリアに保持されたウエハを回転しながら研磨パッドに押し付けて、ウエハの表面に形成された絶縁膜や金属膜の層を研磨する。 In recent years, in a semiconductor manufacturing process or the like, the surface of a workpiece (wafer) in the middle of a process is subjected to CMP polishing using a CMP apparatus. The CMP device rotates the polishing platen (platen) with the polishing pad attached, and rotates the wafer held by the carrier of the polishing head while supplying slurry (polishing liquid containing abrasive particles) onto the polishing pad. While pressing against the polishing pad, the insulating film or metal film layer formed on the surface of the wafer is polished.
CMP装置は、大きな面積のウエハの表面を所定の厚さ研磨する必要がある。単位時間当たりの研磨量(研磨レート)は、ウエハを研磨パッドに押圧する圧力に応じて変化するので、ウエハ全面に一様な圧力を印加することが要求される。そこで、ウエハ全面に一様な圧力を印加するための各種の方法が提案されている。例えば、特許文献1は、キャリアの下面にウエハの裏面に向けて気体を噴出することによりキャリアとウエハの間に圧力流体層を形成し、圧力流体層を介してウエハを研磨パッドに押圧することを記載している。また、特許文献2は、特許文献1の構成において、キャリア下面に保護シートを設ける構成を記載している。これらの研磨ヘッドの構成についての説明は省略する。
The CMP apparatus needs to polish a surface of a large area wafer to a predetermined thickness. Since the polishing amount (polishing rate) per unit time changes according to the pressure with which the wafer is pressed against the polishing pad, it is required to apply a uniform pressure to the entire surface of the wafer. Therefore, various methods for applying a uniform pressure to the entire wafer surface have been proposed. For example, in Patent Document 1, a pressure fluid layer is formed between the carrier and the wafer by jetting gas toward the back surface of the wafer on the lower surface of the carrier, and the wafer is pressed against the polishing pad via the pressure fluid layer. Is described.
特許文献1及び2に記載された研磨ヘッドを使用してウエハを一様な押圧力で研磨パッドに押圧したとしても、ウエハは回転して研磨されるため、ウエハの中心と周辺では研磨量に差を生じる。このような問題を解決するため、特許文献3は、キャリアに選択的に気体を噴出可能な複数の副気体噴出部を設け、気体を噴出する副気体噴出部を選択することにより、ウエハを研磨パッドに押圧する圧力を部分的に変化可能にしたCMP装置を記載している。具体的には、研磨量は半径に応じてバラツクため、キャリアの下面を半径に応じて複数の領域に分割し、各領域毎に気体を噴出する副気体噴出部を設ける。副気体噴出部の気体噴出圧は、各領域毎に設定可能である。研磨レートは、ウエハを研磨パッドに押圧する押圧力に応じて変化するため、各領域毎に研磨レートを変化させることができる。
Even if the polishing head described in
図1は、特許文献1に記載された研磨ヘッドにおいて、キャリアの下面を半径に応じて複数の領域に分割し、各領域毎に気体を噴出する副気体噴出部を設けたCMP装置の概略構成を示す図である。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a CMP apparatus in which the lower surface of a carrier is divided into a plurality of regions in accordance with the radius and a sub-gas jetting part for jetting gas is provided in each region in the polishing head described in Patent Document 1. FIG.
図1の(A)に示すように、ヘッド本体11には、流体噴出手段12が設けられ、キャリアレギュレータ22から供給される気体がキャリア気体室13に噴出され、キャリア20を押圧する。キャリア20の押圧力は、キャリアレギュレータ44から供給される気体の圧力により規定される。後述するように、このキャリア20の押圧力がウエハWを押圧する基準押圧力となる。ここでは、この押圧力をキャリア押圧力と呼ぶことにする。
As shown in FIG. 1A, the head
キャリア20の下面は、図1の(B)に示すように、半径に応じてPからUの6つの領域に分けられている。図1の(A)に示すように、Q、R、T及びUの領域には、それぞれ気体を噴出する流体噴出口を有する副流体噴出部15から18が設けられている。領域A及びDには、副流体噴出部は設けられていない。
As shown in FIG. 1B, the lower surface of the carrier 20 is divided into six regions from P to U according to the radius. As shown in FIG. 1A,
高圧気体が、気体源21から、キャリアレギュレータ22、第1から第4分圧レギュレータ23〜26に供給される。キャリアレギュレータ22は、高圧気体をキャリアの押圧力に対応する所定の圧力に調整して、流体噴出手段12に供給する。また、第1から第4分圧レギュレータ23〜26は、高圧気体をそれぞれ設定された圧力に調整して、副流体噴出部15から18に供給する。なお、図示していないが、各気体経路にはバルブが設けられており、気体を供給するかしないかを制御できるようになっている。また、研磨ヘッドにウエハを吸着して研磨パッド上に搬送する場合には、副流体噴出部15から18は空気を吸い込む吸気機構に接続されるように切り換えられる。
High-pressure gas is supplied from the
キャリアレギュレータ22、第1から第4分圧レギュレータ23〜26は、制御部27からの制御信号C、C1〜C4により制御される。また、制御部27は、オペレータによる制御指示又はホストコンピュータからの制御信号を受けるための入力手段28と、オペレータへの指示及び制御状態の表示などを行うためのモニター29とを有する。
The
ウエハWを研磨パッド2に押圧する押圧力は、流体噴出手段12から噴出される気体がキャリア20を押圧するキャリア押圧力、すなわち、キャリアレギュレータ22から出力される気体圧力により規定される。例えば、第1から第4分圧レギュレータ23〜26から副流体噴出部15〜18に気体が供給されないと、キャリア20の下面はウエハWの裏面に直接接触して、ウエハWをキャリア押圧力で研磨パッド2に押圧する。しかし、これではキャリア20の下面はウエハWの裏面に直接接触するのでウエハWの裏面が傷ついたり、ウエハの押圧力が一様でなくなるので好ましくない。そこで、副流体噴出部15〜18の少なくとも1つからキャリア押圧力に等しい圧力で気体を噴出するようにする。
The pressing force for pressing the wafer W against the
なお、図1の例では、流体噴出手段12とキャリア気体室13を設け、キャリアレギュレータ22から流体噴出手段12に供給される気体がキャリア14を押圧する機構を用いたが、特許文献4に記載されたエアバッグを使用した機構を用いることも可能である。
In the example of FIG. 1, a mechanism is used in which the fluid ejection means 12 and the
また、特許文献2に記載された保護シートを有する研磨ヘッドにおいて、キャリアの下面に副気体噴出部を設けて、領域ごとに押圧力を変えられるようにすることも可能である。
Further, in the polishing head having the protective sheet described in
図1の研磨ヘッドにおいて、領域Q、R、T、Uのうちの1つの領域の研磨レートを高める場合、第1から第4分圧レギュレータ23〜26のいずれかを選択してキャリアレギュレータ22から出力される気体圧力より高い圧力で気体を出力すると、選択した分圧レギュレータから気体が供給される副流体噴出部が設けられた領域において、ウエハWを研磨パッド2に押圧する押圧力が増加する。しかし、キャリア14は浮いた状態であり、一部の領域での押圧力が増加すると、他の領域での押圧力が低下して、キャリア全体としては、キャリアレギュレータ22から出力される気体圧力によるキャリア押圧力と釣り合う状態になる。言い換えれば、非選択の副流体噴出部の部分及び副流体噴出部はキャリア押圧力より小さい圧力でウエハWを研磨パッド2に押し付け、この時の圧力にこの部分の面積を乗じた値に、選択された領域の圧力に選択された領域の面積を乗じた値を加えた合計値が、キャリア押圧力にキャリアの面積を乗じた値に等しくなる。
In the polishing head of FIG. 1, when increasing the polishing rate of one of the regions Q, R, T, and U, any one of the first to fourth
図1に示すような構成を有するCMP装置の管理では、実際に研磨が行われた前後のウエハ上の膜厚の変化を検出して各領域の研磨レートを算出し、ウエハ全面で所望の研磨量が得られるように第1から第4分圧レギュレータ53〜56の圧力を設定することが行われている。この設定は、ウエハ全面で一様な研磨レートになるように行われるだけでなく、研磨前にウエハにおける膜厚分布を検出し、検出した膜厚分布に応じて所望の研磨量が得られるように、すなわち、所望の研磨レート分布が得られるように行われる場合もある。いずれにしても、所望の研磨レート分布が得られるように、キャリアレギュレータ22及び第1から第4分圧レギュレータ23〜26の出力する気体の圧力を設定する。
In the management of the CMP apparatus having the configuration as shown in FIG. 1, a change in film thickness on the wafer before and after the actual polishing is detected to calculate a polishing rate for each region, and a desired polishing is performed on the entire surface of the wafer. The pressures of the first to fourth voltage dividing regulators 53 to 56 are set so that the amount can be obtained. This setting is performed not only so as to obtain a uniform polishing rate over the entire surface of the wafer, but also by detecting the film thickness distribution on the wafer before polishing so that a desired polishing amount can be obtained according to the detected film thickness distribution. In other words, it may be performed so as to obtain a desired polishing rate distribution. In any case, the pressure of the gas output from the
第1から第4分圧レギュレータ23〜26の圧力の設定は、オペレータにより行われる。オペレータは、ウエハを研磨する時、研磨レートを高くしたい領域に対応する分圧レギュレータの圧力を高くしてその領域の研磨レートを高く設定する。しかし、上記のように、一部の領域での押圧力が増加すると、他の領域での研磨レートが低下して以下のような問題を生じる。
The setting of the pressures of the first to fourth
図2の(A)は、この問題を説明する図である。ある状態のウエハ全面の研磨レートを基準レートとする。この状態から、例えば図2の(A)のように、周辺の研磨レートを増加させるが、他の部分(中心部など)は元の研磨レートを維持したい場合を考える。この場合、オペレータは、第1から第4分圧レギュレータ23〜26のうち周辺の領域に対応する分圧レギュレータの圧力を高くする。しかし、上記のように、一部の領域の押圧力を高くすると、他の部分の押圧力が低下し、中心部などの研磨レートが低下してしまう。このような状態で研磨を行うと、中心部などでは十分な研磨が行われず、研磨不足の状態になる。研磨不足であることが判明した時には再研磨を行うが、再研磨は製造効率を低下させるという問題を生じる。また、研磨不足であることが分からずに次の工程に進むと不良品が発生して歩留まりの低下という問題を生じる。
FIG. 2A is a diagram for explaining this problem. The polishing rate of the entire wafer surface in a certain state is set as a reference rate. From this state, for example, as shown in FIG. 2A, the peripheral polishing rate is increased, but the other portions (such as the central portion) want to maintain the original polishing rate. In this case, the operator increases the pressure of the voltage dividing regulator corresponding to the peripheral region among the first to fourth
そこで、オペレータは、一部の領域の押圧力を高くする場合、他の部分の研磨レートが低下することを考慮して、研磨時間を長く設定することになる。しかし、研磨時間の再設定は、経験に基づいて行われるので、適切な値に設定するのが難しく、個人差を生じやすいという問題がある。 Therefore, when increasing the pressing force in a part of the region, the operator sets the polishing time longer in consideration of the decrease in the polishing rate of the other part. However, since the polishing time is reset based on experience, it is difficult to set an appropriate value, and there is a problem that individual differences are likely to occur.
また、キャリアレギュレータ52の圧力などを設定し直して他の部分の研磨レートが元の状態にするように調整を行うことも考えられるが、この作業も経験に基づいて行われるので、同様の問題を生じる。 In addition, it may be possible to adjust the pressure of the carrier regulator 52 and the like so that the polishing rate of other portions is restored to the original state. However, since this operation is also performed based on experience, the same problem occurs. Produce.
本発明は、このような問題を解決するもので、部分的に研磨レートが調整できる研磨(CMP)装置において、部分的な研磨レートの設定をより容易に行えるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to solve such a problem and to make it possible to more easily set a partial polishing rate in a polishing (CMP) apparatus in which the polishing rate can be partially adjusted.
上記目的を実現するため、本発明の研磨装置及び研磨方法では、部分的な研磨レートの増加の指示に応じて、他の領域の研磨レートを維持するようにキャリアの押圧を自動的に設定する。 In order to achieve the above object, according to the polishing apparatus and the polishing method of the present invention, in response to an instruction to increase the partial polishing rate, the carrier pressure is automatically set so as to maintain the polishing rate in other regions. .
すなわち、本発明の研磨装置は、研磨ヘッドで被加工物を研磨定盤上の研磨パッドに押圧しながら相対運動させる研磨装置であって、前記研磨ヘッドは、ヘッド本体と、前記ヘッド本体に上下方向移動自在に支持されたキャリアと、前記キャリアの上面を前記被加工物の表面に向けてキャリア押圧力で押圧するキャリア押圧機構と、前記キャリアの下面から前記被加工物の表面に押圧力を与える流体を噴出する流体噴出機構と、前記キャリア押圧機構及び前記流体噴出機構を制御する制御部とを備える研磨装置において、前記流体噴出機構は、選択的に前記流体を噴出可能な複数の副流体噴出部を備え、前記被加工物の表面の押圧力を、前記副流体噴出部に対応して部分的に変化させることが可能であり、前記制御部は、一部の前記副流体噴出部から噴出される前記流体の圧力が第1のキャリア押圧力から変化された時に、他の副流体噴出部に対応した部分における前記被加工物の表面の押圧力が前記第1のキャリア押圧力になるように、前記キャリア押圧機構の前記キャリア押圧力を第2のキャリア押圧力に調整することを特徴とする。 That is, the polishing apparatus of the present invention is a polishing apparatus that moves a workpiece against a polishing pad on a polishing surface plate with a polishing head while relatively moving the workpiece, and the polishing head moves up and down the head main body and the head main body. A carrier supported in a freely movable direction, a carrier pressing mechanism for pressing the upper surface of the carrier toward the surface of the workpiece with a carrier pressing force, and a pressing force from the lower surface of the carrier to the surface of the workpiece. A polishing apparatus comprising: a fluid ejection mechanism that ejects fluid to be applied; and a control unit that controls the carrier pressing mechanism and the fluid ejection mechanism. The fluid ejection mechanism includes a plurality of sub-fluids that can selectively eject the fluid. An ejection part, and the pressing force on the surface of the workpiece can be partially changed corresponding to the sub-fluid ejection part, and the control part can When the pressure of the fluid ejected from the portion is changed from the first carrier pressing force, the pressing force on the surface of the workpiece in the portion corresponding to the other sub-fluid ejecting portion is the first carrier pressing force. Thus, the carrier pressing force of the carrier pressing mechanism is adjusted to a second carrier pressing force.
図2の(B)は、本発明の原理を説明する図である。図2の(A)に示すように、一部の領域の研磨レートを基準となる平均レートからC1だけ増加させるために、一部の副流体噴出部から噴出される流体の圧力を第1のキャリア押圧力から増加させると、他の副流体噴出部に対応する部分の研磨レートは、平均レートよりC2だけ低くなる。そこで、図2の(B)に示すように、本発明の研磨装置では、キャリア押圧力を第2のキャリア押圧力に変化させて、他の副流体噴出部に対応する部分の研磨レートをC2だけ増加させて平均レートになるようにする。この処理を制御部が自動的に行う。 FIG. 2B is a diagram for explaining the principle of the present invention. As shown in FIG. 2A, in order to increase the polishing rate of a part of the region by C1 from the reference average rate, the pressure of the fluid ejected from the part of the sub-fluid ejection part is changed to the first. When the carrier pressing force is increased, the polishing rate of the portion corresponding to the other sub-fluid ejection portion becomes lower by C2 than the average rate. Therefore, as shown in FIG. 2B, in the polishing apparatus of the present invention, the carrier pressing force is changed to the second carrier pressing force, and the polishing rate of the portion corresponding to the other sub-fluid ejection portion is changed to C2. Increase only to reach the average rate. This process is automatically performed by the control unit.
本発明の研磨装置は、ある領域の研磨レートを、他の領域を考慮すること無しに、任意に設定できるので、部分的な研磨レートの設定が容易に行えるようになる。 In the polishing apparatus of the present invention, the polishing rate in a certain region can be set arbitrarily without considering other regions, so that a partial polishing rate can be easily set.
本発明の実施例の研磨装置(CMP装置)は、図1に示したような従来のCMP装置と同様の構成を有し、制御部57が行う部分的な研磨レートの設定処理が異なる。なお、本実施例では、図1の研磨ヘッドを例として説明を行うが、本発明は、特許文献4に記載されたエアバッグを使用した機構を有する研磨ヘッドや、特許文献2に記載された保護シートを有する研磨ヘッドにおいて、キャリアの下面に副気体噴出部を設けて、領域ごとに押圧力を変えられるようにした構成を有する場合には、適用可能である。
The polishing apparatus (CMP apparatus) according to the embodiment of the present invention has a configuration similar to that of the conventional CMP apparatus as shown in FIG. 1, and a partial polishing rate setting process performed by the control unit 57 is different. In this embodiment, the polishing head of FIG. 1 will be described as an example. However, the present invention is described in a polishing head having a mechanism using an airbag described in Patent Document 4 and
本願発明者は、1つの領域の押圧を変化させるとその領域の研磨レートは押圧に比例して変化するが、ウエハ全体の平均研磨レートは変化せず、ウエハ全体の平均研磨レートはキャリアの押圧に比例して変化することに着目した。これに基づいて、以下に説明するような補正原理で、ある領域の研磨レートを増加させた時に、他の領域の研磨レートの低下を補正できることを見出した。図3から図4を参照して補正原理を説明する。 When the inventor of the present application changes the pressure of one region, the polishing rate of that region changes in proportion to the pressure, but the average polishing rate of the entire wafer does not change, and the average polishing rate of the entire wafer does not change the pressure of the carrier. We focused on the change in proportion to Based on this, it has been found that when the polishing rate of a certain region is increased, a decrease in the polishing rate of another region can be corrected by the correction principle described below. The correction principle will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、実施例のCMP装置では、4つの領域Q、R、T及びUに副流体噴出部15〜18が設けられて出力する気体の圧力を任意に設定できるが、領域PとSには何も設けられていない。ここでは、1つの領域、例えば領域Rの副流体噴出部15から噴射される気体の圧力、すなわち第1分圧レギュレータ23の圧力を、キャリアレギュレータ22の圧力(キャリア圧)より高くし、他の領域R、T及びUの副流体噴出部16〜18からは、気体が噴出されない場合の例を説明する。
As shown in FIG. 1, in the CMP apparatus of the embodiment, the
図3の(A)に示すように、領域Rの幅(内径と外径の差)をZAとし、第1分圧レギュレータ23の圧力をキャリア(ウエハ圧)WPより高いZPにすると仮定する。これにより、領域Rの幅ZAの範囲では押圧力はZPになるが、他の領域P、R〜Uにおける押圧力はキャリア圧WPより低くなる。キャリア全体の押圧力は一定であるので、圧力の高くなった部分における圧力の増加総量と、圧力の低くなった部分における圧力の減少総量とは同じ値である。
As shown in FIG. 3A, it is assumed that the width of the region R (difference between the inner diameter and the outer diameter) is ZA, and the pressure of the first
キャリア20の下面の押圧力は、図3の(A)のようになるが、実際にウエハWが研磨パッド2に押圧される押圧力の分布は滑らかになり、実際の研磨レートの分布は、図3の(B)に示すようになり、幅EZAの範囲の研磨レートがZRになる。ここで、研磨レートZRを平均レートに対する比率ZRt(%)で表現すると、ZRT(%)=(ZR−AvR)/AvRで表される。
The pressing force on the lower surface of the carrier 20 is as shown in FIG. 3A, but the distribution of the pressing force with which the wafer W is actually pressed against the
ZRT(%)は、図3の(A)に示した領域Rの押圧力ZPとキャリア圧WPと所定の関係があり、ZRT(%)=a1(ZP−WP)/WP+b1で表される。a1とb1は、定数であり、実験によりあらかじめ求めておくことができる。 ZRT (%) has a predetermined relationship between the pressing force ZP and the carrier pressure WP in the region R shown in FIG. 3A, and is expressed as ZRT (%) = a1 (ZP−WP) / WP + b1. a1 and b1 are constants and can be obtained in advance by experiments.
図4に示すように、キャリア全体の押圧力は一定であるので、ウエハWの平均研磨レートAvRは一定であり、平均研磨レートAvRより高くなった部分Eの研磨レートの増加の総量と、平均研磨レートAvRより低くなった部分Fの研磨レートの減少の総量とは同じ値であり、研磨レートが高くなった部分Eの面積は、領域Rの面積に関係する。そのため、研磨レートが低くなった部分の研磨レート減少の最大値ΔRbRの平均レートに対する比率RbRt(%)は、ZRt(%)と、RbRt(%)=ZRt(%)×βの関係がある。また、ΔRbR=AvR×RbRtの関係がある。βは、あらかじめ実験により算出することができる。 As shown in FIG. 4, since the pressing force of the entire carrier is constant, the average polishing rate AvR of the wafer W is constant, and the total amount of increase in the polishing rate of the portion E that is higher than the average polishing rate AvR, and the average The total amount of decrease in the polishing rate of the portion F that has become lower than the polishing rate AvR is the same value, and the area of the portion E where the polishing rate has increased is related to the area of the region R. Therefore, the ratio RbRt (%) to the average rate of the maximum reduction rate ΔRbR of the portion where the polishing rate is low has a relationship of ZRt (%) and RbRt (%) = ZRt (%) × β. Further, there is a relationship of ΔRbR = AvR × RbRt. β can be calculated in advance by experiments.
図5は、図3の(A)に示すような領域Qにおける圧力のみを増加させた状態で、キャリア圧WPを変化させた時の、領域Q以外の領域R〜Uにおける押圧力RRの変化を示す図である。図示のように、RRはWPに対して線形に変化し、RR=a2・WP+b2で表される。ここで、領域R〜Uにおける押圧力をCだけ増加させる必要があるので、その時点のWPの値WPAに対応する領域R〜Uにおける押圧力RR1をΔRbRだけ増加させるのに必要なΔWPを、ΔWP=ΔWP/a2を求めることができる。a2もあらかじめ実験により求めることができる。 FIG. 5 shows a change in the pressing force RR in the regions R to U other than the region Q when the carrier pressure WP is changed in a state where only the pressure in the region Q as shown in FIG. FIG. As shown in the figure, RR changes linearly with respect to WP, and is represented by RR = a2 · WP + b2. Here, since it is necessary to increase the pressing force in the regions R to U by C, ΔWP required to increase the pressing force RR1 in the regions R to U corresponding to the current WP value WPA by ΔRbR, ΔWP = ΔWP / a2 can be obtained. a2 can also be obtained in advance by experiments.
図6は、図1の制御部27が、以上説明した処理を実行する場合のフローチャートを示す。ステップ101では、研磨レートを増加させる領域の圧力ZPを設定する。圧力ZPは、例えば、平均研磨レートに対して増加させる研磨レートの比率をキャリア圧に乗じて算出する。
FIG. 6 shows a flowchart when the
ステップ102では、設定したZP、キャリア圧WP及びあらかじめ算出しているa1、b1を使用して、図示の式に従ってZRt(%)を算出する。
In
ステップ103では、ZRt(%)にあらかじめ算出しているβを乗じてRbRtを算出する。
In
ステップ104では、平均レートにRbRtを乗じてΔRbRを算出する。
In
ステップ105では、ΔRbRをあらかじめ算出しているa2で除してΔWPを算出する。
In
ステップ106では、キャリアレギュレータ22の圧力、すなわちキャリア圧研磨レートをWP+ΔWPに、増加させる領域に対応する分圧レギュレータの圧力をZPにする補正レシピを決定する。
In
ステップ107では、以上のような補正レシピに従って設定を行う。
In
以上、実施例のCMP装置を説明したが、オペレータによる研磨レートを増加させる領域の選定や、圧力ZPの設定をようにするため、制御部27は、モニタ29で、必要な情報の表示やオペレータによる入力手段28からのデータ入力を補助する表示を行う。
In the above, the CMP apparatus of the embodiment has been described. In order to select a region where the operator increases the polishing rate and to set the pressure ZP, the
本発明によれば、部分的に押圧を変えて研磨レートを調整できるCMP装置における設定動作が容易になるので、所望の研磨を精密に行うことが可能になり、半導体製造工程などにおける生産効率や歩留まりの向上に役立つ。 According to the present invention, the setting operation in the CMP apparatus capable of adjusting the polishing rate by partially changing the pressure is facilitated, so that desired polishing can be performed precisely, and the production efficiency in the semiconductor manufacturing process and the like can be improved. Helps improve yield.
2 研磨パッド
11 研磨ヘッド本体
12 流体噴出手段(キャリア押圧機構)
14 キャリア
15−18 副流体噴出部
22 キャリアレギュレータ
23 第1分圧レギュレータ
24 第2分圧レギュレータ
25 第3分圧レギュレータ
26 第4分圧レギュレータ
27 制御部
W ウエハ(被加工物)
2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Carrier 15-18
Claims (2)
前記研磨ヘッドは、
ヘッド本体と、
前記ヘッド本体に上下方向移動自在に支持されたキャリアと、
前記キャリアの上面を前記被加工物の表面に向けてキャリア押圧力で押圧するキャリア押圧機構と、
前記キャリアの下面から前記被加工物の表面に押圧力を与える流体を噴出する流体噴出機構と、
前記キャリア押圧機構及び前記流体噴出機構を制御する制御部とを備える研磨装置において、
前記流体噴出機構は、選択的に前記流体を噴出可能な複数の副流体噴出部を備え、前記被加工物の表面の押圧力を、前記副流体噴出部に対応して部分的に変化させることが可能であり、
前記制御部は、一部の前記副流体噴出部から噴出される前記流体の圧力が第1のキャリア押圧力から変化された時に、他の副流体噴出部に対応した部分における前記被加工物の表面の押圧力が前記第1のキャリア押圧力になるように、前記キャリア押圧機構の前記キャリア押圧力を第2のキャリア押圧力に調整することを特徴とする研磨装置。 A polishing apparatus that moves a workpiece against a polishing pad on a polishing surface plate while relatively moving the workpiece with a polishing head,
The polishing head is
The head body,
A carrier supported by the head body so as to be movable in the vertical direction;
A carrier pressing mechanism that presses the upper surface of the carrier toward the surface of the workpiece with a carrier pressing force;
A fluid ejection mechanism for ejecting a fluid that gives a pressing force to the surface of the workpiece from the lower surface of the carrier;
In a polishing apparatus comprising a control unit that controls the carrier pressing mechanism and the fluid ejection mechanism,
The fluid ejection mechanism includes a plurality of sub-fluid ejection portions that can selectively eject the fluid, and the pressing force on the surface of the workpiece is partially changed corresponding to the sub-fluid ejection portion. Is possible,
When the pressure of the fluid ejected from a part of the sub-fluid ejection part is changed from the first carrier pressing force, the control unit is configured to prevent the workpiece in a part corresponding to another sub-fluid ejection part. A polishing apparatus, wherein the carrier pressing force of the carrier pressing mechanism is adjusted to a second carrier pressing force so that a surface pressing force becomes the first carrier pressing force.
前記研磨ヘッドは、
ヘッド本体と、
前記ヘッド本体に上下方向移動自在に支持されたキャリアと、
前記キャリアの上面を前記被加工物の表面に向けてキャリア押圧力で押圧するキャリア押圧機構と、
前記キャリアの下面から前記被加工物の表面に押圧力を与える流体を噴出する流体噴出機構とを備え、
前記被加工物全体の研磨レートは、前記キャリア押圧機構による前記被加工物の表面の前記キャリア押圧力で決定され、
前記流体噴出機構は、選択的に前記流体を噴出可能な複数の副流体噴出部を備え、前記被加工物の表面の押圧力を、前記副流体噴出部に対応して部分的に変化させることが可能であり、
一部の前記副流体噴出部から噴出される前記流体の圧力が第1のキャリア押圧力から変化された時に、他の副流体噴出部に対応した部分における前記被加工物の表面の押圧力が前記第1のキャリア押圧力になるように、前記キャリア押圧機構の前記キャリア押圧力を第2のキャリア押圧力に調整することを特徴とする研磨方法。 A polishing method in which a workpiece is relatively moved while being pressed against a polishing pad on a polishing surface plate by a polishing head,
The polishing head is
The head body,
A carrier supported by the head body so as to be movable in the vertical direction;
A carrier pressing mechanism that presses the upper surface of the carrier toward the surface of the workpiece with a carrier pressing force;
A fluid ejection mechanism that ejects a fluid that gives a pressing force to the surface of the workpiece from the lower surface of the carrier;
The polishing rate of the entire workpiece is determined by the carrier pressing force on the surface of the workpiece by the carrier pressing mechanism,
The fluid ejection mechanism includes a plurality of sub-fluid ejection portions that can selectively eject the fluid, and the pressing force on the surface of the workpiece is partially changed corresponding to the sub-fluid ejection portion. Is possible,
When the pressure of the fluid ejected from some of the sub-fluid ejecting portions is changed from the first carrier pressing force, the pressing force of the surface of the workpiece in the portion corresponding to the other sub-fluid ejecting portions is A polishing method, wherein the carrier pressing force of the carrier pressing mechanism is adjusted to a second carrier pressing force so as to be the first carrier pressing force.
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