JP2007007830A

JP2007007830A - 研磨布のドレッシング方法

Info

Publication number: JP2007007830A
Application number: JP2005195077A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Suzuki; 圭一鈴木
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2007-01-18

Abstract

【課題】研磨装置による研磨完了後、この研磨に引き続き接触式変位計とウォータジェットヘッドを用いて同一工程で研磨布のドレッシングを行うことで、生産性が向上し、研磨布の全域に渡って測定できかつ形状修正ができる研磨布のドレッシング方法を提供する。
【解決手段】回転する研磨布Ｐに接触式変位計３を接触させながら、この接触式変位計を研磨布の半径方向に移動させて研磨布の形状を測定し、この形状情報に基づきウォータヘッドから高圧水を噴射させて、研磨布の形状を修正する。
【選択図】図２

Description

本発明は研磨布のドレッシング方法に係り、特に接触式変位計と噴射ノズルを用いて同一工程でドレッシングを行う研磨布のドレッシング方法に関する。

一般にシリコンウェーハの両面研磨は、加工キャリアにウェーハを数枚セットし、研磨布が貼り付けられた上下定盤、サンギアおよびインターナルギアを回転させて、加工キャリアに自転と公転を与え研磨布によりウェーハを研磨することにより行われている。

このような両面研磨は、研磨布が連続的に使用されると、研磨時に発生するシリコン層や研磨剤が研磨布表面の空孔に浸入し、蓄積されることで研磨布の目詰まりが発生し、また磨耗により研磨作用面が失われ、結果として平坦度、取り代量が低下することがある。

一方、定盤上に貼り付けられた研磨布の形状が、研磨後のシリコンウェーハの平坦度の良し悪しに大きく影響する。

従って、研磨後のシリコンウェーハの高平坦度を達成するためには、研磨布の形状を一定に保つことが必要であり、その研磨布の形状を、ダイヤモンド砥石を接着したドレッサーを用いあるいは、特許文献１に記載されるように高圧水を噴射させて、定期的に修正することが必要である。

このような従来のドレッシング方法では、研磨布の形状を測定するために平行のとれた石定盤に接触型の変位計を取り付けた測定器を使用し、これを定盤上に乗せて形状の測定を行っていた。

しかしながら、従来の測定方法では、研磨後の研磨装置を一旦停止させ、測定器を定盤上に乗せ測定するため時間と労力がかかり、作業性が悪く、生産性が低下しさらに、研磨布の部分的な範囲しか測定できない問題がある。

なお、特許文献２には、接触式センサーを用いかつ、石定盤を基準面とし、定盤もしくは定盤上に貼り付けられた研磨布の凹凸を検出し、基準面から補正をかけることで形状を測定する方法があるが、接触式変位計と噴射ノズルを用いて同一工程でドレッシングを行う方法ではない。
特開平３−１０７６９号公報特開２００２−１３９３１６号公報

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、研磨装置による研磨完了後、接触式変位計とウォータジェットヘッドを用いて同一工程で研磨布のドレッシングを行うことで、生産性が向上し、研磨布の全域に渡って測定できかつ形状修正ができる研磨布のドレッシング方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本研磨布のドレッシング方法は研磨布に接触して形状を測定する接触式変位計とこの接触式変位計からの形状情報に基づき噴射される高圧水が制御される噴射ノズルとが一体的に取り付けられたドレッシングユニットと、このドレッシングユニットを研磨布の径方向に移動させるドレッシングユニット移動機構を備えたドレッシング装置を準備し、回転する研磨布に接触式変位計を接触させながら、この接触式変位計を研磨布の半径方向に移動させて研磨布の形状を測定し、この形状情報に基づきウォータヘッドから高圧水を噴射させて、研磨布の形状を修正することを特徴とする。

好適には、前記接触式変位計及び前記噴射ノズルは、前記ドレッシングユニットの対向する両側に各々一対設けられ、対向して配置される一対の研磨布を同時にドレッシングすることを特徴とする。

本発明に係る研磨布のドレッシング方法によれば、生産性が向上し、研磨布の全域に渡って測定できかつ形状修正ができる研磨布のドレッシング方法を提供することができる。

以下、本発明に係る研磨布のドレッシング方法の一実施形態について添付図面を参照して説明する。

最初に本発明に係る研磨布のドレッシング方法に用いられるドレッシング装置について説明する。

図１は本発明に係る研磨布のドレッシング方法に用いられるドレッシング装置の概念図、図２はその一面側を示す概念図、図３はその制御回路図である。

図１〜図３に示すように、本方法に用いられるドレッシング装置１は、ドレッシングユニット２を備え、このドレッシングユニット２は定盤に取り付けられた研磨布Ｐに接触して形状を測定する接触式変位計３と、この接触式変位計３からの形状情報に基づき高圧水の噴射が制御される噴射ノズル４を備え、接触式変位計３及び噴射ノズル４をユニット筐体５に一体的に収容することで形成されている。さらに、ドレッシング装置１はドレッシングユニット２を研磨布Ｐの径方向に移動させるドレッシングユニット移動機構５を備えている。

また、ドレッシング装置１は、接触式変位計３及び噴射ノズル４がドレッシングユニット２の対向する両側に各々一対設けられ、対向して配置される一対の研磨布Ｐを同時にドレッシングすることができる構造になっている。

接触式変位計３は、接触子３ａに連設された変位センサー３ｂからなり、接触子３ａの上下方向の変位を測定することにより、研磨布Ｐの形状（凹凸）を測定するものであり、変位センサーには、作動変圧器型の変位センサー、磁気スケールを用いた変位センサー、モアレ縞などの光学的変位センサーなどであってもよい。

噴射ノズル４は、給水装置（図示せず）に接続され、給水装置制御器４ａにより給水装置を制御することにより、噴射ノズル４からの高圧水の噴射が制御される。噴射ノズル４から噴射される高圧水の圧力は、３０〜１００ｋｇ／ｃｍ^２であるのが好ましい。

ドレッシングユニット移動機構５は、ドレッシングユニット２を支持する棒状の支持部材５ａと、この支持部材５ａのネジ部５ａ１に螺合するボールネジ５ｂと、このボールネジ５ｂを回転させるモータ５ｃからなっている。

また、ドレッシング装置１には制御装置６が設けられ、この制御装置６には一対の変位センサー３ｂ、一対の給水装置制御器４ａ及びモータ５ｃが接続され、変位センサー３ｂの変位により研磨布の形状を測定し、この形状情報に基づき噴射ノズル４から高圧水を噴射させて、研磨布の形状を修正することができるようになっている。

さらに、研磨布形状を判断するために、予め、加工条件と研磨布形状との関係を求めて、高圧水の噴射条件とマッチングする形状を抽出し、制御装置６の記憶手段に記憶させておくのが好ましい。

次に本発明に係る研磨布のドレッシング方法について説明する。

図１及び図２に示すように、半導体ウェーハの両面研磨を行い、ドレッシングが必要になった上下一対の研磨布Ｐの間に、ドレッシングユニット２を挿入し、セットする。このとき、接触式変位計３の接触子３ａを研磨布Ｐの中心側に位置させ、各々の接触子３ａを各々の研磨布Ｐに当接させる。

しかる後、上下定盤を回転させて上下の研磨布Ｐを回転させ、接触子３ａを介して変位センサー３ｂにより研磨布Ｐの形状（凹凸）を測定し、図３に示すように、この形状情報に基づき、制御装置６を介して給水装置制御器４ａを制御し、変位センサー３ｂと一体的に設けられた噴射ノズル４から高圧水を研磨布Ｐの被測定部に直接噴射してドレッシングを開始する。

さらに、ドレッシングユニット移動機構５のモータ５ｃを作動させて、ボールネジ５ｂを回転させ、支持部材５ａを研磨布Ｐの径方向に沿って外周方向に移動させる。これにより、研磨布Ｐは渦巻き状に形状が測定され、さらに、この形状に応じて噴射ノズル４から高圧水が被測定部に直接噴射され、渦巻き状に研磨布Ｐ全面に直接噴射されて、全面の目詰まりが除去され、研磨布Ｐは修正される。

上記ドレッシング工程において、一対の接触式変位計を備えたドレッシングユニット２を用いることで、両面研磨後の上下一対の研磨布形状をその場測定で容易に測定でき、さらに、噴射ノズルを用いることで、上下一対の研磨布の内部まで高圧水を流入させ、その衝撃により研磨布の内部に蓄積された粒子などをその場除去でき、さらに、形状測定とこのドレッシング工程により、研磨布形状の測定と修正が同一工程で行われ、作業性が向上する。

上述のように本実施形態の研磨布のドレッシング方法によれば、生産性が向上し、研磨布の全域に渡って測定できかつ形状修正ができる研磨布のドレッシング方法が実現される。

本発明に係る研磨布のドレッシング方法に用いられるドレッシング装置の概念図。本発明に係る研磨布のドレッシング方法に用いられるドレッシング装置の一面側を示す概念図。本発明に係る研磨布のドレッシング方法に用いられるドレッシング装置の制御回路図。

符号の説明

１ドレッシング装置
２ドレッシングユニット
３接触式変位計
４噴射ノズル
５ドレッシングユニット移動機構
６制御装置
Ｐ研磨布

Claims

研磨布に接触して形状を測定する接触式変位計とこの接触式変位計からの形状情報に基づき噴射される高圧水が制御される噴射ノズルとが一体的に取り付けられたドレッシングユニットと、このドレッシングユニットを研磨布の径方向に移動させるドレッシングユニット移動機構を備えたドレッシング装置を準備し、回転する研磨布に接触式変位計を接触させながら、この接触式変位計を研磨布の半径方向に移動させて研磨布の形状を測定し、この形状情報に基づきウォータヘッドから高圧水を噴射させて、研磨布の形状を修正することを特徴とする研磨布のドレッシング方法。
前記接触式変位計及び前記噴射ノズルは、前記ドレッシングユニットの対向する両側に各々一対設けられ、対向して配置される一対の研磨布を同時にドレッシングすることを特徴とする請求項１に記載の研磨布のドレッシング方法。