JP2007158135A - Retainer ring for cmp equipment - Google Patents

Retainer ring for cmp equipment Download PDF

Info

Publication number
JP2007158135A
JP2007158135A JP2005352821A JP2005352821A JP2007158135A JP 2007158135 A JP2007158135 A JP 2007158135A JP 2005352821 A JP2005352821 A JP 2005352821A JP 2005352821 A JP2005352821 A JP 2005352821A JP 2007158135 A JP2007158135 A JP 2007158135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
retainer ring
wafer
roughness
break
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
Application number
JP2005352821A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Ichinoshime
努 一住連
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Seimitsu Denshi Co Ltd
Original Assignee
Nippon Seimitsu Denshi Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Seimitsu Denshi Co Ltd filed Critical Nippon Seimitsu Denshi Co Ltd
Priority to JP2005352821A priority Critical patent/JP2007158135A/en
Publication of JP2007158135A publication Critical patent/JP2007158135A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a retainer ring which can minimize the time required for moderating polishing. <P>SOLUTION: In the retainer ring 8 arranged in the holding head 4 of CMP equipment 1 for polishing a wafer W chemically and mechanically and pressing the polishing surface 3a of a polishing pad 3 while surrounding the outer circumference of the wafer W in ring-shape, surface roughness of the surface 8a for pressing the polishing surface 3a is set at 0.2 μm or less in term of centerline average roughness (Ra). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウエハ(被研磨体)を化学機械的に研磨するCMP(Chemical Mechanical Polishing;化学機械的研磨)装置に関し、特に、CMP装置の保持ヘッド内に配設(装着)されてウエハの外周を囲うリテーナリングに関する。   The present invention relates to a CMP (Chemical Mechanical Polishing) apparatus for chemically and mechanically polishing a wafer (object to be polished), and more particularly to an outer periphery of a wafer disposed (mounted) in a holding head of a CMP apparatus. Retainer ring surrounding

半導体デバイスの高集積化、高性能化が進むに伴い、水平方向(平面上)の寸法が小さくなるとともに、垂直方向の構造が微細化、多層化されている。そして、このような微細化、多層化を実現するためには、半導体基板(シリコン基板など)の平面度(平坦度)が高い必要がある。このため、ウエハの段階で平面度を高めることが求められ、このような要求に応えるものとして、CMP装置が用いられている。   As the integration and performance of semiconductor devices increase, the dimension in the horizontal direction (on the plane) becomes smaller, and the structure in the vertical direction becomes finer and multilayered. In order to realize such miniaturization and multilayering, the flatness (flatness) of a semiconductor substrate (silicon substrate or the like) needs to be high. For this reason, it is required to increase the flatness at the wafer stage, and a CMP apparatus is used to meet such a demand.

このCMP装置は、例えば、回転可能な定盤と、この定盤の上に配置された研磨パッドと、ウエハを保持して研磨パッドに押圧する保持ヘッドおよび、スラリ供給ノズルなどから構成されている。さらに、保持ヘッドは、ウエハの外周を囲うリテーナリングと、例えば、ウエハの上面を押圧する弾性体膜と、この弾性体膜とリテーナリングとヘッド本体とによって囲まれた空気室と、この空気室に加圧用空気を供給する空気供給路などから構成されている。そして、リテーナリングは、ウエハの外周を囲いウエハの飛び出しを防止するとともに、研磨パッドの研磨面(表面)を押圧し、ウエハを研磨する研磨パッドの研磨面を平坦化、微細化(適正化)するものである(例えば、特許文献1参照。)。
特開平11−226865号公報
The CMP apparatus includes, for example, a rotatable surface plate, a polishing pad disposed on the surface plate, a holding head that holds the wafer and presses it against the polishing pad, and a slurry supply nozzle. . Further, the holding head includes a retainer ring that surrounds the outer periphery of the wafer, an elastic film that presses the upper surface of the wafer, an air chamber that is surrounded by the elastic film, the retainer ring, and the head body, and the air chamber. An air supply path for supplying pressurized air to the air. The retainer ring surrounds the outer periphery of the wafer to prevent the wafer from popping out, and presses the polishing surface (surface) of the polishing pad to flatten and refine (optimize) the polishing surface of the polishing pad for polishing the wafer. (For example, refer to Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-226865

ところで、このようなリテーナリングは研磨パッドを押圧するため、研磨パッドによってリテーナリングの押圧面(研磨パッドを押圧する面)自体が研磨され、消耗されていく。このため、リテーナリングを定期的に新たなリテーナリングに交換しなければならないが、新たなリテーナリングの押圧面の表面粗さが大きいと、所定の研磨性能が得られない。すなわち、ウエハの被研磨面に研磨屑の付着やスクラッチ(かき傷)などが生じたりする。このため、リテーナリングを交換した場合には、製品ウエハ(製品として生産されるウエハ)の研磨を開始する前に、新たに装着したリテーナリングの慣らし研磨をする必要があった。すなわち、新たなリテーナリングをCMP装置の保持ヘッドに装着し、数十枚から数百枚のダミーウエハ(慣らし用ウエハ)を研磨し、適正な研磨性能が得られることを確認した後に、製品ウエハの研磨を開始する必要があった。そして、このような慣らし研磨には多くの時間と労力とを要し、ウエハの生産稼働率を低下させる要因となっていた。   By the way, since such a retainer ring presses the polishing pad, the pressing surface of the retainer ring (surface that presses the polishing pad) itself is polished and consumed by the polishing pad. For this reason, the retainer ring must be periodically replaced with a new retainer ring. However, if the surface roughness of the pressing surface of the new retainer ring is large, a predetermined polishing performance cannot be obtained. That is, adhesion of polishing debris or scratches (scratches) may occur on the surface to be polished of the wafer. For this reason, when the retainer ring is replaced, it is necessary to perform the break-in polishing of the newly installed retainer ring before starting the polishing of the product wafer (wafer produced as a product). That is, a new retainer ring is mounted on the holding head of the CMP apparatus, and several tens to several hundreds of dummy wafers (break-in wafers) are polished, and after confirming that an appropriate polishing performance is obtained, It was necessary to start polishing. Such break-in polishing requires a lot of time and labor, which has been a factor of reducing the production operation rate of wafers.

そこで本発明は、慣らし研磨に要する時間を最小限に抑えることができるリテーナリングを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a retainer ring that can minimize the time required for break-in polishing.

上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、定盤の上に配置された研磨パッドと、ウエハを保持して前記研磨パッドに押圧する保持ヘッドとを備え、前記ウエハを化学機械的に研磨するCMP装置において、前記保持ヘッド内に配設され、リング状で前記ウエハの外周を囲うとともに、前記研磨パッドの研磨面を押圧するCMP装置用リテーナリングであって、前記研磨パッドの研磨面を押圧する押圧面の表面粗さが中心線平均粗さで0.2μm以下であることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a polishing pad disposed on a surface plate and a holding head that holds the wafer and presses the wafer against the polishing pad, In a CMP apparatus for polishing, a retainer ring for a CMP apparatus that is disposed in the holding head, surrounds the outer periphery of the wafer in a ring shape, and presses the polishing surface of the polishing pad, The surface roughness of the pressing surface that presses the polished surface is 0.2 μm or less in terms of centerline average roughness.

本発明者は、試験、研究を重ね、リテーナリングの押圧面の表面粗さを中心線平均粗さで0.2μm以下にすることで、慣らし研磨に要する時間を最小限に抑えられることを見出した。そして、請求項1に記載の発明によれば、慣らし研磨に要する時間を最小限に抑えることができるものである。すなわち、リテーナリングの押圧面の表面粗さが中心線平均粗さで0.2μm以下であると、リテーナリングをCMP装置の保持ヘッドに装着した直後から、あるいは慣らし研磨を短時間行った後に、高い研磨性能が得られる。つまり、リテーナリングの押圧面によって研磨パッドの研磨面が良好に(高いレベルにまで)平坦化、微細化され、ウエハの被研磨面への研磨屑の付着やスクラッチ(かき傷)などの発生が激減される。この結果、慣らし研磨に要する時間と労力とを最小限に抑え、CMP装置の生産稼働率を向上させることが実効的に可能となる。しかも、慣らし研磨に要する時間が最小限化されるため、ダミーウエハを慣らし研磨することによる研磨屑が減少し、研磨屑によるウエハ(製品ウエハ)へのスクラッチ(かき傷)や不純物の付着などの発生率もさらに減少する。この結果、ウエハの生産品質が向上、安定化し、不良品低減によって生産性がさらに向上される。   The present inventor has repeatedly conducted tests and studies, and found that the time required for break-in polishing can be minimized by setting the surface roughness of the pressing surface of the retainer ring to 0.2 μm or less in terms of the center line average roughness. It was. According to the first aspect of the present invention, the time required for break-in polishing can be minimized. That is, when the surface roughness of the pressing surface of the retainer ring is 0.2 μm or less in terms of the center line average roughness, immediately after the retainer ring is mounted on the holding head of the CMP apparatus or after performing break-in polishing for a short time, High polishing performance can be obtained. In other words, the polishing surface of the polishing pad is flattened and miniaturized well (to a high level) by the pressing surface of the retainer ring, and adhesion of polishing debris and scratches (scratches) to the polished surface of the wafer occur. It is drastically reduced. As a result, it is possible to effectively reduce the time and labor required for break-in polishing and improve the production operation rate of the CMP apparatus. In addition, since the time required for break-in polishing is minimized, the amount of polishing debris due to break-in of the dummy wafer is reduced, and scratches and scratches on the wafer (product wafer) due to the polishing debris and the occurrence of impurities are generated. The rate will decrease further. As a result, the production quality of the wafer is improved and stabilized, and the productivity is further improved by reducing defective products.

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.

図1は、本発明の実施形態に係わるCMP装置1の概略構成を示す正面図である。このCMP装置1は、後述するリテーナリング8を除き、広く一般に使用されているCMP装置と同等の構成であり、ここでは詳細な説明を省略するが、回転可能な定盤2と、この定盤2の上に配置された研磨パッド3(クロスなど)と、保持ヘッド4と、スラリ供給ノズル5およびドレッサー6(目立て手段)とを備え、ウエハWを化学機械的に研磨するものである。   FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a CMP apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The CMP apparatus 1 has the same configuration as that of a widely used CMP apparatus except for a retainer ring 8 to be described later, and a detailed description of the CMP apparatus 1 is omitted here. 2 is provided with a polishing pad 3 (such as a cloth) disposed on 2, a holding head 4, a slurry supply nozzle 5 and a dresser 6 (shaping means), and polishes the wafer W chemically and mechanically.

保持ヘッド4は、ウエハWを保持してその被研磨面W1を研磨パッド3に押圧するものであり、回転(自転)しならが研磨パッド3上を移動できるようになっている。この保持ヘッド4は、図2に示すように、ヘッド本体7と、このヘッド本体7の下部に配設されたリテーナリング8と、このリテーナリング8内に位置しウエハWの上面W2を押圧する弾性体膜9とを備えている。そして、ヘッド本体7とリテーナリング8と弾性体膜9とによって囲まれた空気室10に加圧用空気が供給され、弾性体膜9を介してウエハWを研磨パッド3に押圧するものである。   The holding head 4 holds the wafer W and presses the surface to be polished W1 against the polishing pad 3. The holding head 4 can move on the polishing pad 3 while rotating (spinning). As shown in FIG. 2, the holding head 4 includes a head main body 7, a retainer ring 8 disposed at a lower portion of the head main body 7, and is positioned in the retainer ring 8 to press the upper surface W <b> 2 of the wafer W. And an elastic film 9. Then, pressure air is supplied to the air chamber 10 surrounded by the head body 7, the retainer ring 8, and the elastic film 9, and the wafer W is pressed against the polishing pad 3 through the elastic film 9.

リテーナリング8は、ウエハWの外周を囲いウエハWが保持ヘッド4から飛び出すのを防止するとともに、研磨パッド3の研磨面3a(表面)を押圧し、ウエハWを研磨する研磨パッド3の研磨面3a(ウエハWの被研磨面W1と面接触する部位)を平坦化、微細化(適正化)するものである。すなわち、研磨パッド3の研磨面3aは、スラリ(研磨材)5aによって平面度が低く、表面粗さが粗くなっており、このような研磨面3aをリテーナリング8によって平面度を高くし、かつ表面粗さを小さくするものである。   The retainer ring 8 surrounds the outer periphery of the wafer W, prevents the wafer W from jumping out of the holding head 4, and presses the polishing surface 3 a (surface) of the polishing pad 3 to polish the wafer W. 3a (a portion in contact with the surface to be polished W1 of the wafer W) is flattened and miniaturized (optimized). That is, the polishing surface 3a of the polishing pad 3 has a low flatness due to the slurry (abrasive) 5a and a rough surface, and the flatness of the polishing surface 3a is increased by the retainer ring 8, and The surface roughness is reduced.

このリテーナリング8は、耐薬品性や機械的性質などを考慮して、PPS(polyphenylene sulfide;ポリフェニレンサルファイド、エンジニアリングプラスチック)材で構成され、図3に示すようなリング状をしており、研磨パッド3の研磨面3aを押圧する押圧面8aには、研磨屑を逃がす(排出する)溝状のスリット8bが複数形成されている。また、押圧面8aの背面に位置するリテーナリング8の背面8cには、雌ネジ8eが形成されたネジインサート8dが複数挿入されている。すなわち、このネジインサート8dは略円筒形で、外周に雄ネジが形成され、内周に雌ネジ8eが形成されているものである。   This retainer ring 8 is made of PPS (polyphenylene sulfide, engineering plastic) material in consideration of chemical resistance, mechanical properties, etc., and has a ring shape as shown in FIG. A plurality of groove-like slits 8b for releasing (discharging) polishing debris are formed on the pressing surface 8a that presses the three polishing surfaces 3a. In addition, a plurality of screw inserts 8d formed with female screws 8e are inserted into the back surface 8c of the retainer ring 8 located on the back surface of the pressing surface 8a. That is, the screw insert 8d has a substantially cylindrical shape, a male screw is formed on the outer periphery, and a female screw 8e is formed on the inner periphery.

このようなリテーナリング8の押圧面8aの表面粗さは、中心線平均粗さ(算術平均粗さ、Ra)で0.2μm以下に設定(加工)されている。これは、本発明者が、試験、研究を重ね、押圧面8aの表面粗さを中心線平均粗さで0.2μm以下にすることで、慣らし研磨に要する時間を最小限に抑えられることを見出したことによるものである。そのことを証するデータを図4に示す。   The surface roughness of the pressing surface 8a of the retainer ring 8 is set (processed) to 0.2 μm or less in terms of centerline average roughness (arithmetic average roughness, Ra). This means that the time required for break-in polishing can be minimized by the inventor's repeated testing and research, and setting the surface roughness of the pressing surface 8a to 0.2 μm or less in terms of the center line average roughness. This is due to the finding. The data that proves this is shown in FIG.

このデータは、各表面粗さ(中心線平均粗さRa)における慣らし研磨後のディフェクト数などを示したものである。すなわち、図中「ダミーウエハ10枚後のディフェクト数(DN1)」は、ダミーウエハ(慣らし用ウエハ)を10枚研磨した後に、10枚目のダミーウエハ上に確認されたディフェクトの数を示している。ここで、ディフェクトには、研磨屑などの異物やスクラッチ(かき傷)などのすべての不良要素が含まれる。図中「ダミーウエハ研摩枚数(PN)」は、ダミーウエハの研磨枚数を示している。図中「PN枚後のディフェクト数(DN2)」は、ダミーウエハをPN枚研磨した後に、PN枚目のダミーウエハ上に確認され大きさ(長さ)が0.16μmよりも大きいディフェクトの数を示している。図中「DN2中のスクラッチ数(SN)」は、ディフェクト数DN2中において大きさ(長さ)が1.0μmよりも大きいスクラッチの数を示している。   This data shows the number of defects after break-in polishing in each surface roughness (centerline average roughness Ra). That is, “defect number after ten dummy wafers (DN1)” in the figure indicates the number of defects confirmed on the tenth dummy wafer after polishing ten dummy wafers (break-in wafers). Here, the defect includes all defective elements such as foreign matters such as polishing scraps and scratches. “Dummy wafer polishing number (PN)” in the figure indicates the number of polished dummy wafers. In the figure, “number of defects after PN sheets (DN2)” indicates the number of defects that are confirmed on the PN-th dummy wafer after polishing the dummy wafer and the size (length) is larger than 0.16 μm. ing. In the drawing, “number of scratches (SN) in DN2” indicates the number of scratches having a size (length) larger than 1.0 μm in the number of defects DN2.

また、ダミーウエハによる慣らし研磨条件は、以下のとおりである。   The break-in polishing conditions with the dummy wafer are as follows.

スラリ:SS−25(Cabot社製)
研磨パッド:IC1000/SUBA400(Rohm&Haas社製)
ダミーウエハ1枚当りの研磨時間:60秒
ダミーウエハへの研磨圧力(押圧力):210hPa
このデータから明らかなように、リテーナリング8の押圧面8aの表面粗さRaが0.2μmよりも大きい場合(表面粗さRaが0.4μmや0.3μmの場合)には、図5に示すように、ダミーウエハを10枚研磨した後のディフェクト数DN1が数百に達するのに対し、表面粗さRaが0.2μm以下では20以下に激減する。また、押圧面8aの表面粗さRaが0.2μmよりも大きい場合には、数百枚(PN枚)のダミーウエハを研磨した後に、ディフェクト数DN2が30程度に達するのに対し、表面粗さRaが0.2μm以下では10枚のダミーウエハを研磨しただけで、ディフェクト数DN2が20以下となる。さらには、押圧面8aの表面粗さRaが0.2μmよりも大きい場合には、ディフェクト数DN2中のスクラッチ数SNが5〜10程度あるのに対し、表面粗さRaが0.2μm以下ではほとんどスクラッチがないものである。
Slurry: SS-25 (Cabot)
Polishing pad: IC1000 / SUBA400 (Rohm & Haas)
Polishing time per dummy wafer: 60 seconds Polishing pressure (pressing force) on the dummy wafer: 210 hPa
As is apparent from this data, when the surface roughness Ra of the pressing surface 8a of the retainer ring 8 is larger than 0.2 μm (when the surface roughness Ra is 0.4 μm or 0.3 μm), FIG. As shown in the figure, the number of defects DN1 after polishing 10 dummy wafers reaches several hundreds, whereas when the surface roughness Ra is 0.2 μm or less, it is drastically reduced to 20 or less. When the surface roughness Ra of the pressing surface 8a is larger than 0.2 μm, the number of defects DN2 reaches about 30 after polishing several hundred (PN) dummy wafers, whereas the surface roughness When Ra is 0.2 μm or less, the number of defects DN2 is 20 or less simply by polishing 10 dummy wafers. Furthermore, when the surface roughness Ra of the pressing surface 8a is larger than 0.2 μm, the number of scratches SN in the defect number DN2 is about 5 to 10, whereas when the surface roughness Ra is 0.2 μm or less. There is almost no scratch.

以上のように、表面粗さRaが0.2μmを境(臨界値)として(図5参照)、研磨性能が著しく向上し、リテーナリング8の押圧面8aの表面粗さを中心線平均粗さで0.2μm以下にすることで、慣らし研磨に要する時間を最小限に抑えることができる。すなわち、押圧面8aの表面粗さRaが0.2μm以下であると、リテーナリング8をCMP装置1の保持ヘッド4に装着した直後から、あるいは慣らし研磨を短時間行った後に、高い研磨性能が得られるものである。つまり、リテーナリング8の押圧面8aによって研磨パッド3の研磨面3aが良好に(高いレベルにまで)平坦化、微細化される。そして、表面粗さRaが0.2μmよりも大きい場合に比べて、ウエハWの被研磨面W1への研磨屑の付着やスクラッチなどの発生が激減する。例えば、ウエハWの要求精度(要求仕様)上、ウエハWの被研磨面W1上に、0.16μmよりも大きいディフェクトの数(DN2)が20以下でなければならないとすると、リテーナリング8の押圧面8aの表面粗さRaが0.4μmの場合には、250枚以上のダミーウエハを研磨しなければならない。同様に、表面粗さRaが0.3μmの場合には、100枚以上のダミーウエハを研磨しなければならない。これに対し、表面粗さRaが0.2μm以下の場合には、10枚以下のダミーウエハを研磨すればよいことになる。   As described above, when the surface roughness Ra is 0.2 μm as a boundary (critical value) (see FIG. 5), the polishing performance is remarkably improved, and the surface roughness of the pressing surface 8a of the retainer ring 8 is the centerline average roughness. When the thickness is 0.2 μm or less, the time required for break-in polishing can be minimized. That is, when the surface roughness Ra of the pressing surface 8a is 0.2 μm or less, high polishing performance can be obtained immediately after mounting the retainer ring 8 on the holding head 4 of the CMP apparatus 1 or after performing break-in polishing for a short time. It is obtained. That is, the pressing surface 8a of the retainer ring 8 makes the polishing surface 3a of the polishing pad 3 flattened and miniaturized well (to a high level). And compared with the case where surface roughness Ra is larger than 0.2 micrometer, generation | occurrence | production of the adhesion | attachment of a grinding | polishing waste, scratch, etc. to the to-be-polished surface W1 of the wafer W reduces sharply. For example, if the required accuracy (required specification) of the wafer W and the number of defects (DN2) larger than 0.16 μm on the polished surface W1 of the wafer W must be 20 or less, the retainer ring 8 is pressed. When the surface roughness Ra of the surface 8a is 0.4 μm, 250 or more dummy wafers must be polished. Similarly, when the surface roughness Ra is 0.3 μm, 100 or more dummy wafers must be polished. On the other hand, when the surface roughness Ra is 0.2 μm or less, it is only necessary to polish 10 or less dummy wafers.

この結果、慣らし研磨に要する時間と労力とを最小限に抑え、ウエハWの生産稼働率を向上させることが実効的に可能となる。しかも、慣らし研磨に要する時間が最小限化されるため、ダミーウエハを慣らし研磨することによる研磨屑が減少し、研磨屑によるウエハWへのスクラッチ(かき傷)や不純物の付着などの発生率もさらに減少する。この結果、ウエハWの生産品質が向上、安定化し、不良品低減によって生産性がさらに向上される。   As a result, it is possible to effectively reduce the time and labor required for break-in polishing and improve the production operation rate of the wafer W. In addition, since the time required for break-in polishing is minimized, the polishing debris due to break-in of the dummy wafer is reduced, and the rate of occurrence of scratches (scratches) and impurity adhesion to the wafer W due to the polishing debris is further increased. Decrease. As a result, the production quality of the wafer W is improved and stabilized, and the productivity is further improved by reducing defective products.

ところで、リテーナリング8の押圧面8aの表面粗さを中心線平均粗さで0.2μm以下にすることで、上記のように、慣らし研磨に要する時間を最小限に抑えることができるが、表面粗さを中心線平均粗さで0.01μm以下にすることで、慣らし研磨に要する時間をさらに最小限にすることができる。すなわち、図4に示すように、押圧面8aの表面粗さRaが0.2μmの場合には、例えば、ダミーウエハを10枚研摩した後のディフェクト数DN1が20であるのに対し、表面粗さRaが0.01μm以下ではディフェクト数DN1が10以下となる。そして、ウエハWの要求精度が上がり、ウエハWの被研磨面W1上に、0.16μmよりも大きいディフェクトの数(DN2)が10以下でなければならないとしても、表面粗さRaが0.01μm以下のリテーナリング8では、10枚以下のダミーウエハを研磨することで要求精度が得られるものである。   By the way, by setting the surface roughness of the pressing surface 8a of the retainer ring 8 to 0.2 μm or less in terms of the center line average roughness, the time required for break-in polishing can be minimized as described above. By setting the roughness to 0.01 μm or less in terms of the center line average roughness, the time required for break-in polishing can be further minimized. That is, as shown in FIG. 4, when the surface roughness Ra of the pressing surface 8a is 0.2 μm, for example, the number of defects DN1 after polishing 10 dummy wafers is 20, whereas the surface roughness When Ra is 0.01 μm or less, the number of defects DN1 is 10 or less. Then, the required accuracy of the wafer W is increased, and the surface roughness Ra is 0.01 μm even if the number of defects (DN2) larger than 0.16 μm on the polished surface W1 of the wafer W must be 10 or less. In the retainer ring 8 below, required accuracy can be obtained by polishing 10 or less dummy wafers.

ところで、本実施形態では、リテーナリング8がPPS製であるが、PEEK(polyether etherketone;ポリエーテルエーテルケトン)、PET(polyethylene terephthalate;ポリエチレンテレフタレート)、POM(polyacetals;ポリアセタール)、PI(polyimide;ポリイミド)など、その他のエンジニアリングプラスチック製であっても、押圧面8aの表面粗さを中心線平均粗さで0.2μm以下にすることで、慣らし研磨に要する時間を最小限に抑えることができることは勿論である。また、本実施形態では、リテーナリング8がPPS製で一体構造(1層構造)であるが、2層構造のリテーナリングであってもよい。すなわち、例えば、ステンレス鋼製の第1リングとエンジニアリングプラスチック製の第2リングとを重ね合わせた2層構造のリテーナリングにおいて、下層に位置する第2リングの押圧面の表面粗さを中心線平均粗さで0.2μm以下にすることで、慣らし研磨に要する時間を最小限に抑えることができる。さらに、2層構造のリテーナリングの第1リングと第2リングとが、ボルト締めによって締結されている場合や、接着剤によって接合されている場合であってもよいことは勿論である。   In the present embodiment, the retainer ring 8 is made of PPS. However, PEEK (polyether ether ketone), PET (polyethylene terephthalate), POM (polyacetals), PI (polyimide) Of course, even if it is made of other engineering plastics, the time required for break-in polishing can be minimized by setting the surface roughness of the pressing surface 8a to 0.2 μm or less in terms of the center line average roughness. It is. In the present embodiment, the retainer ring 8 is made of PPS and has an integral structure (one-layer structure), but may be a two-layer retainer ring. That is, for example, in a two-layer retainer ring in which a first ring made of stainless steel and a second ring made of engineering plastic are overlapped, the surface roughness of the pressing surface of the second ring located in the lower layer is the center line average By setting the roughness to 0.2 μm or less, the time required for break-in polishing can be minimized. Further, it goes without saying that the first ring and the second ring of the retainer ring having a two-layer structure may be fastened by bolting or joined by an adhesive.

本発明の実施形態に係わるCMP装置の概略構成を示す正面図である。It is a front view which shows schematic structure of the CMP apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係わるCMP装置の保持ヘッドの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the holding head of the CMP apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係わるCMP装置用リテーナリングの正面図(a)と底面図(b)である。It is the front view (a) and bottom view (b) of the retainer ring for CMP apparatuses concerning embodiment of this invention. リテーナリングの押圧面の各表面粗さにおける慣らし研磨後のディフェクト数などを示す図である。It is a figure which shows the number of defects etc. after break-in polishing in each surface roughness of the pressing surface of a retainer ring. リテーナリングの押圧面の表面粗さと、ダミーウエハを10枚研磨した後のディフェクト数との関係を示す両対数グラフである。It is a log-log graph showing the relationship between the surface roughness of the pressing surface of the retainer ring and the number of defects after polishing 10 dummy wafers.

符号の説明Explanation of symbols

1 CMP装置
2 定盤
3 研磨パッド
3a 研磨面
4 保持ヘッド
5 スラリ供給ノズル
5a スラリ
6 ドレッサー
7 ヘッド本体
8 リテーナリング
8a 押圧面
8b スリット
8c 背面
8d ネジインサート
8e 雌ネジ
9 弾性体膜
10 空気室
W ウエハ
W1 被研磨面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CMP apparatus 2 Surface plate 3 Polishing pad 3a Polishing surface 4 Holding head 5 Slurry supply nozzle 5a Slurry 6 Dresser 7 Head body 8 Retainer ring 8a Pressing surface 8b Slit 8c Back surface 8d Screw insert 8e Female screw 9 Elastic body film 10 Air chamber W Wafer W1 Surface to be polished

Claims (1)

定盤の上に配置された研磨パッドと、ウエハを保持して前記研磨パッドに押圧する保持ヘッドとを備え、前記ウエハを化学機械的に研磨するCMP装置において、前記保持ヘッド内に配設され、リング状で前記ウエハの外周を囲うとともに、前記研磨パッドの研磨面を押圧するCMP装置用リテーナリングであって、
前記研磨パッドの研磨面を押圧する押圧面の表面粗さが中心線平均粗さで0.2μm以下である、
ことを特徴とするCMP装置用リテーナリング。
In a CMP apparatus that comprises a polishing pad disposed on a surface plate and a holding head that holds and presses the wafer against the polishing pad, the CMP apparatus that chemically and mechanically polishes the wafer is disposed in the holding head. A retainer ring for a CMP apparatus that surrounds the outer periphery of the wafer in a ring shape and presses the polishing surface of the polishing pad,
The surface roughness of the pressing surface that presses the polishing surface of the polishing pad is 0.2 μm or less in terms of centerline average roughness.
A retainer ring for a CMP apparatus.
JP2005352821A 2005-12-07 2005-12-07 Retainer ring for cmp equipment Pending JP2007158135A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005352821A JP2007158135A (en) 2005-12-07 2005-12-07 Retainer ring for cmp equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005352821A JP2007158135A (en) 2005-12-07 2005-12-07 Retainer ring for cmp equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007158135A true JP2007158135A (en) 2007-06-21

Family

ID=38242068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005352821A Pending JP2007158135A (en) 2005-12-07 2005-12-07 Retainer ring for cmp equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007158135A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016178304A (en) * 2015-03-19 2016-10-06 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Retaining ring for lower wafer defects
CN113043159A (en) * 2019-12-27 2021-06-29 环球晶圆日本股份有限公司 Method for polishing silicon wafer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016178304A (en) * 2015-03-19 2016-10-06 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Retaining ring for lower wafer defects
CN113043159A (en) * 2019-12-27 2021-06-29 环球晶圆日本股份有限公司 Method for polishing silicon wafer
JP2021106239A (en) * 2019-12-27 2021-07-26 グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 Polishing method for silicon wafer
JP7349352B2 (en) 2019-12-27 2023-09-22 グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 Silicon wafer polishing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6165056A (en) Polishing machine for flattening substrate surface
WO2006114854A1 (en) Retainer ring for cmp device, method of manufacturing the same, and cmp device
US9399277B2 (en) Polishing apparatus and polishing method
US20080064302A1 (en) Polishing apparatus, polishing pad, and polishing method
US11738421B2 (en) Method of making carrier head membrane with regions of different roughness
CN1905991A (en) Polishing pad
JP4534165B2 (en) Semiconductor device manufacturing apparatus and semiconductor device manufacturing method
JP2007307623A (en) Polishing device
JP2009260142A (en) Wafer-polishing apparatus and wafer-polishing method
KR20120133320A (en) Retainer ring in Chemical Mechanical Polishing machine
JP2009033086A (en) Retainer ring for cmp (chemical mechanical polishing) apparatus
JP2009283885A (en) Retainer ring
KR100832768B1 (en) Wafer polishing apparatus and method for polishing wafers
US5948204A (en) Wafer carrier ring method and apparatus for chemical-mechanical planarization
US20080160890A1 (en) Chemical mechanical polishing pad having improved groove pattern
JP2007158135A (en) Retainer ring for cmp equipment
JP2009034745A (en) Retainer ring for cmp apparatus
US20080299882A1 (en) Retainer-ring of cmp (chemical mechanical polishing) machine
KR20180064516A (en) Wafer polishing method and apparatus
US20190247974A1 (en) Method for polishing wafer
CN112372509B (en) Method and apparatus for changing initial state of polishing pad to hydrophilicity
JP2007296603A (en) Retainer ring processing apparatus
US10265828B2 (en) Method and system for monitoring polishing pad before CMP process
US7252736B1 (en) Compliant grinding wheel
JP2001219364A (en) Abrasive pad, polishing method and method of manufacturing work piece by using abrasive pad

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080212

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20080507

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20080610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080617

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080902

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081225