JP2008302464A - Polishing device and manufacturing method of semiconductor device using it - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing device high in uniformity of a polishing profile and a manufacturing method of a semiconductor device using it. <P>SOLUTION: This polishing device polishes a surface of a wafer SB by relatively moving the wafer SB and abrasive cloth CL while pressing the surface of the wafer SB on the abrasive cloth CL. This polishing device is furnished with a wafer pressurizing part WP, and first and second retainer rings RR1, RR2. The wafer pressurizing part WP presses the surface of the wafer WP on the abrasive cloth CL by applying pressure on the back surface side of the wafer WP. The first retainer ring RR1 is arranged on the outer peripheral side of the wafer SB and presses the abrasive cloth CL. The second retainer ring RR2 is arranged on the outer peripheral side of the first retainer ring RR1 and has constitution for controlling pressure independently from the first retainer ring RR1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、研磨装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法に関し、特に、基板の表面を研磨布に押付けながら基板と研磨布とを相対運動させることにより基板の表面を研磨する研磨装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a polishing apparatus and a method of manufacturing a semiconductor device using the same, and more particularly to a polishing apparatus that polishes the surface of a substrate by moving the substrate and the polishing cloth relative to each other while pressing the surface of the substrate against the polishing cloth. The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device using

半導体装置などの製造工程において、ウエハ表面を平滑化したり平坦化したりするためのCMP(Chemical Mechanical Polishing)技術による研磨が広く行なわれている。ウエハを有効に利用するためには、この研磨装置によりウエハのエッジ部近傍を含むウエハ面内の広い範囲が均一に研磨される必要がある。   In a manufacturing process of a semiconductor device or the like, polishing by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) technique for smoothing or flattening a wafer surface is widely performed. In order to effectively use the wafer, it is necessary to uniformly polish a wide area in the wafer surface including the vicinity of the edge portion of the wafer by this polishing apparatus.

CMPのための研磨装置は、通常、ウエハを囲む位置にリテーナリングを有している。リテーナリングは、研磨中にウエハが研磨ヘッドから外れることを防止する機能だけでなく、ウエハの周囲で研磨布を加圧することによりウエハエッジ部の過研磨(ふちだれ)を防止して研磨の均一性を高める機能も有している。しかし上述したウエハの有効利用のためにウエハエッジ部近傍において、よりウエハを均一に研磨することが求められている。   A polishing apparatus for CMP usually has a retainer ring at a position surrounding the wafer. Retainer ring not only functions to prevent the wafer from being detached from the polishing head during polishing, but also applies polishing cloth around the wafer to prevent over-polishing (friction) of the wafer edge to ensure uniform polishing. It also has a function to increase However, in order to effectively use the wafer described above, it is required to polish the wafer more uniformly in the vicinity of the wafer edge portion.

近年、ウエハエッジ部近傍の研磨プロファイルを調整するために、ウエハ外周部を加圧するための専用機構が提案されている。たとえば、特表2003−528738号公報によれば、ウエハを加圧するキャリア・ヘッド(研磨ヘッド)が複数のチャンバを有している。研磨プロファイルの改善のためにそれぞれのチャンバが加圧調整される。
特表2003−528738号公報
In recent years, in order to adjust the polishing profile in the vicinity of the wafer edge portion, a dedicated mechanism for pressurizing the wafer outer peripheral portion has been proposed. For example, according to Japanese Patent Publication No. 2003-528738, a carrier head (polishing head) that pressurizes a wafer has a plurality of chambers. Each chamber is pressurized to improve the polishing profile.
Special table 2003-528738 gazette

リテーナリングにより研磨布が加圧されると、ウエハ外周部において研磨布にリバウンド(盛り上がり)が生じ、研磨ムラが生じる。リバウンドが生じる位置はリテーナリングの圧力に依存する。圧力が上げられるとウエハ内周側へ移動し、圧力が下げられると外周側に移動する。よってリテーナリングの圧力が高い場合、均一な研磨が行なわれる領域の径が小さくなってしまうという問題がある。   When the polishing cloth is pressurized by the retainer ring, the polishing cloth rebounds (swells) at the outer peripheral portion of the wafer, and uneven polishing occurs. The position where rebound occurs depends on the pressure of the retainer ring. When the pressure is increased, the wafer moves toward the inner periphery of the wafer, and when the pressure is decreased, it moves toward the outer periphery. Therefore, when the pressure of the retainer ring is high, there is a problem that the diameter of the region where uniform polishing is performed becomes small.

逆にリテーナリングの圧力が低い場合は、リテーナリングによる研磨布の毛羽立ち抑制の作用が小さくなり、研磨布の毛羽立ちが多くなる。この結果、研磨面のディッシングやリセスが大きくなる。すなわち均一な平滑化・平坦化を行なうことができなくなるという問題がある。またリテーナリングと研磨布との摩擦による発熱が少なくなる結果、化学反応による研磨作用が低下する。特に金属膜のCMPでは化学反応による研磨作用が主であるため、研磨レートが大きく低下するという問題がある。   Conversely, when the pressure of the retainer ring is low, the action of suppressing the fluff of the polishing cloth by the retainer ring is reduced, and the fluff of the polishing cloth is increased. As a result, the dishing or recess of the polished surface is increased. That is, there is a problem that uniform smoothing / flattening cannot be performed. Further, as a result of less heat generation due to friction between the retainer ring and the polishing pad, the polishing action due to the chemical reaction is lowered. In particular, the CMP of a metal film has a problem that the polishing rate is greatly reduced because the polishing action by a chemical reaction is mainly used.

一方、特表2003−528738号公報に開示された技術のように複数のチャンバが設けられた研磨装置は、構造が複雑になるという問題がある。またこの複数のチャンバによる加圧調整が行なわれても、ウエハ最外周の幅3mm程度の領域の精密な研磨プロファイル制御は依然として困難であるという問題がある。   On the other hand, a polishing apparatus provided with a plurality of chambers as in the technique disclosed in JP-T-2003-528738 has a problem that the structure is complicated. Even if the pressure adjustment is performed by the plurality of chambers, it is still difficult to precisely control the polishing profile in the region having a width of about 3 mm on the outermost periphery of the wafer.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、主に、研磨プロファイルの均一性の高い研磨装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a polishing apparatus having a highly uniform polishing profile and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

本発明の実施の形態に係る研磨装置は、基板の表面を研磨布に押付けながら基板と研磨布とを相対運動させることにより基板の表面を研磨する研磨装置である。この研磨装置は、基板加圧部と、第1および第2研磨布加圧部とを備えている。   A polishing apparatus according to an embodiment of the present invention is a polishing apparatus that polishes the surface of a substrate by moving the substrate and the polishing cloth relative to each other while pressing the surface of the substrate against the polishing cloth. The polishing apparatus includes a substrate pressing unit and first and second polishing cloth pressing units.

基板加圧部は、基板の裏面側に圧力をかけることによって基板の表面を研磨布に押付ける。第1研磨布加圧部は、基板の外周側に配され、研磨布を押付ける。第2研磨布加圧部は、第1研磨布加圧部の外周側に配され、第1研磨布加圧部とは独立して圧力制御可能な構成を有する。   The substrate pressing unit presses the surface of the substrate against the polishing cloth by applying pressure to the back side of the substrate. The first polishing cloth pressurizing unit is disposed on the outer peripheral side of the substrate and presses the polishing cloth. The second polishing pad pressurizing unit is disposed on the outer peripheral side of the first polishing pad pressing unit, and has a configuration capable of controlling the pressure independently of the first polishing pad pressing unit.

本実施の形態によれば、第2研磨布加圧部は、第1研磨布加圧部とは独立して圧力制御可能な構成を有する。このため第1および第2研磨布加圧部のそれぞれの圧力を独立して制御することができ、研磨プロファイルの均一性を高めることができる。   According to the present embodiment, the second polishing pad pressurizing unit has a configuration capable of controlling the pressure independently of the first polishing pad pressing unit. For this reason, each pressure of the 1st and 2nd polishing cloth pressurization part can be controlled independently, and the uniformity of a polishing profile can be improved.

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
(実施の形態1)
はじめに、本実施の形態の研磨装置の構成について、図1〜図4を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
First, the configuration of the polishing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の実施の形態1における研磨装置の構成を概略的に示す鳥瞰図である。図1を参照して、研磨装置は、研磨ヘッドHDと、研磨ヘッド支持部12と、研磨布CLと、研磨布テーブル13と、スラリー供給部11とを有している。   FIG. 1 is a bird's-eye view schematically showing a configuration of a polishing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 1, the polishing apparatus includes a polishing head HD, a polishing head support 12, a polishing cloth CL, a polishing cloth table 13, and a slurry supply unit 11.

研磨ヘッドHDは、ウエハ(基板)を保持しながら研磨布CLに押付ける機能を有している。また研磨ヘッドHDは、研磨ヘッド支持部12を軸として図中矢印SHのように回転される。研磨布CLは、研磨布テーブル13の回転により、図中矢印SCのように回転される。また研磨布CLにはスラリー供給部11から研磨剤であるスラリーが供給される。   The polishing head HD has a function of pressing against the polishing pad CL while holding the wafer (substrate). Further, the polishing head HD is rotated as indicated by an arrow SH in the drawing with the polishing head support portion 12 as an axis. The polishing pad CL is rotated by the rotation of the polishing pad table 13 as shown by an arrow SC in the drawing. Further, a slurry as an abrasive is supplied to the polishing pad CL from the slurry supply unit 11.

この構成により、ウエハの表面がスラリーを含む研磨布CLに押付けられながらウエハと研磨布CLとが相対運動させられることによりウエハの表面が研磨される。   With this configuration, the wafer surface is polished by the relative movement of the wafer and the polishing pad CL while the surface of the wafer is pressed against the polishing pad CL containing the slurry.

図2は、本発明の実施の形態1における研磨装置の研磨ヘッド、研磨ヘッド支持部および研磨布の構成を説明するための概略的な断面図である。図3は、図2のIII−III線に沿った概略的な断面図である。なお図2および図3は、研磨装置に研磨対象であるウエハがセットされた状態を示している。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the polishing head, the polishing head support, and the polishing cloth of the polishing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2 and 3 show a state where a wafer to be polished is set in the polishing apparatus.

図2および図3を参照して、研磨ヘッドHDは、プレート22と、ウエハ加圧部(基板加圧部)WPと、第1リテーナリング(第1研磨布加圧部)RR1と、第2リテーナリング(第2研磨布加圧部)RR2と、第1および第2アクチュエータAC1,AC2とを有している。そして研磨ヘッドHDは、プレート22上の研磨ヘッド支持部12からの力FAを伝達してウエハ(基板)SBを研磨布CLに押付けることができるように構成されている。   2 and 3, the polishing head HD includes a plate 22, a wafer pressurizing unit (substrate pressurizing unit) WP, a first retainer ring (first polishing cloth pressurizing unit) RR1, and a second. A retainer ring (second polishing cloth pressurizing portion) RR2 and first and second actuators AC1 and AC2 are provided. The polishing head HD is configured to transmit a force FA from the polishing head support 12 on the plate 22 and press the wafer (substrate) SB against the polishing pad CL.

ウエハ加圧部WPは、ウエハSBの裏面側に圧力P0をかけることによってウエハSBの表面を研磨布CLに押付けるために、プレート22の下面の中央部に設けられている。具体的なウエハ加圧部WPの構成としては、セラミック部材にバッキングフィルム材を貼った構成や、マルチエアバック式、エア加圧式などの構成を用いる事ができる。   The wafer pressurizing unit WP is provided at the center of the lower surface of the plate 22 in order to press the surface of the wafer SB against the polishing pad CL by applying pressure P0 to the back side of the wafer SB. As a specific configuration of the wafer pressurizing unit WP, a configuration in which a backing film material is pasted on a ceramic member, a multi-airback type, an air pressure type, or the like can be used.

第1リテーナリングRR1は、ウエハSBの外周側に配され、研磨布CLを圧力P1で押付けることができるように構成されている。第1リテーナリングRR1は、第1アクチュエータAC1を介してプレート22に接続されている。これにより第1リテーナリングRR1は、第1リテーナリングRR1が研磨布CLを押付ける圧力P1が圧力P0とは独立に制御されることができるように構成されている。   The first retainer ring RR1 is arranged on the outer peripheral side of the wafer SB, and is configured to be able to press the polishing pad CL with the pressure P1. The first retainer ring RR1 is connected to the plate 22 via the first actuator AC1. Thus, the first retainer ring RR1 is configured such that the pressure P1 at which the first retainer ring RR1 presses the polishing pad CL can be controlled independently of the pressure P0.

第2リテーナリングRR2は、第1リテーナリングRR1の外周側に配され、研磨布CLを圧力P2で押付けることができるように構成されている。第2リテーナリングRR2は、第2アクチュエータAC2を介してプレート22に接続されている。これにより第2リテーナリングRR2は、第2リテーナリングRR2が研磨布CLを押付ける圧力P2が圧力P0およびP1とは独立に制御されることができるように構成されている。   The second retainer ring RR2 is arranged on the outer peripheral side of the first retainer ring RR1, and is configured to be able to press the polishing pad CL with the pressure P2. The second retainer ring RR2 is connected to the plate 22 via the second actuator AC2. Accordingly, the second retainer ring RR2 is configured such that the pressure P2 at which the second retainer ring RR2 presses the polishing pad CL can be controlled independently of the pressures P0 and P1.

なお単純なリング状の第1リテーナリングRR1(図3)の代わりに、図4に示すように、複数のブロック状の第1リテーナリングRR1bを用いることもできる。各ブロックごとに第1アクチュエータAC1が設けられれば、各ブロックを独立に駆動させることができるため、一部のブロックが偏摩耗した場合でも第1アクチュエータAC1の調整によりこの偏磨耗に対応することができる。あるいは各ブロックが1つの台座に取り付けられることにより一体として駆動されてもよい。   In place of the simple ring-shaped first retainer ring RR1 (FIG. 3), a plurality of block-shaped first retainer rings RR1b can be used as shown in FIG. If the first actuator AC1 is provided for each block, each block can be driven independently. Therefore, even if some blocks are unevenly worn, it is possible to cope with this uneven wear by adjusting the first actuator AC1. it can. Alternatively, each block may be integrally driven by being attached to one pedestal.

また第1リテーナリングRR1の研磨布CLと接する面にスラリーを導入するための溝が形成されていてもよい。   Moreover, the groove | channel for introducing a slurry may be formed in the surface which contact | connects the polishing cloth CL of 1st retainer ring RR1.

また単純なリング状の第2リテーナリングRR2(図3)の代わりに、図4に示す第1リテーナリングRR1bと類似の複数のブロック状の構造を用いることもできる。また第2リテーナリングRR2の研磨布CLと接する面にスラリーを導入するための溝が形成されていてもよい。   A plurality of block-like structures similar to the first retainer ring RR1b shown in FIG. 4 may be used instead of the simple ring-like second retainer ring RR2 (FIG. 3). Further, a groove for introducing the slurry may be formed on the surface of the second retainer ring RR2 that is in contact with the polishing pad CL.

また第2リテーナリングRR2の外周側に配され、研磨布CLを押付けることができるような第3のリテーナリングや、さらに第4のリテーナリングが設けられてもよい。   Further, a third retainer ring that is arranged on the outer peripheral side of the second retainer ring RR2 and can press the polishing pad CL, and further a fourth retainer ring may be provided.

また好ましくは、第1および第2リテーナリングRR1,RR2が互いに異なる材料からなる。具体的には、第1リテーナリングRR1が柔らかい材料からなり、第2リテーナリングRR2が硬い材料からなる。たとえば第1リテーナリングRR1の材質がポリフェニレンサルファイド(PPS(Polyphenylene Sulfide))樹脂であり、第2リテーナリングRR2の材質がPEEK(登録商標)樹脂である。   Preferably, the first and second retainer rings RR1 and RR2 are made of different materials. Specifically, the first retainer ring RR1 is made of a soft material, and the second retainer ring RR2 is made of a hard material. For example, the material of the first retainer ring RR1 is polyphenylene sulfide (PPS) resin, and the material of the second retainer ring RR2 is PEEK (registered trademark) resin.

次に、本実施の形態の研磨装置を用いたウエハの研磨方法について、図1〜図5を用いて説明する。   Next, a wafer polishing method using the polishing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS.

図2および図3を参照して、ウエハSBが第1リテーナリングRR1に囲まれた領域においてウエハ加圧部WPと研磨布CLとに挟まれるようにセットされる。   Referring to FIGS. 2 and 3, wafer SB is set so as to be sandwiched between wafer pressing portion WP and polishing pad CL in the region surrounded by first retainer ring RR1.

ウエハ加圧部WPによりウエハSBは圧力P0で研磨布CLに押付けられる。また第1リテーナリングRR1は、第1アクチュエータAC1により調整された圧力P1で研磨布CLに押付けられる。また第2リテーナリングRR2は、第2アクチュエータAC2により調整された圧力P2で研磨布CLに押付けられる。   Wafer SB is pressed against polishing pad CL by pressure P0 by wafer pressing unit WP. The first retainer ring RR1 is pressed against the polishing pad CL with the pressure P1 adjusted by the first actuator AC1. The second retainer ring RR2 is pressed against the polishing pad CL with the pressure P2 adjusted by the second actuator AC2.

図1を参照して、スラリー供給部11から研磨布CLにスラリーが供給される。また研磨布CL、研磨ヘッドHDのそれぞれが、図中矢印SC,SHの各々のように回転される。これによりウエハSBの表面がスラリーを含む研磨布CLに押付けられながらウエハSBと研磨布CLとが相対運動させられる。これによりウエハSBの表面が研磨される。   With reference to FIG. 1, the slurry is supplied from the slurry supply unit 11 to the polishing pad CL. Further, each of the polishing pad CL and the polishing head HD is rotated as indicated by arrows SC and SH in the drawing. As a result, the wafer SB and the polishing pad CL are relatively moved while the surface of the wafer SB is pressed against the polishing pad CL containing the slurry. As a result, the surface of the wafer SB is polished.

図5は、本発明の実施の形態1における研磨装置を用いた研磨における研磨布の状態を概略的に示す説明図である。図5を参照して、圧力P1,P2は、CMP工程が最適化されるように設定される。すなわち、圧力P1は研磨布CLのリバウンドがウエハSB面内の研磨プロファイルの均一性を低下させないように調整され、圧力P2は、研磨布CLの毛羽立ち状態の影響を受ける研磨形状(ディッシングやリセスなど)や、摩擦による温度上昇の影響を受ける研磨レートが最適となるように調整される。   FIG. 5 is an explanatory view schematically showing the state of the polishing cloth in polishing using the polishing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 5, the pressures P1 and P2 are set so that the CMP process is optimized. That is, the pressure P1 is adjusted so that rebound of the polishing pad CL does not deteriorate the uniformity of the polishing profile in the wafer SB surface, and the pressure P2 is a polishing shape (such as dishing or recessing) that is affected by the fuzzy state of the polishing pad CL. ) And the polishing rate affected by the temperature rise due to friction is adjusted to be optimum.

たとえば、圧力P1は圧力P0と同程度の圧力とされ、圧力P2は圧力P1よりも高い圧力とされる。数値を例示すれば、P0=20kPa,P1=20kPa,P2=40〜50kPaである。ウエハSBの圧力P0に比して大きな圧力P2で第2リテーナリングRR2が研磨布CLに押圧されることにより、研磨布CLにリバウンドHが生じる。このリバウンドHが生じる位置の上部にはリテーナリングRR1が位置している。第1リテーナリングRR1の圧力P1はウエハSBの圧力P0と同程度の圧力であり、リテーナリングRR1に起因する大きなリバウンドは生じない。   For example, the pressure P1 is approximately the same as the pressure P0, and the pressure P2 is higher than the pressure P1. For example, P0 = 20 kPa, P1 = 20 kPa, and P2 = 40 to 50 kPa. When the second retainer ring RR2 is pressed against the polishing pad CL at a pressure P2 that is larger than the pressure P0 of the wafer SB, a rebound H is generated on the polishing pad CL. A retainer ring RR1 is located above the position where the rebound H occurs. The pressure P1 of the first retainer ring RR1 is approximately the same as the pressure P0 of the wafer SB, and no large rebound caused by the retainer ring RR1 occurs.

図6は、比較例における研磨装置を用いた研磨における研磨布の状態を概略的に示す説明図である。図6を参照して、本比較例における研磨装置は、ウエハ加圧部WPの回りに配された加圧部としては、本実施の形態と異なり、1つのリテーナリングRRのみを有している。リテーナリングRRが研磨布CLを押付ける圧力PRは、通常、圧力P0よりも大きく設定される。数値を例示すれば、P0=20kPa,PR=40kPである。   FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the state of the polishing pad in polishing using the polishing apparatus in the comparative example. Referring to FIG. 6, the polishing apparatus in this comparative example has only one retainer ring RR as a pressurizing unit disposed around wafer pressurizing unit WP, unlike the present embodiment. . The pressure PR at which the retainer ring RR presses the polishing pad CL is normally set to be larger than the pressure P0. For example, P0 = 20 kPa and PR = 40 kPa.

ウエハSBの圧力P0に比して大きな圧力PRでリテーナリングRRが研磨布CLに押圧されることにより、研磨布CLにリバウンドHcが生じる。このリバウンドHcが生じる位置の上部にはウエハSBが位置している。このため、リバウンドHcに対応する位置において、ウエハSBの研磨プロファイルの均一性が低下する。   When the retainer ring RR is pressed against the polishing pad CL at a pressure PR larger than the pressure P0 of the wafer SB, rebound Hc is generated on the polishing pad CL. The wafer SB is located above the position where the rebound Hc occurs. For this reason, the uniformity of the polishing profile of the wafer SB decreases at the position corresponding to the rebound Hc.

次に、本実施の形態の研磨装置を用いた半導体装置の製造方法について、図7および図8を用いて説明する。   Next, a method for manufacturing a semiconductor device using the polishing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS.

図7は、本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法により得られる半導体装置の概略的な部分断面図である。図7を参照して、半導体装置は、機能層FLと、配線パターンWRと、絶縁膜ILと、保護膜IL2とを有している。   FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view of a semiconductor device obtained by the method for manufacturing a semiconductor device in the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the semiconductor device has a functional layer FL, a wiring pattern WR, an insulating film IL, and a protective film IL2.

機能層FLは、たとえばトランジスタなどの半導体素子を含む層である。この機能層FLの上に絶縁膜ILに埋め込まれた配線パターンWRが形成されている。そして配線パターンWRと絶縁膜ILとを覆うように保護膜IL2が形成されている。   The functional layer FL is a layer including a semiconductor element such as a transistor. A wiring pattern WR embedded in the insulating film IL is formed on the functional layer FL. A protective film IL2 is formed so as to cover the wiring pattern WR and the insulating film IL.

図8は、本発明の実施の形態1における半導体装置の製造工程を概略的に示す部分断面図である。図8を参照して、機能層FL上に絶縁膜ILが堆積される。次にこの堆積された絶縁膜ILに対して、配線パターンWRが形成される位置に貫通溝を設けるためのパターニングが行なわれる。次にパターニングされた絶縁膜ILを覆い、かつ上記の貫通溝が充填されるように銅などからなる金属膜MTが堆積される。これにより機能層FLと、絶縁膜ILと、金属膜MTとを有するウエハSBが得られる。   FIG. 8 is a partial cross sectional view schematically showing a manufacturing process for the semiconductor device in the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, insulating film IL is deposited on functional layer FL. Next, the deposited insulating film IL is subjected to patterning for providing a through groove at a position where the wiring pattern WR is formed. Next, a metal film MT made of copper or the like is deposited so as to cover the patterned insulating film IL and fill the through groove. Thereby, the wafer SB having the functional layer FL, the insulating film IL, and the metal film MT is obtained.

次に、図中矢印方向に破線で示す面まで、本実施の形態の研磨装置を用いてウエハSBの表面が研磨される。これにより溝部以外の金属膜MTが除去されて、金属膜MTから配線パターンWRが形成される。以上により、図7に示す半導体装置が得られる。   Next, the surface of wafer SB is polished using the polishing apparatus of the present embodiment to the surface indicated by the broken line in the direction of the arrow in the figure. As a result, the metal film MT other than the trench is removed, and the wiring pattern WR is formed from the metal film MT. Thus, the semiconductor device shown in FIG. 7 is obtained.

本実施の形態によれば、図2および図3に示すように、ウエハ加圧部WPの周りに、それぞれ独立して圧力制御が可能な第1および第2リテーナリングRR1,RR2が設けられている。よって、図5に示すように、リテーナリングRR2の圧力P2が高い場合においても、リテーナリングRR1の圧力P1が調整されることにより、リバウンドHがウエハSB面内の研磨プロファイルに影響を与えないようにすることができる。これによりウエハSB最外周においても研磨プロファイルをより均一にすることができる。   According to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, first and second retainer rings RR <b> 1 and RR <b> 2 capable of independently controlling pressure are provided around wafer pressurizing unit WP. Yes. Therefore, as shown in FIG. 5, even when the pressure P2 of the retainer ring RR2 is high, the rebound H does not affect the polishing profile in the surface of the wafer SB by adjusting the pressure P1 of the retainer ring RR1. Can be. As a result, the polishing profile can be made more uniform even at the outermost periphery of the wafer SB.

また第1リテーナリングRR1の圧力P1が低い場合でも、第2リテーナリングRR2の圧力P2が高くされることにより、研磨布CLを強く押さえつけて研磨布CLの毛羽立ちを抑制したり、摩擦熱の発生を強めて化学反応速度に依存する研磨レートを上げたりすることができる。   Even when the pressure P1 of the first retainer ring RR1 is low, by increasing the pressure P2 of the second retainer ring RR2, the polishing cloth CL is strongly pressed down to suppress the fluffing of the polishing cloth CL, or to generate frictional heat. It is possible to increase the polishing rate depending on the chemical reaction rate.

また上記の様に高い均一性の研磨プロファイルでウエハSBを研磨できるため、半導体装置の製造において、ウエハSBの1枚当たりから得られる半導体装置の数を多くしたり、製造歩留まりを向上したりすることができる。   In addition, since the wafer SB can be polished with a highly uniform polishing profile as described above, the number of semiconductor devices obtained from each wafer SB can be increased or the manufacturing yield can be improved in the manufacture of semiconductor devices. be able to.

また本実施の形態によれば、好ましくは、第1リテーナリングRR1が柔らかい材料からなり、第2リテーナリングRR2が硬い材料からなる。   According to the present embodiment, preferably, the first retainer ring RR1 is made of a soft material, and the second retainer ring RR2 is made of a hard material.

第1リテーナリングRR1が柔らかい材料からなるため、短時間の第1リテーナリングRR1の研磨で、第1リテーナリングRR1の表面粗さを均一なウエハSBの研磨が可能な状態とすることができる。たとえば第1リテーナリングRR1が柔らかい材料であるPPS樹脂であれば、数十分のブレークイン作業(リテーナリングの表面が研磨されて平滑化される作業)後にウエハSBの高い均一性での研磨が可能となる。なお、第1リテーナリングRR1が硬い材料であるPEEK(登録商標)樹脂であると、数時間以上のブレークイン作業を要する。   Since the first retainer ring RR1 is made of a soft material, it is possible to make the surface roughness of the first retainer ring RR1 uniform in polishing the wafer SB by polishing the first retainer ring RR1 for a short time. For example, if the first retainer ring RR1 is a soft material such as PPS resin, the wafer SB can be polished with high uniformity after several tens of break-in operations (operation in which the surface of the retainer ring is polished and smoothed). It becomes possible. If the first retainer ring RR1 is made of PEEK (registered trademark), which is a hard material, a break-in operation of several hours or more is required.

また第2リテーナリングRR2は硬い材料からなるため、寿命が長い。また第2リテーナリングRR2が硬いため、十分に研磨布CLの毛羽立ちを抑えることができる。たとえばPPS樹脂よりもPEEK(登録商標)樹脂が用いられた場合の方が、圧力P2が同一(たとえば50kPa)であっても、より研磨布CLの毛羽立ちを抑えることができる。これにより、ウエハSBの研磨におけるディッシング、シンニング、エロージョン、リセスなどの発生を抑制することができる。   The second retainer ring RR2 is made of a hard material and has a long life. Further, since the second retainer ring RR2 is hard, the fluff of the polishing pad CL can be sufficiently suppressed. For example, when PEEK (registered trademark) resin is used rather than PPS resin, even if the pressure P2 is the same (for example, 50 kPa), fuzz of the polishing pad CL can be further suppressed. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of dishing, thinning, erosion, recess, and the like in the polishing of the wafer SB.

なお第2リテーナリングRR2は第1リテーナリングRR1に比してウエハSBから離れて配置されているため、第2リテーナリングRR2の表面粗さがウエハSBのエッジプロファイルに与える影響は小さい。よって、第2リテーナリングRR2に対するブレークイン作業は必要ない。   Since the second retainer ring RR2 is arranged farther from the wafer SB than the first retainer ring RR1, the influence of the surface roughness of the second retainer ring RR2 on the edge profile of the wafer SB is small. Therefore, a break-in operation for the second retainer ring RR2 is not necessary.

すなわち、第1リテーナリングRR1が柔らかい材料からなり、第2リテーナリングRR2が硬い材料からなることにより、ブレークイン作業の時間短縮と、高い研磨プロファイル制御性および形状制御性とを両立させることができる。   That is, since the first retainer ring RR1 is made of a soft material and the second retainer ring RR2 is made of a hard material, it is possible to achieve both shortening of the break-in operation time and high polishing profile controllability and shape controllability. .

(実施の形態2)
図9は、本発明の実施の形態2における研磨装置の研磨ヘッドの構成を説明するための概略的な断面図である。図9を参照して、第1リテーナリングRR1は、スプリング(圧力緩衝機構)SPを介して第2リテーナリングRR2に連結されることにより支持されている。第1および第2リテーナリングRR1,RR2の研磨布CL側の面には、高さの差ΔHを設けてもよい。なお実施の形態1と異なり第1アクチュエータAC1が存在しない。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the polishing head of the polishing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIG. 9, the first retainer ring RR1 is supported by being connected to the second retainer ring RR2 via a spring (pressure buffering mechanism) SP. A height difference ΔH may be provided on the surfaces of the first and second retainer rings RR1 and RR2 on the polishing pad CL side. Unlike the first embodiment, the first actuator AC1 does not exist.

図10は、本発明の実施の形態2における研磨装置を用いた研磨の様子を概略的に示す断面図である。図10を参照して、ウエハ加圧部WPによりウエハSBは圧力P0で研磨布CLに押付けられる。また第2リテーナリングRR2は、第2アクチュエータAC2により調整された圧力P2で研磨布CLに押付けられる。また第1リテーナリングRR1は、第2アクチュエータAC2と、スプリングSPと、高さの差ΔHとにより調整された圧力P1で研磨布CLに押付けられる。よって、スプリングSPまたは高さの差ΔHの少なくともいずれかを調整することにより、圧力P1は圧力P0,P2と独立に設定することができる。   FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a state of polishing using the polishing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIG. 10, wafer SB is pressed against polishing pad CL by pressure P0 by wafer pressing unit WP. The second retainer ring RR2 is pressed against the polishing pad CL with the pressure P2 adjusted by the second actuator AC2. The first retainer ring RR1 is pressed against the polishing pad CL with a pressure P1 adjusted by the second actuator AC2, the spring SP, and the height difference ΔH. Therefore, the pressure P1 can be set independently of the pressures P0 and P2 by adjusting at least one of the spring SP and the height difference ΔH.

図11は、本発明の実施の形態2の変形例における研磨装置の研磨ヘッドの構成を説明するための概略的な断面図である。図11を参照して、第2リテーナリングRR2は、スプリングSPを介して第1リテーナリングに連結されることにより支持されている。本変形例においても、圧力P1,P2は相互に独立に設定することができる。   FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration of a polishing head of a polishing apparatus according to a modification of the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, the second retainer ring RR2 is supported by being connected to the first retainer ring via a spring SP. Also in this modification, the pressures P1 and P2 can be set independently of each other.

なお、本実施の形態のこれ以外の構成は上述した実施の形態1の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。   In addition, since the structure other than this of this Embodiment is the same as that of the structure of Embodiment 1 mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected about the same element and the description is abbreviate | omitted.

本実施の形態によれば、1つのアクチュエータである第2アクチュエータAC2(変形例においては第1アクチュエータAC1)により、圧力P1,P2は相互に独立に設定することができる。よって1つのアクチュエータで実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   According to the present embodiment, the pressures P1 and P2 can be set independently of each other by the second actuator AC2 (first actuator AC1 in the modification) which is one actuator. Therefore, the effect similar to Embodiment 1 can be acquired with one actuator.

またアクチュエータとリテーナリングとをそれぞれ1つのみ有する研磨装置(たとえば図6で説明された比較例における研磨装置)が既に保有されている場合、追加のリテーナリングおよびスプリングSPの付加のみで実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Further, in the case where a polishing apparatus having only one actuator and one retainer ring (for example, the polishing apparatus in the comparative example described with reference to FIG. 6) is already held, the embodiment is simply performed by adding an additional retainer ring and a spring SP. 1 can be obtained.

(実施の形態3)
図12は、本発明の実施の形態3における研磨装置を用いた研磨の様子を概略的に示す断面図である。また、図13は、図12のXIII−XIII線に沿ったウエハ側の平面図である。また、図14は、本発明の実施の形態3における研磨装置においてウエハが装着される様子を概略的に示す断面図である。また、図15は、図14のXV−XV線に沿った平面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a state of polishing using the polishing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 13 is a plan view of the wafer side along the line XIII-XIII in FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing how a wafer is mounted in the polishing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 15 is a plan view taken along line XV-XV in FIG.

図12〜図14を参照して、本実施の形態の研磨装置は、第1リテーナリングRR1eと、第2リテーナリングRR2eとを有している。   Referring to FIGS. 12 to 14, the polishing apparatus according to the present embodiment includes a first retainer ring RR1e and a second retainer ring RR2e.

第1リテーナリングRR1eの研磨布CL側の先端部は、研磨中、ウエハSBの丸みを帯びたエッジ部(ベベル部)と研磨布CLとの間の空隙部Eを埋めるような形状を有している。   The tip of the first retainer ring RR1e on the polishing cloth CL side has a shape that fills the gap E between the rounded edge portion (bevel portion) of the wafer SB and the polishing cloth CL during polishing. ing.

また第1リテーナリングRR1eおよび第1アクチュエータAC1は、第1リテーナリングRR1eがウエハSBの表面の面内方向の変位Diが可能なように構成されている。また第1リテーナリングRR1eおよび第1アクチュエータAC1は、圧力調整のために、第1リテーナリングRR1eがウエハSBの厚み方向の変位Doも可能なように構成されている。なおこの変位Di,Doは同時に行なわれるため、第1リテーナリングRR1eは、図中Dに示すように、斜めに変位するように構成されている。   The first retainer ring RR1e and the first actuator AC1 are configured such that the first retainer ring RR1e can be displaced Di in the in-plane direction of the surface of the wafer SB. Further, the first retainer ring RR1e and the first actuator AC1 are configured such that the first retainer ring RR1e can be displaced Do in the thickness direction of the wafer SB for pressure adjustment. Since the displacements Di and Do are performed simultaneously, the first retainer ring RR1e is configured to be displaced obliquely as indicated by D in the figure.

第2リテーナリングRR2eの第1リテーナリングRR1eと対向する面は、第1リテーナリングRR1eの斜め方向の変位Dを妨げないように傾斜が設けられている。   The surface of the second retainer ring RR2e that faces the first retainer ring RR1e is inclined so as not to prevent the oblique displacement D of the first retainer ring RR1e.

なお、本実施の形態のこれ以外の構成は上述した実施の形態1の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。   In addition, since the structure other than this of this Embodiment is the same as that of the structure of Embodiment 1 mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected about the same element and the description is abbreviate | omitted.

本実施の形態によれば、研磨中、ウエハSBのエッジ部と研磨布CLとの間の空隙部Eが第1リテーナリングRR1eの先端部により埋められる。これにより、空隙部Eの存在に起因する研磨布CLのリバウンドを抑制することができる。よって均一性の悪化が最も顕著なウエハエッジ部での均一性を高めることができる。   According to the present embodiment, during polishing, the gap portion E between the edge portion of the wafer SB and the polishing pad CL is filled with the tip portion of the first retainer ring RR1e. Thereby, rebound of polishing cloth CL resulting from existence of space part E can be controlled. Therefore, the uniformity at the wafer edge portion where the deterioration of uniformity is most remarkable can be enhanced.

なおウエハのエッジ部の研磨を精密に制御するためには、リテーナリングを出来るだけウエハに近づけることが必要である。実施の形態1においては、ウエハSBの径のバラツキや搬送精度の問題などにより0.5mm程度のクリアランスが設けられる必要がある。このクリアランスによる空隙部E(図5)が研磨布CLのリバウンドを若干引き起こす。   In order to precisely control the polishing of the edge portion of the wafer, it is necessary to make the retainer ring as close to the wafer as possible. In the first embodiment, a clearance of about 0.5 mm needs to be provided due to a variation in the diameter of the wafer SB and a problem of transfer accuracy. The clearance E (FIG. 5) due to this clearance causes a slight rebound of the polishing pad CL.

本実施の形態においては、ウエハSBと第1リテーナリングRR1eとの間に隙間がほとんど発生しないので、第1リテーナリングRR1eとウエハSBとの圧力が同一とされる場合は、見かけ上、ウエハ径が拡大したのと同じとなる。すなわち、見かけ上、ウエハの外周部となる部分がウエハSBには存在しなくなるので、ウエハSBの研磨プロファイルの均一性が向上する。   In the present embodiment, there is almost no gap between the wafer SB and the first retainer ring RR1e. Therefore, when the pressures of the first retainer ring RR1e and the wafer SB are the same, the wafer diameter apparently appears. Is the same as expanding. That is, apparently, the portion that becomes the outer peripheral portion of the wafer does not exist in the wafer SB, so that the uniformity of the polishing profile of the wafer SB is improved.

また本実施の形態によればウエハSBが装着される際には、図14に示すように第1リテーナリングRR1eがウエハSBからウエハSBの面内方向に、より離れた位置をとることができる。よって上記の第1リテーナリングRR1eの先端部がウエハSBの装着の妨げとならないようにすることができる。   Further, according to the present embodiment, when the wafer SB is mounted, the first retainer ring RR1e can be positioned further away from the wafer SB in the in-plane direction of the wafer SB as shown in FIG. . Therefore, the tip of the first retainer ring RR1e can be prevented from hindering the mounting of the wafer SB.

(実施の形態4)
図16は、本発明の実施の形態4における研磨装置の構成を説明するための概略的な断面図である。図16を参照して、本実施の形態の研磨装置は、最外周に位置するリテーナリングである第2リテーナリングRR2の温度を調節する温度調節機構TCを有している。温度調節機構TCは、たとえばペルチエ素子やニクロム線などを内蔵している。
(Embodiment 4)
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the polishing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 16, the polishing apparatus of the present embodiment includes a temperature adjustment mechanism TC that adjusts the temperature of second retainer ring RR2, which is a retainer ring located on the outermost periphery. The temperature adjustment mechanism TC incorporates, for example, a Peltier element or a nichrome wire.

なお、第2リテーナリングRR2の外周にさらにリテーナリングが設けられる場合は、最外周に設けられたリテーナリングに温度調節機構が設けられる。   In addition, when a retainer ring is further provided in the outer periphery of 2nd retainer ring RR2, a temperature control mechanism is provided in the retainer ring provided in the outermost periphery.

なお、本実施の形態のこれ以外の構成は上述した実施の形態1の構成と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。   In addition, since the structure other than this of this Embodiment is the same as that of the structure of Embodiment 1 mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected about the same element and the description is abbreviate | omitted.

本実施の形態によれば、温度調節機構TCにより、第2リテーナリングRR2の温度を調節することができる。これによりスラリーを含む研磨布CLの温度を積極的に制御することができる。この温度制御により、研磨の際に起こる化学反応の速度が制御される。よって化学反応を伴う研磨における研磨レートを制御することができる。   According to the present embodiment, the temperature of the second retainer ring RR2 can be adjusted by the temperature adjustment mechanism TC. Thereby, the temperature of the polishing pad CL containing the slurry can be positively controlled. This temperature control controls the rate of chemical reaction that occurs during polishing. Therefore, the polishing rate in polishing involving a chemical reaction can be controlled.

また温度調節機構TC自体が発熱する機能を有しているため、温度を上昇させるために第2リテーナリングRR2の圧力P2を高くする必要がない。このためリテーナリングRR2の磨耗を抑制することができる。   Further, since the temperature adjustment mechanism TC itself has a function of generating heat, it is not necessary to increase the pressure P2 of the second retainer ring RR2 in order to increase the temperature. For this reason, wear of the retainer ring RR2 can be suppressed.

また温度調節機構TCにより温度が調節される第2リテーナリングRR2と、ウエハSBとの間には、第1リテーナリングRR1が設けられている。このため、温度調節機構TCから生じる熱が直接ウエハSBに影響を与えることを防止することができる。   A first retainer ring RR1 is provided between the second retainer ring RR2 whose temperature is adjusted by the temperature adjustment mechanism TC and the wafer SB. For this reason, it is possible to prevent the heat generated from the temperature adjustment mechanism TC from directly affecting the wafer SB.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、リテーナリングを有する研磨装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a polishing apparatus having a retainer ring and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

本発明の実施の形態1における研磨装置の構成を概略的に示す鳥瞰図である。It is a bird's-eye view which shows roughly the structure of the grinding | polishing apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における研磨装置の研磨ヘッド、研磨ヘッド支持部および研磨布の構成を説明するための概略的な断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration of a polishing head, a polishing head support portion, and a polishing cloth of a polishing apparatus in Embodiment 1 of the present invention. 図2のIII−III線に沿った概略的な断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view taken along line III-III in FIG. 2. 本発明の実施の形態1の変形例における第1リテーナリングの構成を説明するための、図2のIII−III線に沿った位置に対応する概略的な断面図である。It is a schematic sectional drawing corresponding to the position along the III-III line of Drawing 2 for explaining the composition of the 1st retainer ring in the modification of Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における研磨装置を用いた研磨における研磨布の状態を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the state of the polishing cloth in the grinding | polishing using the grinding | polishing apparatus in Embodiment 1 of this invention. 比較例における研磨装置を用いた研磨における研磨布の状態を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the state of the polishing cloth in grinding | polishing using the grinding | polishing apparatus in a comparative example. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造方法により得られる半導体装置の概略的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device obtained by a method for manufacturing a semiconductor device in a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1における半導体装置の製造工程を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the manufacturing process of the semiconductor device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における研磨装置の研磨ヘッドの構成を説明するための概略的な断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the structure of the grinding | polishing head of the grinding | polishing apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における研磨装置を用いた研磨の様子を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the mode of grinding | polishing using the grinding | polishing apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2の変形例における研磨装置の研磨ヘッドの構成を説明するための概略的な断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the structure of the grinding | polishing head of the grinding | polishing apparatus in the modification of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における研磨装置を用いた研磨の様子を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the mode of grinding | polishing using the grinding | polishing apparatus in Embodiment 3 of this invention. 図12のXIII−XIII線に沿ったウエハ側の平面図である。FIG. 13 is a plan view of the wafer side taken along line XIII-XIII in FIG. 12. 本発明の実施の形態3における研磨装置においてウエハが装着される様子を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly a mode that a wafer is mounted | worn in the grinding | polishing apparatus in Embodiment 3 of this invention. 図14のXV−XV線に沿った平面図である。FIG. 15 is a plan view taken along line XV-XV in FIG. 14. 本発明の実施の形態4における研磨装置の構成を説明するための概略的な断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the structure of the grinding | polishing apparatus in Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

AC1 第1アクチュエータ、AC2 第2アクチュエータ、CL 研磨布、HD 研磨ヘッド、RR1,RR1b,RR1e 第1リテーナリング、RR2,RR2e 第2リテーナリング、SB ウエハ、SP スプリング、TC 温度調節機構、WP ウエハ加圧部。   AC1 first actuator, AC2 second actuator, CL polishing cloth, HD polishing head, RR1, RR1b, RR1e first retainer ring, RR2, RR2e second retainer ring, SB wafer, SP spring, TC temperature adjustment mechanism, WP wafer addition Pressure part.

Claims (7)

基板の表面を研磨布に押付けながら前記基板と前記研磨布とを相対運動させることにより前記基板の表面を研磨する研磨装置であって、
前記基板の裏面側に圧力をかけることによって前記基板の表面を前記研磨布に押付けるための基板加圧部と、
前記基板の外周側に配され、前記研磨布を押付ける第1研磨布加圧部と、
前記第1研磨布加圧部の外周側に配され、前記第1研磨布加圧部とは独立して圧力制御可能な構成を有する第2研磨布加圧部とを備えた、研磨装置。
A polishing apparatus for polishing the surface of the substrate by moving the substrate and the polishing cloth relative to each other while pressing the surface of the substrate against the polishing cloth.
A substrate pressing part for pressing the surface of the substrate against the polishing cloth by applying pressure to the back side of the substrate;
A first polishing cloth pressurizing portion disposed on the outer peripheral side of the substrate and pressing the polishing cloth;
A polishing apparatus comprising: a second polishing cloth pressurizing unit that is arranged on an outer peripheral side of the first polishing cloth pressurizing unit and has a configuration capable of controlling pressure independently of the first polishing cloth pressurizing unit.
前記第1および第2研磨布加圧部のそれぞれを前記研磨布に押付ける第1および第2アクチュエータを備えた、請求項1に記載の研磨装置。   2. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising first and second actuators that press each of the first and second polishing cloth pressing portions against the polishing cloth. 前記第1および第2研磨布加圧部の一方を前記研磨布に押付けるアクチュエータと、
前記第1および第2研磨布加圧部の前記一方と他方とを連結し、前記他方を前記研磨布に押付ける圧力緩衝機構とを備えた、請求項1に記載の研磨装置。
An actuator for pressing one of the first and second polishing cloth pressurizing portions against the polishing cloth;
The polishing apparatus according to claim 1, further comprising: a pressure buffering mechanism that connects the one and the other of the first and second polishing cloth pressurizing units and presses the other against the polishing cloth.
前記第1および第2研磨布加圧部が互いに異なる材料からなる、請求項1〜3のいずれかに記載の研磨装置。   The polishing apparatus according to claim 1, wherein the first and second polishing cloth pressurizing parts are made of different materials. 前記第1研磨布加圧部が前記基板の表面の面内方向に変位可能な、請求項1〜4のいずれかに記載の研磨装置。   The polishing apparatus according to claim 1, wherein the first polishing pad pressurizing portion is displaceable in an in-plane direction of the surface of the substrate. 前記第2研磨布加圧部の温度を調節する機構をさらに備えた、請求項1〜5のいずれかに記載の研磨装置。   The polishing apparatus according to claim 1, further comprising a mechanism that adjusts a temperature of the second polishing cloth pressurizing unit. 請求項1〜6のいずれかに記載の研磨装置を用いて前記基板の表面を研磨する工程を含む、半導体装置の製造方法。   A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of polishing the surface of the substrate using the polishing apparatus according to claim 1.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012019144A3 (en) * 2010-08-06 2012-06-07 Applied Materials, Inc. Substrate edge tuning with retaining ring
KR20130088804A (en) * 2012-01-31 2013-08-08 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Substrate holding apparatus, grinding apparatus and grinding method
JP2013157541A (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Ebara Corp Substrate holding device, polishing apparatus and polishing method
JP2013166200A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Shin Etsu Handotai Co Ltd Polishing head and polishing device
US20160243670A1 (en) * 2015-02-24 2016-08-25 Ebara Corporation Retainer ring, substrate holding apparatus, and polishing apparatus, and retainer ring maintenance method
JP2017028068A (en) * 2015-07-21 2017-02-02 株式会社東芝 Polishing device and semiconductor manufacturing method
JP2017064908A (en) * 2016-02-08 2017-04-06 株式会社荏原製作所 Substrate holding device, polishing device, and polishing method
JP2018167358A (en) * 2017-03-30 2018-11-01 富士紡ホールディングス株式会社 Holding tool
US20190126431A1 (en) * 2016-05-13 2019-05-02 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method for selecting template assembly, method for polishing workpiece, and template assembly
US10493592B2 (en) 2017-02-14 2019-12-03 Toshiba Memory Corporation Semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor device
CN110893581A (en) * 2019-12-02 2020-03-20 南京航空航天大学 Flexible burnishing device of hydraulic drive formula
WO2021240949A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 信越半導体株式会社 Polishing head and single-sided polishing method for wafer
JP2021186959A (en) * 2020-05-29 2021-12-13 信越半導体株式会社 Polishing head and single-side polishing method of wafer

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000117626A (en) * 1998-10-16 2000-04-25 Tokyo Seimitsu Co Ltd Wafer grinding device and abrasive quantity detecting means

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000117626A (en) * 1998-10-16 2000-04-25 Tokyo Seimitsu Co Ltd Wafer grinding device and abrasive quantity detecting means

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8721391B2 (en) 2010-08-06 2014-05-13 Applied Materials, Inc. Carrier head with narrow inner ring and wide outer ring
US8840446B2 (en) 2010-08-06 2014-09-23 Applied Materials, Inc. Inner retaining ring and outer retaining ring for carrier head
US10022837B2 (en) 2010-08-06 2018-07-17 Applied Materials, Inc. Inner retaining ring and outer retaining ring for carrier head
WO2012019144A3 (en) * 2010-08-06 2012-06-07 Applied Materials, Inc. Substrate edge tuning with retaining ring
US11173579B2 (en) 2010-08-06 2021-11-16 Applied Materials, Inc. Inner retaining ring and outer retaining ring for carrier head
US9662764B2 (en) 2012-01-31 2017-05-30 Ebara Corporation Substrate holder, polishing apparatus, and polishing method
KR20130088804A (en) * 2012-01-31 2013-08-08 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Substrate holding apparatus, grinding apparatus and grinding method
JP2013157541A (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Ebara Corp Substrate holding device, polishing apparatus and polishing method
KR101879462B1 (en) * 2012-01-31 2018-07-17 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Substrate holding apparatus, grinding apparatus and grinding method
JP2016074088A (en) * 2012-01-31 2016-05-12 株式会社荏原製作所 Substrate holding device, polishing device, and polishing method
TWI639485B (en) * 2012-01-31 2018-11-01 日商荏原製作所股份有限公司 Substrate holding device, polishing device, and polishing method
JP2013166200A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Shin Etsu Handotai Co Ltd Polishing head and polishing device
US9266216B2 (en) 2012-02-15 2016-02-23 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Polishing head and polishing apparatus
US20160243670A1 (en) * 2015-02-24 2016-08-25 Ebara Corporation Retainer ring, substrate holding apparatus, and polishing apparatus, and retainer ring maintenance method
US9960071B2 (en) 2015-07-21 2018-05-01 Toshiba Memory Corporation Polishing apparatus and semiconductor manufacturing method
JP2017028068A (en) * 2015-07-21 2017-02-02 株式会社東芝 Polishing device and semiconductor manufacturing method
JP2017064908A (en) * 2016-02-08 2017-04-06 株式会社荏原製作所 Substrate holding device, polishing device, and polishing method
US20190126431A1 (en) * 2016-05-13 2019-05-02 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method for selecting template assembly, method for polishing workpiece, and template assembly
US11731236B2 (en) * 2016-05-13 2023-08-22 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method for selecting template assembly, method for polishing workpiece, and template assembly
US10493592B2 (en) 2017-02-14 2019-12-03 Toshiba Memory Corporation Semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor device
JP2018167358A (en) * 2017-03-30 2018-11-01 富士紡ホールディングス株式会社 Holding tool
JP7021863B2 (en) 2017-03-30 2022-02-17 富士紡ホールディングス株式会社 Cage
CN110893581A (en) * 2019-12-02 2020-03-20 南京航空航天大学 Flexible burnishing device of hydraulic drive formula
WO2021240949A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 信越半導体株式会社 Polishing head and single-sided polishing method for wafer
JP2021186959A (en) * 2020-05-29 2021-12-13 信越半導体株式会社 Polishing head and single-side polishing method of wafer
JP7345433B2 (en) 2020-05-29 2023-09-15 信越半導体株式会社 Polishing head and wafer single-sided polishing method

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