JP2008307610A - Polishing pad size setting method - Google Patents
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、研磨対象物の表面を研磨するCMP装置等の研磨装置に用いられる研磨パッドのサイズ設定方法に関する。 The present invention relates to a polishing pad size setting method used in a polishing apparatus such as a CMP apparatus for polishing a surface of an object to be polished.
ガラス板等の研磨対象物の研磨技術として、大きなエリアの効率的な平坦化技術として注目を集めているのが、化学的機械的研磨である。これは、CMP(Chemical Mechanical Polishing)と呼ばれる研磨工程である。このCMPは、物理的研磨に化学的な作用を併用して、研磨対象物の表面を研磨していく工程で、グローバル平坦化のための重要な技術である。具体的には、酸、アルカリ、酸化剤などの研磨物の可溶性溶媒中に、研磨粒(シリカ、アルミナ、酸化セリウムなどが一般的)を分散させたスラリーと呼ばれる研磨剤を用い、更に、研磨パッドで研磨対象物の表面を加圧し、相対運動で摩擦することにより研磨を進行させる。 As a polishing technique for an object to be polished such as a glass plate, chemical mechanical polishing is attracting attention as an efficient planarization technique for a large area. This is a polishing process called CMP (Chemical Mechanical Polishing). This CMP is an important technique for global planarization in a process of polishing the surface of an object to be polished by using a chemical action in combination with physical polishing. Specifically, an abrasive called slurry in which abrasive grains (silica, alumina, cerium oxide, etc. are commonly used) are dispersed in a soluble solvent of an abrasive such as acid, alkali, or oxidizer, and further polished. Polishing is advanced by pressurizing the surface of the object to be polished with a pad and rubbing with relative motion.
従来から、CMPでは、研磨対象物よりかなり大きい径を持つ研磨パッドを用いる大径パッド方式と、研磨対象物と略同じかそれより小さい径を持つ研磨パッドを用いる小径パッド方式とが知られている(特許文献1を参照)。大径パッド方式では、研磨対象物が研磨パッドよりも小さく、研磨対象物の全面が常に研磨パッドに接触しているため、研磨対象物の一部の領域を他の領域に対して優先的に研磨することが極めて困難であり、研磨対象物の表面を均一に平坦化することが非常に困難である。 Conventionally, in CMP, a large-diameter pad method using a polishing pad having a considerably larger diameter than an object to be polished and a small-diameter pad method using a polishing pad having a diameter substantially the same as or smaller than the object to be polished are known. (See Patent Document 1). In the large-diameter pad method, the polishing object is smaller than the polishing pad, and the entire surface of the polishing object is always in contact with the polishing pad. Therefore, some areas of the polishing object are given priority over other areas. It is extremely difficult to polish, and it is very difficult to uniformly flatten the surface of the object to be polished.
一方、研磨対象物よりかなり小さい径を持つ研磨パッドを用いる小径パッド方式では、研磨対象物の一部の領域を他の領域に対して優先的に研磨することができるが、研磨速度の点で問題が生じる。すなわち研磨対象物の周辺側では、研磨対象物と研磨パッドとの間に大きな相対速度が得られるため、比較的高速に研磨することができる。しかし、研磨対象物の回転軸中心の付近では、研磨対象物と研磨パッドとの間の相対速度が著しく低下するため、高速に研磨することができない。そこで、研磨対象物と略同じ大きさの外径且つそれより小さい内径を持ち幅が比較的狭い円環(ドーナツ形状)の研磨パッドを用いる小径パッド方式では、研磨対象物の周辺側を優先的に研磨する場合のみならず、研磨対象物の回転軸中心の付近を優先的に研磨する場合にも、研磨速度を高めることができ、研磨対象物の表面を均一に平坦化することができる。 On the other hand, in the small-diameter pad method using a polishing pad having a considerably smaller diameter than the object to be polished, it is possible to preferentially polish some areas of the object to be polished with respect to other areas. Problems arise. That is, on the peripheral side of the object to be polished, a large relative speed can be obtained between the object to be polished and the polishing pad, so that the polishing can be performed relatively quickly. However, in the vicinity of the center of the rotation axis of the object to be polished, the relative speed between the object to be polished and the polishing pad is remarkably reduced, so that high-speed polishing cannot be performed. Therefore, in the small-diameter pad method using an annular (doughnut-shaped) polishing pad having an outer diameter that is substantially the same size as the object to be polished and a smaller inner diameter and a relatively narrow width, the peripheral side of the object to be polished is given priority. The polishing rate can be increased and the surface of the polishing object can be uniformly flattened not only when polishing but also preferentially polishing the vicinity of the center of the rotation axis of the polishing object.
しかしながら、研磨対象物と略同じ大きさの外径且つそれより小さい内径を持ち幅が比較的狭い円環(ドーナツ形状)の研磨パッドでは、中抜きの領域(研磨パッドの内径)が大きすぎる、或いは研磨パッドの外径が小さすぎると研磨対象物と研磨パッドとの接触面積が狭くなり、研磨対象物の全領域を所望の量まで研磨しようとする場合、効率よく研磨することができず研磨時間が長くなるとともに、研磨対象物の一部の領域を他の領域に対して優先的に研磨することが困難となり、研磨対象物の表面を均一に平坦化することが難しくなるという問題がある。 However, in a polishing pad having an annular diameter (doughnut shape) having an outer diameter that is substantially the same size as the object to be polished and a smaller inner diameter, the hollow area (inner diameter of the polishing pad) is too large. Alternatively, if the outer diameter of the polishing pad is too small, the contact area between the polishing object and the polishing pad becomes narrow, and if the entire area of the polishing object is to be polished to a desired amount, polishing cannot be performed efficiently. As time increases, it becomes difficult to preferentially polish some areas of the object to be polished with respect to other areas, which makes it difficult to uniformly planarize the surface of the object to be polished. .
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、研磨対象物の被研磨面を均一に平坦化することができるとともに、効率よく短時間に被研磨面を所望の量まで研磨することができる研磨パッドの最適なサイズを設定することが可能な研磨パッドのサイズ設定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and can uniformly flatten a surface to be polished of an object to be polished and efficiently polish the surface to be polished to a desired amount in a short time. An object of the present invention is to provide a polishing pad size setting method capable of setting an optimum size of the polishing pad.
上記課題を解決して目的を達成するため、本発明に係る研磨パッドのサイズ設定方法では、前記研磨パッドのドーナツ状研磨面と研磨対象物の矩形状被研磨面とを当接させた状態で両者を相対移動させて前記矩形状被研磨面の表面研磨を行う研磨装置において、前記ドーナツ状研磨面の内径及び外径を変化させて複数の研磨パッドを形成し、前記複数の研磨パッドをそれぞれ用いて前記矩形状被研磨面の表面研磨を行った時の研磨量を測定し、前記測定された研磨量毎に前記矩形状被研磨面の表面上における研磨量のバラツキを求め、前記研磨量のバラツキが所定範囲内に収まるように前記ドーナツ状研磨面の内径及び外径が設定される。 In order to solve the above problems and achieve the object, in the polishing pad size setting method according to the present invention, the doughnut-shaped polishing surface of the polishing pad and the rectangular polished surface of the object to be polished are in contact with each other. In a polishing apparatus for performing surface polishing of the rectangular polished surface by relatively moving both, a plurality of polishing pads are formed by changing an inner diameter and an outer diameter of the doughnut-shaped polishing surface, and the plurality of polishing pads are respectively The amount of polishing when the surface of the rectangular polished surface is polished is measured, and the amount of polishing on the surface of the rectangular polished surface is determined for each measured amount of polishing. The inner diameter and the outer diameter of the doughnut-shaped polishing surface are set so that the variation is within a predetermined range.
上記研磨パッドのサイズ設定方法において、前記複数の研磨パッドは、前記ドーナツ状研磨面の内径もしくは外径の一方を固定して他方を変化させて形成され、その後前記他方を固定して前記一方を変化させて形成され、前記ドーナツ状研磨面の内径及び外径が設定されることが好ましい。 In the polishing pad size setting method, the plurality of polishing pads are formed by fixing one of an inner diameter and an outer diameter of the doughnut-shaped polishing surface and changing the other, and then fixing the other and fixing the one. Preferably, the inner diameter and the outer diameter of the doughnut-shaped polishing surface are set.
上記研磨パッドのサイズ設定方法において、前記研磨量のバラツキは、前記矩形状被研磨面における平均研磨量に対する最大研磨量と最小研磨量の差で定義され、前記ドーナツ状研磨面の内径及び外径が設定されることが好ましい。 In the polishing pad size setting method, the variation in the polishing amount is defined as the difference between the maximum polishing amount and the minimum polishing amount with respect to the average polishing amount on the rectangular polished surface, and the inner and outer diameters of the doughnut-shaped polishing surface Is preferably set.
上記研磨パッドのサイズ設定方法において、前記研磨量のバラツキが10%以下となるように前記ドーナツ状研磨面の内径及び外径が設定されることが好ましい。 In the polishing pad size setting method, it is preferable that an inner diameter and an outer diameter of the doughnut-shaped polishing surface are set so that a variation in the polishing amount is 10% or less.
上記研磨パッドのサイズ設定方法において、前記研磨対象物がSiO2からなる正方状ガラス板である場合に、前記ドーナツ状研磨面の内径及び外径が設定される。 In the polishing pad size setting method, when the object to be polished is a square glass plate made of SiO 2 , an inner diameter and an outer diameter of the doughnut-shaped polishing surface are set.
上記研磨パッドのサイズ設定方法において、前記ガラス板のサイズが127mm×127mmである場合に、前記ドーナツ状研磨面の内径ID及び外径ODが、ID<89mm、且つOD>130mmの条件を満たすように設定される。 In the polishing pad size setting method, when the glass plate size is 127 mm × 127 mm, the inner diameter ID and outer diameter OD of the doughnut-shaped polishing surface satisfy the conditions of ID <89 mm and OD> 130 mm. Set to
上記研磨パッドのサイズ設定方法において、前記ガラス板のサイズが152mm×152mmである場合に、前記ドーナツ状研磨面の内径ID及び外径ODが、ID<86mm、且つOD>150mmの条件を満たすように設定される。 In the polishing pad size setting method, when the size of the glass plate is 152 mm × 152 mm, the inner diameter ID and outer diameter OD of the doughnut-shaped polishing surface satisfy the conditions of ID <86 mm and OD> 150 mm Set to
上記研磨パッドのサイズ設定方法において、前記ガラス板のサイズが178mm×178mmである場合に、前記ドーナツ状研磨面の内径ID及び外径ODが、ID<90mm、且つOD>175mmの条件を満たすように設定される。 In the polishing pad size setting method, when the size of the glass plate is 178 mm × 178 mm, the inner diameter ID and outer diameter OD of the doughnut-shaped polishing surface satisfy the conditions of ID <90 mm and OD> 175 mm Set to
本発明に係る研磨パッドのサイズ設定方法によれば、研磨量のバラツキが所定範囲内に収まるように研磨パッドのドーナツ状研磨面の内径及び外径が設定されるので、研磨対象物の被研磨面を均一に平坦化することができるとともに、効率よく短時間に被研磨面を所望の量まで研磨することができる研磨パッドの最適なサイズを設定することができる。 According to the size setting method of the polishing pad according to the present invention, the inner diameter and the outer diameter of the doughnut-shaped polishing surface of the polishing pad are set so that the variation in the polishing amount is within a predetermined range. It is possible to set an optimum size of the polishing pad that can uniformly flatten the surface and can efficiently polish the surface to be polished to a desired amount in a short time.
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図1は本発明に係る研磨装置の代表例であるCMP装置1の概略構成を示している。このCMP装置1は、研磨対象物であるSiO2からなる矩形状のガラス板2の表面研磨を行う研磨装置10と、ガラス板2の被研磨面が研磨装置10と対向するようにガラス板2を保持するガラス板保持装置20とを備えて構成されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
これら研磨装置10及びガラス板保持装置20は支持フレーム30に支持されている。支持フレーム30は、水平な基台31と、この基台31上にY方向(紙面に垂直な方向でこれを前後方向とする)に延びて設けられたレール(図示せず)上をY方向に移動自在に設けられた第1ステージ32と、この第1ステージ32から垂直(Z方向;紙面における上下方向)に延びるように設けられた垂直フレーム33と、この垂直フレーム33上をZ方向に移動自在に設けられた第2ステージ34と、この第2ステージ34から水平(X方向;紙面における左右方向)に延びるように設けられた水平フレーム35と、この水平フレーム35上をX方向に移動自在に設けられた第3ステージ36とを有して構成されている。
The
第1ステージ32内には電動モータ等を駆動源とする第1駆動機構D1が設けられており、この第1駆動機構D1により第1ステージ32を上記レールに沿ってY方向に移動させることができる。また、第2ステージ34内には第2駆動機構D2が設けられており、この第2駆動機構D2により第2ステージ34を垂直フレーム33に沿ってZ方向に移動させることができる。さらに、第3ステージ36内には第3駆動機構D3が設けられており、この第3駆動機構により第3ステージ36を水平フレーム35に沿ってX方向に移動させることができる。このため、駆動機構D1,D3の駆動制御を行ってそれぞれの動作を組み合わせることにより、第3ステージ36をガラス板保持装置20上方の任意のXY位置(水平位置)に移動させることが可能である。また、第2駆動機構D2の駆動制御を行うことにより、第3ステージ36を任意のZ位置(ガラス板保持装置20の上方の高さ位置)に移動させることが可能である。なお、駆動機構D2,D3は、第1駆動機構D1と同様に電動モータ等を駆動源として構成される。
A first drive mechanism D1 using an electric motor or the like as a drive source is provided in the
研磨装置10は、第3ステージ36から下方に延びて設けられた研磨ヘッド回転軸11と、この研磨ヘッド回転軸11の下端部に取り付けられた研磨ヘッド12とから構成されている。この研磨ヘッド12は、図2(a)に示すように、パッドプレート14が取り付けられたキャリア部材13を着脱可能に保持するようになっている。キャリア部材13は円盤状に形成されており、ピン部材等を用いた嵌合により研磨ヘッド12の下端部に着脱可能に装着される。
The
キャリア部材13の下側には、パッドプレート14の形状に合わせた嵌合穴部15が形成され、この嵌合穴部15にOリング等を用いてパッドプレート14を嵌合させることにより、パッドプレート14がキャリア部材13に着脱可能に取り付けられる。また、キャリア部材13の内側には、図示しない真空源と繋がる複数の吸着穴16が形成されており、真空源を用いて吸着穴16に負圧を作用させることで、キャリア部材13の嵌合穴部15に取り付けられたパッドプレート14を吸着保持できるようになっている。
A
パッドプレート14は、樹脂製のプレート部材17と、プレート部材17の表面側(下面側)に貼り付けられた研磨パッド18とを有して構成され、前述したように、キャリア部材13の嵌合穴部15に着脱可能に取り付けられる。また、パッドプレート14は、樹脂製のプレート部材17を用いた使い捨てのパッドプレートであり、このような使い捨てのパッドプレートを用いることで、キャリア部材13に対するパッドプレート14の着脱交換作業を容易にしている。
The
プレート部材17は、PET(ポリエチレン‐テレフタラート)等の樹脂材料を用いて円盤状に形成され、ガラス板2の表面を平坦に研磨可能な研磨パッド18が両面接着テープ等を用いてプレート部材17の表面側(下面側)に貼り付けられている。なお、プレート部材17の材質は、研磨剤(スラリー)に侵食されないものであれば問題ないが、手軽に入手でき加工が容易、且つ廃棄するときに公害上の問題を起こしにくいものとしてPETが好ましい。
The
研磨パッド18は、発泡性のポリウレタン等の発泡体樹脂材料を用いてプレート部材17とほぼ同じ外径を有するドーナツ円盤状に形成され、プレート部材17の表面側(下面側)における中心部近傍が研磨パッド18に覆われずに露出するようになっている。そして、研磨パッド18の表面(下面)には、ガラス板2の被研磨面に当接して研磨を行う研磨面18sが形成される。また、研磨パッド18の研磨面18sには、格子状の溝19(図2(b)を参照)が縦横にほぼ等間隔で形成されており、研磨加工の際に研磨剤(スラリー)の拡散が促進されるようになっている。
The
研磨ヘッド回転軸11は、図1に示すように、第3ステージ36内に設けられた電動モータ等を駆動源とする第4駆動機構D4によって回転し、これにより研磨ヘッド12を回転させて研磨パッド18の研磨面18sをXY面(水平面)内で回転させることができる。また、第3ステージ36には、エアシリンダ(図示せず)が内蔵されており、このエアシリンダにより研磨ヘッド回転軸11を介して研磨ヘッド12を上下動させて研磨パッド18の研磨面18sをガラス板2の被研磨面に所定の接触圧で押圧させることができる。
As shown in FIG. 1, the polishing
ガラス板保持装置20は、図1に示すように、基台31上に設けられた回転台支持部21と、回転台支持部21から上方に垂直に延びて設けられたチャック回転軸22と、チャック回転軸22の上端部に水平に取り付けられたチャック回転台23と、チャック回転台23上に設けられてガラス板2を上面側に保持する真空チャック24とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the glass
真空チャック24内には図示しない真空吸着チャック機構が設けられており、この真空吸着チャック機構によりガラス板2を着脱自在に吸着保持するようになっている。回転台支持部21内には電動モータ等を駆動源とする第5駆動機構D5が設けられており、回転台支持部21から延びて設けられたチャック回転軸22は、この第5駆動機構D5によって回転し、これによりチャック回転台23を回転させることができる。
A vacuum chucking mechanism (not shown) is provided in the
以上のように構成されたCMP装置1において、研磨装置10を用いてガラス板2の表面研磨を行うには、まず、ガラス板保持装置20における真空チャック24の上面に研磨対象となるガラス板2を吸着して取り付ける。そして、第5駆動機構D5によりチャック回転軸22を介してチャック回転台23を回転させる。すなわち、第5駆動機構D5によりチャック回転台23を回転させ、チャック回転台23上に設けられた真空チャック24及び真空チャック24に吸着保持されたガラス板2を回転させる。
In the
次に、駆動機構D1,D3により第3ステージ36を移動させて研磨ヘッド12をガラス板2の上方に位置させ、第4駆動機構D4により研磨ヘッド回転軸11を介して研磨ヘッド12を回転させる。そして、第2駆動機構D2により第2ステージ34をZ方向に移動させて研磨パッド18の研磨面18sをガラス板2の被研磨面と近接するように位置させ、第3ステージ36に内蔵されたエアシリンダ(図示せず)を用いて研磨ヘッド12を降下させ、研磨パッド18の研磨面18sをガラス板2の被研磨面に所定の接触圧で押圧させる。その後、第3駆動機構D3により第3ステージ36を水平フレーム35に沿って往復動させる。すなわち研磨ヘッド12(研磨パッド18の研磨面18s)をX方向に往復動させる。このとき、図示しない研磨剤供給装置から研磨剤を圧送し、研磨パッド18(研磨面18s)の下面側に研磨剤を供給させる。これにより、ガラス板2の被研磨面は、研磨剤の供給を受けつつガラス板2自体の回転運動と研磨ヘッド12(研磨パッド18)の回転及び往復動とにより研磨される。
Next, the
続いて、このようにガラス板2の表面研磨を行う研磨装置10(CMP装置1)に用いられる研磨パッド18のサイズ設定方法について、フローチャートを参照して説明する。なお、研磨パッド18のサイズとは、図2(b)に示している研磨パッド18(研磨面18s)の内径ID及び外径ODを意味する。
Next, a method for setting the size of the
研磨パッド18のサイズ設定方法を図3のフローチャートに示しており、ここでは、まずステップS1において、研磨パッド18の内径を基準内径ID0に固定し、外径を第1外径OD1,第2外径OD2,第3外径OD3,・・・と変化させた複数の研磨パッド18を形成し、各外径の研磨パッド18を研磨装置10の研磨ヘッド12にそれぞれ取り付け、上述したように研磨装置10を用いて各研磨パッド18によりガラス板2の被研磨面を研磨する。なお、基準内径ID0は、外径ODに対して十分に小さい値に設定する。すなわち、基準内径ID0は、後述する研磨量の不均一性RNUが所定範囲内を満たすように推測して設定しなければならない。
A method for setting the size of the
ステップS1において各研磨パッド18によるガラス板2の研磨が終了する毎に、ガラス板2の被研磨面内での研磨量の分布を測定する(ステップS2)。具体的には、光学的測定器でガラス板2の被研磨面を走査させながら被研磨面までの距離測定を行い、得られた距離データから基準平面に対する偏差量としてガラス板2の被研磨面内での研磨量の分布が求められる。例えば、前記特許文献1に記載されるように、研磨装置10を構成する研磨ヘッド回転軸11、研磨ヘッド12、キャリア部材13及びパッドプレート14(プレート部材17及び研磨パッド18)の中心部に空洞を形成し、この空洞に光学的測定器につながった光ファイバーを設ける。駆動機構D1,D3により研磨装置10をガラス板2の上方においてXY面内で移動させることにより、光学的測定器でガラス板2の被研磨面を走査し、ガラス板2の被研磨面内での研磨量の分布を測定することができる。また、光学的測定器は研磨装置10と別に設けても構わない。
Each time the polishing of the
ステップS2においてガラス板2の被研磨面内での研磨量の分布の測定が終了するとステップS3に進み、得られた測定データから研磨量の不均一性RNU(Range Non Uniformity)を算出する。不均一性RNUは、研磨量のばらつきを表す指標であり、測定された研磨量の最大値をMax、最小値をMin、平均値をAveとしたときに、RNU=(Max−Min)/Aveで算出される値である。
When the measurement of the distribution of the polishing amount within the surface to be polished of the
ステップS3おける研磨量の不均一性RNUが外径ODの異なる複数の研磨パッド18毎に算出されるとステップS4に進み、算出された不均一性RNUが所定範囲内に収まるときの外径ODeを選出し、この外径ODeを研磨パッド18の外径に設定する。
When the nonuniformity RNU of the polishing amount in step S3 is calculated for each of the plurality of polishing
次に、ステップS5において、研磨パッド18の外径を外径ODeに固定し、内径を第1内径ID1,第2内径ID2,第3内径ID3,・・・と変化させた複数の研磨パッド18を形成し、各内径の研磨パッド18を研磨装置10の研磨ヘッド12にそれぞれ取り付け、上述したように研磨装置10を用いて各研磨パッド18によりガラス板2の被研磨面を研磨する。
Next, in step S5, the plurality of polishing
ステップS5において各研磨パッド18によるガラス板2の研磨が終了する毎に、ステップS2と同様に、ガラス板2の被研磨面内での研磨量の分布を測定する(ステップS6)。
Each time the polishing of the
ステップS6においてガラス板2の被研磨面内での研磨量の分布の測定が終了するとステップS7に進み、ステップS3と同様に、得られた測定データから研磨量の不均一性RNU(Range Non Uniformity)を算出する。
When the measurement of the distribution of the polishing amount in the surface to be polished of the
ステップS7における研磨量の不均一性RNUが算出されるとステップS8に進み、算出された不均一性RNUが所定範囲内に収まるときの内径IDeを選出し、この内径IDeを研磨パッド18の内径に設定する。このようにして、ガラス板2の表面研磨を行った際の研磨量のばらつきが所定範囲内に収まるように研磨パッド18の内径IDe及び外径ODeが設定される。
When the polishing amount non-uniformity RNU in step S7 is calculated, the process proceeds to step S8, and an inner diameter IDe when the calculated non-uniformity RNU falls within a predetermined range is selected, and this inner diameter IDe is selected as the inner diameter of the
なお、以上のフローにおいて、研磨パッド18の内径を基準内径ID0に固定し、外径を変化させた複数の研磨パッド18を形成し、研磨パッド18の外径ODeを設定した後、研磨パッド18の外径を外径ODeに固定し、内径を変化させた複数の研磨パッド18を形成し、研磨パッド18の内径IDeを設定している。しかし、研磨パッド18の外径IDeを設定した後、外径ODeを設定するようにしても構わない。
In the above flow, the inner diameter of the
図4、図5及び図6は、それぞれ、研磨装置10を用いてガラス板2の表面研磨を行ったときの、ガラス板2の被研磨面内での平均研磨量及び研磨量の不均一性RNUを計算したシミュレーションデータである。なお、各図では研磨対象物であるガラス板2(被研磨面)のサイズが異なり、ガラス板2(被研磨面)の形状は図4では127×127mm、図5では152×152mm、図6は178×178mmである。また、図4、図5及び図6は、横軸に研磨パッド18の内径IDもしくは外径OD、縦軸に平均研磨量及び研磨量の不均一性RNU(右側に平均研磨量、左側に研磨量の不均一性RNU)をとり、研磨パッド18のサイズ(内径IDもしくは外径OD)を変化させる毎にガラス板2の被研磨面内での平均研磨量及び研磨量の不均一性RNUをプロットしたグラフである。なお、各図における(a)では、研磨パッド18の内径IDを固定(ID=54mm)し、横軸に研磨パッド18の外径ODをとりこの外径ODを変化させている。各図における(b)では、研磨パッド18の外径ODを固定(図4,5ではOD=170mm、図6ではOD=190mm)し、横軸に研磨パッド18の内径IDをとりこの内径IDを変化させている。
4, 5, and 6, respectively, when the surface of the
これらのシミュレーションデータによると、研磨量の不均一性RNUを10%以下(所定範囲)に抑えるためには、127×127mmのサイズのガラス板2(被研磨面)に対しては、図4に示すように、研磨パッド18の外径ODがOD=130mm以上、且つ内径IDがID=89mm以下であることが必要であり、研磨量のばらつきなくガラス板2の表面研磨を行うには、外径OD=160mm及び内径ID=54mmである研磨パッド18を用いることが好ましい。また、152×152mmのサイズのガラス板2(被研磨面)に対しては、図5に示すように、研磨パッド18の外径ODがOD=150mm以上、且つ内径IDがID=86mm以下であることが必要であり、研磨量のばらつきなくガラス板2の表面研磨を行うには、外径OD=170mm及び内径ID=54mmである研磨パッド18を用いることが好ましい。さらに、178×178mmのサイズのガラス板2(被研磨面)に対しては、図6に示すように、研磨パッド18の外径ODがOD=175mm以上、且つ内径IDがID=90mm以下であることが必要であり、研磨量のばらつきなくガラス板2の表面研磨を行うには、外径OD=210mm及び内径ID=30mmである研磨パッド18を用いることが好ましい。
According to these simulation data, in order to keep the non-uniformity of polishing amount RNU to 10% or less (predetermined range), the glass plate 2 (surface to be polished) of 127 × 127 mm size is shown in FIG. As shown, the outer diameter OD of the
また、図7は、横軸に研磨パッド18の外径OD、縦軸に研磨量の不均一性RNUをとり、研磨パッド18の外径ODを変化させる毎に各サイズのガラス板2の被研磨面における研磨量の不均一性RNUをプロットしたグラフである。この図7に示されるように、共通の研磨パッド18を用いて各サイズのガラス板2の表面研磨を行う場合、外径OD=190mmの研磨パッド18を用いることが好ましい。また、各サイズのガラス板2の表面研磨を行う場合、図4〜6の(b)に示すように内径ID=54mm(178×178mmのガラス板2に対しては内径ID=30mmが好ましいが、研磨量の不均一性RNUはID=30mmとID=54mmとでほぼ同値である)の研磨パッド18を用いることが好ましい。したがって、共通の研磨パッド18を用いて研磨量のばらつきなく各サイズのガラス板2の表面研磨を行う場合、外径OD=190mm及び内径ID=54mmである研磨パッド18を用いることが好ましい。
7 shows the outer diameter OD of the
以上のようにして、本実施形態における研磨パッド18のサイズ設定方法では、研磨パッド18の内径を基準内径ID0に固定して外径ODを変化させた複数の研磨パッド18を形成し、これらの研磨パッド18をそれぞれ用いてガラス板2の表面研磨を行った際の平均研磨量及び研磨量の不均一性RNUを算出し、この研磨量の不均一性RNUが所定範囲内(10%以下)に収まるときの外径ODeを研磨パッド18の外径に設定される。そして、研磨パッド18の外径を外径ODeに固定して内径IDを変化させた複数の研磨パッド18を形成し、これらの研磨パッド18をそれぞれ用いてガラス板2の表面研磨を行った際の平均研磨量及び研磨量の不均一性RNUを算出し、この研磨量の不均一性RNUが所定範囲内(10%以下)に収まるときの内径IDeを研磨パッド18の内径に設定される。
As described above, in the size setting method of the
このように、研磨量のばらつきなくガラス板2の表面研磨を行うことができる研磨パッド18の内径IDe及び外径ODeが設定されるので、ガラス板2の被研磨面を均一に平坦化することができるとともに、効率よく短時間に被研磨面を所望の量まで研磨することができる研磨パッド18の最適なサイズを設定することができる。
Thus, since the inner diameter IDe and the outer diameter ODe of the
ID 内径(内径)
OD 外径(外径)
1 CMP装置
2 ガラス板(研磨対象物)
10 研磨装置(研磨装置)
18 研磨パッド(研磨パッド)
18s 研磨面(ドーナツ状研磨面)
ID ID (ID)
OD outer diameter (outer diameter)
1
10 Polishing equipment (polishing equipment)
18 Polishing pad (polishing pad)
18s polished surface (donut-shaped polished surface)
Claims (8)
前記ドーナツ状研磨面の内径及び外径を変化させて複数の研磨パッドを形成し、前記複数の研磨パッドをそれぞれ用いて前記矩形状被研磨面の表面研磨を行った時の研磨量を測定し、前記測定された研磨量毎に前記矩形状被研磨面の表面上における研磨量のバラツキを求め、前記研磨量のバラツキが所定範囲内に収まるように前記ドーナツ状研磨面の内径及び外径が設定されることを特徴とする研磨パッドのサイズ設定方法。 The polishing pad used in a polishing apparatus for polishing the surface of the rectangular polished surface by relatively moving both the donut-shaped polishing surface of the polishing pad and the rectangular polished surface of the polishing object in contact with each other Sizing method,
A plurality of polishing pads are formed by changing an inner diameter and an outer diameter of the doughnut-shaped polishing surface, and a polishing amount is measured when surface polishing of the rectangular polished surface is performed using each of the plurality of polishing pads. Then, the variation of the polishing amount on the surface of the rectangular polished surface is obtained for each measured polishing amount, and the inner diameter and the outer diameter of the doughnut-shaped polishing surface are set so that the variation of the polishing amount is within a predetermined range. A polishing pad size setting method, wherein the polishing pad size is set.
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