JP2009253031A - Chemical mechanical polishing apparatus and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a chemical mechanical polishing efficiency by polishing a polishing target, dressing a polishing pad, and forming a film of a hydrophilic material to the polishing pad at the same time. <P>SOLUTION: The chemical mechanical polishing (CMP) apparatus includes: a polishing table 12; a head 11; a slurry supply 16; a mechanical conditioner 14; and a chemical conditioner 15. A polishing pad 13 is held on the polishing table 12. A holder mechanism for holding the polishing target 17 is formed on the lower surface of the head 11. The slurry supply 16 drops a slurry 18 on the surface of the polishing pad 13. The mechanical conditioner 14 is provided to dress the polishing pad. The chemical conditioner 15 has an arm 31, a reservoir 33 for storing a hydrophilic material, and a nozzle 32 for supplying the hydrophilic material to the polishing pad. The chemical conditioner 15 is provided to coat the polishing pad 13 with the hydrophilic material and to form a film of the hydrophilic material on the polishing pad 13, thus enhancing a wetting property of the polishing pad 13 to the slurry 18. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウエハの表面を化学的機械研磨する化学的機械研磨装置、及び化学的機械研磨方法に関する。   The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus that chemically and mechanically polishes the surface of a wafer, and a chemical mechanical polishing method.

化学的機械研磨(Chemical Mechanical Polishing:CMP)装置は、例えば半導体ウエハのような研磨対象物の表面を研磨して、平坦化する装置である。   A chemical mechanical polishing (CMP) apparatus is an apparatus for polishing and planarizing a surface of an object to be polished such as a semiconductor wafer.

図5(a)は従来の一般的なCMP装置の模式的上面図であり、図5(b)は一般的なCMP装置の模式的側面図である。従来の一般的なCMP装置は、研磨テーブル52、ヘッド51、スラリー供給部56、及び機械的コンディショナ54を有する。   FIG. 5A is a schematic top view of a conventional general CMP apparatus, and FIG. 5B is a schematic side view of a general CMP apparatus. A conventional general CMP apparatus includes a polishing table 52, a head 51, a slurry supply unit 56, and a mechanical conditioner 54.

研磨テーブル52は円盤形状であり、研磨テーブル52上には研磨パッド53が保持されている。研磨テーブル52は、研磨テーブル52の盤面に垂直な軸を中心に回転する。   The polishing table 52 has a disk shape, and a polishing pad 53 is held on the polishing table 52. The polishing table 52 rotates around an axis perpendicular to the surface of the polishing table 52.

ヘッド51は研磨パッド53と対向して設置されており、ヘッド51と研磨パッド53の対向面には、例えばウエハなどの研磨対象物57が保持される。ヘッド51は回転及び揺動すると伴に、研磨対象物57を研磨パッド53に押し付けることで、研磨対象物57を研磨する。   The head 51 is installed to face the polishing pad 53, and a polishing object 57 such as a wafer is held on the facing surface of the head 51 and the polishing pad 53. As the head 51 rotates and swings, the polishing object 57 is polished by pressing the polishing object 57 against the polishing pad 53.

スラリー供給部56は、研磨パッド53に研磨剤であるスラリー58を滴下する。このスラリー58中のスラリー粒子61によって、研磨パッド53が研磨される。   The slurry supply unit 56 drops the slurry 58, which is an abrasive, on the polishing pad 53. The polishing pad 53 is polished by the slurry particles 61 in the slurry 58.

機械的コンディショナ54は、研磨パッド53の目立てを行い、研磨パッド53のスラリー58との濡れ性を向上させる。スラリー粒子61は、目立てによって研磨パッド53の表面に形成された凹部に保持される。   The mechanical conditioner 54 sharpens the polishing pad 53 and improves the wettability of the polishing pad 53 with the slurry 58. The slurry particles 61 are held in a recess formed on the surface of the polishing pad 53 by sharpening.

図6(a)は、目立てが十分に行われた研磨パッド53の、研磨パッド53の表面に垂直な面における断面図である。目立てが十分に行われた研磨パッドの表面64には、多数の凹部62が形成されている。これらの凹部62にスラリー粒子61が保持される。これにより、安定的に研磨対象物57を研磨する。   FIG. 6A is a cross-sectional view of the polishing pad 53 that has been sufficiently sharpened, in a plane perpendicular to the surface of the polishing pad 53. A number of recesses 62 are formed on the surface 64 of the polishing pad that has been sufficiently sharpened. The slurry particles 61 are held in these recesses 62. Thereby, the polishing object 57 is stably polished.

このように、従来の一般的な化学的機械研磨装置は、研磨パッドの表面64にスラリー粒子61をほぼ均一に保持させるために、研磨パッド53の目立てを行っている。   Thus, the conventional general chemical mechanical polishing apparatus sharpens the polishing pad 53 in order to hold the slurry particles 61 substantially uniformly on the surface 64 of the polishing pad.

しかし何らかの理由で目立てが不十分な場合、図6(b)に示すように、研磨パッドの表面64に形成される凹部62の数が減少する。このように目立てが不十分な場合、研磨パッドの表面64に保持されるスラリー粒子61が減少し、研磨が不安定となるという課題があった。   However, if the sharpening is insufficient for some reason, as shown in FIG. 6B, the number of recesses 62 formed on the surface 64 of the polishing pad decreases. When the sharpening is insufficient, the slurry particles 61 held on the surface 64 of the polishing pad are reduced, and there is a problem that the polishing becomes unstable.

上記問題点を解決するために、特許文献1には、酸化作用を有する薬液や界面活性剤を用いて研磨パッド表面を親水化させることが記載されている。具体的には、研磨対象物の研磨前にCMP立ち上げ処理として、酸化作用を有する薬液や界面活性剤を用いて研磨パッドを親水化する。次に、薬液や界面活性剤を除去するためにリンスした後、研磨パッドをCMP装置へ装着する。その後、研磨パッドのドレッシングを行い、ダミーウエハをCMPした後、再び研磨パッドのドレッシングを行う。   In order to solve the above problems, Patent Document 1 describes that the surface of a polishing pad is hydrophilized using a chemical solution or a surfactant having an oxidizing action. Specifically, the polishing pad is hydrophilized using a chemical solution or a surfactant having an oxidizing action as a CMP start-up process before polishing the object to be polished. Next, after rinsing to remove the chemical solution and the surfactant, the polishing pad is attached to the CMP apparatus. Thereafter, dressing of the polishing pad is performed, and after CMP of the dummy wafer, dressing of the polishing pad is performed again.

上記のように、特許文献1に記載の化学的機械研磨(CMP)方法は、酸化作用を有する薬液や界面活性剤によって研磨パッドの表面を親水化させることで、スラリーとの濡れ性を向上させている。
特開2000−173958号公報
As described above, the chemical mechanical polishing (CMP) method described in Patent Document 1 improves the wettability with the slurry by hydrophilizing the surface of the polishing pad with an oxidizing chemical solution or a surfactant. ing.
JP 2000-173958 A

特許文献1に記載のCMP方法では、研磨パッドの表面から酸化作用を有する薬液や界面活性剤を除去するために、リンスを行う必要がある。そのため化学的機械研磨の工程が増加し、研磨効率が低減される。   In the CMP method described in Patent Document 1, it is necessary to perform rinsing in order to remove a chemical solution and a surfactant having an oxidizing action from the surface of the polishing pad. Therefore, the chemical mechanical polishing process is increased and the polishing efficiency is reduced.

また特許文献1に記載のCMP方法では、研磨パッドの親水化後に、ダミーウエハの研磨を実施しているため、研磨効率が低下するという課題がある。   Further, the CMP method described in Patent Document 1 has a problem that the polishing efficiency is lowered because the dummy wafer is polished after the polishing pad is hydrophilized.

本発明の目的は上記背景技術の課題に鑑み、研磨効率を向上させられる化学的機械研磨装置、及び化学的機械研磨方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a chemical mechanical polishing apparatus and a chemical mechanical polishing method capable of improving polishing efficiency in view of the problems of the background art.

本発明の化学的機械研磨装置は、研磨対象物を研磨する研磨パッドと、研磨パッドの表面の目立てを行う機械的コンディショナとを有する。化学的機械研磨装置は、研磨パッドの表面に親水性材料を塗布する化学的コンディショナをさらに有することを特徴とする。   The chemical mechanical polishing apparatus of the present invention includes a polishing pad for polishing an object to be polished and a mechanical conditioner for sharpening the surface of the polishing pad. The chemical mechanical polishing apparatus further includes a chemical conditioner for applying a hydrophilic material to the surface of the polishing pad.

本発明の化学的機械研磨方法は、研磨対象物を研磨パッドに対して保持する保持工程と、研磨対象物を研磨パッドによって研磨する研磨工程と、研磨パッドの表面の目立てを行い、研磨パッドにスラリーを滴下する機械的コンディショニング工程と、研磨パッドの表面に親水性材料を塗布する化学的コンディショニング工程と、を有する。   The chemical mechanical polishing method of the present invention comprises a holding step for holding a polishing object on a polishing pad, a polishing step for polishing the polishing object with a polishing pad, and a surface of the polishing pad being sharpened, and A mechanical conditioning step of dripping the slurry, and a chemical conditioning step of applying a hydrophilic material to the surface of the polishing pad.

本発明によれば、研磨効率を向上させることができる。   According to the present invention, the polishing efficiency can be improved.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1(a)は、本発明の一実施形態に係わる化学的機械研磨(CMP)装置の模式的上面図である。また図1(b)は、CMP装置の模式的側面図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic top view of a chemical mechanical polishing (CMP) apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a schematic side view of the CMP apparatus.

本実施形態のCMP装置は、研磨テーブル12、ヘッド11、スラリー供給部16、機械的コンディショナ14、及び化学的コンディショナ15を有する。   The CMP apparatus of this embodiment includes a polishing table 12, a head 11, a slurry supply unit 16, a mechanical conditioner 14, and a chemical conditioner 15.

研磨テーブル12は円盤形状であり、盤面に垂直な軸を中心として回転可能な構造を有している。例えばウエハのような研磨対象物17の研磨時に、研磨テーブル12は回転する。研磨テーブル12上には、研磨パッド13が保持されている。研磨パッド13は、研磨対象物17を研磨するために用いられる。   The polishing table 12 is disk-shaped and has a structure that can rotate around an axis perpendicular to the disk surface. For example, the polishing table 12 rotates during polishing of a polishing object 17 such as a wafer. A polishing pad 13 is held on the polishing table 12. The polishing pad 13 is used for polishing the polishing object 17.

ヘッド11は円盤形状であり、ヘッド11の下面を研磨パッド13と対向させて設置されている。ヘッド11の下面には、研磨対象物17を保持するための保持機構(不図示)が形成されている。研磨対象物17の保持方法としては、一例として、研磨対象物17とヘッド11との間を減圧して吸着させる方法が挙げられる。   The head 11 has a disk shape and is installed with the lower surface of the head 11 facing the polishing pad 13. A holding mechanism (not shown) for holding the polishing object 17 is formed on the lower surface of the head 11. As an example of a method for holding the polishing object 17, there is a method in which the space between the polishing object 17 and the head 11 is reduced and adsorbed.

ヘッド11は、ヘッド11の盤面に垂直な軸を中心として回転可能な機構を有している。研磨対象物17を研磨する際、ヘッド11が回転すると伴に、ヘッド11の下面に保持された研磨対象物17を研磨パッド13に押し付ける。   The head 11 has a mechanism that can rotate around an axis perpendicular to the surface of the head 11. When polishing the polishing object 17, the head 11 rotates and the polishing object 17 held on the lower surface of the head 11 is pressed against the polishing pad 13.

スラリー供給部16は研磨パッド13の上方に設けられており、研磨パッド13の表面に研磨剤であるスラリー18を滴下する。スラリーは任意の公知の材料を使用することができる。   The slurry supply unit 16 is provided above the polishing pad 13, and drops slurry 18, which is an abrasive, on the surface of the polishing pad 13. Any known material can be used for the slurry.

スラリー18は、研磨パッド13の中央部付近に滴下することが好ましい。これは、研磨テーブル12の回転で生じる遠心力によって、スラリー18が研磨パッド13の周辺部まで行き渡るからである。   The slurry 18 is preferably dropped near the center of the polishing pad 13. This is because the slurry 18 reaches the periphery of the polishing pad 13 due to the centrifugal force generated by the rotation of the polishing table 12.

図2(a)は機械的コンディショナ14の模式的側面図であり、図2(b)は機械的コンディショナ14の模式的下面図である。機械的コンディショナ14はアーム部21と台座部22とを有し、研磨パッドの目立てを行うために設けられている。アーム部21は、その一端側に台座部22を支持しており、他端側を中心として揺動可能となっている。   2A is a schematic side view of the mechanical conditioner 14, and FIG. 2B is a schematic bottom view of the mechanical conditioner 14. The mechanical conditioner 14 has an arm portion 21 and a pedestal portion 22 and is provided for sharpening the polishing pad. The arm portion 21 supports the pedestal portion 22 on one end side thereof, and can swing around the other end side.

台座部22は円盤形状であり、その盤面を研磨パッド13に対向して配置されている。研磨パッド13に対向した盤面には、砥粒電着部23として砥粒が電着されている(図2(b)参照。)。砥粒は、結晶の形状が整ったダイヤモンドを用いることができる。また台座部22は、その盤面に垂直な軸を中心として回転可能な構造を有している。   The pedestal portion 22 has a disk shape, and the surface of the pedestal portion 22 is disposed to face the polishing pad 13. Abrasive grains are electrodeposited on the surface of the board facing the polishing pad 13 as the abrasive grain electrodeposition portion 23 (see FIG. 2B). As the abrasive grains, diamond having a uniform crystal shape can be used. The pedestal 22 has a structure that can rotate around an axis perpendicular to the board surface.

研磨パッド13の目立てを行う際、台座部22は研磨パッド13に押し当てられると伴に回転する。これに伴い、アーム部21が揺動することで、研磨パッド13の目立てを行う。   When the polishing pad 13 is sharpened, the pedestal 22 rotates as it is pressed against the polishing pad 13. Along with this, the arm portion 21 swings to sharpen the polishing pad 13.

図3(a)は化学的コンディショナ15の模式的側面図であり、図3(b)は化学的コンディショナ15の模式的下面図である。化学的コンディショナ15は、アーム部31と、親水性材料を貯蔵する貯蔵部33と、当該親水性材料を研磨パッドに供給するノズル32とを有する。化学的コンディショナ15は、研磨パッド13に親水性材料を塗布するために設けられる。   FIG. 3A is a schematic side view of the chemical conditioner 15, and FIG. 3B is a schematic bottom view of the chemical conditioner 15. The chemical conditioner 15 includes an arm portion 31, a storage portion 33 that stores a hydrophilic material, and a nozzle 32 that supplies the hydrophilic material to the polishing pad. The chemical conditioner 15 is provided for applying a hydrophilic material to the polishing pad 13.

アーム部31の一端はノズル32を支持しており、アーム部31の他端は貯蔵部33と連結されている。アーム部31の内部には流路34が形成されており、貯蔵部33内の親水性材料をノズル32へ流動させることができる。アーム部31は、貯蔵部33と連結された端部を中心に揺動可能となっており、アーム部31の一端に支持されたノズル32を揺動させることができる。   One end of the arm part 31 supports the nozzle 32, and the other end of the arm part 31 is connected to the storage part 33. A channel 34 is formed inside the arm portion 31, and the hydrophilic material in the storage portion 33 can flow to the nozzle 32. The arm portion 31 can swing around an end portion connected to the storage portion 33, and the nozzle 32 supported at one end of the arm portion 31 can swing.

ノズル32は親水性材料が流出する流出面であり、当該流出面は研磨パッドに対向して配置されている。ノズル32の流出面には、親水性材料が流出する流出口35が複数形成されている。流出口35は、アーム部31に形成された流路34と連結しており、親水性材料を流出する。研磨パッド13に親水性材料を塗布することができれば、流出口35の数はいくつであっても良い。   The nozzle 32 is an outflow surface from which the hydrophilic material flows out, and the outflow surface is disposed to face the polishing pad. A plurality of outflow ports 35 through which the hydrophilic material flows out are formed on the outflow surface of the nozzle 32. The outflow port 35 is connected to the flow path 34 formed in the arm portion 31 and flows out the hydrophilic material. As long as a hydrophilic material can be applied to the polishing pad 13, the number of the outlets 35 may be any number.

貯蔵部33に貯蔵されている親水性材料は、アーム部31に形成された流路34を通り、ノズル32の流出口35から流出する。このようにして親水性材料を研磨パッド13に塗布し、研磨パッド13の表面に親水性材料の膜を形成することができる。   The hydrophilic material stored in the storage portion 33 flows out from the outlet 35 of the nozzle 32 through the flow path 34 formed in the arm portion 31. In this way, a hydrophilic material can be applied to the polishing pad 13 and a film of the hydrophilic material can be formed on the surface of the polishing pad 13.

またノズル32は、アーム部31との連結部において、回転可能に支持されている。親水性材料を塗布する際、アーム部31が揺動すると伴に、ノズル32が回転する。これにより研磨パッド13の表面に、一様な親水性材料の膜を形成することができる。   The nozzle 32 is rotatably supported at the connecting portion with the arm portion 31. When applying the hydrophilic material, the nozzle 32 rotates as the arm portion 31 swings. As a result, a uniform hydrophilic material film can be formed on the surface of the polishing pad 13.

親水性材料としては、例えば酸化チタンを用いることができる。酸化チタンの親水性は極めて高いため、酸化チタンを研磨パッド13の表面に塗布することで、スラリー18との濡れ性を大幅に向上させることができる。   For example, titanium oxide can be used as the hydrophilic material. Since the hydrophilicity of titanium oxide is extremely high, the wettability with the slurry 18 can be greatly improved by applying titanium oxide to the surface of the polishing pad 13.

このように化学的コンディショナ15は、研磨パッド13に親水性材料の膜を形成し、研磨パッド13のスラリー18に対する濡れ性を向上させる。これにより、安定した化学的機械研磨が可能となり、研磨効率が向上する。   Thus, the chemical conditioner 15 forms a hydrophilic material film on the polishing pad 13 and improves the wettability of the polishing pad 13 to the slurry 18. As a result, stable chemical mechanical polishing is possible, and polishing efficiency is improved.

また研磨パッド13を親水化させるために酸性の薬液や界面活性剤を使用しないため、研磨パッド13の親水化後にリンスを行う必要がない。したがって化学的機械研磨の工程が簡略化される。   Further, since no acidic chemical solution or surfactant is used to make the polishing pad 13 hydrophilic, it is not necessary to perform rinsing after making the polishing pad 13 hydrophilic. Therefore, the chemical mechanical polishing process is simplified.

さらにリンスやダミーウエハの研磨が不必要であることから、研磨対象物17の研磨中、及び研磨パッド13の目立て中に、親水性材料を研磨パッドに塗布することが可能である。つまり、研磨対象物17の研磨、研磨パッド13の目立て、及び研磨パッド13への親水性材料の膜の形成を同時に実施することができ、研磨効率の向上を図ることが可能となる。   Further, since it is not necessary to rinse the rinse wafer or the dummy wafer, it is possible to apply a hydrophilic material to the polishing pad while the polishing object 17 is being polished and the polishing pad 13 is being sharpened. That is, the polishing of the polishing object 17, the sharpening of the polishing pad 13, and the formation of the hydrophilic material film on the polishing pad 13 can be performed at the same time, and the polishing efficiency can be improved.

本実施形態のCMP装置では、上述のヘッド11、機械的コンディショナ14、及び化学的コンディショナは15、それぞれ研磨パッド13の上方に、互いの処理を干渉しないように設置されている。   In the CMP apparatus of the present embodiment, the head 11, the mechanical conditioner 14, and the chemical conditioner 15 are installed above the polishing pad 13 so as not to interfere with each other's processing.

次に、本発明の一実施形態に係る化学的機械研磨(CMP)方法について説明する。CMP方法は、保持工程と、研磨工程と、機械的コンディショニング工程と、化学的コンディショニング工程とを有する。   Next, a chemical mechanical polishing (CMP) method according to an embodiment of the present invention will be described. The CMP method includes a holding process, a polishing process, a mechanical conditioning process, and a chemical conditioning process.

保持工程は、上述の化学的機械研磨装置が有するヘッド11に、研磨対象物17を研磨パッド13に対向させて保持する。そして、研磨テーブル12を回転させる。   In the holding step, the polishing object 17 is held facing the polishing pad 13 on the head 11 of the chemical mechanical polishing apparatus. Then, the polishing table 12 is rotated.

研磨工程は、ヘッド11に保持された研磨対象物17を、研磨パッド13に押し付けると伴に、ヘッド11を揺動、及び回転させる。   In the polishing step, the polishing target 17 held by the head 11 is pressed against the polishing pad 13 and the head 11 is swung and rotated.

機械的コンディショニング工程は、研磨パッド13の目立てを行い、研磨パッド13にスラリーを滴下する。具体的には、機械的コンディショナ14を研磨パッド13に押し付けて、アーム部21を揺動させると伴に、台座部22を回転させる。これにより、台座部22に電着された砥粒が研磨パッド13の表面を削り、表面に凹部を形成する。さらに研磨パッド13の表面に、スラリー供給部16からスラリー18を滴下する。   In the mechanical conditioning step, the polishing pad 13 is sharpened and the slurry is dropped onto the polishing pad 13. Specifically, the mechanical conditioner 14 is pressed against the polishing pad 13 to swing the arm portion 21, and the pedestal portion 22 is rotated. As a result, the abrasive grains electrodeposited on the pedestal portion 22 scrape the surface of the polishing pad 13 and form recesses on the surface. Further, the slurry 18 is dropped from the slurry supply unit 16 onto the surface of the polishing pad 13.

化学的コンディショニング工程は、研磨パッド13に酸化チタンなどの親水性材料を塗布する。具体的には、化学的コンディショナ15のアーム部31を揺動させると伴に、ノズル32を回転させる。このようにして、研磨パッド13の表面に酸化チタンなどの親水性材料を塗布し、研磨パッド13の表面に親水性材料の一様な膜を形成する。   In the chemical conditioning process, a hydrophilic material such as titanium oxide is applied to the polishing pad 13. Specifically, the nozzle 32 is rotated while the arm portion 31 of the chemical conditioner 15 is swung. In this manner, a hydrophilic material such as titanium oxide is applied to the surface of the polishing pad 13 to form a uniform film of the hydrophilic material on the surface of the polishing pad 13.

図4は、研磨パッド13の表面に酸化チタン膜が形成された状態の研磨パッド13であって、研磨パッド13に垂直な面における模式的断面図である。酸化チタン膜43の親水性は高いため、図4に示すように、研磨パッドの表面44にはスラリー18中のスラリー粒子41が多数保持される。たとえ目立てが不十分であり、研磨パッドの表面44に形成される凹部42が少なくても、多数のスラリー粒子41を保持できる。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the polishing pad 13 in a state in which a titanium oxide film is formed on the surface of the polishing pad 13 and a plane perpendicular to the polishing pad 13. Since the titanium oxide film 43 is highly hydrophilic, a large number of slurry particles 41 in the slurry 18 are held on the surface 44 of the polishing pad as shown in FIG. Even if the sharpening is insufficient and the number of the concave portions 42 formed on the surface 44 of the polishing pad is small, a large number of slurry particles 41 can be held.

このように、親水性材料を塗布し、研磨パッド13のスラリー18との濡れ性を向上させることができる。これにより、研磨対象物17を安定的に研磨し、研磨効率を向上させることができる。   In this way, it is possible to improve the wettability of the polishing pad 13 with the slurry 18 by applying a hydrophilic material. Thereby, the grinding | polishing target object 17 can be grind | polished stably and grinding | polishing efficiency can be improved.

本実施形態の化学的機械研磨方法では、研磨パッドの親水化のために酸性の薬液を使用しない。したがって、研磨パッドの親水化後にリンスが不必要となる。さらに従来のようなダミーウエハの研磨が不必要なため、研磨効率が向上する。   In the chemical mechanical polishing method of this embodiment, an acidic chemical solution is not used to make the polishing pad hydrophilic. Therefore, rinsing is unnecessary after the polishing pad is made hydrophilic. Furthermore, since the conventional polishing of the dummy wafer is unnecessary, the polishing efficiency is improved.

さらにリンスやダミーウエハの研磨が不必要であるため、研磨工程と化学的コンディショニング工程と機械的コンディショニング工程とを同時に実施することも可能となる。これらの工程を同時に実施することで、研磨効率、及び生産効率はさらに向上する。   Further, since it is unnecessary to rinse the rinse wafer or the dummy wafer, the polishing process, the chemical conditioning process, and the mechanical conditioning process can be performed simultaneously. By carrying out these steps simultaneously, the polishing efficiency and the production efficiency are further improved.

また、化学的コンディショニング工程は、少なくとも機械的コンディショニング工程と同時に実施することで、研磨効率を向上させることができる。   In addition, the chemical conditioning process can be performed simultaneously with at least the mechanical conditioning process, thereby improving the polishing efficiency.

以上、本発明の望ましい実施形態について提示し、詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない限り、さまざまな変更及び修正が可能であることを理解されたい。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was shown and described in detail, it understands that this invention is not limited to the said Example, A various change and correction are possible unless it deviates from the summary. I want to be.

例えば本発明を実施することができれば、研磨テーブル12、ヘッド11、機械的コンディショナ14、化学的コンディショナ15などの形状はどのようなものであっても良い。化学的コンディショナ15は、研磨パッド13の表面に親水性材料の膜を形成することができれば、どのような形態であっても良い。   For example, as long as the present invention can be implemented, the polishing table 12, the head 11, the mechanical conditioner 14, the chemical conditioner 15, and the like may have any shape. The chemical conditioner 15 may have any form as long as a film of a hydrophilic material can be formed on the surface of the polishing pad 13.

(a)は本発明の一実施形態に係る化学的機械研磨装置の模式的上面図であり、(b)化学的機械研磨装置の模式的側面図である。(A) is a typical top view of the chemical mechanical polishing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, (b) It is a typical side view of a chemical mechanical polishing apparatus. (a)は機械的コンディショナの模式的側面図であり、(b)は機械的コンディショナの模式的下面図である。(A) is a typical side view of a mechanical conditioner, (b) is a schematic bottom view of a mechanical conditioner. (a)は化学的コンディショナの模式的断面図であり、(b)は化学的コンディショナの模式的下面図である。(A) is typical sectional drawing of a chemical conditioner, (b) is a typical bottom view of a chemical conditioner. 酸化チタン膜が施された研磨パッドの表面に保持されるスラリー粒子の様子を示す図。The figure which shows the mode of the slurry particle hold | maintained on the surface of the polishing pad to which the titanium oxide film was given. (a)は従来の化学的機械研磨装置の模式的上面図であり、(b)は従来の化学的機械研磨装置の模式的側面図である。(A) is a typical top view of the conventional chemical mechanical polishing apparatus, (b) is a schematic side view of the conventional chemical mechanical polishing apparatus. (a)は目立てが十分な研磨パッドの表面に保持されるスラリー粒子の様子を示す図であり、(b)は目立てが不十分な研磨パッドの表面に保持されるスラリー粒子の様子を示す図である。(A) is a figure which shows the mode of the slurry particle hold | maintained on the surface of the polishing pad with sufficient dressing, (b) is a figure which shows the mode of the slurry particle hold | maintained on the surface of the polishing pad with insufficient dressing It is.

符号の説明Explanation of symbols

11、51 ヘッド
12、52 研磨テーブル
13、53 研磨布パッド
14、54 機械的コンディショナ
15 化学的コンディショナ
16、56 スラリー供給部
17、57 研磨対象物
18、58 スラリー
21、31 アーム部
22 台座部
23 砥粒電着部
32 ノズル
33 貯蔵部
34 流路
35 流出口
41、61 スラリー粒子
42、62 凹部
43 酸化チタン膜
44、64 研磨パッドの表面
11, 51 Head 12, 52 Polishing table 13, 53 Polishing cloth pad 14, 54 Mechanical conditioner 15 Chemical conditioner 16, 56 Slurry supply unit 17, 57 Polishing target 18, 58 Slurry 21, 31 Arm unit 22 Base Part 23 Abrasive electrodeposition part 32 Nozzle 33 Storage part 34 Channel 35 Outlet 41, 61 Slurry particles 42, 62 Recess 43 Titanium oxide film 44, 64 Surface of polishing pad

Claims (8)

研磨対象物を研磨する研磨パッドと、前記研磨パッドの表面の目立てを行う機械的コンディショナとを有する化学的機械研磨装置において、
前記研磨パッドの表面に親水性材料を塗布する化学的コンディショナをさらに有することを特徴とする、化学的機械研磨装置。
In a chemical mechanical polishing apparatus having a polishing pad for polishing a polishing object and a mechanical conditioner for sharpening the surface of the polishing pad,
The chemical mechanical polishing apparatus further comprising a chemical conditioner for applying a hydrophilic material to a surface of the polishing pad.
前記化学的コンディショナは、前記研磨対象物の研磨中に、前記研磨パッドの表面に前記親水性材料を塗布することを特徴とする、請求項1に記載の化学的機械研磨装置。   2. The chemical mechanical polishing apparatus according to claim 1, wherein the chemical conditioner applies the hydrophilic material to a surface of the polishing pad during polishing of the object to be polished. 前記化学的コンディショナは、前記研磨パッドと対向して設置された前記親水性材料が流出する流出面を有し、
前記流出面は、前記親水性材料の塗布中に回転することを特徴とする請求項1または2に記載の化学的機械研磨装置。
The chemical conditioner has an outflow surface through which the hydrophilic material installed facing the polishing pad flows out,
The chemical mechanical polishing apparatus according to claim 1, wherein the outflow surface rotates during application of the hydrophilic material.
前記化学的コンディショナは揺動可能に支持されており、
前記親水性材料の塗布中に揺動することを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の化学的機械研磨装置。
The chemical conditioner is swingably supported,
The chemical mechanical polishing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the chemical mechanical polishing apparatus swings during application of the hydrophilic material.
前記親水性材料が酸化チタンであることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の化学的機械研磨装置。   The chemical mechanical polishing apparatus according to claim 1, wherein the hydrophilic material is titanium oxide. 研磨対象物を研磨パッドに対して保持する保持工程と、
前記研磨対象物を研磨パッドによって研磨する研磨工程と、
前記研磨パッドの表面の目立てを行い、前記研磨パッドにスラリーを滴下する機械的コンディショニング工程と、
前記研磨パッドの表面に親水性材料を塗布する化学的コンディショニング工程と、を有する化学的機械研磨方法。
A holding step for holding the object to be polished against the polishing pad;
A polishing step of polishing the polishing object with a polishing pad;
Mechanical conditioning step of sharpening the surface of the polishing pad and dropping slurry onto the polishing pad;
A chemical conditioning step of applying a hydrophilic material to the surface of the polishing pad.
少なくとも前記機械的コンディショニング工程と前記化学的コンディショニング工程とを同時に実施することを特徴とする、請求項6に記載の化学的機械研磨方法。   7. The chemical mechanical polishing method according to claim 6, wherein at least the mechanical conditioning step and the chemical conditioning step are performed simultaneously. 前記研磨工程と、前記機械的コンディショニング工程と、前記化学的コンディショニング工程とを同時に実施することを特徴とする、請求項6に記載の化学的機械研磨方法。   The chemical mechanical polishing method according to claim 6, wherein the polishing step, the mechanical conditioning step, and the chemical conditioning step are performed simultaneously.
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