JP2016129928A - 研磨パッドをドレッシングするための方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】研磨パッドがドレッシング後に可能な限り最良の研磨品質を有し、かつ、ドレッシングの効果が可能な限り長く続く、研磨パッドをドレッシングする可能な方法を提供する。
【解決手段】少なくとも1つのドレッサ(4)には少なくとも1つのドレッシング要素(8)が備え付けられており、この少なくとも1つのドレッシング要素(8)は、ドレッシング対象の少なくとも1つの研磨布(11,12)と接触しており、少なくとも1つの研磨プレート(21,22)は相対回転速度で回転し、少なくとも1つのドレッサ(4)は相対回転速度で回転し、2対の研磨プレート(21,22)およびピンホイール(31,32)の回転方向の少なくとも2つの異なる組合せが、2つの研磨パッド(11,12)の同時ドレッシングの際に、または研磨プレート(21)の1つの研磨布(11)の、かつ少なくとも1つのドレッサ(4)のドレッシングの際に実行される。
【選択図】図2

Description

説明
本発明は、研磨パッド(布)、特に半導体ウェハの研磨に用いる研磨パッドをドレッシングするための方法に関する。
先行技術
エレクトロニクス、マイクロエレクトロニクスおよびマイクロエレクトロメカニクスは、出発物質として、大局的および局所的な平坦性、片面の平坦性(ナノトポロジ)、粗度および清浄度に関する厳しい要件を満たさなければならない半導体ウェハを必要とする。半導体ウェハは、単一元素半導体(ケイ素、ゲルマニウム)、化合物半導体(たとえば、アルミニウム、ガリウムもしくはインジウムなどの周期表の3族主族からの1つの元素と、窒素、リンもしくはヒ素などの周期表の5族主族からの1つの元素とを含む)、またはその化合物(たとえばSil−xGex、0<x<1)などの半導体材料の薄片である。
半導体ウェハは、多数の連続処理工程によって製造され、当該工程は一般に以下のグループ、すなわち、
(a) 通常は単結晶の半導体ロッドを製造、
(b) ロッドを個々のウェハに分離、
(c) 機械処理、
(d) 化学処理、
(e) 化学機械処理、
(f) 随意に付加的に層構造を製造
に分類することができる。
特に要求が厳しい用途向けの半導体ウェハの製造においてここで有利なのは、半導体ウェハの両面が2つの加工面によって1つの処理工程において同時に材料が除去される態様で処理される少なくとも1つの処理方法を含む手順であり、正確には、材料の除去時に前面および後面から半導体ウェハに働く処理力が実質的に相殺され、案内装置によって半導体ウェハに抑制力が加えられないような態様であり、すなわち、半導体ウェハは「自由に浮遊している」態様で処理される。
ここで、先行技術においては、少なくとも3つの半導体ウェハの両面が2つの環状加工ディスク同士の間で同時に材料が除去される態様で処理される手順が好まれており、半導体ウェハは外側に歯部を有する少なくとも3つの案内ケージ(キャリアプレートとして公知である)の受入れ開口内に緩く入れられ、当該ケージは加工ディスク同士の間に形成される加工ギャップを通って、サイクロイド経路上で圧力下で転動装置および外側歯部によって案内され、それによって両面処理装置の中心点の周りを完全に回ることができる。回転するキャリアプレートを用いて材料を除去する態様で複数の半導体ウェハの両面を全表面積にわたって同時に処理するそのような方法は、両面ラッピング(「ラッピング」)、両面研磨(DSP)、および遊星運動力学による両面研削(「遊星パッド研削」、PPG)である。これらのうち、DSPおよびPPGが特に重要である。ラッピングとの差異として、DSPおよびPPGの場合、各場合の加工ディスクは加工層をさらに含み、その互いに対向する面が加工面をなす。PPGおよびDSPは先行技術において公知であり、以下で簡単に説明する。
「遊星パッド研削」(PPG)は、研削によって材料の除去をもたらす機械処理工程のグループからの方法である。PPGでは、各加工ディスクは固定砥粒材料を含有する加工層を含む。加工層は構造化された研削布の形態を取り、これは、接着によって、磁気的に、連結係合によって(たとえばフック・ループ締結によって)または真空によって、加工ディスク上に取付けられる。加工層は、処理の際に変位、変形(ビードの形成)しないように、または外れないように、加工ディスクに対する十分な接着を有する。しかし、加工層は、剥離動作によって加工ディスクから容易に取外すことができ、したがって迅速に交換可能であるため、長いセットアップ時間なしに、異なる用途に対して異なる種類の研削布を迅速に取換えることができる。研削布に用いられる砥粒材料(砥粒)は、好ましくはダイヤモンドである。
両面研磨(DSP)は、化学機械処理工程のグループからの方法である。シリコンウェハのDSP処理は、たとえば米国特許出願公開第2003/054650 A1号に記載されており、それに適した装置はドイツ特許出願公開第100 07 390 A1号に記載されている。本明細書において、「化学機械研磨」とは、アルカリ溶液による化学的エッチングと、水性媒体に分散している遊離砥粒による機械的浸食とを含む混合動作よる材料の除去のみを意味すると理解すべきであり、水性媒体は研磨布によって半導体ウェハと接触し、研磨布は半導体ウェハと接触する硬質物質をまったく含まず、したがって、半導体ウェハからの材料の除去は圧力下で相対運動によってもたらされる。DSPの場合、加工層は研磨パッドの形態を取り、これらは接着によって、磁気的に、連結係合によって(たとえばフック・ループ締結によって)または真空によって、加工ディスク上に取付けられ、DSPの場合はいわゆる研磨プレートとも称される。化学機械研磨の場合、アルカリ溶液は好ましくは9から12のpHを有し、その中に分散している砥粒は好ましくはコロイド分散したシリカゾルであり、ゾル粒子の粒径は5nmから数マイクロメートルである。
DSPの場合、残留欠陥は先の機械処理工程によって除去される。半導体ウェハは両面が平坦化され、半導体ウェハの表面はさらなる処理工程のために準備される。この場合、DSPまたは他の研磨方法の場合の処理の品質に決定的な要因は、研磨パッドのドレッシングである。ドレッシングとは、研磨によって汚染されるか摩耗する研磨パッドの表面が洗浄および改良される研磨パッドの調整を意味すると理解される。たとえば、研磨剤を運ぶ働きをし、研磨時に摩耗する、表面上に存在する凹凸は、ドレッシングによって回復されることが意図される。
特開2004−98264は、たとえば研磨パッドをドレッシングするための方法を開示しており、研磨パッドはDSP装置の上側および下側研磨プレートに付けられている。この場合の研磨プレートは、互いに反対方向であって、各場合において、研磨時に用いられる回転方向と逆に回転する。さらに、上述の方法は4ウェイ方式のDSP装置の場合にも使用可能であると述べられているが、これはそれ以上具体的に述べられていない。
ドイツ特許出願公開第697 29 590 T2号も、研磨パッドをドレッシングするための方法を開示している。ここに記載されている方法の場合、ターンテーブルに付けられる研磨布が、研磨布上で動いているドレッサによってドレッシングされる。この場合、ドレッサおよびプレートは同じ方向に回転する。研磨プレートおよびドレッサの回転速度はこの場合可変であり、互いに無関係である。
米国特許出願公開第2003/054650 A1号 ドイツ特許出願公開第100 07 390 A1号 ドイツ特許出願公開第697 29 590 T2号 特開2004−98264
しかし、研磨パッドをドレッシングするための公知の方法によって達成される効果は、通常は長く続かず、用いられる多くの研磨パッドに対して満足のいく効果も提供しない。
したがって、研磨パッドがドレッシング後に可能な限り最良の研磨品質を有し、かつドレッシングの効果が可能な限り長く続く、研磨パッドをドレッシングする可能な方法を提供することが望まれ続けている。
この目的は、独立特許請求項に係る方法によって達成される。有利な改良点が従属請求項および以下の説明によって与えられる。
発明の利点
発明に係る方法は、研磨パッドをドレッシングする、特に半導体ウェハの研磨に用いる発砲研磨パッドをドレッシングするように作用する。発明に係る方法は、個々の研磨布をドレッシングするために、かつ2つの研磨パッドを同時にドレッシングするために用いられ得る。
半導体ウェハは、単一元素半導体(ケイ素、ゲルマニウム)、化合物半導体(たとえば、アルミニウム、ガリウムもしくはインジウムなどの周期表の3族主族からの1つの元素と、窒素、リンもしくはヒ素などの周期表の5族主族からの1つの元素とを含む)、またはその化合物(たとえばSil−xGex、0<x<1)などの半導体材料の薄片である。
個々の研磨布をドレッシングする場合、少なくとも1つの半導体ウェハの片面を研磨するための装置、すなわち片面研磨機が好ましくは用いられる。
発明に係る方法は、2つの研磨パッドの同時ドレッシングの例に基づいて以下に説明されるが、発明の範囲はこの実施形態に限定されない。2つの研磨パッドの同時ドレッシングについては、少なくとも1つのウェハの前面および後面を同時に研磨するための装置、すなわち両面研磨機が好ましくは用いられる。このために、上側研磨プレートおよび下側研磨プレート、さらに、上側研磨プレートと下側研磨プレートとの間に配置され、内側歯車および外側歯車によって移動する、少なくとも2つの、特に好ましくは少なくとも3つから5つのドレッサも用いられる。
ドレッサは、ドレッシング要素が備え付けられたディスクまたはリングの形態のキャリアであり、ドレッシング要素は、少なくとも研磨布に面する側(前側または後ろ側または上側または下側)において、キャリア内に境界をつけられているか、ねじ締めされているか、または自由に可動であるように配置され得る。好ましい実施形態に依存して、ディスク状または環状のドレッサが用いられ得る。組合せ、すなわちいくつかのディスク状ドレッサおよびいくつかの環状ドレッサも好ましい。
2つの研磨パッドの同時ドレッシングに好ましいドレッサには、それらの上側およびそれらの下側に少なくとも1つのドレッシング要素がそれぞれ備え付けられている。
さらなる実施形態では、半導体材料のウェハの両面を同時に研磨するためのキャリアプレートに対応する態様で、これらのドレッサは、ドレッシング要素が自由に可動であるようにまたは固定された態様で入れられ得る間隙を有してもよく、これによって、少なくとも1つのドレッシング要素がその前側およびその後ろ側において、上側研磨布および下側研磨布とそれぞれ接触する。
2つの研磨パッドの同時ドレッシングに好ましいドレッサの端縁は周囲歯を有し、周囲歯は、2つの研磨パッドの同時のドレッシングのために、少なくとも1つのドレッサが装置の内側歯車および外側歯車との歯係合によって回転運動することを確実にする。
少なくとも1つのドレッシング要素の表面はドレッサの表面に対して持ち上がっているため、ドレッシング対象の少なくとも1つの研磨布の表面は、好ましくは、少なくとも1つのドレッシング要素の表面のみと接触する。
少なくとも1つのドレッシング要素の研磨布(前側および後ろ側)と接触している1つまたは複数の表面は、好ましくはダイヤモンドで覆われている。ダイヤモンドは研磨パッドをドレッシングするのに必要な硬度を有するためである。
ドレッサの前側および後ろ側には好ましくは、対称的に、たとえば円形に、多数のドレッシング要素が備え付けられており、個々のドレッシング要素同士の間に隙間がなくてもよいし、または各場合において規定された隙間があってもよい。ドレッシング要素が円の一部のみを形成すること、すなわちたとえば円の扇形または円の弓形が欠けていることも同様に好ましい。
発明に係る方法が、たとえば2つの研磨パッドを同時にドレッシングするために用いられる場合、たとえば半導体ウェハの両面研磨用の装置がたとえば用いられ得る。次に、研磨パッドは、上側研磨プレートおよび下側研磨プレートの互いに対向する面にそれぞれ付けられる。次に、研磨プレート(およびその結果として研磨パッド)は、互いに相対的な回転速度で回転する。同様に、ドレッサは、ドレッサが歯係合している内側歯車(ピンホイール)および外側歯車(ピンホイール)の回転によって、相対的な回転速度で回転する。
ドレッサ上に位置するドレッシング要素の研磨パッドに沿った付加的な移動は、少なくとも1つのドレッシング要素がその上側および下側にそれぞれ位置するドレッサの付加的な回転によって達成されるため、このように、研磨パッドを、たとえば2つの研磨プレートの回転のみによってよりも、良好にドレッシングすることができる。個々の回転方向はこの場合、最初は研磨時と同じ方向に、または反対方向に選択され得る。
たとえば、このために、研磨プレートおよびピンホイールの両方が同じ回転方向に、しかし各場合において異なる絶対回転速度でそれぞれ回り得る。しかし、特に、研磨プレートおよびさらにピンホイールの両方について、それぞれ反対の回転方向が適切である。ここで決定的なのは、各場合におけるドレッサの付加的な移動である。
好ましくは、2対の研磨プレートおよびピンホイールの少なくとも一方の回転方向は、ドレッシングの際に少なくとも一度反転される。2対の研磨プレートおよびピンホイールの回転の組合せは、運動学と称される。そのような組合せが1つしかないいわゆる単純運動学とは対照的に、付加的な組合せによって、研磨パッド上の不利な方向依存性を有する短い凹凸、研磨時に生じる方向依存を除去できるだけでなく、研磨剤を運ぶのに有利な付加的な方向的に独立した凹凸の作成も可能になる。
有利には、2対の研磨プレートおよびピンホイールの一方のみの回転方向が、ドレッシングの際に同時に反転される。このように、両対の研磨プレートおよびピンホイールの回転方向の同時反転の場合、より多くの組合せを作ることができる。
発明者は、研磨パッドをドレッシングする際、2対の研磨プレートおよびピンホイールの、または研磨布および少なくとも1つのドレッサの回転方向の少なくとも2つの、特に少なくとも3つの、より特定的には4つの異なる組合せがドレッシング時に実行される(多方向ドレッシング)と特に有利であることを発見した。
2つの研磨パッドの同時ドレッシングでは、各場合において2対の研磨プレートおよびピンホイールの一方のみの回転方向を反転させることによって、合計4つの異なる組合せを作ることができる。回転方向のこれらの全部で4つの可能な組合せは、ここで、たとえば半導体ウェハの研磨に起因する研磨パッド上に存在する凹凸の方向と関連している。
さまざまな組合せを実行することによって、特に2対の研磨プレートおよびピンホイールの一方の回転方向のみが1つの組合せから次の組合せにそれぞれ変化する場合、研磨パッドをドレッシングするための以前に用いられてきた方法の場合よりも、特に長く続く、大幅に強力な効果が得られることがわかっている。以前に用いられてきた方法は、そのような効果を達成するために5〜6回連続して用いなければならない場合がある。ここでもう一度、発明に係る方法は、研磨対象の半導体ウェハに研磨剤を運ぶ役割を果たす、さらに特に、可能な限り平行平面である半導体ウェハを達成する役割を果たす、研磨パッド上の新たな方向的に独立した凹凸を作成することが特に言及される。試験では、すべての4つの可能な組合せを用いた多方向ドレッシングが特に成功することがわかっている。
さらに、研磨パッドをドレッシングするための発明に係る方法は、半導体ウェハの平面平行性だけでなく、半導体ウェハの表面の品質(いわゆるヘイズ)も大幅に改良する効果を有することがわかっている。同様に、発明に係る方法では、研磨時の除去率の長期的な増加も達成することができる。しかし、本方法は、研磨パッドの寿命に対して感知できる影響を有さない。
発明に係る方法は好ましくは、特にポリウレタンからなる発泡研磨パッドをドレッシングするために用いられ得る。そのような研磨パッドは、他の研磨パッドよりも頻繁にドレッシングする必要があるためである。発明に係る方法、特に多方向ドレッシングによって、以前に公知の方法よりも長く続く効果を所望の研磨品質に関して達成することができる。したがって、発泡研磨パッドもそれほど頻繁にドレッシングする必要がなくなる。
研磨パッドをドレッシングするための発明に係る方法の場合、2つの研磨パッドの同時ドレッシングの際、上側研磨プレートおよび下側研磨プレートの互いに対向する面は好ましくは、特にさらに、たとえば上側研磨プレート上に対応する力を加えることによるドレッシング時の研磨プレートの対応する修正によって、互いに平面平行に設定される。これは、研磨パッドの最も均一な可能なドレッシングを達成するのに役立つ。
有利には、ドレッシング剤、特に液体がドレッシング時に研磨パッドに塗布される。このように、除去されて研磨パッド内に堆積される材料の形態で半導体ウェハの研磨時に発生する研磨パッド内の汚染物質を洗い落すことができる。これによって、研磨パッドの再生の意味でドレッシングの効果を高めることもできる。用いられる成分、材料および他の道具は通常は化学反応剤に敏感に反応するため、水をドレッシング剤として用いることが特に適切である。
上記に言及されて以下にさらに説明される特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、それぞれの特定の組合せにおいてのみでなく、他の組合せでまたは単独でも用いられ得ることは言うまでもない。
発明は、第1図における2つの研磨パッドの同時ドレッシングの例示的な実施形態に基づいて概略的に表わされており、当該図およびさらに第2図を参照して以下に詳細に説明される。第3図は、研磨布のドレッシングの例示的な実施形態を示す。
好ましい実施形態における発明に係る方法を実行するために用いられ得る装置を断面で概略的に示す図である。 下側研磨プレート(21)上の3つのドレッサ(4)の配置を平面図で概略的に示す図である。 研磨布(11)の発明に係るドレッシングのための可能な実施形態を平面図で概略的に示す図である。
図1に、いわゆる転動装置である内側歯車(31)および外側歯車(32)によって移動し得るドレッサ(4)が概略的に表わされている。ドレッサ(4)にはドレッシング要素(8)が備え付けられている。下側研磨プレート(21)の上には研磨布(11)がある。上側研磨プレート(22)の上には研磨布(12)がある。上側研磨プレート(22)は、研磨布(12)とともに、研磨または押圧力(7)の方向においてドレッサ(4)に押付けられ、その結果として、ドレッシング要素(8)に、さらに研磨布(11)を有する下側研磨プレート(21)にも押付けられる。完全を期すために、この点において、研磨プレート(21,22)の互いに対向する面は環状であることも言及される。
さらに、共通回転軸の周りの研磨プレートおよびピンホイールの回転方向が図1に表わされている。この場合、(ω22)、(ω31)、(ω32)および(ω21)は、与えられた順序で、上側研磨プレート(22)、内側ピンホイール(31)、外側歯車(32)および下側研磨プレート(21)の回転方向をそれぞれ示す。
図2は、好ましい実施形態における発明に係る方法を実行するために用いられ得る、研磨布(11)で覆われた下側研磨プレート(21)上の3つのドレッサ(4)の配置を平面図で概略的に示している。ドレッサ(4)は、いわゆる転動装置である内側歯車(31)および外側歯車(32)によって円形に移動する。ドレッサ(4)は、ドレッシング要素(8)がその上に設けられた状態で環状としてここでは表わされているが、発明はこの実施形態に限定されない。下側研磨布(11)に向けて方向付けられるドレッシング要素、および上側研磨プレート(22)は、全体的な明確性のために図示されていない。
図3は、研磨プレート(21)を覆う研磨布(11)の発明に係るドレッシングのための可能な実施形態を平面図で概略的に示している。少なくとも1つのドレッサ(4)はアーム(5)によってドレッシング時に布の端縁から布の中心に往復運動し得、同時に回転し得る。研磨布(11)で覆われた研磨プレート(21)も同様に回転可能である。図3には、研磨プレート(21)および少なくとも1つのドレッサ(4)の回転方向の1つの可能な組合せが一例として表わされている。この場合、(ω21)および(ω4)は研磨プレート(21)およびドレッサ(4)の回転方向を示す。全体的な明確性のため、研磨布(11)に向けて方向付けられるいずれのドレッシング要素も、一例として円形として表わされているドレッサ(4)の場合は図示されていない。
既に述べたように、発明に係る方法は、半導体ウェハの片面研磨用装置および両面研磨用装置の両方を用いて実行され得る。半導体ウェハの両面研磨用装置が用いられる場合、ドレッサ(4)は研磨処理で用いられるキャリアプレートの代わりに用いられ得る。
半導体ウェハの両面研磨用装置が用いられる場合、内側歯車(31)および外側歯車(32)と歯係合している歯の周辺リングを有する環状またはディスク状のドレッサ(4)を用いることが好ましい。多方向ドレッシングに必要なドレッサ(4)の回転運動は、2つのピンホイールの回転によって保証される。ドレッサ(4)の上側研磨布(12)に面する側およびドレッサ(4)の下側研磨布(11)に面する側には、好ましくは各場合において、少なくとも1つのドレッシング要素(8)が備え付けられている。
発明に係る方法による2つの研磨パッドの同時ドレッシングのさらなる実施形態では、少なくとも1つのドレッサ(4)は、半導体ウェハの両面研磨に用いられるようなキャリアプレートと類似の1つ以上の間隙を有する。発明に係る方法を実行するのに必要なドレッシング要素(8)は、この少なくとも1つの間隙に挿入される。この実施形態では、ドレッシング要素(8)は好ましくは間隙内で自由に可動であるか、または自由に回転可能である。同様に好ましくは、ドレッシング要素(8)は間隙内に固定される。ドレッサ(4)の間隙内に配置される少なくとも1つのドレッシング要素(8)は好ましくは、下側研磨布(11)および上側研磨布(12)と接触している両側がダイヤモンドで覆われている。さらに、キャリアプレートのように設計されるドレッサ(4)はさらに、上側研磨布(12)に面する側および下側研磨布(11)に面する側に、少なくとも1つのドレッシング要素(8)がそれぞれ備え付けられていてもよい。
一例として、図1では、上側研磨プレート(22)および外側歯車(32)の回転方向(ω22)および(ω32)は時計回りとして示されており、内側歯車(31)および下側研磨プレート(21)の回転方向(ω31)および(ω21)は反時計回りとして示されており、これは回転方向の4つの異なる組合せのうちの1つの可能な組合せを表わしている。ここで、発明によると、研磨プレート(21,22)および歯車(31,32)は、反対方向に回転するという意味で、互いに相対的な回転速度でそれぞれ回転することが考慮されている。
示される組合せは次に、たとえば、発明に係る方法を実行する際に設定される第1の組合せとなり得る。続いて設定されるさらなる組合せは次に、たとえばまず研磨プレート(21,22)の回転方向(ω21,ω12)によって、その後、反転されている歯車(31,32)の回転方向(ω31,ω32)によって得られる。最後に、研磨プレート(21,22)の回転方向(ω21,ω12)はその後もう一度反転され得る。全部で、回転方向の4つの異なる組合せが多方向ドレッシングの意味で得られ、1対の研磨プレート(21,22)または歯車(31,32)の回転方向のみが各工程においてそれぞれ反転される。しかし、組合せの異なる順序も考えられる。回転方向のこれらの全部で4つの可能な組合せは、ここで、研磨に起因する研磨パッド上に存在する凹凸(方向依存性凹凸)の方向に関連している。
ここに説明される多方向ドレッシングの組合せはもちろん、1つのみの研磨布のドレッシングにも対応して同様に用いられ得る。半導体ウェハの片面研磨用装置が用いられる場合、環状またはディスク状のドレッサ(4)を用いることが好ましい。少なくとも1つのドレッサ(4)は、たとえば図3に表わされるような可動アームなどの好適な装置によってドレッシング対象の研磨布に押付けられ、さまざまな方向に(時計回りまたは反時計回りに)回転し得る。
一例として、図3では、研磨プレート(21)の回転方向(ω21)は時計回りとして示されており、ドレッサ(4)の回転方向(ω4)は反時計回りとして示されており、これは回転方向の4つの異なる組合せのうちの1つの可能な組合せを表わしている。ここで、発明によると、研磨プレート(21)および少なくとも1つのドレッサ(4)は互いに相対的な回転速度でそれぞれ回転することが考慮されている。
ドレッシング時に回転方向を変化させる場合の厳密な順序は、この場合、以前に用いられてきた研磨時の運動学に適合され得る。したがって、最良の結果をもたらす組合せの異なる順序が用途に従って起こり得る。同様に、個々の組合せが設定され続ける時間も用途に合わせて適合され得る。
4 ドレッサ、7 押圧力、8 ドレッシング要素、11,12 研磨布、21 下側研磨プレート、22 上側研磨プレート、31 内側歯車、32 外側歯車、ω21,ω22、ω31,ω32 回転方向。

Claims (16)

  1. 1つの研磨布、または同時に2つの研磨パッド(11,12)をドレッシングするための方法であって、研磨布(11,12)が少なくとも1つのドレッサ(4)とともに研磨プレート(21,22)にかけられており、前記少なくとも1つのドレッサ(4)には少なくとも1つのドレッシング要素(8)が備え付けられており、この少なくとも1つのドレッシング要素(8)は、ドレッシング対象の少なくとも1つの前記研磨布(11,12)と接触しており、少なくとも1つの前記研磨プレート(21,22)は相対回転速度で回転し、前記少なくとも1つのドレッサ(4)は相対回転速度で回転し、2対の前記研磨プレート(21,22)およびピンホイール(31,32)の回転方向の少なくとも2つの異なる組合せが、2つの研磨パッド(11,12)の同時ドレッシングの際に、または前記研磨プレート(21)の1つの研磨布(11)の、かつ前記少なくとも1つのドレッサ(4)のドレッシングの際に実行される、方法。
  2. 2つの研磨パッド(11,12)を同時にドレッシングする場合、前記少なくとも1つのドレッサ(4)は、内側歯車(31)および外側歯車(32)を含む転動装置によって回転する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記研磨プレート(21,22)は反対の回転方向(ω21,ω22)にそれぞれ回転する、および/または、前記ピンホイール(31,32)は反対の回転方向(ω31,ω32)にそれぞれ回転する、請求項2に記載の方法。
  4. 前記2対の研磨プレート(21,22)およびピンホイール(31,32)の少なくとも一方の前記回転方向(ω21,ω22,ω31,ω32)は、前記ドレッシングの際に少なくとも一度反転される、請求項2に記載の方法。
  5. 前記2対の研磨プレート(21,22)およびピンホイール(31,32)の一方のみの前記回転方向(ω21,ω22,ω31,ω32)が、前記ドレッシングの際に同時に反転される、請求項2に記載の方法。
  6. 一方の研磨布(11)のみをドレッシングする場合、少なくとも前記研磨プレート(21)の前記回転方向(ω21)または前記ドレッサ(4)の前記回転方向(ω4)が一度反転される、請求項1に記載の方法。
  7. 一方の研磨布のみをドレッシングする場合、少なくとも前記研磨プレート(21)の前記回転方向(ω21)および前記ドレッサ(4)の前記回転方向(ω4)が一度反転される、請求項1に記載の方法。
  8. 1つ以上のドレッシング要素(8)で覆われたディスクまたはリングがドレッサ(4)として用いられる、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記ドレッシング要素(8)は、ダイヤモンドで覆われた表面を有する、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 1つから5つのドレッサ(4)が同時に用いられる、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 少なくとも3つのドレッサ(4)が同時に用いられる、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記研磨パッド(11,12)は発泡研磨パッドである、請求項1から11のいずれか1項に記載の方法。
  13. ポリウレタンから発泡する研磨パッドが発泡研磨パッドとして用いられる、請求項12に記載の方法。
  14. 前記上側研磨プレート(22)および前記下側研磨プレート(21)の互いに対向する面は、互いに平面平行に設定される、請求項2または3に記載の方法。
  15. 前記ドレッサ(4)は間隙を有し、これらの間隙の中に、自由に可動な、および/または固定されたドレッシング要素(8)が存在する、請求項2,3または14のいずれか1項に記載の方法。
  16. ドレッシング剤、特に液体が、前記ドレッシングの際に前記研磨パッド(11,12)に塗布される、請求項1から15のいずれか1項に記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020171996A (ja) * 2019-04-11 2020-10-22 信越半導体株式会社 両面研磨方法
JP2022003706A (ja) * 2017-09-26 2022-01-11 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016211709B3 (de) * 2016-06-29 2017-11-02 Siltronic Ag Vorrichtung und Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern
DE102016222144A1 (de) 2016-11-11 2018-05-17 Siltronic Ag Vorrichtung und Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern
CN107520754A (zh) * 2017-08-11 2017-12-29 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种研磨机清洗机构
US10857651B2 (en) * 2017-11-20 2020-12-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Apparatus of chemical mechanical polishing and operating method thereof
CN108098590A (zh) * 2017-12-21 2018-06-01 东莞华晶粉末冶金有限公司 一种研磨抛光垫的修整器及其修整方法
CN112192445A (zh) * 2020-10-10 2021-01-08 西安奕斯伟硅片技术有限公司 用于修整双面研磨硅片的成对研磨垫的工具、装置及方法
CN116749080B (zh) * 2023-08-18 2023-11-14 浙江求是半导体设备有限公司 修整方法
CN117207069B (zh) * 2023-11-08 2024-01-23 苏州博宏源机械制造有限公司 一种晶圆抛光盘面型修正装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000153458A (ja) * 1998-11-17 2000-06-06 Speedfam-Ipec Co Ltd 両面加工機における砥石定盤の面出し方法及び装置
US20010041527A1 (en) * 2000-04-03 2001-11-15 Bernard Foster Disk for conditioning polishing pads
JP2004098264A (ja) * 2002-09-12 2004-04-02 Shin Etsu Handotai Co Ltd 研磨布のドレッシング方法及びワークの研磨方法
JP2009096294A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Sanko Gosei Ltd 車両用乗員保護装置
WO2009096294A1 (ja) * 2008-01-30 2009-08-06 Asahi Glass Co., Ltd. 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
JP2012030353A (ja) * 2010-07-28 2012-02-16 Siltronic Ag 2つの加工層をトリミングするための方法およびトリミング装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1029698B (de) * 1954-03-25 1958-05-08 Crane Packing Co Vorrichtung zum Abrichten der Oberflaeche von ringfoermigen Laeppscheiben
DE1284868B (de) * 1962-10-17 1968-12-05 Speedfam Corp Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr der gegen Mitumlaufen auf der Laeppscheibe ortsfest gehaltenen Abricht- und Werkstueckhalteringe
US3662498A (en) * 1968-08-29 1972-05-16 Peter Wolters Kratzenfabrik Un Redressing of laps in lapping or honing machines
JPH02145253A (ja) * 1988-11-28 1990-06-04 Ratsupu Master S F T Kk ラップ盤の自己修正方法
KR100524510B1 (ko) 1996-06-25 2006-01-12 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 연마포를드레싱하는방법과장치
US6221773B1 (en) * 1996-09-13 2001-04-24 Hitachi, Ltd. Method for working semiconductor wafer
DE10007390B4 (de) 1999-03-13 2008-11-13 Peter Wolters Gmbh Zweischeiben-Poliermaschine, insbesondere zur Bearbeitung von Halbleiterwafern
DE10081456B9 (de) * 1999-05-17 2016-11-03 Kashiwara Machine Mfg. Co., Ltd. Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren
US6910947B2 (en) * 2001-06-19 2005-06-28 Applied Materials, Inc. Control of chemical mechanical polishing pad conditioner directional velocity to improve pad life
DE10132504C1 (de) 2001-07-05 2002-10-10 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren zur beidseitigen Material abtragenden Bearbeitung von Halbleiterscheiben und seine Verwendung
US7004822B2 (en) * 2002-07-31 2006-02-28 Ebara Technologies, Inc. Chemical mechanical polishing and pad dressing method
US9138862B2 (en) * 2011-05-23 2015-09-22 Chien-Min Sung CMP pad dresser having leveled tips and associated methods
US9724802B2 (en) * 2005-05-16 2017-08-08 Chien-Min Sung CMP pad dressers having leveled tips and associated methods
AU2006278461A1 (en) * 2005-08-03 2007-02-15 Ccmi Corporation Enhancement of surface-active solid-phase heterogeneous catalysts
US7169030B1 (en) * 2006-05-25 2007-01-30 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pad
DE102006032455A1 (de) * 2006-07-13 2008-04-10 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen beidseitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben sowie Halbleierscheibe mit hervorragender Ebenheit
CN101277464B (zh) 2007-03-30 2011-05-11 中兴通讯股份有限公司 IuFlex网络系统及解决工作访问位置寄存器宕机的方法
JP2009302409A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Sumco Corp 半導体ウェーハの製造方法
CN101623849B (zh) * 2009-07-31 2011-05-11 清华大学 一种用于对抛光垫进行修整的修整装置
JP5573061B2 (ja) * 2009-09-15 2014-08-20 株式会社Sumco 両面研磨装置の研磨布の研削方法及び研削装置
JP5454180B2 (ja) * 2010-02-02 2014-03-26 旭硝子株式会社 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法及び磁気記録媒体用ガラス基板
US20110312182A1 (en) * 2010-05-14 2011-12-22 Araca, Inc. Method and apparatus for chemical-mechanical planarization
WO2012122186A2 (en) * 2011-03-07 2012-09-13 Entegris, Inc. Chemical mechanical planarization pad conditioner
US9149906B2 (en) * 2011-09-07 2015-10-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus for CMP pad conditioning
JP5741497B2 (ja) * 2012-02-15 2015-07-01 信越半導体株式会社 ウェーハの両面研磨方法
DE102013202488B4 (de) * 2013-02-15 2015-01-22 Siltronic Ag Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern zur gleichzeitig beidseitigen Politur von Halbleiterscheiben
DE102013206613B4 (de) 2013-04-12 2018-03-08 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren von Halbleiterscheiben mittels gleichzeitiger beidseitiger Politur

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000153458A (ja) * 1998-11-17 2000-06-06 Speedfam-Ipec Co Ltd 両面加工機における砥石定盤の面出し方法及び装置
US20010041527A1 (en) * 2000-04-03 2001-11-15 Bernard Foster Disk for conditioning polishing pads
JP2004098264A (ja) * 2002-09-12 2004-04-02 Shin Etsu Handotai Co Ltd 研磨布のドレッシング方法及びワークの研磨方法
JP2009096294A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Sanko Gosei Ltd 車両用乗員保護装置
WO2009096294A1 (ja) * 2008-01-30 2009-08-06 Asahi Glass Co., Ltd. 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
JP2012030353A (ja) * 2010-07-28 2012-02-16 Siltronic Ag 2つの加工層をトリミングするための方法およびトリミング装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022003706A (ja) * 2017-09-26 2022-01-11 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置
JP7190550B2 (ja) 2017-09-26 2022-12-15 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置
JP2023011058A (ja) * 2017-09-26 2023-01-20 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置
JP7425852B2 (ja) 2017-09-26 2024-01-31 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置
JP2020171996A (ja) * 2019-04-11 2020-10-22 信越半導体株式会社 両面研磨方法

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