JP2016153152A - 研磨パッドドレッサ、研磨装置、および研磨パッドドレッシング方法 - Google Patents

研磨パッドドレッサ、研磨装置、および研磨パッドドレッシング方法 Download PDF

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Abstract

【課題】研磨対象物を高速で研磨することを可能とする研磨パッドドレッサ、研磨装置、および研磨パッドドレッシング方法を提供する。【解決手段】一の実施形態によれば、研磨パッドドレッサは、第1土台部と、前記第1土台部の第1領域内に設けられた複数の第1凸部とを備える。さらに、前記第1凸部の幅は、1〜10μmである。さらに、前記第1凸部の高さは、0.5〜10μmである。さらに、前記第1領域内の前記第1凸部の密度は、0.1〜50%である。【選択図】図2

Description

本発明の実施形態は、研磨パッドドレッサ、研磨装置、および研磨パッドドレッシング方法に関する。
半導体装置を製造する際、基板上の膜を研磨して、膜を平坦化したり薄膜化したりすることが多い。このような研磨処理は例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)装置により行われる。三次元メモリのように縦方向の寸法が大きい半導体装置を製造する際には、数μmの高さを有する高い突起物を研磨処理により除去する場合がある。しかしながら、現状のCMP装置を使用する場合、このような突起物の研磨処理に10秒程度の長い時間がかかる。そのため、基板上の膜などの研磨対象物を高速で研磨することを可能とする手法が求められる。
特開2007−44824号公報 特開2004−291129号公報 特表2003−511255号公報
研磨対象物を高速で研磨することを可能とする研磨パッドドレッサ、研磨装置、および研磨パッドドレッシング方法を提供する。
一の実施形態によれば、研磨パッドドレッサは、第1土台部と、前記第1土台部の第1領域内に設けられた複数の第1凸部とを備える。さらに、前記第1凸部の幅は、1〜10μmである。さらに、前記第1凸部の高さは、0.5〜10μmである。さらに、前記第1領域内の前記第1凸部の密度は、0.1〜50%である。
第1実施形態の研磨装置の構造を示す断面図である。 第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサの構造を示す断面図である。 第1実施形態の第2の研磨パッドドレッサの構造を示す断面図である。 第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサの使用例を示す断面図である。 第1実施形態の第2の研磨パッドドレッサの使用例を示す断面図である。 第1実施形態の研磨パッドによるウェハの研磨レートの測定結果を示すグラフである。 第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサの凸部のレイアウト例を示す平面図である。 第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサの作製方法の第1の例を示す断面図である。 第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサの作製方法の第2の例を示す断面図である。 第2実施形態の研磨装置の構造を示す断面図である。 第2実施形態の研磨パッドドレッサの構造を示す断面図である。 第2実施形態の研磨パッドドレッサの構造を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の研磨装置の構造を示す断面図である。
図1の研磨装置は、ウェハ(基板)1をCMPにより研磨するCMP装置である。図1の研磨装置は、定盤2と、研磨パッド3と、研磨ヘッド4と、スラリー供給部5と、制御部6と、第1の研磨パッドドレッサ11と、第1アーム部12と、第1待機部13と、第2の研磨パッドドレッサ21と、第2アーム部22と、第2待機部23とを備えている。
図1は、研磨装置の設置面に平行で、互いに垂直なX方向およびY方向と、研磨装置の設置面に垂直なZ方向とを示している。本明細書においては、+Z方向を上方向として取り扱い、−Z方向を下方向として取り扱う。例えば、ウェハ1と定盤2との位置関係は、定盤2がウェハ1の下方に位置していると表現される。本実施形態の−Z方向は、重力方向と一致していてもよいし、重力方向と一致していなくてもよい。
研磨ヘッド4は、研磨対象物であるウェハ1を保持し、定盤2は、研磨部材である研磨パッド3を保持する。研磨装置は、ウェハ1を研磨ヘッド4により回転させ、研磨パッド3を定盤2により回転させ、研磨パッド3の表面にスラリー供給部5からスラリーを供給する。そして、研磨装置は、研磨ヘッド4によりウェハ1を研磨パッド3に接触させて、ウェハ1を研磨パッド3に押し付ける。このようにして、ウェハ1の表面が研磨パッド3により研磨される。定盤2や研磨ヘッド4やスラリー供給部5の動作は、制御部6により制御される。制御部6は、研磨装置の種々の動作を制御する。
第1および第2の研磨パッドドレッサ11、21は、研磨パッド3の表面をドレッシング(目立て)するために使用される。これにより、研磨パッド3の性能を向上または回復させることができる。
第1の研磨パッドドレッサ11は、第1アーム部12により保持されている。ウェハ1を研磨パッド3により研磨する際、第1の研磨パッドドレッサ11は、第1待機部13内の水に浸した状態で待機している。研磨パッド3を第1の研磨パッドドレッサ11によりドレッシングする際、第1アーム部12は、第1の研磨パッドドレッサ11を矢印Pの位置に移動し、第1の研磨パッドドレッサ11を回転させ、第1の研磨パッドドレッサ11を研磨パッド3に押し付ける。このようにして、研磨パッド3の表面が第1の研磨パッドドレッサ11によりドレッシングされる。第1アーム部12の動作は、制御部6により制御される。
第2の研磨パッドドレッサ21は、第2アーム部22により保持されている。ウェハ1を研磨パッド3により研磨する際、第2の研磨パッドドレッサ21は、第2待機部23内の水に浸した状態で待機している。研磨パッド3を第2の研磨パッドドレッサ21によりドレッシングする際、第2アーム部22は、第2の研磨パッドドレッサ21を矢印Pの位置に移動し、第2の研磨パッドドレッサ21を回転させ、第2の研磨パッドドレッサ21を研磨パッド3に押し付ける。このようにして、研磨パッド3の表面が第2の研磨パッドドレッサ21によりドレッシングされる。第2アーム部22の動作は、制御部6により制御される。
図2は、第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11の構造を示す断面図である。
図2(a)は、研磨パッド3をドレッシング中の第1の研磨パッドドレッサ11を示す断面図である。図2(b)は、第1の研磨パッドドレッサ11の表裏の向きを反転させた拡大断面図である。
図2(a)に示すように、第1の研磨パッドドレッサ11は、土台部11aと、土台部11aに設けられた複数の凸部11bとを備えている。本実施形態の凸部11bは、土台部11aの表面から突出した角型パターンである。第1の研磨パッドドレッサ11は、これらの凸部11bにより研磨パッド3をドレッシングする。土台部11aは、第1土台部の例である。凸部11bは、複数の第1凸部の例である。
土台部11aの一部は、第1材料11で形成されている。土台部11aの残りの一部と凸部11bは、第1材料11と異なる第2材料11で形成されている。このように、本実施形態の凸部11bは、土台部11aの一部と同一の材料により形成されている。ただし、本実施形態においては、土台部11aの全体と凸部11bが同一の材料により形成されていてもよい。
凸部11bは、研磨パッド3のドレッシングに使用されるため、硬い材料により形成することが望ましい。凸部11bの材料の例は、Si(シリコン)を含有するSi系材料、Ti(チタン)を含有するTi系材料、Al(アルミニウム)を含有するAl系材料などであり、具体的には、Si、Ti、またはAlを含有する酸化物、窒化物、または炭化物である。凸部11bの材料の例は、Si(シリコン)、SiO(シリコン酸化物)、SiN(シリコン窒化物)、SiC(シリコン炭化物)、TiN(チタン窒化物)、Al(アルミニウム酸化物)などである。
土台部11aは、第1表面S1Aと、第2表面S1Bと、第1および第2表面S1A、S1B間の端面S1Cとを有している。凸部11bは、土台部11aの第1表面S1Aに相当する領域R内に設けられている。領域Rは、第1領域の例である。
図2(b)は、凸部11bの幅Wと、凸部11bの高さHと、領域R内の凸部11bの密度Dとを示している。本実施形態の凸部11bの幅Wは、1〜10μmに設定されている(1μm≦W≦10μm)。本実施形態の凸部11bの高さHは、0.5〜10μmに設定されている(0.5μm≦H≦10μm)。本実施形態の領域R内の凸部11bの密度Dは、0.1〜50%に設定されている(0.1%≦D≦50%)。
なお、本実施形態の密度Dは、領域R内の凸部11bの合計面積を領域Rの面積で割ってパーセント表示することで算出される。ただし、これらの面積は、領域Rや凸部11bのXY平面内における面積である。本実施形態の領域Rの面積は、第1表面S1Aの面積であり、πr (rは第1表面S1Aの半径)で表される。
図3は、第1実施形態の第2の研磨パッドドレッサ21の構造を示す断面図である。
図3(a)は、研磨パッド3をドレッシング中の第2の研磨パッドドレッサ21を示す断面図である。図3(b)は、第2の研磨パッドドレッサ21の表裏の向きを反転させた拡大断面図である。
図3(a)に示すように、第2の研磨パッドドレッサ21は、土台部21aと、土台部21aに設けられた複数の凸部21bとを備えている。本実施形態の凸部21bは、土台部21aの表面に付着したダイヤモンド粒子である。このように、本実施形態の凸部21bは、ダイヤモンドにより形成されている。第2の研磨パッドドレッサ21は、これらの凸部21bにより研磨パッド3をドレッシングする。
土台部21aは、第1表面S2Aと、第2表面S2Bと、第1および第2表面S2A、S2B間の端面S2Cとを有している。凸部21bは、土台部21aの第1表面S2Aに相当する領域R内に設けられている。
図3(b)は、凸部21bの幅Wと、凸部21bの高さHと、領域R内の凸部21bの密度Dとを示している。本実施形態の凸部21bの幅Wは、10μmよりも長く設定されており(W>10μm)、例えば100〜200μmである。本実施形態の凸部21bの高さHは、10μmよりも高く設定されており(H>10μm)、例えば100〜200μmである。本実施形態の領域R内の凸部21bの密度Dは、50%よりも大きく設定されている(D>50%)。
なお、本実施形態の密度Dは、領域R内の凸部21bの合計面積を領域Rの面積で割ってパーセント表示することで算出される。ただし、これらの面積は、領域Rや凸部21bのXY平面内における面積である。本実施形態の領域Rの面積は、第1表面S2Aの面積であり、πr (rは第1表面S2Aの半径)で表される。
以上のように、本実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11は、幅Wと高さHが10μm以下の細かい凸部11bを備えており、本実施形態の第2の研磨パッドドレッサ21は、幅Wと高さHが10μmを超える粗い凸部21bを備えている。また、本実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11の凸部11bの密度Dは、50%以下と疎に設定されており、本実施形態の第2の研磨パッドドレッサ21の凸部21bの密度Dは、50%よりも大きく密に設定されている。
図4は、第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11の使用例を示す断面図である。
図4(a)は、研磨パッド3をドレッシング中の第1の研磨パッドドレッサ11を示している。本実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11は、細かく低密度な凸部11bを備えているため、研磨パッド3のドレッシングにより研磨パッド3の表面に細かいキズ3aを形成することができる(図4(b))。
図4(c)は、第1の研磨パッドドレッサ11によりドレッシングされた研磨パッド3を使用してウェハ1を研磨する様子を示している。符号7は、スラリー供給部5から供給されたスラリー粒子を示す。スラリー粒子7は、研磨パッド3のキズ3aに入り込む。キズ3aに入り込んだスラリー粒子7は、研磨パッド3によるウェハ1の研磨レートの向上に寄与する。よって、本実施形態によれば、第1の研磨パッドドレッサ11により研磨パッド3をドレッシングすることで、研磨レートをドレッシング前よりも高めることが可能となる。
図5は、第1実施形態の第2の研磨パッドドレッサ21の使用例を示す断面図である。
図5(a)は、研磨パッド3をドレッシング中の第2の研磨パッドドレッサ21を示している。本実施形態の第2の研磨パッドドレッサ21は、粗く高密度な凸部21bを備えているため、研磨パッド3のドレッシングにより研磨パッド3の表面に粗いキズ3bを形成することができる(図5(b))。
図5(c)は、第2の研磨パッドドレッサ21によりドレッシングされた研磨パッド3を使用してウェハ1を研磨する様子を示している。符号7は、スラリー供給部5から供給されたスラリー粒子を示す。スラリー粒子7は、研磨パッド3のキズ3bに入り込む。キズ3bに入り込んだスラリー粒子7は、研磨パッド3によるウェハ1の研磨レートの向上に寄与する。よって、本実施形態によれば、第2の研磨パッドドレッサ21により研磨パッド3をドレッシングすることで、研磨レートをドレッシング前よりも高めることが可能となる。
本実施形態において、第1の研磨パッドドレッサ11によりドレッシングされた研磨パッド3は、細かいキズ3aを有し、第2の研磨パッドドレッサ21によりドレッシングされた研磨パッド3は、粗いキズ3bを有している。そのため、スラリー粒子7は、キズ3bよりもキズ3aにトラップされやすいと考えられる。よって、本実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11によりドレッシングされた研磨パッド3を使用する場合には、第2の研磨パッドドレッサ21によりドレッシングされた研磨パッド3を使用する場合よりも、研磨パッド3の研磨レートをより高めることができる。
本実施形態の研磨パッド3をドレッシングする際には通常、第2の研磨パッドドレッサ21を使用する。一方、研磨パッド3の研磨レートを大きく向上させたい場合には、第1の研磨パッドドレッサ11を使用する。例えば、低い突起物を研磨処理により除去したい場合には第2の研磨パッドドレッサ21を使用し、高い突起物を研磨処理により除去したい場合には第1の研磨パッドドレッサ11を使用する。このように、本実施形態においては、第1および第2の研磨パッドドレッサ11、21を使用目的に応じて使い分けることができる。
また、第1の研磨パッドドレッサ11によるキズ3aは、第2の研磨パッドドレッサ21によるキズ3bよりも細かい。よって、本実施形態によれば、第1の研磨パッドドレッサ11により研磨パッド3をドレッシングすることで、第2の研磨パッドドレッサ21により研磨パッド3をドレッシングする場合に比べて、研磨パッド3の摩耗量を減少させることができる。よって、本実施形態によれば、研磨パッド3の寿命を延ばすことが可能となる。
図6は、第1実施形態の研磨パッド3によるウェハ1の研磨レートの測定結果を示すグラフである。
図6は、第1の研磨パッドドレッサ11によりドレッシングされた研磨パッド3を使用した場合(角ドレス)の研磨レートと、第2の研磨パッドドレッサ21によりドレッシングされた研磨パッド3を使用した場合(ダイヤモンドドレス)の研磨レートとを示している。図6の測定結果によれば、第1の研磨パッドドレッサ11を使用した場合の研磨レートは、第2の研磨パッドドレッサ21を使用した場合の研磨レートの1.4倍に増加することがわかった。
図7は、第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11の凸部11bのレイアウト例を示す平面図である。
図7(a)の凸部11bは、正方形の平面形状を有しており、Z方向に延びる柱状の形状を有している。これらの凸部11bの幅Wは、正方形の一辺の長さである。
図7(b)の凸部11bは、環形の平面形状を有しており、Z方向に延びる管状の形状を有している。環形の内周と外周の形状は、正方形となっている。これらの凸部11bの幅Wは、外周の正方形の一辺の長さである。図7(b)の各凸部11bは、図7(a)の4つの凸部11bをつなげたような形状を有しており、図7(a)の各凸部11bの約8倍の体積を有している。図7(b)の凸部11bの幅Wは、図7(a)の凸部11bの幅Wの約3倍である。
図7(c)の凸部11bは、図7(b)の凸部11bの中央の空洞をふさいだ形状を有している。よって、図7(c)の凸部11bは、正方形の平面形状を有しており、Z方向に延びる柱状の形状を有している。これらの凸部11bの幅Wは、正方形の一辺の長さである。なお、図7(c)の正方形の一辺の長さは、図7(b)の外周の正方形の一辺の長さの2/3に縮小されている。そのため、図7(c)の凸部11bの幅Wは、図7(a)の凸部11bの幅Wの約2倍であり、図7(c)の各凸部11bは、図7(a)の各凸部11bの約4倍の体積を有している。
凸部11bが柱状の形状を有する場合において、凸部11bの平面形状は正方形以外でもよい。同様に、凸部11bが管状の形状を有する場合において、凸部11bの内周面と外周面の平面形状は正方形以外でもよい。また、凸部11bのレイアウトは、図7(a)〜図7(c)の例に限定されない。例えば、凸部11bは、四角格子状に配置する代わりに、三角格子状に配置してもよい。本実施形態の凸部11bの別の例を、図7(d)〜図7(f)に示す。
図7(d)と図7(e)の凸部11bは、X方向に延びる帯形の平面形状を有している。これらの凸部11bの幅Wは、帯形の短辺の長さである。図7(d)と図7(e)の凸部11bの幅Wは、ここでは図7(a)の凸部11bの幅Wとほぼ同じに設定されている。
図7(f)の凸部11bは、X方向に延びる帯形部分とY方向に延びる帯形部分とを含む十字形の平面形状を有している。これらの凸部11bの幅Wは、帯形部分の短辺の長さである。図7(f)の凸部11bの幅Wは、ここでは図7(a)の凸部11bの幅Wとほぼ同じに設定されている。
図8は、第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11の作製方法の第1の例を示す断面図である。第1の例においては、第1の研磨パッドドレッサ11を半導体製造プロセスにより作製する。
まず、第1材料11上に第2材料11を形成し、第2材料11上にフォトレジスト膜11を形成する(図8(a))。第1材料11の例は、半導体基板や絶縁基板である。第2材料11の例は、導電層や半導体層や絶縁層である。第1材料11や第2材料11は、複数の層を含む積層膜でもよい。
次に、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、フォトレジスト膜11をパターニングする(図8(b))。その結果、フォトレジスト膜11から複数の凸部11cが形成される。
次に、フォトレジスト膜11をマスクとして、第2材料11をエッチングする(図8(c))。その結果、凸部11cが第2材料11に転写され、第2材料11から複数の凸部11bが形成される。このようにして、土台部11aと凸部11bとを備える第1の研磨パッドドレッサ11が作製される。
図8(c)のエッチングは、第1材料11が露出する前に停止してもよいし、第1材料11が露出するまで継続してもよい。前者の場合、土台部11aは、第1材料11と第2材料11の一部とを含むこととなる。後者の場合、土台部11aは、第1材料11のみを含むこととなる。図8(c)は、前者の場合を示している。これは、図2(a)および図2(b)と同様である。
なお、本実施形態の研磨パッドドレッサ11は、第1材料11上にフォトレジスト膜11を形成し、フォトレジスト膜11をパターニングし、フォトレジスト膜11をマスクとして第1材料11をエッチングすることで形成してもよい。この場合、土台部11aと凸部11bは、共に第1材料11のみで形成される。
図9は、第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11の作製方法の第2の例を示す断面図である。第2の例においては、第1の研磨パッドドレッサ11を金型成形により作製する。
まず、土台部11aを形成するための第1開口部14aと、複数の凸部11bを形成するための複数の第2開口部14bとを有する金型14を用意する(図9(a))。第2開口部14bは、第1開口部14aの底部に設けられている。
次に、第1および第2開口部14a、14b内に、第1の研磨パッドドレッサ11の材料を流し込む(図9(b))。このようにして、土台部11aと凸部11bとを備える第1の研磨パッドドレッサ11が金型14により作製される。
次に、第1の研磨パッドドレッサ11を金型14から取り出す(図9(c))。このようにして、第1の研磨パッドドレッサ11が完成する。
以上のように、本実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11は、細かく低密度な凸部11bを備えている。具体的には、本実施形態の凸部11bの幅Wは、1〜10μmに設定され、本実施形態の凸部11bの高さHは、0.5〜10μmに設定され、本実施形態の領域R内の凸部11bの密度Dは、0.1〜50%に設定されている。
そのため、本実施形態においては、第1の研磨パッドドレッサ11により研磨パッド3をドレッシングすることで、研磨パッド3に細かいキズ3aを形成することができ、研磨パッド3の研磨レートを効果的に高めることができる。よって、本実施形態によれば、このような研磨パッド3を使用することで、ウェハ1などの研磨対象物を高速で研磨することが可能となる。
(第2実施形態)
図10は、第2実施形態の研磨装置の構造を示す断面図である。第2実施形態の説明において、第1実施形態と共通の事項については説明を省略する。
図10の研磨装置は、第1の研磨パッドドレッサ11、第1アーム部12、第1待機部13、第2の研磨パッドドレッサ21、第2アーム部22、および第2待機部23の代わりに、研磨パッドドレッサ31と、アーム部32と、待機部33とを備えている。
研磨パッドドレッサ31は、研磨パッド3の表面をドレッシング(目立て)するために使用される。これにより、研磨パッド3の性能を向上または回復させることができる。
研磨パッドドレッサ31は、アーム部32により保持されている。ウェハ1を研磨パッド3により研磨する際、研磨パッドドレッサ31は、待機部33内の水に浸した状態で待機している。研磨パッド3を研磨パッドドレッサ31によりドレッシングする際、アーム部32は、研磨パッドドレッサ31を矢印Pの位置に移動し、研磨パッドドレッサ31を回転させ、研磨パッドドレッサ31を研磨パッド3に押し付ける。このようにして、研磨パッド3の表面が研磨パッドドレッサ31によりドレッシングされる。アーム部32の動作は、制御部6により制御される。
図11は、第2実施形態の研磨パッドドレッサ31の構造を示す断面図である。
図11(a)および図11(b)に示すように、研磨パッドドレッサ31は、第1ドレッサ部31aと、第1ドレッサ部31bに隣接する第2ドレッサ部31bとを備えている。本実施形態の第1ドレッサ部31aは、円形の平面形状を有している。本実施形態の第2ドレッサ部31bは、円環形の平面形状を有し、第1ドレッサ部31aを包囲している。
第1ドレッサ部31aは、第2ドレッサ部31bに対して可動に構成されており、第2ドレッサ部31bに対して縦方向(Z方向)に動くことができる。図11(a)では、矢印Aで示すように、第1ドレッサ部31aが上向きに吸着されている。図11(b)では、矢印Aで示すように、第1ドレッサ部31aが下向きに押圧されている。
第1ドレッサ部31aは、第1実施形態の第1の研磨パッドドレッサ11と同様に、土台部11aと、土台部11aに設けられた複数の凸部11bとを備えている。本実施形態の凸部11bは、第1実施形態と同様に、土台部11aの表面から突出した角型パターンである。第1ドレッサ部31aは、これらの凸部11bにより研磨パッド3をドレッシングすることができる。土台部11aは、第1土台部の例である。凸部11bは、複数の第1凸部の例である。
土台部11aは、第1表面S1Aと、第2表面S1Bと、第1および第2表面S1A、S1B間の端面S1Cとを有している。凸部11bは、土台部11aの第1表面S1Aに相当する領域R内に設けられている。領域Rは、第1領域の例である。
凸部11bの幅W、凸部11bの高さH、および領域R内の凸部11bの密度Dは、第1実施形態と同様に設定されている(図2(b)を参照)。すなわち、凸部11bの幅Wは1〜10μmに設定され、凸部11bの高さHは0.5〜10μmに設定され、領域R内の凸部11bの密度Dは、0.1〜50%に設定されている。密度Dは、領域R内の凸部11bの合計面積を領域Rの面積で割ってパーセント表示することで算出される。
第2ドレッサ部31bは、第1実施形態の第2の研磨パッドドレッサ21と同様に、土台部21aと、土台部21aに設けられた複数の凸部21bとを備えている。本実施形態の凸部21bは、第1実施形態と同様に、土台部21aの表面に付着したダイヤモンド粒子である。第2ドレッサ部31bは、これらの凸部21bにより研磨パッド3をドレッシングすることができる。土台部21aは、第2土台部の例である。凸部21bは、複数の第2凸部の例である。
土台部21aは、第1表面S2Aと、第2表面S2Bと、第1および第2表面S2A、S2B間の外端面S2Cと、第1および第2表面S2A、S2B間の内端面S2Dとを有している。土台部21aは土台部11aに隣接しており、土台部21aの内端面S2Dが土台部11aの端面S1Cに隣接している。凸部21bは、土台部21aの第1表面S2Aに相当する領域R内に設けられている。領域Rは、第2領域の例である。
凸部21bの幅W、凸部21bの高さH、および領域R内の凸部21bの密度Dは、第1実施形態と同様に設定されている(図3(b)を参照)。すなわち、凸部21bの幅Wは10μmよりも長く設定され、凸部21bの高さHは10μmよりも高く設定され、領域R内の凸部21bの密度Dは50%よりも大きく設定されている。密度Dは、領域R内の凸部21bの合計面積を領域Rの面積で割ってパーセント表示することで算出される。
土台部11a(第1ドレッサ部31a)は、土台部21a(第2ドレッサ部31b)に対して可動に構成されており、土台部21aに対して縦方向に動くことができる。
図11(a)では、土台部11aが上向きに吸着されている。その結果、土台部11aの第1表面S1Aが、土台部21aの第1表面S2Aよりも高くなっている。よって、図11(a)の研磨パッドドレッサ31は、第2ドレッサ部31bの凸部21bのみにより研磨パッド3をドレッシングすることができる。
図11(b)では、土台部11aが下向きに押圧されている。その結果、土台部11aの第1表面S1Aが、土台部21aの第1表面S2Aよりも低くなっている。よって、図11(b)の研磨パッドドレッサ31は、第1および第2ドレッサ部31a、31bの凸部11b、21bにより、または第1ドレッサ部31aの凸部11bのみにより、研磨パッド3をドレッシングすることができる。
図12は、第2実施形態の研磨パッドドレッサ31の構造を示す平面図である。
本実施形態の研磨パッドドレッサ31では、図12(a)に示すように、第2ドレッサ部31bが第1ドレッサ部31aを包囲しており、その結果、土台部21aの第2領域Rが土台部11aの第1領域Rを包囲している。よって、本実施形態の凸部11bは、凸部21bにより包囲されるように配置されている。
しかしながら、本実施形態の凸部11b、21bは、その他のレイアウトで配置されていてもよい。例えば、本実施形態の研磨パッドドレッサ31では、図12(b)に示すように、第1ドレッサ部31aが第2ドレッサ部31bを包囲していてもよい。この場合、本実施形態の凸部11bは、凸部21bを包囲するように配置される。
以上のように、本実施形態の研磨パッドドレッサ31は、細かく低密度な凸部11bと粗く高密度な凸部21bとを備えている。よって、本実施形態によれば、第1実施形態の第1および第2の研磨パッドドレッサ11、21と同様の機能を研磨パッドドレッサ31により実現することができる。
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規なドレッサ、装置、および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明したドレッサ、装置、および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
1:ウェハ、2:定盤、3:研磨パッド、3a:キズ、3b:キズ、
4:研磨ヘッド、5:スラリー供給部、6:制御部、7:スラリー粒子、
11:第1の研磨パッドドレッサ、11a:土台部、11b:凸部、11c:凸部、
12:第1アーム部、13:第1待機部、
14:金型、14a:第1開口部、14b:第2開口部、
21:第2の研磨パッドドレッサ、21a:土台部、21b:凸部、
22:第2アーム部、23:第2待機部、
31:研磨パッドドレッサ、31a:第1ドレッサ部、31b:第2ドレッサ部、
32:アーム部、33:待機部

Claims (8)

  1. 第1土台部と、
    前記第1土台部の第1領域内に設けられた複数の第1凸部とを備え、
    前記第1凸部の幅は、1〜10μmであり、
    前記第1凸部の高さは、0.5〜10μmであり、
    前記第1領域内の前記第1凸部の密度は、0.1〜50%である、
    研磨パッドドレッサ。
  2. 前記第1凸部は、前記第1土台部の少なくとも一部と同一の材料で形成されている、請求項1に記載の研磨パッドドレッサ。
  3. 前記第1凸部は、シリコン、チタン、またはアルミニウムを含有する、請求項1または2に記載の研磨パッドドレッサ。
  4. さらに、
    前記第1土台部に隣接する第2土台部と、
    前記第2土台部の第2領域内に設けられた複数の第2凸部を備え、
    前記第2凸部の幅は、10μmよりも長く、
    前記第2凸部の高さは、10μmよりも高い、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の研磨パッドドレッサ。
  5. 前記第1土台部は、前記第2土台部に対して可動なように構成されている、請求項4に記載の研磨パッドドレッサ。
  6. 前記第2凸部は、ダイヤモンドにより形成されている、請求項4または5に記載の研磨パッドドレッサ。
  7. 基板を研磨する研磨パッドと、
    前記基板を保持して前記基板を前記研磨パッドと接触させる研磨ヘッドと、
    第1土台部と、前記第1土台部の第1領域内に設けられた複数の第1凸部とを備え、前記第1凸部により前記研磨パッドをドレッシングする研磨パッドドレッサとを備え、
    前記第1凸部の幅は、1〜10μmであり、
    前記第1凸部の高さは、0.5〜10μmであり、
    前記第1領域内の前記第1凸部の密度は、0.1〜50%である、
    研磨装置。
  8. 第1土台部と、前記第1土台部の第1領域内に設けられた複数の第1凸部とを備え、前記第1凸部の幅は1〜10μmであり、前記第1凸部の高さは0.5〜10μmであり、前記第1領域内の前記第1凸部の密度は0.1〜50%である、研磨パッドドレッサを用意し、
    前記研磨パッドドレッサの前記第1凸部により研磨パッドをドレッシングする、
    ことを含む研磨パッドドレッシング方法。
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