JP3011168B2 - 半導体基板研磨装置 - Google Patents

半導体基板研磨装置

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JP3011168B2
JP3011168B2 JP36497297A JP36497297A JP3011168B2 JP 3011168 B2 JP3011168 B2 JP 3011168B2 JP 36497297 A JP36497297 A JP 36497297A JP 36497297 A JP36497297 A JP 36497297A JP 3011168 B2 JP3011168 B2 JP 3011168B2
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polishing
polishing pad
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pad
suction
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  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置に関
し、特に半導体基板の化学機械研磨(chemicalmechanic
al polishing ;CMP)を行う装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来CMP装置の構成の一例を図4に示
す。図4において、1は研磨パッド、3はウェハ、4は
ウエハキャリア、5はスラリー供給口、6はコンディシ
ョナ、8はアーム、9は吸引ポンプ、10はスラリー吸
引部である。
【0003】研磨パッド1は回転テーブルに貼付され、
ウェハ3は表面を研磨パッド1に対向させてウェハキャ
リア4に保持する。回転テーブルとウェハキャリア4は
モーター(不図示)により、図4の矢印方向に回転す
る。ウェハキャリア4は回転しつつウェハ3を研磨パッ
ド1に加圧接触させる。スラリー供給口5は、研磨パッ
ド1の中心にスラリーが供給されるように取り付ける。
【0004】表面にダイヤモンド粒が付けられたコンデ
ィショナ6は、アーム8の先端に取り付けられ、モータ
ー駆動により、上下および左右方向に動くことができ、
これにより、コンディショナ6の研磨パッド1上の移
動、およびパッド1への加圧接触を行う。
【0005】スラリー吸引部10は、研磨パッド1の中
心付近から径方向外側に延在して配設され吸引ポンプ9
に接続される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のCMP
装置においては、下記記載の問題点を有している。
【0007】すなわち、図4に示すように、吸引ポンプ
9に接続された吸引口を持つスラリー吸引部10が、コ
ンディショナ6と離れて設置されており、両者の間にウ
ェハ3の研磨部があるため、目立てにより研磨パッド1
から取り出された研磨屑およびパッド屑は、スラリー吸
引部10で回収される前に、ウェハ3の研磨により生じ
る新たな研磨屑と共に、再度研磨パッド1中に入り込
む。
【0008】これらの屑は、スラリー吸引部10での吸
引ポンプ9による吸引のみでは完全に除去・回収するこ
とはできない。これが原因となり、研磨速度が低下し、
そのためスループットが低下する。
【0009】また、コンディショナ6表面のダイヤモン
ド粒が脱落したとき、脱落屑がコンディショナ1とスラ
リー回収部10の間にあるウェハ3研磨部に到達し、ウ
ェハ3表面にスクラッチを生じさせるという問題点も有
している。
【0010】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、研磨速度を低下
させずスループットの向上を図り、且つコンディショナ
表面のダイヤモンドが脱落した場合に脱落屑がウェハ研
磨部に到達することなくウェハ表面にスクラッチが生じ
ることを回避する研磨装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、研磨パッドのコンディショナの周囲に吸
引孔を持つ吸引部を備え、前記研磨パッドのコンディシ
ョニングによって生じた研磨屑およびパッド屑が前記吸
引部から直ちに回収できる、ように構成されたものであ
り、前記コンディショナは、前記研磨パッドと平面接触
し面内で回転駆動される円盤型コンディショナからな
り、前記吸引部が、前記円盤コンディショナの径方向外
側領域に前記研磨パッドと対向し且つ前記研磨パッドと
接触しないよう配設される複数の吸引孔を有し、吸引ポ
ンプに接続する構成とされている
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明の研磨装置は、その好ましい実施の
形態において、回転テーブル(図1の2)に貼付けられ
た研磨パッド(図1の1)と、表面を前記研磨パッドに
対向させてウエハキャリア(図1の4)に保持されるウ
ェハ(図1の3)と、前記研磨パッドに加圧接触され前
記研磨パッド上を揺動し回転駆動されるコンディショナ
(図1の6)とを備え、回転テーブルとウェハキャリア
はそれぞれ回転駆動され、前記ウェハを前記研磨パッド
に加圧接触させ、前記研磨パッドと前記ウェハとの間に
スラリー供給口(図1の5)からのスラリーが流れ込み
前記ウェハ表面の研磨を行うCMP装置において、コン
ディショナ(図1の6)の前記研磨パッド接触部の周囲
に、吸引孔を持つ吸引部(図1の7、図2の7)を取り
付け、研磨パッドコンディショニングによる研磨屑およ
びパッド屑が、吸引部から直ちに回収できる、ようにし
たものである。
【0013】吸引部は、円盤型コンディショナの外周に
沿って設ける構成としてもよく、円筒型のコンディショ
ナの長手方向の両側に設ける構成としてもよい。
【0014】本発明の実施の形態によれば、コンディシ
ョナ(図1の6)で研磨パッド(図1の1)を目立てた
後、コンディショナの周囲に設けられた吸引部(7)に
より直ちに研磨屑およびパッド屑を回収するため、これ
らが再度、研磨パッドに入り込むことを抑止低減する。
このため、研磨速度が低下せずスループットを向上でき
る。
【0015】また、コンディショナ(図1の6)表面の
ダイヤモンドが脱落した場合、吸引部によりすぐ脱落屑
が回収できるので、脱落屑はウェハ(図1の3)研磨部
に到達することがなく、ウェハの表面にスクラッチが生
じない。
【0016】
【実施例】上記した実施の形態についてさらに詳細に説
明すべく、本発明の実施例について図面を参照して以下
に説明する。
【0017】図1は、本発明の一実施例の構成を示す図
であり、(a)は上面図、(b)は側断面図である。図
2は、本発明の一実施例のコンディショナ及び吸引部を
示す斜視図である。
【0018】図1において、1は研磨パッド、2は回転
テーブル、3はウェハ、4はウエハキャリア、5はスラ
リー供給口、6はコンディショナ、7は吸引部、8はア
ーム、9は吸引ポンプである。
【0019】研磨パッド1は回転テーブル2に貼付す
る。ウェハ3は、表面を研磨パッド1に対向させてウェ
ハキャリア4に保持する。回転テーブル2とウェハキャ
リア4はモーター(不図示)により、図1の矢印方向に
回転する。ウェハキャリア4は回転しつつ、ウェハ3を
研磨パッド1に加圧接触させる。
【0020】スラリー供給口5は、研磨パッド1の中心
にスラリーが供給されるように取り付ける。
【0021】表面にダイヤモンド粒が付けられたコンデ
ィショナ6は、アーム8の先端に取り付けられ、モータ
ーにより図2に斜視図で示した矢印方向に回転する。
【0022】図2に示すように、吸引孔13を有する吸
引部7は、コンディショナ6を囲むよう取り付け、吸引
部7は吸引ポンプ9に接続する。吸引部7と研磨パッド
1との距離は調節することができ、両者は接触しないよ
うにする。
【0023】アーム8は、モーターにより、上下および
左右方向に移動自在とされており、これにより、コンデ
ィショナ6の研磨パッド1上の移動、およびパッド1へ
の加圧接触を行う。
【0024】次に本発明の一実施例の動作について説明
する。研磨パッド1を貼付した回転テーブル2がモータ
ーにより回転する。このとき研磨パッド1の中心部に
は、スラリー供給口5よりスラリーが供給される。供給
されたスラリーは、研磨パッド1の回転により、パッド
1全面に放射状に広がる。
【0025】ウェハ3はウェハキャリア4に保持され
る。ウェハキャリア4は、モーター駆動で自転しつつ、
ウェハ3を研磨パッド1に加圧接触させる。研磨パッド
1とウェハ3との間にスラリーが流れ込み、ウェハ3表
面の研磨を行う。
【0026】このウェハ3の研磨時に生ずる研磨屑が研
磨パッド1内に入り込み、ウェハ3の研磨速度を低下さ
せる。これを防止するため、自転するコンディショナ6
を研磨パッド1に加圧接触させ、研磨パッド1上を揺動
させる。
【0027】この作業により、研磨パッド1内に入り込
んだ研磨屑を取り出し、またウェハ3の研磨が行われや
すいようにパッド1の目立てを行う。
【0028】研磨パッド1の目立てにより、研磨屑およ
びパッド屑が、研磨パッド1上に出てくる。よって、目
立てと同時に吸引部7に接続された吸引ポンプ9を駆動
し、コンディショナ6周りの吸引孔より研磨屑、パッド
屑、およびコンディショナ6表面のダイヤモンド粒の脱
落屑を含んだスラリーを回収する。
【0029】スラリーの回収量は、吸引ポンプ9の流量
と、吸引部7と研磨パッド1との距離により調整でき
る。吸引部7と研磨パッド1との距離を近づけると、ス
ラリーの回収量は多くなる。
【0030】このように、本発明の一実施例によれば、
コンディショナ6で研磨パッド1を目立てた後、吸引部
7により直ちに研磨屑およびパッド屑を回収するので、
これらが再度、研磨パッド1に入り込むことが少ない。
このため研磨速度が低下せず、スループットが向上でき
る。
【0031】また、コンディショナ6表面のダイヤモン
ドが脱落した場合、吸引部7によりすぐ脱落屑が回収で
きるので、脱落屑はウェハ3研磨部に到達することがな
く、ウェハ3の表面にスクラッチが生じない。
【0032】次に本発明の他の実施例について説明す
る。図3は、本発明の第二の実施例の構成を示す図であ
り、(a)は上面図、(b)は(a)のX−X線の断面
図である。
【0033】図3を参照すると、本発明の第二の実施例
においては、円筒型形状のコンディショナ11を、研磨
パッド1を横断するように取り付け、その周囲に吸引ポ
ンプ9に接続された吸引孔13を持つ吸引部12を取り
付ける。スラリー供給口5は、コンディショナ11とウェ
ハ3研磨部の間に設け、スラリーの供給が吸引の影響を
受けないようにする。
【0034】ウェハ3の研磨時、コンディショナ11を
研磨パッド1に加圧接触させ、図3の矢印方向に回転す
ることで研磨パッド1を目立てる。同時に、吸引ポンプ
9を駆動し、研磨パッド1中に入り込んだ研磨屑やパッ
ド屑、コンディショナからのダイヤモンド粒の脱落屑を
含んだスラリーを吸引部12より回収する。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。
【0036】本発明の第一の効果は、研磨速度が低下せ
ず、スループットを向上することができる、ということ
である。
【0037】その理由は、本発明においては、コンディ
ショナで研磨パッドを目立てた後、吸引部により直ちに
研磨屑およびパッド屑を回収する構成とし、これらが再
度研磨パッドに入り込むことを抑制するようにしたため
である。
【0038】本発明の第二の効果は、コンディショナ表
面のダイヤモンドが脱落した場合、脱落屑はウェハ研磨
部に到達することがなく、このためウェハ表面にスクラ
ッチが生じることを回避する、ということである。
【0039】その理由は、本発明においては、コンディ
ショナ表面のダイヤモンドが脱落した場合にも、吸引部
によりすぐ脱落屑が回収できるので、脱落屑はウェハ研
磨部に到達することがないためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図であり、
(a)は上面図、(b)は側面図である。
【図2】本発明の一実施例におけるコンディショナと吸
引部の構成を示す斜視図である。
【図3】本発明の他の実施例の構成を示す図であり、
(a)は上面図、(b)は(a)のX−X線の断面図で
ある。
【図4】従来の装置の構成の一例を示す上面図である。
【符号の説明】
1 研磨パッド 2 回転テーブル 3 ウェハ 4 ウェハキャリア 5 スラリー供給口 6 コンディショナ 7 吸引部 8 アーム 9 吸引ポンプ 10 スラリー吸引部 11 コンディショナ 12 吸引部 13 吸引孔

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】研磨パッドコンディショナの周囲に吸引孔
    を持つ吸引部を備え、研磨時、研磨パッドのコンディシ
    ョニングによって生じた研磨屑およびパッド屑が前記吸
    引部から直ちに回収できる、ように構成されてなる、半
    導体基板の化学機械研磨を行う研磨装置であって、 前記コンデショナが、前記研磨パッドと平面接触し面
    内で回転駆動される円盤型コンディショナからなり、前
    記吸引部が、前記円盤コンディショナの径方向外側領域
    に前記研磨パッドと対向し且つ前記研磨パッドと接触し
    ないよう配設される複数の吸引孔を有し、吸引ポンプに
    接続する構成とされていることを特徴とする研磨装置。
  2. 【請求項2】研磨パッドコンディショナの周囲に吸引孔
    を持つ吸引部を備え、研磨時、研磨パッドのコンディシ
    ョニングによって生じた研磨屑およびパッド屑が前記吸
    引部から直ちに回収できる、ように構成されてなる、半
    導体基板の化学機械研磨を行う研磨装置であって、 前記コンデショナが、前記研磨パッドの中心部を通っ
    て前記研磨パッドをほぼ横断するように延在されてなる
    円筒型のコンディショナからなり、前記吸引部が、前記
    コンデショナの長手方向に沿ってその両側に前記研磨
    パッドと対向し且つ前記研磨パッドと接触しないように
    配設される複数の吸引孔を有し、吸引ポンプに接続する
    構成とされていることを特徴とする研磨装置。
  3. 【請求項3】研磨パッドコンディショナの周囲に吸引孔
    を持つ吸引部を備え、研磨時、研磨パッドのコンディシ
    ョニングによって生じた研磨屑およびパッド屑が前記吸
    引部から直ちに回収できる、ように構成されてなる、半
    導体基板の化学機械研磨を行う研磨装置であって、 前記コンデショナが、前記研磨パッドと平面接触し面
    内で回転駆動される円盤型コンディショナからなり、前
    記吸引部が、前記円盤コンディショナの径方向外側の領
    域にリング状に配され、前記研磨パッドと対向し且つ前
    記研磨パッドと接触しないように配設された複数の吸引
    孔を有する構成とされていることを特徴とする研磨装
    置。
  4. 【請求項4】研磨パッドコンディショナの周囲に吸引孔
    を持つ吸引部を備え、研磨時、研磨パッドのコンディシ
    ョニングによって生じた研磨屑およびパッド屑が前記吸
    引部から直ちに回収できる、ように構成されてなる、半
    導体基板の化学機械研磨を行う研磨装置であって、 前記コンデショナが前記研磨パッドの中心部を通って
    前記研磨パッドをほぼ横断するように延在されてなる円
    筒型のコンディショナからなり、前記吸引部が、前記コ
    ンデショナの長手方向に沿ってその両側に、前記研磨
    パッドと対向し且つ前記研磨パッドと接触しないように
    配設される複数の吸引孔を有する構成とされていること
    を特徴とする研磨装置。
JP36497297A 1997-12-19 1997-12-19 半導体基板研磨装置 Expired - Lifetime JP3011168B2 (ja)

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TWI771130B (zh) * 2021-03-04 2022-07-11 台灣積體電路製造股份有限公司 化學機械平坦化之系統及方法

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