JPH01306172A - 薄膜の研磨方法及び装置 - Google Patents
薄膜の研磨方法及び装置Info
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- JPH01306172A JPH01306172A JP63133514A JP13351488A JPH01306172A JP H01306172 A JPH01306172 A JP H01306172A JP 63133514 A JP63133514 A JP 63133514A JP 13351488 A JP13351488 A JP 13351488A JP H01306172 A JPH01306172 A JP H01306172A
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Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Ｓ ＯＩ （Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ １ｎ
ｓｕｌａｔｏｒ＞の如き一定膜厚の薄膜が基板上に形成
されている薄膜試料の研磨方法並びに研磨装置に関する
ものである。
ｓｕｌａｔｏｒ＞の如き一定膜厚の薄膜が基板上に形成
されている薄膜試料の研磨方法並びに研磨装置に関する
ものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕この種
、半導体基板等の研磨方法として、本出願人が既に特願
昭６３−１８７２９号により提案しているものがある。
、半導体基板等の研磨方法として、本出願人が既に特願
昭６３−１８７２９号により提案しているものがある。
この方法は、研磨すべき薄膜を形成した基板に、該薄膜
の厚さを予め測定しておき、この測定点を中心とした一
定面積を存する加工領域を画成し、該加工領域よりも小
さな面積になるように接触面の直径が設定された研磨用
パッドを、上記加工領域内でジグザグ状の経路に沿って
移動せしめると共に上記研磨用パッドの接触圧力を加工
領域の膜厚測定値に応じて変化せしめ、各加工領域毎に
順次研磨加工を行なうようにしたものである。この方法
によれば、各加工領域の膜Ｗ、測定値に応じて研磨加工
量を調整するのでＰ７ＩＪ厚を極めて均一化させること
ができる。
の厚さを予め測定しておき、この測定点を中心とした一
定面積を存する加工領域を画成し、該加工領域よりも小
さな面積になるように接触面の直径が設定された研磨用
パッドを、上記加工領域内でジグザグ状の経路に沿って
移動せしめると共に上記研磨用パッドの接触圧力を加工
領域の膜厚測定値に応じて変化せしめ、各加工領域毎に
順次研磨加工を行なうようにしたものである。この方法
によれば、各加工領域の膜Ｗ、測定値に応じて研磨加工
量を調整するのでＰ７ＩＪ厚を極めて均一化させること
ができる。
しかしながら、かかる従来の方法では、比較的小さな単
一の研磨用パッドを用いているため加工時間を減少させ
ることが困難であり、特に加工能率の点で問題があった
。
一の研磨用パッドを用いているため加工時間を減少させ
ることが困難であり、特に加工能率の点で問題があった
。
本発明は、かかる実情に鑑み、均一な薄膜を形成するこ
とができると共に加工能率の向上を図り得るようにした
、この種薄膜の研磨方法並びに研磨装置を堤供すること
を目的とする。
とができると共に加工能率の向上を図り得るようにした
、この種薄膜の研磨方法並びに研磨装置を堤供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明による研
磨方法では、基板上に複数の加工領域を設定すると共に
該加工領域毎の薄膜の膜厚を測定しておき、複数個列設
した研磨用パッドを、上記基板上で所定の経路に沿って
一斉に移動させる際、研磨用パッドの接触圧力を各加工
領域の膜厚に応じて変化せしめるように４っている。
磨方法では、基板上に複数の加工領域を設定すると共に
該加工領域毎の薄膜の膜厚を測定しておき、複数個列設
した研磨用パッドを、上記基板上で所定の経路に沿って
一斉に移動させる際、研磨用パッドの接触圧力を各加工
領域の膜厚に応じて変化せしめるように４っている。
又、本発明による研磨装置は、基板上に設定された複数
の加工領域に対応して列設した複数のｇＦＴ！１用バッ
ドから成るパッド群を備え、各研磨用パッドは、多角形
をなしていて、隣接する研磨用パッドは、夫々の多角形
における辺部と角部とが対向するように配置されると共
に互いに反対方向に回転するようになっている。
の加工領域に対応して列設した複数のｇＦＴ！１用バッ
ドから成るパッド群を備え、各研磨用パッドは、多角形
をなしていて、隣接する研磨用パッドは、夫々の多角形
における辺部と角部とが対向するように配置されると共
に互いに反対方向に回転するようになっている。
従って、基板の加工領域に対応して列設された複数の研
磨用パッドを同時に作動させることにより一度に基板の
広い範囲に亘って研磨加工を行うことができる。又、研
磨用パッドの断面形状及び配置の仕方により複数の研磨
用パッドを相互に干渉することなく近接した状態で回転
せしめることができる。
磨用パッドを同時に作動させることにより一度に基板の
広い範囲に亘って研磨加工を行うことができる。又、研
磨用パッドの断面形状及び配置の仕方により複数の研磨
用パッドを相互に干渉することなく近接した状態で回転
せしめることができる。
Ｃ実施例〕
以下、第１図乃至第５図に基づき、本発明による薄膜の
研磨方法及び研磨装置の一実施例を説明する。第１図は
本発明方法の実施のために用いる研磨装置の構成例を示
しているが、図中、１は装置の枠体、２は枠体１のベー
スプレートｌａ上に直交二輪方向（Ｘ、Ｙ方向）に沿っ
て移動可能に装架されていて基板Ｐを一定の位置に固定
した状態で支持し得るテーブル、３は枠体１の支持ｌｌ
５ｉ！Ｉｂ、１ｂ’により回転可能且つテーブル２と直
交する方向に移動可能に支持された複数のシャフト、４
はシャフト３の先端に取付けられていて一辺がｇ ｓｎ
程度の正方形をなしていると共にその下面に人工皮革ポ
リッシングパッド（図示は省略する）が貼着されていて
テーブル２上の基板Ｐの上表面に対向するように配置さ
れた研磨用パッドである。
研磨方法及び研磨装置の一実施例を説明する。第１図は
本発明方法の実施のために用いる研磨装置の構成例を示
しているが、図中、１は装置の枠体、２は枠体１のベー
スプレートｌａ上に直交二輪方向（Ｘ、Ｙ方向）に沿っ
て移動可能に装架されていて基板Ｐを一定の位置に固定
した状態で支持し得るテーブル、３は枠体１の支持ｌｌ
５ｉ！Ｉｂ、１ｂ’により回転可能且つテーブル２と直
交する方向に移動可能に支持された複数のシャフト、４
はシャフト３の先端に取付けられていて一辺がｇ ｓｎ
程度の正方形をなしていると共にその下面に人工皮革ポ
リッシングパッド（図示は省略する）が貼着されていて
テーブル２上の基板Ｐの上表面に対向するように配置さ
れた研磨用パッドである。
各研磨用パッド４はパッド群を構成するが、ここで、基
板Ｐ上には第３図に示す如く一定間隔を置いて２４個の
膜厚測定点ａ、・・・・、ａが予め設定されると共に、
これら各膜厚測定点ａを中心として２４個の単位の加工
領域Ａ、・・・・、Ａが画成されている。これら加工領
域Ａのうち基板Ｐの中央部に位置する１６個の加工領域
Ａ５・・・・、Ａ（第３図において点線により示されて
いる領域Ａ、）に対応して第２図に示したように上記パ
ッド群の各研磨用パッド４が４行４列に配設されるよう
になっている。第２図から明らかなように、研磨用パッ
ド４は行方向及び列方向の相隣れる同士が４５°だけ回
転角度がずれるように、即ち、隣接する研磨用パッド４
の一方の辺部と他方の角部とが対向し合うように配置さ
れている。更に、５は各シャフト３に取付けられていて
シャフト３相互間を連結すると共にその何れか一つが図
示されていない回転駆動手段に連結されているギア、６
はスラスト軸受７を介して各シャフト３に連結している
夫々独立して作動し得る空気圧シリンダである。
板Ｐ上には第３図に示す如く一定間隔を置いて２４個の
膜厚測定点ａ、・・・・、ａが予め設定されると共に、
これら各膜厚測定点ａを中心として２４個の単位の加工
領域Ａ、・・・・、Ａが画成されている。これら加工領
域Ａのうち基板Ｐの中央部に位置する１６個の加工領域
Ａ５・・・・、Ａ（第３図において点線により示されて
いる領域Ａ、）に対応して第２図に示したように上記パ
ッド群の各研磨用パッド４が４行４列に配設されるよう
になっている。第２図から明らかなように、研磨用パッ
ド４は行方向及び列方向の相隣れる同士が４５°だけ回
転角度がずれるように、即ち、隣接する研磨用パッド４
の一方の辺部と他方の角部とが対向し合うように配置さ
れている。更に、５は各シャフト３に取付けられていて
シャフト３相互間を連結すると共にその何れか一つが図
示されていない回転駆動手段に連結されているギア、６
はスラスト軸受７を介して各シャフト３に連結している
夫々独立して作動し得る空気圧シリンダである。
上記の場合、テーブル２の移動により基板Ｐの各加工領
域ＡはＸ、Ｙ方向に沿ってすべての位置をとり得るよう
になっている。従って、各加工領域Ａと各研磨用パッド
４との間の相対的位置関係は自由に設定することができ
る。
域ＡはＸ、Ｙ方向に沿ってすべての位置をとり得るよう
になっている。従って、各加工領域Ａと各研磨用パッド
４との間の相対的位置関係は自由に設定することができ
る。
次に上記の構成で成る研磨装置を用いた研磨方法の具体
例を説明する。基板Ｐとして、直径約５０＠の二枚のシ
リコン単結晶板を酸化して貼り合わせた後、一方の単結
晶板を従来の方法によりその厚さを５μｍ程度に研磨し
たものを用いるが、まず、このような基板Ｐの膜厚分布
は干渉式膜厚計による測定によれば、初期の膜厚値とし
て２〜７、ＩＪｍの範囲でばらついていた。尚、この場
合、第３図に示した測定点ａの間隔Ｗ及び単位の加工領
域Ａの幅ＷはＸ、Ｙ方向についてｗ＝１３ｕ、Ｗ＝８璽
鴬に設定されている。Ｘ、Ｙ方向に沿ってテーブル２上
にｉ３！置された基板Ｐの領域ＡＯ（第３図参照）とパ
ッド群とが整合するようにテーブル２を移動すると研磨
用パッド４と各加工領域Ａとが対応し合い、これより各
研磨用バッド４を空気圧シリンダ６の作動によって下降
せしめると共に回転させる。これにより各加工領域Ａは
対応する研磨用バッド４によって研磨され、領域Ａ。全
体に亘って一斉に研磨加工が行われることになる。この
場合、第４図に示した任意の加工領域へ゛を例にとると
、この加工領域Ａ゛に対応する研磨用バッド４の動きは
その中心の軌跡がピッチｐのジグザグ状を成すように行
なわれ、又、加工領域Ａ′に対する研磨用バッド４の接
触圧力は加工領域Ａ′の膜厚を代表する膜厚測定点ａ′
の膜厚測定値と所望の膜厚目標値との差と比例関係をな
すように決定される。かかる接触圧力は加工領域Ａ′の
研磨加工中、空気圧シリンダ６によって一定に保持され
るが、研磨用バッド４とそれによる研磨加工量とがある
種の比例関係にあるため、このようにして研磨用バッド
４の接触圧力を決定することにより加工能率を向上させ
ることができる。このような加工領域Ａ゛における研磨
加工は他の全ての加工領域Ａにおいても同様に行なわれ
、従って、領域Ａ０における膜厚の均一化が達成される
。この場合、全ての研磨用バッド４はギア５を介して同
時に回転するが、各研磨用バッド４は、相隣れる同±４
５°回転角度がずれていて且つ反対方向に回転するので
、相互に衝突することなく円滑な作動が保証され得る。
例を説明する。基板Ｐとして、直径約５０＠の二枚のシ
リコン単結晶板を酸化して貼り合わせた後、一方の単結
晶板を従来の方法によりその厚さを５μｍ程度に研磨し
たものを用いるが、まず、このような基板Ｐの膜厚分布
は干渉式膜厚計による測定によれば、初期の膜厚値とし
て２〜７、ＩＪｍの範囲でばらついていた。尚、この場
合、第３図に示した測定点ａの間隔Ｗ及び単位の加工領
域Ａの幅ＷはＸ、Ｙ方向についてｗ＝１３ｕ、Ｗ＝８璽
鴬に設定されている。Ｘ、Ｙ方向に沿ってテーブル２上
にｉ３！置された基板Ｐの領域ＡＯ（第３図参照）とパ
ッド群とが整合するようにテーブル２を移動すると研磨
用パッド４と各加工領域Ａとが対応し合い、これより各
研磨用バッド４を空気圧シリンダ６の作動によって下降
せしめると共に回転させる。これにより各加工領域Ａは
対応する研磨用バッド４によって研磨され、領域Ａ。全
体に亘って一斉に研磨加工が行われることになる。この
場合、第４図に示した任意の加工領域へ゛を例にとると
、この加工領域Ａ゛に対応する研磨用バッド４の動きは
その中心の軌跡がピッチｐのジグザグ状を成すように行
なわれ、又、加工領域Ａ′に対する研磨用バッド４の接
触圧力は加工領域Ａ′の膜厚を代表する膜厚測定点ａ′
の膜厚測定値と所望の膜厚目標値との差と比例関係をな
すように決定される。かかる接触圧力は加工領域Ａ′の
研磨加工中、空気圧シリンダ６によって一定に保持され
るが、研磨用バッド４とそれによる研磨加工量とがある
種の比例関係にあるため、このようにして研磨用バッド
４の接触圧力を決定することにより加工能率を向上させ
ることができる。このような加工領域Ａ゛における研磨
加工は他の全ての加工領域Ａにおいても同様に行なわれ
、従って、領域Ａ０における膜厚の均一化が達成される
。この場合、全ての研磨用バッド４はギア５を介して同
時に回転するが、各研磨用バッド４は、相隣れる同±４
５°回転角度がずれていて且つ反対方向に回転するので
、相互に衝突することなく円滑な作動が保証され得る。
従って、研磨用バッド４を相互に接近して配設すること
ができるので、研磨加工後の基板Ｐの表面は加工むらが
ない極めて滑らかな状態になる。尚、上記の場合、各研
磨用バッド４の回転数として４４０ｒｐｍ、また砥液と
してコロイダルシリカを用いて行なわれる。
ができるので、研磨加工後の基板Ｐの表面は加工むらが
ない極めて滑らかな状態になる。尚、上記の場合、各研
磨用バッド４の回転数として４４０ｒｐｍ、また砥液と
してコロイダルシリカを用いて行なわれる。
本発明による研磨方法及び研磨装置は上記のように構成
されているから、基板Ｐの全域に亘って研磨加工を行っ
た結果、約３分間の加工時間内に最大でｌｌ１ｍの膜厚
減少が得られた。更に、このとき得られた膜厚分布を基
準にし、て各加工領域Ａを研磨加工すべき研磨用バッド
４の接触圧力を上記と同様に決定して研磨加工を行い、
これを合計５回繰り返すことにより、結局１８分の加工
時間で１±０．２μｍの−様な膜厚の３０７層を得るこ
とができる。かかる５０１層と同等なものを得るために
約５００分の加工時間を必要とする前述した従来の研磨
力Ｕ正方法に比して加コニ能率が著しく向」ニしている
。
されているから、基板Ｐの全域に亘って研磨加工を行っ
た結果、約３分間の加工時間内に最大でｌｌ１ｍの膜厚
減少が得られた。更に、このとき得られた膜厚分布を基
準にし、て各加工領域Ａを研磨加工すべき研磨用バッド
４の接触圧力を上記と同様に決定して研磨加工を行い、
これを合計５回繰り返すことにより、結局１８分の加工
時間で１±０．２μｍの−様な膜厚の３０７層を得るこ
とができる。かかる５０１層と同等なものを得るために
約５００分の加工時間を必要とする前述した従来の研磨
力Ｕ正方法に比して加コニ能率が著しく向」ニしている
。
尚、上記実施例における研磨用パッド４は四角形、五角
形等の任意の多角形にしても良く、又、画成すべき加工
領域への数は上記実施例に限定されるものではなく適宜
設定することができ、その場合、各加工領域Ａに対応し
て研磨用バッド４の大きさを設定すればよい。
形等の任意の多角形にしても良く、又、画成すべき加工
領域への数は上記実施例に限定されるものではなく適宜
設定することができ、その場合、各加工領域Ａに対応し
て研磨用バッド４の大きさを設定すればよい。
（発明の効果）
上述のように本発明によれば、この種基板を能率よく研
磨加工することができ、しかもその膜厚を均一化し得る
という優れた利点を有している。
磨加工することができ、しかもその膜厚を均一化し得る
という優れた利点を有している。
第１図は本発明方法を実施するために用いる研磨装置の
断面図、第２図は研磨用パッドと基板との位置関係を示
す平面図、第３図は基板上に画成する加工領域の設定例
を示す平面図、第４図及び第５図は単位の加工領域にお
ける研磨方法の具体例を説明するための基板の平面図及
び部分拡大平面図である。 １・・・・枠体、２・・・・テーブル、３・・・・シャ
フト、４・・・・研磨用バッド、５・・・・ギア、６・
・・・空気圧シリンダ、７・・・・スラスト軸受、Ａ、
Ａ’・・・・加工領域、ａ、ａ′・・・・膜厚測定点。 １−′２図 ｔ３図 し≦
断面図、第２図は研磨用パッドと基板との位置関係を示
す平面図、第３図は基板上に画成する加工領域の設定例
を示す平面図、第４図及び第５図は単位の加工領域にお
ける研磨方法の具体例を説明するための基板の平面図及
び部分拡大平面図である。 １・・・・枠体、２・・・・テーブル、３・・・・シャ
フト、４・・・・研磨用バッド、５・・・・ギア、６・
・・・空気圧シリンダ、７・・・・スラスト軸受、Ａ、
Ａ’・・・・加工領域、ａ、ａ′・・・・膜厚測定点。 １−′２図 ｔ３図 し≦
Claims (2)
- （１）研磨すべき薄膜が形成された基板の表面上を研磨
用パッドを回転させつつ圧接せしめて移動することによ
り研磨を行なうようにした薄膜の研磨方法において、上
記基板上に複数の加工領域を設定すると共に、該加工領
域毎の薄膜の膜厚を測定しておき、複数個列設した研磨
用パッドを上記基板上で所定の経路に沿って一斉に移動
させる際、上記研磨用パッドの接触圧力を上記各加工領
域の膜厚に応じて変化せしめるようにしたことを特徴と
する薄膜の研磨方法。 - （２）研磨すべき薄膜が形成された基板の表面上を研磨
用パッドを回転させつつ圧接せしめて移動することによ
り研磨加工を行なう薄膜の研磨装置において、上記基板
上に一定方向に沿って設定された複数の加工領域に対応
して列設した複数の研磨用パッドから成るパッド群を備
え、上記各研磨用パッドは多角形をなしていて、隣接す
る研磨用パッドは夫々の上記多角形における辺部と角部
とが対向するように配置されると共に互いに反対方向に
回転し、更に上記各研磨用パッドは上記基板に対する接
触圧力を調節し得るように支持されていることを特徴と
する薄膜の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63133514A JPH0757465B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 薄膜の研磨方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63133514A JPH0757465B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 薄膜の研磨方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01306172A true JPH01306172A (ja) | 1989-12-11 |
| JPH0757465B2 JPH0757465B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=15106567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63133514A Expired - Lifetime JPH0757465B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 薄膜の研磨方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0757465B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0788759A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-04 | Nec Corp | ウェーハ研磨装置 |
| WO1997037813A1 (en) * | 1996-04-08 | 1997-10-16 | Leach Michael A | Method and structure for polishing a wafer during manufacture of integrated circuits |
| US6350186B1 (en) | 1998-11-18 | 2002-02-26 | Nec Corporation | Apparatus and method for chemical mechanical polishing |
| JP2003136395A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-05-14 | Nikon Corp | 研磨装置、研磨方法、半導体デバイス及び半導体デバイス製造方法 |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP63133514A patent/JPH0757465B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0788759A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-04 | Nec Corp | ウェーハ研磨装置 |
| WO1997037813A1 (en) * | 1996-04-08 | 1997-10-16 | Leach Michael A | Method and structure for polishing a wafer during manufacture of integrated circuits |
| US6350186B1 (en) | 1998-11-18 | 2002-02-26 | Nec Corporation | Apparatus and method for chemical mechanical polishing |
| JP2003136395A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-05-14 | Nikon Corp | 研磨装置、研磨方法、半導体デバイス及び半導体デバイス製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0757465B2 (ja) | 1995-06-21 |
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