JPH09277164A - 研磨方法と研磨装置 - Google Patents
研磨方法と研磨装置Info
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- JPH09277164A JPH09277164A JP9386096A JP9386096A JPH09277164A JP H09277164 A JPH09277164 A JP H09277164A JP 9386096 A JP9386096 A JP 9386096A JP 9386096 A JP9386096 A JP 9386096A JP H09277164 A JPH09277164 A JP H09277164A
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェーハ温度分布を均一化することにより研
磨レートの面内均一性を向上させる。 【解決手段】ウェーハ１裏面を保持し、裏面に定温度に
制御された流体を循環させながらウェーハ表面１ａを研
磨する。冷却の場合は、流体をウェーハ中心から外縁に
向かって循環させ、加熱の場合は、流体をウェーハ外縁
から中心に向かって循環させる。
磨レートの面内均一性を向上させる。 【解決手段】ウェーハ１裏面を保持し、裏面に定温度に
制御された流体を循環させながらウェーハ表面１ａを研
磨する。冷却の場合は、流体をウェーハ中心から外縁に
向かって循環させ、加熱の場合は、流体をウェーハ外縁
から中心に向かって循環させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばウェーハ
などの被研磨対象物の表面を均一な研磨レートで良好に
研磨することができる研磨方法と研磨装置に関する。
などの被研磨対象物の表面を均一な研磨レートで良好に
研磨することができる研磨方法と研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばＬＳＩの製造プロセスでは、層間
絶縁膜あるいはその他の膜の平坦化が重要である。平坦
化のための技術としては、種々の手段が提案されている
が、近年、シリコンウェハーのミラーポリシング技術を
応用したＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing：化学
的機械研磨）法が注目され、これを利用して平坦化を図
る方法が開発されている。
絶縁膜あるいはその他の膜の平坦化が重要である。平坦
化のための技術としては、種々の手段が提案されている
が、近年、シリコンウェハーのミラーポリシング技術を
応用したＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing：化学
的機械研磨）法が注目され、これを利用して平坦化を図
る方法が開発されている。
【０００３】例えば、図５に示す従来の研磨装置は、表
面に研磨パッド１２が装着された定盤１０と、多孔質チ
ャック２２が設けられたウェーハホルダ２０とを有し、
定盤１０は回転軸１４を中心に回転する一方で、ウェー
ハホルダ２０は回転軸２４を中心に回転する。ウェーハ
１は、真空引き（２６）される多孔質チャック２２に吸
着されることによりウェーハホルダ２０に保持される。
そして、ノズル３０から砥粒入り研磨液を研磨パッド１
２上に供給しながら、定盤とウェーハホルダ２０とをそ
れぞれ回転させると、ウェーハ１の表面１ａ（図中下
面）がＣＭＰ法により研磨されることになる。
面に研磨パッド１２が装着された定盤１０と、多孔質チ
ャック２２が設けられたウェーハホルダ２０とを有し、
定盤１０は回転軸１４を中心に回転する一方で、ウェー
ハホルダ２０は回転軸２４を中心に回転する。ウェーハ
１は、真空引き（２６）される多孔質チャック２２に吸
着されることによりウェーハホルダ２０に保持される。
そして、ノズル３０から砥粒入り研磨液を研磨パッド１
２上に供給しながら、定盤とウェーハホルダ２０とをそ
れぞれ回転させると、ウェーハ１の表面１ａ（図中下
面）がＣＭＰ法により研磨されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研磨中
におけるウェーハ研磨面１ａの温度分布を検証すると、
中央が高温で外縁が低温となっている。このため、高温
のウェーハ中央が外縁に比べて高研磨レートで研磨さ
れ、平坦化の面内均一性に問題があった。
におけるウェーハ研磨面１ａの温度分布を検証すると、
中央が高温で外縁が低温となっている。このため、高温
のウェーハ中央が外縁に比べて高研磨レートで研磨さ
れ、平坦化の面内均一性に問題があった。
【０００５】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、ウェーハなどのような被研磨対象物の温度を均一に
保持することにより、研磨むらが少なく、平坦化の面内
均一性に優れた研磨方法と研磨装置を提供することを目
的とする。
れ、ウェーハなどのような被研磨対象物の温度を均一に
保持することにより、研磨むらが少なく、平坦化の面内
均一性に優れた研磨方法と研磨装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の研磨方法は、被研磨対象物の裏面を保持
し、当該裏面に定温度に制御された流体を循環させなが
ら前記被研磨対象物の表面を研磨することを特徴とす
る。
に、本発明の研磨方法は、被研磨対象物の裏面を保持
し、当該裏面に定温度に制御された流体を循環させなが
ら前記被研磨対象物の表面を研磨することを特徴とす
る。
【０００７】本発明の研磨方法では、被研磨対象物の裏
面に定温度に制御された流体を循環させながら研磨を行
うので、被研磨対象物の面内温度が均一となり、よって
面内研磨レートも均一となる。この結果、研磨むらが少
なく平坦化の面内均一性に優れた研磨物を得ることがで
きる。
面に定温度に制御された流体を循環させながら研磨を行
うので、被研磨対象物の面内温度が均一となり、よって
面内研磨レートも均一となる。この結果、研磨むらが少
なく平坦化の面内均一性に優れた研磨物を得ることがで
きる。
【０００８】本発明の研磨方法において、被研磨対象物
の裏面を保持する手段は特に限定されないが、被研磨対
象物の裏面を粘着シートで保持することがより好まし
い。この場合、この粘着シートを介して定温度に制御さ
れた流体を循環させながら被研磨対象物の表面を研磨す
ることがより好ましい。
の裏面を保持する手段は特に限定されないが、被研磨対
象物の裏面を粘着シートで保持することがより好まし
い。この場合、この粘着シートを介して定温度に制御さ
れた流体を循環させながら被研磨対象物の表面を研磨す
ることがより好ましい。
【０００９】粘着シートを介して流体を循環させると、
粘着シートが凸球面状に膨らむので、被研磨対象物を粘
着シートに保持する際に中心から接触させることがで
き、その結果、気泡の混入が防止できる。また、本発明
の研磨方法において、定温度に制御された流体の循環経
路は特に限定されないが、流体の温度が被研磨対象物の
温度より低く制御されるときは、流体を被研磨対象物の
中心から外縁に向かって循環させる一方で、流体の温度
が被研磨対象物の温度より高く制御されるときは、流体
を被研磨対象物の外縁から中心に向かって循環させるこ
とがより好ましい。
粘着シートが凸球面状に膨らむので、被研磨対象物を粘
着シートに保持する際に中心から接触させることがで
き、その結果、気泡の混入が防止できる。また、本発明
の研磨方法において、定温度に制御された流体の循環経
路は特に限定されないが、流体の温度が被研磨対象物の
温度より低く制御されるときは、流体を被研磨対象物の
中心から外縁に向かって循環させる一方で、流体の温度
が被研磨対象物の温度より高く制御されるときは、流体
を被研磨対象物の外縁から中心に向かって循環させるこ
とがより好ましい。
【００１０】既述したように、被研磨対象物は中央が高
温となり外縁が低温となることから、流体の温度が被研
磨対象物の温度より低く制御されるとき、換言すれば、
流体との熱交換により被研磨対象物が冷却される場合に
は、被研磨対象物の中心に対して熱交換が行われていな
い最初の流体を流すと、高温となった中心付近の冷却効
率が高くなる。このとき、被研磨対象物の外縁は中心よ
り低温であるため、中心付近で熱交換されて当初より昇
温した流体によって冷却されることになり、外縁におけ
る過冷却も防止できる。
温となり外縁が低温となることから、流体の温度が被研
磨対象物の温度より低く制御されるとき、換言すれば、
流体との熱交換により被研磨対象物が冷却される場合に
は、被研磨対象物の中心に対して熱交換が行われていな
い最初の流体を流すと、高温となった中心付近の冷却効
率が高くなる。このとき、被研磨対象物の外縁は中心よ
り低温であるため、中心付近で熱交換されて当初より昇
温した流体によって冷却されることになり、外縁におけ
る過冷却も防止できる。
【００１１】逆に、流体の温度が被研磨対象物の温度よ
り高く制御されるとき、換言すれば、流体との熱交換に
より被研磨対象物が加熱される場合には、被研磨対象物
の外縁に対して熱交換が行われていない最初の流体を流
すと、低温となった外縁付近の加熱効率が高くなる。こ
のとき、被研磨対象物の中心は外縁より高温であるた
め、外縁付近で熱交換されて当初より降温した流体によ
って加熱されることになり、中心における過熱も防止で
きる。
り高く制御されるとき、換言すれば、流体との熱交換に
より被研磨対象物が加熱される場合には、被研磨対象物
の外縁に対して熱交換が行われていない最初の流体を流
すと、低温となった外縁付近の加熱効率が高くなる。こ
のとき、被研磨対象物の中心は外縁より高温であるた
め、外縁付近で熱交換されて当初より降温した流体によ
って加熱されることになり、中心における過熱も防止で
きる。
【００１２】上述した目的は、被研磨対象を保持する保
持手段と、前記保持手段との間で前記被研磨対象物を挟
持して前記被研磨対象物の表面を研磨する定盤とを有す
る研磨装置において、前記保持手段の前記保持面に装着
され前記被研磨対象物を粘着するシートと、前記保持手
段に形成され前記被研磨対象物の裏面に定温度の流体を
循環させる流体循環通路とを有することを特徴とする研
磨装置によっても達成することができる。
持手段と、前記保持手段との間で前記被研磨対象物を挟
持して前記被研磨対象物の表面を研磨する定盤とを有す
る研磨装置において、前記保持手段の前記保持面に装着
され前記被研磨対象物を粘着するシートと、前記保持手
段に形成され前記被研磨対象物の裏面に定温度の流体を
循環させる流体循環通路とを有することを特徴とする研
磨装置によっても達成することができる。
【００１３】本発明の研磨装置では、保持手段の保持面
に粘着シートを装着しているので、被研磨対象物の裏面
に流体循環通路を形成し易く、容易に定温度の流体を循
環させることができる。この場合、流体循環通路を循環
する流体は、被研磨対象物の裏面を定盤に押圧すること
を兼用することがより好ましい。粘着シートの裏面から
流体を加圧すると、当該粘着シートが凸球面状に膨らむ
ので、被研磨対象物を粘着シートに貼着する際に気泡の
混入が防止できる。
に粘着シートを装着しているので、被研磨対象物の裏面
に流体循環通路を形成し易く、容易に定温度の流体を循
環させることができる。この場合、流体循環通路を循環
する流体は、被研磨対象物の裏面を定盤に押圧すること
を兼用することがより好ましい。粘着シートの裏面から
流体を加圧すると、当該粘着シートが凸球面状に膨らむ
ので、被研磨対象物を粘着シートに貼着する際に気泡の
混入が防止できる。
【００１４】本発明の研磨方法及び研磨装置において、
被研磨対象物は特に限定されず、半導体ウェーハ、当該
ウェーハに形成された各種の膜の研磨に適用することが
できる。また、本発明の研磨方法及び研磨装置におい
て、流体は特に限定されず、気体又は液体を用いること
ができる。特に、空気や水などの流体は後処理性に優れ
ているので好ましい。
被研磨対象物は特に限定されず、半導体ウェーハ、当該
ウェーハに形成された各種の膜の研磨に適用することが
できる。また、本発明の研磨方法及び研磨装置におい
て、流体は特に限定されず、気体又は液体を用いること
ができる。特に、空気や水などの流体は後処理性に優れ
ているので好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る研磨装置およ
び研磨方法を、図面に示す実施形態に基づき、詳細に説
明する。図１は本発明の研磨装置の実施形態を示す要部
縦断面図、図２は同研磨装置の要部平面図である。
び研磨方法を、図面に示す実施形態に基づき、詳細に説
明する。図１は本発明の研磨装置の実施形態を示す要部
縦断面図、図２は同研磨装置の要部平面図である。
【００１６】図１，２に示すように、本実施形態の研磨
装置は、被研磨対象としてのウェーハ１の表面１ａを研
磨するための装置である。同図に示すように、この研磨
装置は、回転軸１４を中心に回転する定盤１０と、当該
定盤１０の上部に位置し、ウェーハ１を保持する保持手
段としてのウェーハホルダ２０とを有する。
装置は、被研磨対象としてのウェーハ１の表面１ａを研
磨するための装置である。同図に示すように、この研磨
装置は、回転軸１４を中心に回転する定盤１０と、当該
定盤１０の上部に位置し、ウェーハ１を保持する保持手
段としてのウェーハホルダ２０とを有する。
【００１７】定盤１０の表面には、発泡ポリウレタンな
どの多孔質粘弾性材からなる研磨パッド１２が貼着され
ており、この研磨パッド１２は、ウェーハ１の研磨面１
ａより大きな面積で定盤１０の全面に装着されている。
そして、この研磨パッド１２上には、定盤１０の略中心
からノズル３０によって研磨液が供給される。研磨液
は、特に限定されないが、アミン系の研磨液又はこれに
必要に応じて紛状の酸化シリコンＳｉＯ2 などの砥粒を
添加したものを挙げることができる。
どの多孔質粘弾性材からなる研磨パッド１２が貼着され
ており、この研磨パッド１２は、ウェーハ１の研磨面１
ａより大きな面積で定盤１０の全面に装着されている。
そして、この研磨パッド１２上には、定盤１０の略中心
からノズル３０によって研磨液が供給される。研磨液
は、特に限定されないが、アミン系の研磨液又はこれに
必要に応じて紛状の酸化シリコンＳｉＯ2 などの砥粒を
添加したものを挙げることができる。
【００１８】一方、ウェーハホルダ２０は、図示しない
スピンドルモータにより回転軸２４を中心に回転する
が、ウェーハ１の保持部２０ａが回転軸２４に対して揺
動自在及び位置固定可能となるように、回転軸２４には
自在継手２８が介在されている。このウェーハホルダ２
０は、定盤１０に対して上下移動可能に設けられてお
り、図２に示すように円周方向等配で形成されたガイド
２１を定盤１０表面に押し当てることにより定盤１０に
対する平行度を出したのち、自在継手２８が固定され
る。
スピンドルモータにより回転軸２４を中心に回転する
が、ウェーハ１の保持部２０ａが回転軸２４に対して揺
動自在及び位置固定可能となるように、回転軸２４には
自在継手２８が介在されている。このウェーハホルダ２
０は、定盤１０に対して上下移動可能に設けられてお
り、図２に示すように円周方向等配で形成されたガイド
２１を定盤１０表面に押し当てることにより定盤１０に
対する平行度を出したのち、自在継手２８が固定され
る。
【００１９】ウェーハホルダ２０の保持部２０ａには、
ウェーハ１より大きい凹部２３が形成されており、この
凹部２３に連通する通路２５が回転軸２４からウェーハ
ホルダ２０に形成されている。一方、前記凹部２３の中
心に連通するノズル２７が、回転軸２４の通路２５を貫
通して設けられており、これら凹部２３、通路２５及び
ノズル２７によって本発明の流体循環通路が構成されて
いる。すなわち、中央に設けられたノズル２７によって
流体が凹部２３に導入され、凹部２３全体に行き渡るこ
とにより後述する粘着シート４０を介してウェーハ１裏
面を加圧すると共に冷却する。そして、この流体は通路
２５から流体源に戻され、再び定温度に制御されたのち
ノズル２７から凹部２３に導かれる。
ウェーハ１より大きい凹部２３が形成されており、この
凹部２３に連通する通路２５が回転軸２４からウェーハ
ホルダ２０に形成されている。一方、前記凹部２３の中
心に連通するノズル２７が、回転軸２４の通路２５を貫
通して設けられており、これら凹部２３、通路２５及び
ノズル２７によって本発明の流体循環通路が構成されて
いる。すなわち、中央に設けられたノズル２７によって
流体が凹部２３に導入され、凹部２３全体に行き渡るこ
とにより後述する粘着シート４０を介してウェーハ１裏
面を加圧すると共に冷却する。そして、この流体は通路
２５から流体源に戻され、再び定温度に制御されたのち
ノズル２７から凹部２３に導かれる。
【００２０】ウェーハホルダ２０の保持部２０ａには、
凹部２３を覆うように粘着シート４０が装着されてい
る。具体的には、粘着シート４０の外縁がクランプ４２
によって挟持され、これにより当該粘着シート４０は径
方向に延伸拡張された状態で装着される。また、この粘
着シート４０の表面（図中下面）にはウェーハ１裏面を
貼着するための糊が塗布されている。粘着シート４０の
材質等は特に限定されないが、流体の加圧力に耐え得る
ものでなければならない。例えば、シリコンウェーハで
ある場合には、通常流体圧は５０〜３００ｇ／ｃｍ2 、
金属の場合は５０〜５００ｇ／ｃｍ2 であるから、シリ
コンウェーハの場合は少なくとも３００ｇ／ｃｍ2 以
上、金属の場合は少なくとも５００ｇ／ｃｍ2 以上の耐
圧が必要である。
凹部２３を覆うように粘着シート４０が装着されてい
る。具体的には、粘着シート４０の外縁がクランプ４２
によって挟持され、これにより当該粘着シート４０は径
方向に延伸拡張された状態で装着される。また、この粘
着シート４０の表面（図中下面）にはウェーハ１裏面を
貼着するための糊が塗布されている。粘着シート４０の
材質等は特に限定されないが、流体の加圧力に耐え得る
ものでなければならない。例えば、シリコンウェーハで
ある場合には、通常流体圧は５０〜３００ｇ／ｃｍ2 、
金属の場合は５０〜５００ｇ／ｃｍ2 であるから、シリ
コンウェーハの場合は少なくとも３００ｇ／ｃｍ2 以
上、金属の場合は少なくとも５００ｇ／ｃｍ2 以上の耐
圧が必要である。
【００２１】次に作用を説明する。先ず、自在継手２８
を開放した状態でウェーハホルダ２０を定盤１０に押し
当て、ガイド２１が定盤１０表面に当接する位置で自在
継手２８を固定する。これにより、ウェーハホルダ２０
の定盤１０に対する平行度が確保される。
を開放した状態でウェーハホルダ２０を定盤１０に押し
当て、ガイド２１が定盤１０表面に当接する位置で自在
継手２８を固定する。これにより、ウェーハホルダ２０
の定盤１０に対する平行度が確保される。
【００２２】次いで、ウェーハホルダ２０に粘着シート
４０を装着して流体循環通路２３，２５，２７を密閉し
たのち、流体循環通路２３，２５，２７に２０〜２５℃
の流体を５０〜３００ｇ／ｃｍ2 程度の圧力で流す。こ
のとき粘着シート４０は凸球面状に膨らむので、この状
態で被研磨対象物であるウェーハ１を粘着シート４０の
糊面に貼着すると、ウェーハ１はその中心から外縁に向
かって徐々に同心円状に貼着されることとなるので、粘
着シート４０とウェーハ１との間に気泡が混入するおそ
れがなくなる。
４０を装着して流体循環通路２３，２５，２７を密閉し
たのち、流体循環通路２３，２５，２７に２０〜２５℃
の流体を５０〜３００ｇ／ｃｍ2 程度の圧力で流す。こ
のとき粘着シート４０は凸球面状に膨らむので、この状
態で被研磨対象物であるウェーハ１を粘着シート４０の
糊面に貼着すると、ウェーハ１はその中心から外縁に向
かって徐々に同心円状に貼着されることとなるので、粘
着シート４０とウェーハ１との間に気泡が混入するおそ
れがなくなる。
【００２３】このようにしてウェーハ１を粘着シート４
０に貼着したのち、ウェーハホルダ２０及び定盤１０を
回転させると共に、ノズル３０から研磨パッド１２上に
研磨液を供給しながらウェーハホルダ２０を定盤１０に
圧着する。これにより、ウェーハ１の表面１ａが研磨さ
れ始め、このような研磨により、ウェーハ１の表面１ａ
は、研磨液中のアルカリ成分による化学的研磨作用と、
直径約０．１μｍ程度のシリカなどの研磨粒子による機
械的研磨作用と、さらにこれらの相乗研磨作用により、
メカノケミカル研磨（ＣＭＰ）が良好に行われる。
０に貼着したのち、ウェーハホルダ２０及び定盤１０を
回転させると共に、ノズル３０から研磨パッド１２上に
研磨液を供給しながらウェーハホルダ２０を定盤１０に
圧着する。これにより、ウェーハ１の表面１ａが研磨さ
れ始め、このような研磨により、ウェーハ１の表面１ａ
は、研磨液中のアルカリ成分による化学的研磨作用と、
直径約０．１μｍ程度のシリカなどの研磨粒子による機
械的研磨作用と、さらにこれらの相乗研磨作用により、
メカノケミカル研磨（ＣＭＰ）が良好に行われる。
【００２４】また、定温度に制御された流体は、回転軸
２４に嵌挿されたノズル２７から凹部２３中央に導か
れ、当該凹部２３全体に拡散しながらウェーハ１の裏面
を冷却する。このとき、ウェーハ１の裏面中、中心付近
が最も高温であることから、ノズル２７から導入された
流体は、まず最初に当該高温部分との熱交換を行うこと
となる。これにより、ウェーハ１の中心付近は冷却され
る一方、流体の方はかかる熱交換により昇温することに
なる。そして、徐々に昇温しながら凹部２３全体に拡散
するので、相対的に低温であるウェーハ１の外縁では、
適度な温度まで昇温した流体によって冷却される。した
がって、ウェーハ１の外縁が過冷却されるおそれがなく
なる。その結果、ウェーハ１の面内温度が均一となり、
これにより研磨むらがなくなり、平坦化の面内均一性が
向上し、研磨されたウェーハの品質が向上する。
２４に嵌挿されたノズル２７から凹部２３中央に導か
れ、当該凹部２３全体に拡散しながらウェーハ１の裏面
を冷却する。このとき、ウェーハ１の裏面中、中心付近
が最も高温であることから、ノズル２７から導入された
流体は、まず最初に当該高温部分との熱交換を行うこと
となる。これにより、ウェーハ１の中心付近は冷却され
る一方、流体の方はかかる熱交換により昇温することに
なる。そして、徐々に昇温しながら凹部２３全体に拡散
するので、相対的に低温であるウェーハ１の外縁では、
適度な温度まで昇温した流体によって冷却される。した
がって、ウェーハ１の外縁が過冷却されるおそれがなく
なる。その結果、ウェーハ１の面内温度が均一となり、
これにより研磨むらがなくなり、平坦化の面内均一性が
向上し、研磨されたウェーハの品質が向上する。
【００２５】なお、凹部２３全体に拡散した流体は、通
路２５を介して流体源に戻され、再び２０〜２５℃の定
温度に制御される。なお、本発明は、上述した実施形態
に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改
変することができる。
路２５を介して流体源に戻され、再び２０〜２５℃の定
温度に制御される。なお、本発明は、上述した実施形態
に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改
変することができる。
【００２６】たとえば、上述した実施形態では、流体を
ウェーハホルダ２０の中心に導き、特にウェーハ１の中
心付近を最初に冷却するようにしたが、ウェーハ温度よ
り高い定温度に制御された流体を用いる場合には、上記
実施形態とは逆に加熱制御になるので、流体の循環経路
２３，２５，２７における循環方向を逆にすることが好
ましい。
ウェーハホルダ２０の中心に導き、特にウェーハ１の中
心付近を最初に冷却するようにしたが、ウェーハ温度よ
り高い定温度に制御された流体を用いる場合には、上記
実施形態とは逆に加熱制御になるので、流体の循環経路
２３，２５，２７における循環方向を逆にすることが好
ましい。
【００２７】すなわち、図３は本発明の研磨装置の他の
実施形態を示す要部縦断面図、図４は図３の要部平面図
であり、上記実施形態と共通する部材には同一の符号を
付してある。本実施形態では、流体の循環方向を上記実
施形態とは逆に設定し、定温度に制御された流体を回転
軸２４の通路２５から凹部２３の外縁に導いたのち、回
転軸２４を貫通するノズル２７からこの流体を流体源へ
戻す。
実施形態を示す要部縦断面図、図４は図３の要部平面図
であり、上記実施形態と共通する部材には同一の符号を
付してある。本実施形態では、流体の循環方向を上記実
施形態とは逆に設定し、定温度に制御された流体を回転
軸２４の通路２５から凹部２３の外縁に導いたのち、回
転軸２４を貫通するノズル２７からこの流体を流体源へ
戻す。
【００２８】流体の循環経路２３，２５，２７における
循環方向を逆に設定しても、粘着シート４０は流体圧に
よって凸球面状に膨らむので、ウェーハ１を貼着する際
の気泡の混入防止機能は維持できる。また、ウェーハ１
を定盤１０に押し付けてウェーハ表面１ａを研磨する際
は、ウェーハ温度より高温の定温度に制御された流体
は、回転軸２４の通孔２５から凹部２３外縁に導かれ、
当該凹部２３中心に向かって集約しながらウェーハ１の
裏面を加熱する。このとき、ウェーハ１の裏面中、中心
付近に比べて外縁付近は低温であることから、通孔２５
から導入された流体は、まず最初に当該低温部分との熱
交換を行うこととなる。これにより、ウェーハ１の外縁
付近は加熱される一方、流体の方はかかる熱交換により
降温することになる。そして、徐々に降温しながら凹部
２３中心に向かって集約するので、相対的に高温である
ウェーハ１の中心付近では、適度な温度まで降温した流
体によって加熱される。したがって、ウェーハ１の中心
付近が過熱されるおそれがなくなる。その結果、ウェー
ハ１の面内温度が均一となり、これにより研磨むらがな
くなり、平坦化の面内均一性が向上し、研磨されたウェ
ーハの品質が向上する。
循環方向を逆に設定しても、粘着シート４０は流体圧に
よって凸球面状に膨らむので、ウェーハ１を貼着する際
の気泡の混入防止機能は維持できる。また、ウェーハ１
を定盤１０に押し付けてウェーハ表面１ａを研磨する際
は、ウェーハ温度より高温の定温度に制御された流体
は、回転軸２４の通孔２５から凹部２３外縁に導かれ、
当該凹部２３中心に向かって集約しながらウェーハ１の
裏面を加熱する。このとき、ウェーハ１の裏面中、中心
付近に比べて外縁付近は低温であることから、通孔２５
から導入された流体は、まず最初に当該低温部分との熱
交換を行うこととなる。これにより、ウェーハ１の外縁
付近は加熱される一方、流体の方はかかる熱交換により
降温することになる。そして、徐々に降温しながら凹部
２３中心に向かって集約するので、相対的に高温である
ウェーハ１の中心付近では、適度な温度まで降温した流
体によって加熱される。したがって、ウェーハ１の中心
付近が過熱されるおそれがなくなる。その結果、ウェー
ハ１の面内温度が均一となり、これにより研磨むらがな
くなり、平坦化の面内均一性が向上し、研磨されたウェ
ーハの品質が向上する。
【００２９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、被研磨対象物の面内温度が均一となり、よって面内
研磨レートも均一となる。この結果、研磨むらが少なく
平坦化の面内均一性に優れた研磨物を得ることができ
る。
ば、被研磨対象物の面内温度が均一となり、よって面内
研磨レートも均一となる。この結果、研磨むらが少なく
平坦化の面内均一性に優れた研磨物を得ることができ
る。
【００３０】また、被研磨対象物の裏面を粘着シートで
保持し、この粘着シートを介して定温度に制御された流
体を循環させながら被研磨対象物の表面を研磨する本発
明の研磨方法によれば、粘着シートが凸球面状に膨らみ
被研磨対象物を粘着シートに保持する際に中心から接触
させることができるので、気泡の混入が防止できる。
保持し、この粘着シートを介して定温度に制御された流
体を循環させながら被研磨対象物の表面を研磨する本発
明の研磨方法によれば、粘着シートが凸球面状に膨らみ
被研磨対象物を粘着シートに保持する際に中心から接触
させることができるので、気泡の混入が防止できる。
【００３１】また、流体の温度が被研磨対象物の温度よ
り低く制御されるときは、流体を被研磨対象物の中心か
ら外縁に向かって循環させる一方で、流体の温度が被研
磨対象物の温度より高く制御されるときは、流体を被研
磨対象物の外縁から中心に向かって循環させることによ
り、被研磨対象物の過冷却又は過熱が防止できるので、
上述した面内温度がより均一となり、さらに研磨むらが
少なく平坦化の面内均一性にさらに優れた研磨物を得る
ことができる。
り低く制御されるときは、流体を被研磨対象物の中心か
ら外縁に向かって循環させる一方で、流体の温度が被研
磨対象物の温度より高く制御されるときは、流体を被研
磨対象物の外縁から中心に向かって循環させることによ
り、被研磨対象物の過冷却又は過熱が防止できるので、
上述した面内温度がより均一となり、さらに研磨むらが
少なく平坦化の面内均一性にさらに優れた研磨物を得る
ことができる。
【００３２】一方、本発明の研磨装置では、保持手段の
保持面に粘着シートを装着しているので、被研磨対象物
の裏面に流体循環通路を形成し易く、容易に定温度の流
体を循環させることができる。さらに単純な構成なの
で、装置のコストアップも少なく、メンテナンスも容易
である。
保持面に粘着シートを装着しているので、被研磨対象物
の裏面に流体循環通路を形成し易く、容易に定温度の流
体を循環させることができる。さらに単純な構成なの
で、装置のコストアップも少なく、メンテナンスも容易
である。
【図１】 本発明の研磨装置の実施形態を示す要部縦断
面図である。
面図である。
【図２】 図１の要部平面図である。
【図３】 本発明の研磨装置の他の実施形態を示す要部
縦断面図である。
縦断面図である。
【図４】 図３の要部平面図である。
【図５】 従来の研磨装置を示す要部縦断面図である。
１…ウェーハ（被研磨対象物） １ａ…ウェーハ表面（研磨面） １０…定盤 １２…研磨パッド １４…回転軸 ２０…ウェーハホルダ ２０ａ…保持部 ２３…凹部（流体循環通路） ２４…回転軸 ２５…通孔（流体循環通路） ２７…ノズル（流体循環通路） ２８…自在継手 ３０…ノズル ４０…粘着シート
Claims (6)
- 【請求項１】 被研磨対象物の裏面を保持し、当該裏面
に定温度に制御された流体を循環させながら前記被研磨
対象物の表面を研磨することを特徴とする研磨方法。 - 【請求項２】 前記被研磨対象物の裏面を粘着シートで
保持し、当該粘着シートを介して前記定温度に制御され
た流体を循環させながら前記被研磨対象物の表面を研磨
することを特徴とする請求項１記載の研磨方法。 - 【請求項３】 前記流体の温度が前記被研磨対象物の温
度より低く制御されるときは、前記流体を前記被研磨対
象物の中心から外縁に向かって循環させることを特徴と
する請求項１記載の研磨方法。 - 【請求項４】 前記流体の温度が前記被研磨対象物の温
度より高く制御されるときは、前記流体を前記被研磨対
象物の外縁から中心に向かって循環させることを特徴と
する請求項１記載の研磨方法。 - 【請求項５】 被研磨対象を保持する保持手段と、前記
保持手段との間で前記被研磨対象物を挟持して前記被研
磨対象物の表面を研磨する定盤とを有する研磨装置にお
いて、前記保持手段の前記保持面に装着され前記被研磨
対象物を粘着するシートと、前記保持手段に形成され前
記被研磨対象物の裏面に定温度の流体を循環させる流体
循環通路とを有することを特徴とする研磨装置。 - 【請求項６】 前記流体循環通路を循環する流体は、前
記被研磨対象物の裏面を前記定盤に押圧することを特徴
とする請求項５記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9386096A JPH09277164A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 研磨方法と研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9386096A JPH09277164A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 研磨方法と研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09277164A true JPH09277164A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14094199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9386096A Pending JPH09277164A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 研磨方法と研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09277164A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980032390A (ko) * | 1996-10-01 | 1998-07-25 | 프랑코바벨로니 | 수치 제어기에서 유리판 가장자리의 경사면을 연마하기위한 연마장치 |
| JPWO2004028743A1 (ja) * | 2002-09-27 | 2006-01-26 | コマツ電子金属株式会社 | 研磨装置、研磨ヘッドおよび研磨方法 |
| JP2008177533A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | 温度制御研磨ヘッドを有する化学機械研磨システム |
| KR100914608B1 (ko) * | 2007-10-05 | 2009-08-31 | 주식회사 실트론 | 연마 장치 및 연마 방법 |
| JP2013536580A (ja) * | 2010-08-11 | 2013-09-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 研磨中の温度制御のための装置および方法 |
| CN114800147A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 江苏华杰不锈钢制品有限公司 | 一种用于废旧钢料的研磨装置 |
-
1996
- 1996-04-16 JP JP9386096A patent/JPH09277164A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980032390A (ko) * | 1996-10-01 | 1998-07-25 | 프랑코바벨로니 | 수치 제어기에서 유리판 가장자리의 경사면을 연마하기위한 연마장치 |
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| US7654883B2 (en) | 2002-09-27 | 2010-02-02 | Sumco Techxiv Corporation | Polishing apparatus, polishing head and polishing method |
| JP4490822B2 (ja) * | 2002-09-27 | 2010-06-30 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | 研磨装置およびウェーハ研磨方法 |
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