JPH09321000A - 研磨装置 - Google Patents
研磨装置Info
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- JPH09321000A JPH09321000A JP8131996A JP13199696A JPH09321000A JP H09321000 A JPH09321000 A JP H09321000A JP 8131996 A JP8131996 A JP 8131996A JP 13199696 A JP13199696 A JP 13199696A JP H09321000 A JPH09321000 A JP H09321000A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストが増大し高価となる。
【解決手段】 上面に研磨布19が粘着され所定の回転
数で回転する回転円盤18と、回転円盤18の上方にウ
エハ22を保持して配設され研磨布19上にウエハ22
の研磨層の表面を押圧して回転する第1の研磨ヘッド2
0と、回転円盤18の上方にベアシリコンウエハ27を
保持して配設され研磨布19上にベアシリコンウエハ2
7の表面を押圧して回転する第2の研磨ヘッド25とを
備える。
数で回転する回転円盤18と、回転円盤18の上方にウ
エハ22を保持して配設され研磨布19上にウエハ22
の研磨層の表面を押圧して回転する第1の研磨ヘッド2
0と、回転円盤18の上方にベアシリコンウエハ27を
保持して配設され研磨布19上にベアシリコンウエハ2
7の表面を押圧して回転する第2の研磨ヘッド25とを
備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
の製造工程の一つである配線工程におけるウエハの研磨
加工を行う研磨装置に関するものである。
の製造工程の一つである配線工程におけるウエハの研磨
加工を行う研磨装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年のシリコン集積回路は、素子の平面
方向の微細化は進んでいるが、高さ方向にはあまり進ん
でいないのが特徴である。このため半導体素子は立体的
になり、チップサイズあるいはウエハサイズでの絶対段
差が大きくなっている。すなわち、メモリではキャパシ
タの容量を稼ぎつつ微細化するために、メモリセル部分
は立体的となり周辺回路とは大きな段差が生じている。
又、ロジックICでは高性能化、高速化のために配線は
多層化し、配線の疎な部分と密な部分で大きな段差が生
じている。そして、これらの段差が転写時に大きな問題
となる。
方向の微細化は進んでいるが、高さ方向にはあまり進ん
でいないのが特徴である。このため半導体素子は立体的
になり、チップサイズあるいはウエハサイズでの絶対段
差が大きくなっている。すなわち、メモリではキャパシ
タの容量を稼ぎつつ微細化するために、メモリセル部分
は立体的となり周辺回路とは大きな段差が生じている。
又、ロジックICでは高性能化、高速化のために配線は
多層化し、配線の疎な部分と密な部分で大きな段差が生
じている。そして、これらの段差が転写時に大きな問題
となる。
【0003】転写技術において、高解像力化に伴って問
題となってきたのが焦点深度の浅さである。レンズの大
口径化や短波長化により焦点深度は急激に浅くなり、半
導体素子の立体化とともに微細化に対する障害となって
いる。これ以上の微細化を進めるならば、焦点深度が浅
くとも転写が可能なように、絶対段差を低減する平坦化
技術をプロセスに取り入れなければならない。なお、従
来から用いられているSOG、BPSGリフロー等の層
間絶縁膜の平坦化技術は、局所的(数μmの範囲)な平
坦化技術であり、チップサイズあるいはウエハサイズで
の絶対段差を低減することはできない。そして、この絶
対段差を低減できるのは化学機械研磨法だけである。
題となってきたのが焦点深度の浅さである。レンズの大
口径化や短波長化により焦点深度は急激に浅くなり、半
導体素子の立体化とともに微細化に対する障害となって
いる。これ以上の微細化を進めるならば、焦点深度が浅
くとも転写が可能なように、絶対段差を低減する平坦化
技術をプロセスに取り入れなければならない。なお、従
来から用いられているSOG、BPSGリフロー等の層
間絶縁膜の平坦化技術は、局所的(数μmの範囲)な平
坦化技術であり、チップサイズあるいはウエハサイズで
の絶対段差を低減することはできない。そして、この絶
対段差を低減できるのは化学機械研磨法だけである。
【0004】図7はこの種の化学機械研磨法が適用され
た研磨装置の概略構成を示す正面図である。図におい
て、1は上面に研磨布2が粘着され所定の回転数で回転
する回転円盤、3はこの回転円盤1の上方に配設され、
例えばポリウレタン、不織布等でなるバッキング材4が
研磨布2と対向する面に粘着され回転する研磨ヘッド、
5は真空吸着力あるいは水の表面張力によって研磨され
る面が下になるようにバッキング材4に保持されるウエ
ハ、6は研磨剤7を研磨部に供給するノズルである。
た研磨装置の概略構成を示す正面図である。図におい
て、1は上面に研磨布2が粘着され所定の回転数で回転
する回転円盤、3はこの回転円盤1の上方に配設され、
例えばポリウレタン、不織布等でなるバッキング材4が
研磨布2と対向する面に粘着され回転する研磨ヘッド、
5は真空吸着力あるいは水の表面張力によって研磨され
る面が下になるようにバッキング材4に保持されるウエ
ハ、6は研磨剤7を研磨部に供給するノズルである。
【0005】次に、上記のように構成される研磨装置に
よる研磨加工が介在する配線工程を図8に基づいて説明
する。まず、シリコン基板8上にフィールド酸化膜9お
よびチャネルストッパ領域10を形成した後、ゲート酸
化膜11を形成すると、図8(a)が得られる。次い
で、フィールド酸化膜9上に多結晶シリコン12を堆積
し、下層配線層となるソース・ドレイン領域13を形成
すると、図8(b)が得られる。さらに、これらの表面
にシリコン酸化膜14を堆積し、多結晶シリコン12を
接続するためのコンタクトホールを開け、第1のメタル
配線層15を被着しパターン化すると、図8(c)が得
られる。
よる研磨加工が介在する配線工程を図8に基づいて説明
する。まず、シリコン基板8上にフィールド酸化膜9お
よびチャネルストッパ領域10を形成した後、ゲート酸
化膜11を形成すると、図8(a)が得られる。次い
で、フィールド酸化膜9上に多結晶シリコン12を堆積
し、下層配線層となるソース・ドレイン領域13を形成
すると、図8(b)が得られる。さらに、これらの表面
にシリコン酸化膜14を堆積し、多結晶シリコン12を
接続するためのコンタクトホールを開け、第1のメタル
配線層15を被着しパターン化すると、図8(c)が得
られる。
【0006】続いて、これらの表面に膜厚のシリコン酸
化膜16を堆積すると、図8(d)が得られる。そし
て、この状態で図7に示すようにシリコン酸化膜16が
下になるように研磨ヘッド3のバッキング材4に保持さ
せ、回転円盤1および研磨ヘッド3をそれぞれ所定の回
転数で回転させるとともに、ノズル6から研磨剤7を供
給しながらシリコン酸化膜16の表面を研磨布2上に押
圧して研磨を行い、図8(e)が得られる。最後に、コ
ンタクトホールを開け、第2のメタル配線層17を施
し、図8(f)が得られる。
化膜16を堆積すると、図8(d)が得られる。そし
て、この状態で図7に示すようにシリコン酸化膜16が
下になるように研磨ヘッド3のバッキング材4に保持さ
せ、回転円盤1および研磨ヘッド3をそれぞれ所定の回
転数で回転させるとともに、ノズル6から研磨剤7を供
給しながらシリコン酸化膜16の表面を研磨布2上に押
圧して研磨を行い、図8(e)が得られる。最後に、コ
ンタクトホールを開け、第2のメタル配線層17を施
し、図8(f)が得られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の化学機械研磨は
以上のように実施されるが、研磨後の絶縁膜の平坦性を
向上させるには、ウエハ5を研磨布2に押圧する研磨圧
力をできるだけ小さくするのが望ましい。しかしなが
ら、研磨圧力を低く設定すると研磨速度が低下し、研磨
能力を低下させるだけでなく、平坦化に必要な研磨量を
確保するための研磨時間が長くなり、研磨剤7の消費量
も多くなるため、コストが増大し高価になるという問題
点があった。
以上のように実施されるが、研磨後の絶縁膜の平坦性を
向上させるには、ウエハ5を研磨布2に押圧する研磨圧
力をできるだけ小さくするのが望ましい。しかしなが
ら、研磨圧力を低く設定すると研磨速度が低下し、研磨
能力を低下させるだけでなく、平坦化に必要な研磨量を
確保するための研磨時間が長くなり、研磨剤7の消費量
も多くなるため、コストが増大し高価になるという問題
点があった。
【0008】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、研磨時間を短縮してコストの低
減を図り、安価な製品を得ることが可能な研磨装置を提
供することを目的とするものである。
ためになされたもので、研磨時間を短縮してコストの低
減を図り、安価な製品を得ることが可能な研磨装置を提
供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る研磨装置は、絶縁膜を施して形成されるウエハの研磨
層の表面を、シリコン部材と共に研磨布上に押し付け相
対運動をさせながら研磨層を研磨して平坦化させるよう
にしたものである。
る研磨装置は、絶縁膜を施して形成されるウエハの研磨
層の表面を、シリコン部材と共に研磨布上に押し付け相
対運動をさせながら研磨層を研磨して平坦化させるよう
にしたものである。
【0010】又、この発明の請求項2に係る研磨装置
は、請求項1において、上面に研磨布が粘着され所定の
回転数で回転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハ
を保持して配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を
押圧して回転する第1の研磨ヘッドと、回転円盤の上方
にベアシリコンウエハを保持して配設され研磨布上にベ
アシリコンウエハの表面を押圧して回転する第2の研磨
ヘッドとを備えたものである。
は、請求項1において、上面に研磨布が粘着され所定の
回転数で回転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハ
を保持して配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を
押圧して回転する第1の研磨ヘッドと、回転円盤の上方
にベアシリコンウエハを保持して配設され研磨布上にベ
アシリコンウエハの表面を押圧して回転する第2の研磨
ヘッドとを備えたものである。
【0011】又、この発明の請求項3に係る研磨装置
は、請求項2において、第2の研磨ヘッドを複数配設し
たものである。
は、請求項2において、第2の研磨ヘッドを複数配設し
たものである。
【0012】又、この発明の請求項4に係る研磨装置
は、請求項2または3において、第2の研磨ヘッドの押
圧力を可変にしたものである。
は、請求項2または3において、第2の研磨ヘッドの押
圧力を可変にしたものである。
【0013】又、この発明の請求項5に係る研磨装置
は、請求項4において、第2の研磨ヘッドの押圧力を3
〜7psiに設定したものである。
は、請求項4において、第2の研磨ヘッドの押圧力を3
〜7psiに設定したものである。
【0014】又、この発明の請求項6に係る研磨装置
は、請求項1において、上面に研磨布が粘着され所定の
回転数で回転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハ
を保持して配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を
押圧して回転する第1の研磨ヘッドと、回転円盤の上方
にシリコンインゴットを保持して配設され研磨布上にシ
リコンインゴットの表面を押圧する第2の研磨ヘッドと
を備えたものである。
は、請求項1において、上面に研磨布が粘着され所定の
回転数で回転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハ
を保持して配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を
押圧して回転する第1の研磨ヘッドと、回転円盤の上方
にシリコンインゴットを保持して配設され研磨布上にシ
リコンインゴットの表面を押圧する第2の研磨ヘッドと
を備えたものである。
【0015】又、この発明の請求項7に係る研磨装置
は、請求項1において、上面に研磨布が粘着され所定の
回転数で回転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハ
を保持して配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を
押圧して回転する研磨ヘッドと、研磨ヘッドのウエハを
保持する面にウエハを囲繞するように配設されウエハの
位置および研磨量を規制しシリコン部材でなるガイドリ
ングとを備えたものである。
は、請求項1において、上面に研磨布が粘着され所定の
回転数で回転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハ
を保持して配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を
押圧して回転する研磨ヘッドと、研磨ヘッドのウエハを
保持する面にウエハを囲繞するように配設されウエハの
位置および研磨量を規制しシリコン部材でなるガイドリ
ングとを備えたものである。
【0016】
実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1における
研磨装置の概略構成を示す正面図である。図において、
18は上面に研磨布19が粘着され所定の回転数で回転
する回転円盤、20はこの回転円盤18の上方に配設さ
れ、例えばポリウレタン、不織布等でなるバッキング材
21が研磨布19と対向する面に粘着され所定の回転数
で回転する第1の研磨ヘッドである。
研磨装置の概略構成を示す正面図である。図において、
18は上面に研磨布19が粘着され所定の回転数で回転
する回転円盤、20はこの回転円盤18の上方に配設さ
れ、例えばポリウレタン、不織布等でなるバッキング材
21が研磨布19と対向する面に粘着され所定の回転数
で回転する第1の研磨ヘッドである。
【0017】22は絶縁膜を施して形成される研磨層
(図示せず)の表面が下になるように、真空吸着力ある
いは水の表面張力によってバッキング材21に保持され
るウエハ、23は研磨剤24を研磨部に供給するノズ
ル、25は第1の研磨ヘッド20と同様に回転円盤18
の上方に配設され、バッキング材26が研磨布19と対
向する面に粘着され所定の回転数で回転する第2の研磨
ヘッド、27は真空吸着力あるいは水の表面張力によっ
てバッキング材26に保持されるベアシリコンウエハ、
28は第1および第2の研磨ヘッド20、25を所定の
回転数で回転させるカルセルである。
(図示せず)の表面が下になるように、真空吸着力ある
いは水の表面張力によってバッキング材21に保持され
るウエハ、23は研磨剤24を研磨部に供給するノズ
ル、25は第1の研磨ヘッド20と同様に回転円盤18
の上方に配設され、バッキング材26が研磨布19と対
向する面に粘着され所定の回転数で回転する第2の研磨
ヘッド、27は真空吸着力あるいは水の表面張力によっ
てバッキング材26に保持されるベアシリコンウエハ、
28は第1および第2の研磨ヘッド20、25を所定の
回転数で回転させるカルセルである。
【0018】上記のように構成された実施の形態1にお
ける研磨装置において、回転円盤18の回転数を25r
pm、第1および第2の研磨ヘッド20、25の回転数
を15rpm、カルセル28の回転数を10rpm、第
1および第2の研磨ヘッド20、25の押圧力、すなわ
ち研磨圧力を3psi、研磨剤24の流量を300ml
/minにそれぞれ設定して研磨を行った。そして、研
磨の結果、第1の研磨ヘッド20単独の場合の絶縁膜の
研磨速度が670オングストローム/minであるのに
対して、絶縁膜の研磨速度が740オングストローム/
minと約10%上昇していることが確認された。これ
は、第2の研磨ヘッド25に保持されたベアシリコンウ
エハ27により、研磨布19の表面が目立てをされるこ
とと、ベアシリコンウエハ27との摩擦により研磨布1
9の表面の温度が上昇することによるものと考えられ
る。
ける研磨装置において、回転円盤18の回転数を25r
pm、第1および第2の研磨ヘッド20、25の回転数
を15rpm、カルセル28の回転数を10rpm、第
1および第2の研磨ヘッド20、25の押圧力、すなわ
ち研磨圧力を3psi、研磨剤24の流量を300ml
/minにそれぞれ設定して研磨を行った。そして、研
磨の結果、第1の研磨ヘッド20単独の場合の絶縁膜の
研磨速度が670オングストローム/minであるのに
対して、絶縁膜の研磨速度が740オングストローム/
minと約10%上昇していることが確認された。これ
は、第2の研磨ヘッド25に保持されたベアシリコンウ
エハ27により、研磨布19の表面が目立てをされるこ
とと、ベアシリコンウエハ27との摩擦により研磨布1
9の表面の温度が上昇することによるものと考えられ
る。
【0019】このように上記実施の形態1によれば、第
1の研磨ヘッド20にウエハ22を、第2の研磨ヘッド
25にベアシリコンウエハ27をそれぞれ保持して、ウ
エハ22およびベアシリコンウエハ27を同時に研磨す
るようにしているので、絶縁膜の研磨速度が上記したよ
うな理由により約10%大きくなり、平坦化に要する時
間が短縮されるとともに、これに伴って研磨剤24の使
用量も節約することができるため、コストの低減を図っ
て安価な製品を得ることが可能になる。
1の研磨ヘッド20にウエハ22を、第2の研磨ヘッド
25にベアシリコンウエハ27をそれぞれ保持して、ウ
エハ22およびベアシリコンウエハ27を同時に研磨す
るようにしているので、絶縁膜の研磨速度が上記したよ
うな理由により約10%大きくなり、平坦化に要する時
間が短縮されるとともに、これに伴って研磨剤24の使
用量も節約することができるため、コストの低減を図っ
て安価な製品を得ることが可能になる。
【0020】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2における研磨装置の概略構成を示す平面図である。
図から明らかなように本実施の形態2においては、上記
実施の形態1における第1の研磨ヘッド20を5台、第
2の研磨ヘッド25を1台配置し、ウエハ22およびベ
アシリコンウエハ27をそれぞれ保持させて、回転円盤
18の回転数を25rpm、第1および第2の研磨ヘッ
ド20、25の回転数を15rpm、カルセル28の回
転数を10rpm、第1および第2の研磨ヘッド20、
25の押圧力、すなわち研磨圧力を3psi、研磨剤2
4の流量を300ml/minにそれぞれ設定して研磨
を行った。
態2における研磨装置の概略構成を示す平面図である。
図から明らかなように本実施の形態2においては、上記
実施の形態1における第1の研磨ヘッド20を5台、第
2の研磨ヘッド25を1台配置し、ウエハ22およびベ
アシリコンウエハ27をそれぞれ保持させて、回転円盤
18の回転数を25rpm、第1および第2の研磨ヘッ
ド20、25の回転数を15rpm、カルセル28の回
転数を10rpm、第1および第2の研磨ヘッド20、
25の押圧力、すなわち研磨圧力を3psi、研磨剤2
4の流量を300ml/minにそれぞれ設定して研磨
を行った。
【0021】そして、以下、第1の研磨ヘッド20の台
数を4→3→2→1の順に変えるとともに、これに伴っ
て第2の研磨ヘッド25の台数を2→3→4→5の順に
変えて、上記と同様の条件で研磨を行い研磨速度をそれ
ぞれ測定した。その結果、図3から明らかなように、第
2の研磨ヘッド25の台数、すなわち、ベアシリコンウ
エハ27の枚数を増加させると、研磨速度も大きくなり
ベアシリコンウエハ27が5枚の場合で約1.4倍にな
っている。これは、上記実施の形態1において説明した
ベアシリコンウエハ27による目立ての効果、およびベ
アシリコンウエハ27との摩擦による研磨布19表面の
温度上昇が、さらに顕著に表れたものと考えられる。
数を4→3→2→1の順に変えるとともに、これに伴っ
て第2の研磨ヘッド25の台数を2→3→4→5の順に
変えて、上記と同様の条件で研磨を行い研磨速度をそれ
ぞれ測定した。その結果、図3から明らかなように、第
2の研磨ヘッド25の台数、すなわち、ベアシリコンウ
エハ27の枚数を増加させると、研磨速度も大きくなり
ベアシリコンウエハ27が5枚の場合で約1.4倍にな
っている。これは、上記実施の形態1において説明した
ベアシリコンウエハ27による目立ての効果、およびベ
アシリコンウエハ27との摩擦による研磨布19表面の
温度上昇が、さらに顕著に表れたものと考えられる。
【0022】このように上記実施の形態2によれば、第
2の研磨ヘッド25の台数を変化、すなわち、ベアシリ
コンウエハ27の枚数を複数にして研磨するようにして
いるので、絶縁膜の研磨速度が上記実施の形態1の場合
と比較して更に大きくなり、平坦化に要する時間が短縮
されるとともに、これに伴って研磨剤24の使用量も節
約することができるため、更にコストの低減を図って安
価な製品を得ることが可能になる。
2の研磨ヘッド25の台数を変化、すなわち、ベアシリ
コンウエハ27の枚数を複数にして研磨するようにして
いるので、絶縁膜の研磨速度が上記実施の形態1の場合
と比較して更に大きくなり、平坦化に要する時間が短縮
されるとともに、これに伴って研磨剤24の使用量も節
約することができるため、更にコストの低減を図って安
価な製品を得ることが可能になる。
【0023】実施の形態3.本実施の形態3における研
磨装置は上記実施の形態1における装置と構成は同様な
ので、新たなる図示は省略して図1に基づき説明する。
すなわち、図1に示すように構成された研磨装置におい
て、上記実施の形態1の場合と同様に回転円盤18の回
転数を25rpm、第1および第2の研磨ヘッド20、
25の回転数を15rpm、カルセル28の回転数を1
0rpm、第1の研磨ヘッド20の押圧力を3psi、
研磨剤24の流量を300ml/minにそれぞれ設定
するとともに、第2の研磨ヘッド25の押圧力は0〜7
psiに変化させて研磨を行った。
磨装置は上記実施の形態1における装置と構成は同様な
ので、新たなる図示は省略して図1に基づき説明する。
すなわち、図1に示すように構成された研磨装置におい
て、上記実施の形態1の場合と同様に回転円盤18の回
転数を25rpm、第1および第2の研磨ヘッド20、
25の回転数を15rpm、カルセル28の回転数を1
0rpm、第1の研磨ヘッド20の押圧力を3psi、
研磨剤24の流量を300ml/minにそれぞれ設定
するとともに、第2の研磨ヘッド25の押圧力は0〜7
psiに変化させて研磨を行った。
【0024】そして、第2の回転ヘッド25の押圧力の
変化に対する研磨速度を測定し図4に示すような結果を
得た。そして、この結果によれば、第2の研磨ヘッド2
5の押圧力、すなわち、ベアシリコンウエハ27の研磨
圧力を順次上げていくと、研磨速度は例えば研磨圧力が
3psiの場合で約10%、7psiの場合で約20%
というように段々大きくなっていくのが確認される。し
かしながら、研磨圧力が7psiを越えると、研磨速度
は依然として大きくなるが平坦性が悪くなるため、平坦
性を加味すると研磨圧力3〜7psiが最適な条件と考
えられる。
変化に対する研磨速度を測定し図4に示すような結果を
得た。そして、この結果によれば、第2の研磨ヘッド2
5の押圧力、すなわち、ベアシリコンウエハ27の研磨
圧力を順次上げていくと、研磨速度は例えば研磨圧力が
3psiの場合で約10%、7psiの場合で約20%
というように段々大きくなっていくのが確認される。し
かしながら、研磨圧力が7psiを越えると、研磨速度
は依然として大きくなるが平坦性が悪くなるため、平坦
性を加味すると研磨圧力3〜7psiが最適な条件と考
えられる。
【0025】このように上記実施の形態3によれば、第
2の研磨ヘッド25の押圧力、すなわち、ベアシリコン
ウエハ27の研磨圧力を変化させ、研磨圧力を3〜7p
siの範囲に設定するようにしているので、平坦性を低
下させることなく、平坦化に要する時間が短縮されると
ともに、これに伴って研磨剤24の使用量も節約するこ
とができるため、コストの低減を図って安価な製品を得
ることが可能になる。
2の研磨ヘッド25の押圧力、すなわち、ベアシリコン
ウエハ27の研磨圧力を変化させ、研磨圧力を3〜7p
siの範囲に設定するようにしているので、平坦性を低
下させることなく、平坦化に要する時間が短縮されると
ともに、これに伴って研磨剤24の使用量も節約するこ
とができるため、コストの低減を図って安価な製品を得
ることが可能になる。
【0026】実施の形態4.図5はこの発明の実施の形
態4における研磨装置の概略構成を示す正面図である。
図において、回転円盤18、研磨布19、第1の研磨ヘ
ッド20、バッキング材21、ウエハ22、ノズル23
および研磨剤24は上記実施の形態1におけるものと同
様である。29は回転円盤18の上方に配設され円盤状
に切り出されたシリコンインゴット30を保持し、シリ
コンインゴット30の表面を研磨布19上に押圧する第
2の研磨ヘッドである。
態4における研磨装置の概略構成を示す正面図である。
図において、回転円盤18、研磨布19、第1の研磨ヘ
ッド20、バッキング材21、ウエハ22、ノズル23
および研磨剤24は上記実施の形態1におけるものと同
様である。29は回転円盤18の上方に配設され円盤状
に切り出されたシリコンインゴット30を保持し、シリ
コンインゴット30の表面を研磨布19上に押圧する第
2の研磨ヘッドである。
【0027】上記のように構成された実施の形態4にお
ける研磨装置において、第2の研磨ヘッド29によるシ
リコンインゴット30の研磨布19への押圧力を、第1
の研磨ヘッド20の押圧力3psiと同程度に設定する
とともに、その他の条件は上記実施の形態1の場合と同
様にして研磨を行った結果、研磨速度は第2の研磨ヘッ
ド29によるシリコンインゴット30の研磨がない場合
と比較して約10%大きくなることが確認された。
ける研磨装置において、第2の研磨ヘッド29によるシ
リコンインゴット30の研磨布19への押圧力を、第1
の研磨ヘッド20の押圧力3psiと同程度に設定する
とともに、その他の条件は上記実施の形態1の場合と同
様にして研磨を行った結果、研磨速度は第2の研磨ヘッ
ド29によるシリコンインゴット30の研磨がない場合
と比較して約10%大きくなることが確認された。
【0028】このように上記実施の形態4によれば、第
1の研磨ヘッド20にウエハ22を、第2の研磨ヘッド
29にシリコンインゴット30をそれぞれ保持して、ウ
エハ22およびシリコンインゴット30を同時に研磨す
るようにしているので、絶縁膜の研磨速度が約10%大
きくなり、平坦化に要する時間が短縮されるとともに、
これに伴って研磨剤24の使用量も節約することができ
るため、コストの低減を図って安価な製品を得ることが
可能になる。
1の研磨ヘッド20にウエハ22を、第2の研磨ヘッド
29にシリコンインゴット30をそれぞれ保持して、ウ
エハ22およびシリコンインゴット30を同時に研磨す
るようにしているので、絶縁膜の研磨速度が約10%大
きくなり、平坦化に要する時間が短縮されるとともに、
これに伴って研磨剤24の使用量も節約することができ
るため、コストの低減を図って安価な製品を得ることが
可能になる。
【0029】実施の形態5.図6はこの発明の実施の形
態5における研磨装置の概略構成を示す正面図である。
図において、回転円盤18、研磨布19、第1の研磨ヘ
ッド20、バッキング材21、ウエハ22、ノズル23
および研磨剤24は上記実施の形態1におけるものと同
様である。31は研磨中にウエハ22がはずれないよう
にするため、およびウエハエッジでの研磨量を調整して
面内均一性を向上させるために、第1の研磨ヘッド20
の回転円盤18と対向する面に取り付けられた環状のガ
イドリングで、シリコン材で形成されている。
態5における研磨装置の概略構成を示す正面図である。
図において、回転円盤18、研磨布19、第1の研磨ヘ
ッド20、バッキング材21、ウエハ22、ノズル23
および研磨剤24は上記実施の形態1におけるものと同
様である。31は研磨中にウエハ22がはずれないよう
にするため、およびウエハエッジでの研磨量を調整して
面内均一性を向上させるために、第1の研磨ヘッド20
の回転円盤18と対向する面に取り付けられた環状のガ
イドリングで、シリコン材で形成されている。
【0030】上記のように構成された実施の形態5にお
ける研磨装置において、シリコン材で形成されたガイド
リング31を介して第1の研磨ヘッド20により、ウエ
ハ22を研磨布19上に押圧して研磨を行った結果、研
磨速度は元来セラミック系の材料で形成されたガイドリ
ングを介して研磨を行う場合と比較し、約20%大きく
なることが確認された。これは、シリコン材で形成され
たガイドリング31が、上記各実施例におけるベアシリ
コンウエハ27およびシリコンインゴット30と同様、
研磨布19表面の目立ておよび温度上昇をさせる役目を
果たしたことによるものと考えられる。
ける研磨装置において、シリコン材で形成されたガイド
リング31を介して第1の研磨ヘッド20により、ウエ
ハ22を研磨布19上に押圧して研磨を行った結果、研
磨速度は元来セラミック系の材料で形成されたガイドリ
ングを介して研磨を行う場合と比較し、約20%大きく
なることが確認された。これは、シリコン材で形成され
たガイドリング31が、上記各実施例におけるベアシリ
コンウエハ27およびシリコンインゴット30と同様、
研磨布19表面の目立ておよび温度上昇をさせる役目を
果たしたことによるものと考えられる。
【0031】このように上記実施の形態5によれば、元
来セラミック系の材料で形成されたガイドリングを、シ
リコン部材で形成されたガイドリング31に置き換え、
このガイドリング31とともにウエハ22を研磨するよ
うにしているので、絶縁膜の研磨速度が約20%大きく
なり、平坦化に要する時間が短縮されるとともに、これ
に伴って研磨剤24の使用量も節約することができるた
め、コストの低減を図って安価な製品を得ることが可能
になる。
来セラミック系の材料で形成されたガイドリングを、シ
リコン部材で形成されたガイドリング31に置き換え、
このガイドリング31とともにウエハ22を研磨するよ
うにしているので、絶縁膜の研磨速度が約20%大きく
なり、平坦化に要する時間が短縮されるとともに、これ
に伴って研磨剤24の使用量も節約することができるた
め、コストの低減を図って安価な製品を得ることが可能
になる。
【0032】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば、絶縁膜を施して形成されるウエハの研磨層の表面
を、シリコン部材と共に研磨布上に押し付け相対運動を
させながら研磨層を研磨して平坦化させるようにしたの
で、研磨時間を短縮してコストの低減を図り、安価な製
品を得ることが可能な研磨装置を提供することができ
る。
れば、絶縁膜を施して形成されるウエハの研磨層の表面
を、シリコン部材と共に研磨布上に押し付け相対運動を
させながら研磨層を研磨して平坦化させるようにしたの
で、研磨時間を短縮してコストの低減を図り、安価な製
品を得ることが可能な研磨装置を提供することができ
る。
【0033】又、この発明の請求項2によれば、請求項
1において、上面に研磨布が粘着され所定の回転数で回
転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハを保持して
配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を押圧して回
転する第1の研磨ヘッドと、回転円盤の上方にベアシリ
コンウエハを保持して配設され研磨布上にベアシリコン
ウエハの表面を押圧して回転する第2の研磨ヘッドとを
備えたので、研磨時間を短縮してコストの低減を図り、
安価な製品を得ることが可能な研磨装置を提供すること
ができる。
1において、上面に研磨布が粘着され所定の回転数で回
転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハを保持して
配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を押圧して回
転する第1の研磨ヘッドと、回転円盤の上方にベアシリ
コンウエハを保持して配設され研磨布上にベアシリコン
ウエハの表面を押圧して回転する第2の研磨ヘッドとを
備えたので、研磨時間を短縮してコストの低減を図り、
安価な製品を得ることが可能な研磨装置を提供すること
ができる。
【0034】又、この発明の請求項3によれば、請求項
2において、第2の研磨ヘッドを複数配設したので、研
磨時間をより短縮してコストの低減を図り、安価な製品
を得ることが可能な研磨装置を提供することができる。
2において、第2の研磨ヘッドを複数配設したので、研
磨時間をより短縮してコストの低減を図り、安価な製品
を得ることが可能な研磨装置を提供することができる。
【0035】又、この発明の請求項4によれば、請求項
2または3において、第2の研磨ヘッドの押圧力を可変
にしたので、研磨時間をより短縮してコストの低減を図
り、安価な製品を得ることが可能な研磨装置を提供する
ことができる。
2または3において、第2の研磨ヘッドの押圧力を可変
にしたので、研磨時間をより短縮してコストの低減を図
り、安価な製品を得ることが可能な研磨装置を提供する
ことができる。
【0036】又、この発明の請求項5によれば、請求項
4において、第2の研磨ヘッドの押圧力を3〜7psi
に設定したので、研磨時間をさらに短縮してコストの低
減を図り、安価な製品を得ることが可能な研磨装置を提
供することができる。
4において、第2の研磨ヘッドの押圧力を3〜7psi
に設定したので、研磨時間をさらに短縮してコストの低
減を図り、安価な製品を得ることが可能な研磨装置を提
供することができる。
【0037】又、この発明の請求項6によれば、請求項
1において、上面に研磨布が粘着され所定の回転数で回
転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハを保持して
配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を押圧して回
転する第1の研磨ヘッドと、回転円盤の上方にシリコン
インゴットを保持して配設され研磨布上にシリコンイン
ゴットの表面を押圧する第2の研磨ヘッドとを備えたの
で、研磨時間を短縮してコストの低減を図り、安価な製
品を得ることが可能な研磨装置を提供することができ
る。
1において、上面に研磨布が粘着され所定の回転数で回
転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハを保持して
配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を押圧して回
転する第1の研磨ヘッドと、回転円盤の上方にシリコン
インゴットを保持して配設され研磨布上にシリコンイン
ゴットの表面を押圧する第2の研磨ヘッドとを備えたの
で、研磨時間を短縮してコストの低減を図り、安価な製
品を得ることが可能な研磨装置を提供することができ
る。
【0038】又、この発明の請求項7によれば、請求項
1において、上面に研磨布が粘着され所定の回転数で回
転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハを保持して
配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を押圧して回
転する研磨ヘッドと、研磨ヘッドのウエハを保持する面
にウエハを囲繞するように配設されウエハの位置および
研磨量を規制しシリコン部材でなるガイドリングとを備
えたので、研磨時間を短縮してコストの低減を図り、安
価な製品を得ることが可能な研磨装置を提供することが
できる。
1において、上面に研磨布が粘着され所定の回転数で回
転する回転円盤と、回転円盤の上方にウエハを保持して
配設され研磨布上にウエハの研磨層の表面を押圧して回
転する研磨ヘッドと、研磨ヘッドのウエハを保持する面
にウエハを囲繞するように配設されウエハの位置および
研磨量を規制しシリコン部材でなるガイドリングとを備
えたので、研磨時間を短縮してコストの低減を図り、安
価な製品を得ることが可能な研磨装置を提供することが
できる。
【図1】 この発明の実施の形態1における研磨装置の
概略構成を示す正面図である。
概略構成を示す正面図である。
【図2】 この発明の実施の形態2における研磨装置の
概略構成を示す平面図である。
概略構成を示す平面図である。
【図3】 図2における研磨装置のベアシリコン枚数−
研磨速度の関係を示す特性図である。
研磨速度の関係を示す特性図である。
【図4】 この発明の実施の形態3における研磨装置の
ベアシリコンウエハ圧力−研磨速度の関係を示す特性図
である。
ベアシリコンウエハ圧力−研磨速度の関係を示す特性図
である。
【図5】 この発明の実施の形態4における研磨装置の
概略構成を示す正面図である。
概略構成を示す正面図である。
【図6】 この発明の実施の形態5における研磨装置の
概略構成を示す正面図である。
概略構成を示す正面図である。
【図7】 従来の研磨装置の概略構成を示す正面図であ
る。
る。
【図8】 図7における研磨装置による研磨加工が介在
する配線工程を示す断面図である。
する配線工程を示す断面図である。
18 回転円盤、19 研磨布、20 第1の研磨ヘッ
ド、22 ウエハ、25,29 第2の研磨ヘッド、2
7 ベアシリコンウエハ、30 シリコンインゴット、
31 ガイドリング。
ド、22 ウエハ、25,29 第2の研磨ヘッド、2
7 ベアシリコンウエハ、30 シリコンインゴット、
31 ガイドリング。
Claims (7)
- 【請求項1】 絶縁膜を施して形成されるウエハの研磨
層の表面を、シリコン部材と共に研磨布上に押し付け相
対運動をさせながら上記研磨層を研磨して平坦化させる
ことを特徴とする研磨装置。 - 【請求項2】 上面に研磨布が粘着され所定の回転数で
回転する回転円盤と、上記回転円盤の上方にウエハを保
持して配設され上記研磨布上に上記ウエハの研磨層の表
面を押圧して回転する第1の研磨ヘッドと、上記回転円
盤の上方にベアシリコンウエハを保持して配設され上記
研磨布上に上記ベアシリコンウエハの表面を押圧して回
転する第2の研磨ヘッドとを備えたことを特徴とする請
求項1記載の研磨装置。 - 【請求項3】 第2の研磨ヘッドは複数配設されている
ことを特徴とする請求項2記載の研磨装置。 - 【請求項4】 第2の研磨ヘッドの押圧力は可変である
ことを特徴とする請求項2または3記載の研磨装置。 - 【請求項5】 第2の研磨ヘッドの押圧力は3〜7ps
iに設定されていることを特徴とする請求項4記載の研
磨装置。 - 【請求項6】 上面に研磨布が粘着され所定の回転数で
回転する回転円盤と、上記回転円盤の上方にウエハを保
持して配設され上記研磨布上に上記ウエハの研磨層の表
面を押圧して回転する第1の研磨ヘッドと、上記回転円
盤の上方にシリコンインゴットを保持して配設され上記
研磨布上に上記シリコンインゴットの表面を押圧する第
2の研磨ヘッドとを備えたことを特徴とする請求項1記
載の研磨装置。 - 【請求項7】 上面に研磨布が粘着され所定の回転数で
回転する回転円盤と、上記回転円盤の上方にウエハを保
持して配設され上記研磨布上に上記ウエハの研磨層の表
面を押圧して回転する研磨ヘッドと、上記研磨ヘッドの
上記ウエハを保持する面に上記ウエハを囲繞するように
配設され上記ウエハの位置および研磨量を規制しシリコ
ン部材でなるガイドリングとを備えたことを特徴とする
請求項1記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8131996A JPH09321000A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8131996A JPH09321000A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 研磨装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09321000A true JPH09321000A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15071122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8131996A Pending JPH09321000A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 研磨装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09321000A (ja) |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP8131996A patent/JPH09321000A/ja active Pending
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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