JPH1034535A - 研磨方法及び研磨装置 - Google Patents
研磨方法及び研磨装置Info
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- JPH1034535A JPH1034535A JP19498396A JP19498396A JPH1034535A JP H1034535 A JPH1034535 A JP H1034535A JP 19498396 A JP19498396 A JP 19498396A JP 19498396 A JP19498396 A JP 19498396A JP H1034535 A JPH1034535 A JP H1034535A
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- Japan
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- polishing
- polishing slurry
- pad
- polishing pad
- slurry supply
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 より少量の研磨スラリーにて、研磨パッド上
に残った不純物の排出除去を行うことができる研磨方法
及び研磨装置を提供する。 【解決手段】 表面に研磨パッド２を備えた研磨プレー
ト３と、ウェハ４が研磨パッド２の表面に対向するよう
に装着されたキャリア５と、研磨プレート２の上方に位
置し、研磨スラリーを研磨パッド２表面に供給する研磨
スラリー供給ノズル１０とを有する研磨装置において、
研磨スラリー供給ノズル１０が、研磨パッド２の半径方
向に並ぶ複数の研磨スラリー供給口を有する構成とし
た。また、研磨スラリーに圧力を加えながら、研磨スラ
リーを、複数の研磨スラリー供給口から供給する研磨方
法とした。 【効果】 不純物を少量の研磨スラリーでより効率的に
除去することができるとともに、研磨時の面内均一性や
研磨レートの向上及び再現性が改善される。
に残った不純物の排出除去を行うことができる研磨方法
及び研磨装置を提供する。 【解決手段】 表面に研磨パッド２を備えた研磨プレー
ト３と、ウェハ４が研磨パッド２の表面に対向するよう
に装着されたキャリア５と、研磨プレート２の上方に位
置し、研磨スラリーを研磨パッド２表面に供給する研磨
スラリー供給ノズル１０とを有する研磨装置において、
研磨スラリー供給ノズル１０が、研磨パッド２の半径方
向に並ぶ複数の研磨スラリー供給口を有する構成とし
た。また、研磨スラリーに圧力を加えながら、研磨スラ
リーを、複数の研磨スラリー供給口から供給する研磨方
法とした。 【効果】 不純物を少量の研磨スラリーでより効率的に
除去することができるとともに、研磨時の面内均一性や
研磨レートの向上及び再現性が改善される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被研磨基板を研磨
する研磨方法及び研磨装置に関し、特に、層間絶縁膜が
形成された半導体基板の化学的機械研磨に好適な研磨方
法および研磨装置に関するものである。
する研磨方法及び研磨装置に関し、特に、層間絶縁膜が
形成された半導体基板の化学的機械研磨に好適な研磨方
法および研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年における半導体装置の設計ルールの
微細化に伴って、リソグラフィーの解像度を上げる努力
がなされているが、解像度を上げることにより焦点深
度、いわゆるＤＯＦ(Ｄepth Ｏf Ｆocus)は低下してき
ている。この改善はレジストの性能改善を待たなければ
ならないが、このレジストの改善より微細化要求の方が
先行しているのが現在の実状である。そこで、デバイス
構造の高低差をできるだけ低減することでこの焦点深度
の不足を補い、微細なパターンを焦点ずれをさせず確実
に解像させる方法が選択されてきており、これを実現す
る方法として化学的機械研磨方法及び化学的機械研磨装
置（以下、単に研磨方法、研磨装置とも表記する）が提
案されている。
微細化に伴って、リソグラフィーの解像度を上げる努力
がなされているが、解像度を上げることにより焦点深
度、いわゆるＤＯＦ(Ｄepth Ｏf Ｆocus)は低下してき
ている。この改善はレジストの性能改善を待たなければ
ならないが、このレジストの改善より微細化要求の方が
先行しているのが現在の実状である。そこで、デバイス
構造の高低差をできるだけ低減することでこの焦点深度
の不足を補い、微細なパターンを焦点ずれをさせず確実
に解像させる方法が選択されてきており、これを実現す
る方法として化学的機械研磨方法及び化学的機械研磨装
置（以下、単に研磨方法、研磨装置とも表記する）が提
案されている。
【０００３】図５は従来の研磨装置の概略構成を示す断
面図である。この研磨装置は、回転する研磨プレート回
転軸１に支承され、表面に研磨パッド２を備えた研磨プ
レート３と、被研磨基板であるウェハ４が研磨パッド２
に対向するようにセットされたキャリア５と、研磨スラ
リーを供給する研磨スラリー供給ノズル６を有する研磨
スラリー供給装置７とから概ね構成されており、研磨プ
レート回転軸１及びキャリア回転軸８を回転させ、研磨
圧力調整機構９によりウェハ４に圧力を加えながら、研
磨スラリー供給ノズル６から研磨パッド２の中央部に研
磨スラリーを供給して、ウェハ４の研磨を行うものであ
る。
面図である。この研磨装置は、回転する研磨プレート回
転軸１に支承され、表面に研磨パッド２を備えた研磨プ
レート３と、被研磨基板であるウェハ４が研磨パッド２
に対向するようにセットされたキャリア５と、研磨スラ
リーを供給する研磨スラリー供給ノズル６を有する研磨
スラリー供給装置７とから概ね構成されており、研磨プ
レート回転軸１及びキャリア回転軸８を回転させ、研磨
圧力調整機構９によりウェハ４に圧力を加えながら、研
磨スラリー供給ノズル６から研磨パッド２の中央部に研
磨スラリーを供給して、ウェハ４の研磨を行うものであ
る。
【０００４】ところで、化学的機械研磨方法では、ウェ
ハ面内の研磨ばらつき、研磨レートや面内の分布の再現
性を確保し、マイクロスクラッチの発生を抑止するため
に、研磨パッド２とウェハ４との界面に常に新鮮な研磨
スラリーを十分に送り込むと同時に、これらの要因とな
る古い研磨スラリー、研磨パッド２上に落ちたパッド
屑、ドレッサーのダイヤ，層間膜，ウェハ４の破片屑等
（以下、これらを総称して不純物とも表記する）を研磨
パッド２外へ排出する必要がある。上記した従来の研磨
装置においては、不純物を排出するために、研磨作業中
研磨スラリーを研磨パッド２の中央部に間断なく十分に
流し出し、不純物をこの研磨スラリーにより研磨パッド
２外へ除去あるいは押し流すという手法をとっていた。
ハ面内の研磨ばらつき、研磨レートや面内の分布の再現
性を確保し、マイクロスクラッチの発生を抑止するため
に、研磨パッド２とウェハ４との界面に常に新鮮な研磨
スラリーを十分に送り込むと同時に、これらの要因とな
る古い研磨スラリー、研磨パッド２上に落ちたパッド
屑、ドレッサーのダイヤ，層間膜，ウェハ４の破片屑等
（以下、これらを総称して不純物とも表記する）を研磨
パッド２外へ排出する必要がある。上記した従来の研磨
装置においては、不純物を排出するために、研磨作業中
研磨スラリーを研磨パッド２の中央部に間断なく十分に
流し出し、不純物をこの研磨スラリーにより研磨パッド
２外へ除去あるいは押し流すという手法をとっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の研磨方法及び研磨装置においては、十分に供給した研
磨スラリーによって不純物を押し流すことにより、研磨
パッド上から不純物を除去していたため、ウェハの研磨
自身に寄与する研磨スラリー量以外に、不純物除去に寄
与する多量の研磨スラリーが必要となる。従って、高価
な研磨スラリーを多量に消費することとなり、化学的機
械研磨のコストが高いという問題点があった。この平坦
化特性の優れた化学的機械研磨法を生産に導入するため
には、高価な研磨スラリーのコストダウンに加え、研磨
スラリーの使用量の削減が不可欠である。従って、本発
明の目的は、より少量の研磨スラリーにて、研磨パッド
上に残った不純物の排出除去を行うことができる研磨方
法及び研磨装置を提供することにある。
の研磨方法及び研磨装置においては、十分に供給した研
磨スラリーによって不純物を押し流すことにより、研磨
パッド上から不純物を除去していたため、ウェハの研磨
自身に寄与する研磨スラリー量以外に、不純物除去に寄
与する多量の研磨スラリーが必要となる。従って、高価
な研磨スラリーを多量に消費することとなり、化学的機
械研磨のコストが高いという問題点があった。この平坦
化特性の優れた化学的機械研磨法を生産に導入するため
には、高価な研磨スラリーのコストダウンに加え、研磨
スラリーの使用量の削減が不可欠である。従って、本発
明の目的は、より少量の研磨スラリーにて、研磨パッド
上に残った不純物の排出除去を行うことができる研磨方
法及び研磨装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
なされたものであり、本発明の研磨方法は、研磨パッド
表面に対向配置される被研磨基板を、研磨パッド表面に
研磨スラリーを供給するとともに、研磨パッド表面に押
圧しながら研磨する研磨方法において、研磨スラリーに
圧力を加えながら、研磨スラリーを、研磨パッドの半径
方向に並ぶ複数の研磨スラリー供給口から供給すること
を特徴とする。また、研磨スラリーに圧力を加えなが
ら、研磨スラリーを、研磨パッドの半径方向に伸びるス
リット状の研磨スラリー供給口から供給することを特徴
とする。本発明の研磨装置は、表面に研磨パッドを備え
た研磨プレートと、被研磨基板（ウェハ）が研磨パッド
の表面に対向するように装着された基板支持台（キャリ
ア）と、研磨プレートの上方に位置し、研磨スラリーを
研磨パッドの表面に供給する研磨スラリー供給ノズルと
を有する研磨装置において、研磨スラリー供給ノズル
が、研磨パッドの半径方向に並ぶ複数の研磨スラリー供
給口を有することを特徴とする。また、研磨スラリー供
給ノズルが、研磨パッドの半径方向に伸びるスリット状
の研磨スラリー供給口を有することを特徴とする。
なされたものであり、本発明の研磨方法は、研磨パッド
表面に対向配置される被研磨基板を、研磨パッド表面に
研磨スラリーを供給するとともに、研磨パッド表面に押
圧しながら研磨する研磨方法において、研磨スラリーに
圧力を加えながら、研磨スラリーを、研磨パッドの半径
方向に並ぶ複数の研磨スラリー供給口から供給すること
を特徴とする。また、研磨スラリーに圧力を加えなが
ら、研磨スラリーを、研磨パッドの半径方向に伸びるス
リット状の研磨スラリー供給口から供給することを特徴
とする。本発明の研磨装置は、表面に研磨パッドを備え
た研磨プレートと、被研磨基板（ウェハ）が研磨パッド
の表面に対向するように装着された基板支持台（キャリ
ア）と、研磨プレートの上方に位置し、研磨スラリーを
研磨パッドの表面に供給する研磨スラリー供給ノズルと
を有する研磨装置において、研磨スラリー供給ノズル
が、研磨パッドの半径方向に並ぶ複数の研磨スラリー供
給口を有することを特徴とする。また、研磨スラリー供
給ノズルが、研磨パッドの半径方向に伸びるスリット状
の研磨スラリー供給口を有することを特徴とする。
【０００７】なお、上記した複数の研磨スラリー供給口
及びスリット状の研磨スラリー供給口は、研磨パッドの
中心を通る半径上に並ぶ（伸びる）ものである必要はな
く、研磨パッドの中心からずれていてもよい。また、研
磨パッドの半径方向に一直線に並ぶ（伸びる）ものに限
定されず、湾曲して又はジグザグ状に並ぶ（伸びる）も
のであってもよい。
及びスリット状の研磨スラリー供給口は、研磨パッドの
中心を通る半径上に並ぶ（伸びる）ものである必要はな
く、研磨パッドの中心からずれていてもよい。また、研
磨パッドの半径方向に一直線に並ぶ（伸びる）ものに限
定されず、湾曲して又はジグザグ状に並ぶ（伸びる）も
のであってもよい。
【０００８】上記の研磨方法及び研磨装置によれば、研
磨スラリーに圧力を加えることにより、研磨スラリーは
流体としての物理的な加速度、即ち流速をもって研磨ス
ラリー供給口から噴射するので、この噴射した研磨スラ
リーにより研磨パッド上に残留した不純物の排出を効率
的に行うことができる。また、研磨パッドの半径方向に
並ぶ複数の研磨スラリー供給口または研磨パッドの半径
方向に伸びるスリット状の研磨スラリー供給口を用いる
ことにより、研磨スラリーを研磨パッド上に均一に供給
することができる。従って、化学的機械研磨に必要とさ
れる研磨スラリー量に限りなく近い量の研磨スラリーに
よって、研磨パッド上に残留する不純物の除去と、被研
磨基板の研磨を行うことができる。
磨スラリーに圧力を加えることにより、研磨スラリーは
流体としての物理的な加速度、即ち流速をもって研磨ス
ラリー供給口から噴射するので、この噴射した研磨スラ
リーにより研磨パッド上に残留した不純物の排出を効率
的に行うことができる。また、研磨パッドの半径方向に
並ぶ複数の研磨スラリー供給口または研磨パッドの半径
方向に伸びるスリット状の研磨スラリー供給口を用いる
ことにより、研磨スラリーを研磨パッド上に均一に供給
することができる。従って、化学的機械研磨に必要とさ
れる研磨スラリー量に限りなく近い量の研磨スラリーに
よって、研磨パッド上に残留する不純物の除去と、被研
磨基板の研磨を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、図中の構成要素で、従来の
技術と同様の構成をなしているものについては、同一の
参照符号を付すものとする。
を参照して説明する。なお、図中の構成要素で、従来の
技術と同様の構成をなしているものについては、同一の
参照符号を付すものとする。
【００１０】実施の形態例１ 図１は本発明の実施の形態例１に係る研磨装置の概略構
成を示す断面図、図２はその平面図、図３は図１の研磨
スラリー供給ノズル周辺を示す拡大断面図である。この
研磨装置は、回転する研磨プレート回転軸１に支承さ
れ、表面に研磨パッド２を備えた研磨プレート３と、回
転するキャリア回転軸８に支承されるとともに、ウェハ
４が研磨パッド２に対向するようにセットされたキャリ
ア５と、研磨スラリーを研磨パッド２の上方から供給す
る研磨スラリー供給ノズル１０を有する研磨スラリー供
給装置７と、研磨パッド２と対向し、ダイア１１が装着
されたドレッサー１２とから概ね構成されている。な
お、キャリア回転軸８にはウェハ４を所定圧力で研磨パ
ッド２へ押圧する研磨圧力調整機構９が接続されてお
り、研磨スラリー供給装置７には研磨スラリー供給装置
７を矢印Ａ方向（研磨パッド２の半径方向）へ揺動する
揺動装置１３が接続されている。揺動装置１３は、周知
の往復運動機構であるモータやシリンダ等で構成され
る。
成を示す断面図、図２はその平面図、図３は図１の研磨
スラリー供給ノズル周辺を示す拡大断面図である。この
研磨装置は、回転する研磨プレート回転軸１に支承さ
れ、表面に研磨パッド２を備えた研磨プレート３と、回
転するキャリア回転軸８に支承されるとともに、ウェハ
４が研磨パッド２に対向するようにセットされたキャリ
ア５と、研磨スラリーを研磨パッド２の上方から供給す
る研磨スラリー供給ノズル１０を有する研磨スラリー供
給装置７と、研磨パッド２と対向し、ダイア１１が装着
されたドレッサー１２とから概ね構成されている。な
お、キャリア回転軸８にはウェハ４を所定圧力で研磨パ
ッド２へ押圧する研磨圧力調整機構９が接続されてお
り、研磨スラリー供給装置７には研磨スラリー供給装置
７を矢印Ａ方向（研磨パッド２の半径方向）へ揺動する
揺動装置１３が接続されている。揺動装置１３は、周知
の往復運動機構であるモータやシリンダ等で構成され
る。
【００１１】研磨スラリー供給ノズル１０は、図３に示
すように、研磨パッド２の外周側に傾斜しており、ノズ
ル先端がテーパ状に形成されている。図３では、研磨パ
ッド２の半径方向に並ぶ３つの研磨スラリー供給口１０
ａを有する研磨スラリー供給ノズル１０を示したが、研
磨スラリー供給口は２つあるいは４つ以上でもよい。
すように、研磨パッド２の外周側に傾斜しており、ノズ
ル先端がテーパ状に形成されている。図３では、研磨パ
ッド２の半径方向に並ぶ３つの研磨スラリー供給口１０
ａを有する研磨スラリー供給ノズル１０を示したが、研
磨スラリー供給口は２つあるいは４つ以上でもよい。
【００１２】次に、上記構成の研磨装置による研磨処理
の方法について説明する。研磨プレート３に固着された
研磨パッド２は、研磨プレート回転軸１を中心に不図示
の駆動源により、例えば５０ｒｐｍの回転速度で回転し
ている。ドレッサー１２が、研磨パッド２上を例えば、
１０Ｋｇｆの押し付け力で６０ｒｐｍの回転速度で回転
することにより、ダイア１１は研磨パッド２上にざらざ
らの状態の目立て層１４を形成する。そして、研磨スラ
リーが研磨スラリー供給装置７から送り出され、研磨ス
ラリー供給ノズル１０の研磨スラリー供給口１０ａより
研磨パッド２上に例えば毎分１００ｃｃの流量で供給さ
れる。符号１５は研磨パッド２上に供給された研磨スラ
リーを示す。ウェハ４は、研磨圧力調整機構９により例
えば、８ＰＳＩの圧力で研磨パッド２へ押圧されてお
り、キャリア回転軸８を、例えば５０ｒｐｍの回転速度
で回転させることにより、ウェハ４の化学的機械研磨を
行う。
の方法について説明する。研磨プレート３に固着された
研磨パッド２は、研磨プレート回転軸１を中心に不図示
の駆動源により、例えば５０ｒｐｍの回転速度で回転し
ている。ドレッサー１２が、研磨パッド２上を例えば、
１０Ｋｇｆの押し付け力で６０ｒｐｍの回転速度で回転
することにより、ダイア１１は研磨パッド２上にざらざ
らの状態の目立て層１４を形成する。そして、研磨スラ
リーが研磨スラリー供給装置７から送り出され、研磨ス
ラリー供給ノズル１０の研磨スラリー供給口１０ａより
研磨パッド２上に例えば毎分１００ｃｃの流量で供給さ
れる。符号１５は研磨パッド２上に供給された研磨スラ
リーを示す。ウェハ４は、研磨圧力調整機構９により例
えば、８ＰＳＩの圧力で研磨パッド２へ押圧されてお
り、キャリア回転軸８を、例えば５０ｒｐｍの回転速度
で回転させることにより、ウェハ４の化学的機械研磨を
行う。
【００１３】研磨スラリー供給の際には、研磨スラリー
供給装置７から送り出される研磨スラリーに圧力を加
え、研磨スラリー供給口１０ａから、例えば１ｍ／ｓｅ
ｃの初速を持った研磨スラリーを研磨パッド２上に噴射
させる。研磨スラリー供給ノズル１０は、研磨パッド２
外周方向に傾斜しているため、研磨スラリーは研磨パッ
ド２外周方向に向けて噴射される。これにより、研磨ス
ラリー１５が研磨パッド２表面を強く叩いて研磨パッド
２上に残った不純物１６を研磨パッド２外部へ弾き出す
ので、少ない研磨スラリー流量であっても、不純物１６
を効率的に研磨パッド２から除去することができる。
供給装置７から送り出される研磨スラリーに圧力を加
え、研磨スラリー供給口１０ａから、例えば１ｍ／ｓｅ
ｃの初速を持った研磨スラリーを研磨パッド２上に噴射
させる。研磨スラリー供給ノズル１０は、研磨パッド２
外周方向に傾斜しているため、研磨スラリーは研磨パッ
ド２外周方向に向けて噴射される。これにより、研磨ス
ラリー１５が研磨パッド２表面を強く叩いて研磨パッド
２上に残った不純物１６を研磨パッド２外部へ弾き出す
ので、少ない研磨スラリー流量であっても、不純物１６
を効率的に研磨パッド２から除去することができる。
【００１４】この時、研磨スラリー圧を例えば、パルス
状またはサイクル状に経時的に変化させることが望まし
い。研磨スラリー圧を間歇的に高圧とすることにより、
瞬時に多量の研磨スラリーが噴射し、不純物１６の除去
がより効果的である。また、研磨スラリーの節約にも貢
献できる。さらに、研磨パッド２の中央側に位置する研
磨スラリー供給口からの研磨スラリー圧を、研磨パッド
２の外周側に位置する研磨スラリー供給口からの研磨ス
ラリー圧より大きくすることによっても、不純物１６が
研磨パッド２の外周側に弾き出されやすくなり、不純物
１６の除去がより効果的である。
状またはサイクル状に経時的に変化させることが望まし
い。研磨スラリー圧を間歇的に高圧とすることにより、
瞬時に多量の研磨スラリーが噴射し、不純物１６の除去
がより効果的である。また、研磨スラリーの節約にも貢
献できる。さらに、研磨パッド２の中央側に位置する研
磨スラリー供給口からの研磨スラリー圧を、研磨パッド
２の外周側に位置する研磨スラリー供給口からの研磨ス
ラリー圧より大きくすることによっても、不純物１６が
研磨パッド２の外周側に弾き出されやすくなり、不純物
１６の除去がより効果的である。
【００１５】また、研磨スラリー供給の際は、揺動装置
１３を動作させ、研磨スラリー供給口１０ａを研磨パッ
ド２と平行に、且つ研磨パッド２の半径方向に揺動させ
ることが望ましい。これにより、研磨パッド２上に研磨
スラリー１５をより均一に供給することができるため、
ウェハ４の研磨の均一性及び不純物１６の除去の均一性
に効果的である。揺動装置１３による揺動距離や揺動回
数は、研磨スラリー供給口１０ａの数に応じて適宜設定
する。
１３を動作させ、研磨スラリー供給口１０ａを研磨パッ
ド２と平行に、且つ研磨パッド２の半径方向に揺動させ
ることが望ましい。これにより、研磨パッド２上に研磨
スラリー１５をより均一に供給することができるため、
ウェハ４の研磨の均一性及び不純物１６の除去の均一性
に効果的である。揺動装置１３による揺動距離や揺動回
数は、研磨スラリー供給口１０ａの数に応じて適宜設定
する。
【００１６】実施の形態例２ 本研磨装置の構成は、実施の形態例１に係る研磨装置と
概ね同様であるので、重複する部分の説明を省略し、相
違する部分についてのみ説明を行う。図４は実施の形態
例２に係る研磨スラリー供給ノズル周辺を示す拡大断面
図である。
概ね同様であるので、重複する部分の説明を省略し、相
違する部分についてのみ説明を行う。図４は実施の形態
例２に係る研磨スラリー供給ノズル周辺を示す拡大断面
図である。
【００１７】研磨スラリー供給ノズル１７は、図４に示
すように、研磨パッド２の半径方向に伸びるスリット状
の研磨スラリー供給口１７ａを有しており、ノズル内部
には研磨パッド２の外周方向に傾斜する複数の整流板１
７ｂが設けられている。また、ノズル先端はテーパ状に
形成されている。なお、図４では、研磨パッド２の半径
と略同じ長さのスリット状の研磨スラリー供給口１７ａ
を示したが、長さが研磨パッド２の半径に満たないスリ
ット状の研磨スラリー供給口でもよい。この場合は、揺
動装置１３を動作させ、研磨スラリー供給口の長さに応
じて研磨スラリー供給口を揺動させることが望ましい。
本形態例においても、実施の形態例１と同様に、スリッ
ト状の研磨スラリー供給口１７ａから、研磨パッド２上
に均一に研磨スラリーを供給することができる。
すように、研磨パッド２の半径方向に伸びるスリット状
の研磨スラリー供給口１７ａを有しており、ノズル内部
には研磨パッド２の外周方向に傾斜する複数の整流板１
７ｂが設けられている。また、ノズル先端はテーパ状に
形成されている。なお、図４では、研磨パッド２の半径
と略同じ長さのスリット状の研磨スラリー供給口１７ａ
を示したが、長さが研磨パッド２の半径に満たないスリ
ット状の研磨スラリー供給口でもよい。この場合は、揺
動装置１３を動作させ、研磨スラリー供給口の長さに応
じて研磨スラリー供給口を揺動させることが望ましい。
本形態例においても、実施の形態例１と同様に、スリッ
ト状の研磨スラリー供給口１７ａから、研磨パッド２上
に均一に研磨スラリーを供給することができる。
【００１８】研磨スラリー供給の際には、実施の形態例
１同様に、研磨スラリー供給装置７から送り出される研
磨スラリーに圧力を加え、研磨スラリーを研磨パッド２
上に噴射させる。研磨スラリー供給ノズル１７内の整流
板１７ｂにより、研磨スラリーは研磨パッド２外周方向
に向けて噴射される。これにより、研磨スラリー１５が
研磨パッド２表面を強く叩いて研磨パッド２上に残った
不純物１６を研磨パッド２外部へ弾き出すので、少ない
研磨スラリー流量であっても、不純物１６を効率的に研
磨パッド２から除去することができる。この時、研磨ス
ラリー圧を例えば、パルス状またはサイクル状に経時的
に変化させると、不純物の除去がより効果的である。ま
た、研磨スラリーの節約にも貢献できる。
１同様に、研磨スラリー供給装置７から送り出される研
磨スラリーに圧力を加え、研磨スラリーを研磨パッド２
上に噴射させる。研磨スラリー供給ノズル１７内の整流
板１７ｂにより、研磨スラリーは研磨パッド２外周方向
に向けて噴射される。これにより、研磨スラリー１５が
研磨パッド２表面を強く叩いて研磨パッド２上に残った
不純物１６を研磨パッド２外部へ弾き出すので、少ない
研磨スラリー流量であっても、不純物１６を効率的に研
磨パッド２から除去することができる。この時、研磨ス
ラリー圧を例えば、パルス状またはサイクル状に経時的
に変化させると、不純物の除去がより効果的である。ま
た、研磨スラリーの節約にも貢献できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、研磨スラリーを研磨パ
ッド面内に均一に供給するとともに、研磨スラリーを加
速度をもって研磨パッド上に叩き付けることができるの
で、研磨パッド上に残った不純物を、少量の研磨スラリ
ーを用いてより効率的に研磨パッドから除去することが
可能となる。また、研磨パッド上への研磨スラリーの供
給もより均一になるため、古い研磨スラリーの除去と相
まって、研磨時の面内均一性や研磨レートの向上及び再
現性が改善されるとともに、不純物により発生する研磨
面のマイクロスクラッチの発生が抑止される。従って、
高価な研磨スラリーの使用量の削減と研磨品質の向上を
図ることができる。
ッド面内に均一に供給するとともに、研磨スラリーを加
速度をもって研磨パッド上に叩き付けることができるの
で、研磨パッド上に残った不純物を、少量の研磨スラリ
ーを用いてより効率的に研磨パッドから除去することが
可能となる。また、研磨パッド上への研磨スラリーの供
給もより均一になるため、古い研磨スラリーの除去と相
まって、研磨時の面内均一性や研磨レートの向上及び再
現性が改善されるとともに、不純物により発生する研磨
面のマイクロスクラッチの発生が抑止される。従って、
高価な研磨スラリーの使用量の削減と研磨品質の向上を
図ることができる。
【図１】 本発明の実施の形態例１に係る研磨装置の概
略構成を示す断面図。
略構成を示す断面図。
【図２】 図１の研磨装置の概略構成を示す平面図。
【図３】 図１の研磨スラリー供給ノズル周辺を示す拡
大断面図。
大断面図。
【図４】 本発明の実施の形態例２に係る研磨スラリー
供給ノズル周辺を示す拡大断面図。
供給ノズル周辺を示す拡大断面図。
【図５】 従来の研磨装置の概略構成を示す断面図。
【符号の説明】 １…研磨プレート回転軸、２…研磨パッド、３…研磨プ
レート、４…ウェハ、５…キャリア、６，１０，１７…
研磨スラリー供給ノズル、７…研磨スラリー供給装置、
８…キャリア回転軸、９…研磨圧力調整機構、１１…ダ
イア、１２…ドレッサー、１３…揺動装置、１４…目立
て層、１５…供給された研磨スラリー、１６…不純物
レート、４…ウェハ、５…キャリア、６，１０，１７…
研磨スラリー供給ノズル、７…研磨スラリー供給装置、
８…キャリア回転軸、９…研磨圧力調整機構、１１…ダ
イア、１２…ドレッサー、１３…揺動装置、１４…目立
て層、１５…供給された研磨スラリー、１６…不純物
【手続補正書】
【提出日】平成８年９月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】上記の研磨方法及び研磨装置によれば、研
磨スラリーに圧力を加えることにより、研磨スラリーは
流体としての物理的な加速度、即ち流速をもって研磨ス
ラリー供給口から噴射するので、この噴射した研磨スラ
リーにより研磨パッドの目立て層に残留する粒子の砕け
た使用済研磨スラリーや、研磨パッドの破片等の不純物
の排出を効率的に行うことができる。また、研磨パッド
の半径方向に並ぶ複数の研磨スラリー供給口または研磨
パッドの半径方向に伸びるスリット状の研磨スラリー供
給口を用いることにより、研磨スラリーを研磨パッド上
に均一に供給することができる。これにより、ウェハに
対し、研磨スラリー供給口から遠い側にて十分な研磨ス
ラリー量となるよう、研磨パッド中央部で過剰な研磨ス
ラリーの供給を行うことができる。研磨スラリーは研磨
パッド中央部に供給されると、一部はウェハの回転によ
り研磨パッド外周部に持ち込まれウェハにくまなく供給
され、その他は研磨パッド全体に広がる。本発明は、本
当に必要なウェハの進行方向前面に研磨スラリー供給口
を分散させて、研磨スラリーをウェハの全体に均一に供
給することで、不要な領域、つまりウェハの後方への研
磨スラリー供給を防ぎ、研磨スラリーの全流量を削減す
る。従って、化学的機械研磨に必要とされる研磨スラリ
ー量に限りなく近い量の研磨スラリーによって、研磨パ
ッド上に残留する不純物の除去と、被研磨基板の研磨を
行うことができる。
磨スラリーに圧力を加えることにより、研磨スラリーは
流体としての物理的な加速度、即ち流速をもって研磨ス
ラリー供給口から噴射するので、この噴射した研磨スラ
リーにより研磨パッドの目立て層に残留する粒子の砕け
た使用済研磨スラリーや、研磨パッドの破片等の不純物
の排出を効率的に行うことができる。また、研磨パッド
の半径方向に並ぶ複数の研磨スラリー供給口または研磨
パッドの半径方向に伸びるスリット状の研磨スラリー供
給口を用いることにより、研磨スラリーを研磨パッド上
に均一に供給することができる。これにより、ウェハに
対し、研磨スラリー供給口から遠い側にて十分な研磨ス
ラリー量となるよう、研磨パッド中央部で過剰な研磨ス
ラリーの供給を行うことができる。研磨スラリーは研磨
パッド中央部に供給されると、一部はウェハの回転によ
り研磨パッド外周部に持ち込まれウェハにくまなく供給
され、その他は研磨パッド全体に広がる。本発明は、本
当に必要なウェハの進行方向前面に研磨スラリー供給口
を分散させて、研磨スラリーをウェハの全体に均一に供
給することで、不要な領域、つまりウェハの後方への研
磨スラリー供給を防ぎ、研磨スラリーの全流量を削減す
る。従って、化学的機械研磨に必要とされる研磨スラリ
ー量に限りなく近い量の研磨スラリーによって、研磨パ
ッド上に残留する不純物の除去と、被研磨基板の研磨を
行うことができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】また、研磨スラリー供給の際は、揺動装置
１３を動作させ、研磨スラリー供給口１０ａを研磨パッ
ド２と平行に、且つ研磨パッド２の半径方向に揺動させ
ることが望ましい。これにより、研磨パッド２上に研磨
スラリー１５をより均一に供給することができる。特
に、ウェハ４の進行方向前面に均一に必要十分な研磨ス
ラリーが供給できるため、ウェハ４の研磨の均一性及び
不純物１６の除去の均一性に効果的である。揺動装置１
３による揺動距離や揺動回数は、研磨スラリー供給口１
０ａの数に応じて適宜設定する。
１３を動作させ、研磨スラリー供給口１０ａを研磨パッ
ド２と平行に、且つ研磨パッド２の半径方向に揺動させ
ることが望ましい。これにより、研磨パッド２上に研磨
スラリー１５をより均一に供給することができる。特
に、ウェハ４の進行方向前面に均一に必要十分な研磨ス
ラリーが供給できるため、ウェハ４の研磨の均一性及び
不純物１６の除去の均一性に効果的である。揺動装置１
３による揺動距離や揺動回数は、研磨スラリー供給口１
０ａの数に応じて適宜設定する。
Claims (12)
- 【請求項１】 研磨パッド表面に対向配置される被研磨
基板を、前記研磨パッド表面に研磨スラリーを供給する
とともに、前記研磨パッド表面に押圧しながら研磨する
研磨方法において、 前記研磨スラリーに圧力を加えながら、 前記研磨スラリーを、前記研磨パッドの半径方向に並ぶ
複数の研磨スラリー供給口から供給することを特徴とす
る研磨方法。 - 【請求項２】 研磨パッド表面に対向配置される被研磨
基板を、前記研磨パッド表面に研磨スラリーを供給する
とともに、前記研磨パッド表面に押圧しながら研磨する
研磨方法において、 前記研磨スラリーに圧力を加えながら、 前記研磨スラリーを、前記研磨パッドの半径方向に伸び
るスリット状の研磨スラリー供給口から供給することを
特徴とする研磨方法。 - 【請求項３】 前記研磨スラリー供給口を、前記研磨パ
ッドの半径方向に揺動させることを特徴とする請求項１
または請求項２いずれか１項記載の研磨方法。 - 【請求項４】 前記研磨スラリー供給口から前記研磨パ
ッドへの研磨スラリー供給方向が、前記研磨パッドの外
周方向へ傾斜していることを特徴とする請求項１または
請求項２いずれか１項記載の研磨方法。 - 【請求項５】 前記研磨スラリーに加える圧力を経時的
に変化させることを特徴とする請求項１または請求項２
いずれか１項記載の研磨方法。 - 【請求項６】 前記研磨パッドの中央側に位置する研磨
スラリー供給口から供給される研磨スラリーの圧力を、
前記研磨パッドの外周側に位置する研磨スラリー供給口
から供給される研磨スラリーの圧力より大きくすること
を特徴とする請求項１記載の研磨方法。 - 【請求項７】 表面に研磨パッドを備えた研磨プレート
と、 被研磨基板が前記研磨パッドの表面に対向するように装
着された基板支持台と、 前記研磨プレートの上方に位置し、研磨スラリーを前記
研磨パッドの表面に供給する研磨スラリー供給ノズルと
を有する研磨装置において、 前記研磨スラリー供給ノズルが、前記研磨パッドの半径
方向に並ぶ複数の研磨スラリー供給口を有することを特
徴とする研磨装置。 - 【請求項８】 表面に研磨パッドを備えた研磨プレート
と、 被研磨基板が前記研磨パッドの表面に対向するように装
着された基板支持台と、 前記研磨プレートの上方に位置し、研磨スラリーを前記
研磨パッドの表面に供給する研磨スラリー供給ノズルと
を有する研磨装置において、 前記研磨スラリー供給ノズルが、前記研磨パッドの半径
方向に伸びるスリット状の研磨スラリー供給口を有する
ことを特徴とする研磨装置。 - 【請求項９】 前記研磨スラリー供給ノズルを前記研磨
パッドの半径方向に揺動する揺動手段を具備することを
特徴とする請求項７または請求項８いずれか１項記載の
研磨装置。 - 【請求項１０】 前記研磨スラリー供給ノズルが、前記
研磨パッドの外周側に傾斜していることを特徴とする請
求項７記載の研磨装置。 - 【請求項１１】 前記研磨スラリー供給ノズルの内部
に、前記研磨パッドの外周側に傾斜する複数の整流板を
設けたことを特徴とする請求項８記載の研磨装置。 - 【請求項１２】 前記研磨スラリー供給ノズルの先端を
テーパ状に形成したことを特徴とする請求項７または請
求項８いずれか１項記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19498396A JPH1034535A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 研磨方法及び研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19498396A JPH1034535A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 研磨方法及び研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034535A true JPH1034535A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16333595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19498396A Pending JPH1034535A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 研磨方法及び研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1034535A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000280166A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-10-10 | Infineon Technol North America Corp | 改良されたｃｍｐ均一性 |
| JP2007317702A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toshiba Corp | 研磨方法及び半導体装置の製造方法 |
| US8360817B2 (en) | 2009-04-01 | 2013-01-29 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing method |
| KR101957639B1 (ko) * | 2018-07-26 | 2019-03-12 | 유재형 | 웨이퍼 표면가공용 듀얼 노즐 |
| JP2020131381A (ja) * | 2019-02-21 | 2020-08-31 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置、研磨方法、および研磨液供給位置決定プログラムを記録した記録媒体 |
| US20220410336A1 (en) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | Applied Materials, Inc. | Spray system for slurry reduction during chemical mechanical polishing (cmp) |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP19498396A patent/JPH1034535A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000280166A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-10-10 | Infineon Technol North America Corp | 改良されたｃｍｐ均一性 |
| US6685796B1 (en) * | 1999-03-18 | 2004-02-03 | Infineon Technologies Ag | CMP uniformity |
| JP2007317702A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toshiba Corp | 研磨方法及び半導体装置の製造方法 |
| US8778802B2 (en) | 2006-05-23 | 2014-07-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Polishing method and method for fabricating semiconductor device |
| US8360817B2 (en) | 2009-04-01 | 2013-01-29 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing method |
| KR101957639B1 (ko) * | 2018-07-26 | 2019-03-12 | 유재형 | 웨이퍼 표면가공용 듀얼 노즐 |
| JP2020131381A (ja) * | 2019-02-21 | 2020-08-31 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置、研磨方法、および研磨液供給位置決定プログラムを記録した記録媒体 |
| US20220410336A1 (en) * | 2021-06-25 | 2022-12-29 | Applied Materials, Inc. | Spray system for slurry reduction during chemical mechanical polishing (cmp) |
| US11819976B2 (en) * | 2021-06-25 | 2023-11-21 | Applied Materials, Inc. | Spray system for slurry reduction during chemical mechanical polishing (cmp) |
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