JPH106213A - 半導体ウェーハ用研磨盤 - Google Patents
半導体ウェーハ用研磨盤Info
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- JPH106213A JPH106213A JP15706696A JP15706696A JPH106213A JP H106213 A JPH106213 A JP H106213A JP 15706696 A JP15706696 A JP 15706696A JP 15706696 A JP15706696 A JP 15706696A JP H106213 A JPH106213 A JP H106213A
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- semiconductor wafer
- pad
- polishing liquid
- liquid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】研磨される半導体ウェーハの面内全域に、均一
に研磨液を供給することのできる、半導体ウェーハ用研
磨盤を提供する。 【解決手段】研磨盤３０のパッド１２は、複数の独立し
た板１２Ｂの集合体によって構成されている。板１２Ｂ
は、互いの間に隙間２４が形成されて平面的に配列さ
れ、それぞれ支柱１４Ａに一枚ずつ支持されている。支
柱１４Ａは、互いの間に隙間１８が形成され、基盤部１
６に支持されている。基盤部１６は、空洞１９及び空洞
１９と隙間１８とを連通する貫通孔２２が形成されてい
る。研磨液は、パイプ２０から空洞１９へ圧送され、貫
通孔２２、隙間１８及び隙間２４を通じて、パッド１２
の表面全体に供給される。したがって、研磨される半導
体ウェーハ４０の面内全域に、均一に研磨液を供給する
ことができる。
に研磨液を供給することのできる、半導体ウェーハ用研
磨盤を提供する。 【解決手段】研磨盤３０のパッド１２は、複数の独立し
た板１２Ｂの集合体によって構成されている。板１２Ｂ
は、互いの間に隙間２４が形成されて平面的に配列さ
れ、それぞれ支柱１４Ａに一枚ずつ支持されている。支
柱１４Ａは、互いの間に隙間１８が形成され、基盤部１
６に支持されている。基盤部１６は、空洞１９及び空洞
１９と隙間１８とを連通する貫通孔２２が形成されてい
る。研磨液は、パイプ２０から空洞１９へ圧送され、貫
通孔２２、隙間１８及び隙間２４を通じて、パッド１２
の表面全体に供給される。したがって、研磨される半導
体ウェーハ４０の面内全域に、均一に研磨液を供給する
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ研
磨用の研磨盤に係わり、特に化学的機械研磨法 (ＣＭ
Ｐ:Chemical Mechanical Polishing) による半導体ウェ
ーハの研磨に用いられる研磨盤に関する。
磨用の研磨盤に係わり、特に化学的機械研磨法 (ＣＭ
Ｐ:Chemical Mechanical Polishing) による半導体ウェ
ーハの研磨に用いられる研磨盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高密度化、多層
化が進み、その製作過程において半導体ウェーハを高い
精度で平坦化する技術が重要視されている。従来、その
ための方法の一つとしてＣＭＰ法が用いられている。こ
のＣＭＰ法は、研磨液の作用で半導体ウェーハ表面に軟
質の皮膜を生成させ、それを研磨液や研磨盤によって拭
い取るようにして行う研磨方法である。
化が進み、その製作過程において半導体ウェーハを高い
精度で平坦化する技術が重要視されている。従来、その
ための方法の一つとしてＣＭＰ法が用いられている。こ
のＣＭＰ法は、研磨液の作用で半導体ウェーハ表面に軟
質の皮膜を生成させ、それを研磨液や研磨盤によって拭
い取るようにして行う研磨方法である。
【０００３】従来は、研磨液を研磨盤の表面上に単に滴
下して供給するとともに、研磨盤と半導体ウェーハとを
押し付けながら相対運動させることによって、ＣＭＰ法
による研磨が行われている。
下して供給するとともに、研磨盤と半導体ウェーハとを
押し付けながら相対運動させることによって、ＣＭＰ法
による研磨が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この研磨を均一に行う
ためには、研磨液が研磨盤と半導体ウェーハとの間に均
一に供給されることが望ましい。上記の従来の方法で
は、研磨液を、研磨盤と半導体ウェーハとの間に、半導
体ウェーハの周辺から浸透させることによって供給して
いる。しかしながら、この方法によると、半導体ウェー
ハの外周部にはある程度研磨液が浸透するものの、半導
体ウェーハの中心部までは研磨液が浸透しにくい。その
ため、半導体ウェーハの中心部と外周部とでは供給され
る研磨液の量に差が生じてしまい、研磨が均一に行われ
ないという欠点がある。
ためには、研磨液が研磨盤と半導体ウェーハとの間に均
一に供給されることが望ましい。上記の従来の方法で
は、研磨液を、研磨盤と半導体ウェーハとの間に、半導
体ウェーハの周辺から浸透させることによって供給して
いる。しかしながら、この方法によると、半導体ウェー
ハの外周部にはある程度研磨液が浸透するものの、半導
体ウェーハの中心部までは研磨液が浸透しにくい。その
ため、半導体ウェーハの中心部と外周部とでは供給され
る研磨液の量に差が生じてしまい、研磨が均一に行われ
ないという欠点がある。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、研磨される半導体ウェーハの面内全域に、均
一に研磨液を供給することのできる、半導体ウェーハ研
磨用の研磨盤を提供することを目的とする。
たもので、研磨される半導体ウェーハの面内全域に、均
一に研磨液を供給することのできる、半導体ウェーハ研
磨用の研磨盤を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】前記目的を達成するため
に、本発明の半導体ウェーハ用研磨盤は、研磨液を研磨
盤と半導体ウェーハとの間に供給するとともに、研磨盤
と半導体ウェーハとを押し付けながら相対運動させて行
われる、半導体ウェーハの研磨に用いられる研磨盤にお
いて、前記半導体ウェーハに接触し、研磨液が透過可能
な孔を有するパッド部と、前記パッド部を支持する複数
の独立した柱の集合体であって、それぞれの柱の間にパ
ッド部へ研磨液を供給する隙間を有する支持部と、前記
支持部を支持し、支持部の前記隙間に研磨液を供給する
多数の孔及び前記孔に研磨液を供給する空洞部を有し、
外部から研磨液を空洞部及び孔を介して支持部へ供給す
る基盤部と、から構成されることを特徴とする。
に、本発明の半導体ウェーハ用研磨盤は、研磨液を研磨
盤と半導体ウェーハとの間に供給するとともに、研磨盤
と半導体ウェーハとを押し付けながら相対運動させて行
われる、半導体ウェーハの研磨に用いられる研磨盤にお
いて、前記半導体ウェーハに接触し、研磨液が透過可能
な孔を有するパッド部と、前記パッド部を支持する複数
の独立した柱の集合体であって、それぞれの柱の間にパ
ッド部へ研磨液を供給する隙間を有する支持部と、前記
支持部を支持し、支持部の前記隙間に研磨液を供給する
多数の孔及び前記孔に研磨液を供給する空洞部を有し、
外部から研磨液を空洞部及び孔を介して支持部へ供給す
る基盤部と、から構成されることを特徴とする。
【０００７】本発明の研磨盤では、研磨液が、基盤部の
空洞部及び孔を通り、さらに支持部の隙間及びパッド部
の孔を通って、パッド部の表面全体に供給される。した
がって、この研磨盤を用いれば、研磨される半導体ウェ
ーハの面内全域に、均一に研磨液を供給することができ
る。
空洞部及び孔を通り、さらに支持部の隙間及びパッド部
の孔を通って、パッド部の表面全体に供給される。した
がって、この研磨盤を用いれば、研磨される半導体ウェ
ーハの面内全域に、均一に研磨液を供給することができ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って、本発明に
係わる半導体ウェーハ用研磨盤の好ましい実施の形態に
ついて詳説する。図１は、本発明の第一の実施の形態の
研磨盤１０の断面図である。この研磨盤１０は、パッド
１２、支持部１４及び基盤部１６から構成されている。
係わる半導体ウェーハ用研磨盤の好ましい実施の形態に
ついて詳説する。図１は、本発明の第一の実施の形態の
研磨盤１０の断面図である。この研磨盤１０は、パッド
１２、支持部１４及び基盤部１６から構成されている。
【０００９】前記パッド１２は、研磨液が透過可能な連
続孔を有する、多孔質のシート１２Ａからなっている。
このシート１２Ａの表面に、半導体ウェーハ４０が押し
付けられて研磨される。前記支持部１４は、複数の独立
した支柱１４Ａの集合体からなっている。それぞれの支
柱１４Ａの上端部には前記パッド１２が支持されてい
て、支柱１４Ａの下端部は基盤部１６に支持されてい
る。また、それぞれの支柱１４Ａの間には隙間１８が形
成されている。
続孔を有する、多孔質のシート１２Ａからなっている。
このシート１２Ａの表面に、半導体ウェーハ４０が押し
付けられて研磨される。前記支持部１４は、複数の独立
した支柱１４Ａの集合体からなっている。それぞれの支
柱１４Ａの上端部には前記パッド１２が支持されてい
て、支柱１４Ａの下端部は基盤部１６に支持されてい
る。また、それぞれの支柱１４Ａの間には隙間１８が形
成されている。
【００１０】前記基盤部１６の内部には、空洞１９及び
この空洞１９と前記隙間１８とを連通する貫通孔２２が
形成されている。さらに、基盤部１６の下部には、前記
空洞１９に通ずるパイプ２０が接続されている。図示し
ない研磨液が、このパイプ２０から空洞１９へ図中矢印
方向へ加圧されて送られる。ここで、以上のように構成
された研磨盤１０における、研磨液の流れについて説明
する。研磨液は、図中矢印で示すようにパイプ２０から
基盤部１６の空洞１９に加圧されて送られる。そして、
貫通孔２２、隙間１８及びシート１２Ａの孔を通って、
パッド１２の上面を覆うように涌出する。したがって、
研磨液は、パッド１２の上面と半導体ウェーハ４０との
間に均一に供給される。
この空洞１９と前記隙間１８とを連通する貫通孔２２が
形成されている。さらに、基盤部１６の下部には、前記
空洞１９に通ずるパイプ２０が接続されている。図示し
ない研磨液が、このパイプ２０から空洞１９へ図中矢印
方向へ加圧されて送られる。ここで、以上のように構成
された研磨盤１０における、研磨液の流れについて説明
する。研磨液は、図中矢印で示すようにパイプ２０から
基盤部１６の空洞１９に加圧されて送られる。そして、
貫通孔２２、隙間１８及びシート１２Ａの孔を通って、
パッド１２の上面を覆うように涌出する。したがって、
研磨液は、パッド１２の上面と半導体ウェーハ４０との
間に均一に供給される。
【００１１】次に、本発明の第二の実施の形態の研磨盤
３０の断面図を、図２に示す。図２において、図１に示
した第一の実施の形態の研磨盤１０と同一もしくは類似
の部材については、図１と同一符号を付し、その説明は
省略する。前記研磨盤１０とこの研磨盤３０との相違点
は、研磨盤１０ではパッド１２をシート１２Ａで構成し
たのに対し、研磨盤３０ではパッド１２を複数の独立し
た板１２Ｂの集合体で構成した点である。このことによ
って、研磨盤３０は、パッド１２の研磨液透過性及び後
に詳述する半導体ウェーハ４０への追従性能を、さらに
高めている。
３０の断面図を、図２に示す。図２において、図１に示
した第一の実施の形態の研磨盤１０と同一もしくは類似
の部材については、図１と同一符号を付し、その説明は
省略する。前記研磨盤１０とこの研磨盤３０との相違点
は、研磨盤１０ではパッド１２をシート１２Ａで構成し
たのに対し、研磨盤３０ではパッド１２を複数の独立し
た板１２Ｂの集合体で構成した点である。このことによ
って、研磨盤３０は、パッド１２の研磨液透過性及び後
に詳述する半導体ウェーハ４０への追従性能を、さらに
高めている。
【００１２】研磨盤３０では、板１２Ｂはそれぞれ支柱
１４Ａに一枚ずつ支持されている。図３は、研磨盤３０
の部分上面図である。この図に示すように、パッド１２
を構成するそれぞれの板１２Ｂは、互いの間に隙間２４
が形成されて、平面的に配列されている。以上のように
構成された研磨盤３０において、研磨液は、パイプ２
０、空洞１９、貫通孔２２、隙間１８及び隙間２４を通
って、パッド１２の上面を覆うように涌出する。したが
って、研磨液は、パッド１２の上面と半導体ウェーハ４
０との間に均一に供給される。
１４Ａに一枚ずつ支持されている。図３は、研磨盤３０
の部分上面図である。この図に示すように、パッド１２
を構成するそれぞれの板１２Ｂは、互いの間に隙間２４
が形成されて、平面的に配列されている。以上のように
構成された研磨盤３０において、研磨液は、パイプ２
０、空洞１９、貫通孔２２、隙間１８及び隙間２４を通
って、パッド１２の上面を覆うように涌出する。したが
って、研磨液は、パッド１２の上面と半導体ウェーハ４
０との間に均一に供給される。
【００１３】さて、研磨液は強アルカリ性であることが
多いので、基盤部１６には耐薬品性の高い材料、例えば
ステンレスやセラミックを用いるのが適当である。ま
た、後述する理由により、パッド１２には硬質の材料、
例えばポリウレタンを用い、支柱１４Ａにはパッド１２
よりも軟質の材料、例えばポリエチレンを用いるのが望
ましい。
多いので、基盤部１６には耐薬品性の高い材料、例えば
ステンレスやセラミックを用いるのが適当である。ま
た、後述する理由により、パッド１２には硬質の材料、
例えばポリウレタンを用い、支柱１４Ａにはパッド１２
よりも軟質の材料、例えばポリエチレンを用いるのが望
ましい。
【００１４】なぜなら、研磨される半導体ウェーハ４０
には、厚さむらや反りといったマクロ的な歪みと、表面
のデバイスパターンの大小、疎密、及び堆積物の高低と
いったミクロ的な凹凸とが存在する。このような半導体
ウェーハ４０の表面を研磨によって平坦化するために
は、研磨盤に次のような特性が要求される。それは、半
導体ウェーハ４０のマクロ的な歪みには追従し、ミクロ
的な凹凸には追従しないという特性である。
には、厚さむらや反りといったマクロ的な歪みと、表面
のデバイスパターンの大小、疎密、及び堆積物の高低と
いったミクロ的な凹凸とが存在する。このような半導体
ウェーハ４０の表面を研磨によって平坦化するために
は、研磨盤に次のような特性が要求される。それは、半
導体ウェーハ４０のマクロ的な歪みには追従し、ミクロ
的な凹凸には追従しないという特性である。
【００１５】もし、研磨盤が硬い場合には、ミクロ的な
凹凸を部分的には平坦化することができる。しかし、半
導体ウェーハ４０にマクロ的な歪みがあると、研磨圧力
が偏在してしまい、半導体ウェーハ４０の面内全域にわ
たって均一に研磨を行うことはできない。また、研磨盤
が軟らかい場合には、半導体ウェーハ４０のマクロ的な
歪みだけでなく、ミクロ的な凹凸にまで追従する。すな
わち、研磨盤が、凸部だけでなく、本来研磨されるべき
でない凹部にまであたってしまう。そのため、凸部と凹
部との両方が研磨されてしまうので、凹凸が解消できな
い。
凹凸を部分的には平坦化することができる。しかし、半
導体ウェーハ４０にマクロ的な歪みがあると、研磨圧力
が偏在してしまい、半導体ウェーハ４０の面内全域にわ
たって均一に研磨を行うことはできない。また、研磨盤
が軟らかい場合には、半導体ウェーハ４０のマクロ的な
歪みだけでなく、ミクロ的な凹凸にまで追従する。すな
わち、研磨盤が、凸部だけでなく、本来研磨されるべき
でない凹部にまであたってしまう。そのため、凸部と凹
部との両方が研磨されてしまうので、凹凸が解消できな
い。
【００１６】そこで、前述のように、パッド１２には硬
質、支柱１４Ａには軟質の材料を用いることにすれば、
半導体ウェーハ４０のマクロ的な歪みには追従し、ミク
ロ的な凹凸には追従しないという、理想的な特性を持つ
研磨盤が実現できる。パッド１２が硬質であれば、パッ
ド１２は、半導体ウェーハ４０のミクロ的な凸部のみに
接触し、凹部には接触しない。また、パッド１２は、複
数の独立した支柱１４Ａによって支持されている。その
ため、支柱１４Ａが軟質であれば、パッド１２は、それ
ぞれの支柱１４Ａに支持された部分が別々に動くことに
よって、半導体ウェーハ４０のマクロ的な歪みに追従す
ることができる。したがって、この研磨盤を用いれば、
半導体ウェーハ４０の面内全域を均一に平坦化すること
ができる。
質、支柱１４Ａには軟質の材料を用いることにすれば、
半導体ウェーハ４０のマクロ的な歪みには追従し、ミク
ロ的な凹凸には追従しないという、理想的な特性を持つ
研磨盤が実現できる。パッド１２が硬質であれば、パッ
ド１２は、半導体ウェーハ４０のミクロ的な凸部のみに
接触し、凹部には接触しない。また、パッド１２は、複
数の独立した支柱１４Ａによって支持されている。その
ため、支柱１４Ａが軟質であれば、パッド１２は、それ
ぞれの支柱１４Ａに支持された部分が別々に動くことに
よって、半導体ウェーハ４０のマクロ的な歪みに追従す
ることができる。したがって、この研磨盤を用いれば、
半導体ウェーハ４０の面内全域を均一に平坦化すること
ができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体ウ
ェーハ用研磨盤では、研磨液を研磨盤の内部から表面へ
涌出させるようにしたので、研磨される半導体ウェーハ
の面内全域に、均一に研磨液を供給することができる。
ェーハ用研磨盤では、研磨液を研磨盤の内部から表面へ
涌出させるようにしたので、研磨される半導体ウェーハ
の面内全域に、均一に研磨液を供給することができる。
【図１】本発明の第一の実施の形態の半導体ウェーハ用
研磨盤の断面図。
研磨盤の断面図。
【図２】本発明の第二の実施の形態の半導体ウェーハ用
研磨盤の断面図。
研磨盤の断面図。
【図３】本発明の第二の実施の形態の半導体ウェーハ用
研磨盤の部分上面図。
研磨盤の部分上面図。
１０…研磨盤 １２…パッド １２Ｂ…板 １４Ａ…支柱 １６…基盤部 １８…隙間 １９…空洞 ２２…貫通孔 ２４…隙間 ３０…研磨盤 ４０…半導体ウェーハ
Claims (4)
- 【請求項１】研磨液を研磨盤と半導体ウェーハとの間に
供給するとともに、研磨盤と半導体ウェーハとを押し付
けながら相対運動させて行われる、半導体ウェーハの研
磨に用いられる研磨盤において、 前記半導体ウェーハに接触し、研磨液が透過可能な孔を
有するパッド部と、 前記パッド部を支持する複数の独立した柱の集合体であ
って、それぞれの柱の間にパッド部へ研磨液を供給する
隙間を有する支持部と、 前記支持部を支持し、支持部の前記隙間に研磨液を供給
する多数の孔及びこの孔に研磨液を供給する空洞部を有
し、外部から研磨液を空洞部及び孔を介して支持部へ供
給する基盤部と、 から構成されることを特徴とする半導体ウェーハ用研磨
盤。 - 【請求項２】前記半導体ウェーハ用研磨盤の前記支持部
は、前記パッド部よりも軟質であることを特徴とする請
求項１記載の半導体ウェーハ用研磨盤。 - 【請求項３】前記半導体ウェーハ用研磨盤の前記パッド
部は、研磨液が透過可能な連続孔を有する多孔質のシー
トであることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体
ウェーハ用研磨盤。 - 【請求項４】前記半導体ウェーハ用研磨盤の前記パッド
部は、平面的に配列された複数の独立した板の集合体か
らなり、それぞれの前記板の間に前記研磨液が透過可能
な隙間が形成されていることを特徴とする請求項１又は
２記載の半導体ウェーハ用研磨盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15706696A JPH106213A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 半導体ウェーハ用研磨盤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15706696A JPH106213A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 半導体ウェーハ用研磨盤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH106213A true JPH106213A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15641485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15706696A Pending JPH106213A (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 半導体ウェーハ用研磨盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH106213A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6633084B1 (en) * | 1996-06-06 | 2003-10-14 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor wafer for improved chemical-mechanical polishing over large area features |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP15706696A patent/JPH106213A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6633084B1 (en) * | 1996-06-06 | 2003-10-14 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor wafer for improved chemical-mechanical polishing over large area features |
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