JPH1071557A

JPH1071557A - ドレッシング方法及び装置

Info

Publication number: JPH1071557A
Application number: JP18302397A
Authority: JP
Inventors: Norio Kimura; 憲雄木村; Yu Ishii; 遊石井; Toyomi Nishi; 豊美西
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1997-06-24
Publication date: 1998-03-17
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: JP3640504B2

Abstract

(57)【要約】【課題】研磨クロスのドレッシングに際して研磨クロ
スの半径方向に沿って均一な削れ量が得られる研磨クロ
スのドレッシング方法及び装置を提供する。【解決手段】研磨テーブル２０上の研磨クロス４にド
レッサー１０を当接させドレッシングする研磨クロスの
ドレッシング方法であって、研磨クロス４の各半径方向
位置における研磨クロス面の高さを計測し、この計測結
果に基づき研磨テーブル２０の回転数に対するドレッサ
ー１０の回転数を決定し、研磨クロス４をドレッシング
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ表
面、特に半導体ウエハの上面に形成されたデバイスパタ
ーンを研磨クロス面に接触させて研磨して平坦化するポ
リッシング装置における研磨テーブルに貼付られた研磨
クロスの表面状態を回復するドレッシング方法及び装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化が進む
につれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭く
なりつつある。特に０．５μｍ以下の光リソグラフィの
場合、焦点深度が浅くなるためステッパの結像面の平坦
度を必要とする。そこで、半導体ウエハの表面を平坦化
することが必要となるが、この平坦化の一手段として所
定成分の研磨液を供給しながら機械的研磨を行なう化学
的機械的研磨処理（ＣＭＰ）などの処理方法が実用化さ
れている。

【０００３】半導体ウエハ表面、特に半導体ウエハの上
面に形成されたデバイスパターンを研磨し平坦化するポ
リッシング装置においては、研磨テーブル上面に貼付ら
れた研磨クロスには、従来、不織布からなる研磨クロス
を用いていた。しかしながら、近年、ＩＣやＬＳＩの集
積度が高くなるに従って、研磨後の研磨面の段差がより
小さいことが要望されている。この段差の小さい研磨の
要望に応えるため、研磨クロスに硬い材質のもの、例え
ば発泡ポリウレタンからなる研磨クロスを用いるように
なってきた。

【０００４】研磨クロスに半導体ウエハを接触させて、
研磨テーブルを回転することによりポリッシングを行う
と、研磨クロスには砥粒や研磨クズが付着し、また、研
磨クロスが不織布等の場合には、研磨クロスの繊維が寝
てくる。このため、同一の研磨クロスを用いて半導体ウ
エハの研磨を繰返すと研磨速度が低下し、また、研磨ム
ラが生じる等の問題がある。そこで、半導体ウエハの研
磨の前後、または最中に研磨クロス面の表面状態を回復
するドレッシングが行なわれている。

【０００５】発泡ポリウレタンのような硬い材質の研磨
クロス表面のポリッシングによる上述した経時変化を回
復させるドレッシング方法として、ダイヤモンドドレッ
サーを用いる方法がある。このダイヤモンドドレッサー
を用いると研磨クロス面の経時変化の回復が効果的で、
研磨速度の低下も少ないという利点がある。

【０００６】即ち、ドレッシングは大別して２つの方法
に分けられ、その１つはブラシ、水ジェット、気体ジェ
ットなどによって倒れた繊維を起こすことや、研磨クズ
や残留砥液を洗い流すことを主としたドレッシングであ
り、他の１つは、ダイヤモンド、ＳｉＣ（炭化ケイ素）
などによって研磨クロスの表面を薄く削り取って新しい
クロス表面を創出することを主としたドレッシングであ
る。そして、前者の場合には、ドレッシングされる領域
の中でドレッシングの効果が多少不均一であっても、ウ
エハの研磨後の仕上がりに対する影響がそれほど大きく
無いのに対して、後者ではドレッシング効果の不均一の
影響が大きいと考えられる。

【０００７】通常、ダイヤモンドドレッサーを用いたポ
リッシング装置では、研磨対象物である例えば半導体ウ
エハを把持するトップリングと、研磨クロス面のドレッ
シングを行う接触部を備えたドレッサーとがそれぞれ別
ヘッドに備えられている。そして、ドレッサーはヘッド
上に回転駆動装置を備え、研磨クロス面にドレッサー接
触部を押圧しながら回転させ、かつヘッドを揺動させる
ことにより、研磨クロスの全面のドレッシングを行う。

【０００８】即ち、研磨クロスのドレッシングは、研磨
テーブルを回転させかつドレッサーを回転させた状態で
研磨クロス面にドレッサーの接触部を押圧しながら、ヘ
ッドを揺動させてドレッサーの接触部を研磨クロスの半
径方向に移動させることにより行うものである。そし
て、従来は研磨テーブルの回転数とドレッサーの回転数
とを等しくしてドレッシングを行うのが通常であった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイヤ
モンドドレッサーで研磨クロス面をドレッシングする場
合には、研磨クロスが僅かながら削られる。この時、研
磨クロス面が半径方向に沿って均一に削られないと、ド
レッシングの回数を重ねていくうちに研磨クロス面の平
坦性が失われ、その結果としてポリッシング対象物であ
る半導体ウエハ面が均一に研磨されなくなるという問題
がある。

【００１０】そして、従来の通例であるドレッサーの回
転数と研磨テーブルの回転数を等しくしてドレッシング
を行うと、研磨クロスの削れ量は研磨クロスの内周側の
方が外周側と比較して大きくなるということが、図６に
示すように本発明者等の実験により判明した。図６は従
来のドレッシング方法によってドレッシングした場合の
研磨クロスの削れ量の測定結果を示す図である。同図に
おいて、横軸は研磨クロスの回転中心からの距離（半
径）（ｃｍ）、縦軸は研磨クロスの削れ量（ｍｍ）を示
す。図６は、ドレッサーの回転数と研磨テーブルの回転
数を同一とし、５００枚程度の半導体ウエハの研磨及び
ドレッシングを繰り返した場合の結果を示す。なお、ダ
イヤモンドの粒子サイズは２種類（＃１００と＃２０
０）を使用している。図６において、例えば、■印で示
すように研磨テーブル回転数を１３rpm、ドレッサーの
回転数を１３rpmとし、半導体ウエハの５００枚程度の
研磨及びドレッシングを繰り返すと、発泡ポリウレタン
を用いた研磨クロス面上で、その内周側と外周側とで１
００μｍ程度の削れ量の差が生じてくる。

【００１１】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
で、研磨クロスのドレッシングに際して研磨クロスの半
径方向に沿って均一な削れ量が得られる研磨クロスのド
レッシング方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のドレッシング方
法の一態様は、研磨テーブル上の研磨クロスにドレッサ
ーを当接させドレッシングする研磨クロスのドレッシン
グ方法であって、前記研磨クロスの各半径方向位置にお
ける研磨クロス面の高さを計測し、この計測結果に基づ
き前記研磨テーブルの回転数に対する前記ドレッサーの
回転数を決定し、研磨クロスをドレッシングすることを
特徴とするものである。

【００１３】本発明のドレッシング方法の他の態様は、
研磨テーブル上の研磨クロスにドレッサーを当接させド
レッシングする研磨クロスのドレッシング方法であっ
て、前記ドレッサーの回転数を前記研磨テーブルの回転
数よりも小さくして研磨クロスをドレッシングすること
ことを特徴とするものである。

【００１４】本発明のドレッシング装置は、研磨テーブ
ル上の研磨クロスをドレッシングするドレッシング装置
であって、前記研磨クロスに当接するドレッサーと、該
ドレッサーを回転駆動する回転駆動装置と、前記研磨ク
ロスの各半径方向位置における研磨クロス面の高さを計
測する計測装置とを備え、前記計測装置の計測結果に基
づき前記研磨テーブルの回転数に対する前記ドレッサー
の回転数を決定し、研磨クロスをドレッシングすること
を特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は本発明のポリッシング
装置の全体構成を示す概略図である。図１に示すよう
に、ポリッシング装置は、研磨テーブル２０と、半導体
ウエハ２を保持しつつ研磨テーブル２０に押しつけるト
ップリング３とを具備している。前記研磨テーブル２０
はモータ７に連結されており、矢印で示すようにその軸
心回りに回転可能になっている。また研磨テーブル２０
の上面には、研磨クロス４（例えば、ロデール社製のＩ
Ｃ−１０００）が貼設されている。

【００１６】トップリング３は、モータ及び昇降シリン
ダ（図示せず）に連結されている。これによって、トッ
プリング３は矢印で示すように昇降可能かつその軸心回
りに回転可能になっており、半導体ウエハ２を研磨クロ
ス４に対して任意の圧力で押圧できるようになってい
る。また半導体ウエハ２はトップリング３の下端面に真
空等によって吸着されるようになっている。なお、トッ
プリング３の下部外周部には、半導体ウエハ２の外れ止
めを行なうガイドリング６が設けられている。

【００１７】また、研磨テーブル２０の上方には砥液供
給ノズル５が設置されており、砥液供給ノズル５によっ
て研磨テーブル２０上の研磨クロス４に研磨砥液が供給
されるようになっている。研磨クロス４上のトップリン
グ３の位置の反対側にドレッシング用のドレッサー１０
が配置可能になっており、研磨クロス４のドレッシング
を行うことができるように構成されている。研磨クロス
４には、ドレッシングに使用するドレッシング液、例え
ば水がテーブル上に伸びたドレッシング液供給ノズル９
から供給されるようになっている。ドレッサー１０は回
転用のモータ１５と昇降用のシリンダ１６とに連結され
ており、矢印で示すように昇降可能かつその軸心回りに
回転可能になっている。

【００１８】ドレッサー１０は下面にダイヤモンド電着
リング１３（後述する）を備え、またドレッサーヘッド
（図示せず）に保持されており、研磨クロス４の半径方
向に可動になっている。砥液供給ノズル５及びドレッシ
ング液供給ノズル９は研磨テーブル上の回転中心付近に
まで伸び、研磨クロス４上の所定位置に砥液及び水をそ
れぞれ供給する。

【００１９】トップリング３に保持された半導体ウエハ
２を研磨クロス４上に押圧し、研磨テーブル２０及びト
ップリング３を回転させることにより、半導体ウエハ２
の下面（研磨面）が研磨クロス４と擦り合わされる。こ
の時、同時に研磨クロス４上に砥液供給ノズル５から砥
液を供給することにより、半導体ウエハ２の研磨面は、
砥液中の砥粒の機械的研磨作用と砥液の液体成分である
アルカリによる化学的研磨作用との複合作用によってポ
リッシングされる。

【００２０】半導体ウエハ２の所定の研磨量を研磨した
時点でポリッシングを終了する。このポリッシングが終
了した時点では、ポリッシングによって研磨クロスの特
性が変化し、次に行うポリッシングの研磨性能が劣化す
るので、研磨クロスのドレッシングを行う。図２はドレ
ッサーの下部に固定されるダイヤモンドドレッサーの構
造の一例を示す図で、同図（Ａ）は底面図、同図（Ｂ）
はａ−ａ断面図、同図（Ｃ）はｂ部分の拡大図である。

【００２１】ドレッサー１０は円板状で下面の周端部に
所定の幅で微粒のダイヤモンドを電着させる帯状の凸部
１２が形成されてなるドレッサー本体１１を具備し、該
凸部１２の表面に微粒のダイヤモンドを電着させて形成
したダイヤモンド電着リング１３が設けられている。こ
のダイヤモンド電着リング面が研磨クロス面に当接し
て、研磨クロス表面を薄く削り取る。該ダイヤモンド電
着リング１３は凸部１２の表面に微粒のダイヤモンドを
付着させ、該ダイヤモンド付着部にニッケルメッキを施
すことにより、該ニッケルメッキ層により微粒のダイヤ
モンドを固着した構造である。

【００２２】本ドレッサー１０の寸法構成は、一例とし
てドレッサー本体１１の直径が２５０ｍｍで、その下面
の周端部に幅６ｍｍのダイヤモンド電着リング１３を形
成した構成である。また、ダイヤモンド電着リング１３
は複数個（図では８個）に分割して形成している。ドレ
ッサ本体１１の直径は、研磨対象物である半導体ウエハ
２の直径に対して大きくなっており、半導体ウエハの研
磨時には研磨クロスのドレスアップされた面が半導体ウ
エハの研磨面に対して、テーブルの半径方向の内周側及
び外周側に余裕を持つようになっている。

【００２３】上記構造のドレッサー１０を図３に示すよ
うに、上面に発泡ポリウレタンからなる研磨クロス４が
貼り付けられた矢印Ａに示す方向に回転する研磨テーブ
ル２０の上面に、ドレッサー１０をそのダイヤモンド電
着リング１３の面（接触部）が研磨クロス４に当接する
ように押し当て、かつドレッサー１０を矢印Ｂに示すよ
うに回転させることにより、研磨クロス面のドレッシン
グを行う。ここでは、ドレッサーの揺動は行っていな
い。

【００２４】このポリッシング装置においては、研磨テ
ーブル２０はモータ７により回転駆動され、その回転数
は調節可能となっている。同様にドレッサー１０の接触
部もモータ１５により回転駆動され、その回転数も研磨
テーブル２０の回転数とは独立に任意に設定可能となっ
ている。以下に述べるドレッシングの実施例では、研磨
テーブル／ドレッサーの回転数の比を、２０rpm／１２r
pm、５０rpm／３０rpm、１５０rpm／９０rpm、即ち、
１：０.６に設定してある。

【００２５】図４は、上記ドレッサー１０を用いて研磨
クロス面をドレッシングした場合の研磨クロスの削れ量
の測定結果を示す図である。同図において、横軸は研磨
クロスの半径（ｃｍ）、縦軸は研磨クロスの削れ量（ｍ
ｍ）を示す。Ｌ_T はドレッサーの当たる範囲を示す。こ
こでドレッサーは面圧４５０ｇｆ／cm² としている。上
述したように、ドレッシング範囲（Ｌ_T）は半導体ウエ
ハが当たる範囲（Ｌ_D）に対してテーブルの半径方向の
内周側及び外周側に余裕を持たせてある。

【００２６】図中、○印は比較例として従来の技術の場
合である。即ち、研磨テーブルの回転数が１３rpmで、
ドレッサーの回転数も１３rpmの場合である。この場合
には従来の技術で説明したように、研磨クロス面のクロ
ス削れ量がテーブルの半径方向の内周側で外周側に対し
て大きくなる。これに対して、□印は、研磨テーブル回
転数２０rpmに対してドレッサー回転数１２rpmとしたも
のである。この場合は図示するように研磨クロスの内周
側から外周側に半径方向にほぼ均一なクロス削れ量が得
られている。△印は研磨テーブル回転数５０rpm、ドレ
ッサー回転数３０rpmとしたものである。この場合にも
良好な均一性のクロス削れ量が得られている。

【００２７】図中、■印は、研磨テーブル回転数１５０
rpm、ドレッサー回転数９０rpmとしたものである。この
場合も、研磨クロスの内周側から外周側にかけてドレッ
シングの範囲（Ｌ_T）で略均一なクロス削れ量が得られ
ている。

【００２８】尚、上記実施例において研磨テーブル回転
数とドレッサー回転数との比は、すべて１：０．６であ
るが、これらの絶対的な回転数が大きいほどクロス削れ
量は大きくなっている。また、図示はしないが本発明者
等の実験によれば、研磨テーブルの回転数とドレッサー
回転数との比は、１：０.４から０.８５の範囲で研磨ク
ロスの内周側から外周側にかけて半径方向に均一なドレ
ッシングにおけるクロス削れ量が得られることが確認さ
れている。

【００２９】上述したように本実施例においては研磨テ
ーブル回転数／ドレッサー回転数の比を１：０.４から
０.８５とすることにより、研磨テーブル中心から近い
ところでも遠いところでも、ドレッシングによって削ら
れたクロス削れ量が均一になる。そして、その結果とし
て研磨される半導体ウエハの仕上がり面の均一性が向上
する。

【００３０】次に、上述のように研磨テーブル回転数／
ドレッサー回転数の比を１：０.４〜０.８５にすると、
クロス削れ量が研磨クロスの内周側から外周側で均一に
なるというメカニズムについて考察する。考察の前提と
して、ドレッサーと研磨クロスの相対速度がクロスの削
れ量に影響し、相対速度の大きい方がクロス削れ量が大
きくなると考える。

【００３１】図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）
は、それぞれ研磨クロスとドレッサーの相対速度ベクト
ルの分布を示し、図中の左側に研磨テーブルの回転中心
がある。図５（Ａ）は研磨テーブルの回転数が１００rp
m、ドレッサーの回転数が５０rpmの場合である。図５
（Ｂ）は、研磨テーブルとドレッサーの回転数が共に等
しく１００rpmの場合である。図５（Ｃ）は、研磨テー
ブルの回転数が１００rpmに対してドレッサーの回転数
が１５０rpmとドレッサーの回転数の方が高くなった場
合である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）にお
いて、点Ｏは研磨テーブル２０の中心を表し、ドレッサ
ー１０のダイヤモンド電着リング１３内に示された多数
の矢印は、ダイヤモンド電着リング１３の各部位におけ
るダイヤモンド電着リング１３と研磨クロス４との相対
速度をベクトル表示した相対速度ベクトルである。相対
速度ベクトルの絶対値が大きいほど、その部位の研磨ク
ロスの削れ量は大きいと考えられる。

【００３２】従来のドレッサーと研磨テーブルの回転数
が同一（回転数比が１：１）の場合には、図５（Ｂ）に
示すようにドレッサー１０によってドレッシングされる
全領域で、相対速度ベクトルが図示するように一様にな
っている。この従来の条件において、ドレッシング領域
内で研磨テーブルの中心Ｏに近い内周側で研磨クロスの
削れ量が大きく、研磨テーブルの中心Ｏから遠い外周側
で研磨クロスの削れ量が小さくなっていることは図６に
示すように前述した通りである。従って、この従来の研
磨クロスの削れ量の傾向を修正する方向としては、ドレ
ッシング領域内でテーブル中心Ｏから遠い外周側で相対
速度が大きくなり、テーブル中心Ｏから近い内周側で相
対速度が小さくなる方向であると考えられる。

【００３３】図５（Ａ）に示すように、研磨テーブルの
回転数に対してドレッサーの回転数を小さくすることに
より、研磨テーブルの中心Ｏに近い内周側で相対速度を
小さくし研磨テーブルの外周側で相対速度を大きくする
ことができる。従って、相対速度ベクトルの絶対値が大
きい程、研磨クロスの削れ量が大きいという前提に立て
ば、研磨クロスの削れ量を研磨テーブルの内周側で小さ
くし、外周側で大きくすることができると考えられる。

【００３４】一方、従来のように研磨テーブルの回転数
とドレッサーの回転数とが等しい場合には、相対速度の
分布は図５（Ｂ）に示すように均一であり、この場合に
は、結果的に図６に示すように研磨クロスの内周側にお
いて研磨クロスのドレッシングによる削れ量が大きく、
外周側において削れ量が小さくなっている。よって、図
６に示す傾向に図５（Ａ）に示す研磨クロスの外周側に
おいて相対速度が大きくなる傾向を付加すること、即
ち、テーブルの回転数に対してドレッサーの回転数を小
さくすることにより、研磨クロスの内周側から外周側に
均一な削れ量の分布が得られるものと考えられる。

【００３５】図２に示す本実施例においては、ドレッサ
ーとして微細なダイヤモンド粒子をリング状に電着した
ものを用いたが、ダイヤモンド粒子に変えて炭化ケイ素
（ＳｉＣ）を用いたものでもよく、さらにはドレッサー
の材質、構造に拘束されることなく同様のドレッシング
効果が得られる。

【００３６】次に、上述の原理を利用して所望の研磨ク
ロス面を得るためのドレッシング装置を図７及び図８を
参照して説明する。図７に示すように、ダイヤモンド電
着リング１３を具備したドレッサー１０は、ドレッサー
ヘッド２１により保持されている。ドレッサーヘッド２
１は回転軸２２により保持されている。ドレッサーヘッ
ド２１には研磨クロス４の表面形状を計測するための計
測装置２３が固定されている。計測装置２３は、マイク
ロメータからなる計測部２４と、計測部２４を支持する
支持部２５と、計測部２４の先端に固定されたローラか
らなる接触子２６とから構成されている。

【００３７】図７に示すように、研磨テーブル２０の回
転を停止させた状態で、接触子２６を研磨クロス４のク
ロス面に接触させ、回転軸２２を回転させてドレッサー
ヘッド２１を回転軸２２の周りに揺動させる。これによ
り、図８に示すように、接触子２６は研磨クロス４のク
ロス面に接触しながら半径方向に移動し、この移動中に
計測部２４が研磨クロス４のクロス面の各半径位置にお
ける高さを計測する。即ち、研磨クロス４のクロス面の
半径方向のうねりである表面形状を計測する。なお、研
磨クロス４のクロス面には水等のドレッシング液が残留
しているため、クロス面の表面形状を計測する際には、
非接触型のセンサよりも接触型のセンサの方が好まし
い。

【００３８】次に、図７及び図８に示すドレッシング装
置による各工程を、図９を参照して説明する。ステップ
１において、計測装置２３によって、研磨クロス４のク
ロス面の各半径位置における高さを測定し、各値（以
下、イニシャル値という）を記憶する。図１０は研磨ク
ロスの各半径位置におけるクロス面の高さを表すグラフ
であり、横軸はクロス半径（ｍｍ）、縦軸は高さの実測
値を表す。図１０において、曲線Ａはイニシャル値を表
す。ステップ２において、研磨テーブル２０及びドレッ
サー１０の回転数を設定する。ステップ３において、研
磨クロス４を使用して砥液供給ノズル５から砥液を供給
しつつ半導体ウエハ２のポリッシングを行う（図１参
照）。ステップ４において、ドレッサー１０によって研
磨クロス４のドレッシングを行う。

【００３９】次に、ステップ５において、計測装置２３
によって、研磨クロス４のクロス面の各半径位置におけ
る高さを測定する。図１０において、曲線Ｂは、研磨テ
ーブル／ドレッサーの回転数の比を１：０．５に設定し
た場合のクロス面の各半径位置における高さを示す。そ
して曲線Ｃは、研磨テーブル／ドレッサーの回転数の比
を１：０．７に設定した場合のクロス面の各半径位置に
おける高さを示す。

【００４０】次に、ステップ６において、ステップ５で
求めた測定値をステップ１で求めたイニシャル値から減
算し、研磨クロス４の各半径位置におけるクロス削れ量
を求める。図１１は研磨クロスの各半径位置におけるク
ロス削れ量を表すグラフであり、横軸はクロス半径（ｍ
ｍ）、縦軸はクロス削れ量を表す。図１１において、曲
線Ｄは、研磨テーブル／ドレッサーの回転数の比を１：
０．５に設定した場合のクロス削れ量を表す。そして、
曲線Ｅは、研磨テーブル／ドレッサーの回転数の比を
１：０．７に設定した場合のクロス削れ量を表す。

【００４１】次に、ステップ７において、予め設定され
た好ましいクロス面の表面形状の曲線と比較する。そし
て、クロス削れ量が研磨クロスの内周側で外周側より大
きい場合には、ドレッサー１０の回転数を下げ（ステッ
プ８）、クロス削れ量が研磨クロスの内外周側ともに基
準内である場合には、ドレッサー１０の回転数を変更せ
ず（ステップ９）、クロス削れ量が研磨クロスの外周側
で内周側より大きい場合には、ドレッサー１０の回転数
を上げる（ステップ１０）。なお、ステップ８〜１０に
おいて、研磨テーブルの回転数は変更しない。そして、
上記ステップ８〜１０において、ドレッサー１０の回転
数を最適な状態に設定した後、次回のドレッシングを行
う。

【００４２】なお、上記の実施例では、研磨クロス表面
の各点での高さを計測しているが、各点の高さは、各点
での研磨クロスの厚さに基づいている。即ち、ドレッシ
ングによる削れ量のバラツキによって研磨クロスの厚さ
のバラツキが生じ、結果的に研磨クロスの表面の各点で
の高さのバラツキになっている。よって、上記の方法に
よって研磨クロスの表面の各点の高さを修正するという
ことは、研磨クロスの各点での厚さを修正していること
にほぼ等しい。上記の実施例では、表面形状を計測する
ための接触型の計測装置を使用して研磨クロス表面の高
さによって制御しているが、膜厚計等を用いて研磨クロ
スの厚さを計測して、研磨クロスの各位置での厚さに基
づいて制御することも可能である。

【００４３】また、上記の実施例では、本発明を適用す
ることによって、ドレッシング後の研磨クロスの表面形
状が平坦になるように制御する場合を示したが、研磨の
目的や条件によっては、研磨テーブルの表面をわずかに
凸曲面にして、その表面に貼付けられた研磨クロスの表
面もわずかに凸曲面にすることを、意図的に行う場合も
ある。この場合には、上記の方法、即ち、研磨テーブル
の回転数に対するドレッサーの回転数の比を意図的に調
節することによって、ドレッシング後の研磨クロスの表
面の形状として、所定の凸曲面を得ることになり、この
場合も、本発明の範囲である。

【００４４】更にまた、上記の実施例では、ドレッサー
の研磨クロスとの接触部の形状が円環状の場合を示した
が、接触部の形状が、リング状ではない環状、例えば中
抜き部がハート形である環状や、小さな円形の接触部を
ドレッサー本体の周縁部に複数個配置した形状や、中抜
き部がないディスク状の場合にも、本発明は適用可能で
ある。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、研磨クロ
スの各半径方向位置における研磨クロス面の高さを計測
し、この計測結果に基づき、研磨テーブルの回転数に対
するドレッサーの回転数を決定し、研磨クロスをドレッ
シングするため、研磨クロスの内周側から外周側にわた
り、所望の研磨クロス面の形状を有した研磨クロスとす
ることができる。

【００４６】また本発明は、研磨クロスをドレッシング
する際に研磨テーブルの回転数に対してドレッサーの回
転数比を概略１：０.４〜０.８５程度に低くしたもので
ある。これによって、研磨クロスの内周側から外周側に
わたり、半径方向にほぼ均一なクロスの削れ量を得るド
レッシングを行うことができる。従って、本発明の方法
で研磨クロスをドレッシングした研磨クロスを用いてポ
リッシングを行えば、より平坦度の高い研磨を行うこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリッシング装置の全体構成を示す概
略図である。

【図２】本発明のドレッサーの構造を示す図で、同図
（Ａ）は底面図、同図（Ｂ）はａ−ａ断面図、同図
（Ｃ）はｂ部分の拡大図である。

【図３】研磨テーブルとドレッサーの相対的な位置関係
を示す図である。

【図４】本発明のドレッサーによるドレッシング後の研
磨クロスの削れ量の測定結果を示す図である。

【図５】研磨クロスをドレッシングする際の研磨テーブ
ルとドレッサーの回転数比による相対速度のベクトル分
布を示す図である。

【図６】従来のドレッサーによるドレッシング後の研磨
クロスの削れ量の測定結果を示す図である。

【図７】本発明のドレッシング装置を示す側面図であ
る。

【図８】本発明のドレッシング装置を示す平面図であ
る。

【図９】本発明のドレッシング装置の各工程を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】本発明のドレッシング装置における計測装置
による研磨クロスの各半径位置における高さを示すグラ
フである。

【図１１】本発明のドレッシング装置によるドレッシン
グ後の研磨クロスの各半径位置におけるクロス削れ量を
示すグラフである。

【符号の説明】

２半導体ウエハ３トップリング４研磨クロス７モータ１０ドレッサー１１ドレッサー本体１３ダイヤモンド電着部（接触部）１５モータ２０研磨テーブル２１ドレッサーヘッド２３計測装置２４計測部２６接触子Ａ，Ｂ回転方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研磨テーブル上の研磨クロスにドレッサ
ーを当接させドレッシングする研磨クロスのドレッシン
グ方法であって、前記研磨クロスの各半径方向位置における研磨クロス面
の高さを計測し、この計測結果に基づき前記研磨テーブ
ルの回転数に対する前記ドレッサーの回転数を決定し、
研磨クロスをドレッシングすることを特徴とする研磨ク
ロスのドレッシング方法。
【請求項２】前記ドレッサーの回転数を前記研磨テー
ブルの回転数よりも小さくして研磨クロスをドレッシン
グすることを特徴とする請求項１記載の研磨クロスのド
レッシング方法。
【請求項３】研磨テーブル上の研磨クロスにドレッサ
ーを当接させドレッシングする研磨クロスのドレッシン
グ方法であって、前記ドレッサーの回転数を前記研磨テーブルの回転数よ
りも小さくして研磨クロスをドレッシングすることを特
徴とする研磨クロスのドレッシング方法。
【請求項４】前記研磨テーブルの回転数と前記ドレッ
サーの回転数の比を１：０．４から０．８５にして、前
記研磨クロスをドレッシングすることを特徴とする請求
項３記載の研磨クロスのドレッシング方法。
【請求項５】研磨テーブル上の研磨クロスをドレッシ
ングするドレッシング装置であって、前記研磨クロスに当接するドレッサーと、該ドレッサー
を回転駆動する回転駆動装置と、前記研磨クロスの各半
径方向位置における研磨クロス面の高さを計測する計測
装置とを備え、前記計測装置の計測結果に基づき前記研磨テーブルの回
転数に対する前記ドレッサーの回転数を決定し、研磨ク
ロスをドレッシングすることを特徴とする研磨クロスの
ドレッシング装置。
【請求項６】前記ドレッサーの回転数を前記研磨テー
ブルの回転数よりも小さくして研磨クロスをドレッシン
グすることを特徴とする請求項５記載の研磨クロスのド
レッシング装置。
【請求項７】前記研磨テーブルの回転数と前記ドレッ
サーの回転数の比を１：０．４から０．８５にして、前
記研磨クロスをドレッシングすることを特徴とする請求
項６記載の研磨クロスのドレッシング装置。