JPH1086057A - 研磨装置とそのコンディショナ装置 - Google Patents
研磨装置とそのコンディショナ装置Info
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- JPH1086057A JPH1086057A JP14190497A JP14190497A JPH1086057A JP H1086057 A JPH1086057 A JP H1086057A JP 14190497 A JP14190497 A JP 14190497A JP 14190497 A JP14190497 A JP 14190497A JP H1086057 A JPH1086057 A JP H1086057A
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- polishing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/12—Dressing tools; Holders therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンディショニングの際、ポリッシングパッ
ドに窪みが生じ、ワークピースを研磨する際、均一に研
磨することが困難であった。 【解決手段】 この発明は、支持体１６と、この支持体
１６に取付けられたコンディショニング部材２４と、こ
のコンディショニング部材２４と支持体１６との間に配
置され、例えばポリウレタン、ポリイソブチレン等から
なる弾性部材６０とを具備している。この弾性部材６０
は、コンディショニング動作において、緩衝部材として
機能する。
ドに窪みが生じ、ワークピースを研磨する際、均一に研
磨することが困難であった。 【解決手段】 この発明は、支持体１６と、この支持体
１６に取付けられたコンディショニング部材２４と、こ
のコンディショニング部材２４と支持体１６との間に配
置され、例えばポリウレタン、ポリイソブチレン等から
なる弾性部材６０とを具備している。この弾性部材６０
は、コンディショニング動作において、緩衝部材として
機能する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばワークピ
ースを研磨するための研磨ツールに係り、特に、半導体
ウエハ等のワークピースを研磨する研磨ツール用のコン
ディショナに関する。
ースを研磨するための研磨ツールに係り、特に、半導体
ウエハ等のワークピースを研磨する研磨ツール用のコン
ディショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハを処理し、製造する装置が
知られている。ウエハの処理は、半導体結晶を薄いシー
トにスライスし、表面の不規則性を除去するため、すな
わち、平坦な表面を得るためにスライスされたウエハを
研磨することを含んでいる。一般に、研磨は、少なくと
も２つの工程により達成される。第１の工程は、粗ポリ
ッシングあるいは研磨である。この工程は、研磨スラリ
ーラッピング処理によって実行され、その処理におい
て、回転する支持体上に設置されたウエハは、液体中に
浮いた不溶性の研磨粒子のスラリーがスプレーされて回
転する研磨パッドと接触するようにされる。材料は、ス
ラリーの機械的バフ研磨によってウエハから除去され
る。第２の工程は、微細ポリッシングである。微細ポリ
ッシング工程は、研磨工程に類似した方法で行われる
が、研磨粒子がより少ないスラリーが使用される。ある
いはその代りに、より少ない研磨材料からなるポリッシ
ングパッドが使用される。微細ポリッシング工程は、通
常化学機械的研磨（ＣＭＰ）処理を含んでいる。ＣＭＰ
は、機械的研磨および化学的研磨を組合わせたものであ
り、酸性あるいはアルカリ性のスラリーで行われる。材
料は、機械的バフおよび酸あるいはアルカリの両方の作
用によりウエハから取除かれる。そのようなポリッシン
グは、半導体ウエハの表面上に形成された種々の薄膜を
平坦化するため、半導体装置の製造において重要であ
る。薄膜は、例えば２つの金属層の間に形成された層間
絶縁膜、金属層、有機層、あるいは半導体材料の層であ
る。ポリッシング装置は、例えば、米国特許第５，２４
５，７９６号明細書および第５，２１６，８４３号明細
書に開示されている。
知られている。ウエハの処理は、半導体結晶を薄いシー
トにスライスし、表面の不規則性を除去するため、すな
わち、平坦な表面を得るためにスライスされたウエハを
研磨することを含んでいる。一般に、研磨は、少なくと
も２つの工程により達成される。第１の工程は、粗ポリ
ッシングあるいは研磨である。この工程は、研磨スラリ
ーラッピング処理によって実行され、その処理におい
て、回転する支持体上に設置されたウエハは、液体中に
浮いた不溶性の研磨粒子のスラリーがスプレーされて回
転する研磨パッドと接触するようにされる。材料は、ス
ラリーの機械的バフ研磨によってウエハから除去され
る。第２の工程は、微細ポリッシングである。微細ポリ
ッシング工程は、研磨工程に類似した方法で行われる
が、研磨粒子がより少ないスラリーが使用される。ある
いはその代りに、より少ない研磨材料からなるポリッシ
ングパッドが使用される。微細ポリッシング工程は、通
常化学機械的研磨（ＣＭＰ）処理を含んでいる。ＣＭＰ
は、機械的研磨および化学的研磨を組合わせたものであ
り、酸性あるいはアルカリ性のスラリーで行われる。材
料は、機械的バフおよび酸あるいはアルカリの両方の作
用によりウエハから取除かれる。そのようなポリッシン
グは、半導体ウエハの表面上に形成された種々の薄膜を
平坦化するため、半導体装置の製造において重要であ
る。薄膜は、例えば２つの金属層の間に形成された層間
絶縁膜、金属層、有機層、あるいは半導体材料の層であ
る。ポリッシング装置は、例えば、米国特許第５，２４
５，７９６号明細書および第５，２１６，８４３号明細
書に開示されている。
【０００３】高速度で安定したポリッシングレートを達
成し、維持するための重要な要因は、パッドのコンディ
ショニングである。コンディショニングは、一般に破片
および粗粒子を取除きパッドの表面を粗くするため、各
ウエハが研磨された後に実行される。この方法によっ
て、パッドは、高速度で安定したポリッシングレートを
達成するために新鮮なスラリーを十分に吸収あるいは保
持することができる。コンディショニングはポリッシン
グの均一性にも貢献する。
成し、維持するための重要な要因は、パッドのコンディ
ショニングである。コンディショニングは、一般に破片
および粗粒子を取除きパッドの表面を粗くするため、各
ウエハが研磨された後に実行される。この方法によっ
て、パッドは、高速度で安定したポリッシングレートを
達成するために新鮮なスラリーを十分に吸収あるいは保
持することができる。コンディショニングはポリッシン
グの均一性にも貢献する。
【０００４】図９は、一般的なウエハ研磨装置１０を示
している。ウエハ研磨装置１０は、パッドコンディショ
ニング装置１２およびウエハ支持体装置１４を含んでい
る。パッドコンディショニング装置１２は、コンディシ
ョニング部材支持体１６に接続されたシャフト１５を有
している。シャフト１５は、ボールおよびソケットジョ
イント等のジョイント１８を含んでおり、このジョイン
ト１８はコンディショニング部材支持体１６の底面２０
とパッド２２との間の平坦な接触を維持する。シャフト
１５は、支持体１６を回転させるため、図示せぬモータ
によって回転される。ウエハ支持体装置１４は、ウエハ
４４の裏面に下方向の圧力を与えるための支持体４２を
有している。ウエハ４４の裏面は、真空あるいは濡れ表
面張力により、支持体４２の底部に保持される。ウエハ
４４の裏面と支持体４２との間に挿入パッド４６を設け
てもよい。支持体４２は、下方に突出した側壁部４２ａ
を有し、この側壁部４２ａにより、ウエハ４４の処理間
中、ウエハ４４が支持体４２の下方から横方向に滑り出
ることを防いでいる。支持体４２に対する下方への圧力
は、支持体４２に接続されたシャフト４８によって与え
られる。シャフト４８は、支持体４２とポリッシングパ
ッド２２とを平坦に接触させるためのジョイント５０を
有している。シャフト４８は図示せぬモータによって回
転され、それによりウエハ４４を回転させ、ポリッシン
グ処理が増強される。図９および図１０に示すように、
コンディショニング部材２４は、コンディショニング部
材支持体１６の底面２０から下方に向かって突出してい
る。これらコンディショニング部材２４は、例えばダイ
アモンドからなっている。
している。ウエハ研磨装置１０は、パッドコンディショ
ニング装置１２およびウエハ支持体装置１４を含んでい
る。パッドコンディショニング装置１２は、コンディシ
ョニング部材支持体１６に接続されたシャフト１５を有
している。シャフト１５は、ボールおよびソケットジョ
イント等のジョイント１８を含んでおり、このジョイン
ト１８はコンディショニング部材支持体１６の底面２０
とパッド２２との間の平坦な接触を維持する。シャフト
１５は、支持体１６を回転させるため、図示せぬモータ
によって回転される。ウエハ支持体装置１４は、ウエハ
４４の裏面に下方向の圧力を与えるための支持体４２を
有している。ウエハ４４の裏面は、真空あるいは濡れ表
面張力により、支持体４２の底部に保持される。ウエハ
４４の裏面と支持体４２との間に挿入パッド４６を設け
てもよい。支持体４２は、下方に突出した側壁部４２ａ
を有し、この側壁部４２ａにより、ウエハ４４の処理間
中、ウエハ４４が支持体４２の下方から横方向に滑り出
ることを防いでいる。支持体４２に対する下方への圧力
は、支持体４２に接続されたシャフト４８によって与え
られる。シャフト４８は、支持体４２とポリッシングパ
ッド２２とを平坦に接触させるためのジョイント５０を
有している。シャフト４８は図示せぬモータによって回
転され、それによりウエハ４４を回転させ、ポリッシン
グ処理が増強される。図９および図１０に示すように、
コンディショニング部材２４は、コンディショニング部
材支持体１６の底面２０から下方に向かって突出してい
る。これらコンディショニング部材２４は、例えばダイ
アモンドからなっている。
【０００５】図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す動
作において、パッドコンディショナ装置１２のコンディ
ショニング部材２４はパッド２２に押込まれる。ポリッ
シングパッド２２は、回転可能なテーブル２５の上面に
固定されている。パッドは、例えばＩＣ−１０００／Ｓ
ＵＢＡ−Ｎの二重層パッドである。パッドコンディショ
ナ装置１２とテーブル２５は、動作中、それぞれ同一方
向、例えば反時計回り方向に回転される。すなわち、テ
ーブル２５は、図示せぬモータによって回転運動され
る。
作において、パッドコンディショナ装置１２のコンディ
ショニング部材２４はパッド２２に押込まれる。ポリッ
シングパッド２２は、回転可能なテーブル２５の上面に
固定されている。パッドは、例えばＩＣ−１０００／Ｓ
ＵＢＡ−Ｎの二重層パッドである。パッドコンディショ
ナ装置１２とテーブル２５は、動作中、それぞれ同一方
向、例えば反時計回り方向に回転される。すなわち、テ
ーブル２５は、図示せぬモータによって回転運動され
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１１（ｂ）に示す動
作中に、パッドコンディショナ装置１０は、不安定な動
きを受けることがある。例えば図１２（ａ）に示すよう
に、コンディショニング動作中に、コンディショニング
部材２４とポリッシングパッド２２との間に高摩擦点３
０が存在するとする。このような状況において、コンデ
ィショニング装置１２が図１２（ａ）に矢印で示すよう
に左側に移動した場合、コンディショニング部材支持体
１６は、図１２（ｂ）に示すように、傾斜して高摩擦点
３０を“スキップ”してしまう。このスキップによっ
て、図１１（ｃ）に示すように、ポリッシングパッド２
２の表面上に窪み３２を生じる不安定な動きが発生し、
この窪み３２により、効果的にウエハを均一に研磨する
ことが困難となる。
作中に、パッドコンディショナ装置１０は、不安定な動
きを受けることがある。例えば図１２（ａ）に示すよう
に、コンディショニング動作中に、コンディショニング
部材２４とポリッシングパッド２２との間に高摩擦点３
０が存在するとする。このような状況において、コンデ
ィショニング装置１２が図１２（ａ）に矢印で示すよう
に左側に移動した場合、コンディショニング部材支持体
１６は、図１２（ｂ）に示すように、傾斜して高摩擦点
３０を“スキップ”してしまう。このスキップによっ
て、図１１（ｃ）に示すように、ポリッシングパッド２
２の表面上に窪み３２を生じる不安定な動きが発生し、
この窪み３２により、効果的にウエハを均一に研磨する
ことが困難となる。
【０００７】図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、ウエ
ハの研磨結果を示している。図１３（ａ）は、ウエハを
横切る位置の関数として、１分当たりのポリッシングレ
ートがオングストロームで示されている。図１３（ａ）
に関して、ポリッシングレートはかなり均一であり、コ
ンディショニングを３回行った後、ポリッシングレート
の範囲は、１分につき約９００乃至１０００オングスト
ロームである。しかし、図１３（ｂ）のように、コンデ
ィショニングを３０回行った後のポリッシングレート
は、ウエハの表面上で１分につき８００オングストロー
ム以下から１０００オングストローム以上の範囲に変化
する。特に、ウエハの中心における研磨速度は非常に遅
くなる。その理由は、ウエハの中心における下方への力
あるいは圧力がポリッシングパッド２２上の窪み３２の
ために低くなるからである。
ハの研磨結果を示している。図１３（ａ）は、ウエハを
横切る位置の関数として、１分当たりのポリッシングレ
ートがオングストロームで示されている。図１３（ａ）
に関して、ポリッシングレートはかなり均一であり、コ
ンディショニングを３回行った後、ポリッシングレート
の範囲は、１分につき約９００乃至１０００オングスト
ロームである。しかし、図１３（ｂ）のように、コンデ
ィショニングを３０回行った後のポリッシングレート
は、ウエハの表面上で１分につき８００オングストロー
ム以下から１０００オングストローム以上の範囲に変化
する。特に、ウエハの中心における研磨速度は非常に遅
くなる。その理由は、ウエハの中心における下方への力
あるいは圧力がポリッシングパッド２２上の窪み３２の
ために低くなるからである。
【０００８】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたものであり、その目的とするところは、ポリッシ
ングパッドに窪みが形成されることを防止でき、ワーク
ピースの不均一な研磨を防止可能とする。
されたものであり、その目的とするところは、ポリッシ
ングパッドに窪みが形成されることを防止でき、ワーク
ピースの不均一な研磨を防止可能とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の研磨装置用コ
ンディショナ装置は、支持体と、この支持体に取付けら
れたコンディショニング部材と、コンディショニング部
材と支持体との間に配置された弾性部材とを含んでい
る。
ンディショナ装置は、支持体と、この支持体に取付けら
れたコンディショニング部材と、コンディショニング部
材と支持体との間に配置された弾性部材とを含んでい
る。
【００１０】また、この発明の研磨装置は、ポリッシン
グパッドと、半導体ウエハをポリッシングパッドと接触
させる支持体と、ポリッシングパッドをコンディショニ
ングするためのパッドコンディショナ装置とを含み、パ
ッドコンディショナ装置は、支持体と、支持体に取付け
られたコンディショニング部材と、コンディショニング
部材と支持体との間に配置された弾性部材とを含んでい
る。
グパッドと、半導体ウエハをポリッシングパッドと接触
させる支持体と、ポリッシングパッドをコンディショニ
ングするためのパッドコンディショナ装置とを含み、パ
ッドコンディショナ装置は、支持体と、支持体に取付け
られたコンディショニング部材と、コンディショニング
部材と支持体との間に配置された弾性部材とを含んでい
る。
【００１１】この発明によれば、ポリッシングパッドに
窪みが形成されず、研磨されるワークピースの中心にお
ける下方への力または圧力は減少されない。したがっ
て、不均一な研磨を減少できる。この発明およびその特
徴と利点は、以下に添付図面を参照にして詳細に説明さ
れる。
窪みが形成されず、研磨されるワークピースの中心にお
ける下方への力または圧力は減少されない。したがっ
て、不均一な研磨を減少できる。この発明およびその特
徴と利点は、以下に添付図面を参照にして詳細に説明さ
れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。図１、図２（ａ）およ
び図２（ｂ）は、この発明のパッドコンディショナ装置
１０２を含む研磨装置１００を示している。この発明の
パッドコンディショナ装置１０２は、一般に、例えば粗
ポリッシング装置、微細ポリッシング装置、ＣＭＰ装
置、あるいは半導体ウエハ等のワークピースを研磨する
ためのポリッシングパッドを含む他の任意の研磨装置に
適用できる。研磨装置１００において、図９に示す研磨
装置１０と同一部分には、同一符号を付し説明は省略す
る。
いて、図面を参照して説明する。図１、図２（ａ）およ
び図２（ｂ）は、この発明のパッドコンディショナ装置
１０２を含む研磨装置１００を示している。この発明の
パッドコンディショナ装置１０２は、一般に、例えば粗
ポリッシング装置、微細ポリッシング装置、ＣＭＰ装
置、あるいは半導体ウエハ等のワークピースを研磨する
ためのポリッシングパッドを含む他の任意の研磨装置に
適用できる。研磨装置１００において、図９に示す研磨
装置１０と同一部分には、同一符号を付し説明は省略す
る。
【００１３】図１、図２（ａ）（ｂ）において、パッド
コンディショナ装置１０２は各コンディショニング部材
２４とコンディショニング部材支持体１６の底面２０と
にそれぞれ挟まれた弾性部材６０を含んでいる。各コン
ディショニング部材２４と弾性部材６０は、例えばコン
ディショニング部材支持体１６の底面２０の周囲に沿っ
て配置されている。各弾性部材６０は、パッドコンディ
ショナ装置の不安定な動きを最小とし、ポリッシングパ
ッド上に発生する窪みを最小とする。特に、弾性部材６
０は、パッドコンディショナ装置の運動を安定にするた
めのダンパとして機能し、結果としてより均一にウエハ
を研磨することができる。弾性部材６０に適した材料
は、特に制限されないが、ポリウレタンのスポンジおよ
びポリイソブチレンゴムが好適である。
コンディショナ装置１０２は各コンディショニング部材
２４とコンディショニング部材支持体１６の底面２０と
にそれぞれ挟まれた弾性部材６０を含んでいる。各コン
ディショニング部材２４と弾性部材６０は、例えばコン
ディショニング部材支持体１６の底面２０の周囲に沿っ
て配置されている。各弾性部材６０は、パッドコンディ
ショナ装置の不安定な動きを最小とし、ポリッシングパ
ッド上に発生する窪みを最小とする。特に、弾性部材６
０は、パッドコンディショナ装置の運動を安定にするた
めのダンパとして機能し、結果としてより均一にウエハ
を研磨することができる。弾性部材６０に適した材料
は、特に制限されないが、ポリウレタンのスポンジおよ
びポリイソブチレンゴムが好適である。
【００１４】弾性部材６０は、任意の方法で固定され
る。例えば図３（ａ）に示すように、弾性部材６０は、
ボルト３４が貫通された環状の弾性部材である。ボルト
３４は、コンディショニング部材支持体１６に貫通さ
れ、コンディショニング部材２４に螺合されている。
る。例えば図３（ａ）に示すように、弾性部材６０は、
ボルト３４が貫通された環状の弾性部材である。ボルト
３４は、コンディショニング部材支持体１６に貫通さ
れ、コンディショニング部材２４に螺合されている。
【００１５】図３（ｂ）は弾性部材６０の固定方法の他
の例を示している。この場合、接着テープ３６等の接着
剤を、コンディショニング部材２４と弾性部材６０との
間、および弾性部材６０とコンディショニング部材支持
体１６の底面２０との間に配置している。勿論、この発
明は、これらの構成に限定されない。
の例を示している。この場合、接着テープ３６等の接着
剤を、コンディショニング部材２４と弾性部材６０との
間、および弾性部材６０とコンディショニング部材支持
体１６の底面２０との間に配置している。勿論、この発
明は、これらの構成に限定されない。
【００１６】図４は、この発明の動作を示している。同
図に示すように、パッドコンディショナ装置１０２は、
矢印で示すように右から左へ移動し、摩擦の大きい点３
０がコンディショニング部材２４の１つとパッド表面と
の間に存在するとする。この場合において、摩擦の大き
い点３０と接触するコンディショニング部材２４に設け
られた弾性部材６０ａは圧縮されるが、これ以外の弾性
部材６０ｂは圧縮されない。このため、弾性部材６０ａ
に設けられたコンディショニング部材２４は、ポリッシ
ングパッド２２の表面から離れない。この方法におい
て、パッドコンディショナ装置のスキップの高さは、従
来の場合と比較して減少され、ポリッシングパッドとコ
ンディショニング部材２４との接触状態が保持される。
したがって、ポリッシングパッド中に窪みが形成され
ず、従来のようにウエハの中心における下方への力およ
び圧力が減少されることはない。このため、ウエハの不
均一な研磨を減少できる。
図に示すように、パッドコンディショナ装置１０２は、
矢印で示すように右から左へ移動し、摩擦の大きい点３
０がコンディショニング部材２４の１つとパッド表面と
の間に存在するとする。この場合において、摩擦の大き
い点３０と接触するコンディショニング部材２４に設け
られた弾性部材６０ａは圧縮されるが、これ以外の弾性
部材６０ｂは圧縮されない。このため、弾性部材６０ａ
に設けられたコンディショニング部材２４は、ポリッシ
ングパッド２２の表面から離れない。この方法におい
て、パッドコンディショナ装置のスキップの高さは、従
来の場合と比較して減少され、ポリッシングパッドとコ
ンディショニング部材２４との接触状態が保持される。
したがって、ポリッシングパッド中に窪みが形成され
ず、従来のようにウエハの中心における下方への力およ
び圧力が減少されることはない。このため、ウエハの不
均一な研磨を減少できる。
【００１７】図５は、ポリウレタンのスポンジで作られ
た弾性部材を使用して３０回コンディショニングを行っ
た後、ウエハを横切る位置のポリッシングレートを示し
ている。図５において、ウエハのポリッシングレートが
１分間につき約９００乃至１０００オングストロームで
あることが分かる。したがって、従来技術と比較して著
しくポリッシングレートが改良されたことがわかる。
た弾性部材を使用して３０回コンディショニングを行っ
た後、ウエハを横切る位置のポリッシングレートを示し
ている。図５において、ウエハのポリッシングレートが
１分間につき約９００乃至１０００オングストロームで
あることが分かる。したがって、従来技術と比較して著
しくポリッシングレートが改良されたことがわかる。
【００１８】このような均一な研磨は、装置が小さくな
る程、臨界的になる。この発明は、例えば８０ミリメー
トルの直径の小さいコンディショナの場合に特に有効で
ある。特に、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すよう
に、この発明は、ユニバーサルジョイントとコンディシ
ョナのエッジとによって規定される角度Ａが小さいコン
ディショナにおいて特に有効である。その理由は、図１
２（ａ）および図１２（ｂ）において説明したスキッピ
ングは、これらの構成において特に顕著な問題だからで
ある。
る程、臨界的になる。この発明は、例えば８０ミリメー
トルの直径の小さいコンディショナの場合に特に有効で
ある。特に、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すよう
に、この発明は、ユニバーサルジョイントとコンディシ
ョナのエッジとによって規定される角度Ａが小さいコン
ディショナにおいて特に有効である。その理由は、図１
２（ａ）および図１２（ｂ）において説明したスキッピ
ングは、これらの構成において特に顕著な問題だからで
ある。
【００１９】コンディショニング部材２４は、一般に良
好な機能を有するダイアモンドペレット等のペレットで
ある。コンディショニング部材支持体１６の底面に、例
えば約３０乃至４０個のペレットが設けられ、前記底面
から突出される。しかしながら、この発明はこの構成に
限定されるものではない。
好な機能を有するダイアモンドペレット等のペレットで
ある。コンディショニング部材支持体１６の底面に、例
えば約３０乃至４０個のペレットが設けられ、前記底面
から突出される。しかしながら、この発明はこの構成に
限定されるものではない。
【００２０】図７はこの発明の他の実施の形態を示し、
図８はこの発明のさらに他の実施の形態を示している。
図７（ａ）に示すパッドコンディショナ装置は、ダイア
モンド粒子７２が配置された環状プレート７０を有して
いる。図７（ｂ）は図７（ａ）に示すコンディショナの
断面図である。環状のステンレス鋼部材７４上に配置さ
れた環状のニッケルでメッキされた層７０にダイアモン
ド粒子７２が埋込まれている。環状の弾性部材６０ｃ
は、ステンレス鋼部材７４とコンディショニング部材支
持体１６との間に配置されている。
図８はこの発明のさらに他の実施の形態を示している。
図７（ａ）に示すパッドコンディショナ装置は、ダイア
モンド粒子７２が配置された環状プレート７０を有して
いる。図７（ｂ）は図７（ａ）に示すコンディショナの
断面図である。環状のステンレス鋼部材７４上に配置さ
れた環状のニッケルでメッキされた層７０にダイアモン
ド粒子７２が埋込まれている。環状の弾性部材６０ｃ
は、ステンレス鋼部材７４とコンディショニング部材支
持体１６との間に配置されている。
【００２１】図８（ａ）に示すパッドコンディショナ装
置は、コンディショニング部材支持体１６の底面上全体
にニッケルでメッキされたディスク状の層７６を設け、
この層７６中にダイアモンド粒子７５を埋込んだ構成と
されている。このニッケルでメッキされた層７６は、図
８（ｂ）に示すように、弾性部材６０ｄによってコンデ
ィショニング部材支持体１６から間隔を隔てられたディ
スク状のステンレス鋼層７８上に配置されている。
置は、コンディショニング部材支持体１６の底面上全体
にニッケルでメッキされたディスク状の層７６を設け、
この層７６中にダイアモンド粒子７５を埋込んだ構成と
されている。このニッケルでメッキされた層７６は、図
８（ｂ）に示すように、弾性部材６０ｄによってコンデ
ィショニング部材支持体１６から間隔を隔てられたディ
スク状のステンレス鋼層７８上に配置されている。
【００２２】図７、図８に示す構成によっても、前述し
た実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。こ
の発明は、実施の形態に限定されるものではなく、この
発明の要旨を変えない範囲において種々変形実施可能な
ことは勿論である。
た実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。こ
の発明は、実施の形態に限定されるものではなく、この
発明の要旨を変えない範囲において種々変形実施可能な
ことは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、ポリッシングパッドに窪みが形成されることを防止
でき、ワークピースの不均一な研磨を防止可能できる。
ば、ポリッシングパッドに窪みが形成されることを防止
でき、ワークピースの不均一な研磨を防止可能できる。
【図１】この発明に係る研磨装置の実施の形態を示す概
略構成図。
略構成図。
【図２】図２（ａ）は図１の２ａ−２ａ線に沿った断面
図、図２（ｂ）は図１の２ｂ−２ｂに沿った底部の平面
図。
図、図２（ｂ）は図１の２ｂ−２ｂに沿った底部の平面
図。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、それぞれこの発明の弾性
部材をコンディショナプレートに固定するための構成を
示す断面図。
部材をコンディショナプレートに固定するための構成を
示す断面図。
【図４】この発明のパッドコンディショナ装置の動作中
の動きを説明するために示す図。
の動きを説明するために示す図。
【図５】この発明のパッドコンディショナを使用してコ
ンディショニングを３０回行った後の半導体ウエハのポ
リッシングレートを示すグラフ。
ンディショニングを３０回行った後の半導体ウエハのポ
リッシングレートを示すグラフ。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、それぞれ直径の小さいコ
ンディショナ装置と直径の大きいコンディショナ装置を
示す概略図。
ンディショナ装置と直径の大きいコンディショナ装置を
示す概略図。
【図７】図７（ａ）は、この発明の他の実施の形態に係
るパッドコンディショナ装置を示す底面図、図７（ｂ）
は、図７（ａ）の側面図。
るパッドコンディショナ装置を示す底面図、図７（ｂ）
は、図７（ａ）の側面図。
【図８】図８（ａ）は、この発明のさらに他の実施の形
態に係るパッドコンディショナ装置を示す底面図、図８
（ｂ）は、図８（ａ）の側面図。
態に係るパッドコンディショナ装置を示す底面図、図８
（ｂ）は、図８（ａ）の側面図。
【図９】従来のウエハ研磨装置を示す概略構成図。
【図１０】図１０（ａ）は、図９の１０ａ−１０ａ線に
沿ったパッドコンディショナ装置の断面図、図１０
（ｂ）は、図９の１０ｂ−１０ｂ線に沿った底部の平面
図。
沿ったパッドコンディショナ装置の断面図、図１０
（ｂ）は、図９の１０ｂ−１０ｂ線に沿った底部の平面
図。
【図１１】図１１（ａ）は図１０の１１−１１線に沿っ
た動作中のコンディショニング装置（研磨装置は図示さ
れていない）の平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）
の１１ｂ−１１ｂ線に沿った断面図、図１１（ｃ）は、
図１１（ａ）の１１ｃ−１１ｃ線に沿った断面であり、
不安定な動きのためにポリッシングパッドに窪みが形成
された状態を示す断面図。
た動作中のコンディショニング装置（研磨装置は図示さ
れていない）の平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）
の１１ｂ−１１ｂ線に沿った断面図、図１１（ｃ）は、
図１１（ａ）の１１ｃ−１１ｃ線に沿った断面であり、
不安定な動きのためにポリッシングパッドに窪みが形成
された状態を示す断面図。
【図１２】図１２（ａ）（ｂ）は、それぞれ図９に示す
コンディショナ装置の不安定な動きを説明するために示
す図。
コンディショナ装置の不安定な動きを説明するために示
す図。
【図１３】図１３（ａ）（ｂ）は、図９に示すコンディ
ショナ装置を使用してコンディショニングをそれぞれ３
回および３０回行った後の半導体ウエハのポリッシング
レートを示すグラフ。
ショナ装置を使用してコンディショニングをそれぞれ３
回および３０回行った後の半導体ウエハのポリッシング
レートを示すグラフ。
１０…ウエハ研磨装置、 １２…パッドコンディショニング装置、 １４…ウエハ支持体装置、 １５…シャフト、 １６…ペレット支持体、 １８…ジョイント、 ２２…ポリッシングパッド、 ２４…コンディショニング部材、 ４４…ウエハ、 １００…研磨装置、 １０２…パッドコンディショナ装置、 ６０，６０ｃ，６０ｄ…弾性部材、 ３４…ボルト、 ３６…テープ、 ７０…環状プレート、 ７２…ダイアモンド粒子、 ７４…ステンレス鋼部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 憲雄 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 清水 展 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内
Claims (12)
- 【請求項１】 支持体と、 前記支持体に設けられ、研磨装置の表面をコンディショ
ニングするコンディショニング部材と、 前記コンディショニング部材と前記支持体との間に配置
された弾性部材とを具備することを特徴とする研磨装置
用コンディショナ装置。 - 【請求項２】 前記コンディショニング部材は複数のコ
ンディショニングペレットを具備し、前記弾性部材は前
記コンディショニングぺレットと前記支持体との間にそ
れぞれ配置された複数の弾性体を具備することを特徴と
する請求項１記載の研磨装置用コンディショナ装置。 - 【請求項３】 前記コンディショニングペレットはダイ
アモンドコンディショニングペレットであることを特徴
とする請求項２記載の研磨装置用コンディショナ装置。 - 【請求項４】 前記コンディショニング部材は環状のコ
ンディショニング部材を具備することを特徴とする請求
項１記載の研磨装置用コンディショナ装置。 - 【請求項５】 前記環状のコンディショニング部材は、
ダイアモンド粒子が埋込まれた環状のニッケルコンディ
ショニング部材を具備することを特徴とする請求項４記
載の研磨装置用コンディショナ装置。 - 【請求項６】 前記環状のニッケルコンディショニング
部材と前記弾性部材との間に配置された環状の鋼材層を
さらに具備することを特徴とする請求項５記載の研磨装
置用コンディショナ装置。 - 【請求項７】 前記コンディショニング部材は、ディス
ク状のコンディショニング部材を具備することを特徴と
する請求項１記載の研磨装置用コンディショナ装置。 - 【請求項８】 前記ディスク状のコンディショニング部
材は、ダイアモンド粒子が埋込まれたディスク状のニッ
ケルコンディショニング部材であることを特徴とする請
求項７記載の研磨装置用コンディショナ装置。 - 【請求項９】 前記ディスク状のニッケルと前記弾性部
材との間に配置された鋼材層をさらに具備することを特
徴とする請求項８記載の研磨装置用コンディショナ装
置。 - 【請求項１０】 前記弾性部材はポリウレタンを含むこ
とを特徴とする請求項１記載の研磨装置用コンディショ
ナ装置。 - 【請求項１１】 前記弾性部材はポリイソブチレンを含
むことを特徴とする請求項１記載の研磨装置用コンディ
ショナ装置。 - 【請求項１２】 研磨パッドと、 半導体ウエハを前記研磨パッドと接触させる支持体と、 前記研磨パッドをコンディショニングするコンディショ
ナとを具備している研磨装置であって、 前記コンディショナは、 支持体と、 前記支持体に取付けられたコンディショニング部材と、 前記コンディショニング部材と前記支持体との間に配置
された弾性部材とを具備することを特徴とする研磨装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/656,643 US5954570A (en) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | Conditioner for a polishing tool |
| US656643 | 1996-05-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1086057A true JPH1086057A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=24633929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14190497A Pending JPH1086057A (ja) | 1996-05-31 | 1997-05-30 | 研磨装置とそのコンディショナ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5954570A (ja) |
| JP (1) | JPH1086057A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001012385A1 (en) * | 1999-08-13 | 2001-02-22 | Speedfam-Ipec Corporation | Workpiece carrier with segmented and floating retaining elements |
| KR100343652B1 (ko) * | 2000-08-24 | 2002-07-11 | 윤종용 | 공기를 사용하지 않는 연마패드 컨디셔닝 장치 |
| WO2007018391A1 (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Seung-Hun Bae | Chemical mechanical polishing apparatus |
| KR100872299B1 (ko) * | 2003-12-31 | 2008-12-05 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 스프링을 이용한 컨디셔닝 디스크 홀더 |
| JP2015199171A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 株式会社荏原製作所 | ドレッシング装置、及び半導体製造装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US6135868A (en) | 1998-02-11 | 2000-10-24 | Applied Materials, Inc. | Groove cleaning device for chemical-mechanical polishing |
| KR19990081117A (ko) | 1998-04-25 | 1999-11-15 | 윤종용 | 씨엠피 패드 컨디셔닝 디스크 및 컨디셔너, 그 디스크의 제조방법, 재생방법 및 세정방법 |
| US6325709B1 (en) * | 1999-11-18 | 2001-12-04 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd | Rounded surface for the pad conditioner using high temperature brazing |
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| JP2005123232A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Toshiba Corp | 研磨装置及び研磨方法、並びに半導体装置の製造方法。 |
| US7510463B2 (en) * | 2006-06-07 | 2009-03-31 | International Business Machines Corporation | Extended life conditioning disk |
| JP4960395B2 (ja) * | 2009-03-17 | 2012-06-27 | 株式会社東芝 | 研磨装置とそれを用いた半導体装置の製造方法 |
| CN106041721B (zh) * | 2016-07-26 | 2019-01-08 | 苏州赫瑞特电子专用设备科技有限公司 | 一种研磨机或抛光机的上下盘自平衡机构 |
| US20200130139A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-04-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Device for conditioning chemical mechanical polishing |
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| DE2636762C2 (de) * | 1976-01-31 | 1978-09-28 | Georg Mueller Kugellagerfabrik Kg, 8500 Nuernberg | Flachschleifmaschine |
| US5035087A (en) * | 1986-12-08 | 1991-07-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Surface grinding machine |
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| US5456627A (en) * | 1993-12-20 | 1995-10-10 | Westech Systems, Inc. | Conditioner for a polishing pad and method therefor |
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-
1996
- 1996-05-31 US US08/656,643 patent/US5954570A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-05-30 JP JP14190497A patent/JPH1086057A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5954570A (en) | 1999-09-21 |
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