WO2015015706A1 - ドレッシング方法及びドレッシング装置 - Google Patents

ドレッシング方法及びドレッシング装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015015706A1
WO2015015706A1 PCT/JP2014/003441 JP2014003441W WO2015015706A1 WO 2015015706 A1 WO2015015706 A1 WO 2015015706A1 JP 2014003441 W JP2014003441 W JP 2014003441W WO 2015015706 A1 WO2015015706 A1 WO 2015015706A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polishing pad
dressing
polishing
plate
brush
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/003441
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
茂 大葉
直紀 上▲濱▼
Original Assignee
信越半導体株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 信越半導体株式会社 filed Critical 信越半導体株式会社
Publication of WO2015015706A1 publication Critical patent/WO2015015706A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12Dressing tools; Holders therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/06Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental

Definitions

  • the present invention relates to a dressing method and a dressing apparatus for a polishing pad.
  • CMP Chemical Mechanical Polishing
  • the factors affecting the polishing rate include the polishing pressure and the relative speed of polishing, but the important factors that have not been quantified are the surface condition of the polishing surface of the polishing pad.
  • a preferable surface state of the polishing surface of this polishing pad is formed by pad dressing (hereinafter simply referred to as dressing).
  • Dressing is performed by bringing a pad dresser (hereinafter simply referred to as a dresser or dressing device) provided with a grindstone such as diamond into contact with the polishing pad.
  • a pad dresser hereinafter simply referred to as a dresser or dressing device
  • a grindstone such as diamond
  • the surface of the polishing pad is scraped or roughened to improve the retention of the unused polishing pad slurry so that it can be polished, or the retention of the polishing pad slurry in use can be improved. It is possible to recover and maintain the polishing ability.
  • the flatness of the polished wafer can be improved.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a dresser provided with a brush for scraping out foreign substances clogged in a recess of a polishing surface of a polishing pad.
  • Nylon is often used as the brush material. Although this brush alone can scrape off foreign matter on the polishing surface of the polishing pad, it has little effect on cutting.
  • the brush is used for scraping off foreign substances clogged in the recesses of the polishing surface. Therefore, when performing dressing for cutting the polishing pad, a diamond dresser having a high ability to cut the polishing pad is used.
  • a diamond dresser is a dresser in which diamond abrasive grains are electrodeposited on a substrate. By using such a dresser, as described above, the polishing ability of the polishing pad can be maintained, and a wafer with high flatness can be obtained by polishing.
  • the dressing capacity depends on the number of introduced diamond abrasive grains per unit area, the roughness (count) of the diamond abrasive grains, the size, the dresser pressure, and the dressing time.
  • the number, roughness, and size of the diamond abrasive grains, which are the structure of the diamond dresser itself, are basically adjusted by the manufacturer and hardly change depending on the condition of the polishing cloth.
  • the dressing time is often several seconds, especially when used for a soft polishing pad. This often results in partial dressing rather than the entire polishing pad.
  • the polishing pad itself or a clogged polishing pad adheres to the wafer surface being polished and is detected as particles. For this reason, when dressing is performed using a diamond dresser, extremely many particles are generated on the polishing pad.
  • the polishing surface of the polishing pad can be roughened, and a wafer with high flatness can be obtained, but since a large amount of particles are generated, the cleanliness of the wafer surface is deteriorated. There is a problem. Further, since the wear amount of the polishing pad is large, there is a problem that the life of the polishing pad is shortened.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and suppresses the generation of particles by suppressing the abrasion of the polishing pad while appropriately roughening the polishing surface of the polishing pad, thereby improving the life of the polishing pad. It is an object of the present invention to provide a dressing method and a dressing device that can be used.
  • a dressing method for dressing a polishing pad by pressing and sliding a brush and a plate against a polishing pad for polishing a wafer attached on a surface plate
  • the tip of the brush is protruded from the dress surface that is in sliding contact with the polishing pad of the plate, and the tip of the brush and the plate are simultaneously pressed against the polishing pad to make sliding contact, thereby dressing the polishing pad.
  • the tip of the brush protruding from the dress surface of the plate can be cut in a direction perpendicular to the polishing surface of the polishing pad. Further, since the polishing surface is roughened using a soft brush, wear of the polishing pad can be suppressed. As a result, generation of particles from the polishing pad can be suppressed and the life of the polishing pad can be improved while moderately roughening the polishing surface of the polishing pad.
  • the length at which the tip of the brush protrudes from the dress surface is 1 mm or less. This ensures that the tip of the brush can be cut into the polishing pad. As a result, the polishing surface of the polishing pad can be reliably roughened while suppressing the generation of particles from the polishing pad.
  • the brush is preferably made of synthetic fiber nylon, and the material of the plate which does not contaminate the wafer with metal can be used. In this way, it is possible to prevent the polishing pad from being contaminated by metal impurities from the brush and the plate. As a result, a wafer with higher cleanliness can be obtained.
  • the material of the plate a material made of ceramics or DLC (diamond-like carbon) can be used. If a plate made of such a material is used, it is a material excellent in chemical resistance and wear resistance, so that impurity contamination and generation of particles from the plate can be suppressed.
  • a dressing device for dressing a polishing pad for polishing a wafer attached on a surface plate comprising a brush and a plate, and the brush and the plate are attached to the polishing pad.
  • the polishing pad is dressed by being pressed and slidably contacted, and the tip of the brush protrudes from the dress surface of the plate in sliding contact with the polishing pad, and the tip of the brush and the plate are connected to the polishing pad.
  • a dressing device characterized in that it is pressed against and slidable simultaneously to dress the polishing pad.
  • the tip of the brush protruding from the dress surface of the plate can be cut in a direction perpendicular to the polishing surface of the polishing pad. Moreover, since the surface is roughened using a soft brush, abrasion of the polishing pad can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the generation of particles from the polishing pad and improve the life of the polishing pad while appropriately roughening the polishing surface of the polishing pad.
  • the length at which the tip of the brush protrudes from the dress surface is 1 mm or less. This ensures that the tip of the brush can be cut into the polishing pad. As a result, the polishing surface of the polishing pad can be reliably roughened while suppressing the generation of particles from the polishing pad.
  • the brush is preferably made of synthetic fiber nylon, and the material of the plate may not contaminate the wafer with metal. In this way, it is possible to prevent the polishing pad from being contaminated by metal impurities from the brush and the plate. As a result, a wafer with higher cleanliness can be obtained.
  • the material of the plate may be made of ceramics or DLC (diamond-like carbon).
  • a plate made of such a material is excellent in chemical resistance and wear resistance, and therefore can suppress impurity contamination and particle generation from the plate.
  • the polishing surface of a polishing pad can be appropriately roughened with a brush. Furthermore, since the abrasion amount of the polishing pad can be suppressed, the generation of particles can be suppressed and the life of the polishing pad can be improved.
  • FIG. 5 is a diagram showing the surface roughness of a polishing pad in Comparative Example 1.
  • FIG. 6 is a diagram showing the surface roughness of a polishing pad in Comparative Example 2.
  • FIG. 6 is a diagram showing the surface roughness of a polishing pad in Comparative Example 3.
  • the present invention is not limited to this.
  • a hard dresser such as a diamond dresser
  • the wear amount of the polishing pad is too large, so that a large amount of particles are generated or the life of the polishing pad is extremely shortened. There was a problem.
  • the present inventors have made extensive studies in order to realize a dressing that can appropriately roughen the polishing surface of the polishing pad and suppress wear of the polishing pad. Then, with the tip of the brush protruding from the dressing surface of the plate, if the tip of the brush and the dressing surface of the plate are simultaneously pressed against the polishing pad and brought into sliding contact with each other, the polishing pad is moderately roughened while the polishing pad is moderately roughened. It was found that the amount of wear can be suppressed, and the present invention was completed.
  • the double-side polishing apparatus 1 includes an upper surface plate 2 and a lower surface plate 3 provided opposite to each other, and the upper and lower surface plates 2 and 3 are respectively provided with polishing pads 4 and 4 ′. Is affixed.
  • the carrier 5 is provided with a holding hole 6 for holding a wafer (for example, a silicon wafer), and the carrier 5 is sandwiched between the upper and lower surface plates 2 and 3.
  • the upper and lower surface plates 2 and 3 are rotated by upper and lower rotary shafts 7 and 8, respectively.
  • the dressing device 10 of the present invention When dressing the polishing surface of the polishing pads 4, 4 ′, the dressing device 10 of the present invention is disposed between the upper surface plate 2 and the lower surface plate 3 as shown in FIG. 1.
  • the dressing apparatus 10 has dress surfaces on the upper and lower sides, and dresses by pressing these dress surfaces against the upper and lower polishing pads while rotating the upper and lower surface plates 2 and 3.
  • the dressing device 10 includes a plurality of brushes 11 and a plate 13 below the rigid plate 12.
  • the plate 13 and the rigid plate 12 may be a single body, and the whole may be a plate.
  • the brush 11 is disposed below the rigid plate 12 via the spacer 14.
  • a nylon brush can be used as the brush 11.
  • the tip of the brush 11 protrudes from the dress surface that is in sliding contact with the polishing pad 4 of the plate 13.
  • the length of the tip of the brush 11 protruding from the dress surface of the plate 13 can be adjusted by a spacer 14 interposed between the rigid plate 12 and the brush 11, for example.
  • the dressing device 10 may be formed in a disk shape.
  • the position where the brush 11 is disposed can be inside the plate 13, or the position of the brush 11 in FIG. As shown in B), it may be outside the plate 13. As shown in FIGS. 2B and 4B, when the surface area of the plate 13 is large, the grooves 15 can be introduced into the surface.
  • the dressing apparatus 10 shown in FIG. 1 has two brushes 11, rigid plates 12, and plates 13 each.
  • the two rigid plates 12 are attached to the top and bottom of the arm 9, respectively. 2 and 4, the brush 11 is disposed on the surface of the rigid plate 12 opposite to the polishing cloth 4, 4 ′ via the spacer 14 so as to be adjacent to the spacer 14.
  • a plate 13 is arranged.
  • the arm 9 shown in FIG. 1 can linearly reciprocate back and forth and from side to side, whereby the dressing device 10 can linearly reciprocate back and forth and left and right.
  • the arm 9 is displaced in the vertical direction so that the tip of the brush 11 and the plate 13 are simultaneously pressed against the polishing pads 4 and 4 ′.
  • the dressing device 10 pressed against is moved back and forth linearly and slidably contacted to perform dressing of the polishing pads 4 and 4 '.
  • the tip of the brush 11 protruding from the dress surface of the plate 13 can be cut in a direction perpendicular to the polishing surface of the polishing pads 4, 4 ′.
  • the surface is roughened using the soft brush 11, abrasion of the polishing pads 4, 4 ′ can be suppressed.
  • the generation of particles from the polishing pads 4 and 4 ′ can be suppressed and the life of the polishing pads 4 and 4 ′ can be improved while moderately roughening the polishing surface of the polishing pad.
  • the dressing capacity of the dressing device 10 can be adjusted by adjusting the length of the tip of the brush 11 protruding from the dress surface and the wire diameter of the brush used, the dressing according to the polishing pad to be used can be performed. Become. By adjusting the dressing ability, it becomes possible to finely dress the entire polishing surface of the polishing pad 4, 4 ', and the entire polishing surface of the polishing pad 4, 4' is roughened while suppressing the generation of particles. Will be able to.
  • the length at which the tip of the brush 11 protrudes from the dress surface is 1 mm or less. If it is such, the front-end
  • the brush 11 is preferably made of synthetic fiber nylon, and the material of the plate 13 can prevent the wafer from being contaminated with metal.
  • conventional diamond dressers are often made by electrodepositing diamond abrasive grains onto a metal plate and fixing them, metal can be eluted from the metal plate and electrodeposition means in an alkaline environment when polishing the wafer. To do.
  • the metal portion may be protected with a resin.
  • metal elution may occur due to wear or scratches on the resin, so that metal contamination cannot be prevented.
  • the material does not contaminate the metal, the metal impurities are not eluted from the brush 11 and the plate 13, and therefore the contamination of the polishing pad can be prevented.
  • the material of the plate may be made of ceramics or DLC (diamond-like carbon).
  • This ceramic can be alumina ceramic, for example.
  • a plate made of such a material is excellent in chemical resistance and wear resistance, and therefore can suppress impurity contamination and particle generation from the plate.
  • the single-side polishing apparatus 1 ′ has a surface plate 16 on which the polishing pad 4 is attached and a polishing head 17.
  • the silicon wafer is held by the polishing head 17.
  • the surface plate 16 and the polishing head 17 are rotated while supplying the polishing agent onto the polishing pad 4 from the polishing agent supply mechanism (not shown), for example, the surface of the silicon wafer is brought into sliding contact with the polishing pad 4.
  • the polishing agent supply mechanism not shown
  • a dressing apparatus 10 ′ is disposed on the polishing pad 4 as shown in FIG. 3.
  • the dressing apparatus 10 ′ has a dress surface on the lower side, and performs dressing by pressing the dress surface against the polishing pad 4.
  • the dressing apparatus 10 ′ has an arm 9 ′, a rotation mechanism 18, and a pivot shaft 19.
  • the turning shaft 19 is connected to the rotation mechanism 18 via the arm 9 ′.
  • the swivel shaft 19 can be displaced in the vertical direction, and by this displacement, the force for pressing the dress surface of the dressing device 10 ′ against the polishing pad 4 can be controlled. Further, by rotating the turning shaft 19, the dressing device 10 ′ can be turned and reciprocated around the turning shaft 19.
  • the dressing device 10 ' can be disk-shaped.
  • the dressing apparatus 10 ′ includes a plurality of brushes 11 and a disk-like (FIG. 4B) or annular (FIG. 4A) plate 13 ′ below a disc-like rigid plate 12 ′.
  • the brush 11 is disposed below the rigid plate 12 ′ via a disc-like (FIG. 4A) or annular (FIG. 4B) spacer 14 ′.
  • the tip of the brush 11 protrudes from the dress surface in sliding contact with the polishing pad 4 of the plate 13 ′.
  • the length of the tip of the brush 11 protruding from the dress surface of the plate 13 ′ can be adjusted by a spacer 14 ′ interposed between the rigid plate 12 ′ and the brush 11.
  • the wire diameter of the brush 11 to be used can also be adjusted as described above.
  • the position where the brush 11 ′ is arranged can be inside the plate 13 ′ as shown in FIG. 4A, or can be outside as shown in FIG. 4B. it can.
  • FIG. 4B when the surface area of the plate 13 ′ is large, a groove 15 ′ can be introduced into the surface. If this is the case, the generation of particles from the polishing pad 4 can be suppressed and the life of the polishing pad 4 can be improved while the polishing surface of the polishing pad is moderately roughened as in the first embodiment. It becomes.
  • the dressing method of the present invention will be described.
  • the dressing device 10 is disposed between the upper surface plate 2 and the lower surface plate 3 so that the tips of the upper and lower brushes 11 face the polishing pads 4 and 4 ′.
  • the tip of the brush 11 of the dressing device 10 is projected from the dress surface of the plate 13.
  • the dressing apparatus 10 is pressed against the polishing pads 4, 4 ′ by pushing down the upper surface plate 2.
  • the dressing apparatus 10 is linearly reciprocated back and forth and left and right by the arm 9 while rotating the upper and lower surface plates 2 and 3 respectively. In this way, the tip of the brush 11 and the plate 13 are simultaneously pressed against the polishing pads 4 and 4 ′ and brought into sliding contact with each other to perform dressing.
  • the tip of the brush 11 protruding from the dress surface of the plate 13 can be cut in a direction perpendicular to the polishing surface of the polishing pads 4, 4 ′.
  • the polishing surface is roughened using the brush 11, the abrasion of the polishing pads 4, 4 'can be suppressed.
  • generation of particles from the polishing pads 4 and 4 ′ can be suppressed and life can be improved while moderately roughening the polishing surface of the polishing pad.
  • the dressing capacity of the dressing device 10 can be adjusted by adjusting the length of the tip of the brush 11 protruding from the dressing surface and the wire diameter of the brush to be used, so that dressing according to the polishing pad to be used can be performed. By adjusting the dressing ability, it becomes possible to finely dress the entire polishing surface of the polishing pad 4, 4 ', and the entire polishing surface of the polishing pad 4, 4' is roughened while suppressing the generation of particles. Can do.
  • the length of the tip of the brush 11 protruding from the dress surface is 1 mm or less. In this way, the tip of the brush can be cut into the polishing pad more reliably. As a result, the polishing surface of the polishing pad can be reliably roughened while suppressing the generation of particles from the polishing pad.
  • the brush 11 is preferably made of synthetic fiber nylon, and the plate 13 can be made of a material that does not contaminate the wafer with metal. In this way, if a material that does not contaminate the metal is used as the material of the brush 11 and the plate 13, a wafer with higher cleanliness can be obtained.
  • the material of the plate a material made of ceramics or DLC (diamond-like carbon) can be used. If a plate made of such a material is used, it is a material excellent in chemical resistance and wear resistance, so that impurity contamination and generation of particles from the plate can be suppressed.
  • the dressing method and dressing apparatus of the present invention are used for dressing a polishing pad of a polishing apparatus that circulates and repeatedly uses an abrasive, it is possible to prevent the abrasive used repeatedly from being contaminated with particles or metal. Further, contamination of the polishing pad and the wafer can be further suppressed.
  • Example 2 In the single-side polishing apparatus 1 ′ as shown in FIG. 3, dressing of the polishing pad was performed between polishing batches using the dressing apparatus 10 ′ of the present invention shown in FIG. 4B according to the dressing method of the present invention. .
  • a nylon brush having a diameter of 4 mm, a wire diameter of 0.1 to 0.2 mm, and 12 ⁇ 2 rows was used as the brush.
  • a plate having a diameter of 80 mm and an alumina ceramic material was used. The plate was processed so that two grooves having a width of 2 mm and a depth of 2 mm were orthogonal to each other.
  • the abrasive was prepared by diluting and adjusting the stock solution to the required magnification, and was drained without being recycled after being supplied onto the surface plate during polishing.
  • the length at which the tip of the brush protrudes from the dress surface of the plate was 1.0 mm, the initial dressing was not performed, and the inter-batch dressing time was 14.0 seconds. Then, when the wafer polishing time reached 60 hours, the entire polishing batch was finished, and dressing was performed.
  • the flatness level of the outermost peripheral portion of the polished wafer and the number of particles having a particle size of 100 nm or less attached to the polished wafer surface were measured.
  • a relative number was calculated with respect to the number of particles in Comparative Example 2, which is a case where a ceramic dresser with a small amount of wear on the polishing pad was used.
  • the roughness of the polishing pad surface and the wear amount of the polishing pad were measured.
  • the abrasion amount of the polishing pad was measured using a polishing pad in which a groove was previously formed on the polishing surface, and the groove depth after polishing was measured with a laser displacement meter.
  • polishing start was made into 100% was computed. It can be said that the greater the relative groove depth, the smaller the wear amount.
  • the measurement result of the flatness level is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the flatness level of the polished wafer was equivalent to Comparative Example 1 using a diamond dresser described later.
  • the measurement result of the amount of particles is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the amount of particles was almost the same as when a ceramic dresser with a small amount of wear on the polishing pad was used.
  • the measurement result of the roughness of the polishing pad surface is shown in FIG.
  • the horizontal axis of the graph of FIG. 7 represents the displacement from the average height of the polished surface, and the vertical axis represents the ratio of the distribution of the displacement. As shown in FIG.
  • the surface roughness of the polishing pad there are many cases where the displacement from the average height of the polishing pad surface is large, and the polishing pad surface is roughened to the same extent as in Comparative Example 1 using a diamond dresser. I was able to. As shown in FIG. 8, the abrasion amount of the polishing pad was significantly reduced as compared with Comparative Example 1. As described above, when a polishing pad is dressed using the dressing apparatus and the dressing method of the present invention, the surface of the polishing pad can be roughened in the same manner as a diamond dresser. Further, it was found that since the amount of wear on the surface of the polishing pad is less than when a diamond dresser is used, the generation of particles can be suppressed and the life of the polishing pad can be improved.
  • FIG. 9 shows the measurement results of the number of particles attached to the wafer polished under the conditions of Evaluation 1 to Evaluation 4. The number of particles thus measured was calculated as a relative number with respect to the number of particles in Comparative Example 2 in which a ceramic dresser was used as in Example 1. As shown in FIG. 9, the number of particles significantly increased compared to the relative number of particles in the example (FIG. 6). The measurement result of the roughness of the polishing pad surface is shown in FIG.
  • the horizontal axis of the graph of FIG. 10 represents the displacement from the average height of the polished surface, and the vertical axis represents the ratio of the distribution of the displacement. As shown in FIG.
  • the surface of the polishing pad was sufficiently roughened. As shown in FIG. 8, it was found that the wear amount of the polishing pad was much larger than that of the example, and the life of the polishing pad was shortened. As described above, when the dressing is performed using the diamond dresser, the surface of the polishing pad is roughened. However, since the amount of wear on the surface of the polishing pad is too large compared to the example, excessive particles are generated, and further, the polishing pad. It turns out that the life of will be shortened.
  • the polishing pad 11 represents the displacement from the average height of the polished surface, and the vertical axis represents the ratio of the distribution of the displacement.
  • the surface of the polishing pad could hardly be roughened.
  • the wear amount of the polishing pad as shown in FIG. 8, there was no wear of the polishing pad. From the above, it was found that when the polishing pad was dressed with a ceramic plate without a brush, the polishing pad surface could not be roughened, so that the polishing ability of the polishing pad was low and the flatness level of the polished wafer deteriorated.
  • a dressing apparatus for dressing a polishing pad with only a nylon brush is used.
  • the roughness level, the number of particles adhering to the wafer surface, the roughness of the polishing pad surface, and the wear amount of the polishing pad were evaluated.
  • the amount of generated particles was almost the same as that of the example.
  • the surface of the polishing pad could hardly be roughened.
  • the abrasion amount of the polishing pad was hardly seen.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

Abstract

 本発明は、定盤上に貼り付けられたウェーハを研磨するための研磨パッドに、ブラシとプレートを押し当て摺接させることで研磨パッドをドレッシングするドレッシング方法であって、ブラシの先端をプレートの研磨パッドに摺接するドレス面より突き出た状態としてから、ブラシの先端とプレートを研磨パッドに同時に押し当て摺接させ、研磨パッドをドレッシングすることを特徴とするドレッシング方法である。これにより、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしつつ、研磨パッドの摩耗を抑制することで、パーティクルの発生の抑制及び研磨パッドのライフの向上をすることができるドレッシング方法及びドレッシング装置が提供される。

Description

ドレッシング方法及びドレッシング装置
 本発明は、研磨パッドのドレッシング方法及びドレッシング装置に関する。
 近年、半導体ウェーハ上に形成されるデバイスの微細化及び多層化が進むにつれて、半導体ウェーハを平坦化させるためのCMP(Chemical Mechanical Polishing)技術は半導体ウェーハの製造工程になくてはならない必須の技術になっている。CMPにおける重要な要素の一つに、研磨レートのワーク面内均一性(研磨均一性)がある。この研磨均一性を向上させるためには、研磨レートに影響する要素をワーク面内で均一に分布させることが重要になる。
 研磨レートに影響する要素として、研磨圧力や研磨の相対速度などがあるが、従来から定量化が進んでいない重要な要素として、研磨パッドの研磨面の表面状態がある。この研磨パッドの研磨面の好ましい表面状態は、パッドドレッシング(以後、単にドレッシングと呼ぶ)によって形成される。
 ドレッシングは、ダイヤモンド等の砥石が付設されたパッドドレッサー(以後、単にドレッサー又はドレッシング装置と呼ぶ)を研磨パッドに当接させて行う。これにより、研磨パッドの表面を削り取る、又は、粗化して、未使用の研磨パッドのスラリーの保持性を良好にして研磨可能な状態に初期化したり、使用中の研磨パッドのスラリーの保持性を回復させ、研磨能力を維持させたりすることができる。このようなドレッシングにより、研磨パッドの研磨能力を維持することで、研磨後のウェーハの平坦度を向上させることができる。
特開2000-237948号公報 特開平9-254019号公報
 特許文献1、特許文献2には、研磨パッドの研磨面の凹部に詰まった異物を掻き出すためのブラシを設けたドレッサーが記載されている。ブラシの素材としては、ナイロンが使用されていることが多い。このブラシ単体では、研磨パッドの研磨面の異物を掻き出すことはできるが、削る効果はほとんどない。
 従来、ブラシは研磨面の凹部に詰まった異物を掻き出すことを目的として使われているものであるので、研磨パッドを削るドレッシングを行う時には、研磨パッドを削る能力が高いダイヤモンドドレッサーが使用される。ダイヤモンドドレッサーとは、基盤にダイヤモンド砥粒が電着されたドレッサーである。このような、ドレッサーを用いれば上記したように、研磨パッドの研磨能力を維持でき、平坦度の高いウェーハを研磨によって得ることができる。
 しかし、ダイヤモンドのような硬質な砥粒を用いてドレッシングを行う場合、研磨パッド表面を削り取る能力が高過ぎるため、研磨パッドが大きく摩耗し、パーティクルが多量に発生してしまう。
 ダイヤモンドドレッサーの場合、ドレッシング能力は、ダイヤモンド砥粒の単位面積当たりの導入個数、ダイヤモンド砥粒の粗さ(番手)、大きさ及びドレッサー圧力とドレッシング時間に依存する。ダイヤモンドドレッサーそのものの構成であるダイヤモンド砥粒の導入個数・粗さ・大きさに関しては製造元での調整が基本となり、研磨布の状況に応じた変化を付けにくい。
 ダイヤモンド砥粒の研磨パッドを削る能力は高いので、ドレッシング時間は、特に柔らかい研磨パッドに用いる場合、数秒単位となる場合が多い。このため、研磨パッド全体というよりは部分的なドレッシングになってしまうことが多い。部分的に強いドレッシングを行うことにより、研磨パッドそのものや研磨パッドに目詰まったものが研磨中のウェーハ表面に付着して、パーティクルとして検出される。このためダイヤモンドドレッサーを用いてドレッシングを行う場合、研磨パッドにパーティクルが極端に多く発生してしまう。
 近年、デバイスの微細化に伴い要求されるウェーハ表面の清浄度は高くなっている。更に、研磨後のウェーハの表面観察装置の微細粒子の検出能力が高まり、数十ナノメートル程度の直径のパーティクルまで検出されるようになり、微細なパーティクルであっても問題視されるようになってきた。従って、ダイヤモンドドレッサーのように、パーティクルが多量に発生するドレッサーは、近年の半導体ウェーハの研磨には望ましいものではない。
 以上のように、ダイヤモンドドレッサーを使用した場合は、研磨パッドの研磨面を荒らすことができ、平坦度の高いウェーハが得られるものの、パーティクルが多量に発生するため、ウェーハ表面の清浄度が悪化するという問題がある。また、研磨パッドの摩耗量が大きいため、研磨パッドのライフが短くなるという問題もある。
 本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしつつ、研磨パッドの摩耗を抑制することで、パーティクルの発生を抑制し、研磨パッドのライフを向上することができるドレッシング方法及びドレッシング装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明によれば、定盤上に貼り付けられたウェーハを研磨するための研磨パッドに、ブラシとプレートを押し当て摺接させることで研磨パッドをドレッシングするドレッシング方法であって、前記ブラシの先端を前記プレートの前記研磨パッドに摺接するドレス面より突き出た状態としてから、前記ブラシの先端と前記プレートを前記研磨パッドに同時に押し当て摺接させ、研磨パッドをドレッシングすることを特徴とするドレッシング方法を提供する。
 このようにすれば、プレートのドレス面より突き出たブラシの先端を、研磨パッドの研磨面に対して垂直な方向に切り込ませることができる。また、軟質のブラシを用いて研磨面を荒らすため、研磨パッドの摩耗を抑制することができる。その結果、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしながら、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑制するとともに、研磨パッドのライフを向上できる。
 このとき、前記ブラシの先端が前記ドレス面より突き出る長さを1mm以下とすることが好ましい。
 このようにすれば、ブラシの先端が確実に研磨パッドに切り込める。その結果、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑えながら、研磨パッドの研磨面を確実に荒らすことができる。
 またこのとき、前記ブラシは合成繊維のナイロンが好ましく、さらに前記プレートの材質はウェーハに金属汚染しないものを使用することできる。
 このようにすれば、ブラシ及びプレートからの金属不純物によって研磨パッドが汚染されることを防止することができる。その結果、より清浄度の高いウェーハを得ることができる。
 さらに、前記プレートの材質として、セラミックス又はDLC(ダイヤモンドライクカーボン)から成るものを使用することができる。
 このような材質のプレートを使用すれば、耐薬品性、耐摩耗性に優れた材質であるためプレートからの不純物汚染やパーティクルの発生を抑制することができる。
 また、本発明によれば、定盤上に貼り付けられたウェーハを研磨するための研磨パッドをドレッシングするドレッシング装置であって、ブラシとプレートを具備し、前記ブラシ及び前記プレートを前記研磨パッドに押し当て摺接させることで研磨パッドをドレッシングするものであり、前記ブラシの先端は前記プレートの前記研磨パッドに摺接するドレス面より突き出たものであり、前記ブラシの先端と前記プレートを前記研磨パッドに同時に押し当て摺接し、研磨パッドをドレッシングするものであることを特徴とするドレッシング装置が提供される。
 このようなものであれば、プレートのドレス面より突き出たブラシの先端を、研磨パッドの研磨面に対して垂直な方向に切り込ませることができる。また、軟質のブラシを用いて表面を荒らすため、研磨パッドの摩耗を抑制することができる。その結果、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしながら、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑制するとともに、研磨パッドのライフを向上できるものとなる。
 前記ブラシの先端が前記ドレス面より突き出る長さが1mm以下のものであることが好ましい。
 このようにすれば、ブラシの先端が確実に研磨パッドに切り込める。その結果、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑えながら、研磨パッドの研磨面を確実に荒らすことができる。
 またこのとき、前記ブラシは合成繊維のナイロンが好ましく、さらに前記プレートの材質はウェーハに金属汚染しないものとすることができる。
 このようにすれば、ブラシ及びプレートからの金属不純物によって研磨パッドが汚染されることを防止することができる。その結果、より清浄度の高いウェーハを得ることができるものとなる。
 さらに、前記プレートの材質は、セラミックス又はDLC(ダイヤモンドライクカーボン)から成るものとすることができる。
 このような材質のプレートであれば、耐薬品性、耐摩耗性に優れた材質であるためプレートからの不純物汚染やパーティクルの発生を抑制することができるものとなる。
 本発明のドレッシング方法及びドレッシング装置であれば、ブラシによって研磨パッドの研磨面を適切に荒らすことができる。更に、研磨パッドの摩耗量を抑制することができるので、パーティクルの発生を抑制し、研磨パッドのライフを向上させることができる。
本発明のドレッシング装置を両面研磨装置の研磨パッドのドレッシングに適用した場合の概略図である。 本発明のドレッシング装置の一例を示す概略図である。 本発明のドレッシング装置を片面研磨装置の研磨パッドのドレッシングに適用した場合の概略図である。 本発明のドレッシング装置の別の一例を示す概略図である。 実施例、比較例1、2におけるウェーハ最外周部のフラットネス水準を示す図である。 実施例におけるパーティクルの相対個数を示す図である。 実施例における研磨パッドの表面粗さを示す図である。 実施例、比較例1-3における研磨パッドの相対溝深さを示す図である。 比較例1におけるパーティクルの相対個数を示す図である。 比較例1における研磨パッドの表面粗さを示す図である。 比較例2における研磨パッドの表面粗さを示す図である。 比較例3における研磨パッドの表面粗さを示す図である。
 以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
 従来、研磨パッドのドレッシングにおいて、ダイヤモンドドレッサー等の硬質なドレッサーを用いた場合、研磨パッドの摩耗量が大きすぎるため、パーティクルが多量に発生したり、研磨パッドのライフが極端に短くなったりするという問題があった。
 この問題に対し本発明者等は、研磨パッドの研磨面を適切に荒らすことができ、なおかつ、研磨パッドの摩耗を抑制することができるドレッシングを実現するために検討を重ねた。そして、ブラシの先端をプレートのドレス面より突き出した状態で、ブラシの先端とプレートのドレス面を同時に研磨パッドに押し当て摺接させれば、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしつつ、研磨パッドの摩耗量を抑制できることを知見し、本発明を完成させた。
 以下、本発明のドレッシング装置について説明する。まず、以下に説明するような両面研磨装置の研磨パッドをドレッシングする本発明のドレッシング装置を第1の態様として説明する。
 図1に示すように、両面研磨装置1は上下に相対向して設けられた上定盤2と下定盤3を備えており、上下定盤2、3には、それぞれ研磨パッド4、4’が貼付されている。キャリア5にはウェーハ(例えば、シリコンウェーハ)を保持するための保持孔6が設けられ、キャリア5が上下定盤2、3の間に挟まれるようになっている。また、上下定盤2、3は、それぞれ上下回転軸7、8によって回転する。
 研磨パッド4、4’の研磨面のドレッシングを行う際には、図1に示すように、本発明のドレッシング装置10が、上定盤2と下定盤3の間に配置される。ドレッシング装置10は上下にドレス面を有し、上下定盤2、3を回転させながら、これらドレス面を上下の研磨パッドに押し当ててドレッシングする。
 図2に示すように、ドレッシング装置10は、剛体板12の下部に複数のブラシ11とプレート13を具備している。プレート13と剛体板12とは一体物として、全体がプレートとしてもよい。ブラシ11は、スペーサー14を介して剛体板12の下部に配置されている。このブラシ11としては、例えば、ナイロンブラシを用いることができる。ここで、本発明のドレッシング装置10では、ブラシ11の先端はプレート13の研磨パッド4に摺接するドレス面より突き出たものである。ブラシ11の先端がプレート13のドレス面より突き出る長さは、例えば剛体板12とブラシ11の間に介在させるスペーサー14によって調整できる。ドレッシング装置10は図4に示すように、円盤状とすることもできる。
 また、ブラシ11を配置する位置は、図2の(A)、図4の(A)に示すように、プレート13の内側とすることもできるし、図2の(B)、図4の(B)に示すように、プレート13の外側とすることもできる。図2の(B)、図4の(B)に示すように、プレート13の表面積が大きい場合には、その表面に溝15を導入することができる。
 図1に示すドレッシング装置10は、ブラシ11、剛体板12、プレート13をそれぞれ2個有している。2個の剛体板12はアーム9の上下に、それぞれ取り付けられている。そして、図2、図4に示した構成と同様に、ブラシ11が剛体板12の研磨布4、4’と相対向する面に、スペーサー14を介して配置され、スペーサー14に隣接するようにプレート13が配置される。また、図1に示したアーム9は、前後左右に直線往復運動が可能であり、これによりドレッシング装置10が前後左右に直線往復運動が可能である。研磨パッド4、4’のドレッシングの際にはこのアーム9が、上下方向に変位することで、ブラシ11の先端とプレート13を研磨パッド4、4’に同時に押し当て、研磨パッド4、4’に押し当てられたドレッシング装置10を前後左右に直線往復運動させ摺接させ研磨パッド4、4’のドレッシングを実施する。
 このようなドレッシング装置10であれば、プレート13のドレス面より突き出たブラシ11の先端を、研磨パッド4、4’の研磨面に対して垂直な方向に切り込ませることができる。また、軟質のブラシ11を用いて表面を荒らすため、研磨パッド4、4’の摩耗を抑制することができる。その結果、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしながら、研磨パッド4、4’からのパーティクルの発生を抑制するとともに、研磨パッド4、4’のライフを向上できるものとなる。
 このとき、ブラシ11の先端とプレート13を同時に研磨パッド4、4’に押し当てれば、プレート13が直に研磨パッド4、4’に接触することで、ブラシ11の先端が研磨パッド4、4’に押し当てられる圧力を簡単に調整できる。さらに、ブラシ11の先端がドレス面より突き出る長さと、使用するブラシの線径とを調整することで、ドレッシング装置10のドレッシング能力を調整できるので、使用する研磨パッドに合わせたドレッシングができるものとなる。ドレッシング能力の調整により、研磨パッド4、4’の研磨面の全体に対して微かにドレッシングすることが可能になり、パーティクルの発生を抑えながら研磨パッド4、4’の研磨面の全面を荒らすことができるものとなる。
 このとき、ブラシ11の先端がドレス面より突き出る長さが1mm以下のものであることが好ましい。
 このようなものであれば、ブラシ11の先端が研磨パッド4、4’の研磨面に対して垂直な方向へより確実に切り込める。その結果、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑えながら、研磨パッドの研磨面を確実に荒らすことができるものとなる。
 またこのとき、ブラシ11は合成繊維のナイロンが好ましく、さらにプレート13の材質はウェーハを金属汚染しないものとすることができる。従来のダイヤモンドドレッサーはダイヤモンド砥粒を金属板に電着し固定したものであることが多いため、ウェーハを研磨する際のアルカリ環境下では、金属板及び電着手段から金属が溶出する事態が発生する。金属の溶出を抑制するために金属部を樹脂で保護することがあるが、樹脂の摩耗やキズなどにより、金属溶出が発生する場合があるため金属汚染を防止することができない。
 しかし、金属汚染しない材質のものであれば、ブラシ11及びプレート13から、金属不純物が溶出することがないので研磨パッドの汚染を防止することができるものとなる。
 さらに、前記プレートの材質は、セラミックス又はDLC(ダイヤモンドライクカーボン)から成るものとすることができる。このセラミックスは、例えばアルミナセラミックスとすることができる。
 このような材質のプレートであれば、耐薬品性、耐摩耗性に優れた材質であるためプレートからの不純物汚染やパーティクルの発生を抑制することができるものとなる。
 次に、片面研磨装置の研磨パッドをドレッシングする本発明のドレッシング装置を第2の態様として説明する。
 図3に示すように、片面研磨装置1’は、研磨パッド4が貼り付けられた定盤16と、研磨ヘッド17を有している。このような研磨装置1’では、まず、研磨ヘッド17でシリコンウェーハを保持する。続いて、研磨剤供給機構(不図示)から研磨剤を研磨パッド4上に供給しながら、定盤16と研磨ヘッド17をそれぞれ回転させて、例えばシリコンウェーハの表面を研磨パッド4に摺接させることにより研磨する。
 研磨パッド4のドレッシングを行う際には、図3に示すように、ドレッシング装置10’が研磨パッド4上に配置される。ドレッシング装置10’は、下側にドレス面を有し、このドレス面を研磨パッド4に押し当ててドレッシングする。
 更にドレッシング装置10’は、アーム9’、回転機構18、旋回軸19を有している。旋回軸19は、アーム9’を介して回転機構18に接続されている。この旋回軸19は、上下方向に変位することができ、この変位によりドレッシング装置10’のドレス面を研磨パッド4に押し当てる力を制御することができる。また、旋回軸19が自転することにより、ドレッシング装置10’を旋回軸19を中心に旋回往復運動させることができる。
 図4に示すように、特に限定されることはないが、ドレッシング装置10’は円盤状とすることができる。ドレッシング装置10’は円盤状の剛体板12’の下部に複数のブラシ11と円盤状(図4の(B))又は環状(図4の(A))のプレート13’を具備している。ブラシ11は、円盤状(図4の(A))又は環状(図4の(B))のスペーサー14’を介して剛体板12’の下部に配置されている。ここで、本発明のドレッシング装置10’では、ブラシ11の先端はプレート13’の研磨パッド4に摺接するドレス面より突き出たものである。ブラシ11の先端がプレート13’のドレス面より突き出る長さは剛体板12’とブラシ11の間に介在させるスペーサー14’によって調整できる。使用するブラシ11の線径も上記したように調整できる。
 また、ブラシ11’を配置する位置は、図4の(A)に示すように、プレート13’の内側とすることもできるし、図4の(B)に示すように、外側とすることもできる。図4の(B)に示すように、プレート13’の表面積が大きい場合には、その表面に溝15’を導入することができる。
 このようなものであれば、上記第1の態様と同様に、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしながら、研磨パッド4からのパーティクルの発生を抑制するとともに、研磨パッド4のライフを向上できるものとなる。
 次に、本発明のドレッシング方法について説明する。ここでは、図1に示すような研磨装置1に本発明のドレッシング装置10を用いた場合について説明する。
 まず、ドレッシング装置10を上定盤2と下定盤3の間に、上下のブラシ11の先端が研磨パッド4、4’に相対向するように配置する。ドレッシング装置10のブラシ11の先端をプレート13のドレス面より突き出た状態とする。次に、上定盤2を押し下げることでドレッシング装置10を研磨パッド4、4’に押圧する。次に、上下定盤2、3をそれぞれ回転させながら、アーム9によりドレッシング装置10を前後左右に直線往復運動させる。このようにして、ブラシ11の先端とプレート13を研磨パッド4、4’に同時に押し当て摺接させドレッシングを行う。
 このようにすれば、プレート13のドレス面より突き出たブラシ11の先端を、研磨パッド4、4’の研磨面に対して垂直な方向に切り込ませることができる。また、ブラシ11を用いて研磨面を荒らすため、研磨パッド4、4’の摩耗を抑制することができる。その結果、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしながら、研磨パッド4、4’からのパーティクルの発生を抑制するとともに、ライフを向上できる。さらに、ブラシ11の先端がドレス面より突き出る長さと、使用するブラシの線径とを調整することで、ドレッシング装置10のドレス能力を調整できるので、使用する研磨パッドに合わせたドレッシングができる。ドレッシング能力の調整により、研磨パッド4、4’の研磨面の全体に対して微かにドレッシングすることが可能になり、パーティクルの発生を抑えながら研磨パッド4、4’の研磨面の全面を荒らすことができる。
 このとき、ブラシ11の先端がドレス面より突き出る長さを1mm以下とすることが好ましい。
 このようにすれば、ブラシの先端がより確実に研磨パッドに切り込める。その結果、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑えながら、研磨パッドの研磨面を確実に荒らすことができる。
 またこのとき、ブラシ11は合成繊維のナイロンが好ましく、プレート13の材質としてウェーハを金属汚染しないものを使用することできる。
 このようにブラシ11及びプレート13の材質として金属汚染しないものを使用すれば、より清浄度の高いウェーハを得ることができる。
 さらに、前記プレートの材質として、セラミックス又はDLC(ダイヤモンドライクカーボン)から成るものを使用することができる。
 このような材質のプレートを使用すれば、耐薬品性、耐摩耗性に優れた材質であるためプレートからの不純物汚染やパーティクルの発生を抑制することができる。
 また、本発明のドレッシング方法及びドレッシング装置を、研磨剤を循環させ繰り返し使用する研磨装置の研磨パッドのドレッシングに用いれば、繰り返し使用される研磨剤が、パーティクルや金属で汚染されることを抑制でき、研磨パッドやウェーハの汚染を更に抑制することができる。
 以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例)
 図3に示すような片面研磨装置1’において、図4の(B)に示す本発明のドレッシング装置10’を用いて、本発明のドレッシング方法に従って、研磨バッチ間で研磨パッドのドレッシングを実施した。このとき、ブラシとして、直径4mm、線径0.1~0.2mm、12×2列のナイロンブラシを用いた。プレートとして、直径80mm、材質はアルミナセラミックスのものを用いた。尚、プレートには、幅2mm、深さ2mmの溝を2本互いに直交するように加工した。また、研磨剤は原液を必要な倍率に希釈・調整されたもので、研磨時に定盤上に供給後、循環利用せずそのまま排液した。
 また、表1に示すように、ブラシの先端がプレートのドレス面より突き出る長さを1.0mmとし、初期ドレッシングは実施せず、バッチ間ドレッシング時間を14.0秒とした。そして、ウェーハ研磨時間が60時間に達した時を全研磨バッチ終了として、ドレッシングを実施した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 本実施例では、研磨したウェーハの最外周部のフラットネス水準及び研磨したウェーハ表面に付着した粒径100nm以下のパーティクルの個数を測定した。測定したパーティクルの個数については、研磨パッドの摩耗量が少ないセラミックスドレッサーを用いた場合である比較例2のパーティクルの個数に対する相対個数を算出した。また、全研磨バッチ終了後には、研磨パッド表面の粗さ及び研磨パッドの摩耗量を測定した。尚、研磨パッドの摩耗量は予め研磨面に溝を加工した研磨パッドを用い、研磨終了後の溝の深さをレーザー変位計で測定した。そして、研磨開始前の未使用時の溝の深さを100%としたときの相対溝深さを算出した。この相対溝深さが大きいほど摩耗量が抑えられていると言える。
 フラットネス水準の測定結果を図5に示す。図5に示すように、研磨したウェーハのフラットネス水準は、後述するダイヤモンドドレッサーを使用した比較例1と同等であった。パーティクル量の測定結果を図6に示す。図6に示すように、研磨パッドの摩耗量が少ないセラミックスドレッサーを用いた場合とほとんど変わらないパーティクル量であった。研磨パッド表面の粗さの測定結果を図7に示す。図7のグラフの横軸は研磨面の平均高さからの変位、縦軸はその変位の分布の割合を表す。図7に示すように、研磨パッドの表面粗さについては、研磨パッド表面の平均高さからの変位が大きいものが多く、ダイヤモンドドレッサーを用いた比較例1と同程度に研磨パッド表面を荒らすことができた。図8に示すように、研磨パッドの摩耗量は、比較例1に比べ大幅に減少した。
 以上のように、本発明のドレッシング装置及びドレッシング方法を用いて研磨パッドをドレッシングした場合、ダイヤモンドドレッサーと同等に研磨パッド表面を荒らすことができる。更に、ダイヤモンドドレッサーを用いた場合より研磨パッドの表面の摩耗量が少ないので、パーティクルの発生を抑制でき、研磨パッドのライフを改善できることが分かった。
(比較例1)
 本発明のドレッシング装置の代わりに、従来のダイヤモンドドレッサーを使用したことと、初期ドレッシング時間及びバッチ間ドレッシング時間を変更したこと以外、実施例と同様な条件でドレッシングを実施し、実施例と同様な方法で研磨したウェーハのフラットネス水準、ウェーハ表面に付着したパーティクルの個数、研磨パッド表面の粗さ、及び研磨パッドの摩耗量を評価した。
 初期ドレッシング時間、バッチ間ドレッシング時間及び押付量は以下の表2の、評価1~評価4の4通りの値として、ドレッシングを実施した。尚、表2の押付量とは、ダイヤモンドドレッサーが研磨パッドに最初に接触した位置から研磨パッドの表面に対して垂直な方向への変位である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 その結果、図5に示すように、研磨したウェーハのフラットネス水準は良好であった。図9は、評価1~評価4の条件で研磨されたウェーハに付着したパーティクルの個数の測定結果である。この測定したパーティクルの個数は、実施例1と同様にセラミックスドレッサーを用いた場合である比較例2のパーティクルの個数に対する相対個数を算出した。図9に示すように、実施例のパーティクルの相対個数(図6)と比較してパーティクルの個数が大幅に増加してしまった。研磨パッド表面の粗さの測定結果を図10に示す。図10のグラフの横軸は研磨面の平均高さからの変位、縦軸はその変位の分布の割合を表す。図10に示すように、研磨パッドの表面は十分に荒らすことができていた。研磨パッドの摩耗量は、図8に示すように、実施例に比べて非常に多く研磨パッドのライフが短くなることが分かった。
 以上より、ダイヤモンドドレッサーを用いてドレッシングを実施した場合、研磨パッドの表面を荒らせるが、実施例と比較すると研磨パッドの表面の摩耗量が大きすぎるため、パーティクルが過剰に発生し、更に研磨パッドのライフが短くなることが分かった。
(比較例2)
 本発明のドレッシング装置の代わりに、ブラシの無いセラミックスプレートで研磨パッドをドレッシングするドレッシング装置を使用したこと以外、実施例と同様な条件でドレッシングを実施し、実施例と同様な方法で研磨したウェーハのフラットネス水準、ウェーハ表面に付着したパーティクルの個数、研磨パッド表面の粗さ、及び研磨パッドの摩耗量を評価した。
 その結果、図5に示すように、研磨したウェーハのフラットネス水準は実施例に劣ることが分かった。パーティクルの発生量は実施例とほとんど差は無かった(図6)。図11のグラフの横軸は研磨面の平均高さからの変位、縦軸はその変位の分布の割合を表す。図11に示すように、研磨パッド表面はほとんど荒らすことができていなかった。研磨パッドの摩耗量については、図8に示すように、研磨パッドの摩耗は無かった。
 以上より、ブラシの無いセラミックスプレートで研磨パッドをドレッシングした場合、研磨パッドの表面を荒らすことができないため、研磨パッドの研磨能力が低く、研磨したウェーハのフラットネス水準が悪化することが分かった。
(比較例3)
 本発明のドレッシング装置の代わりに、ナイロンブラシのみで研磨パッドをドレッシングするドレッシング装置を使用したこと以外、実施例と同様な条件でドレッシングを実施し、実施例と同様な方法で研磨したウェーハのフラットネス水準、ウェーハ表面に付着したパーティクルの個数、研磨パッド表面の粗さ、及び研磨パッドの摩耗量を評価した。
 その結果、研磨したウェーハのフラットネス水準は実施例に劣ることが分かった。パーティクルの発生量は実施例とほとんど差は無かった。図12に示すように、研磨パッド表面はほとんど荒らすことができていなかった。研磨パッドの摩耗量については、図8に示すように、研磨パッドの摩耗はほとんど見られなかった。
 以上の結果より、ナイロンブラシのみで研磨パッドをドレッシングした場合、研磨パッドの表面を荒らすことができないため、研磨パッドの研磨能力が低く、研磨したウェーハのフラットネス水準が悪化することが分かった。
 実施例と比較例1-3の結果から、研磨パッドを適度に荒らしつつ、研磨パッドからのパーティクルの発生及び研磨パッドの短命化を抑制するためには、ブラシの先端をプレートのドレス面より突き出た状態として研磨パッドをドレッシングすることが必要であることが確認された。
 なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (8)

  1.  定盤上に貼り付けられたウェーハを研磨するための研磨パッドに、ブラシとプレートを押し当て摺接させることで研磨パッドをドレッシングするドレッシング方法であって、
     前記ブラシの先端を前記プレートの前記研磨パッドに摺接するドレス面より突き出た状態としてから、前記ブラシの先端と前記プレートを前記研磨パッドに同時に押し当て摺接させ、研磨パッドをドレッシングすることを特徴とするドレッシング方法。
  2.  前記ブラシの先端が前記ドレス面より突き出る長さを1mm以下とすることを特徴とする請求項1に記載のドレッシング方法。
  3.  前記ブラシ及び前記プレートの材質として金属汚染しないものを使用することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のドレッシング方法。
  4.  前記プレートの材質として、セラミックス又はDLC(ダイヤモンドライクカーボン)から成るものを使用することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のドレッシング方法。
  5.  定盤上に貼り付けられたウェーハを研磨するための研磨パッドをドレッシングするドレッシング装置であって、ブラシとプレートを具備し、前記ブラシ及び前記プレートを前記研磨パッドに押し当て摺接させることで研磨パッドをドレッシングするものであり、
     前記ブラシの先端は前記プレートの前記研磨パッドに摺接するドレス面より突き出たものであり、前記ブラシの先端と前記プレートを前記研磨パッドに同時に押し当て摺接し、研磨パッドをドレッシングするものであることを特徴とするドレッシング装置。
  6.  前記ブラシの先端が前記ドレス面より突き出る長さが1mm以下のものであることを特徴とする請求項5に記載のドレッシング装置。
  7.  前記ブラシ及び前記プレートの材質は金属汚染しないものであることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のドレッシング装置。
  8.  前記プレートの材質は、セラミックス又はDLC(ダイヤモンドライクカーボン)から成るものとする請求項5又は請求項6に記載のドレッシング装置。
PCT/JP2014/003441 2013-08-02 2014-06-27 ドレッシング方法及びドレッシング装置 WO2015015706A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-161046 2013-08-02
JP2013161046A JP2015030058A (ja) 2013-08-02 2013-08-02 ドレッシング方法及びドレッシング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015015706A1 true WO2015015706A1 (ja) 2015-02-05

Family

ID=52431270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/003441 WO2015015706A1 (ja) 2013-08-02 2014-06-27 ドレッシング方法及びドレッシング装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2015030058A (ja)
TW (1) TW201524686A (ja)
WO (1) WO2015015706A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6372859B2 (ja) * 2015-10-01 2018-08-15 信越半導体株式会社 研磨パッドのコンディショニング方法及び研磨装置
JP2017087407A (ja) * 2015-11-17 2017-05-25 アルバック成膜株式会社 研磨方法、研磨装置
JP7308074B2 (ja) * 2019-05-14 2023-07-13 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001121402A (ja) * 1999-10-29 2001-05-08 Applied Materials Inc コンディショニングディスク
JP2004335648A (ja) * 2003-05-06 2004-11-25 Seiko Epson Corp Cmp装置及びcmp用研磨パッドのイニシャライズ方法及び半導体装置
JP2007245279A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Fujitsu Ltd パッドコンディショニングディスク
JP2007313644A (ja) * 1999-05-17 2007-12-06 Ebara Corp ドレッシング装置
JP2008073848A (ja) * 2007-12-10 2008-04-03 Yamaha Corp 研磨装置
JP2009233770A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Powerchip Semiconductor Corp 研磨パッド調節器および研磨パッド調節方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08187667A (ja) * 1995-01-06 1996-07-23 Daido Steel Co Ltd 回転式研磨ブラシ
JP2010099774A (ja) * 2008-10-23 2010-05-06 Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd 粉末成形体のバリ取り方法とバリ取り用ブラシ
DE102008063228A1 (de) * 2008-12-22 2010-06-24 Peter Wolters Gmbh Vorrichtung zur beidseitigen schleifenden Bearbeitung flacher Werkstücke

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007313644A (ja) * 1999-05-17 2007-12-06 Ebara Corp ドレッシング装置
JP2001121402A (ja) * 1999-10-29 2001-05-08 Applied Materials Inc コンディショニングディスク
JP2004335648A (ja) * 2003-05-06 2004-11-25 Seiko Epson Corp Cmp装置及びcmp用研磨パッドのイニシャライズ方法及び半導体装置
JP2007245279A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Fujitsu Ltd パッドコンディショニングディスク
JP2008073848A (ja) * 2007-12-10 2008-04-03 Yamaha Corp 研磨装置
JP2009233770A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Powerchip Semiconductor Corp 研磨パッド調節器および研磨パッド調節方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201524686A (zh) 2015-07-01
JP2015030058A (ja) 2015-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004098214A (ja) 研磨布用ドレッサー及びそれを用いた研磨布のドレッシング方法
KR102382812B1 (ko) 실리콘웨이퍼의 연마방법
US20190193245A1 (en) Chemical-mechanical planarization (cmp) pad conditioner brush-and-abrasive hybrid for multi-step, preparation- and restoration-conditioning process of cmp pad
US10272540B2 (en) System and method for polishing substrate
CN110722457A (zh) 研磨垫修整方法
WO2015015706A1 (ja) ドレッシング方法及びドレッシング装置
CN112476227A (zh) 化学机械研磨装置
JP2007268666A (ja) Cmpパッドコンディショナー
JP4524643B2 (ja) ウェーハ研磨方法
JP2004001152A (ja) ドレッサ、ドレッシング方法、研磨装置、及び研磨方法
US20060276111A1 (en) Conditioning element for electrochemical mechanical processing
JP6345988B2 (ja) 基板処理装置
CN101116953A (zh) 化学机械研磨的研磨修整装置
JP4688456B2 (ja) 化学的機械的研磨装置
JP2006210488A (ja) メカノケミカル研磨方法及びメカノケミカル研磨装置
JP2006147731A (ja) 研磨クロス,ウェーハ研磨装置及びウェーハ製造方法
JP6330628B2 (ja) ガラス基板の製造方法
CN115551676A (zh) 晶片外周部的研磨装置
JP2012130995A (ja) ドレッサ
KR100678303B1 (ko) 화학 기계적 연마(cmp) 패드 드레서 및 화학 기계적연마(cmp) 장치
JP2017045990A (ja) ウェハの表面処理装置
KR100552912B1 (ko) 다이아몬드 공구
JP2001038637A (ja) 電着砥石
KR101162759B1 (ko) Cvd 패드 컨디셔너 전처리방법 및 상기 방법으로 전 처리된 cvd 패드 컨디셔너
KR100481553B1 (ko) 평탄화 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14832759

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14832759

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1