JPH09150361A - 半導体ウェーハの研磨方法 - Google Patents
半導体ウェーハの研磨方法Info
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- JPH09150361A JPH09150361A JP30932195A JP30932195A JPH09150361A JP H09150361 A JPH09150361 A JP H09150361A JP 30932195 A JP30932195 A JP 30932195A JP 30932195 A JP30932195 A JP 30932195A JP H09150361 A JPH09150361 A JP H09150361A
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- Japan
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- polishing
- semiconductor wafer
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- polishing pressure
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 13
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】仕上げ面の精度を確保してスループットを向上
させることができる半導体ウェーハの研磨方法を提供す
る。 【解決手段】半導体ウェーハ１６を吸着パッド１４に吸
着保持させてエアシリンダ２６の動作により、半導体ウ
ェーハ１６を研磨布１２に押し付けて研磨する。エアシ
リンダ２６のロッド２８はピエゾ素子３０を介して吸着
パッド１４側に連結され、研磨布１２に対する半導体ウ
ェーハ１６の研磨圧力によって変化する電力が制御部３
２に出力される。制御部３２は、ピエゾ素子３０から出
力される電力に基づいてエアシリンダ２６をフィードバ
ック制御することにより研磨圧力を変化させて研磨を行
う。これにより、半導体ウェーハ１６の仕上げ面の精度
が確保され、且つ半導体ウェーハ１６のスループットが
向上する。
させることができる半導体ウェーハの研磨方法を提供す
る。 【解決手段】半導体ウェーハ１６を吸着パッド１４に吸
着保持させてエアシリンダ２６の動作により、半導体ウ
ェーハ１６を研磨布１２に押し付けて研磨する。エアシ
リンダ２６のロッド２８はピエゾ素子３０を介して吸着
パッド１４側に連結され、研磨布１２に対する半導体ウ
ェーハ１６の研磨圧力によって変化する電力が制御部３
２に出力される。制御部３２は、ピエゾ素子３０から出
力される電力に基づいてエアシリンダ２６をフィードバ
ック制御することにより研磨圧力を変化させて研磨を行
う。これにより、半導体ウェーハ１６の仕上げ面の精度
が確保され、且つ半導体ウェーハ１６のスループットが
向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウェーハの研
磨方法に係り、特に化学的に半導体ウェーハ表面を研磨
するＣＭＰ（Chemical-Mechano-Polishing）装置による
半導体ウェーハの研磨方法に関する。
磨方法に係り、特に化学的に半導体ウェーハ表面を研磨
するＣＭＰ（Chemical-Mechano-Polishing）装置による
半導体ウェーハの研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハの研磨機に採用されるＣ
ＭＰ装置は、ポリシング粒子として半導体ウェーハより
も軟質の粒子を使用し、粒子と半導体ウェーハの間に固
相反応を生じさせ、両者の接触界面の反応によって異質
な物質を生成し、その部分を除去しながら研磨を行う装
置であり、鏡面度が高く加工変質が少ないという利点が
ある。
ＭＰ装置は、ポリシング粒子として半導体ウェーハより
も軟質の粒子を使用し、粒子と半導体ウェーハの間に固
相反応を生じさせ、両者の接触界面の反応によって異質
な物質を生成し、その部分を除去しながら研磨を行う装
置であり、鏡面度が高く加工変質が少ないという利点が
ある。
【０００３】このようなＣＭＰ装置は研磨布と、半導体
ウェーハを吸着保持する吸着ヘッドとを備え、前記半導
体ウェーハを前記研磨布に押し付けると共に研磨布と吸
着ヘッドとを相対的に回転させて半導体ウェーハの表面
を研磨する。また、前記ＣＭＰ装置は、研磨布に対する
半導体ウェーハの押付力（研磨圧力）を一定にして研磨
しており、この研磨圧力は、仕上げ面の粗さと平面度の
精度を確保するために低く設定されている。
ウェーハを吸着保持する吸着ヘッドとを備え、前記半導
体ウェーハを前記研磨布に押し付けると共に研磨布と吸
着ヘッドとを相対的に回転させて半導体ウェーハの表面
を研磨する。また、前記ＣＭＰ装置は、研磨布に対する
半導体ウェーハの押付力（研磨圧力）を一定にして研磨
しており、この研磨圧力は、仕上げ面の粗さと平面度の
精度を確保するために低く設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＣＭＰ装置は、研磨圧力を低く設定しているのでスルー
プットを向上させることができず、また、スループット
を向上させるために研磨圧力を高く設定すると、仕上げ
面の粗さと平面度の精度が悪化するという欠点がある。
ＣＭＰ装置は、研磨圧力を低く設定しているのでスルー
プットを向上させることができず、また、スループット
を向上させるために研磨圧力を高く設定すると、仕上げ
面の粗さと平面度の精度が悪化するという欠点がある。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、仕上げ面の精度を確保してスループットを向上
させることができる半導体ウェーハの研磨方法を提供す
ることを目的とする。
もので、仕上げ面の精度を確保してスループットを向上
させることができる半導体ウェーハの研磨方法を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、半導体ウェーハを研磨布に押し付けると共
に、半導体ウェーハと研磨布とを相対的に回転させて半
導体ウェーハを研磨する半導体ウェーハの研磨方法に於
いて、前記研磨布に対する前記半導体ウェーハの押付力
を変化させながら研磨するようにしたことを特徴として
いる。
するために、半導体ウェーハを研磨布に押し付けると共
に、半導体ウェーハと研磨布とを相対的に回転させて半
導体ウェーハを研磨する半導体ウェーハの研磨方法に於
いて、前記研磨布に対する前記半導体ウェーハの押付力
を変化させながら研磨するようにしたことを特徴として
いる。
【０００７】本発明は、半導体ウェーハの押付力を変化
させながら研磨することで、仕上げ面の精度を確保しつ
つスループットを向上させる。前記押付力の変化量は、
半導体ウェーハの材質、ポリシング粒子の性質によって
設定する。例えば、研磨開始時の押付力を高く設定し、
この押付力を徐々に小さくして研磨量目標値まで研磨を
行えば、仕上げ面の精度が確保され、且つスループット
も向上する。また、研磨開始時から所定時間までは押付
力を高く設定して所定時間経過後に押付力を徐々に小さ
くしたり、更に、研磨開始時から所定時間までは押付力
を徐々に高くしていき、所定時間経過後に押付力を徐々
に小さくしたりすれば、仕上げ面の精度が確保され、且
つスループットも向上する。
させながら研磨することで、仕上げ面の精度を確保しつ
つスループットを向上させる。前記押付力の変化量は、
半導体ウェーハの材質、ポリシング粒子の性質によって
設定する。例えば、研磨開始時の押付力を高く設定し、
この押付力を徐々に小さくして研磨量目標値まで研磨を
行えば、仕上げ面の精度が確保され、且つスループット
も向上する。また、研磨開始時から所定時間までは押付
力を高く設定して所定時間経過後に押付力を徐々に小さ
くしたり、更に、研磨開始時から所定時間までは押付力
を徐々に高くしていき、所定時間経過後に押付力を徐々
に小さくしたりすれば、仕上げ面の精度が確保され、且
つスループットも向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る半導体ウェーハの研磨方法の好ましい実施の形態につ
いて詳説する。図１は、本発明の実施の形態に係る半導
体ウェーハの研磨方法が適用されたＣＭＰ装置の要部構
造図である。同図に示すＣＭＰ装置１０は、研磨布１２
と吸着パッド１４とを備え、吸着パッド１４の下面には
半導体ウェーハ１６が研磨面を下方に向けて吸着保持さ
れている。
る半導体ウェーハの研磨方法の好ましい実施の形態につ
いて詳説する。図１は、本発明の実施の形態に係る半導
体ウェーハの研磨方法が適用されたＣＭＰ装置の要部構
造図である。同図に示すＣＭＰ装置１０は、研磨布１２
と吸着パッド１４とを備え、吸着パッド１４の下面には
半導体ウェーハ１６が研磨面を下方に向けて吸着保持さ
れている。
【０００９】前記研磨布１２は、下部中央にモータ１８
の回転軸２０が固着され、モータ１８の回転力によって
図中矢印で示す方向に所定の速度で回転する。また、前
記吸着パッド１４は、上部中央部にモータ２２の回転軸
２４が固着され、モータ２２の回転力によって図中矢印
で示す方向に所定の速度で回転する。前記モータ２２に
は、その上部にエアシリンダ２６のロッド２８が圧電素
子（ピエゾ素子）３０を介して固着されており、前記ロ
ッド２８の伸縮動作によって昇降移動可能となってい
る。
の回転軸２０が固着され、モータ１８の回転力によって
図中矢印で示す方向に所定の速度で回転する。また、前
記吸着パッド１４は、上部中央部にモータ２２の回転軸
２４が固着され、モータ２２の回転力によって図中矢印
で示す方向に所定の速度で回転する。前記モータ２２に
は、その上部にエアシリンダ２６のロッド２８が圧電素
子（ピエゾ素子）３０を介して固着されており、前記ロ
ッド２８の伸縮動作によって昇降移動可能となってい
る。
【００１０】従って、前記半導体ウェーハ１６は、前記
ロッド２８の伸長動作による吸着パッド１４の下降移動
によって研磨布１２の表面１２Ａに押し付けられ、そし
て、研磨布１２と吸着パッド１４を前記の如く回転させ
て研磨量目標値まで研磨される。また、研磨中には、研
磨布１２と半導体ウェーハ１６との間に図示しないスラ
リが供給される。
ロッド２８の伸長動作による吸着パッド１４の下降移動
によって研磨布１２の表面１２Ａに押し付けられ、そし
て、研磨布１２と吸着パッド１４を前記の如く回転させ
て研磨量目標値まで研磨される。また、研磨中には、研
磨布１２と半導体ウェーハ１６との間に図示しないスラ
リが供給される。
【００１１】前記ピエゾ素子３０は制御部３２に接続さ
れ、この制御部３２にピエゾ素子３０の歪みで生じた電
力が出力される。前記ピエゾ素子３０の歪み量は、研磨
布１２に対する半導体ウェーハ１６の押付力（研磨圧
力）によって変化する。前記制御部３２は、前記歪み量
に応じた電力に基づいて研磨圧力を演算し、この研磨圧
力に基づいて前記エアシリンダ２６をフィードバック制
御する。
れ、この制御部３２にピエゾ素子３０の歪みで生じた電
力が出力される。前記ピエゾ素子３０の歪み量は、研磨
布１２に対する半導体ウェーハ１６の押付力（研磨圧
力）によって変化する。前記制御部３２は、前記歪み量
に応じた電力に基づいて研磨圧力を演算し、この研磨圧
力に基づいて前記エアシリンダ２６をフィードバック制
御する。
【００１２】次に、前記の如く構成されたＣＭＰ装置１
０による半導体ウェーハの研磨方法について説明する。
本実施の形態の研磨方法は、一定の研磨圧力で研磨を行
うのではなく、制御部３２がピエゾ素子３０から出力さ
れる電力に基づいてエアシリンダ２６をフィードバック
制御することにより研磨圧力を変化させて研磨を行うも
のである。
０による半導体ウェーハの研磨方法について説明する。
本実施の形態の研磨方法は、一定の研磨圧力で研磨を行
うのではなく、制御部３２がピエゾ素子３０から出力さ
れる電力に基づいてエアシリンダ２６をフィードバック
制御することにより研磨圧力を変化させて研磨を行うも
のである。
【００１３】前記研磨方法によれば、例えば、研磨開始
時の研磨圧力を高く設定し、この研磨圧力を徐々に小さ
くして研磨量目標値まで研磨を行う。これにより、低い
研磨圧力を維持して研磨するよりも研磨時間が短縮さ
れ、そして仕上げ面は研磨終了時の低い研磨圧力によっ
て精度が確保される。従って、本実施の形態では、仕上
げ面の精度が確保され、且つスループットも向上する。
時の研磨圧力を高く設定し、この研磨圧力を徐々に小さ
くして研磨量目標値まで研磨を行う。これにより、低い
研磨圧力を維持して研磨するよりも研磨時間が短縮さ
れ、そして仕上げ面は研磨終了時の低い研磨圧力によっ
て精度が確保される。従って、本実施の形態では、仕上
げ面の精度が確保され、且つスループットも向上する。
【００１４】図２は、研磨圧力と研磨量との関係を示す
グラフであり、このグラフの縦軸は研磨圧力を示し、横
軸は研磨量と経過時間を示す。符号Ａで示すグラフは、
研磨開始時から所定時間ｔ１までは研磨圧力を徐々に高
くしていき、所定時間ｔ１経過後に研磨圧力を徐々に小
さくして研磨量目標値まで研磨を行うように研磨圧力を
制御したグラフである。これにより、研磨時間が短縮す
るのでスループットが向上し、また、仕上げ面も研磨終
了時の低い研磨圧力によって精度が確保される。図３に
示す半導体ウェーハ１６の山部分１６Ａ、１６Ａを最初
に削る際に研磨圧力を高く設定すると、谷部分１６Ｂ、
１６Ｂ…も削ってしまいパターンに悪影響を与えるの
で、前記の如く研磨開始時の研磨圧力を低く設定するこ
とで前記悪影響を防止できる。
グラフであり、このグラフの縦軸は研磨圧力を示し、横
軸は研磨量と経過時間を示す。符号Ａで示すグラフは、
研磨開始時から所定時間ｔ１までは研磨圧力を徐々に高
くしていき、所定時間ｔ１経過後に研磨圧力を徐々に小
さくして研磨量目標値まで研磨を行うように研磨圧力を
制御したグラフである。これにより、研磨時間が短縮す
るのでスループットが向上し、また、仕上げ面も研磨終
了時の低い研磨圧力によって精度が確保される。図３に
示す半導体ウェーハ１６の山部分１６Ａ、１６Ａを最初
に削る際に研磨圧力を高く設定すると、谷部分１６Ｂ、
１６Ｂ…も削ってしまいパターンに悪影響を与えるの
で、前記の如く研磨開始時の研磨圧力を低く設定するこ
とで前記悪影響を防止できる。
【００１５】符号Ｂで示すグラフは、研磨開始時から所
定時間ｔ２までは研磨圧力を高く維持し、所定時間ｔ２
経過後に研磨圧力が徐々に小さくなるように制御したグ
ラフである。この制御方法は、パターンを密に形成する
場合に有利である。符号Ｃで示すグラフは、研磨開始時
の研磨圧力を高く設定し、この研磨圧力が徐々に小さく
なるように制御したグラフである。
定時間ｔ２までは研磨圧力を高く維持し、所定時間ｔ２
経過後に研磨圧力が徐々に小さくなるように制御したグ
ラフである。この制御方法は、パターンを密に形成する
場合に有利である。符号Ｃで示すグラフは、研磨開始時
の研磨圧力を高く設定し、この研磨圧力が徐々に小さく
なるように制御したグラフである。
【００１６】前記研磨圧力は、半導体ウェーハの材質や
ポリシング粒子の性質によって適宜に設定するのが好ま
しい。
ポリシング粒子の性質によって適宜に設定するのが好ま
しい。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体ウェ
ーハの研磨方法によれば、半導体ウェーハの押付力を変
化させながら研磨するようにしたので、仕上げ面の精度
を確保しつつスループットを向上させることができる。
ーハの研磨方法によれば、半導体ウェーハの押付力を変
化させながら研磨するようにしたので、仕上げ面の精度
を確保しつつスループットを向上させることができる。
【図１】本発明の半導体ウェーハの研磨方法が適用され
たＣＭＰマシンの要部構造図
たＣＭＰマシンの要部構造図
【図２】半導体ウェーハの研磨圧力と研磨量との関係を
示す説明図
示す説明図
【図３】吸着保持された半導体ウェーハの一部拡大図
１０…ＣＭＰ装置 １２…研磨布 １４…吸着パッド １６…半導体ウェーハ ３０…ピエゾ素子 ３２…制御部
Claims (1)
- 【請求項１】半導体ウェーハを研磨布に押し付けると共
に、半導体ウェーハと研磨布とを相対的に回転させて半
導体ウェーハを研磨する半導体ウェーハの研磨方法に於
いて、 前記研磨布に対する前記半導体ウェーハの押付力を変化
させながら研磨するようにしたことを特徴とする半導体
ウェーハの研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30932195A JPH09150361A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | 半導体ウェーハの研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30932195A JPH09150361A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | 半導体ウェーハの研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09150361A true JPH09150361A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=17991616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30932195A Pending JPH09150361A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | 半導体ウェーハの研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09150361A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059680A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-12 | Nikon Corporation | Polishing body, polisher, polishing method, and method for producing semiconductor device |
| KR100308212B1 (ko) * | 1999-06-29 | 2001-11-01 | 윤종용 | 반도체 화학기계적 폴리싱 설비의 에어 공급장치 |
-
1995
- 1995-11-28 JP JP30932195A patent/JPH09150361A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059680A1 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-12 | Nikon Corporation | Polishing body, polisher, polishing method, and method for producing semiconductor device |
| US6749714B1 (en) | 1999-03-30 | 2004-06-15 | Nikon Corporation | Polishing body, polisher, polishing method, and method for producing semiconductor device |
| KR100471527B1 (ko) * | 1999-03-30 | 2005-03-09 | 가부시키가이샤 니콘 | 연마체, 연마장치, 연마방법 및 반도체 소자의 제조방법 |
| KR100308212B1 (ko) * | 1999-06-29 | 2001-11-01 | 윤종용 | 반도체 화학기계적 폴리싱 설비의 에어 공급장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050111 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050225 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050818 |