JPH1071558A - ポリッシングパッドの成形装置及び方法 - Google Patents

ポリッシングパッドの成形装置及び方法

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JPH1071558A
JPH1071558A JP10875797A JP10875797A JPH1071558A JP H1071558 A JPH1071558 A JP H1071558A JP 10875797 A JP10875797 A JP 10875797A JP 10875797 A JP10875797 A JP 10875797A JP H1071558 A JPH1071558 A JP H1071558A
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JP
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polishing
pad
forming tool
polishing pad
wafer
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JP10875797A
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Robert J Walsh
ロバート・ジェイ・ウォルシュ
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SunEdison Inc
Original Assignee
SunEdison Inc
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Publication date
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    • 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
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P52/00Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッドの全面を均一に成形するポリッシング
パッドを成形する装置と方法を提供する。 【解決手段】 ポリッシングパッドを成形する装置は、
パッド成形ツールと固定部とを有し、この固定部は該固
定部に固定された連結部から自由にパッド成形ツールを
保持する。パッド成形ツールはパッド成形面を有し、こ
れはポリッシング面を成形するために、ポリッシングパ
ッドのポリッシング面と係合する。パッド成形面は、ポ
リッシング面と該ポリッシング面の全幅にわたって係合
する大きさとしてある。固定部は、ポリッシングパッド
回転中心周りでツールが移動するのを防止するととも
に、パッドに対してツール中心が実質的に半径方向に移
動するのを防止する。ポリッシングパッドを成形する方
法もまた開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、概略、ポリッシン
グパッドのメンテナンス、特に、ポリッシングパッドを
整形して半導体ウェーハの平坦度を維持することに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体ウェーハ成形プロセスにお
ける仕上げ工程は、半導体ウェーハの片面に、高反射性
の傷の無い平坦面を作るためのポリッシング(研磨)程
である。通常、ポリッシングには、一以上の粗ポリッシ
ング工程により行われる成形と、仕上げポリッシング工
程により行われる最終平滑化が含まれる。一般に、除去
材料の95−98%が粗ポリッシング工程で発生し、そ
れは最終的なウェーハの平坦度を大きく決定する。半導
体ウェーハは、電子ビームリソグラフィ又はフォトリソ
グラフィのプロセスによってウェーハ上に回路を印刷す
るために、特に平坦に磨かれなければならない。回路が
印刷されるウェーハ表面の平坦度は、1ミクロン以下の
細い場合もある線の解像度を維持するために重要であ
る。
【0003】平坦度は、トータル・シックネス・バリエ
ーション・メジャーメント(TTV:Total Thickness
Variation measurement)とサイト・トータル・インジ
ケイティド・リーディイング(STIR:Site Total I
ndicated Reading)で一部を定量化される。TTVは、
ウェーハの最大厚と最小厚の差で、ウェーハ平坦度の上
限を示す。STIRは、ウェーハ背面に平行でかつ微小
領域の中心において前面と交差する基準面からウェーハ
の微小領域における表面の最大と最小の偏差の合計であ
る。ウェーハにおけるトータル・シックネス・バリエー
ションはウェーハ研磨の品質を表す重要な指標である。
磨かれた半導体ウェーハは1ミクロン以下のTTVを有
するとともに20ミクロン×20ミクロンの局部領域に
ついて1.5ミクロン以下のSTIRを有する。
【0004】半導体ウェーハの研磨は機械化学的方法に
よって行われ、そこでは回転するポリッシングパッドが
ポリッシングスラリーをウェーハに対して擦り付ける。
従来の半導体ウェーハポリッシャーでは、ウェーハ表面
はワックスでもってポリッシングブロックに平坦に取り
付けられる。次に、ウェーハとポリッシングブロックの
ユニットは、ポリッシングアームによって回転式ポリッ
シングブロックのポリッシング面(すなわち、ウェーハ
に接触して該ウェーハを磨くパッドの上部表面領域の部
分)に対して力で保持される。ポリッシングアームはま
た、ポリッシングアームを横断してウェーハを往復移動
させ、そのときパッドはそれらの下で回転する。堅いポ
リッシングブロックは基準面を提供し、これに関してウ
ェーハのポリッシング面がポリッシングのよって実質的
に平行で平坦な面に成形される。その結果、ウェーハの
対向面は互いに平行である。
【0005】一般的な粗ポリッシャーパッドはポリウレ
タン樹脂で飽和したポリエステル繊維で作られる。パッ
ド構造は、樹脂で繊維を飽和した後も十分にポーラス
で、ウェーハの下にスラリーを運びうる。パッドは環状
となるように中央開口部を設けてもよい。一般に、スラ
リーは水成の媒体中に微粒子のコロイド分散剤を該コロ
イドを安定させる添加剤とともに含む。ポリッシング速
度を向上するように、その他の添加剤を用いてスラリー
の化学的反応性を向上させてもよい。
【0006】平坦なポリッシング面を有するウェーハを
作るためには、ポリッシングパッドは実質的に平坦でな
ければならない。しかしながら、数多くのポリッシング
サイクルの後、ポリッシングパッドに働くの熱と圧力に
より、パッドの内側と外側の縁マージンの間の中央環状
領域が押し縮められて、内側と外側の縁マージンよりも
薄くなる。そのため、パッドのポリッシング面の断面形
状が凹状になる。凹状断面のパッドで磨かれたウェーハ
は、平坦でなくさらに凸状の磨き面を有するものに形作
られる。従って、ポリッシングパッドはパッドの内側と
外側の縁マージンを中央領域の高さまで低くするため
に、内側と外側の縁マージンを研磨して再成形しなけれ
ばならない。
【0007】パッド成形は、現在、ポリッシングパッド
のポリッシング面よりもかなり小さな加工面を有する、
手で保持する研磨ブロックを用いて手動で行われてい
る。このブロックは、ポリッシング面の全半径幅と一度
に係合することができない。パッド成形はパッドを横切
ってブロックを移動させることで行われ、これによりブ
ロックの下にあるパッドの部分が研磨される。例えば、
ブロックは、パッドの凹部を減少するために、ポリッシ
ングパッドを横切る平行な円弧に沿って移動させられる
かもしれない。時折、パッドが断面内で過度に凸状とな
っている場合(パッドが新しい場合)には、パッドの凸
状を減少するために、ブロックはパッドの中心を通る対
称線に沿って移動させられるかもしれない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】経験豊富なオペレータ
の手中にあっても、既存のパッド成形方法はパッドの不
均一な成形を招き、例えば、パッドポリッシング面にお
ける半径方向内側領域に凸状ウェーハ面を作り、半径方
向外側領域に凹状ウェーハ面を作る。また、既存の方法
を用いて研磨する場合にはパッドは常に同一状態に成形
されるという確実性がなく、それは完全に人の判断に委
ねられていた。ポリッシング面がパッドの全上面領域よ
りも小さい場合、別の問題がある。パッドの不使用領域
がポリッシング面よりも相当高くなる傾向があり、パッ
ドのポリッシング面と同一のレベルにさらに研磨する必
要がある。パッドの不使用領域近傍のポリッシング面の
領域を過度に研磨せずに不使用領域を下げるのは極めて
困難である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の目的と特徴は、
パッドの全面を均一に成形するポリッシングパッドを成
形する装置と方法を提供すること、すべての適用におい
て同様にパッドを成形する装置と方法を提供すること、
成形プロセスから人間の判断を取り除く装置と方法を提
供すること、パッドの極端に高い部分をこの高い部分に
隣接するパッド部分を過度に研磨することなく所定の高
さにできる装置と方法を提供すること、経済的でかつ使
用が容易な装置と方法を提供することである。
【0010】
【発明の効果】本発明の装置は、対象物を磨いて成形す
るポリッシング装置上で、回転中心の周りで回転自在に
設けたポリッシングパッドを成形するために使用するも
のである。ポリッシングパッドは、半径方向内側と外側
の境界により定義され、予め決められた半径幅のポリッ
シング面を有する。ポリッシング面は、その半径方向内
側と外側の境界間に横断面形状を有する。概して、装置
は、中心と、ポリッシング面の横断面形状を曲面形状か
らさらに平坦な形へと変えるべく該ポリッシング面を成
形するために、ポリッシングパッドのポリッシング面に
係合可能なパッド成形面を有する。固定部は、パッド成
形ツールを該固定部への固定連結部に束縛されることな
く所定の場所に保持するように構成されており、パッド
成形ツールの成形面はポリッシングパッドと係合し、パ
ッドが固定部とパッド成形ツールに対して相対的に回転
しながらパッドを成形する。
【0011】固定部は、ポリッシングパッドの回転中心
周りでパッド成形ツールが回転するのを防止するととも
に、パッド成形ツールの中心がポリッシングパッドの中
心に対して実質的に半径方向に移動するのを防止する。
【0012】上述のようなポリッシング面を有する回転
ポリッシングパッドを備えたウェーハポリッシング装置
を用いて半導体ウェーハを磨く方法は、概略、第1の複
数の半導体ウェーハのそれぞれの少なくとも一方の面を
ポリッシングする工程を含む。ポリッシング面の断面形
状は、ポリッシング面の形状がプロセス耐久量で許容さ
れる値以上に曲面形状となったか否かを判断するために
モニタされる。ポリッシング面の輪郭の決められた形が
プロセス耐久量以上に曲がっている場合、ツールのパッ
ド成形面がポリッシング面の全半径幅にわたってポリッ
シングパッドのポリッシング面と係合するように、固定
部にパッド成形ツールを配置してポリッシングパッドが
成形される。ポリッシングパッドは回転されるととも
に、固定部によりパッド成形ツールはポリッシングパッ
ド回転中心周りの回転が防止され、パッド成形ツールが
ポリッシング面を成形する。その後、第2の複数の半導
体ウェーハのそれぞれの少なくとも片面が磨かれる。本
発明のその他の目的と特徴は一部が明らかで、一部は後
に指摘される。
【0013】
【発明の実施の形態】図面、特に図1には、半導体ウェ
ーハをポリッシングする(磨く)ための、粗ポリッシン
グ装置と仕上げポリッシング装置(それぞれ、参照符号
10と12で概略示す。)が示してある。粗ポリッシン
グ装置10はテーブル14を有する。テーブル14は、
ターンテーブル上に設けたポリッシングパッド(概略符
号16で示す。)を支持する。ターンテーブルは、ポリ
ッシングパッドに覆われているので、図面には示してい
ない。ターンテーブルは、回転中心C1の周りでテーブ
ル14に対して、ポリッシングパッド16を回転でき
る。パッド16の下にあるドリップパン18は、ポリッ
シングパッドから滴り落ちるポリッシングスラリーを受
ける。概略符号20で示したポリッシングアームは、ポ
リッシングパッド16上でウェーハの片面をポリッシン
グするために、ポリッシングブロックとその上に設けた
ウェーハを保持するチャック22を有する。ポリッシン
グアーム20に設けたチューブ24は、ポリッシングパ
ッド16にポリッシングスラリーを送ることができる。
ポリッシングパッド16は概略環状で、好適な実施形態
では、パッドの環状上面全体に対応するポリッシング面
26を有する。ポリッシング面26はポリッシングパッ
ド16の上面部分で、それはポリッシング中にウェーハ
と係合する。
【0014】好適な実施形態では、ポリッシングパッド
16の形とポリッシング中のポリッシングアーム20の
動きは、ポリッシングパッド上面の全半径幅W上をウェ
ーハが移動するようにしてある。他のポリッシング装置
(図示せず)におけるポリッシング面は、ポリッシング
パッドの上面全体よりも小さい。一般に、ポリッシング
面がポリッシングパッドの上面よりも小さい場合、ポリ
ッシング中にウェーハと接触しない内側と外側の周辺マ
ージン(縁部)が存在する。その場合、ポリッシング面
の半径方向幅は、内側と外側の周辺マージンの半径方向
幅よりも小さいパッド上面の半径方向幅となる。ポリッ
シング面はパッドの上面全体よりも小さくてもよく、そ
れも本発明の範囲に入ると理解すべきである。
【0015】ポリッシングブロックとウェーハを収容
し、粗ポリッシング装置10によるポリッシングの直前
に上記ブロックとウェーハを保持するために、テーブル
14の一つのコーナー部に第1の保持ステーション30
が配置されている。ポリッシングアーム20はテーブル
14上に回転自在に設けてある。これにより、ポリッシ
ングアーム20は、ポリッシングブロックとウェーハを
取り上げるためにチャック22が第1のウェーハ保持ス
テーション30上にある第1の位置から、ウェーハをポ
リッシングするためのポリッシングパッド16上の位
置、さらに最終的に第2のウェーハ保持ステーション3
2上の位置に揺動する。粗ポリッシングアーム20は、
図1では、第2のウェーハ保持ステーション32上の位
置に示してある。
【0016】第2のウェーハ保持ステーション32は仕
上げポリッシング装置12のテーブル34上にある。粗
ポリッシング装置10と同様に、仕上げポリッシング装
置12は、回転中心周りでテーブルに対して回転するタ
ーンテーブル(図示せず)上に設けたポリッシングパッ
ド36と、該パッドの下にあるドリップパン38を有す
る。ポリッシングアームは全体を符号40で示してあ
り、ポリッシングパッド36上でのポリッシングのため
に、ポリッシングブロックとその上に設けたウェーハを
保持するチャック42を有する。ポリッシングアーム4
0上に設けたチューブ44はポリッシングスラリーをポ
リッシングパッドに送ることができる。ポリッシングア
ーム40はテーブル34上に回転自在に設けてあり、ポ
リッシングブロックとウェーハを取り上げるために第2
のウェーハ保持ステーション32上にチャック42があ
る位置から、ポリッシングパッド36上の位置、さらに
ウェーハ出口保持ステーション46上の位置へと揺動す
る。粗ポリッシング装置10と仕上げポリッシング装置
12の主たる違いは、ポリッシングパッド16、36の
組成である。粗ポリッシングパッド16はあらゆる場所
で均一な構成を有し、ウェーハ材料除去機能を達成する
ために比較的粗いものである。仕上げポリッシングパッ
ド36はさらにスポンジ状の構成を有し、異なる材料か
らなる上層と下層(図示せず)とを有する。しかし、パ
ッドの正確な構造は本発明の範囲から逸脱することな
く、記載されているもの以外のものであってもよいと理
解すべきである。
【0017】図2、3において、粗ポリッシングパッド
16を成形するための符号50で示す装置は、好適な実
施形態ではアルミニウムで作られ、直径304ミリメー
トル、厚み17ミリメートルを有する円盤の形をしたパ
ッド成形ツール52を有するように示してある。図2か
ら理解できるように、パッド成形ツール52の直径は、
ポリッシング面の全半径方向幅について成形が同時に行
われるように、該ツール52がポリッシングパッド16
の全体ポリッシング面26を覆うようにしてある。ツー
ル52のパッド成形面54は、ツールの底部に取り付け
るために接着剤を背後に備えた、50グリッドの樹脂接
着されたAl23研磨クロスのような研磨材料からなる
環状領域を備えている。この研磨材料は、ツール52の
底面の半径方向外側25ミリメートルを覆っている。パ
ッド成形ツール52の正確な材料と寸法は好適な実施形
態用に記載したもの以外のものであってもよいし、それ
も本発明の範囲に含まれると理解すべきである。一般
に、ポリッシングパッド上のポリッシング面の幅Wより
も大きな約56mmの直径を有するパッド成形ツールを
採用すれば十分である。図示する実施形態では、上昇ハ
ンドル53は、ツールをパッド16上に配置すると共に
該ツールをパッド16から持ち上げるのを容易にするた
めに、パッド成形ツール52の上端部に設けてある。
【0018】パッド成形装置はまた、概略符号56で示
す固定部を有する。固定部56は、該固定部を粗ポリッ
シング装置10上に設けるためのブラケット58と、ブ
ラケットから伸びたアーム60を有する。固定部の正確
な取り付けは、固定部56のアーム60に設けた一対の
開口部59に収容されている、ブラケット58から上方
に伸びる一対のスタッド(図示せず)によって促進され
る。ブラケット58は粗ポリッシング装置10上でアー
ム60を片持ち状態で支持しており、そのために粗ポリ
ッシング装置(パッド16を含む)とアームとの間には
接触がない。好適な実施形態では、アーム60は、遠端
部にアーチ状窪み62を有する6.4ミリメートル厚の
アルミニウム板で作られている。2つのローラ64がそ
れぞれ肩ねじコネクタ66によって、アームに対して回
転自在に、窪みの中でアーム60に設けてある。ローラ
64は、低摩擦ワッシャ67によって、コネクタ66と
アーム60に対して自由に回転できる。窪み62は、窪
みの中でローラ64と係合してツールの一部を受けるた
めに、パッド成形ツール52の半径に対応する半径を有
する。ローラはそれぞれ周囲に溝を有し、そこにはツー
ル52と係合するようにOリング68が収容されてい
る。
【0019】パッド成形ツール52は固定部56への固
定連結部に対して常に自由である。固定部は、ポリッシ
ングパッド16の回転中心C1の周りでツール52が回
転できないようにしている。パッド成形ツール52の中
心C2はポリッシングパッド16の回転中心C1に対して
実質的に半径方向に移動しないようにしている。しかし
ながら、ローラによりパッド成形ツール52は固定部5
6に対して中心C2の周りで回転できる。
【0020】使用する場合、固定部56のアーム60は
最初粗ポリッシング装置10上に設けられていない。し
かしながら、アーム60を粗ポリッシング装置10上に
回転自在に設け、ポリッシング装置から完全に取り外す
ことなく、アームの60の不使用中にポリッシングパッ
ド16から揺動して離れるようにしてもよい。また、ツ
ール52はアーム60と一緒に回転するように該アーム
に連結してもよい。第1の複数のウェーハ(図示せず)
は粗ポリッシング装置10と仕上げポリッシング措置1
2上で磨かれる。ポリッシングパッド16のポリッシン
グ面26の断面形状がモニタされ、ポリッシング面の形
状がプロセス耐久量で許容されるもの以上に窪み形状に
なったか否か判断される。凹状パッド断面形状が図5に
示してある。窪み量は、それが図5の縮尺で分かるよう
に誇張してある。一般に、モニタリングは、ポリッシン
グ装置10、12で磨かれたウェーハの磨き面の平坦度
を測定することで間接的に行われる。例えば、ウェーハ
の測定された全厚み変動(TTV)は1ミクロン以下と
すべきである。時間が経過するに従って、ウェーハの磨
かれた面は凸面となる傾向があり、それはポリッシング
面26が凹状になることを示している。当然のことなが
ら、本発明の範囲から逸脱することなく、パッド形状を
モニタするその他の方法を用いてもよい。
【0021】プロセス耐久量に達すると、図1に示すよ
うに、ポリッシングアーム20を第2のウェーハ保持ス
テーション32上の所定位置に置いて、粗ポリッシング
装置10が停止される。アーム60は、パッド成形ツー
ル52を保持するために、粗ポリッシング装置10に設
けたブラケット58にボルト結合されて所定の場所に設
けてある。パッド成形面54がポリッシング面の半径方
向幅Wの全体を横切るように、パッド成形ツールはポリ
ッシングパッド16上のアーム60のアーチ状凹部62
に設けてある。ポリッシングパッド16の回転は図1、
2の矢印Aによって示してある。矢印方向の回転によ
り、パッド成形ツール52がアーチ状の凹部62に移動
してローラ64と係合する。これにより、ツール52は
固定部56によってポリッシングパッド16と一緒に回
転中心C1の周りを回転するのが阻止される。また、パ
ッド成形ツール52の中心C2は、ポリッシングパッド
16の回転中心C1に対して半径方向に移動することな
く保持される。ツール52が回転パッド16と接触する
ことにより、ツールはアーム60に対して中心C2の周
りで回転する。仕上げポリッシング装置12は、粗ポリ
ッシング装置12上でパッド成形が始まる間、動作を継
続する。仕上げポリッシング装置によるウェーハの仕上
げポリッシングが終了すると、仕上げポリッシング装置
12のアーム40はウェーハとポリッシングブロックを
出口ステーション46に載せ、更なる動作を停止する。
【0022】パッド成形ツール52のパッド成形面54
の形はパッド16の形をさらに凸状にするのに特に適し
ている。好適な実施形態のパッド成形ツール52は半径
方向内側と外側のマージンに沿ってポリッシングパッド
16を擦り減らし、パッドのポリッシング面26の形を
ほぼ平坦にする。ツール52の擦り減らし用パッド成形
面54はポリッシング面26の凸度を減少するために異
なる形状に作ってもよい。パッド成形は、パッド成形面
26の検出された窪み度を基づいてオペレータにより決
定された所定時間続けられる。一般的なパッド成形時間
は約10から30秒であるので、パッド成形処理がポリ
ッシング装置のサイクルを著しく中断することはない。
成形後のポリッシング面26の平坦な断面形状が図6に
概略示してある。実際には、ポリッシング面26は、パ
ッド成形の間隔を大きくするために、僅かに曲面形状と
してもよい。パッド成形ツール52と固定部56は取り
除かれる。次に、第2の複数のウェーハが新たに平坦と
なったポリッシングパッド16上で第1の複数のウェー
ハと同様にして磨かれる。第2の複数のウェーハの平坦
度が、パッド16を再び成形しなければならないことが
示されるまでモニタされる。
【0023】発明の範囲から逸脱することなく、上述の
構成には種々の変更を加えることができるので、上述の
説明に含まれるか添付図面に示されたすべての事項は説
明用のものと理解しなければならず、限られた意味に解
釈すべきでない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 粗ポリッシング装置と仕上げポリッシング装
置の平面図で、粗ポリッシング装置のポリッシングパッ
ドを成形する装置を示す。
【図2】 粗ポリッシング装置の部分拡大図である。
【図3】 装置のパッド成形ツールの底面図である。
【図4】 図2の線4−4の部分断面図である。
【図5】 装置におけるポリッシング面の凹状を表した
ポリッシングパッドの部分断面図である。
【図6】 装置におけるポリッシング面の平坦形状を表
したポリッシングパッドの部分断面図である。
【符号の説明】
10…粗ポリッシング装置、12…仕上げポリッシング
装置、14…テーブル、16…ポリッシングパッド、1
8…ドリップパン、20…ポリッシングアーム、24…
チューブ、26…ポリッシング面、30…第1のウェー
ハ保持ステーション、32…第2のウェーハ保持ステー
ション、34…テーブル、36…ポリッシングパッド、
40…ポリッシングアーム、46…ウェーハ出口保持ス
テーション、52…パッド成形ツール、53…ハンド
ル、56…固定部、58…ブラケット、59…開口部、
60…アーム。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体を磨いて成形するためにポリッシン
    グ装置上の回転中心周りに回転自在に設けたポリッシン
    グパッドを成形し、上記ポリッシングパッドは半径方向
    内側と半径方向外側の境界で定義されるポリッシング面
    と予め決められた半径方向の幅を有し、上記ポリッシン
    グ面は半径方向内側と外側の境界の間に断面形状を有す
    る装置において、上記装置は、 中心と、ポリッシングパッドのポリッシング面の断面形
    状を曲面形状からより平坦な形状に変更すべく、ポリッ
    シングパッドのポリッシング面にこのポリッシング面を
    成形するために係合可能なパッド成形面とを有するパッ
    ド成形ツールと、 固定部であってこの固定部の固定された連結部から自由
    な状態でパッド成形ツールを保持するために構成され、
    パッド形成ツールの成形面はパッドを固定部とパッド成
    形ツールに対して回転しながらパッドを成形するために
    ポリッシングパッドに係合し、ポリッシングパッドの回
    転中心周りでパッド成形ツールが回転するのを防止する
    とともにポリッシングパッドの中心に対してパッド成形
    ツールの中心が実質的に半径方向に移動するのを防止す
    る固定部とを有する。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、上記固
    定部は、該固定部に対してパッド成形ツールが回転する
    ようにパッド成形ツールを保持すべく構成されているこ
    とを特徴とする。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の装置において、上記固
    定部は該固定部に回転自在に設けたローラにより特徴づ
    けられており、パッド成形ツールがポリッシングパッド
    の回転中心周りで回転するのを防止するように係合する
    とともに、上記固定部に対してポリッシングパッドが回
    転できるように、上記ローラは構成されかつ配置されて
    いる。
  4. 【請求項4】 請求項1から4のいずれかに記載の装置
    において、上記固定部は該固定部をポリッシング装置上
    に設けるためのブラケットと該ブラケットから延びるア
    ームにより特徴づけられており、上記アームはほぼアー
    チ状の凹部を遠端部に有し、上記パッド成形ツールは凹
    部に収容されている。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の装置において、パッド
    成形ツールの成形面は、ポリッシング面の中央部の高さ
    に対してポリッシングパッドのポリッシング面の半径方
    向内側と外側の部分の高さを減少するために、パッド成
    形ツール上の研磨材料からなる環状領域によって定義さ
    れることを特徴とする。
  6. 【請求項6】 請求項1から6のいずれかに記載の装置
    において、パッド成形ツールと成形面は、成形面がポリ
    ッシングパッドのポリッシング面とその半径方向全体に
    わたって係合可能な寸法であることを特徴とする。
  7. 【請求項7】 半径方向内側と半径方向外側の境界によ
    り定義されるポリッシング面を含みかつ予め決められた
    半径幅を有する回転ポリッシングパッドを備え、上記ポ
    リッシング面はその半径方向内側の境界と外側の境界と
    の間に断面形状を有する、ウェーハポリッシング装置を
    用いて半導体ウェーハを磨く方法において、上記方法
    は、 第1の複数の半導体ウェーハのそれぞれの少なくとも片
    面を磨き、 ポリッシング面の輪郭がプロセス耐久量で許されるもの
    以上に曲がった形になったか否かを求めるために上記断
    面形状をモニタし、 ポリッシングの求められた輪郭形状がプロセス耐久量以
    上に曲がっている場合、ポリッシングパッドを成形し、
    このポリッシングパッドを成形する工程は、パッド成形
    ツールのパッド成形面がポリッシングパッドのポリッシ
    ング面と該ポリッシング面の全半径幅にわたって係合す
    るように固定部にパッド成形ツールを配置し、ポリッシ
    ングパッドを回転し、固定部によってパッド成形ツール
    がポリッシングパッド回転中心周りで回転するのを防止
    し、これによりパッド成形ツールがポリッシング面を成
    形する工程を含み、上記方法はさらに、第2の複数の半
    導体ウェーハのそれぞれの少なくとも片面を磨く、工程
    を有する。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の方法はまた、 固定部にパッド成形ツールを配置する工程の前に、固定
    部がポリッシングパッド上でパッド成形ツールを保持す
    るために配置されるように、ウェーハポリッシング装置
    上に固定部を配置する工程と、 第2の複数のウェーハのそれぞれの少なくとも片面を磨
    く工程の前に、パッド成形ツールをポリッシングパッド
    上に保持するために、固定部をその場所から遠ざける工
    程と、によって特徴づけられる。
  9. 【請求項9】 請求項7に記載の方法において、第1の
    複数のウェーハの少なくとも片面を磨く工程は、粗ウェ
    ーハポリッシング装置のポリッシングパッドで上記第1
    の複数のウェーハのそれぞれの片面を磨き、仕上げウェ
    ーハポリッシング装置のポリッシングパッドで上記複数
    のウェーハのそれぞれの片面を磨く工程により特徴づけ
    られ、 ポリッシングパッドを成形する工程は、粗ポリッシング
    装置のポリッシングパッドを成形し、かつ少なくとも一
    部の時間が第1の複数のウェーハが仕上げポリッシング
    装置で磨かれる時間に重なる間行われる成形の工程によ
    り特徴づけられる。
  10. 【請求項10】 請求項7に記載の方法において、ポリ
    ッシング面の断面輪郭形状をモニタする工程は、プロセ
    ス耐久量以上に形状が平坦でなくなった否かを求めるた
    めに第1の複数のウェーハの平坦度を測定することによ
    り特徴づけられる。
JP10875797A 1996-04-26 1997-04-25 ポリッシングパッドの成形装置及び方法 Withdrawn JPH1071558A (ja)

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