JPH11277403A - ポリッシング装置 - Google Patents
ポリッシング装置Info
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- JPH11277403A JPH11277403A JP9697198A JP9697198A JPH11277403A JP H11277403 A JPH11277403 A JP H11277403A JP 9697198 A JP9697198 A JP 9697198A JP 9697198 A JP9697198 A JP 9697198A JP H11277403 A JPH11277403 A JP H11277403A
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- polishing
- dressing
- polishing cloth
- dresser
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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
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
-
- 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
- B24B53/02—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of plane surfaces on abrasive tools
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P52/00—Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices
- H10P52/40—Chemomechanical polishing [CMP]
- H10P52/402—Chemomechanical polishing [CMP] of semiconductor materials
Landscapes
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブラシもしくはダイヤモンドドレッサーを用
いた接触型のドレッシングユニットと流体ジェットを用
いた非接触型のドレッシングユニットの両方を組み込ん
だポリッシング装置および該ポリッシング装置における
研磨クロスのコンディショニング方法を提供する。 【解決手段】 研磨クロス５を取り付けたターンテーブ
ル２０とトップリング３とを有し、ターンテーブル２０
とトップリング３との間に半導体ウエハ２を介在させて
所定の圧力で押圧することによって半導体ウエハ２を研
磨するポリッシング装置において、研磨クロス５の表面
に接触して研磨クロス５のドレッシングを行う接触型の
ドレッサー１０を有した第１ドレッシングユニット１１
と、研磨クロス５の表面に流体ジェットを吹き付けてド
レッシングを行う非接触型のドレッサー１５を有した第
２ドレッシングユニット１６とを備えた。
いた接触型のドレッシングユニットと流体ジェットを用
いた非接触型のドレッシングユニットの両方を組み込ん
だポリッシング装置および該ポリッシング装置における
研磨クロスのコンディショニング方法を提供する。 【解決手段】 研磨クロス５を取り付けたターンテーブ
ル２０とトップリング３とを有し、ターンテーブル２０
とトップリング３との間に半導体ウエハ２を介在させて
所定の圧力で押圧することによって半導体ウエハ２を研
磨するポリッシング装置において、研磨クロス５の表面
に接触して研磨クロス５のドレッシングを行う接触型の
ドレッサー１０を有した第１ドレッシングユニット１１
と、研磨クロス５の表面に流体ジェットを吹き付けてド
レッシングを行う非接触型のドレッサー１５を有した第
２ドレッシングユニット１６とを備えた。
Description
【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
リッシング装置に係り、特に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のコン
ディショニング方法に関するものである。
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
リッシング装置に係り、特に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のコン
ディショニング方法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）など処理方法が実用化され
ている。
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、ターン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。
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、ターン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、
ターン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くずが付着し、また、
研磨クロスの特性が変化して研磨性能が劣化してくる。
このため、同一の研磨クロスを用いて半導体ウエハの研
磨を繰り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
レッシングと称されるコンディショニングが行われてい
る。
ターン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くずが付着し、また、
研磨クロスの特性が変化して研磨性能が劣化してくる。
このため、同一の研磨クロスを用いて半導体ウエハの研
磨を繰り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
レッシングと称されるコンディショニングが行われてい
る。
【０００５】従来、上述のドレッシングは大別して２つ
の方法に分けられ、その１つはブラシもしくはダイヤモ
ンドドレッサーを研磨クロスに接触させて擦る接触型の
ドレッシングであり、他の１つは高圧の水もしくは気体
の流体ジェットを研磨クロスの表面に吹き付ける非接触
型のドレッシングである。
の方法に分けられ、その１つはブラシもしくはダイヤモ
ンドドレッサーを研磨クロスに接触させて擦る接触型の
ドレッシングであり、他の１つは高圧の水もしくは気体
の流体ジェットを研磨クロスの表面に吹き付ける非接触
型のドレッシングである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のポリッシング装
置においては、上述したブラシもしくはダイヤモンドド
レッサーを用いたドレッシングユニットと流体ジェット
を用いたドレッシングユニットのいずれか一方を、研磨
クロスの性状に応じて、搭載していた。しかしながら、
研磨クロスは、初期の立上げ時にクロス表面の目粗しの
ためにブラシもしくはダイヤモンドドレッサーを用い、
ポリッシング途中では研磨クロスにつまったスラリー
（砥液）の凝集物もしくは研磨くずを除去するために流
体ジェットを用いるドレッシング方法が必要になってき
た。この流体ジェットを用いたドレッシングがないと、
半導体ウエハの研磨面にスクラッチが入り、歩留りを悪
化させる可能性が高い。このため、従来のポリッシング
装置においては、２種類のドレッシングユニットを必要
に応じて取り替えをしなければならず、その作業が煩雑
であり、ひいては半導体ウエハのスループットを低下さ
せるという問題点があった。
置においては、上述したブラシもしくはダイヤモンドド
レッサーを用いたドレッシングユニットと流体ジェット
を用いたドレッシングユニットのいずれか一方を、研磨
クロスの性状に応じて、搭載していた。しかしながら、
研磨クロスは、初期の立上げ時にクロス表面の目粗しの
ためにブラシもしくはダイヤモンドドレッサーを用い、
ポリッシング途中では研磨クロスにつまったスラリー
（砥液）の凝集物もしくは研磨くずを除去するために流
体ジェットを用いるドレッシング方法が必要になってき
た。この流体ジェットを用いたドレッシングがないと、
半導体ウエハの研磨面にスクラッチが入り、歩留りを悪
化させる可能性が高い。このため、従来のポリッシング
装置においては、２種類のドレッシングユニットを必要
に応じて取り替えをしなければならず、その作業が煩雑
であり、ひいては半導体ウエハのスループットを低下さ
せるという問題点があった。
【０００７】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、ブラシもしくはダイヤモンドドレッサーを用いた接
触型のドレッシングユニットと流体ジェットを用いた非
接触型のドレッシングユニットの両方を組み込んだポリ
ッシング装置および該ポリッシング装置における研磨ク
ロスのコンディショニング方法を提供することを目的と
する。
で、ブラシもしくはダイヤモンドドレッサーを用いた接
触型のドレッシングユニットと流体ジェットを用いた非
接触型のドレッシングユニットの両方を組み込んだポリ
ッシング装置および該ポリッシング装置における研磨ク
ロスのコンディショニング方法を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明は研磨クロスを取り付けたターンテーブル
とトップリングとを有し、前記ターンテーブルとトップ
リングとの間にポリッシング対象物を介在させて所定の
圧力で押圧することによってポリッシング対象物を研磨
するポリッシング装置において、研磨クロスの表面に接
触して研磨クロスのドレッシングを行う接触型のドレッ
サーを有した第１ドレッシングユニットと、研磨クロス
の表面に流体ジェットを吹き付けてドレッシングを行う
非接触型のドレッサーを有した第２ドレッシングユニッ
トとを備えたことを特徴とするものである。
ため、本発明は研磨クロスを取り付けたターンテーブル
とトップリングとを有し、前記ターンテーブルとトップ
リングとの間にポリッシング対象物を介在させて所定の
圧力で押圧することによってポリッシング対象物を研磨
するポリッシング装置において、研磨クロスの表面に接
触して研磨クロスのドレッシングを行う接触型のドレッ
サーを有した第１ドレッシングユニットと、研磨クロス
の表面に流体ジェットを吹き付けてドレッシングを行う
非接触型のドレッサーを有した第２ドレッシングユニッ
トとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明は、請求項１又は２に記載の
ポリッシング装置における研磨クロスのコンディショニ
ング方法において、研磨クロスの目粗しは、接触型のド
レッサーを有した第１ドレッシングユニットにより行
い、ポリッシング対象物をポリッシングするポリッシン
グ工程間に行うドレッシングは、非接触型のドレッサー
を有した第２ドレッシングユニットにより行うことを特
徴とするものである。
ポリッシング装置における研磨クロスのコンディショニ
ング方法において、研磨クロスの目粗しは、接触型のド
レッサーを有した第１ドレッシングユニットにより行
い、ポリッシング対象物をポリッシングするポリッシン
グ工程間に行うドレッシングは、非接触型のドレッサー
を有した第２ドレッシングユニットにより行うことを特
徴とするものである。
【００１０】さらに、本発明は、請求項１又は２に記載
のポリッシング装置における研磨クロスのコンディショ
ニング方法において、研磨クロスの目粗しは、接触型の
ドレッサーを有した第１ドレッシングユニットにより行
い、ポリッシング対象物をポリッシングするポリッシン
グ工程間に行うドレッシングは、接触型のドレッサーを
有した第１ドレッシングユニットにより行った後、非接
触型のドレッサーを有した第２ドレッシングユニットに
より行うことを特徴とするものである。
のポリッシング装置における研磨クロスのコンディショ
ニング方法において、研磨クロスの目粗しは、接触型の
ドレッサーを有した第１ドレッシングユニットにより行
い、ポリッシング対象物をポリッシングするポリッシン
グ工程間に行うドレッシングは、接触型のドレッサーを
有した第１ドレッシングユニットにより行った後、非接
触型のドレッサーを有した第２ドレッシングユニットに
より行うことを特徴とするものである。
【００１１】本発明によれば、ダイヤモンドドレッサー
等を用いた接触型のドレッシングと、ウォータジェット
等の流体ジェットを用いた非接触型のドレッシングと
を、取替え作業を必要とせず、適宜組み合わせて研磨ク
ロスのコンディショニングを行うことができる。
等を用いた接触型のドレッシングと、ウォータジェット
等の流体ジェットを用いた非接触型のドレッシングと
を、取替え作業を必要とせず、適宜組み合わせて研磨ク
ロスのコンディショニングを行うことができる。
【００１２】
【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および図２は本発明のポ
リッシング装置の全体構成を示す図であり、図１は平面
図、図２は図１のII−II線矢視図である。図１および図
２に示すように、ポリッシング装置は、ターンテーブル
２０と、半導体ウエハ２を保持しつつターンテーブル２
０に押しつけるトップリング３を有したトップリングユ
ニット４とを具備している。前記ターンテーブル２０は
モータ２１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。またターンテーブル２
０の上面には、研磨クロス５（例えば、ロデール社製の
ＩＣ−１０００）が貼設されている。
図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明のポ
リッシング装置の全体構成を示す図であり、図１は平面
図、図２は図１のII−II線矢視図である。図１および図
２に示すように、ポリッシング装置は、ターンテーブル
２０と、半導体ウエハ２を保持しつつターンテーブル２
０に押しつけるトップリング３を有したトップリングユ
ニット４とを具備している。前記ターンテーブル２０は
モータ２１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。またターンテーブル２
０の上面には、研磨クロス５（例えば、ロデール社製の
ＩＣ−１０００）が貼設されている。
【００１３】トップリングユニット４は揺動可能になっ
ており、トップリング３を半導体ウエハ２を受け渡すた
めのプッシャー４０の上方の受渡し位置とターンテーブ
ル２０上の研磨位置と待機位置とに配置させるようにな
っている。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
５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
行うガイドリング６が設けられている。また、ターンテ
ーブル２０の上方には砥液供給ノズル（図示せず）が設
置されており、砥液供給ノズルによってターンテーブル
２０上の研磨クロス５に研磨砥液が供給されるようにな
っている。
ており、トップリング３を半導体ウエハ２を受け渡すた
めのプッシャー４０の上方の受渡し位置とターンテーブ
ル２０上の研磨位置と待機位置とに配置させるようにな
っている。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
５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
行うガイドリング６が設けられている。また、ターンテ
ーブル２０の上方には砥液供給ノズル（図示せず）が設
置されており、砥液供給ノズルによってターンテーブル
２０上の研磨クロス５に研磨砥液が供給されるようにな
っている。
【００１４】ポリッシング装置は、接触型のドレッサー
１０を有した第１ドレッシングユニット１１と、非接触
型ドレッサーである複数のウォータジェットノズル１５
を有した第２ドレッシングユニット１６とを備えてい
る。第１ドレッシングユニット１１は揺動可能になって
おり、ドレッサー１０をターンテーブル２０上のドレッ
シング位置と待機位置とに配置させるようになってい
る。ドレッサー１０は回転用のモータ１７と昇降用のシ
リンダ１８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。
１０を有した第１ドレッシングユニット１１と、非接触
型ドレッサーである複数のウォータジェットノズル１５
を有した第２ドレッシングユニット１６とを備えてい
る。第１ドレッシングユニット１１は揺動可能になって
おり、ドレッサー１０をターンテーブル２０上のドレッ
シング位置と待機位置とに配置させるようになってい
る。ドレッサー１０は回転用のモータ１７と昇降用のシ
リンダ１８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。
【００１５】図３は第１ドレッシングユニット１１にお
けるドレッサー１０の詳細構造を示す図であり、図３
（Ａ）は底面図、図３（Ｂ）はａ−ａ断面図、図３
（Ｃ）はｂ部分の拡大図である。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１２ａが形成されてなるドレッサー
本体１２を具備し、該凸部１２ａ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１
３が設けられている。ターンテーブル２０およびドレッ
サー１０を回転させ、さらに純水等のドレッシング液、
場合によっては研磨砥液を図示しないノズルから研磨ク
ロス５の略回転中心部分に向かって供給させた状態で、
ダイヤモンド電着リング面を研磨クロス面に当接させ
て、研磨クロス表面を薄く削り取りドレッシングを行
う。ダイヤモンド電着リング１３は凸部１２ａの表面に
微粒のダイヤモンドを付着させ、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、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。
けるドレッサー１０の詳細構造を示す図であり、図３
（Ａ）は底面図、図３（Ｂ）はａ−ａ断面図、図３
（Ｃ）はｂ部分の拡大図である。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１２ａが形成されてなるドレッサー
本体１２を具備し、該凸部１２ａ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１
３が設けられている。ターンテーブル２０およびドレッ
サー１０を回転させ、さらに純水等のドレッシング液、
場合によっては研磨砥液を図示しないノズルから研磨ク
ロス５の略回転中心部分に向かって供給させた状態で、
ダイヤモンド電着リング面を研磨クロス面に当接させ
て、研磨クロス表面を薄く削り取りドレッシングを行
う。ダイヤモンド電着リング１３は凸部１２ａの表面に
微粒のダイヤモンドを付着させ、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、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。
【００１６】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１２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
ッサー本体１２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。なお、ダイ
ヤモンド電着リングからなるダイヤモンドドレッサーに
代えて複数のＳｉＣセクターからなるリングを使用した
ＳｉＣドレッサーとしてもよい。この場合、ＳｉＣドレ
ッサーは、図３に示す構造と同様のものであり、表面に
数十μｍの角錐状の多数の突起を有したものからなって
いる。
てドレッサー本体１２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
ッサー本体１２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。なお、ダイ
ヤモンド電着リングからなるダイヤモンドドレッサーに
代えて複数のＳｉＣセクターからなるリングを使用した
ＳｉＣドレッサーとしてもよい。この場合、ＳｉＣドレ
ッサーは、図３に示す構造と同様のものであり、表面に
数十μｍの角錐状の多数の突起を有したものからなって
いる。
【００１７】図４は第２ドレッシングユニット１６の詳
細構造を示す立面図である。図４に示すように、第２ド
レッシングユニット１６は、研磨クロス５の半径方向に
沿って等間隔に配置された複数（６個）のウォータジェ
ットノズル１５を備えている。各ウォータジェットノズ
ル１５は内部に流路２２ａを具備したウォータジェット
ノズルアーム２２に固定されている。ポンプ２６によっ
て加圧された純水がチューブ２３を介して、ウォータジ
ェットノズルアーム２２に供給され、ウォータジェット
ノズル１５からウォータジェットが噴出される。
細構造を示す立面図である。図４に示すように、第２ド
レッシングユニット１６は、研磨クロス５の半径方向に
沿って等間隔に配置された複数（６個）のウォータジェ
ットノズル１５を備えている。各ウォータジェットノズ
ル１５は内部に流路２２ａを具備したウォータジェット
ノズルアーム２２に固定されている。ポンプ２６によっ
て加圧された純水がチューブ２３を介して、ウォータジ
ェットノズルアーム２２に供給され、ウォータジェット
ノズル１５からウォータジェットが噴出される。
【００１８】ノズルの位置と方向は、ノズルから噴出す
るウォータジェットが、研磨クロス５上のポリッシング
使用領域、即ち、半導体ウエハ２が押し付けられて研磨
される範囲に当たるように決められている。ウォータジ
ェットノズルアーム２２は研磨クロス５の上方の所定の
位置に固定されているが、ウォータジェットノズルアー
ム２２を支持部２２ｂの軸心まわりに回転させ、ウォー
タジェットノズルアーム２２の位置の微調整を行い、
又、メンテナンスのために研磨クロス５より外側に退避
することもできる。
るウォータジェットが、研磨クロス５上のポリッシング
使用領域、即ち、半導体ウエハ２が押し付けられて研磨
される範囲に当たるように決められている。ウォータジ
ェットノズルアーム２２は研磨クロス５の上方の所定の
位置に固定されているが、ウォータジェットノズルアー
ム２２を支持部２２ｂの軸心まわりに回転させ、ウォー
タジェットノズルアーム２２の位置の微調整を行い、
又、メンテナンスのために研磨クロス５より外側に退避
することもできる。
【００１９】ウォータジェットノズルアーム２２内の水
圧は、所定の圧力に保たれるようにポンプ２６の制御部
（図示せず）で調整されている。また本実施例では同一
のノズルを使用しているので、各ノズル１５からのウォ
ータージェットの噴射圧力及び速度はほぼ一定となる。
そして、ウォータージェットの圧力はポンプ２６を制御
することにより５〜３０kg/cm2の範囲の所定圧力に保つ
ことができる。
圧は、所定の圧力に保たれるようにポンプ２６の制御部
（図示せず）で調整されている。また本実施例では同一
のノズルを使用しているので、各ノズル１５からのウォ
ータージェットの噴射圧力及び速度はほぼ一定となる。
そして、ウォータージェットの圧力はポンプ２６を制御
することにより５〜３０kg/cm2の範囲の所定圧力に保つ
ことができる。
【００２０】ドレッシングの際には、ターンテーブル２
０（研磨クロス５）を回転させて、研磨クロス全面にウ
ォータージェットドレッシングを行っているが、この場
合、研磨クロス５の各箇所におけるウォータージェット
との接触時間は外周部に行く程短くなるので、ドレッシ
ング効果は研磨クロス５の半径位置で異なる場合もあ
る。そこで半径位置でのドレッシング効果をより均一に
するために、使用するウォータジェットノズルは外周部
に行く程ノズルの個数を増やしたり、噴出速度の高いノ
ズルを用いるようにしてもよい。またノズル出口と研磨
クロスとの高さを各ノズル毎に変えるようにしてもよ
い。さらに各ウォータジェットノズルから噴出されるウ
ォータジェットの噴出圧力および速度をノズル毎に可変
にしてもよい。
０（研磨クロス５）を回転させて、研磨クロス全面にウ
ォータージェットドレッシングを行っているが、この場
合、研磨クロス５の各箇所におけるウォータージェット
との接触時間は外周部に行く程短くなるので、ドレッシ
ング効果は研磨クロス５の半径位置で異なる場合もあ
る。そこで半径位置でのドレッシング効果をより均一に
するために、使用するウォータジェットノズルは外周部
に行く程ノズルの個数を増やしたり、噴出速度の高いノ
ズルを用いるようにしてもよい。またノズル出口と研磨
クロスとの高さを各ノズル毎に変えるようにしてもよ
い。さらに各ウォータジェットノズルから噴出されるウ
ォータジェットの噴出圧力および速度をノズル毎に可変
にしてもよい。
【００２１】次に、図１乃至図４に示す構成のポリッシ
ング装置を使用して半導体ウエハを処理する一連のポリ
ッシング工程とドレッシング工程について図５を参照し
て説明する。図５（Ａ）および図５（Ｂ）はポリッシン
グ工程とドレッシング工程との時系列上の動作関係を示
す図である。
ング装置を使用して半導体ウエハを処理する一連のポリ
ッシング工程とドレッシング工程について図５を参照し
て説明する。図５（Ａ）および図５（Ｂ）はポリッシン
グ工程とドレッシング工程との時系列上の動作関係を示
す図である。
【００２２】図５（Ａ）に示す例においては、研磨クロ
スの立上げ時にはダイヤモンドドレッサー１０（図３参
照）を用いて研磨クロス表面の目粗しを行った後に、半
導体ウエハのポリッシングを行う。そして、ポリッシン
グ工程間にはウォータジェットノズル１５（図４参照）
を用いてウォータジェットによるドレッシングを行う。
スの立上げ時にはダイヤモンドドレッサー１０（図３参
照）を用いて研磨クロス表面の目粗しを行った後に、半
導体ウエハのポリッシングを行う。そして、ポリッシン
グ工程間にはウォータジェットノズル１５（図４参照）
を用いてウォータジェットによるドレッシングを行う。
【００２３】図５（Ｂ）に示す例においては、研磨クロ
スの立上げ時にはダイヤモンドドレッサー１０を用いて
研磨クロス表面の目粗しを行った後にポリッシングを行
う。そして、ポリッシング工程間には２段階のドレッシ
ングを行う。即ち、最初にダイヤモンドドレッサー１０
を用いてドレッシングを行い、次にウォータジェットノ
ズル１５を用いてウォータジェットによるドレッシング
を行う。
スの立上げ時にはダイヤモンドドレッサー１０を用いて
研磨クロス表面の目粗しを行った後にポリッシングを行
う。そして、ポリッシング工程間には２段階のドレッシ
ングを行う。即ち、最初にダイヤモンドドレッサー１０
を用いてドレッシングを行い、次にウォータジェットノ
ズル１５を用いてウォータジェットによるドレッシング
を行う。
【００２４】図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すよう
に、本発明のポリッシング装置によれば、ダイヤモンド
ドレッサーによる研磨クロスの立上げを行った後に、半
導体ウエハのポリッシングを行い、ポリッシング工程の
終了後にウォータジェットによるドレッシングを行い、
再びポリッシング工程を行うことができる。またポリッ
シング工程間にダイヤモンドドレッサーによるドレッシ
ングとウォータジェットによるドレッシングを組み合わ
せることもできる。
に、本発明のポリッシング装置によれば、ダイヤモンド
ドレッサーによる研磨クロスの立上げを行った後に、半
導体ウエハのポリッシングを行い、ポリッシング工程の
終了後にウォータジェットによるドレッシングを行い、
再びポリッシング工程を行うことができる。またポリッ
シング工程間にダイヤモンドドレッサーによるドレッシ
ングとウォータジェットによるドレッシングを組み合わ
せることもできる。
【００２５】実施例の説明においては、接触型のドレッ
サーとしてダイヤモンドドレッサーを説明したが、ダイ
ヤモンドドレッサーに代えてブラシを使用することもで
きる。また、本実施例における第１、第２のドレッシン
グユニットの各々に用いるドレッシング液、ウォータジ
ェットとして純水を適用したが、機械的ドレッシング作
用の他に化学的なドレッシング効果を得るために酸、ア
ルカリ又は界面活性剤等の薬液を使用してもよい。
サーとしてダイヤモンドドレッサーを説明したが、ダイ
ヤモンドドレッサーに代えてブラシを使用することもで
きる。また、本実施例における第１、第２のドレッシン
グユニットの各々に用いるドレッシング液、ウォータジ
ェットとして純水を適用したが、機械的ドレッシング作
用の他に化学的なドレッシング効果を得るために酸、ア
ルカリ又は界面活性剤等の薬液を使用してもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダイヤモンドドレッサー等を用いた接触型のドレッシン
グと、ウォータジェット等の流体ジェットを用いた非接
触型のドレッシングとを、取替え作業を必要とせず、適
宜組み合わせて研磨クロスのコンディショニングを行う
ことができる。したがって、半導体デバイスの製造に本
発明を適用した場合には、製品の歩留りがよく、かつ生
産性が向上する。
ダイヤモンドドレッサー等を用いた接触型のドレッシン
グと、ウォータジェット等の流体ジェットを用いた非接
触型のドレッシングとを、取替え作業を必要とせず、適
宜組み合わせて研磨クロスのコンディショニングを行う
ことができる。したがって、半導体デバイスの製造に本
発明を適用した場合には、製品の歩留りがよく、かつ生
産性が向上する。
【図１】本発明に係るポリッシング装置の全体構成を示
す平面図である。
す平面図である。
【図２】図１のII−II線矢視図である。
【図３】第１ドレッシングユニットにおけるドレッサー
の詳細構造を示す図であり、図３（Ａ）は底面図、図３
（Ｂ）はａ−ａ断面図、図３（Ｃ）はｂ部分の拡大図で
ある。
の詳細構造を示す図であり、図３（Ａ）は底面図、図３
（Ｂ）はａ−ａ断面図、図３（Ｃ）はｂ部分の拡大図で
ある。
【図４】第２ドレッシングユニットの詳細構造を示す立
面図である。
面図である。
【図５】本発明によるポリッシング工程とドレッシング
工程の一連の工程を示すタイミングチャートである。
工程の一連の工程を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】 ２ 半導体ウエハ ３ トップリング ４ トップリングユニット ５ 研磨クロス ６ ガイドリング １０ ドレッサー １１ 第１ドレッシングユニット １２ ドレッサー本体 １３ ダイヤモンド電着リング １５ ウォータジェットノズル １６ 第２ドレッシングユニット ２０ ターンテーブル ２２ ウォータジェットノズルアーム ２３ チューブ ２６ ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竪山 佳邦 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内
Claims (4)
- 【請求項１】 研磨クロスを取り付けたターンテーブル
とトップリングとを有し、前記ターンテーブルとトップ
リングとの間にポリッシング対象物を介在させて所定の
圧力で押圧することによってポリッシング対象物を研磨
するポリッシング装置において、 研磨クロスの表面に接触して研磨クロスのドレッシング
を行う接触型のドレッサーを有した第１ドレッシングユ
ニットと、 研磨クロスの表面に流体ジェットを吹き付けてドレッシ
ングを行う非接触型のドレッサーを有した第２ドレッシ
ングユニットとを備えたことを特徴とするポリッシング
装置。 - 【請求項２】 前記流体ジェットはウォータジェットか
らなり、その圧力が５〜３０kg/cm2であることを特徴と
する請求項１記載のポリッシング装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のポリッシング装
置における研磨クロスのコンディショニング方法におい
て、 研磨クロスの目粗しは、接触型のドレッサーを有した第
１ドレッシングユニットにより行い、 ポリッシング対象物をポリッシングするポリッシング工
程間に行うドレッシングは、非接触型のドレッサーを有
した第２ドレッシングユニットにより行うことを特徴と
するポリッシング装置におけるコンディショニング方
法。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載のポリッシング装
置における研磨クロスのコンディショニング方法におい
て、 研磨クロスの目粗しは、接触型のドレッサーを有した第
１ドレッシングユニットにより行い、 ポリッシング対象物をポリッシングするポリッシング工
程間に行うドレッシングは、接触型のドレッサーを有し
た第１ドレッシングユニットにより行った後、非接触型
のドレッサーを有した第２ドレッシングユニットにより
行うことを特徴とするポリッシング装置におけるコンデ
ィショニング方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9697198A JP3615931B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | ポリッシング装置および該ポリッシング装置におけるコンディショニング方法 |
| EP99910715A EP1066133B1 (en) | 1998-03-26 | 1999-03-26 | Polishing apparatus |
| PCT/JP1999/001543 WO1999050024A1 (en) | 1998-03-26 | 1999-03-26 | Polishing apparatus |
| DE69902021T DE69902021T2 (de) | 1998-03-26 | 1999-03-26 | Poliervorrichtung |
| KR10-2000-7010617A KR100525652B1 (ko) | 1998-03-26 | 1999-03-26 | 폴리싱 장치 |
| US09/622,638 US6645053B1 (en) | 1998-03-26 | 1999-03-26 | Polishing apparatus |
| US10/664,156 US20040072512A1 (en) | 1998-03-26 | 2003-09-17 | Polishing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9697198A JP3615931B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | ポリッシング装置および該ポリッシング装置におけるコンディショニング方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277403A true JPH11277403A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3615931B2 JP3615931B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=14179120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9697198A Expired - Lifetime JP3615931B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | ポリッシング装置および該ポリッシング装置におけるコンディショニング方法 |
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| JP (1) | JP3615931B2 (ja) |
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| DE (1) | DE69902021T2 (ja) |
| WO (1) | WO1999050024A1 (ja) |
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| JP2001244224A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-09-07 | Applied Materials Inc | アルミニウムの化学的機械研磨におけるパッドグレージングの除去 |
| US6939208B2 (en) | 2000-10-24 | 2005-09-06 | Ebara Corporation | Polishing apparatus |
| JP2007253294A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Konica Minolta Opto Inc | 研磨パッドのドレッシング方法 |
| CN112476243A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-12 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 化学机械研磨装置及化学机械研磨工艺研磨垫清洗装置 |
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| JP3615931B2 (ja) * | 1998-03-26 | 2005-02-02 | 株式会社荏原製作所 | ポリッシング装置および該ポリッシング装置におけるコンディショニング方法 |
| JP3772946B2 (ja) * | 1999-03-11 | 2006-05-10 | 株式会社荏原製作所 | ドレッシング装置及び該ドレッシング装置を備えたポリッシング装置 |
| JP2004514300A (ja) * | 2000-11-29 | 2004-05-13 | インフィネオン テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト | 半導体ウェハの研磨に用いられる研磨布を洗浄するための洗浄装置 |
| JP2003211355A (ja) * | 2002-01-15 | 2003-07-29 | Ebara Corp | ポリッシング装置及びドレッシング方法 |
| DE10261465B4 (de) | 2002-12-31 | 2013-03-21 | Advanced Micro Devices, Inc. | Anordnung zum chemisch-mechanischen Polieren mit einem verbesserten Konditionierwerkzeug |
| JP2005230921A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウォータージェット加工装置 |
| US20060154572A1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-13 | Wen-Chung Huang | High-pressure polishing apparatus and method |
| US20070066187A1 (en) * | 2005-09-22 | 2007-03-22 | Chih-Chiang Yang | Chemical mechanical polishing device including a polishing pad and cleaning method thereof and method for planarization |
| KR100879761B1 (ko) | 2007-07-12 | 2009-01-21 | 주식회사 실트론 | 화학적 기계적 연마 장치 및 이를 이용한 연마 패드 드레싱방법 |
| JP5415735B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2014-02-12 | 株式会社荏原製作所 | ドレッシング方法、ドレッシング条件の決定方法、ドレッシング条件決定プログラム、および研磨装置 |
| JP2010228058A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Fujikoshi Mach Corp | 研磨布の洗浄装置および洗浄方法 |
| US20140323017A1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus using energized fluids to clean chemical mechanical planarization polishing pads |
| US10293462B2 (en) * | 2013-07-23 | 2019-05-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Pad conditioner and method of reconditioning planarization pad |
| CN106540895B (zh) * | 2015-09-16 | 2019-06-04 | 泰科电子(上海)有限公司 | 清洗系统 |
| DE102015224933A1 (de) | 2015-12-11 | 2017-06-14 | Siltronic Ag | Monokristalline Halbleiterscheibe und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe |
| JP6616365B2 (ja) * | 2017-09-11 | 2019-12-04 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラムおよび記録媒体 |
| KR102586774B1 (ko) * | 2021-05-06 | 2023-10-10 | 주식회사 엔티에스 | 그라인더 |
| KR102434185B1 (ko) * | 2021-06-11 | 2022-08-19 | 주식회사 엔티에스 | 드레싱 장치 |
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| JP2628915B2 (ja) | 1989-06-05 | 1997-07-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 研磨布のドレッシング装置 |
| US5154021A (en) | 1991-06-26 | 1992-10-13 | International Business Machines Corporation | Pneumatic pad conditioner |
| JP2622069B2 (ja) * | 1993-06-30 | 1997-06-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 研磨布のドレッシング装置 |
| JP2647050B2 (ja) * | 1995-03-31 | 1997-08-27 | 日本電気株式会社 | ウェハ研磨装置 |
| JP3778594B2 (ja) * | 1995-07-18 | 2006-05-24 | 株式会社荏原製作所 | ドレッシング方法 |
| JP3678468B2 (ja) | 1995-07-18 | 2005-08-03 | 株式会社荏原製作所 | ポリッシング装置 |
| JPH09309063A (ja) | 1996-05-24 | 1997-12-02 | Nippon Steel Corp | 研磨定盤の洗浄方法およびその装置 |
| KR100524510B1 (ko) * | 1996-06-25 | 2006-01-12 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 연마포를드레싱하는방법과장치 |
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-
1998
- 1998-03-26 JP JP9697198A patent/JP3615931B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-03-26 US US09/622,638 patent/US6645053B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-26 EP EP99910715A patent/EP1066133B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-26 KR KR10-2000-7010617A patent/KR100525652B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-26 DE DE69902021T patent/DE69902021T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-26 WO PCT/JP1999/001543 patent/WO1999050024A1/en not_active Ceased
-
2003
- 2003-09-17 US US10/664,156 patent/US20040072512A1/en not_active Abandoned
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